CN106380030A - 一种净水滤芯及其龙头式水质处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及净水设备制造领域，具体而言，涉及一种净水滤芯及其龙头式水质处理器。净水滤芯，包括进水端、净化水出水端和连接进水端和净化水出水端的滤芯壳体。滤芯壳体内，从进水端至净化水出水端依次设置有第一过滤层、第二过滤层、第三过滤层和第四过滤层。龙头式水质处理器，包括开关部和净水部。开关部与外接水管连接，还通过中间管与净水部连接。本发明通过设置有多个过滤层，实现了多级过滤的效果，并同时改善水质，增强了水的活性，可实现原水经过处理直接饮用的效果。还通过设置有多档位，实现原水与净化水的多种选择，可减少不必要的过滤所造成的滤芯的使用强度，增强了滤芯的使用年限，降低了对滤芯的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及净水设备制造领域，具体而言，涉及一种净水滤芯及其龙头式水质处理器。
背景技术
世界上大多数的水体污染严重，加剧了水资源紧缺的矛盾。传统的自来水处理方法已经不能提供品质优良的饮用水，而且在市政供水中还存在着二次污染的问题，例如高层的水箱供水，漫长的自来水输送管线，都会造成潜在的铁锈，水垢及微生物污染问题，造成直接使用饮用水的用户面临水污染的问题。
为了解决这一问题，目前各种***应运而生，并且各种***使用的过滤方法与过滤材料也有所不同。现有技术中，龙头水质处理器一般采用陶瓷滤芯过滤加活性炭吸附，这在一定程度上降低了自来水中的杂质成分。但是，这种吸附技术只能解决水质粗过滤的问题，无法真正的改善水质，达不到饮用水的要求。并且，现有技术中的滤芯的材质使得其滤芯的使用寿命较短，无法长时间使用，并且滤芯会在短时间内随着使用次数的增加，降低其过滤效果，间接增加了滤芯造成的二次污染的问题，也增加了使用者的使用成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种净水滤芯，可提高过滤效果，从根本上改善自来水水质，使其达到饮用水的标准。
本发明是这样实现的：
一种净水滤芯，包括进水端、净化水出水端和连接进水端和净化水出水端的滤芯壳体。滤芯壳体内设置有层状结构的滤芯，从进水端至净化水出水端滤芯包括依次叠放的第一过滤层、第二过滤层、第三过滤层和第四过滤层。第一过滤层主要由亚硫酸钙颗粒组成，第二过滤层主要由AST混合材料组成，第三过滤层主要由麦饭石、托玛琳组成的负离子球混合材料组成，第四过滤层主要由纳米银离子、KDF组成的混合材料组成。
进一步的，亚硫酸钙颗粒粒径为3～20mm。麦饭石为麦饭石颗粒，托玛琳为托玛琳颗粒，纳米银离子为纳米银离子颗粒。
进一步的，净化水出水端为具有期望长度的出水管。
一种龙头式水质处理器，包括上述净水滤芯。
进一步的，龙头式水质处理器还包括开关部和净水部。开关部与外接水管连接，还通过中间管与净水部连接。净水部包括净水壳体，净水壳体内设置净水滤芯。净水壳体一端开设有净化水出水口，净水滤芯的净化水出水端穿设净化水出水口。净化水出水口环向设置有用于固定净水滤芯的固定件。净水壳体与净水滤芯之间形成储水腔体。
进一步的，净水壳体包括相连接的第一壳体和第二壳体。净化水出水口设置于第二壳体。
进一步的，开关部包括开关把手和中空立柱结构的阀芯。阀芯一端连接有用于与外接水管连接的套环。阀芯内设置有挡板和用于切换原水和净化水的浮子，阀芯一侧端通过开关转轴与开关把手连接。阀芯另一侧端中间管的一端连接。中间管的另一端与净水壳体连接且管腔与储水腔体连通。开关转轴与浮子连接，挡板设置于套环与浮子之间。
进一步的，浮子包括净化水浮子和原水浮子，且均套设有防水胶圈。净化水浮子可选地封堵或开启设置于开关部的原水出口，原水浮子可选地封堵或开启中间管。
进一步的，原水出口设置于阀芯远离套环的一端，开关部的原水进口设置于套环远离阀芯的一端。套环与外接水管连接。
进一步的，第一壳体和第二壳体由食品级ABS材料制成。
上述方案的有益效果：
