專利名稱：曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及凈水器技術領域，尤其是涉及一種曝氣式即時凈化型中空纖維凈
水器，該凈水器是一種小型凈水設備，其適合在家庭、辦公等場所用于凈化飲用水。
背景技術：
公知技術的家用凈水器或小型凈水器按制水流量可分為小流量凈水器和大流量 凈水器。 對于大流量凈水器(如市面上的中央凈水機、龍頭式凈水器、等等)，由于凈水器 的制水流量很大，不需要設置凈水箱來儲存凈化過的凈化水，凈水器的制水流量就等于凈 水器的出水流量。但是，由于這類凈水器是小型設備，設備中的凈化材料用量不多，運行時， 原水與凈化材料的接觸時間很短，水中的異色、異臭、異味一般去除得不夠徹底，出水口感 很差，所以，這類凈水器一般作去除水中的懸浮物、顆粒物(即降低水的渾濁度)之用，凈水 器的出水主要作為洗澡、洗衣等生活用水。 對于小流量凈水器(如直飲機、R0機、等等)，其通過減小制水流量來增加原水與 凈化材料的接觸時間，從而使水中的異色、異臭、異味去除得比較徹底，所以凈水器的出水 口感較好。但是，由于凈水器的制水流量很小，一般需要設置凈水箱來儲存經凈水器凈化過 的凈化水，以滿足用戶取水時希望的大流量要求。但是，凈水箱在出水和進水時會吸入和呼 出等量體積的空氣，這就可能給凈水箱中的水造成二次污染；此外，如果凈水箱中的水儲存 時間較長，也可能孳生微生物引起二次污染。 綜上，對于家用凈水器或小型凈水器，要同時保證出水口感好、出水流量大和徹底 消除二次污染問題，還需要技術上的突破。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀的不足而提供一種曝 氣式即時凈化型中空纖維凈水器。該凈水器出水口感好，出水流量大、并且能夠徹底消除二 次污染問題。該凈水器是一種小型凈水設備，主要用在家庭、辦公室或類似場所，向人們提 供優質飲用水。 本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種曝氣式即時凈化型中空 纖維凈水器，包括原水箱、布氣裝置、中空纖維過濾裝置、氣泵和水泵；原水箱的底部設有布 氣裝置，氣泵的出氣口通過進氣管連通布氣裝置的進氣口 ；水泵的進水口通過水泵進水管 連通原水箱，水泵進水管與原水箱的聯接處優選設置在原水箱的上部或中上部位置，水泵 的出水口連通中空纖維過濾裝置的進水口 ；中空纖維過濾裝置包括殼體和中空纖維，過濾 裝置上設有進水口和出水口，經中空纖維過濾后的水從該出水口流向凈水器的出水龍頭。 本實用新型的進一步技術措施是所述中空纖維過濾裝置還設有回流口，該回流 口通過回流管連通原水箱，回流管與原水箱的連接處優選設置在原水箱的底部或底板上， 回流管上設有閥門或節流裝置。所述閥門可以是電力啟閉的閥門，如電磁閥、電動閥等；所述閥門也可以是手動閥門，如球閥、閘閥、截止閥等。所述閥門的作用是當所述水泵開啟且 閥門關閉時，使所述中空纖維過濾裝置的內腔能夠產生足夠大的水壓，以保證中空纖維過 濾裝置能夠提供足夠大的濾水流量，滿足用戶需要；當所述水泵開啟且閥門開啟時，使所述 中空纖維的表面產生盡可能大的切向水流，該切向水流可以沖刷中空纖維表面上的沉積物 或濾餅并能夠使其剝離中空纖維的表面，從而延緩中空纖維堵塞。 所述節流裝置可以是節流閥、節流孔或小直徑管，也可以是其它能夠限制水流量 的裝置。所述節流裝置的作用是當所述水泵開啟后，在所述中空纖維過濾裝置內腔產生足 夠大的水壓的同時，所述中空纖維的表面能夠產生足夠大的切向水流。換句話說，節流裝置 的存在使中空纖維過濾裝置以錯流方式過濾，其能同時兼顧較大的濾水流量和延緩中空纖 維堵塞兩個功能。 本實用新型的進一步技術措施是所述原水箱內設有粉末狀水處理材料，該材料 中包括粉末活性炭或/和粉末硅藻土，該材料的顆粒范圍為50目 200目，優選100目 200目。 凈水器運行時，氣泵給布氣裝置提供包括氧氣和氮氣的普通空氣，原水與空氣混 合后有3個好處 a.能夠提高原水的氧氣含量，使凈水器的出水口感得到改善。 b.原水中的氧氣含量提高后，能夠氧化水中的金屬(如鐵、錳等)以便可以通過過
