技术领域
[0001] 本实用新型属于净水设备技术领域,尤其涉及一种家用净水机。
背景技术
[0002] 随着饮水安全和健康问题的日益突出,家用净水机越来越受到人们的关注。净水机根据不同的
净化原理和工艺,可分为很多种类,其中RO
反渗透技术过滤
精度最高,过滤精度在0.0001微米,仅有水分子可以通过,不过存在如下
缺陷:因为RO
反渗透膜去除了水中的矿物质,导致纯净水口感不佳;RO反渗透
膜过滤后存在二次污染的问题,导致终端出水口的菌落总数有时会超标。目前,市场上的净水机终端普遍使用的杀菌方式有:紫外线杀菌方式,紫外线杀菌装置依靠单纯的物理杀菌方式,杀菌效率不高且紫外线灯需要定时更换,无法满足杀菌要求;
电解杀菌方式,电解装置的
电极与电解水的
接触面积较小,电解不充分,杀菌效果不佳。因此,净水机还需要进一步改进。实用新型内容
[0003] 为解决
现有技术存在的饮水机终端电解装置的电极与电解水的接触面积较小,电解不充分,杀菌效果不佳的问题,本实用新型提供一种家用净水机。
[0004] 为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案如下,一种家用净水机,包括依次设置在
原水管路上的前置过滤装置和电解杀菌模
块,所述电解杀菌模块包括
外壳、
阳极和
阴极,所述外壳的两端设置有顶盖和底座,所述顶盖上设置有阳极
接线柱和阴极接线柱,所述阴极的一端通过电极固定圈设置在底座上,其另一端与阴极接线柱连接,所述阳极贴附在外壳的内壁上,并与阳极接线柱连接,所述顶盖上开设有与外壳内腔连通的电解进水口,所述底座上开设有与外壳内腔连通的电解出水口,所述电解进水口与前置过滤装置的净水出口连通。
[0005] 作为优选,所述外壳的内壁上铺设有隔网,所述阳极位于外壳与隔网之间。阳极紧贴在外壳内壁上,再由隔网填充,提高阳极装配的可靠性。
[0006] 作为优选,所述电极固定圈呈
轮辐型,其中间开设有供阴极穿过的通孔,所述电极固定圈的数量为至少两个,其中一个所述电极固定圈位于外壳和顶盖之间,其中另一个所述电极固定圈位于外壳和底座之间,其它所述电极固定圈依次设置在外壳内,且其外周抵靠住隔网。轮辐型的电极固定圈不阻挡水流通过的同时,起到加强固定阴极和阳极的效果。
[0007] 作为优选,所述隔网、电极固定圈、顶盖、底座、外壳和净水管路的材料均采用抗菌材料,所述反渗透膜
滤芯与电解杀菌模块之间的原水管路的材料也采用抗菌材料。避免净化后纯水的二次污染。
[0008] 作为优选,所述顶盖和外壳之间设置有
密封圈,所述底座和外壳之间也设置有密封圈。
[0009] 作为优选,所述前置过滤装置与电解杀菌模块之间的原水管路上设置有口感改善剂添加装置,所述口感改善剂添加装置可以添加
食品添加剂和矿物质。口感改善剂添加装置可以添加包括食品添加剂(氯化
钾,
硫酸镁,硫酸锌,
氯化钠等)和矿物质(钾,镁,
钙,钠等)等物质,用于改善口感;同时因为反渗透膜滤芯过滤后水中的
电解质减少,若直接将反渗透膜滤芯过滤后的水经由电解杀菌模块电解,电解反应不充分,而反渗透膜滤芯过滤后的水经由口感改善剂添加装置后水中的电解质增加,再经电解杀菌模块电解,大大提高了电解反应效率,提高电解杀菌效果;同时电解口感改善剂等物质会产生微量的活性氯、负
氧离子、氢氧根等有效杀菌成分,可以持续破坏细菌酶系统而使细菌死亡,进一步提高该净水机的杀菌效果。
[0010] 进一步地,所述前置过滤装置包括依次设置在原水管路上的进
水电磁
阀、PP滤芯、
