CN105621669A - 带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，通过RO反渗透膜处理单元的进水端设置有反向冲洗废水管，RO反渗透膜处理单元的出水管处还连接有压力罐，RO反渗透膜处理单元的出水管连接储水桶的管路上还连接有单向阀，RO反渗透膜处理单元的出水管处定时装置14，定时装置14与PLC15相连接，PLC15根据定时装置14的信号控制水泵的开启或关闭，储水桶、水管等均使用了杀菌材料。实现了提高RO反渗透膜使用寿命，降低能耗和废水产出量的有益效果。

Description

带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机

技术领域

本发明涉及一种净水机，其具体涉及反冲洗渗透净水机。

背景技术

目前渗透净水机产品存在的主要问题是RO反渗透膜成本高，且易损坏。现有的反渗透净水机RO反渗透膜使用时间短、对于更换RO反渗透膜的时间没有良好的控制，导致或者得不到及时更换，或者RO反渗透膜还没有到使用寿命就更换，造成浪费。

因此，如果能对RO反渗透膜及时进行冲洗，避免其表面颗粒物堆积，则可以提高RO反渗透膜的使用时间，降低用户的使用成本。虽然目前对于RO反渗透膜的反冲洗也有相关设计，但现有设计过于复杂和繁琐，成本高，且零部件多生产安装难度大，增大了产品体积。

本发明提供一种设计简单，可随时根据需要进行反冲洗的渗透净水机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：更加及时监测RO反渗透膜的使用状况，更加简单、成本更低的提高RO反渗透膜的使用寿命，提高净水效率，准确掌握RO反渗透膜的更换时间，有效避免纯净水细菌超标的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，包括水泵及依次与进水管连接的过滤单元和RO反渗透膜处理单元，与RO反渗透膜处理单元纯净水的出水管相连接的储水桶，RO反渗透膜处理单元的进水管处设置有电磁阀，RO反渗透膜处理单元的进水端设置有反向冲洗废水管，RO反渗透膜处理单元的出水管处还连接有压力罐，RO反渗透膜处理单元的出水管连接储水桶的管路上还连接有单向阀，RO反渗透膜处理单元的出水管处定时装置，定时装置与PLC相连接，PLC根据定时装置的信号控制水泵的开启或关闭，所述过滤单元的每级滤芯的出水端均设置有水流量监测装置，RO反渗透膜处理单元的出水端设置有TDS检测装置，水流量检测装置和TDS检测装置均与显示装置连接，所述流量传感器与TDS检测装置均与PLC连接后，再由PLC与显示装置连接，由PLC将处理过的信号传输至显示装置，PLC与显示装置连接和网络传输装置相连接，通过网络传输装置将处理过的信号传输至终端设备，所述储水桶、水管均采用一种用于饮用水抑菌杀菌的塑料，在母粒与水直接接触的一侧电镀一层含有Ag元素的抗菌组分层，在母粒与水直接接触的一侧电镀一层含有Ag元素的抗菌组分层，母粒为利用ABS、PC、PS、PP中的任意一种或组合制成，抗菌组分包含Ag₂CO₃、AgCl、Ag，抗菌组分层是两层的复合层，复合层中一层为Ag₂CO₃、AgCl的组合，另一层为Ag。

