CN108383180A - 一种自动调节废水比例的净水机及调节废水比例的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动调节废水比例的净水机及调节废水比例的方法，所述净水机包括原水箱、滤芯系统、纯水箱和废水比例调节装置，所述废水比例调节装置包括检测原水箱内原水水质的水质检测装置、检测原水箱内原水水位的水位检测装置和电控系统；所述电控系统内的控制模块与水质检测装置、水位检测装置、控制所述净水机启动或停机的控制开关电连接或信号连接；所述控制模块接收处理水质检测装置和水位检测装置的信号，由预设的软件分析判断后，向控制开关发出制水或停机指令。本发明可以自动调整废水比例，控制方式简便、成本低、易操作。

Description

一种自动调节废水比例的净水机及调节废水比例的方法

技术领域

本发明涉及净水机技术领域，具体涉及一种自动调节废水比例的净水机及调节废水比例的方法。

背景技术

家用水净化设备尤其是免安装的反渗透处理设备，采用集中供水的水源，通过过滤制取直饮水，其纯水与废水的比例偏低，甚至制取一份纯水需要排放三份废水，水资源浪费严重。

对于台上式免安装的净水机，常常采用可分离的原水箱和纯水箱，不用连接供水管道，而是人工将待处理的原水加入原水箱，通过反渗透滤芯的过滤，制取的纯水存放在纯水箱中，同时反渗透滤芯产生的浓缩水回流到原水箱中继续参与循环过滤，最终原水箱中只保留较少部分的高浓缩水作为废水人工倾到或者其他方式排放掉，这样可以使废水比例被预先设置在某个水平。

有一些产品采用了根据原水的水质、通过调节废水的比例来实现节水目的，大部分是结合原水水质，计算出废水排放的单位流量，通过调节废水阀即俗称“废水比”的开启幅度和通断时间，强制调节通过废水阀流出的废水流量或排放持续时间来提高水的利用效率，这些措施适用于净水机连接管网，原水实时补充、废水实时排放类型的机器，即俗称“管线机”中，在不连接供水排水管线的免安装机无法适用。还有一种通过电机驱动废水比例阀无极调速的方法，实时调整废水比例阀的开启幅度，可用于免安装机，但比例阀和驱动结构复杂、控制难度较大。

水的电导率即所谓TDS值是表征水中含杂质浓度的常用指标，TDS值高，则意味着水中杂质多，纯净水的TDS值则很低，对净水机来说，使用TDS值高的原水，则制取的纯水量较少，废水比例较高，当原水的TDS值较低时，净水机的产水率可以较高，废水量较少，如果能根据原水的TDS值来随时调整废水比例，则可以兼顾滤芯寿命的同时，实现水资源的充分利用。

中国实用新型专利CN201620281880.9“净水机废水量调节装置”公开了一种控制和调节净水与废水比例的装置，根据原水的水质状况，通过预设并调整原水箱中溢流管高度的方式，限定原水箱中最终留存的废水水位，间接达到调整废水比例的目的。

上述现有技术存在以下缺点：

1、通过调整废水比例阀开启幅度的方式，使得阀自身的结构变得很复杂，还需要增加驱动机构，成本很高且使用不便。

2、通过可调节高度的溢流管，预设高浓缩水的水位高度的方式，不能实现在制水过程中的实时和自动调整，且当原水箱初始水量不在标准的满水刻度线上时，预设溢流管的高度需要另行换算，操作不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有的净水机不能根据原水水质状况，采用便利、低成本的技术方案对废水比例进行调节的问题。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种自动调节废水比例的净水机，包括原水箱、滤芯系统、纯水箱和废水比例调节装置，其特征在于，所述原水箱的箱体设有第一进水口和第一出水口，所述纯水箱的箱体设有第二进水口，滤芯系统的壳体上设有第三出水口、第四出水口和第三进水口，第三出水口为经滤芯系统过滤后的纯水出水口，第四出水口为过滤后剩余的浓缩水出水口；第三进水口与第一出水口连通，第三出水口与第二进水口连通，第四出水口与第一进水口连通；