濾方式將其去除；還能夠使水中的有機物氧化，生成水和二氧化碳從而將其去除。 c.氣體在離開水體時，將帶走溶解在水中的具有揮發性、分子量小的氣體物質，例
如，對于溶解于水中的H^、NH3、Cl2、三氯乙烯、氯苯、二氯苯等都有較好的去除效果，這種方
法也稱為吹脫。采用吹脫法去除水中易揮發有機物是采用粒狀活性炭達到同樣去除效果的
運行費用的1/2 1/4，所以吹脫法的運行費用低廉。 中空纖維過濾裝置中使用的中空纖維，可以是外壓式中空纖維，也可以是內壓式 中空纖維。中空纖維的過濾精度應不大于0.4微米。為了提高過濾細菌的可靠性，中空纖 維的過濾精度優選不大于0. 1微米。 因粉末狀水處理材料的粒度小，比表面積大，加上曝氣時氣流的攪拌作用，粉末狀 水處理材料與原水箱中的原水能夠混合得比較充分，即粉末狀水處理材料能夠與原水充分 接觸，所以粉末狀水處理材料的利用率可以達到很高，接近100%，并且粉末狀水處理材料 與原水接觸的時間長，所以，原水中的異色、異臭、異味、有毒有害有機物等可以去除得比較 徹底，原水再經高精度中空纖維過濾，去除水中的粉末狀水處理材料和細菌等懸浮物，使凈 水器的出水達到優質飲用水標準，為人們的飲水安全提供保障。 所述粉末狀水處理材料經過表面改性處理，其不僅具有吸附水中有害物質的功
能，還具有很強的吸附和粘附水中容易堵塞中空纖維的物質的功能，粉末狀水處理材料的
顆粒尺寸尤其是其吸附、粘附了容易堵塞中空纖維的物質以后的尺寸，該尺寸大于中空纖
維的孔徑，使得粉末狀水處理材料不能進入中空纖維內部，從而能夠延緩中空纖維堵塞。 本實用新型的進一步技術措施是凈水器上設有電氣線路板，該電氣線路板與所
述氣泵和水泵電聯接。 本實用新型的進一步技術措施是凈水器上設有電子顯示屏，電子顯示屏和電氣 線路板電聯接，電子顯示屏可以用于顯示凈水器的運行工況。[0020] 為了防止原水箱中的原水流向氣泵，本實用新型的進一步技術措施是所述進氣 管設有高于原水箱最高水位的部分管段或/和在所述進氣管上設置單向閥。
所述布氣裝置可以有多種可選結構形式。例如，在內空的塑料件上設置眾多的曝 氣孔，該塑料件上還設有進氣口 ，該塑料件可以呈直管狀、彎管狀，圓環管狀或橢圓環管狀
等；又如，將眾多的中空纖維折成"n"狀，再將各中空纖維的端部開口連通到一個空腔內，
該空腔的開口即為布氣裝置的進氣口，中空纖維上的微孔即為曝氣孔，為了減小氣流阻力， 優選疏水性中空纖維；又如，在原水箱的底部設置網板和濾料層，濾料層設置在網板的上 方，該濾料層中濾料的粒徑為0. 5毫米 5毫米(優選1毫米 1. 5毫米)，該濾料層的厚 度為10毫米 100毫米(優選20毫米 50毫米)，在網板和原水箱的底之間設置小空腔， 進氣口設置在網板的下方(例如設置在原水箱底板上)，運行時，氣流從進氣口進入小空 腔后，可以從網板整個面積的各處同時進入濾料層，氣流在穿過濾料層的過程中被分割成
尺寸很小的汽泡，因小氣泡的比表面積大，便于其與原水能夠充分接觸，使原水增加氧氣含
畏坐坐
里5寸寸o 所述原水箱是常壓水箱，其可以設計成方便用戶手提加水壺或加水盆向原水箱加 水的形式；所述原水箱也可以設有能夠方便與自來水管聯接的接頭，利用自來水壓力自動 向原水箱加水。 對于利用自來水壓力自動向原水箱加水的情況，需要采取能夠控制原水箱中水位 的措施，具體措施可以采用下述兩個措施中的任何一個。 第一個措施原水箱上設有進水口 ，該進水口通過進水管連通到能夠接通自來水 的進水接頭，進水管上設有閥門，該閥門優選電磁閥或電動閥；原水箱上設有能夠探測原水 箱中水位的水探頭，該水探頭可以是當原水箱中的水位分別在上設定水位和下設定水位時 能夠接通或斷開的磁性浮子開關，可以是采用電極檢測的水探頭，也可以是其它類型的能 夠探測上設定水位和下設定水位的水探頭。 當原水箱中的水位低于下設定水位時，控制系統使進水管上的電磁閥或電動閥開 啟，原水箱開始進水，原水箱中的水位開始上升；當原水箱中的水位上升到上設定水位時， 控制系統使進水管上的電磁閥或電動閥關閉，原水箱停止進水，原水箱中的水位被有效控 制；當原水箱中的水位再次降低到下設定水位時，控制系統再次使進水管上的電磁閥或電 動閥開啟，原水箱再次開始進水，原水箱中的水位再次開始上升；系統如此周而復始，從而 自動控制原水箱中的水位。 