CN104230027A - 一种抗堵塞轻便式生饮水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗堵塞轻便式生饮水器，包括产水打气筒，其包括具有进水口和出水口的第一筒体、第一活塞杆；产水操作装置，其用于使第一活塞杆在第一筒体内作往复运动；一级净化单元，其用于对生水进行初步的净化，该一级净化单元包括滤芯，滤芯包括内芯和设置在内芯外围的微滤膜，滤芯的内部空间构成供水通过的一级通道；二级净化单元，其设置在第一筒体内、用于对一级净化单元净化后的水进行进一步净化以获得饮用水，滤芯设置于第一筒体之外且与进水口之间通过第一管道连接，一级通道与进水口连通，生饮水器还包括与滤芯通过第二管道连接的反洗打气筒，反洗打气筒的出气口与滤芯的一级通道连通。本发明产水效率高，反洗效果好，滤芯不易堵塞。

Description

一种抗堵塞轻便式生饮水器

技术领域

本发明属于饮用水处理设备领域，具体涉及一种适合在灾区、野外等恶劣条件下使用的便捷式无动力生饮水器，该装置无需电力供给，可过滤掉细菌与病毒，去除水中异味异色物质。

背景技术

现如今，来自电镀、采矿、冶金、化工、印染等工业的重金属污染已经成为水环境污染中主要的污染物之一，诸如铅、铬、汞等重金属对人体的危害很大。目前市场上的生饮水机多用于家用，这些生饮水机一般能除去生水中的大部分杂质，能够满足人们普通生活对饮用水的需求，但对于野外生存、自然灾害或战地供应等恶劣环境条件，尤其当无电力供给时，普通生饮水机难以满足要求。此外，对于包括生饮水机在内的水净化设备普遍存在滤芯容易堵塞的问题，因此，必须对滤芯进行清洗以免影响使用效果和效率以及缩短使用寿命，但是现有的生饮水机都只能在不产水时将滤芯拆下清洗，非常不便，而且在环境恶劣地方，通常无法获得清洗滤芯所需要的干净的水。

由本申请人所提出的中国发明专利ZL 201010572017.6公开了一种除重金属抗堵塞的生饮水机，其包括具有进水口和出水口的筒体、沿筒体的高度方向滑动地设置的活塞杆、固定在活塞杆上的活塞、设置在筒体底部的一级净化单元、位于一级净化单元上方的二级净化单元，在一级净化单元和二级净化单元之间的隔板上设有孔径较小的通孔，该生饮水机在使用时，一次可以获得约80%的纯净水，而另20%的水通过所述孔径较小的通孔回流到一级净化单元对其所截留的杂质进行反冲洗，虽然与传统的生饮器相比，该生饮器的滤芯相对不易堵塞，提高了净化效率，但是通过回流的少量水进行反冲洗的实际效果对于恶劣环境下的生水净化并不是很理想，往往不能使滤芯得到非常好的清洗，因此，实际中还是会出现堵塞，而且一部分净化水用于反冲洗，降低了产水效率。此外，该生饮水机采用活塞式抽水设置，产生二个问题，一是，必须要对滤芯进行排气；二是，活塞杆带动活塞在筒体内多次上下往复运动后，活塞与筒体之间将产生间隙，导致漏水问题。该专利并未公开如何解决这二个问题。同时，考虑到产水将作为饮用水使用，因此，必须保证没有微生物诸如细菌等进入筒体内以免污染产水。此外，该专利的生饮水机产水操作比较费力，使用不便，特别是力气较小者可能就无法使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的生饮水器。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种生饮水器，包括：

产水打气筒，其包括第一筒体、第一活塞杆、第一活塞，第一筒体的一端部具有进水口、另一端部具有出水口，第一活塞杆的一端部自第一筒体的所述另一端部垂直插设到第一筒体内且沿着第一筒体的长度方向能够滑动地设置，第一活塞固定连接在第一活塞杆的所述一端部上；