所述废水比例调节装置包括检测原水箱内原水水质的水质检测装置、检测原水箱内原水水位的水位检测装置和电控系统；所述电控系统内的控制模块与水质检测装置、水位检测装置、控制所述净水机启动或停机的控制开关电连接或信号连接；

所述控制模块接收处理水质检测装置和水位检测装置的信号，由预设的软件分析判断后，向控制开关发出制水或停机指令。

进一步地，所述水质检测装置为水的电导率值检测探头。

进一步地，所述水位检测装置包括间隔设置于原水箱垂直方向上的多个均与控制模块电连接或信号连接的停机开关，所述停机开关为磁性开关，原水箱内壁上安装有浮筒，浮筒内装带有磁铁的浮子，所述磁铁与停机开关的感应触头形成配对位置关系。

进一步地，所述停机开关包括间隔设置于原水箱垂直方向上的第一开关、第二开关和第三开关。

进一步地，所述第一开关、第二开关和第三开关的触点位置分别对应原水箱内水位高度的1/6、1/2和2/3。

进一步地，所述第一进水口和第一出水口设置于原水箱的箱底。

进一步地，所述第四出水口与第一进水口的连接管路上安装有废水比例阀。

进一步地，所述废水比例阀的出水口水流量为废水比例阀入水口水流量的3/4。

本发明还提供一种采用上述净水机进行废水比例调节的方法，包括以下步骤：

(1)将原水箱中加满水后，按下电源开关，水质检测装置检测原水箱内原水的水质；

(2)水质检测装置将检测到的原水水质相应参数值传送给电控系统，电控系统的控制模块对接收的数据进行分析处理，计算出合理的停机位置并反馈至水位检测装置；

(3)水位检测装置检测原水箱内原水的水位，当水位下降至步骤(2)所述的停机位置时，水位检测装置向控制模块发出信号，控制模块向控制开关发出停机指令，原水箱停止制水。

进一步地，采用上述净水机进行废水比例调节的方法，包括以下步骤：

(1)将原水箱中加满水后，按下电源开关，水的电导率值检测探头检测原水箱内原水的电导率值；

(2)水的电导率值检测探头将检测到的原水的电导率值传送给电控系统，电控系统的控制模块对接收的数据进行分析处理，计算出合理的停机位置，并由此选择发生停机信号的磁性开关；

(3)当原水箱内水位下降至步骤(2)中选择的磁性开关触点对应位置时，浮子同步到达该位置并通过磁铁的磁力触发该磁性开关，控制模块接收到该磁性开关的信号后，向控制开关发出停机指令，原水箱停止制水。

本发明具有以下有益效果：

本发明可以根据不同地区或者不同时间段内，市政供水的水质变化，自动调整废水比例，实现资源节约和使用便利，同时有效保护滤芯、延长滤芯工作寿命。本发明结构简单，控制方式简便、成本低、易操作。

附图说明

图1为本发明实施例中自动调节废水比例的净水机的结构图；

图2为本发明实施例中原水箱及机体的局部结构图。

具体实施方式

为了对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

一种自动调节废水比例的净水机，如图1、图2所示，包括原水箱1、滤芯系统2、纯水箱3、机体4、废水比例调节装置、控制开关(图未示)和电控系统。

原水箱1为一方形箱体，上部有盖，箱底有第一进水口14和第一出水口15。

纯水箱3同样为有盖的方形箱体，箱体设有第二进水口31，用于盛装过滤抽取的纯水。

如图1所示，滤芯系统2包括壳体20，壳体20内设置有滤芯组(图未示)和增压泵(图未示)，壳体20上设置有第三出水口21、第四出水口22和第三进水口23，第三出水口21为过滤后的纯水出水口，第四出水口22为过滤后剩余的浓缩水出水口；第三进水口23与第一出水口15连通，第三出水口21与第二进水口31连通，第四出水口22与第一进水口14连通，上述连通的水管上均设置有单向阀(图未示)。第四出水口22与第一进水口14的连接水管上安装有废水比例阀24。上述滤芯组可包括前置滤芯、反渗透RO膜滤芯以及后置活性炭复合滤芯等。

