一种无泵、节能节水型直流式家用纳滤净水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种无泵、节能节水型直流式家用纳滤净水器，所述净水器包括进水口和过滤装置，其中，过滤装置包括串联的前置预处理滤芯和纳滤膜滤芯组，所述纳滤膜滤芯组由并联的多组滤芯组成，每一组滤芯具有一级或串联的多级纳滤膜滤芯，在同一组滤芯中，上一级滤芯的浓水出口与相邻的下一级滤芯的进水口相连，各组最后一级滤芯的浓水汇合后通过浓水管道排出，各组各级纳滤膜滤芯的净水汇合后通过净水管道排出；所述浓水管道和净水管道连接到四面阀，净水总出口与自来水管道上装有启闭联动阀。本实用新型的净水器能够有效去除水中污染物，出水可直接饮用，没有二次污染，具有结构简单、过滤效率高的优势。
【专利说明】一种无泵、节能节水型直流式家用纳滤净水器
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及净水器，特别是一种无泵、节能节水型直流式家用纳滤净水器。【【背景技术】】
[0002]市政自来水通常通过三级严格监测，并在入管前喷洒消毒剂，使之在色度、浑浊度、嗅味等方面达到国家颁布的卫生指标。然而实际生活中经常会看到浑浊、有异味的自来水，或含有其它肉眼看不到的杂质。水厂水的净化易受各种因素干扰，如天气、人为原因等。另一方面，自来水的二次污染是造成污染的另一个主要原因，例如年久失修的输水管网、长期无人清理的高层建筑的储水等都已成为自来水二次污染和重要隐患。
[0003]家用净水器的主要作用是去除自来水中的漂浮物、重金属、漂白剂、有机污染物、细菌和病毒等，还可以改善饮用水口感，此外还应当保留水中的有益物质。然而，大部分家用净水器内都设有净水贮藏室，方便短时间大量供水。净水贮藏室通常位于净水器内部，不便于清洗，使用时间长了容易滋生细菌病毒，对净水产生二次污染。
[0004]例如中国发明专利申请CN201210260501.4公开的一种直饮机，包括净水系统，其中净水系统包括预过滤装置，其进水口连通至自来水入口 ；以及压力储水容器，所述压力储水容器分别连通至预过滤装置的出水口和纯净水出口。对于这类设备，如果不能及时清洗储水容器，或清洗频率不够、清洗不彻底，容易会对经过过滤的净水造成二次污染，危害饮水健康。
[0005]另一方面，对于能够有效过滤重金属、病毒等污染物的反渗透膜滤芯，由于系统对水压有一定要求，使用时往往需要对系统进行加压，因此采用反渗透膜这种净水工艺的家用净水器一般都具有电源，产生固定的能源消耗。
[0006]例如中国发明专利申请CN200910186213.7公开的一种饮用水净化器，包括太阳能电池、控制器、蓄电池、微型增压泵、粗滤层、超滤/反渗透膜元件和壳体，其中，增压泵安装在粗滤层的前端。可以看出，为了提高系统内水压，该技术方案采用了增压泵，并需要为增压泵提供额外电源，以维持系统压力，从而有固定能源消耗。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种不需要增压泵、有效节能、杜绝二次污染、过滤效果好、结构简单的净水器。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无泵、节能节水型直流式家用纳滤净水器，所述净水器包括与自来水管道相连接的进水口、与所述进水口相连的过滤装置，其中，所述过滤装置包括串联的前置预处理滤芯和纳滤膜滤芯组，所述纳滤膜滤芯组由并联的多组纳滤膜滤芯组成，每一组纳滤膜滤芯具有一级或串联的多级纳滤膜滤芯，每一个纳滤膜滤芯都具有进水口、净水出口和浓水出口 ；在同一组纳滤膜滤芯中，上一级纳滤膜滤芯的浓水出口与相邻的下一级纳滤膜滤芯的进水口相连，各组最后一级纳滤膜滤芯的浓水汇合后通过浓水管道排出，各组各级纳滤膜滤芯的净水汇合后通过净水管道排出；所述浓水管道和净水管道连接到四面阀的第一端口和第二端口，四面阀的第三端口为净水总出口，四面阀的第四端口为浓水总出口 ；净水总出口与自来水管道上安装启闭联动阀。
