CN106517419B - 带有回流节水系统的净水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水净化设备领域，公开了一种带有回流节水系统的净水器，其包括废水比例器(500)，废水比例器(500)包括废水比主体(1)和插入废水比主体(1)内且可在废水比主体(1)内横向运动的调节轴芯(2)，调节轴芯(2)的一端为限流端(22)，限流端(22)为中部设置中心孔(221)的筒状结构，筒壁上设有至少两个与中心孔(221)连通的限流孔(222)；环形壁(11)上设有连通内腔室(12)和外腔室(13)的连接孔(110)，限流端(22)能够插入连接孔(110)内。本技术可通过该废水比例器智能调节废水流量大小，从而控制回流浓水流量，实现回流比的调节，保证膜前压力在膜产水安全范围内。有效增加回流智能调节流量，最大效能地节水。

Description

带有回流节水系统的净水器

技术领域

本发明涉及水净化设备领域，尤其涉及了一种带有回流节水系统的净水器。

背景技术

随着净水技术的发展，家用大通量低压反渗透膜和水路板型净水器的大量出现。用户对大通量及高品质的净水器日趋强烈，其即将成为净水行业主流。

用户环境安全与健康问题得到很大的提高，反渗透净饮机节水越来越受到各净水器生产厂家的重视。中国水质比较复杂，广大农村市场就同地区也存在多种水质，在水质差的地方，冲洗水排放不够，反渗透膜的损坏极大；水质好的地方，冲洗水排放过多，又造成冲洗水的严重浪费；同时由于滤芯使用废水比例发生变化，不能及时起到调节废水比的目的。

发明内容

本发明针对现有技术中反渗透净饮机节水存在的问题，提供了一种带有回流节水系统的净水器。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

带有回流节水系统的净水器，包括原水进水管和与原水进水管连接的反渗透膜滤芯，反渗透膜滤芯上连接有浓缩水出水管，浓缩水出水管与原水进水管之间连接有浓缩水回流管，浓缩水回流管和浓缩水出水管上均设有废水比例器，废水比例器包括废水比主体，废水比主体内通过一环形壁构造有内腔室和外腔室，还包括插入废水比主体内且可在废水比主体内横向运动的调节轴芯，调节轴芯的一端为限流端，限流端为中部设置中心孔的筒状结构，筒壁上设有至少两个与中心孔连通的限流孔；环形壁上设有连通内腔室和外腔室的连接孔，限流端能够插入连接孔内。

作为优选，限流端上套有多个限流密封圈，限流密封圈分布于限流孔两侧。限流密封圈的数量根据限流孔的数量而定。

作为优选，所述的调节轴芯的另一端为调节端，调节端设有限位齿，废水比主体上固定有电机，电机的电机轴上连接有与调节端的限位齿啮合的传动齿轮。通过电机轴的转动，使得传动齿轮带动限位齿，从而实现调节轴芯的移动，继而实现限流孔对进入中心孔内水流量的调节。

作为优选，还包括与电机连接的控制器和与控制器连接的微动开关，调节轴芯上设有用于拨动微动开关的拨片，控制器根据微动开关的通断来控制电机运转。通过控制器以及微动开关实现对调节轴芯的运动的智能控制，使得调节轴芯能够运动到准确位置，同时也实现当调节轴芯运动到所需位置时，通过微动开关的反馈是实现对电机的停机或反转，从而实现对废水比流量的准确定位，避免紊乱情形。

作为优选，调节轴芯上套设有与废水比主体形成密封的轴芯密封圈。通过在调节轴芯上设置轴芯密封圈，可以有效避免进入废水比主体的内腔室内的水通过插入调节轴芯的插口流出。

作为优选，废水比主体上端连接有密封盖，密封盖与废水比主体之间设有密封垫圈。

作为优选，原水进水管上自进水口处依次设有稳压阀、前置滤芯、进水电磁阀和增压泵，浓缩水回流管连接在进水电磁阀与增压泵之间。当反渗透膜膜前压力高于模安全产水条件之外时，当模前压力过高时，主要是通过改变其直流电压来实现模前压力维持在安全压力范围内，增压泵因是直流泵，所以在直流输入电压变小时，相应输入电流也会变小，增压泵增压后的相关水压也会变小。

作为优选，原水进水管上设有TDS探测器、温度传感器和压力传感器。

作为优选，反渗透膜滤芯上还连接有纯水出水管，纯水出水管上设有后置滤芯。

作为优选，纯水出水管连接有储水管，储水管上设有高压开关。在装有压力储水桶时，感知水满或缺水状态压力条件下，控制机器工作或停机。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本技术主要阐述一种智能废水比的节水方法及其在净水器中的应用。

