水質改良器的製作方法

2023-09-18 02:52:20 1

專利名稱：水質改良器的製作方法
技術領域：
本發明涉及水質改良器，該水質改良器安裝到水管的水龍頭上以改進水質。
現有技術描述水的味道或生物活性似乎更大程度地受水的簇群的尺寸所影響。由於具有較小尺寸的簇群的水在植物或動物內易於被吸收，水的簇群的較小尺寸似乎使水具有更好的味道和更大的生物活性。
迄今為止，難於人工地生產具有小尺寸簇群的水，人們必須從天然水獲得具有小尺寸簇群的水。
本發明概述因此，本發明的目的是要人工地生產具有小尺寸簇群的水。所述目的可以通過一種水質改良器來實現。該水質改良器包括一個圓筒體並具有一個在上端的水入口和一個在下端的水出口，其中，水通道縱向地形成在所述圓筒體中，以及一個切削片部件布置在所述圓筒體中並給予在所述水通道中流過的水旋轉力和剪切力。
為了改進包含氯化物的自來水的質量，優選地在所述水通道中布置一個陶瓷填充層，並且優選地是，所述陶瓷填充層由許多陶瓷球組成，陶瓷球用三價-二價鐵處理以除去所述氯化物。
為了在被處理的水中形成泡沫，一個分隔部形成在切削片部件下方，一個噴嘴附著在所述分隔部下側中心，並且一個水散播圓頂體與所述噴嘴端部相對地被安裝。優選地用三價-二價鐵處理所述水散播圓頂體以增加所述水散播圓頂體對水的改進效果。
而且，優選地在所述切削片部件下方可移動地布置多個用三價-二價鐵處理過的球體以進一步增加水的改進效果。
附圖簡述

圖1至圖9涉及本發明的實施例。
圖1是拆開的水質改良器的立體圖。
圖2是水質改良器的橫截面圖。
圖3是所述圓筒體下部內側的立體圖。
圖4是切削片部件的立體圖。
圖5是切削片部件的平面圖。
圖6是沿著圖1中的線A-A的橫截面圖。
圖7是噴嘴的放大橫截面圖。
圖8是水散播圓頂體的立體圖。
圖9是顯示在單向閥下側的水的流動的立體圖。
圖10和圖11涉及本發明的另一實施例。
圖10是與圖6相對應的橫截面圖。
圖11是顯示在單向閥下側的水的流動的示意圖。
圖12是另一實施例的起泡圓筒體的橫截面圖。
標號說明1 水質改良器2 圓筒體3 水通道16 帽16A 水通過孔20 噴嘴24 陶瓷球
25 陶瓷填充層29,29A 中心管36 切削片38,38A 切口42 水散播圓頂體46 球體50 網狀物50A,50B,50C 多個網狀物51 水出口詳細描述圖1至圖9顯示了本發明的一個實施例。示於圖中的水質改良器1具有一個圓筒體2，在圓筒體2中沿縱向方向形成有一個水通道3，並且一個具有使水通過的中心孔5的分隔部6設置在所述圓筒體2的所述水通道3的中部，如圖2所示，所述圓筒體2的上下端部的直徑分別被減小以形成階梯面7和8，所述上下端部的圓周表面分別被車螺紋以形成螺紋部分9和10。上套管11和下套管17分別被擰在所述螺紋部分9和10上。
所述上套管11的上側直徑被減小以形成階梯面12，所述上套管11的所述上側圓周表面被車螺紋以形成螺紋部分13，壓制管14安裝在所述上套管11的下側，如圖2所示。由合成橡膠製成的密封插塞15被插入所述上套管11的上端，一個在其上端具有水通過孔16A的帽16被擰在所述上套管11的螺紋部分13上，所述密封插塞15被所述帽16所擠壓和固定。
如圖2和3所示，一個分隔部18設置在所述下套管17的上側，在所述下套管17中，一個圓柱形凸緣19形成在所述分隔部18上，並且一個噴嘴20從所述分隔部18下側形成。
如圖2所示，密封圈21位於所述圓筒體2和所述上套管11之間並且一個擋圈23位於所述帽16和所述密封插塞15之間，以使所述水質改良器1具有一個密封結構。
由許多陶瓷球24組成的陶瓷填充層25如圖2所示地布置在所述水質改良器1的所述圓筒體2中的分隔部6上，所述陶瓷填充層25的上端被所述壓制管14所擠壓，並且所述陶瓷填充層25由放置在所述分隔部6上的十字架26所支承。