本发明提供了一种设置有净水滤芯的龙头式水质处理器，通过设置有多个过滤层，实现了多级过滤的效果，并同时改善水质，增强了水的活性，可实现原水经过处理直接饮用的效果。还通过设置有多档位，实现原水与净化水的多种选择，可减少不必要的过滤所造成的滤芯的使用强度，增强了滤芯的使用年限，降低了对滤芯的损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来将，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供一种龙头式水质处理器结构示意图；
图2为本发明提供的一种净水滤芯结构示意图；
图3示出图1所示的龙头式水质处理器中开关部结构***图；
图4示出了图1所示的龙头式水质处理器中净水部结构示意图。
图标：100-龙头式水质处理器；200-净水滤芯；110-开关部；130-净水部；150-中间管；111-开关把手；112-开关转轴；113-阀芯；114-原水进口；115-套环；116-挡板；117-净化水浮子；118-原水浮子；119-防水胶圈；120-原水出口；121-原水拨块；122-净化水拨块；131-净水壳体；132-第一壳体；133-第二壳体；134-储水腔体；135-固定件；136-净化水出水口；201-滤芯壳体；202-进水端；203-第一过滤层；204-第二过滤层；205-第三过滤层；206-第四过滤层；207-净化水出水端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图2，本实施例提供了一种净水滤芯200，包括：进水端202、净化水出水端207和连接进水端202和净化水出水端207的滤芯壳体201。
进水端202可以为开口状结构、也可以为管状结构。本实施例中，进一步优选为开口状结构。
净化水出水端207可以为开口状结构、也可以为管状结构。本实施例中，进一步优选为管状结构，在本实施例中，净化水出水端207为具有一定长度的出水管。
滤芯壳体201可以为圆柱体结构、也可以为立柱体结构、还可以为圆锥体和立柱体组合结构。进一步的优选为圆锥体和立柱体组合结构，在本实施例中，滤芯壳体201上部为立柱体结构，下部为圆锥体结构。
滤芯壳体201内，从进水端202至出水端依次设置有多个过滤层，依次为第一过滤层203、第二过滤层204、第三过滤层205和第四过滤层206。在相邻的两个过滤层之间还设置有PP面片，用于水在相邻过滤层之间的流动传输。
不同的过滤层由不同的材料组成，第一过滤层203主要由亚硫酸钙颗粒组成。第二过滤层204主要由AST混合材料组成。第三过滤层205可以由单一麦饭石组成、也可以由单一托玛琳组成还可以由麦饭石、托玛琳混合组成，本实施优选方案由麦饭石、托玛琳混合组成。第四过滤层206可以由单一纳米银离子材料组成、也可以由单一KDF材料组成还可以由纳米银离子材料和KDF材料混合组成，本实施例优选方案是由纳米银离子材料和KDF材料混合组成。
其中本实施例中的亚硫酸钙颗粒为食品级亚硫酸钙颗粒，粒径为3～20mm。本实施例中，优选粒径为10mm。
亚硫酸钙颗粒是一种高效除氯剂具有极高的除余氯的能力和极快的反应时间，以达到99％以上。本实施例中，第一过滤层203主要由食品级亚硫酸钙颗粒组成，主要用于除去水中的氯，并且因为是食品级，不会具有高浓度残留，从而保证了使用者的安全。
AST混合材料为美国ACTIVES SPRING TECH.CORP.USA研制的量子加能转换专利材料的缩写简称。是一种量子转换材料，能够实现净化水喝改善水质的作用。其主要具有五大功能：净化除氯、矿化提锌、去除重金属、软化水质、除臭。
净化除氯：AST混合材料是由两种不同的金属混合组合而成的，与水接触，合金中电位正的铜变成为阴极，而电位负的锌是阳极。在阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。锌阳极在反应中失去电子，锌离子进入溶液。由于游离氯的还原反应，铜阴极被钝化，同时产生的还有氢、羟基和氯离子。因此能将有害的具有强氧化性的氯(Cl2)和次氯酸(HClO)转化为无害的氯离子(Cl-)，如食盐NaCl。
由于是电子转移反应，所以快速而有效。同时水中其他的氧化剂、如臭氧、溴、碘等与AST接触后也能进行氧化还原反应被去除。反应机理如下：
