CN107522262A - 一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其中产水与反洗系统中包括一多通道自动控制器，其中一双向移动阀设置在第一、第五通道之间；第一电磁开关，包括第一常闭、常开电磁开关，第一常开电磁开关连接第六、第七通道，第一常闭电磁开关连接第八、九通道；第二电磁开关，包括第二常闭电磁开关和第二常开电磁开关，第二常闭电磁开关连接第一通道和第五通道，第二常开电磁开关连接第五、十通道；其中，第一、第二常闭电磁开关和第一、第二常开电磁开关控制切换改变所连接通道的通断。本发明将多通道集中到一个部件中并实现自动控制，减少了管道的使用，极大地缩减了设备内部空间。通过设置反洗时间和频率，控制设备进行反洗的时间和次数。

Description

一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备

技术领域

本发明涉及水处理领域的净水设备，更具体地，涉及一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备。

背景技术

膜分离技术已广泛应用于水处理中，依据膜分离原理而开发出的净水设备种类越来越多，使得人们能够随时饮用到干净健康的水。但是目前大多数净水设备都是针对人口聚集较集中的地区，其多使用电气化控制，通过驱动电动泵、电动阀门等电气化设备来实现设备的运行和自动化控制，此类设备一般需要外接220V或380V电源。对于一些较为偏远，经济不发达、没有自来水或者完全无电的场合却无法使用。

针对这个问题，目前主要出现的三大类无电净水设备：一种是纯机械类，依靠手动泵为设备提供动力，内部不存在电气化元件，由于机械部件运行稳定不易损坏，所以此类设备可靠性较高；另一种是同时存在机械部件和电气元件，其使用其包含的自发电模块为设备提供电能或动力；第三种是利用自来水水压来为设备过滤提供动力。

但是目前已出现的各种设备在使用中却存在各种各样的问题，例如水处理量较小、无反洗、使用不便、自动化水平较低等问题。

例如，参见中国专利申请公开号CN203392945U的手动净水器，其主要结构为手动泵后连接膜过滤器、活性炭过滤器等过滤组件，通过手动泵进行吸水和为后续过滤提供动力，从而实现对原水的净化。但是，这种净水器技术无法实现反洗，且无法实现自动化控制。

又例如，参见中国专利申请公开号CN2851249的无电净水器，其主要通过自来水或其他带压水源为设备过滤提供动力。但是，这种净水器无法满足在野外等无自来水或其他带压水源的场合的使用需求。

又例如，参见中国专利申请公开号CN200951348的自发电自清洗净水器，其使用水轮发电机来为设备提供电能，从而实现自动化控制。但是这种净水器不能实现自动反洗，仅能使用手动转换阀来实现产水-反洗的变换，且其水轮发电机能否提供足够的电能来为设备提供进水水压和动力仍是未知数。

又例如，参见中国专利申请公开号CN204173956U的净水器，其含有手动和电动两种使用方法，手动通过手动泵为设备提供动力，电动使用蓄电池为电机提供动力。但是，这种净水器需对设备的蓄电池进行定时充电，对于无电场合无法长期使用，且其不包含反洗功能，设备无法长期正常运行。

又例如，参见中国专利申请公开号CN105314779A的净水器，其使用光伏发电为设备提供电能，使用电动泵提供过滤动力。但是，这种净水器不包含手动供水部分，故其在电气部件发生故障时无法正常使用。此外，电动泵消耗电力过快，需提供适当规模的太阳能发电设备才能满足设备的长期运行，故投资成泵较高。

又例如，参见中国专利申请公开号CN103732541B的纯机械无电净水器，其使用手动泵为设备过滤和为压力罐储水提供动力，并能实现自动反洗。但是，这种净水器的反洗利用压力罐内的水压大于磁力连接件的磁力时，闭合组件右移打开反洗通道，关闭产水通道和进水通道，使得反洗自动开始。故这种净水器在使用时会存在当人正在正常使用该设备时突然无法产水，摇杆无法移动的情况，使得设备无法使用。甚至假若使用者无法了解该设备的特点强行压动或抬动该摇杆可能造成设备或人身的损害，所以无法实现可控制时间的自动反洗。

因此，本领域迫切需要提供一种无需外接电源就能实现产水、反洗，并能实现自动化控制，且在内部电气化设备存在故障时依然能够正常产水的水处理设备，从而提高设备应对恶劣使用环境的能力。

发明内容

因此，本发明提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其无需外接电源就能实现产水、反洗，并能实现自动化控制，且在内部电气化设备存在故障时依然能够正常产水，从而提高设备应对恶劣使用环境的能力。

