CN108328759A - 一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法及净水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法及净水系统，同时考虑不同滤芯的使用时间和流量值，并具备报警提示功能，使用户可以方便的知道自己使用的净水器什么时候需要更换滤芯，需要更换哪根滤芯，降低成本，提高净化效果；在RO膜滤芯的前后端分别设置TDS检测传感器，引入RO产水率和水质TDS影响比重做为修正系数，进一步精确计算滤芯寿命，尤其是RO膜滤芯的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及净水技术领域，尤其是一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法及使用这种方法确认滤芯寿命的净水系统。
背景技术
随着水资源污染的日益严重，净水器得到了广泛应用，过滤效果最好的反渗透净水器更是得到前所未有的青睐。而目前市场上的净水器的滤芯更换频率都是按照经验值来进行设置，并没有考虑到用户的使用频率以及当地的水质情况，这是非常不合理的，而且净水器中一般都采用多根滤芯，不同的滤芯材质不同，起到的过滤作用不同，同时寿命也不同，因此需要一种更加合理的滤芯寿命计算方法，并且具有可自动提示的功能，使得用户可以方便的知道自己使用的净水器什么时候需要更换滤芯，或是需要更换哪根滤芯。
发明内容
本发明主要目的在于解决上述问题和不足，首先提供一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，具体技术方案为：
一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，所述确认方法包括以下步骤：
S1：初始化不同滤芯的寿命值；
S2：分别累计不同滤芯的使用时间，确认是否达到寿命值，如是，报警提示哪根滤芯需更换，如否，进入下一步骤；
S3：分别累计各滤芯流量，分别确认各滤芯累计流量是否达到寿命值，如是，报警提示哪根滤芯需更换，如否，返回步骤S2；
S4：更换掉寿命到期的滤芯后，该滤芯返回S1步骤，其他滤芯返回步骤S2。
进一步的，所述净水系统包括前置滤芯，所述前置滤芯的进水管上设置有流量传感器，所述前置滤芯的累计流量为所述流量传感器的累计流量。
进一步的，所述净水系统包括后置滤芯和增压泵，所述后置滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*流速/流量，所述流速/流量为所述后置滤芯的进水流速/流量；或所述净水系统还包括RO膜滤芯，所述后置滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*所述增压泵的额定流量*RO产水率。
进一步的，所述净水系统包括具有RO膜滤芯的反渗透过滤器及增压泵，所述RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*流速/流量，所述流速/流量为所述RO膜滤芯的出水流速/流量；或所述RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*所述增压泵的额定流量。
进一步的，所述净水系统包括具有RO膜滤芯的反渗透过滤器及增压泵，所述RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*所述增压泵的额定流量*修正系数，所述修正系数可为固定数值的调整系数，或是RO产水率、进水水质TDS影响比重、出水水质TDS影响比重三种影响系数中的一种、任意两种系数组合的乘积或三种系数的乘积。
进一步的，当0≤进水水质TDS值≤250时，进水水质TDS影响比重在0.98至1.0之间取值；当250≤进水水质TDS值≤375时，进水水质TDS影响比重在1.0至1.015之间取值；当375≤进水水质TDS值≤500时，进水水质TDS影响比重在1.015至1.025之间取值；当500≤进水水质TDS值≤1000时，进水水质TDS影响比重在1.025至1.15之间取值；当进水水质TDS值≥1000时，进水水质TDS影响比重在1.15至1.24之间取值。
进一步的，当0≤进水水质TDS值≤250时，进水水质TDS影响比重为0.99；当250≤进水水质TDS值≤375时，进水水质TDS影响比重为1.01；当375≤进水水质TDS值≤500时，进水水质TDS影响比重为1.02；当500≤进水水质TDS值≤1000时，进水水质TDS影响比重为1.06；当进水水质TDS值≥1000时，进水水质TDS影响比重为1.19。