第二個措施在原水箱上設置能夠控制原水箱水位的浮子閥，自來水從該浮子閥 的進水口接入。所述浮子閥包括閥體、閥瓣、錐形密封墊、拉桿、杠桿和浮子，其中拉桿的下 端與杠桿鉸接，拉桿的上端與浮子鉸接。當原水箱中的水位低于設定水位時，浮子閥開啟， 原水箱開始進水，原水箱中的水位開始上升；當原水箱中的水位上升到設定水位時，浮子閥 關閉，原水箱停止進水，于是原水箱中的最高水位得到有效控制。 因原水箱中設有粉末狀水處理材料，經曝氣之后的原水渾濁度很高，但是流向水 泵的水希望能比較清澈，這樣有助于延緩中空纖維堵塞和延長水泵的使用壽命。由于待渾 濁度很高的原水澄清需要足夠時間，為了能夠盡快向水泵提供較清澈的水，本實用新型的 進一步技術措施是在原水箱上設置潷水器，或者在比原水箱中的最高水位稍低(低20毫 米 50毫米)位置設置原水箱出水口，以便該出水口能夠在氣泵停機后，在短時間內向水泵提供較清澈的水。 所述潷水器包括浮子和軟管，軟管的下端與原水箱的出水接頭密封聯接，軟管的 上端聯接在浮子的下方，軟管在靠近其上端處設有出水口或軟管的上端口本身就是出水 口，即出水口設置在低于水面一定距離(例如20毫米 50毫米)之處，該出水口就是原水 箱的出水口。因為渾濁水的澄清過程是從上向下澄清，所以，氣泵停機后，所述進水口處的 水將很快澄清，可以向水泵提供較清澈的水。因潷水器上的浮子是隨原水箱中的水位一同 升降的，所以，不管原水箱中的水位處于高水位還是低水位，潷水器都能夠在氣泵停機后， 在短時間內向水泵提供較清澈的水。 本實用新型技術的有益效果是采用吹脫法去除水中易揮發有機物或氣體的運行 費用低；粉末狀水處理材料的有效利用率較高，接近100% ;水中的異色、異臭、異味和有毒 有害有機物去除得較徹底，凈水器的出水含氧量高、口感好；中空纖維不易堵塞；凈水器出 水流量大；能夠確保凈水器出水的微生物指標合格，并且凈水器的出水沒有二次污染問題。
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖。 圖2為本實用新型實施例二的結構示意圖。 圖3為實施例二中的內壓式中空纖維過濾裝置的結構示意圖。 圖4為圖3中的單根內壓式中空纖維結構的放大示意圖。
具體實施方式下面結合具體附圖對本實用新型進行詳細描述，但應當理解這里的詳細描述并不 構成對本實用新型保護范圍的限制。 實施例一 結合圖1所示，本實施例曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，包括原水 箱8、布氣裝置、外壓式中空纖維過濾裝置、氣泵36和水泵32 ;原水箱8的底部設有布氣裝 置，原水箱8的底板上設有布氣裝置的進氣口 38，氣泵36的出氣口通過進氣管15連通進氣 口 38，布氣裝置還包括設置在原水箱8底部的網板39和濾料層l，濾料層1設置在網板39 的上方，濾料層1由粒徑為1毫米 1. 5毫米的固態顆粒濾料組成，濾料層1的厚度為20 毫米 30毫米，網板39由孔板和粘接在孔板上的絲網40組成，濾料層1的上方設有上網 板3，上網板3上設有絲網2，處于上網板3和網板39之間的空腔中的濾料不得裝滿整個空 腔，應留有讓其中的濾料能夠自由膨脹的剩余空間，由上網板3、網板39、濾料層1、原水箱8 的底部和設于底部的進氣口 38組成布氣裝置；原水箱8的底部設有進水口 ，該進水口通過 原水箱進水管42連通能夠接通自來水的進水接頭80，原水箱進水管42上設有電磁閥41 ; 原水箱8上設有排污口 ，排污口聯接排污管4，排污管4的左端設有管堵；原水箱8上還設有 能夠探測上設定水位和下設定水位的磁性浮子開關6，磁性浮子開關6包括磁性浮子9和導 管7，導管7內設有干簧管；原水箱8的頂部設有水箱蓋11，水箱蓋11上設有通氣孔10 ;水 泵32的進水口通過水泵進水管33連通設于原水箱8右側箱壁上的出水接頭34的右端，出 水接頭34的左端密封聯接軟管14的下端，軟管14的上端固定聯接在浮子13的下部，軟管 14在靠近其上端部設有出水口 ，該出水口就是原水箱8的出水口 ，原水箱8中的原水從該出 水口流向水泵32 ;水泵32的出水口連通所述外壓式中空纖維過濾裝置底部的進水口 ；所述外壓式中空纖維過濾裝置包括殼體和折成"U"形的外壓式中空纖維29，該殼體包括相互密 封固定聯接的本體28和蓋26，本體28的底部設有進水口 ，蓋26上設有中間開口和回流口 ， 所述回流口通過回流管16連通到設于原水箱8底板上的回流進水口 31，回流管16上設有 電磁閥37，外壓式中空纖維29的上端采用粘結劑使其相互密封粘結并與連接件17的下部 內側密封固定聯接，連接件17的上部為管狀，該管的外側設有外螺紋，該管穿過蓋26的中 間開口并通過螺母25、密封圈27與蓋26密封固定聯接，該管的上端即為所述外壓式中空纖 維過濾裝置的出水口，經外壓式中空纖維29過濾后的水從該出水口經凈水器出水管18流 向凈水器的出水龍頭24，凈水器出水管18上設有電磁閥19 ;原水箱8內設有粉末狀水處理 材料5，粉末狀水處理材料5中包含粉末活性炭；凈水器設有殼體，殼體包括本體35、上面板 12和前面板20，原水箱8、水泵32、外壓式中空纖維過濾裝置等均設置在殼體內；前面板20 上設有電子顯示屏21，電氣線路板22固定設置在前面板20的內側，出水龍頭24通過螺母 23固定聯接在前面板20上。 實施例二 結合圖2、圖3和圖4所示，本實施例曝氣式即時凈化型中空纖維凈水 器，包括原水箱52、布氣裝置、內壓式中空纖維過濾裝置59、氣泵和水泵；原水箱52上設有 浮子閥，自來水從該浮子閥的進水口接入；所述氣泵的出氣口通過進氣管連通原水箱底部 的進氣口 ，進氣管設有高于原水箱最高水位的部分管段，進氣管上設有能夠阻擋原水箱中 的原水流向氣泵的單向閥60。 所述浮子閥包括閥體48、閥瓣50、錐形密封墊45、拉桿51、杠桿43和浮子53 ;錐 形密封墊45固定在閥瓣50左端部的中心，閥體48上設有能夠對閥瓣50的運動進行導向 的導向短管，錐形密封墊45左方正對的閥體48位置設有出水小孔，錐形密封墊45向左運 動時能夠關閉該出水小孔，錐形密封墊45正下方位置的導向短管上設有出水口46 ;杠桿43 上設有上鉸軸孔、下左鉸軸孔和下右鉸軸孔，上鉸軸孔通過鉸軸與閥瓣50鉸接，下左鉸軸 孔通過鉸軸與支座44鉸接，下右鉸軸孔通過鉸軸與拉桿51的下端鉸接，支座44固定在閥 體48上；浮子53與拉桿51上端部的聯接結構采用定向鉸接聯接結構，具體地說，該定向鉸 接聯接結構是，浮子53的中心設有向下延伸的短管54，短管54的內經大于拉桿51的外徑， 拉桿51的上端部側面設有外螺紋，裝配時拉桿51的上端穿過短管54，再在拉桿51的上部 裝上球面螺母56和鎖緊螺母55，這種結構能夠限制浮子53向上運動但浮子53相對拉桿能 夠轉動；浮子53的頂部四周設有向下的翻邊，裝配好后浮子53的四周翻邊在原水箱52頂 部的四周外側，浮子53也是原水箱52的水箱蓋；閥體48通過螺母47和密封圈49密封固 定在原水箱52的左側箱壁上。當原水箱52中的水位低于設定水位時，浮子閥開啟，原水箱 52開始進水，原水箱52中的水位開始上升；當原水箱52中的水位上升到設定水位時，浮子 閥關閉，原水箱52停止進水，于是原水箱52中的最高水位得到有效控制。 內壓式中空纖維過濾裝置59包括殼體和內壓式中空纖維65，殼體包括上蓋69、下 蓋62和本體66，上蓋69和本體66的上部密封固定聯接，下蓋62和本體66的下部密封固 定聯接；上蓋69上設有回流接管71，回流接管71的上端為內壓式中空纖維過濾裝置59的 回流口，該回流口通過回流管16連通原水箱62的底部，回流管16上設有節流裝置76 ;下 蓋62上設有進水接管61，進水接管61的下端為內壓式中空纖維過濾裝置59的進水口，該 進水口連通所述水泵的出水口 ，水泵的進水口通過水泵進水管57連通原水箱；本體66的上 部側壁設有出水接管67，出水接管67的左端為內壓式中空纖維過濾裝置59的出水口，該出水口通過出水管58連通凈水器的出水龍頭24，出水管58設有高于原水箱52最高水位的部
分管段；各內壓式中空纖維65的兩端分別采用粘結劑68使其相互粘結并與本體66兩端的
內側壁粘結固定，在內壓式中空纖維65的兩端分別設有布水腔63和集水腔70。 內壓式中空纖維過濾裝置59過濾時，原水箱52中的原水經水泵進水管57進入布
