CN104487157B - 去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置和使去离子过滤器再生的方法 - Google Patents

去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置和使去离子过滤器再生的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种去离子过滤器、包含所述去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法，所述方法包含：未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值来产生未经处理的水TDS值；累积固体量计算过程，该过程通过将通过所述去离子过滤器而移除的固体物质的量合计起来，来产生累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的固体物质；以及再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作。

Description

去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置和使去离子 过滤器再生的方法
技术领域
本发明涉及一种去离子过滤器、包含所述去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法，并且，更特别涉及一种能够通过计算被吸附至去离子过滤器的固体物质的量来决定其再生时刻的去离子过滤器、包含所述去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法。
背景技术
去离子过滤器可以移除未经处理的水中含有的离子物质等，利用电吸引力生成纯净水。所述去离子过滤器可以利用多种方法移除未经处理的水中的离子物质。然而，能够被吸附到所述去离子过滤器的离子物质的量可能是有限的，并且，在吸附并移除预设的量或更多的离子物质之后，需要进行所述去离子过滤器的再生操作。即，有必要使所述去离子过滤器再生，以便通过释放吸附至所述去离子过滤器的离子物质，并将所述离子物质与未经处理的水一起排出，进行所述去离子过滤器的去离子操作。
然而，在所述再生过程中，因为所述去离子操作可能被中断，所以利用所述去离子过滤器生成纯净水的操作也可能被中断。此外，在再生操作时引入的未经处理的水可能与吸附的离子物质一起被丢弃，以便排出所述离子物质，其中，浪费了相对大量的水。
特别地，在具有含大量硬水组分(如金属离子等)的未经处理的水的地区的情况下，如果所述去离子过滤器以与通常地区的情况中相同的方式工作，大量的离子物质可能无法从未经处理的水中移除，并且所述再生操作可能没有在需要的时刻进行。
发明内容
技术问题
本发明的一方面提供了一种能够决定再生时刻的去离子过滤器和一种包含所述去离子过滤器的水处理装置。
本发明一方面也提供了一种使去离子过滤器再生的方法，所述去离子过滤器能够决定再生时刻。
技术方案
根据本发明的一方面，提供了一种用于使去离子过滤器再生的方法，包括：未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值来生成未经处理的水TDS值；累积固体量的计算过程，该过程通过将被所述去离子过滤器移除的固体物质的量合计起来而生成累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的固体物质；以及再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作。
所述未经处理的水TDS测量方法可以包括：纯净水TDS测量过程，该过程在所述去离子过滤器以预设的目标TDS移除率来移除所述未经处理的水中含有的固体物质以生成所述纯净水时通过测量纯净水中的TDS值来生成纯净水TDS值；以及未经处理的水TDS计算过程，该过程利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率来计算所述未经处理的水TDS值。
在所述纯净水TDS测量方法中，在去离子操作过程中，通过测量所述去离子过滤器的至少一个或多个电极中流动的电流的大小，可以产生纯净水TDS值，其中，所述去离子操作过程通过向至少一个或多个电极施加预设大小的电压来移除所述未经处理的水中包含的固体物质。
在所述纯净水TDS测量过程中，在去离子操作过程中，通过测量施加在所述去离子过滤器的至少一个或多个电极上的电压的大小，可以产生所述纯净水TDS值，其中，所述去离子操作过程通过在至少一个或多个电极内允许通入预设大小的电流来移除所述未经处理的水中包含的固体物质。
在所述纯净水TDS测量过程中，在所述去离子过滤器的后端可提供有用于测量所述TDS值的TDS测量装置，以获得所述纯净水中的TDS值。
在所述累积固体量计算过程中，所述累积固体量通过如下方式计算：将通过累加被引入到所述去离子过滤器中的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水TDS值以及目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是将所述固体物质从所述去离子过滤器中移除的预设的比率。
所述累积固体量的计算过程可以包括：固体量计算过程，该过程在预设周期内通过将在所述预设周期内测量的未经处理的水TDS值、在预设周期内引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的量和所述目标TDS移除率相乘来计算通过所述去离子过滤器而移除的所述固体物质的量；以及累积固体量合计过程，该过程在每次重复所述预设周期时计算所述固体物质的量并将计算的所述固体的量合计起来以获得所述累积固体量。
所述预设周期可以基于运行时间或引入所述去离子过滤器的所述未经处理的水的流量来设定。
在所述累积固体量计算过程中，在对引入到所述去离子过滤器的所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，可通过将积分值和所述目标TDS移除率相乘来计算所述累积固体量。
在所述再生过程中，可以向所述去离子过滤器的一个或多个电极施加电压，所述电压具有的极性与在移除所述未经处理的水中含有的所述固体物质的去离子操作过程中所施加的电压的极性相反。
在所述再生过程中，在施加具有相反极性的所述电压的过程中，从所述去离子过滤器排出的水可以被排入排水管。
根据本发明的另一方面，提供了用于使去离子过滤器再生的方法，包括：未经处理的水的总溶解固体(TDS)值的测量过程，通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值来生成未经处理的水TDS值；流量限制计算过程，通过将固体量限制除以所述未经处理的水TDS值和目标TDS移除率的乘积来计算流量限制，其中，所述固体量限制是通过移除所述未经处理的水中包含的固体物质的去离子过滤器而除去的固体物质的限制量，并且所述目标TDS移除率为从所述去离子过滤器移除所述固体物质的预设的比率；以及再生过程，当引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量大于或等于所述流量限制时，在所述去离子过滤器上实现再生操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使去离子过滤器再生的方法，包括：总溶解固体(TDS)值的测量过程，测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值，以生成未经处理的水TDS值，并且，测量所述去离子过滤器产生的纯净水中的TDS值，以生成纯净水TDS值；测量的TDS移除率的计算过程，利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值，计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的固体物质以所述移除率通过所述去离子过滤器被移除；以及再生过程，当所述测量的TDS移除率低于预设的参考值时，在所述去离子过滤器上实现再生操作。
