专利名称：水净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水净化装置。
背景技术：
一般来说，水净化装置是一种用来过滤存在于水中的异物或重金属的装置。水净化装置包括水净化器、水电离器等。存储通过过滤器净化的水的冷、热水箱可以被安装在水净化装置中。预先冷却的水存储在冷水箱中，预先加热的水存储在热水箱中。并且，电解装置可被安装在水净化装置中来电解水，从而提供碱性水。在这种情况下，泵被安装在电解装置内来使已电解的碱性水流向取水单元。然而，因为冷水长时间存储在冷水箱内，冷水可能因为异物渗透进冷水箱而被污染。并且，冷水箱的内表面可能由于冷水中未过滤的物质积累在冷水箱上而被粘泥覆盖，因此存储在冷水箱的水可能被再污染。
另外，由于电解过程中形成的水垢积累于冷水箱中，冷水可能混合着水垢流出。另外，当冷水在冷水箱内存储一定时期时，冷水的pH值可能降低。而且，冷水的pH值降低使得很难获得具有期望的PH值的水。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的问题，因此本发明的一个目的是提供这样一种水净化装置:该水净化装置能阻止冷水被污染和再污染，抑制水垢积累并获得具有期望的pH值的水。根据本发明的一个方面，提供一种水净化装置，所述水净化装置包括:过滤单元，其用于过滤水以得到净水；净水管，从所述过滤单元排出的净水流经所述净水管；以及冷却单元，所述净水管通过所述冷却单元，所述冷却单元冷却所述净水管以产生冷水。根据本发明的另一个方面，提供一种水净化装置，所述水净化装置包括:过滤单元，其用于过滤水以得到净水；净水管，从所述过滤单元排出的净水流经所述净水管；冷却单元，所述净水管通过所述冷却单元，所述冷却单元冷却所述净水管以产生冷水；以及电解装置，其用于使从所述过滤单元排出的净水电离为碱性水和酸性水。根据本发明的又一个方面，提供一种水净化装置，所述水净化装置包括:过滤单元，其用于过滤水以得到净水；净水管，从所述过滤单元排出的净水流经所述净水管；冷却单元，所述净水管通过所述冷却单元的下部，从而冷却所述净水管的上部以产生冷水；以及电解装置，其用于使从所述过滤单元排出的净水电离为碱性水和酸性水。
通过以下结合附图所做的详细描述可以更清楚地理解本发明的上述和其它方面、特征和其它优点，其中，图1是说明根据本发明一个示例性实施例的水净化装置的结构图，图2是说明根据本发明另一个示例性实施例的水净化装置的结构图，图3是说明根据本发明一个示例性实施例的构成水净化装置的冷却单元的结构图，图4是说明根据本发明另一个示例性实施例的构成水净化装置的冷却单元的结构图，图5是说明根据本发明又一个示例性实施例的构成水净化装置的冷却单元的结构图，图6是说明如图5所示的冷却单元的剖视图，和图7是说明如图5所示的冷却单元内的计算流体动力学分析的模拟结果的示意图。
具体实施例方式现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。图1是说明根据 本发明一个示例性实施例的水净化装置的结构图。根据图1，水净化装置可包括过滤单元10、净水管20和冷却单元110。过滤单元10可包括沉淀物过滤器11、前置碳过滤器12、反渗透膜过滤器13和后置碳过滤器14。并且，过滤单元10还可包括超滤过滤器(未显示)和纳滤过滤器(未显示)。由于无纺布被用于沉淀物过滤器11，沉淀物过滤器11过滤掉存在于原水中的异物和悬浮固体。由于活性炭被用于前置碳过滤器12，前置碳过滤器12过滤掉存在于原水中的氯化合物和气味。反渗透膜过滤器13过滤具有大约0.001 μ m直径的细小颗粒。由于具有与比前置碳过滤器中的活性炭更好的吸附能力，后置碳过滤器14去除色素和气味。由于弦式中空膜被用于超滤过滤器，超滤过滤器过滤掉存在于原水中的细菌。在过滤单元10中进行过滤后得到的净水沿着净水管20流到冷却单元110。在下文中将更详细地描述冷却单元110。净水管20还可包括电解装置101。