CN108793525B - 净水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种净水系统，其包括：膜滤芯，具有与原水管连接的原水口、与纯水管连接的纯水口以及与废水管连接的废水口；增压泵，安装于原水管上；保压阀，安装于废水管上；以及控制器，分别与增压泵和保压电磁阀电性连接，控制器用于在净水系统过滤结束时，控制保压阀关闭；在保压阀关闭时长达到预设时长时，控制增压泵关闭。在保压阀关闭到增压泵关闭的这段时间内，原水管内的原水通过增压泵的作用持续进入至膜滤芯内，这样就使得膜滤芯内充满高压原水，从而使得膜滤芯内的水压一直保持高压状态，确保了净水系统在下一次开启制取纯水时能够立即获得纯水，进而提高了净水系统的出水速度，缩短用户等待的时间。

Description

净水系统

技术领域

本发明涉及净水技术领域，特别涉及一种净水系统。

背景技术

现有的净水系统通常包括膜滤芯、增压泵、废水电磁阀等部件，增压泵设置于膜滤芯的进水管路上，废水电磁阀设置在膜滤芯的废水管路上。当净水系统制取纯水时，增压泵和废水电磁阀同时开启；当净水系统停止工作时，增压泵和废水电磁阀同时关闭。

然而，当增压泵和废水电磁阀同时关闭时，膜滤芯内虽然有原水，但是膜滤芯内的原水水压远低于原水过滤时的水压，这样就会导致净水系统下次开启制取纯水时，需要等待一段时间才能制得纯水，进而给用户带来了不便。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种净水系统，旨在提高净水系统的出水速度，缩短用户等待的时间。

为实现上述目的，本发明提出的一种净水系统，其包括：

膜滤芯，具有与原水管连接的原水口、与纯水管连接的纯水口以及与废水管连接的废水口；

增压泵，安装于所述原水管上；

保压阀，安装于所述废水管上；以及，

控制器，分别与所述增压泵和所述保压阀电性连接，所述控制器用于在所述净水系统过滤结束时，控制所述保压阀关闭；在所述保压阀关闭时长达到预设时长时，控制所述增压泵关闭。

优选地，所述膜滤芯包括：

壳体，所述壳体设置有与原水管连通的原水口，与纯水管连接的纯水口以及与废水管连接的废水口；

膜元件，所述膜元件包括纯水管、多个废水管以及多个反渗透膜片组，所述多个废水管沿所述纯水管的周向间隔排布，每一所述反渗透膜片组在其一端从一废水管和纯水管之间穿过后对折，形成与所述废水管连通的进水通道，相邻两反渗透膜片组之间形成与所述纯水管连通的产水通道；

所述膜元件安装于所述壳体内，所述膜元件的纯水管与所述纯水口连通，所述膜元件的多个废水管均与所述废水口连通，所述进水通道与所述原水口连通。

优选地，所述净水系统还包括安装于所述废水管上的TDS检测装置和废水电磁阀，所述TDS检测装置用于检测通过所述废水管的废水TDS值；

所述控制器分别与所述废水电磁阀和所述TDS检测装置电性连接，所述控制器还用于，在所述TDS检测装置检测的废水TDS值高于预设TDS值时，控制所述废水电磁阀的开度增大；在所述TDS检测装置检测的废水的TDS值等于或低于预设TDS值时，控制所述废水电磁阀的开度保持不变或减小。

优选地，所述废水电磁阀的规格等于或小于800cc/min。

优选地，所述增压泵为变频增压泵。

优选地，所述净水系统还包括前置滤芯，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，所述前置滤芯为PAC复合滤芯。

优选地，所述净水系统还包括后置滤芯，所述后置滤芯的进水口与所述纯水管的出水端连接，所述后置滤芯的出水口与外部接水口连通。

优选地，所述净水系统还包括UV杀菌水路头，所述杀菌水龙头安装于所述纯水管的出水端。

优选地，所述净水系统还包括安装于纯水管上的压力检测装置；

所述控制器与所述压力检测装置电性连接，所述控制器还用于在所述压力检测装置检测的压力值小于预设压力值时，控制所述增压泵和所述保压阀均开启；在所述压力检测装置检测的压力值大于或等于预设压力值时，控制所述保压阀和所述增压泵先后依次关闭。

