專利名稱：一種自來水凈化與純化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水處理裝置，特別是一種家用自來水凈化與純化裝置，該裝置應用過濾和反滲透技術對自來水進行凈化與純化處理。
反滲透技術是對原水(如自來水、海水等)加壓，讓水分子透過反滲透膜孔制取純水的；與此同時，粒徑遠遠大于膜孔的細菌、病毒、農藥、重金屬離子等致病致癌污染物被它截留。
用反滲透法純化自來水時，隨著水分子沿垂直于膜面的方向透過反滲透膜，伴生以下問題(1)反滲透膜的材料耐氯性差，受到自來水中氯的破壞；(2)自來水中的砂、銹等懸浮物，在壓力作用下劃傷反滲透膜；(3)自來水中的細菌、無機鹽等污物沉積在反滲透膜的膜面與膜孔內，加速膜的衰減；目前，家用純水機對問題(1)、(2)是通過對自來水進行初過濾(粗濾、微濾或超濾)和活性炭過濾加以解決的；對問題(3)，一種是通過專門裝置進行自動清洗，一種是不設專門裝置，不自動，也不自行清洗，而是采用人工沖洗。
圖1是臺灣三久技研公司家用純水機的處理流程圖。當純水桶(28)中的水位開關(29)在低水位時，微電腦控制系統(32)啟動加壓泵(23)，打開進水電磁閥(26)；于是自來水經不銹鋼網過濾器(21)、低壓開關(22)、加壓泵(23)、初過濾器(24)、活性炭過濾器(25)、進水電磁閥(26)，進入反滲透膜管(27)內。此時水被分流一部分水透過反滲透膜流入純水桶(28)；被截留的病毒、農藥、重金屬離子等水中污染物隨另一部分水，經排水比調節閥(31)排出。
當純水桶的水位上升到水位開關(29)的高水位時，微電腦控制系統打開自動沖洗電磁閥(30)，反滲透膜管內的壓力陡降，此時進入膜管內的水沿著反滲透膜面流經自動沖洗電磁閥(30)排出，與此同時帶走沉積在膜面上的污物。這叫制水后的自動沖洗。沖洗30秒鐘后，微電腦控制系統關閉加壓泵、進水電磁閥、自動沖洗電磁閥后，機器停機，一次制水過程結束。
若四小時內不進行新的一次制水，微電腦控制系統(32)便打開進水電磁閥(26)、自動沖洗電磁閥(30)，依靠自來水的壓力，對反滲透膜自動沖洗30秒，這是定時自動沖洗。
除上述這類全自動純水機外，還有一類人工操作的機型。圖2是臺灣萊特工業公司的一種產品的結構示意圖。
用純水時，把定時器(47)手動到一定的時間刻度后，打開電源開關，于是自來水依次經過20微米初過濾器(41)、5微米初過濾器(42)、活性炭過濾器(43)、進水電磁閥(44)、加壓泵(45)后，進入反滲透膜管(46)，此時純化水經由純水出水口(48)流入自備容器；廢水經排水比調節閥(49)排出。制水到設定時間后，定時器(47)切斷電源，使進水電磁閥和加壓泵關閉，一次制水過程結束。它無自動沖洗裝置，不自動，也不自行沖洗膜管。所以廠家建議每周對膜管進行一次手動清洗，方法是把排水比調節閥打到全開位，開機運轉五分鐘后關機，然后將排水比調節閥擰到原來位置。
上述兩類機器對提供高品質飲用水，去除水污染對人的危害做出了貢獻。但它們還存在下述不足(1)不能對初過濾進行清洗，濾芯1-3個月便需更換，否則影響水質和反滲透膜的壽命；(2)對反滲透膜的清洗，要么加專門裝置自動進行清洗，它的結構復雜、成本高；要么不設專門裝置，不自動，也不自行清洗。
