CN107337290A - 一种无泵净水系统及净水机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无泵净水系统以及设置有该无泵净水系统的净水机,所述无泵净水系统包括沿水流方向设置的超滤单元和除盐单元,其中,所述超滤单元为预处理单元,所述除盐单元包括反渗透膜或纳滤膜,所述反渗透膜或纳滤膜为低压大通量膜。本申请提供的无泵净水系统及净水机,由于不含增压泵等用电配件,使用该净水系统的净水机在安装时无需专门的电源,使用时无需插电,省去了安装过程中的麻烦,同时,由于采用大流量的反渗透膜或纳滤膜,不影响净化系统的正常运行。

Description

一种无泵净水系统及净水机
技术领域
[0001] 本发明涉及净水技术领域,更具体地说,涉及一种无栗净水系统以及设置有该无 栗净水系统的净水机。
背景技术
[0002] 传统净水机净水系统一般含有预处理滤芯、增压栗、反渗透膜滤芯和出水终端。预 处理滤芯一般为PP棉滤芯和活性炭滤芯,PP棉滤芯用于去除泥沙、铁锈、悬浮物等杂质,活 性炭滤芯用于吸附去除水中的余氯、异色异味等。增压栗用于增大原水压力,保证RO膜的产 水量。在实际的使用中,PP棉滤芯在水质较差地区污堵快,更换频繁;带栗净水机在安装时 需要专门的电源,且大流量净水机在使用过程中噪声震动明显,用户体验差,虽然也有些也 提出可以实现无栗无电安装,但结构复杂,控制过程也比较复杂。
发明内容
[0003] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种结构简单、在实现无栗无电安装的同时又 能够不影响系统正常运行的无栗净水系统以及设置有该净水系统的净水机。
[0004] 根据本发明的第一方面,提供一种无栗净水系统,包括沿水流方向设置的超滤单 元和除盐单元,其中,所述超滤单元为预处理单元,所述反渗透膜或纳滤膜为低压大通量 膜。
[0005] 优选地,所述反渗透膜或纳滤膜使用的膜片在0.2MPa下的通量彡15GFD。
[0006] 优选地,所述除盐单元包括反渗透膜滤芯或纳滤膜滤芯,
[0007] 所述反渗透膜滤芯或纳滤膜滤芯为一支;或者,所述反渗透膜滤芯或纳滤膜滤芯 为两支或多支滤芯并联。
[0008] 优选地,所述超滤单元包括超滤膜滤芯组件,所述超滤膜滤芯组件的膜材料为PS、 PVDF或PTFE。
[0009] 优选地,所述超滤单元包括超滤膜滤芯组件,所述超滤膜滤芯组件为可拆卸结构 或者其内设置有清洗结构。
[0010] 优选地,所述超滤膜滤芯组件包括滤瓶和滤芯,所述滤瓶内形成一腔室,所述滤芯 设置在所述腔室内,所述清洗结构包括设置在所述滤芯内的冲洗管,在所述冲洗管上设置 有喷水孔;和/或,
[0011] 所述清洗结构包括设置在所述滤芯内的叶轮,所述叶轮用于使得所述滤芯内的水 产生扰动。
[0012] 优选地,所述滤芯包括呈筒状的壳体、端头和过滤结构,所述过滤结构固定连接在 所述端头上,所述端头与所述壳体共同形成一容腔,所述过滤结构容置在所述容腔内,在所 述壳体上设置有进水孔,所述进水孔的进水方向不朝向所述壳体的轴向中心线。
[0013] 优选地,所述超滤膜滤芯组件包括滤瓶和滤芯,所述滤瓶包括滤瓶体和滤瓶盖,所 述滤瓶体和所述滤瓶盖形成一腔室,所述滤芯设置在所述腔室内,所述滤瓶体和滤瓶盖之 间通过可拆卸结构相互连接。
[0014] 优选地,所述滤芯内设置有清洗结构。
[0015] 优选地,还包括多流道水龙头,所述多流道水龙头设置在净水系统的入口和出口 端,对净水系统的水流动情况进行控制。
[0016] 优选地,所述多流道水龙头包括两个流道,其中一个是用于向净水系统输入原水 的进水流道,另一个是用于输出经净水系统净化后的纯净水的出水流道,在所述多流道水 龙头的本体上设置有控制阀,所述控制阀用于控制所述多流道水龙头的开闭。
[0017] 优选地,所述控制阀用于控制所述进水流道和/或出水流道的开闭。
[0018] 优选地,还包括减压阀和/或活性炭单元和/或后处理单元;其中,
[0019] 所述减压阀设置所述超滤单元的上游侧;和/或,
[0020] 所述活性炭过滤单元设置在所述超滤单元和除盐单元之间;和/或,
