CN103145284A - 一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，包括储水箱、立式活性炭床、集水箱和等离子体反应装置，所述储水箱的出水口与所述立式活性炭床的进水口相连通，所述立式活性炭床的出水口与所述集水池的进水口相连通，所述集水池的出水口与所述等离子体反应装置的进水口相连通。本发明装置集成度高，成本低、处理效果好、应用范围广等优点，解决了目前市场上的净水器存在的问题和不足进行了弥补和改善，将会是未来净水器市场上不可或缺的主力。整个装置工作具有性能稳定可靠、速度快、结构简单、实用性强、过滤杀菌效果好、不存在二次污染等优点，可以广泛应用于多种领域。

Description

一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置

技术领域

本发明属于净水器技术领域，具体涉及一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置。

背景技术

伴随着社会的发展与进步，人们生活水平在不断提高，与此同时，人们对饮用水的要求越来越高。目前生活中，普遍使用的自来水虽然经过了水厂的混凝、沉淀、过滤、生化处理以及加氯消毒等过程，但是也只能除去部分悬浮物、交替和部分的细菌等，而且在管道输送过程中也会产生二次污染，在一般居民区的中转站以及家用设备的第三次污染都会令市民对自来水的纯净度产生一定的质疑。因此，对于水质的净化，推陈出新高性能的净水器生产纯净水，是提高居民生活质量以及保护身体健康的必要手段，也是人们水平提高的重要体现。

新鲜的纯净水无任何异味、便于饮用，可以增进食欲、对预防疾病有疗效。用在烹调上可以增强原料色、香、味，保持原料的蛋白质 、淀粉、维生素、钙等营养物的成分；用在厨房中厨房可以使餐具、瓷器光洁如新、绝无水渍痕迹；减少使用洗涤用品53%，大大利于环保；用在厕所卫生上可以使马桶、水槽、浴缸不再发生黄生垢，不产生异味；用在清洗上，可以使衣物柔软、洁净、色泽如新，衣物纤维增加33%洗涤次数，减少洗衣粉55%使用量。在设备运用中，可以使壁挂炉或热水器的维修次数大大减少，热水器寿命延长一倍以上，热水器煤气及用电费用减少29%~32%，家庭内墙中安装的水管不会结垢、不阻塞。可以使家用加湿器、蒸汽熨斗不喷白粉、不会结垢，可延长使用寿命。

同时，纯净水可用于护肤、美容、美发等，对防止皮肤老化、调整血压、糖尿病、膀胱炎、肾炎和结石、预防癌变，治疗便秘、消化不良，腹泻、胸痛等症都有很好的效果，因此净水器的的使用将会成为居家、企业以及工业上不可划缺的设备，在未来的市场上将会有非常可观的应用前景。

目前市场上销售的净水器大多采用的是超滤、反渗透以及活性炭吸附等处理，这些方法只能对水质进行初步的物理处理，而且部分处理工艺相对成本较高，不适合较大规模的使用，而且水中的化学成分以及细菌很难去除，这就导致了在应用上缺少了延续性和可靠性。由此可见，寻找一种高效、简单、适用的处理技术迫在眉睫。活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置可以解决以上所有的问题而且兼有一些独特的优点，所以将有可能成为未来净水器研发的主导方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，该净水装置能有效改善水质，具有高安全、低成本、易操作等优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，包括储水箱、立式活性炭床、集水箱和等离子体反应装置，所述的等离子体反应装置包括沿轴线方向水平设置的夹套管、电晕放电电极和高压高频电源，所述夹套管的一端设有进水口，另一端设有出水口，所述夹套管的外管管壁上设有进气管，所述的进气管与通气装置相连通，所述夹套管内管的下部管壁上设有微孔气管，所述夹套管上还设有与内管相连通的出气管，所述的电晕放电电极设置在夹套管的内管中，所述的电晕放电电极包括同心设置的圆管状内电极和外电极，且所述内电极与外电极之间设有环形间隙，所述内电极的外表面设有多个针齿，所述外电极的管壁为多孔或网状结构，所述的内电极与外电极分别连接高压高频电源的正极和负极，所述储水箱的出水口与所述立式活性炭床的进水口相连通，所述立式活性炭床的出水口与所述集水池的进水口相连通，所述集水池的出水口与所述夹套管的进水口相连通。

所述的针齿等间距螺旋缠绕在所述内电极的外表面，形成针齿呈辐射状等间距分布的结构。

所述的通气装置包括有依次相连通的过滤器、微型气泵、储气瓶和气体流量，所述的气体流量的出气端连通所述的进气管。

所述的多功能净水装置还包括电热膜加热装置和出水装置，所述的电热膜加热装置包括储水罐和设在储水罐内的电热膜及热敏感应器，所述储水罐的进水口与所述夹套管的出水口相连通，所述出水装置的进水口分别与储水罐的出水口和所述夹套管的出水口相连通，进入出水装置的水通过冷热水分隔箱经旋转冷热放水器放出。

