专利名称：一种自来水净化与纯化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理装置，特别是一种家用自来水净化与纯化装置，该装置应用过滤和反渗透技术对自来水进行净化与纯化处理。
反渗透技术是对原水(如自来水、海水等)加压，让水分子透过反渗透膜孔制取纯水的；与此同时，粒径远远大于膜孔的细菌、病毒、农药、重金属离子等致病致癌污染物被它截留。
用反渗透法纯化自来水时，随着水分子沿垂直于膜面的方向透过反渗透膜，伴生以下问题(1)反渗透膜的材料耐氯性差，受到自来水中氯的破坏；(2)自来水中的砂、锈等悬浮物，在压力作用下划伤反渗透膜；(3)自来水中的细菌、无机盐等污物沉积在反渗透膜的膜面与膜孔内，加速膜的衰减；目前，家用纯水机对问题(1)、(2)是通过对自来水进行初过滤(粗滤、微滤或超滤)和活性炭过滤加以解决的；对问题(3)，一种是通过专门装置进行自动清洗，一种是不设专门装置，不自动，也不自行清洗，而是采用人工冲洗。
图1是台湾三久技研公司家用纯水机的处理流程图。当纯水桶(28)中的水位开关(29)在低水位时，微电脑控制系统(32)启动加压泵(23)，打开进水电磁阀(26)；于是自来水经不锈钢网过滤器(21)、低压开关(22)、加压泵(23)、初过滤器(24)、活性炭过滤器(25)、进水电磁阀(26)，进入反渗透膜管(27)内。此时水被分流一部分水透过反渗透膜流入纯水桶(28)；被截留的病毒、农药、重金属离子等水中污染物随另一部分水，经排水比调节阀(31)排出。
当纯水桶的水位上升到水位开关(29)的高水位时，微电脑控制系统打开自动冲洗电磁阀(30)，反渗透膜管内的压力陡降，此时进入膜管内的水沿着反渗透膜面流经自动冲洗电磁阀(30)排出，与此同时带走沉积在膜面上的污物。这叫制水后的自动冲洗。冲洗30秒钟后，微电脑控制系统关闭加压泵、进水电磁阀、自动冲洗电磁阀后，机器停机，一次制水过程结束。
若四小时内不进行新的一次制水，微电脑控制系统(32)便打开进水电磁阀(26)、自动冲洗电磁阀(30)，依靠自来水的压力，对反渗透膜自动冲洗30秒，这是定时自动冲洗。
除上述这类全自动纯水机外，还有一类人工操作的机型。图2是台湾莱特工业公司的一种产品的结构示意图。
用纯水时，把定时器(47)手动到一定的时间刻度后，打开电源开关，于是自来水依次经过20微米初过滤器(41)、5微米初过滤器(42)、活性炭过滤器(43)、进水电磁阀(44)、加压泵(45)后，进入反渗透膜管(46)，此时纯化水经由纯水出水口(48)流入自备容器；废水经排水比调节阀(49)排出。制水到设定时间后，定时器(47)切断电源，使进水电磁阀和加压泵关闭，一次制水过程结束。它无自动冲洗装置，不自动，也不自行冲洗膜管。所以厂家建议每周对膜管进行一次手动清洗，方法是把排水比调节阀打到全开位，开机运转五分钟后关机，然后将排水比调节阀拧到原来位置。
上述两类机器对提供高品质饮用水，去除水污染对人的危害做出了贡献。但它们还存在下述不足(1)不能对初过滤进行清洗，滤芯1-3个月便需更换，否则影响水质和反渗透膜的寿命；(2)对反渗透膜的清洗，要么加专门装置自动进行清洗，它的结构复杂、成本高；要么不设专门装置，不自动，也不自行清洗。