所述网络传输装置为有线网络传输装置或无线网络传输装置。

所述水流量监测装置为水流量传感器和/或TDS检测装置。

所述RO反渗透膜处理单元的出水管连接储水桶的管路上还连接有压力开关。

RO反渗透膜处理单元的废水管处还连接有回水管，所述回水管由RO反渗透膜处理单元的废水管处连接至进水管的电磁阀前的进水端。

所述RO反渗透膜处理单元还设置有压力显示装置。

所述回水管设置有调节阀控制，用来调节水压。

现有技术的净水器，RO反渗透膜通常只有2-6个月的使用寿命，因为长期使用后在RO反渗透膜的表面堆积难以透过的颗粒，致使水流流速减慢，表面易滋生细菌，并且使纯净水的产出率大幅降低，通常现有技术纯净水与排掉的废水比例为1:4，而因为RO反渗透膜堆积颗粒滋生细菌则会使该比例大幅提高。而使用本发明的技术方案，由于设计了更加简单易操作的反冲洗装置，通过可控的反冲洗装置，能够及时对RO反渗透膜进行反向冲洗，并将附着在RO反渗透膜表面的堆积随着反向冲洗较为彻底的清洗掉。避免表面大颗粒堆积导致透过性变差而滋生细菌，通常能使RO反渗透膜的寿命延长至36个月以上。设计了更加可靠易行、成本低廉的监测装置，则更加直观、及时的可以了RO反渗透膜及相关过滤单元的使用情况，从而可以更加及时的更换相关组件，确保用户水质的优良，同时通过废水比例器可以根据实际水质情况，对废水产出比进行调节，从而能够更好地使RO反渗透膜延长使用寿命。另外，由于采用了废水回流及调节阀，可以实现产品运行时水压恒定，避免因水压过大导致产品损坏的情况发生。同时由于部分废水回流再次经过RO反渗透膜，提高了纯净水的产出率，经过调节阀的控制，纯净水与排掉的废水比例通常能达到为1:2到1:1之间。另外，由于采用了废水回流及调节阀，可以实现产品运行时水压恒定，避免因水压过大导致产品损坏的情况发生。另外，储水桶及水管、滤芯壳体等采用Ag离子可以影响微生物的生长、繁殖以致死亡。其对微生物的作用主要是（1）、干扰细胞壁的合成即抑制细菌细胞壁的重要成分多糖连与四肽的连结从而是细胞丧失完整性，使其失去对渗透压的保护作用，损害菌体而至死亡；（2）、损伤细胞膜；（3）、抑制蛋白质的合成；（4）、干扰核苷酸的合成及阻碍遗传信息的复制。因此，银元素可以有效的抑制细菌的滋生以及消灭水中已存在的细菌。又因为Ag属于中金属离子，虽然有杀菌抑菌的效果，但是水中Ag离子太多会对人体产生不利的影响，而本发明中与水直接接触的是Ag，既可以抑制与消灭水体中的细菌与微生物又可以阻止母体会阻止复合层中Ag2CO3、AgCl的组合的一层中的银离子过多向水中释放，防止水中银元素超标以至对人体造成伤害。本发明的产品可以广泛应用于饮水机、净水器、输水管道等直接与饮用水接触的表面对饮用水进行杀菌抑菌的作用从而提高饮用水的卫生标准。可以确保存储在储水桶中的水因较长时间不用而不滋生细菌，防止了净化后的纯净水因存放在储水桶中形成的二次污染。现有技术对于RO反渗透膜的使用寿命通常利用时间来计算，而忽视RO反渗透膜自身工作因为水质、流量对其使用寿命的影响，通常按2-6个月的周期来更换RO反渗透膜。RO反渗透膜作为净水机中相对价格较高并且起主要作用的设备，这样的做法通常有两个问题，一个是RO反渗透膜本身并未损坏，而按时间更换无疑增加了用户的使用成本；另外一个问题是RO反渗透膜已损坏但还未到更换周期，而此时使用无疑是净化的水质出现问题并且能耗加大。本发明通过在RO反渗透膜处理单元进水管处和进水管的电磁阀后还设置有压力显示装置的办法，通过监视该处水压是否正常，来监视RO反渗透膜是否工作正常，以此来判断是否需要更换RO反渗透膜。因为RO反渗透膜如正常工作，水压通常稳定，如RO反渗透膜已经不能正常工作，会由于表面堆积不能通过的颗粒导致RO反渗透膜的透水性变差，导致水压变化，以此来监视RO反渗透膜的工作状态决定是否需要更换，能够更加及时、准确的掌握RO反渗透膜的更换时间。现有技术也有反冲洗技术，但其设计较为复杂，故此导致产品成本较高，本发明设计简单，所涉及的原件少，且生产及安装较为简单，使用更加方便，用户通过反冲洗废水的流量可观察反冲洗完成的程度，冲洗过程更加容易控制。

图1为本发明的结构示意图；

图中：

1、过滤单元；2、电磁阀；3、水泵；4、RO反渗透膜处理单元；5、储水桶；6、调节阀；7、调节阀；8、调节阀；9、压力罐；10、单向阀；11、压力开关；12、反向冲洗废水管；13、污水排出端；14、定时装置；15、PLC；16、水流量传感器；17、TDS检测装置；18、显示装置；19、废水比例器；20、网络传输装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本发明反冲洗渗透净水机结构图，其包含：进水管、组合滤芯（PP滤芯、颗粒活性碳滤芯、压缩性碳滤芯）、RO反渗透膜、压力显示装置、出水管、回水管、储水桶5。所述组合滤芯上部通过水管依次连接，在PP滤芯、颗粒活性碳滤芯和压缩性碳滤芯中依次装有PP滤芯、颗粒活性碳滤芯和压缩性碳滤芯。在PP滤芯、颗粒活性碳滤芯和压缩性碳滤芯中依次装有PP滤芯、颗粒活性碳滤芯和压缩性碳滤芯。过滤单元的每级滤芯的出水端均设置有水流量监测装置，RO反渗透膜处理单元4的出水端设置有TDS检测装置17，水流量检测装置和TDS检测装置17均与显示装置18连接，通过显示装置18直接显示相关数据。废水管还设置有废水比例器19，来控制废水比的大小，将废水流量控制在一定比例内，可以根据实际水质情况，调节废水产出比，使得RO反渗透膜处理单元4能够根据实际水质情况获得最佳的使用寿命。废水管还设置有TDS检测装置，再由PLC15与显示装置连接和网络传输装置20相连接，由PLC15将处理过的信号传输至显示装置进行显示，通过网络传输装置20将处理过的信号传输至终端设备。网络传输装置20可以是有线网络传输装置20或无线网络传输装置20。

