一種淨水龍頭和一種淨水器裝置的製作方法

2023-06-12 18:11:21 2

本實用新型涉及淨水器領域，尤其涉及一種淨水龍頭和一種淨水器裝置。

背景技術：

隨著水源汙染的日趨嚴重，淨水器裝置被廣泛地應用於日常生活中。現有淨水器大多由兩部分組成，第一部分為淨水過濾系統，一般安裝在諸如廚房水槽底部，淨水器裝置的入口連接到供水管道；第二部分為獨立的單出水淨水龍頭，一般安裝在諸如廚房檯面上，淨水龍頭入口連接到淨水過濾系統出口，用戶操作淨水龍頭上的開關閥門即可使用過濾後的飲用水。

淨水過濾系統可使用不同類型的過濾介質(如：活性炭、反滲透膜)去除水中的各種雜質或汙染物。為了更好地運用活性炭過濾技術和反滲透膜過濾技術各自的優點，部分淨水器裝置使用了一種雙出水龍頭。

雙出水龍頭有兩個入水口和一個出水口，兩個入水口分別連接到活性炭濾芯和反滲透膜濾芯的出口，每個入水口安裝了獨立的開關閥門。當用戶需要純水(即通過反滲透膜過濾，無水垢，也無任何礦物成分)的時候，打開連接到反滲透膜濾芯上的閥門；當需要淨水(即通過活性炭過濾，無有害汙染物，保留了礦物成分，可能會產生水垢)的時候，打開連接到活性炭濾芯上的閥門。

技術實現要素：

現有單出水淨水龍頭和雙出水淨水龍頭只能提供純水或者淨水，而無法提供純水與淨水相混的混合水，也無法調節純水和淨水的比例，並且現有雙出水淨水龍頭在提供純水和淨水時，需要分別打開與活性炭濾芯連接的閥門和與反滲透膜濾芯連接的閥門。

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種可調節出水水質比例的淨水龍頭，使用者可以根據自身需求精確地調節出水水質比例，並且該淨水龍頭在不同供水壓力下都可以調節出水水質，並且調節的水質比例穩定。

為實現本實用新型的目的而提供一種淨水龍頭，該淨水龍頭包括：第一入水口；第二入水口；開關閥，分別與所述第一入水口和所述第二入水口連接，並且控制所述第一入水口和所述第二入水口的水流打開或關閉；混合閥，設置於所述開關閥下遊，，並調節所述第一入水口和所述第二入水口的水流的比例；出水口，與所述混合閥連接並設置於所述混合閥下遊。

根據本實用新型的某些實施方式，所述混合閥包括第一閥芯和第二閥芯，所述第一閥芯包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔與所述第一入水口相連，所述第二通孔與所述第二入水口相連，所述第二閥芯與所述第一閥芯緊密貼合併可以沿水流的方向旋轉，且包括至少兩組旁通孔，所述每組旁通孔包括第一旁通孔和第二旁通孔。

優選地，所述第一通孔的中心、所述第二通孔的中心與所述第一閥芯的中心位於相同直線方向上，所述每組旁通孔的第一旁通孔的中心、第二旁通孔的中心與所述第二閥芯的中心位於相同直線方向上。

根據本實用新型的某些實施方式，所述第二閥芯包括第一組旁通孔、第二組旁通孔、第三組旁通孔和第四組旁通孔。

優選地，所述第一組旁通孔的第一旁通孔和所述第四組旁通孔的第二旁通孔的孔徑為0，所述第一組旁通孔的第二旁通孔、所述第二組旁通孔的第二旁通孔、所述第三組旁通孔的第二旁通孔和所述第四組旁通孔的第一旁通孔的孔徑不小於所述第一通孔和/或所述第二通孔的孔徑，所述第二組旁通孔的第一旁通孔和所述第三組旁通孔的第一旁通孔的孔徑小於所述第一通孔和/或所述第二通孔的孔徑。

