專利名稱：離子磁化軟水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子磁化軟水機(jī)，具體地說(shuō)，涉及能夠去除水中所含的各種重金屬和雜質(zhì)、供給軟水的離子磁化軟水機(jī)。
背景技術(shù)：
一般說(shuō)來(lái)，軟水機(jī)是將由水管水等原水通過(guò)離子交換作用變換為軟水時(shí)使用。在先技術(shù)中的軟水機(jī)在使用時(shí)是直接與水管配管相連接的，所以其結(jié)構(gòu)構(gòu)成使得軟水筒內(nèi)部通常會(huì)受到水管中的常規(guī)水壓作用。
在韓國(guó)實(shí)用新型公開(kāi)第1993-2693號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種在圓筒形容器的過(guò)濾網(wǎng)上部處內(nèi)裝有離子交換樹(shù)脂，并且由上部供給水，由下部取水的軟水機(jī)。所公開(kāi)的這種軟水機(jī)還設(shè)置有鹽水投入口，在底面處設(shè)置在再生水排出用龍頭。然而，這種在先技術(shù)中的軟水機(jī)難以實(shí)施內(nèi)部清潔，再生水在實(shí)施清洗后會(huì)殘留在底面處，因而存在有不能連續(xù)地排出再生水，可能會(huì)使用再次污染水的問(wèn)題。
而且，在韓國(guó)實(shí)用新型公開(kāi)第1996-27157號(hào)公報(bào)中，還公開(kāi)了一種不使用電源，能夠?qū)嵤╇s質(zhì)去除，僅使用一部分離子交換樹(shù)脂實(shí)施交換，從而可以作為凈水機(jī)使用的軟水機(jī)。然而，這種軟水機(jī)存在有幾乎不能實(shí)施清潔的問(wèn)題。
本發(fā)明就是解決上述問(wèn)題用的發(fā)明，本發(fā)明的目的就是提供一種不僅可以容易地對(duì)軟水筒內(nèi)部實(shí)施清洗，而且可以對(duì)殘留物實(shí)施完全處理的新型離子磁化軟水機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種離子磁化軟水機(jī)，其特征在于，它具有設(shè)有下側(cè)開(kāi)口和上側(cè)開(kāi)口、在內(nèi)部沿縱向方向設(shè)有離子交換樹(shù)脂的軟水筒；通過(guò)軟水筒的下側(cè)開(kāi)口插入至離子交換樹(shù)脂中心部的中空的通水管；支承通水管并與軟水筒的下側(cè)部相結(jié)合、從外部向軟水筒供給原水的下側(cè)端蓋件；用于調(diào)節(jié)通過(guò)下側(cè)端蓋件供給的原水、將其供給至通水管或離子交換樹(shù)脂的水路調(diào)節(jié)裝置；能夠開(kāi)關(guān)水路、使軟水筒內(nèi)的水排出至外部的上側(cè)端蓋件。
而且，在本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)中，所述水路調(diào)節(jié)裝置在其設(shè)于通水管下側(cè)且通水管插入至軟水筒內(nèi)時(shí)，還具有使上述下側(cè)開(kāi)口密閉、形成與通水管的中空部分連通的第一水路和與離子交換樹(shù)脂連通的第二水路的法蘭；連接在下側(cè)端蓋件上的調(diào)節(jié)部件，它通過(guò)使上述第一水路或第二水路中的任一個(gè)關(guān)、另一個(gè)開(kāi)而調(diào)節(jié)原水的流動(dòng)。
此外，本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)還可具有分別設(shè)置在通水管上端和第二水路上端的過(guò)濾網(wǎng)。
在本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)中，所述調(diào)節(jié)部件可具有沿法蘭的表面移動(dòng)、將第一水路或第二水路堵塞的球，將該球彈性地緊壓在法蘭表面上的彈簧，設(shè)在下側(cè)端蓋件上、支承彈簧并使球移動(dòng)的開(kāi)關(guān)。
在本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)中，所述上側(cè)端蓋件可有旋塞。


圖1為本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)的較佳實(shí)例的立體圖。
圖2為本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)的較佳實(shí)例的分解立體圖。