Zn+HClO+H2O+2e---Zn2++Cl-+H++2OH-。
矿化提锌：AST混合材料与水接触，合金中电位正的铜变成为阴极，而电位负的锌是阳极。在阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。锌阳极在反应中失去电子，锌离子成为牺牲者进入溶液，保留并大大提升水中有益人体健康的微量元素——锌，促进人体健康。反应机理：
Zn+HClO+H2O+2e---Zn2++Cl-+H++2OH-。
去除重金属：AST混合材料可以有效地降低水中的重金属含量，如铅、汞等可溶性重金属。通过电化学氧化还原反应的离子交换完成，变成无害的络合物。X衍射研究发现汞的去除形式是铜—汞合金，在某些情况下是金属离子镀覆于颗粒介质的表面上，例如，溶解的铅阳离子还原成不溶性的铅原子，并镀覆于颗粒介质的表面和中间，从而使金属污染物质结合在AST介质上。水解形成的金属氢氧化物，也能去除金属离子。反应机理：
Cu/Zn+Pb(NO3)2——Zn/Cu/Pb+Zn(NO3)2；
Cu/Hg+HgCl2——Zn/Cu/Hg+ZnCl2。
软化水质：AST混合材料阻止结垢的形成是两种独立的但有联系的机理。一，pH值、二氧化碳浓度和碳酸钙溶液溶解度之间的直接关系。当二氧化碳从溶液中去除时，pH值就增加，因而方解石的溶解度就减少。AST通过电化学反应后提升了水的pH值，于是方解石的溶解度就降低了。第二，AST混合材料中锌离子的解离，使水中的含锌量有所增加，锌的增加能阻止结垢生长，使水中的霰石产生沉淀，在容器的冷壁上形成软垢，而不会出现硬的结垢。
经过氧化还原处理的水从根本上改变了不溶性碳酸钙(镁)结晶的形态，结垢相对变小，外观相对变小，外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形，都是由不坚固的粉状成分组成的，这些成分不粘附于金属、塑料或陶瓷的表面，很容易用过滤方法将它们除去。
除臭：AST混合材料能大大提升水中锌离子含量，使大量的锌离子对除臭、除异味有明显效果。自来水中可能存在硫化氢，如被氧化成硫磺就会污染膜表面。AST过滤介质有去除硫化氢的功能，生成的硫化铜不溶于水，可在AST介质反冲法时去除。
麦饭石是一种起到水质净化的天然矿石，本实施例中的麦饭石是麦饭石颗粒物。麦饭石对水质的净化作用主要是通过表面吸附、胶体吸附和生成沉淀而实现的，其主要可吸附水中的汞、铅、镉、砷等重金属及氯化物，氰化物和剩余农药的等有害物质。并且麦饭石可以提高水中的溶解氧浓度，使不具有生活活性的水变为具有生物活性的水。托玛琳是一种天然宝石，本实施例中的托玛琳为托玛琳颗粒。托玛琳在接触水时可使水负离子化，可形成碱性离子水。本实施例，麦饭石颗粒与托玛琳颗粒组成托玛琳离子活性球，托玛琳离子活性球活性更好，过滤精度更高，透水量也更大。
纳米银离子颗粒具有杀菌抗毒功能，能够去除水中的细菌和病毒。
KDF混合材料是高纯度的铜/锌合金颗粒，它通过微电化学氧化-还原反应进行水处理工作，在与水接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池***。KDF混合材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，可以清除水中高达99％的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。
本实施例提供了一种由多种材料组成的净水滤芯200，通过多层过滤和杀菌消毒保证了水中的有害物质和微生物得以去除，从而起到了净化水的作用。并且在净化水的同时，起到了改善水质，增加水活性的作用。使用时，原水通过进水端202进入至净水滤芯200内，依次通过第一过滤层203、第二过滤层204、第三过滤层205和第四过滤层206的过滤作用，得到净化过后的水并从净化水出水端207排出。
本实施例中的净水滤芯200可以通过进水端202直接插接在外接水管上，通过外接水管上设置的阀门进行开启和闭合，实现对外接水管内的水的过滤。
