一种饮用水净水自洁方法及其净水装置
阅读说明：本技术 一种饮用水净水自洁方法及其净水装置 (Drinking water purification self-cleaning method and water purification device thereof ) 是由 殷富新 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种饮用水净水自洁方法及其净水装置,自洁步骤包括：第一步骤,通过大颗粒杂质分离装置8对所述前置滤芯3进行防堵塞清洗：利用离心力使得大颗粒杂质与水分离,大颗粒杂质被收集统一处理,分离出来的水回流至所述原水箱1；第二步骤,通过活性炭再生系统9恢复活性炭的吸附能力：通过水蒸气,震动以及物理撞击,疏通活性炭的间隙,使其恢复吸附能力。本发明设置原水箱,可以储存原水便于携带,适用于短期的外出或是车载使用；设置有大颗粒杂质分离装置,可以将水中的大颗粒物质集中析出处理,避免在装置内部造成堵塞；设置有活性炭再生装置,能够自我完成再生过程,不需要专门进行额外的再生处理,有效降低活性炭的更换频率。(The invention discloses a self-cleaning method for purifying drinking water and a water purifying device thereof, wherein the self-cleaning steps comprise: the first step, the front filter element 3 is cleaned by blocking prevention through a large particle impurity separation device 8: separating large particle impurities from water by using centrifugal force, collecting and uniformly treating the large particle impurities, and refluxing the separated water to the raw water tank 1; and a second step of restoring the adsorption capacity of the activated carbon by an activated carbon regeneration system 9: the clearance of the active carbon is dredged through water vapor, vibration and physical impact, so that the adsorption capacity of the active carbon is recovered. The invention is provided with the raw water tank, can store raw water, is convenient to carry, and is suitable for short-term outgoing or vehicle-mounted use; the large-particle impurity separation device is arranged, so that large-particle substances in water can be intensively separated out, and the blockage in the device is avoided; be provided with active carbon regenerating unit, can accomplish regeneration process by oneself, need not carry out extra regeneration treatment specially, effectively reduce the change frequency of active carbon.)
技术领域
本发明涉及净水领域，特别是一种饮用水净水自洁方法及其净水装置。
背景技术
常见的净水装置一般连接于再来水管使用，属于家具常用电器，能够使用户在家中喝到干净又健康的纯净水，随着社会的不断发展，人民幸福感的不断提升，人们更加追求高质量的生活品质，渴望更便捷，更智能的净水装置，使得人们能在户外，旅行时也能喝到干净又健康的纯净水。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种饮用水净水自洁方法及其净水装置，便于携带，具有良好的净水和自洁能力。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种饮用水净水自洁方法及其净水装置，包括以下步骤：
净水步骤包括：
第一步骤，首先将原水引入原水箱内，然后通过水泵将原水箱内的原水抽入预处理系统内；
第二步骤，对原水进行预处理：原水在所述预处理系统内先通过前置滤芯再通过活性炭；
第三步骤，对预处理后的水进行精过滤：将预处理过后的水通过反渗透膜组件降低水中的溶解性总固体；
第四步骤，优化出水口感：让精过滤后的水通过压缩活性炭滤芯；
第五步骤，在取水端能获取任何水温的纯净水：首先抽取一部分优化口感后的纯净水通过热水罐进行加热，再通过调节阀控制冷热水流流量，然后再通过冷热水管系统输送至所述取水端；
自洁步骤包括：
第一步骤，通过大颗粒杂质分离装置对所述前置滤芯进行防堵塞清洗：首先通过不断搅拌阻止大颗粒杂质沉降堆积于所述前置滤芯表面，避免造成堵塞，再通过水流带走悬浮于水中的大颗粒杂质，然后利用离心力使得大颗粒杂质与水分离，最终，大颗粒杂质通过吸附体缠绕吸附固定，再通过夹持脱离吸附体，然后聚拢收集，最后利用强劲热风快速吹干并聚集成堆，而分离出来的水回流至所述原水箱；
第二步骤，通过活性炭再生系统恢复活性炭的吸附能力：同时利用水蒸气，
震动以及物理撞击，疏通活性炭的间隙，使其恢复吸附能力。
进一步地，所述活性炭再生系统所需的水蒸气由所述冷热水系统烧制热水时产生的水蒸气供应；
所述大颗粒杂质分离装置内通过添加絮凝剂吸附大颗粒杂质凝结成絮状，再通过大颗粒杂质收集装置进行收集。
进一步地，包括所述原水箱，所述原水箱竖直设置于净水装置一侧，所述原水箱上端设置有带盖进水口，所述原水箱通过延伸至箱底的竖直水管以及抽水泵连通于所述预处理系统的进水端，所述预处理系统的下端的滤液出口依次串联所述反渗透膜组件和所述压缩活性炭滤芯形成净水通路，所述净水通路的出水端即所述压缩活性炭滤芯的出水端连通于所述冷热水系统，所述冷热水系统通过冷热水管对应连通于所述取水端的冷热水出口；
所述预处理系统的排渣口通过弯管以及水泵连通于所述大颗粒杂质分离装置，所述大颗粒杂质分离装置的出水端通过弯管连通于所述原水箱，所述原水箱、预处理系统以及所述大颗粒杂质分离装置依次串联形成大颗粒杂质分离回路。
进一步地，所述预处理系统包括前置滤芯，所述前置滤芯包括滤芯本体，所述滤芯本体呈圆柱形水平放置，所述滤芯本体一端延伸至所述原水箱内即所述进水端，所述滤芯本体另一端下半部分圆柱面上均匀设置滤孔，所述滤芯本体内腔通过所述滤孔连通于活性炭容置腔，所述活性炭容置腔呈“U”型包裹于所述滤芯本体外侧，所述活性炭容置腔两端开口向上延伸出净水装置外壳上端面，所述活性炭容置腔最低端设置有斜坡型的出水口即所述滤液出口，所述滤液出口连接于所述反渗透膜组件的进水口；所述滤芯本体远离所述进水端一端的端面中心设置所述排渣口，所述排渣口处设置止水阀。
进一步地，所述滤芯本体内腔内设置搅拌推水器，所述搅拌推水器水平设置于所述滤芯本体内腔中心轴位置，所述搅拌推水器通过安装于所述进水端端面上的动力装置驱动转动，所述搅拌推水器包括水平设置的中心转轴，所述中心转轴表面设置螺旋形推水槽，所述螺旋形推水槽之间的凸起部位设置搅拌刷，所述搅拌刷环绕于所述中心转轴表面设置，所述搅拌刷包括发散设置的弹性刷毛，所述弹性刷毛顶端接触所述滤芯本体内腔壁。
进一步地，所述大颗粒杂质分离装置包括连通于所述排渣口的圆盘型布水器，所述圆盘型布水器固定安装于所述大颗粒杂质分离装置的外壳一侧的内壁上，所述圆盘型布水器的环形弧面上环绕开设向四周发散的布水口，所述圆盘型布水器通过所述布水口连通于离心滚筒内腔，所述离心滚筒水平设置，所述离心滚筒一端套设于所述圆盘型布水器表面的环形槽内所述离心滚筒另一端通过安装于外壳远离所述圆盘型布水器一侧外壁上的动力装置驱动转动，所述离心滚筒的筒壁上均匀设置滤孔，所述滤孔之间穿插设置弹性触须，所述弹性触须沿所述离心滚筒轴线方向线性排列成组，且环绕于所述离心滚筒内壁设置多组所述弹性触须，所述离心滚筒内腔沿中心轴线方向固定设置大颗粒杂质收集装置，所述离心滚筒设置于滤液腔内，所述滤液腔通过导管连通于所述原水箱。
进一步地，大颗粒杂质收集装置包括对应于每组所述弹性触须设置的集渣夹和水平设置于中心轴线上的集渣管，所述集渣夹两端通过滑块沿所述离心滚筒横截面半径方向滑动设置于滑轨内，多组所述集渣夹从所述离心滚筒内壁向所述集渣管聚拢运动，所述集渣夹包括两块相对运动的夹板，两块所述夹板分别位于其对应组的所述弹性触须的两侧，所述夹板两端滑动设置于所述滑块表面的滑槽内，且通过安装于滑槽两端的拉杆油缸驱动相向运动；
所述集渣夹上对应于每根所述弹性触须设置喇叭状的集渣盘，所述集渣盘包括对称的两半分别固定于两块所述夹板上，所述集渣盘的喇叭口朝向所述集渣管，所述集渣管管壁上对应于所述集渣盘设置喇叭口大小的集渣口，所述集渣盘通过随所述集渣夹沿所述离心滚筒横截面半径方向滑动对应插入所述集渣口内，所述集渣口连通于所述集渣管的内腔，所述集渣管一端设置鼓风机，所述鼓风机固定于所述圆盘型布水器向内的端面上，所述集渣管的一端插入所述鼓风机的出风口，且所述集渣管的端口与所述鼓风机的出风口相对转动，所述鼓风机前端设置发热丝，所述集渣管另一端即出渣端延伸至外置集渣箱内，所述出渣端环绕于所述集渣管管壁设置发散状出渣口。
进一步地，所述冷热水系统包括纯水箱、热水罐以及冷热水管系统，所述纯水箱连通于所述压缩活性炭滤芯的出水端，所述纯水箱通过水管以及水泵连通于所述热水罐，纯水箱以及所述所述热水罐通过所述冷热水管系统连通于所述取水端的冷热水出口。
进一步地，所述活性炭再生系统包括设置于所述活性炭容置腔外壁内的水蒸气通道，所述水蒸气通道的进气端通过集气管连通于所述热水罐，所述集气管与所述热水罐连通处设置止气阀，且所述热水罐上端面设置蒸气压力阀，所述水蒸气通道通过蒸汽顶针排气，所述蒸汽顶针均匀分布设置于所述活性炭容置腔弧形底面上。
进一步地，所述蒸汽顶针包括网孔状的环形出气口，所述环形出气口中心设置压力阀，所述压力阀包括导向管以及阀块，所述导向管固定设置于所述环形出气口中心，所述导向管内滑动设置所述阀块，所述阀块延伸出所述导向管的部分为尖锥状，且所述尖锥状部分的根部设置环形密封盖，所述环形密封盖贴合于所述环形出气口表面；所述尖锥状部分内设置震动元件。
有益效果：本发明的一种饮用水净水自洁方法及其净水装置，设置原水箱，可以储存原水便于携带，适用于短期的外出或是车载使用；设置有大颗粒杂质分离装置，可以将水中的大颗粒物质集中析出处理，避免在装置内部造成堵塞；设置有活性炭再生装置，能够自我完成再生过程，不需要专门进行额外的再生处理，有效降低活性炭的更换频率。
附图说明
附图1为净水装置的结构图；
附图2为净水装置的正剖图；
附图3为预处理系统侧剖图；
附图4为预处理系统正剖图；
附图5为大颗粒杂质分离装置正剖图；
附图6为大颗粒杂质收集装置部分结构图；
附图7为冷热水系统结构图；
附图8为蒸汽顶针结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所述的一种饮用水净水自洁方法及其净水装置，包括以下步骤：
净水步骤包括：
第一步骤，首先将原水引入原水箱1内，然后通过水泵将原水箱1内的原水抽入预处理系统2内；
第二步骤，对原水进行预处理：原水在所述预处理系统2内先通过前置滤芯3再通过活性炭；
第三步骤，对预处理后的水进行精过滤：将预处理过后的水通过反渗透膜组件4降低水中的溶解性总固体；
第四步骤，优化出水口感：让精过滤后的水通过压缩活性炭滤芯5；
第五步骤，在取水端7能获取任何水温的纯净水：首先抽取一部分优化口感后的纯净水通过热水罐6-2进行加热，再通过调节阀控制冷热水流流量，然后再通过冷热水管系统6-3输送至所述取水端7；
自洁步骤包括：
第一步骤，通过大颗粒杂质分离装置8对所述前置滤芯3进行防堵塞清洗：
首先通过不断搅拌阻止大颗粒杂质沉降堆积于所述前置滤芯3表面，避免造成堵塞，再通过水流带走悬浮于水中的大颗粒杂质，然后利用离心力使得大颗粒杂质与水分离，最终，大颗粒杂质通过吸附体缠绕吸附固定，再通过夹持脱离吸附体，然后聚拢收集，最后利用强劲热风快速吹干并聚集成堆，而分离出来的水流至所述原水箱1；
第二步骤，通过活性炭再生系统9恢复活性炭的吸附能力：同时利用水蒸气，震动以及物理撞击，疏通活性炭的间隙，使其恢复吸附能力。
所述活性炭再生系统9所需的水蒸气由所述冷热水系统6烧制热水时产生的水蒸气供应；
所述大颗粒杂质分离装置8内通过添加絮凝剂吸附大颗粒杂质凝结成絮状，再通过大颗粒杂质收集装置15进行收集。
如附图2-3所述的净水装置包括所述原水箱1，所述原水箱1竖直设置于净水装置一侧，所述原水箱1上端设置有带盖进水口1-1，所述原水箱1通过延伸至箱底的竖直水管以及抽水泵连通于所述预处理系统2的进水端2-1，所述预处理系统2的下端的滤液出口2-2依次串联所述反渗透膜组件4和所述压缩活性炭滤芯5形成净水通路10，所述净水通路10的出水端即所述压缩活性炭滤芯5的出水端连通于所述冷热水系统6，所述冷热水系统6通过冷热水管对应连通于所述取水端7的冷热水出口，常见的净水装置一般通过连接自来水管来获取原水，具有一定的局限性，以水箱的形式可以存储一定量的原水，在远离固定水源自来水管的地方也能使用，例如用于短途家庭旅行野炊、用于车载净水装置等，装置结构紧凑便于携带；
所述预处理系统2的排渣口2-3通过通过弯管以及水泵连通于所述大颗粒杂质分离装置8，所述大颗粒杂质分离装置8的出水端通过弯管连通于所述原水箱1，所述原水箱1、预处理系统2以及所述大颗粒杂质分离装置8依次串联形成大颗粒杂质分离回路11，通过大颗粒杂质分离装置将水中的大颗粒物质集中析出处理，避免在装置内部造成堵塞，使始终保持着良好的1工作状态，保护了内部的过滤元件以及水泵，提高了设备的使用寿命。
如附图4所述预处理系统2包括前置滤芯3，所述前置滤芯3包括滤芯本体3-1，所述滤芯本体3-1呈圆柱形水平放置，所述滤芯本体3-1一端延伸至所述原水箱1内即所述进水端2-1，所述滤芯本体3-1另一端下半部分圆柱面上均匀设置滤孔，所述滤芯本体3-1内腔通过所述滤孔连通于活性炭容置腔12，所述活性炭容置腔12呈“U”型包裹于所述滤芯本体3-1外侧，所述活性炭容置腔12两端开口向上延伸出净水装置外壳13上端面，所述活性炭容置腔12最低端设置有斜坡型的出水口即所述滤液出口2-2，所述滤液出口2-2连接于所述反渗透膜组件4的进水口；所述滤芯本体3-1远离所述进水端2-1一端的端面中心设置所述排渣口2-3，所述排渣口2-3处设置止水阀；
各级过滤从上至下依次设置，在压力差和重力作用下逐步过滤，“U”型的活性炭容置腔可以使经过活性炭过滤后的滤液更容易汇聚于底部的滤液出口；在排渣口2-3处设置止水阀可以使得大颗粒杂质分离装置间歇性进行工作。
所述滤芯本体3-1内腔内设置搅拌推水器14，所述搅拌推水器14水平设置于所述滤芯本体3-1内腔中心轴位置，所述搅拌推水器14通过安装于所述进水端2-1端面上的动力装置驱动转动，所述搅拌推水器14包括水平设置的中心转轴14-1，所述中心转轴14-1表面设置螺旋形推水槽14-2，所述螺旋形推水槽14-2之间的凸起部位设置搅拌刷14-3，所述搅拌刷14-3环绕于所述中心转轴14-1表面设置，所述搅拌刷14-3包括发散设置的弹性刷毛14-4，所述弹性刷毛14-4顶端接触所述滤芯本体3-1内腔壁；
起到防止堵塞的作用：利用搅拌刷在跟随中心转轴旋转时，搅拌刷刷毛尖端划过滤孔，带起积沉的大颗粒杂质，同时所述搅拌刷起到搅拌的作用，使得被带起的大颗粒杂质始终保持悬浮的状态，避免了大颗粒杂质积沉造成的堵塞，中心转轴表面的螺旋形推水槽在跟随中心转轴旋转时，使得靠近中心转轴附近形成螺旋形涡流，流速快，水压低，推动水流向前运动的同时可以吸附悬浮于水中的大颗粒杂质，大颗粒杂质在螺旋形水流的带动下，推送出排渣口。
如附图5所述大颗粒杂质分离装置8包括连通于所述排渣口2-3的圆盘型布水器8-1，所述圆盘型布水器8-1固定安装于所述大颗粒杂质分离装置8的外壳8-2一侧的内壁上，所述圆盘型布水器8-1的环形弧面上环绕开设向四周发散的布水口8-3，所述圆盘型布水器8-1通过所述布水口8-3连通于离心滚筒8-4内腔，所述离心滚筒8-4水平设置，所述离心滚筒8-4一端套设于所述圆盘型布水器8-1表面的环形槽内所述离心滚筒8-4另一端通过安装于外壳8-2远离所述圆盘型布水器8-1一侧外壁上的动力装置驱动转动，所述离心滚筒8-4的筒壁上均匀设置滤孔，所述滤孔之间穿插设置弹性触须8-5，所述弹性触须8-5沿所述离心滚筒8-4轴线方向线性排列成组，且环绕于所述离心滚筒8-4内壁设置多组所述弹性触须8-5，所述离心滚筒8-4内腔沿中心轴线方向固定设置大颗粒杂质收集装置15，所述离心滚筒8-4设置于滤液腔8-6内，所述滤液腔8-6通过导管连通于所述原水箱1；
通过添加絮凝剂使得大颗粒杂质凝结成絮状，在离心滚筒的转动时，利用离心力使得滤液被甩出，而弹性触须在离心滚筒腔内摆动，使得絮状固体杂质缠绕于弹性触须上。
如附图6所述大颗粒杂质收集装置15包括对应于每组所述弹性触须8-5设置的集渣夹15-1和水平设置于中心轴线上的集渣管15-2，所述集渣夹15-1两端通过滑块沿所述离心滚筒8-4横截面半径方向滑动设置于滑轨内，多组所述集渣夹15-1从所述离心滚筒8-4内壁向所述集渣管15-2聚拢运动，所述集渣夹15-1包括两块相对运动的夹板15-3，两块所述夹板15-3分别位于其对应组的所述弹性触须8-5的两侧，所述夹板15-3两端滑动设置于所述滑块表面的滑槽内，且通过安装于滑槽两端的拉杆油缸驱动相向运动；
所述集渣夹15-1上对应于每根所述弹性触须8-5设置喇叭状的集渣盘15-4，所述集渣盘15-4包括对称的两半分别固定于两块所述夹板15-3上，所述集渣盘15-4的喇叭口朝向所述集渣管15-2，所述集渣管15-2管壁上对应于所述集渣盘15-4设置喇叭口大小的集渣口15-5，所述集渣盘15-4通过随所述集渣夹15-1沿所述离心滚筒8-4横截面半径方向滑动对应插入所述集渣口15-5内，所述集渣口15-5连通于所述集渣管15-2的内腔，所述集渣管15-2一端设置鼓风机15-8，所述鼓风机15-8固定于所述圆盘型布水器8-1向内的端面上，所述集渣管15-2的一端插入所述鼓风机15-8的出风口，且所述集渣管15-2的端口与所述鼓风机15-8的出风口相对转动，所述鼓风机15-8前端设置发热丝15-9，所述集渣管15-2另一端即出渣端延伸至外置集渣箱15-6内，所述出渣端环绕于所述集渣管15-2管壁设置发散状出渣口15-7；
集渣过程和固液分离过程不同时进行，集渣开始前通过关闭止水阀，使得没有新的水进入，然后通过离心滚筒甩干原有的水，甩干后所述离心滚筒停止转动，然后通过两端滑块内的拉杆油缸推动两块夹板相对运动夹住所述弹性触须根部，然后多组所述集渣夹通过拉杆油缸推动沿轨道滑动，从所述离心滚筒内壁向所述集渣管聚拢运动，弹性触须上缠绕的絮状杂质被带动堆积于所述集渣盘内，最后完全脱离弹性触须，所述集渣盘继续推动絮状杂质进入集渣口，此时通过集渣管一端的鼓风机产生强风携带发热丝产生的热量将位于管内的絮状杂质快速烘干并吹向出渣端，从发散状出渣口吹入集渣箱内，待集渣管内的絮状杂质全部清除，集渣盘退出集渣口，同时两块夹板通过拉杆油缸驱动分开，沿轨道重新移动到弹性触须根部。
如附图7所述所述冷热水系统6包括纯水箱6-1、热水罐6-2以及冷热水管系统6-3，所述纯水箱6-1连通于所述压缩活性炭滤芯5的出水端，所述纯水箱6-1通过水管以及水泵连通于所述热水罐6-2，纯水箱6-1以及所述所述热水罐6-2通过所述冷热水管系统6-3连通于所述取水端7的冷热水出口7-1。
如附图2-3所述活性炭再生系统9包括设置于所述活性炭容置腔12外壁内的水蒸气通道9-1，所述水蒸气通道9-1的进气端通过集气管9-2连通于所述热水罐6-2，所述集气管9-2与所述热水罐6-2连通处设置止气阀，且所述热水罐6-2上端面设置蒸气压力阀，所述水蒸气通道9-1通过蒸汽顶针16排气，所述蒸汽顶针16均匀分布设置于所述活性炭容置腔12弧形底面上；净水过程中关闭止气阀，防止“污水”回流进热水罐造成污染，同时罐内蒸气通过蒸气压力阀释放，所述净水装置外壳上还设置有通风口，用于使蒸气排除。
如附图8所述所述蒸汽顶针16包括网孔状的环形出气口16-1，所述环形出气口16-1中心设置压力阀，所述压力阀包括导向管16-2以及阀块16-3，所述导向管16-2固定设置于所述环形出气口16-1中心，所述导向管16-2内滑动设置所述阀块16-3，所述阀块16-3延伸出所述导向管16-2的部分为尖锥状，且所述尖锥状部分的根部设置环形密封盖16-3，所述环形密封盖16-3贴合于所述环形出气口16-1表面；所述尖锥状部分内设置震动元件；
活性炭再生前，先结束进水过程，待活性炭容置腔内液体排干，打开止气阀，开始活性炭再生，活性炭再生过程中，由于水蒸气通道内压力在不断改变，且在压力阀阀块被顶开的临界值上下徘徊，所述阀块被顶开后，在重力和上方活性炭向下的压力作用下，所述阀块恢复原位，所以，尖锥状的阀块保持着“跳动”的状态，同时当阀块被顶开时，环形密封盖离开环形出气口，水蒸气从环形出气口内喷出，水蒸气从活性炭缝隙内穿过，配合尖锥状的阀块“跳动”以及震动元件的震动，起到了良好的疏通作用，使得活性炭恢复吸附能力。
以上是对本发明的优选实施例的描述，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下还可以做出一定改进和修饰，这些改进和修饰还视为本发明的保护范围。