圖3為說(shuō)明本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)的水路切換操作的主要部分剖面圖。
圖4為說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)例的離子磁化軟水機(jī)將水凈化的過(guò)程的縱剖面圖。
圖5為說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)例的離子磁化軟水機(jī)清除內(nèi)部污染物的過(guò)程的縱剖面圖。符號(hào)說(shuō)明10 離子磁化軟水機(jī)50 下側(cè)端蓋件20 軟水筒60 水路調(diào)節(jié)裝置30 通水管80 上側(cè)端蓋件40 法蘭 90 旋塞
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1至圖5，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。在圖1至圖5中，具有相同功能的構(gòu)成要素用相同符號(hào)表示。
參見(jiàn)圖1和圖2。離子磁化軟水機(jī)10接收自來(lái)水之類的原水，通過(guò)離子交換作用轉(zhuǎn)換成軟水后供使用者使用。向離子磁化軟水機(jī)10供給原水的管路連接在軟水筒20的下部。使用處理過(guò)的軟水的機(jī)器(通常為旋塞或淋浴器)100連接在軟水筒20的下側(cè)附近。從機(jī)器100出來(lái)的水是用軟水筒20中的離子交換樹(shù)脂200(參見(jiàn)圖4)處理過(guò)的軟水。
離子磁化軟水機(jī)10由軟水筒20、通水管30、下側(cè)端蓋件50、上側(cè)端蓋件80、流量調(diào)節(jié)部件60等構(gòu)成。軟水筒20具有下側(cè)開(kāi)口22和上側(cè)開(kāi)口24，而且在其內(nèi)部沿縱向方向設(shè)有離子交換樹(shù)脂200。在軟水筒20的下側(cè)設(shè)有與機(jī)器1 00連接的結(jié)合口26。通水管30是中空32的，通過(guò)軟水筒20的下側(cè)開(kāi)口22插入離子交換樹(shù)脂200的中心部。
下側(cè)端蓋件50支承通水管30，并與軟水筒20的下側(cè)連接，將原水從外部供給至軟水筒20。上側(cè)端蓋件80與軟水筒20的上側(cè)連接，提供將軟水筒20內(nèi)的水從軟水筒20的上部區(qū)域向外排出的水路。
水路調(diào)節(jié)裝置60調(diào)節(jié)通過(guò)下側(cè)端蓋件50供給的原水，將其供給至通水管30或離子交換樹(shù)脂200。水路調(diào)節(jié)裝置60由設(shè)在通水管30下側(cè)的法蘭40和調(diào)節(jié)部件構(gòu)成。
法蘭40在通水管30插入軟水筒20內(nèi)時(shí)，使下側(cè)開(kāi)口22密閉，形成與通水管30的中空部32連通的第一水路34和與離子交換樹(shù)脂200連通的第二水路70。
調(diào)節(jié)部件連接在下側(cè)端蓋件50上，它通過(guò)使第一水路34或第二水路70中的任一個(gè)關(guān)、另一個(gè)開(kāi)而調(diào)節(jié)原水的流動(dòng)。該調(diào)節(jié)部件由球68、彈簧66、開(kāi)關(guān)62、64構(gòu)成。球68沿法蘭40的表面移動(dòng)、將第一水路34或第二水路70堵塞。彈簧66將球68彈性地緊壓在法蘭40的表面上。開(kāi)關(guān)62、64設(shè)在下側(cè)端蓋件50上，支承彈簧66并使球68移動(dòng)。
另一方面，在通水管30的上端、第二水路70的上端和上側(cè)端蓋件80的下端，還分別設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)36、44、84，在上側(cè)端蓋件80還設(shè)有旋塞82。
圖3為說(shuō)明本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)的水路切換操作的圖，圖4為說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)例的離子磁化軟水機(jī)將水凈化的過(guò)程的圖，圖5為本發(fā)明較佳實(shí)例的離子磁化軟水機(jī)清除內(nèi)部污染物的過(guò)程的圖。
在圖3所示的啟動(dòng)水路調(diào)節(jié)裝置60的開(kāi)關(guān)62、使原水流向通水管30的情況下(A)，如圖4所示，原水通過(guò)法蘭40上的第一水路34、流向通水管30的中空部32。該原水通過(guò)離子交換樹(shù)脂200而離子化，轉(zhuǎn)換為軟水、排出至機(jī)器100，供使用。