本发明通过将增压泵设置于与膜滤芯的出水口连通的原水管上，将保压阀设置于与膜滤芯的废水口连通的废水管上，并且增压泵和保压阀均与控制器电性连接。在净水系统制取纯水结束时，控制器控制保压阀和增压泵先后依次关闭，在保压阀关闭到增压泵关闭的这段时间内，原水管内的原水通过增压泵的作用持续进入至膜滤芯内，这样就使得膜滤芯内充满高压原水，从而使得膜滤芯内的水压一直保持高压状态，确保了净水系统在下一次开启制取纯水时能够立即获得纯水，进而提高了净水系统的出水速度，缩短用户等待的时间。

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为本发明净水系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中膜滤芯的一实施例的剖视图；

图3为图2中膜元件的结构示意图；

图4为图3中纯水管的结构示意图；

图5为图3中废水管的结构示意图。

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。

为了提高净水系统的产水速度，本发明提出一种新的净水系统，请参照图1，图1示出了本发明的净水系统的结构示意图。

该净水系统100包括膜滤芯10、增压泵20、保压阀30、控制器（未图示）以及其他部件。

该膜滤芯10具有原水口a、纯水口b以及废水口c；膜滤芯10的原水口a与原水管连接，外部的原水通过原水管流入膜滤芯10内；膜滤芯10的纯水口b与纯水管连接，经膜滤芯10过滤产生的纯水通过纯水管排出；膜滤芯10的废水口c与废水管连通，经膜滤芯10过滤产生的废水通过废水管排出，该废水管的出水端还可以与废水箱连通，这样就便于废水的收集，并且收集于废水箱中的废水还可以用作它用，这样就避免了水资源的浪费。

增压泵20安装于原水管上，其主要用于给原水管内的原水加压，这样就使得自原水口a进入至膜滤芯10内的水压足够高，进而有利于提高膜滤芯10制取纯水的速度。

保压阀30安装于废水管上，其用于控制废水管的通断，该保压阀30可以是电磁阀、单向阀或者其他阀结构，在此不做具体的限定。

控制器与增压泵20和保压阀30均电性连接，其用于控制增压泵20和保压阀30的工作，即控制增压泵20和保压阀30的开启或关闭，该控制器可以是单片机，也可以是PWM控制器，在此对控制器不做具体的限定。

当净水系统100在制取纯水时，控制器控制增压泵20以及保压阀30同时开启，原水管中的低压原水通过增压泵20增压后形成高压原水，并且原水管内的高压原水通过膜滤芯10的原水口a进入膜滤芯10内，进入膜滤芯10内的原水经膜滤芯10过滤后形成纯水和废水，纯水从膜滤芯10的纯水口b排出，以供用户取用，废水则从膜滤芯10的废水口c排出。

当净水系统100制取纯水结束时，控制器控制保压阀30先关闭，此时，外部原水在增压泵20的作用下会继续流入膜滤芯10内，这样就使得膜滤芯10内部充满原水；当保压阀30关闭预设时长后，控制器控制增压泵20关闭，增压泵20就相当于一个关闭的阀，此时外部原水无法进入到膜滤芯10内，膜滤芯10内的原水也无法排出。由于存留于膜滤芯10内的原水都是通过增压泵20增压的高压原水，这样就使得膜滤芯10内的水压一直保持高压状态；当净水系统100下一次开启制取纯水时，由于膜滤芯10内充满了高压原水，这样就使得净水系统100开启时即可获得纯水，从而有利于提高了整个净水系统100的制水速度，进而避免了净水系统100因膜滤芯10内水压不足，而导致用户需要等待的问题出现。

本发明通过将增压泵20设置于与膜滤芯10的原水口a连通的原水管上，将保压阀30设置于与膜滤芯10的废水口c连通的废水管上，并且增压泵20和保压阀30均与控制器电性连接。在净水系统100制取纯水结束时，控制器控制保压阀30和增压泵20先后依次关闭，在保压阀30关闭到增压泵20关闭的这段时间内，原水管内的原水通过增压泵20的作用持续进入至膜滤芯10内，这样就使得膜滤芯10内充满高压原水，从而使得膜滤芯10内的水压一直保持高压状态，确保了净水系统100在下一次开启制取纯水时能够立即获得纯水，进而提高了净水系统100的出水速度，缩短用户等待的时间。