只要通过有线网络或者无线局域网(WIFI)，传输装置就能接接到到互联网，然后实现与终端设备的互联，还能接收各终端设备的数据。然后其他终端设备(如智能手机)能通互联网从服务器中接收对应的控制器的数据。传输装置将信号传输至厂家的服务器，厂家服务器就会根据检测的数据及时通知用户或直接发送指令到PLC15，对净水机进行调整，从而及时准确的进行维护，确保机器的寿命能够得到延长。

为节省成本，通常过滤单元的每级滤芯的出水端均设置水流量传感器16，通过监测该级滤芯的流量情况，与通常流量进行对比，以确定该级滤芯的使用情况，并对出现问题的滤芯及时更换，这样同时确保了RO反渗透膜进水端的水质，可以延长RO反渗透膜的使用寿命。

优选的，也可以将水流量传感器16改成更加精确监测的TDS检测装置17；或者同时设置TDS检测装置17和水流量传感器16，通过流量和水质两种不同数据的监测，可以更加精准的监测。并且将RO反渗透膜的出水端也增设水流量传感器16，同样可以更加精准的监测。TDS检测装置17是目前通用的对于水质监测的一种装置，相关监测数值的指标可借鉴世界卫生组织对于水中溶解性固体的相关指标来定。

为了对RO反渗透膜进行反向冲洗，更加干净、彻底的去除附着在RO反渗透膜表面的堆积颗粒，在单向阀10的前端，也就是RO反渗透膜的出水端还增设了压力罐9，压力罐9的压力可根据需要选择，同时RO反渗透膜的进水端增加了排放冲洗后污水的反向冲洗废水管12，同时RO反渗透膜的出水端增加单向阀10和压力开关11，单向阀10用于阻止出水端和储水桶5的净水回流，RO反渗透膜处理单元的出水管处连接有定时装置14，定时装置14与PLC15相连接，PLC15根据定时装置14的信号控制水泵的开启或关闭。

根据RO反渗透膜正常工作时通常的使用寿命及颗粒堆积与时间的关系，给定时装置14设置一定的时间，PLC15会根据定时装置14控制水泵3关闭，开始对RO反渗透膜进行反冲洗，以便能及时清理RO反渗透膜上的颗粒堆积。

考虑到完全依靠时间定时装置14的不精确性，还可以在RO反渗透膜出水端再增设压力开关11，压力开关11可用于手动或由PLC15控制压力开关，来控制压力罐9的储水是否进行反向冲洗。

工作时，进水管的水流经组合滤芯后，经电磁阀2流向RO反渗透膜，经RO反渗透膜过滤后的纯净水直接连接出水管，同时连接储水桶5和压力罐9，在用户直接使用时直接流出，如用户使用完尚有余量纯净水时则进入储水桶5和压力罐进行储存，已备用户再次使用和进行反向冲洗之用。

压力罐9根据使用的不同，可选择不同的水压，通常家用净水机可选用5公斤压力的压力罐9。

根据需要进行反向冲洗时，压力开关11关闭，压力罐内储存的净水回流反向对RO反渗透膜进行冲洗，并将冲洗后的污水通过RO反渗透膜进水端的反向冲洗废水管12排除。这样可以更加彻底的清洗附着在RO反渗透膜表面的颗粒堆积，并且该过程只需控制压力开关11即可以实现，可随时使用反冲洗功能。

经RO反渗透膜过滤后的废水直接进入废水管流出，同时在废水管设置回水管，将部分废水回流至RO反渗透膜前端，再次经过RO反渗透膜过滤，剩余废水则由废水管直接排除。为更好地控制废水的比例或根据水质不同、进水管水压不同，在回流管处还设置有调节阀7，以调节回流废水的水量，控制RO反渗透膜端的水压，保持RO反渗透膜进水端水压恒定，同时通过该设置节省了电力，同时在水泵3功率相同的情况下，增大了水压，提高了流经RO反渗透膜的水流的流速，降低了RO反渗透膜堆积大颗粒的几率，提高了RO反渗透膜的使用寿命，在产出相同纯净水的情况下，节约了用水。同时在净水出水端设置电磁阀6，污水排出端13也设置电磁阀8。