进一步的，当出水水质TDS值≤100时，出水水质TDS影响比重为1。
进一步的，当出水水质TDS值大于100时，系统认为RO膜滤芯损坏，提醒用户注意。
同时，本发明还提供了一种净水系统，所述净水系统采用前文所述的滤芯使用寿命的确认方法来判断其滤芯是否寿命到期需要更换。
综上所述，本发明提供的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法以及净水系统，同时考虑不同滤芯的使用时间和流量值，并具备报警提示功能，使用户可以方便的知道自己使用的净水器什么时候需要更换滤芯，需要更换哪根滤芯，降低成本，提高净化效果；在RO膜滤芯的前后端分别设置TDS检测传感器，引入RO产水率和水质TDS影响比重做为修正系数，进一步精确计算滤芯寿命，尤其是RO膜滤芯的寿命。
附图说明：
图1：本发明一种净水系统组成示意图；
图2：本发明一种净水系统中前置滤芯使用寿命的确认流程示意图；
图3：本发明一种净水系统中后置滤芯使用寿命的确认流程示意图；
图4：本发胆一种净水系统中RO膜滤芯使用寿命的确认流程示意图；
其中：自来水接口1，流量传感器2，低压开关3，折纸滤芯4，前置碳棒5，洁净水接口6，温度传感器7，进水电磁阀8，进水TDS传感器9，增压泵10，反渗透过滤器11，高压开关12，出水TDS传感器13，后置碳棒14，纯水接口15，浓水接口16，冲洗电磁阀17，废水比18，电磁阀19。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，一种净水系统，在自来水接口1与纯水接口15之间的用水管路上，连通净水系统，净水系统包括通过管路顺序连接的前置过滤器、增压泵10、反渗透过滤器11、高压开关12和后置过滤器，在本实施例中，前置过滤器包括折纸滤芯4和前置碳棒5，反渗透过滤器11内设有RO膜滤芯，后置过滤器为后置碳棒14，在反渗透过滤器11的出水端的管路上设置有出水TDS传感器13，用以检测反渗透过滤器11的出水TDS值，在入水端的管路上设置进水TDS传感器9，用于检测反渗透过滤器11的入水TDS值，净水系统在制水过程中产生的浓水，经浓水接口16排出，为适应不同的温区，不同的地域，在浓水接口16和反渗透过滤器11之间并联有两个废水比18，每个废水比18上串联有一个电磁阀19，用于控制浓水的排放，不同的温区和地域通过系统控制采用不同的废水比18和电磁阀19组成的管路，同时，两个废水比18与电磁阀19串联组成的管路上，还并联有一个冲洗电磁阀，用于对反渗透过滤器11进行冲洗。
在本实施例中，将进水TDS传感器设置在增压泵10进水端的管路上，用于检测经前置过滤器处理后的洁净水的TDS值，即反渗透过滤器的进水TDS值，出水TDS传感器13设置在高压开关12出水端的管路上，用于检测反渗透过滤器11的出水TDS值，检测来的进、出水TDS值传输给系统进行处理。
在前置过滤器的出水端，分为两个支路，一个支路与洁净水接口6连通，为用户提供洁净水，另一个支路通过进水电磁阀8与反渗透过滤器11及后置过滤器连通，形成整套净水系统，当用户需要使用洁净水时，前置过滤器运转，进水电磁阀8关闭，前置过滤器出来的洁净水从洁净水接口6流出，增压泵10、反渗透过滤器11、后置过滤器及其他相应的部件不工作。并且在前置过滤器的出水管路上，还设有温度传感器7，在洁净水接口6关闭，全套净水系统全部正常工作的状态下，感知从前置过滤器出来的洁净水的水温，并将温度信号传输给系统，系统根据收集到的实时水温信号，将后续收集到的进、出水TDS值换算成标准状态下的数值，避免因温度差异带来的TDS值的差异造成的数据不准确，尤其是利用TDS值进行后续的处理。温度传感器7设置在前置过滤器的出水端，自来水经前置过滤器处理后，已基本达到室温，在反渗透过滤器11、后置过滤器的过滤过程中，水温基本上不会再变化，测量值相对准确，而且设置在进、出水TDS传感器9、13的前端，系统先接收水温信号，再接收进、出水TDS值，并处理，有合理的时间顺序，进一步提高处理精度。
在前置过滤器的进水端，还设有流量传感器2，将流量信号传给系统后，进行累计，确认前置过滤器的处理量。
因此，在本实施例的净水系统中，共设有前置过滤器、反渗透过滤器11、后置过滤器三个过滤器，也因此具有前置滤芯、RO膜滤芯、后置滤芯需要确定其使用寿命是否到期需要更换。因此本发明还提供了上述净水系统中各滤芯使用寿命的确认方法，如图2至图4所示，各滤芯使用寿命的确认方法包括以下步骤：
S1：初始化不同滤芯的寿命值。在净水器初次使用时，各滤芯的使用寿命已在系统中确认好，更换滤芯后，系统自动提示初始化滤芯寿命值，用户可根据滤芯的说明书，初始化该滤芯的寿命值，当更换为与原净水器使用的同款滤芯时，可直接由系统自动初始化滤芯的寿命值。
