专利名称：带软化功能的饮水机专用净水器及软化芯再生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮用水处理技术领域，尤其涉及一种带软化功能的饮水机专 用净水器及软化芯再生装置。
背景技术：
饮水机专用净水器是与普通饮水机配套使用的，其可以取代普通饮水机 上的净水桶。使用时，只需向净水器中加入普通巿政自来水，经净水器净化 后就成为优质饮用水，所以使用很方便，越来越受消费者欢迎。
饮水机专用净水器一般包括原水桶和净水桶，原水桶设置在净水桶的上 方，原水桶的底部设有用于净化水质的滤芯，净水桶的底部设有控制饮水机 水斗中水位的浮子阀。早期的饮水机专用净水器只有净化水质的功能，即只 有去除水中的有毒有害物质(如有机物、异色、异臭、异味等等)的功能， 没有软化水质的功能，即没有去除水中硬度成分(如钙镁离子等)的功能。 当水中的硬度成分含量较髙(即水质较硬)时，饮水机中的热罐就容易结水 裙，并且水的口感也不好。为了解决此问题，人们给饮水机专用净水器增加 了软化功能，用于处理水质较硬的水。软化的方法是离子交换法，即在滤芯 中增加阳离子树脂，水流在经过树脂时，水中的钙镁离子与树脂上的阳离子 进行交换，从而使水质得到软化。
在公知技术中，饮水机专用净水器软化功能的实现有如下几种方法 1.在滤芯中(例如在活性炭芯中)加入一些阳离子树脂，即将滤芯制成 既有净化功能又有软化功能的复合滤芯。这种方法的缺点是
a) .由于滤芯是一次性使用的，导致阳离子树脂也是一次性使用，不能再 生，造成极大的浪费；
b) .滤芯中的活性炭吸附容量较大，而阳离子树脂交换容量较小，导致滤
芯刚使用时其既有净化水质的功能又有软化水质的功能，但很快就只剩下净 化水质的功能而没有软化水质的功能。
2.增加单独设置的软化芯(即软化芯可以从净水器上单独拆出)，将具 有软化功能的软化芯和具有净化功能的滤芯串接使用。可以将软化芯和滤芯
分别设置在原水桶底板的上方和下方；可以将软化芯和滤芯串接后都设置在 原水桶底板的下方；也可以在净水器的原水桶和净水桶之间增加一个中桶， 在原水桶底板的上方和下方分别设置微孔陶瓷滤芯和软化芯，在中桶底板的 下方设置净化水质的滤芯。当软化芯中的树脂饱和后，可以用食盐水对软化 芯进行再生处理。在公知技术中，单独设置的软化芯的再生方法有两种
a. 将软化芯从净水器上拆下，放入浓盐水中浸泡。为了提高再生效果， 需要反复将软化芯从浓盐水中取出沥干又放回去，如此数次之后，盐水的浓 度就会显著下降。盐水浓度下降后对后续的再生反应有很大影响。此外，这 种再生操作方法比较复杂，普通用户既不易理解更不易学会，致使在实际产 品中软化芯的再生效果很差， 一些用户甚至在再生操作之后软化芯的软化性 能几乎没有产生显著的改善。
b. 对于在原水桶底板的上方和下方分别设置微孔陶瓷滤芯和软化芯，在 中桶底板的下方设置净化水质的滤芯的净水器，可以将底板的上方和下方分 别设置微孔陶瓷滤芯和软化芯的原水桶从净水器上移开，架设到另 一可支撑 原水桶的支撑架上，再向原水桶加入浓盐水，以此对软化芯进行再生。这样, 进入软化芯的水都是浓度很高的盐水，经软化芯中的树脂反应后浓度降低了 的盐水可以及时离开软化芯，所以这种方法再生比较彻底，效果很好。但是， 这种饮水机专用净水器存在如下不足
a) .软化芯再生时的流量太大，浓盐水消耗太多，即浓盐水中的钠离子还 没有充分地与树脂中的钙镁离子交换就白白流走，既浪费资源又污染环境。 本领域技术人员知道软化芯再生时的流量应明显小于净水器运行时的流量， 通常后者是前者的3~8倍。而在上述软化装置中，软化芯再生时的流量等于 净水器运行时的流量。所以，上述软化装置还是不够合理、不够科学。