在这样的情况下，电解装置101可被布置在冷却单元110的净水进口或出口。并且，可在冷却单元110和电解装置101之间的净水管部分22中布置止回阀22a。还可设置电解水管25，以便将电解装置101与位于过滤单元10和冷却单元110之间的净水管部分21直接连接。在这样的情况下，可在电解水管25的入口端布置三通阀21a。三通阀21a将从过滤单元10流出的净水选择性地供给到冷却单元110和电解装置101中的一个。电解水管25使从过滤单元10流出的净水在通过冷却单元110的情况下直接供给到电解装置101。电解装置101电解冷水，以便使冷水电离为酸性水和碱性水。电解装置101中的碱性水通过净水管23被供给到取水单元60，而电解装置101中的酸性水通过排水管26被外排。取水单元60意味着它具有如同水龙头一样的结构，用户可以通过该取水单元获取水。排水管26可连接到位于电解装置101和取水单元60之间的净水管部分23，并且可在该连接区域中布置三通阀23a。下面将更详细地描述具有上述构造的根据本发明一个示例性实施例的水净化装置的操作。参照图1，当冷碱性水被选用时，原水被供给到过滤单元10中。通过过滤单元10将原水过滤变为净水。在这样的情况下，在过滤单元10和冷却单元110之间的三通阀21a的控制下，从过滤单元10排出的净水流进冷却单元110。在这样的情况下，由于净水管20被安装为通过冷却单元110，净水管20内的冷却水在通过冷却单元110时被迅速冷却。当止回阀22a打开时，在冷却 单元110中冷却后的净水流进电解装置101。电解装置101内的净水通过电解被电离为酸性水和碱性水。酸性水通过排水管26被外排，而碱性水被供给到取水单元60。同时，当室温碱性水被选用时，在过滤单元10和冷却单元110之间的三通阀21a的控制下，从过滤单元10排出的净水流进电解水管25。在这样的情况下，在过滤单元10中进行净化后得到的净水可不被供给到冷却单元110。在冷却单元110中电离后的碱性水被直接供给到取水单元60，以允许用户获得具有准确的pH值和室温的碱性水。并且，电离后的酸性水可通过排水管26被外排。利用上述水净化装置，由于碱性水在电解装置101中被电离之后被立即供给至取水单元60，用户可获得具有期望的pH值的冷碱性水。因此，基本上能够解决当电离后的碱性水被存储一定时期后碱性水的PH值降低的问题。并且，由于电解装置101中电离后的碱性水被直接排放进取水单元60，虽然在电解装置101中的净水电解过程中形成水垢，但是可以阻止在电解装置101内积累水垢。另外，由于在水净化装置内没有分离地安装冷水箱且水沿着净水管20流动，因此水流阻力非常低。由于净水管20内的水可借助作用在过滤单元10入口处的水压流到取水单元60，因此在水净化装置内不需要额外安装用来迫使水流经净水管20的泵。由于在水净化装置内没有安装泵，在水净化装置内产生的噪声可显著降低。上述水净化装置是一种可供给电离净水的装置。这种水净化装置根据用户的偏爱提供冷电离水或室温电离水。接下来，将更详细地描述根据本发明另一个示例性实施例的水净化装置。根据本发明另一个示例性实施例的水净化装置由用于供给电离水的模块和用于供给非电离净水的模块组成。该另一个示例性实施例中的供给电离水的结构与上一个示例性实施例完全一样。因此，在该另一个示例性实施例中将更详细地描述用于供给非电离净水的模块，并且，在与上一个示例性实施例完全一样的模块内，相同元件具有相同的附图标记。图2是说明根据本发明另一个示例性实施例的水净化装置的结构图。