(3)只能制取僅供飲用的反滲透純化水，不能制取需用量大、用途廣的過濾水，而用無菌、無氯、結垢量大大下降的凈化水代替自來水洗米、洗菜、養魚、澆花、加熱后洗碗、洗澡是非常需要的。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、無沖洗裝置卻能自行沖洗反滲透膜和初過濾濾芯的家用純水機。
本實用新型所設計的裝置包括殼體和殼體內的組件；所述組件包括依次連接的初過濾單元、活性炭過濾單元、加壓泵和反滲透單元，其中初過濾單元設有一個進水口、一個未經過濾的水出口和一個過濾后的水出口，所述來經過濾的水出口與一帶閥的管路連接。
在本裝置的一個最佳方案中所述反滲透單元設有一個進水口、一個純水出水口和一個排水出水口；所述排水出水口與一個球閥相連；所述球閥有一個進水口和兩個出水口，其中一個出水口與設有針閥的管路相連，另一個出水口與一個出水管相連，該出水管與設有針閥的出水管并連形成一個共用出水管。
本裝置在制取純水時，要啟動加壓泵，此時自來水通過進水口進入初過濾單元進行過濾，然后進入活性炭過濾單元；在此吸附自來水中的氯后，進入加壓泵加壓；此后進入反滲透單元；在該單元中，水被分流，一部分水分子沿著垂直于膜面的方向透過反滲透膜孔，經反滲透單元的純化水出水口流出；另一部分水仍沿著平行于膜面的水流方向經排水口流入球閥，通過設有針閥的管路排出；于是純化水源源不斷地產生；當不需要繼續制取純水時，關閉加壓泵，并通過球閥開關使水換向通過無針閥的出水口，由于水未經加壓，所以水分子無力透過反滲透膜，而停止出純化水，而只出經初濾和活性炭吸附的凈化水，與此同時自行完成了對反滲透膜的清洗。當不需用凈化水時，只需關閉球閥出口即可。在停止出純化水和凈化水時，若需自來水，可以打開初過濾單元的未過濾水出水口取出自來水，與此同時完成了對初過濾濾芯的清洗。若不需用自來水時，關閉所述出水口即可。
所述球閥和針閥系統作為工作狀態控制閥使用。當該閥處于在全開位時制取凈化水，并在取用凈化水的同時，完成了對反滲透膜管的沖洗；當工作狀態控制閥處于微開位(由針閥調節開啟度)，并啟動加壓泵時，制取純化水；當工作狀態控制閥處于全閉位時，為停機狀態；此時打開初過濾單元上的閥門可取用自來水，同時完成對過濾濾芯的清洗。
由上述可以看出，本裝置能對初過濾單元進行清洗，因而不需頻繁更換濾芯；它沒有專門裝置卻能自行清洗反滲透膜；它既可以制備經過反滲透處理的純化水，又能得到經初濾和活性炭吸附后的凈化水；還能取出自來水。
更為有利的是本裝置不僅功能完備而且結構簡單、成本低。
下面通過附圖和實施例詳細描述本裝置。
圖3是本實用新型自來水凈化與純化裝置的外表示意圖；圖4是本實用新型自來水凈化與純化裝置的結構示意圖；圖5是圖4所示裝置所用的初過濾單元結構示意圖；圖6是圖4的所示裝置所用的工作狀態控制閥結構示意圖；實施例在機殼上裝有電源開關37，保險絲32，操作手柄33，自來水龍頭34，凈化水和排水共用出水管35，反滲透純化水出水管36。操作手柄有凈水、關、純水三個位置。電源開關的一端通過插頭與220伏外接電源相連，另一端接上保險絲后與的加壓泵3的電源線相接。操作手柄通過連桿與工作狀態控制閥5的球閥扳手58銷相連而具有球閥扳手的相同作用。自來水龍頭34的進水口通過軟管同初過濾單元1的自來水出水管7相接。凈化水與排水管35通過軟管與工作狀態控制閥的兩條并聯水路的共用出水管8相連。純化水出水管36通過軟管與反滲透單元4的純化水出水管9相接。
為方便用戶操作，操作手柄的可控位置和各出水管的水品在外殼上用不干膠標紙標示。
下面詳細說明附圖3-6所示的裝置的使用與工作情況。
