CN105060532B - 智能防堵节水净水机及净水方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理领域，提供一种智能防堵节水净水机及净水方法；包括前置过滤单元，反渗透过滤单元，控制单元，所述前置过滤单元和反渗透过滤单元之间至少设置有加压单元，所述净水机还包括排放阀，所述排放阀包括：进水通道、出水通道、进水腔、出水腔和隔膜板，所述进水通道连接在所述浓水输出口上，所述出水通道与所述净水机的浓水排放口连接，所述排放阀的进水腔和出水腔之间设置有一阻隔，所述阻隔将所述进水腔和所述出水腔隔开，所述阻隔的顶部设置有一凹槽；所述凹槽与隔膜板形成限流孔。本发明提供的技术方案具有防污堵，节水的效果。

Description

智能防堵节水净水机及净水方法

技术领域

本发明属于净水领域，尤其涉及一种智能防堵节水净水机及净水方法。

背景技术

反渗透净水机是一种采用多级滤芯进行水质净化处理的净水设备，净水机的功能就是通过过滤将水中的漂浮物，重金属、细菌、病毒等都去除掉，它具较高的过滤技术，随着人们生活水平的提高，纯水机已开始大量进入人们的家庭中，成为了家居或不可缺的用品。净水机一般采用多级过滤，主要包括前置过滤单元，反渗透过滤单元，所述反渗透过滤单元一般包括RO逆渗透膜或纳滤膜过滤技术，经反渗透过滤单元过滤后从纯水口输出的已为纯净水，当然前置过滤单元本身亦可由多级构成，比如第一级为纤维滤芯过滤，第二、第三级为活性炭过滤等，由于反渗过滤原水需要一定的压力，为此一般前置过滤单元与反渗透过滤单元之间会设置一加压单元，以使原水进入反渗透过滤单元时具有一定的压力，同时，所述前置过滤单元与反渗透过滤单元之间还会设置一进水控制阀，以控制纯水的制造，所述反渗透过滤单元的输出端除了纯水输出口外，还有浓水输出口，所述浓水输出口连接浓水排放通道，浓水排放通道上设有限流排放组合阀。因反渗透净水机核心反渗透膜造水时需要大量水冲洗，净水与浓水比达1:3，到了冬季达1:5，造成了水资源浪费、缩短了滤芯使用周期；不符合国家提出的节水、节能政策。

目前的反渗透净水机还存在两个问题一个是加压单元(水泵)因限流组合阀污堵导致工作压力升高造成水泵能耗增大而损坏，限流组合阀污堵排放浓水减少或不排放浓水导致RO反渗透膜污堵；另一个问题是浓水排放通道上浓水排放阀一旦损坏不能实现自动冲洗功能造成RO反渗透膜污堵；加压单元和反渗透过滤单元是整个反渗透净水机的核心部件也是价值最高的；现有的限流组合阀采用电磁阀和限流阀(俗称废水比)组合而成，孔径非常小，净水机排放的是高浓度水里面含有不同成分的胶体、钙镁物质尤其是原水水垢大的地区容易造成污堵限流阀，另外此种设计的限流阀组合阀没有办法完成自动冲洗功能，结合以上两点导致限流阀污堵，因这些不足严重影响用户的使用和更换成本，所以现有的限流阀容易污堵。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种智能防堵节水净水机及净水方法，旨在解决现有的技术方案限流阀容易污堵的问题。

一方面，提供一种智能防堵节水净水机，包括前置过滤单元，反渗透过滤单元，控制单元，所述反渗透过滤单元包括：过滤部件；所述前置过滤单元和反渗透过滤单元之间至少设置有加压单元，所述反渗透过滤单元的输出端包括：纯水输出口和浓水输出口，所述浓水输出口通过限流阀连接到加压单元的输入端前通道上，

所述净水机还包括排放阀，所述排放阀包括：进水通道、出水通道、进水腔、出水腔和隔膜板，所述进水通道连接在所述浓水输出口上，所述出水通道与所述净水机的浓水排放口连接，所述排放阀的进水腔和出水腔之间设置有一阻隔，所述阻隔将所述进水腔和所述出水腔隔开，所述阻隔的顶部设置有一凹槽；所述凹槽与隔膜板形成限流孔。