参照图2，根据本发明另一个示例性实施例的水净化装置还可包括用于使取水单元60连接到冷却单元110的冷水管28。冷水管28使冷却单元110内的冷水在不通过电解装置101的情况下直接供给到取水单元60。并且，水净化装置还可包括旁通管27，该旁通管27用于使冷水管28连接到位于过滤单元10和冷却单元110之间的净水管部分21。旁通管27使从过滤单元10排出的净水在不通过冷却单元110和电解装置101的情况下直接供给到取水单元60。下面将详细地描述具有上述构造的根据本发明另一个示例性实施例的水净化装置的操作。参照图2，根据用户的偏爱，水净化装置的操作分成供给电离水的操作或供给非电离水的操作。并且，供给电离水的操作分成供给冷碱性水的操作和供给室温碱性水的操作，而供给非电离水的操作分成供给冷却水的操作和供给室温净水的操作。供给电离水的操作和上一个示例性实施例的操作完全一样，因此为了简明被省略其描述。当冷却水被选用时，从过滤单元10排出的净水在三通阀21a的控制下流进冷却单元110。在这样的情况下，净水不流进电解水管25和旁通管27。流进冷却单元110的净水被冷却单元110冷却成冷却水。位于冷却单元110和电解装置101之间的三通阀21a关闭了水道，冷水管28的三通阀28a打开冷水管28的一条水道。由于净水管20通过冷却单元110，净水管20内的冷却水在通过冷却单元110时被迅速冷却。冷却单元110内的冷却水沿着冷水管28流动，并且流进取水单元60。因此，用户可获得冷却水。
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同时，当室温净水被选用时，在过滤单元10和冷却单元110之间的三通阀21a被关闭。在这样的情况下，过滤单元10内的净水不流进冷却单元110和电解水管25。过滤单元10内的室温净水沿着旁通管27流动。在这样的情况下，在布置在旁通管27出口处的三通阀28a的控制下，旁通管27内的室温净水流进取水单元60。因此，用户可获得室温净水。并且，在水净化装置内没有分离地安装冷水箱，因此，即使当电离水或非电离净水流进水净化装置时，由于水沿着净水管20流动，可以显著降低水流阻力。由于在水净化装置内不需要额外安装用来迫使水流经净水管20的泵，因此，水净化装置内产生的噪声可以显著降低。用于快速冷却净水的冷却单元110通常被应用在根据本发明的第一个和另一个示例性实施例的上述水净化装置内。在下文中将更详细地描述可用于第一个和另一个示例性实施例的冷却单元110。图3是说明根据本发明一个示例性实施例的构成水净化装置的冷却单元的结构图。参照图3，冷却单元110可包括蒸发器111、储热单元112、防冻剂循环单元115和热交换单元118。蒸发器111构成制冷系统的一部分，该制冷系统包括压缩机(未显示)、冷凝器(未显示)和膨胀件(未显示)。当冷却系统开始工作时，压缩机内的压缩制冷剂流进冷凝器和膨胀件，并膨胀以便向蒸发器111供给低压制冷剂。
循环管116和净水管31被布置为通过热交换单元118。在热交换单元118内可装有热传递流体。在这样的情况下，通过热交换单元118的净水管部分31可以直线形式或螺旋线圈形式保持在热交换单元118内部，。当净水管具有螺旋线圈形状时，这导致净水管和热交换单元118进行热交换的时间增加。冷却单元110还可包括储热单元112和防冻剂循环单元115。储热单元112和防冻剂循环单元115将冷空气传递给热交换单元118。储热单元112可包括:接受件113，蒸发器111通过接受件113 ;以及热交换介质114，该热交换介质114保持在接受件113内。热传递流体或冰可用作热交换介质114。防冻剂循环单元115可包括:循环管116，防冻剂通过循环管116流动；以及循环泵117，该循环泵117用于迫使循环管116内的防冻剂流动。这里，氯化钙溶液、氯化镁溶液、乙二醇溶液或乙醇溶液可用作防冻剂。下面将详细地描述具有上述构造的根据本发明该示例性实施例的冷却单元110的操作。当制冷系统开始工作时，低温制冷剂在蒸发器111中流动。蒸发器111中的冷空气将储热单元112内的水冷却，使得在储热单元112内形成冰。在这样的情况下，由于储热单元112借助于冰在热学上储藏冷空气，储热单元112的实际作用是作为储冰单元112。并且，当防冻剂循环单元115的泵开始工作时，防冻剂沿着循环管116进行循环。循环管116内的防冻剂通过将储热单元112的冷空气传递给热交换单元118来冷却热交换单元118。在这样的情况下，由于净水管31被安装为通过热交换单元118，净水管31内的净水在通过热交换单元118时被快速冷却。