CN214653832U - 一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其结构包括可旋转横管组件、压力报警组件、储水组件、电化学反应组件、三通体分水器。电化学反应组件安装于储水组件的底部，储水组件中的水由于重力作用流过电化学组件，实现对水中消毒副产物的降解；当装置需要排气时，可旋转横管组件可以使装置自由翻转，装置内积气可以在储水组件充水过程中，通过电化学反应组件自然释放出去。为了防止充水时过饱和而造成储水组件的破坏，压力报警组件在水充满时可以接通电路，报警灯亮起报警；三通体分水器可以有效控制向储水组件充水与否，且不影响对自来水的取用。本装置拆装便利，适用于家庭的二次净水，可以用于商业推广。

Description

一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置

技术领域

本实用新型涉及一种消毒副产物处理装置，确切地说是一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置。该装置可以接到家用的自来水龙头处，拆装简单，使用方便，还可应用于饮用水的深度处理与高纯水的制备。

背景技术

氯消毒是我国广泛应用的饮用水消毒方式。在饮用水消毒的过程中消毒剂会与溶解性有机物发生反应，生成具有三致作用的消毒副产物，对人们的生命健康安全造成极大威胁。

根据氯消毒副产物产生的原因，结合目前国内外控制自来水中消毒副产物的工艺和技术，可通过以下途径控制饮用水中氯消毒副产物的含量：一、控制氯消毒副产物前体物质，从源头抑制水体中氯消毒副产物的产生；二、控制消毒过程中氯消毒副产物的产生：采用新型、绿色的消毒剂或者新型消毒工艺；三、饮用水深度处理。然而传统的处理方法如单一活性炭吸附处理、膜处理等需要经常更换活性炭或膜等成本过高，且拆装、清洗非常不方便。电化学方法作为一种处理有机卤化物的新方法，具有处理价格低廉，处理效果良好，无二次污染等优点。

目前使用电化学方法处理管网末端消毒副产物的实用型装置较少。范舒婷等人发明的降解水中消毒副产物的装置(申请号202010481858.X)，虽然使用了电化学的处理方法，但是其装置排气操作复杂。电化学方法存在副反应，会产生H₂、O₂气体，若不能有效排气很容易导致装置有效容积减小，甚至造成装置损坏等问题。所以本发明特别设计了具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，该装置积气排放方便、操作简单，不影响自来水取用。

发明内容

技术问题：本实用新型是一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置。该装置使用电化学方法有效降解水中残留的消毒副产物，可明显改善自来水水质，并可自由旋转排除积气，可防止因电化学反应产生过多气体造成装置有效容积的减少和损坏。本发明拆装简单，使用方便，可以作为家用净水器推广使用。

技术方案：本实用新型由可旋转横管组件、压力报警组件、储水组件、电化学反应组件、三通体分水器组成。

所述的电化学反应组件安装于储水组件的底部，储水组件中的水由于重力作用流过电化学组件，实现对水中消毒副产物的降解，但电化学反应会产生H₂、O₂气体，并积聚在储水内胆上部。为了简单有效排除装置内积气，本发明特别设计了可旋转横管组件。当装置需要排气时，只需将装置旋转180°，装置内积气可以在储水组件充水过程中，将气体通过电化学反应组件自然释放出去。

为了防止充水时过饱和而造成储水组件的破坏，设计了压力报警组件。报警电路接通，报警灯亮起，此时可通过控制三通体分水器停止向装置里进水；三通体分水器可以有效控制向储水组件充水与否，且不影响对自来水的取用。

所述的可旋转连接横管组件主要由连接横管一(1)、密封垫片(2)和密封O型圈(3)组成；连接横管一(1)由内绝缘层(4)和带法兰的金属外壳(5)组成；

所述的三通体分水器主体为三通结构，左端的连接横管二(6)由内绝缘层(4)和金属外壳(5)组成并设有塑料阀芯的取水阀(7)；三通体分水器竖管下端可以通过螺纹连接安装于洗菜盆或盥洗盆等处，上端可以通过螺纹连接和取水龙头(8)连接。

连接横管一(1)与连接横管二(6)连接部分设有相对应的圆弧形凹陷，以嵌入密封O型圈(3)进行密封；连接横管一(1)还设有台阶式凹陷，凹陷处嵌入可相对转动的塑料圈(9)，塑料圈(9)上设有螺纹内孔(10)，连接横管二(6)相应位置设有开孔，螺杆(11)穿过开孔和塑料圈(9)通过螺纹连接，以防止连接横管一(1)与连接横管二(6)脱落；两横管间有密封垫片(2)进行再次密封。

