專利名稱：帶軟化功能的飲水機專用凈水器及軟化芯再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶軟化功能的飲水機專 用凈水器及軟化芯再生裝置。
背景技術(shù)：
飲水機專用凈水器是與普通飲水機配套使用的，其可以取代普通飲水機 上的凈水桶。使用時，只需向凈水器中加入普通巿政自來水，經(jīng)凈水器凈化 后就成為優(yōu)質(zhì)飲用水，所以使用很方便，越來越受消費者歡迎。
飲水機專用凈水器一般包括原水桶和凈水桶，原水桶設(shè)置在凈水桶的上 方，原水桶的底部設(shè)有用于凈化水質(zhì)的濾芯，凈水桶的底部設(shè)有控制飲水機 水斗中水位的浮子閥。早期的飲水機專用凈水器只有凈化水質(zhì)的功能，即只 有去除水中的有毒有害物質(zhì)(如有機物、異色、異臭、異味等等)的功能， 沒有軟化水質(zhì)的功能，即沒有去除水中硬度成分(如鈣鎂離子等)的功能。 當水中的硬度成分含量較髙(即水質(zhì)較硬)時，飲水機中的熱罐就容易結(jié)水 裙，并且水的口感也不好。為了解決此問題，人們給飲水機專用凈水器增加 了軟化功能，用于處理水質(zhì)較硬的水。軟化的方法是離子交換法，即在濾芯 中增加陽離子樹脂，水流在經(jīng)過樹脂時，水中的鈣鎂離子與樹脂上的陽離子 進行交換，從而使水質(zhì)得到軟化。
在公知技術(shù)中，飲水機專用凈水器軟化功能的實現(xiàn)有如下幾種方法 1.在濾芯中(例如在活性炭芯中)加入一些陽離子樹脂，即將濾芯制成 既有凈化功能又有軟化功能的復(fù)合濾芯。這種方法的缺點是
a) .由于濾芯是一次性使用的，導(dǎo)致陽離子樹脂也是一次性使用，不能再 生，造成極大的浪費；
b) .濾芯中的活性炭吸附容量較大，而陽離子樹脂交換容量較小，導(dǎo)致濾
芯剛使用時其既有凈化水質(zhì)的功能又有軟化水質(zhì)的功能，但很快就只剩下凈 化水質(zhì)的功能而沒有軟化水質(zhì)的功能。
2.增加單獨設(shè)置的軟化芯(即軟化芯可以從凈水器上單獨拆出)，將具 有軟化功能的軟化芯和具有凈化功能的濾芯串接使用?？梢詫④浕竞蜑V芯
分別設(shè)置在原水桶底板的上方和下方；可以將軟化芯和濾芯串接后都設(shè)置在 原水桶底板的下方；也可以在凈水器的原水桶和凈水桶之間增加一個中桶， 在原水桶底板的上方和下方分別設(shè)置微孔陶瓷濾芯和軟化芯，在中桶底板的 下方設(shè)置凈化水質(zhì)的濾芯。當軟化芯中的樹脂飽和后，可以用食鹽水對軟化 芯進行再生處理。在公知技術(shù)中，單獨設(shè)置的軟化芯的再生方法有兩種
a. 將軟化芯從凈水器上拆下，放入濃鹽水中浸泡。為了提高再生效果， 需要反復(fù)將軟化芯從濃鹽水中取出瀝干又放回去，如此數(shù)次之后，鹽水的濃 度就會顯著下降。鹽水濃度下降后對后續(xù)的再生反應(yīng)有很大影響。此外，這 種再生操作方法比較復(fù)雜，普通用戶既不易理解更不易學會，致使在實際產(chǎn) 品中軟化芯的再生效果很差， 一些用戶甚至在再生操作之后軟化芯的軟化性 能幾乎沒有產(chǎn)生顯著的改善。
b. 對于在原水桶底板的上方和下方分別設(shè)置微孔陶瓷濾芯和軟化芯，在 中桶底板的下方設(shè)置凈化水質(zhì)的濾芯的凈水器，可以將底板的上方和下方分 別設(shè)置微孔陶瓷濾芯和軟化芯的原水桶從凈水器上移開，架設(shè)到另 一可支撐 原水桶的支撐架上，再向原水桶加入濃鹽水，以此對軟化芯進行再生。這樣, 進入軟化芯的水都是濃度很高的鹽水，經(jīng)軟化芯中的樹脂反應(yīng)后濃度降低了 的鹽水可以及時離開軟化芯，所以這種方法再生比較徹底，效果很好。但是， 這種飲水機專用凈水器存在如下不足