可选的，所述控制单元，所述控制单元设有造水时间设定按钮和浓水流量排放设定按钮、手动和智能模式切换按钮、连接线连接到加压单元、进水控制阀、排放阀、流量传感器和水质探测头。

可选的，所述净水机还包括：单向阀，所述单向阀连接在浓水输出口到加压单元输入端前通道上。

可选的，所述净水机还包括：所述限流阀具体为：普通限流阀或所述排放阀。

可选的，所述流量传感器，所述流量传感器设在浓水输出口与浓水排放口之间的通道上。

可选的，所述水质探测头，所述水质探测头安装在加压单元输入端前通道上。

可选的，所述净水机还包括：进水控制阀，所述进水控制阀连接在前置过滤单元与加压单元之间的通道上。

另一方面，提供一种采用上述智能防堵节水净水机的进行净水处理的方法，获取原水的水质；

依据原水的水质查询预先设定的水质与纯浓水比例列表获取该原水的水质所对应的纯浓水比例；

依据所述纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量。

可选的，所述方法依据所述纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量具体包括：

根据水质和净水机的使用时间调整纯浓水比例，依据调整后的纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量；

所述根据水质和净水机的造水时间调整纯浓水比例具体包括：

其中，

B'为调整后纯浓水比例，B为调整前纯浓水比例，t1为上一次造水时间，为上五次造水时间的平均值，为最近5次检测原水水质的平均值，Si为当前检测原水水质的平均值。

可选的，浓水回流通道上的排放阀，周期性的加大排放阀的开度对限流孔进行冲洗。

本发明提供的技术方案具有限流阀的污堵次数少，节约水的优点。

附图说明

图1是本发明较佳实施例一提供防堵节水型反渗透净水机系统结构框图。

图2是本发明较佳实施例二提供防堵节水型反渗透净水机系统结构框图。

图3是本发明排放阀的剖面结构示意图

图4是本发明排放阀的阀座结构示意图

图中：

1为原水输入口；

2为前置过滤单元；

3为进水控制阀；

4为加压单元；

5为反渗透过滤单元；

51为纯水输出口；

52为浓水输出口；

6为排放阀；

7为控制单元；

8为流量传感器；

9为浓水排放口；

10为纯水排出口；

11为限流阀；

12为单向阀；

13为水质探测头

101为电磁控制机构

102为柱塞

103为隔膜板

104为阀座

201为进水通道

202为阻隔

203为出水通道

204为出水腔孔

205为凹槽

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明具体实施方式提供一种智能防堵节水净水机，如图1所示，包括前置过滤单元2，反渗透过滤单元5，所述反渗透过滤单元5包括：过滤部件，该过滤部件具体可以为：RO逆渗透膜或纳滤膜，所述前置过滤单元2和反渗透过滤单元5之间至少设置有加压单元4，反渗透过滤单元5的输出端包括：纯水输出口51和浓水输出口52，所述纯水输出口51连接到纯水排出口10，该净水器还可以包括一排放阀6，排放阀6包括：进水通道201和出水通道203，进水通道201连接在浓水输出口52上，出水通道203与浓水排放口9连接，排放阀6的进水腔和出水腔之间设置有一阻隔202，阻隔202将进水腔和出水腔分开，阻隔202顶部设置一凹槽205，该凹槽205与隔膜板103形成限流孔，浓水输出口52通过限流阀11和/或单向阀12连接到加压单元4的输入端还包括一控制单元7，所述控制单元7的输出接至排放阀6。

本发明具体实施方式还提供一种智能防堵节水净水机，如附图2所示，包括前置过滤单元2，反渗透过滤单元5，所述反渗透过滤单元5包括：过滤部件，该过滤部件具体可以为：RO逆渗透膜或纳滤膜，所述前置过滤单元2和反渗透过滤单元5之间至少设置有加压单元4，所述反渗透过滤单元5的输出端包括纯水输出口51和浓水输出口52，所述纯水输出口51连接到纯水排出口10，所述浓水输出口52通过限流阀11和/或单向阀12连接到加压单元4的输入端，还包括一排放阀6，所述排放阀6包括进水通道201和出水通道203，所述进水通道201连接在所述浓水输出口52上，所述出水通道203与浓水排放口9连接，所述排放阀6的进出水腔之间的阻隔202上有一凹槽205，该凹槽205与隔膜板103形成限流孔；在本实施例中排放阀6为电控阀，浓水输出口52到浓水排放口9之间的通道上设有流量传感器8，所述加压单元4进水端通道上连接有进水控制阀3，进水控制阀3为电控阀，所述水质探测头安装在加压单元4输入端前通道上，还包括一控制单元7，所述流量传感器8、加压单元4、进水控制阀3、排放阀6、水质探测头13连接线与所述控制单元7相连接。