所述TDS测量过程可以包括：未经处理的水TDS测量过程，在将所述未经处理的水引入到处于一状态的所述去离子过滤器之后，在所述去离子过滤器的电极上施加具有预设大小的电压，以测量所述电极中的电流大小，其中，在所述状态中电压未被施加到所述电极；并且，之后，利用所述电流的大小，生成所述未经处理的水TDS值；以及纯净水TDS测量过程，在移除所述未经处理的水中包含的所述固体物质的去离子操作过程中，通过在所述去离子过滤器的电极上施加具有预设大小的电压，测量施加到所述电极的电流大小，并生成所述纯净水TDS值。
在所述测量的TDS移除率的计算方法中，所述测量的TDS移除率利用如下方式测量：测量的TDS移除率(％)＝100×(1-纯净水TDS值/未经处理的水TDS值)。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使去离子过滤器再生的方法，包括：未经处理的水总溶解固体(TDS)测量过程，通过测量未经处理的水中含有的固体物会的TDS值，生成未经处理的水TDS值；累积固体量的计算过程，通过将被所述去离子过滤器移除的固体的量合计起来，生成累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的固体物质；再生过程，在所述累积固体量大于或等于预设固体量限制时，在所述去离子过滤器上进行再生操作；TDS测量过程，在所述再生操作完成时，再生所述未经处理的水TDS值，并且测量所述去离子过滤器产生的纯净水中的TDS值，以生成纯净水TDS值；测量的TDS移除率的计算过程，利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值，计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的固体物质以所述移除率通过所述去离子过滤器被移除；以及异常信号输出过程，在所述测量的TDS移除率低于预设参考值时，输出异常信号。
所述方法进一步包括：警报过程，在所述异常信号输出时，可视地或可听地表示所述去离子过滤器的异常指示。
在所述警报过程中，当所述异常指示持续输出预定次数或更多次数时，所述去离子过滤器的更换指示可被表示。
根据本发明的另一方面，提供了一种去离子过滤器，包括：电极，利用电吸引力，吸附未经处理的水中的固体物质，或者利用电排斥力释放所吸附的固体物质；以及功率控制单元，将去离子电压施加到所述电极，允许所述固体物质的吸附或者将再生电压施加到所述电极，以允许所吸附的固体的释放。
在将所述去离子电压施加至所述电极之后，所述功率控制单元，通过将所述吸附的固体物质的量合计起来，可以生成累积固体量，并且在所述累积固体量对应于预设的固体量的限制时，可以施加所述再生电压。
通过将通过累加引至所述去离子过滤器的所述未经处理的水的量获得的累积流量、所述未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值和目标TDS移除率相乘，所述功率控制单元就可以计算所述累积固体量，所述目标TDS移除率为通过所述电极移除的所述未经处理的水中包含的所述固体物质的比率。
在将具有预设大小的电压施加至所述电极之后，通过测量所述电极内的电流的大小，所述功率控制单元可以计算所述未经处理的水中包含的所述固体物质的TDS。
所述功率控制单元测量施加至所述电极的电流的大小，以在去离子操作过程中，可以计算纯净水TDS值，指示纯净水中的TDS，所述过程通过将具有预设大小的电压施加至所述电极，移除所述未经处理的水中含有的所述固体物质，并且之后，利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率，可以计算所述未经处理的水TDS值。
所述去离子过滤器可进一步包括：排水管，在将所述再生电压施加在所述电极的过程中，排出的水被排入其中。
所述功率控制单元，通过将在每个预设周期内测量的所述未经处理的水中TDS值、在所述周期内引入的所述未经处理的水的量和所述TDS移除率相乘，就可以计算在单一周期内移除的固体物质的量，并且，将针对各个周期计算的所述固体物质的量合计起来，以由此计算所述累积固体量。
所述功率控制单元通过如下方式计算所述累积固体量：在对所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，将积分值和所述目标TDS移除率相乘。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置，包括：上述的去离子过滤器。
有益效果
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，因为能够通过计算被吸附至所述去离子过滤器的固体物质的量，决定所述去离子过滤器的再生时刻，所以再生操作可以有效率地进行，并且在所述再生操作过程中被废气的水的量可以被显著减少。
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，因为吸附到所述去离子过滤器的固体物质的量可以在预设的周期时间内被测量，所以所述去离子过滤器的再生时刻可以被更精确地决定。
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，即使在未经处理的水的总溶解固体(TDS)不同的情况下，所述去离子过滤器的再生时刻可以被更精确地决定。
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，由于待引入至所述去离子过滤器的未经处理的水的流量可以提前计算，以便进行所述去离子过滤器的再生操作，所以，需要开始所述再生操作的时刻可以容易地被决定。
附图说明
图1为示意图，示出了根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器的操作。
图2为示意图，示出了累积固体量的计算，根据本发明的示例性实施例，所述计算利用附图示出了引入到所述去离子过滤器的未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值。
图3为框图，示出了一种水处理装置，其包含根据本发明的示例性实施例的所述去离子过滤器。
图4为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明的示例性实施例使所述去离子过滤器再生。
图5为流程图，示出了根据本发明的示例性实施例的用于使所述去离子过滤器再生的方法中的测量未经处理的水中的总溶解固体(TDS)的方法。
图6为流程图，示出了根据本发明的示例性实施例的用于使所述去离子过滤器再生的方法中的测量计算累积固体量的方法。
图7为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生。
图8为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生。
图9为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生。
具体实施方式
本发明的示例性实施例将参考所述附图进行详细描述。
然而，本发明可以以许多不同方式体现，并且不应理解为限制于此处阐述的特定实施例。相反，这些实施例被提供，以便本发明将是全面和完整的，并且向本领域技术人员传达本发明权利要求的范围。
在所述附图中，元件的形状和尺寸被放大以清楚说明，并且，相同的标号始终用于标示相同或相似的元件。
图1为示意图，示出了根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器100的操作。
此处，图1(A)示出了所述去离子过滤器100的去离子操作，移除了未经处理的水中包含的固体物质，并且，图1(B)示出了所述去离子过滤器100的再生操作，释放并排出吸附至所述去离子过滤器的所述固体物质。
