CN103951135A - 一种家用水净化矿化装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是要提供一种能对家庭饮用水质进行净化、矿化、高溶氧化并且过滤装置能够自行清理的家用水净化矿化装置，在家庭用水管道上设置两个三通，第一个三通连接单向阀，单向阀依次连接加压泵、水过滤器、减压阀、水流开关、紫外线消毒罐、水龙头、处理水筒；所述水过滤器设置两个出口，一个出口连接减压阀，另一个出口连接直通电磁开关阀，然后通过第二个三通与家庭用水管道连接；所述处理水筒上设置有矿化物质罐和高溶氧接口。

Description

一种家用水净化矿化装置

技术领域

本发明涉及一种家庭饮用水净化设备，尤其是一种家庭饮用水质净化、矿化、高溶氧化并且过滤装置能够自行清理的家用水净化矿化装置。

背景技术

水是人类生命的必须，人每天必须喝水。在今天，人们喝下去的水却是隐患重重。水通过家庭用水管道到了家庭以后，通过家庭供水管道，成为人们取水的主要途径。但是现今这些水，人们是无法直接饮用的。这些水中由于各种原因存在着悬浮物质、胶体物质、溶解物质，有的甚至有各种有机物，重金属，有异味。因此，为了能够改善这种水质，为了人类的健康，为了能够使水质变净。能够直接生饮。人们创造发明了许多种对水质进行处理的方法。其主要功能就是要去除那些杂质，那些异味。通过的手段却是林林总总，各显神通。有超滤膜的制水，有多级过滤净水的，有用RO反渗透法制水，还有复合超滤制水的等等。过滤水的滤芯也是多种多样，有称为高品质纤维滤芯陶瓷滤芯，KDF专用微晶碳复合滤芯，高科技高能纳米生成陶器，后置抑菌活性炭滤芯，高纯度铜-锌合金复合微晶碳，麦饭石+木鱼石复合滤芯，等等。这些制净水方法，体现在制水现场，就变成了各种各样的净水设备或称作为净水器。尽管这些净水器采用多管滤芯是很先进的，大多是三管、四管甚至还有五管串联的。一个管接着一个管过滤。但过滤管道内只有一条通道，是一头进水，一头出水。过滤后的污物沉积于各个滤芯内部，造成二次污染。要清理这些污物需要定期人工拆洗，非常浪费；且这些装置使用的一般多是自然水压，有的装置由于过滤层次过多，安装后出水缓慢。这些过滤器出来的水，是达不到直接生饮的标准，所以大多数家庭多采用煮沸杀菌的方法。水烧开了再喝。但是水一旦煮沸，就造成隐患：1 沸腾后水中就会产生缺氧的现象，2 由于自来水厂使用氯气对水进行消毒，煮沸后，氯气就会转换成三氯甲烷，这是一种致癌物质。3 浪费能源，4 还隐藏着燃气中毒和沸水烫伤的危险。

发明内容

本发明的目的是要提供一种能对家庭饮用水质进行净化、矿化、高溶氧化并且过滤装置能够自行清理的系统，即家用水净化矿化装置。

本发明是这样实现的：一种家用水净化矿化装置，其特征在于，在家庭用水管道上设置两个三通，第一个三通连接单向阀，单向阀依次连接加压泵、水过滤器、减压阀、水流开关、紫外线消毒罐、水龙头、处理水筒；所述水过滤器设置两个出口，一个出口连接减压阀，另一个出口连接直通电磁开关阀，然后通过第二个三通与家庭用水管道连接；所述处理水筒上设置有矿化物质罐和高溶氧接口。

