CN108883352A - 净水器以及用于调节净水器的回收率的方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的净水器包括：过滤单元，用于通过过滤流入的水来产生净化水；TDS测量单元，用于测量流入所述过滤单元的水中的总溶解固体(TDS)；净化水通道，净化水通过净化水通道排出；浓缩水通道，由所述过滤单元过滤的浓缩水通过浓缩水通道排出；浓缩水流量控制阀，用于控制通过所述浓缩水通道排出的浓缩水的流速；以及控制单元，用于基于流入所述过滤单元的水的TDS和压力，调节浓缩水控制阀的打开和关闭程度。

Description

净水器以及用于调节净水器的回收率的方法
技术领域
本发明涉及净水器以及调节净水器的回收率的方法。
背景技术
通常，净水器使用反渗透过滤器来去除水中包含的有害成分，诸如杂质等。
这种反渗透过滤器可以使用微孔膜去除水中所含的非常微小的杂质，诸如杂质、环境激素、重金属、细菌等，并通过浓缩水通道将有害成分排出到设备外部。
在这种情况下，净化水与供应到过滤器的水的比率已知为回收率。由于回收率与不被用作净化水并排出到外部的浓缩水的量以及反渗透过滤器的离子去除性能有关。因此，将回收率设置在适当的值非常重要。
然而，相关技术中的净水器总是以恒定的回收率排出浓缩水，而不管流入过滤器的水的总溶解固体(TDS)，使得当TDS高或污染的水流入净水器时，离子去除性能可能会显著恶化。
另外，即使当简单地根据TDS调节回收率时，当发生通道的压差损失时，离子去除性能可能降低。
发明内容
技术问题
为了解决相关技术的问题，本发明提供了一种调节回收率的净水器和一种用于通过基于流入水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀来调节回收率的方法。
技术方案
根据本公开的一个方面，净水器包括：过滤单元，通过过滤流入的水来产生净化水；TDS测量单元，测量流入过滤单元的水的总溶解固体(TDS)；压力测量单元，测量流入过滤单元的水的压力；净化水通道，净化水通过该净化水通道排出；浓缩水通道，由过滤单元过滤的浓缩水通过该浓缩水通道排出；浓缩水流量控制阀，控制通过浓缩水通道排出的浓缩水的流速；控制单元，基于流入过滤单元的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度。
在示例性实施例中，随着流入过滤单元的水的TDS增加，控制单元可以增加浓缩水流量控制阀的打开程度，但是当水的压力降低到预定值或更小时，控制单元可以减小浓缩水流量控制阀的打开程度。
在这种情况下，控制单元可以减小浓缩水流量控制阀的打开程度，直到水的压力达到预定值。
另外，随着流入的水的TDS减小，控制单元可以减小浓缩水流量控制阀的打开程度。
在示例性实施例中，过滤单元可以包括反渗透膜过滤器。
根据本公开另一方面的净水器包括：过滤单元，通过过滤流入的水来产生净化水；TDS测量单元，测量流入过滤单元的水的总溶解固体(TDS)；净化水通道，净化水通过该净化水通道排出；浓缩水通道，由过滤单元过滤的浓缩水通过该浓缩水通道排出；压力测量单元，测量浓缩水的压力；浓缩水流量控制阀，控制通过浓缩水通道排出的浓缩水的流量；以及控制单元，基于流入过滤单元的水的TDS和浓缩水的压力，调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度。
提供一种根据本发明的一个方面的调节净水器的回收率的方法，净水器包括过滤单元，通过过滤流入的水产生净化水；净化水通道，净化水通过该净化水通道排出；浓缩水流量控制阀，控制通过浓缩水通道排出的浓缩水的流量，该方法包括：阻挡净化水通道并以预定的打开程度打开浓缩水通道的步骤；测量流入过滤单元的水的TDS和压力的步骤；以及基于测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度的步骤。
在示例性实施例中，基于测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度的步骤可以随着流入过滤单元的水的TDS增加而增加浓缩水流量控制阀的打开程度，并且当水的压力减小到预定值或更小时，可以减小浓缩水流量控制阀的打开程度。
