CN2918392Y - 可更换式水净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水净化设备技术领域，特指一种具有可更换式水净化设备。该设备主要由用于净化水的模块和与该模块配合的基座两部分构成，该模块至少包括一个水蒸汽发生空间，基座与模块之间采用可拆分式的连接结构，且基座与模块之间设置有流水连通接口以及电连接结构。本实用新型将用于净化水的核心部分采用模块化设计，而该模块与外部设备(即基座)之间又采用可拆装的连接方式，两者之间形成有良好的水流通结构及电连接结构，以保证模块的正常工作。当净化设备长时间使用后，其内部累积的水垢及其它有害物质难以清洗，此时就可更换新的模块，这就是采用这种结构的最大优点。

Description

可更换式水净化设备

技术领域：

本实用新型涉及水净化设备技术领域，特指一种具有可更换式、并且使用方便、卫生、效率高的可更换式水净化设备。

背景技术：

伴随着工业文明的不断前进，越来越多的国家或地区正面临水资源缺乏的危机。我国作为一个人口大国，水资源缺乏的情况也越来越严重。目前大多的普通人均是饮用购买来的经过净化过的桶装纯净水，但是购买纯净水不仅需要花费一定费用，并且由于桶装纯净水所使用的水桶及饮水机均为重复使用，故其难以保证所饮用的纯净水是否完全达到饮用标准。另外，在某些场合或者地区，设有可供人们直接饮用的直接饮用水管，这些水管的设立极大的方便了人们，但是我们也可看到，由于铺设直接饮用水管需要花费大量的人力财力，对于一个处于发展中国家的我们来说是无法全面普及的。

另一个方面，人们对于水净化方面的研究一直没有停止过，并且随着目前水资源危机的问题越来越突出，越来越多的人加入这一研究领域。传统的水净化方法主要有两种：蒸馏法和过滤法，通过过滤来净化水的方法常用于大处理量的净化装置中，但是这种方法难以将溶解于水中的有害物质去除。而对于蒸馏方式对水进行净化处理可以得到纯净的蒸馏水，但是这种方式存在以下的不足：首先是速度慢，由于其多是通过对水进行加热，使其产生大量的水蒸汽，然后将凝结后的水流汇集。整个过程复杂，处理量很小；其次，能量消耗大，由于液态的水在变成水蒸汽时需要吸收大量的热，这就需要外界对其进行加热，但是当水蒸汽凝结成液态的水时，又需要释放大量的热，这些热通常被直接的释放到空气中，造成白白的浪费；最后，长期饮用蒸馏水不利于人体健康。由于经过蒸馏的水中几乎不含人体需要的矿物质，长期饮用这种水就因缺乏某些微量元素而出现软骨病等病症。针对上述水净化方式的不足，有人提出了新的方式。如见专利号为：4216820的美国专利就提出了一种关于热交换设备的技术方案。下面是关于水净化设备的其它相关信息。专利申请号为：01136187.5的中国实用新型专利申请公开说明书中公开一种“水净化设备及其方法”，其在传统的过滤处理过程中增设了臭氧处理及紫外线照射，通过臭氧的强氧化性及紫外线的辐照杀灭水中的有害物质，对水进行净化处理。另见清华大学所提出申请号为：02146020.5的中国实用新型专利申请公开说明书，其公开了一种“活性炭纤维与电动力学协同净化饮用水方法及装置”，其是在活性炭纤维滤料上施加电场，使电流直接通过活性炭纤维滤料，使水在通过活性炭纤维滤料及电场和流场作用下得到净化。该实用新型的特点是利用电流的直接作用，破坏细菌细胞膜结构，达到杀灭细菌的、抑制细菌生长的效果。