在圖3所示的啟動(dòng)水路調(diào)節(jié)裝置60的開(kāi)關(guān)62、使原水流向離子交換樹(shù)脂200的情況下(B)，如圖5所示，原水通過(guò)法蘭40上的第二水路70、由離子交換樹(shù)脂200的下部向上部流動(dòng)。這時(shí)，在離子交換樹(shù)脂200上部的浮游物浮到軟水筒20的上部。在該狀態(tài)下，若打開(kāi)上側(cè)端蓋件80的旋塞82，則軟水筒20內(nèi)的浮游物被排出至外部。這時(shí)，分別設(shè)置在通水管30的上端、第二水路70的上端和上側(cè)端蓋件80的下端中心部的過(guò)濾網(wǎng)36、44、84在上述處理進(jìn)行期間，起防止離子交換樹(shù)脂200流入中空部32內(nèi)或通過(guò)旋塞82而排出至外部的作用。
下面的表1顯示可在本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)中使用的樹(shù)脂的特性，表2顯示可在本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)中使用的樹(shù)脂實(shí)例。
表1

表2

由表1和表2可知，在本發(fā)明的離子磁化軟水機(jī)中使用的代表性的離子交換樹(shù)脂是強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。在該離子交換樹(shù)脂中，使用苯乙烯類樹(shù)脂和苯酚磺酸類樹(shù)脂等。
苯乙烯類樹(shù)脂是最廣為人知的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，作為交換基團(tuán)，具有磺基(-SO3H)，其骨架由苯乙烯和苯(divinyl benzene)的共聚物構(gòu)成?；撬峁簿畚?sulfonic acid polystyrene-DVB)通常對(duì)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿穩(wěn)定，不會(huì)受到氧化劑的侵害，而且由于交換基團(tuán)為磺酸，所以可以在整個(gè)pH范圍內(nèi)進(jìn)行離子交換。該離子交換樹(shù)脂呈褐色～黑褐色，半透明，通常有交聯(lián)度越高顏色越濃的傾向。此外，其在水中的表觀比重約為1.3。
關(guān)于磺酸共聚物樹(shù)脂的穩(wěn)定性，該樹(shù)脂在呈游離酸的形態(tài)時(shí)，在約100℃之下，其交換容量無(wú)變化，呈鹽的形態(tài)時(shí)，直至120℃的高溫也能保持穩(wěn)定。當(dāng)受熱分解時(shí)，其交換容量、密度、吸水性下降。例如，在186℃加熱24小時(shí)后，交換容量會(huì)下降15～40％。增大交聯(lián)度可提高其對(duì)熱的穩(wěn)定性。決定樹(shù)脂根本性質(zhì)的是交換基團(tuán)的種類和性質(zhì)、交換基團(tuán)的數(shù)量(交換容量)和交聯(lián)度大小。這里，交聯(lián)度是指與起著將一維聚合體連接成三維的作用的橋(bridge)相關(guān)的屬性，具體地說(shuō)，與樹(shù)脂中的分子網(wǎng)孔大小對(duì)應(yīng)，一般表示DVB含量?；撬峁簿畚飿?shù)脂是得到最廣泛使用的一種陽(yáng)離子交換物質(zhì)，市售的有Diaion SK、Zeorex SA、Dowex 50、Amberlite IR-120、112等。
苯酚磺酸類樹(shù)脂通過(guò)與甲醛和苯酚結(jié)合而得到。其交換基團(tuán)具有強(qiáng)酸性磺酸基(sulfonic acid radical)和弱酸性苯酚自由基(phenol radical)兩者。因此，可以在整個(gè)pH范圍內(nèi)進(jìn)行交換。在pH低的區(qū)域，磺酸基自身會(huì)發(fā)生交換反應(yīng)，而在pH值超過(guò)8的區(qū)域，苯酚基也會(huì)發(fā)生交換反應(yīng)。因此，交換容量隨pH而變化。其在低pH的交換容量比磺酸共聚物樹(shù)脂小。苯酚磺酸類樹(shù)脂為黑色球形或粒形，膨脹、收縮情況不太顯著，網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)不太致密。市售的有DiaionK、Dowex 30、Duolite C-1等。
下面就對(duì)這種離子磁化軟水機(jī)的離子交換性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