b) .由于这种净水器设有中桶，导致净水器的造价显著上升(中桶成本占
净水器总成本的百分之十五以上)。
综上所述，公知技术中的带软化功能的饮水机专用净水器，软化芯再生
时，要么是再生操作复杂，用户不易掌握，再生效果很差；要么是虽然再生 效果很好，却浪费资源、污染环境，并且净水器造价很高。
本领域技术人员知道，在软化净水器设计方面，公知技术中已经有成熟 的技术，现在完全可以做到再生效果很好，不浪费或少浪费再生液资源， 并且操作十分简单，甚至可以做到全自动无人值守。但是，这些技术离不开 电气控制系统、电磁阀、多路阀等，显然，这些技术需要足够的制造成本予 以支持。而饮水机专用净水器是面向普通居民的产品，据市场调查在中国 现阶段，只有将单位产品的制造成本控制在60圆~ 150圆人民币才能得到市 场认可。显然，如此低的成本不能支持包含电磁闽、多路阀和电气控制系统 的任何技术。
以上就是带软化功能的饮水机专用净水器的背景技术，这就是说，要在 低成本的条件下，使饮水机专用净水器中的软化芯再生效果很好，操作简易， 不浪费或少浪费再生液(即浓盐水)，还需要技术上的突破。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术现状的不足而提供一种带软化功能的 饮水机专用净水器及软化芯再生装置。
本发明解决上述技术问题所釆用的技术方案为 一种带软化功能的饮水 机专用净水器及软化芯再生装置，其中净水器包括原水桶和净水桶，原水桶 设置在净水桶的上方，原水桶的底部设有用于净化水质的滤芯，净水桶的底 部设有用于软化水质的软化芯，在软化芯的下方设有控制饮水机水斗中水位 的下浮子阀，所述的软化芯上设有软化-再生转换器，净水器运行时软化-再生转换器设置在软化位置；其中软化芯再生装置包括净水桶和净水桶支撑 装置，净水桶底部设有所述的软化芯，再生时软化-再生转换器设置在再生
所述的滤芯可以是微孔陶瓷滤芯、活性炭芯或者中空纤维滤芯，也可以
是其它用于去除水中污染物的滤芯。微孔陶瓷滤芯中的微孔陶瓷可以是单面 过滤微孔陶瓷，也可以是双面过滤微孔陶瓷。
所述的净水桶支撑装置可以是饮水机壳体，也可以是其它能支撑净水桶 的支撑装置。
所述的软化芯包括壳体，壳体内设有钠型阳离子树脂，在钠型阳离子树 脂的上方和下方分别设有阻挡树脂泄漏的网板。所述的阿板由丝网和孔板组
成，孔板上所有的通孔均被丝网覆盖，丝网的目数不小于40目。所述的孔板 可以是平孔板，也可以时弧形孔板。
所述的软化-再生转换器就是一个流量调整装置，当净水器正常运行时, 将流量调整装置设置在大流量位置，此位置也称为软化位置，以满足净水器
出水流量要求；当软化芯再生时，将流量调整装置设置在小流量位置，此位 置也称为再生位置，以满足软化芯再生时所需的小流量要求。所述的流量调 整装置是设置在软化芯上的一个零件或部件，在结构上可以设计成将该装 置设置在软化芯的中心，通过旋转或拉压该流量调整装置来调整软化芯的出 水流量，也可以将流量调整装置设计成其它结构形式。
本发明的进一步技术措施是在原水桶中加入粉末状水处理材料，其中 包括粉末活性炭，先利用粉末状水处理材料对原水进行吸附、粘附、混凝或 氧化处理，再利用高精度过滤材料(例如高精度微孔陶瓷或中空纤维)进行 过滤。
本发明的进一步技术措施是在原水桶的顶部设有遮蔽原水桶中粉末状 水处理材料的内盖。
本发明的进一步技术措施是在原水桶的下方设有控制净水桶中水位的 上浮子闽。由于净水桶中的水位被得到控制，用户在给净水器加水时可以不 用顾忌净水檷中的水位。就是说，即使净水桶中水位上升到了上限，用户仍 然可以将原水桶加满水。这样，净水桶容积可以设计得较小，例如净水桶的 有效容积可以在1L 4L之间，原水桶容积可以设计得较大，例如原水桶的有 效容积在6L 20L之间。用户从净水桶取走多少水，净水器立即就净化多少 水向净水桶补充。净水桶容积小，则净水桶中的水就能经常被刚净化的新鲜水置换，故不易产生二次污染；原水桶容积大，用户一次加满水后可以在较 长时间内不用加水，方便操作。