在下文中，参考图1，将对根据本发明的示例性实施例的所述去离子过滤器100的操作进行说明。
参考图1(A)，所述去离子过滤器100可以利用电能从未经处理的水中移除其中包含的固体物质。未经处理的水中包含的所述固体物质，可以包括矿物组分，如钙、钠、镁、铁等，并且溶解在未经处理的水中的固体物质的量可以用总溶解固体(TDS，单位为mg/L或PPM)表示。所述总溶解固体可以表示溶解在未经处理的水中的固体物质的总量，并且，所述固体物质通常可以以离子状态的离子材料存在。
所述去离子过滤器100可以被设置为利用电渗析(ED)方法、电去离子(EDI)方法和电容去离子(CDI)方法中的一种方法，移除水中包含的固体物质。在此种情况下，因为从所述去离子过滤器100移除的所述固体物质可以为离子状态的离子材料，本发明说明书和权利要求中使用的术语“移除固体物质”可以包括移除离子材料的概念。
在利用所述电渗析(ED)方法移除存在于未经处理的水中的固体物质的情况下，所述去离子过滤器100可以包括电极和离子交换膜。特别地，当通过所述电极将电压施加至未经处理的水时，水中包含的固体物质，可以根据其极性被移动到正极或负极。此处，因为所述正极和所述负极提供有离子交换膜，所以只有各自通过电吸引力移动的固体物质可以被收集/吸附至所述例离子交换膜。如此，所述去离子过滤器100可以从引入至其中的未经处理的水中移除所述固体物质。
在利用所述电去离子(EDI)方法移除存在于未经处理的水中的固体物质的情况下，所述去离子过滤器包括电极、离子交换膜和离子交换树脂。特别地，利用存在于阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的离子交换树脂，可以收集/吸附被引入至所述去离子过滤器100的未经处理的水内的阳离子和阴离子。此处，当向所述离子交换树脂施加电压时，未经处理的水内的固体物质的收集/吸附可以通过电吸引力进一步快速进行。以此种方式，因为存在于未经处理的水内的所述固体物质可以被收集/吸附至所述例子交换树脂，所以所述去离子过滤器100可以将被引入其中的未经处理的水中包含的所述固体物质移除。
在利用所述电容去离子(CDI)方法移除存在于未经处理的水中的固体物质的情况下，与所述电渗析(ED)方法和所述电去离子(EDI)方法的情况不同，所述去离子过滤器100可以既不包含独立的离子交换膜也不包含离子交换树脂。即，在所述电容去离子(CDI)方法中，固体物质可以被直接吸附至电极，其中，可以将离子从引入到所诉去离子过滤器100的未经处理的水中移除。如此，所述去离子过滤器100的所述电极可以优选为多孔碳电极，其具有宽表面积，同时具有低反应度。所述多孔碳电极可以由活性炭制成。因为所述活性炭具有高孔隙体积、相对高的特定表面积、吸附/释放功能的高程度以及相对高的使用寿命，所述活性炭可以优选地用作所述去离子过滤器100的所述电极。
如图1(A)所示，所述去离子过滤器100可以通过施加电力，将固体物质从未经处理的水中移除，如此，流经所述去离子过滤器100的所述水中存在的总溶解固体减少。对流经所述去离子过滤器100的所述水中存在的总溶解固体控制通过功率控制单元20进行。即，所述功率控制单元20可以控制施加至电极10a和10b的大小，以便由此调节从所述去离子过滤器100排出的水中存在的总溶解固体。当施加至所述电极10a和10b的所述电压的大小增加时，所述固体物质受到的电吸引力的等级增加，其中，额外增加的固体物质量可以被吸附并从未经处理的水中移除。
然而，由所述去离子过滤器100移除的所述固体物质可以包括矿物离子，以及对人体有害的重金属。如此，待从所述水中移除的所述矿物离子的比率可以通过如下方式进行控制：根据用户选择，调节施加至所述电极10a和10b的电压的大小。即，用户可以利用所述功率控制单元20，同时控制施加至所述电极10a和10b的电压的大小，以由此，选择高纯水(矿物移除率80％或更多)、矿物质水(矿物移除率：30％或更高～低于80％)以及一般纯净水(矿物质移除率：低于30％)中的一个。
图1(B)示出了所述去离子过滤器100的再生操作，并且通过所述再生操作，吸附的固体至可以被释放，并且与未经处理的水一起被排出。
在所述去离子过滤器100内，吸附固体物质的所述吸附部件中，如所述离子交换膜、所述多孔碳电极等，当所述吸附部件吸附的固体的量超过固体量限制时，额外的固体物质将不再被吸附至所述吸附部件，或者，所述固体物质的吸附率可显著恶化。如此，为了持续进行所述去离子过滤器100的去离子操作，有必要通过所述再生操作，移除所述吸附的固体物质。
特别地，因为利用由所述电极10a和10b施加的电吸引力，所述吸附的固体物质被吸附至所述过滤器，所以，当施加至所述电极10a和10b的电力供给被中断时，所述附着的固体物质可以被释放。如此，当某一状态(其中，其中电力未被供给至所述电极10a和10b)可被维持预设周期时间时，所述释放的固体物质可以扩散到引入至所述过去离子过滤器100的未经处理的水中，并且所述未经处理的水可以变成具有高固体物质浓度的浓缩水。此后，所述浓缩水被向外排出，其中，吸附至所述去离子过滤器100的所述固体物质可以被移除。
此处，可以通过施加一电压，促进所述固体物质的吸附，所述电压的极性与所述去离子操作过程中施加到各个电极10a和10b的电压的极性相反。例如，对于在所述去离子操作过程中接受到正电压(+)的电极，可在所述再生操作过程中，向其施加负电压(-)。即，利用正电压(+)吸附的负离子(-)可以通过与所述再生操作过程中施加的负电压(-)有关的电排斥力而被更快速地释放。
此外，尽管未在图1(B)中示出，所述去离子过滤器可包括独立的排水管，用于排出所述浓缩水。即，不同于排出已经移除固体物质的纯净水的管道，排水管可以单独提供，可以从所述排水管中排出高浓度固体物质。
所述去离子过滤器100的所述再生操作可以以周期性间隔重复，或每当引入预设流量的未经处理的水时，重复所述操作。然而，为了显著减少所述再生操作伴有的废气水和能量等，并且为了实现所述去离子过滤器100的有效操作，可以控制一定时刻，在所述时刻，所述再生操作开始。即，通过持续测量未经处理的水中的总溶解固体，所述再生操作可以在一定情况下进行，在所述情况中，吸附至所述去离子过滤器100的固体量对应于固体量限制。
特别地，通过将吸附的所述固体物质的量相加，所述功率控制单元20可以计算固体累积量，其中，所述物质利用在去离子操作过程中施加至所述电极10a和10b的电压被吸附。此后，当所述累积固体量对应于所述固体量限制时，所述再生操作通过施加再生电压进行。此处，所述累积固体量可以通过如下方式计算：将由累加引入到所述去离子过滤器100的未经处理的水的量获得的累积流量、所述未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值(此后，程总未经处理的水TDS值)和目标TDS移除率相乘，所述TDS移除率为所述未经处理的水中包含的所述固体物质，被所述电极10a和10b移除的比率。
通过提供在所述去离子过滤器100的前端或后端的流量计，可以获得所述累积流量，并且，所述目标TDS移除率可以具有预设值，其取决于用户所需的矿物离子百分比。此外，所述未经处理的水TDS值可以通过如下方式获得：在参考电压被施加到所述去离子过滤器100的所述电极10a和10b的两个末端之后，测量所述电极10a和10b之间的电流。当所述参考电压被施加至所述电极10a和10b的两个末端时，氧化反应或还原反应可以由存在于所述未经处理的水中的阳离子和阴离子引起，其中，所述电流可以在所述电极10a和10b的两个末端流动。在此种情况下，所述电流的大小可以与所述未经处理的水中的总溶解固体(TDS)成比例。如此，可以利用所述电流的大小，获得所述未经处理的水中的所述总溶解固体(TDS)。
与所述累积固体量的计算有关，因为所述未经处理的水中的所述总溶解固体(TDS)可以用单位mg/L或PPM表示，通过将所述TDS值和所述累积流量相乘，可以获得引入到所述去离子过滤器100的固体的总量。然而，不是所有的引入的固体物质都可以被吸附，但是，根据所述目标TDS移除率，只有一部分所述固体物质被吸附到所述去离子过滤器100。如此，通过将引入的固体物质的总量与所述目标TDS移除率相乘，可以获得吸附至所述去离子过滤器100的所述固体物质的量。