如附图3、图4所示，净水机工作时浓水从排放阀6的进水通道201经过设在阻隔202上的凹槽205经出水腔孔204排出为净水机工作时提供了所需压力，净水机冲洗状态排放阀6的柱塞102在电磁控制机构101的作用下与隔膜板103的导流孔分开，浓水快速从进水通道201快速进入出水腔经出水腔孔204从出水通道203排除实现了冲洗反渗透过滤单元5和冲洗凹槽205。另外，凹槽205的设置位置在顶部也是因为在顶部水的冲洗效果最好，对于进水口来说，因为进水腔内一直是有水的，当隔膜板103升起后，瞬时的压力大部分集中在阻隔202顶部，所以将该凹槽205设置在顶部的冲刷效果最好，尤其是阻隔202顶部与出水口中线相交的位置的压力最大，所以，优选的，将凹槽205的位置设置在阻隔202顶部与出水口中线相交的位置。通过实验室2万次冲刷实验数据可以得到，该凹槽205的位置能够将限流阀的污堵减少90％以上。

智能防堵节水净水机工作方式如下：

所述排放阀的进出水腔之间的阻隔上有一凹槽与隔膜板形成限流孔，当净水机工作时控制单元会按照已经设定好的冲洗程序定时加大排放阀开度冲洗反渗透过滤单元中的反渗透膜，当加大排放阀开度时带有压力的浓水快速从排放阀的进水通道流向出水通道并经过排放阀阻隔上的凹槽，在水流高压冲洗作用下排放阀阻隔上凹槽内的杂质得以冲洗并排出，以达到冲洗排放阀限流孔杂质的目的。

净水机工作时一部分浓水通过限流阀回到加压单元输入端通道上与原水混合使用，一部分通过排放阀6的限流孔排出，控制单元设有造水时间设定按钮和浓水流量排放设定按钮，可以选择手动调整模式和智能调整模式；选择手动模式在控制单元上设定好每次造水时间和浓水排放流量，当造水时间程序结束控制单元加大排放阀的开度冲洗反渗透过滤单元中的RO反渗透膜或纳滤膜，选择智能模式控制单元根据安装在加压单元输入端前通道上的水质探测头发回的原水杂质含量信号自动将工作时间和浓水排放量调整到最佳比；浓水回流通道上的限流阀11可以由排放阀6替代，更换排放阀6可以自动清洗回流通道限流孔上的水垢等杂质。以上工作步骤按设定的程序自动反复循环直至水满停机。

浓水排放通道上连接有流量传感器净水机工作时控制单元按设定的程序定时加大排放阀的开度此时大量浓水会经过流量传感器并发出信号给控制单元，如遇到排放阀损坏不能加大开度流量传感器将不会发出信号，控制单元按照已经设定好的程序停止净水机工作。

综上所述，本发明的智能防堵节水净水机，包括前置过滤单元，反渗透过滤单元，所述反渗透过滤单元包括逆渗透膜或纳滤膜，所述前置过滤单元和反渗透过滤单元之间至少设置有加压单元，所述反渗透过滤单元的输出端包括纯水输出口和浓水输出口，所述浓水输出口通过限流阀和/或单向阀连接到加压单元的输入端，其特征在于还包括一排放阀，所述排放阀包括进水通道和出水通道，所述进水通道连接在所述浓水输出口上，所述出水通道与浓水排放口连接，所述排放阀的进出水腔之间的阻隔上有一凹槽与隔膜板形成限流孔，所述流量传感器设在浓水输出口与浓水排放口之间的通道上，相对现有技术本发明解决了限流阀污堵和排放阀损坏问题最大限度保护了反渗透过滤单元中的反渗透膜和纳滤膜、防止加压单元(水泵)损坏、节约了水资源、提升了过滤效果、延长了各级滤芯使用周期并降低了综合生产成本。