本申请人也曾对净化水设备提出过自己的设计方案，见专利申请号为200410028043.7的发明专利申请说明书，其公开了一种用于水净化之模块。其采用的仍是蒸馏法净化水的方式，但是其采用了模块化设计，即将用于净化水的核心部分设置成一个模块，这种模块化设计的净化水装置配合饮水机或其它设备使用时具有快速替换的特性，可以消除由于净化设备长时间使用后其内部累积的水垢及其它有害物质对人体造成的伤害。而本实用新型就是在该发明专利申请的基础上所设计的一种水净化装置。

实用新型内容：

本实用新型的目的在提供一种可更换式水净化设备，该装置具有可更换式的特点，其使用方便、卫生。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：该设备主要由用于净化水的模块和与该模块配合的基座两部分构成，该模块至少包括一个水蒸汽发生空间，基座与模块之间采用可拆分式的连接结构，且基座与模块之间设置有流水连通接口以及电连接结构。

本实用新型将用于净化水的核心部分采用模块化设计，而该模块与外部设备(即基座)之间又采用可拆装的连接方式，两者之间形成有良好的水流通结构及电连接结构，以保证模块的正常工作。当净化设备长时间使用后，其内部累积的水垢及其它有害物质难以清洗，此时就可更换新的模块，这就是采用这种结构的最大优点。

进一步而言，上述的流水连通接口包括：模块上设置有进水口、出水口、循环热水出口；基座上对应模块上的水口设置与其配合的进水接口、出水接口和循环热水接口，其中，用于未净化的水进入的进水口与循环热水出口连通；经过水蒸汽发生空间后产生的纯净水通过出水口流出。

于模块的蒸汽发生空间内设置有用于对水进行加热的电极片，该电极片的导电插头与设置在基座上的导电插口形成电连接结构。

于基座上还设置有用于将模块固定的限定机构，以保证模块与基座之间的配合稳定。

综上所述，本实用新型结构简单，可大大提高产品的卫生状况，保障使用者的饮水健康。

附图说明：

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型组装状态下的示意图；

图3是本实用新型模块工作时不同位置的水温状态图；

具体实施方式：

见附图1～3，本实用新型为一种具有可更换式的水净化设备。其主要包括一个模块2以及与模块2配合的基座1。该模块2至少包括一个水蒸汽发生空间3，其用于对水进行蒸馏。基座1与模块2之间采用可拆分式的连接结构，且基座1与模块2之间设置有流水连通接口以及电连接结构。即基座1提供给模块2工作平台，包括对模块2输入电流，未净化的水，以及输出净化完成后的水。

模块2与基座1之间的流水连通接口的结构如下：模块2上设置有进水口21、出水口22、循环热水出口23水口；基座1上对应模块2设置有进水接口11、出水接口12和循环热水接口13。模块2安装在基座1上时，进水口21与进水接口11配合，出水口22与出水接口12配合，循环热水出口23与循环热水接口13配合。工作时，未净化的水通过基座1进入的进水口21，进入的水通过水蒸汽发生空间进行蒸馏净化，而得到的洁净水通过出水口22后再由基座上的出水接口12流出，供人们使用。在此过程中，循环热水出口23与进水口21连通，不断循环的流水可对蒸馏得到的水蒸气进行冷却，以令水蒸气可以快速转化成液态水。

模块2与基座1之间的电连接结构如下：于模块2的蒸汽发生空间3内设置有用于对水经行加热的电极片31，该电极片31的导电插头与设置在基座1上的导电插口15形成电连接结构。即当模块2安装在基座1上后，电极片31的导电插头正好与基座1上的导电插口15形成插接电连接。为了防止水流进入导电插口15，必须提高密封放水性能，可采用在导电接口15处设置放水垫圈的方式。

本实施例中，基座1呈“L”形，其内侧面作为与模块2配合的接触面，进水接口11、出水接口12和循环热水接口13以及导电插口15均开设在纵向的接触面上。为了保证模块2放置在基座1上后各种流水接口及电接口可形成稳定连接，于基座1上还设置有用于将模块2固定在基座2上的限定机构14。即当模块2与基座1组合装配后，限定机构14就将模卡住，防止两者之间的连接配合结构出现松脱的情况。