(3)只能制取仅供饮用的反渗透纯化水，不能制取需用量大、用途广的过滤水，而用无菌、无氯、结垢量大大下降的净化水代替自来水洗米、洗菜、养鱼、浇花、加热后洗碗、洗澡是非常需要的。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、无冲洗装置却能自行冲洗反渗透膜和初过滤滤芯的家用纯水机。
本实用新型所设计的装置包括壳体和壳体内的组件；所述组件包括依次连接的初过滤单元、活性炭过滤单元、加压泵和反渗透单元，其中初过滤单元设有一个进水口、一个未经过滤的水出口和一个过滤后的水出口，所述来经过滤的水出口与一带阀的管路连接。
在本装置的一个最佳方案中所述反渗透单元设有一个进水口、一个纯水出水口和一个排水出水口；所述排水出水口与一个球阀相连；所述球阀有一个进水口和两个出水口，其中一个出水口与设有针阀的管路相连，另一个出水口与一个出水管相连，该出水管与设有针阀的出水管并连形成一个共用出水管。
本装置在制取纯水时，要启动加压泵，此时自来水通过进水口进入初过滤单元进行过滤，然后进入活性炭过滤单元；在此吸附自来水中的氯后，进入加压泵加压；此后进入反渗透单元；在该单元中，水被分流，一部分水分子沿着垂直于膜面的方向透过反渗透膜孔，经反渗透单元的纯化水出水口流出；另一部分水仍沿着平行于膜面的水流方向经排水口流入球阀，通过设有针阀的管路排出；于是纯化水源源不断地产生；当不需要继续制取纯水时，关闭加压泵，并通过球阀开关使水换向通过无针阀的出水口，由于水未经加压，所以水分子无力透过反渗透膜，而停止出纯化水，而只出经初滤和活性炭吸附的净化水，与此同时自行完成了对反渗透膜的清洗。当不需用净化水时，只需关闭球阀出口即可。在停止出纯化水和净化水时，若需自来水，可以打开初过滤单元的未过滤水出水口取出自来水，与此同时完成了对初过滤滤芯的清洗。若不需用自来水时，关闭所述出水口即可。
所述球阀和针阀系统作为工作状态控制阀使用。当该阀处于在全开位时制取净化水，并在取用净化水的同时，完成了对反渗透膜管的冲洗；当工作状态控制阀处于微开位(由针阀调节开启度)，并启动加压泵时，制取纯化水；当工作状态控制阀处于全闭位时，为停机状态；此时打开初过滤单元上的阀门可取用自来水，同时完成对过滤滤芯的清洗。
由上述可以看出，本装置能对初过滤单元进行清洗，因而不需频繁更换滤芯；它没有专门装置却能自行清洗反渗透膜；它既可以制备经过反渗透处理的纯化水，又能得到经初滤和活性炭吸附后的净化水；还能取出自来水。
更为有利的是本装置不仅功能完备而且结构简单、成本低。
下面通过附图和实施例详细描述本装置。
图3是本实用新型自来水净化与纯化装置的外表示意图；图4是本实用新型自来水净化与纯化装置的结构示意图；图5是图4所示装置所用的初过滤单元结构示意图；图6是图4的所示装置所用的工作状态控制阀结构示意图；实施例在机壳上装有电源开关37，保险丝32，操作手柄33，自来水龙头34，净化水和排水共用出水管35，反渗透纯化水出水管36。操作手柄有净水、关、纯水三个位置。电源开关的一端通过插头与220伏外接电源相连，另一端接上保险丝后与的加压泵3的电源线相接。操作手柄通过连杆与工作状态控制阀5的球阀扳手58销相连而具有球阀扳手的相同作用。自来水龙头34的进水口通过软管同初过滤单元1的自来水出水管7相接。净化水与排水管35通过软管与工作状态控制阀的两条并联水路的共用出水管8相连。纯化水出水管36通过软管与反渗透单元4的纯化水出水管9相接。
为方便用户操作，操作手柄的可控位置和各出水管的水品在外壳上用不干胶标纸标示。
下面详细说明附图3-6所示的装置的使用与工作情况。