优选的，所述储水桶5、水管，采用在母粒与水直接接触的一侧电镀一层含有Ag元素的抗菌组分层。

在97%的ABS制成的形状为槽型的器皿内电镀一层分别占抗菌组分质量分数35%的Ag2CO3和45%的AgCl的组成的外层以及20%的Ag组成的内层的抗菌层，将在空气中放置了一个星期的矿泉水倒入槽中，10小时后，经检测，水的细菌真菌等微生物的数量降低83%。

在95%的PP制成的形状为槽型的器皿内电镀一层分别占抗菌组分质量分数45%的Ag2CO3和45%的AgCl的组成的外层以及10%的Ag组成的内层的抗菌层，将在空气中放置了一个星期的矿泉水倒入槽中，10小时后，经检测，水的的细菌真菌等微生物的数量降低84.3%。

在92%的PC制成的形状为槽型的器皿内电镀一层分别占抗菌组分质量分数45%的Ag2CO3和50%的AgCl的组成的外层以及5%的Ag组成的内层的抗菌层，将在空气中放置了一个星期的矿泉水倒入槽中，10小时后，经检测，水的的细菌真菌等微生物的数量降低87%。

所述RO反渗透膜处理单元4还设置有压力显示装置，可以用来监视RO反渗透膜处水压的变化，以此来断定是否需要更换RO反渗透膜。

所述回水管设置有调节阀7控制，用来调节水压。通过调节阀7的控制，可实现调节水压，进而调节废水回流比例，同时起到调节RO反渗透膜处水压的作用，能够有效实现RO反渗透膜处水压的恒定，提高RO反渗透膜的使用寿命，降低净水机故障率，避免因水压过高导致净水机出现各种故障甚至损坏的情况。

Claims (7)

1.带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，包括水泵及依次与进水管连接的过滤单元和RO反渗透膜处理单元，与RO反渗透膜处理单元纯净水的出水管相连接的储水桶，RO反渗透膜处理单元的进水管处设置有电磁阀，其特征在于：RO反渗透膜处理单元的进水端设置有反向冲洗废水管，RO反渗透膜处理单元的出水管处还连接有压力罐，RO反渗透膜处理单元的出水管连接储水桶的管路上还连接有单向阀，RO反渗透膜处理单元的出水管处定时装置，定时装置与PLC相连接，PLC根据定时装置的信号控制水泵的开启或关闭，所述过滤单元的每级滤芯的出水端均设置有水流量监测装置，RO反渗透膜处理单元的出水端设置有TDS检测装置，水流量检测装置和TDS检测装置均与显示装置连接，所述流量传感器与TDS检测装置均与PLC连接后，再由PLC与显示装置连接，由PLC将处理过的信号传输至显示装置，PLC与显示装置连接和网络传输装置相连接，通过网络传输装置将处理过的信号传输至终端设备，所述储水桶、水管均采用一种用于饮用水抑菌杀菌的塑料，在母粒与水直接接触的一侧电镀一层含有Ag元素的抗菌组分层，在母粒与水直接接触的一侧电镀一层含有Ag元素的抗菌组分层，母粒为利用ABS、PC、PS、PP中的任意一种或组合制成，抗菌组分包含Ag₂CO₃、AgCl、Ag，抗菌组分层是两层的复合层，复合层中一层为Ag₂CO₃、AgCl的组合，另一层为Ag。

2.如权利要求1所述的带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，其特征在于：所述网络传输装置为有线网络传输装置或无线网络传输装置。

3.如权利要求1所述的带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，其特征在于：所述水流量监测装置为水流量传感器和/或TDS检测装置。

4.如权利要求1所述的带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，其特征在于：所述RO反渗透膜处理单元的出水管连接储水桶的管路上还连接有压力开关。

5.如权利要求1所述的带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，其特征在于：RO反渗透膜处理单元的废水管处还连接有回水管，所述回水管由RO反渗透膜处理单元的废水管处连接至进水管的电磁阀前的进水端。

6.如权利要求1所述的带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，其特征在于：所述RO反渗透膜处理单元还设置有压力显示装置。

7.如权利要求1所述的带智能监控的定时反冲洗杀菌净水机，其特征在于：所述回水管设置有调节阀控制，用来调节水压。