所述的储水组件由不锈钢外壳、内胆(12)组成。不锈钢外壳包括壳盖(13)和筒体(14)，其通过螺纹或卡扣连接，且壳盖(13)的顶部开有排气孔(15)，壳盖(13)内侧固定有压力报警组件。内胆(12)为一体式组合结构，其顶部为一个平板；上部为可自由伸缩的手风琴风箱状，其折叠褶皱处装有内筋(16)，以防水过饱和时该部件变形严重；内胆(12)下部为杯状容器，其侧壁开安装槽一(17)，并通过螺纹和连接横管一(1)连接；杯状容器的底部开安装槽二(18)，通过螺纹和电化学反应组件连接。筒体(14)和安装槽一(17)对应处设有法兰短管(19)，连接横管一(1)穿过法兰短管(19)和内胆(12)连接，连接横管一(1)和法兰短管(19)通过法兰进行固定，其间有一法兰垫(20)。

所述的电化学反应组件安装于内胆(12)底部。电化学反应组件由反应器外壳(21)、环状压板(22)、无机陶瓷膜一(23)、铂网电极(24)、颗粒活性炭电极(25)、垫片(26)、无机陶瓷膜二(27)组成。反应器外壳(21)上部设外螺纹和内螺纹，分别与安装槽二(18)和环状压板(22)连接。环状压板(22)外侧设螺纹，中间设有横梁，方便旋转。铂网电极(24)和颗粒活性炭电极(25)通过馈电针脚(28)与电源(29)进行连接。无机陶瓷膜一(23)、无机陶瓷膜二(27)用于承托并压紧电极。颗粒活性炭电极(25)为通过绝缘网包裹的活性炭包。反应器外壳(21)下端设有出水阀(30)。该组件所用电源(29)为具有交流变直流功能电源。

所述的压力报警组件由电池(31)、电导线(32)、动触头(33)、静触头(34)、弹簧(35)、底帽(36)、连接杆(37)、报警灯(38)组成。静触头(34)固定于壳盖(13)内部的上方，其间有橡胶垫(39)进行绝缘。动触头(33)套装于连接杆(37)上，并可以上下滑动。当内胆(12)中的水位升高时，内胆(12)向上膨胀，其上部的平板挤压压力报警器的底帽(36)，并带动动触头(33)上移，当动触头(33)与静触头(34)接触时，电路接通，报警灯(38)亮起。此时可通过旋转三通体的取水阀(7)关闭进水。动触头(33)与静触头(34)接触后，弹簧(35)被压缩过程，为关闭取水阀(7)提供充分的时间缓冲。

有益效果：

1.本实用新型使用电化学方法对水中的消毒副产物进行处理，安全有效，无二次污染，具有广大的发展前景。

2.本实用新型中的可旋转连接横管组件可以使装置自由翻转，从而可以实现内胆中积气的简单有效排放。

3.本实用新型的自动报警装置可以在内胆中的水量达到饱和后自动报警，防止内胆因过饱和而损坏。

4.本实用新型的三通体分水器直接接入自来水管网末端，可以实现自来水的分水，既可以实现对装置充水、满足电化学反应式的绝缘需要，又不影响对家用自来水的取用。

附图说明

图1为本实用新型的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置示意图

图2为本实用新型的可旋转横管组件侧视图

图3为本实用新型的可旋转横管组件剖面图

图4为本实用新型的电化学反应器剖面图

图5为本实用新型的压力报警工作原理图

附图中的标号说明如下：

1-连接横管一，2-密封垫片，3-密封O型圈，4-横管内绝缘层，5-横管金属外壳，6-连接横管二，7-连接横管二上的取水阀，8-取水龙头，9-塑料圈，10-螺纹内孔，11-螺杆，12-内胆，13-壳盖，，14-筒体，15-排气孔，16-内筋，17-安装槽一，18-安装槽二，19-法兰短管，20-法兰垫，21-电化学反应器外壳，22-环状压板，23-无机陶瓷膜一，24-铂网电极，25-颗粒活性炭电极，26-垫片，27-无机陶瓷膜二，28-馈电针脚，29-电源，30-出水阀，31-电池，32-电导线，33-动触头，34-静触头，35-弹簧，36-底帽，37-连接杆，38-报警灯，39-橡胶垫

具体实施方式

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：本实用新型由可旋转横管组件、压力报警组件、储水组件、电化学反应组件、三通体分水器组成。所述的电化学反应组件安装于储水组件的底部，储水组件中的水由于重力作用流过电化学组件，实现对水中消毒副产物的降解。当装置需要排除装置内因电化学反应产生的H₂、O₂积气时，只需通过可旋转横管组件将装置旋转180°，装置内积气便可以在储水组件充水过程中，将气体通过电化学反应组件自然释放出去。压力报警组件位于储水组件的不锈钢外壳上端，当内胆充水膨胀时，可联通电路实现报警，及时向用户反馈内胆中的水位情况。三通体分水器可以有效控制向储水组件充水与否，且不影响对自来水的取用。