增压泵、反渗透膜滤芯、高压
开关和
活性炭滤芯,所述活性炭滤芯的净水出口与口感改善剂添加装置的进水口连通;所述反渗透膜滤芯的
废水出口通过第一排污管路与废水管连通,所述第一排污管路上设置有废水
电磁阀,所述PP滤芯的废水出口通过第二排污管路与废水管连通,所述第二排污管上设置有
逆止阀。PP滤芯可以过滤水中悬浮物、微粒、
铁屑等大部分杂质,滤出的杂质通过逆止阀所在第二排污管被排进废水管;滤除杂质的水达到
增压泵,增压泵通过给
水体施加压
力,使水通过反渗透膜滤芯,反渗透膜滤芯可以滤除水中的无机盐、重
金属离子、有机物、细菌、胶体、病毒等杂质,滤出的杂质通过废水电磁阀所在第一排污管被排进废水管;水再经活性炭滤芯有效去除水中的有机物、余氯及其他
放射性物质;原水管路的水依次经由PP滤芯、反渗透膜滤芯和活性炭滤芯的过滤,提高该净水机的过滤效果。
[0011] 进一步地,所述原水管路的进水口通过三通
球阀与
自来水进水管连通,所述三通球阀和进水电磁阀之间的原水管路上设置有减压阀。减压阀的安装有效避免原水管路的水压过大。
[0012] 进一步地,所述PP滤芯与增压泵之间的原水管路上设置有第一水质探针,所述反渗透膜滤芯与活性炭滤芯之间的原水管路上设置有第二水质探针。第一水质探针和第二水质探针可选用TDS
探头,以便于监测原水管路中的水质。
[0013] 进一步地,所述阳极和阴极均选用金属材料,或者所述阳极选用
钛金属材料,所述阴极选用多孔
碳材料。阳极优选钛金属材料,此电极安全无毒,成本低,耐氧化,耐
腐蚀,使用时间长;阴极优选多孔碳材料,使用这种表面
空隙率40%的多孔碳材料,可以产生微量的H2O2,而且多孔碳材料可以减少双氧水的还原和分解反应,达到持久杀菌的效果。
[0014] 有益效果:本实用新型的家用净水机,口感改善剂添加装置可以添加包括食品添加剂(
氯化钾,
硫酸镁,硫酸锌,氯化钠等)和矿物质(钾,镁,钙,钠等)等物质,用于改善经反渗透膜滤芯过滤后的水因缺少矿物质而偏涩的口感;同时反渗透膜滤芯过滤后的水经由口感改善剂添加装置后水中的电解质增加,再经电解杀菌模块电解,大大提高了电解反应效率,提高电解杀菌效果;同时电解口感改善剂等物质会产生微量的活性氯、负氧离子、氢氧根等有效杀菌成分,可以持续破坏细菌酶系统而使细菌死亡,进一步提高该净水机的杀菌效果;水经电解进水口流入外壳内腔,因阳极贴附在外壳的内壁上,阴极贯穿外壳,大大增加了电解反应的接触面积,外壳内腔中的水被充分电解后从电解出水口流入净水管路,电解杀菌模块的
电流直接作用击穿细胞,破坏细胞组织,使其死亡,提高电解反应的效率,提高了该净水机的杀菌效率;保证了净水机出水卫生无菌且口感清爽,电解杀菌模块使用安全方便,成本低无需经常更换部件,杀菌效果显著。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型家用净水机的结构示意图;
[0016] 图2是本实用新型家用净水机的电解杀菌模块的横剖视示意图;
[0017] 图3是本实用新型家用净水机的电解杀菌模块的纵剖视示意图;
[0018] 图1中箭头方向为水流方向;
[0019] 图中:1、PP滤芯,2、反渗透膜滤芯,3、活性炭滤芯,4、口感改善剂添加装置,5、电解杀菌模块,5-1、外壳,5-2、顶盖,5-3、底座,5-4、电解进水口,5-5、电解出水口,5-6、阳极,5-7、阴极,5-8、阳极接线柱,5-9、阴极接线柱,5-10、电极固定圈,5-11、隔网,5-12、密封圈,6、三通球阀,7、减压阀,8、进水电磁阀,9、增压泵,10、高压开关,11、废水电磁阀,12、逆止阀,