基本流程是，对水进行净化处理，得到净化水——消毒处理，得到直饮水——矿化高溶氧化处理，得到矿化或高溶氧化水。消毒处理后已经是可以直接饮用的净水了，再根据需要决定是否矿化和高溶氧化。在家庭生活用水（家庭的除直接饮用外的洗涤、冲刷、生活清洁等的用水）管路上加一个三通。依次接上一个单向阀，一个加压泵，一个超精细多层膜集合水过滤装置，该装置有二个出口，一个出口是将没有进入过滤滤芯的水通过一个直通电磁开关阀回归到家庭生活用水管路。对过滤装置自行进行冲洗，自行进行清洁。这些冲洗的水还是生活用水管道中的水，仍然可以作为生活用水使用。另一个出口是将过滤后的水经过一个减压阀和一个水流开关送到一个紫外线水质消毒罐（在消毒罐中的水流路径为U形盘旋）。随后通过出水龙头，将水放出，可以直接饮用，也可注入矿化壶中将水进行矿化或高溶氧化。

所述单向阀，即水只能正向流动，不致于管路生活用水正在使用而影响水净化装置供水。所述加压泵，是一个接在水管上的对进入净化系统的水进行加压的水泵。由于本装置采用超精细多层膜复合水质过滤装置，过滤的缝隙很小，在没有足够的压力下，水流经过过滤器的流速很慢。所以，当需要供应净化水时，必须将该泵打开，向过滤装置中加压，使水能够通过超精细多层膜复合水质过滤芯过滤水，提高过滤效率。

所述超精细多层膜复合水质过滤装置，是本装置的核心部件，安装在过滤罐中，这是一个多层的，集过滤、改变水质、杀菌、消毒为一体的净化复合的装置，过滤罐上端设置有原水进水口，下端设置有未过滤水出水口；所述过滤罐中有以超精细陶瓷树脂组成的滤芯外壳，滤芯外壳内从外到里依次设置有硅藻土颗粒、红外线矿石、负离子电气石、磁化层、载银活性炭。

所述超细精密陶瓷树脂，平均孔径为0.15μm的梯度瓷膜,可100%滤除水中的大肠杆菌、沙门氏菌、金葡萄球菌和霉菌等致病病菌以及铁锈、红虫和各种悬浮微粒和杂质。通过简单的水力冲刷或机械清刷，通量又可完全恢复，可有效地防止净水的再次污染。

所述载银活性炭膜是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类 和芳烃化合物。在活性炭的基础上再加上银离子，使该组合增加了杀菌的功能。因为Ag+在一定浓度下即能破坏细菌细胞膜或强烈地吸引细菌体中酶蛋白的疏基，并迅速结合在一起，降低细原生物活性酶的活性，具有抗菌作用。因而通过缓释Ag+，无机抗菌剂可发挥特久的抗菌效果。

所述远红外线矿物膜释放的远红外线与水发生共振后使水变成了小分子团的活化水，通常的水是由10个以上的水分子组成一个水分子团，叫大分子团水。小分子团水，由3-6个水分子缔结而成，其运动速度快，具有极强的渗透力、扩散力、溶解力、代谢力 ，更容易通过细胞内外水的交换，清除自由基、有害酸性代谢物和各种废物，促进细胞的生长发育，保持细胞的生命活力

1991年诺贝尔医学奖和生理学奖获得者德国科学家Dr.Erwin Neher和Dr.Bert Sakmann研究结果表明：只有小分子团水才能通过2纳米的人体细胞离子通道，进入细胞核和DNA，活化细胞酶组织，激发生命活力，而其他自来水、纯净水都无法通过离子通道进入细胞内。