在基座1上设置有一监控模块2工作的传感器16，该传感器16主要用于对模块2进行监控。当模块2完全放置在基座1上后，传感器16可发出指令，令基座1内导电接口15内电源接通，提供电源。当模块2离开基座1或者与基座1之间配合产生脱落，传感器16将及时切断电源，以保证安全。

另外，为了便于使用者取、拿模块2，在模块2的一侧设置有一个手柄20。

结合图2、3，模块2的内部包括位于上层的水蒸汽发生空间3，位于中间层的热交换空间4，以及位于下层的蓄水空间。该热交换空间4通过热交换膜40将其分割为进入空间41与排出空间42；水蒸汽产生空间3与进入空间41及排出空间42连通。

工作式，将模块2与基座1装配好。首先，水流由进水接口11、进水口21进入模块2内的进蓄水空间5，随着水流的不断进入，进蓄水空间5内的水位逐渐上升，通过第一进水口51进入热交换空间4的进入空间41内，直至最后由第二进水口32进入水蒸气发生空间3内。接着，经过水蒸气发生空间3内产生的蒸汽由进气口33进入热交换空间4内的排出空间42内，并在排出空间42内冷却成水，通过流入出蓄水空间6内，最后得到的纯净水由出水口22由基座1流出。

热交换空间4通过热交换膜40将其分割为进入空间41与排出空间42，其中进入空间41与进蓄水空间5连通；排出空间42与出蓄水空间6连通。所述的热交换膜40可采用PC(聚碳酸脂)薄膜材料，以提高热转换效率。

水蒸汽产生空间3内设有蒸汽发生器，该蒸汽发生器为两块不相接触的加热电极片31，该电极片3通过基座1上的导电插口15与外部交流电源连接。该水蒸汽产生空间3设置有与进入空间41连通之第二进水口32以及与排出空间42连通之出汽口33。其中，出汽口33的端口的水平面应高于蒸汽发生器，以保证水流不会直接由此出汽口33流出。进入空间41的水由第二进水口32进入水蒸汽产生空间3内，当蒸汽发生器的加热电极片31浸入水中后，与外部电源接通加热电极片31被水导通，开始产生热量。为了增加水蒸汽产生空间3中水的导电率，可在水中添加一电解质物料块7，通常情况下，此电解质物料块7可选用盐包，由于食盐溶于水后将产生钠离子及氯离子，这些离子将加速加热电极片31加热效果，并且由于加热后产生的水蒸汽将由出汽口33排出，而水中的盐不断的结晶、溶解，几乎没有消耗，可持续使用很长时间。水蒸汽进入排出空间42后，将凝结形成水流，此水流将进入出蓄水空间6后通过基座1上的出水接口12流出。为了提高水的纯净度，可再次对蒸馏过的水经行过滤消毒，即在出蓄水空间6内安装过滤器，例如活性炭物质的过滤器，通过活性炭的吸附作用将水中的有害物质吸附，此时所形成的水成为可饮用的蒸馏水。但是由于长期饮用此类水，不利于人体健康，故在出蓄水空间6内还可添加下矿物质，即所形成的纯净水经过矿物质后，溶解一定的微量矿物元素于水中，这样有利于人们的健康。最后所得到的纯净水将通过与出蓄水空间6连通之出水口22，并通过基座1上的出水接口12流出，供人们饮用。

