CN108083467A - 净水设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种净水设备，其包括主水流管路、主处理装置、增压装置、废水排放管路、回流管路、和控制器。主水流管路包括原水进水管路和净水出水管路。主处理装置设置在主水流管路中，以用于将由原水进水管路进入的原水处理成为净化水、并可通过净水出水管路流出。增压装置设置在主水流管路中、并位于主处理装置的上游，以增加原水的压力使其能穿过主处理装置。废水排放管路与主处理装置连接以供主处理装置处理过程中产生的废水排出。回流管路的两端与主水流管路连通，其第一端设置于主处理装置的下游，而第二端则设置于增压装置的上游。控制器与增压装置电性连接；当净水出水管路关闭时，控制器可作动地启动所述增压装置，以驱使位于主处理装置下游的净化水通过回流管路与位于主处理装置上游的原水混合，并通过主处理装置处理成净化水，同时，生成的废水通过废水排放管路排出。

Description

净水设备

技术领域

本发明涉及净水设备，具体涉及一种设置有净水回流管路的净水设备。

背景技术

近些年来，家用净水设备，如反渗透净水机作为健康产品已越来越受到消费者的关注。反渗透净水机是利用反渗透(Reverse Osmosis，RO)膜的分离功能，将原水施以一定的压力情况下通过反渗透膜，净化过的、不含有杂质的水透过反渗透膜流出，即为纯水。原水中的杂质、可溶性有机物、细菌等则无法通过反渗透膜而相对浓缩后(即为浓水或废水)通过废水排放管路排出。

然而，使用过的净水机如果停止较长的时间不使用后，设置于反渗透膜下游的后置活性炭滤芯会滋生大量的细菌，导致再次使用时初始的出水会微生物超标或出现异味，从而达不到直饮水的卫生标准，不宜用户引用。现有技术中，会在使用前或长期不使用后，通过对滤芯进行冲洗再制水来解决上述问题。然而，对滤芯进行冲洗会生成大量的废水，也会影响滤芯的寿命。现有的冲洗方式例如，加大滤芯冲洗流速，此种冲洗方式可以保证滤芯内部浓度等于原水浓度，但会导致冲洗水量多。或者使用纯水冲洗滤芯，此种冲洗方式需要消耗大量的水，比如冲洗需要1升纯水，一台1∶1的机器其实相当于此次冲洗浪费了2升水，而在纯水冲洗的同时由于扩散的存在，实际浸泡反渗透膜的浓度也接近原水浓度了。

有鉴于此，有必要对现有的净水设备予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净水设备，其利用净水对滤芯进行冲洗，以使滤芯得到充分地冲洗，同时能减少水量的消耗。

本发明的目的在于提供一种净水设备，其包括主水流管路、主处理装置、增压装置、废水排放管路、回流管路、和控制器。主水流管路包括原水进水管路和净水出水管路。主处理装置设置在主水流管路中，以用于将由原水进水管路进入的原水处理成为净化水、并可通过净水出水管路流出。增压装置设置在主水流管路中、并位于主处理装置的上游，以增加原水的压力使其能穿过主处理装置。废水排放管路与主处理装置连接以供主处理装置处理过程中产生的废水排出。回流管路的两端与主水流管路连通，其第一端设置于主处理装置的下游，而第二端则设置于增压装置的上游。控制器与增压装置电性连接；当净水出水管路关闭时，控制器可作动地启动所述增压装置，以驱使位于主处理装置下游的净化水通过回流管路与位于主处理装置上游的原水混合，并通过主处理装置处理成净化水，同时，生成的废水通过废水排放管路排出。

作为本发明的进一步改进，该净水设备还包括设置在回流管路中的单向阀。

作为本发明的进一步改进，单向阀具有最小开启压力。

作为本发明的进一步改进，该净水设备还包括设置在净水出水管路中的加热装置和位于加热装置上游的流量调节装置，以加热净化水、并在净化水加热前对其限流。

作为本发明的进一步改进，流量调节装置对净化水进行限流时，净水出水管路中位于流量调节装置上游部分的水压小于或等于单向阀的最小开启压力。

作为本发明的进一步改进，当净水出水管路关闭时，控制器根据主水流管路中的水质或水压、或净水出水管路持续关闭的时间来决定增压装置的启动。

作为本发明的进一步改进，主处理装置包含反渗透(Reverse Osmosis，RO) 膜滤芯、超滤膜滤芯、陶瓷膜滤芯、纳滤膜滤芯中的一个或多个。

作为本发明的进一步改进，该净水设备还包括设置在主处理装置上游、与原水进水管路连接的预处理装置，预处理装置包含聚丙烯(polypropylene，PP) 棉滤芯、颗粒活性炭滤芯、或压缩活性炭滤芯中的一个或多个。

