專利名稱：一種除重金屬抗堵塞的生飲水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生飲水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種除重金屬抗堵塞的便捷式生飲水 機(jī)，適合在災(zāi)區(qū)、野外或戰(zhàn)地等惡劣條件下使用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)如今，來自電鍍、采礦、冶金、化工、印染等工業(yè)的重金屬污染已經(jīng)成為水環(huán)境污 染中主要的污染物之一，諸如鉛、鉻、汞等重金屬對(duì)人體的危害很大。目前市場上的生飲水 機(jī)多用于家用，這些生飲水機(jī)一般能除去生水中的大部分雜質(zhì)，能夠滿足人們普通生活對(duì) 飲用水的需求，但對(duì)于野外生存、自然災(zāi)害或戰(zhàn)地供應(yīng)等惡劣環(huán)境條件，尤其當(dāng)無電力供給 時(shí)，普通生飲水機(jī)難以滿足要求。另外，現(xiàn)有的生飲水機(jī)在使用一段時(shí)間后，濾芯容易堵塞， 這不但會(huì)影響生飲水機(jī)的使用效率，也會(huì)縮短生飲水機(jī)的使用壽命。因此，特別需要一種凈 化功能強(qiáng)、凈化效率高且無需電力就能達(dá)到飲用水要求的生飲水處理設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種手動(dòng)的便捷式生飲水機(jī)，其凈化功能 更強(qiáng)，凈化效率更高， 且具有抗堵塞的功能，可滿足人們在無電力情況下對(duì)健康飲用水的需 求。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種除重金屬抗堵塞的生飲水機(jī)，其包括
筒體，其在底部具有進(jìn)水口，在頂部具有出水口 ；
活塞桿，其下端部垂直插設(shè)在筒體內(nèi)且沿著筒體的高度方向能夠滑動(dòng)地設(shè)置，該活塞 桿的上端部連接有手柄；
活塞，其固定連接在活塞桿的下端部； 所述生飲水機(jī)還包括
一級(jí)凈化單元，包括設(shè)置在筒體底部的濾芯，所述濾芯包括多孔不銹鋼內(nèi)芯和設(shè)置在 不銹鋼內(nèi)芯的外圍的微濾膜，所述濾芯的內(nèi)部空間構(gòu)成供水通過的一級(jí)通道；
二級(jí)凈化單元，其位于所述一級(jí)凈化單元的上方，包括沿著筒體的高度方向延伸的由 吸附材料制成的內(nèi)芯、圍設(shè)在內(nèi)芯外周的高分子吸附膜、圍設(shè)在高分子吸附膜外周的超濾 膜，內(nèi)芯的內(nèi)部空間構(gòu)成供水通過的二級(jí)通道；
一級(jí)凈化單元與進(jìn)水口之間通過進(jìn)水通道相連通，所述一級(jí)通道與二級(jí)通道相連通， 且在二者之間設(shè)置有單向閥，一級(jí)凈化單元與二級(jí)凈化單元之間通過隔板隔開，且隔板上 設(shè)有至少一個(gè)截面積在0. 6飛.0平方毫米之間的通孔；
活塞桿的下端部位于二級(jí)通道內(nèi)，且活塞與二級(jí)通道的內(nèi)壁相密封連接。優(yōu)選地，微濾膜為褶皺狀，這是為了增加微濾膜的表面積，以達(dá)到更好的凈化效 果；更優(yōu)選地，微濾膜的表面積可設(shè)置為超濾膜的表面積的1.廣2倍。優(yōu)選地，一級(jí)凈化單元還包括設(shè)置在微濾膜外圍的尼龍網(wǎng)。
優(yōu)選地，單向閥設(shè)置在隔板上，且單向閥對(duì)應(yīng)的開口截面積在2. (Γ16平方毫米之 間。優(yōu)選地，一級(jí)通道與二級(jí)通道的軸心線相重合。優(yōu)選地，微濾膜的材質(zhì)為聚四氟乙烯，膜孔徑在0. 4^0. 6微米之間，能夠?yàn)V去水體中的大部分大顆粒物質(zhì)及懸浮物等。優(yōu)選地，二級(jí)凈化單元中的內(nèi)芯由燒結(jié)活性炭棒或活性炭-活化沸石混合燒結(jié)棒 構(gòu)成，對(duì)水體中的氨氮物質(zhì)、色素和異味物質(zhì)等有很好的吸附作用。優(yōu)選地，高分子吸附膜為Y-聚谷氨酸吸附膜，膜孔徑在0.3 1微米之間，且更 優(yōu)選為授權(quán)公告號(hào)CN100560192C的專利中所公布的Y _聚谷氨酸復(fù)合膜，這種吸附膜對(duì)水 體中的重金屬離子和放射性元素有極強(qiáng)的絡(luò)合能力，因而能將它們?yōu)V除。