優選地，所述第二組旁通孔的第一旁通孔的孔徑小於所述第三組旁通孔的第一旁通孔的孔徑。

更優選地，所述第二組旁通孔的第一旁通孔的孔徑為0.2～0.6毫米，所述第三組旁通孔的第一旁通孔的孔徑為0.6～1.5毫米。

優選地，所述第一通孔和所述第二通孔的孔徑相同。

更優選地，所述第一通孔和所述第二通孔的孔徑不小於2毫米。

根據本實用新型的某些實施方式，所述第一閥芯和第二閥芯為陶瓷片。

經發明人深入研究發現，第一通孔，第二通孔以及第一旁通孔和第二旁通孔的深度會影響出水水質比例的精確度。因此，所述第一通孔，所述第二通孔，所述各組旁通孔的第一旁通孔和第二旁通孔的深度為2～5毫米。

根據本實用新型的某些實施方式，所述淨水龍頭還包括旋鈕，與所述第二閥芯機械連接，所述旋鈕旋轉使第二閥芯轉動。

根據本實用新型的某些實施方式，所述旋鈕包括定位機構，定位所述第二閥芯上的各組旁通孔與所述第一閥芯上的第一通孔和第二通孔的位置。

根據本實用新型的某些實施方式，所述淨水龍頭還包括手柄，與所述開關閥機械連接，所述手柄控制開關閥打開或關閉。

根據本實用新型的某些實施方式，所述第一入水口流入的為淨水，所述第二入水口流入的為純水。

本實用新型還提供一種淨水器裝置，包括根據本實用新型的淨水龍頭。

根據本實用新型的某些實施方式，所述淨水器裝置還包括淨水過濾系統，所述淨水龍頭的第一入水口和第二入水口分別與所述淨水過濾系統連接。

根據本實用新型的某些實施方式，所述淨水過濾系統包括濾頭；第一濾芯，包括活性炭及超濾膜過濾介質；第二濾芯，包括反滲透膜過濾介質，所述第二濾芯通過所述濾頭與所述第一濾芯連接；第三濾芯，包括活性炭過濾介質，所述第三濾芯通過所述濾頭與所述第二濾芯連接；第一接口，與市政供水連接；第二接口，通過所述濾頭與所述第一濾芯的出水口連接，所述第二接口的另一端與所述淨水龍頭的第一入水口連接；第三接口，通過所述濾頭與所述第三濾芯的出水口連接，所述第三接口的另一端與所述淨水龍頭的第二入水口連接；第四接口，與所述淨水器裝置的排水口連接。

本實用新型提供的淨水龍頭至少具有以下的優點：

首先，可以精確調節出水水質比例，並且該淨水龍頭可以應用到淨水器裝置上，與淨水過濾系統相連，淨水過濾系統上可以設置多道不同過濾級別的濾芯，如，經過活性炭及超濾膜過濾介質後保留了溶解在水中的礦物成分，經過反滲透膜後去除了溶解在水中的礦物成分，淨水器裝置的使用者可以根據需求，使用混合閥自行調節出水管路中的純水和淨水的比例。

其次，構造簡單，操作方便，僅使用一個開關閥就可以控制水流打開或關閉，並且淨水龍頭與淨水過濾系統連接方便，淨水器裝置的使用者可以自行調節出水水質比例。

再次，在不同供水壓力下，淨水龍頭都能實現調節出水水質的功能，並且調節的出水水質比例穩定。

附圖說明

為了讓本實用新型的上述和其它目的、特徵及優點能更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。本領域技術人員應該理解，附圖旨在示意性地闡明本實用新型的優選實施方式，圖中各個部件並非按比例繪製。