一個單向閥27如圖2所示地布置在所述分隔部6的下側。所述單向閥27包括一個閥支撐座28；一個閥杆31，閥杆31插入在一個滑動孔30中並可上下滑動，滑動孔30形成在所述閥支撐座28的中心管29的上端；一個裝在所述閥杆31上端的活門32；一個安裝在所述活門32周圍的密封圈33；以及一個向上側擠壓所述閥杆31的盤簧34。如圖4所示，多個輻條35放射狀地布置在所述中心管29和所述閥支撐座28之間，並且一個向下側傾斜的切削片36從每個輻條35的左側伸展，一個由所述輻條35和所述切削片36構成的切削片部件36A位於所述閥支撐座28中，並且在所述切削片部件36A中，在相互相鄰的切削片36之間形成空間37，如圖4和圖5所示。
多個縱向切口38形成在所述單向閥27的所述閥支撐座28的所述中心管29下端部的圓周壁上，並且所述單向閥27的所述閥支撐座28的所述中心管29被支撐在所述下套管17的所述分隔部18上。如圖6所示，每個縱向切口38沿著所述中心管29的圓周表面的法線PL向心地布置。而且，所述單向閥27的所述活門32通過所述盤簧34的擠壓關閉所述圓筒體2的所述分隔部6的所述中心孔5。
一個圓筒形水入氣管39插入在所述下套管17的下側，並如圖2所示地在所述下套管17內側與所述圓筒形水入氣管39外側之間形成一個空間S1，以及一個內部圓筒體40插入在所述圓筒形水入氣管39上側。所述空間S1的寬度優選地大於1.0mm，並且所述空間S1的寬度越大越好。所述分隔部18的所述噴嘴20從上側穿過位於所述內部圓筒體40上端的插入孔43插入在所述內部圓筒體40中。所述內部圓筒體40的所述插入孔43具有向著下側直徑減小的錐形形狀，如圖7所示，在所述噴嘴20外側和所述插入孔43下端內側之間的寬度W優選地設定在0.5mm至2.0mm之間的範圍內。
一個由底座構架41支撐的水散播圓頂體42如圖8所示地安裝在所述內部圓筒體40的下部中心。所述水散播圓頂體42由一個礦物球組成，並與所述噴嘴20的端部相對且被一個環形體45環繞地布置在所述噴嘴20的下方。多個肋狀隔片44形成在所述圓筒形水入氣管39的所述內部圓筒體40的上表面上，並且如圖2所示，一個空間S2形成在所述圓筒形水入氣管39的上表面和所述下套管17的所述分隔部18的下側之間。
多個由不鏽鋼、陶瓷和類似物製成的球體46優選地布置在所述單向閥27下方。如圖9所示，所述球體46支承在一個支承板48上，支承板48具有一個中心孔47用作水通道，並且支承板48被放置在所述下套管17的所述圓柱形凸緣19的上端部上。
所述陶瓷球24是由例如氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氮化矽、氮化硼、碳化矽等的陶瓷材料製成的，所述陶瓷材料的兩種或更多種的混合物也可用作所述陶瓷球24的材料。所述陶瓷材料的優選混合物例如是氧化矽和氧化鋁的混合物，並且所述陶瓷球24優選地被三價-二價鐵所處理。為了用所述三價-價鐵處理所述陶瓷球，所述陶瓷球被浸泡在所述三價-二價鐵的溶液中，或所述陶瓷球與通過所述三價-二價鐵的所述溶液的空氣接觸。
上述三價-二價鐵溶液按照如下方式製備。
(1)1克的三氯化鐵被加到5毫升12N的氫氧化鈉水溶液中並攪拌。該溶解溶液在室溫下存放5小時或更長時間。所述溶液在大約PH為7時被12N的鹽酸所中和。中和後的溶液通過濾紙(No.5C)過濾並在真空中濃縮以獲得晶體。晶體用乾燥劑真空乾燥。所產生的乾燥物質被加到10毫升異丙醇和水(重量比為80∶20)的混合溶劑中。所形成的溶液通過濾紙(No.5C)過濾並真空濃縮。在去除溶劑之後，對晶體進行乾燥。上述分離、濃縮和乾燥過程連續地進行幾次，以獲得活性氯化鐵細粒晶體。用蒸餾水溶解所述晶體以製備2ppm的溶液。
(2)1克的硫酸亞鐵被加到5毫升12N的鹽酸中並被攪拌。溶解溶液通過濾紙(No.5C)過濾並隨後真空濃縮以獲得晶體。晶體用乾燥劑真空乾燥。所產生的乾燥物質被加到10毫升異丙醇和水(重量比為80∶20)的混合溶劑中。所形成的溶液通過濾紙(No.5C)過濾並真空濃縮。在去除溶劑之後，對晶體進行乾燥。上述分離、濃縮和乾燥過程連續地進行幾次，以獲得活性氯化鐵細粒晶體。用蒸餾水溶解所述晶體以製備2ppm的溶液。