具体来说，在本发明的一个方面，一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，包括杠杆系统、进水系统、产水与反洗系统和电气系统，所述杠杆系统包括一主手动泵和一次级手动泵，所述产水与反洗系统包括一膜组件，所述膜组件包括一膜组件产水通道、一膜组件浓水通道和一膜组件进出水通道，其特征在于，所述产水与反洗系统中进一步包括：

一多通道自动控制器，包括：

一双向移动阀，设置在第一通道和第五通道之间；

第一电磁开关，包括第一常闭电磁开关和第一常开电磁开关，所述第一常开电磁开关连接第六通道和第七通道，所述第一常闭电磁开关连接第八通道和第九通道；

第二电磁开关，包括第二常闭电磁开关和第二常开电磁开关，所述第二常闭电磁开关连接所述第一通道和所述第五通道，所述第二常开电磁开关连接所述第五通道和第十通道；

其中，所述第一、第二常闭电磁开关和所述第一、第二常开电磁开关控制切换改变所连接通道的通断，进行产水与反洗状态的转换；

其中，所述第六通道的进口端连接所述主手动泵出水通道，所述第一通道一端连接压力罐入口，另一端连接所述次级手动泵进出水通道，所述第十通道的出口连接一产水口，所述第九通道的入口连接所述膜组件浓水通道，所述第八通道连接一浓水口，所述第七通道连接所述膜组件进出水通道，所述第五通道连接所述膜组件产水通道。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述双向移动阀进一步包括：

一双向移动阀阀芯；

第一复位弹簧和第二复位弹簧；

第二通道、第三通道和第四通道，所述第四通道与所述第五通道相连，所述第二通道与所述第一通道相连；

所述第一、第二复位弹簧置于所述双向移动阀阀芯两侧，在未通水状态下，所述双向移动阀芯位于第一侧，一密封圈将所述第三通道与所述第四通道隔开，一钢球在一第七复位弹簧作用下将所述第二通道与所述第五通道隔开，在通水状态下，所述第二、五通道内的压力会改变所述第七复位弹簧的受力状态，使得所述双向移动阀阀芯和所述钢球的位于第二侧，所述第二、五通道之间的连通或断开，实现所述双向移动阀的单向止回与自动泄压的切换。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述进水系统包括：

一预过滤器和一主手动泵，所述一设备进水通道连接所述预过滤器和所述主手动泵，一主动泵泄压通道与所述设备进水通道连通，在自动泄压的同时对所述预过滤器反冲洗。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，

所述电气系统控制所述第一、第二常开、常闭电磁开关的定时通断切换，改变通道之间的连通或断开状态，由此改变其内部通道水流的流向。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，

当所述第一通道压力较大时，所述双向移动阀芯移动到所述第一侧，使所述第一通道与所述第五通道连通以泄压，当所述第一通道内压力较小时，所述双向移动阀芯移动到所述第二侧，使所述第一通道与所述第五通道在所述次级手动泵作用下所述第一通道形成负压时连通。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述电气系统包括：

由一太阳能电池板和一手摇发电机组成的自发电系统，所述主手动泵的一主手动泵壳体通过第二连接杆与所述手摇发电机的一曲轴相连，通过所述杠杆系统的一摇杆转动所述曲轴使所述手摇发电机发电。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述电气系统进一步包括：

一定时开关功能控制模块，用以设置反洗时间和频率，控制反洗的时间和次数。

比较好的是，本发明还提供了一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述电气系统进一步包括：

一整流和充放电控制模块，用于将所述手摇发电机转动的电能储存在一蓄电池中，所述太阳能电池板在白天为所述蓄电池充电，所述蓄电池为所述定时开关功能控制模块供电。

本发明的有益效果如下：

提供一种无需外接电源就能实现产水、反洗，并能实现自动化控制，且在内部电气化设备存在故障时依然能够正常产水的水处理设备，从而提高设备应对恶劣使用环境的能力，使设备在无电情况下也能正常使用并能实现自动控制和自动冲洗。

本发明采用的多通道自动控制器将多通道集中到一个部件中并实现自动控制，减少了管道的使用，极大地缩减了设备内部空间。由于多通道自动控制器内采用了双向移动阀和泄压阀的存在，使得系统在压力较大时能够及时泄压，防止设备以及膜组件由于压力较大而损害。