[0021] 所述后处理单元设置在所述除盐单元的下游侧。
[0022] 根据本发明的第二方面,提供一种净水机,包括壳体,所述壳体内设置有本申请中 的无栗净水系统。
[0023] 本申请提供的无栗净水系统及净水机,将超滤单元设置为预处理单元,在其下游 侧设置除盐单元,所述除盐单元为低压大通量反渗透膜或纳滤膜,所述低压大通量反渗透 膜或纳滤膜使用的膜片在〇.2MPa下的通量多10GFD,并根据终端产水流量要求可设置一支、 两支及以上的滤芯并联,由于不含增压栗等用电配件,使用该净水系统的净水机在安装时 无需专门的电源,使用时无需插电,省去了安装过程中的麻烦,同时,由于采用低压大流量 的反渗透膜或纳滤膜,不影响净化系统的正常运行,可适用于绝大部分自来水管网情况。并 且,将超滤单元设置为预处理单元,不仅可以去除自来水中的铁锈、泥沙、悬浮物等杂质,还 能去除细菌、病毒、胶体及部分有机物,使得后面的所有相关设备,例如除盐单元等所处的 水质变好,可以延长后面的所有相关设备的使用寿命。
附图说明
[0024] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和 优点将更为清楚,在附图中:
[0025] 图1为现有技术中的净水系统的结构示意图;
[0026] 图2为本申请中的无栗净水系统的第一实施例的结构示意图;
[0027] 图3为本申请中的无栗净水系统的第二实施例的结构示意图;
[0028] 图4为本申请中的无栗净水系统的第三实施例的结构示意图;
[0029] 图5为本申请中的超滤膜滤芯组件的结构示意图;
[0030] 图6为本申请中的超滤膜滤芯组件的滤芯结构示意图之二;
[0031] 图7为图6的截面图。
具体实施方式
[0032] 以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
[0033] 如图1所示,传统的净水机净水系统中一般都会在反渗透膜滤芯的上游侧设置有 增压栗100,用于增加系统中的水压,保证反渗透膜的正常工作。
[0034] 本申请中的无栗净水系统中无需设置增压栗,可以借助自来水的自有压力,通过 对反渗透膜的改进来实现反渗透膜的正常工作。具体地,如图2所示,本申请中的无栗净水 系统包括沿水流方向设置的超滤单元1和除盐单元2,其中,所述超滤单元1为作为预处理单 元,其进水口与待净化水,例如自来水管网相连。具体地,所述超滤单元1可以包括超滤膜滤 芯组件01,为了避免超滤膜滤芯组件01作为预处理单元容易污堵的问题,所述超滤膜滤芯 组件01设置为可清洗结构,例如通过设置为可拆卸结构,拆卸清洗后再重新装配、继续使 用,或者设置为可自动清洗的结构,这样无需拆卸即可实现对滤芯的清洗,可方便对超滤膜 滤芯组件的清洗。本发明将可清洗超滤单元作为反渗透净水系统的预处理单元,由于可清 洗超滤过滤单元在污堵后可反复清洗重复使用,从而可实现延长反渗透膜滤芯预处理滤芯 寿命,减少预处理滤芯更换次数,解决净水机换芯频繁的问题。优选地,所述超滤膜滤芯组 件〇 1的膜材料为PS、PVDF或PTFE。
[0035] 优选地,如图5所示,所述超滤膜滤芯组件包括滤瓶010和滤芯012,所述滤瓶包括 滤瓶体0102和滤瓶盖0101,所述滤瓶体0102和所述滤瓶盖0101形成一腔室,所述滤芯012设 置在所述腔室内,所述滤瓶体〇 102和滤瓶盖0101之间通过可拆卸结构相互连接。例如卡接、 螺纹连接、卡箍连接等。这样可方便地从所述滤瓶010中取出滤芯012,对滤芯012进行清洗。
[0036] 在另外一个优选实施例中,在所述滤芯012内设置有清洗结构,例如,在滤芯012内 设置冲洗管0103,所述冲洗管0103能够固定于所述滤瓶的内部,所述冲洗管0103上设置有 喷水孔0104,所述冲洗管0103的内腔能够与所述滤瓶0102的外侧相通,在所述滤芯清洗结 构安装于滤芯中的状态下,所述冲洗管0103能够伸入所述滤芯012的内部,例如伸入滤芯的 膜丝0105的空隙中。这样,当从滤芯外侧向冲洗管0103中注入一定压力的水(优选高压水) 时,水可经喷水孔0104喷出,对滤芯内的滤材(如膜丝0105)进行冲洗,在适当的喷水压力 下,即可把滤材表面上的污垢冲洗掉,从而有效延长滤芯的使用寿命。
