专利名称：具有自清洗功能的纳米滤水器及其滤水方法
技术领域：
本发明涉及一种具有自清洗功能的纳米滤水器及其滤水方法。
技术背景
自来水产生于100多年前，其在城市化建设中得到大面积的普及使用，其在中国的大中小城市的采用率高达90%。长期以来，自来水是干净化水和放心水的代名词，用户对其推崇有加，这不仅因为自来水使用方便、随用随取，而且其推广成本低、相对卫生。在过去，自来水可以作为饮用水、生活用水直接使用；而现在，由于工业污染和城市废水肆虐，自来水的质量急剧下降，同时人们对饮用水的质量要求越来越高。因此，很多公司制作了一些简易的水龙头过滤器，深受人们的喜爱，然而目前的大部分产品都存在很多不足之处。
通过对一系列净化水产品的对比，很容易发现很多过滤器的过滤效果并不是特别好(1)采用化学方法的化学过滤器，由于涉及到化学用品，用户使用的不放心；而采用孔式过滤方法的过滤器在市面上很少，其过滤效果也非常有限，尤其是有可能无法过滤一些直径处于纳米级单位的有害颗粒，也难以隔绝一些微生物；(2)采用活性炭、陶瓷等过滤材料，过滤效果差，直径处于纳米级的有害颗粒与细菌几乎不可能过滤；(3)大多数滤水器过滤后的污物沉积在滤芯表面和过滤器内部的凹槽内(特别是复杂连接处)，未及时清洗会造成自来水的二次污染，而由于过滤器内部的结构复杂，故清洗也不方便。发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种过滤效果好且清洗方便的具有自清洗功能的纳米滤水器及其滤水方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种具有自清洗功能的纳米滤水器，包括箱体，其特征在于所述箱体的上部设置有自来水进水口，所述箱体的下部设置有自来水出水口和净化水出水口 ；所述箱体内设置有过滤桶，所述过滤桶的进水口处设置有位于自来水进水口下方且表面倾斜的纳米膜，所述纳米膜是孔隙度为纳米级的耐水性过滤层，所述过滤桶的出水口与净化水出水口相连接；所述箱体的下部连接有用于切换自来水和净化水的换向出水阀，所述换向出水阀为具有第一输入通道、第二输入通道以及输出通道的二位三通换向阀，所述第一输入通道与自来水出水口相连接，所述第二输入通道与净化水出水口相连接。
进一步地，所述过滤桶的进水口斜置，所述进水口设置有同样倾斜的纳米膜盖，所述纳米膜设置在纳米膜盖的衬网上。所述纳米膜的安装面倾斜于水平面，所述纳米膜的倾斜度可根据具体实施方案确定，当然所述过滤桶的进水端还可以呈球状等形状，所述纳米膜包覆在过滤桶的进水口处。
进一步地，所述箱体由上箱体和下箱体组成。所述自来水进水口设置有便于箱体与水龙头相连接的箱体连接螺套和箱体连接螺母。所述箱体连接螺母经软橡胶接头与水龙头相连接。
进一步地，所述换向出水阀包括阀体、阀芯、定位端盖以及与阀芯相连接的切换手柄，所述阀芯与阀体之间设置有密封圈，所述阀体内设置有橡胶块，所述橡胶块开设有两个分别与第一输入通道和第二输入通道相对接的通孔，所述阀芯内设置有弹簧和由弹簧弹开以顶住一通孔的滚珠。所述换向出水阀设置有便于阀体与箱体相连接的阀体连接螺套和阀体连接螺母。
同时，本发明还提供一种具有自清洗功能的纳米滤水器的滤水方法，其特征在于 包括上述的一种具有自清洗功能的纳米滤水器，自来水从箱体上部的自来水进水口流向箱体内斜置的纳米膜上以对其倾斜表面进行冲洗，纳米膜上的杂质随水流流到箱体下部沉淀；当接通换向出水阀的第一输入通道时，箱体内的自来水冲洗并流经纳米膜表面后从箱体下部的自来水出水口流入第一输入通道并从输出通道流出；当接通换向出水阀的第二输入通道时，箱体内的自来水先通过纳米膜过滤后进入过滤桶，再从净化水出口流入第二输入通道，最后从输出通道流出。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点(1)自来水从箱体上部的自来水进水口进入箱体内后对纳米膜的倾斜表面进行冲洗以除去纳米膜上的杂质，使得纳米膜具有自清洗功能；(2)未经过滤的自来水可以通过自来水出水口将沉淀在箱体下部的杂质排出， 避免杂质在箱体内长留；(3)采用软橡胶连接头可以使该过滤器适合安装在多种水龙头， 使用范围广；(4)采用纳米材料制作过滤膜，净化效能较好；(5)该滤水器的结构简单、安装方便，便于清洗过滤桶和更换纳米膜。
图1为本发明在自来水通路时的构造示意图。
图2为本发明在净化水通路时的构造示意图。
