CN108623024A - 净水器和净水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种净水器和净水系统，其中，该净水器包括：膜滤芯，具有与原水管连通的进水口、与纯水管连通的纯水口以及与废水管连通的废水口；回流调节阀，其进水端与膜滤芯的废水口连通，其出水端与膜滤芯的进水口连通；第一TDS检测器，安装于原水管，以检测通过原水管的原水DS值；控制器，与回流调节阀和第一TDS检测器均电性连接；控制器在第一TDS检测器检测到原水TDS值大于第一预设值时，控制回流调节阀的开度增大；控制器在第一TDS检测器检测到原水TDS值小于第一预设值时，控制回流调节阀的开度减小或保持不变。如此使得从膜滤芯排出的废水有一部分重新进入膜滤芯内进行过滤，从而提高了水的利用率。

Description

净水器和净水系统

技术领域

本发明涉及净水技术领域，特别涉及一种净水器和净水系统。

背景技术

现有的净水器通常包括前置滤芯、膜滤芯、后置滤芯等部件；其中，膜滤芯是净水器的核心元件，该膜滤芯为反渗透膜滤芯，又称螺旋卷式反渗透膜滤芯，该膜滤芯采用错流过滤，其在制取净水的同时也会产生废水。

现有的净水器的膜滤芯的排废水量是固定的，然而，当膜滤芯的进水TDS值较高时，也即膜滤芯的进水盐份较高，这样就会导致排废水流量不足，进而容易造成膜滤芯的反渗透膜表膜结垢而被封堵；当膜滤芯的进水TDS值较低时，膜滤芯的排废水流量相对较大，这样就会浪费水资源，造成水资源浪费。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种净水器，旨在提高水的利用率。

为实现上述目的，本发明提出的一种净水器，其包括：

膜滤芯，具有与原水管连通的进水口、与纯水管连通的纯水口以及与废水管连通的废水口；

回流调节阀，所述回流调节阀的进水端与所述废水口连通，述回流调节阀的出水端与所述进水口连通；

第一TDS检测器，安装于所述原水管，以检测通过所述原水管的原水的TDS值；以及，

控制器，分别与所述回流调节阀和第一TDS检测器电性连接；所述控制器在所述第一TDS检测器检测到原水TDS值大于第一预设值时，控制所述回流调节阀的开度增大；所述控制器在所述第一TDS检测器检测到原水TDS值小于第一预设值时，控制所述回流调节阀的开度减小或保持不变。

优选地，所述废水管上设置有与所述控制器电性连接的废水调节阀和第二TDS检测器；在所述第二TDS检测器检测到废水TDS值达到第二预设值并持续第一预设时间时，所述控制器控制所述废水调节阀完全打开并持续第二预设时间。

优选地，所述净水器还包括前置滤芯，所述前置滤芯的进水口与水源连通，所述前置滤芯的出水口与所述原水管的进水端连通。

优选地，所述净水器还包括增压泵，所述增压泵的进水端与所述原水管和所述回流调节阀的出水端均连通，所述增压泵的出水端与所述膜滤芯的进水口连通。

优选地，所述净水器还包括后置滤芯，所述后置滤芯的进水口与所述纯水管的出水端连通。

优选地，所述净水器还包括：

进水阀，安装于所述原水管上；

储水件，与所述纯水管的出水端连接；以及，

第一检测件，设于在连接所述纯水管和储水件的管路上，所述第一检测器用于检测所述储水件内的水量，所述控制器与所述第一检测件电性连接，并在所述储水件内的水量达到预设水量值时，控制所述进水阀关闭。

优选地，所述储水件为压力罐，所述第一检测件为压力开关，所述控制器用于在所述压力开关检测到所述压力罐内的压力值达到上限值时，控制所述压力开关断开。

优选地，所述储水件为水袋，所述净水器还包括水泵，所述水泵的进水端与所述储水件连通，出水端与外部出水口连通。

优选地，所述净水器还包括设置在所述水泵和外部出水口之间的第二检测件，所述第二检测件用于检测所述外部出水口的开/关，所述控制器与所述第二检测件电性连接，并在所述外部出水口打开时，控制所述水泵开启；所述第二检测件在所述外部出水口闭合时，控制所述水泵关闭。

优选地，所述第二检测件为压力开关，所述压力开关与所述水泵之间的管路上还设有第二单向阀，所述压力开关用于检测所述第二单向阀出水端的压力。

优选地，所述净水器还包括与所述控制器电性连接的限流阀，所述限流阀与所述水泵并联设置；所述控制器在所述外部出水口打开时，控制所述限流阀关闭，所述控制器在所述外部出水口关闭时，控制所述限流阀开启。