此外，布置在所述單向閥27下方的所述球體46優選地以與所述陶瓷球24相同的方式用所述三價-二價鐵進行處理。而且，用作所述水散播圓頂體42的材料的所述礦物材料例如是水晶、石英、長石、碧玉等，並且所述礦物材料優選地以與所述陶瓷球24相同的方式用所述三價-二價鐵進行處理。
此外，疊置在一起的多個網狀物50布置在所述圓筒形水入氣管39的下端。所述水質改良器1如圖2所示地安裝到例如水管的水龍頭49上，自來水通過所述水龍頭49引入所述水質改良器1。首先，所述自來水中的氯化物通過使它流過所述陶瓷填充層25而被除去，所述單向閥27的活門32被所述水的壓力向下推動，所述水流入所述閥支撐座28，並且所述水接著通過所述閥支撐座28中的所述切削片部件36A的切削片36如圖5和圖9中的箭頭所示地被旋轉，並因而產生剪切力，以使所述水的簇群裂開成較小的簇群。如果所述水由於碰撞到所述閥支撐座28中的所述切削片部件36A的所述切削片36而向上流動時，由所述盤簧34推動的所述單向閥27的所述活門32可以關閉所述分隔部6的所述中心孔5，以防止所述水向上流入所述陶瓷填充層25。
如上所述，所述水被旋轉並被裂開以形成較小的簇群並且流過切削片36之間的空間37以流入所述下套管17的上側，所述旋轉水如圖9中的箭頭所示地與支承在所述支承板48上的球體46接觸。通過所述旋轉的水，所述球體46如圖9中的箭頭所示地移動，所述水進一步地與所述球體46緊密接觸以進一步除去氯化物，並且所述簇群進一步被裂開成更小的簇群，這樣，如上所述地被處理的水通過所述中心管29外側和所述支承板48的所述中心孔47內側的空間流到所述支承板48的下側，所述水如圖6所示地通過所述中心管29的所述縱向切口38被引入到所述下套管17的所述噴嘴20中，並從所述噴嘴20噴向所述水散播圓頂體42。
當所述水從所述噴嘴20噴出時，空氣通過所述圓筒形水入氣管39外側和所述下套管17內側之間的空間S1、所述圓筒形水入氣管39上側和所述下套管17的所述分隔部18的下側之間的空間S2以及所述噴嘴20外側和所述圓筒形水入氣管39的所述內部圓筒體40的所述插入孔43內側之間的空間被吸入所述圓筒形水入氣管39中。如上所述，當所述圓筒形水入氣管39外側和所述下套管17內側之間的空間S1設定成大於1.0mm時，空氣可以流暢地通過所述空間S1。而且，當所述內部圓筒體40的所述插入孔43具有向著下側直徑減小的錐形形狀並且在所述噴嘴20外側和所述插入孔43下端內側之間的空間設定在0.5mm至2.0mm之間的範圍內時，空氣吸入速度有效地被加快。
從所述噴嘴20噴出的所述水碰撞到所述水散播圓頂體42上以便徑向地被噴灑，並通過與吸入所述圓筒形水入氣管39的空氣混合形成泡沫以除去氯化物等，而且所述水被所述圓筒形水入氣管39的所述多個網狀物50所過濾。在通過所述多個網狀物50過濾之後，所述水從水出口51噴出，所述水中的泡沫被噴出壓力壓破而產生陰離子。所述被產生的陰離子的數目通過勒納德效應測定在每立方釐米12000到14000個的範圍內。
被所述水質改良器處理之前的水用氯檢測試劑滴定，結果，在所述水中檢測到氯，而通過同樣的滴定試驗在處理的水中沒有檢測到氯。而且，處理前和處理後的水的簇群的尺寸分別用17O-NMR光譜分析進行檢測，結果是，作為顯示簇群尺寸的O-NMR光譜線寬度在處理前是93.4Hz，而在處理後O-NMR光譜線寬度是65.1Hz。
圖10和圖11是本發明的另一實施例。在該實施例中，所述單向閥27的中心管29A的切口38A布置成如圖10所示地從所述中心圓筒體29A的圓周表面的法線PL傾斜，以便在所述水流入噴嘴20時給予所述水如圖11中的箭頭所示的旋轉力，接著，所述水旋轉地噴向所述水散播圓頂體42。結果，所述水的簇群進一步更好地被裂開，在該實施例中處理後的簇群的17O-NMR光譜線寬度是60.4Hz。