[0037] 优选地,所述冲洗管0103位于所述滤瓶体0102的中心位置处,这样,在安装状态 下,冲洗管0103可以插入滤芯的中心位置处,从而能够相对均匀地实现对内部滤材的冲洗。
[0038] 在另外的优选实施例中,所述清洗结构包括设置在所述滤芯012内的叶轮(图中未 示出),所述叶轮用于使得所述滤芯012内的水产生扰动,从而对滤芯012内的滤材(如膜丝 0105)进行冲洗。
[0039] 如图6-7所示,所述超滤膜滤芯组件的滤芯012包括呈筒状的壳体0121、端头0122 和过滤结构0123,所述过滤结构0123例如为膜丝,其一端固定连接在所述端头0122上,所述 端头0122与所述壳体0121共同形成一容腔,所述过滤结构0123容置在所述容腔内,在所述 壳体0121上设置有多个进水孔0124,所述多个进水孔0124中至少有部分进水孔的进水方向 不朝向所述壳体0121的轴向中心线。这样,在壳体0121上设置带有一定角度的进水孔,使进 水形成湍流,可实现对膜丝的冲洗,有效延缓了超滤膜膜丝在使用中的污染速度。
[0040] 所述除盐单元2为反渗透膜结构,反渗透(Reverse Osmosis,缩写为R0)是采用膜 分离的水处理技术,反渗透膜是一种半透膜,反渗透脱盐就是依赖这种半透膜使水得以净 化的水处理技术。而反渗透膜需要在一定压力下才能正常工作,该压力为跨膜压差。通常的 自来水,或者经超滤膜滤芯组件处理过的净化水的压力一般为〇. 2-0.4Mpa,对应反渗透膜 的跨膜压差为〇. 2-0.4Mpa,为保证该净水系统在自来水的压力下正常运行,本申请中的渗 透膜选择低压大通量渗透膜,具体为低压大通量反渗透膜使用的膜片在〇.2MPa下的通量多 15GFD。例如一台400加仑的无栗净水机使用的反渗透膜方案设计如下表,方案一采用通量 为15GH)的膜片卷成有效膜面积为1.5m2的反渗透膜滤芯,净水系统采用2支反渗透膜滤芯 并联,终端产水量为480GPD (1.26L/min) >400GPD。方案二采用通量为30GH)的膜片卷成有 效膜面积为1.5m2的反渗透膜滤芯,净水系统采用一支反渗透膜滤芯,终端产水量为480GH) (1 · 26L/min) >400GPD。当上述案例净水机实际运行压力高于0 · 2Mpa时,终端产水量会更 大。
[0041]
Figure CN107337290AD00071
[0042] 所述反渗透膜结构具体可以为反渗透膜滤芯21,所述反渗透膜滤芯21的入水口与 所述超滤单元1的出水口连通,所述反渗透膜滤芯21的出水口与无栗净水系统的出水口连 通,优选地,在所述反渗透膜滤芯21的浓水出水口所在水路上设置有废水比例阀22,用于控 制反渗透膜滤芯21的浓水排出比例。
[0043] 本申请中的无栗净水系统由于不含增压栗等用电配件,使用该净水系统的净水机 在安装时无需专门的电源,使用时无需插电,省去了安装过程中的麻烦,同时,由于采用低 压大流量的反渗透膜结构,不影响净化系统的正常运行,可适用于绝大部分自来水管网情 况。并且,可清洗超滤单元1在污堵后可反复清洗重复使用,实现延长整机所有滤芯寿命的 目的,解决净水机换芯频繁的问题。
[0044] 在另外一个优选实施例中,所述除盐单元2为纳滤膜滤芯,所述纳滤膜使用的膜片 在0.2MPa下的通量
Figure CN107337290AD00072
。优选地,所述纳滤膜使用的膜片在〇. 2MPa下的通量
Figure CN107337290AD00073
[0045] 优选地,所述反渗透膜滤芯21或纳滤膜滤芯可以为一支、两支或多支滤芯并联,以 可以达到需要的制水量。