本发明还提出一种净水系统，该净水系统还包括，该净水器包括：

膜滤芯，具有与原水管连通的进水口、与纯水管连通的纯水口以及与废水管连通的废水口；

回流调节阀，所述回流调节阀的进水端与所述废水口连通，述回流调节阀的出水端与所述进水口连通；

第一TDS检测器，安装于所述原水管，以检测通过所述原水管的原水的TDS值；以及，

控制器，分别与所述回流调节阀和第一TDS检测器电性连接；所述控制器在所述第一TDS检测器检测到原水TDS值大于第一预设值时，控制所述回流调节阀的开度增大；所述控制器在所述第一TDS检测器检测到原水TDS值小于第一预设值时，控制所述回流调节阀的开度减小或保持不变。

本发明通过设置第一TDS检测器来检测进入膜滤芯内的原水TDS值，同时还设置回流调节阀将膜滤芯的废水口和进水口连通，使得控制器能够根据第一TDS检测器检测的原水TDS值来控制回流调节阀的开度，这样使得从膜滤芯的废水口排出的废水有一部分重新进入膜滤芯内进行过滤，这样就使得进入膜滤芯内的水能够得到充分的过滤，从而提高了水的利用率。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明净水器一实施例的结构示意图；

图2为本发明净水器另一实施例的结构示意图；

图3为本发明净水器又一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为了提高水的利用率，本发明提出一种新的净水器，请参照图1，图1示出了本发明的净水器的一实施例的结构示意图。

该净水器100包括膜滤芯1、回流调节阀2、第一TDS检测器3、控制器(未图示)以及其他部件。

上述膜滤芯1具有进水口a、纯水口b以及废水口c；其进水口a与原水管连通，也即与自来水管连通；其纯水口b与纯水管连接，并通过纯水管流入水箱中储存，以供用户取用；废水口c与废水管连通，以供膜滤芯1中的废水排出。

上述回流调节阀2的进水端与膜滤芯1的废水口c连通，回流调节阀2的出水端与膜滤芯1的进水口a连通。该回流调节阀2的开度是可调节，回流调节阀2的最大开度为1，回流调节阀2的实际开度＝回流阀当前开度/100％，该回流调节阀2可以是单向阀，也可也是双向阀，在此不做具体的限定。

上述第一TDS检测器3安装于原水管上，其主要用于检测通过原水管进入到膜滤芯1内的原水TDS值。TDS值是指水中总溶解固体量的多少，测量单位为毫克/升，它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的杂质越多，待过滤的原水的TDS值的大小，不仅会影响膜滤芯1的过滤质量，还会影响膜滤芯1的使用寿命。

上述控制器与回流调节阀2和第一TDS检测器3均电性连接，该控制器可以是单片机或PW信号控制器，在此不做具体的限定。

该净水器100进行净水工作时，第一TDS检测器3检测通过原水管的原水TDS值，并将检测的结果发送至控制器；控制器将第一TDS检测器3发送的检测结果与第一预设值进行比较，即将原水TDS值与第一预设值进行比较，若原水TDS值大于第一预设值，则判定通过原水管的原水TDS值偏高，若膜滤芯1以常速进行过滤，则会使得进入膜滤芯1中的原水仅有少部分被过滤为原水，此时控制器控制回流调节阀2的开度增大，这样就增大了膜滤芯1中废水的排出速度，而废水从膜滤芯1的废水口c排出时还可携带杂质流出，这样有利于保证膜滤芯1中反渗透膜的正常工作；从膜滤芯1的废水口c排出的废水一部分通过废水管排至外界，另一部分流经回流调节阀2后重新回流至膜滤芯1内，这样就使得膜滤芯1排出的废水得到第二过滤，也即变相的增多了膜滤芯1的进水量，如此重复的过滤，使得原水的利用率得到提高，同时还能够保证膜滤芯1的使用寿命。若原水TDS值小于第一预设值，则判定通过原水管的原水TDS值比较低，也即原水的水质比较好，此时控制器可以控制回流调节阀2的开度保持不变或者减小，这样有利于保证膜滤芯1内的原水得到充分的利用，即使得膜滤芯1内的原水尽可能的被过滤成净水，从而提高原水的利用率。

本发明通过设置第一TDS检测器3来检测进入膜滤芯1内的原水TDS值，同时还设置回流调节阀2将膜滤芯1的废水口c和进水口a连通，使得控制器能够根据第一TDS检测器3检测的原水TDS值来控制回流调节阀2的开度，这样使得从膜滤芯1的废水口c排出的废水有一部分重新进入膜滤芯1内进行过滤，这样就使得进入膜滤芯1内的水能够得到充分的过滤，从而提高了水的利用率。