13、净
水龙头,14、第一水质探针,15、第二水质探针,16、原水管路,17、净水管路,18、第一排污管,19、第二排污管,20、废水管。
具体实施方式
[0021] 如图1~3所示,一种家用净水机,包括依次设置在原水管路16上的前置过滤装置和电解杀菌模块5,所述电解杀菌模块5包括外壳5-1、阳极5-6和阴极5-7,所述外壳5-1的两端设置有顶盖5-2和底座5-3,所述顶盖5-2和外壳5-1之间设置有密封圈5-12,所述底座5-3和外壳5-1之间也设置有密封圈5-12,所述顶盖5-2上设置有阳极接线柱5-8和阴极接线柱5-9,所述阴极5-7的一端通过电极固定圈5-10设置在底座5-3上,其另一端与阴极接线柱5-
9连接,所述阳极5-6贴附在外壳5-1的内壁上,并与阳极接线柱5-8连接,所述顶盖5-2上开设有与外壳5-1内腔连通的电解进水口5-4,所述底座5-3上开设有与外壳5-1内腔连通的电解出水口5-5,所述电解进水口5-4与前置过滤装置的净水出口连通,所述电解出水口5-5通过净水管路17连通到净水龙头13上,净水龙头13选用二分单控龙头。所述阳极5-6和阴极5-
7均选用金属材料,或者所述阳极5-6选用钛金属材料,所述阴极5-7选用多孔碳材料,阳极
5-6优选钛金属材料(Ti/RuO2-Tio电极或Ti/IrO2-Ta2O5电极等)以提高电极的催化活性,同时
耐腐蚀性也会提高,此电极安全无毒,成本低,耐氧化,耐腐蚀,使用时间长;阴极5-7优选多孔碳电极(可以用
石墨等材料替代),使用这种表面空隙率40%的多孔碳材料,可以产生微量的H2O2,而且多孔碳材料可以减少双氧水的还原和分解反应,达到持久杀菌的效果。
[0022] 如图2和图3所示,为了提高阳极5-6的安装可靠性,所述外壳5-1的内壁上铺设有隔网5-11,所述阳极5-6位于外壳5-1与隔网5-11之间。为了进一步提高阴极5-7和阳极5-6的安装可靠性,所述电极固定圈5-10呈轮辐型,其中间开设有供阴极5-7穿过的通孔,所述电极固定圈5-10的数量为至少两个,其中一个所述电极固定圈5-10位于外壳5-1和顶盖5-2之间,其中另一个所述电极固定圈5-10位于外壳5-1和底座5-3之间,其它所述电极固定圈5-10依次设置在外壳5-1内,且其外周抵靠住隔网5-11。
[0023] 为了改善水的口感以及提高电解杀菌模块5的电解杀菌效果,所述前置过滤装置与电解杀菌模块5之间的原水管路16上设置有口感改善剂添加装置4,所述口感改善剂添加装置4可以添加食品添加剂和矿物质,口感改善剂添加装置4,可以添加包括食品添加剂(氯化钾,硫酸镁,硫酸锌,氯化钠等)和矿物质(钾,镁,钙,钠等)等物质,用于改善经反渗透膜滤芯2过滤后的水因缺少矿物质而偏涩的口感;同时因为反渗透膜滤芯2过滤后水中的电解质减少,若直接将反渗透膜滤芯2过滤后的水经由电解杀菌模块5电解,电解反应不充分,而反渗透膜滤芯2过滤后的水经由口感改善剂添加装置4后水中的电解质增加,再经电解杀菌模块5电解,大大提高了电解反应效率,提高电解杀菌效果;同时电解口感改善剂等物质会产生微量的活性氯、负氧离子、氢氧根等有效杀菌成分,可以持续破坏细菌酶系统而使细菌死亡,进一步提高该净水机的杀菌效果。