图中1-箱体，1-1-上箱体，1-2-下箱体，2-自来水进水口，3-自来水出水口， 4-净化水出水口，5-过滤桶，6-纳米膜，7-1-阀体，7-2-阀芯，7-3-定位端盖，7-4-切换手柄，7-4-密封圈，7-5-橡胶块，7-6-弹簧，7-7-滚珠，8-第一输入通道，9-第二输入通道，10-输出通道，11-纳米膜盖，12-箱体连接螺套，13-箱体连接螺母，14-阀体连接螺套， 15-阀体连接螺母。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
参考图广2，一种具有自清洗功能的纳米滤水器，包括箱体1，所述箱体1的上部设置有自来水进水口 2，所述箱体1的下部设置有自来水出水口 3和净化水出水口 4 ；所述箱体1内设置有过滤桶5，所述过滤桶5的进水口处设置有位于自来水进水口 2下方且表面倾斜的纳米膜6，所述纳米膜6是孔隙度为纳米级的耐水性过滤层，所述过滤桶5的出水口与净化水出水口 4相连接；所述箱体1的下部连接有用于切换自来水和净化水的换向出水阀， 所述换向出水阀为具有第一输入通道8、第二输入通道9以及输出通道10的二位三通换向阀，所述第一输入通道8与自来水出水口 3相连接，所述第二输入通道9与净化水出水口 4 相连接。
参考图广2，一种具有自清洗功能的纳米滤水器的滤水方法，包括上述的一种具有自清洗功能的纳米滤水器，自来水从箱体1上部的自来水进水口 3流向箱体1内斜置的纳米膜6上以对其倾斜表面进行冲洗，纳米膜6上的杂质随水流流到箱体1下部沉淀；当接通换向出水阀的第一输入通道8时，箱体1内的自来水冲洗并流经纳米膜表面后从箱体1下部的自来水出水口 3流入第一输入通道8并从输出通道10流出；当接通换向出水阀的第二输入通道9时，箱体1内的自来水先通过纳米膜6过滤后进入过滤桶5，再从净化水出水口 4流入第二输入通道9，最后从输出通道10流出。在本实施例中，为了便于拆装清洗箱体1和过滤桶5，所述箱体1由上箱体1-1和下箱体1-2组成，所述上箱体1-1与下箱体1-2可以是螺纹连接或扣合连接等。为了便于清洗过滤桶5和更换纳米膜6，所述过滤桶5的进水口斜置，所述进水口设置有同样倾斜的纳米膜盖11，所述纳米膜6设置在纳米膜盖11的衬网上，用户只需将纳米膜盖11拆下来清洗或更换纳米膜6即可，纳米膜6可以清洗后重复使用，节约成本；所述纳米膜6的倾斜度可根据具体实施方案确定，优选为45度，但不局限于此，倾斜度还可以是60度或30度等， 只要纳米膜6的安装面倾斜于自来水的进水方向或水平面即可。当然，所述过滤桶5的进水端还可以呈球状等具有倾斜面的形状，所述纳米膜6包覆在过滤桶5的进水口处，即纳米膜6的表面具有一定的倾斜度或曲度。所述纳米膜6对普通自来水进行过滤，能够有效地去除水中的杂质。所述过滤桶5呈弯嘴状，且过滤桶5的高度明显高于箱体1的底部，从自来水进水口 2进来的自来水利用高度落差直接对附着在纳米膜6斜面上的杂质进行冲刷， 以达到自动清洗功能，被冲刷走的杂质可以在下箱体1-2沉淀，沉淀的杂质可以通过自来水出口 3和输出通道10排出，一段时间后就能正常流出普通自来水。在本实施例中，所述自来水进水口 2设置有便于箱体1与水龙头相连接的箱体连接螺套12和箱体连接螺母13 ；其中箱体连接螺套12直接从箱体1内穿过自来水进水口 2 到箱体1外，所述箱体连接螺母13与箱体连接螺套12的伸出端相连接，所述箱体连接螺母 13还经软橡胶接头与水龙头相连接，采用软橡胶连接头可以使该过滤器适合安装在多种尺寸的水龙头，该软橡胶连接头的调节螺钉可以松紧以保证接头的良好密封性，使用范围广。在本实施例中，所述换向出水阀包括阀体7-1、阀芯7-2、定位端盖7-3以及与阀芯 7-2相连接的切换手柄7-3，所述阀芯7-2与阀体7-1之间设置有密封圈7_4，所述阀体7_1 内设置有橡胶块7-5，所述橡胶块7-5开设有两个分别与第一输入通道8和第二输入通道 9相对接的通孔，所述阀芯7-2内设置有弹簧7-6和由弹簧7-6弹开以顶住一通孔的滚珠 7-7。当换向出水阀接通第一输入通道8时，所述第二输入通道9被滚珠7-7堵住，普通自来水从箱体1下部的自来水出口 3进入第一输入通道8并从输出通道10流出；当换向出水阀接通第二输入通道9时，所述第一输入通道8被滚珠7-7堵住，普通自来水经纳米膜6过滤后进入过滤桶5内并从净水出水口 4进入第二输入通道9，最后从输出通道10流出；所述换向出水阀设置有便于阀体7-1与箱体1相连接的阀体连接螺套14以及与阀体连接螺套14相连接的阀体连接螺母15，可以是两阀体连接螺套14分别与阀体7-1相连接，两阀体连接螺母15分别与箱体1的两出水通道相连接。本实施例的工作原理如下(1)参考图1，普通水路线普通自来水一自来水进水口 2—箱体1 —自来水出水口 3—第一输入通道8—阀体7-1 —输出通道10 ； (2)参考图 2，净化水路线普通自来水一自来水进水口 2 —箱体1 —纳米膜6 —过滤桶5 —净化水出水口 4—第二输入通道9—阀体7-1 —输出通道10。