1、當電源開關37在關閉位、操作手柄33在關閉位、自來水龍頭34在關閉位時，為本裝置的停機狀態。
2、本裝置在停機狀態時，先把操作手柄33扳到純水位，再打開電源開關37，本裝置便開始制取純水。此時，自來水通過進水管10進入初過濾單元1，進行過濾后，經它的出水管11進入活性炭過濾單元2，經它的出水管12進入加壓泵3，水被加壓后，經它的出水管13進入反滲透單元4，在反滲透單元里，一部分水透過反滲透膜孔，經反滲透單元的純化水出水管9及外殼上的純化水出水管36流入自備容器，另一部分水沿著膜面的方向流動，經出水管14流入工作狀態控制閥5，通過裝有針閥的一側水路16由出水管8及外殼上的凈化水與排水出水管35排出。
當不需要繼續制取純水時，只需將電源開關扳到關閉位，把控制手柄恢復到關閉位即可。
3、當本裝置在停機狀態，把控制手柄扳到凈化水位時，凈化水與排水排的出水管35，便有經過初過濾和活性炭過濾后的凈化水流到自備的容器里。其過程為自來水由進水管10依次經過初過濾單元、活性炭過濾單元、不工作的加壓泵后，進到反滲透單元里。由于水未經加壓，所以水分子無力透過反滲透膜，仍沿著平行于膜面的方向經過反滲透膜排水口14、工作狀態控制閥的具有最大排水量的水路15，經出水管8及凈化水與排水出水管35流入自備容器，與此同時自行完成了對反滲透膜的清洗。
當不需要用凈化水時，只需將操作手柄恢復到關閉位即可。
4、當本裝置在停機狀態時，打開自來水龍頭34便有自來水流出，與此同時自行完成了對初過濾濾芯的清洗。
當不需用自來水時，關閉水龍頭即可。
本裝置所用的球閥17的結構如圖6所示。球體57上有三個其中心線相垂直的通孔，分別用于配合一個進水口(未示出)、兩個出水口(59、56)，通過扳動扳手58使所述通孔打開或關閉。扳手向左或右扳動時，將只能分別打開右邊或左邊的一個出水口。所用針閥也標于圖6中，當旋動螺桿55時，可開啟或部分開啟或關閉出水口56。
本裝置所用的初過濾單元的結構如圖5所示。當未過濾水出口53處于關閉狀態時，自來水由進水口51進入，經濾芯54過濾后，由過濾后水出口52流出。當出口53處于開啟狀態時，自來水經出口53流出。
權利要求1.一種自來水凈化與純化裝置，其特征是包括殼體和殼體內的組件，所述組件包括依次連接的初過濾單元、活性炭過濾單元、加壓泵和反滲透單元，其中初過濾單元設有一個進水口、一個未過濾水的出水口和一個過濾后水的出水口，所述未過濾的水出水口與一帶閥的管路連接。
2.如權利要求1的裝置，其特征是所述反滲透單元設有一個進水口、一個純化水出水口和一個排水出水口，所述排水出水口與一個球閥相連，所述球閥有一個進水口和兩個出水口，其中一個出水口與設有針閥的管路相連，另一個出水口與一個出水管相連，該出水管與針閥的出水管相連形成一個共用出水管。
專利摘要本實用新型所設計的家用自來水凈化與純化裝置包括初過濾單元、活性炭過濾單元、加壓泵和反滲透單元。其中初過濾單元設有兩個出水口，其中一個用于取出自來水并同時自動清洗濾芯。反滲透單元的排水出水口與一工作狀態控制閥相連，通過該閥的關閉，部分開啟或全開狀態，分別實現停機；制取經過反滲透處理后的純化水；或制取經過初過濾、活性炭過濾處理后的凈化水，與此同時實現對反滲透膜的清洗。
文檔編號C02F1/44GK2234947SQ9522358
公開日1996年9月11日 申請日期1995年11月6日 優先權日1995年11月6日
發明者劉德周, 劉威, 劉韜 申請人:劉德周, 劉威, 劉韜