在本发明的一实施例中，该净水器100还设置有废水调节阀4和第二TD S检测器5，该废水调节阀4和第二TDS检测器5均设置于废水管上，该废水调节阀4通过调节其开度来控制废水管的废水流量大小，第二TDS检测器5用于检测在第一预设时间段内通过废水管的废水的平均TDS值，并将废水的平均TDS值发送给控制器，控制器根据废水的平均TDS值控制废水调节阀4工作。

具体的，在净水器100进行净水工作时，第二TDS检测器5检测在第一预设时间段内通过废水管的废水的平均TDS值，并将检测的结果发送至控制器；控制器根据第二TDS检测器5发送的废水的平均TDS值与第二预设值进行比较，若废水的平均TDS值小于第二预设值，则判定膜滤芯1的废水口c排出的废水还能够重复利用，也即膜滤芯1的废水口c排出的废水还能够重新进行过滤，此时控制器控制废水调节阀4的开度减少或保持不变，以减少或保持膜滤芯1的废水排出量，这样就变相增多了回流至膜滤芯1内的废水量，从而提高了水的利用率。若第二TDS检测器5在第一预设时间段内检测的废水的平均TDS值大于或等于第二预设值时，控制器控制废水调节阀4增大至预设开度，并持续第二预设时间段。优选地，第二TDS检测器5在第一预设时间段内检测的废水的平均TDS值大于或等于第二预设值时，控制器控制废水调节阀4的开度至最大开度。这样就增大了膜滤芯1的废水排出速度和排出量，从而使得膜滤芯1中的废水能够及时排出，由于膜滤芯1的废水排出速度较快，吸附于膜滤芯1的反渗透膜片上的水垢被冲洗出来，进而有利于延长膜滤芯1的使用寿命。在本实施例中，不仅进一步地提高了水的利用率，同时还实现了净水器100的自动清洗，延长了膜滤芯1的使用寿命，进而延长了该净水器100的使用寿命。

为避免上述废水调节阀4被水垢堵塞，该废水管还设置有位于废水调节阀4和废水管的进水端直接的阻垢剂模块6。具体地，该阻垢剂模块6包括阻垢剂，阻垢剂优选为磷酸盐类物质，如硅磷晶。该阻垢剂能够析出磷酸盐类物质，以与水中钙、镁离子形成可溶性络合物，从而阻止钙、镁盐类等水垢的生成。当然，该阻垢剂也可是非磷酸盐类物质，在本发明实施例中并不对阻垢剂的类型进行限制，只有能够与阻止水垢生成的物质即可。为了防止阻垢剂被废水冲走，该阻垢剂模块6还设置有滤网，该滤网可呈片状，并设置在废水调节阀4与阻垢剂之间，以阻挡阻垢剂跟随废水流出，当然，该滤网也可围合形成一容置腔，以供阻垢剂放置。

进一步地，该废水管上还设置有位于阻垢剂模块6与废水管的进水端之间的第一单向阀7，废水管的进水端连接至连通回流调节阀2的进水端和膜滤芯1的废水口c的管路上。第一单向阀7的设置不仅可以阻止废水回流至回流调节阀2；同时还能够避免溶解在废水内的阻垢剂回流到回流调节阀2，从而可避免对废水的二次污染。

在本发明的一实施例中，该净水器100还设置有前置滤芯8，该前置滤芯8的进水口a与外部水源连通，也即与自来水管连通，该前置滤芯8的出水口与原水管的进水端连通，也即该前置滤芯8的出水口与膜滤芯1的进水口a连通。该前置滤芯8可以是PP棉滤芯，PP棉滤芯又名熔喷式PP滤芯，其能有效去除原水中的各种颗粒杂质，具有多层深度结构，纳污量大，适合于水质净化的前置处理阶段。在原水管前设置前置滤芯8，这样就避免了原水中颗粒杂质吸附于第一TDS检测器3上而影响第一TDS检测器3的检测精度，同时还避免了原水中的颗粒杂质随水流动时冲击第一TDS检测器3，进而有利于保证第一TDS检测器3的使用寿命。