a) .軟化芯再生時的流量太大，濃鹽水消耗太多，即濃鹽水中的鈉離子還 沒有充分地與樹脂中的鈣鎂離子交換就白白流走，既浪費資源又污染環(huán)境。 本領(lǐng)域技術(shù)人員知道軟化芯再生時的流量應(yīng)明顯小于凈水器運行時的流量， 通常后者是前者的3~8倍。而在上述軟化裝置中，軟化芯再生時的流量等于 凈水器運行時的流量。所以，上述軟化裝置還是不夠合理、不夠科學。
b) .由于這種凈水器設(shè)有中桶，導(dǎo)致凈水器的造價顯著上升(中桶成本占
凈水器總成本的百分之十五以上)。
綜上所述，公知技術(shù)中的帶軟化功能的飲水機專用凈水器，軟化芯再生
時，要么是再生操作復(fù)雜，用戶不易掌握，再生效果很差；要么是雖然再生 效果很好，卻浪費資源、污染環(huán)境，并且凈水器造價很高。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在軟化凈水器設(shè)計方面，公知技術(shù)中已經(jīng)有成熟 的技術(shù)，現(xiàn)在完全可以做到再生效果很好，不浪費或少浪費再生液資源， 并且操作十分簡單，甚至可以做到全自動無人值守。但是，這些技術(shù)離不開 電氣控制系統(tǒng)、電磁閥、多路閥等，顯然，這些技術(shù)需要足夠的制造成本予 以支持。而飲水機專用凈水器是面向普通居民的產(chǎn)品，據(jù)市場調(diào)查在中國 現(xiàn)階段，只有將單位產(chǎn)品的制造成本控制在60圓~ 150圓人民幣才能得到市 場認可。顯然，如此低的成本不能支持包含電磁閩、多路閥和電氣控制系統(tǒng) 的任何技術(shù)。
以上就是帶軟化功能的飲水機專用凈水器的背景技術(shù)，這就是說，要在 低成本的條件下，使飲水機專用凈水器中的軟化芯再生效果很好，操作簡易， 不浪費或少浪費再生液(即濃鹽水)，還需要技術(shù)上的突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀的不足而提供一種帶軟化功能的 飲水機專用凈水器及軟化芯再生裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案為 一種帶軟化功能的飲水 機專用凈水器及軟化芯再生裝置，其中凈水器包括原水桶和凈水桶，原水桶 設(shè)置在凈水桶的上方，原水桶的底部設(shè)有用于凈化水質(zhì)的濾芯，凈水桶的底 部設(shè)有用于軟化水質(zhì)的軟化芯，在軟化芯的下方設(shè)有控制飲水機水斗中水位 的下浮子閥，所述的軟化芯上設(shè)有軟化-再生轉(zhuǎn)換器，凈水器運行時軟化-再生轉(zhuǎn)換器設(shè)置在軟化位置；其中軟化芯再生裝置包括凈水桶和凈水桶支撐 裝置，凈水桶底部設(shè)有所述的軟化芯，再生時軟化-再生轉(zhuǎn)換器設(shè)置在再生
所述的濾芯可以是微孔陶瓷濾芯、活性炭芯或者中空纖維濾芯，也可以
是其它用于去除水中污染物的濾芯。微孔陶瓷濾芯中的微孔陶瓷可以是單面 過濾微孔陶瓷，也可以是雙面過濾微孔陶瓷。
所述的凈水桶支撐裝置可以是飲水機殼體，也可以是其它能支撐凈水桶 的支撐裝置。
所述的軟化芯包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有鈉型陽離子樹脂，在鈉型陽離子樹 脂的上方和下方分別設(shè)有阻擋樹脂泄漏的網(wǎng)板。所述的阿板由絲網(wǎng)和孔板組
成，孔板上所有的通孔均被絲網(wǎng)覆蓋，絲網(wǎng)的目數(shù)不小于40目。所述的孔板 可以是平孔板，也可以時弧形孔板。
