CN107902709B - 一种家用物理活化抑菌制水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家用物理活化抑菌制水器，包括制水开关和第一制水腔体，制水开关用以改变水流流向将水流导入第一制水腔体，第一制水腔体下端开设有第一流出孔，第一制水腔体内设有盖在第一流出孔上的内腔体，内腔体的上端开孔，内腔体内部填充有过滤填料和/或功能填料。本发明所提供的一种家用物理活化抑菌制水器，轻松实现自来水和功能水的转换，安装使用方便，可以轻松拆换，流道设计科学，自来水浸泡功能填料充分，净化效果好，养生保健功能强，物理活化制得的功能水还具有抑菌易洁的功能。

Description

一种家用物理活化抑菌制水器
技术领域
本发明属于制水器技术领域，具体涉及一种家用物理活化抑菌制水器。
背景技术
目前家庭饮用水多为自来水，自来水一般用次氯酸钙杀菌消毒，使水中残留有氯的有害物质，长期饮用对身体危害很大。随着人们生活水准的提高，瓶装纯净水已进入了家庭，虽然纯净水不含自来水中的残留有害物，但水中对身体有益的元素很少，几乎没有，长期饮用有损身体健康，随着人们对生活用水质量的要求越来越高，不仅要求降低水中的余氯、洁净、软化，而且从保健、养生角度上讲，要求将饮用水调节为弱碱性水、磁化水、功能性水等。我们不可能从根本上消除污染，只能从终端处理解决水质的问题。因此出现了各种各样的净水设备。
现有的一种净水设备，是将功能性浸渍材料设置在注满水的固定床中，经过一定时间(例如1小时以上)，该水即可获得抗菌、矿化、活化水功能；或者将功能性浸渍材料设置在流化床中，需要处理的水慢速流经流化床，流出水即可获得抗菌、矿化、活化水功能。其需要水流缓慢的通过，才能获得质量较好的活化水，而且需要占用较大的场地。市面上也有一些家用的净水设备，这类净水设备往往结构简单小巧，只是单纯的将功能材料放置在净水设备内，接入水龙头后，水流通过功能材料再排出供消费者使用。由于现在的自来水水压大,流速快，水流快速的经过功能材料，并不能充分利用功能材料进行水的活化处理，效果较差。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种家用物理活化抑菌制水器，能减小水压，减缓水的流速，获得质量更好的活化水。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种家用物理活化抑菌制水器，包括制水开关和第一制水腔体，制水开关用以改变水流流向将水流导入第一制水腔体，第一制水腔体下端开设有第一流出孔，第一制水腔体内设有盖在第一流出孔上的内腔体，内腔体的上端开孔，内腔体内部填充有过滤填料和/或功能填料。
水流通过制水开关进入第一制水腔体，随着水位的上涨，当水流漫过内腔体上端时水流通过内腔体的上端开孔进入内腔体内部，流经内腔体内部的过滤填料和/或功能填料，经过第一流出孔流出。
优选地，所述制水器还包括与第一制水腔体相连的第一减压腔体以及与第一减压腔体相连的第二制水腔体；第一减压腔体的上端入口围绕于第一流出孔周围，第一减压腔体内设有减压板，减压板设于第一流出孔下方；减压板的下表面中心连接设置有导柱，第一减压腔体的下端出口设有第一导向筒，导柱活动穿设于第一导向筒内，导柱上部套设有第一弹簧，第一弹簧的上端与减压板的下表面接触，第一弹簧的下端与第一减压腔体的底面接触；第一导向筒的下端伸入第二制水腔体内，第二制水腔体内设有制水筒，制水筒的上端开口，下端封闭；第一导向筒的下端位于制水筒内；第一导向筒外壁、制水筒和第二制水腔体内壁之间形成制水通道，制水通道内填充功能填料，第二制水腔体底部开设有第二流出孔。
通过第一减压腔体减压降速后的水流顺次通过第一导向筒外壁和制水筒内壁之间的制水通道以及制水筒外壁和第二制水腔体内壁之间的制水通道后从第二流出孔流出，水流在和第二制水腔体内与功能填料充分接触，活化效果好。
优选地，所述制水器还包括与第二制水腔体相连的混合腔体，混合腔体内设有围绕于第二流出孔周围的减压筒，减压筒上部开设有分流孔，减压筒的下底部开设有平衡孔；减压筒内设有减压盒，减压盒的外壁与减压筒内壁贴合且滑动相连；减压盒的上端开设有错位孔，任一错位孔与第二流出孔均不对应，减压盒的下端与第二导向筒上端连通，第二导向筒的下端活动穿过减压筒的下底部与盘管相连；第二导向筒上套设有第二弹簧，第二弹簧的上端与减压盒的下表面接触，第二弹簧的下端与减压筒的下底部接触；盘管在水平方向绕着第二导向筒螺旋设置，盘管的两侧面上沿其长度方向开设有直径逐渐变大的混合孔，盘管的横截面为水滴形，混合孔位于盘管的两侧最宽处；减压盒、第二导向筒和盘管内均填充功能填料。