本实施例中的原水均为市政供水管道中的含有大量微生物、氯、重金属的自来水。
参阅图1，本发明还提供了一种基于净水滤芯200的龙头式水质处理器100，包括开关部110和净水部130。开关部110与外接水管连接，通过中间管150与净水部130连接。
参阅图4，净水部130包括净水壳体131，净水壳体131用于设置净水滤芯200，净水滤芯200设置于净水壳体131内。在净水壳体131的一端开设有净化水出水口136。净水滤芯200的净化水出水端207穿设于净化水出水口136处，且净化水出水端207向外延伸出净化水出水口136。在净化水出水口136环向设置有固定件135，固定件135用于固定净水滤芯200，固定件135与净水滤芯200贴合。本实施例中固定件135的剖面为三角形，但根据不同的净水滤芯200，剖面不局限为三角形，还可为直线等形状。为了起到稳定作用，还可在本实施例的基础上在滤芯壳体201与固定件135相接触的面上开设有相配合的开孔和卡扣，实现卡接。净水壳体131与滤芯壳体201之间不接触，形成储水腔体134。
参阅图4，本实施例中，净水壳体131分为第一壳体132和第二壳体133，第一壳体132与第二壳体133之间为可拆卸连接，连接方式包括卡扣连接，还包括螺纹转动连接等。在本实施例中，第一壳体132与第二壳体133是由食品级ABS材料所制成。
参阅图2，开关部110包括阀芯113，阀芯113为中空立柱结构，阀芯113一端连接有套环115，阀芯113内设置有浮子和挡板116。阀芯113一侧端通过开关转轴112与开关把手111连接，阀芯113另一侧端与如图1所示的中间管150一端连接。中间管150另一端与储水腔体134连接。开关转轴112与浮子连接。
在本实施例中，套环115开设有原水进口114，阀芯113远离套环115的一端设置有原水出口120。套环115与阀芯113通过螺纹旋接的方式进行连接。
开关把手111与中间管150的位置关系包括垂直、平行、共线和相交。但在本实施例中，为垂直的位置关系。
在本实施例中，浮子包括净化水浮子117和原水浮子118。
在本实施例中的开关转轴112上套设有两个同轴但不同心的拨块，拨块与浮子连接，具体地，两个拨块分别与净化水浮子117和原水浮子118连接。本实施例中的拨块为具有一定厚度的圆形块状结构。如图3所示，两个拨块分别为净化水拨块122和原水拨块121，净化水拨块122与净化水浮子117连接，原水拨块121与原水浮子118连接。其中原水拨块121设置在靠近开关把手111位置处，净化水拨块122设置在远离开关把手111位置处。原水拨块121与净化水拨块122之间具有一定的距离，其距离例如可以等于原水浮子118与净化水浮子117之间的距离。
在本实施例中，净化水浮子117和原水浮子118上都设置有通孔，其通孔的分别与净化水拨块122和原水拨块121的直径相同，净化水拨块122和原水拨块121分别设置在其相对应的通孔中，实现净化水拨块122、原水拨块121分别与净化水浮子117、原水浮子118连接。净化水拨块122、原水拨块121、净化水浮子117、原水浮子118用于切换龙头式水质处理器100流出的净化水和原水。
本实施例中，净化水浮子117、原水浮子118、净化水拨块122、原水拨块121上都套装有防水胶圈119。
本实施例提供了一种龙头式水质处理器100，用于实现净化水和原水的切换。龙头式水质处理器100中原水通过原水进口114进入至阀芯113内，阀芯113内设置有原水浮子118、净化水浮子117，原水浮子118、净化水浮子117分别与原水拨块121、净化水拨块122连接。原水拨块121和净化水拨块122套设在开关转轴112上，开关转轴112与开关把手111连接，开关把手111设置有原水档和净化水档。当开关把手111拨至原水档时，通过扭动开关转轴112将原水拨块121旋转，原水拨块121与原水浮子118连接，通过旋转将原水浮子118顶至中间管150与阀芯113连接位置处，实现封堵中间管150的作用，从而使原水不流入中间管150，直接通过设置在阀芯113远离套环115端的原水出口120排出。同理，当开关把手111拨至净化水档使，通过开关转轴112将净化水拨块122旋转，净化水拨块122将净化水浮子117封堵住原水出口120，从而使原水流入至中间管150从而流至储水腔体134内。当储水腔体134中充满了原水时，通过净水滤芯200的净水端流入至过滤层，实现过滤作用，并通过净水部130的净化水出水端207流出。