所述去离子过滤器100的固体量限制可以由所述过滤器的类型、尺寸和形状等决定。每种去离子过滤器100可具有预设值的所述固体量限制。
当如上述计算的所述累积固体量相当于所述固体量限制时，因为所述去离子过滤器100不再进行所述去离子操作，所述所述功率控制单元20可以将所述再生电压施加到所述电极10a和10b，以由比进行所述再生操作。此处，所述再生电压可以为0V(在此种情况中，未施加电压)或可以具有与所述去离子电压相反的极性。
此外，通过将每个预设周期内累积在所述去离子过滤器100中的固体的量相加，可以计算所述累积固体量。
即，如图(2A)所示，在测量每个预设周期内的未经处理的水中的总溶解固体(TDS)之后，并且在将所述周期内引入的所述未经处理的水的量与所述目标TDS相乘以计算一个周期内一处的所述固体的移除量之后，各个周期计算的所述固体的量可以被相加，以由此计算所述累积固体的量。在此种情况下，即使在未经处理的水中所述总溶解固体(TDS)大量变化的情况下，所述去离子过滤器100的再生时刻可以被精确决定，由此所述再生操作可以进行。此处，所述预设周期可以为固定间隔时间或者某一时刻，在所述时刻，固定流量的未经处理的水被引入。
此外，如图(2B)所示，可以对未经处理的水的累积流量所对应的未经处理的水中的TDS的函数进行积分，并且所述积分值可以乘以所述TDS移除率，由此所述累积固体量可以被计算。
图3为框图，示出了包含根据本发明的示例性实施例的所述去离子过滤器的水处理装置。
参考图3，包含根据本发明的示例性实施例的所述去离子过滤器的水处理装置可以包括过滤单元1和水处理单元2，并且可以进一步包括排水阀3。
此后，参考图3，将对所述水处理装置进行说明，所述装置包含根据本发明的示例性实施例的所述去离子过滤器。
出于工业或家用目的以及商业目的，所述水处理装置可以被各种使用，如用于处理废水或生产高纯水。此处，所述水处理装置可以特别涉及用于饮用目的的水处理装置。因为用于饮用目的的水处理装置可以接收并过滤未经处理的水以生成用于饮用的纯净水，所以所述水处理装置可在狭义上称为净水器。以此种方式，所述净水器可被设置为接收未经处理的水，并提供室温纯净水，其流经过滤单元到达用户。所述净水器也可以被设置为加热或冷却所述室温纯净水，以由此为用户提供热水和/或冷水。
此外，用于饮用目的的所述水处理装置也可包括功能水供应装置，提供不同类型的功能水，如离子水、碳酸水和充氧水，以及提供纯净水。除此以外，用于饮用目的的水处理装置可以包括热水器、冷水器、制冰机等。如此，术语“水处理装置”可被用于具有一般定义，包括如上描述的净水器、功能水提供装置、热水器、冷水器和制冰机等，并且包括具有所述装置的多功能的装置。
所述过滤单元1可以过滤引入其中的未经处理的水以生成纯净水，并且可以移除杂质颗粒、重金属和引入到所述水处理装置的未经处理的水，如自来水或天然水中包含的其他有害材料。特别地，所述过滤单元1可以连续过滤并净化未经处理的水。所述过滤单元1可以包括至少一种得自不同种类的过滤器，包括沉淀物过滤器、前置活性炭过滤器、所述去离子过滤器100以及后置活性炭过滤器，并且基于所述水处理装置的过滤方法或所述水处理装置的预期过滤性能，可以对所述过滤器的类型、数量和顺序进行不同调整。例如，可以使用复杂前置过滤器11，其通过将所述沉淀物过滤器和所述前置活性炭过滤器集成在一起制成。此外，通过替换或加入上述过滤器。可以提供微过滤器或其他功能够滤器。
所述沉淀物过滤器可以由无纺织物制成，以过滤未经处理的水中包含的杂质和悬浮物，并且所述前置活性炭过滤器可以由两表面间的活性炭制成，以过滤未经处理的水中包含的含氯组分或气味等。相较于所述前置活性炭过滤器的表面间活性炭，后置活性炭过滤器12可以具有相对高的吸附性能，以便其可移除未经处理的水中包含的色素和气味。
此外，所述去离子过滤器100被提供为移除本发明的示例性实施例中的固体物质，所述过滤器可以被放置在所述复杂前置过滤器11和所述后置活性炭过滤器12之间，如图3所示，本发明并不限于此。所述去离子过滤器11可以与其他过滤器一同使用并且只有所述去离子过滤器100可以被单独包含在所述过滤单元1。因为所述去离子过滤器100的具体操作和功能如上所述，其详细描述可在此处省略。
此外，所述去离子过滤器100的排水管可以提供有排水阀3，用于排出在所述去离子过滤器100的再生操作过程中生成的浓缩水。当所述排水阀3被打开以排出所述再生操作产生的浓缩水时，所述浓缩水可以通过所述排水管排出。所述排水阀3可以通常通过闭锁阀实现。
所述水处理单元2，用于处理由所述过滤单元1过滤的纯净水的组件，可以为：加热器，加热室温纯净水以提供热水；冷却器，冷却室温纯净水以提供冷水；功能水生成器，提供不同种类的功能水，如离子水、碳酸水和充氧水；或者制冰机，用于生成冰。此外，所述水处理单元2可以为利用纯净水，执行不同功能的组件，如，咖啡机等，用于泡咖啡或茶。所述水处理单元2可以包括至少一种水处理装置，并且得自所述过滤单元1过滤的纯净水可以被直接提供给用户。
图4为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明的示例性实施例使所述去离子过滤器再生。
参考图4，用于根据本发明的示例性实施例使所述去离子过滤器再生的方法可以包括：测量未经处理的水中的总溶解固体(TDS)的方法(此后，称作“未经处理的水TDS测量方法”)(S10)；计算累积固体量的方法(此后，称作“累积固体量计算方法”)(S20)；以及再生方法(S30)。
此后，用于根据本发明的示例性实施例使所述去离子过滤器再生的方法可以参考图4进行说明。
在所述未经处理的水TDS测量方法(S10)中，通过测量所述未经处理的水中包含的固体的TDS值，可以生成未经处理的水TDS值。因为根据所述未经处理的水TDS值，到达所述固体量限制的量的所述固体被吸附所需的时间不同，所以所述未经处理的水TDS值可以被首先确定，以决定所述去离子过滤器的再生时刻。
关于所述未经处理的水TDS值的测量，所述未经处理的水TDS值可以直接测量，但是其可以由纯净水中的TDS值(此后，称作“纯净水TDS值”)计算获得，从其中，固体物质被所述去离子过滤器移除。
详细地，在直接获得所述未经处理的水TDS值的情况下，所述未经处理的水TDS值可以通过如下方案获得：将未经处理的水引入所述去离子过滤器，所述去离子过滤器处于一种状态，所述状态中，未在所述去离子过滤器的所述电极上施加电压，并且之后，通过将参考电压施加到所述电极，测量所述电极中的电流值。在此情况下，因为所述未经处理的水TDS值高，所述测量的电流值也可为高，即引起电路过载。此外，因为需要在电压未被施加到所述电极时，引入所述未经处理的水，所以可以存在某些缺点，如中断所述再生操作。然而，因为所述未经处理的水TDS值可以被直接输入，可以提供多种优点，如能够检测所述去离子过滤器的净化功能、替换周期等。
在另一方面，在利用所述纯净水TDS值计算所述未经处理的水TDS值的情况下，可以通过读取电流值获取所述纯净水TDS值，在所述去离子操作过程中测得所述电流值，通过向所述去离子过滤器的所述电极施加电压，所述去离子操作移除所述未经处理的水中包含的固体物质。所述未经处理的水TDS值可以通过如下方式计算：将所述纯净水TDS值与所述去离子过滤器的目标TDS移除率相乘。当未经处理的水被引入至某一状态，其中，电压被施加到所述去离子过滤器的所述电极，因为吸附操作可以立刻进行，所以所述电极之间的电流具有与所述纯净水TDS值相关的值。以此方式，在利用所述纯净水TDS值计算所述未经处理的水TDS值的情况下，因为所述纯净水中包含的总溶解固体(TDS)量低，所以测量的电流值也可为低。然而，所述计算的未经处理的水TDS值和实际未经处理的水TDS值之间存在差异，并且所述去离子过滤器的净化功能、替换周期等不可被检测。
具体地，利用所述纯净水TDS值计算所述未经处理的水TDS值的方法，可进一步包括纯净水TDS测量方法(S11)和未经处理的水TDS计算方法(S12)。
在所述纯净水TDS测量方法(S11)中，所述纯净水TDS值可以通过如下方式获得：测量有所述去离子过滤器排出的所述纯净水，所述去离子过滤器以预设的目标移除率，移除所述未经处理的水中包含的固体物质。在所述未经处理的水TDS计算方法(S12)中，可以利用所述纯净水TDS值计算所述未经处理的水TDS值。
