一种防止家用净水器出水产生再次污染的方法及其设备.pdf

本发明提供了一种防止家用净水器出水产生再次污染的方法，包括：将原水通过前净化装置处理后，进入中间水箱储存；在取水时，开启水泵将中间水箱储存的水抽出并压入后净化装置，水泵提供足够动力用以克服后净化装置的阻力；水在后净化装置中经过再次过滤后，由出水口排出。本发明还提供了一种使用上述方法的家用净水器。本发明的主要作用是避免净化水的再次污染，提高水质和出水流量。

1、  一种防止家用净水器出水产生再次污染的方法，包括：
(1)将原水通过前净化装置处理后，进入中间水箱储存；
(2)在取水时，开启水泵将中间水箱储存的水抽出并压入后净化装置，水泵提供足够动力用以克服后净化装置的阻力；
(3)水在后净化装置中经过再次过滤后，由出水口排出。

2、  一种如权利要求1所述方法，其特征在于：所述的后净化装置包括过滤精度不低于0.2微米的中空纤维组件。

3、  一种实现权利要求1所述方法的家用净水器，其特征在于：包括依次相连的原水箱、前净化装置、中间水箱、水泵、后净化装置和出水口，所述的后净化装置包括中空纤维组件。

4、  按照权利要求3所述的家用净水器，其特征在于：所述的前净化装置由上滤芯和下滤芯组成，上滤芯设置在原水箱底部的上方，下滤芯设置在原水箱底部的下方。

5、  按照权利要求4所述的家用净水器，其特征在于：所述的上滤芯包括在上滤芯底部装有圆片形的纤维布状过滤材料，并且上滤芯内部装有粒状滤料；所述的下滤芯内部装有粒状滤料，其底部靠近侧壁的位置设有褶皱结构的纤维布状滤料。

6、  按照权利要求4所述的家用净水器，其特征在于：所述的上滤芯采用虹吸式水流滤芯。

7、  按照权利要求4所述的家用净水器，其特征在于：所述的前净化装置还包括一排气装置，所述的排气装置包括设置在上滤芯顶部的回气盖，回气盖上设有通气孔，所述的上滤芯壳体顶部开有孔，在孔上覆盖薄膜片。

8、  按照权利要求4所述的家用净水器，其特征在于：所述的前净化装置还包括一排气装置，所述的排气装置包括排气口和排气管，所述排气口设置在原水箱底部与下滤芯连接的壳体外壁上，所述排气管的下端与排气口相连，所述排气管的另一端高度达到原水箱上部。

9、  按照权利要求8所述的家用净水器，其特征在于：所述的排气管上部连接气水分离器。

10、  按照权利要求3所述的家用净水器，其特征在于：所述的净水器还包括一测试报警装置，所述的测试报警装置包括设置在净水器中的水质监测探头，该监测探头与电气控制线路板电连接，该电气控制线路板上设有控制芯片。

