CN105330046A - 一种智能反渗透净水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能反渗透净水机，包括：低压反渗透滤芯，与出水管连接，用于净化得到饮用水；还包括：多级复合滤芯，其输出端与低压反渗透滤芯的输入端连接，用于预净化自来水；前置过滤器，其输出端与多级复合滤芯的输入端连接，输入端与进水管连接，用于过滤自来水中大颗粒悬浮物；智能滤芯管控装置，分别与多级复合滤芯和低压反渗透滤芯连接，用于测量和显示进出水水质，以及多级复合滤芯和低压反渗透滤芯的剩余寿命。与现有技术相比，本发明前置过滤器可以过滤掉自来水中的大颗粒悬浮物，延长了滤芯寿命，智能滤芯管控装置对进出水水质以及滤芯剩余寿命进行显示，用户可以知晓出水水质情况以及滤芯的使用比例和剩余过滤能力。

Description

一种智能反渗透净水机

技术领域

本发明涉及一种净水机，尤其是涉及一种智能反渗透净水机。

背景技术

工业废水污染、农业化肥污染和城市生活废水污染，导致世界上大多数的水体污染严重，加剧了饮用水资源短缺的矛盾。传统的自来水处理方法，已不能保证提供品质优良的饮用水，而且在市政供水中还存在着高层的水箱供水、长距离自来水输送管线等的两次污染，都会造成潜在的铁锈，水垢及微生物等问题，因此，为解决上述问题，各种类型的净水机应运而生，其中，有一种以反渗透为核心过滤技术的净水机被广泛应用。

但传统的反渗透净水机需要增压泵和储水压力桶，无疑对设备的结构强度和稳定性造成了挑战，目前也有一些净水机采用了低压反渗透净水机，例如中国专利CN103755056B公开了一种反渗透净水一体机，包括有壳体，其中，壳体中心竖向设置有中心管，该中心管上开设有过水通孔，壳体上对应中心管的位置开设有出水口，壳体上还开设有进水口和排水口；中心管外围绕有低压RO膜，该低压RO膜设置有环形结构的烧结活性炭棒，烧结活性炭棒的外周设置有第一PP棉层，其内周设置有第二PP棉层。该低压反渗透净水机采用低压RO膜，在无电环境下也可使用，且采用第一PP棉层、烧结活性炭棒、第二PP棉层以及低压RO膜依次围绕在中心管外的环抱结构，简化了结构。

然而，上述的低压反渗透净水机中低压RO膜之前仅有PP棉和活性炭，预净化不足，当进水水质较差时，尤其是由较大的颗粒污染物时，低压RO膜，甚至PP棉和活性炭寿命较短，再者，其无法根据滤芯的实际使用情况，提供滤芯剩余使用寿命参数，从而导致净水机亦出现“二次污染”现象。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能反渗透净水机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能反渗透净水机，包括：

低压反渗透滤芯，与出水管连接，用于净化得到饮用水；

还包括：

多级复合滤芯，其输出端与低压反渗透滤芯的输入端连接，用于预净化自来水；

前置过滤器，其输出端与多级复合滤芯的输入端连接，输入端与进水管连接，用于过滤自来水中大颗粒悬浮物；

智能滤芯管控装置，分别与多级复合滤芯和低压反渗透滤芯连接，用于测量和显示进出水水质，以及多级复合滤芯和低压反渗透滤芯的剩余寿命。

所述多级复合滤芯包括依次设置的第一级PP棉滤芯、第二级CTO滤芯、第三级T33滤芯和第四级PP棉滤芯，且相邻滤芯间均设有分隔用不锈钢滤网。

所述第二级CTO滤芯的压缩活性炭颗粒大小为10～50目，比表面积500～2000m²/g。

所述第三级T33滤芯的活性炭颗粒大小为10～50目，比表面积1500～2000m²/g。

所述净水机还包括蓄电组件，所述前置过滤器包括支架，以及设于支架上的滤网和发电机构，所述发电机构设于滤网之前，并与蓄电组件连接，且在进水管末端水压达到设定压力时工作并将所发电力传送至蓄电组件。