产水操作装置，其与第一活塞杆的另一端部连接、用于使第一活塞杆在第一筒体内作往复运动；

一级净化单元，其用于对生水进行初步的净化，该一级净化单元包括滤芯，所述滤芯包括内芯和设置在所述内芯外围的微滤膜，所述滤芯的内部空间构成供水通过的一级通道；

二级净化单元，其设置在第一筒体内、用于对一级净化单元净化后的水进行进一步净化以获得饮用水；

特别是，

所述滤芯设置于第一筒体之外且与进水口之间通过第一管道连接，一级通道与进水口连通：

生饮水器还包括与滤芯通过第二管道连接的反洗打气筒，反洗打气筒的出气口与滤芯的一级通道连通。

根据本发明的一个具体且优选方面，所述第二管道上设有开关，第一管道的一端部、第二管道的一端部同时连接在滤芯的同一端部上，或者第一管道、第二管道彼此连接，且其中一个的一端部连接在滤芯的一端部上。采取该结构，既可以使产水和反洗互不影响，又使得整个装置更加紧凑。

根据本发明的又一具体方面，第一管道的两端部分别与进水口和滤芯的一端部连接，第二管道的两端部分别与出气口和滤芯的另一端部连接。这样也能够很好地使产水和反洗互不影响。

优选地，所述的第二管道上设有排气阀，以在对滤芯进行反冲洗后将其中的空气排尽。

进一步地，所述反洗打气筒包括下端部具有出气口的第二筒体、下端部垂直插设在第二筒体内且沿着第二筒体的高度方向能够滑动地设置的第二活塞杆、固定设置在第二活塞杆的上端部上且与第二筒体的内壁密封连接的第二活塞、连接在第二活塞杆的上端部的打气手柄、设置在第二筒体内且位于第二活塞下方的单向阀。

根据本发明，所述微滤膜是已知的，可以过滤除去水中的SS、细菌、微生物、病毒胶团等污染物。微滤膜的孔径通常为0.1~0.45微米，优选为0.1微米。

作为本发明的优选方案：所述一级净化单元还包括设置在滤芯的内部空间内的活化沸石。在滤芯处设置的活化沸石可以吸附除去重金属、氨氮等污染物，同时，在生饮水器工作时，利用其重量，可以使滤芯始终处于水面之下。

优选地，二级净化单元包括位于第一筒体内且沿着第一筒体的长度方向延伸的活性炭滤芯、设置在活性炭滤芯外周的高分子吸附膜，活性炭滤芯的内部空间构成二级通道，第一活塞杆的所述一端部位于二级通道内且与二级通道的内壁密封连接，在活性炭滤芯与进水口之间设有进水通道，进水通道与二级通道之间设有单向阀。活性炭滤芯和高分子膜可吸附除去参与COD、去异味并进一步去除细微污染物。高分子滤膜的材质优选为PVDF，孔径通常为0.03~0.08微米，优选为0.06微米。

根据本发明，所述产水操作装置可以为手动式操作装置或脚踏式操作装置，优选使用了杠杆原理的装置，使操作省力、方便。

根据本发明的一个具体且优选方面，所述的第一筒体直立设置，产水操作装置包括底座、下端部连接在底座上的立杆、一端部与立杆的上端部相转动连接的杠杆，杠杆位于第一活塞杆的上方且第一活塞杆的上端部与杠杆相可拆卸地连接，且当第一活塞杆与杠杆连接时，二者之间相对能够转动，第一活塞杆与杠杆的转动连接处到杠杆的所述一端部的距离为杠杆长度的1/4~2/5，第一筒体的下部与底座可拆卸地连接，且当第一筒体与底座连接时，二者之间能够相对转动。采取该结构，在包装和携带时，可将产水操作装置和产水打气筒拆开，减小包装体积，便于携带。

优选地，第一活塞杆与杠杆的转动连接处到杠杆的所述一端部的距离为杠杆长度的1/3。

优选地，所述的立杆为两段式收缩杆且其下端部与底座相转动连接，所述的杠杆为三段式伸缩杆，所述的产水操作装置可以被折叠。采取该结构，大大减小了生饮水器的体积，便于包装和携带。