在所述纯净水TDS测量过程(S11)中，所述纯净水TDS值可通过如下方式获得：在所述去离子操作过程中，测量所述去离子过滤器的至少一个或多个电极内的电流的大小，所述去离子操作通过向所述去离子过滤器的至少一个或多个电极施加电压的方式，移除所述未经处理的水中包含的所述固体物质。即，未经处理的水可以被连续地引入到施加有电压的所述电极，以由此生成纯净水，从其中，所述固体物质被移除；并且之后，生成由所述纯净水中剩余的所述固体物质的残留部分引起的电流的大小，其中，所述纯净水TDS值可以被测量。
根据另一示例性实施例，所述去离子操作可以通过如下方式进行：允许预设大小的电流流入所述去离子过滤器的至少一个或多个电极中，并且在所述纯净水TDS测量方法(S11)中，通过测量在所述去离子过程中施加至所述电极的电压的大小，可以生成所述纯净水TDS值。
根据另一示例性实施例，在所述未经处理的水TDS计算方法(S12)中，除了直接测量所述电极两个终端的电流大小之外，可以在所述去离子过滤器的后端内，提供用于测量总溶解固体(TDS)的TDS测量装置，并且如此，通过所述TDS测量装置测得的TDS值尅被称作纯净水TDS值。可以使用任何TDS测量装置，只要其能够测量所述纯净水TDS值。此外，所述TDS测量装置可以提供于所述去离子过滤器的前端，其中，所述未经处理的水TDS值可被直接测量。
在所述未经处理的水计算方法(S12)中，利用所述纯净水TDS值和所述目标移除率，可以计算所述未经处理的水TDS值。因为所述去离子过滤器可以以预设的目标TDS移除率移除所述未经处理的水中包含的固体物质，所以，如果用户已知所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率，可以计算所述未经处理的水TDS值。例如，当所述纯净术TDS至为10ppm且所述目标TDS移除率为90％时，所述未经处理的水TDS值被认为是100ppm。
在所述累积固体量计算方法(S20)中，所述累积固体量可以通过如下方式计算：将由所述去离子过滤器消除的固体物质的量相加，所述过滤器移除了所述未经处理的水中包含的所述固体物质。因为能够被吸附至所述去离子过滤器的固体物质的量可具有固定限制值，有必要判断吸附至所述去离子过滤器的所述固体的量是否相当于所述固体量限制。
详细地，通过所述累积固体量计算方法(S20)，可以计算吸附至所述去离子过滤器的所述固体物质的量。在所述累积固体量计算方法(S20)中，所述累积固体量可以通过如下方式计算：将通过累加引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的量、所述未经处理的水TDS值和所述目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率为从所述去离子过滤器中移除所述固体物质的预设比率。
所述累积流量可以由在所述去离子过滤器前端或后端上提供的流量计获得，并且所述目标TDS移除率可以具有一定值，所述数值依据用户所需的矿物离子百分比设定。此外，所述未经处理的水TDS值可以在所述未经处理的水TDS测量方法(S10)中测量。
因为所述未经处理的水TDS值可以用单位mg/L或PPM表示，所述引入到所述去离子过滤器的所述固体物质的总量可以通过如下方式计算：将所述未经处理的水TDS值和所述累积流量相乘。然而，因为引入的固体物质可以根据所述目标TDS移除率被吸附，吸附至所述去离子过滤器的所述固体物质的所述累积固体量，可以通过如下方式获得：将所述引入的固体物质的总量与所述目标TDS移除率相乘。
除此之外，根据本发明的另一实施例，在计算了预设周期内由所述去离子过滤器移除的固体物质的量之后，所述累积固体量可以通过如下方式计算：将各个周期内移除的所述固体物质的量相加。以此方式，在通过将各个周期内移除的所述固体物质的量相加计算所述累积固体量的方法中，所述去离子过滤器的再生时刻可以进一步被精确决定。具体地，所述累积固体量计算方法(S20)，可以进一步包括固体量计算方法(S21)和累积固体量相加方法(S22)。
在所述固体量计算方法(S21)中，预设周期内由所述去离子过滤器移除的所述固体物质的量可通过如下方式计算：将所述预设周期内测得的未经处理的水TDS值、所述预设周期内引入到所述去离子过滤器内的未经处理的水的量和所述目标TDS移除率相乘。此处，单一周期内移除的所述固体物质的量可以与图(2A)所述的单一矩形的面积相关。
此处，所述预设周期可以基于运行时间或引入到所述去离子过滤器的所述未经处理的水的流量设定。然而，引入到所述去离子过滤器中的未经处理的水的流量不可能一直固定，并且所述未经处理的水不可能根据用户需要的时间段被引入到所述去离子过滤器中。如此，所述周期可优选为基于引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的流量设定。
在所述累积量相加方法(S22)中，每次重复所述预设周期时，所述固体物质的量可以被计算，并且计算得到的所述固体物质的量相加，以获得所述累积固体量。即，所述累积固体量可以通过如下方式获得：将图(2A)中所示的各个的矩形的面积相加。此处，所述累积固体量可以更精确地计算，因为所述周期被缩短，再生时刻可以被更精确的确定。
此外，如图(2B)所示，在对引入到所述去离子过滤器的所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，通过将所述积分值和所述目标TDS移除率相乘，可以获得所述累积固体量。
在再生方法(S30)中，在所述累积固体量相当于预设固体量限制的情况下，再生操作可以在所述去离子过滤器上进行。此处，所述固体量限制可以指代在所述时刻附着在所述去离子过滤器的固体的量，在所述时刻，额外量的固体物质不再被吸附到所述去离子过滤器，或者吸附到所述去离子过滤器的所述固体的量显著减少。所述固体量限制可以依据所述去离子过滤器的类型、形状、尺寸等决定。
如此，在所述再生方法(S30)中，当所述累积固体量相当于所述固体量限制时，所述去离子操作可以被中断，并且所述再生操作可以进行。根据所述再生操作，在吸附至所述去离子过滤器的固体物质可以被释放之后，所释放的固体物质可以与所述未经处理的水一起被排出，以由此从所述去离子过滤器中移除所述固体物质。
具体地，在所述再生方法(S30)中，可以将一状态维持一段时间，在所述状态中，电压未被施加至所述过滤器的所述电极，其中，从所述过滤器的所述电极脱离的所述固体物质可以扩散到引入的未经处理的水中。此后，含有高浓度固体物质的未经处理的水，即，浓缩水，可以被排出，其中所述固体物质可以从所述去离子过滤器中移除。
此外，在所述再生方法(S30)中，向所述去离子过滤器的至少一个或多个电极施加一定电压，以由此促进所述固体的释放，所述电压具有的极性与所述去离子操作过程中施加的电压的极性相反。例如，为了释放吸附到正极(+)的负离子(-)，可以向所述正极(+)施加负电压(-)，并且，在此情况下，利用所述负电压(-)和所述负离子(-)之间的点排斥力，所述负离子(-)可以进一步容易地从所述正极(+)脱离。此外，在再生方法(S30)中，当所述去离子操作过程中，施加有具有相反迹象的电压时，从所述去离子过滤器中排出的水可以排至所述排水管，其中，所述释放的固体物质可以被排出。
图7为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生。
参考图7，用于根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生的方法可以包括未经处理的水TDS测量方法(S110)、流量限制计算方法(S120)以及再生方法(S130)。
此后，根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生的方法将参考图7进行描述。
在所述未经处理的水TDS测量方法(S110)中，通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值，获得未经处理的水TDS值。因为所述未经处理的水TDS测量方法(S110)与上述未经处理的水TDS测量方法(S110)相似，详细描述被省略。
