本實用新型涉及低壓納濾水處理技術，尤其適用于戶外凈水技術。

背景技術：

目前，市面上使用的便攜式凈水器使用的濾芯一般為活性炭顆粒濾芯、陶瓷濾芯、超濾膜濾芯或以上各種濾芯組合的濾芯，這些濾芯可以去除原水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、余氯、細菌等有害物質，但對原水中的無機鹽離子去除效果較差，尤其是重金屬離子，也無法有效去除病毒和有機物。

便攜式凈水器一般應用于戶外凈水領域。由于大部分的戶外水源水質不能達到市政自來水標準，甚至存在被污染的情況，如果凈水器無法有效去除原水中的無機鹽離子、有機物和病毒等有害物質，使用者的飲水安全就無法保障。

反滲透膜能截留水中的各種無機鹽離子、膠體物質和大顆粒物質，能夠有效去除重金屬離子、有機物及病毒，從而獲取安全的飲用水，可以進一步保障飲水安全。但普通的反滲透膜滲透壓較大，需要通過增壓泵對原水加壓才能制取較多量的凈化水，無法應用于便攜式凈水器領域。另一方面，普通的反滲透膜過濾等級比較高，把原水中的礦物質也過濾掉了。

納濾膜是一種新型膜分離技術，膜孔徑為納米級(0.001微米)，對溶質的截留性能介于超濾膜和反滲透膜之間，反滲透膜幾乎對所有的溶質均具有很高的去除率，但納濾膜只對特定的溶質具有高的去除率。納濾膜對二價及以上的離子，以及分子量200以上的有機物具有較高的截留效果。納濾膜的一個很大特征是膜本體帶有電荷，這是它在很低壓力下(僅0.2MPa)仍具有較高脫鹽性能的重要原因。

例如CN 202460478U公開了一種便攜式反滲透凈水器，其具有電機驅動系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，通過用電設備實現(xiàn)內部加壓，確保反滲透膜正常運作。由于需要配合電源和電機驅動系統(tǒng)，因此該設備復雜，而且自重大，不利于攜帶。此外，該設備偏重于理論，難以長時間穩(wěn)定運行。

CN 101104527U公開了一種便攜式手動海水淡化器，其活塞和壓控閥結構復雜，決定了該部件尺寸較大。加壓截面增大會直接導致水的壓強降低，將難以為反滲透膜提供足夠的工作水壓。此外，其壓控閥閥桿23部分結構很難實現(xiàn)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種結構簡單、無需用電的使用低壓納濾膜的便攜式凈水器，通過手工加壓即可制水，可以有效去除原水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、余氯、細菌、重金屬離子、有機物及病毒等有害物質，同時保留水中的礦物質。

本實用新型是通過下述技術方案實現(xiàn)的。

本實用新型提供一種使用低壓納濾膜的便攜式凈水器，所述凈水器包括底座1、設在底座1中部的低壓納濾膜6、與底座1固定連接的外殼2和安裝在外殼2上部的頂蓋4，其中，底座1設有進水口11和與之相連通的L型進水通道12，在L型進水通道12上設有第一單向裝置，所述第一單向裝置的下游設有橫向孔13，橫向孔13通過L型進水旁路14與低壓納濾膜6相連通；

在低壓納濾膜6內設有中心管3，中心管3內側設有加壓組件，所述加壓組件固定在底座1中部，所述加壓組件與中心管3內表面之間的空隙是凈水通路22，中心管3設有過水孔21，低壓納濾膜6通過過水孔21與凈水通路22連通，凈水通路22的末端與凈水出水口23連通；

頂蓋4設有凈水出水口23和廢水出水口24，廢水出水口24通過細孔通道25連接到低壓納濾膜的廢水出水端；

所述加壓組件包括固定在底座1中部的活塞筒31、設在活塞筒31內部的活塞桿32及活塞頭33，向外拉動活塞桿32后活塞筒31內部形成活塞空腔35，活塞空腔35通過橫向孔13與L型進水旁路14連通。

