CN104628172A - 净水机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种净水机，包括有前置过滤装置、反渗透膜过滤装置以及纯水出水装置，前置过滤装置、反渗透膜过滤装置以及纯水出水装置依次串联，其中还包括浓水流路和水质检测装置；浓水流路与反渗透膜过滤装置连接，水质检测装置设置于反渗透膜过滤装置与纯水出水装置之间，浓水流路包括根据水质检测装置检测结果而切换不同工作模式的排水装置；根据以上技术方案能够提高净水机的回收率，同时能够保证过滤装置的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器领域，更具体地，涉及一种反渗透净水机。
背景技术
目前市场上净水机一般带前置过滤装置、水泵和反渗透膜过滤装置，原水经前置过滤装置过滤后进入反渗透膜过滤装置后会分为纯水和浓水。如图1所示，现有净水机水处理工艺流程：自来水从三通球阀1’出来后经过PP棉滤芯2’、低压开关3’、颗粒炭滤芯4’和碳棒滤芯5’三个前置过滤器过滤后，由增压泵8’增压，并由第一调节阀17’截留使反渗透膜过滤装置9’在一定的工作压力下工作，经过反渗透膜过滤装置9’的水会分为纯水和浓水，纯水可以经过高压开关12’引入压力桶14’储存起来备用，或者通过后置过滤装置15’再次过滤后直接饮用。第一开关阀6’起到切断水路的作用，在净水机不工作时关闭水路；第二开关阀11’起到冲洗作用，在第二开关阀11’打开时，原水经反渗透膜过滤装置9’浓水口直接流出，将膜表面的堆积物冲洗干净，以保证反渗透膜过滤装置9’的寿命。
然而上述净水机为了保证反渗透膜过滤装置的使用寿命，原水经净化后的纯水比例较低，浓水排放太大，造成原水浪费。传统净水机的回收率约为30%，即制造3L的纯水，约有7L的浓水被排放掉；大量的浓水被当做废水排放掉，造成水资源的严重浪费，因此提高净水机的回收率迫在眉睫。
发明内容
本发明旨在提供一种净水机，以解决现有净水机回收率较低的问题。
应用本发明的技术方案，净水机包括有前置过滤装置、反渗透膜过滤装置以及纯水出水装置，前置过滤装置、反渗透膜过滤装置以及纯水出水装置依次串联，其中还包括浓水流路和水质检测装置；浓水流路与反渗透膜过滤装置连接，水质检测装置设置于反渗透膜过滤装置与纯水出水装置之间，浓水流路包括根据水质检测装置检测结果而切换不同工作模式的排水装置。
进一步地，排水装置包括一条冲洗流路，以及至少一条与冲洗流路相并联设置的制水排水流路；冲洗流路中设有开关阀，每条制水排水流路中设有调节阀和开关阀，并且冲洗流路分别与每条制水排水流路为并联设置。
进一步地，水质检测装置包括水质探头和感温包。
进一步地，排水装置包括两条相互并联的流路，其中第一条流路设有第一开关阀，第二条流路设有第一调节阀和第二开关阀。
进一步地，排水装置包括三条相互并联的流路，其中第一条流路设有第一开关阀，第二条流路设有第一调节阀和第二开关阀，第三条流路设有第二调节阀和第三开关阀。
进一步地，各个制水排水流路中设有用于调节流量的电动调节阀或手动调节阀。
进一步地，第一流路为冲洗流路，第二流路为低回收制水流路或全回收制水流路。
进一步地，第一流路为冲洗流路，第二流路为低回收制水流路，第三流路为高回收制水流路。
一种净水机控制方法，其中：
当净水机运行时间到达设定值时，排水装置中冲洗流路的开关阀打开；
当水质检测装置检测到纯水的水质达到低回收制水模式设定的第一阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀打开，调节阀处于截流状态；
当水质检测装置检测到净化后水质达到全回收制水模式设定的第二阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀关闭；
第一阈值大于第二阈值。
进一步地，调节阀包括第一截流开度和第二截流开度；
当水质检测装置检测到净化后的水质达到低回收制水模式设定的阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀打开，调节阀处于第一截留开度；
当水质检测装置检测到净化后的水质达到高回收制水模式设定的阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀打开，调节阀处于第二截流开度；
并且第一截流开度比第二截流开度大。
进一步地，阈值根据纯水的TDS值设定。