如上所述，该水净化装置具有如下构造:快速冷却沿着净水管流动的净水，然后紧接着通过取水单元60获得冷却净水。该水净化装置具有如下优点:由于在水净化装置内没有分离地安装冷水箱，基本上可阻止外部污染物流进冷水箱从而污染冷水。并且，由于在水净化装置内没有分离地安装冷水箱，可减小水净化装置的体积。图4是说明根据本发明另一个示例性实施例的构成水净化装置的冷却单元的结构图。参照图4，冷却单元120可包括蒸发器121和热交换单元123。热传递流体124被容纳在热交换单元123内部。在这样的情况下，可以使用不同的热传递流体如水和防冻剂作为热传递流体124。线圈形状的净水管33被保持在热交换单元123内，并且蒸发器121可具有线圈形状以便于它能围绕线圈形状的净水管部分33。在这样的情况下，由于蒸发器121形成为能围绕线圈形状的净水管部分33，因此保持在热交换单元123内的制冷管长度可相对地延长。另外，热交换单元123的冷却能力可增加。这里，优选的是，通过将蒸发器121与线圈状的净水管部分33间隔地布置来防止净水管部分33内的净水结冰。并且，蒸发器121可包括诸如具有优良传导性的铝板等热传递件和以Z字形状安装在热传递件内部的制冷管。在这样的情况下，热传递件可布置为能围绕净水管33。这一结构未在这里显示。
热交换单元123还可包括使热传递流体124进行流动的搅拌器126。搅拌器126可包括电动机127和叶片128。搅拌器126的叶片128可在净水沿着净水管20流动的方向上旋转，或者沿上述方向的相反方向旋转。
下面将详细地描述具有上述构造的根据本发明另一个示例性实施例的冷却单元的操作。当制冷系统开始工作时，蒸发器121内的制冷剂沿着线圈状的净水管部分流动。并且，当搅拌器126的叶片128沿着蒸发器121内的制冷剂流动的方向旋转，或者沿上述方向的相反方向旋转时，热交换单元123内的热传递流体124形成一股与制冷剂循环流动方向相反的水流。因此，可以提供热传递流体124和制冷剂之间的热交换效率。净水管33具有通过热交换单元123的线圈状区域，因此净水在通过热交换单元123时可被充分冷却。如上所述，该水净化装置具有如下构造:快速冷却沿着净水管33流动的净水，然后紧接着通过取水单元60获得冷却净水。该水净化装置具有如下优点:由于在水净化装置内没有分离地安装冷水箱，基本上可阻止外部污染物流进冷水箱从而污染冷水。并且，由于在水净化装置内没有分离地安装冷水箱，可减小水净化装置的体积。图5是说明根据本发明又一个示例性实施例的构成水净化装置的冷却单元的结构图，图6是说明冷却单元的剖视图，图7是说明冷却单元内的计算流体动力学分析的模拟结果的示意图。参照图5，冷却单元130可包括:蒸发器131，该蒸发器131布置在净水管35上；以及热交换单元133，该热交换单元133装有用于使蒸发器131和净水管35之间进行热交换的热交换流体。在这样的情况下，当热传递流体是水时，蒸发器131布置为能通过净水管35的上部，因此，净水管35可布置为不受在冷却水的过程中形成的冰干扰。净水管35通过热交换单元133，并且蒸发器131可布置在净水管35上方以便于能与净水管35间隔开。线圈形状的净水管35可布置在热交换单元133的下面。该净水管可是弯曲的以便于它的线圈状区域35能被平行排列。制冷管形成线圈状，于是蒸发器131可布置在净水管35上方。可在蒸发器131内形成热交换销。并且，蒸发器131可包括诸如具有优良传导性的铝板等热传递件和以Z字形安装在热传递件内部的制冷管。但是，这一结构未在这里显示。热传递流体134被容纳在热交换单元133内部，在这样的情况下，可以使用不同的热传递流体如水和防冻剂作为热传递流体134。冷却单元130还可包括使热传递流体134进行流动的搅拌器136。搅拌器136可包括电动机137和叶片138。搅拌器136的叶片138可沿如下方向旋转:该方向与净水沿着净水管35流动的方向相反，形成一股与净水循环流动方向相反的热传递流体134的水流。因此，可以提高热传递流体134和净水管35之间的热交换效率。下面将详细地描述具有上述构造的根据本发明又一个示例性实施例的冷却单元的操作。