在所述流量限制计算方法(S120)中，所述固体量可以除以所述未经处理的水TDS测量方法(S110)中测得的未经处理的水TDS值和目标TDS移除率的乘积，以由此计算流量限制。所述流量限制可以指代在吸附至所述去离子过滤器的固体物质的量相当于固体量限制的时刻时未经处理的水的累积流入流量。因为所述去离子过滤器可以移除未经处理的水中包含的固体物质，所以所述吸附的固体物质可以随着所述未经处理的水的累积流入流量的增加而增加。如此，当所述未经处理的水的累积流入流量符合所述流量限制时，因为所述固体物质可以以固体量限制被吸附到所述去离子过滤器，所以需要在所述去离子过滤器上进行所述再生操作。基本地，吸附至所述去离子过滤器的所述固体物质的累积固体量可以通过如下方式获得：将累积流量、所述未经处理的水TDS值和所述目标TDS移除率相乘。因为所述固体量限制可以指代能够被吸附到所述去离子过滤器的最大累积固体量，所以通过将所述流量限制、所述未经处理的水TDS值和所述目标TDS移除率相乘，可以获得所述固体量限制。所述固体量限制可以基于各个去离子过滤器的类型、形状、尺寸等决定，并且可以预先通过实验等检测。如此，通过用所述固体量限制除以所述未经处理的水TDS值和所述目标TDS移除率的乘积，可以获得所述流量限制。
在所述再生方法(S130)中，当引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量大于所述流量限制时，可以在所述去离子过滤器上进行所述去离子操作。当所述流量限制被引入到所述去离子过滤器时，可以认为的是，固体量限制的所述固体物质被吸附到所述去离子过滤器中。如此，所述去离子过滤器的所述去离子操作可以被中断，并且所述再生操作可以进行。因为考虑到所述去离子过滤器的所述再生操作的详细描述已经在先前说明，所以此处其将被省略。
在其他方面，当所述累积流量小于所述流量限制时，所述流程不执行所述再生方法(S130)，并且在进行所述去离子方法时，可以通过累加引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的流量，计算所述累积流量。此后，通过比较所述累积流量和所述流量限制，可以决定是否进行所述再生操作。
此处，所述未经处理的水TDS测量方法(S110)和所述流量限制计算方法(S120)可以周期性地执行。在每个间隔内，基于周期性测量的未经处理的水TDS值，可以计算所述流量限制。然而，在每个间隔内计算所述流量限制的情况下，所述计算需要在如下假设下进行：通过从所述固体量限制中减去前一周期内吸附的所述固体物质的量，可以获得所述假设中，固体物质的限制量的值。在此情况下，通过将所述周期内引入的未经处理的水的流量、所述未经处理的水TDS值和所述目标TDS移除率相乘，可以获得前一周期内吸附的所述固体物质的量。
图8为流程图，示出了一种方法，用于根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生。
参考图8，根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生的方法可以包括TDS测量方法(S210)、计算所述测得的TDS的移除率(此后，称作“测量的TDS移除率计算方法”)(S220)和再生方法(S230)。所述TDS测量方法(S210)可以包括未经处理的水TDS测量方法(S211)和纯净水TDS测量方法(S212)。
此后，根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生的方法可以参考图8进行说明。
在所述TDS测量方法(S210)中，未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值可以被测量，以生成未经处理的水TDS值，并且由所述去离子过滤器产生的纯净水中的总溶解固体(TDS)值可以被测量，以由此生成纯净水TDS值。此处，所述纯净水TDS值和所述未经处理的水TDS值可以独立测量，并且可以各自通过未经处理的水TDS测量方法(S211)和纯净水TDS测量方法(S212)测量。
特别地，在所述未经处理的水TDS测量方法(S211)中，在将所述未经处理的水引入到处于某一状态的所述去离子过滤器中之后，向所述电极施加具有预设大小的电压，所述状态中未向所述去离子过滤器的电极施加电压。在此情况下，可以测量所述电极中的电流的大小，并且所述未经处理的水TDS值可以利用所述电流的大小获得。因为在某一状态中供给所述未经处理的水，所述状态中，未向所述去离子过滤器的所述电极施加电压，所以在向所述电极施加电压的情况下，可以依据未经处理的水中的总溶解固体(TDS)决定所述电极内的电流的大小。即，可以通过所述未经处理的水TDS测量方法(S211)，直接测量所述未经处理的水TDS值。
此外，在所述纯净水TDS测量方法(S212)中，在通过向所述去离子过滤器的所述电极施加具有预设大小的电压移除所述未经处理的水中包含的固体物质的去离子操作的过程中，可以测量向所述电极施加的电流的大小。因为在所述去离子操作过程中，所述去离子过滤器内可以存在有已经从其中移除所述固体物质的纯净水，所以通过利用在所述去离子操作过程中施加到所述电极的所述电流的大小，可以生成所述纯净水TDS值。
在所述测量的TDS移除率计算方法(S220)中，所述测量的TDS的移除率(此后，称作“测量的TDS移除率”)可以利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值进行计算，所述所述未经处理的水中包含的所述固体物会以所述移除率由所述去离子过滤器移除。如上所述，为了生成具有用户所需的矿物离子百分比的纯净水，可以预先设定所述去离子过滤器的目标TDS移除率。例如，在用户需要具有80％或更高的矿物移除率的纯净水，如高纯水的情况下，所述目标TDS移除率可以被设定为80％并且提供的满足所述目标TDS移除率的电压被施加到所述去离子过滤器的所述电极的两终端。然而，所述目标TDS移除率，设定为满足用户所需的移除率的值，可与从所述去离子过滤器移除的固体物质的实际比率不同。尤其，随着吸附到所述去离子过滤器的所述固体物质的量的增加，所述去离子过滤器的实际TDS移除率可恶化。此外，在恶化的去离子过滤器被使用的情况下，或者在具有含有大量硬性组分的水的地区内使用所述去离子过滤器的情况下，与所述目标TDS移除率相比，所述实际TDS移除率可以显著恶化。
如此，为了决定所述去离子过滤器是否实际、适当地移除所述未经处理的水中含有的固体物质，可以测量一定比率，所述固体物质以所述比率从所述去离子过滤器中被移除，并且所述测量的比率可被称作所述测量的TDS移除率。如此，利用所述测量的TDS移除率，可以决定所述去离子过滤器的再生时刻、所述去离子过滤器是否需要被替换等。特别地，所述测量的TDS移除率可以利用如下方式计算：测量的TDS移除率(％)＝100×(1-纯净水TDS值/未经处理的水TDS值)。
在所述再生方法(S230)中，当所述测量的TDS移除率低于预设的参考值时，可以在所述去离子过滤器上进行再生操作。当所述测量的TDS移除率低于预设的参考值时，可以认为的是，固体物质可以以相当于所述固体量限制的量被吸附到所述去离子过滤器，并且，如此，所述去离子过滤器可能未被正确操作。因此，可以在所述去离子过滤器上进行所述再生操作，如此，吸附到所述去离子过滤器的所述固体物质可以从中释放。此处，可以利用所述目标TDS移除率设定所述参考值。例如，所述参考值可被设置在所述目标TDS移除率的预设错误范围内，并且可以决定所述去离子过来是否需要所述再生操作。
此外，在所述再生方法(S230)之后，在所述测量的TDS移除率，以预设数量或更多的次数连续地被检测到比所述预设的参考值低的情况下，根据本发明另一示例性实施例的用于使去离子过滤器再生的方法可以进一步包括指出更换所述去离子过滤器的必要性的过滤器更换信号方法(未示出)。即使利用所述去离子过滤器的所述再生操作，在所述测得的TDS移除率被连续检测为小于所述预设参考值的情况下，可以想到的是，所述去离子过滤器处于异常状态。如此，利用所述过滤器更换信号方法，可以通知用户更换所述去离子过滤器的必要性。可以存在不同的通知用户更换所述去离子过滤器的必要性的方法，例如，用于生成警报声的方法、用于点亮警示灯的方法等。