[0046] 为了方便对净水系统的控制,本申请中的无栗净水系统还包括多流道水龙头3,所 述多流道水龙头3设置在净水系统的入口和出口端,对净水系统的水流动情况进行控制。具 体地,在本申请的一个优选实施例中,所述多流道水龙头3包括两个流道,一个是用于向净 水系统输入原水的进水流道31,另一个是用于输出经净水系统净化后的纯净水的出水流道 32,所述进水流道31和出水流道32并列地设置在多流道水龙头3的本体上。在所述多流道水 龙头3的本体上设置有控制阀33,所述控制阀33用于控制水龙头的多个流道的开闭。具体 地,在一个优选实施例中,所述控制阀33仅用于控制进水流道31的开闭。当进水流道31打开 时,待净化的原水经所述进水流道31进入本申请的无栗净水系统内,在所述超滤单元1和除 盐单元2内处理后经所述出水流道32输出到水龙头的出水孔,供用户使用;当进水流道31关 闭时,本申请中的无栗净水系统中没有水流经过,并且,所述控制阀33截断了无栗净水系统 和外界水源的连通,这样当外界水源,例如自来水管网发生异常情况,例如水压异常升高 时,不会对本申请中的无栗净水系统产生冲击,从而能够对本申请中的无栗净水系统产生 保护,增加净水系统的使用寿命;同时,当净水系统长时间不用时,由于净水系统中没有存 水,因此可避免细菌的滋生,提高净水系统的使用可靠性。在另外一个优选实施例中,所述 控制阀33用于同时控制所述进水流道31和出水流道32的开闭,这样,通过操作控制阀33,可 同时打开进水流道31和出水流道32,使得本申请中的无栗净水系统的工作更加可靠。在其 他的实施例中,控制阀33也可以用来仅控制所述出水流道32的开闭,这种情况下,可通过控 制阀33控制经净水系统净化后的纯净水是否排放。
[0047] 为了调整净水系统里的水流压力,本申请中的无栗净水系统在水的流动路径上还 设置有减压阀4,所述减压阀4可用来调整自来水的进水压力以防止自来水压过高导致超滤 单元中的超滤膜丝被压扁或爆破。减压阀4设置在超滤单元1的上游侧。
[0048] 如图3所示,优选地,本申请中的无栗净水系统还设置有活性炭过滤单元5,所述活 性炭过滤单元例如为活性炭滤芯,所述活性炭过滤单元5设置在超滤单元1和除盐单元2之 间,该活性炭过滤单元5用于吸附去除自来水中的余氯和有机物,可延缓对除盐单元4的污 染。
[0049] 如图4所示,优选地,本申请中的无栗净水系统还设置有后处理单元6,该后处理单 元6设置在除盐单元2的下游侧,该后处理单元6可以是活性炭滤芯,也可以是活性炭+超滤 膜的复合滤芯。设置后处理单元的作用主要是用于改善口感,去除可能滋生的细菌。
[0050] 本申请中的无栗净水系统包含两种运行模式,如下:
[0051] 制水模式:用户打多流道水龙头3,所述进水流道31和出水流道32导通,自来水经 减压阀4流入可清洗超滤单元1,后经除盐单元2处理后一路成为纯水进入多流道水龙头3的 出水流道32,并从纯水出水口流出使用,一路成为浓水进入废水比例阀22流出。纯水可以用 于直饮、泡茶、煲汤等;废水可收集用于拖地,也可直接通入下水道。
[0052] 停机模式:用户关闭多流道水龙头3,所述进水流道31和出水流道32关闭,纯水出 水口不再有水流出。
[0053] 本申请还提供一种净水机,包括壳体(图中未示出),所述壳体内设置有本申请中 的无栗净水系统。
[0054] 本申请提供的无栗净水系统及净水机,将超滤单元设置为预处理单元,在其下游 侧设置反渗透膜结构的除盐单元,所述反渗透膜为大通量低压反渗透膜,由于不含增压栗 等用电配件,使用该净水系统的净水机在安装时无需专门的电源,使用时无需插电,省去了 安装过程中的麻烦,同时,由于采用低压大流量的反渗透膜结构,不影响净化系统的正常运 行,可适用于绝大部分自来水管网情况。并且,将超滤单元设置为预处理单元,不仅可以去 除自来水中的铁锈、泥沙、悬浮物等杂质,还能去除细菌、病毒、胶体及部分有机物,使得后 面的所有相关设备,例如除盐单元2等所处的水质变好,可以延长后面的所有相关设备的使 用寿命,
[0055] 以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员 而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。