反洗时间由带定时开关功能的集成电路设定，可根据客户使用频率、使用时间等情况，灵活调节反洗时间和频率，延长膜组件使用寿命，节约用水。

此外，手摇发电机、太阳能电池板等自发电设备的使用，使得设备自身能够实现电能的自给自足，不需外界提供电源即可使用，很适合野外等偏僻或落后环境下的使用。

本发明的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备能够实现反冲洗，极大地提高了膜的使用寿命，减少膜组件维护及更换频率。

设备运行状态指示灯与带定时开关功能的集成电路相连，使其在进行反洗时被点亮，为操作人员指示设备运行状态，及时停止对设备摇杆的操作，防止对设备及自身产生的损害；外接电源口与蓄电池相连，可为蓄电池充电或充当临时电源插座。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是根据本发明设备的组成示意图；

图2是根据本发明设备的进水系统在摇杆22上移时的状态示意图；

图3是根据本发明设备在摇杆22下压时的状态示意图；

图4是根据本发明设备在正常产水时产水与反洗系统状态示意图；

图5是根据本发明的设备第一通道161压力未达设定值2倍产水压力时双向移动阀182的状态示意图；

图6是根据本发明的设备的第一通道161压力达到设定值2倍产水压力时双向移动阀182的状态示意图；

图7是根据本发明的设备的主手动泵出水通道压力大于设定值3倍产水压力时进水部分状态示意图；

图8是根据本发明的设备在反洗时多通道自动控制器中第一电磁铁185部分状态示意图；

图9是根据本发明的设备在反洗时多通道自动控制器中第二电磁铁188部分状态示意图；以及

图10是根据本发明的设备在反洗时产水与反洗系统状态示意图。

附图标记：

1-泄压阀

2-主手动泵出水通道

3-设备进水通道

4-进水口

5-预过滤器

6-主手动泵

7-手摇发电机

8-太阳能电池板

9-整流和充放电控制模块

10-蓄电池

11-外接电源口

12-设备运行状态指示灯

13-带定时开关功能的集成电路

14-压力罐

15-压力罐进出水通道

16-多通道自动控制器内部通道

17-膜组件进出水通道

18-多通道自动控制器

19-膜组件

20-浓水口

21-膜组件产水通道

22-摇杆

23-膜组件浓水通道

24-设备浓水通道

25-产水口

26-设备产水通道

27-次级手动泵进出水通道

28-次级手动泵

29-主动泵泄压通道

30-第一连接杆

61-主动泵内部通道

62-第一单向阀

63-主手动泵活塞

64-主手动泵壳体

65-第二单向阀

71-第二连接杆

72-曲轴

161-第一通道

162-第二通道

163-第三通道

164-第四通道

165-第五通道

166-第六通道

167-第七通道

168-第八通道

169-第九通道

1610-第十通道

181-第一阀门

182-双向移动阀

183-密封圈

184-第二阀门

185-第一电磁铁

186-第三阀门

187-第四阀门

188-第二电磁铁

1811-第一磁铁

1812-第三复位弹簧

1813-第一阀芯

1821-第一复位弹簧

1822-第二复位弹簧

1823-第七复位弹簧

1824-钢球

1825-双向移动阀阀芯

1841-第二磁铁

1842-第四复位弹簧

1843-第二阀芯

1861-第三磁铁

1862-第五复位弹簧

1863-第三阀芯

1871-第四磁铁

1872-第六复位弹簧

1873-第四阀芯

281-次级手动泵活塞杆

282-次级手动泵内部通道

283-次级手动泵活塞

A-杠杆系统

B-进水系统

C-产水与反洗系统

D-电气系统

O-支点

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本公开的实施例。现在将详细参考本公开的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本公开中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本公开说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本公开。

如图1所示，本发明揭示的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，包括杠杆系统A、进水系统B、产水与反洗系统C和电气系统D共四个部分组成。

下面详细介绍各个系统的组成。

其中，杠杆系统A主要包括摇杆22和第一连接杆30组成，其中摇杆22的一端与第一连接杆30的一端连接，摇杆22有一个固定支点O。该杠杆系统A被配置为借助摇杆22来同时控制主手动泵6和次级手动泵28的抽吸和排水，第一连接杆30和次级手动泵活塞杆281，其中，通过上抬或下压所述摇杆22，使得主手动泵壳体64和所述次级手动泵活塞杆281同时上下移动，从而带动所述主手动泵壳体64和次级手动泵活塞283同时上下移动，分别为设备提供进水以及为所述压力罐14提供具有一定压力的水。