所述设定压力为0.5Mpa。

所述净水机还包括内设有水流通道的机壳，所述多级复合滤芯和低压反渗透滤芯通过卡扣与机壳连接，并沿所述水流通道中水流方向依次设置。

所述机壳上设有漏水检测探头，所述水流通道中设有漏水保护器，所述智能滤芯管控装置分别与漏水检测探头和漏水保护器连接，并在漏水检测探头检测到机壳漏水时控制漏水保护器工作以切断水流通道。

所述智能滤芯管控装置包括：

进水TDS检测器，用于检测进水的TDS值；

出水TDS检测器，用于检测出水的TDS值；

控制器，分别与进水TDS检测器和出水TDS检测器连接，用于接收进水TDS检测器和出水TDS检测器的检测数据，并根据检测数据结合水流量数据计算各滤芯的剩余寿命；

显示器，与控制器连接，用于显示进出水的TDS值及各滤芯的剩余寿命；

无线通信模块，与控制器连接，用于向便携式计算设备发送进出水的TDS值及各滤芯的剩余寿命，并接收由便携式计算设备发出的控制指令。

所述净水机还包括燃气检测探头、烟雾检测探头和油烟检测探头，所述燃气检测探头、烟雾检测探头和油烟检测探头均与智能滤芯管控装置连接，并将检测到的数据发送至智能滤芯管控装置，由智能滤芯管控装置显示。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)低压反渗透滤芯之前设有多级复合滤芯和前置过滤器，其中前置过滤器可以过滤掉自来水中的大颗粒悬浮物，降低了多级复合滤芯和低压反渗透滤芯的压力，进而延长了其寿命，智能滤芯管控装置对进出水水质以及滤芯剩余寿命进行显示，用户可以及时知晓出水水质情况以及滤芯的使用比例和剩余过滤能力，节省滤芯更换费用，净化自来水的能力大，最大滤芯使用周期内净水量可达30吨。

2)第二级CTO滤芯和第三级T33滤芯的同时设置，可以在有效的控制细菌的繁殖并克服普通活性炭滤芯水流程短缺点的同时，延长使用寿命，降低更换频率。

3)第二级CTO滤芯和第三级T33滤芯采用相同的活性炭颗粒，可以降低成本，第三级T33滤芯的活性炭颗粒的比表面积的选值略大于第二级CTO滤芯的活性炭颗粒，有利于水流的通畅。

4)前置过滤器利用进水的机械能发电，可以在节约能源的同时降低水压，保护滤网以及后面的滤芯。

5)0.5MPa的设定，可以降低对滤网的要求，延长其寿命。

6)进出水水质采用TDS值表征，科学方便。

7)低压反渗透膜技术，工作压力最低达0.1MPa，无需传统的增压泵，节省费用和电力消耗

8)大流量低压反渗透膜技术，无需传统的储水压力桶，节省费用，且避免了储水压力桶的二次细菌污染问题。

附图说明

图1为智能反渗透净水机的系统意图；

图2为滤芯连接意图；

图3为多级复合滤芯的组合结构示意图

图4为燃气、烟雾、油烟探头和蜂鸣扬声器的结构示意图；

图5为智能反渗透净水机机壳正面结构示意图；

图6为智能滤芯管控装置的结构示意图；

图7为智能反渗透复合净水机远程信号传输示意图；

其中：1、进水管，2、前置过滤器，3、蓄电组件，4、漏水保护器，5、机壳，6、多级复合滤芯，7、低压反渗透膜滤芯，8、燃气监测探头，9、烟雾监测探头，10、油烟监测探头，11、智能滤芯管控装置，12、蜂鸣扬声器，13、天线，14、漏水监测探头，15、出水管，16、家用WIFI，17、便携式计算设备，18、服务器，19、无线信号，61、第一级PP棉滤芯，62、第二级CTO滤芯，63、第三级T33滤芯，64、第四级PP棉滤芯，65、不锈钢滤网，81、燃气报警器，82、探头底座，91、烟雾报警器，101、油烟报警器，111、控制器，112、进水TDS检测器，113、出水TDS检测器，114、显示器，115、无线通信模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种智能反渗透净水机，如图1所示，包括：

低压反渗透滤芯7，与出水管15连接，用于净化得到饮用水；

还包括：

多级复合滤芯6，如图2所示，其输出端与低压反渗透滤芯7的输入端连接，用于预净化自来水；

前置过滤器2，其输出端与多级复合滤芯6的输入端连接，输入端与进水管1连接，用于过滤自来水中大颗粒悬浮物，大颗粒悬浮物的界定值为20～50微米，具体根据前置过滤器2的孔径而定；