一种防止家用净水器出水产生再次污染的方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种净化水的方法及设备，尤其涉及一种防止家用净水器出水产生再次污染的方法及其设备。
背景技术
随着人民的生活水平提高，人们对饮用水的质量也提出了更高的要求，为满足人们的这种要求，目前市场出现各种各样的净水器。如中国专利98231178.8号提供了一种复合超滤净水器，可直接安装在自来水管上，直接对自来水进行过滤。但这类过滤器，在对出水流量有较大要求时，通常无法保证出水质量。为了保证出水质量，通常滤水流量都较小。因此，为了能满足瞬时较大的用水量需求，传统的净水器都在滤芯的出水口设置净水箱，以贮存净化水。如在中国专利95203373.9和200420076221.9中均使用了贮水瓶或贮水桶，但由于水在过滤后保存在净水箱中，长期储存容易滋生细菌，产生二次污染。
因此，市场上急需出现一种能够避免饮用水二次污染、水质净化程度高、出水流量大的家用净水器。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于能提供一种防止家用净水器出水产生再次污染的方法，在充分保证出水水质的同时，可向用户提供较大流量即时净化的饮用水，彻底解决净水器出水再次污染问题。本发明的另一目的是提供一种实现上述方法所使用的家用净水器。
本发明提供的防止家用净水器出水产生再次污染的方法是：
(1)将原水通过前净化装置处理后，进入中间水箱储存；
(2)在取水时，开启水泵将中间水箱储存的水抽出并压入后净化装置，水泵提供足够动力用以克服后净化装置的阻力；
(3)水在后净化装置中经过再次过滤后，由出水口排出。
原水通过前净化装置处理，去除水中的有毒有害有机物、异色、异臭、重金属、细菌及其它有害物质，进入中间水箱储存，在取水时通过开启水泵，将中间水箱中的水抽出并压入后净化装置，水在后净化装置中经过再次过滤后，由出水口排出。后净化装置的出水直接流入用户的取水器皿。所述的后净化装置包括中空纤维组件，最好是孔隙度小于0.2微米(即过滤精度不小于0.2微米)的中空纤维组件，而细菌的尺寸通常认为是0.4微米，所以可以确保用户取用的水微生物指标完全符合要求。而水泵提供足够动力用以克服后净化装置的阻力，使出水流量足够大。
本发明同时提供一种实现上述方法的一种家用净水器，包括依次相连的原水箱、前净化装置、中间水箱、水泵、后净化装置和出水口，所述的后净化装置包括中空纤维组件，最好是过滤精度高达0.1微米的中空纤维组件。
所述的原水箱中的水在通过前净化装置处理后储存在中间水箱中，但是由于中间水箱中的水可能存储时间较长，其间容易滋生细菌，产生二次污染。这样，在出水口附近设置后净化装置就可以避免饮用水的二次污染，保证出水的卫生质量。其中，在所述的后净化装置中设置中空纤维。所述的中空纤维可以是高亲水性的，也可以是低亲水性的。当采用高亲水中空纤维时，水流阻力小、水流量大、水泵能耗小；由于进入中空纤维之前的水已充分净化，中空纤维的使用寿命也较长。
所述的前净化装置由相互连接的上滤芯和下滤芯组成，作为本发明的进一步改进，所述的下滤芯底面靠近侧壁的位置设有褶皱结构的纤维布状过滤材料，优选采用无纺布或PP棉。这种褶皱结构可以阻挡过滤后的饮用水中加带的滤料粉末，提高饮用水的净化程度，同时这种结构也使得纤维布状过滤材料的面积大而其所占的体积却很小，这样既减小了容器的体积，又增加了过滤面积，使该滤芯的使用寿命增加。
所述的上滤芯包括底部装有圆片形的纤维布状过滤材料和内部装有的粒状滤料。这样的设计，滤芯易于拆装、圆片形的纤维布状过滤材料易于拆出清洗或更换。
作为本发明的另一改进，所述的上滤芯采用虹吸式水流方式设计，可以提高净化效果，并提高滤芯寿命。其中，所述的前净化装置包括一排气装置。所述的排气装置优选采用以下设计：在上、下滤芯连接处的侧壁上设置排气口，排气口经排气管与气水分离器相连，该气水分离器将气水混合物分离，并将气体排放至大气；或者所述的排气装置包括设置在上滤芯顶部的回气盖，回气盖上设有通气孔，在上滤芯壳体顶部开有孔，孔上覆盖薄膜片，气体通过回气盖排放至原水箱中。