下面具体进一步介绍。

进水系统B，请进一步参见图2和3所示。

该进水系统B主要包括有预先过滤功能的预过滤器5，以及有自动泄压功能的主手动泵6组成，以及配合相关功能的其他构件。其中，杠杆系统A的第一连接杆30另一端下端固定连接一主手动泵6，该主手动泵6的进口通过一设备进水通道3与一预过滤器5相连，在该主手动泵6的进口还分支一通道设有一泄压阀1，设备进水通道3与主动泵泄压通道29连通，在自动泄压的同时能对预过滤器5进行反冲洗。图2中还进一步示意了主手动泵6的组成，包括主手动泵壳体64、与进水通道3相连的第一单向阀62、主手动泵内部通道61、主手动泵活塞63、和与出水通道2相连的第二单向阀65。

除了所述主手动泵6、所述设备进水通道3和所述主手动泵壳体64之外，所述进水系统B还包括：预过滤器5、进水口4、泄压阀1、主手动泵泄压通道29、主手动泵内部通道61、第一单向阀62、主手动泵活塞63、第二单向阀65；其中，

当所述摇杆22上抬时，所述第一连接杆30带动所述主手动泵壳体64下移，使得所述主手动泵内部通道61的体积变大形成负压，以及使得所述第一单向阀62打开，使待处理水从所述预过滤器5经由所述设备进水通道3进入所述主手动泵内部通道61；以及

当所述摇杆22下压时，所述第一连接杆30带动所述主手动泵壳体64上移，所述主手动泵活塞63挤压所述主动泵内部通道61中的水，使得所述第二单向阀65打开、所述第一单向阀62关闭，使所述主手动泵内部通道61中的水进入所述主手动泵出水通道2，从而为所述产水与反洗系统C供水。

上述结构的该主手动泵6在杠杆系统A的作用下实现自动抽吸原水，并排出具有一定压力的水用于过滤。

后面将具体结合图2和3介绍进水系统B的工作过程。

请参见图4所示的产水与反洗系统C，该产水与反洗系统C中包含由电气系统D控制其内部通道自动转换的多通道自动控制器18，将一般情况下外置的管路和电磁控制阀门集中在多通道自动控制器18内部，通过电气系统D的控制定时开闭内部多组电磁控制阀芯，改变内部多组通道之间的连通或断开状态，从而改变其内部通道水流的流向，实现产水与反洗状态的转换。

图示中虚线框所示为多通道自动控制器18，该控制器18由若干通道和若干控制开关组成，控制开关包括一个双向移动阀182、由第一电磁铁185控制的第二阀门184和第三阀门186，由第二电磁铁188控制的第一阀门181和第四阀门187，四个阀门的结构完全相同，只是控制的通道不同。

该多通道自动控制器18还包括十个通道，分别是：第一通道161、第二通道162、第三通道163、第四通道164、第五通道165、第六通道166、第七通道167、第八通道168、第九通道169、第十通道1610。其中，第二、第三、第四通道162～164是双向移动阀182接入的三个通道。

图4中比较清楚看出，压力罐14通过第一通道161与次级手动泵28相连，第一通道161还通过第一阀门181、双向移动阀182与第五通道165相连，第五通道165一端与膜组件产水通道21相连，第五通道165通过第四阀门187与第十通道1610相连。

第六通道166的一端与主手动泵出水通道2相连，另一端通过第二阀门184与第七通道167相连，第七通道167的另一端连接膜组件产水通道17。

第八通道168一端连接浓水口20，另一端通过第三阀门186连接第九通道169，第九通道169的另一端连接膜组件浓水通道23。

上述提到的两个电磁铁185、188控制的四个阀门结构完全相同，具体是：第一阀门181包括第一磁铁1811、第三复位弹簧1812、第一阀芯1813，第一磁铁1811与第一阀芯1813相固定，第三复位弹簧1812与第一磁铁1811相连，第一阀门181控制第一通道161与第五通道165的连通；第二阀门184包括第二磁铁1841、第四复位弹簧1842、第二阀芯1843，第二磁铁1841与第二阀芯1843相固定，第四复位弹簧1842与第二磁铁1841相连，第二阀门184控制第六通道166与第七通道167的连通；第三阀门186包括第三磁铁1861、第五复位弹簧1862、第三阀芯1863，第三磁铁1861与第三阀芯1863相固定，第五复位弹簧1862与第三磁铁1861相连，第三阀门186控制第八通道168与第九通道169的连通；第四阀门187包括第四磁铁1871、第六复位弹簧1872、第四阀芯1873，第四磁铁1871与第四阀芯1873相固定，第六复位弹簧1872与第四磁铁1871相连，第四阀门187控制第五通道165与第十通道1610的连通。