小分子水的功效： 

1、活化人体细胞： 

有利于抗衰老、恢复青春，去除细胞膜或血管内有害物，抑制氧游离基作用。 

2、增强人体免疫力： 

改善人体免疫障碍，改善体制。提高细胞免疫力，从而增强了人体免疫功能。

 3、溶解血脂，软化血管： 

使血液粘连度降低，高血压、脑血栓等许多疾病不易产生或不易恶化。

 4、有助减肥： 

增加新陈代谢速度，改善肠胃功能及代谢失调，减少多余脂肪的蓄积。促进脂肪分解并有助于燃烧过剩的脂肪。 

5、促进消化排泄： 

活化肠粘膜细胞、促进肠蠕动。利用排泄，有效解决便秘并能起到预防便秘的作用。

6、有利于减轻疼痛： 

增加血中含氧量，增加渗透力、溶解力、消除病原体或异物，提高吞噬细胞活力，免疫系统功能增强疏通经络的作用。 

7、调整代谢、改善血脂： 

降低胆固醇储量，活化内分泌各种腺体细胞。可改善糖尿病、甲状腺功能异常、脑血栓等各类病情。

 8、渗透力强：

可深入组织，血管内皮间隙或细胞膜间隙，清除沉积物，促进分子溶解，打通血脉，故可活化细胞，降血压，改善各系统血液循环功能。

 9、服药时饮用小分子活化水： 

能使药物充分溶解、吸收，从而提高疗效，减少副作用。

10、健康的皮肤 

小分子水充满活力，营养丰富以及净化等特性刺激细胞的生长，修复和更新，这有益于我们的健康。皮肤看起来会更年轻，更容光焕发。小分子水将由内而外改善您的皮肤。

所述磁化：经磁化处理的水，其渗透溶解能力比自然水提高63%。在保健方面，常饮磁化水可有效防治各种结石症。在日常生活中，磁化水以静磁化场、强磁化场处理的磁化水，有一定的软化心脑血管的作用，动脉硬化和冠心病患者可酌量饮用；以静磁化场处理的磁化水可对胆、肾结石的草酸钙和碳酸钙成分进行分离，具有一定的溶石排石作用，结石症患者饮用有益

用磁化水洗脸、洗头、洗浴可美容、美肤、美发；用磁化水洗衣可节省洗涤用水和洗涤剂，提高衣物洗净率，用磁化水做饭饭香扑鼻；用磁化水煎药，药效倍增；磁化水可去除家用电器和热力设备中的水垢。磁化水粘度下降实验证明，经磁化处理的水粘度有所下降，常饮磁化水有利于稀释血液、软化血管、降血脂、降血压，有效防治心脑血管疾病。

磁化水有明显的灭菌作用常饮磁化水可有效保护胃粘膜，防治应激性胃肠溃疡病变：含漱磁化水可治疗牙周病，预防口腔疾病；有效治疗皮肤瘙痒和脚气病。

所述电气负离子石：增加负离子,负离子水带负电位，偏碱性，口感甘甜，是十分优良的饮用水，同时具有一定的保健作用。 负离子水具有抗疲劳、抗氧化、提高SOD活性、调节血糖、调节血脂的作用。饮用负离子水将在抗氧化、抗衰老、提高健康水平方面起到重大的作用。  

所述硅藻土：硅藻土主要通过下列三种作用将悬浮在液体中的固体杂质粒子截留在介质的表面及沟道当中，从而达到固液分离的目的： 

一、筛分作用 这是一种表面过滤作用，当流体流经硅藻土时，硅藻土的孔隙小于杂质粒子的粒径，这样杂质粒子不能通过而被截留下来，这种作用被称之为筛分作用。实际上可以把滤饼的表面看成是一个具有等效平均孔径的筛面，当固体粒子的直径不小于（或略小于）硅藻土孔隙直径时，固体粒子便会从悬浮液中“筛分”出来，起到表面过滤的作用。 

二、深度效应 深度效应是深层过滤的阻留作用。在深层过滤时，分离过程只发生在介质的“内部”，部分穿过滤饼表面的比较小的杂质粒子，被硅藻土内部而曲折的微孔沟道和滤饼内部更细小的孔隙所阻留，这种微粒往往小于硅藻土的微孔，当微粒撞到通道的壁上时，这就有可能脱离液流，但它是否能达到这一点，决定于微粒受到的惯性力和阻力的平衡，这种截留与筛分作用在性质上是类似的，都属于机械作用。滤除固体粒子的能力基本上仅与固体粒子和孔隙的相对大小及形状有关。 