S2：分别累计不同滤芯的使用时间，确认是否达到寿命值，如是，报警提示哪根滤芯需更换，如否，进入下一步骤。系统首先确认各滤芯的累计使用时间，当使用时间到达滤芯的寿命值，系统提示寿命到期，需更换，当净水系统安装使用后，即便中间有很长一段时间因用户的原因而没有使用，但由于滤芯处于一个相对密封、潮湿的环境，内部结果可能会发生变质，因此，当净水系统安装后，超过系统预设的合理使用时间后，即滤芯的有效期后，即便使用频率较低，滤芯仍可使用，系统仍建议更换滤芯。
S3：分别累计各滤芯流量，分别确认各滤芯累计流量是否达到寿命值，如是，报警提示哪根滤芯需更换，如否，重回步骤S2，继续分别累计各滤芯的使用时间及确认是否达到寿命期后再累计流量。在净水系统中，自来水经各类过滤处理，流经各滤芯的流量并不相同，而且由于洁净水接口6的设置，反渗透过滤器11和后置过滤器的处理量与前置过滤器有明显差别，因此，各滤芯的流量需要分别累计并分别确认其是否到达寿命值。
S4：更换掉寿命到期的滤芯后，该滤芯返回S1步骤后重复步骤S2至S4，其他滤芯返回步骤S2后继续确认滤芯寿命。
如图1所示，净水系统中，前置滤芯的进水端的管路上设置有流量传感器2，如图2所示，流量传感器2实时收集流经前置过滤器的流量，上传给系统，并实时累计，前置滤芯的累计流量即为流量传感器2的累计流量。
因为在前置过滤器的出水端还设置有洁净水接口6，因此，前置过滤器的工作时间与反渗透过滤器11、后置过滤器的工作时间会有差别。自来水经前置过滤器、反渗透过滤器11处理后形成的纯净水的流量也与最初收集的自来水的流量发生变化，尤其是经反渗透过滤器11过滤处理排出浓水后，流经后置过滤器的流量已无法由流量传感器2准确确定，因此，反渗透过滤器11和后置过滤器的累计流量无法通过流量传感器2进行累计统计，在本发明中，增压泵10的作用主要是为反渗透过滤器11提供稳定流速/流量和水压的洁净水，因此可结合增压泵10的工作时间和输出的纯净水的流速/流量确定反渗透过滤器11的滤芯和后置过滤器的滤芯的累计流量，增压泵10的输出的纯净水的流速/流量一般为增压泵10的额定流量，如图3所示，在本实施例中，后置过滤器滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*流速/流量，可在后置过滤器的入水口处设置流速/流量传感器，在累计后置过滤器滤芯的累计流量时，采用的是后置过滤器的入水口处的纯净水流速/流量传感器的实时流速/流量值。如图1所示的，本发明提供的净水系统，在后置过滤器入水口端未设置流速/流量传感器的情况下，后置过滤器的累计流量无法根据进水流速/流量来确认，因需后置过滤器处理的是经反渗透过滤器11处理后生成的纯净水，后置过滤器的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增压泵10的额定流量*RO产水率，用RO产水率来进行修正，确定累计的为进入后置过滤器的纯水量，RO产水率即为回收率，RO产水率(回收率)＝纯水流速/(纯水流速+废水流速)。
在本发明中，可通过统计反渗透过滤器处理得到的纯水量来确认RO膜滤芯的寿命，当在后置过滤器的入水口处设置流速/流量传感器时，在累计RO膜滤芯的累计流量时，可采用的后置过滤器的入水口处，即同于反渗透过滤器出水口处的纯净水流速/流量传感器的实时流速/流量值来计算，即RO膜滤芯的累计流量＝后置过滤器滤芯的累计流量＝增压泵8的累计工作时间*流速/流量。如图1所示的，本发明提供的净水系统中，未在后置过滤器处水口中处设置流速/流量传感器，因此，如图4所示，RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增压泵10的额定流量，此时统计的为反渗透过滤器的累计处理的洁净水量，这种方法适用于水质较好的地区，对于RO膜滤芯的寿命有一定的浪费，为进一步精确计算RO膜滤芯的流量，需要统计RO膜滤芯处理得到的纯水量进行累计，因此可引入修正系数，此修正系数可通过大量试验，得到的固定数值的调整系数，本发明主要是引入不同的影响因素对应的修正系统来调整、精确统计RO膜滤芯的寿命，如图4所示，影响因素可为RO产水率，以统计RO膜滤芯处理得到的纯水量的累计值，即RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增压泵10的额定流量*RO产水率，此时，后置过滤器的累计流量与RO膜滤芯的累计流量统计方法相同。