第一阀门181中的第一磁铁1811与第四阀门187中的第四磁铁1871和第二电磁铁188的端部靠近，第二阀门184中的第二磁铁1841与第三阀门186中的第三磁铁1861和第一电磁铁185的端部靠近，在通电状态下，通过设置合适的电流方向，使第一磁铁1811与第三磁铁1861和相靠近的电磁铁的端部磁性相异而相互吸引，第二磁铁1841与第四磁铁1871和相靠近的电磁铁的端部磁性相同而相互排斥，从而控制相应阀门的开闭，进而改变多通道自动控制器18中的内部通道，实现产水与反洗状态的转换；

所述双向移动阀182包括：所述第一复位弹簧1821、所述第二复位弹簧1822、所述第七复位弹簧1823、所述钢球1824、所述双向移动阀阀芯1825、所述密封圈183、所述第二通道162和所述第三通道163；其中，

第一复位弹簧1821与第二复位弹簧1822置于双向移动阀阀芯1825两侧，设备未通水状态下，双向移动阀芯位于左侧，密封圈183将第三通道163与第四通道164隔开，钢球1824在第七复位弹簧1823作用下将第二通道162与第五通道165隔开，在通水状态下，通道内的压力会改变弹簧的受力状态，使得双向移动阀阀芯1825和钢球1824的位置发生变化，通道之间的连通或断开状态被改变，从而实现双向移动阀单向止回功能与自动泄压功能的切换。

多通道自动控制器18内还含有同时具有自动泄压和单向止回功能的双向移动阀182，双向移动阀182在左右两侧内部通道内压力和两侧复位弹簧的作用下左右移动，使得双向移动阀182起到自动泄压和单向止回功能的切换，在第一通道161压力较大时双向移动阀182右移，使得第一通道161与第五通道165连通起到泄压阀的作用，当第一通道161内压力较小时双向移动阀182左移，使得第一通道161与第五通道165只有在次级手动泵28作用下使第一通道161形成负压时才会连通，起到单向阀的作用。

除了所述压力罐14、所述多通道自动控制器18、所述膜组件19、所述产水口25、所述浓水口20、所述设备浓水通道24、所述膜组件浓水通道23、所述膜组件产水通道21、所述膜组件进水通道17和所述多通道自动控制器内部通道16之外，所述产水与反洗系统C还包括：次级手动泵28、次级手动泵进出水通道27、设备产水通道26和压力罐进出水通道15；其中，

当所述摇杆22下压时，所述进水系统B将待处理水通过所述主手动泵出水通道2压入所述多通道自动控制器18，经由所述膜组件进水通道17进入所述膜组件19；经过所述膜组件19过滤后，水经由所述膜组件产水通道21再次进入所述多通道自动控制器18；此时，由于所述次级手动泵活塞杆281上移，使得次级手动泵内部通道282的体积增大，所述次级手动泵内部通道282形成负压，使得进入所述多通道自动控制器18的部分净化水经由所述次级手动泵进出水通道27进入所述次级手动泵内部通道282，并且其他净化水经由所述设备产水通道26流出所述产水口25；

当所述摇杆22上抬时，由于所述进水系统B中的第二单向阀65关闭，使得所述主动泵出水通道2内没有水流入所述多通道自动控制器18；此时，所述次级手动泵活塞杆281下移，将所述次级手动泵内部通道282中的水压入所述压力罐14中，直至所述压力罐14中的水压达到设定值；当继续向所述压力罐14中压入水，则使得所述压力罐14和第一通道161内的压力增大，则双向移动阀182右移，使得所述第一通道161和所述压力罐14内的水流入第五通道165中，使得所述第一通道161和所述压力罐14内的压力保持最大设定值；

当时间达到所述带定时开关功能的集成电路13所设定的反洗时间时，第一电磁铁185和第二电磁铁188通电，使得它们的磁性与各阀门上方磁铁相反，从而使得第一阀门181打开、第二阀门184关闭、第三阀门186打开、第四阀门187关闭；由于先前所述压力罐14内储存着高于产水压力2倍的水，因此当所述第一阀门181打开后，所述压力罐14中的水通过所述压力罐进出水通道15进入所述多通道自动控制器18，并经由所述膜组件产水通道21进入所述膜组件19，水从膜外侧流向膜内侧，达到反冲洗目的；然后，膜内侧浓水经由所述膜组件浓水通道23进入所述多通道自动控制器18，经由第八通道168流出所述浓水口20，从而达到反洗目的；以及