在本发明的一实施例中，为了提高净水系统100的产水速度，该膜滤芯10采用侧面进水的膜滤芯10。具体的，请参照图2，该膜滤芯10包括壳体11和膜元件12；其中，壳体11上设有与原水管连通的原水口a，与纯水管连通的纯水口b以及与废水管连通的废水口c；该原水口a、纯水口b以及废水口c可以设置于壳体11的一端，也可以分设于壳体11的两端等，在此对原水口a、纯水口b以及废水口c设置的位置不做具体的限定。膜元件12包括中心管121、多个排废管122以及多个反渗透膜片组123，多个排废管122沿着中心管121的周向间隔设置，每一反渗透膜片组123在其一端从一排废管122和中心管121之间穿过后对折，并且每一反渗透膜片组123在其对折后沿着中心管121的周向卷至多个排废管122的外侧，每一反渗透膜片组123对折后形成与一排废管122连通的进水通道，相邻两反渗透膜片组123之间形成与中心管121连通的产水通道。该膜元件12安装于壳体11内，并且该膜元件12的中心管121与纯水口b连通，膜元件12的多个排废管122均与废水口c连通，该膜元件12的进水通道与原水口a连通。

在净水系统100制取纯水时，外部原水通过增压泵20增压后进入到膜滤芯10内，并充满于膜元件12与壳体11之间的间隙，存留于壳体11与膜元件12之间的高压原水会通过进水通道的端口进入到进水通道内，进入进水通道内的高压原水渗透反渗透膜片组123进入到产水通道内形成纯水，并通过中心管121排出；被过滤后的原水则形成废水并流向排废管122，并从该排废管122排出。

需要说明的是，多个反渗透膜片组123均沿着中心管121的周向卷至多个排废管122的外侧，这样就使得每一进水通道和每一产水通道均呈螺旋状，每一进水通道位于最外侧的端口是呈敞口设置的，这样就使得进入原水是从膜滤芯10的侧面进入至膜滤芯10内，如此可提高原水在进水通道内的流速，进而使得污垢不易沉积于进水通道内，进而可以延长膜滤芯10的使用寿命。每一产水通道除邻近中心管121的侧边敞口设置外，其他侧边均密封，以使得产水通道仅具有朝向中心管121的纯水出口，也即相邻两反渗透膜片组123除邻接中心管121的侧边未密封粘接外，其他侧边均密封粘接，这样就使得进水通道和产水通道完全隔绝，进而避免了进水通道内原水进入产水通道内，确保了膜滤芯10过滤产生的纯水不会被进水通道内的原水污染。

进一步地，请参照图3，上述反渗透膜片组123包括反渗透膜片123a、纯水导流网123b以及进水导流网123c，该反渗透膜片123a的正面在该反渗透膜片123a的一端从中心管121和一排废管122之间穿过后对折，形成上述进水通道，相邻两反渗透膜片123的反面之间形成产水通道。进水导流网123c安装于进水通道内，原水在进水导流网123c的导流作用下在进水通道内流动，并在渗透压力的作用下，从反渗透膜片123a的正面向反渗透膜片123a的反面渗透纯水；进水通道内的原水穿过反渗透膜片123a进入产水通道内而形成纯水。纯水导流网123b安装于产水通道内，产水通道内的纯水在纯水导流网123b的导流作用下向中心管121流动。需要说明的是，对折后的反渗透模的正面在进水导流网123c的作用下呈相互间隔设置，相邻两反渗透模片的反面在纯水导流网123b的作用下呈相互间隔设置，这样就有利于保证反渗透膜片21的过滤面积，从而有利于提高膜元件12的过滤效率。

为了保证每一个产水通道内的纯水都能够及时的收集到中心管121中，请参照图4，该中心管121上设有多个纯水入水孔121a，并且多个纯水入水孔121a沿着中心管121的长度方向间隔排布，由此，使得产水通道邻近中心管121的每个位置都能够通过纯水入水孔121a快速流入中心管121中，进而有利于提高膜滤芯10的产水速度。

为了保证每一排废管122所在的进水通道内的废水能够及时收集至排废管122中，请参照图5，每一排废管122上设置有多个废水入水孔122a，且多个废水入水孔122a沿着该排废管122的长度方向均匀排布，如此，使得废水通道的邻近排废管122的每个位置都能够通过废水入水孔122a快速流入排废管122中，有利于膜滤芯10内废水的排出，避免了废水滞留于进水通道内的时间过长而导致废水中的杂质在反渗透膜片组123上结垢，进而影响反渗透膜片组123的过滤效果。