[0024] 如图1所示,所述前置过滤装置包括依次设置在原水管路16上的进水电磁阀8、PP滤芯1、增压泵9、反渗透膜滤芯2、高压开关10和活性炭滤芯3,所述活性炭滤芯3的净水出口与口感改善剂添加装置4的进水口连通;所述反渗透膜滤芯2的废水出口通过第一排污管路18与废水管20连通,所述第一排污管路18上设置有废水电磁阀11,所述PP滤芯1的废水出口通过第二排污管路19与废水管20连通,所述第二排污管(19)上设置有逆止阀(12)。为了防止净化后的水二次污染,所述隔网5-11、电极固定圈5-10、顶盖5-2、底座5-3、外壳5-1和净水管路17的材料均采用抗菌材料,所述反渗透膜滤芯2与电解杀菌模块5之间的原水管路16的材料也采用抗菌材料,如抗菌PE水管。为了降低进入原水管路16的水压,所述原水管路16的进水口通过三通球阀6与自来水进水管连通,所述三通球阀6和进水电磁阀8之间的原水管路16上设置有减压阀7。为了便于监测原水管路16中的水质,所述PP滤芯1与增压泵9之间的原水管路16上设置有第一水质探针14,所述反渗透膜滤芯2与活性炭滤芯3之间的原水管路16上设置有第二水质探针15,第一水质探针14和第二水质探针15可选用TDS探头。
[0025] 所述电解杀菌模块5可接220V交流电源,根据添加口感改善剂种类和量的差异,电流能达到40-400mA。
输出电压0.01-220V,优选输出电压为32V,此电压在保证安全前提下尽最大化强化杀菌效果,电流控制在80mA,水体通过电解杀菌模块5的时间最短为3s,杀菌率能达到99.9%。使用实例,以二级反渗透水为水样,电导率不超过10μs/cm,水样中人为加入金黄色葡萄球菌。通过口感改善剂添加装置4和电解杀菌模块5,实验结果见表1。实验结果表明电解杀菌模块5可以满足《QB/T 4144-2010家用和类似用途反渗透净水机》终端出水不小于48L/h水量的杀菌要求。
[0026] 表1 杀菌实验结果表
[0027]
[0028] 工作原理如下:
[0029] 首先市政自来水经减压阀7减压后进入原水管路16,再依次流经进水电磁阀8、PP滤芯1、第一水质探针14、增压泵9、反渗透膜滤芯2、第二水质探针15、高压开关10、活性炭滤芯3、口感改善剂添加装置4和电解杀菌模块5,自来水经上述过滤后流入净水管路17,再从净水龙头13流出;
[0030] 上述净水过程中:PP滤芯1可以过滤水中悬浮物、微粒、铁屑等大部分杂质,滤出的杂质通过逆止阀12所在第二排污管19被排进废水管20;增压泵9通过给水体施加压力,使水通过反渗透膜滤芯2,反渗透膜滤芯2可以滤除水中的无机盐、重金属离子、有机物、细菌、胶体、病毒等杂质,滤出的杂质通过废水电磁阀11所在第一排污管18被排进废水管20;活性炭滤芯3有效去除水中的有机物、余氯及其他放射性物质;口感改善剂添加装置4可以添加包括食品添加剂(氯化钾,硫酸镁,硫酸锌,氯化钠等)和矿物质(钾,镁,钙,钠等)等物质,用于改善口感,同时反渗透膜滤芯2过滤后的水经由口感改善剂添加装置4后水中的电解质增加,再经电解杀菌模块5电解,大大提高了电解反应效率,提高电解杀菌效果,同时电解口感改善剂等物质会产生微量的活性氯、负氧离子、氢氧根等有效杀菌成分,可以持续破坏细菌酶系统而使细菌死亡,进一步提高该净水机的杀菌效果;水经电解进水口5-4流入外壳5-1内腔,因阳极5-6贴附在外壳5-1的内壁上,阴极5-7贯穿外壳5-1,大大增加了电解反应的接触面积,外壳5-1内腔中的水被充分电解后从电解出水口5-5流入净水管路17,电解杀菌模块5的电流直接作用击穿细胞,破坏细胞组织,使其死亡,提高电解反应的效率,提高了该净水机的杀菌效率。