三、吸附作用 吸附作用与以上两种过滤机理截然不同，这一作用实际上也可以看成是动电吸引作用，它主要取决于固体粒子与硅藻土本身的表面性质。当那些硅藻土内部孔隙还小的颗粒碰撞在多孔硅藻土内部表面上时，被相反电荷所吸引，还有一种是粒子间的相互吸引形成链团而粘附在硅藻土上，这些都属于吸附作用，吸附作用比前两种作用复杂，一般认为，比孔隙直径小的固体微粒之所以被截留，主要是由于：（1）分子间力（也叫做范德华吸引力），包括永久偶极作用、诱导偶极作用和瞬间偶极作用；（2）Zeta电位的存在；（3）离子交换过程 

从以上三种作用看，在悬浮液的净压过滤过程中，采用松散颗粒状的硅藻土助滤剂作为过滤介质，主要是为过滤介质层即滤饼提供尽可能多的孔隙，以及形成的孔的间隔层，使悬浮液由此隔阂层的小孔中通过，将悬浮在液体中的固体杂质粒子截留在此介质的表面及沟道之中，从而使固液达到分离的目的。

天然硅藻土平均孔径为0.1微米，除菌率为99.9999%的可完全滤除水中的大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、霍乱菌、 军团杆菌等致病。目前所知，一般细菌最小长度为0.2微米。

     超精细多层膜复合水质过滤装置是可以被清洁的。可以通过使用后的流动水清洁，也可以对装置的中间进水孔进行磨削清理。

所述直通电磁开关阀，即是一个电磁控制的直通开关阀，在电磁阀的控制下，确定阀门打开还是关闭，打开则让过滤装置中没有经过滤芯的的水能够回归供水管网，同时对过滤罐进行清洗，使过滤罐中保持清洁。关闭则让过滤罐中保持过滤压力，便于水从超精细多层膜复合水质过滤装置中通过，而又不影响正常用水。该阀在加压泵工作时关闭，加压泵停止工作时打开。这个加压泵和直通电磁开关阀的组合，形成了本系统的一个净化水的压力流体系。这个压力流大大提高了水流通过超精细多层膜复合水质过滤装置的能力，提高了净化水处理的效率。所述减压阀是对出过滤罐的水进行减压。所述水流开关，是一个水流与电信号的转换装置，一旦水流动，开关就会发出电信号。标明需要供水，水流停止，这个开关，也随之发出一个电信号，标明要关闭水的供应。所述紫外线消毒装置，是由柔性透明管道和紫外灯管组成。所述柔性透明管，是一种能抗紫外线侵袭的塑料透明管，管成U形盘旋安装，净化水在透明管内了流动。所述紫外线灯，紫外线具有灭菌作用，短波紫外线对微生物的破坏力极强，波长200～290nm的紫外线能穿透细菌、病毒的细胞膜，当该波段的紫外线照射细菌体后，细胞的核蛋白和核糖核酸(DNA)强烈地吸收该波段的能量，它们之间的链被打开断裂，从而使细菌死亡。仅需短时间（秒单位）照射，就能起到杀菌目的。简单、环保无二次污染。紫外灯管安放在透明管的U形间隔内。紫外线的照射穿透能力为3米。因此用紫外线对水质进行消毒，是最安全，最有效的。