優(yōu)選地，超濾膜的材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑在30 60納米之間，它不僅可除去 水中的鐵、鋁、錳、鉛等不溶性的重金屬成分，而且還能濾掉水體中諸如隱孢子蟲及梨形鞭 毛蟲等細(xì)菌和病毒。以上一級(jí)凈化單元或二級(jí)凈化單元中所用過濾材料均可通過市購或通過已知方 法制備得到。為使設(shè)備取水方便，還可為本發(fā)明生飲水機(jī)配備一進(jìn)水管，使用時(shí)將該進(jìn)水管套 在生飲水機(jī)的進(jìn)水口使二者相連通即可。為方便使用者喝水，本發(fā)明生飲水機(jī)還包括一個(gè)罩設(shè)在所述筒體上的杯蓋。通過以上技術(shù)方案的實(shí)施，使本發(fā)明生飲水機(jī)與現(xiàn)有飲水機(jī)相比具有諸多優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明生飲水機(jī)在使用時(shí)，使生水經(jīng)過兩級(jí)凈化單元的凈化，生水依次通過微濾膜、吸
附材料、高分子吸附膜、超濾膜四道濾層的過濾，不僅可除去水體中的懸浮雜質(zhì)和異色異味 物質(zhì)等，還可除去水體中的多種重金屬和放射性金屬元素，以及多種細(xì)菌和病毒，得到符合 飲用水標(biāo)準(zhǔn)的純凈的飲用水；另外，在一級(jí)凈化單元與二級(jí)凈化單元之間的隔板上開設(shè)孔 徑較小的通孔，使得生水在經(jīng)過二級(jí)凈化單元的過程中有一小部分水能夠從該微小通孔回 流至一級(jí)凈化單元，并對(duì)一級(jí)凈化單元所截留的懸浮雜質(zhì)等進(jìn)行反沖洗，使微濾膜不易堵 塞，進(jìn)而使生飲水機(jī)具有抗堵塞的功能，可提高生飲水機(jī)的凈化效率。而活塞式抽水設(shè)置又 使得該生飲水機(jī)在不須電源的情況下也能夠使用，可滿足人們在無電力供應(yīng)下，特別是在 野外生存、自然災(zāi)害、戰(zhàn)地作戰(zhàn)的惡劣環(huán)境條件下對(duì)健康飲用水的需求。


下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1為采用本發(fā)明生飲水機(jī)的立面結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明生飲水機(jī)所用隔板和單向閥的主視示意圖； 圖3為本發(fā)明生飲水機(jī)所用隔板和單向閥的俯視示意圖； 圖4為本發(fā)明生飲水機(jī)一級(jí)凈化單元中的濾芯的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1、筒體；2、進(jìn)水口 ；3、出水口 ；4、活塞桿；40、手柄；41、活塞；5、一級(jí)通道；6、濾 芯；60、不銹鋼內(nèi)芯；61、微濾膜；62、尼龍網(wǎng)；7、進(jìn)水通道；8、二級(jí)通道；9、內(nèi)芯；10、高分子 吸附膜；11、超濾膜；12、單向閥；13、隔板；130、通孔；14、橡膠管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1
如圖1所示，按照本實(shí)施例的生飲水機(jī)包括 筒體1，其在底部具有進(jìn)水口 2，在頂部具有出水口 3 ；
活塞桿4，其下端部垂直插設(shè)在筒體1內(nèi)且沿著筒體1的高度方向能夠滑動(dòng)地設(shè)置，該 活塞桿4的上端部連接有手柄40 ；
活塞41，其固定連接在活塞桿4的下端部； 所述生飲水機(jī)還包括
一級(jí)凈化單元，包括設(shè)置在筒體1底部的濾芯6，所述濾芯6包括多孔不銹鋼內(nèi)芯60和 設(shè)置在不銹鋼內(nèi)芯60的外圍的微濾膜61，所述濾芯6的內(nèi)部空間構(gòu)成供水通過的一級(jí)通道 5 ；
二級(jí)凈化單元，其位于所述一級(jí)凈化單元的上方，包括沿著筒體1的高度方向延伸的 由吸附材料制成的內(nèi)芯9、圍設(shè)在內(nèi)芯9外周的高分子吸附膜10、圍設(shè)在高分子吸附膜10 外周的超濾膜11，內(nèi)芯9的內(nèi)部空間構(gòu)成供水通過的二級(jí)通道8 ；