优选地，所述混合腔体的底部出口处设有向上凸起的弧形面，弧形面的上部开设有孔。
优选地，所述减压筒和混合腔体的内壁之间形成增速通道，增速通道的横截面大小逐渐变小再变大。
优选地，所述分流孔的直径沿着减压筒的轴向向下逐渐变大。
优选地，所述导柱的外圆周上沿其轴向开设有水槽。
优选地，所述第一导向筒的下端开口处设有过滤网。
优选地，所述功能填料按如下重量比配料组成：二氧化硅：10～15份，氢氧化钠：15～45份，碳酸钙：15～45份，硼砂：5～15份，高岭土：20～30份，褐铁矿石：15～30份，磷矿石：5～15份，陶瓷材料：5～20份；
陶瓷材料的组成的重量百分比如下：
SiO2：55～65％、Na2O：10～25％、CaO：10～25％、B2O3：1～5％、MgO：1～5％、ZnO：1～5％、MgO：1～5％和K2O：1～5％，余量为稀土氧化物及其不可避免的杂质。
本发明的有益效果是：本发明所提供的一种家用物理活化抑菌制水器，轻松实现自来水和功能水的转换，安装使用方便，可以轻松拆换，流道设计科学，自来水浸泡功能填料充分，净化效果好，养生保健功能强，物理活化制得的功能水还具有抑菌易洁的功能。
附图说明
图1是本发明家用物理活化抑菌制水器的立体结构示意图。
图2是本发明家用物理活化抑菌制水器未使用状态时的纵剖图。
图3是本发明家用物理活化抑菌制水器使用状态时的纵剖图。
图4是本发明导柱的结构示意图。
图5是本发明盘管沿图2中A-A的剖视图。
附图标记说明：1、制水开关；101、进水端；102、出水端；103、阀柄；104、阀芯；105、连接管；2、第一制水腔体；201、内腔体；202、第一流出孔；3、第一减压腔体；301、减压板；302、导柱；303、第一弹簧；304、第一导向筒；305、水槽；306、过滤网；4、第二制水腔体；401、制水筒；402、连接杆；403、第二流出孔；5、混合腔体；501、减压筒；502、分流孔；503、减压盒；504、错位孔；505、第二导向筒；506、第二弹簧；507、盘管；508、混合孔；509、平衡孔；510、弧形面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
如图1至图3所示，本发明提供的一种家用物理活化抑菌制水器，包括制水开关1和第一制水腔体2，制水开关1通过连接管105与第一制水腔体2相连，制水开关1包括进水端101和出水端102，进水端101设置螺纹，用于拧装在自来水管道上。
阀芯104设于进水端101和出水端102之间，用于控制水流的通路。阀柄103与阀芯104相连，阀柄103伸出制水开关1本体外，操作阀柄103转动阀芯104以控制水流通路的关闭或改变流向，可以使进水端101接入的水流通过出水端102直接流出，或者通过连接管105流向第一制水腔体2。
第一制水腔体2的下端为平面，该平面上开设有第一流出孔202，第一制水腔体2内设有盖在第一流出孔202上的内腔体201，内腔体201的上端开孔，内腔体201内部填充有过滤填料和功能填料。
使用时，将普通家用自来水管的水嘴拧松取下，进水端101的螺纹恰与自来水管水嘴的螺纹相适配，进水端101的螺纹可以拧到自来水管上。将制水器整体通过进水端101的螺纹接到自来水管上，此时阀芯104处于图2所示的状态，阀芯104封闭连接管105，制水开关1的进水端101和出水端102连通，自来水通过进水端101直接从出水端102流出，此时从出水端102流出的是普通的自来水。
转动阀柄103，阀芯104随之转动，此时阀芯104处于图3所示的状态，封堵住出水端102，自来水被迫进入连接管105，通过连接管105进入第一制水腔体2，随着水位的上涨，当自来水漫过内腔体201上端时自来水通过内腔体201的上端开孔进入内腔体201内部，流经内腔体201内部的过滤填料和功能填料，经充分过滤，以及与功能填料的充分混合，经过第一流出孔202流出，此时流出的水为净化后的功能水。
为了进一步增加自来水与功能填料的接触时间，提升活化效果。制水器还设置有第一减压腔体3和第二制水腔体4，第一减压腔体3的入口端与第一制水腔体2相连，第一减压腔体3的出口端与第二制水腔体4相连。第一减压腔体3用于降低第一制水腔体2流出的功能水的水压，第二制水腔体4用于将功能水进一步与功能填料混合。