首先，從硬水中除去Ca2+或Mg2+等制造軟水的方法目前已在相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中使用。制造去鹽水和去離子水的方法有使需要精制的水連續(xù)通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂層或陰離子交換樹(shù)脂層，或使其通過(guò)混合的離子交換樹(shù)脂層，同時(shí)除去陽(yáng)離子和陰離子。
準(zhǔn)備用于進(jìn)行離子交換性能實(shí)驗(yàn)的離子交換物質(zhì)并制造離子交換管。即，首先，將干燥狀態(tài)的離子交換樹(shù)脂用新鮮蒸餾水清洗數(shù)次，然后在蒸餾水中浸泡2～3日，使其膨潤(rùn)。為不使樹(shù)脂干燥，最好將樹(shù)脂放入裝滿蒸餾水的帶塞子的瓶子中保存。
離子交換管或塔的尺寸根據(jù)所要分離的物質(zhì)的量和分離難易程度而定。在簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中，以使用長(zhǎng)為20-80cm、直徑1-1.5cm左右的管子為宜。將樹(shù)脂充填到離子交換管內(nèi)時(shí)，必須注水、使其達(dá)到中央部分之后再徐徐裝入樹(shù)脂，注意不使離子交換塔內(nèi)產(chǎn)生氣泡和溝等。如果塔內(nèi)有氣泡和溝產(chǎn)生，則將原水與交換管的下側(cè)部分連接，讓水慢慢倒流，使樹(shù)脂懸浮后，再讓樹(shù)脂沉降下來(lái)。
將樹(shù)脂充填完畢后，用若干玻璃纖維敷在管內(nèi)樹(shù)脂上表面，防止樹(shù)脂因分液漏斗流出的溶液而散亂。準(zhǔn)備好上述離子交換管后，為了樹(shù)脂活化，H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用鹽酸進(jìn)行處理，Na型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用NaCl進(jìn)行處理，OH型陰離子交換樹(shù)脂用NaOH進(jìn)行處理，Cl型陰離子交換樹(shù)脂用HCl、NaCl進(jìn)行處理，使它們?cè)倩罨?br> 再活化時(shí)，在50-100ml的分液漏斗中，往要使用的樹(shù)脂中加入適當(dāng)?shù)?-6F濃度的試劑溶液50ml左右，使其附著于交換管后，將分液漏斗的旋塞預(yù)先完全打開(kāi)，使用在交換管下側(cè)部分的旋塞，在注意不使管內(nèi)樹(shù)脂干燥的條件下使溶液流出。
在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂管中，氫形態(tài)或羥基形態(tài)的活化樹(shù)脂分別與NaCl溶液反應(yīng)，將HCl和NaOH作為流出液收集。用蒸餾水充分清洗已活化處理完畢的交換管，直至流出液呈中性。然后將準(zhǔn)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的溶液裝入漏斗中，在使其以每秒1～2滴流出的同時(shí)進(jìn)行離子交換反應(yīng)試驗(yàn)，收集流出液。全部試驗(yàn)液流出后，再用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑礃?shù)脂，使吸附在樹(shù)脂內(nèi)的離子和溶劑流出。
以下述方法用陰離子交換樹(shù)脂對(duì)Ni2+和Zn2+進(jìn)行分離。如果用強(qiáng)HCl處理含有Ni2+和Zn2+的混合溶液，則Zn2+會(huì)形成ZnCl3-和ZnCl42-之類的絡(luò)合物，而Ni2+不會(huì)形成絡(luò)合物。
這樣，利用Zn2+能夠形成陰離子絡(luò)合物的性質(zhì)，使用陰離子交換樹(shù)脂，就可將Ni2+分離。即，讓上述酸性混合溶液通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂塔，呈陰離子性的Zn-絡(luò)合物會(huì)吸附于樹(shù)脂，而Ni2+則徑直通過(guò)樹(shù)脂塔。這樣，在分離出鎳離子之后，往樹(shù)脂管內(nèi)注入蒸餾水進(jìn)行清洗，破壞吸附于陰離子交換樹(shù)脂的Zn-絡(luò)合物，使其再以Zn2+的形式流出。
另一方面，為了用強(qiáng)酸溶液分離出Ni2+離子而使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，則H+會(huì)在樹(shù)脂內(nèi)與Ni2+在活性點(diǎn)呈競(jìng)爭(zhēng)性地反應(yīng)，離子交換不完全，不能將Ni2+完全分離出來(lái)。