所述的軟化-再生轉(zhuǎn)換器就是一個流量調(diào)整裝置，當凈水器正常運行時, 將流量調(diào)整裝置設(shè)置在大流量位置，此位置也稱為軟化位置，以滿足凈水器
出水流量要求；當軟化芯再生時，將流量調(diào)整裝置設(shè)置在小流量位置，此位 置也稱為再生位置，以滿足軟化芯再生時所需的小流量要求。所述的流量調(diào) 整裝置是設(shè)置在軟化芯上的一個零件或部件，在結(jié)構(gòu)上可以設(shè)計成將該裝 置設(shè)置在軟化芯的中心，通過旋轉(zhuǎn)或拉壓該流量調(diào)整裝置來調(diào)整軟化芯的出 水流量，也可以將流量調(diào)整裝置設(shè)計成其它結(jié)構(gòu)形式。
本發(fā)明的進一步技術(shù)措施是在原水桶中加入粉末狀水處理材料，其中 包括粉末活性炭，先利用粉末狀水處理材料對原水進行吸附、粘附、混凝或 氧化處理，再利用高精度過濾材料(例如高精度微孔陶瓷或中空纖維)進行 過濾。
本發(fā)明的進一步技術(shù)措施是在原水桶的頂部設(shè)有遮蔽原水桶中粉末狀 水處理材料的內(nèi)蓋。
本發(fā)明的進一步技術(shù)措施是在原水桶的下方設(shè)有控制凈水桶中水位的 上浮子閩。由于凈水桶中的水位被得到控制，用戶在給凈水器加水時可以不 用顧忌凈水檷中的水位。就是說，即使凈水桶中水位上升到了上限，用戶仍 然可以將原水桶加滿水。這樣，凈水桶容積可以設(shè)計得較小，例如凈水桶的 有效容積可以在1L 4L之間，原水桶容積可以設(shè)計得較大，例如原水桶的有 效容積在6L 20L之間。用戶從凈水桶取走多少水，凈水器立即就凈化多少 水向凈水桶補充。凈水桶容積小，則凈水桶中的水就能經(jīng)常被剛凈化的新鮮水置換，故不易產(chǎn)生二次污染；原水桶容積大，用戶一次加滿水后可以在較 長時間內(nèi)不用加水，方便操作。
使用時，先將軟化芯中的軟化-再生轉(zhuǎn)換器設(shè)置在軟化位置，并將帶軟 化功能的飲水機專用凈水器安裝在飲水機上(安裝前應(yīng)拆除飲水機上的聰明 座)，再向原水桶加滿水。這時，凈水器將自動對原水桶中的原水進行凈化處 理，并將凈化后的水儲存在凈水桶中和飲水機的水斗中，即原水桶中的原水 凈化后流向凈水桶，再經(jīng)軟化芯軟化后流向飲水機水斗。當飲水機水斗中的 水位上升到上限位置時，下浮子閥關(guān)閉，凈水桶中的水停止向飲水機水斗流 動。當凈水桶中的水位上升到上限位置時，上浮子閥關(guān)閉，原水桶中的原水 停止向凈水桶流動。
當用戶開啟飲水機出水龍頭取水時，飲水機水斗中的水流向出水龍頭， 水斗中的水位開始下降，下浮子閥開啟；下浮子閥開啟后，凈水桶中的水通 過軟化芯即時軟化后流向飲水機水斗，凈水桶中的水位開始下降，上浮子閥 開啟；上浮子閥開啟后，原水桶中的原水經(jīng)濾芯凈化后流向凈水桶。
用戶取水完畢時，飲水機水斗中的水停止流向出水龍頭，凈水桶中的水 通過軟化芯即時軟化后繼續(xù)流向飲水機水斗，水斗中的水位開始上升；當水 斗中的水位上升到上限位置時，下浮子閥關(guān)閉，凈水桶中的水停止流向飲水 機水斗，原水桶中的原水經(jīng)濾芯凈化后繼續(xù)流向凈水桶，凈水桶中的水位開 始上升；當凈水桶中的水位上升到上限位置時，上浮子閥關(guān)閉，原水桶中的 原水停止流向凈水桶。
帶軟化功能的飲水機專用凈水器使用一段時間后，其中的軟化功能會逐 漸下降，當軟化功能不能滿足要求時，需要將軟化芯作再生處理。