使用时，原水箱1中的水由第一出水口15经过第三进水口23后进入滤芯系统2，经增压泵加压，滤芯组多级过滤后，纯水经第三出水口21和第二进水口31进入纯水箱3存放；废水比例阀24为一节流阀，进口连接在RO滤芯的浓缩水出口之后，出口则连接至原水箱底部的第一进水口14，废水比例阀24的阀芯开启幅度决定其流量，进而决定了与其相通的RO滤芯的浓缩水与纯净水之间的比例，安装于机身前阀芯开启幅度是预先调整好并固定的，优选的比例幅度为：由废水比例阀24的出口进入原水箱1的低浓缩水流量占RO滤芯流量的3/4，即RO滤芯每个循环抽取的纯水占25％，减轻RO滤芯的过滤压力，提高RO滤芯使用寿命。

如图1所示，机体4外表面安装有面板43和电控板5，内部安装有滤芯箱42，滤芯箱42位于上述原水箱1和纯水箱3之间，上述滤芯系统2安装在滤芯箱42内。

如图2所示，废水比例调节装置包括检测原水箱1内原水水位的水位检测装置和检测原水箱1内原水水质的水质检测装置，水位检测装置包括浮筒10、带有磁铁12的浮子11、原水TDS探头13和磁性干簧管开关。浮筒10安装于原水箱1一侧内壁上，浮筒10内装带有磁铁12的浮子1，水质检测装置为原水TDS探头13，安装于第一出水口15至滤芯系统2的水路上。磁性干簧管开关安装于原水箱1内安装浮筒10的同一侧外壁上，包括间隔安装的第一开关16、第二开关17和第三开关18，上述开关的干簧管的触头与磁铁12形成配对位置关系，其触头连线与浮筒10在垂直方向上平行并保留使吸合与脱开动作准确的间隙。

控制开关用于控制净水机启动或停机，净水机启动时，原水箱1内自动或手动加入废水，滤芯系统、废水比例调节装置和电控系统等部件开始工作。

电控板5上安装有电控系统，包括电源模块(图未示)、控制模块(图未示)、操作按钮(图未示)与显示模块51。电源模块为整机提供电源，控制模块与TDS探头13、第一开关16、第二开关17和第三开关18信号连接，用于接收处理TDS探头13、第一开关16、第二开关17、第三开关18的信号，由控制模块预设的软件分析判断后，向机器发出制水或停机指令并显示相应的状态信息。

上述废水比例调节装置的废水调节方法包括以下步骤：

(1)将原水箱1中加满水后，按下电源开关，此时机器开始工作，TDS探头13检测原水TDS值；

(2)TDS探头13将检测到的原水TDS值传送给电控系统，电控系统的控制模块根据TDS原始值测算给出合理的废水比例，并换算为原水箱1存水的水位，自动选择对应位置停止制水的磁性开关；

(3)当原水箱1内水位下降至步骤(2)中选择的磁性开关触点对应位置时，浮子11同步到达该位置并通过磁铁12的磁力触发该磁性开关，控制模块接收到该磁性开关的信号后，向控制开关发出指令停止制水，同时提示用户将原水箱1内的残存水全部废弃。

工作过程中，RO滤芯抽取的纯水进入纯水箱3积存，RO滤芯产生的低浓缩水由废水比例阀24回送至原水箱1，与原水箱1中的存水混合后，再次进入滤芯系统2。

当原水的初始TDS值在300或以上例如320时，表示水质很差，应该废弃的水量较多，此时控制模块将选择最高处的第三开关18作为停机开关，相当于纯水废水比例为1：2。当原水箱1水位下降至第三开关18的触点对应位置时，浮子11同步到达该位置并通过磁铁12的磁力触发第三开关18，控制模块接收到第三开关18的信号后，发出指令停止制水，同时提示用户将原水箱1内的残存水全部废弃；