图9为流程图，示出了一种方法，根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生。
参考图9，根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生的方法可以包括：未经处理的水TDS测量方法(S310)；累积固体量计算方法(S320)；再生方法(S331和S332)；TDS测量方法(S340)；测量的TDS移除率计算方法(S350)；异常信号输出方法(S361和S362)以及警报方法(S371和S372)。
此后，根据本发明另一示例性实施例使去离子过滤器再生的方法可以参照图9进行说明。
在所述未经处理的水TDS测量方法(S310)中，未经处理的水中包含的总溶解固体TDS)值可以被测量以生成未经处理的水TDS值。因为根据所述未经处理的水TDS值，到达所述固体量限制的量的所述固体被吸附所需的时间不同，所以所述未经处理的水TDS值可以被首先确定，以决定所述去离子过滤器的再生时刻。因为用于测量所述未经处理的水TDS值的方法于上文描述，其详细描述将被省略。
在累积固体量计算方法(S320)中，所述累积固体量可以通过如下方式计算：将由所述去离子过滤器消除的固体的量相加，所述去离子过滤器移除所述未经处理的水中包含的所述固体物质。如上所述，所述累积的固体量可以通过如下方式计算：将通过累加引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的量获得的累计流量、所述未经处理的水TDS值和目标TDS移除率相乘。
在所述再生方法(S331和S332)中，当所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时，可以在所述去离子过滤器上进行再生操作。在固体物质被吸附的量大于等于所述固体量限制情况下，额外的固体的量不再被吸附到所述去离子过滤器，或者吸附至所述去离子过滤器的所述固体物质的量显著减少。如此，如上所述，可以将一状态维持一段时间，在所述状态中，电压未被施加至所述过滤器的所述电极，或者可以进行所述再生操作，例如，施加具有与所述电极的极性不同的极性的电压的操作，其中，吸附至所述去离子过滤器的所述固体可以被释放并排出。
然而，不管在所述再生方法(S331和S332)中的所述再生操作如何，所述去离子过滤器不以所述目标TDS移除率移除所述固体的情况可能发生。特别地，在恶化的去离子过滤器被使用或所述去离子过滤器损坏的情况下，所述未经处理的水中包含的所述固体物质不可以被正常移除，其中，用户所需的纯净水的等级不可以被获得。以此方式，在一种情况下，所述未经处理的水中的所述固体物质不能被移除并供给给用户，在所述情况中，尽管所述去离子过滤器处于所述异常状态，所述去离子操作在所述再生方法(S331和S332)之后预执行。如此，为了解决所述限制，用于再生所述去离子过滤器的方法进一步包括判决所述去离子过滤器是否异常的方法。
特别地，通过所述TDS测量方法(S340)，当所述再生操作完成时，所述未经处理的水TDS值可以被再生，并且由所述去离子过滤器产生的纯净水中的TDS值可以被测量，以生成纯净水TDS值。如上所述，在将所述未经处理的水引入到处于一定状态的所述去离子过滤器之后，可以利用用于测量所述电极中的电流的方法测量未经处理的水TDS值，所述状态中，未向所述去离子过滤器的所述电极施加电压。此外，在所述去离子过滤器的所述过滤操作过程中，可以利用用于测量测量所述电极中的电流的方法，获得所述纯净水TDS值；并且利用所述电流的大小计算所述纯净水TDS值。然而，所述纯净水TDS值也可利用在所述去离子操作过程中预先测得的电流的大小进行计算。
此后，在所述TDS移除率计算方法(S350)中，利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值，可以计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的固体物质以所述移除率由所述去离子过滤器移除。所述测量的TDS移除率可以利用下述方法计算：测量的TDS移除率(％)＝100×(1-纯净水TDS值/未经处理的水TDS值)。利用所述测量的TDS移除率，可以决定所述去离子过滤器是否异常。即，通过如下方式判断所述去离子过滤器是否正常工作：将所述测得的TDS移除率、所述去离子过滤器的实际TDS移除率和所述去离子过滤器中设置的目标TDS移除率进行比较。
如此，在所述异常信号输出方法(S361和S362)中，在将所述测量的TDS移除率与预设的参考值进行比较之后，在所述测量的TDS移除率低于预定的参考值时，异常信号被输出以指示所述去离子过滤器的异常状态。此处，所述预设参考值可以为设置在所述目的TDS移除效率的错误范围之内。
此后，在所述警报方法(S371和S372)中，在所述异常信号被输出时，所述去离子过滤器的异常指示可以可视或可听地指示给用户。可以存在用于所述去离子过滤器的异常指示的方法，例如，用于生成警报声的方法、用于点亮警报灯的方法等。
此外，在所述警报方法(S371和S372)中，在以预设数目或更多的次数，持续输出所述异常信号时，可以存在所述去离子过滤器的更换指示。在少于所述预设数目的次数的情况下，可以在所述去离子过滤器上再进行所述再生过程。即，即使在所述去离子过滤器的所述测量的TDS移除率被判定为异常的情况下，所述再生操作可以被重复预设数目的次数，其中，试图使所述去离子过滤器能够在其中进行正常操作。然而，当甚至在所述再生操作重复预设数目的次数之后，所述去离子过滤器仍被判定为异常时，用户可被告知有必要更换所述去离子过滤器。
虽然本发明已经结合所述实施例进行了表示和描述，对本领域技术人员显而易见的是，可以进行调整和变种，而不应超出本发明附加的权利要求中定义的精神和范围。

Claims (19)

1.一种用于使去离子过滤器再生的方法，包含：
未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水的TDS值来生成未经处理的水TDS值；
累积固体量的计算过程，该过程通过将被所述去离子过滤器移除的溶解物质的量合计起来而生成累积固体量，所述去离子过滤器移除所述未经处理的水中含有的溶解物质；以及
再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作，
其中，在所述累积固体量计算过程中，
所述累积固体量通过如下方式计算：使通过累加被引入到所述去离子过滤器中的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水TDS值以及目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是将所述溶解物质从所述去离子过滤器中移除的预设的比率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述未经处理的水TDS测量过程包括：
纯净水TDS测量过程，该过程在所述去离子过滤器以预设的目标TDS移除率移除所述未经处理的水中含有的溶解物质以生成所述纯净水时通过测量纯净水中的TDS值来生成纯净水TDS值；以及
未经处理的水TDS生成过程，该过程利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率来生成所述未经处理的水TDS值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述纯净水TDS测量过程中，
在去离子操作过程中通过测量所述去离子过滤器的至少一个或多个电极中流动的电流的大小来产生所述纯净水TDS值，所述去离子操作过程通过向至少一个或多个电极施加预设大小的电压来移除所述未经处理的水中包含的溶解物质。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述纯净水TDS测量过程中，