軟化芯再生時，只需先將原水桶組件(包括安裝在其上的所有零部件) 從凈水器上移開，再從飲水機龍頭放盡凈水桶和飲水機水斗中的剩水，并保 持飲水機出水龍頭處于開啟狀態(tài)，然后將軟化芯上的軟化-再生轉(zhuǎn)換器設(shè)置 在再生位置，再向凈水桶加入適量的濃鹽水。這樣，再生過程就開始了。待 凈水桶中的濃鹽水依次經(jīng)軟化芯、水斗全部從飲水機出水龍頭流出后，再將 軟化芯上的軟化-再生轉(zhuǎn)換器返回軟化位置，然后用潔凈自來水洗凈軟化芯、
水斗和飲水機管路中的殘余鹽分，再將原水桶組件裝回凈水器。至此，再生 過程結(jié)束，凈水器可以開始正常運行。上述再生過程，也可以將凈水桶架設(shè) 到其它的支撐裝置上進行，這樣可以省去清洗水斗和飲水機管路中殘余鹽分 的工作。
由于再生裝置的再生流量可以按合理的再生流量設(shè)計，再生液中的鈉離 子可以充分地與樹脂中的鈣鎂離子交換，所以軟化芯的再生效果很好，并且 再生液浪費也很少。
本發(fā)明技術(shù)的有益效果是軟化芯的再生操作簡易，再生裝置合理，再 生效果很好，并且制造成本較低，所以十分適合家居和辦公場所的普通用戶 使用。


圖1為本發(fā)明帶軟化功能的飲水機專用凈水器實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的軟化芯第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的俯視圖。
圖4為圖2中的旋管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4的A — A剖面圖。
圖6為圖1中的軟化芯第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為6圖中的拉壓管左視圖。
圖8為本發(fā)明軟化芯再生裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
脅錢力《
下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明進行詳細描述，但應(yīng)當理解這里的詳細描述 并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。
帶軟化功能的飲水機專用凈水器實施例結(jié)合圖l、圖2、圖3、圖4和 圖5所示，本實施例帶軟化功能的飲水機專用凈水器包括原水桶(10)和凈 水桶(5);原水桶(IO)設(shè)置在凈水桶(5)的上方，其底部上方設(shè)有用于凈 化水質(zhì)的微孔陶瓷濾芯，其底部下方設(shè)有控制凈水桶(5)中水位的上浮子閥
(6);凈水桶(5)的底部設(shè)有用于軟化水質(zhì)的軟化芯(3)，在軟化芯(3) 的下方設(shè)有控制飲水機水斗中水位的下浮子閥(1)，原水桶(10)的上方設(shè) 有遮蔽粉末狀水處理材料的內(nèi)蓋(12 )，內(nèi)蓋(12 )的上方設(shè)有凈水器蓋(11); 軟化芯(3)通過"["形密封圏(4)與凈水桶(5)的內(nèi)側(cè)壁密封；下浮子 閥(1)的閥體通過密封圏(2)與凈水桶(5)底部的下表面密封。
所述的微孔陶瓷濾芯包括單面過濾微孔陶瓷(9 )和連接環(huán)(8 )，單面過 濾微孔陶瓷(9)和連接環(huán)(8)釆用硅橡膠粘接并密封，連接環(huán)(8)通過0 形密封圏(7)與原水桶(10)的底板密封。