第一减压腔体3的上端入口端围绕于第一流出孔202周围，第一减压腔体3的下端出口设有第一导向筒304，第一导向筒304的下端伸入第二制水腔体4内。第一减压腔体3内设有减压板301，减压板301设于第一流出孔202下方，减压板301上表面可与第一制水腔体2的下端平面贴合，减压板301的大小小于第一减压腔体3的大小，即减压板301的边缘和第一减压腔体3的内壁之间具有间隙，用于水流通过。
减压板301的下表面中心连接设置有导柱302，导柱302活动穿设于第一导向筒304内，导柱302上部套设有第一弹簧303，第一弹簧303的上端与减压板301的下表面接触，第一弹簧303的下端与第一减压腔体3的底面接触。
导柱302的外直径略小于第一导向筒304的内直径，导柱302的外壁与第一导向筒304的内壁贴合且可相对滑动，第一导向筒304对导柱302进行限位，使导柱302上下移动时不会发生倾斜。如图4所示，导柱302的外圆周面上沿其轴向开设有水槽305，水槽305与第一导向筒304内壁形成水流通道。
制水器未使用时，第一弹簧303对减压板301施加一个向上的力，使减压板301与第一制水腔体2的下端平面贴合，将第一流出孔202封闭起来。当制水器制水时，从第一流出孔202流出的功能水对减压板301施加一个向下的力，推动第一弹簧303压缩，在减压板301和第一制水腔体2的下端平面之间出现间隙供功能水流过，对功能水进行减压，降低流速。随后功能水依次通过减压板301的边缘和第一减压腔体3的内壁之间的间隙，以及水槽305与第一导向筒304内壁形成的水流通道进入第二制水腔体4内。
第二制水腔体4内设有制水筒401，制水筒401位于第二制水腔体4中部，通过连接杆402固定。制水筒401的上端开口，下端封闭，第一导向筒304下端伸入制水筒401内，且第一导向筒304下端与制水筒401底部具有间隙，制水筒401的上端与第二制水腔体4内顶部具有间隙，制水筒401的下端与第二制水腔体4内底部具有间隙。
第一导向筒304外壁、制水筒401和第二制水腔体4内壁之间形成制水通道，制水通道内填充功能填料，第一导向筒304的下端开口处设有过滤网306，防止功能填料进入第一减压腔体3造成堵塞，第二制水腔体4底部中心开设有第二流出孔403。
通过第一减压腔体3减压降速后的功能水顺次通过第一导向筒304外壁和制水筒401内壁之间的制水通道以及制水筒401外壁和第二制水腔体4内壁之间的制水通道后从第二流出孔403流出，在有限的空间内增加了制水通道的长度，功能水在和第二制水腔体4内与功能填料接触时间长，活化效果好。
制水器还包括与第二制水腔体4相连的混合腔体5，混合腔体5内设有围绕于第二流出孔403周围的减压筒501，减压筒501外壁和混合腔体5的内壁之间形成增速通道。
减压筒501上部圆周面上开设有分流孔502，减压筒501的下底部开设有平衡孔509。减压筒501内设有圆柱形的减压盒503，减压盒503的外壁与减压筒501内壁贴合且可相对滑动，即减压盒503可以顺着减压筒501内壁上下移动。
减压盒503内部中空，减压盒503的上端开设有与内部连通的错位孔504，任一错位孔504与第二流出孔403均不对应，当减压盒503的上端平面与第二制水腔体4下端平面贴合时，可以将第二流出孔403封闭起来。
减压盒503的下端与第二导向筒505的上端连通，第二导向筒505的下端活动穿过减压筒501的下底部与盘管507相连；第二导向筒505上套设有第二弹簧506，第二弹簧506的上端与减压盒503的下表面接触，第二弹簧506的下端与减压筒501的下底部接触。
如图5所示，盘管507在水平方向绕着第二导向筒505螺旋设置，盘管507的两侧面上沿其长度方向开设有直径逐渐变大的混合孔508，减压盒503、第二导向筒505和盘管507内均填充功能填料。
制水器未使用时，第二弹簧506对减压盒503、第二导向筒505和盘管507组成的整体施加一个向上的力，使减压盒503上端平面与第二制水腔体4下端平面贴合，将第二流出孔403封闭起来。当制水器制水时，从第二流出孔403流出的功能水对减压盒503施加一个向下的力，推动第二弹簧506压缩，减压盒503、第二导向筒505和盘管507组成的整体向下移动，在减压盒503上端平面和第二制水腔体4下端平面之间出现间隙供功能水流过。
