CN216073169U - 一种净水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种净水装置，包括壳体及与壳体开口端连接的盖板；所述壳体中设置卷式膜电极，所述卷式膜电极包括阳极层、阴极层，以及设置在阳极层和阴极层之间的隔网，所述阳极层上连接正极接线端，所述阴极层上连接负极接线端；所述正极接线端和所述负极接线端从所述卷式膜电极的一端向远离所述卷式膜电极的一侧延伸，并穿过所述盖板向外延伸；所述壳体和所述盖板上分别设置进水管和出水管。该装置杀菌过程中无嗅味物质产生，且无二次污染的问题，不仅具有持续杀菌作用，而且能够利用水流的作用将电极产生的活性氧带到管路和阀门等死角处，可对任何位置的水进行杀菌，也可对全管路进行整体的杀菌和抑菌。
Description
技术领域
本实用新型涉及净水领域，具体而言，涉及一种净水装置。
背景技术
水是生命之源，人类生产活动离不开水，然而当今面临着水资源短缺和水资源安全等问题，其中水中含有细菌的问题是水质安全方面重点关注问题之一，而水源传播的病原体，严重时会致人死亡。目前，水处理中使用的杀菌技术通常有紫外杀菌、臭氧杀菌和氯等消毒剂进行消毒等。但是，采用加氯及其氧化物进行杀菌消毒时，不仅存在嗅味，而且还会产生有毒的消毒副产物，因此，氯等消毒剂进行消毒的方法在饮水终端较难推广应用；紫外杀菌是大多数净水设备采用的杀菌方式，但由于紫外灯的使用寿命有限且无持续杀菌效果，紫外仅仅对其照射的水体有杀菌作用，对于从出水口向内蔓延的细菌滋生问题无法解决，并且杀菌设备价格昂贵，同样存在一定的应用局限；在臭氧杀菌中，杀完菌后的水中会溶解一定浓度的臭氧，水会有明显的嗅味，饮用时影响感官。
除此之外，膜过滤方法也是目前最常用的水消毒技术之一，但这种方法只能从物理上将病原体与水分离，但最终不能杀灭病原体，因此，任何的操作失误如膜破漏等都会使病原体再次进入水中，造成严重的健康风险。因此，开发一种清洁、高效的杀菌装置并应用于净水终端，具有较好的应用前景和实际意义。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种净水装置，该装置为过流式电化学杀菌装置，能够利用电极表面形成的微观高压电场进行杀菌，而且能够有效电解水并产生活性氧对水进行杀菌，杀菌过程中无嗅味物质产生，且无二次污染的问题。除此之外，本实用新型不仅具有持续杀菌作用，而且能够利用水流的作用将电极产生的活性氧带到管路和阀门等死角对任何位置的水进行杀菌，对全管路进行整体的杀菌和抑菌。
本实用新型是这样实现的：
一种净水装置，包括壳体及与壳体开口端连接的盖板；所述壳体中设置卷式膜电极，所述卷式膜电极包括阳极层、阴极层，以及设置在阳极层和阴极层之间的隔网，所述阳极层上连接正极接线端，所述阴极层上连接负极接线端；所述正极接线端和所述负极接线端从所述卷式膜电极的一端向远离所述卷式膜电极的一侧延伸，并穿过所述盖板向外延伸；所述壳体和所述盖板上分别设置进水管和出水管。该装置为过流式电化学杀菌装置，能够利用电极表面形成的微观高压电场进行杀菌，而且能够有效电解水并产生活性氧对水进行杀菌，杀菌过程中无嗅味物质产生，且无二次污染的问题。除此之外，本实用新型不仅具有持续杀菌作用，而且能够利用水流的作用将电极产生的活性氧带到管路和阀门等死角对任何位置的水进行杀菌，对全管路进行整体的杀菌和抑菌。
进一步地，所述卷式膜电极为螺旋状的多卷结构。可以实现在有限空间里尽可能增大电极面积，有效提高杀菌效率，并且在相邻多卷结构之间形成水流通道，因此在多卷结构中能够同时形成多个水流通道，对水进行彻底杀菌。
进一步地，所述卷式膜电极至少为2卷。
进一步地，所述卷式膜电极的高度与所述卷式膜电极展开后卷边长度的比值为1：(0.5～5)；所述卷式膜电极的相邻卷之间的间距为1～5mm。
进一步地，所述盖板内部设置弹簧，所述弹簧为一端小且另一端大的螺旋状结构，所述弹簧小的一端固定连接在所述盖板内的顶部，所述弹簧大的一端伸向卷式膜电极，并将所述卷式膜电极的螺旋状多卷结构对应套入所述弹簧螺旋状结构的间隙中。可以根据设计需求通过旋转盖板，控制发条弹簧的张力，从而调整卷式膜电极的相邻卷之间间隙的大小。盖板向一个方向转，卷式膜电极相邻卷之间的间隙变小，盖板向另一个方向转，卷式膜电极相邻卷之间的间隙变大，通过盖板调节卷式膜电极相邻卷之间间隙的大小不仅能够根据实际进水水量及水质，控制水流流速，即间隙小水流流速大，间隙大水流流速小，而且还能够调节相邻卷之间阳极层和阴极层之间的间隙，进一步通过相邻阳极层和阴极层的间隙变化，调整微观高压电场的电压，即相邻阳极层和阴极层的间隙越小，微观高压电场产生的电压越高，杀菌效果越好。除此之外，弹簧的设置还可以防止相邻卷电极之间发生短路。