进一步地，所述的产水操作装置还包括可转动地设置在底座上的杯型连接座，生饮水器工作时，第一筒体的下端部位于杯型连接座内且与杯型连接座通过螺纹连接件连接。

进一步地，所述的第一活塞杆的上端部设有手柄，底座的相对两侧分别对称设有所述的立杆和杠杆，在两侧的杠杆之间设有插销杆，手柄能够转动地套设在插销杆上。优选地，所述的产水操作装置还包括两端部分别与两侧的杠杆的上端部连接的操作手杆，操作该操作手杆进行产水。

优选地，所述第一筒体上设有排气装置，该排气装置包括开设在第一筒体上的排气通孔、设置在排气通孔处可以防止微生物通过所述排气通孔进入第一筒体内的疏水疏油透气膜。疏水疏油透气膜的孔径通常为0.22~0.45微米，具体如0.22微米。采取该结构，很好地解决了第一筒体内滤芯的排气问题，又避免了第一筒体内感染微生物。

进一步优选地，所述排气装置还包括可拆卸地设置在第一筒体上的下固定盖、与下固定盖固定连接的上固定盖，疏水疏油透气膜有二层，其中一层焊接在下固定盖上端面上，另外一层焊接在上固定盖的下端面上。采取该结构，所述疏水疏油透气膜可以承受较大的压力，不易破裂。

优选地，所述的生饮水器还包括设置在第一筒体上的固定座、固定在固定座上的套管，固定座上开设有连通所述二级通道与外界的通气孔，在所述通气孔处设有可以防止微生物通过所述通气孔进入所述二级通道内的疏水疏油透气膜。其中，套管优选为聚四氟乙烯材质。采取该结构，很好地解决了漏水问题，同时又避免了第一筒体内感染微生物。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明将微生物膜滤芯设置在产水筒体之外，并并联一个反洗打气筒，使用时，微生物膜滤芯置于生水中，一方面，微生物膜滤芯外移，面积可以增大，提高过滤效果，另一方面，反洗形式由原来的采用干净的水洗改进为高压气和生水混合反洗，产水效率高，反洗效果特别好，即使是恶劣的野外水体，比如山洪暴发或地下矿井暴发等情况的水体，也能快速恢复膜通量。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明：

图1为根据本发明的生饮水器的结构示意图（第一活塞杆滑动至第一筒体的顶端）；

图2为根据本发明的生饮水器的结构示意图（第一活塞杆滑动至第一筒体的底端）

图3为根据本发明的生饮水器的局部结构示意图；

图4为图3中A处放大示意图；

图5为根据本发明的生饮水器的产水操作装置的主视示意图；

图6为图5的侧视示意图；

其中：

1、产水打气筒；10、第一筒体；10a、进水口1；10b、出水口；11、第一活塞杆；12、第一活塞；13、手柄；14、固定座；140、通气孔；15、套管；16、疏水疏油透气膜；

2、产水操作装置；20、底座；21、立杆；22、杠杆；A、杠杆的端部；23、杯型连接座；24、螺纹连接件；25、插销杆；26、操作手杆；

3、一级净化单元；30、滤芯；30a、微滤膜；30b、一级通道；31、活化沸石；

4、二级净化单元；40、活性炭滤芯；41、高分子吸附膜；42、二级通道；43、单向阀；

5、反洗打气筒；50、第二筒体；51、第二活塞杆；52、第二活塞；53、打气手柄；54、单向阀；

6、第一管道；7、第二管道；8、开关；

9、排气装置；90、排气通孔；91、下固定盖；92、上固定盖；93、下层疏水疏油透气膜；94、上层疏水疏油透气膜。

具体实施方式

参见图1至图6，本例提供一种生饮水器，其包括产水打气筒1、产水操作装置2、一级净化单元3、二级净化单元4以及反洗打气筒5。

产水打气筒1包括直立设置的第一筒体10、第一活塞杆11、第一活塞12，第一筒体10的下端部具有进水口10a、上端部具有出水口10b，第一活塞杆11的下端部自第一筒体10的上端部垂直插设到第一筒体10内且沿着第一筒体10的长度方向（高度方向）能够滑动地设置，第一活塞12固定连接在第一活塞杆11的下端部上。