在此过程中对功能水进行减压，降低流速。同时第二流出孔403和错位孔504形成通路，部分功能水依次流入减压盒503、第二导向筒505和盘管507；由于减压盒503、第二导向筒505和盘管507内均填充功能填料，且螺旋设置的盘管507具有较长的长度，可以使得功能水与功能填料充分接触，被充分矿化和活化，具有抗菌功能。
第二流出孔403和分流孔502也形成通路，部分功能水流向增速通道。增速通道的横截面大小逐渐变小再变大，形成类似于文丘里管的结构，当功能水流经增速通道时，水流受到挤压，流速增快。
增速后的这部分功能水向下流经盘管507，盘管507的横截面为水滴形，混合孔508位于盘管507的两侧最宽处；从而盘管507之间，以及盘管507和混合腔体5内壁之间形成多个类似于文丘里管的结构，使增速后的功能水流过盘管507的时候对混合孔508所流出的功能水产生一定的吸力，增加混合孔508所流出的功能水的动能，使混合孔508所流出的功能水和增速后的功能水混合均匀，且使得混合后的功能水流速适当增加，满足使用的需求。
在制水器使用过程中，减压盒503、第二导向筒505和盘管507组成的整体在水压和第二弹簧506的作用下上下移动，可以对减压盒503、第二导向筒505和盘管507内填充的功能填料进行抖动，防止长期使用后功能填料粘结在一起，使功能水的流动始终畅通。
混合腔体5的底部出口处设有向上凸起的弧形面510，弧形面510的上部开设有孔，最后混合后的功能水通过该孔流出供使用。部分从增速通道流出的功能水沿着混合腔体5内壁流动的过程中几乎很少和盘管507流出的功能水发生混合，沿着混合腔体5内壁流动的这部分功能水流动到弧形面510时受阻，在弧形面的作用下可使受阻的功能水产生向上的回流并与盘管507流出的功能水混合，提升制水器制得的功能水的均匀度。
该制水器还具有自动调节流量的功能，功能水在第二制水腔体4和混合腔体5内产生了不同的压力区，第一压力区为第二制水腔体4内的区域，第二压力区为混合腔体5内的区域，第一压力区的流体作用于减压盒503上端，第二压力区的流体作用于减压盒503下端。
当从制水开关1引入的水流压力升高时，打破正常制水时的水压平衡，第一压力区的水压首先增大，流速增加，作用在减压盒503上端的压力也增大，第二弹簧506被进一步压缩，分流孔502的直径沿着减压筒501的轴向向下逐渐变大设置，随着第二弹簧506被压缩，减压盒503向下运动，分流孔502被更多的暴露出来，此时进入增速通道的水大量增加，第二压力区的水压快速增加，且增加的幅度大于第一压力区的水压增加幅度，从而第二压力区的水压加上第二弹簧506的弹力推动减压盒503向上运动，直到出现新的平衡，使流量维持不变；同理可推出制水开关1引入的水流压力减小的情况。
制水器采用的过滤填料包括棉滤芯、活性炭滤芯和反渗透膜中的一种或多种；功能填料包括能量球、矿化材料、活化材料、磁化材料、远红外材料、负离子材料、易洁材料和去余氯材料中的一种或多种，选用不同的功能填料将获得相应性能的处理功能，功能材料根据需要选择，根据需要组合。
在本实施例中，功能填料按如下重量比配料组成：二氧化硅：10～15份，氢氧化钠：15～45份，碳酸钙：15～45份，硼砂：5～15份，高岭土：20～30份，褐铁矿石：15～30份，磷矿石：5～15份，陶瓷材料：5～20份；
陶瓷材料的组成的重量百分比如下：
SiO2：55～65％、Na2O：10～25％、CaO：10～25％、B2O3：1～5％、MgO：1～5％、ZnO：1～5％、MgO：1～5％和K2O：1～5％，余量为稀土氧化物及其不可避免的杂质。
按照上述配比进行配料，然后依次粉碎、混合、烧结、冷却成型制得功能填料。制得的功能填料为结构形式以及外表均呈均匀相烧结型致密结构的片状材料，具有释放远红线外线功能和杀菌功能，能不断溶出人体必需的K、Ca、Zn、Mg、Fe等多种微量元素的功能；可持续、稳定、均匀地获得高效的抗菌、活化、净化和矿化的功能水。硼砂、二氧化硅和磷矿石的粉末部分结合在一起，能使水体DO值增大，且具有缓释、立体增氧和长时间维持增氧效果的功能；影响水体的氧化还原电位，调节溶液pH值趋向弱碱性。褐铁矿石烧结后主要物相为零价铁，具有纳米孔和微米孔可以对水中卤代芳烃有机污染物脱毒及硝酸盐、砷、六价铬等无机污染物的净化。