在本发明的一实施例中，为了提高净水系统100的产水速度，该增压泵20的规格至少为2L/min，即增压泵20每分钟通过的水量至少为2L。采用大通量的增压泵20，不仅能够保证原水水压，同时还能够保证进入到膜滤芯10内的原水水量，这样就确保了整个净水系统100的产水速度和产水量。并且该净水系统100在进行冲洗时，由于增压泵20通量较大，这样就使得短时间内有足够多的水对膜滤芯10中的膜元件12进行冲洗，进而使得膜滤芯10的膜元件12冲洗的更干净，有利于保证膜滤芯10的使用寿命。

优选地，上述增压泵20为变频增压泵20，由于变频增压泵20的频率是可调，用户可以根据需求调整变频增压泵20的工作频率。当增压泵20的频率较高时，同一时间段内通过增压泵20的原水水量会较多，这样就使得进入膜滤芯10内的原水水量增多，进而有利于提高膜滤芯10制取纯水的速度；当增压泵20的频率较低时，同一时间段内通过增压泵20的原水水量会较少，这样就使得进入膜滤芯10内的原水水量减少，从而减缓了膜滤芯10的过滤速度，进而使得膜滤芯10内的原水能够得到充分的过滤，有利于提高原水的使用率。

进一步地，请参照图1，该净水系统100还包括与控制器电性连接的电磁阀40，该电磁阀40安装于原水管上，其用于控制原水管的通断；即控制器用于在净水系统100制取纯水时，控制电磁阀40打开，在净水系统100停止工作时，控制电磁阀40关闭。并且该电磁阀40的设置确保了位于增压泵20进水侧和出水侧的水管中均有水，从而避免了净水系统100启动工作时，增压泵20出现空转的情况出现，进而有效地保护了增压泵20。

在本发明的一实施例中，请参照图1，上述净水系统100还包括与控制器电性连接的TDS检测装置50和废水电磁阀60，该TDS检测装置50设置于废水管上，用于检测通过废水管的废水TDS值，该废水电磁阀60安装于废水管上，其用于调节废水管的出水量，并且该废水电磁阀60的开度是可调整的。

具体的，在净水系统100制取纯水时，TDS检测装置50检测通过废水管的废水TDS值，并将检测的结果发送至控制器；控制器根据TDS检测装置50发送的废水TDS值与预设TDS值进行比较，若废水TDS值小于或等于预设TDS值，则控制器控制废水电磁阀60的开度减小或保持不变，以减少或保持膜滤芯10的废水排出量，这样就使得膜滤芯10内的原水能够充分的进行过滤，进而有利于提高原水的利用率；若TDS检测装置50检测到通过废水管的废水TDS值要大于预设TDS值时，控制器控制废水电磁阀60的开度增大，这样就增大了膜滤芯10的废水排出速度和排出量，也即提高了膜滤芯10内废水的排出速度，从而使得膜滤芯10中的废水能够及时排出。当废水电磁阀60处于全开状态时，膜滤芯10的废水排出速度为最大，由于膜滤芯10的废水排出速度较快，吸附于膜滤芯10的反渗透膜片上的水垢容易被冲洗出来，进而有利于延长膜滤芯10的使用寿命。

进一步地，上述废水电磁阀60的规格小于或等于800cc/min。采用规格小于800cc/min的废水电磁阀60，能够减少净水系统100的废水排出量，以确保废水电磁阀60即使处于全开状态时，膜滤芯10的纯水排出量与膜滤芯10的废水排出量的比例保持为3比1或者大于3比1，这样就大大地提高了净水系统100的产水率，减少了废水的产生。

在本发明的一实施例中，该净水系统100还包括前置滤芯70，该前置滤芯70的进水口与水源连通，该净水系统100的出水口与原水管的进水端连通。该前置滤芯70可以是PP棉滤芯、活性炭滤芯或者其他具有纯水功能的滤芯，在此不做具体的限定。在原水管前设置前置滤芯70，这样就能够有效的过滤掉原水中大颗粒杂质，进而避免了原水中颗粒杂质附着于膜滤芯10的膜元件12上，而导致膜元件12被堵塞的问题发生。

优选地，上述前置滤芯70为PAC复合滤芯，该PAC复合滤芯包括无纺布、碳纤维和PP棉三层复合形成，即PAC复合滤芯集合了碳纤维滤芯和PP棉滤芯的功能，也即用一个滤芯可以代替三个滤芯，这样就减少了前置滤芯70的数量，进而使得整个净水系统100所需要的安装空间更小。

在本发明的一实施例中，该净水系统100还包括后置滤芯80，该后置滤芯80的进水口与纯水管的出水端连接，该后置滤芯80的出水口与外部接水口连通。该后置滤芯80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。