圖1是根據本實用新型某些具體實施方式的淨水龍頭的水流示意圖；

圖2a和2b是根據本實用新型某些具體實施方式的淨水龍頭的外部結構示意圖；

圖3-1和3-2是根據本實用新型某些具體實施方式淨水龍頭的混合閥的示意圖；

圖4a-1，4b-1，4c-1和4d-1是根據本實用新型某些具體實施方式的淨水龍頭調節水質的主要部件示意圖；

圖4a-2，4b-2，4c-2和4d-2是根據本實用新型某些具體實施方式的淨水龍頭調節水質的混合閥的示意圖；

圖5是根據本實用新型某些具體實施方式的淨水器裝置的水流示意圖。

主要元件符號說明

淨水龍頭800

第一入水口8001 第二入水口8002

開關閥8100 混合閥8200 出水口8003

第一閥芯8201 第一通孔82011 第二通孔82012

第二閥芯8202 旋鈕8203 手柄8101

第一組旁通孔的第一旁通孔82001

第一組旁通孔的第二旁通孔82002

第二組旁通孔的第一旁通孔82003

第二組旁通孔的第二旁通孔82004

第三組旁通孔的第一旁通孔82005

第三組旁通孔的第二旁通孔82006

第四組旁通孔的第一旁通孔82007

第四組旁通孔的第二旁通孔82008

淨水過濾系統200

濾頭240 第一濾芯210 第二濾芯220

第三濾芯230 第一接口2001 第二接口2002

第三接口2003 第四接口2004

排水口300

具體實施方式

以下，將結合附圖對根據本實用新型的一些具體實施方式進行更為詳細的說明。應當理解，在不脫離本公開的範圍或精神的情況下，本領域技術人員能夠根據本說明書的教導設想其他各種實施方案並能夠對其進行修改。因此，以下的具體實施方式是說明性的而非限制性的。

除非另外指明，否則本說明書和權利要求中使用的表示特徵尺寸、數量和物理特性的所有數字均應理解為由術語「約」來修飾。因此，除非有相反的說明，否則本說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均是近似值，根據本實用新型的教導，本領域普通技術人員能夠適當改變這些近似值，獲得所需特性。用端點表示的數值範圍包括該範圍內的所有數字，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等。

除非另外指明，否則實施例所用的原料，均為市售工業品，通過商業渠道可以購得。

名詞解釋

「淨水」是指保留了礦物成分的飲用水。

「純水」是指去除了礦物成分的飲用水。

「溶解性總固體」，Total Dissolved Solids(簡稱「TDS」)，是指水中溶解組分的總量，包括溶解於水中的各種離子、分子、化合物的總量，單位為ppm，用于衡量溶解於水中的礦物質含量。

如圖1所示，本實用新型的淨水龍頭800包括第一入水口8001，第二入水口8002，開關閥8100，混合閥8200和出水口8003，開關閥8100位於混合閥8200的上遊，混合閥8200可以同時打開或者同時關閉第一入水口8001中的水流和第二入水口8002中的水流。經過開關閥8100後，兩路水流仍然保持獨立通道，避免相互混合。

混合閥8200位於開關閥8100的下遊，兩路水流經過混合閥8200後合為同一水流，最後經過出水口8003流出淨水龍頭800。

本實施例中，第一入水口8001中輸出的水流為淨水，即保留了礦物成分的飲用水；第二入水口8002中輸出的水流為純水，即去除了礦物成分的飲用水。

圖2a和圖2b示例性地示出了本實用新型的淨水龍頭800的外部結構，手柄8101用於操作開關閥8100(圖2a和圖2b中未示出開關閥8100)，可以同時打開或者關閉淨水和純水水流。圖2a中手柄8101打開開關閥8100，圖2b中手柄8101關閉開關閥8100。旋鈕8203用於操作混合閥閥8200(圖2a和圖2b中未示出混合閥8200)，旋鈕8203停留在不同的位置，可以選擇純水和淨水的不同比例。