产水操作装置2与第一活塞杆11的上端部连接、用于使第一活塞杆11在第一筒体10内作往复运动。产水操作装置2包括底座20、下端部连接在底座20上的立杆21、端部A与立杆21的上端部相转动连接的杠杆22，杠杆22位于第一活塞杆11的上方且第一活塞杆11的上端部与杠杆22相可拆卸地连接，且当第一活塞杆11与杠杆22连接时，二者之间相对能够转动，第一活塞杆11与杠杆22的转动连接处到杠杆22的端部A的距离为杠杆长度的1/3，第一筒体10的下部与底座20可拆卸地连接，且当第一筒体10与底座20连接时，二者之间能够相对转动。采取该结构，在包装和携带时，可将产水操作装置2和产水打气筒1拆开，减小包装体积，便于携带。进一步地，立杆21为两段式收缩杆且其下端部与底座20相转动连接，杠杆22为三段式伸缩杆，如此，产水操作装置2可以被折叠。采取该结构，大大减小了生饮水器的体积，便于包装和携带。进一步地，产水操作装置2还包括可转动地设置在底座20上的杯型连接座23，生饮水器工作时，第一筒体10的下端部位于杯型连接座23内且与杯型连接座23通过螺纹连接件24连接。进一步地，第一活塞杆10的上端部固定设有手柄13，底座20的相对两侧分别对称设有所述的立杆21和杠杆22，在两侧的杠杆22之间设有插销杆25，手柄13能够转动地套设在插销杆25上。进一步地，产水操作装置2还包括两端部分别与两侧的杠杆22的上端部连接的操作手杆26，操作该操作手杆26进行产水。

本例中，一级净化单元3和二级净化单元4共同对水进行净化以使生水转化为可以饮用的饮用水。从净化角度而言，对于一级净化单元3和二级净化单元4的具体结构的采用没有特别限制，只要能满足所述要求即可。

与传统的一级净化单元和一级净化单元均设置在第一筒体内不同，本发明的一级净化单元3设置在第一筒体10之外。一级净化单元3具体包括滤芯30和活化沸石31，滤芯30包括内芯和设置在内芯外围的0.1微米微滤膜30a，滤芯30的内部空间构成供水通过的一级通道30b，活化沸石31设置在滤芯30的内部空间内。微滤膜30a是已知的，可以过滤除去水中的SS、细菌、微生物、病毒胶团等污染物。在滤芯30内设置的活化沸石31可以吸附除去重金属、氨氮等污染物，同时，在生饮水器工作时，利用其重量，可以使滤芯30始终处于水面之下。滤芯30与第一筒体10的进水口10a之间通过第一管道（8mm胶管）6连接，且滤芯30的一级通道30b与进水口10a连通。

二级净化单元4设置在第一筒体10内，具体包括位于第一筒体10内且沿着第一筒体10的长度方向（高度方向）延伸的活性炭滤芯40、设置在活性炭滤芯40外周的0.06微米高分子吸附膜41，活性炭滤芯40的内部空间构成二级通道42，第一活塞杆11的下端部位于二级通道42内且与二级通道42的内壁密封连接，在活性炭滤芯40与进水口10a之间具有进水通道，在进水通道与二级通道之间42设有单向阀43。活性炭滤芯40和高分子吸附膜41可吸附除去水体中残余的COD、去异味并进一步去除细微污染物，获得饮用水。