因不同水质情况下，RO膜滤芯的实际寿命有明显差异，因此本发明还将不同进、出水质也做为影响因素引入到RO膜滤芯的寿命计算中来，即，在统计RO膜滤芯的累计流量时，将不同水质下的影响因素考虑进去，如图1所示，在反渗透过滤器11的进水端和出水端的管路分别设置有进、出水TDS传感器9、13，包括并将实时检测到的TDS值传输给系统，系统预设不同的TDS值对应的影响比重，以此进一步调整RO膜滤芯的累计流量的精度，即计算不同进、出水TDS值下RO膜滤芯的寿命，不同的进、出水TDS数值对应不同的进、出水水质TDS影响比重。系统首先接收温度传感器7传来的水温信号，将后续收集到的进、出水TDS值由当前温度下的数值转换成标准水温(25℃)下的TDS值，转换后的TDS值对应不同的影响比重。不同TDS值情况下，RO膜滤芯的寿命即累计流量不同，如，进水水质TDS值越小，表示进水水质越好，那么RO膜滤芯的寿命则可相应可延长，在实际应用中，当RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增压泵10的额定流量时，可将引入进水TDS值对应的影响比重、出水TDS值对应的影响比重、RO产水率这三种影响因素做为累计过程中的修正系数，在实际应用中，修正系数可为这三种影响因素对应的影响系数的一种、任意两种系统组合的乘积或三种系数的乘积，修正系数的选用可根据采用的RO膜、增压泵的不同而采用不同的组合，如：
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*RO产水率，此时统计的为RO膜滤芯处理得到的纯净水量；
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*RO产水率*进水水质TDS影响比重；
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*进水水质TDS影响比重；
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*出水水质TDS影响比重；
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*RO产水率*出水水质TDS影响比重；
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*进水水质TDS影响比重*出水水质TDS影响比重；
RO膜滤芯的累计流量＝增压泵10的累计工作时间*增加泵10的额定流量*RO产水率*进水水质TDS影响比重*出水水质TDS影响比重。
需要注意的是，进、出水水质TDS影响比重非定值，根据采用的组合不同而有不同，同时，不同进、出水TDS数值情况下，对应的影响数值也不同。
以上仅为给出的几个示例，不同净水器生产商或是针对采用不同RO膜、增压泵的净水器，选择不同的修正系数的组合以及不同的TDS影响数值。
当RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*增加泵10的额定流量*RO产水率*进水水质TDS影响比重*出水水质TDS影响比重时，经大量试验，对不同区域、不同进水水质对纯水流量的影响比重、出水水质对纯水流量的影响比重进行测算、验证，得到表1中进水水质TDS影响比重及出水水质TDS影响比重，从表1中可以看出，进水水质越好，影响比重范围越小，即RO膜滤芯的寿命越长，：
表1
| 进水水质TDS值 | 影响比重范围 | 最佳值 |
| 0-250 | 0.98-1.00 | 0.99 |
| 250-375 | 1.00-1.015 | 1.01 |
| 375-500 | 1.015-1.025 | 1.02 |
| 500-1000 | 1.025-1.15 | 1.06 |
| ＞1000 | 1.15-1.24 | 1.19 |
以上为在环境温度25度的情况下，经大量实验数据得到的经验值，将不同数值下的进水TDS数值以及对应的影响比重输入到系统中，实时检测进水TDS值，系统根据收集到的进水TDS值，根据检测到的实时水温，转换成标况下的TDS值，再自动选择对应的影响比重，从而计算RO膜滤芯的寿命。
一般来说，出水TDS对RO膜滤芯流量的影响不是很大，因此，当出水水质TDS<100时，视为出水符合国家标准要求，将出水水质TDS影响比重简化为1，当出水水质TDS>100时，系统默认视为RO膜滤芯可能损坏，系统进行警报提示。
综上所述，本发明提供的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法及净水系统，同时考虑不同滤芯的使用时间和流量值，并具备报警提示功能，使用户可以方便的知道自己使用的净水器什么时候需要更换滤芯，需要更换哪根滤芯，降低成本，提高净化效果；在RO膜滤芯的前后端分别设置TDS检测传感器，引入RO产水率和水质TDS影响比重做为修正系数，进一步精确计算滤芯寿命，尤其是RO膜滤芯的寿命。