作为本发明的进一步改进，该净水设备还包括设置在主处理装置的下游、与净水出水管路连接的后置处理装置，后置处理装置包含活性炭滤芯。

作为本发明的进一步改进，回流管路的第一端位于后置处理装置的下游。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置回流管路，在需要冲洗滤芯时可使管路中的净水回到主处理装置前端，与原水混合形成低浓度的水，从而有效降低进水浓度而使得主过滤装置中的滤芯冲洗更为充分；此外，相比全部通过净水冲洗滤芯可减少水量的消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的净水设备在第一实施方式中的工作原理示意图；

图2是本发明的净水设备在第二实施方式中的工作原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明的净水设备适于家庭应用，可以是单独的净水机，也可以是具有净水功能的家用电器设备，如具备净水功能的燃气或电热水器等。

如图1所示，净水设备100包括主水流管路，设置在主水流管路中、沿水流方向依次分布的预处理装置21、主处理装置22、和后置处理装置23。主水流管路包括原水进水管路11、净水出水管路12、以及连接在原水进水管路11和净水出水管路12之间的部分。其中，原水进水管路11连接在预处理装置21的前端，净水出水管路12连接在后置处理装置23的后端。

预处理装置21主要用来对原水进行粗过滤。预处理装置包含PP (polypropylene，聚丙烯)棉滤芯、颗粒活性炭滤芯、或压缩活性炭滤芯中的一个或多个。其中，PP棉滤芯的孔径大约为5微米，可以过滤掉原水中的泥沙、铁锈、胶体、悬浮物等大于5微米的颗粒性杂质；颗粒活性炭可以用来去除原水中的异色、异味、余氯、有机物、部分重金属等对人体有害的物质；压缩活性炭则通常用来进一步吸附原水中的异色、异味、余氯、有机物等。主处理装置22包含反渗透(Reverse Osmosis，RO)膜滤芯、超滤膜滤芯、陶瓷膜滤芯、纳滤膜滤芯中的一个或多个。本实施方式中，主处理装置22包含反渗透膜滤芯。反渗透膜的孔径通常只有万分之一微米，所以水中微细不纯的杂质、可溶性有机物、细菌等无法渗透过反渗透膜滤芯。从而，反渗透膜滤芯将纯水和其他杂质分离，透过反渗透膜滤芯的纯水进一步流入位于主过滤装置22下游的后过滤装置23，而包含杂质的浓水则通过与主处理装置连接的废水排放管路14排出。后置处理装置23通常包含活性炭滤芯，用于调节出水的PH值，改善口感。需要说明的是，在其他实施方式中，预处理装置21和后处理装置23并非必须，或者在净水设备外的水路中已有布置，所以可以省去。

在预处理装置21和主处理装置22之间还设有一增压装置31，在本实施方式中为增压泵，用于把原水的压力增加到5到8Kg/cm2，从而使高压的原水中的水分子能够渗透过主处理装置22中的反渗透滤芯。净水设备100还包括一回流管路13，其两端与主水流管路连通，其第一端131设置于主处理装置22的下游，而第二端132则设置于增压装置32的上游，用于使经过主处理装置22处理得到的净化水(本实施方式中为可直接饮用的纯水)回到主处理装置22的上游，从而再进行制水的过程。本实施方式中，回流管路13的第一端131设置在位于后处理装置23后端的净水出水管路12上。优选地，在回流管路13上设有一单向阀135，用于限定回流管路13中的水流方向只能是从第一端131到第二端132。

净水设备100还包括设置在预处理装置21和增压装置32之间的主水路上的进水电磁阀31、设置在净水出水管路12上的出水电磁阀34、设置在废水排放管路14上的废水电磁阀33或废水比。一控制器40与上述进水电磁阀31、出水电磁阀34、废水电磁阀33、以及增压装置32电性连接。该控制器40可以是由若干电子元件按照一定布线方式连接而成的逻辑控制电路；也可以是存储有程序指令的微控制器(MCU)；或者是具有专有用途的集成芯片，如现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等。

当位于净水出水管路12上的出水电磁阀34关闭后，控制器40可以通过管路中的TDS(Total Dissolved Solids，总溶解性固体物质)传感器来检测主水流管路中的水质，或通过管路中的压力传感器来检测主水流管路中的水压，或通过计时统计出水电磁阀34持续关闭的时间。当上述获得的参数超过预先设定的阈值时，控制器40开启增压装置32工作，从而净水出水管路12中的净化水会通过回流管路14回到主处理装置22的前端，并与此地的原水混合，混合后的水通过主处理装置22处理后又变为净化水，同时，分离出来的浓水/废水通过废水排放管路14排出。通过这种方式，可将由于长期未使用而在管路中滋生的细菌滤除，并且，净化水与原水混合形成低浓度的水，可有效降低进水浓度而使得主过滤装置22中的滤芯冲洗更为充分，此外，相比全部通过净化水冲洗滤芯可减少水量的消耗。