本实施例提供了一种龙头式水质处理器100，通过设置档位，本实施例中的档位包括原水档和净水档。实现原水与净化水的选择。在一些不必要的情况下，可选择使用原水，比如洗衣服、清洁水池等对水质要求不高和用水量较大的情况。在一些必要情况下，比如洗漱、洗菜、淘米、做饭等直接作用于人体的情况下。这样一方面是使用方便，另一方面降低了大量用水和不必要用水对于净水滤芯200的物理伤害，增强了净水滤芯200的使用年限，在一定程度上提高了净水滤芯200的净化率。本实施例中的净水滤芯200与净水壳体131之间为可拆卸设置，增加了更换滤芯的方便性。
本发明提供了一种净水滤芯200和龙头式水质处理器100，通过设置有多个过滤层，实现了多级过滤的效果，并同时改善水质，增强了水的活性，可实现原水经过处理直接饮用的效果。还通过设置有多档位，实现原水与净化水的多种选择，可减少不必要的过滤所造成的滤芯的使用强度，增强了滤芯的使用年限，降低了对滤芯的损耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种净水滤芯，其特征在于，包括：进水端、净化水出水端和连接所述进水端和所述净化水出水端的滤芯壳体；所述滤芯壳体内设置有层状结构的滤芯，从所述进水端至所述净化水出水端所述滤芯包括依次叠放的第一过滤层、第二过滤层、第三过滤层和第四过滤层；所述第一过滤层主要由亚硫酸钙颗粒组成，所述第二过滤层主要由AST混合材料组成，所述第三过滤层主要由麦饭石、托玛琳组成的负离子球混合材料组成，所述第四过滤层主要由纳米银离子、KDF组成的混合材料组成。
2.根据权利要求1所述的净水滤芯，其特征在于，所述亚硫酸钙颗粒粒径为3～20mm；所述麦饭石为麦饭石颗粒；所述托玛琳为托玛琳颗粒；所述纳米银离子为纳米银离子颗粒。
3.根据权利要求1所述的净水滤芯，其特征在于，所述净化水出水端为具有期望长度的出水管。
4.一种龙头式水质处理器，其特征在于，包括如权利要求1～3之一所述的净水滤芯。
5.根据权利要求4所述的龙头式水质处理器，其特征在于，所述龙头式水质处理器还包括开关部和净水部；所述开关部与外接水管连接，还通过中间管与所述净水部连接；所述净水部包括净水壳体，所述净水壳体内设置所述净水滤芯；所述净水壳体一端开设有净化水出水口，所述净水滤芯的净化水出水端穿设所述净化水出水口；所述净化水出水口环向设置有用于固定所述净水滤芯的固定件；所述净水壳体与所述净水滤芯之间形成储水腔体。
6.根据权利要求5所述的龙头式水质处理器，其特征在于，所述净水壳体包括相连接的第一壳体和第二壳体；所述净化水出水口设置于所述第二壳体。
7.根据权利要求5或6所述的龙头式水质处理器，其特征在于，所述开关部包括开关把手和中空立柱结构的阀芯，所述阀芯一端连接有用于与所述外接水管连接的套环；所述阀芯内设置有挡板和用于切换原水和净化水的浮子；所述阀芯一侧端通过开关转轴与所述开关把手连接，所述阀芯另一侧端与所述中间管的一端连接，所述中间管的另一端与所述净水壳体连接且管腔与所述储水腔体连通；所述开关转轴与所述浮子连接，所述挡板设置于所述套环与所述浮子之间。
8.根据权利要求7所述的龙头式水质处理器，其特征在于，所述浮子包括净化水浮子和原水浮子，且均套设有防水胶圈；所述净化水浮子可选地封堵或开启设置于所述开关部的原水出口，所述原水浮子可选地封堵或开启所述中间管。
9.根据权利要求8所述的龙头式水质处理器，其特征在于，所述原水出口设置于所述阀芯远离所述套环的一端，所述开关部的原水进口设置于所述套环远离所述阀芯的一端；所述套环与所述外接水管连接。
10.根据权利要求6所述的龙头式水质处理器，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体由食品级ABS材料制成。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |