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CN116477806A - 一种净化产出功能性水资源装置 - Google Patents

一种净化产出功能性水资源装置 Download PDF

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CN116477806A
CN116477806A CN202310522072.1A CN202310522072A CN116477806A CN 116477806 A CN116477806 A CN 116477806A CN 202310522072 A CN202310522072 A CN 202310522072A CN 116477806 A CN116477806 A CN 116477806A
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China
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water
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electrolysis
anode
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CN202310522072.1A
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曾庆意
刘宸辰
谢森超
唐国龙
高贝贝
傅喜军
杨晴晴
巩海一
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University of South China
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Abstract

本发明公开了一种净化产出功能性水资源装置，涉及水处理技术领域，包括净水结构和电解结构，净水结构包括依次连接的PP棉滤器、活性炭滤器、RO反渗透滤器和麦饭石滤器，连接活性炭滤器和RO反渗透滤器的管路上设置增压泵，电解结构包括电解箱，电解箱内由阳离子交换膜分隔为阴极池和阳极池，电解时，阴极池产生氢气和弱碱性水，阳极池产生氧气和弱酸性水，阴极池和阳极池下端分别通过出水管连接双开水龙头，阴极池和阳极池上端分别通过气管连接氢燃料电池的负极和正极，氢燃料电池与充电电池连接，充电电池能够为整个装置提供电能，麦饭石滤器的出水口分别通过进水管连接阴极池和阳极池。本发明能够净化并产生弱酸性水和弱碱性水以供使用。