具體地，如圖3-1和3-2所示，混合閥8200包括第一閥芯8201和第二閥芯8202，第一閥芯8201和第二閥芯8202可選用兩片相互密封和摩擦的陶瓷片。第一閥芯8201在工作中固定不動，在第一閥芯8201上設置了固定不動且孔徑不小於2毫米的第一通孔82011和第二通孔82012，第一通孔82011連接到第一入水口8001(圖3-1和圖3-2中未示出第一入水口8001)，第二通孔82012連接到第二入水口8002(圖3-1和圖3-2中未示出第二入水口8002)，第一通孔82011和第二通孔82012的中心與第一閥芯8201的中心位於相同直線方向上。第二閥芯8202與第一閥芯8201緊密貼合，並且可以連接到旋鈕8203(圖3-1和3-2中未示出旋鈕8203)，在工作中，第二閥芯8202能夠隨著旋鈕8203沿水流的方向旋轉，旋轉時，第二閥芯8202仍然與第一閥芯8201緊密貼合。

圖4a-1，4b-1，4c-1和4d-1示例性地示出了旋鈕8203的不同位置，旋鈕8203在位置a時，淨水水流完全關閉，提供100％的純水；旋鈕8203在位置b時，為一定比例的純水和淨水進行混合，其中，約60～90％純水，其餘為淨水；旋鈕8203在位置c時，為一定比例的純水和淨水進行混合，其中，約30～60％純水，其餘為淨水；旋鈕8203在位置d時，純水水流完全關閉，提供100％的淨水。

圖4a-2，4b-2，4c-2和4d-2示例性地示出了對應旋鈕8203的不同位置，混合閥8200中第一閥芯8201和第二閥芯8202的相對位置關係。

第二閥芯8202上設置了四組不同孔徑的旁通孔，每組旁通孔包括第一旁通孔和第二旁通孔，每組旁通孔的第一旁通孔的中心、第二旁通孔的中心與第二閥芯8202的中心都位於相同直線方向上。如圖4a-2，4b-2，4c-2和4d-2所示，在第二閥芯8202上共設置了四組旁通孔，即，第一組旁通孔的第一旁通孔82001和第二旁通孔82002，第二組旁通孔的第一旁通孔82003和第二旁通孔82004，第三組旁通孔的第一旁通孔82005和第二旁通孔82006，第四組旁通孔的第一旁通孔82007和第二組旁通孔82008。其中，82001和82008完全封閉，無法通水；82002、82004、82006和82007的孔徑與第一閥芯8201上的第一通孔82011和第二通孔82012的孔徑相近，完全通水；82003和82005的孔徑都比較小，遠小於第一閥芯8201上的第一通孔82011和第二通孔82012，可以限制通水流量。本實施例中，82003的直徑為0.2～0.6毫米，82005的直徑為0.6～1.5毫米，因此82005的水流量大於82003的水流量。

結合圖4a-1和圖4a-2，當旋鈕8203停留在位置a時，第二閥芯8202上的第一組旁通孔的第一旁通孔82001通過與第一閥芯8201上的第一通孔82011對應，從而與第一入水口8001(淨水孔)對應；第一組旁通孔的第二旁通孔82002與第一閥芯8201上的第二通孔82012對應，從而與第二入水口8002(純水孔)對應。由於82001為封閉的孔位，而82002為完全打開的孔位，第一閥芯8201上的第一通孔82011以及第一入水口8001(淨水孔)被堵塞，第一閥芯8201上的第二通孔82012以及第二入水口8002(純水孔)完全被打開，此時淨水龍頭800輸出100％純水。

結合圖4b-1和圖4b-2，當旋鈕8203停留在位置b時，第二閥芯8202上的第二組旁通孔的第一旁通孔82003通過與第一閥芯8201上的第一通孔82011對應，從而與第一入水口8001(淨水孔)對應；第二組旁通孔的第二旁通孔82004與第一閥芯8201上的第二通孔82012對應，從而與第二入水口8002(純水孔)對應。由於82003為直徑0.2～0.6毫米的孔，第一閥芯8201上的第一通孔82011的孔徑不小於2毫米，第一入水口8001(淨水孔)流量受到極大限制，極少量的淨水被混合到純水中，此時淨水龍頭800輸出含有少量礦物質的純淨水，淨水含量大約為10～40％，純水含量大約為60～90％。