图3所示为该制水器使用状态时的示意图，图中箭头为水流流动的方向，从制水开关1引入的水流依次通过第一制水腔体2、第一减压腔体3、第二制水腔体4和混合腔体5，水流在降速后能充分的与功能填料充分接触，活化效果好。最后降速后的水在经过增速排出，满足使用需求。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：包括制水开关(1)和第一制水腔体(2)，制水开关(1)用以改变水流流向将水流导入第一制水腔体(2)，第一制水腔体(2)下端开设有第一流出孔(202)，第一制水腔体(2)内设有盖在第一流出孔(202)上的内腔体(201)，内腔体(201)的上端开孔，内腔体(201)内部填充有过滤填料和/或功能填料；所述制水器还包括与第一制水腔体(2)相连的第一减压腔体(3)以及与第一减压腔体(3)相连的第二制水腔体(4)；第一减压腔体(3)的上端入口围绕于第一流出孔(202)周围，第一减压腔体(3)内设有减压板(301)，减压板(301)设于第一流出孔(202)下方；减压板(301)的下表面中心连接设置有导柱(302)，第一减压腔体(3)的下端出口设有第一导向筒(304)，导柱(302)活动穿设于第一导向筒(304)内，导柱(302)上部套设有第一弹簧(303)，第一弹簧(303)的上端与减压板(301)的下表面接触，第一弹簧(303)的下端与第一减压腔体(3)的底面接触；第一导向筒(304)的下端伸入第二制水腔体(4)内，第二制水腔体(4)内设有制水筒(401)，制水筒(401)的上端开口，下端封闭；第一导向筒(304)的下端位于制水筒(401)内；第一导向筒(304)外壁、制水筒(401)和第二制水腔体(4)内壁之间形成制水通道，制水通道内填充功能填料，第二制水腔体(4)底部开设有第二流出孔(403)。
2.根据权利要求1所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述制水器还包括与第二制水腔体(4)相连的混合腔体(5)，混合腔体(5)内设有围绕于第二流出孔(403)周围的减压筒(501)，减压筒(501)上部开设有分流孔(502)，减压筒(501)的下底部开设有平衡孔(509)；减压筒(501)内设有减压盒(503)，减压盒(503)的外壁与减压筒(501)内壁贴合且滑动相连；减压盒(503)的上端开设有错位孔(504)，任一错位孔(504)与第二流出孔(403)均不对应，减压盒(503)的下端与第二导向筒(505)的上端连通，第二导向筒(505)的下端活动穿过减压筒(501)的下底部与盘管(507)相连；第二导向筒(505)上套设有第二弹簧(506)，第二弹簧(506)的上端与减压盒(503)的下表面接触，第二弹簧(506)的下端与减压筒(501)的下底部接触；盘管(507)在水平方向绕着第二导向筒(505)螺旋设置，盘管(507)的两侧面上沿其长度方向开设有直径逐渐变大的混合孔(508)，盘管(507)的横截面为水滴形，混合孔(508)位于盘管(507)的两侧最宽处；减压盒(503)、第二导向筒(505)和盘管(507)内均填充功能填料。
3.根据权利要求2所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述混合腔体(5)的底部出口处设有向上凸起的弧形面(510)，弧形面(510)的上部开设有孔。
4.根据权利要求2所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述减压筒(501)和混合腔体(5)的内壁之间形成增速通道，增速通道的横截面大小逐渐变小再变大。
5.根据权利要求2所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述分流孔(502)的直径沿着减压筒(501)的轴向向下逐渐变大。
6.根据权利要求1所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述导柱(302)的外圆周上沿其轴向开设有水槽(305)。
7.根据权利要求1所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述第一导向筒(304)的下端开口处设有过滤网(306)。
8.根据权利要求1或2所述的家用物理活化抑菌制水器，其特征在于：所述功能填料按如下重量比配料组成：二氧化硅：10～15份，氢氧化钠：15～45份，碳酸钙：15～45份，硼砂：5～15份，高岭土：20～30份，褐铁矿石：15～30份，磷矿石：5～15份，陶瓷材料：5～20份；
陶瓷材料的组成的重量百分比如下：
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