所述一級(jí)通道5與二級(jí)通道8相連通，且一級(jí)通道5與二級(jí)通道8的軸心線相重合，在 二者之間設(shè)置有單向閥12 ；—級(jí)凈化單元與二級(jí)凈化單元之間通過隔板13隔開，且隔板13 上設(shè)有1個(gè)截面積為4平方毫米的通孔；本實(shí)施例中，單向閥12設(shè)置在隔板13的中央，且 單向閥12對(duì)應(yīng)的開口的截面積為12平方毫米；一級(jí)凈化單元與進(jìn)水口 2之間通過進(jìn)水通 道7相連通，進(jìn)水通道7內(nèi)設(shè)置有塑料支撐件70，該支撐件70位于一級(jí)凈化單元的下方，高 約2厘米，主要起支撐上部材料的作用，支撐件70內(nèi)部為格柵式設(shè)置，水可從支撐件70的 格柵空隙中通過；
活塞桿4的下端部位于二級(jí)通道8內(nèi)，且活塞41與二級(jí)通道8的內(nèi)壁相密封連接。濾芯6的俯視結(jié)構(gòu)示意圖示于圖4，多孔不銹鋼內(nèi)芯60主要起支撐和固定微濾 膜61的作用，微濾膜61設(shè)置為向不銹鋼內(nèi)芯60折疊的褶皺狀，具體是借鑒授權(quán)公告號(hào) CN101219299B的專利中一種濾芯的制作方法，以增加微濾膜61的表面積，達(dá)到更好的凈化 效果；本實(shí)施例中，微濾膜61的表面積設(shè)置為超濾膜11的表面積的1. 5倍；另外，微濾膜 61的外圍還設(shè)置有尼龍網(wǎng)62。本實(shí)施例中，微濾膜61的材質(zhì)為聚四氟乙烯，膜孔徑在0. 4^0. 6微米之間；
二級(jí)凈化單元中的內(nèi)芯9由市購燒結(jié)活性炭棒構(gòu)成；高分子吸附膜10為自制的γ-聚 谷氨酸復(fù)合吸附膜(制作方法參照中國專利CN100560192C)，膜孔徑約為0. 3微米；超濾膜 11的材質(zhì)為聚偏氟乙烯，膜孔徑約為35納米。本實(shí)施例的生飲水機(jī)還包括一個(gè)罩 設(shè)在筒體1上的杯蓋和一根可與進(jìn)水口 2相連 通的橡膠管14。按照本實(shí)施例，該生飲水機(jī)工作時(shí)所用的水為加有重金屬離子的自來水，過濾前 先對(duì)須過濾的自來水中的懸浮物、細(xì)菌和重金屬離子含量等進(jìn)行檢測。按照本實(shí)施例的生飲水機(jī)的工作原理如下
首先將生飲水機(jī)上罩設(shè)的杯蓋取下，并將橡膠管14安裝好使之與進(jìn)水口 2相連通，將 橡膠管14的另一頭浸入自來水中，緩慢向上提活塞桿4，直至提至筒體1的頂部，此時(shí)單向閥12自動(dòng)打開，水體通過進(jìn)水口 2經(jīng)進(jìn)水通道7進(jìn)入一級(jí)凈化單元進(jìn)行凈化，然后流入一 級(jí)通道5，再經(jīng)單向閥12處流入二級(jí)通道8 ；再將位于筒體1頂部的活塞桿4緩慢向下壓， 單向閥12自動(dòng)關(guān)閉，二級(jí)通道8中的一部分水經(jīng)二級(jí)凈化單元的進(jìn)一步凈化，水體依次經(jīng) 過吸附材料構(gòu)成的內(nèi)芯9、高分子吸附膜10和超濾膜11得到純凈的水，而二級(jí)通道8中的 另一部分水通過隔板13上開設(shè)的微小通孔130回流至一級(jí)通道5，并進(jìn)一步通過不銹鋼內(nèi) 芯60流向微濾膜61和尼龍網(wǎng)62，因而可將微濾膜61和尼龍網(wǎng)62外所截留的懸浮物和雜 質(zhì)等沖離微濾膜61和尼龍網(wǎng)62的外表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)一級(jí)凈化單元的反沖洗。按照本實(shí)施例的生飲水機(jī)，一次可獲得約80%的純凈水，而另20%的水可實(shí)現(xiàn)對(duì)一 級(jí)凈化單元的反沖洗，使之不易堵塞，因而可提高生飲水機(jī)的凈化效率和使用壽命。對(duì)濾出的水進(jìn)行懸浮物、細(xì)菌和重金屬離子等含量的檢測，將其與過濾前的自來水進(jìn)行對(duì)比，得出本實(shí)施例生飲水機(jī)可以過濾自來水中99. 9%的懸浮物、細(xì)菌和重金屬離 子，經(jīng)本實(shí)施例生飲水機(jī)過濾得到的純凈水能夠達(dá)到健康飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本 發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所 