CN108290126B - 自来水旋流装置及其旋流元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自来水旋流装置，其包括具有自来水进入接口和至少一个自来水排出接口的壳体，在该壳体内松散地容纳有至少一个具有椭圆形至圆形基本横截面的旋流元件(4)，其中，旋流元件(4)的外表面具有多个作为凹陷部的凹部(10)和/或多个作为升高部的成型部。

Description

自来水旋流装置及其旋流元件

本发明涉及一种自来水旋流装置，其包括具有自来水进入接口和至少一个排出接口的壳体，在该壳体内松散地容纳有至少一个具有椭圆形至圆形基本横截面的旋流元件。此外，本发明还涉及特殊的旋流元件及其在自来水处理中的应用。

本发明主要应用于饮用水供应系统。使用早就已知的装置可有效避免水管中钙沉积。通常可应用于此情况的装置是以所谓家用旋流器的形式出现。还有可使水和油乳化的旋流装置。在饮用水领域，旋流用于将铁从饮用水中分离，以改善饮用水的味道。

传统的旋流装置原则上由固定于壳体内部的旋流单元组成，该旋流单元可例如以叶轮或类似形式存在。此外，亦可融合例如陶瓷球或石英球。传统装置必须被安置于水管中，或者被安置于水龙头或出水管的出水口处。

由文件DE 20 2005 013 347 U1已知一种用于自来水旋流的已知装置，在其壳体中可嵌入可自由移动的单独的球体，其通过自进入接口向排出接口流动的自来水而振动，并且将用以产生旋流的振动能量传递给水。然而产生有效的旋流需要相当高的流速。

由文件EP 1 052 226 A1已知了另一种自来水旋流装置，在其壳体中松散地容纳有数个单独的旋流元件。该旋流元件可例如由不锈钢，陶瓷及类似材料构成并且被安置于同样置于壳体内部的止回阀的下方。

此处的各个旋流元件亦为球形形状。此外，为使效果最大化，位于流动方向下游的叶轮可用于产生进一步的旋流。这将导致相当复杂的构造。

本发明的目的是通过使用技术上简单易行并具有高效率的手段，提供一种用于自来水旋流和再生的装置。

该发明的目的是基于如权利要求1的前序部分所述的装置结合其特征部分的技术特征来实现的。旋流元件的构造可参考权利要求5。权利要求12描述了旋流元件的特殊应用。后续从属权利要求均描述了该发明的有利的改进形式。

本发明包括如下技术教导，即具有椭圆至圆形基本横截面的旋流元件的外表面具有多个作为凹陷部的凹部和/或作为升高部的成型部。

这种独立可用的旋流元件的优点尤其在于，该旋流元件可以简单的形式，例如作为颗粒生产并且用于混合其他水处理颗粒，以保证在壳体内的均匀使用和更佳的卫生状况。通过本发明旋流元件获得的均匀分布的水的旋流尤其可预防生物膜的形成，从而因为稳定的高强度的旋流，而不会出现细菌繁殖的基础。同时，通过均匀的旋流可直接地在旋流体上获得显著的效果。本发明的旋流元件若与矿化颗粒共同使用，则可保证在水中均匀快速的接纳。旋流元件外表面上凹陷部和升高部的特殊成型可对流速产生影响。因此，作为凹陷部的、均匀分布在旋流元件外表面上的圆形凹部可有利地增加水流量。

作为凹陷部或升高部的凹部或成型部优选地具有形状对称的横截面。该横截面可为锥形或弓形。然而，该凹部或成型部具有也可设想为具有不对称形状的截面。该凹部或成型部亦可设为尖棱的，为将粗杂质通过棱从自来水中分离，以便更好地溶解杂质。

根据特殊实施例可建议，借助具有两个在基本表面上彼此相对的开口的通孔来形成凹部。其可优选地、不对称地穿过旋流元件，并且通过特别简单的方式，尤其对较大的旋流元件，可通过钻孔制造。

为进一步改进本发明，可建议将位于旋流元件外表面上的凹部或成型部的几何尺寸设计到如此小的程度，即可在自来水水流中产生纳米旋流或/和微米旋流的程度。纳米旋流是一种由尺寸范围为1至1000纳米的凹部或/和成型部引起的旋流。与此类似地，微米旋流是一种由尺寸范围为1至1000微米的凹部或/和成型部引起的旋流。

旋流部以混乱形式的成型并具有不规则的尖棱，这有助于在滤水过程中在流过时将粗杂质碾碎。旋流元件的旋流部可以灵活地适应液体的粘度和所需的应用情况。

单个地或以较小数目和较大形状，优选地、直接地将本发明的旋流元件置于作为壳体的水龙头的喷射调节器内。然而，旋流元件直接应用于水管中。后种做法的优点是，不再需要单独的壳体用于容纳旋流元件。尤其建议在此情况中，将多个松散地置于水管部的旋流元件通过连接杆相互链接。连接杆在各个相互链接的旋流元件之间形成机械柔性连接，以便不妨碍其移动性。