具体请参阅附图1-5。所述的可旋转连接横管组件主要由连接横管一(1)、密封垫片(2)和密封O型圈(3)组成；连接横管一(1)由内绝缘层(4)和带法兰的金属外壳(5)组成。

所述的三通体分水器主体为三通结构，左端的连接横管二(6)由内绝缘层(4)和金属外壳(5)组成并设有塑料阀芯取水阀(7)；三通体分水器竖管下端可以通过螺纹连接安装于洗菜盆或盥洗盆等处，上端可以通过螺纹连接和取水龙头(8)连接。

连接横管一(1)与连接横管二(6)连接部分设有相对应的圆弧形凹陷，以嵌入密封O型圈(3)进行密封；连接横管一(1)还设有台阶式凹陷，凹陷处嵌入可相对转动的塑料圈(9)，塑料圈(9)上设有螺纹内孔(10)，连接横管二(6)相应位置设有开孔，螺杆(11)穿过开孔和塑料圈(9)通过螺纹连接，以防止连接横管一(1)与连接横管二(6)脱落；两横管间有密封垫片(2)进行再次密封；

连接横管一(1)和连接横管二(6)的内绝缘层(4)为聚四氟乙烯材料，金属外壳(5)为不锈钢，密封垫片(2)和密封O型圈(3)为硅胶材料，塑料圈(9)为聚四氟乙烯材料。

所述的储水组件由不锈钢外壳、内胆(12)组成。不锈钢外壳包括壳盖(13)和筒体(14)，其通过螺纹或卡扣连接，壳盖(13)的顶部开有排气孔(15)，壳盖(13)内侧固定有压力报警组件；内胆(12)为一体式组合结构，其顶部为一个平板；上部为可自由伸缩的手风琴风箱状储水部件，其折叠褶皱处装有内筋(16)以防水过饱和时该部件形状变形严重；内胆(12)下部为杯状容器，其侧壁开安装槽一(17)，并通过螺纹连接和连接横管一(1)连接；杯状容器的底部开安装槽二(18)，通过螺纹和电化学反应组件连接。筒体(14)和安装槽一(17)对应处设有法兰短管(19)，连接横管一(1)穿过法兰短管(19)和内胆(12)连接，连接横管一(1)和法兰短管(19)通过法兰进行固定，其间有一法兰垫(20)。

杯状容器和平板为聚四氟乙烯材料，手风琴风箱状储水部件为聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)材料，内筋(16)为金属材料。

所述的电化学反应组件安装于内胆(12)底部。电化学反应组件由反应器外壳(21)、环状压板(22)、无机陶瓷膜一(23)、铂网电极(24)、颗粒活性炭电极(25)、垫片(26)、无机陶瓷膜二(27)组成。反应器外壳(21)上部设外螺纹和内螺纹，分别与安装槽二(18)和环状压板(22)连接。环状压板(22)外侧设螺纹，中间设有横梁，方便旋转。铂网电极(24)和颗粒活性炭电极(25)通过馈电针脚(28)与电源(29)进行连接。无机陶瓷膜一(23)、无机陶瓷膜二(27)用于承托并压紧电极。颗粒活性炭电极(25)为通过绝缘网包裹的活性炭包。反应器外壳(21)下端设有出水阀(30)。该组件所用电源(29)为具有交流变直流功能电源。

反应器外壳(21)和环状压板(22)为聚四氟乙烯材料。颗粒活性炭电极(25)的绝缘网为尼龙网布。

所述的压力报警组件由电池(31)、电导线(32)、动触头(33)、静触头(34)、弹簧(35)、底帽(36)、连接杆(37)、报警灯(38)组成。静触头(34)固定于壳盖(13)内部的上方，其间有橡胶垫(39)进行绝缘。连接杆(37)固定于壳盖(13)上，动触头(33)套装于连接杆(37)上，可以上下滑动。当内胆(12)中的水位升高时，内胆(12)向上膨胀，其上部的平板挤压底帽(36)，并带动动触头(33)上移，当动触头(33)与静触头(34)接触时，电路接通，报警灯(38)亮起。此时可通过旋转三通体的取水阀(7)关闭进水。动触头(33)与静触头(34)接触后，弹簧(35)被压缩过程，为关闭取水阀(7)提供充分的时间缓冲。可以在充水时防止过饱和而造成储水组件的破坏。动触头(33)与静触头(34)均为金属材料，连接杆(37)为塑料材料。

Claims (10)