作为本发明的另一改进，所述的净水器还包括一监测报警装置。该监测报警装置包括一设置在中间水箱中的水质监测探头，该监测探头通过与电气控制线路板电连接，该电气控制线路板还分别连接蜂鸣器和显示屏；电气控制线路板上设有控制芯片，可以接收监测探头发出的电信号，同时将电信号处理为数字信号，显示在显示屏上。当监测探头的电信号超出设定的氧化还原电位(ORP)值时，控制芯片向蜂鸣器发出信号，使蜂鸣器鸣叫。另外，电气控制线路板与压力泵装置的控制电路相连接，为压力泵装置提供电源。
同时本发明还提供了一种饮水机，其中含有上述的家用净水器。
由于采用上述的技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、避免饮用水的二次污染；
2、水净化程度高；
3、出水流量大。
附图说明
图1是本发明的家用净水器实施例一的结构示意图；
图2是本发明的家用净水器的电路原理图；
图3是本发明的家用净水器下滤芯结构示意图及褶皱结构示意图；
图4是本发明的家用净水器实施例一的上滤芯结构示意图；
图5为本发明的家用净水器实施例二的上滤芯结构示意图。
图6是本发明的家用净水器实施例二的结构示意图；
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-底座  2-下滤芯  5-中间水箱  6-上滤芯  7-原水箱  8-上盖10-排气管  11-气水分离器  12-水管  14-滤芯壳体  15-中空纤维组件  18-出水口  21-压力泵  22-监测探头  23-水管  24-电源开关  26-电气控制线路板  27-水泵开关  28-控制芯片  29-蜂鸣器  30-显示屏  31-连接监测探头的导线  32-连接压力泵的导线  201-滤芯罩  203-褶皱结构的无纺布  206-粒状活性炭601-壳体  602-网板  604-出水管  605-粒状滤料  609-孔板34-家用净水器实施例二的上滤芯  3401-压板  3402-下网板  3403-粒状滤料  3404-滤芯壳体  3405-回气盖  3406-薄膜片  3407-上网板  3408-纤维布状滤料  3409-腔体
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式加以说明：
本发明提供的防止家用净水器出水产生再次污染的方法是：原水通过前净化装置处理，去除水中的有毒有害有机物、异色、异臭、重金属、细菌及其它有害物质，进入中间水箱储存，在取水时通过开启水泵，将中间水箱中的水抽出并压入后净化装置，水在后净化装置中经过再次过滤后，由出水口排出。后净化装置的出水直接流入用户的取水器皿。所述的后净化装置是过滤精度高达0.1微米的中空纤维组件，而细菌的尺寸通常认为时0.4微米，所以可以确保用户取用的水微生物指标完全符合要求。而水泵提供足够动力用以克服后净化装置的阻力，使出水流量足够大。考虑到家用净水器体积小、成本低的特殊要求，前净化装置必须设计得尽可能小。但是，为了保证出水水质，原水与水处理材料的接触时间不能太短，本发明通过控制减小前净化装置的流量来增大接触时间，通过设置中间水箱来解决用户瞬时取用较大水量问题。采用此法设计净水器，可使产品体积较小、成本低、出水水质上乘、出水流量较大，更重要的是可以确保出水微生物指标符合国家标准。
如图1所示，在底座1上竖直的放置中间水箱5，在中间水箱5的上方设置原水箱7，原水箱7上设有上盖8。在原水箱7下部安装有上滤芯6，上滤芯6通过原水箱7底部的开孔与设置在中间水箱5中的圆柱形下滤芯2相连接。上、下滤芯组成净水器的前净化装置。其中，上滤芯6采用虹吸式净水结构(如图4)，即污染物的沉积方向向下，水流方向向上，这样一方面可增加滤芯的使用寿命，另一方面滤芯可长时间保持充满水，防止设在上滤芯6的粒状滤料(如图5)中的水分干枯而碎裂，延长其使用寿命。
