CN104609030A - 一种纯水储存装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯水储存装置，包括有一水桶，顶部设有桶盖，底部设有通孔；还包括有一储水袋，其顶部固定在桶盖上，底部固定在水桶底部的通孔中；一排水/排气管从储水袋的顶部接通储水袋，且该排水/排气管设有一止回阀；一进/出水管从储水袋的底部接通储水袋，该储水袋的底部还接通有一置于水桶外的液位传感器；所述的储水袋是医药或食品级(如PE-聚乙烯)材质的密封塑料袋。本装置通过一次性更换方式替代定期清洗消毒；同时实现排气、防溢流目的，达到与开放容器基本等同的效果。通过使用当下已应用十分广泛的医药或食品级透明塑料袋(如PE)，达到最直观、最可行的材质可靠、可控目的，表面光洁度可达极高水平。

Description

一种纯水储存装置

技术领域

本发明属于纯水设备技术领域，特别是涉及一种纯水设备中的纯水储存装置。

背景技术

通常，自来水或天然水源通过反渗透过滤或离子交换、蒸馏等方法处理后，就变成纯水，纯水往往不能做到随制随用，而是需要一定的储存后再做使用目的。由于纯水中的各种污染物(含颗粒杂质、无机物、有机物、细菌等)都已经极低，因此，纯水对其储存过程的抗二次污染要求十分苛刻，现有用于纯水储存的容器有以下几种：

一是非储压式水箱(材质可以是PE塑料、不锈钢等)。为达到抗污染目的，通常使用浸没式紫外、定期清洗和消毒内腔、增加呼吸口除菌/除CO2滤器(水箱必须全封闭)、改善内壁光洁度等手段来抑制可能来自桶壁、外部空气的污染，并通过这些手段尽可能抑制微生物的滋生繁殖。——该方法的不足是清洁工作繁琐，配置UV成本高且效果并不理想，同时，封闭水箱的做法会引出一系列新的问题，比如：需要同步解决好水箱突发的溢流问题(需要设置额外的超高液位保护装置)，滤器需要定期消毒和更换，定期清洗需要专用的CIP清洗设备等等。而PE水箱由于其自身制造工艺决定了表面相对粗糙，容易滋生微生物的隐患，因此，PE塑料水箱需要更加频繁的清洗消毒过程。

二是储压式水箱(即所谓压力桶)。压力桶是在一个封闭的刚性容器内预置气囊，并在气囊内事先充气，有水注入时，利用气囊的形变和空气的二次压缩给产品水让出空间达到存储目的。其最大优势在于不与外部进行气体交换，因此可以基本杜绝了空气带来的污染源，它也是当下不少净水装置的首选储水容器。但是，压力桶同样存在微生物滋生(只是时间问题)，对于一个无法打开清洗的容器而言，其清洁和消毒的难度是可想而知的。况且，这类容器的接液材质均在封闭的内部，无法通过简单手段判断其可靠性。同时，压力桶由于其内部存在有压力气囊，制水过程中，随着桶内水量不断增加，纯水系统会在产品水侧出现持续变化的背压，不利于系统稳定运行，同时导致更多能耗。而存储于压力桶内的纯水在被二次分配时，由于具有不断变化的压力和流量，对于一个需要稳定供水的后段需水系统而言，无疑也带来了新的问题。最后，压力桶还有一个不足就是无法有效排气，从制水系统到水源中所含有的溶解气体，很多都将随着加压过程进入压力桶内部(压力增加同时增加了气体溶解度)，然后在分配环节被释放，形成乳浊现象，大量气泡的存在对于某些下游系统是非常不利的。

综上所述，现有纯水储存容器有以下主要不足：

1)清洗消毒难度大；

2)避免空气污染工艺复杂，附属设施多，成本高；

3)容器本身的材质洁净度及其内壁光洁度不易把控；

4)压力容器虽然实现了全密闭，但在存储和分配环节都会给上、下游设备带来更复杂的压力、流量、气泡问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种纯水储存装置，通过一次性更换方式替代定期清洗消毒；通过半封闭方式解决空气污染(只出不进)，同时实现排气、防溢流目的，且基本无须附加设施；通过容器内胆的自然低张力形变克服压力、流量持续变化问题，达到与开放容器基本等同的效果；通过使用当下已应用十分广泛的医药或食品级的软质塑料袋(如透明PE-聚乙烯材质袋)，达到最直观、最可行的材质可靠、可控目的，表面光洁度可达极高水平。

