具有旋转喷头的净水装置技术领域
本发明涉及水处理领域。更具体地说，本发明涉及一种具有旋转喷头的
净水装置。
背景技术
超滤膜过滤作为新型的水处理技术，能够有效地去除水中的颗粒物，降
低水浊度，并能去除大分子有机污染物，几乎100％的截留两虫、水蚤、红虫、
藻类、细菌甚至病毒等微生物。而且超滤膜过滤装置可在常温下操作、无相
变。
超滤膜过滤是通过给污水施加高压，迫使污水中的净水透过高分子超滤
膜，而污水中的杂质不透过超滤膜，实现对污水的净化。但是目前的超滤膜
过滤装置需要较大的压力，能耗很大，而且污水有一定的密度和粘度，非常
不利于过滤，容易堵塞超滤膜，过滤效率较低。因此，亟需设计一种新型的、
能耗低、过滤效率高的超滤膜过滤装置。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说
明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种具有旋转喷头的净水装置，其首先将污
水雾化，然后用超滤膜过滤，提高了污水的过滤效率，减小了能耗。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有旋转喷头
的净水装置，包括：
壳体，其为两端开口的中空圆柱状结构，所述壳体水平设置，所述壳体
内部靠近所述壳体的第一端的开口处设置一鼓风机；
喷头，其设置于所述壳体内部，且位于所述鼓风机下游，所述喷头为圆
盘状中空结构，且所述喷头与所述壳体同轴设置，所述喷头朝向所述鼓风机
的一侧表面的中心设置有进水口，所述进水口通过进水管与污水源连通，所
述进水管上设置有高压泵，所述喷头背离所述鼓风机的一侧表面的中心固定
一转轴，所述转轴与一电机连接，所述喷头的圆周侧壁上设有多个喷口，每
个喷口上均连有一个喷管，其喷水方向均与所述喷头的圆周侧壁的切线呈
3-6°角，所述喷头在所述电机的带动下在第一状态、第二状态和第三状态间
切换，当所述喷头处于第一状态时，所述电机带动所述喷头以500-1000转/
分的转速转动，当所述喷头处于第二状态时，所述电机带动所述喷头以
1500-2000转/分的转速转动，当所述喷头处于第三状态时，所述电机带动所
述喷头以2500-3000转/分的转速转动；
超滤膜，其设置于所述喷头下游，所述超滤膜的四周边缘处与所述壳体
的内壁紧密连接将所述壳体分隔成两个空间，所述超滤膜面向所述喷头的一
面为弧形凹面，所述弧形凹面的曲率半径为15-20毫米；
集水桶，其与所述壳体的第二端连通，以承接经所述超滤膜过滤得到的
净水；
控制器，其与所述电机和所述鼓风机均连接，所述控制器根据所述鼓风
机的转速控制所述喷头在第一状态、第二状态和第三状态间切换。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述壳体的直径为30厘米。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述喷头的直径为8厘米，
所述喷头具有五个喷口，每个喷口均连有一喷管，每个喷管的喷水方向均与
所述喷头的圆周侧壁的切线呈4°角。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，当所述喷头处于第一状态
时，所述电机带动所述喷头以800转/分的转速转动，当所述喷头处于第二状
态时，所述电机带动所述喷头以1800转/分的转速转动，当所述喷头处于第
三状态时，所述电机带动所述喷头以2800转/分的转速转动。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述控制器设置为：当所
述鼓风机的转速为2000-3000转/分时，使所述喷头处于第一状态，当所述鼓
风机的转速为4000-5000转/分时，使所述喷头处于第二状态，当所述鼓风机
的转速为6000-8000转/分时，使所述喷头处于第三状态。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述超滤膜由以下重量份
的原料制成：聚丙烯100份和3-5份纳米氧化锌。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，还包括：
排污口，其设置于所述壳体上，且位于所述喷头与所述超滤膜之间的位
置，所述排污口与排污管连通，所述排污管上设置有电磁阀。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述进水口与所述进水管
通过轴承连接。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述电机表面设有防水层。
优选的是，所述的具有旋转喷头的净水装置，所述超滤膜的孔径为
0.01-0.02微米。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明首先通过喷头的特殊设计将污水分散，甚至雾化，然后用风力使
污水水滴撞击超滤膜，超滤膜对污水水滴进行过滤，这样提高了污水的过滤
效率，减小了能耗，这是由于在本发明中超滤膜的孔径为0.01-0.02微米，而
本发明中经鼓风机、喷头和与喷头连接的电机的共同作用得到的污水水滴平
均直径为5-10微米，这就使污水水滴只需要较小的撞击力就能被超滤膜过滤。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将
通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的喷头的结构示意图一；
图3为本发明的喷头的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不
配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1、图2和图3示出了根据本发明的一种实现形式，其中包括：
壳体1，其为两端开口的中空圆柱状结构，所述壳体1水平设置，所述
壳体1内部靠近所述壳体1的第一端的开口处设置一鼓风机2；
喷头3，其设置于所述壳体1内部，且位于所述鼓风机2下游，所述喷
头3为圆盘状中空结构，且所述喷头3与所述壳体1同轴设置，所述喷头3
朝向所述鼓风机2的一侧表面的中心设置有进水口，所述进水口通过进水管
32与污水源连通，所述进水管32上设置有高压泵，所述喷头3背离所述鼓