Description

一种净化产出功能性水资源装置
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种净化产出功能性水资源装置。
背景技术
一般把PH值在7.4-9.5的水称为弱碱性水，人体饮用弱碱性水具有促进新陈代谢、促进血液循环、减少老化迹象的好处，而PH在6.5-7的水称为弱酸性水，弱酸性水对人体皮肤久游美容收敛效果，还可以对伤口进行清洁。目前市场的净水装置大多数都处于除去水中杂质，净化水源的阶段，很少存在同时产出弱碱性水和弱酸性水两种功能性水的装置，基于弱碱性水和弱酸性水对人体都具有一定的好处，有必要设计一种能够同时产出弱酸性水和弱碱性水的净化产出功能性水的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种净化产出功能性水资源装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够净化并产生弱酸性水和弱碱性水以供使用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种净化产出功能性水资源装置，包括净水结构和电解结构，所述净水结构包括依次连接的PP棉滤器、活性炭滤器、RO反渗透滤器和麦饭石滤器，连接所述活性炭滤器和所述RO反渗透滤器的管路上设置增压泵，所述电解结构包括电解箱，所述电解箱内由阳离子交换膜分隔为阴极池和阳极池，在电解作用下，所述阴极池产生氢气和弱碱性水，所述阳极池产生氧气和弱酸性水，所述阴极池和所述阳极池下端分别通过出水管连接双开水龙头，所述阴极池和所述阳极池上端分别通过气管连接氢燃料电池的负极和正极，所述氢燃料电池与充电电池连接，所述充电电池能够为整个装置提供电能，所述麦饭石滤器的出水口分别通过进水管连接所述阴极池和所述阳极池。
优选地，所述电解箱底部设有抽拉式开关，所述阳离子交换膜连接在所述抽拉式开关上，通过所述抽拉式开关能够将所述阳离子交换膜抽出。
优选地，所述阴极池和所述阳极池内均设置温度传感器和pH传感器，所述增压泵上设置有水压传感器。
优选地，还包括外壳体，所述外壳体顶部与顶盖连接，所述外壳体各侧面均设有LED显示屏，所述外壳体内设有智能语音控制面板和蓝牙模块，所述顶盖上设置有小型音箱，所述净水结构和所述电解结构均设置于所述外壳体内，所述净水结构位于所述电解结构上方。
优选地，所述电解结构还包括电解电池，所述电解电池两侧分别通过导线连接两个铂电极，两个所述铂电极分别设置于所述阴极池和所述阳极池内。
优选地，所述PP棉滤器、所述活性炭滤器、所述RO反渗透滤器和所述麦饭石滤器的滤器外壳上设置有卡槽，所述卡槽与滤器盖底部的横杆相适配，所述横杆穿过所述卡槽后，通过转动所述滤器盖能够将所述横杆卡接于所述滤器外壳上，实现所述滤器盖的安装固定。
优选地，所述电解箱顶部设有多个小孔，分别用于所述气管、所述进水管和导线的通过，各所述小孔内均设有橡胶圈。
优选地，所述阴极池和所述阳极池内均设有加热棒。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供一种净化产出功能性水资源装置，利用PP棉滤器、活性炭滤器、RO反渗透滤器和麦饭石滤器净化水体，并为电解水的过程提供电解质，在电解作用下，阴极池产生氢气和弱碱性水，阳极池产生氧气和弱酸性水，通过切换双开水龙头即可分别产出弱碱性水和弱酸性水以供使用，阴极池和阳极池中电解产生的氢气和氧气流入氢燃料电池后，氢燃料电池利用氢气和氧气产生的电能提供给充电电池，充电电池可以为整个装置提供电能，而且氧气和氢气再利用，消除了氢气混入空气发生爆炸的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的净化产出功能性水资源装置的结构示意图；
图2为本发明提供的净化产出功能性水资源装置的拆分结构示意图；
图3为本发明中净水结构示意图；
图4为本发明中滤器拆分结构示意图；
图5为本发明中电解结构与氢燃料电池和充电电池的拆分结构示意图；
图6为本发明中电解箱内部示意图；
图7为本发明中电解箱与阳离子交换膜拆分结构示意图；
图8为本发明中电路连接示意图；
图中：1-PP棉滤器、2-活性炭滤器、3-RO反渗透滤器、4-麦饭石滤器、5-增压泵、6-电解箱、7-阳离子交换膜、8-阴极池、9-阳极池、10-出水管、11-双开水龙头、12-气管、13-氢燃料电池、14-充电电池、15-进水管、16-抽拉式开关、17-温度传感器、18-pH传感器、19-外壳体、20-顶盖、21-语音控制面板、22-小型音箱、23-电解电池、24-铂电极、25-卡槽、26-小孔、27-滤器外壳、28-滤器盖、29-横杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种净化产出功能性水资源装置，以解决现有技术存在的问题，能够净化并产生弱酸性水和弱碱性水以供使用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图8所示，本实施例提供一种净化产出功能性水资源装置，包括净水结构和电解结构，净水结构包括依次连接的PP棉滤器1、活性炭滤器2、RO反渗透滤器3和麦饭石滤器4，连接活性炭滤器2和RO反渗透滤器3的管路上设置增压泵5，电解结构包括电解箱6，电解箱6内由阳离子交换膜7分隔为阴极池8和阳极池9，在电解作用下，阴极池8产生氢气和弱碱性水，阳极池9产生氧气和弱酸性水，阴极池8和阳极池9下端分别通过出水管10连接双开水龙头11，阴极池8和阳极池9上端分别通过气管12连接氢燃料电池13的负极和正极，氢燃料电池13与充电电池14连接，充电电池14能够为整个装置提供电能，麦饭石滤器4的出水口分别通过进水管15连接阴极池8和阳极池9。
本装置通过PP棉滤器1、活性炭滤器2、RO反渗透滤器3和麦饭石滤器4的配合使用，利用pp棉去除细沙、铁锈等大颗粒物质，活性炭颗粒去除异味增加口感，RO反渗透膜去除有机物、重金属、细菌、亚硝酸盐等物质，麦饭石颗粒增加水内矿物质元素，达到水体净化效果，并为电解水的过程提供电解质，在电解作用下，阴极池8进行反应2H2O+2e-＝H2+2OH-，产生氢气和弱碱性水，阳极池9进行反应2H2O-4e-＝O2+4H+，产生氧气和弱酸性水，产生的弱碱性水和弱酸性水分别储存在阴极池8和阳极池9里，通过切换双开水龙头11即可分别产出弱碱性水和弱酸性水以供使用，阴极池8和阳极池9中电解产生的氢气和氧气流入氢燃料电池13后，氢燃料电池13利用氢气和氧气产生电能提供给充电电池14，充电电池14可以为整个装置提供电能，而且氧气和氢气再利用，消除了氢气混入空气发生爆炸的风险。