进一步地，所述壳体和所述盖板之间设置垫片。垫片用于将壳体和盖板密封。
进一步地，所述隔网的网孔孔径为0.3～1.5mm，网丝的直径为0.5～1mm。隔网既能起到绝缘作用，又能为水流以及活性氧的扩散提供通道。
进一步地，所述阳极层为膜状结构，所述阴极层为膜状结构或网状结构。
进一步地，所述阳极层和阴极层均为柔性电极层，所述阳极层为钛黑膜电极层，所述阴极层为钛黑膜电极层或不锈钢网。
进一步地，所述网状结构的网孔孔径为40～80目，所述网状结构的网丝直径为0.2～1mm，网状结构能够增加透水性。
进一步地，所述隔网为流道布或无纺布。
进一步地，所述进水管的内径为8～25mm，所述出水管的内径为8～25mm。
本实用新型净水装置运行时的工作条件为：工作电压为5-24V，工作电流为100-1000mA，水流量为100-2500mL/min，活性氧残留浓度≥0.05mg/L。
本实用新型净水装置的工作原理为：水通过进水管进入壳体中，净水装置通过正极接线端和负极接线端接通电源，水通过卷式膜电极并在卷式膜电极作用下水解产生羟基自由基和活性氧，产生的羟基自由基和活性氧将水流中的微生物等菌种瞬时杀灭，并且部分活性氧在水流的作用下从出水管流出，将出水管中的微生物等菌种也杀灭，维持出水管不滋生细菌，达到对全管路整体杀菌和抑菌的效果。
本实用新型的有益效果主要在于：
(1)本实用新型装置为过流式电化学杀菌装置，能够利用电极表面形成的微观高压电场进行杀菌，而且能够有效电解水并产生活性氧对水进行杀菌，杀菌过程中无嗅味物质产生，且无二次污染的问题。除此之外，本实用新型不仅具有持续杀菌作用，而且能够利用水流的作用将电极产生的活性氧带到管路和阀门等死角对任何位置的水进行杀菌，对全管路进行整体的杀菌和抑菌。
(2)本实用新型采用卷式膜电极，可以实现在有限空间里尽可能增大电极面积，有效提高杀菌效率，并且在相邻多卷结构之间形成水流通道，因此在多卷结构中能够同时形成多个水流通道，对水进行彻底杀菌。
(3)本实用新型在盖板内部设置弹簧，并将卷式膜电极的螺旋状多卷结构对应套入所述弹簧螺旋状结构的间隙中，可以根据设计需求通过旋转盖板，控制发条弹簧的张力，从而调整卷式膜电极的相邻卷之间间隙的大小。盖板向一个方向转，卷式膜电极相邻卷之间的间隙变小，盖板向另一个方向转，卷式膜电极相邻卷之间的间隙变大，通过盖板调节卷式膜电极相邻卷之间间隙的大小不仅能够根据实际进水水量及水质，控制水流流速，即间隙小水流流速大，间隙大水流流速小，而且还能够调节相邻卷之间阳极层和阴极层之间的间隙，进一步通过相邻阳极层和阴极层的间隙变化，调整微观高压电场的电压，即相邻阳极层和阴极层的间隙越小，微观高压电场产生的电压越高，杀菌效果越好。除此之外，弹簧的设置还可以防止相邻卷电极之间发生短路。
(4)本实用新型卷式膜电极将隔网设置在阴极层和阳极层之间，隔网既能起到绝缘作用，又能为水流以及活性氧的扩散提供通道。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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讲，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为本实用新型净水装置的结构图；
图2为本实用新型净水装置中卷式膜电极的俯视图及其局部放大结构图；
图3为本实用新型净水装置的盖板结构图。
图中：1、壳体，2、卷式膜电极，2-1、阳极层，2-2、隔网，2-3、阴极层，3、盖板，3-1、弹簧，4、进水管，5、出水管，6、正极接线端，7、负极接线端，8、垫片。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
如图1，一种净水装置，包括壳体1及与壳体1开口端连接的盖板3；所述壳体1中设置卷式膜电极2，所述卷式膜电极2包括阳极层2-1、阴极层2-3，以及设置在阳极层2-1和阴极层2-3之间的隔网2-2，所述阳极层2-1上连接正极接线端6，所述阴极层2-3上连接负极接线端7；所述正极接线端6和所述负极接线端7从所述卷式膜电极2的一端向远离所述卷式膜电极2的一侧延伸，并穿过所述盖板3向外延伸；所述壳体1和所述盖板3上分别设置进水管4和出水管5。所述壳体1和所述盖板3之间设置垫片8。所述隔网2-2的网孔孔径为0.3～1.5mm，网丝的直径为0.5～1mm。所述进水管4的内径为25mm，所述出水管5的内径为25mm。
