專利名稱：納米級石英分子篩濾芯和使用該濾芯的精濾飲水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種過濾裝置和使用該過濾裝置的飲水器。
背景技術：
目前，國內外發明使用的凈水機和凈水設備，其結構基本包括水桶、進水管、出水管和與進水管或出水管連接的濾芯。其中濾芯通常為泡沫塑料類U型管或炭粉鑄管等，其材料都為有機材料，例如市場上常見的材料有1.丙綸纖維細菌的去除較好，但由于受到水中的各類雜質、微生物和膠體的二次污染、老化爛芯和死芯，濾芯的使用時間過短，而且因濾芯不能再次利用，故成本高；2.尼龍纖維市場上的價格比較便宜，濾芯的透水孔徑一般在10～40微米之間，只能過濾水中10微米以上雜質及懸浮物，但對10微米以下細菌微生物和水中膠體無法去除；3.中空纖維中空纖維濾芯的水處理效果比較前兩種濾芯的效果要好，中空纖維濾芯的透水孔徑一般在0.05微米～1微米之間，水中的各類雜質、細菌、微生物可以全部去除；但與此同時，也把自來水中的微量元素也去掉了，由于中空纖維濾芯是以醋酸聚酰胺為原料，此耐氯性相對較差，老化快，所以壽命較短，在氯分子的氧化反應中產生對人體有害的物質殘留在水中，二次污染水質且成本很高；4.鑄炭多褶纖維原子塑料膜濾芯是美國產品，其產品在中國和美國申請了專利，用戶覆蓋了部分知名的食品、飲料、酒業和醫藥用水企業。它采用CHBr3(三溴甲烷)溴化處理系統，其優點是制造成本較低，是采用極細微的活性炭多褶濾膜鑄造而成。由于中國是氯化消毒自來水，氯化消毒法殺滅病毒和細菌的可靠性高且成本低，與美國溴化處理系統不同。美國鑄塑原子膜濾芯的突出缺點是對水質中的余氯化學腐蝕下老化快，二次污染和CHBr3對人體具有破壞胰島素分泌系統的毒副作用，人們飲用了該凈化水系統有CHBr3殘留的水，易引起胰島素分泌失調而患糖尿病、肥胖、高血壓和心臟病等疾病，特別是飲食企業采用溴化水處理系統的水而生產的“可口可樂”、“雪碧”、“肯德基”食品中殘留在水中的CHBr3的毒副作用，而患糖尿病、肥胖、高血壓和心臟病等現代病，其主要原因就是水過濾方法的缺陷；其二是材料老化的二次污染炭末微粒、纖維、致病細菌和雜質污染流進了飲水出水口，用戶難以發現，使用戶缺乏凈水保障和用水安全感。
綜上所述，目前國內外市場上飲水機的濾芯一般由纖維復合膜、纖維卷式滲透膜、中空纖維和鑄型多褶纖維碳膜濾芯，其材料都是纖維、二醋酸聚酰胺和三醋酸聚酰胺，所用的材料是“醋酸聚酰胺”纖維、塑料包裝，滅菌和消毒和脫氯效果不佳，耐氯性差，膜老化自動分解產生毒素；又不能再生，不利于環保；而用塑料材料作為飲水機的機體與機殼，使余氯和塑料余毒仍殘留在凈水中，細菌在膜內滋生，形成二次污染，危害人體健康。
發明內容
本發明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種使用壽命長、成本低、無污染的納米級石英分子篩濾芯，其不但能徹底清除水中雜質、病毒和細菌，又能保留水中對人體有益的微量元素。
本發明的又一個目的是提供一種使用本發明的納米級石英分子篩濾芯的精濾飲水器。
本發明納米級石英分子篩濾芯，包括具有納米級微孔的石英杯體和設置在所述杯體外及杯體上各納米級微孔側壁的抗菌納米材料鍍層，其中制造所述石英杯體的材料包括按重量份計的納米SiO24～6份；納米ZnO21～3份和納米Al2O33～5份。所述抗菌納米材料鍍層包括按重量百分比計的納米Ag 30％～50％；納米SiO2溶膠20％～60％和納米ZrO210％～40％。
本發明納米級石英分子篩濾芯，其中所述每個納米級微孔的孔徑在10nm～10000nm之間變化，氣孔率為25％～50％。
使用本發明的納米級石英分子篩濾芯的精濾飲水器，包括具有蓋的水桶、進水管、出水管和設置在水桶內的濾芯和過濾器，其中所述濾芯與出水管連接；所述過濾器包括由密布微孔的容器和置于所述容器內的吸附礦化材料。