此时，基于测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度的步骤可以随着流入的水的TDS降低而减小浓缩水流量控制阀的打开程度。
发明效果
根据本公开的示例性实施例，当流入的水的TDS低时，可以通过调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度使得回收率增加，来节省浪费的水量。
另外，当流入的水的TDS高时，可以通过基于水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度来改善离子去除性能。
附图说明
图1是图示出根据本公开的示例性实施例的净水器的图。
图2是图示出根据净水器的回收率的变化的离子去除率的曲线图。
图3是图示出根据净水器的回收率的变化的水的压力变化的曲线图。
图4是图示出根据本公开的示例性实施例的净水器的图。
图5是图示出根据本公开的示例性实施例的用于调节回收率的方法的流程图。
图6是图示出基于图5的测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度的步骤的示例性实施例的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。
然而，本公开可以许多不同的形式体现并不应当被解释为限于本文描述的特定实施例。相反，提供这些实施例使得本公开透彻和完整，并且完整地将本发明的范围传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚起见，可能夸大元件的形状和尺寸，并且在本发明构思的相同范围内具有相同功能的元件将由相同的附图标记表示。
图1是图示出根据本公开的示例性实施例的净水器的图，图2是图示出根据净水器的回收率的变化的离子去除率的曲线图，并且图3是图示出根据净水器的回收率的变化的水的压力变化的曲线图。
参考图1，净水器100包括过滤单元110、TDS测量单元120、压力测量单元130、浓缩水流量控制阀140和控制单元150。
过滤单元110可以通过过滤流入的水来产生净化水。过滤单元110可以连接到第一通道1、净化水通道2和浓缩水通道3，其中，水通过第一通道1流入过滤单元110，通过净化水通道2排出过滤单元110中产生的净化水，并且通过浓缩水通道3排出由过滤单元110过滤的浓缩水。具体而言，浓缩水是指由过滤单元110过滤的含有固体物质的水，并且可以通过浓缩水通道3排出到设备的外部。
在示例性实施例中，过滤单元110可以包括反渗透膜过滤器。
在这种情况下，流入过滤单元110的水可以是从外部流入的原水或经过预处理过滤器(例如，沉积物过滤器和前置活性炭过滤器中的至少一个)的水。此外，后处理过滤器(例如，后置活性炭过滤器)可以设置在过滤单元110的后端，换句话说，设置在净化水通道2的后端。在这种情况下，上述净化水可以通过后处理过滤器或按原样提供给用户。
TDS测量单元120可以测量通过第一通道1流入过滤单元110的水的TDS。在这种情况下，TDS测量单元120可以将测得的TDS输出到控制单元150。
压力测量单元130可以测量通过第一通道1流入过滤单元110的水的压力。
具体而言，压力测量单元130可以将测得的压力输出到控制单元150。在这种情况下，压力测量单元130可以是任何已知的压力传感器，只要其可以测量流入过滤单元110的水的压力的变化。
浓缩水流量控制阀140可以通过控制单元150的控制来调节通过浓缩水通道3排出的浓缩水的流速。
在示例性实施例中，浓缩水流量控制阀140可以包括被安装以便用于调节通过浓缩水通道3排出的浓缩水的流速的阀(未图示出)和根据从控制单元150输入的控制信号调节阀的打开和关闭程度的电机(未图示出)。
控制单元150可以控制净水器100的整体操作。在示例性实施例中，控制单元150可以包括至少一个处理单元和存储器。具体而言，处理单元可以包括例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可以具有多个核。存储器可以是易失性存储器、非易失性存储器或其组合。