如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：所述确认方法包括以下步骤：
S1：初始化不同滤芯的寿命值；
S2：分别累计不同滤芯的使用时间，确认是否达到寿命值，如是，报警提示哪根滤芯需更换，如否，进入下一步骤；
S3：分别累计各滤芯流量，分别确认各滤芯累计流量是否达到寿命值，如是，报警提示哪根滤芯需更换，如否，返回步骤S2；
S4：更换掉寿命到期的滤芯后，该滤芯返回S1步骤，其他滤芯返回步骤S2。
2.如权利要求1所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：所述净水系统包括前置滤芯，所述前置滤芯的进水管上设置有流量传感器，所述前置滤芯的累计流量为所述流量传感器的累计流量。
3.如权利要求1所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：所述净水系统包括后置滤芯和增压泵，所述后置滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*流速/流量，所述流速/流量为所述后置滤芯的进水流速/流量；或所述净水系统还包括RO膜滤芯，所述后置滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*所述增压泵的额定流量*RO产水率。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：所述净水系统包括具有RO膜滤芯的反渗透过滤器及增压泵，所述RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*流速/流量，所述流速/流量为所述RO膜滤芯的出水流速/流量；或所述RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*所述增压泵的额定流量。
5.如权利要求1至3任一项所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：所述净水系统包括具有RO膜滤芯的反渗透过滤器及增压泵，所述RO膜滤芯的累计流量＝所述增压泵的累计工作时间*所述增压泵的额定流量*修正系数，所述修正系数可为固定数值的调整系数，或是RO产水率、进水水质TDS影响比重、出水水质TDS影响比重三种影响系数中的一种、任意两种系数组合的乘积或三种系统的乘积。
6.如权利要求5所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：当0≤进水水质TDS值≤250时，进水水质TDS影响比重在0.98至1.0之间取值；当250≤进水水质TDS值≤375时，进水水质TDS影响比重在1.0至1.015之间取值；当375≤进水水质TDS值≤500时，进水水质TDS影响比重在1.015至1.025之间取值；当500≤进水水质TDS值≤1000时，进水水质TDS影响比重在1.025至1.15之间取值；当进水水质TDS值≥1000时，进水水质TDS影响比重在1.15至1.24之间取值。
7.如权利要求6所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：当0≤进水水质TDS值≤250时，进水水质TDS影响比重为0.99；当250≤进水水质TDS值≤375时，进水水质TDS影响比重为1.01；当375≤进水水质TDS值≤500时，进水水质TDS影响比重为1.02；当500≤进水水质TDS值≤1000时，进水水质TDS影响比重为1.06；当进水水质TDS值≥1000时，进水水质TDS影响比重为1.19。
8.如权利要求5所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：当出水水质TDS值≤100时，出水水质TDS影响比重为1。
9.如权利要求5所述的一种净水系统滤芯使用寿命的确认方法，其特征在于：当出水水质TDS值大于100时，系统认为RO膜滤芯损坏，提醒用户注意。
10.一种净水系统，包括通过管路顺序连接的前置过滤器、反渗透过滤器及后置过滤器，其特征在于：所述净水系统采用如权利要求1至9任一项净水系统滤芯使用寿命的确认方法来判断其滤芯是否寿命到期需要更换。
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