本技术可通过该废水比例器智能调节废水流量大小，从而控制回流浓水流量，实现回流比的调节，保证膜前压力在膜产水安全范围内。有效增加回流智能调节流量，最大效能地节水。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是图1中废水比例器的结构示意图。

图3是图2的爆炸图。

图4是图2的剖视图。

图5是图2中调节轴芯的结构示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：100—原水进水管、200—反渗透膜滤芯、300—浓缩水出水管、400—浓缩水回流管、500—废水比例器、600—纯水出水管、700—储水管、800—后置滤芯、101—稳压阀、102—前置滤芯、103—进水电磁阀、104—增压泵、105—TDS探测器、106—压力传感器、401—单向阀、701—高压开关、1—废水比主体、2—调节轴芯、3—电机、4—传动齿轮、5—密封盖、6—密封垫圈、7—微动开关、11—环形壁、12—内腔室、13—外腔室、14—进水口、15—出水口、21—轴芯密封圈、22—限流端、23—调节端、24—拨片、110—连接孔、221—中心孔、222—限流孔、223—限流密封圈、230—限位齿。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

带有回流节水系统的净水器，如图1-图5所示，包括原水进水管100和与原水进水管100连接的反渗透膜滤芯200，反渗透膜滤芯200上连接有浓缩水出水管300，浓缩水出水管300与原水进水管100之间连接有浓缩水回流管400，浓缩水回流管400和浓缩水出水管300上均设有废水比例器500，原水进水管100上自进水口处依次设有稳压阀101、前置滤芯102、进水电磁阀103和增压泵104，还设有分别用于检测原水TDS值、压力值以及温度值的TDS探测器105、压力传感器106和温度传感器，以便根据实际的原水水质和水压进行实时调节。浓缩水回流管400连接在进水电磁阀103与增压泵104之间，浓缩水回流管400上设有单向阀401，单向阀401的入口端与废水比例器500的出口端连接。反渗透膜滤芯200上还连接有纯水出水管600，纯水出水管600上设有后置滤芯800且连接有储水管700，储水管700上设有高压开关701。

其中废水比例器500包括废水比主体1，废水比主体1内通过一环形壁11构造有内腔室12和外腔室13，废水比主体1上端还连接有密封盖5，密封盖5通过均匀分布于密封盖5周边的螺栓连接在废水比主体1上端面上，密封盖5与废水比主体1之间设有密封垫圈6。

废水比主体1内横向插入有调节轴芯2，调节轴芯2可在废水比主体1内横向运动，调节轴芯2的一端为可插入内腔室12内的限流端22，调节轴芯2的另一端为调节端23，调节端23设有限位齿230。限流端22为中部设置中心孔221的筒状结构，筒壁上设有5个与中心孔221连通的限流孔222，环形壁11上设有连通内腔室12和外腔室13的连接孔110，限流端22能够插入连接孔110内且限流端22的外壁能够与连接孔110的内壁形成密封，从而避免水流从限流端22与连接孔110之间的间隙中流出。调节轴芯2上套设有与废水比主体1形成密封的轴芯密封圈21，轴芯密封圈21套设在限流端22与调节端23之间，将废水比主体1上用于插入轴芯密封圈21的插口处进行密封，避免进入废水比主体1的内腔室12内的水通过该插口流出。

废水比主体1上设有与外腔室13连通的进水口14和与内腔室12连通的出水口15，水流经进水口14流入废水比主体1的外腔室13，当调节轴芯2的限流端22插入环形壁11上连接孔110内后，外腔室13内的水即可通过限流端22的限流孔222限流转中心孔221后流入内腔室12，最终通过出水口15流出。随着调节轴芯2在废水比主体1内的伸入，能够出水的限流孔逐渐减小，从而使得出水口出水减小，因而使通过限流孔222进入内腔室12内的水流逐渐减小，保证反渗透膜前在水泵增压后压力在相应范围内，在反渗透膜和温度条件一定时，限制其纯废水流量比例达到一定值，并可获得达标水质饮用水。