控制单元150可以通过调节浓缩水流量控制阀140的打开和关闭程度来调节回收率。具体而言，回收率是指排出到净化水通道2的净化水的流速与流入过滤单元110的水的流速的比率。
控制单元150首先可以根据流入过滤单元110的水的TDS来调节浓缩水流量控制阀140的打开和关闭程度。
具体地，控制单元150可以随着流入过滤单元110的水的TDS增加而增加浓缩水流量控制阀140的打开程度，并且相反地，可以随着水的TDS降低而减小浓缩水流量控制阀140的打开程度。
换句话说，当流入过滤单元110的水的TDS高时，控制单元150可以通过增加浓缩水流量控制阀140的打开程度来降低回收率以增加离子去除率，并且当流入过滤单元110的水的TDS低时，可以通过降低浓缩水流量控制阀140的打开程度来增加回收率以便减少废水(排出到设备外部的浓缩水)的浪费。
然而，参考图2和图3，当通过增加浓缩水流量控制阀140的打开程度来降低回收率以便增加离子去除率时，在低于回收率的某个点处离子去除率相当多地降低。这是因为由于第一通道1上的操作压力降低及伴随其的泵性能曲线导致回收率降低超过所需量的情况下，第一通道1上的驱动压力降低，从而离子去除率降低。
为了解决上述问题，控制单元150可以增加流入过滤单元110的水的TDS，以便增加浓缩水流量控制阀140的打开程度，并且当水的压力减小到预定值或更小时，可能发生压差损失并减小浓缩水流量控制阀140的打开程度。
换句话说，当流入过滤单元110的水的TDS增加时，控制单元150可以通过增加浓缩水流量控制阀140的打开程度来降低回收率从而增加离子去除率。此时，通过感测流入过滤单元110的水的压力从而感测到水的压力低于预定压力时，控制单元150可以重新调节浓缩水流量控制阀140的打开程度，使得水的压力变得等于或高于预定压力。
图4是图示出根据本公开的另一个示例性实施例的净水器的图。
参考图4，根据本公开的另一个示例性实施例的净水器包括过滤单元210、TDS测量单元220、压力测量单元230、浓缩水流量控制阀240和控制单元250。
图4的示例性实施例的基本配置与图1的示例性实施例的相同，但是不同之处在于，感测压差损失的压力测量单元230设置在浓缩水通道3中的浓缩水流量控制阀240的前端。
用于调节回收率的其他配置和方法与上述基本示例性实施例的配置和方法相同，因此将省略其余的描述。
在下文中，将参考图5和图6描述根据本公开的示例性实施例的用于调节回收率的方法。然而，在参考图1的上述净水器中进行以下用于调节回收率的方法，因此不再重复描述与上述相同或相似的描述。
图5是图示出根据本公开的示例性实施例的用于调节回收率的方法的流程图，并且图6是图示出基于图5中测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度的步骤的示例性实施例的流程图。
参考图5，首先，控制单元150阻挡净化水通道2，控制浓缩水流量控制阀140以便使浓缩水通道3以预定打开程度打开(S100)。
接下来，TDS测量单元120和压力测量单元130被用于测量流入过滤单元110的水的TDS和压力(S200)。
接下来，控制单元150可以通过基于测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量控制阀140的打开和关闭程度来调节回收率(S300)。
在示例性实施例中，在基于测得的水的TDS和压力调节浓缩水流量阀的打开和关闭程度的步骤中(S300)，参考图6，首先，当通过TDS测量单元120测得的水的TDS增加时(S310)，控制单元150可以增加浓缩水流量控制阀140的打开程度。在这种情况下，当水的压力降低到预定压力或更低时(S340)，控制单元150可以减小浓缩水流量控制阀140的打开程度，直到变为预定压力(S350)。
相反，当水的TDS减小时(S310)，控制单元150可以根据水的TDS的减小程度来减小浓缩水流量控制阀140的打开程度(S330)。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本公开不限于此，而是可以在本公开的技术构思内进行各种修改。