結合圖4c-1和圖4c-2，當旋鈕8203停留在位置c時，第二閥芯8202上的第三組旁通孔的第一旁通孔82005通過與第一閥芯8201上的第一通孔82011對應，從而與第一入水口8001(淨水孔)對應；第三組旁通孔的第二旁通孔82006與第一閥芯8201上的第二通孔82012對應，從而與第二入水口8002(純水孔)對應。由於82005為直徑0.6～1.5毫米的孔，第一閥芯8201上的第一通孔82011的孔徑不小於2毫米，第一入水口8001(淨水孔)流量受到一定限制，一定量的淨水被混合到純水中，此時淨水龍頭800輸出含有一定量礦物質的純淨水，淨水含量大約為40～70％，純水含量大約為30～60％。

結合圖4d-1和圖4d-2，當旋鈕8203停留在位置d時，第二閥芯8202上的第四組旁通孔的第一旁通孔82006通過與第一閥芯8201上的第一通孔82011對應，從而與第一入水口8001(淨水孔)對應；第四組旁通孔的第二旁通孔82007與第二閥芯8201上的第二通孔82012對應，從而與第二入水口8002(純水孔)對應。由於82007為完全打開的孔位，而82008為完全封閉的孔位，第一閥芯8201上的第一通孔82011以及第一入水口8001(淨水孔)完全被打開，第一閥芯8201上的第二通孔82012以及第二入水口8002(純水孔)完全被堵塞，此時淨水龍頭800輸出100％淨水。

旋鈕8203內部可以設置定位機構，停留在不同的位置，即可定位第二閥芯8202上的各組旁通孔與第一閥芯8201上的第一通孔82011和第二通孔82012的位置，從而控制純水和淨水水流的流量比例。

上述淨水龍頭實現了只用一個混合閥和開關閥，就可以調節出水水質的比例，混合閥的使用可以將淨水添加到純水中，改善了飲用水的口感，有選擇性的在飲用水中保留了一定比例的礦物質；混合閥的可調功能可以根據使用者的水質和個人偏好對添加的淨水比例進行調整。

圖5示例性地示出了淨水器裝置的水流示意圖，淨水器裝置10由淨水過濾系統200和帶水質調節功能的龍頭800組成，100為市政供水，300為排水口。淨水過濾系統200主要由第一濾芯210、第二濾芯220、第三濾芯230和濾頭240組成。

第一濾芯210為預過濾，位於淨水過濾系統200的上遊，採用活性炭以及微濾或者超濾膜過濾介質，主要去除自來水中的顆粒雜質、氯、有機物和部分重金屬等有害物質，保護下遊精度更高的濾芯。

第二濾芯220為反滲透膜濾芯，位於淨水過濾系統200的中遊，採用反滲透膜材質，主要用於去除水中的溶解性固體。第二濾芯220的入水口通過濾頭240連接到第一濾芯210的出水口。

第三濾芯230為後置濾芯，位於淨水過濾系統200的下遊，採用活性炭材質，主要用於改善飲用水的口感。第三濾芯230的入水口通過濾頭240連接到第二濾芯220的出水口。

濾頭240為機械構造，主要用於連接各個濾芯，管理各個濾芯之間水流的方向；同時，濾頭240也用於管理淨水過濾系統200與外部的連接。

淨水過濾系統200上設置了4個與外部連接的接口，分別為第一接口2001、第二接口2002、第三接口2003和第四接口2004。第一接口2001為淨水過濾系統200的入水口，用於連接市政供水100；第四接口2004為淨水過濾系統200的出水口，用於連接外部排水口300。