在去离子操作过程中通过测量施加在所述去离子过滤器的至少一个或多个电极上的电压的大小来产生所述纯净水TDS值，所述去离子操作过程通过在至少一个或多个电极内允许通入预设大小的电流来移除所述未经处理的水中包含的溶解物质。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述纯净水TDS测量过程中，
在所述去离子过滤器的后端提供用于测量所述TDS值的TDS测量装置，以获得所述纯净水中的TDS值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述累积固体量的计算过程包括：
固体量计算过程，该过程在预设周期内通过将在所述预设周期内测量的未经处理的水TDS值、在所述预设周期内被引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的量以及所述目标TDS移除率相乘来计算由所述去离子过滤器移除的溶解物质的量；以及
累积固体量合计过程，该过程在每次重复所述预设周期时计算所述溶解物质的量并将计算的所述固体的量合计起来以获得所述累积固体量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预设周期是基于运行时间或引入所述去离子过滤器的所述未经处理的水的流量而设定的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述累积固体量计算过程中，
在对引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量所对应的未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，通过将积分值和所述目标TDS移除率相乘，来计算所述累积固体量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述再生过程中，
向所述去离子过滤器的至少一个或多个电极施加电压，所述电压具有的极性与在移除所述未经处理的水中含有的所述溶解物质的去离子操作过程中施加的电压的极性相反。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述再生过程中，
在施加具有相反极性的所述电压的过程中，从所述去离子过滤器排出的水被排入排水管。
11.一种用于使去离子过滤器再生的方法，包含：
未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水的TDS值来生成未经处理的水TDS值；
流量限制计算过程，该过程通过将固体量限制除以所述未经处理的水TDS值和目标TDS移除率的乘积来计算流量限制，其中，所述固体量限制是移除所述未经处理的水中包含的溶解物质的去离子过滤器所移除的溶解物质的限制量，并且所述目标TDS移除率是从所述去离子过滤器移除所述溶解物质的预设的比率；以及
再生过程，该过程在引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量大于或等于所述流量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作。
12.一种用于使去离子过滤器再生的方法，包含：
未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水的TDS值来生成未经处理的水TDS值；
累积固体量的计算过程，该过程通过将被所述去离子过滤器移除的溶解物质的量合计起来而生成累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的溶解物质；
再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作；
TDS测量过程，该过程在所述再生操作完成时再次生成所述未经处理的水TDS值并且测量所述去离子过滤器所产生的纯净水中的TDS值以生成纯净水TDS值；
测量的TDS移除率的计算过程，该过程利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值来计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的溶解物质以所述移除率被所述去离子过滤器移除；
异常信号输出过程，该过程确定所述去离子过滤器处于异常状态且在所述测量的TDS移除率低于预设参考值时输出异常信号；以及
警报过程，该过程在所述异常信号被输出时可视地或可听地表示所述去离子过滤器的异常指示，
其中，在所述警报过程中，
当所述异常指示持续输出预定次数或更多次数时，所述去离子过滤器的更换指示被表示，
其中，在所述累积固体量计算过程中，
所述累积固体量通过如下方式计算：使通过累加被引入到所述去离子过滤器中的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水TDS值以及目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是将所述溶解物质从所述去离子过滤器中移除的预设的比率。
13.一种去离子过滤器，包含：
电极，所述电极利用电吸引力吸附未经处理的水中的溶解物质或者利用电排斥力释放所吸附的溶解物质；以及
功率控制单元，所述功率控制单元将去离子电压施加到所述电极从而允许所述溶解物质的吸附或者将再生电压施加到所述电极从而允许所吸附的溶解物质的释放，
其中，所述功率控制单元在将所述去离子电压施加至所述电极之后通过将所述吸附的溶解物质的量合计起来而生成累积固体量，并且在所述累积固体量相当于预设的固体量限制时施加所述再生电压，且所述功率控制单元通过如下方式计算所述累积固体量：将通过累加被引至所述去离子过滤器的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值和目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是通过所述电极移除所述未经处理的水中包含的所述溶解物质的比率。
14.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元在将具有预设大小的电压施加至所述电极之后通过测量所述电极内流动的电流的大小来计算所述未经处理的水的TDS。
15.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元测量施加至所述电极的电流的大小以在去离子操作过程中计算用于指示纯净水中的TDS的纯净水TDS值并且之后利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率来计算所述未经处理的水TDS值，其中，所述去离子操作过程通过将具有预设大小的电压施加至所述电极而移除所述未经处理的水中含有的所述溶解物质。
16.根据权利要求13所述的去离子过滤器，进一步包含：排水管，在将所述再生电压施加在所述电极的过程中排出的水被排入所述排水管中。
17.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元通过将在每个预设周期内测量的所述未经处理的水中的TDS值、在这些周期内引入的所述未经处理的水的量和所述TDS移除率相乘来计算在单一周期内所移除的溶解物质的量，并且将针对各个周期所计算的所述溶解物质的量合计起来以由此计算所述累积固体量。
18.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元通过如下方式计算所述累积固体量：在对所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，将积分值和所述目标TDS移除率相乘。
19.一种水处理装置，包含：根据权利要求13～18中任一项所述的去离子过滤器。
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