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一种高效节能净水系统

阅读：701发布：2022-08-13

专利汇可以提供一种高效节能净水系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高效节能净水系统属于水处理技术领域，主要涉及一种净水系统；本发明为了解决现有技术中的水净化系统产水量少、耗能高的问题；本发明包括初级过滤单元，进入的水进行初级过滤，去除水中的大颗粒物质；增压单元，将经过初级过滤单元过滤的水流引入次级过滤单元，对水中的重金属和化学物质进行过滤；高压单元，为终级过滤单元提供动力支持；终级过滤单元，利用反渗透过滤进行最终过滤得到纯净水；控制单元；水流稳定，净化效果好，处理水量大。，下面是一种高效节能净水系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高效节能净水系统，包括壳体，其特征在于：
壳体内包括以下结构：
初级过滤单元，进入的水进行初级过滤，去除水中的大颗粒物质；
增压单元，将经过初级过滤单元过滤的水流引入
次级过滤单元，对水中的重金属和化学物质进行过滤；
高压单元，为终级过滤单元提供动力支持；
终级过滤单元，利用反渗透过滤进行最终过滤得到纯净水；
控制单元，利用控制单元对以上不同单元的处理水质进行采样和数据处理。
2.根据权利要求1所述一种高效节能净水系统，其特征在于：所述初级过滤单元包括第一过滤筒，第一过滤筒内填充有过第一滤体，第一过滤体由过滤棉片构成。
3.根据权利要求2所述一种高效节能净水系统，其特征在于：所述第一过滤体包括中心过滤柱和周向布置在过滤柱周围的折叠过滤片，中心过滤柱的中心轴线与第一过滤筒的中心轴线共线。
4.根据权利要求1所述一种高效节能净水系统，其特征在于：所述次级过滤单元包括第二过滤筒，第二过滤筒内具有第二过滤体，第二过滤体包括由上至下分层布置的过滤层。
5.根据权利要求4所述一种高效节能净水系统，其特征在于：所述过滤层包括多孔棉块，上下两层多孔棉块之间安装有亲水凝胶棉层。
6.根据权利要求5所述一种高效节能净水系统，其特征在于：多孔棉块与亲水凝胶棉层之间铺设有过滤陶瓷颗粒层，过滤陶瓷颗粒层的上端和下端设有硬质网板。
7.根据权利要求1所述一种高效节能净水系统，其特征在于：所述终级过滤单元包括第三过滤筒，第三过滤筒的中心具有水管，水管上开有若干均匀布置的水口，水管外部套设有第三过滤体。
8.根据权利要求7所述一种高效节能净水系统，其特征在于：所述第三过滤体包括若干纳米纤维过滤膜，相邻两层纳米纤维过滤膜之间具有分子筛颗粒层。

说明书全文

一种高效节能净水系统

技术领域

[0001] 一种净水系统属于水处理技术领域，主要涉及一种高效节能净水系统。

背景技术

[0002] 净水系统的结构大致有粗滤、活性炭吸附、离子交换树脂、中空纤维和反渗透膜等几种。自来水中含有很多的有害物质，比如说可溶解性重金属离子、超标的余氯、铁锈、还有病菌病毒等。家用净水器可以有效清除水中的氯、重金属、细菌、病毒、藻类以及固体悬浮物，后置活性碳理将进一步除去水中的各种有机物，使处理后的水清澈洁净、无菌，并且可以改善口感，但现有技术中的净水系统处理水量小，产水慢、难以满足大需求量应用场所的需求，若想满足大水量的制备需求，需要各种大型辅助系统进行配合，这样就需要诸多的泵、电机等辅助设备进行配合，滤芯的更换也会更加频繁，若更换不及时，很有可能造成二次污染。发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本发明公开了一种高效节能净水系统，结构简单、产水快、节能高效。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种高效节能净水系统，包括壳体，其特征在于：
壳体内包括以下结构：
初级过滤单元，进入的水进行初级过滤，去除水中的大颗粒物质；
增压单元，将经过初级过滤单元过滤的水流引入
次级过滤单元，对水中的重金属和化学物质进行过滤；
高压单元，为终级过滤单元提供动力支持；
终级过滤单元，利用反渗透过滤进行最终过滤得到纯净水；
控制单元，利用控制单元对以上不同单元的处理水质进行采样和数据处理。