軟化芯(3)包括殼體(13)，殼體(13)內(nèi)設(shè)有鈉型陽離子樹脂(21)， 在樹脂(21)的上方和下方分別設(shè)有阻擋樹脂(21)泄漏的上網(wǎng)板(15)和 下網(wǎng)板(28 ),上網(wǎng)板(l5 )上設(shè)有絲網(wǎng)(14 )，下網(wǎng)板(28 )上設(shè)有絲網(wǎng)(27 )， 絲網(wǎng)(14 )和絲網(wǎng)(27 )的目數(shù)不小于40目，樹脂(21)的中間設(shè)有芯管(22 ); 芯管(22)的頂部和中下部分別與上網(wǎng)板(15)和下網(wǎng)板(28)密封固定連 接，芯管(22)的底部與殼體(13)底板的上表面接觸并設(shè)有兩個水流通道
(23 );軟化芯(3 )的頂部設(shè)有蓋板(16 ),蓋板(16 )設(shè)有8個通孔(17 ) 和4個通水槽(20)，并在橫軸和縱軸兩個方位分別設(shè)有"軟化"和"再生" 字樣；軟化芯(3)的中間設(shè)有包括旋管(19)和0形密封圈(18)組成的流 量調(diào)整裝置，旋管(19)的中下部設(shè)有兩個大孔(24)和一個小孔(25)，旋 管(19)的頂部設(shè)有便于旋轉(zhuǎn)操作的扁平手把，旋管(19)和芯管(22)通 過0形密封圈(18)進行密封；當扁平手把指向"軟化"字樣時，對應(yīng)旋管
(19)的兩個大孔(24)連通水流通道(23)，而小孔(25)不通水；當扁平 手把指向"再生"字樣時，對應(yīng)旋管(19)的一個小孔(25)連通水流通道
(23)，而兩個大孔(24)不通水；殼體(13)底部設(shè)有出水管，出水管外部 設(shè)有外螺紋，出水管內(nèi)部設(shè)有可對旋管(19 )向下運動進行限位的臺階(26 )。 圖1中的軟化芯(3)也可以釆用圖6的結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖6和圖7所示，軟 化芯的中間設(shè)有包括拉壓管(32)、蓋形螺母(31)和0形密封圈(29、 30) 組成的流量調(diào)整裝置，拉壓管(32)的中下部設(shè)有兩個大孔(34)，并在其中 一個大孔(34)的下方設(shè)有一個小孔(35)，拉壓管(32)的頂部通過螺紋連
接蓋形螺母(31);圖示位置為拉壓管(32 )的兩個大孔(34 )連通水流通道 (33)，而拉壓管(32)上的一個小孔(35)不通水，是流量調(diào)整裝置處于大 流量時的位置，也稱為軟化位置；當拉壓管(32)被向上拉起，使拉壓管(32) 上的一個小孔(35)連通水流通道(33)時，而兩個大孔(34)不通水，則 流量調(diào)整裝置處于小流量位置，也稱為再生位置；在軟化芯的蓋板上可以設(shè) 有"拉起為再生位置，壓下為軟化位置"的字樣，或其它具有類似含義的字 樣，提示用戶操作。
使用時，向原水桶(10)加入粉末狀水處理材料，利用給原水桶(10) 加水時的水流沖力將粉末狀水處理材料與原水混合，原水與水處理材料混合 后成為混合液H0)，單面過濾微孔陶瓷(9)再對混合液(40)進行過濾， 過濾后的水流向凈水桶(5)。
軟化芯再生裝置實施例結(jié)合圖8所示，本實施例包括凈水桶(5)和飲 水機殼體(39);凈水桶(5)底部設(shè)有軟化芯(3)，軟化芯(3)通過"[" 形密封圈(4)與凈水桶(5)的內(nèi)側(cè)壁密封，軟化芯(3)上的旋管(19)旋 轉(zhuǎn)到再生位置；飲水機殼體(39)的內(nèi)部設(shè)有水斗(38)，水斗(38)通過出 水管(37)連通到出水龍頭(36)。
軟化芯(3 )再生時，開啟出水龍頭(36 )放盡凈水桶(5 )和水斗(38 ) 中的剩水，并保持出水龍頭(36)處于開啟狀態(tài)，在確認軟化芯(3)上的旋 管(19)處于再生位置后，向凈水桶(5)加入適量的濃鹽水。這樣，再生過 程就開始了。