智能滤芯管控装置11，分别与多级复合滤芯6和低压反渗透滤芯7连接，用于测量和显示进出水水质，以及多级复合滤芯6和低压反渗透滤芯7的剩余寿命。

如图3所示，多级复合滤芯6包括依次设置的第一级PP棉滤芯61、第二级CTO滤芯62、第三级T33滤芯63和第四级PP棉滤芯64，且相邻滤芯间均设有分隔用不锈钢滤网65。

第一级PP棉滤芯61的过滤孔径为5～10微米，第二级CTO滤芯62的压缩活性炭颗粒大小为10～50目，比表面积500～2000m²/g，第三级T33滤芯63的活性炭颗粒大小为10～50目，比表面积1500～2000m²/g，第四级PP棉滤芯64的过滤孔径为1～2微米，滤芯尺寸为7～15寸，过滤自来水量最大为5～30吨，滤芯卡扣式安装。

净水机还包括蓄电组件3，其他参数，蓄电组件3电压为5V，最大电能容量可供净水机使用180天，前置过滤器2包括支架，以及设于支架上的滤网和发电机构，发电机构设于滤网之前，并与蓄电组件3连接，且在进水管1末端水压达到0.5Mpa时工作并将所发电力传送至蓄电组件3，发电的同时实现了泄压，保护了滤网，蓄电组件3优选为锂电池，也可以其他具备充放电功能的电池或多类电池的组合。

净水机还包括内设有水流通道的机壳5，多级复合滤芯6和低压反渗透滤芯7通过卡扣固定于机壳5上后，通过数据线与智能滤芯管控装置11电连接，并沿水流通道中水流方向依次设置。具体的，多级复合滤芯6尺寸为7～15寸，过滤自来水量最大为5～30吨，最大耐压达3.0～4.0MPa，不锈钢滤网65的孔径为10～20微米，材质为307不锈钢。低压反渗透膜滤芯7尺寸为7～15寸，最大耐压达3.0～4.0MPa，工作压强为0.1～1.0MPa，过滤自来水量最大为30～50吨，净水流量≥30L/h。

机壳5底部设有漏水检测探头14，水流通道中设有漏水保护器4，智能滤芯管控装置11分别与漏水检测探头14和漏水保护器4连接，并在漏水检测探头14检测到机壳5漏水时控制漏水保护器4工作以切断水流通道，具体的漏水保护器4设于水流通道与前置过滤器2的连接处，这样断流可以更加直接迅速。

如图6所示，智能滤芯管控装置11包括：

进水TDS检测器112，用于检测进水的TDS值；

出水TDS检测器113，用于检测出水的TDS值；

控制器111，分别与进水TDS检测器112和出水TDS检测器113连接，用于接收进水TDS检测器112和出水TDS检测器113的检测数据，并根据检测数据结合水流量数据计算各滤芯的剩余寿命；

显示器114，如图5所示，设于机壳5正面并与控制器111连接，用于显示进出水的TDS值及各滤芯的剩余寿命；

无线通信模块115，与控制器111连接，具体为WIFI模块，与设有机壳5顶部的天线13连接，如图7所示，用于向便携式计算设备17发送进出水的TDS值及各滤芯的剩余寿命，并接收由便携式计算设备17发出的控制指令。

如图1和图4所示，净水机燃气检测探头8、烟雾检测探头9和油烟检测探头10，燃气检测探头8、烟雾检测探头9和油烟检测探头10均与智能滤芯管控装置11连接，并将检测到的数据发送至智能滤芯管控装置11，由智能滤芯管控装置11显示。此外，净水机还配置有燃气报警器81、烟雾报警器91、油烟报警器101，以及蜂鸣扬声器12，在检测到燃气泄露、烟雾和油烟超标时，燃气报警器81、烟雾报警器91、油烟报警器101会分别进行报警，具体的，燃气报警器81、烟雾报警器91、油烟报警器101分别与燃气检测探头8、烟雾检测探头9和油烟检测探头10连接，且，燃气报警器81、烟雾报警器91、油烟报警器101和蜂鸣扬声器12均与智能滤芯管控装置11连接。燃气检测探头8、烟雾检测探头9和油烟检测探头10，以及燃气报警器81、烟雾报警器91、油烟报警器101和蜂鸣扬声器12均通过探头底座82固定于机壳5上。