優(yōu)選地，在L型進水旁路14上設有第二單向裝置。

根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，第一單向裝置包括與L型進水通道12連通的第一錐形管15、放置在第一錐形管15中鋼珠16和第一限位檔桿17。第二單向裝置包括與L型進水旁路14連通的第二錐形管18、放置在第二錐形管18中鋼珠16和第二限位檔桿19。

第一錐形管和第二錐形管在設置時采用大口朝上、小口朝下的方向，在錐形管內放置鋼珠，鋼珠在沒有外力作用下與錐形管的內壁面自然密封。在錐形管的上部設置限位擋桿以限制鋼珠向上運動的幅度，確保鋼珠不會脫離錐形管的范圍。

在本實用新型中，優(yōu)選地，低壓納濾膜6的上游還設有預處理濾芯5。

優(yōu)選地，加壓組件可以通過螺紋連接在底座1上，活塞筒31與底座1之間通過密封圈實現(xiàn)密封。濾芯組件包括低壓納濾膜濾芯6和預處理濾芯5套在活塞筒31的外部，預處理濾芯5與底座1之間通過密封圈實現(xiàn)密封，濾芯中心管3底部與活塞筒31之間通過密封圈實現(xiàn)密封。

特別優(yōu)選地，預處理濾芯5選自活性炭纖維濾芯或PP棉濾芯。

預處理濾芯能夠有效去除原水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、余氯等有害物質，對于進入低壓納濾膜的水進行預處理，延長低壓納濾膜的使用壽命。低壓納濾膜可以有效去除重金屬離子、有機物及病毒等有害物質。

根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式。在低壓納濾膜6的外側與外殼2內壁之間設有中部密封圈7。

一種可選的實施方式，活塞桿32的末端設有手柄34。

優(yōu)選地，加壓組件的手柄34、活塞桿32及活塞頭33應當緊密配合，裝配后無松動，活塞頭32和活塞筒31之間通過密封圈8實現(xiàn)密封。

更優(yōu)選地，活塞筒31的末端通過固定螺母36與頂蓋4固定連接。

根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，細孔通道25的直徑為0.5-1.5mm，長度為10-15mm。

頂蓋上設有與濾芯中心管配合的孔位，頂蓋與濾芯中心管之間通過密封圈實現(xiàn)密封。頂蓋上設有凈水出水口接口26和廢水出水口接口27，凈水出水口23與廢水出水口24分別固定在凈水出水口接口26和廢水出水口接口27上，其中，廢水出水口接口27的上游部分通過細孔通道25連接到低壓納濾膜6的廢水出水端，通過細孔升壓的原理確保低壓納濾膜6具有足夠的水壓，為低壓納濾膜提供工作壓力。凈水嘴接口與濾芯管和活塞筒之間的凈水通道連通，過濾后的凈水通過凈水嘴接口流出。

采用納濾膜或低壓納濾膜的凈水裝置都設有廢水(濃水)管路，該管路僅僅起到排除廢水的作用。然而實用新型人在改進結構時發(fā)現(xiàn)，通過合理選擇廢水管路的內徑能夠對低壓納濾膜起到升壓作用，滿足低壓納濾膜的工作壓力。

然而，如果細孔通道25的直徑過小，則容易造成管路堵塞，影響凈水器的正常使用。但當細孔通道25的直徑超過1.5mm，則難以起到增壓作用。

對于35GPD-200GPD(加侖/天)的低壓納濾膜(6)，相應的細孔通道(25)的直徑為0.5-1.5mm，長度為10-15mm。

只有細孔通道25的直徑在0.5-1.5mm范圍時，才能起到有效的升壓作用，確保低壓納濾膜(DF膜)正常運行，無需采用增壓裝置，替代現(xiàn)有技術中常用的反滲透膜(RO膜)，有效去除原水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、余氯、細菌、重金屬離子、有機物及病毒等有害物質的同時，實現(xiàn)水中的礦物質的保留。