水腔63，水流穿過內壓式中空纖維65管壁上的微孔72后，從出水接管67流出，水流在穿過
內壓式中空纖維65管壁上的微孔72時水中的懸浮物、顆粒物被截留在管壁上，于是水質得
到凈化，凈化過的水經凈水器出水管58流向凈水器的出水龍頭24 ;內壓式中空纖維65管
內的水在流動過程中將逐漸濃縮，濃水在集水腔70中匯集，然后從回流接管71流出，再經
回流管16流回原水箱52。 本實施例其它要求與實施例一相同。 最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型而并非限制本實用新型所描 述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，但 是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換；而一切 不脫離本實用新型的精神和范圍的技術方案及其改進，均涵蓋在本實用新型的權利要求范 圍中。
權利要求一種曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，包括原水箱、布氣裝置、中空纖維過濾裝置、氣泵和水泵，其特征是所述原水箱的底部設有所述布氣裝置，所述氣泵的出氣口通過進氣管連通布氣裝置的進氣口；所述水泵的進水口連通所述原水箱，水泵的出水口連通所述中空纖維過濾裝置的進水口；所述中空纖維過濾裝置包括殼體和中空纖維，該過濾裝置上設有進水口和出水口，經中空纖維過濾后的水從該出水口流向凈水器的出水龍頭。
2. 按照權利要求1所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述原水箱內設有粉末狀水處理材料。
3. 按照權利要求1所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述原水箱內設有潷水器。
4. 按照權利要求1所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述中空纖維過濾裝置上還設有回流口，該回流口通過回流管連通原水箱，回流管上設有節流裝置或閥門。
5. 按照權利要求1所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述布氣裝置包括濾料層、網板和進氣口 ，濾料層的下方設有網板，進氣口設置在網板的下方。
6. 按照權利要求1所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述原水箱設有能夠控制原水箱水位的浮子閥。
7. 按照權利要求6所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述浮子閥中的浮子也是所述原水箱的水箱蓋。
8. 按照權利要求1所述的曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述原水箱設有能夠檢測原水箱水位的水探頭。
9. 按照權利要求1-8所述的任一曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述進氣管設有高于所述原水箱最高水位的部分管段或/和在進氣管上設置單向閥。
10. 按照權利要求l-8所述的任一曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，其特征是所述凈水器上設有電子顯示屏。
專利摘要一種曝氣式即時凈化型中空纖維凈水器，包括原水箱、粉末狀水處理材料、布氣裝置、中空纖維過濾裝置、氣泵和水泵；原水箱內設有粉末狀水處理材料，原水箱的底部設有布氣裝置，氣泵的出氣口通過進氣管連通布氣裝置的進氣口；水泵的進水口連通原水箱，水泵的出水口連通中空纖維過濾裝置的進水口；中空纖維過濾裝置包括殼體和中空纖維，該過濾裝置上設有進水口和出水口，經中空纖維過濾后的水從該出水口流向凈水器的出水龍頭。
文檔編號C02F1/68GK201473364SQ20092015906
公開日2010年5月19日 申請日期2009年6月24日 優先權日2009年6月24日
發明者黃瑞中 申請人:黃瑞中