当初始的原水TDS值在100-300之间例如150时，控制模块的软件会选择第二开关17的触点处为停机位置，相当于纯水废水比例为1：1；

当初始的原水TDS值在100以下例如80时，控制模块的软件将选择最下端的磁性开关16的触点处为停机位置，相当于纯水废水比例为5：1。

为实现更精确的调节，上述磁性开关数量可以增加、间隔缩短，参考TDS值可以进一步细分信号发生和指令机器停机动作的区间。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种自动调节废水比例的净水机，包括原水箱、滤芯系统、纯水箱和废水比例调节装置，其特征在于，所述原水箱的箱体设有第一进水口和第一出水口，所述纯水箱的箱体设有第二进水口，滤芯系统的壳体上设有第三出水口、第四出水口和第三进水口，第三出水口为经滤芯系统过滤后的纯水出水口，第四出水口为过滤后剩余的浓缩水出水口；第三进水口与第一出水口连通，第三出水口与第二进水口连通，第四出水口与第一进水口连通；

所述废水比例调节装置包括检测原水箱内原水水质的水质检测装置、检测原水箱内原水水位的水位检测装置和电控系统；所述电控系统内的控制模块与水质检测装置、水位检测装置、控制所述净水机启动或停机的控制开关电连接或信号连接；

所述控制模块接收处理水质检测装置和水位检测装置的信号，由预设的软件分析判断后，向控制开关发出制水或停机指令。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述水质检测装置为水的电导率值检测探头。

3.根据权利要求1所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述水位检测装置包括间隔设置于原水箱垂直方向上的多个均与控制模块电连接或信号连接的停机开关，所述停机开关为磁性开关，原水箱内壁上安装有浮筒，浮筒内装带有磁铁的浮子，所述磁铁与停机开关的感应触头形成配对位置关系。

4.根据权利要求3所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述停机开关包括间隔设置于原水箱垂直方向上的第一开关、第二开关和第三开关。

5.根据权利要求4所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述第一开关、第二开关和第三开关的触点位置分别对应原水箱内水位高度的1/6、1/2和2/3。

6.根据权利要求1所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述第一进水口和第一出水口设置于原水箱的箱底。

7.根据权利要求1所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述第四出水口与第一进水口的连接管路上安装有废水比例阀。

8.根据权利要求7所述的一种自动调节废水比例的净水机，其特征在于，所述废水比例阀的出水口水流量为废水比例阀入水口水流量的3/4。

9.一种采用权利要求1-8任意一项所述的净水机调节废水比例的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将原水箱中加满水后，按下电源开关，水质检测装置检测原水箱内原水的水质；

(2)水质检测装置将检测到的原水水质相应参数值传送给电控系统，电控系统的控制模块对接收的数据进行分析处理，计算出合理的停机位置并反馈至水位检测装置；

(3)水位检测装置检测原水箱内原水的水位，当水位下降至步骤(2)所述的停机位置时，水位检测装置向控制模块发出信号，控制模块向控制开关发出停机指令，原水箱停止制水。

10.根据权利要求9所述的调节废水比例的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将原水箱中加满水后，按下电源开关，水的电导率值检测探头检测原水箱内原水的电导率值；

(2)水的电导率值检测探头将检测到的原水的电导率值传送给电控系统，电控系统的控制模块对接收的数据进行分析处理，计算出合理的停机位置，并由此选择发生停机信号的磁性开关；

(3)当原水箱内水位下降至步骤(2)中选择的磁性开关触点对应位置时，浮子同步到达该位置并通过磁铁的磁力触发该磁性开关，控制模块接收到该磁性开关的信号后，向控制开关发出停机指令，原水箱停止制水。