本实施例中的净水器采用智能控制，整机配套有集成控制器的PCB板，PCB板设有充放电池，其中进水电磁阀103、增压泵104、压力传感器106、温度传感器、TDS探测器105以及高压开关701均与控制器连接，温度传感器采集温度信息并将温度信号发送给控制器，控制器根据温度信息在温度或过高或过低时发出报警提示，压力传感器106用于采集原水压力参数，在压力或过高或过低时报警提示，压力传感器106将压力信号实时发送给控制器，控制器根据接收到的信号控制增压泵104调压，如当反渗透膜膜前压力过高时，通过调节增压泵104压力使其到达反渗透膜安全水压，从而达到智能监控的目的。储水管700上装有压力储水桶时，高压开关701感知水满或缺水状态压力条件下，根据高压开关701发送的信号，控制机控制整机工作或停机，使机器能正常运行。

本实施例中的废水比例器500主要通过电机实现其自动化控制，具体为通过固定安装在废水比主体1上的电机3来实现调节轴芯2的运动，调节轴芯2的调节端23设置有限位齿230，电机3的电机轴上连接有与调节端23的限位齿230啮合的传动齿轮4，电机3带动传动齿轮4正反转，传动齿轮4上的传动齿与调节轴芯2上的限位齿230啮合，实现类似蜗轮蜗杆传动，从而实现调节轴芯2的前进或后退。本实施例中的电机3采用微型同步电机，微型同步电机为旋转较慢型，可实现其正反转，有较大的转矩，在每次指示机器停止工作或机器掉电时，则电机3实现反转，让废水比调整到最小，即让废水比归零,从而实现其准确控制，而不发生紊乱等情形出现。

其中电机通过控制器实现其智能控制，控制器与电机3连接，且控制器上连接有一微动开关7，调节轴芯2上设有用于拨动微动开关7的拨片24，控制器根据微动开关7的通断来控制电机3运转，从而当调节轴芯2运动到一定位置时，拨片24拨动微动开关7，微动开关7输出通断信号给控制器，反馈调节轴芯2运动到位，控制器即可根据该信号控制电机3停止运作，使得调节轴芯2对位准确，反应浓水流量切实可靠。

本实施例中限流端22上设有5个限流孔222和6个等间距分布的限流密封圈223，限流密封圈223分布于限流孔222两侧，通过限流密封圈223的设置，可使得流量控制更加精确。5个限流孔222自限流端22端部依次分为孔一、孔二、孔三、孔四和孔五，其中孔一至孔四的孔径逐渐减小，孔五的孔径大于孔四的孔径，孔一至孔四等间距分布，孔四与孔五之间的间距等于孔一与孔二之间间距的两倍，孔四与孔五之间的中心位置被认为是盲点，盲点位为废水比处于关闭位，废水比不出水,此时所有密封圈均起作用。当限流端22的端部与外腔室13连通时，即外腔室内水不经限流孔222，直接进入中心孔221，然后从五个孔流入内腔室12，此时不起节流作用，废水比例器500为冲洗模式，相当于废水全开状态，可实现反渗透膜冲洗状态所用，此时限流密封圈223不起任何作用；当孔一为限流孔时，外腔室内的水从孔一进如中心孔，节流后的水经过中心孔可从孔二至孔五流到内腔室12，中心孔221作为一个小型过度结构，正好起到消音的结构，从而起到减小因强烈喷射而产生的噪音；同理，当外腔室13与其他不同的孔连通时，该废水比例器500处于不同的档位，从而实现调节轴芯2改变废水比流量的效果。

具体节流档位控制可如下表：

档位	节流孔	出水孔	微型微动开关
				一档	无节流孔	孔一、孔二、孔三、孔四、孔五	断(记录1)
二档	孔一	孔二、孔三、孔四、孔五	断(记录2)
				三档	孔二	孔三、孔四、孔五	断(记录3)
四档	孔三	孔四、孔五	断(记录4)
				五档	孔四	孔五	断(记录5)
六档	盲点	无出水孔	断(记录6)

本实施例中以600G纯水机为例，相关测以GB/T 30307-2013国标测试条件，水温25℃，进水压力0.2MPa时的测试数据为例。

可得如下状态数据：

针对浓缩水出水管300上的废水比例器a和起回流作用的浓缩水回流管400上的废水比例器b，在整机系统中，有以下5种纯废水排放状态，其中:废水比例器a的流量值是在0.7MPa下的测试值，废水比例器b的流量值是在0.4MPa下的测试值：

废水比a档位

六档

五档

四档

三档

二档

一档

废水比a

0

400

500

800

1000

全开(冲洗状态)