另外，在本發明中，多個(三片)疊置在一起的網狀物50A,50B,50C布置在圓筒形水入氣管39的水出口51中。所述網狀物50A,50B,50C的網眼尺寸大體設定在0.25至1.0mm2的範圍內。通過使水流過所述網狀物，水的簇群進一步裂開成更小的簇群。在這種情況下，通過所述網狀物之後的17O-NMR光譜線寬度是59.8Hz。
本發明的範圍不局限於上述實施例。例如，可以使用陶瓷片以替代所述陶瓷填充層中的陶瓷球。而且，所述單向閥和所述切削片部件可以相互隔開。另外，所述水散播圓頂體可以具有稜錐形狀、圓錐形狀和類似形狀。
在本發明中，水具有非常小的簇群並基本上不包含氯化物，因此，可以容易地獲得具有更好味道和生物活性的水。
權利要求
1.一種水質改良器，該水質改良器包括一個圓筒體並具有在上端的水入口和在下端的水出口，其中，一個水通道沿縱向地形成在所述圓筒體中，以及一個切削片部件布置在所述圓筒體中並給予在所述水通道中流過的水旋轉力和剪切力。
2.如權利要求1所述的水質改良器，其特徵在於，所述切削片部件具有多個切削片，切削片從所述切削片部件的中心放射狀地布置並從上側向下側傾斜以給予水旋轉力和剪切力，以及在相互相鄰切削片之間形成有空間。
3.如權利要求1或2所述的水質改良器，其特徵在於，一個分隔部形成在切削片部件下方，一個噴嘴附著在所述分隔部下側中心上，並且一個水散播圓頂體與所述噴嘴端部相對地被安裝。
4.如權利要求3所述的水質改良器，其特徵在於，一個中心圓筒體布置在所述切削片部件中心和所述分隔部之間，並且多個通向所述噴嘴的切口形成在所述中心圓筒體下端。
5.如權利要求4所述的水質改良器，其特徵在於，每個切口沿著所述中心圓筒體的圓周表面的法線向心地布置。
6.如權利要求4所述的水質改良器，其特徵在於，每個切口從所述中心圓筒體的圓周表面的法線傾斜地布置。
7.如權利要求3至6任一權利要求所述的水質改良器，其特徵在於，所述水散播圓頂體被安裝在一個插入在所述圓筒體下端的圓筒形水入氣管中，一個其直徑向著下側減小的插入孔形成在所述圓筒形水入氣管上端，並且所述噴嘴通過與所述水散播圓頂體相對的所述錐形孔插入所述圓筒形水入氣管。
8.如權利要求7所述的水質改良器，其特徵在於，在所述圓筒形水入氣管的所述插入孔下端內側和所述噴嘴外側之間的空間設定在0.5至2.0mm的範圍內。
9.如權利要求3至8任一權利要求所述的水質改良器，其特徵在於，所述水散播圓頂體是由用三價-二價鐵處理過的礦物材料製成的。
10.如權利要求1至9任一權利要求所述的水質改良器，其特徵在於，一個具有使水通過的中心孔的分隔部布置在所述圓筒體的所述水通道中的所述切削片部件上方，以及一個單向閥裝配在所述中心孔中。
11.如權利要求1至10任一權利要求所述的水質改良器，其特徵在於，陶瓷填充層布置在所述圓筒體的所述水通道中。
12.如權利要求11所述的水質改良器，其特徵在於，所述陶瓷填充層由用三價-二價鐵處理過的多個陶瓷球組成。
13.如權利要求1至12任一權利要求所述的水質改良器，其特徵在於，在三價-二價鐵中處理過的多個球體可移動地布置在所述切削片部件下方。
14.如權利要求1至13任一權利要求所述的水質改良器，其特徵在於，疊置在一起的多個網狀物靠近水出口地布置。
15.如權利要求14所述的水質改良器，其特徵在於，每個網狀物具有尺寸在0.25至1.0mm2之間的網眼。
全文摘要
一種用於簡單地生產具有小簇群和幾乎不含氯化物的水的水質改良器,該水質改良器包括設置在圓筒體(2)的水通道(3)中的切削片(36),該水質改良器用於通過切削片(36)給予流過水通道(3)的水旋轉力和剪切力,以使水的簇群裂開。
文檔編號C02F1/28GK1289309SQ9980244
公開日2001年3月28日 申請日期1999年1月22日 優先權日1998年1月27日
發明者大藪俊治 申請人:Ibe株式會社