所述的储水箱内设有浮球和信号感应开关。

所述的立式活性炭床填充有活性炭，并固定于滤槽内，出水口端设有滤膜。

所述集水池内设有水位感应器，能够调节和控制进水量。

所述的净水装置外设有外壳。

储水箱设有浮球和信号感应开关，用于提供和调节进水；立式活性炭床是由活性炭填充组装成一个过滤装置，可以对进水进行预处理；集水池用于调节和控制进出水量以及反应设备的稳定性；等离子体反应装置主要由夹套管（作为反应容器）、电晕放电电极、高压高频电源和通气装置组成。高压放电过程中形成大量高能电子，在有空气通入时，极易形成大量的·OH、e_eq ^-、·O、HO₂·等自由基，因为这些自由基具有强的氧化性，可以对水质进行深度处理；电热膜加热装置包括储水罐、电热膜和热敏感应器；出水装置包括一个旋转冷热放水器，通过旋转冷热放水器对出水的水量和温度进行有效的控制和利用。能够调节出水的温度和流量，为满足出水的多功能使用。

净水装置中的等离子体反应器可以通过面板上的控制按钮对进气流量、电压、电流和反应时间进行调节，同时设有温度继电器，对反应器进行安全控制和调节。

本发明能有效地去除水中的无机物、悬浮物、有机物、氯、重金属及有害化合物，具有长期的杀菌、灭菌、抑制细菌繁殖等功能，同时可以对出水进行温度调控，出水水质符合国家标准。在实际应用中，具有广泛的前景。

所述的电晕放电电极包括内电极和外电极分别固定于内电极支架和外支架上。

电热膜加热装置包括储水罐和设在储水罐内的电热膜及热敏感应器用于加热经等离子体反应装置处理后的水，加热后的水与未加热冷水直流汇合到出水系统，并通过旋转冷热放水器对出水的水量和温度进行有效的调节和控制。

本发明的有益效果：

综上所述，本发明装置集成度高，成本低、处理效果好、应用范围广等优点，解决了目前市场上的净水器存在的问题和不足进行了弥补和改善，将会是未来净水器市场上不可或缺的主力。整个装置工作具有性能稳定可靠、速度快、结构简单、实用性强、过滤杀菌效果好、不存在二次污染等优点。可以广泛应用于多种领域。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

其中，1—净水器外壳， 2—储水箱， 3—立式活性炭床， 4—集水池， 5—高压高频电源， 6—过滤器， 7—微型气泵， 8—储气瓶， 9—气体流量计， 10—进气管， 11—夹套管， 12—电晕放电电极， 13—冷热水分隔箱， 14—微孔气管， 15—出气口，16—储水罐， 17—电热膜， 18—出水装置， 19—旋转冷热放水器。

图2为等离子体反应器结构示意图。

图3为电晕放电电极结构示意图。

其中，121—内电极， 122—针齿， 123—外电极。

具体实施方式

本发明的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置的具体结构如图1所示，该装置主要由包括储水箱2、立式活性炭床3、集水箱4和等离子体反应装置、电热膜加热装置以及出水装置18组成。所述的等离子体反应装置包括沿轴线方向水平设置的夹套管11、电晕放电电极12和高压高频电源5，所述夹套管11的一端设有进水口，另一端设有出水口，所述夹套管11的外管管壁上设有与夹套结构相连通的进气管10，所述的进气管10上连通有通气装置，所述夹套管11内管的下部管壁上设有微孔气管14，所述夹套管11上还设有与内管相连通的出气管15，所述的电晕放电电极12设置在夹套管11的内管中，所述的电晕放电电极12包括同心设置的圆管状内电极121和外电极123，且所述内电极121与外电极123之间设有环形间隙，所述内电极121的外表面设有多个针齿122，所述外电极123的管壁为多孔或网状结构，所述的内电极121与外电极123分别连接高压高频电源5的正极和负极，所述储水箱2的出水口与所述立式活性炭床3的进水口相连通，所述立式活性炭床3的出水口与所述集水池4的进水口相连通，所述集水池4的出水口与所述夹套管11的进水口相连通。

所述的针齿122等间距螺旋缠绕在所述内电极121的外表面上，形成针齿122呈辐射状等间距分布的结构。所述的通气装置包括有依次相连通的过滤器6、微型气泵7、储气瓶8和气体流量9，所述的气体流量9的出气端连通所述的进气管10。

所述的电热膜加热装置包括储水罐16和设在储水罐16内的电热膜17及热敏感应器，所述储水罐16的进水口与所述夹套管11的出水口相连通，所述出水装置18的进水口分别与储水罐16的出水口和所述夹套管11的出水口相连通，进入出水装置18的水通过冷热水分隔箱13经旋转冷热放水器19放出。