当反洗时间完成后，所述第一电磁铁185和所述第二电磁铁188自动断电、磁性消失，从而在复位弹簧作用下使得所述第一阀门181关闭、所述第二阀门184打开、所述第三阀门186关闭、所述第四阀门187打开，使所述多通道自动控制器18回到正常产水状态。

含有的带定时开关功能的集成电路13的电气系统D，所述电气系统D含有以太阳能电池板8和手摇发电机7为主体的自发电系统，主手动泵6的主手动泵壳体64通过第二连接杆71与手摇发电机7的曲轴72相连，借用人摇动摇杆22时的力来转动曲轴72使发电机发电，而且其含有的带定时开关功能的集成电路13能够实现对多通道自动控制器18的自动控制，通过设置反洗时间和频率，控制设备进行反洗的时间和次数。

除了所述手摇发电机7、所述带定时开关功能的集成电路13、所述太阳能电池板8和所述蓄电池10之外，所述电气系统D还包括：整流和充放电控制模块9、设备运行状态指示灯12和外接电源口11；其中，

随着所述进水系统B中的所述主手动泵壳体64的上下移动，手摇发电机的曲轴72在第二连接杆71的驱动下进行转动，并通过所述整流和充放电控制模块9将电能储存在所述蓄电池10中；所述太阳能电池板8在白天为所述蓄电池10充电；所述蓄电池10为所述带定时开关功能的集成电路13提供电能；所述带定时开关功能的集成电路13根据设定的反洗时间控制所述多通道自动控制器18，使得所述多通道自动控制器内部通道16发生变化，所述设备运行状态指示灯12与所述带定时开关功能的集成电路13相连，使其在进行反洗时被点亮，为操作人员指示设备运行状态；所述外接电源口11与所述蓄电池10相连，为所述蓄电池10充电或充当临时电源插座。

在附近有河流的的野外，将本设备置于高于河流液面以上，将预过滤器5置于河流液面下，将预过滤器5与设备进水通道3相连。设备状态如图1所示。

如图2所示，上抬摇杆22，第一连接杆30带动主手动泵壳体64下移，主手动泵内部通道61体积变大形成负压，第一单向阀62打开，第二单向阀65关闭，河水从预过滤器5经由设备进水通道3进入主手动泵内部通道61。由于进水系统B中的第二单向阀65是关闭的，使得主动泵出水通道2内没有水流入多通道自动控制器18。预过滤器5对进水进行预处理，防止颗粒进入主手动泵6内。

如图3所示，当摇杆22上抬到顶后，下压摇杆22，第一连接杆30带动主手动泵壳体64上移，主手动泵活塞63挤压主动泵内部通道61中的水，使得第二单向阀65打开，第一单向阀62关闭，主手动泵内部通道61中的水经由主手动泵出水通道2被压入多通道自动控制器18的第六通道166。

如图4所示，进入第六通道166的水经由第七通道167、膜组件进水通道17进入膜组件19，水从膜内侧流向膜外侧，经过过滤后的净化水经由膜组件产水通道21再次进入第五通道165。此时由于次级手动泵活塞杆281上移，使得次级手动泵内部通道282体积增大，次级手动泵内部通道282、第一通道161内压力为负值，双向移动阀阀芯1825在第一复位弹簧1821和第二复位弹簧1822的相互作用下处于左侧位置，钢球1824左移，使得第五通道165与第一通道161经由第二通道162连通，进入第五通道165的部分净化水经由次级手动泵进出水通道27进入次级手动泵内部通道282，其他净化水经由设备产水通道26流出产水口25。此时由于双向移动阀182在左侧，密封圈183将第三通道163与第四通道164隔离开，防止净化水流入第五通道165，以及防止压力罐14中的水经由第三通道163、第四通道164流入第五通道165，具体见图5。

再次上抬摇杆22，进水系统B将河水吸入主动泵内部通道61，此时次级手动泵活塞杆281下压，将次级手动泵内部通道282中的水经过次级手动泵进出水通道27、第一通道161、压力罐进出水通道15压入压力罐14中。

随着人不断地上抬、下压循环操作摇杆22，设备不断产水，压力罐14中储存越来越多的水，压力罐14的压力越来越大。当摇杆22上抬时，次级手动泵内部通道282体积减小，第一通道161内压力增大，当其压力低于设定值一般取2倍产水压力时，双向移动阀182依然在左侧位置，钢球1824在第一通道161内的压力和第七复位弹簧1823的压力作用下右移，使得第二通道162与第五通道165被隔开，密封圈183将第三通道163与第四通道164隔开，第一通道161内的水只能被压入压力罐14中。