第二接口2002通過濾頭240連接到第一濾芯210的出水口，用於輸出活性炭和微濾或者超濾膜過濾處理後的飲用水。由於第一濾芯210隻是選擇性去除自來水中的潛在汙染物，並不去除溶解在水中的礦物成分，因此，第二接口2002輸出的飲用水完整保留了自來水中原有的礦物質。

第三接口2003通過濾頭240連接到第三濾芯230的出水口，而由於第三濾芯230的入水口連接到第二濾芯220的出水口，因此第三接口2003輸出的飲用水為去除溶解性固體後的純水，不含有自來水原有的礦物質。

第二接口2002和第三接口2003分別連接到帶水質調節功能的淨水龍頭800上。如圖5所示，帶水質調節功能的淨水龍頭800主要由開關閥8100、混合8200、第一入水口8001、第二入水口8002和出水口8003組成。其中，第一入口水8001連接到淨水過濾系統200的第二接口2002上，用於輸入保留了礦物成分的飲用淨水；第二入水口8002連接到淨水過濾系統200的第三接口2003上，用於輸入去除了礦物成分的飲用純水。

淨水龍頭及淨水器裝置可行性和穩定性測試

發明人針對圖5所示的淨水器裝置的實施例進行了實驗室測試，用於驗證本實用新型的淨水龍頭及淨水器裝置水質調節功能的可行性和穩定性。

實驗條件：市政供水100的溶解性總固體(TDS)為152ppm，水溫22.3攝氏度。

水質混合目標值：38ppm(75％純水，25％淨水)。

旋轉淨水龍頭800的旋鈕8203使其停留在位置b上(如圖4b-1所示)，此時，第二閥芯8202上的第二組旁通孔的第一旁通孔82003與第一通孔82011對應，第二組旁通孔的第二旁通孔82004與第二通孔82012對應(如圖4b-2所示)。第一通孔(82011)和第二通孔(82012)的孔徑為4.5毫米，深度為2.5毫米；第二組旁通孔的第一旁通孔82003(連接純水管道)的孔徑為5毫米，深度2.5毫米；第二組旁通孔的第二旁通孔82004(連接淨水管道)的孔徑為1毫米，長度2.5毫米。

在不同的市政供水壓力下，分別測試從出水口8003流出的混合後水的溶解性總固體TDS。每個壓力值下，分別重複測試三次，測試結果記錄於表1中。

根據表1的測試結果，分別計算同一市政供水壓力下各TDS值與目標值(38ppm)的均方根誤差，以衡量同一市政供水壓力下淨水龍頭及淨水器裝置的可行性；計算不同市政供水壓力下各TDS值與目標值(38ppm)的均方根誤差，以衡量不同市政供水壓力下淨水龍頭及淨水器裝置的可行性，計算結果記錄於表2中。

根據表1的測試結果，分別計算同一市政供水壓力下各TDS值與各TDS平均值的標準差，以衡量同一市政供水壓力下淨水龍頭及淨水器裝置的穩定性；計算不同市政供水壓力下各TDS值與各TDS平均值的標準差，以衡量不同市政供水壓力下淨水龍頭及淨水器裝置的穩定性，計算結果記錄於表2中。

表1不同市政供水壓力下TDS測試結果

表2 TDS值的標準差

表1和表2顯示本實用新型的淨水龍頭及淨水器裝置水質調節功能達到了預設的混合比例，且混合結果具有較好的可重複性，不僅在同一市政供水壓力下具有良好的穩定性，而且在不同的市政供水壓力下具有良好的穩定性，也表明水質混合比例將不會受到用戶家市政供水壓力的影響。

上述本實用新型的具體實施例僅例示性的說明了本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型，熟知本領域的技術人員應明白，在不偏離本實用新型的精神和範圍的情況下，對本實用新型所作的任何改變和改進都在本實用新型的範圍內。本實用新型的保護範圍，應以本實用新型所附的權利要求書所界定的範圍為準。