Claims (13)

1.一种净水器，包括：
过滤单元，所述过滤单元通过过滤流入的水产生净化水；
TDS测量单元，所述TDS测量单元测量流入所述过滤单元的水的总溶解固体(TDS)；
压力测量单元，所述压力测量单元测量流入所述过滤单元的水的压力；
净化水通道，所述净化水通过所述净化水通道排出；
浓缩水通道，由所述过滤单元过滤的所述浓缩水通过所述浓缩水通道排出；
浓缩水流量控制阀，所述浓缩水流量控制阀控制通过所述浓缩水通道排出的所述浓缩水的流速；以及
控制单元，所述控制单元基于流入所述控制单元的所述水的所述TDS和所述压力调节所述浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度。
2.根据权利要求1所述的净水器，其中，随着流入所述过滤单元的水的所述TDS增加，所述控制单元增加所述浓缩水流量控制阀的打开程度，并且当所述水的压力降低到预定值或更小时，所述控制单元减小所述浓缩水流量控制阀的打开程度。
3.根据权利要求2所述的净水器，其中，所述控制单元减小所述浓缩水流量控制阀的所述打开程度，直到所述水的所述压力达到所述预定值。
4.根据权利要求1所述的净水器，其中，随着所述流入的水的所述TDS减小，所述控制单元减小所述浓缩水流量控制阀的所述打开程度。
5.根据权利要求1所述的净水器，其中，所述过滤单元包括反渗透膜过滤器。
6.一种净水器，包括：
过滤单元，所述过滤单元通过过滤流入的水产生净化水；
TDS测量单元，所述TDS测量单元测量流入所述过滤单元的水的总溶解固体(TDS)；
净化水通道，所述净化水通过所述净化水通道排出；
浓缩水通道，由所述过滤单元过滤的浓缩水通过所述浓缩水通道排出；
压力测量单元，所述压力测量单元测量所述浓缩水的压力；
浓缩水流量控制阀，所述浓缩水流量控制阀控制通过所述浓缩水通道排出的所述浓缩水的流速；以及
控制单元，所述控制单元基于流入所述控制单元的所述水的所述TDS和所述浓缩水的所述压力控制所述浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度。
7.根据权利要求6所述的净水器，其中，随着流入所述过滤单元的所述水的所述TDS增加，所述控制单元增加所述浓缩水流量控制阀的打开程度，并且当所述浓缩水的所述压力降低到预定值或更小时，所述控制单元减小所述浓缩水流量控制阀的打开程度。
8.根据权利要求7所述的净水器，其中，所述控制单元减小所述浓缩水流量控制阀的所述打开程度，直到所述浓缩水的所述压力达到所述预定值。
9.根据权利要求8所述的净水器，其中，随着所述流入的水的所述TDS减小，所述控制单元减小所述浓缩水流量控制阀的所述打开程度。
10.根据权利要求6所述的净水器，其中，所述过滤单元包括反渗透膜过滤器。
11.一种调节净水器的回收率的方法，所述净水器包括，过滤单元，所述过滤单元通过过滤流入的水产生净化水；净化水通道，所述净化水通过所述净化水通道排出；浓缩水通道，由所述过滤单元过滤的浓缩水通过所述浓缩水通道排出；以及浓缩水流量控制阀，所述浓缩水流量控制阀控制通过所述浓缩水通道排出的所述浓缩水的流速，
所述方法包括：
阻挡所述净化水通道并将所述浓缩水通道打开到预定的打开程度的步骤；
测量流入所述过滤单元的水的TDS和压力的步骤；以及
基于测得的水的所述TDS和所述压力调节所述浓缩水流量控制阀的打开和关闭程度的步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于所述测得的水的所述TDS和所述压力调节所述浓缩水流量控制阀的所述打开和关闭程度的步骤随着流入所述过滤单元的所述水的所述TDS增加所述浓缩水流量控制阀的打开程度，并且当所述水的所述压力减小到预定值或更小时，减小所述浓缩水流量控制阀的所述打开程度。
13.如权利要求12所述的方法，其中，基于所述测得的水的所述TDS和所述压力调节所述浓缩水流量控制阀的所述打开和关闭程度的步骤随着所述流入的水的所述TDS降低而减小所述浓缩水流量控制阀的所述打开程度。
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