为了提高热转换效率，热交换空间2内的热交换膜20两侧分别形成有呈迂回状的流道，以提高热转换效率。见图3，这是本实用新型在工作过程中的某以时间段，处于模块不同位置处的水的温度显示图。当常温状态(本实施例中为10℃)下的水由进水口11进入进水蓄水空间1，经过过滤后进入热交换空间中4的进入空间41，并迂回进入水蒸汽产生空间3内。随着水流不断进入，当蒸汽发生器的加热电极片31浸入水中后，与外部电源接通加热电极片31被水导通，开始产生将电能转化为热能，对此空间中的水进行加热。随着水温的不断上升，蒸发量不断加快，所产生的水蒸汽将通过出汽口33进入排出空间42中。由于冷、热通道之间仅仅间隔一热交换膜40，排出空间42中的水蒸汽将在低温的通道壁上凝结，并且其释放的热量又及时的传递到热交换膜40一侧的进入空间41中，对进入的冷水进行预热。随着水蒸汽凝结的水流沿排出通道不断流出，其热量也不断散失，最后进入出蓄水空间6的水已经下降到常温状态下。由于蒸汽发生器3的不断工作，其产生的热量也将不断使进入通道中的水温升高。而同时排出空间42中的水也在不断对进入空间41中的水进行加热，使得进入空间中的水很快可以上升到如图3所示的水温状态。此时蒸汽发生器3仅需要产生较小的热量即可保持整个模块持续产生纯净水。这样一来，使这些热量得以循环利用，减少能量的消耗，不仅可以提高净化效率，并且由于减少了能量的消耗，即减少蒸汽发生器的耗电量。

伴随着热量的不断转换，进入空间41的水将不断被加热，待到一定时间后，进入空间41中的水温度可能升至较高的温度，这时就无法完成热交换，故在水蒸汽产生空间3设有一与外部空间导通之循环热水出口13，该循环热水出13位于蒸汽发生器与出汽口33所处水平面之间。这样当进入空间41中的水过热时，就将此循环热水出13打开，将水排出，经过外界冷却后在此由第一进水口11进入。或者直接将冷却的水由第一进水口11不端送入，将进入空间41中的水温即使降下来。

本实用新型采用模块化设计，其配合基座使用产生纯净水。由于其具有可更换的功能，对使用超过一定期限的模块加以更换，这样可以消除由于净化设备长时间使用后其内部累积的水垢及其它有害物质对人体造成的伤害。

以上所述之实施例，只为本实用新型之较佳实例而已，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述之形状、构造、特征及精神原理之所为变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (6)

1、可更换式水净化设备，包括：一个用于净化水的模块(2)以及一个与该模块(2)配合的基座(1)，该模块(2)至少包括一个水蒸汽发生空间(3)，其特征在于：基座(1)与模块(2)之间采用可拆分式的连接结构，且基座(1)与模块(2)之间设置有流水连通接口以及电连接结构。

2、根据权利要求1所述的可更换式水净化设备，其特征在于：所述的流水连通接口包括：模块(2)上设置有进水口(21)、出水口(22)、循环热水出口(23)；基座(1)上对应模块(1)上的水口设置与其配合的进水接口(11)、出水接口(12)和循环热水接口(23)，其中，用于未净化的水进入的进水口(21)与循环热水出口(23)连通；经过水蒸汽发生空间(3)后产生的纯净水通过出水口(22)流出。

3、根据权利要求1所述的可更换式水净化设备，其特征在于：于模块(2)的蒸汽发生空间(3)内设置有用于对水进行加热的电极片(31)，该电极片(31)的导电插头与设置在基座(1)上的导电插口(15)形成电连接结构。

4、根据权利要求1所述的可更换式水净化设备，其特征在于：于基座(1)上还设置有用于将模块(2)固定的限定机构(14)。

5、根据权利要求1所述的可更换式水净化设备，其特征在于：于基座(1)上设置有一监控模块(2)工作的传感器(16)。

6、根据权利要求1所述的可更换式水净化设备，其特征在于：所述的模块(2)还包括一热交换空间(4)，该热交换空间(4)通过热交换膜(40)将其分割为进入空间(41)与排出空间(42)；水蒸汽产生空间(3)与进入空间(41)及排出空间(42)连通。

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