风机2的一侧表面的中心固定一转轴，所述转轴与一电机33连接，所述喷头
3的圆周侧壁上设有多个喷口，每个喷口上均连有一个喷管31，其喷水方向
均与所述喷头3的圆周侧壁的切线呈3-6°角，所述喷头3在所述电机33的带
动下在第一状态、第二状态和第三状态间切换，当所述喷头3处于第一状态
时，所述电机33带动所述喷头3以500-1000转/分的转速转动，当所述喷头
3处于第二状态时，所述电机33带动所述喷头3以1500-2000转/分的转速转
动，当所述喷头3处于第三状态时，所述电机33带动所述喷头3以2500-3000
转/分的转速转动；
超滤膜4，其设置于所述喷头3下游，所述超滤膜4的四周边缘处与所
述壳体1的内壁紧密连接将所述壳体1分隔成两个空间，所述超滤膜4面向
所述喷头3的一面为弧形凹面，所述弧形凹面的曲率半径为15-20毫米；
集水桶5，其与所述壳体1的第二端连通，以承接经所述超滤膜4过滤
得到的净水；
控制器，其与所述电机33和所述鼓风机2均连接，所述控制器根据所述
鼓风机2的转速控制所述喷头3在第一状态、第二状态和第三状态间切换。
在上述技术方案中，鼓风机2设置在靠近壳体1第一端开口的位置，并
向壳体1内部鼓入强风。喷头3设置在鼓风机2的下风处，在这里喷头3采
用了一种特殊结构，即喷头3本身为一圆盘结构，并与壳体1同轴设置，圆
盘周向具有几个喷口，每个喷口连一喷管31，喷管31的喷水方向均与喷头3
所在圆的切线呈一定角度，圆盘的中心连接有一转轴，转轴与一电机33动力
连接，电机33带动喷头3快速转动，这样从喷管31喷出的水也作高速圆周
运动，污水在离心力的作用下充分分散成污水水滴。在本发明中为喷头3设
计了三种旋转速度，以应对污水的不同粘度情况，由于粘度越大越不容易雾
化，因此对于粘度越大的污水，采用越大的振动频率，当污水的粘度较小时，
喷头3以500-1000转/分的转速转动，喷头3处于第一状态，当污水粘度适中
时，喷头3以1500-2000转/分的转速转动，喷头3处于第二状态，当污水的
粘度很大时，喷头3以2500-3000转/分的转速转动，喷头3处于第三状态。
鼓风机2提供的风力不仅提供污水水滴撞击超滤膜4的能量，还具有进一步
将污水分散的效果。超滤膜4的主体由高分子化合物如聚氯乙烯、聚偏氟乙
烯、聚砜等组成，在这里用于过滤污水，当污水水滴以较大的能量撞击超滤
膜4时就会被过滤，生成净水，在这里超滤膜4面向喷头3的一面成一个弧
形凹面，以增大污水水滴与超滤膜4的接触面积，提高过滤效率，当弧形凹
面的曲率半径为15-20毫米时，过滤效率最高。集水桶5用于收集净水。控
制器用于控制电机33和鼓风机2的运转逻辑。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述壳体1的直
径为30厘米。这里提供了壳体1的一种优选的直径，在这个较小的直径下，
鼓风机2的转速可以适当放缓，减小能耗。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述喷头3的直
径为8厘米，所述喷头3具有五个喷口，每个喷口均连有一喷管31，每个喷
管31的喷水方向均与所述喷头3的圆周侧壁的切线呈4°角。这里提供了喷头
3的一种优选的结构，结构简单，而且能对污水产生很好的分散效果，经过
试验发现，在喷管31的喷水方向均与喷头3的圆周侧壁的切线呈4°角时，能
耗小，对污水的分散效果最好。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，当所述喷头3处
于第一状态时，所述电机33带动所述喷头3以800转/分的转速转动，当所
述喷头3处于第二状态时，所述电机33带动所述喷头3以1800转/分的转速
转动，当所述喷头3处于第三状态时，所述电机33带动所述喷头3以2800
转/分的转速转动。这里提供了第一状态、第二状态和第三状态各自的优选的
转动速度，以应对低、中和高粘度的污水。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述控制器设置
为：当所述鼓风机2的转速为2000-3000转/分时，使所述喷头3处于第一状
态，当所述鼓风机2的转速为4000-5000转/分时，使所述喷头3处于第二状
态，当所述鼓风机2的转速为6000-8000转/分时，使所述喷头3处于第三状
态。这里提供了应对低、中和高粘度的污水优选使用的鼓风机2的转速。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述超滤膜4由
以下重量份的原料制成：聚丙烯100份和3-5份纳米氧化锌。这里提供了超
滤膜4一种优选的材料，在用聚丙烯制作超滤膜4时，向其中加入纳米氧化
锌，纳米氧化锌能够消毒杀菌，提高经超滤膜4过滤得到的净水的纯度。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，还包括：
排污口，其设置于所述壳体1上，且位于所述喷头3与所述超滤膜4之
间的位置，所述排污口与排污管6连通，所述排污管6上设置有电磁阀。排
污口用于排出留在超滤膜4靠近喷头3一侧浓度高的污水，电磁阀开启或关
闭，控制高浓度污水的排出。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述进水口与所
述进水管32通过轴承连接。这里提供了进水口与进水管32的一种连接方式，
便于喷头3转动。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述电机33表面
设有防水层。防水层防止电机33被污水浸湿而损坏。
在另一种实例中，所述的具有旋转喷头3的净水装置，所述超滤膜4的
孔径为0.01-0.02微米。这里提供了本发明中优选的超滤膜4的孔径，该孔径
与经鼓风机2、喷头3和鼓风机2共同作用雾化得到的污水水滴的平均直径
能够较好地匹配，使污水能够较快地被过滤。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方
式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领
域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范
围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图
例。