反洗打气筒5包括下端部具有出气口的第二筒体50、下端部垂直插设在第二筒体50内且沿着第二筒体50的高度方向能够滑动地设置的第二活塞杆51、固定设置在第二活塞杆51的上端部上且与第二筒体50的内壁密封连接的第二活塞52、连接在第二活塞杆51的上端部的打气手柄53、设置在第二筒体50内且位于第二活塞52下方的单向阀54。反洗打气筒5的出气口处连接第二管道7的一端部，第二管道7的另一端部与第一管道6连接，且在第二管道7上设有开关8。当生饮水器产水时，开关8关闭，产水打气筒1工作；当需要清洗滤芯30时，产水打气筒1停止工作，将开关8打开，利用反洗打气筒5向滤芯30内通入高压气体，在气洗和水洗的双重反洗下，滤芯30迅速恢复其膜通量，可结束打气，进行产水。

进一步地，第一筒体10上设有排气装置9，该排气装置9包括开设在第一筒体10上的排气通孔90、可拆卸地设置在第一筒体10上的下固定盖91、与下固定盖91固定连接的上固定盖92、焊接在下固定盖91上端面上的下层疏水疏油透气膜93，焊接在上固定盖92下端面上的上层疏水疏油透气膜94。下层疏水疏油透气膜93、上层疏水疏油透气膜94设于排气通孔90处，可以阻止微生物从排气通孔90处进入第一筒体10内。采取二层疏水疏油透气膜并采用上下固定盖固定的方式，疏水疏油透气膜可以承受较大的压力，不易破裂。

进一步地，生饮水器还包括可拆卸地设置在第一筒体10的上端部上的固定座14、固定在所述固定座14上的聚四氟乙烯套管15，第一活塞杆11的外壁与聚四氟乙烯套管15的内壁紧密配合，在固定座14上开设有连接二级通道42与外界的通气孔140，在通气孔140处设有疏水疏油透气膜16，采取该结构，很好地解决了漏水问题，同时又避免了第一筒体10内感染微生物。

本例的生饮水器使用如下：

1）将滤芯放入水中；

2）将产水打气筒与产水操作装置连接，具体地，将第一筒体插入杯型连接座内，用螺纹连接件固定好，再将手柄与产水操作装置的杠杆连接；

3）向上提拉操作手杆，操作手杆带动第一活塞杆向上运动直至顶端，此过程中，单向阀自动打开，水体经过一级净化单元净化后从一级通道、第一管道、进水口流入二级通道内；然后向下压操作手杆，操作手杆带动第一活塞杆向下运动，直至底端，此过程中，单向阀关闭，二级通道内的水依次经过活性炭滤芯和高分子吸附膜处理后，从出水口排出，实现产水。

）产水工作一段时间后，滤芯膜通量减少或堵塞时，停止产水，对滤芯进行反洗，具体操作是：打开开关，通过反洗打气筒，向滤芯内通入高压气体，待滤芯上的微滤膜恢复膜通量后，结束反洗，关闭开关，此时可继续产水，产水前，通过排气装置进行排气。

）不需要工作时，将产水操作装置和产水打气筒拆开，并将产水操作装置收折，以便于携带。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1. 一种抗堵塞轻便式生饮水器，包括：

产水打气筒，其包括第一筒体、第一活塞杆、第一活塞，所述第一筒体的一端部具有进水口、另一端部具有出水口，所述的第一活塞杆的一端部自所述第一筒体的所述另一端部垂直插设到所述第一筒体内且沿着所述第一筒体的长度方向能够滑动地设置，所述第一活塞固定连接在所述第一活塞杆的所述一端部上；

产水操作装置，其与所述第一活塞杆的另一端部连接、用于使所述第一活塞杆在所述第一筒体内作往复运动；

一级净化单元，其用于对生水进行初步的净化，该一级净化单元包括滤芯，所述滤芯包括内芯和设置在所述内芯外围的微滤膜，所述滤芯的内部空间构成供水通过的一级通道；

二级净化单元，其设置在所述第一筒体内、用于对一级净化单元净化后的水进行进一步净化以获得饮用水； 

其特征在于：

所述滤芯设置于所述第一筒体之外且与所述进水口之间通过第一管道连接，所述的一级通道与所述进水口连通：

所述的生饮水器还包括与所述滤芯通过第二管道连接的反洗打气筒，所述反洗打气筒的出气口与所述滤芯的一级通道连通。

2. 根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述第二管道上设有开关，所述的第一管道的一端部、第二管道的一端部同时连接在所述的滤芯的同一端部上，或者所述的第一管道、第二管道彼此连接，且其中一个的一端部连接在滤芯的一端部上。