需要说明的是，上述前置滤芯8的数量可以是一个也可以是串联设置的多个，可以根据实际情况设定，在此不做具体的限定。

进一步地，上述前置滤芯8的出水口还设置有排水管，这样就使得该净水器100能够提供多种水质的水供用户使用。

在本发明的一实施例中，该净水器100还设置有与控制器电性连接的增压泵9，该增压泵9的进水端与原水管和回流调节阀2的出水端连通，该增压泵9的出水端与膜滤芯1的进水口a连通。增压泵9的设置，使得外部原水以及流经回流调节阀2的废水在流经增压泵9是都被加压，这样就保证了进入膜滤芯1内的水具有一定的压力，进而确保进入膜滤芯1内的水能够快速的渗透反渗透膜片。

进一步地，该增压泵9采用变频水泵14，由于变频水泵14的转速是可调节的，这样就可以根据膜滤芯1的制水速度来调节变频水泵14的转速，进而便于控制膜滤芯1的进水量。

在本发明的一实施例中，该净水器100还设置有后置滤芯10，该后置滤芯10的进水口a与纯水管的出水端连通，也即该后置滤芯10的进水口a与膜滤芯1的纯水口b连通，该后置滤芯10的出水口与外部管路连通。在本发明的实施例中，该后置滤芯10可以是活性炭滤芯，活性炭滤芯主要以活性炭为主要原料，其能够去除水中的余氯、异味等，同时还能改善水的口感，进而有利于提升用户的体验。

需要说明的是，上述后置滤芯10的数量可以是一个也可以是串联设置的多个，可以根据实际情况设定，在此不做具体的限定。

在本发明的一实施例中，请参照图2，该净水装置还包括进水阀11、储水件12、第一检测件13等。

具体的，该进水阀11安装于原水管上，其用于控制原水管的通断，这样就可以控制膜滤芯1的工作。储水件12与纯水管的出水端连接，其用于储存经膜滤芯1过滤后的净水，以供用户取用，解决了用户取用净水时需要等待的问题。第一检测件13与控制器电性连接，并且第一检测件13设置于连接纯水管和储水件12的管路上，以检测储水件12内的水量。

在净水器100开启工作并制取净水时，通过膜滤芯1过滤后形成的净水从膜滤芯1的纯水口b流出并流入储水件12内，与此同时，第一检测件13检测储水件12内的水量，第一检测件13具体可以通过检测预设时间内流入储水件12内的净水的流量、检测储水件12内的水压、检测储水件12内的液面高度、储水件12的重量等等，也即该第一检测件13可以为压力开关、水位检测装置、重量检测装置等，在此不做具体的限定。当第一检测件13检测到储水件12的水量达到预设值时，控制器控制进水阀11关闭，这样就使得外部的原水不再流入，同时控制器还控制增压泵9停止工作，以使得整个净水器100停止工作。如此设置，实现了净水器100自动制取净水，使得净水器100更加智能，方便用户使用。

上述储水件12可为压力罐，第一检测件13为压力开关时，当压力罐装水满时，水无法再进入压力罐而回流，此时，压力开关感应到回流水的压力并会发送信号给控制器，控制器根据压力开关发送的信号控制压力开关关闭，同时控制进水阀11关闭，这样就避免了压力罐内装满水时，净水器100仍在工作而导致水溢出的问题出现。

请参照图3，上述储水件12为水袋，净水装置还设置有一与控制器电性连接的水泵14，该水泵14的进水端与水袋连通，该水泵14的出水端与外部出水口d连通。当用户需要用水时，控制器控制水泵14启动，以将水袋内的纯水抽出。

进一步地，该净水装置还包括设置在水泵14和外部出水口d之间的第二检测件15，第二检测件15用于检测外部出水口d的开关，控制器与第二检测件15电性连接。该控制器在第二检测件15检测到外部出水口d打开时，控制水泵14开启；该控制器在第二检测件15检测到外部出水口d闭合时，控制水泵14关闭。

具体的，该第二检测件15可以是接触感应器、压力传感器等等，即通过与外部出水口d处的出水阀接触来感应出水阀是否打开，或者通过检测该出水端压力的变化来判断出水端是否打开。优选地，第二检测件15为压力开关，压力开关与水泵14之间还设有第二单向阀16，压力开关用于检测第二单向阀16出水端的压力。通过设置第二单向阀16，从而避免流向外部出水口d的纯水回流，当该外部出水口d关闭时，由于纯水不断流向该外部出水口d，使得该外部出水口d与第二单向阀16之间的管路内的压力增大；当压力开关检测到外部出水口d处压力增大时，表明用户不需要使用纯水，故控制器控制水泵14停止工作。