如图6所示，当第一通道161内的压力大于设定值例如2倍产水压力时，双向移动阀182在压力和第一复位弹簧1821、第二复位弹簧1822的相互作用下右移，此时第二通道162与第五通道165依然被钢球1824隔开，但此时第三通道163与第四通道164连通，第一通道161内的水通过第二通道162、第四通道164进入第五通道165，达到泄压的目的，直至第一通道161内压力低于设定值例如2倍产水压力，双向移动阀阀芯1825左移，第三通道163与第四通道164被重新隔开。

随着设备逐渐使用，膜逐渐被堵塞，主动泵出水通道2内的压力逐渐增大。当主手动泵出水通道2内的压力过大一般取3倍产水压力时，泄压阀1打开，主手动泵出水通道2中的水经由主手动泵泄压通道29进入设备进水通道3，由预过滤器5内部流出，从而对预过滤器5进行反冲洗，防止产水压力过大最膜组件中膜丝的损害，具体见图7。

为保证膜组件寿命，需要定期对膜进行反冲洗。通过带定时开关功能的集成电路13来设定反洗时间和反洗频率。设备在未达到带定时开关功能的集成电路13所设定的反洗时间时，通过上抬和下压摇杆22，使得设备处于正常产水状态，此时第一电磁铁185和第二电磁铁188未通电，第一阀门181关闭、第二阀门184打开、第三阀门186关闭以及第四阀门187打开，如图4状态所示。

但当达到带定时开关功能的集成电路13所设定的反洗时间时，第一电磁铁185和第二电磁铁188通电，如图8、图9和图10所示。第一电磁铁185上方为负极、下方为正极，第二电磁铁188左侧为负极、右侧为正极，由于第一磁铁1811、第二磁铁1841、第三磁铁1861和第四磁铁1871与电磁铁靠近侧均为正极而磁铁均与相应阀芯紧固连接，电磁铁与磁铁磁性相反使其相互吸引、磁性相同则相互排斥，导致第一阀芯1813上移，使得第一通道161与第五通道165连通，第四阀芯1873下移使得第五通道165与第十通道1610关闭，第三阀芯1863右移使得第九通道169与第八通道168连通，第二阀芯1843左移使得第六通道166与第七通道167断开。由于之前压力罐内储存着高压水，当第一阀门181打开后，压力罐14中水通过第一通道161经由第五通道165、膜组件产水通道21进入膜组件19，水从膜外侧流向膜内侧，达到反冲洗目的，而后膜内侧浓水经由膜组件浓水通道23进入第九通道169并由第八通道168流出浓水口20，从而达到反洗目的。当反洗时间完成后，第一电磁铁185和第二电磁铁188自动断电，其无磁性，在各复位弹簧作用下，第一阀门181关闭、第二阀门184打开、第三阀门186关闭、第四阀门187打开，多通道自动控制器18回到正常产水状态。

随着进水系统B中的主手动泵壳体64上下移动，手摇发电机曲轴71在第二连接杆72的驱动下进行逆时针转动，并通过整流和充放电控制模块9将电能储存在蓄电池10中；太阳能电池板8在白天为蓄电池10充电；蓄电池10为带定时开关功能的集成电路13提供电能；带定时开关功能的集成电路13根据设定的反洗时间控制多通道自动控制器18，使得多通道自动控制器内部通道16发生变化，压力罐14中的高压水通过膜组件产水通道21流入膜组件19，并由膜组件浓水通道23流出膜组件19，从而实现反冲洗。设备运行状态指示灯12与带定时开关功能的集成电路13相连，使其在进行反洗时被点亮，为操作人员指示设备运行状态，及时停止对设备摇杆的操作，防止对设备及自身产生的损害；外接电源口11与蓄电池10相连，可为蓄电池10充电或充当临时电源插座。

双向移动阀182右移压力设定值即反洗压力可根据需要更换适合的第一复位弹簧1821和第二复位弹簧1822来实现。

多通道自动控制器18的自动控制是通过集成电路控制电磁铁的通断从而控制多通道自动控制器内部阀门的开闭来实现的。

综上所述，本发明提供一种无需外接电源就能实现产水、反洗，并能实现自动化控制，且在内部电气化设备存在故障时依然能够正常产水的水处理设备，从而提高设备应对恶劣使用环境的能力，使设备在无电情况下也能正常使用并能实现自动控制和自动冲洗。

非常重要的一点是，本发明采用的多通道自动控制器将多通道集中到一个部件中并实现自动控制，减少了管道的使用，极大地缩减了设备内部空间。由于多通道自动控制器内采用了双向移动阀和泄压阀的存在，使得系统在压力较大时能够及时泄压，防止设备以及膜组件由于压力较大而损害。反洗时间由带定时开关功能的集成电路设定，可根据客户使用频率、使用时间等情况，灵活调节反洗时间和频率，延长膜组件使用寿命，节约用水。