1、当电源开关37在关闭位、操作手柄33在关闭位、自来水龙头34在关闭位时，为本装置的停机状态。
2、本装置在停机状态时，先把操作手柄33扳到纯水位，再打开电源开关37，本装置便开始制取纯水。此时，自来水通过进水管10进入初过滤单元1，进行过滤后，经它的出水管11进入活性炭过滤单元2，经它的出水管12进入加压泵3，水被加压后，经它的出水管13进入反渗透单元4，在反渗透单元里，一部分水透过反渗透膜孔，经反渗透单元的纯化水出水管9及外壳上的纯化水出水管36流入自备容器，另一部分水沿着膜面的方向流动，经出水管14流入工作状态控制阀5，通过装有针阀的一侧水路16由出水管8及外壳上的净化水与排水出水管35排出。
当不需要继续制取纯水时，只需将电源开关扳到关闭位，把控制手柄恢复到关闭位即可。
3、当本装置在停机状态，把控制手柄扳到净化水位时，净化水与排水排的出水管35，便有经过初过滤和活性炭过滤后的净化水流到自备的容器里。其过程为自来水由进水管10依次经过初过滤单元、活性炭过滤单元、不工作的加压泵后，进到反渗透单元里。由于水未经加压，所以水分子无力透过反渗透膜，仍沿着平行于膜面的方向经过反渗透膜排水口14、工作状态控制阀的具有最大排水量的水路15，经出水管8及净化水与排水出水管35流入自备容器，与此同时自行完成了对反渗透膜的清洗。
当不需要用净化水时，只需将操作手柄恢复到关闭位即可。
4、当本装置在停机状态时，打开自来水龙头34便有自来水流出，与此同时自行完成了对初过滤滤芯的清洗。
当不需用自来水时，关闭水龙头即可。
本装置所用的球阀17的结构如图6所示。球体57上有三个其中心线相垂直的通孔，分别用于配合一个进水口(未示出)、两个出水口(59、56)，通过扳动扳手58使所述通孔打开或关闭。扳手向左或右扳动时，将只能分别打开右边或左边的一个出水口。所用针阀也标于图6中，当旋动螺杆55时，可开启或部分开启或关闭出水口56。
本装置所用的初过滤单元的结构如图5所示。当未过滤水出口53处于关闭状态时，自来水由进水口51进入，经滤芯54过滤后，由过滤后水出口52流出。当出口53处于开启状态时，自来水经出口53流出。
权利要求1.一种自来水净化与纯化装置，其特征是包括壳体和壳体内的组件，所述组件包括依次连接的初过滤单元、活性炭过滤单元、加压泵和反渗透单元，其中初过滤单元设有一个进水口、一个未过滤水的出水口和一个过滤后水的出水口，所述未过滤的水出水口与一带阀的管路连接。
2.如权利要求1的装置，其特征是所述反渗透单元设有一个进水口、一个纯化水出水口和一个排水出水口，所述排水出水口与一个球阀相连，所述球阀有一个进水口和两个出水口，其中一个出水口与设有针阀的管路相连，另一个出水口与一个出水管相连，该出水管与针阀的出水管相连形成一个共用出水管。
专利摘要本实用新型所设计的家用自来水净化与纯化装置包括初过滤单元、活性炭过滤单元、加压泵和反渗透单元。其中初过滤单元设有两个出水口，其中一个用于取出自来水并同时自动清洗滤芯。反渗透单元的排水出水口与一工作状态控制阀相连，通过该阀的关闭，部分开启或全开状态，分别实现停机；制取经过反渗透处理后的纯化水；或制取经过初过滤、活性炭过滤处理后的净化水，与此同时实现对反渗透膜的清洗。
文档编号C02F1/44GK2234947SQ9522358
公开日1996年9月11日 申请日期1995年11月6日 优先权日1995年11月6日
发明者刘德周, 刘威, 刘韬 申请人:刘德周, 刘威, 刘韬