如图2，所述卷式膜电极2为螺旋状的多卷结构。所述卷式膜电极2至少为2卷。所述卷式膜电极2的高度与所述卷式膜电极2展开后卷边长度的比值为1：5；所述卷式膜电极2的相邻卷之间的间距为1～5mm。所述阳极层2-1为钛黑膜电极层，所述阴极层2-3为不锈钢网。所述网状结构的网孔孔径为40～80目，所述网状结构的网丝直径为0.2～1mm。所述隔网2-2为流道布。
如图3，所述盖板3内部设置弹簧3-1，所述弹簧3-1为一端小且另一端大的螺旋状结构，所述弹簧3-1小的一端固定连接在所述盖板3内的顶部，所述弹簧3-1大的一端伸向卷式膜电极2，并将所述卷式膜电极2的螺旋状多卷结构对应套入所述弹簧3-1螺旋状结构的间隙中，调节卷式膜电极2相邻卷之间的间距。
实施例2
如图1，一种净水装置，包括壳体1及与壳体1开口端连接的盖板3；所述壳体1中设置卷式膜电极2，所述卷式膜电极2包括阳极层2-1、阴极层2-3，以及设置在阳极层2-1和阴极层2-3之间的隔网2-2，所述阳极层2-1上连接正极接线端6，所述阴极层2-3上连接负极接线端7；所述正极接线端6和所述负极接线端7从所述卷式膜电极2的一端向远离所述卷式膜电极2的一侧延伸，并穿过所述盖板3向外延伸；所述壳体1和所述盖板3上分别设置进水管4和出水管5。所述壳体1和所述盖板3之间设置垫片8。所述隔网2-2的网孔孔径为0.3～1.5mm，网丝的直径为0.5～1mm。所述进水管4的内径为8mm，所述出水管5的内径为8mm。
如图2，所述卷式膜电极2为螺旋状的多卷结构。所述膜电极2至少为2卷。所述卷式膜电极2的高度与所述卷式膜电极2展开后卷边长度的比值为1：0.5；所述卷式膜电极2的相邻卷之间的间距为1～5mm。所述阳极层2-1为钛黑膜电极层，所述阴极层2-3为钛黑膜电极层；所述隔网2-2为无纺布。
如图3，所述盖板3内部设置弹簧3-1，所述弹簧3-1为一端小且另一端大的螺旋状结构，所述弹簧3-1小的一端固定连接在所述盖板3内的顶部，所述弹簧3-1大的一端伸向卷式膜电极2，并将所述卷式膜电极2的螺旋状多卷结构对应套入所述弹簧3-1螺旋状结构的间隙中，调节卷式膜电极2相邻卷之间的间距。
实施例3
采用实施例1所述的净水装置进行水的净化，方法为：
水通过进水管4进入壳体1中，净水装置通过正极接线端6和负极接线端7接通电源，水通过卷式膜电极2，在卷式膜电极2相邻卷之间同时形成多个水流通道，各水流通道中的水在卷式膜电极作用下水解产生羟基自由基和活性氧，产生的羟基自由基和活性氧将水流中的微生物等菌种瞬时杀灭，并且部分活性氧在水流的作用下从出水管流出，将出水管中的微生物等菌种也杀灭，维持出水管不滋生细菌，达到对全管路整体杀菌和抑菌的效果。
综上所述，本实用新型净水装置为过流式电化学杀菌装置，能够利用电极表面形成的微观高压电场进行杀菌，而且能够有效电解水并产生活性氧对水进行杀菌，杀菌过程中无嗅味物质产生，且无二次污染的问题。除此之外，本实用新型不仅具有持续杀菌作用，而且能够利用水流的作用将电极产生的活性氧带到管路和阀门等死角对任何位置的水进行杀菌，对全管路进行整体的杀菌和抑菌。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种净水装置，其特征在于，包括壳体(1)及与壳体(1)开口端连接的盖板(3)；所述壳体(1)中设置卷式膜电极(2)，所述卷式膜电极(2)包括阳极层(2-1)、阴极层(2-3)，以及设置在阳极层(2-1)和阴极层(2-3)之间的隔网(2-2)，所述阳极层(2-1)上连接正极接线端(6)，所述阴极层(2-3)上连接负极接线端(7)；所述正极接线端(6)和所述负极接线端(7)从所述卷式膜电极(2)的一端向远离所述卷式膜电极(2)的一侧延伸，并穿过所述盖板(3)向外延伸；所述壳体(1)和所述盖板(3)上分别设置进水管(4)和出水管(5)。
2.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述卷式膜电极(2)为螺旋状的多卷结构。
3.根据权利要求2所述的净水装置，其特征在于，所述卷式膜电极(2)至少为2卷。
4.根据权利要求3所述的净水装置，其特征在于，所述卷式膜电极(2)的高度与所述卷式膜电极(2)展开后卷边长度的比值为1：(0.5～5)；所述卷式膜电极(2)的相邻卷之间的间距为1～5mm。