为实现上述目的，本发明技术方案为：

一种纯水储存装置，包括有一硬质水桶，顶部设有桶盖，底部设有通孔；还包括有一软质储水袋，其顶部固定在桶盖上，底部固定在水桶底部的通孔中；一排水/排气管从储水袋的顶部接通储水袋，且该排水/排气管设有一止回阀；一进/出水管从储水袋的底部接通储水袋，该储水袋的底部还接通有一置于水桶外的液位传感器；所述的储水袋是医药或食品级的软质塑料袋(如透明PE-聚乙烯材质)。

如前所述的一种纯水储存装置，在储水袋处于空袋状态下，顶部和底部固定在水桶上的储水袋保持干瘪状态竖直固定在水桶内部。

如前所述的一种纯水储存装置，当有水从进/出水管注入储水袋时，储水袋自下而上逐步充满变成圆柱形；该储水袋在充分膨胀状态下的外径应大于水桶的内径，且在充分膨胀状态下的储水袋的外径应是水桶的内径的110％以上。

如前所述的一种纯水储存装置，所述桶盖上设有穿板管件；所述储水袋的顶部设有螺纹接口，底部设有一穿板固定式外螺纹接口；所述的螺纹接口接通穿板管件，所述的穿板固定式外螺纹接口固定在水桶底部的通孔中。

如前所述的一种纯水储存装置，还包括有一桶座，水桶置于桶座上；进/出水管和一液位传感器置于桶座内。

本发明纯水储存装置与现有纯水的储存方法或装置的不同之处在于：

首先，结构上既不同于传统的非储压式水箱，也不同于压力桶。相对非储压式水箱而言，它有一个内胆，存水并不与水桶的内、外壁接触；相对压力桶而言，虽然它也有一个内部容器，但压力桶内部气囊用于储存气体，而本产品水袋用于储水，而且没有预先打气储压；同时，它的出水靠重力作用，而不是靠内部压力作用挤出；

再则，在抗污染措施方面，本产品没有呼吸滤器、不需要定期清洁和消毒、不需要高成本的溢流保护装置。

采用本发明储存纯水装置，可以达成以下效果：

一、软质储水袋材质易于把控，采用储水袋是医药或食品级的软质塑料袋(如透明PE-聚乙烯材质)来源广泛，且污染水平远低于成分和加工过程更复杂的塑料容器、金属容器，同时，它表面光洁度高、无须使用前的首次处理；

二、更换成本和操作强度远低于CIP清洗和消毒；

三、没有更换呼吸滤器和紫外灯管的消耗，也没有额外的购置费用，降低了容器的前期投入和使用成本；

四、利用止回阀简单却有效的单向排水/排气设计，可以完全杜绝外部空气和CO2的吸入(污染水质)，同时，也可以有效排出产水过程产生的溶解气体释放；底部进、出水的方式使得气体没有机会进入下游；

五、本装置虽然几乎是全密闭储存，却不同于压力桶，它仍然可以达到零压力储水容器稳定系统工况的有利条件，这将十分有利于上、下游设备的工作平稳和高效；

最后，本装置对外部塑胶水桶的要求极低，因其只有外围框架的作用，原则上任何材质、形式的水桶均可被利用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明纯水储存装置的结构示意图；

图2为本发明纯水储存装置的充/放水过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种纯水储存装置，包括一桶座1、和置于桶座1上的水桶2，于该水桶2内固定有一储水袋3。

所述的水桶2为一硬质水桶，可为塑胶水桶。该水桶2的顶部设有一桶盖4，该桶盖4上设有安装孔，且于该安装孔上安装有顶部安装件，该顶部安装件可为一穿板塑料管件5。于该水桶2的底部设有一底部定位通孔。该水桶2的作用是提高置于其内部的储水袋3膨胀后的耐压性能，防止储水袋3破裂。

所述的软质储水袋3固定在水桶2内，该储水袋3是储水袋是医药或食品级(如PE-聚乙烯材质)的软质塑料袋。

所述的储水袋3的顶部设有一可防水抗压的螺纹接口6，底部设有一穿板固定式外螺纹接口8，该穿板固定式外螺纹接口8固定在水桶的底部定位通孔中，且该穿板固定式外螺纹接口8的末端接通一条较粗的进/出水管11和一条较细的软管12，该较细的软管12连接有液位传感器7。该液位传感器7利用压强原理，感应储水袋3内液位高度，提供信号给制水设备，用以控制储水袋3底部进出水的启停。本发明外螺纹接口8在接通进/出水管11的位置同时是注水口也是出水口。储水袋3顶部的螺纹接口6接通穿板塑料管件5，以保持内部储水袋3竖直，防止折叠。

一排水/排气管9连接穿板塑料管件5，以通过储水袋3顶部的螺纹接口6接通储水袋，以导通储水袋3内的气体和水流。该排水/排气管9是排水管也是排气管。该排水/排气管9在水桶2外的适当位置设有一止回阀10(单向阀)后，再引至排水点。