本实施例中，电解箱6底部设有抽拉式开关16，阳离子交换膜7连接在抽拉式开关16上，通过抽拉式开关16能够将阳离子交换膜7抽出，便于对阳离子交换膜7进行拆卸更换。
本实施例中，阴极池8和阳极池9内均设置温度传感器17和pH传感器18，增压泵5上设置有水压传感器。阴极池8和阳极池9内均设有加热棒。通过温度传感器17和pH传感器18检测阴极池8和阳极池9内温度和pH值，以便对电解和加热过程进行控制。
本实施例中，电解结构还包括电解电池23，电解电池23两侧分别通过导线连接两个铂电极24，两个铂电极24分别设置于阴极池8和阳极池9内。
本实施例中，还包括外壳体19，外壳体19顶部与顶盖20连接，外壳体19各侧面均设有LED显示屏，外壳体19内设有智能语音控制面板21和蓝牙模块，顶盖20上设置有小型音箱22，净水结构和电解结构均设置于外壳体19内，净水结构位于电解结构上方。其中，氢燃料电池13位于电解箱6上方，充电电池14位于氢燃料电池13上方，氢燃料电池13和充电电池14位于净水结构一侧，合理利用外壳体19内部空间。
整个产品所用的电能通常由220v家用交流电提供，充电电池14中的电能一旦达到一定程度也会通过智能调控向各个构件辅助供电。本装置通过LED显示屏、蓝牙网络和智能语音助手三种方式来控制增压泵5和电解电池23，产品中的水压传感器会将数据输送至LED显示屏、手机端和智能语音控制面板21，通过感知RO渗透膜上的水压来判断滤芯的寿命，并在LED显示屏和手机端显示，同样地，温度传感器17和pH传感器18会将数据输送至LED显示屏和手机端，便于用户实时查看水的pH值和温度值，一旦达到目标pH和温度，便会将停止向加热棒和电解电池23提供电能，终止加热和电解过程。
本实施例中，PP棉滤器1、活性炭滤器2、RO反渗透滤器3和麦饭石滤器4的滤器外壳27上设置有卡槽25，卡槽25与滤器盖28底部的横杆29相适配，横杆29穿过卡槽25后，通过转动滤器盖28能够将横杆29卡接于滤器外壳27上，实现滤器盖28的安装固定。当需要更换滤芯时，转动滤器盖28将横杆29从卡槽25移出，以打开滤器盖28，对内部滤芯进行更换。
本实施例中，电解箱6顶部设有多个小孔26，分别用于气管12、进水管15和导线的通过，各小孔26内均设有橡胶圈，通过橡胶圈保证连接的气密性。
本装置的使用流程如下：首先将pp棉、活性炭颗粒、RO反渗透膜、麦饭石颗粒分别放入PP棉滤器1、活性炭滤器2、RO反渗透滤器3和麦饭石滤器4中，阳离子交换膜7放入抽拉式开关16中，通过抽拉式开关16将阳离子交换膜7放入电解箱6内，将PP棉滤器1的进水口接入自来水管，然后将本装置接入220v交流电，通过LED显示屏、蓝牙网络、智能语音助手三种方式来调节所需的pH值和温度，调节双开水龙头11左右侧开关得到所需功能水。
此外本装置外壳体19外侧面完全由LED显示器覆盖，可以通过改变LED显示器的画面来改变装置的外观。该装置还具有互联网接入功能，能够通过设计的微信小程序、手机应用、电脑应用、桌面软件、网页等智能终端显示包括产品关键信息在内的各项信息，并且可通过终端控制产品或销售产品配件与周边，以及通过语音控制实现调节水的温度和pH值的大小、播放音乐、人工对话等功能。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种净化产出功能性水资源装置，其特征在于：包括净水结构和电解结构，所述净水结构包括依次连接的PP棉滤器、活性炭滤器、RO反渗透滤器和麦饭石滤器，连接所述活性炭滤器和所述RO反渗透滤器的管路上设置增压泵，所述电解结构包括电解箱，所述电解箱内由阳离子交换膜分隔为阴极池和阳极池，在电解作用下，所述阴极池产生氢气和弱碱性水，所述阳极池产生氧气和弱酸性水，所述阴极池和所述阳极池下端分别通过出水管连接双开水龙头，所述阴极池和所述阳极池上端分别通过气管连接氢燃料电池的负极和正极，所述氢燃料电池与充电电池连接，所述充电电池能够为整个装置提供电能，所述麦饭石滤器的出水口分别通过进水管连接所述阴极池和所述阳极池。
2.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：所述电解箱底部设有抽拉式开关，所述阳离子交换膜连接在所述抽拉式开关上，通过所述抽拉式开关能够将所述阳离子交换膜抽出。
3.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：所述阴极池和所述阳极池内均设置温度传感器和pH传感器，所述增压泵上设置有水压传感器。
4.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：还包括外壳体，所述外壳体顶部与顶盖连接，所述外壳体各侧面均设有LED显示屏，所述外壳体内设有智能语音控制面板和蓝牙模块，所述顶盖上设置有小型音箱，所述净水结构和所述电解结构均设置于所述外壳体内，所述净水结构位于所述电解结构上方。
5.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：所述电解结构还包括电解电池，所述电解电池两侧分别通过导线连接两个铂电极，两个所述铂电极分别设置于所述阴极池和所述阳极池内。
6.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：所述PP棉滤器、所述活性炭滤器、所述RO反渗透滤器和所述麦饭石滤器的滤器外壳上设置有卡槽，所述卡槽与滤器盖底部的横杆相适配，所述横杆穿过所述卡槽后，通过转动所述滤器盖能够将所述横杆卡接于所述滤器外壳上，实现所述滤器盖的安装固定。
7.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：所述电解箱顶部设有多个小孔，分别用于所述气管、所述进水管和导线的通过，各所述小孔内均设有橡胶圈。
8.根据权利要求1所述的净化产出功能性水资源装置，其特征在于：所述阴极池和所述阳极池内均设有加热棒。
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