5.根据权利要求4所述的净水装置，其特征在于，所述盖板(3)内部设置弹簧(3-1)，所述弹簧(3-1)为一端小且另一端大的螺旋状结构，所述弹簧(3-1)小的一端固定连接在所述盖板(3)内的顶部，所述弹簧(3-1)大的一端伸向卷式膜电极(2)，并将所述卷式膜电极(2)的螺旋状多卷结构对应套入所述弹簧(3-1)螺旋状结构的间隙中。
6.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述壳体(1)和所述盖板(3)之间设置垫片(8)。
7.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述隔网(2-2)的网孔孔径为0.3～1.5mm，网丝的直径为0.5～1mm。
8.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述阳极层(2-1)为膜状结构，所述阴极层(2-3)为膜状结构或网状结构。
9.根据权利要求8所述的净水装置，其特征在于，所述网状结构的网孔孔径为40～80目，所述网状结构的网丝直径为0.2～1mm。
10.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述进水管(4)的内径为8～25mm，所述出水管(5)的内径为8～25mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122777008.7U CN216073169U (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种净水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202122777008.7U CN216073169U (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种净水装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN216073169U true CN216073169U (zh) | 2022-03-18 |
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ID=80660863
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| CN202122777008.7U Active CN216073169U (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种净水装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN216073169U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115159762A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-11 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种电穿孔杀菌净水设备 |
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2021
- 2021-11-12 CN CN202122777008.7U patent/CN216073169U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115159762A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-11 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种电穿孔杀菌净水设备 |
| CN115159762B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-10-27 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种电穿孔杀菌净水设备 |
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