使用时，先将软化芯中的软化-再生转换器设置在软化位置，并将带软 化功能的饮水机专用净水器安装在饮水机上(安装前应拆除饮水机上的聪明 座)，再向原水桶加满水。这时，净水器将自动对原水桶中的原水进行净化处 理，并将净化后的水储存在净水桶中和饮水机的水斗中，即原水桶中的原水 净化后流向净水桶，再经软化芯软化后流向饮水机水斗。当饮水机水斗中的 水位上升到上限位置时，下浮子阀关闭，净水桶中的水停止向饮水机水斗流 动。当净水桶中的水位上升到上限位置时，上浮子阀关闭，原水桶中的原水 停止向净水桶流动。
当用户开启饮水机出水龙头取水时，饮水机水斗中的水流向出水龙头， 水斗中的水位开始下降，下浮子阀开启；下浮子阀开启后，净水桶中的水通 过软化芯即时软化后流向饮水机水斗，净水桶中的水位开始下降，上浮子阀 开启；上浮子阀开启后，原水桶中的原水经滤芯净化后流向净水桶。
用户取水完毕时，饮水机水斗中的水停止流向出水龙头，净水桶中的水 通过软化芯即时软化后继续流向饮水机水斗，水斗中的水位开始上升；当水 斗中的水位上升到上限位置时，下浮子阀关闭，净水桶中的水停止流向饮水 机水斗，原水桶中的原水经滤芯净化后继续流向净水桶，净水桶中的水位开 始上升；当净水桶中的水位上升到上限位置时，上浮子阀关闭，原水桶中的 原水停止流向净水桶。
带软化功能的饮水机专用净水器使用一段时间后，其中的软化功能会逐 渐下降，当软化功能不能满足要求时，需要将软化芯作再生处理。
软化芯再生时，只需先将原水桶组件(包括安装在其上的所有零部件) 从净水器上移开，再从饮水机龙头放尽净水桶和饮水机水斗中的剩水，并保 持饮水机出水龙头处于开启状态，然后将软化芯上的软化-再生转换器设置 在再生位置，再向净水桶加入适量的浓盐水。这样，再生过程就开始了。待 净水桶中的浓盐水依次经软化芯、水斗全部从饮水机出水龙头流出后，再将 软化芯上的软化-再生转换器返回软化位置，然后用洁净自来水洗净软化芯、
水斗和饮水机管路中的残余盐分，再将原水桶组件装回净水器。至此，再生 过程结束，净水器可以开始正常运行。上述再生过程，也可以将净水桶架设 到其它的支撑装置上进行，这样可以省去清洗水斗和饮水机管路中残余盐分 的工作。
由于再生装置的再生流量可以按合理的再生流量设计，再生液中的钠离 子可以充分地与树脂中的钙镁离子交换，所以软化芯的再生效果很好，并且 再生液浪费也很少。
本发明技术的有益效果是软化芯的再生操作简易，再生装置合理，再 生效果很好，并且制造成本较低，所以十分适合家居和办公场所的普通用户 使用。
图1为本发明带软化功能的饮水机专用净水器实施例结构示意图。
图2为图1中的软化芯第一种结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为图2中的旋管结构示意图。
图5为图4的A — A剖面图。
图6为图1中的软化芯第二种结构示意图。
图7为6图中的拉压管左视图。
图8为本发明软化芯再生装置实施例结构示意图。
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下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述 并不构成对本发明保护范围的限制。
带软化功能的饮水机专用净水器实施例结合图l、图2、图3、图4和 图5所示，本实施例带软化功能的饮水机专用净水器包括原水桶(10)和净 水桶(5);原水桶(IO)设置在净水桶(5)的上方，其底部上方设有用于净 化水质的微孔陶瓷滤芯，其底部下方设有控制净水桶(5)中水位的上浮子阀