本发明采用纳米膜过滤，其过滤效果优于化学式、针孔式等过滤方法，不仅可以除去小至细菌大小的微粒，还具有自动清洗功能；该过滤器体积小，安装、拆卸和更换纳米膜方便，特别适用于普通家庭；该过滤器可用塑料模具制造，宜大批量生产，造价便宜，有较为广阔的市场。特别需要说明的是，图广2所述的纳米滤水器为立式状态，当然还可以将该纳米滤水器稍微变动旋转以处于卧式状态，原理相同。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种具有自清洗功能的纳米滤水器，包括箱体，其特征在于所述箱体的上部设置有自来水进水口，所述箱体的下部设置有自来水出水口和净化水出水口 ；所述箱体内设置有过滤桶，所述过滤桶的进水口处设置有位于自来水进水口下方且表面倾斜的纳米膜，所述纳米膜是孔隙度为纳米级的耐水性过滤层，所述过滤桶的出水口与净化水出水口相连接；所述箱体的下部连接有用于切换自来水和净化水的换向出水阀，所述换向出水阀为具有第一输入通道、第二输入通道以及输出通道的二位三通换向阀，所述第一输入通道与自来水出水口相连接，所述第二输入通道与净化水出水口相连接。
2.根据权利要求1所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述过滤桶的进水口斜置，所述进水口设置有同样倾斜的纳米膜盖，所述纳米膜设置在纳米膜盖的衬网上。
3.根据权利要求1所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述过滤桶的进水端呈球状，所述纳米膜包覆在过滤桶的进水口处。
4.根据权利要求1或2所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述纳米膜的安装面倾斜于水平面。
5.根据权利要求1所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述箱体由上箱体和下箱体组成。
6.根据权利要求1所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述自来水进水口设置有便于箱体与水龙头相连接的箱体连接螺套和箱体连接螺母。
7.根据权利要求6所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述箱体连接螺母经软橡胶接头与水龙头相连接。
8.根据权利要求1所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述换向出水阀包括阀体、阀芯、定位端盖以及与阀芯相连接的切换手柄，所述阀芯与阀体之间设置有密封圈，所述阀体内设置有橡胶块，所述橡胶块开设有两个分别与第一输入通道和第二输入通道相对接的通孔，所述阀芯内设置有弹簧和由弹簧弹开以顶住一通孔的滚珠。
9.根据权利要求8所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，其特征在于所述换向出水阀设置有便于阀体与箱体相连接的阀体连接螺套和阀体连接螺母。
10.一种具有自清洗功能的纳米滤水器的滤水方法，其特征在于包括如权利要求1所述的具有自清洗功能的纳米滤水器，自来水从箱体上部的自来水进水口流向箱体内斜置的纳米膜上以对其倾斜表面进行冲洗，纳米膜上的杂质随水流流到箱体下部沉淀；当接通换向出水阀的第一输入通道时，箱体内的自来水冲洗并流经纳米膜表面后从箱体下部的自来水出水口流入第一输入通道并从输出通道流出；当接通换向出水阀的第二输入通道时，箱体内的自来水先通过纳米膜过滤后进入过滤桶，再从净化水出口流入第二输入通道，最后从输出通道流出。
全文摘要
本发明涉及一种具有自清洗功能的纳米滤水器，包括箱体，其特征在于所述箱体的上部设置有自来水进水口，所述箱体的下部设置有自来水出水口和净化水出水口；所述箱体内设置有过滤桶，所述过滤桶的进水口处设置有位于自来水进水口下方且表面倾斜的纳米膜，所述过滤桶的出水口与净化水出水口相连接；所述箱体的下部连接有具有第一输入通道、第二输入通道以及输出通道的二位三通换向阀，所述第一输入通道与自来水出水口相连接，所述第二输入通道与净化水出水口相连接。本发明还涉及相应的一种滤水方法。本发明方便用户自由选择普通自来水和净化自来水，其过滤桶进水口的斜置结构使纳米膜具有自清洗功能，过滤效果好且清洗方便。
文档编号B01D61/00GK102489066SQ201110388288
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者吴承鸿, 张翔, 朱文华, 王高标 申请人:福建农林大学