参照图6，由于蒸发器131的线圈状部分被布置在热交换单元133上方，热交换单元133的热传递流体134首先在蒸发器131的邻近被冷却。在这样的情况下，当水被用作热传递流体134时，因为水在4°C时具有最高密度，水由于密度梯度的不同而从顶部结冰。在这样的情况下，蒸发器被布置为能通过净水管的上部，因此净水管可被布置为不受在冷却水的过程中形成的冰干扰。当蒸发器131使水温突然降低时，热交换单元133内的水被分成上区域和下区域，也就是，冰区域和热交换区域。因此，即使水温突然降低，也能够阻止净水管35内的净水结冰。参照图7，用计算流体动力学分析来模拟热交换单元133的温度分布。结果显示，即使水温突然下降，冰也仅在热交换单元133的上部形成，但是很难向热交换单元133的下部发展。因此，即使水被用作热交换单元133内的热传递流体134，也可以阻止净水管35内的净水结冰。由于冰不向热交换单元133底部发展，从而不干扰净水管35，因此能阻止净水管35内的净水结冰。虽然已经 结合示例性实施例显示和描述了本发明，但是对本领域的技术人员来说，显然可以在不脱离本发明所附权利要求书限定的主题和范围的情况下进行修改和变化。
权利要求
1.一种水净化装置，包括: 过滤单元，其用于过滤水以得到净水； 净水管，从所述过滤单元排出的净水流经所述净水管；以及 冷却单元，所述净水管通过所述冷却单元，所述冷却单元冷却所述净水管以产生冷水， 其中所述冷却单元包括: 蒸发器，蒸发的制冷剂在所述蒸发器中流动；以及 热交换单元，所述净水管通过所述热交换单元，所述热交换单元装有用于将蒸发器中的冷传递给净水管的热传递流体，并且其中所述热传递流体是水， 其中蒸发器被布置成使得蒸发器围绕净水管。
2.一种水净化装置，包括: 过滤单元，其用于过滤水以得到净水； 净水管，从所述过滤单元排出的净水流经所述净水管；以及 冷却单元，所述净水管通过所述冷却单元，所述冷却单元冷却所述净水管以产生冷水， 其中所述冷却单元包括: 蒸发器，蒸发的制冷剂在所述蒸发器中流动；以及 热交换单元，所述净水管通过所述热交换单元，所述热交换单元装有用于将蒸发器中的冷传递给净水管的热传递流体，并且其中所述热传递流体是水， 其中蒸发器被布置成使得蒸发器通过净水管的上部，并且净水管被布置成使得净水管不干扰通过蒸发器冷却水的过程中形成的冰。
3.根据权利要求1或2所述的水净化装置，其中所述蒸发器被布置在净水管上使得蒸发器与净水管间隔开。
4.根据权利要求1或2所述的水净化装置，其中所述热交换单元还包括使热传递流体流动的搅拌器。
5.根据权利要求1或2所述的水净化装置，其中通过冷却单元的净水管部分以线圈形状安装。
6.根据权利要求1或2所述的水净化装置，还包括用于把取水单元和冷却单元连接起来的冷水管。
7.根据权利要求1所述的水净化装置，还包括用于把取水单元和布置在过滤单元和冷却单元之间的管连接起来的旁通管。
8.根据权利要求1或2所述的水净化装置，其中所述水净化装置还包括电解装置，其用于使从所述过滤单元排出的净水电离为碱性水和酸性水。
9.根据权利要求8所述的水净化装置，还包括用于把电解装置与布置在过滤单元和冷却单元之间的管连接起来的电解水管。
10.根据权利要求9所述的水净化装置，其中所述电解装置被布置在冷却单元的冷却水的出口处。
全文摘要
本发明提供一种水净化装置。所述水净化装置包括过滤单元，其用于过滤水以得到净水；净水管，从所述过滤单元排出的净水流经所述净水管；以及冷却单元，所述净水管通过所述冷却单元，所述冷却单元冷却所述净水管以产生冷水。因此，所述水净化装置可有效地阻止冷水被污染和再污染，抑制水垢积累和获得具有期望的pH值的水。
文档编号C02F9/08GK103145278SQ20131005090
公开日2013年6月12日 申请日期2008年4月24日 优先权日2007年4月24日
发明者金元年, 朴相炫, 赵祐晟 申请人:熊津豪威