(6);净水桶(5)的底部设有用于软化水质的软化芯(3)，在软化芯(3) 的下方设有控制饮水机水斗中水位的下浮子阀(1)，原水桶(10)的上方设 有遮蔽粉末状水处理材料的内盖(12 )，内盖(12 )的上方设有净水器盖(11); 软化芯(3)通过"["形密封圏(4)与净水桶(5)的内侧壁密封；下浮子 阀(1)的阀体通过密封圏(2)与净水桶(5)底部的下表面密封。
所述的微孔陶瓷滤芯包括单面过滤微孔陶瓷(9 )和连接环(8 )，单面过 滤微孔陶瓷(9)和连接环(8)釆用硅橡胶粘接并密封，连接环(8)通过0 形密封圏(7)与原水桶(10)的底板密封。
软化芯(3)包括壳体(13)，壳体(13)内设有钠型阳离子树脂(21)， 在树脂(21)的上方和下方分别设有阻挡树脂(21)泄漏的上网板(15)和 下网板(28 ),上网板(l5 )上设有丝网(14 )，下网板(28 )上设有丝网(27 )， 丝网(14 )和丝网(27 )的目数不小于40目，树脂(21)的中间设有芯管(22 ); 芯管(22)的顶部和中下部分别与上网板(15)和下网板(28)密封固定连 接，芯管(22)的底部与壳体(13)底板的上表面接触并设有两个水流通道
(23 );软化芯(3 )的顶部设有盖板(16 ),盖板(16 )设有8个通孔(17 ) 和4个通水槽(20)，并在横轴和纵轴两个方位分别设有"软化"和"再生" 字样；软化芯(3)的中间设有包括旋管(19)和0形密封圈(18)组成的流 量调整装置，旋管(19)的中下部设有两个大孔(24)和一个小孔(25)，旋 管(19)的顶部设有便于旋转操作的扁平手把，旋管(19)和芯管(22)通 过0形密封圈(18)进行密封；当扁平手把指向"软化"字样时，对应旋管
(19)的两个大孔(24)连通水流通道(23)，而小孔(25)不通水；当扁平 手把指向"再生"字样时，对应旋管(19)的一个小孔(25)连通水流通道
(23)，而两个大孔(24)不通水；壳体(13)底部设有出水管，出水管外部 设有外螺紋，出水管内部设有可对旋管(19 )向下运动进行限位的台阶(26 )。 图1中的软化芯(3)也可以釆用图6的结构，结合图6和图7所示，软 化芯的中间设有包括拉压管(32)、盖形螺母(31)和0形密封圈(29、 30) 组成的流量调整装置，拉压管(32)的中下部设有两个大孔(34)，并在其中 一个大孔(34)的下方设有一个小孔(35)，拉压管(32)的顶部通过螺紋连
接盖形螺母(31);图示位置为拉压管(32 )的两个大孔(34 )连通水流通道 (33)，而拉压管(32)上的一个小孔(35)不通水，是流量调整装置处于大 流量时的位置，也称为软化位置；当拉压管(32)被向上拉起，使拉压管(32) 上的一个小孔(35)连通水流通道(33)时，而两个大孔(34)不通水，则 流量调整装置处于小流量位置，也称为再生位置；在软化芯的盖板上可以设 有"拉起为再生位置，压下为软化位置"的字样，或其它具有类似含义的字 样，提示用户操作。
使用时，向原水桶(10)加入粉末状水处理材料，利用给原水桶(10) 加水时的水流冲力将粉末状水处理材料与原水混合，原水与水处理材料混合 后成为混合液H0)，单面过滤微孔陶瓷(9)再对混合液(40)进行过滤， 过滤后的水流向净水桶(5)。
软化芯再生装置实施例结合图8所示，本实施例包括净水桶(5)和饮 水机壳体(39);净水桶(5)底部设有软化芯(3)，软化芯(3)通过"[" 形密封圈(4)与净水桶(5)的内侧壁密封，软化芯(3)上的旋管(19)旋 转到再生位置；饮水机壳体(39)的内部设有水斗(38)，水斗(38)通过出 水管(37)连通到出水龙头(36)。