进一步地，该净水系统100还包括与控制器电性连接的单向阀85，该单向阀85安装于与后置滤芯80的出水口连通的外部水管上，控制器用于在外部接水口关闭时，控制单向阀85关闭，这样就避免了从后置滤芯80流出的水回流至后置滤芯80内。

在本发明的一实施例中，请参照图1，该净水系统100还包括UV杀菌水龙头90，其安装于纯水管的出水端。当用户需要取用纯水时，可打开UV杀菌水龙头90，膜滤芯10内的纯水流经UV杀菌水龙头90时，UV杀菌水龙头90能够对纯水进行有效地杀菌，这样就使得纯水中的细菌均被杀死，进而确保了用户取到的纯水是干净、安全的。

在本发明的一实施例中，请参照图1，该净水系统100还包括安装于纯水管上的压力检测装置95，控制器与压力检测装置95电性连接，并且该控制器用于在压力检测开关检测到的压力值小于预设压力值时，控制增压泵20和保压阀30开启，也即控制净水系统100制取纯水；该控制器在压力检测开关检测到压力值大于或等于预设压力值时，控制保压阀30和增压泵20先后依次关闭。

具体的，该压力检测装置95为压力开关，当纯水管的出水端打开时，由于纯水向出水端流动，这样就使得压力开关处的压力降低，即表明用户需要用水，此时控制器控制增压泵20和保压阀30同时打开，也即启动净水系统100制取纯水。当纯水管的出水端关闭时，此时膜滤芯10内的纯水会持续向纯水管的出水端流，直至充满整个纯水管，这样就使得纯水管内的压力增大，当压力开关检测到纯水管内的压力增大时，控制器控制保压阀30和增压泵20先后依次关闭。

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 (10)

1.一种净水系统，其特征在于，包括：

膜滤芯，具有与原水管连接的原水口、与纯水管连接的纯水口以及与废水管连接的废水口；所述膜滤芯为侧面进水；

增压泵，安装于所述原水管上；

保压阀，安装于所述废水管上；以及，

控制器，分别与所述增压泵和所述保压阀电性连接，所述控制器用于在所述净水系统过滤结束时，控制所述保压阀关闭；在所述保压阀关闭时长达到预设时长时，控制所述增压泵关闭。

2.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述膜滤芯包括：

壳体，所述壳体设置有与原水管连通的原水口，与纯水管连接的纯水口以及与废水管连接的废水口；

膜元件，所述膜元件包括纯水管、多个废水管以及多个反渗透膜片组，所述多个废水管沿所述纯水管的周向间隔排布，每一所述反渗透膜片组在其一端从一废水管和纯水管之间穿过后对折，形成与所述废水管连通的进水通道，相邻两反渗透膜片组之间形成与所述纯水管连通的产水通道；

所述膜元件安装于所述壳体内，所述膜元件的纯水管与所述纯水口连通，所述膜元件的多个废水管均与所述废水口连通，所述进水通道与所述原水口连通。

3.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述净水系统还包括安装于所述废水管上的TDS检测装置和废水电磁阀，所述TDS检测装置用于检测通过所述废水管的废水TDS值；

所述控制器分别与所述废水电磁阀和所述TDS检测装置电性连接，所述控制器还用于，在所述TDS检测装置检测的废水TDS值高于预设TDS值时，控制所述废水电磁阀的开度增大；

在所述TDS检测装置检测的废水的TDS值等于或低于预设TDS值时，控制所述废水电磁阀的开度保持不变或减小。

4.如权利要求3所述的净水系统，其特征在于，所述废水电磁阀的规格等于或小于800cc/min。

5.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述增压泵为变频增压泵。

6.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述净水系统还包括前置滤芯，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。

7.如权利要求6所述的净水系统，其特征在于，所述前置滤芯为PAC复合滤芯。

8.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述净水系统还包括后置滤芯，所述后置滤芯的进水口与所述纯水管的出水端连接，所述后置滤芯的出水口与外部接水口连通。

9.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述净水系统还包括UV杀菌水路头，所述杀菌水龙头安装于所述纯水管的出水端。

10.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述净水系统还包括安装于纯水管上的压力检测装置；

所述控制器与所述压力检测装置电性连接，所述控制器还用于在所述压力检测装置检测的压力值小于预设压力值时，控制所述增压泵和所述保压阀均开启；在所述压力检测装置检测的压力值大于或等于预设压力值时，控制所述保压阀和所述增压泵先后依次关闭。

Images