外殼安裝在底座和頂蓋之間，外殼與底座和頂蓋之間均通過密封圈實現(xiàn)密封。低壓納濾膜上設有一個密封圈，可以實現(xiàn)低壓納濾膜與外殼之間的密封。

密封方面，當活塞筒31在向上運動時，與L型進水旁路14配合的鋼珠16由于負壓而向下擠壓第二錐形管18，實現(xiàn)L型進水旁路14端密封；此時與L型進水通道12配合的鋼珠16由于大氣壓差，鋼珠16被向上提起，實現(xiàn)進水。優(yōu)選地，L型進水通道12和L型進水旁路14在均采用橡膠管路與鋼珠16實現(xiàn)端密封配合。

使用時，向上拉動手柄34，活塞桿32向上運動，活塞筒31內產生出現(xiàn)活塞空腔35，出現(xiàn)負壓，第一錐形管15內的鋼珠被向上頂起，而第二錐形管18內的鋼珠在負壓作用下向下壓住錐形管內壁，原水進入到活塞空腔35中。

向下推動手柄34，活塞桿32向下運動，活塞空腔35中的水被壓縮產生水壓，水壓把第一錐形管15內的鋼珠向下壓緊在錐形面上實現(xiàn)密封，原水通過橫向孔13進入L型進水旁路14然后進入第二錐形管，第二錐形管18內的鋼珠被原水向上頂起，原水即進入到凈水器內。

原水首先通過預處理濾芯，原水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、余氯等有害物質被攔截，可以較好的保護低壓納濾膜；經過預處理的水通過低壓納濾膜，凈水通過濾芯中心管上的過水孔進入到凈水通道內，廢水通過細孔流進廢水嘴接口內。

凈水器內水壓升高時，低壓納濾膜上的密封圈受壓張開，與外殼之間形成良好的密封面，確保原水能完全通過低壓納濾膜，而不會從低壓納濾膜與外殼之間的間隙通過。

【附圖說明】

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為加壓組件的結構示意圖；

圖3為濾芯組件的結構示意圖。

其中，1、底座；2、外殼；3、中心管；4、頂蓋；5、預處理濾芯；6、低壓納濾膜；7、中部密封圈；8、密封圈；11、進水口；12、L型進水通道；13、橫向孔；14、L型進水旁路；15、第一錐形管；16、鋼珠；17、第一限位檔桿；18、第二錐形管；19、第二限位檔桿；21、過水孔；22、凈水通路；23、凈水出水口；24、廢水出水口；25、細孔通道；26、凈水出水口接口；27廢水出水口接口；31、活塞筒；32、活塞桿；33、活塞頭；34、手柄；35、活塞空腔；36、固定螺母。

【具體實施方式】

以下實施例用于非限制性地解釋本實用新型的技術方案。本領域技術人員可借鑒本實用新型的內容，適當改變結構、連接關系、材料、參數(shù)、尺寸、工藝等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)相應的其它目的，其相關改變都沒有脫離本實用新型的內容，所有類似的替換和改動對于本領域技術人員來說是顯而易見的，都應當被視為包括在本實用新型的范圍之內。

實施例1

如圖1所示的使用低壓納濾膜的便攜式凈水器，下部為底座1，低壓納濾膜6設在底座1以上，外殼2與底座1連接，頂蓋4安裝在外殼2上部。

底座1包括進水口11和L型進水通道12，L型進水通道12上設有第一單向裝置，再通過橫向孔13連接到第二單向裝置，第二單向裝置的下游是低壓納濾膜6。

第一單向裝置包括與L型進水通道12連通的第一錐形管15，第一錐形管15中放有鋼珠16，鋼珠上部設有第一限位檔桿17(用于限制鋼珠16被向上頂起的移動幅度)。類似地，第二單向裝置包括與L型進水旁路14連通的第二錐形管18，第二錐形管18中也放置鋼珠16，其上方設有第二限位檔桿19。