[0005] 进一步的，所述初级过滤单元包括第一过滤筒，第一过滤筒内填充有过第一滤体，第一过滤体由过滤棉片构成。

[0006] 进一步的，所述第一过滤体包括中心过滤柱和周向布置在过滤柱周围的折叠过滤片，中心过滤柱的中心轴线与第一过滤筒的中心轴线共线。

[0007] 进一步的，所述次级过滤单元包括第二过滤筒，第二过滤筒内具有第二过滤体，第二过滤体包括由上至下分层布置的过滤层。

[0008] 进一步的，所述过滤层包括多孔棉块，上下两层多孔棉块之间安装有亲水凝胶棉层。

[0009] 进一步的，多孔棉块与亲水凝胶棉层之间铺设有过滤陶瓷颗粒层，过滤陶瓷颗粒层的上端和下端设有硬质网板。

[0010] 进一步的，所述终级过滤单元包括第三过滤筒，第三过滤筒的中心具有水管，水管上开有若干均匀布置的水口，水管外部套设有第三过滤体。

[0011] 进一步的，所述第三过滤体包括若干纳米纤维过滤膜，相邻两层纳米纤维过滤膜之间具有分子筛颗粒层。

[0012] 进一步的，所述控制系统单元包括第一采集组件、第二采集组件和第三采集组件、中央控制器、监测控制器和无线通信模块。

[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下有益效果，本发明具有多级过滤结构，初级过滤单元和次级过滤单元之间通过增压泵进行过渡连接，次级过滤单元和终级过滤单元中之间通过高压泵过渡连接，使用三个级别的过渡单元可以顺利流畅进行过滤操作，水流稳定，净化效果好，处理水量大，可以应用与水量应用大的场所，相比传统的大流量水处理系统，无需多余的过滤增压泵、阀门和电机系统的辅助，降低了系统的整体能耗。附图说明

[0014] 图1是本发明整体结构示意图；图2是本发明实施例的第一过滤单元的结构示意图；
图3是本发明实施例的第二过滤单元的结构示意图；
图4是本发明实施例的第三过滤单元的结构示意图；
图中，1.初级过滤单元，2、3、4、5、6、7.次级过滤单元，8、9、10.终级过滤单元，11.手动阀，12、13、14、15、16.电磁阀，17、18、19、20、21.水质采集器，22.增压泵，23.高压泵，24、25、
26.电导率测量器，27.第一过滤筒，28.中心过滤柱，29.环形过滤片，30.第二过滤筒，31.多孔棉块，32.亲水凝胶棉层，33.硬质网板，34.过滤陶瓷颗粒层，35.第三过滤筒，36，聚氨酯纳米纤维膜，37.水管，38.分子筛颗粒层，39.分流网格，40缠绕外套，41密封圈，A进水口，B净化水出口，C废水出口。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

[0016] 本实施例的一种高效节能净水系统，包括壳体，其特征在于：壳体内包括以下结构：
初级过滤单元，进入的水进行初级过滤，去除水中的大颗粒物质；
增压泵，将经过初级过滤单元过滤的水流引入
次级过滤单元，对水中的重金属和化学物质进行过滤；
高压泵，为终级过滤单元提供动力支持；
终级过滤单元，利用反渗透过滤进行最终过滤得到纯净水；
控制单元，利用控制单元对以上不同单元的处理水质进行采样和数据处理。

[0017] 所述初级过滤单元包括第一过滤筒27，第一过滤筒27内填充有过第一滤体，第一过滤体由过滤棉片构成，所述第一过滤体包括中心过滤柱28和周向布置在过滤柱周围的折叠过滤片，中心过滤柱28的中心轴线与第一过滤筒27的中心轴线共线；由于初级过滤单元主要用于过滤水中的大颗粒物质，传统的过滤棉质滤芯在长时间工作后，水中沉降的颗粒对于滤芯输入端处的堵塞程度较为严重，再持续使用过程中，不仅不能达到过滤效果，还很有可能造成二次污染，水中的杂质颗粒长期堆积在面层的孔隙中，很容易造成细菌滋生，对过滤棉层造成腐蚀，本实施例所用的中心过滤柱28由于一整片过滤棉片紧密缠绕形成的柱体结构，柱体结构的外部套设有层层紧压的环形过滤片29，过滤片上由冲压装置冲压形成褶皱，本实施例中的褶皱为S形延伸的沟槽，其纵切面大致呈S形结构，不仅可以有效的增大过滤面积，并且在过滤过程中，水中的颗粒沉积后，可以分散的挂在褶皱内壁上，而且，在工作过程中，S形褶皱内壁各个部位的所受的压缩力不同，颗粒沉积厚度不同，大大降低了颗粒进入面片层内部的数量，提高了滤芯的使用效率和使用寿命。