所述的储水箱2内设有浮球和信号感应开关。当储水箱2中的水位达到一定的高度时，浮球会自动闭合出口，而当水位低于设定的高度时，又会自动打开，可以通过设定的水位来控制储水箱2浮球的开关，同时可以对整个装置水量的流入和流出进行调节和控制。储水箱2的出水口连通立式活性炭床3的进水口，水自储水箱2流出通过活性炭填充床的过滤吸附作用除去水中的无机物、悬浮物以及一些有机物和重金属，然后径流至到集水池4，集水池4内设有水位感应器，能够调节和控制进水量。从集水池4流出的水进入到等离子体反应装置的夹套管11内腔。

所述的立式活性炭床3填充有活性炭，并固定于滤槽内，出水口端设有滤膜。

上述活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置的储水箱2、立式活性炭床3、集水箱4、等离子体反应装置、加热系统装置以及出水装置均设置在外壳1内。

等离子体反应装置的电晕电极12在高压高频电源5放电过程中形成大量高能电子，在有空气通入时，极易形成大量的·OH、e_eq ^-、·O、HO₂·等自由基，因为这些自由基具有强的氧化性，可以对水质进行深度处理；通入的空气依次经过过滤器6， 微型气泵7， 储气瓶8，气体流量计9进入到夹套管的内管和外管之间的空隙，通入的空气经过设在内管管壁上的微孔气管14进入夹套管内腔并得到均匀分布，同时可以促进等离子体反应装置中的湍流效果，使产生的自由基与水得以充分混合，更有效的对水质进行处理改善，多余的气体从出气口15排除。从等离子体反应器11流出的水可根据需要由出水装置18放出直接使用或者通入到电热膜加热装置的储水罐16中，可以快速的对水进行加热以及很好地控制，该部分出水与冷水直流汇合到出水装置18，并通过冷热水分隔箱13经旋转冷热放水器19放出。通过旋转冷热放水器19对出水的水量和温度进行有效的控制和利用。

本发明的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置具有以下功能：去除无机物、悬浮物、有机物、氯、重金属及有害化合物，具有长期的杀菌、灭菌、抑制细菌繁殖等功能，同时还可以有效地去除自来水管网中的红虫、铁锈等成分，降低浊度、余氯和有机杂质，可以根据不同的需要合理调整水量以及温度，可以也可以适用于家庭、医疗卫生、餐饮、服务等多个领域的使用。

因此，本发明的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置在将来可能会得到大力的推广和使用，并具有广阔的市场发展前景。

Claims (8)

1.一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于包括储水箱(2)、立式活性炭床(3)、集水箱(4)和等离子体反应装置，所述的等离子体反应装置包括沿轴线方向水平设置的夹套管(11)、电晕放电电极(12)和高压高频电源(5)，所述夹套管(11)的一端设有进水口，另一端设有出水口，所述夹套管(11)的外管管壁上设有进气管(10)，所述的进气管(10)与通气装置相连通，所述夹套管(11)内管的下部管壁上设有微孔气管(14)，所述夹套管(11)上还设有与内管相连通的出气管(15)，所述的电晕放电电极(12)设置在夹套管(11)的内管中，所述的电晕放电电极(12)包括同心设置的圆管状内电极(121)和外电极(123)，且所述内电极(121)与外电极(123)之间设有环形间隙，所述内电极(121)的外表面设有多个针齿(122)，所述外电极(123)的管壁为多孔或网状结构，所述的内电极(121)与外电极(123)分别连接高压高频电源(5)的正极和负极，所述储水箱(2)的出水口与所述立式活性炭床(3)的进水口相连通，所述立式活性炭床(3)的出水口与所述集水池(4)的进水口相连通，所述集水池(4)的出水口与所述夹套管(11)的进水口相连通。

2.根据权利要求1所述的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于所述的针齿(122)等间距螺旋缠绕在所述内电极(121)的外表面，形成针齿(122)呈辐射状等间距分布的结构。

3.根据权利要求1所述的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于，所述的通气装置包括有依次相连通的过滤器(6)、微型气泵(7)、储气瓶(8)和气体流量(9)，所述的气体流量(9)的出气端连通所述的进气管(10)。

4.根据权利要求1所述的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于，所述的多功能净水装置还包括电热膜加热装置和出水装置(18)，所述的电热膜加热装置包括储水罐(16)和设在储水罐(16)内的电热膜(17)及热敏感应器，所述储水罐(16)的进水口与所述夹套管(11)的出水口相连通，所述出水装置(18)的进水口分别与储水罐(16)的出水口和所述夹套管(11)的出水口相连通，进入出水装置(18)的水通过冷热水分隔箱(13)经旋转冷热放水器(19)放出。

5.根据权利要求1所述的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于所述的储水箱(2)内设有浮球和信号感应开关。

6.根据权利要求1所述的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于所述的立式活性炭床(3)填充有活性炭，并固定于滤槽内，出水口端设有滤膜。

7.根据权利要求1所述的活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于所 述集水池(4)内设有水位感应器。

8.根据权利要求1～7中的任意一种活性炭与低温等离子体一体化的多功能净水装置，其特征在于：所述的净水装置外设有外壳(1)。 

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