除此之外，也可考虑使在壳体内松散地容纳的旋流元件磁耦合。为此，旋流元件本身可以由铁磁材料制成。通过旋流元件之间的连接杆或连接元件可产生一个旋流链，其被固定于水管部或在输水软管中。通过分散的旋流可减少或完全避免围绕旋流链产生生物膜。在水管部内因此受到抑制的细菌生长可对抗例如饮用水中军团杆菌的形成。水管部内的钙沉积亦可通过嵌入旋流链有效地减少。由于此原因，在水管部中有因受到管线排布或环境温度的影响，而主要产生钙和生物膜的地方，可在此类位置放置较小部分的旋流链。旋流元件的磁耦合可优选地用于水管弯曲处并且保护水管部免于钙化和产生沉积物。

水管部的管直径-正如水龙头里的壳体-可通过一个横截面确定尺寸，该横截面与容纳其内的旋流元件的基本横截面以以下方式相适应，即在自来水流过时，可在不需大力干扰流量的情况下获得所需的旋流效果。

若旋流元件由一种用于活化介质的材料制成，则可免去一个额外的与此相关的结构单元。另外，通过本发明的旋流元件由于其扩大的外表面，而可获得活化介质与水的更大的有效面积。

以下将结合本发明的优选实施例并参考附图更详细地描述本发明的进一步改进措施。其中：

图1示意性地示出第一实施例中的自来水旋流装置的纵向横截面；

图2示意性地示出第二实施例中的自来水旋流装置的横截面；

图3示意性地示出第三实施例中的自来水旋流装置的横截面；

图4示出第一实施例中具有特殊外表面的旋流元件；

图5示出第二实施例中具有特殊外表面的旋流元件；

图6示出第三实施例中具有特殊外表面的旋流元件。

根据图1，自来水旋流装置主要由圆柱形壳体1组成，该壳体1具有自来水进入接口2和位于下方的自来水排出接口3。箭头图示出自来水通过壳体1的流动方向。在外壳1内松散地容纳多个具有圆形基本横截面的旋流元件3。为了防止旋流元件3从壳体1中脱出，在进入接口2和排除接口3的一侧分别放置滤网5或6。如果自来水从进入接口2流经旋流元件4流至排出接口3，则旋流元件4会在自来水水流中产生剧烈混乱的漩涡。

根据图2，壳体1'被设为-未详细示出的-饮用水供应系统的水管部。此处松散地容纳有多个通过连接元件7相互连接的旋流元件4。连接元件7可设为柔性线状物，以便实现以此种方式相互链接的旋流元件4在管状壳体1'内的可移动性。当互相链接的旋流元件4的、沿箭头所示的流动方向的前端8连接到管状壳体1'的内壁上，互相链接的旋流元件4的相对应的后端在管状壳体1'中可自由地移动，尤其是为避免在管状壳体1'的内壁上的沉积。

在图3所示的实施例中，管状壳体1”被设为弯管，并且在其内松散地容纳着相互磁耦合的连接元件4。因此此处的各个连接元件4由磁性材料构成。作为俘获，连接元件4额外地通过-未示出的-固定线彼此连接并且在前端8一侧与管状的弯曲壳体1”的内壁相连。与此相对应的，相互链接的旋流元件的相对端9可以自由移动。

如图4所示，本发明的旋流元件4在其外表面上具有多个被设计为凹陷部的凹部10。该凹部10在其横截面上具有对称形状并且呈弧形地向旋流元件4的外表面引入。另外，该凹部10在旋流元件4的外表面上均匀地分布。

在图5所示实施例中，旋流元件4'的外表面除了具有不对称的凹部10'作为凹陷部外，还具有多个被设为升高部的成型部11'。凹部10'和成型部11'以混乱的方式及以不同的大小互相交替并且在横截面上具有不对称的形状。这里，凹部10'和成型部11'均被设计为尖棱，以便通过棱12(实例性地)分离出自来水中的粗杂质。

最后在图6示出的实施例中，凹部10'通过位于旋流元件4"上的通孔13a和13b形成。该通孔13a和13b不对称地通过钻孔穿过球状旋流元件4'。

本发明不限于上述实施例。在不超出下述权利要求保护范围情况下，仍可做出许多变化。例如，具有不同的对称和不对称形状的凹陷部和升高部可混合地位于旋流元件的外表面上。根据相对于旋流元件的几何尺寸的凹陷部和升高部的几何尺寸，纳米和/或微米旋流可在流过的自来水中产生。

附图标记列表

1 壳体

2 进入接口

3 排处接口

4 旋流元件

5 滤网，进入侧

6 滤网，排出侧

7 连接元件

8 前端

9 后端

10 凹部

11 成型部

12 棱

13 通孔

Claims (7)

1.一个松散地容纳于具有自来水进入接口和自来水排出接口的壳体的旋流元件，其中所述旋流元件具有椭圆至圆形的基本横截面，其中，其外表面具有多个作为凹陷部的凹部，其特征在于，

外表面还具有多个作为升高部的成型部，其中凹陷部和成型部具有对称的横截面形状，其中对称的凹陷部和成型部被设为锥形。

2.一个用于自来水旋流的装置，所述装置包括具有自来水进入接口和至少一个自来水排出接口的壳体，在壳体中容纳有多个根据权利要求1所述的旋流元件。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

壳体作为水管部。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

多个容纳于壳体的旋流元件互相磁耦合。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

多个容纳于壳体的旋流元件通过连接元件互相连接。

6.一种针对多个根据权利要求1所述的旋流元件的用途，其用于使自来水旋流。

7.根据权利要求6所述的针对多个根据权利要求1所述的旋流元件的用途，其应用于饮用水供应系统中的处理。

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