应用本发明的技术方案，通过在浓水流路中设有根据水质检测装置检测结果而切换不同工作模式的排水装置，能够提高净水机的回收率，同时能够保证过滤装置的寿命；进一步地，能够提高净水机的用水效率等级从而提高净水机实用性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有净水机水处理工艺流程图；
图2示出了本发明实施例一的净水机工艺流程图；以及
图3示出了本发明实施例二的净水机工艺流程图。
其中，图1中标记：1’-三通球阀，2’-PP棉滤芯，3’-低压开关，4’-颗粒炭滤芯，5’-碳棒滤芯，6’-第一开关阀，8’-增压泵，9’-反渗透膜过滤装置，11’-第二开关阀，12’-高压开关，13’-桶球阀，14’-压力桶，15’-后置过滤装置，17’第一调节阀。
图2以及图3中标记：1-三通球阀，2-PP棉滤芯，3-低压开关，4-颗粒炭滤芯，5-碳棒滤芯，6-第四开关阀，7-流量计，8-增压泵，9-反渗透膜过滤装置，10-逆止阀，11-第一开关阀，12-高压开关，13-桶球阀，14-压力桶，15-后置过滤装置，16-纯水出水装置，17-第一调节阀，18-第二开关阀，19-感温包，20-水质探头，21-第二调节阀，22-第三开关阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一：
如图2所示，本实施例中的净水机包括前置过滤装置、反渗透膜过滤装置9，后置过滤装置15，纯水出水装置16、压力桶14、水质检测装置和排水装置；前置过滤装置的进水口经三通球阀1与自来水管连通，前置过滤装置的出水口经第四开关阀6和增压泵8与反渗透膜过滤装置9的原水进口连通；其中，前置过滤装置用于对原水进行预处理，以确保反渗透膜过滤装置9的原水进水要求；增压泵8用于提高反渗透膜过滤装置9的进水压力，以保证反渗透膜过滤装置9的产水速率；反渗透膜过滤装置9在增压泵8的增压和第一调节阀17的截留作用下工作，反渗透膜过滤装置9的净水出口经过逆止阀10和水质检测装置后分成两路，一路经高压开关12和桶球阀13进入压力桶14储存起来备用，高压开关12用于判断压力桶14满水时控制停机；另一路通过后置过滤器15再次过滤后从纯水出水装置16流出直接饮用，后置过滤器15用于进一步净化纯水，以改善水质的口感问题，后置过滤装置15可采用后置复合滤芯，纯水出水装置16为水龙头或其他出水装置。
本实施例中前置过滤装置包括有PP棉滤芯2、颗粒活性炭滤芯4以及碳棒滤芯5；PP棉滤芯2、颗粒活性炭滤芯4、碳棒滤芯5以及反渗透膜过滤装置9依次串联连接后再与后置过滤装置15串联；在PP棉滤芯2与颗粒炭滤芯4之间的管道上连接有低压开关3，低压开关3检测自来水压力，在水压过低或自来水断水时，能够使净水机停止工作，避免净水机其他部件继续工作，造成损耗；并且在碳棒滤芯5与增压泵8之间设有进水电磁阀6，在净水机不工作时进水电磁阀6起到切断水路的作用。浓水流路中的排水装置包括有一条冲洗流路和一条制水排水流路，其中冲洗流路中设有第一开关阀11，制水排水流路中设有第一调节阀17和第二开关阀18，优选地，此处的第一调节阀17可以是电动调节阀或是手动调节阀；排水装置能够根据净水机运行时间或水质检测装置检测水质的质量，控制排水装置施行冲洗或低回收制水或者全回收制水模式下的排水情况。
优选地，水质检测装置为水质探头20，水质探头20设置在反渗透膜过滤装置9的纯水出口与高压开关12之间的管道上，用于实时检测纯水的水质并把检测结果传送至控制装置，并根据水质检测装置的检测结果控制第四开关阀6、第一开关阀11和第二开关阀18的开关，从而使净水机可以满足低回收制水模式、全回收制水模式和冲洗模式工作，此处第四开关阀6、第一开关阀11和第二开关阀18可选为电磁阀。
优选地，水质检测装置可以检测水质的TDS值，用于判断水质的好坏，并且为了更加精确检测TDS值，水质检测装置还可以包括感温包19；一般情况下，TDS值越小水质越好。
优选地，在进水电磁阀6与增压泵8之间设置有流量计7，流量计7可以统计所流过的水量，如水流量到达一定值时以提醒用户更换滤芯。
以下针对本实施例中净水机的工作模式进行说明：
1、低回收制水模式
首先，当低压开关3达到动作压力值时，系统进入低回收制水模式，原水经过前置过滤装置过滤后进入反渗透膜过滤装置9，这时第四开关阀6打开，增压泵8工作，第二开关阀18打开，而第一开关阀11关闭，第一调节阀17处于截流状态，此时优选截流开度为420mL/min；这时由于第一调节阀17的截留作用，反渗透膜过滤装置9将在一定的压力下制水，所制纯水依次通过逆止阀10、感温包19、水质探头20进入压力桶14储存或者通过后置过滤装置15过滤后直接从纯水出水装置16流出；而反渗透膜过滤装置9中所出来的浓水只能通过制水排水流路中的第二开关阀18、第一调节阀17后直接排放。