最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描 述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述實施例對本發(fā)明已進行了詳細 的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修 改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其 均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其包括原水桶和凈水桶，原水桶設(shè)置在凈水桶的上方，原水桶的底部設(shè)有用于凈化水質(zhì)的濾芯，其特征是凈水桶的底部設(shè)有用于軟化水質(zhì)的軟化芯，軟化芯的下方設(shè)有控制飲水機水斗中水位的下浮子閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是所述的軟化芯內(nèi)部設(shè)有陽離子樹脂，軟化芯上設(shè)有軟化-再生轉(zhuǎn)換器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是所述的軟化-再生轉(zhuǎn)換器包括旋管或拉壓管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是原水桶底部下方設(shè)有控制凈水桶中水位的上浮子閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是所述的濾芯包括微孔陶瓷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是原水桶中設(shè)有粉末狀水處理材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是所述的粉末狀水處理材料包括粉末活性炭。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器，其特征 是原水桶的頂部設(shè)有遮蔽粉末狀水處理材料的內(nèi)蓋。
9. 一種軟化芯再生裝置，其特征是包括凈水桶和凈水桶支撐裝置，凈 水桶底部設(shè)有軟化芯，軟化芯內(nèi)部設(shè)有陽離子樹脂，軟化芯上設(shè)有軟化-再 生轉(zhuǎn)換器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的軟化芯再生裝置，其特征是所述的凈水桶支 撐裝置是飲水機殼體。
全文摘要
一種帶軟化功能的飲水機專用凈水器及軟化芯再生裝置，其中凈水器包括原水桶和凈水桶，原水桶設(shè)置在凈水桶的上方，原水桶的底部設(shè)有用于凈化水質(zhì)的濾芯，凈水桶的底部設(shè)有用于軟化水質(zhì)的軟化芯，在軟化芯的下方設(shè)有控制飲水機水斗中水位的下浮子閥，所述的軟化芯上設(shè)有軟化-再生轉(zhuǎn)換器，凈水器運行時軟化-再生轉(zhuǎn)換器設(shè)置在軟化位置；其中軟化芯再生裝置包括凈水桶和凈水桶支撐裝置，凈水桶底部設(shè)有所述的軟化芯，再生時軟化-再生轉(zhuǎn)換器設(shè)置在再生位置。本發(fā)明技術(shù)的顯著優(yōu)點是軟化芯的再生操作簡易，再生裝置合理，再生效果很好，并且制造成本較低，所以十分適合家居和辦公場所的普通用戶使用。
文檔編號C02F1/42GK101353183SQ200810160878
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者黃樟焱 申請人:黃樟焱