本发明的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备能够实现反冲洗，极大地提高了膜的使用寿命，减少膜组件维护及更换频率。

虽然为了清楚和理解的目的，已对本发明进行了详细的描述，但是在阅读了本申请说明书之后，本领域技术人员将会明白，在不偏离本发明的精神和实质的前提下，可以对本发明进行各种修改和改变，这些修改和改变均落入所附权利要求书及其等价内容所包括的范围之内。

Claims (8)

1.一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，包括杠杆系统、进水系统、产水与反洗系统和电气系统，所述杠杆系统包括一主手动泵和一次级手动泵，所述产水与反洗系统包括一膜组件，所述膜组件包括一膜组件产水通道、一膜组件浓水通道和一膜组件进出水通道，其特征在于，所述产水与反洗系统中进一步包括：

一多通道自动控制器，包括：

一双向移动阀，设置在第一通道和第五通道之间；

第一电磁开关，包括第一常闭电磁开关和第一常开电磁开关，所述第一常开电磁开关连接第六通道和第七通道，所述第一常闭电磁开关连接第八通道和第九通道；

第二电磁开关，包括第二常闭电磁开关和第二常开电磁开关，所述第二常闭电磁开关连接所述第一通道和所述第五通道，所述第二常开电磁开关连接所述第五通道和第十通道；

其中，所述第一、第二常闭电磁开关和所述第一、第二常开电磁开关控制切换改变所连接通道的通断，进行产水与反洗状态的转换；

其中，所述第六通道的进口端连接所述主手动泵出水通道，所述第一通道一端连接压力罐入口，另一端连接所述次级手动泵进出水通道，所述第十通道的出口连接一产水口，所述第九通道的入口连接所述膜组件浓水通道，所述第八通道连接一浓水口，所述第七通道连接所述膜组件进出水通道，所述第五通道连接所述膜组件产水通道。

2.根据权利要求1所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述双向移动阀进一步包括：

一双向移动阀阀芯；

第一复位弹簧和第二复位弹簧；

第二通道、第三通道和第四通道，所述第四通道与所述第五通道相连，所述第二通道与所述第一通道相连；

所述第一、第二复位弹簧置于所述双向移动阀阀芯两侧，在未通水状态下，所述双向移动阀芯位于第一侧，一密封圈将所述第三通道与所述第四通道隔开，一钢球在一第七复位弹簧作用下将所述第二通道与所述第五通道隔开，在通水状态下，所述第二、五通道内的压力会改变所述第七复位弹簧的受力状态，使得所述双向移动阀阀芯和所述钢球的位于第二侧，所述第二、五通道之间的连通或断开，实现所述双向移动阀的单向止回与自动泄压的切换。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述进水系统包括：

一预过滤器和一主手动泵，所述一设备进水通道连接所述预过滤器和所述主手动泵，一主动泵泄压通道与所述设备进水通道连通，在自动泄压的同时对所述预过滤器反冲洗。

4.根据权利要求3所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，

所述电气系统控制所述第一、第二常开、常闭电磁开关的定时通断切换，改变通道之间的连通或断开状态，由此改变其内部通道水流的流向。

5.根据权利要求4所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，

当所述第一通道压力较大时，所述双向移动阀芯移动到所述第一侧，使所述第一通道与所述第五通道连通以泄压，当所述第一通道内压力较小时，所述双向移动阀芯移动到所述第二侧，使所述第一通道与所述第五通道在所述次级手动泵作用下所述第一通道形成负压时连通。

6.根据权利要求5所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述电气系统包括：

由一太阳能电池板和一手摇发电机组成的自发电系统，所述主手动泵的一主手动泵壳体通过第二连接杆与所述手摇发电机的一曲轴相连，通过所述杠杆系统的一摇杆转动所述曲轴使所述手摇发电机发电。

7.根据权利要求6所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述电气系统进一步包括：

一定时开关功能控制模块，用以设置反洗时间和频率，控制反洗的时间和次数。

8.根据权利要求7所述的一种具有自发电和自动反冲洗功能的集成手动净水设备，其特征在于，所述电气系统进一步包括：

一整流和充放电控制模块，用于将所述手摇发电机转动的电能储存在一蓄电池中，所述太阳能电池板在白天为所述蓄电池充电，所述蓄电池为所述定时开关功能控制模块供电。