[0009]根据一种优选的实施方式，所述浓水管道上具有浓水调节阀，可以单独调节浓水管道的流量。
[0010]根据另一种优选的实施方式，所述浓水管道上具有节水调节阀。节水调节阀具有根据入水品质调节浓水排量的功能。当选用节水调节阀时，当自来水的TDS值为200ppm以下时，节水调节阀可以选择低排浓水量档位；当自来水的TDS值为200-500ppm时，节水调节阀选择中排浓水量档位；当自来水的TDS值高于500ppm时,节水调节阀选择高排浓水量档位。
[0011]优选地，所述活性炭纤维复合滤芯具有进水口和出水口，所述纳滤膜滤芯的进水口、净水出口和浓水出口与活性炭纤维复合滤芯的进水口和出水口处于同一侧。
[0012]在本实用新型中，四面阀用于实现净水管道和浓水管道的同时控制，当净水管道关闭时，浓水管道也同时管壁关闭。它是现有技术的产品，例如采用深圳市陶氏水处理设备技术开发有限公司销售的四面阀产品，或例如中国专利申请CN200910045289公开的四面阀，或如图1、2所示的四面阀，当净水水压(Pl)浓水水压(P2)时，四面阀处于关闭状态，浓水水路断开；当净水水压(Pl) 1/2浓水水压(P2)，四面阀打开，浓水水路通。
[0013]在本实用新型中，四面阀用于控制净水和浓水管路的同时开启和关闭，启闭联动阀用于控制进水和净水管路的同时开启和关闭。由于设置了启闭联动阀，当机器不使用时，本实用新型的净水器管路是不承压的，可有效避免净水器漏水，避免用户损失。
[0014]在本实用新型中，所述前置预处理滤芯是活性炭纤维复合滤芯。特别优选地，所述活性炭纤维复合滤芯的材料为碳纤维和微米级熔喷聚丙烯。前置预处理活性炭纤维复合滤芯的主要作用是过滤颗粒物、悬浮物和余氯，并保护后置滤芯。例如采用东莞市科菱净水科技有限公司销售的聚丙烯熔喷滤芯产品。
[0015]特别优选地，在本实用新型中，所述纳滤膜滤芯可选用例如北京碧水源公司生产销售的低压纳滤膜产品，或采用中国实用新型专利ZL2013204992806公开的卷式膜。
[0016]使用时，开启启闭联动阀后，自来水通过启闭联动阀后经过活性炭纤维复合复合滤芯过滤，然后进入串并联的多级多组纳滤膜滤芯，每一个纳滤膜滤芯的净水被汇总到净水管道，上一级纳滤膜滤芯的浓水作为下一级纳滤膜滤芯的进水，最后一级纳滤膜滤芯的浓水汇总到浓水管道，去除了重金属、余氯、细菌、病毒、有机污染物的净水通过四面阀再经过启闭联动龙头阀流出，浓缩水通过节水调节阀控制后再经过四面阀排出。
[0017]当关闭启闭联动阀后，自来水停止进水，四面阀的浓缩水管路端关闭，净水和废水同时关闭。
[0018]本实用新型的有益效果包括:
[0019]1、采用碳纤维和微米级熔喷PP和纳滤膜的联合过滤机构，能够有效去除自来水中的水垢、重金属、余氯、细菌、病毒、有机污染物等各类污染物，相比起其他滤芯，水的使用率提高50%以上；
[0020]2、通过多组多级纳滤膜滤芯的联合使用，降低设备对系统水压的要求，无需增压泵也能流畅出水，因此无需接入电源，有效降低能源消耗，由于没有电源和增压泵，从而降低了噪音，还能减缓管路因泵升压带来的漏水风险；
[0021]3、通过多组多级纳滤膜滤芯的联合使用，具有大通量、无储水桶的结构，解决了储水容器的二次污染问题，确保用水安全。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0022]图1为本实用新型的净水器的结构示意图；
[0023]图2为四面阀断开状态的工作示意图；
[0024]图3为四面阀连通状态的工作示意图；
[0025]图4为前置预处理滤芯结构图；
[0026]图5为纳滤膜滤芯结构图；
[0027]其中，1、净水进水口 ；2、浓水进水口 ；3、净水出水口 ；4、浓水出水口 ；5、上隔膜；6、下隔膜；7、活动环；11、前置预处理滤芯；12、四面阀；13、浓水调节阀；14启闭联动阀；16、活性炭纤维复合滤芯滤壳；17、活性炭纤维；18、熔喷PP ;19、活性炭纤维复合滤芯进水口 ；20、活性炭纤维复合滤芯出水口 ；21、0型密封圈；22、滤芯盖；23、纳滤膜滤壳；24、纳滤膜进水口 ；25、纳滤膜净水出口 ；26、纳滤膜浓水出口 ；27、中心管；28、浓水管。