本发明具体实施方式还提供一种采用智能防堵节水净水机的进行净水处理的方法，获取原水的水质(该水质一般指TDS值，该TDS值指水中总溶解性物质的浓度，单位：毫克/升)；依据原水的水质查询预先设定的水质与纯浓水比例列表获取该原水的水质所对应的纯浓水比例；依据所述纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量。

可选的，上述方法依据所述纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量具体包括：

根据水质和净水机的使用时间调整纯浓水比例，依据调整后的纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量；

所述根据水质和净水机的造水时间调整纯浓水比例具体包括：

其中，

B'为调整后纯浓水比例，B为调整前纯浓水比例，t1为上一次造水时间，为上五次造水时间的平均值，为最近5次检测原水水质的平均值，Si为当前检测原水水质的平均值。

上述纯浓水比例具体可以为：纯水和浓水之间的比值(一般体积比例，当然也可以为重量比例)。

这里选择最近5次的次数进行计算是为了降低保存的数据量和提高计算速度，并且通过实际的实验证明，采用全部的计算次数的效果还低于最近5次的计算效果，采用最近5次的数据调整纯浓水的比例能够最大可能的在保证纯水的水质前提下降低浓水的量，从而达到节省原水的目的。

可选的，上述方法还可以包括：浓水回流通道上的排放阀，周期性的加大排放阀的开度对限流孔进行冲洗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能防堵节水净水机，包括前置过滤单元，反渗透过滤单元，控制单元，所述前置过滤单元和反渗透过滤单元之间至少设置有加压单元，所述反渗透过滤单元的输出端包括：纯水输出口和浓水输出口，所述浓水输出口通过限流阀连接到加压单元的输入端前通道上，其特征在于，

所述净水机还包括排放阀，所述排放阀包括：进水通道、出水通道、进水腔、出水腔和隔膜板，所述进水通道连接在所述浓水输出口上，所述出水通道与所述净水机的浓水排放口连接，所述排放阀的进水腔和出水腔之间设置有一阻隔，所述阻隔将所述进水腔和所述出水腔隔开，所述阻隔的顶部设置有一凹槽；所述凹槽与隔膜板形成限流孔。

2.根据权利要求1智能防堵节水净水机，其特征在于，所述控制单元，所述控制单元设有造水时间设定按钮和浓水流量排放设定按钮、手动和智能模式切换按钮、连接线连接到加压单元、进水控制阀、排放阀、流量传感器和水质探测头。

3.根据权利要求1智能防堵节水净水机，其特征在于，所述净水机还包括：单向阀，所述单向阀连接在浓水输出口到加压单元输入端前通道上。

4.根据权利要求1所述的智能防堵节水净水机，其特征在于，所述净水机还包括：所述限流阀具体为：普通限流阀或所述排放阀。

5.根据权利要求2智能防堵节水净水机，其特征在于，所述流量传感器，所述流量传感器设在浓水输出口与浓水排放口之间的通道上。

6.根据权利要求2智能防堵节水净水机，其特征在于，所述水质探测头，所述水质探测头安装在加压单元输入端前通道上。

7.根据权利要求1所述的智能防堵节水净水机，其特征在于，所述净水机还包括：进水控制阀，所述进水控制阀连接在前置过滤单元与加压单元之间的通道上。

8.一种采用如权利要求1—7任一所述的智能防堵节水净水机的进行净水处理的方法，其特征在于，

获取原水的水质；

依据原水的水质查询预先设定的水质与纯浓水比例列表获取该原水的水质所对应的纯浓水比例；

依据所述纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法依据所述纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量具体包括：

根据水质和净水机的使用时间调整纯浓水比例，依据调整后的纯浓水比例设定造水时间和浓水排放流量；

所述根据水质和净水机的造水时间调整纯浓水比例具体包括：

$B^{\′}=\frac{B}{2}*\frac{t1}{\stackrel{\‾}{T}}=+B*\frac{{\stackrel{\‾}{S}}^2}{\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(S_i-\stackrel{\‾}{S})}^2}{n-1}}}$

其中，

B'为调整后纯浓水比例，B为调整前纯浓水比例，t1为上一次造水时间，为上五次造水时间的平均值，为最近5次检测原水水质的平均值，Si为当前检测原水水质的平均值。

10.根据权利要求8智能防堵节水净水机工作方法，其特征在于，浓水回流通道上的排放阀，周期性的加大排放阀的开度对反渗透单元和限流孔进行冲洗。