显示器114具体在控制器111的控制下对进水TDS值、出水TDS值、多级复合滤芯剩余寿命、低压反渗透膜滤芯剩余寿命、燃气测量值、烟雾测量值、油烟测量值和漏水情况进行显示，同时也可以显示多级复合滤芯和低压反渗透膜滤芯更换提醒时间进行显示，此外智能滤芯管控装置11还可以根据需要配设无线通信模块115的开关和对净水机的控制开关

应用时，进水管11和出水管15均为高强度HDPE抑菌管，管径为2～4分。前置过滤器2主体为307不锈钢材质，高度10～30厘米，根据用户用水量而定，过滤器过滤孔径为20～50微米，减压工作压力为0.5～5.0MPa，可在减压过程中发电，发电效率25～75％；漏水保护器4为高强度工程塑料，响应时间小于1秒；净水机机壳5材料采用高强度工程塑料。燃气检测探头8、烟雾检测探头9和油烟检测探头10均为高灵敏度探头，测量精度为5ppm；燃气报警器81、烟雾报警器91、油烟报警器101均为高灵敏度，报警精度为5ppm；扬声器12为高分辨蜂鸣扬声器，蜂鸣扬声器12的蜂鸣分贝为80～120dBA。

上述智能反渗透净水机的使用方法具体如下：

1)接通进水管1，启动净水机，自来水经过前置过滤器2进入智能净水机，多功能前置过滤器2可将自来水中粒径大于20微米以上的铁锈、泥沙灯悬浮颗粒物过滤掉。如果进水压力超过减压启动压力0.5MPa时，前置过滤器2启动减压功能，在减压的过程中压力利用释放的压力进行发电，所发电力充入蓄电组件3，可为各电模块供电。

2)智能滤芯管控装置11自动感应到自来水进入智能净水机后，智能滤芯管控装置11启动并对进水TDS值、出水TDS值进行检测和显示，同时显示多级复合滤芯剩余寿命、低压反渗透膜滤芯剩余寿命以及各探针测量到的数据。

3)自来水进入净水机后，先后通过多级复合滤芯6第一级PP棉滤芯61、第二级CTO滤芯62、第三级T33滤芯63、第四级PP棉滤芯64过滤净化，以及低压反渗透膜滤芯7，有效去除自来水中的铁锈、泥沙等悬浮杂质和细菌、病毒、余氯、色素、重金属、钙镁离子等污染物质，为用户提供合格的饮用净水。

4)智能滤芯管控装置11正常工作，根据内置滤芯监测技术和计算程序，基于用户的使用水量、季节气候、进水TDS值、出水TDS值等参数，计算出多级复合滤芯6和低压反渗透膜滤芯7滤芯使用状态，并计算更新滤芯的剩余寿命，并进行显示，滤芯剩余寿命起始数据为100％。

5)用户可以根据智能滤芯管控装置11显示器114上的读数，实时了解净水机的工作状况和厨房间的燃气、烟雾、油烟浓度，以及净水机是不是发生漏水事故。

6)通过WIFI开关启动无线通信模块115后，无线通信模块115正常工作，便携式计算设备17与无线通信模块115的无线信号19匹配，便携式计算设备17利用家用WIFI16通过无线信号19获取服务器18的数据，下载智能反渗透净水的APP程序，此APP程序可用来启动、关闭智能反渗透净水机的智能滤芯管控装置11，并实时显示智能滤芯管控装置11所有显示数据。

7)净水机持续工作，剩余寿命小于5％时，通过改变显示器114显示的颜色为红色提醒用户同时更换滤芯。此时，便携式计算设备17上的APP应用亦可根据无线通信模块115发生的信号，基于APP内设提醒功能，提醒用户及时更换滤芯。

8)当进水TDS值异于内置判断数值时，显示器114中对应的显示区域，提息用户及时检查净水机或进水自来水是否出现异常，此时便携式计算设备17上的APP应用亦可根据无线通信模块115发生的信号，基于APP内设提醒功能，提醒用户及时进行上述检查。