作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種除重金屬抗堵塞的生飲水機(jī)，其包括筒體(1)，其在底部具有進(jìn)水口(2)，在頂部具有出水口(3)；活塞桿(4)，其下端部垂直插設(shè)在所述筒體(1)內(nèi)且沿著所述筒體(1)的高度方向能夠滑動(dòng)地設(shè)置，該活塞桿(4)的上端部連接有手柄(40)；活塞(41)，其固定連接在所述活塞桿(4)的下端部；其特征在于所述生飲水機(jī)還包括一級(jí)凈化單元，其包括設(shè)置在所述筒體(1)的底部的濾芯(6)、所述濾芯(6)包括多孔不銹鋼內(nèi)芯(60)和設(shè)置在所述不銹鋼內(nèi)芯(60)的外圍的微濾膜(61)，所述濾芯(6)的內(nèi)部空間構(gòu)成供水通過的一級(jí)通道(5)；二級(jí)凈化單元，其位于所述一級(jí)凈化單元的上方，包括沿著所述筒體(1)的高度方向延伸的由吸附材料制成的內(nèi)芯(9)、圍設(shè)在所述內(nèi)芯(9)外周的高分子吸附膜(10)、圍設(shè)在所述高分子吸附膜(10)外周的超濾膜(11)，所述內(nèi)芯(9)的內(nèi)部空間構(gòu)成供水通過的二級(jí)通道(8)；所述一級(jí)凈化單元與所述進(jìn)水口(2)之間通過進(jìn)水通道(7)相連通，所述一級(jí)通道(5)與所述二級(jí)通道(8)相連通，且在二者之間設(shè)置有單向閥(12)，所述一級(jí)凈化單元與所述二級(jí)凈化單元之間通過隔板(13)隔開，且所述隔板(13)上設(shè)有至少一個(gè)截面積在0.6 ~6.0平方毫米之間的通孔(130)；所述活塞桿(4)的下端部位于所述二級(jí)通道(8)內(nèi)，且所述活塞(41)與所述二級(jí)通道(8)的內(nèi)壁相密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述的微濾膜(61)為褶皺狀，所述微 濾膜(61)的表面積為所述超濾膜(11)的表面積的1.廣2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述一級(jí)凈化單元還包括設(shè)置 在所述微濾膜(61)外圍的尼龍網(wǎng)(62 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述單向閥(12)設(shè)置在所述隔板 (13)上，所述單向閥(12)對(duì)應(yīng)的開口截面積在2. (Γ16平方毫米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述一級(jí)通道(5)與所述二級(jí)通道 (8)的軸心線相重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述微濾膜(61)的材質(zhì)為聚四氟乙 烯，膜孔徑在0. 4^0. 6微米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述二級(jí)凈化單元中的內(nèi)芯(9)由燒 結(jié)活性炭棒或活性炭_活化沸石混合燒結(jié)棒構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述高分子吸附膜(10)為γ-聚 谷氨酸吸附膜，膜孔徑在0. 3 1微米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生飲水機(jī)，其特征在于所述超濾膜(11)的材質(zhì)為聚偏氟乙 烯，膜孔徑在30 60納米之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種除重金屬抗堵塞的生飲水機(jī)，包括兩級(jí)凈化單元，使生水通過微濾膜、吸附材料、高分子吸附膜、超濾膜四道濾層的過濾，不僅可除去水體中的懸浮雜質(zhì)和異色異味物質(zhì)等，還可除去水體中的多種重金屬和放射性金屬元素，以及多種細(xì)菌和病毒，得到符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的純凈的飲用水。另外，本發(fā)明生飲水機(jī)還具有獨(dú)特的反沖洗功能，能夠?qū)V層外所截留的顆粒物質(zhì)進(jìn)行反沖洗，使濾層不易堵塞，因而也可提高生飲水機(jī)的凈化效率和使用壽命。而活塞式抽水設(shè)置又使得本發(fā)明生飲水機(jī)在不須電源的情況下也能夠使用，可滿足人們在無電力供應(yīng)下，特別是在野外生存、自然災(zāi)害、戰(zhàn)地作戰(zhàn)的惡劣環(huán)境條件下對(duì)健康飲用水的需求。
文檔編號(hào)C02F1/28GK101987763SQ20101057201
公開日2011年3月23日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者莊倉宏, 郭大磊 申請人:昆山工研院華科生物高分子材料研究所有限公司