【【具体实施方式】】
[0028]通过下述实施例用于非限制性地说明本实用新型的技术方案。本实用新型的保护范围应当由权利要求书确定，所有等同的技术方案都属于本实用新型的保护范围。
[0029]如图1所示的净水器，包括设备外壳、安装在外壳中的前置预处理滤芯11、两组每组三级纳滤膜滤芯、管道、联动启闭阀14和四面阀12。其中，联动启闭阀安装在自来水管路和净水取水管路上，净水管道和浓水管道上安装四面阀。
[0030]如图1、2所示，当净水水压(Pl) >浓水水压(P2)时，四面阀处于关闭状态，浓水水路断开；当净水水压(Pl) ( 1/2浓水水压(P2)，四面阀打开，浓水水路通。
[0031]市政自来水管道直接连接到前置预处理滤芯，然后进入两组并联的纳滤膜滤芯，每组纳滤膜滤芯由串联的三级构成，上一级滤芯的浓水作为下一级滤芯的进水，最后一级滤芯的浓水汇合到管道中。经过纳滤膜组过滤后，浓缩水被收集排出，净水通过四面阀和联动启闭阀被排出，没有储水容器的设计确保过滤的水不被二次污染。
[0032]前置预处理滤芯如图4所示，采用碳纤维复合滤芯，过滤机构由熔喷PP和活性炭纤维复合构成，其进水口和出水口均设置在同一端。
[0033]纳滤膜滤芯如图5所示，其进水口、净水出口和浓水出口均设置在同一端，通过中心管和浓水管分流浓水和净水。
[0034]本实施例的设备适用于市政自来水水源，由于采用活性炭纤维复合前置预处理滤芯和低压纳滤膜滤芯，能够有效去除水垢、重金属、余氯、细菌病毒或其他有机污染物，可直接饮用，因此在室内外环境下均可使用，出水水质符合国家卫生部《生活饮用水净水器卫生安全与功能评价规范一一般净水器》(2001)标准，同时其出水TDS可保持在10ppm以下。此外，由于集成过滤、加热、制冷功能，有效实现多种水温出水。本实施例的净水器在4-40 V环境下均可正常运作，故适用于大部分室内外环境。它通过市政管道的水压作为动力，适用水压为0.2-0.4MPa，净水流量可达到0.8-1.5L/min。
[0035]以本项目单台机器而言，如果与市场一台50加仑带压力桶的净水器相比较，四口之家(按每人每天3升水计)每年节约用电至少12度以上，节水至少11吨以上。如果以市场净水器保有量100万台计算，一年要省电1400万度电，1100万吨水，其产生的经济效益无疑是巨大的。
[0036]本实用新型的净水器结构简单，过滤效率高，没有二次污染，广泛适用于各种场合，具有市场推广前景。
【权利要求】
1.一种无泵、节能节水型直流式家用纳滤净水器，所述净水器包括与自来水管道相连接的进水口、与所述进水口相连的过滤装置，其特征在于所述过滤装置包括串联的前置预处理滤芯和纳滤膜滤芯组，所述纳滤膜滤芯组由并联的多组纳滤膜滤芯组成，每一组纳滤膜滤芯具有一级或串联的多级纳滤膜滤芯，每一个纳滤膜滤芯都具有进水口、净水出口和浓水出口 ；在同一组纳滤膜滤芯中，上一级纳滤膜滤芯的浓水出口与相邻的下一级纳滤膜滤芯的进水口相连，各组最后一级纳滤膜滤芯的浓水汇合后通过浓水管道排出，各组各级纳滤膜滤芯的净水汇合后通过净水管道排出；所述浓水管道和净水管道连接到四面阀的第一端口和第二端口，四面阀的第三端口为净水总出口，四面阀的第四端口为浓水总出口 ；净水总出口与自来水管道上安装启闭联动阀。
2.根据权利要求1所述的净水器，其特征在于所述浓水管道上具有浓水调节阀。
3.根据权利要求1所述的净水器，其特征在于所述浓水管道上具有节水调节阀。
4.根据权利要求1所述的净水器，其特征在于所述前置预处理滤芯是活性炭纤维复合滤芯。
5.根据权利要求1所述的净水器，其特征在于所述活性炭纤维复合滤芯具有进水口和出水口，所述纳滤膜滤芯的进水口、净水出口和浓水出口与活性炭纤维复合滤芯的进水口和出水口处于同一侧。
【文档编号】B01D61/18GK204073856SQ201420326169
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】戴开跃, 鲁纯, 梁辉, 文剑平 申请人:北京碧水源净水科技有限公司