1.一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：由可旋转横管组件、压力报警组件、储水组件、电化学反应组件、三通体分水器组成；电化学反应组件安装于储水组件的底部，储水组件中的水由于重力作用流过电化学组件，实现对水中消毒副产物的降解；当装置需要排气时，可通过可旋转横管组件使装置自由翻转，装置内积气可以在储水组件充水过程中，自然释放出去；压力报警组件在水充满时可以接通电路，报警灯亮起报警；三通体分水器可以有效控制向储水组件充水与否，且不影响对自来水的取用。

2.根据权利要求1所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：可旋转连接横管组件主要由连接横管一(1)、密封垫片(2)、密封O型圈(3)、塑料圈(9)和螺杆(11)组成；连接横管一(1)由内绝缘层(4)和带法兰的金属外壳(5)组成；连接横管一(1)与三通体分水器的连接横管二(6)连接部分设有相对应的圆弧形凹陷，以嵌入密封O型圈(3)进行密封；连接横管一(1)设有台阶式凹陷，凹陷处嵌入可相对转动的塑料圈(9)，塑料圈(9)上设有螺纹内孔(10)，螺杆(11)穿过连接横管二(6)开孔和塑料圈(9)通过螺纹连接；连接横管一(1)与连接横管二(6)间有密封垫片(2)进行再次密封。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：三通体分水器主体为三通结构，左端的连接横管二(6)由内绝缘层(4)和金属外壳(5)组成，并设有塑料阀芯的取水阀(7)；三通体分水器竖管下端可以通过螺纹连接安装于洗菜盆或盥洗盆等处，上端可以通过螺纹连接和取水龙头(8)连接；连接横管二(6)上设有开孔，以方便和连接横管一(1)通过螺杆(11)连接，防止脱落。

4.根据权利要求1所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：储水组件由不锈钢外壳、内胆(12)组成；不锈钢外壳包括壳盖(13)和筒体(14)，其通过螺纹或卡扣连接，且壳盖(13)的顶部开有排气孔(15)，壳盖(13)内侧固定有压力报警组件；内胆(12)为一体式组合结构，其顶部为一个平板；上部为可自由伸缩的手风琴风箱状，其折叠褶皱处装有内筋(16)；内胆(12)下部为杯状容器；

内胆(12)下部杯状容器侧壁开有安装槽一(17)，并通过螺纹和连接横管一(1)连接；筒体(14)和安装槽一(17)对应处设有法兰短管(19)，连接横管一(1)穿过法兰短管(19)和内胆(12)连接，连接横管一(1)和法兰短管(19)通过法兰进行固定，其间有一法兰垫(20)；杯状容器的底部开安装槽二(18)，通过螺纹和电化学反应组件连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：电化学反应组件由反应器外壳(21)、环状压板(22)、无机陶瓷膜一(23)、铂网电极(24)、颗粒活性炭电极(25)、垫片(26)、无机陶瓷膜二(27)组成；

反应器外壳(21)上部设外螺纹和内螺纹，分别与安装槽二(18)和环状压板(22)连接；环状压板(22)外侧设螺纹，中间设有横梁，方便旋转；铂网电极(24)和颗粒活性炭电极(25)通过馈电针脚(28)与电源(29)进行连接；颗粒活性炭电极(25)为通过绝缘网包裹的活性炭包；反应器外壳(21)下端设有出水阀(30)；电源(29)为具有交流变直流功能电源。

6.根据权利要求1所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：压力报警组件由电池(31)、电导线(32)、动触头(33)、静触头(34)、弹簧(35)、底帽(36)、连接杆(37)、报警灯(38)组成；静触头(34)固定于壳盖(13)内部的上方，其间有橡胶垫(39)进行绝缘；动触头(33)套装于连接杆(37)上，并可以上下滑动；

当内胆(12)中的水位升高时，内胆(12)向上膨胀，其上部的平板挤压压力报警器的底帽(36)，并带动动触头(33)上移，当动触头(33)与静触头(34)接触时，电路接通，报警灯(38)亮起。

7.根据权利要求1或2所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：连接横管一(1)和连接横管二(6)的内绝缘层(4)为聚四氟乙烯材料，金属外壳(5)为不锈钢，密封垫片(2)和密封O型圈(3)为硅胶材料，塑料圈(9)为聚四氟乙烯材料。

8.根据权利要求4所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：杯状容器和平板为聚四氟乙烯材料，手风琴风箱状储水部件为聚酯(PET)、或聚乙烯(PE)、或聚丙烯(PP)材料，内筋(16)为金属材料。

9.根据权利要求5所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：反应器外壳(21)和环状压板(22)为聚四氟乙烯材料；颗粒活性炭电极(25)的绝缘网为尼龙网布。

10.根据权利要求6所述的一种具有自由旋转排气功能的管网末端消毒副产物降解装置，其特征在于：动触头(33)与静触头(34)均为金属材料，连接杆(37)为塑料材料。

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