图2所示的是本发明净水设备的另一种实施方式。本实施方式中，净水设备200的净水出水管路包括并联设置的冷净水出水管路121和热净水出水管路 122。净水设备200还包括设置在热净水出水管路122中的流量调节装置36和加热装置37。加热装置37可以是大功率的电加热棒，用来对将通过净水龙头 90排出的净化水进行即时加热。流量调节装置36设置在加热装置37的上游，用来限制待加热的净化水的流量，以避免水流过大而无法加热到设定温度。流量调节装置36可以是由电机驱动的调节阀门，在优选的实施方式中，流量调节装置还可以整合有流量计和单向阀。出水电磁阀34设置在冷净水出水管路121 中以用于控制该管路中流动的净水。在热净水出水管路122中还设有用于控制该管路中净水流动的另一出水电磁阀35。该两个出水电磁阀34、35，以及流量调节装置36、加热装置37均与控制器40电性连接。

本实施方式中，位于回流管路上的单向阀136具有最小开启压力，如 2.5Kg/cm2。也就是说，当回流管路13中的水压低于2.5Kg/cm2时，单向阀不仅起到止逆的作用，还起到截止的作用；而当回流管路13中的水压达到或超过 2.5Kg/cm2时，单向阀136开启。在此过程中，单向阀相当于一个水压控制装置。

净水龙头90打开，需要输出热的净水时，增压装置32工作，与此同时，流量调节装置36和加热装置37也工作。由于增压装置32的增压以及流量调节装置36的限流，使得主处理装置22下游和流量调节装置36上游的管路中的水压上升。如果水压过高，在管路中产生憋压，会对反渗透膜的寿命以及过滤效果造成影响，同时也会因为压力变化造成热的净水出水温度控制不准确。由于在回流管路13中设置了具有最小开启压力的单向阀136，当回流管路的第一端 131与该单向阀136之间的水压达到预定值，即最小开启压力时，单向阀136打开，此时，净水出水管路中位于流量调节装置36上游部分的水压就不会再继续上升而超过该预定值，从而避免由于压力过高而对反渗透膜造成影响，进而确保出水水质达到健康标准，同时保证出水温度精准控制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种净水设备，其特征在于，该净水设备包括：

主水流管路，包括原水进水管路和净水出水管路；

主处理装置，设置在所述主水流管路中，以用于将由原水进水管路进入的原水处理成为净化水、并可通过净水出水管路流出；

增压装置，设置在所述主水流管路中、并位于主处理装置的上游，以增加原水的压力使其能穿过主处理装置；

废水排放管路，与所述主处理装置连接以供主处理装置处理过程中产生的废水排出；

回流管路，其两端与主水流管路连通，其第一端设置于主处理装置的下游，而第二端则设置于增压装置的上游；

控制器，与所述增压装置电性连接；当净水出水管路关闭时，所述控制器可作动地启动所述增压装置，以驱使位于主处理装置下游的净化水通过回流管路与位于主处理装置上游的原水混合，并通过主处理装置处理成净化水，同时，生成的废水通过废水排放管路排出。

2.根据权利要求1所述的净水设备，其特征在于：该净水设备还包括设置在回流管路中的单向阀。

3.根据权利要求2所述的净水设备，其特征在于：所述单向阀具有最小开启压力。

4.根据权利要求3所述的净水设备，其特征在于：该净水设备还包括设置在净水出水管路中的加热装置和位于加热装置上游的流量调节装置，以加热净化水、并在净化水加热前对其限流。

5.根据权利要求4所述的净水设备，其特征在于：所述流量调节装置对净化水进行限流时，净水出水管路中位于流量调节装置上游部分的水压小于或等于所述单向阀的最小开启压力。

6.根据权利要求1所述的净水设备，其特征在于：当净水出水管路关闭时，所述控制器根据主水流管路中的水质或水压、或净水出水管路持续关闭的时间来决定所述增压装置的启动。

7.根据权利要求1所述的净水设备，其特征在于：所述主处理装置包含反渗透(ReverseOsmosis，RO)膜滤芯、超滤膜滤芯、陶瓷膜滤芯、纳滤膜滤芯中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的净水设备，其特征在于：该净水设备还包括设置在主处理装置上游、与原水进水管路连接的预处理装置，所述预处理装置包含聚丙烯(polypropylene，PP)棉滤芯、颗粒活性炭滤芯、或压缩活性炭滤芯中的一个或多个。

9.根据权利要求1所述的净水设备，其特征在于：该净水设备还包括设置在主处理装置的下游、与净水出水管路连接的后置处理装置，所述后置处理装置包含活性炭滤芯。

10.根据权利要求9所述的净水设备，其特征在于：所述回流管路的第一端位于后置处理装置的下游。