本發明精濾飲水器，其中所述吸附礦化材料包括按重量份計的喜馬拉雅山白玉石1～2份、泰山金紅石1～2份、華山金礦天藍石1～2份、恒山蛇紋石1～2份、中國衡山泡沸石1～2份、中國嵩山粗鉑礦石1～2份、中國五臺山閃鋅金礦石1～2份、中國峨眉山麥飯石1～2份、中國九華山紫水晶石1～2份中的一種或幾種及中國武當山神龍架銀杏木活性炭5～10份和中國秦嶺獼猴桃藤活性炭5～10份。
本發明精濾飲水器，其中還包括分別置于水桶內頂部和底部的上磁化器和下磁化器，該上磁化器和下磁化器上分別具有至少兩個通孔。
本發明精濾飲水器，其中所述進水管通到下磁化器下面。
本發明精濾飲水器，其中所述蓋上設有排污管。
本發明所述的納米級石英分子篩濾芯的優點和積極效果在于由于其由具有納米級微孔的石英杯體和設置在杯體外及杯體上各納米級微孔側壁的抗菌納米材料鍍層組成，石英杯體包括納米SiO2、納米ZnO2和納米Al2O3，這些納米材料具有防腐、抗菌功能，不老化，不與水和水中物質發生反應，石英杯體上的納米級微孔不但能徹底清除水中膠體、石棉微粒等雜質和懸浮物，還能濾除細菌和病毒，同時又能保留水中對人體有益的微量元素；抗菌納米材料鍍層包括納米Ag、納米SiO2溶膠和納米ZrO2，其親水性所釋放的銀離子和鋯離子能夠殺滅細菌、病毒、卵泡等。其中納米Ag和納米ZrO2具備抗菌、防腐、除臭、除異味功能；本發明所述的納米級石英分子篩濾芯是利用純粹的物理方法去除水中的危害人體健康的因子，不會形成二次污染，故有利人體健康；且耐高溫、耐腐蝕、機械強度高，不易老化，清潔后可重復使用，故使用壽命長，成本低。
本發明所述的精濾飲水器的優點和積極效果在于其包括濾芯和過濾器，由于其使用了本發明所述的納米級石英分子篩濾芯，故能徹底清除水中雜質和懸浮物、細菌和病毒，同時又能保留水中對人體有益的微量元素。
本發明所述的納米級石英分子篩濾芯和納米級精濾飲水器的其他細節和特點可通過閱讀下文結合附圖詳加描述的實施例便可清楚明了。
圖1是本發明所述的納米級石英分子篩濾芯的結構示意圖；圖2是本發明所述的精濾飲水器的剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1。本發明納米級石英分子篩濾芯，包括具有納米級微孔的石英杯體21，在石英杯體21外及杯體上各孔側壁設有抗菌納米材料鍍層22。石英杯體21頂端部固接有與水管連接連接件23，連接件23由不銹鋼材料制成。每個納米級微孔為錐形孔，孔徑在10nm～10000nm之間變化，即每個錐形孔的最小孔徑為10nm，最大孔徑為10000nm，氣孔率為40％，該氣孔率在25％～50％之間都是可行的。石英杯體由納米SiO25公斤、納米ZnO23公斤和納米Al2O34公斤混合后用納米陶瓷工藝燒結制成。抗菌納米材料鍍層的組份由納米Ag4克、納米SiO2溶膠5克和納米ZrO23克混合組成。上述的納米SiO2的原材料為石英為中國泰山石英、中國華山石英、中國恒山石英、中國衡山石英、中國嵩山石英、中國五臺山石英、中國娥眉山石英、中國九華山石英或其他采自三山五岳的石英。
本發明納米級石英分子篩濾芯，可廣泛應用于液體濾清、氣體凈化、固體分離的裝置中。
參見圖2。本發明的精濾飲水器，包括水桶2、進水管3、出水管5、由上至下依次設置在水桶2內的上磁化器6、濾芯1、過濾器10和下磁化器8，水桶2上壓緊有蓋9，進水管3、出水管5設置在蓋9上，蓋9上還設有排污管4。進水管3穿過上磁化器6、過濾器10和下磁化器8，伸入水桶2底部。濾芯1通過螺紋或其他方式連接在出水管5上。
上磁化器6和下磁化器8的磁極相反，形成磁場，每個磁化器上分別具有三個通孔，這樣每個磁化器上又形成多個磁場，水桶2內的水在磁場力的作用下，處于活性狀態，細菌不易滋生和繁殖，又增強礦化和養護。
濾芯1采用本發明的納米級石英分子篩濾芯，對孢囊、大腸桿菌等的除菌效果達100％，并能去除100％的任何大于0.01微米雜質顆粒和石棉纖維濾除致癌的揮發性有機物和環氧化合物，能保留水中對人體有益的微量元素。