该净水装置还包括与控制器电性连接的限流阀17，该限流阀17与水泵14并联设置，即该限流阀17一端连接至水泵14与储水件12之间，另一端连接至水泵14与第二单向阀16之间；控制器在外部出水口d打开时，控制该限流阀17关闭，控制器在外部出水口d关闭时，控制限流阀17开启。具体地，当外部出水口d打开时，若限流阀17开启，则经过水泵14抽出的水将从限流阀17回流到水泵14的进水端，故当外部出水口d打开时，需要将限流阀17闭合；当外部出水口d关闭时，若水泵14仍在继续工作抽取水袋内的水，故需要将限流阀17打开，使得抽取出的水经过限流阀17回流回水袋内，以避免外部出水口d处水压过大。

为避免外部出水口d的水回流到膜滤芯1内，故净水装置还在纯水管邻近膜滤芯1的纯水口b处设置有第三单向阀18。

本发明还提出一种净水系统，该净水系统包括净水器，该净水器的具体结构参照上述实施例，由于本净水系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种净水器，其特征在于，包括：

膜滤芯，具有与原水管连通的进水口、与纯水管连通的纯水口以及与废水管连通的废水口；

回流调节阀，所述回流调节阀的进水端与所述膜滤芯的废水口连通，所述回流调节阀的出水端与所述膜滤芯的进水口连通；

第一TDS检测器，安装于所述原水管，以检测通过所述原水管的原水DS值；以及，

控制器，分别与所述回流调节阀和第一TDS检测器电性连接；所述控制器在所述第一TDS检测器检测到原水TDS值大于第一预设值时，控制所述回流调节阀的开度增大；所述控制器在所述第一TDS检测器检测到原水TDS值小于第一预设值时，控制所述回流调节阀的开度减小或保持不变。

2.如权利要求1所述的净水器，其特征在于，所述废水管上设置有与所述控制器电性连接的废水调节阀和第二TDS检测器；

所述第二TDS检测器用于检测在第一预设时间段内通过废水管的废水的平均TDS值，并将废水的平均TDS值发送给控制器；

所述控制器在废水的平均TDS值小于第二预设值时，控制所述废水调节阀的开度减少或保持不变，所述控制器在废水的平均TDS值大于或等于第二预设值时，控制所述废水调节阀开度增大至预设开度，并持续第二预设时间段。

3.如权利要求1所述的净水器，其特征在于，所述净水器还包括前置滤芯，所述前置滤芯的进水口与水源连通，所述前置滤芯的出水口与所述原水管的进水端连通。

4.如权利要求1所述的净水器，其特征在于，所述净水器还包括增压泵，所述增压泵的进水端与所述原水管和所述回流调节阀的出水端均连通，所述增压泵的出水端与所述膜滤芯的进水口连通。

5.如权利要求1所述的净水器，其特征在于，所述净水器还包括后置滤芯，所述后置滤芯的进水口与所述纯水管的出水端连通。

6.如权利要求1-5任一项所述的净水器，其特征在于，所述净水器还包括：

进水阀，安装于所述原水管上；

储水件，与所述纯水管的出水端连接；以及，

第一检测件，设于在连接所述纯水管和储水件的管路上，所述第一检测器用于检测所述储水件内的水量，所述控制器与所述第一检测件电性连接，并在所述储水件内的水量达到预设水量值时，控制所述进水阀关闭。

7.如权利要求6所述的净水器，其特征在于，所述储水件为压力罐，所述第一检测件为压力开关，所述控制器用于在所述压力开关检测到所述压力罐内的压力值达到上限值时，控制所述压力开关断开。

8.如权利要求6所述的净水器，其特征在于，所述储水件为水袋，所述净水器还包括水泵，所述水泵的进水端与所述储水件连通，出水端与外部出水口连通。

9.如权利要求8所述的净水器，其特征在于，所述净水器还包括设置在所述水泵和外部出水口之间的第二检测件，所述第二检测件用于检测所述外部出水口的开/关，所述控制器与所述第二检测件电性连接，并在所述外部出水口打开时，控制所述水泵开启；所述第二检测件在所述外部出水口闭合时，控制所述水泵关闭。

10.如权利要求9所述的净水器，其特征在于，所述第二检测件为压力开关，所述压力开关与所述水泵之间的管路上还设有第二单向阀，所述压力开关用于检测所述第二单向阀出水端的压力。

11.如权利要求9所述的净水器，其特征在于，所述净水器还包括与所述控制器电性连接的限流阀，所述限流阀与所述水泵并联设置；所述控制器在所述外部出水口打开时，控制所述限流阀关闭，所述控制器在所述外部出水口关闭时，控制所述限流阀开启。

12.一种净水系统，其特征在于，所述净水系统包括如权利要求1-11任意一项所述的净水器。