9)当燃气检测探头8、烟雾检测探头9、油烟检测探头10和漏水监测探头14的监测数据有异常时候，对应的燃气报警器81、烟雾报警器91和油烟报警器101会分别发出不同的声响，蜂鸣扬声器12亦可以在控制器111的控制下发出声响，显示器114上对应的显示区域显示的数据将变红，起到警示作用，提息用户及时检查和排除危险源。若是漏水事故，漏水保护器4启动，断开自来水水路，避免水损事故加剧。此时便携式计算设备17上的APP应用亦可根据无线通信模块115发生的信号，基于APP内设提醒功能，提醒用户及时进行上述检查和和排除危险源。排除故障后，显示屏上对应数据红色消除，恢复正常工作状态。

Claims (10)

1.一种智能反渗透净水机，包括：

低压反渗透滤芯(7)，与出水管(15)连接，用于净化得到饮用水；

其特征在于，还包括：

多级复合滤芯(6)，其输出端与低压反渗透滤芯(7)的输入端连接，用于预净化自来水；

前置过滤器(2)，其输出端与多级复合滤芯(6)的输入端连接，输入端与进水管(1)连接，用于过滤自来水中大颗粒悬浮物；

智能滤芯管控装置(11)，分别与多级复合滤芯(6)和低压反渗透滤芯(7)连接，用于测量和显示进出水水质，以及多级复合滤芯(6)和低压反渗透滤芯(7)的剩余寿命。

2.根据权利要求1所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述多级复合滤芯(6)包括依次设置的第一级PP棉滤芯(61)、第二级CTO滤芯(62)、第三级T33滤芯(63)和第四级PP棉滤芯(64)，且相邻滤芯间均设有分隔用不锈钢滤网(65)。

3.根据权利要求2所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述第二级CTO滤芯(62)的压缩活性炭颗粒大小为10～50目，比表面积500～2000m²/g。

4.根据权利要求2所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述第三级T33滤芯(63)的活性炭颗粒大小为10～50目，比表面积1500～2000m²/g。

5.根据权利要求1所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述净水机还包括蓄电组件(3)，所述前置过滤器(2)包括支架，以及设于支架上的滤网和发电机构，所述发电机构设于滤网之前，并与蓄电组件(3)连接，且在进水管(1)末端水压达到设定压力时工作并将所发电力传送至蓄电组件(3)。

6.根据权利要求5所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述设定压力为0.5Mpa。

7.根据权利要求1所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述净水机还包括内设有水流通道的机壳(5)，所述多级复合滤芯(6)和低压反渗透滤芯(7)通过卡扣与机壳(5)连接，并沿所述水流通道中水流方向依次设置。

8.根据权利要求7所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述机壳(5)上设有漏水检测探头(14)，所述水流通道中设有漏水保护器(4)，所述智能滤芯管控装置(11)分别与漏水检测探头(14)和漏水保护器(4)连接，并在漏水检测探头(14)检测到机壳(5)漏水时控制漏水保护器(4)工作以切断水流通道。

9.根据权利要求1所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述智能滤芯管控装置(11)包括：

进水TDS检测器(112)，用于检测进水的TDS值；

出水TDS检测器(113)，用于检测出水的TDS值；

控制器(111)，分别与进水TDS检测器(112)和出水TDS检测器(113)连接，用于接收进水TDS检测器(112)和出水TDS检测器(113)的检测数据，并根据检测数据结合水流量数据计算各滤芯的剩余寿命；

显示器(114)，与控制器(111)连接，用于显示进出水的TDS值及各滤芯的剩余寿命；

无线通信模块(115)，与控制器(111)连接，用于向便携式计算设备(17)发送进出水的TDS值及各滤芯的剩余寿命，并接收由便携式计算设备(17)发出的控制指令。

10.根据权利要求1-9中任一条所述的一种智能反渗透净水机，其特征在于，所述净水机还包括燃气检测探头(8)、烟雾检测探头(9)和油烟检测探头(10)，所述燃气检测探头(8)、烟雾检测探头(9)和油烟检测探头(10)均与智能滤芯管控装置(11)连接，并将检测到的数据发送至智能滤芯管控装置(11)，由智能滤芯管控装置(11)显示。