在低回收制水模式下，感温包19和水质探头20会不断地检测反渗透膜过滤装置9所制的纯水水质；如下表1所示，当纯水水质较好，并达到一个TDS下限值时，系统会切换进入全回收制水模式。
2、全回收制水模式
当水质探头20检测到过滤后的纯水水质较好时，净水机进入全回收制水模式，即第四开关阀6打开，增压泵8工作，第一开关阀11关闭，第二开关阀18关闭，此时截流开度为0mL/min，这时反渗透膜过滤装置9不产生浓水，回收率100%。
在全回收制水模式下，反渗透膜过滤装置9所制的纯水水质会变化，感温包19和水质探头20会不断地检测，如下表1所示，当检测纯水水质变化，并达到一个TDS上限设定值时，系统会切换进入低回收制水模式。
3、冲洗模式
当净水机每运行一段时间后，优选地，如下表1所示每段时间设定为6小时；净水机运行冲洗模式，在冲洗模式下，第四开关阀6打开，增压泵8工作，第一开关阀11打开，第二开关阀18关闭，这时由于没有浓水调节阀的截留作用，反渗透膜过滤装置9内将不产生压力，在第一开关阀11打开时，原水经反渗透膜过滤装置9将膜表面的堆积物冲洗干净并经过冲洗流路排出，减少反渗透膜表面污染从而提高反渗透膜过滤装置9的寿命。
在冲洗模式下工作一段时间后，系统自动切换进入低回收制水模式，满足条件则再次进入全回收制水模式和冲洗模式，如此循环往复。
表1实施例一中净水机实验数据
基于上述技术方案，可以看出本实施例净水机带有以下技术效果：在原水为普通自来水的条件下，本实施例中净水机的自来水综合回收率可达50％以上，相比于现有净水机30%的回收率，降低了浓水的排放，起到了节约用水的效果；并且保证了反渗透膜过滤装置的使用寿命，也延长了前置过滤装置的使用时间。
实施例二：
如图3所示，本实施例中的净水机结构与实施例一中的净水机的结构大致相同，不同之处在于：浓水流路中的排水装置设有三条流路，包括一条冲洗流路和两条制水排水流路，其中两条制水排水流路带有不同废水比的调节阀和开关阀，即在制水排水流路中一条支路上设有第三开关阀18、第一调节阀17，在另一条支路上设有第四开关阀21和第二调节阀22；优选地，调节阀可以根据截流状态的不一样而导致其废水比不一样，即调节阀的截流开度可以设置成不一样的开度，开度越大截流作用越小，废水比越大，排的水就越多；上述不同废水比的调节阀也可以由孔径大小不同的手动电磁阀或是可电动调节的电磁阀组成。
基于上述方案，控制装置可根据水质检测装置的检测结果控制第四开关阀6、第一开关阀11、第二开关阀18和第一调节阀17、第三开关阀21和第二调节阀22的动作，从而使净水机可在低回收制水模式、高回收制水模式和冲洗模式下工作；优选地，本实施例中的第四开关阀6、第一开关阀11、第二开关阀18和第三开关阀22均为电磁阀。
以下针对本实施例中净水机的工作模式进行说明：
1、低回收制水模式
首先当低压开关3达到动作压力值时，系统首先进入低回收制水模式，这时第四开关阀6打开，增压泵8工作，第二开关阀18打开，而第一开关阀11和第三开关阀21关闭，第一调节阀17处于第一截流开度，此时优选截流开度为420mL/min，由于第一调节阀17的截留作用，反渗透膜过滤装置9将在一定的压力下制水，所制纯水通过逆止阀10、感温包19、水质探头20进入压力桶14储存或者通过纯水出水装置16排放，而反渗透膜过滤装置9所出来的浓水只能通过第一条制水排水流路中的第二开关阀18、第一调节阀17后直接排放。
在低回收制水模式下，感温包19和水质探头20会不断地检测反渗透膜过滤装置9所制的纯水水质，如下表2所示，当纯水水质较好，并达到一个TDS下限设定值时，系统会进入高回收制水模式。
2、高回收制水模式
在高回收制水模式，第四开关阀6打开，增压泵8工作，第三开关阀22打开，而第一开关阀11和第二开关阀18关闭，第二调节阀21处于第二截流开度（第一截流开度比第二截流开度大），此时优选截流开度为100mL/min，由于第二调节阀21的截留作用，反渗透膜过滤装置9将在一定的压力下制水，所制纯水通过逆止阀10、感温包19、水质探头20进入压力桶14储存或者通过纯水出水装置16排放，而反渗透膜过滤装置9所出来的浓水只能通过第二条制水排水流路中第三开关阀22、第二调节阀21后直接排放。
在高回收制水模式下，反渗透膜过滤装置9所制的纯水水质会变化，感温包19和水质探头20会不断地检测，如下表2所示，当纯水水质变化，并达到一个TDS上限设定值时，系统会再次进入低回收制水模式。
3、冲洗模式