圆柱形下滤芯2中填装有活性炭，在上、下滤芯连接处的侧壁上设有排气口，该排气口连接排气管10，该排气管10的另一端连接气水分离器11，该气水分离器11将过滤后排出的气水混合物分离，并将气体排放至大气。下滤芯2中还设有褶皱结构的无纺布或PP棉，该褶皱结构呈圆柱形齿轮状(如图3所示)。过滤后的饮用水通过下滤芯2底部设置的开孔流入中间水箱5中。
压力水泵21的进水口通过水管23与中间水箱5底部的开口相连接；而压力水泵21的出水口通过水管12与设置在净水器出水口18前部的后净化装置连接。该后净化装置由滤芯壳体14及设置在该壳体内的多层中空纤维组件15构成。其中，中空纤维具有高亲水性，滤水时的水流阻力很小，流量大，同时使用寿命也很长。
在使用时，打开原水箱上方的上盖8，向原水箱7中注水，首先通过前净化装置中的上滤芯对水进行过滤(如图4)，而后水流入下滤芯，通过下滤芯的活性炭粉末，并经褶皱结构的无纺布或PP棉过滤，流到中间水箱储存。在接水饮用时，接通压力泵系统控制电源(如图2)，压力泵开始工作，将中间水箱中的水抽送到后净化装置，后净化装置中的中空纤维组件对水进行二次过滤，过滤后水从出水口18中流出，这样就得到了净化后的饮用水。
如图2所示，在中间水箱下部的侧壁上固定一水质监测探头22，该监测探头通过导线31与电气控制线路板26连接，电气控制线路板26连接电源开关24，同时，电气控制线路板26上设有控制芯片28，该控制芯片28分别串联蜂鸣器29和显示屏30。当水质监测探头22感测到中间水箱5中的饮用水质量超出设定的氧化还原电位(ORP)值时，监测探头22向控制芯片28发出电信号，控制芯片28将电信号转变为数值信号，并发送至显示屏30，显示出需要更换滤芯的信息；同时，将指令电信号传输至蜂鸣器29，使蜂呜器29开始蜂鸣。另外，电气控制线路板与压力泵的控制电路通过导线32电连接，并设有水泵开关27，为压力泵提供电源。
如图3所示，下滤芯采用圆柱形的滤芯罩201，在外壳内填装有粒状活性炭206，在滤芯罩201的底面靠近侧壁的位置设有圆柱形褶皱结构的无纺布或PP棉203。这种褶皱结构的无纺布或PP棉在增加了接触面积的同时，减小了所占的体积，增加了水的过滤量，使得出水动力充足，阻力小，出水流量稳定，从而使得下滤芯免维护成为可能。
如图4所示，家用净水器实施例一的上滤芯采用虹吸式结构，水从孔板609进入壳体601，装在壳体601内的粒状滤料605内的空气由于水的作用，由下往上被水赶尽，并经壳体顶部的网板602后从设置在上滤芯中心轴位置的出水管604排出；而水则经过粒状滤料605、网板602进入出水管604，再由出水管进入下滤芯，实现虹吸过滤过程。
如图5所示，家用净水器实施例二的上滤芯包括过滤装置，上滤芯34包括滤芯壳体3404，在该滤芯壳体中设有过滤装置，过滤装置与壳体间形成一个腔体3409，其中，过滤装置由下到上依次设有压板3401，纤维布状滤料3408，下网板3402，粒状滤料3403，上网板3407，在前述的腔体3409顶部设有带通气孔的回气盖3405，在滤芯壳体3404的顶部中央开有孔，在孔上覆盖薄膜片3406。
如图6所示，为本发明的家用净水器实施例二的结构示意图。在使用时，原水箱中水从上滤芯34的下部的压板3401进入过滤装置，经过纤维布状滤料3408，由下网板3402进入粒状滤料3403，粒状滤料3403内的空气由于水的作用，由下往上被水赶尽，水和空气经上网板3407进入腔体3409，腔体3409与下滤芯的顶部相连通，水流经下滤芯顶部的开孔进入下滤芯，而空气在腔体3409中聚集，当腔体3409内的压力达到一定时，薄膜片3406被顶开，空气从回气盖3405中的通气孔排到原水箱中，进而排入大气。
同时本发明还提供了一种饮水机，其中含有上述的家用净水器。
另外，本发明还提供了一种采用所述净水器防止饮用水二次污染的方法，其中上滤芯采用纤维布状材料精滤与阳离子树脂软化过滤方法，下滤芯采用活性炭吸附与纤维布状材料精滤，以及多层中空纤维组件超滤的组合式净水工艺。所述下滤芯的纤维布状材料精滤为褶皱结构的纤维布状材料精滤。
采用本发明的净水器及过滤方法，可有效防止饮用水二次污染，而且出水流量大，水净化程度高。广泛适用于各种饮用水的净化过程。