過濾器10包括由密布微孔的容器7和置于容器內的吸附礦化材料11，其中容器7可以由石英材料或陶瓷材料制成，其也可以是不銹鋼網；吸附礦化材料11的組份包括按重量份計的喜馬拉雅山白玉石1公斤、泰山金紅石1公斤、華山金礦天藍石1公斤、恒山蛇紋石1公斤、中國衡山泡沸石1公斤、中國嵩山粗鉑礦石1公斤、中國五臺山閃鋅金礦石1公斤、中國峨眉山麥飯石1公斤、中國九華山紫水晶石1公斤中的一種或幾種(具體根據個人口味確定)及中國武當山神龍架銀杏木活性炭5公斤和中國秦嶺獼猴桃藤活性炭5公斤混合組成。吸附礦化材料11能除去鉛、汞等重金屬離子、去異味、去異色、脫除有害雜質。
本發明的精濾飲水器，適用于水源壓力0.5～2.5kg/cm2獲飲用水的流量0.5～2升/分。自來水由進水管3流到水桶2桶底，再進入過濾器10，水中的雜質和懸浮物被吸附礦化材料11吸附，同時去除異味、異色；之后經濾芯1去除水中的病毒、細菌、微生物等，水桶2內的水在上磁化器6和下磁化器8作用下被磁化，所以由出水管5流出的水是已經被礦化、磁化、充分凈化的真正的純凈水。
本發明的精濾飲水器工作時，排污管4的閥門(圖中未示出)關閉，而在工作一段時間后，需要清潔濾芯1時，將出水管5關閉，打開排污管4的閥門，有壓水由進水管3流入水桶2再由排污管4流出，實現對濾芯1的清潔。所以本發明的精濾飲水器可以不必拆卸即能清潔，使用非常方便。
本發明所述的的精濾飲水器，是家用、制藥、食品、飲料、釀酒、醫院、學校、餐飲、賓館、飛機、列車、軍艦、航般、工廠、石化等行業普遍優選的采用的先進凈化水處理裝置。
權利要求
1.納米級石英分子篩濾芯，其特征是其包括具有納米級微孔的石英杯體(21)和設置在所述杯體外及杯體上各納米級微孔側壁的抗菌納米材料鍍層(22)，其中制造所述石英杯體的材料包括按重量份計的納米SiO24～6份納米ZnO21～3份納米Al2O33～5份所述抗菌納米材料鍍層包括按重量百分比計的納米Ag 30％～50％納米SiO2溶膠20％～60％納米ZrO210％～40％
2.根據權利要求1所述的納米級石英分子篩濾芯，其特征是所述每個納米級微孔的孔徑在10nm～10000nm之間變化，氣孔率為25％～50％。
3.使用權利要求1或2所述的納米級石英分子篩濾芯的精濾飲水器，包括具有蓋(9)的水桶(2)、進水管(3)、出水管(5)和設置在水桶(2)內的濾芯(1)和過濾器(10)，其特征是所述濾芯(1)與出水管(5)連接；所述過濾器(10)包括由密布微孔的容器(7)和置于所述容器內的吸附礦化材料(11)。
4.根據權利要求3所述的精濾飲水器，其特征是所述吸附礦化材料(11)包括按重量份計的喜馬拉雅山白玉石1～2份、泰山金紅石1～2份、華山金礦天藍石1～2份、恒山蛇紋石1～2份、中國衡山泡沸石1～2份、中國嵩山粗鉑礦石1～2份、中國五臺山閃鋅金礦石1～2份、中國峨眉山麥飯石1～2份、中國九華山紫水晶石1～2份中的一種或幾種及中國武當山神龍架銀杏木活性炭5～10份和中國秦嶺獼猴桃藤活性炭5～10份。
5.根據權利要求3所述的精濾飲水器，其特征是還包括分別置于水桶(2)內頂部和底部的上磁化器(6)和下磁化器(8)，該上磁化器(6)和下磁化器(8)上分別具有至少兩個通孔。
6.根據權利要求4所述的精濾飲水器，其特征是還包括分別置于水桶(2)內頂部和底部的上磁化器(6)和下磁化器(8)，該上磁化器(6)和下磁化器(8)上分別具有至少兩個通孔。
7.根據權利要求5所述的精濾飲水器，其特征是所述進水管(3)通到下磁化器(8)下面。
8.根據權利要求6所述的精濾飲水器，其特征是所述進水管(3)通到下磁化器(8)下面。
9.根據權利要求4所述的精濾飲水器，其特征是所述蓋(9)上設有排污管(4)。
10.根據權利要求7或8所述的精濾飲水器，其特征是所述蓋(9)上設有排污管(4)。
全文摘要
本發明納米級石英分子篩濾芯，包括具有納米級微孔的石英杯體和設置在杯體外及杯體上各孔側壁的抗菌納米材料鍍層，其中制造石英杯體的材料包括按重量份計的納米SiO
文檔編號B01J20/10GK1485123SQ0213132
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月27日 優先權日2002年9月27日
發明者劉琦惠子, 劉堂鴻, 周春青, 劉明前, 劉堂君, 劉靜, 劉佳 申請人:劉明前