本发明桶座1的作用是提高整体水位，利于储水袋3内存水的势能提高，从而更易于水的排出；同时可将进/出水管11、较细的软管12和液位传感器7置于桶座1内，为底部管路、管件和液位传感器等安装提供收纳空间。

如图2所示，本发明纯水储存装置的充/放水的动态过程描述如下：

1)空桶时(储水袋在空袋状态下)，储水袋3顶部的螺纹接口6固定在桶盖4的穿板塑料管件5上，储水袋3底部的外螺纹接口8固定在水桶2的底部定位通孔中，以使储水袋3被竖直固定在塑胶水桶内部的中轴线位置上，且保持干瘪状态(内部极少空气)；

2)当有水从进/出水管11往储水袋3底部注入时，储水袋3自下而上逐步充满变成圆柱形；该储水袋3在充分膨胀状态下的外径应大于水桶2的内径，更进一步的说，在充分膨胀状态下的储水袋3的外径应是水桶2的内径的110％以上。

3)当充水达到一定高度，如果水中带有空气，则储水袋3顶部会充满空气，它们会随着液位的进一步提升由顶部螺纹接口6沿进/出水管9顶开止回阀10被排出；

4)当储水袋中液位高度达到一定的水平时，液位传感器7可控制产水停止；同时，储水袋顶部空气的存在并不会对液位信号产生影响；

5)此时如果下游需水设备从储水袋3底部出水口汲取存水时，由于重力作用或下游水泵的吸水作用，均可使得储水袋内的存水自然流向压力较低的需水点或水泵入口，而由于储水袋3质地柔软，不会产生过多的张力影响内部存水向下游流动；同时，由于止回阀10的作用，外部空气也不会再次进入储水袋内污染纯水；

6)储水袋3内存水将持续向下游流动直至基本回归原始干瘪状态，此时桶空；

7)如果因液位传感器7或上游产水设备故障导致产水不能及时终止，顶部排水/排气管9将及时将溢出的产水引流至排水口，有效防止溢流至地面或台面发生透水事故；

当本发明纯水储存装置使用一段时间后，可以直接更换内部储水袋3以防止可能的自身污染。更换时，只需排除内部存水，然后解除储水袋3与水桶2的接口固定，即可从顶部桶盖4处抽出。新的储水袋3以反向步骤安装即可。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种纯水储存装置，其特征在于，包括：

一硬质水桶，顶部设有桶盖，底部设有通孔；

一软质储水袋，其顶部固定在桶盖上，底部固定在水桶底部的通孔中；

一排水/排气管从储水袋的顶部接通储水袋，且该排水/排气管设有一止回阀；一进/出水管从储水袋的底部接通储水袋，该储水袋的底部还接通有一置于水桶外的液位传感器；所述的储水袋是医药或食品级的软质塑料袋。

2.如权利要求1所述的一种纯水储存装置，其特征在于：在储水袋处于空袋状态下，顶部和底部固定在水桶上的储水袋保持干瘪状态竖直固定在水桶内部。

3.如权利要求1或2所述的一种纯水储存装置，其特征在于：当有水从进/出水管注入储水袋时，储水袋自下而上逐步充满变成圆柱形；该储水袋在充分膨胀状态下的外径应大于水桶的内径，且在充分膨胀状态下的储水袋的外径应是水桶的内径的110％以上。

4.如权利要求1或2所述的一种纯水储存装置，其特征在于：所述桶盖上设有穿板管件；所述储水袋的顶部设有螺纹接口，底部设有一穿板固定式外螺纹接口；所述的螺纹接口接通穿板管件，所述的穿板固定式外螺纹接口固定在水桶底部的通孔中。

5.如权利要求3所述的一种纯水储存装置，其特征在于：所述桶盖上设有穿板管件；所述储水袋的顶部设有螺纹接口，底部设有一穿板固定式外螺纹接口；所述的螺纹接口接通穿板管件，所述的穿板固定式外螺纹接口固定在水桶底部的通孔中。

6.如权利要求1或2所述的一种纯水储存装置，其特征在于：还包括有一桶座，水桶置于桶座上；进/出水管和一液位传感器置于桶座内。

7.如权利要求3所述的一种纯水储存装置，其特征在于：还包括有一桶座，水桶置于桶座上；进/出水管和一液位传感器置于桶座内。

8.如权利要求4所述的一种纯水储存装置，其特征在于：还包括有一桶座，水桶置于桶座上；进/出水管和一液位传感器置于桶座内。

9.如权利要求5所述的一种纯水储存装置，其特征在于：还包括有一桶座，水桶置于桶座上；进/出水管和一液位传感器置于桶座内。