软化芯(3 )再生时，开启出水龙头(36 )放尽净水桶(5 )和水斗(38 ) 中的剩水，并保持出水龙头(36)处于开启状态，在确认软化芯(3)上的旋 管(19)处于再生位置后，向净水桶(5)加入适量的浓盐水。这样，再生过 程就开始了。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描 述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述实施例对本发明已进行了详细 的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修 改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其 均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
权利要求
1.一种带软化功能的饮水机专用净水器，其包括原水桶和净水桶，原水桶设置在净水桶的上方，原水桶的底部设有用于净化水质的滤芯，其特征是净水桶的底部设有用于软化水质的软化芯，软化芯的下方设有控制饮水机水斗中水位的下浮子阀。
2. 根据权利要求1所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是所述的软化芯内部设有阳离子树脂，软化芯上设有软化-再生转换器。
3. 根据权利要求2所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是所述的软化-再生转换器包括旋管或拉压管。
4. 根据权利要求1所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是原水桶底部下方设有控制净水桶中水位的上浮子阀。
5. 根据权利要求1所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是所述的滤芯包括微孔陶瓷。
6. 根据权利要求1所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是原水桶中设有粉末状水处理材料。
7. 根据权利要求6所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是所述的粉末状水处理材料包括粉末活性炭。
8. 根据权利要求1所述的一种带软化功能的饮水机专用净水器，其特征 是原水桶的顶部设有遮蔽粉末状水处理材料的内盖。
9. 一种软化芯再生装置，其特征是包括净水桶和净水桶支撑装置，净 水桶底部设有软化芯，软化芯内部设有阳离子树脂，软化芯上设有软化-再 生转换器。
10. 根据权利要求9所述的软化芯再生装置，其特征是所述的净水桶支 撑装置是饮水机壳体。
全文摘要
一种带软化功能的饮水机专用净水器及软化芯再生装置，其中净水器包括原水桶和净水桶，原水桶设置在净水桶的上方，原水桶的底部设有用于净化水质的滤芯，净水桶的底部设有用于软化水质的软化芯，在软化芯的下方设有控制饮水机水斗中水位的下浮子阀，所述的软化芯上设有软化-再生转换器，净水器运行时软化-再生转换器设置在软化位置；其中软化芯再生装置包括净水桶和净水桶支撑装置，净水桶底部设有所述的软化芯，再生时软化-再生转换器设置在再生位置。本发明技术的显著优点是软化芯的再生操作简易，再生装置合理，再生效果很好，并且制造成本较低，所以十分适合家居和办公场所的普通用户使用。
文档编号C02F1/42GK101353183SQ200810160878
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者黄樟焱 申请人:黄樟焱