废水比b档位

一档

二档

三档

四档

五档

五档

废水比b

2500

2000

1500

1000

500

无

测试结果如下：

(1)无浓水流出(1:0)，即0废水，无浓缩水流出，全回流，只有开机或关水时冲洗一定时间，在一定时间有冲洗水流出，此为无废水节水模式，只有少量冲洗水流出，此时TDS探测器105监测的原水TDS值范围为0—21，此档为了满足部分地区水质较好或部分使用桶装水的办公室一族，可以避免废水过多的情况，此时废水比例器a档位为六档,流量为0,废水比例器b档位为一档；

(2)当原水TDS值范围为22—100，纯废水比设置为4：1；此时废水比例器a档位为五档,流量为400,废水比例器b档位为二档,回流比值型为2000；

(3)当原水TDS值范围为200—300，纯废水比设置为3：1；此时废水比例器500a档位为四档,流量为500,废水比例器b档位为三档,回流比型值为1500；

(4)当原水TDS值范围为301—400，纯废水比设置为2：1；废水比例器500a档位为四档,流量为:800,废水比例器b档位为三档,回流比型值为1000；

(5)当原水TDS值范围为400—600，纯废水比设置为1：1；废水比例器500a档位为四档,流量为:1000,废水比例器b档位为三档,回流比型值为:500；

(6)更高TDS则报警提示，报警消除后则按1：1继续制水，当原水TDS>1000，则无法使用。

具体回流比可结合反渗透膜相关性能和膜前压力条件来选配，然后定型废水比例器b相关档位流量值,以获得最优的水质,说明中单位只作为参考,如下表统计数据：

本技术可通过智能调节废水流量大小，增加回流智能调节流量，通过上述技术方案，最大效能地节水。使得该净水器在水质较好的地方能够最大程度的节水，同时能够根据多种环境，智能调节纯废水比例，把水质好坏跟纯水产水比例挂钩，颠覆了前期净水器的相关思路，最大限度地增加纯水流量，并获取到更好的纯水水质。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.带有回流节水系统的净水器，包括原水进水管(100)和与原水进水管(100)连接的反渗透膜滤芯(200)，反渗透膜滤芯(200)上连接有浓缩水出水管(300)，其特征在于：浓缩水出水管(300)与原水进水管(100)之间连接有浓缩水回流管(400)，浓缩水回流管(400)和浓缩水出水管(300)上均设有废水比例器(500)，废水比例器(500)包括废水比主体(1)，废水比主体(1)内通过一环形壁(11)构造有内腔室(12)和外腔室(13)，还包括插入废水比主体(1)内且可在废水比主体(1)内横向运动的调节轴芯(2)，调节轴芯(2)上套设有与废水比主体(1)形成密封的轴芯密封圈(21)；调节轴芯(2)的一端为限流端(22)，限流端(22)为中部设置中心孔(221)的筒状结构，筒壁上设有至少两个与中心孔(221)连通的限流孔(222)；环形壁(11)上设有连通内腔室(12)和外腔室(13)的连接孔(110)，限流端(22)能够插入连接孔(110)内；所述的调节轴芯(2)的另一端为调节端(23)，调节端(23)设有限位齿(230)，废水比主体(1)上固定有电机(3)，电机(3)的电机轴上连接有与调节端(23)的限位齿(230)啮合的传动齿轮(4)；还包括与电机(3)连接的控制器和与控制器连接的微动开关(7)，调节轴芯(2)上设有用于拨动微动开关(7)的拨片(24)，控制器根据微动开关(7)的通断来控制电机(3)运转。

2.根据权利要求1所述的带有回流节水系统的净水器，其特征在于：限流端(22)上套有多个限流密封圈(223)，限流密封圈(223)分布于限流孔(222)两侧。

3.根据权利要求1所述的带有回流节水系统的净水器，其特征在于：废水比主体(1)上端连接有密封盖(5)，密封盖(5)与废水比主体(1)之间设有密封垫圈(6)。

4.根据权利要求1所述的带有回流节水系统的净水器，其特征在于：原水进水管(100)上自进水口处依次设有稳压阀(101)、前置滤芯(102)、进水电磁阀(103)和增压泵(104)，浓缩水回流管(400)连接在进水电磁阀(103)与增压泵(104)之间。

5.根据权利要求1所述的带有回流节水系统的净水器，其特征在于：原水进水管(100)上设有TDS探测器(105)、压力传感器(106)和温度传感器。

6.根据权利要求1所述的带有回流节水系统的净水器，其特征在于：反渗透膜滤芯(200)上还连接有纯水出水管(600)，纯水出水管(600)上设有后置滤芯(800)。

7.根据权利要求6所述的带有回流节水系统的净水器，其特征在于：纯水出水管(600)连接有储水管(700)，储水管(700)上设有高压开关(701)。