所述处理水筒，是一个装有一个矿化滤芯的矿化壶装置，水筒为二层结构，上层中间有一个矿物框，下层有一根管道与筒体的手柄处的一个管道相通。管道上口可以接氧气管道。即通氧管道。所述矿物框，框中装麦饭石。麦饭石以硅酸盐为主，具有很好的吸附性; 由于麦饭石多含高岭石等黏土矿物，是多孔性海绵状特殊结构，有强烈的静电引力，在水中对重金属离子和致害毒素有很强的吸附力，可清除水中的汞、铅、镉、砷、氟等重金属及氯化物、氰化物、残余农药、三甲烷等有害物质。吸附率是同等表面积活性炭的20000倍。对重金属、大肠杆菌的吸附率达96%以上。对水中余氯吸附率 （浸泡1小时后）99%。对水的净化作用。麦饭石是一种中性碱半火成岩，接近于火山岩。麦饭石中包含的天然矿物质易于释放从麦饭石上无数的小孔中释放出氧。通过吸收漂白粉和其它有毒物质净化水。麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。

所述通氧管道即能够将氧气注入水中，一般水中的氧含量大约是9毫克，当水中的含氧量达到35毫克时，称作为高溶氧水。科学研究表明消化系统能吸收的氧，就是溶于水中的溶解氧。含高溶解氧的水进入并流经消化道的过程中，水中的氧会被消化道的各部分吸收，然后进入血液被血红蛋白运送至全身各部分，或者进入体液、渗入细胞间质中，并与细胞质发生交换。因此，人们饮用水的溶解氧愈多，氧被消化系统吸收就愈多，对健康愈有利。长期饮用有充足的溶解氧的水能改善血液循环、消化系统、心血管、内分泌腺、脑部的生理功能。另外，自然水中溶解了人体所需要的镁、锰、钙、铁、等无机离子和某些有机物及气体，饮用含有适量（含量不可过多）的这些元素的水对维持细胞及人体的渗透压、促进有大量酶参与的新陈代谢、保持人体正常生理功能及生理活动有重大意义。

工作流程是这样的：打开净水开关，水流开始流动，水流开关发出供水信号，加压泵启动，直通电磁开关阀同时关闭，水被加压到0.6Mpa，形成了罐内的压力流，进入净化过滤罐，在压力流作用下，水进入超精细多层膜复合水质过滤装置，流出的净水进入出水口，此时，出来的净水是有压力的，经过减压阀，水的压力减小到0.2Mpa以下。净化水进入紫外线消毒罐，消毒罐内的紫外灯打开，对进入的净化水进行消毒。出来的水是纯净的，经过消毒的，无菌的，是可以直接饮用的。能达到的水质标准是总菌落数每毫升不超过每毫升100个、大肠杆菌数每100毫升不超过6个。此时如果觉得要让水质改变一下口味。可以将净水灌入处理水筒，净水通过水筒中的矿化处理，口味会改变。如果想喝高溶氧水，则可以将氧气管道插到处理水筒的一个接口，让氧气充入处理水筒。制出高溶氧水。当在供应纯净水时，由于它是一个独立循环的系统，不会影响其他正常用水，当用水完毕关闭净水开关，水流停止流动，水流开关发出信号，直通电磁开关阀打开，加压泵停止工作，这时，净水管与家庭生活用水管道又相通了，使过滤罐中的没有经过过滤的水回到家庭生活用水管路中。这些水，本身来自于家庭生活用水管道，只是没有被过滤，仍然具有生活用水的性质，可以用于除直接生饮外的一切场合和用途，这个水流的回归设计正是本装置的独到之处。让没有被处理的水、有流出回归之路，可以对过滤通道第一时间就及时的进行冲刷，把刚才在过滤时被积累的杂质、悬浮生物等等冲刷干净，避免杂质和微生物的堆积而部影响水质。

本设计中加压泵，直通电磁开关阀，水流开关的应用形成了本发明的合理、高效、节能的特点。水不流动，水流开关不会发信号，加压泵不会启动，做到了节能。一旦需要过滤水了，水流动了，水流开关发信号了，加压泵启动，至通电磁开关阀同时关闭，形成了压力流区，由于本装置采用超精细多层膜复合水质过滤装置，在压力的作用下，过滤的效率提高了，得到了高效。整个装置合理的配置获得了高效、节能的效果。加上超精细多层膜复合水质过滤装置具有过滤、除菌、杀菌三重作用，出来的净化水有安全的保证，可以直接生饮，不必煮沸。