[0056] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0057] 此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0058] 在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗 示相对重要性。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“优选实施例”“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示 意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点 可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0059] 本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由 地组合、叠加。
[0060] 应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本发明的基本 原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替 换,都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1. 一种无栗净水系统,其特征在于,包括沿水流方向设置的超滤单元和除盐单元,其 中,所述超滤单元为预处理单元,所述除盐单元包括反渗透膜或纳滤膜,所述反渗透膜或纳 滤膜为低压大通量膜。
2. 根据权利要求1所述的无栗净水系统,其特征在于, 所述反渗透膜或纳滤膜使用的膜片在〇. 2MPa下的通量彡10GFD。
3. 根据权利要求1所述的无栗净水系统,其特征在于,所述除盐单元包括反渗透膜滤芯 或纳滤膜滤芯, 所述反渗透膜滤芯或纳滤膜滤芯为一支;或者, 所述反渗透膜滤芯或纳滤膜滤芯为两支或多支滤芯并联。
4. 根据权利要求1所述的无栗净水系统,其特征在于,所述超滤单元包括超滤膜滤芯组 件,所述超滤膜滤芯组件的膜材料为PS、PVDF或ΡΊΈΕ。
5. 根据权利要求1所述的无栗净水系统,其特征在于,所述超滤单元包括超滤膜滤芯组 件,所述超滤膜滤芯组件为可拆卸结构或者其内设置有清洗结构。
6. 根据权利要求5所述的无栗净水系统,其特征在于,所述超滤膜滤芯组件包括滤瓶和 滤芯,所述滤瓶内形成一腔室,所述滤芯设置在所述腔室内, 所述清洗结构包括设置在所述滤芯内的冲洗管,在所述冲洗管上设置有喷水孔;和/ 或, 所述清洗结构包括设置在所述滤芯内的叶轮,所述叶轮用于使得所述滤芯内的水产生 扰动。
7. 根据权利要求5所述的无栗净水系统,其特征在于,所述超滤膜滤芯组件包括滤瓶和 滤芯,所述滤瓶包括滤瓶体和滤瓶盖,所述滤瓶体和所述滤瓶盖形成一腔室,所述滤芯设置 在所述腔室内,所述滤瓶体和滤瓶盖之间通过可拆卸结构相互连接。
8. 根据权利要求7所述的无栗净水系统,其特征在于,所述滤芯包括呈筒状的壳体、端 头和过滤结构,所述过滤结构固定连接在所述端头上,所述端头与所述壳体共同形成一容 腔,所述过滤结构容置在所述容腔内,在所述壳体上设置有进水孔,所述进水孔的进水方向 不朝向所述壳体的轴向中心线。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的无栗净水系统,其特征在于,还包括多流道水龙头, 所述多流道水龙头设置在净水系统的入口和出口端,对净水系统的水流动情况进行控制。
10. 根据权利要求9所述的无栗净水系统,其特征在于,所述多流道水龙头包括两个流 道,其中一个是用于向净水系统输入原水的进水流道,另一个是用于输出经净水系统净化 后的纯净水的出水流道,在所述多流道水龙头的本体上设置有控制阀,所述控制阀用于控 制所述多流道水龙头的开闭。
11. 根据权利要求10所述的无栗净水系统,其特征在于,所述控制阀用于控制所述进水 流道和/或出水流道的开闭。
12. 根据权利要求1-8任一项所述的无栗净水系统,其特征在于,还包括减压阀和/或活 性炭单元和/或后处理单元;其中, 所述减压阀设置所述超滤单元的上游侧;和/或, 所述活性炭过滤单元设置在所述超滤单元和除盐单元之间;和/或, 所述后处理单元设置在所述除盐单元的下游侧。
13.—种净水机,包括壳体,其特征在于,所述壳体内设置有权利要求1-12任一项所述 的无栗净水系统。
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