[0018] 所述次级过滤单元包括第二过滤筒30，第二过滤筒30内具有第二过滤体，第二过滤体包括由上至下分层布置的过滤层，所述过滤层包括多孔棉块31，上下两层多孔棉块31之间安装有亲水凝胶棉层32，多孔棉块31与亲水凝胶棉层32之间铺设有过滤陶瓷颗粒层34，过滤陶瓷颗粒层34的上端和下端设有硬质网板33；对于水中的大颗粒杂质进行过滤后，水中的重金属和有毒有害化学物等杂质会进入次级过滤单元中进行过滤，在水流入次级过滤单元中后，水流过亲水凝胶棉层32后，亲水凝胶棉层32膨胀，通过硬质网板33对多孔棉块
31进行挤压，增大多孔棉块31的密度，并且形成连续的多孔结构，耐油、耐腐蚀性能均得到提高，采用本实施例中的各种过滤层构成次级过滤单元，在水流经过后，形成多重复杂过滤孔径，对水中的重金属等进行过滤，本实施例中的多孔棉块31的孔径范围为0.5-30μm之间，亲水凝胶棉层32内可以实现浸有抗菌药物，由于采用不同介质的多层结构，增加了水流的停留时间，在水流流经亲水凝胶棉层32时对水流进行杀菌；本实施例中的第二过滤单元中的逐层间隔过滤，滤芯使用均匀度强，使用寿命长，使用效率高；
所述终级过滤单元包括第三过滤筒35，第三过滤筒35的中心具有水管37，水管37上开有若干均匀布置的水口，水管37外部套设有第三过滤体，所述第三过滤体包括若干纳米纤维过滤膜，相邻两层纳米纤维过滤膜之间具有分子筛颗粒层38；利用反渗透过滤体对水流进行最终过渡，本实施例采用的纳米纤维反渗透膜为聚氨酯纳米纤维膜36，将制成的纳米纤维膜36浸泡在壳聚糖溶液中浸入后迅速取出，利用壳聚糖溶液对纳米纤维膜36的孔洞进行修复，满足分子级过滤的要求，浸润壳聚糖溶液的纳米纤维膜36的一侧均匀铺设分子筛颗粒，将两张浸润后的纳米纤维膜36贴合，形成第一夹层单元，若干夹层单元制备完成后依次包覆在水管37外部。

[0019] 所述聚氨酯纳米纤维膜36的制作方式包括：将聚氨酯颗粒浸泡在三羟甲基氨基甲烷和丙酮溶液混合液中，进行搅拌和溶解，配置成质量分数为23%的溶液，将质量分数为23%聚氨酯溶液置于纳米纺丝机的纺丝液储槽中，聚氨酯射流经过电场力的高速拉伸形成纳米纤维；将制备好的纳米纤维烘干后进入盐酸多巴胺缓冲液中浸泡50min，在25℃中静置5h使聚氨酯纤维发生聚合反应，将反应后的纤维用蒸馏水洗涤五次后烘干，将聚氨酯纤维浸润至由道康宁、固化剂和正己烷溶液中，充分浸润后真空干燥，得到所需聚氨酯纳米纤维膜36；通过聚合反应在聚氨酯纤维膜的表面形成活性表面，利用聚氨酯纳米纤维层表面亲水材料层的附着，所述每层纳米纤维过滤膜的外部均涂覆的亲水材料层，有效的提高了第三过滤体的抗污染性能。

[0020] 在反渗透过程中，水在高压泵的作用下透过第三过滤体，由于本发明采用的纳米纤维层与分子筛颗粒层38的间隔布置，有效的增强了水通量，相比传统的高压辅助装置，高压需求降低，在等量的水量处理过程中，所需的能耗大大降低，提高了产品的节能效果。

[0021] 所述控制系统单元包括第一采集组件、第二采集组件和第三采集组件、中央控制器、监测控制器和无线通信模块，第一采集组件、第二采集组件和第三采集组件分别安装在初级过滤单元、次级过滤单元和终级过滤单元的输出端处，第一采集组件、第二采集组件和第三采集组件的采集数据通过内部总线将采集信息送至监测控制器中，监测控制器对采集的数据进行处理和计算，判断各级过滤单元的工作状况，对各级过滤单元的工作有效性进行实时评估，并将所得数据结果送至中央控制器中，中央控制器可以通过无线通信模块与外部移动终端建立连接，进行数据的交互，整体设备智能性更佳。

[0022] 应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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