当净水机每运行一段时间后，优选地，如下表1所示每段时间设定为6小时；净水机运行冲洗模式，在冲洗模式下，第四开关阀6打开，增压泵8工作，第一开关阀11打开，第二开关阀18关闭，第三开关阀22关闭，这时由于没有调节阀的截留作用，反渗透膜过滤装置9内将不产生压力，这时反渗透膜过滤装置9浓水端出来的冲洗水通过第一开关阀11直接排放掉。
在冲洗模式下工作一段时间后，系统自动进入低回收制水模式，满足条件则再次进入高回收制水模式和冲洗模式，如此循环往复。
表2实施例二中净水机实验数据
基于上述技术方案，可以看出本实施例净水机带有以下技术效果：在原水为普通自来水的条件下，本实施例净水机在保证反渗透膜过滤装置寿命的前提下，可将自来水综合回收率提高到50％以上；提高净水机的用水效率等级以及实用性。
基于以上所述两种实施方式，其描述较为具体和详细，并不能因此而理解为独立的两种技术方案，应当说明的是，两种方案的构思下，还可以做出若干变形和改进；例如：浓水流路中的排水装置可以设有多条制水排水流路，并且每条制水排水流路带有不同废水比的调节阀；又例如：浓水流路中可以直接设置成一条带有孔径或开度可调的开关电磁阀的制水排水流路和一条冲洗流路并联的排水装置，根据需要将开关电磁阀调整到合适的孔径或开度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.净水机，包括有前置过滤装置、反渗透膜过滤装置（9）以及纯水出水装置，所述前置过滤装置、所述反渗透膜过滤装置（9）以及所述纯水出水装置依次串联，其中还包括浓水流路和水质检测装置；所述浓水流路与所述反渗透膜过滤装置（9）连接，所述水质检测装置设置于所述反渗透膜过滤装置（9）与所述纯水出水装置之间，其特征在于所述浓水流路包括根据所述水质检测装置检测结果而切换不同工作模式的排水装置。
2.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于所述排水装置包括一条冲洗流路，以及至少一条与所述冲洗流路并联设置的制水排水流路；所述冲洗流路中设有开关阀，每条所述制水排水流路中设有调节阀和开关阀。
3.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于所述水质检测装置包括水质探头（20）和感温包（19）。
4.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于所述排水装置包括两条相互并联的流路，其中第一条流路设有第一开关阀（11），第二条流路设有第一调节阀（17）和第二开关阀（18）。
5.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于所述排水装置包括三条相互并联的流路，其中第一条流路设有第一开关阀（11），第二条流路设有第一调节阀（17）和第二开关阀（18），第三条流路设有第二调节阀（21）和第三开关阀（22）。
6.根据权利要求2所述的净水机，其特征在于所述制水排水流路中设有用于调节水流量的电动调节阀或手动调节阀。
7.根据权利要求4所述的净水机，其特征在于所述第一流路为冲洗流路，所述第二流路为低回收制水流路或全回收制水流路。
8.根据权利要求5所述的净水机，其特征在于所述第一流路为冲洗流路，所述第二流路为低回收制水流路，所述第三流路为高回收制水流路。
9.一种净水机控制方法，其特征在于：
当净水机运行时间到达设定值时，排水装置中冲洗流路的开关阀打开；
当水质检测装置检测到纯水的水质达到低回收制水模式设定的第一阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀打开，调节阀处于截流状态；
当水质检测装置检测到净化后水质达到全回收制水模式设定的第二阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀关闭；
所述第一阀值大于第二阀值。
10.根据权利要求9所述的净水机控制方法，其特征在于：
所述调节阀包括第一截流开度和第二截流开度；
当水质检测装置检测到净化后的水质达到低回收制水模式设定的阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀打开，调节阀处于所述第一截留开度；
当水质检测装置检测到净化后的水质达到高回收制水模式设定的阈值时，排水装置中的制水排水流路的开关阀打开，调节阀处于所述第二截流开度；
所述第一截流开度比所述第二截流开度大。
11.根据权利要求9或10所述的净水机控制方法，其特征在于所述阈值根据纯水的TDS值设定。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150520 |