综上所述，本发明是一种能对家庭饮用水质进行过滤净化、矿化、高溶氧化并且过滤装置能够自行清理的家庭饮用水净化矿化装置。

附图说明

图1是本发明实施例的总体结构流程示意图（箭头为水流方向）；

图2是本发明实施例的水过滤器结构示意图；

图3是本发明实施例的紫外线消毒罐结构示意图；

图中：1，家庭用水管道； 2，三通； 3，单向阀； 4，加压泵； 5，水过滤器； 6，减压阀； 7，水流开关； 8，紫外线消毒罐； 9，水龙头； 10，处理水筒； 11，直通电磁开关阀； 12，矿化物质罐； 13，高溶氧接口； 14，过滤罐；15，滤芯外壳； 16，硅藻土颗粒； 17，红外线矿石； 18，负离子电气石； 19，磁化层； 20，载银活性炭； 21，未过滤水出水口； 22，净化水出水口； 23，净化水储水腔；24 原水盛水腔；25 原水进水口； 26 净化水入口； 27 透明通水管道； 28 紫外线灯；  29 直饮水出口。

具体实施方式             

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

在图1中，本发明在家庭用水管道1上设置两个三通2：第一个三通通向单向阀3，单向阀3依次连接加压泵4、水过滤器5、减压阀6、水流开关7、紫外线消毒罐8、水龙头9、处理水筒10；所述水过滤器5设置两个出口，一个出口连接减压阀6，另一个出口连接直通电磁开关阀11，然后通过第二个三通与家庭用水管道1连接；所述处理水筒10上设置有矿化物质罐12和高溶氧接口13。

在图2中，所述水过滤器5包括具有不锈钢外壳的过滤罐14，所述过滤罐14中，有以超精细陶瓷树脂组成的滤芯外壳15，内含有硅藻土颗粒16.红外线矿石 17，负离子电气石 18，磁化层 19，载银活性炭20。组成了集过滤、改质和杀菌于一体的复合型过滤芯。水从进水口24进入，经过过滤和吸附的水存于净化水储水腔23 中，经净化水出口22排出。没有经过滤芯的水，则在净化结束后，由出水口21 通过直通电磁开关阀11回归到家庭用水管道1；同时对过滤罐14进行清洗，使过滤罐14中保持清洁。

在图3中，所述紫外线消毒罐8包括净化水进口26、透明消毒通道27、、直饮水出口29，其中透明消毒通道27处设置有紫外线消毒灯28。净化水流动的过程中同时完成消毒步骤。

Claims (3)

1.一种家用水净化矿化装置，其特征在于，在家庭用水管道上设置两个三通，第一个三通连接单向阀，单向阀依次连接加压泵、水过滤器、减压阀、水流开关、紫外线消毒罐、水龙头、处理水筒；所述水过滤器设置两个出口，一个出口连接减压阀，另一个出口连接直通电磁开关阀，然后通过第二个三通与家庭用水管道连接，所述处理水筒上设置有矿化物质罐和高溶氧接口。

2.如权利要求1所述的家用水净化矿化装置，其特征在于所述水过滤器包括过滤罐，过滤罐上端设置有原水进水口，下端设置有未过滤水出水口；所述过滤罐中有以超精细陶瓷树脂组成的滤芯外壳，滤芯外壳内从外到里依次设置有硅藻土颗粒、红外线矿石、负离子电气石、磁化层、载银活性炭。

3.如权利要求1所述的家用水净化矿化装置，其特征在于所述紫外线消毒罐包括净化水进口、透明消毒通道、水龙头、直饮水出口，其中透明消毒通道处设置有紫外线消毒灯，所述透明消毒通道为U型盘旋状。