3. 根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述的第一管道的两端部分别与所述的进水口和所述滤芯的一端部连接，所述的第二管道的两端部分别与所述的出气口和所述的滤芯的另一端部连接。

4. 根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述反洗打气筒包括下端部具有出气口的第二筒体、下端部垂直插设在所述第二筒体内且沿着所述第二筒体的高度方向能够滑动地设置的第二活塞杆、固定设置在所述第二活塞杆的上端部上且与所述第二筒体的内壁密封连接的第二活塞、连接在所述第二活塞杆的上端部的打气手柄、设置在所述第二筒体内且位于所述第二活塞下方的单向阀。

5. 根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述一级净化单元还包括设置在所述滤芯的内部空间内的活化沸石。

6. 根据权利要求1或5所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述二级净化单元包括位于所述第一筒体内且沿着所述第一筒体的长度方向延伸的活性炭滤芯、设置在所述活性炭滤芯外周的高分子吸附膜，所述活性炭滤芯的内部空间构成二级通道，所述的第一活塞杆的所述一端部位于所述二级通道内且与所述二级通道的内壁密封连接，在所述活性炭滤芯与所述进水口之间设有进水通道，所述进水通道与所述二级通道之间设有单向阀。

7. 根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述的第一筒体直立设置，所述产水操作装置包括底座、下端部连接在所述底座上的立杆、一端部与所述的立杆的上端部相转动连接的杠杆，所述杠杆位于所述第一活塞杆的上方且所述第一活塞杆的上端部与所述的杠杆相可拆卸地连接，且当第一活塞杆与杠杆连接时，二者之间相对能够转动，所述第一活塞杆与所述杠杆的转动连接处到所述杠杆的所述一端部的距离为所述杠杆长度的1/4~2/5，所述第一筒体的下部与所述底座可拆卸地连接，且当第一筒体与底座连接时，二者之间能够相对转动。

8. 根据权利要求7所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述的立杆为两段式收缩杆且其下端部与所述的底座相转动连接，所述的杠杆为三段式伸缩杆，所述的产水操作装置可以被折叠。

9. 根据权利要求7或8所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述的产水操作装置还包括可转动地设置在所述底座上的杯型连接座，所述生饮水器工作时，所述的第一筒体的下端部位于所述杯型连接座内且与所述的杯型连接座通过螺纹连接件连接。

10. 根据权利要求7所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述的第一活塞杆的上端部设有手柄，所述的底座的相对两侧分别对称设有所述的立杆和杠杆，在所述的两侧的杠杆之间设有插销杆，所述的手柄能够转动地套设在所述插销杆上，所述的产水操作装置还包括两端部分别与所述的两侧的杠杆的上端部连接的操作手杆。

11. 根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述第一筒体上设有排气装置，所述排气装置包括开设在所述第一筒体上的排气通孔、设置在所述排气通孔处可以防止微生物通过所述排气通孔进入所述第一筒体内的疏水疏油透气膜。

12. 根据权利要求11所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述排气装置还包括可拆卸地设置在所述第一筒体上的下固定盖、与所述下固定盖固定连接的上固定盖，所述的疏水疏油透气膜有二层，其中一层焊接在所述下固定盖上端面上，另外一层焊接在所述上固定盖的下端面上。

13.  根据权利要求1所述的抗堵塞轻便式生饮水器，其特征在于：所述的生饮水器还包括设置在所述第一筒体上的固定座、固定在所述固定座上的套管，所述固定座上开设有连通所述二级通道与外界的通气孔，在所述通气孔处设有可以防止微生物通过所述通气孔进入所述二级通道内的疏水疏油透气膜。