本發(fā)明還可以在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的情況下，以其它各種形式實(shí)施。上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的說(shuō)明，而不應(yīng)將本發(fā)明局限于這些具體例子。在不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和權(quán)利要求范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明作各種變更。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，只要進(jìn)行切換閥和排出閥操作，就可清洗軟水筒內(nèi)部。即，即使是女性使用者也可以方便地操作，從而增大了使用的方便性。而且，在清洗軟水筒時(shí)軟水供給通路與軟水筒內(nèi)的雜質(zhì)是隔開(kāi)的，所以可以最大限度地防止清洗后出現(xiàn)二次污染。
權(quán)利要求
1.一種離子磁化軟水機(jī)，其特征在于，它具有設(shè)有下側(cè)開(kāi)口和上側(cè)開(kāi)口、在內(nèi)部沿縱向方向設(shè)有離子交換樹(shù)脂的軟水筒；通過(guò)軟水筒的下側(cè)開(kāi)口插入至離子交換樹(shù)脂中心部的中空的通水管；支承通水管并與軟水筒的下側(cè)部相結(jié)合、從外部向軟水筒供給原水的下側(cè)端蓋件；用于調(diào)節(jié)通過(guò)下側(cè)端蓋件供給的原水、將其供給至通水管或離子交換樹(shù)脂的水路調(diào)節(jié)裝置；能夠開(kāi)關(guān)水路、使軟水筒內(nèi)的水排出至外部的上側(cè)端蓋件。
2.如權(quán)利要求1所述的離子磁化軟水機(jī)，其特征在于，所述水路調(diào)節(jié)裝置在其設(shè)于通水管下側(cè)且通水管插入至軟水筒內(nèi)時(shí)，還具有使上述下側(cè)開(kāi)口密閉、形成與通水管的中空部分連通的第一水路和與離子交換樹(shù)脂連通的第二水路的法蘭；連接在下側(cè)端蓋件上的調(diào)節(jié)部件，它通過(guò)使上述第一水路或第二水路中的任一個(gè)關(guān)、另一個(gè)開(kāi)而調(diào)節(jié)原水的流動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的離子磁化軟水機(jī)，其特征在于，它還具有分別設(shè)置在通水管上端和第二水路上端的過(guò)濾網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求2所述的離子磁化軟水機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部件具有沿法蘭的表面移動(dòng)、將第一水路或第二水路堵塞的球，使該球彈性地與法蘭表面緊密接觸的彈簧，設(shè)在下側(cè)端蓋件上、支承彈簧并使球移動(dòng)的開(kāi)關(guān)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的離子磁化軟水機(jī)，其特征在于，所述上側(cè)端蓋件有旋塞。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的離子磁化軟水機(jī)，其特征在于所述離子交換樹(shù)脂為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離子磁化軟水機(jī),其特征在于,它具有:設(shè)有下側(cè)開(kāi)口和上側(cè)開(kāi)口、在內(nèi)部沿縱向方向設(shè)有離子交換樹(shù)脂的軟水筒;通過(guò)軟水筒的下側(cè)開(kāi)口插入至離子交換樹(shù)脂中心部的中空的通水管;支承通水管并與軟水筒的下側(cè)部相結(jié)合、從外部向軟水筒供給原水的下側(cè)端蓋件;用于調(diào)節(jié)通過(guò)下側(cè)端蓋件供給的原水、將其供給至通水管或離子交換樹(shù)脂的水路調(diào)節(jié)裝置;能夠開(kāi)關(guān)水路、使軟水筒內(nèi)的水排出至外部的上側(cè)端蓋件。
文檔編號(hào)C02F1/42GK1384060SQ0211853
公開(kāi)日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者洪建杓 申請(qǐng)人:株式會(huì)社清水物產(chǎn)