底座1中部是加壓組件，加壓組件外側套接中心管3，中心管3外部設置預處理濾芯5和低壓納濾膜6。

第一單向裝置的下游方向與加壓組件連接。第二單向裝置的下游方向與預處理濾芯5連通。

所述加壓組件包括活塞筒31(固定在底座1中部的)、活塞桿32及活塞頭33，向外拉動活塞桿32后活塞筒31內部形成活塞空腔35(與第一錐形管15及L型進水旁路14連通)。

第一錐形管和第二錐形管在設置時采用大口朝上、小口朝下的方向，在錐形管內放置鋼珠，鋼珠在沒有外力作用下與錐形管的內壁面自然密封。在錐形管的上部設置限位擋桿以限制鋼珠向上運動的幅度，確保鋼珠不會脫離錐形管的范圍。

預處理濾芯5的下游是低壓納濾膜6。低壓納濾膜6具有廢水出水端和凈水端。低壓納濾膜6的內側與中心管3貼合，中心管3具有過水孔21，中心管3的內側是活塞筒31的外側面。低壓納濾膜6產出的凈水通過由凈水端進入過水孔21，然后進入中心管3與活塞筒31的外側面之間構成的凈水通道22。

頂蓋4具有凈水出水口23和廢水出水口24，廢水出水口24通過細孔通道25連接到低壓納濾膜的廢水出水端。凈水出水口23連接到凈水通道22。

此外，活塞筒31與底座1之間通過密封圈8實現(xiàn)密封，活塞頭33與活塞筒31的內壁之間設有密封圈8，預處理濾芯5與底座1之間設有密封圈，其他組件之間的連接處也設有密封圈。低壓納濾膜6的外側與外殼2內壁之間設有中部密封圈7。

密封方面當活塞筒31在向上運動時，與L型進水旁路14配合的鋼珠16由于負壓而向下擠壓第二錐形管18，實現(xiàn)L型進水旁路14端密封；此時與L型進水通道12配合的鋼珠16由于大氣壓差，鋼珠16被向上提起，實現(xiàn)進水。優(yōu)選地，L型進水通道12和L型進水旁路14在均采用橡膠管路與鋼珠16實現(xiàn)端密封配合。

為了確保低壓納濾膜能夠具有足夠的運行壓力，低壓納濾膜6的廢水出水端通過內徑1.2mm的細孔通道25連接到廢水出水口24，通過細孔升壓的原理確保低壓納濾膜6具有足夠的水壓，為低壓納濾膜提供工作壓力。

由于細孔通道25的內徑的選擇起到除排水外進一步的升壓作用，低壓納濾膜(DF膜)能夠正常運行，無需額外增壓裝置，有效去除原水中的有害物質的同時能夠保留水中的礦物質。

使用時，向上拉動手柄34，活塞桿32向上運動，活塞筒31內產生出現(xiàn)活塞空腔35，出現(xiàn)負壓，第一錐形管15內的鋼珠被向上頂起，而第二錐形管18內的鋼珠在負壓作用下向下壓住錐形管內壁，原水進入到活塞空腔35中。

向下推動手柄34，活塞桿32向下運動，活塞空腔35中的水被壓縮產生水壓，水壓把第一錐形管15內的鋼珠向下壓緊在錐形面上實現(xiàn)密封，原水通過橫向孔13進入L型進水旁路14然后進入第二錐形管，第二錐形管18內的鋼珠被原水向上頂起，原水即進入到凈水器內。

原水首先通過預處理濾芯，原水中的泥沙、鐵銹、懸浮物、余氯等有害物質被攔截，可以較好的保護低壓納濾膜；經過預處理的水通過低壓納濾膜，凈水通過濾芯中心管上的過水孔進入到凈水通道內，廢水通過細孔流進廢水嘴接口內。

凈水器內水壓升高時，低壓納濾膜上的密封圈受壓張開，與外殼之間形成良好的密封面，確保原水能完全通過低壓納濾膜，而不會從低壓納濾膜與外殼之間的間隙通過。

本實用新型的凈水器結構簡單，使用方便，通過手工加壓即可制水，無需增壓裝置即可使用低壓納濾膜，在有效去除原水中有害物質同時保留水中的礦物質。