CN109534450B - 一种净水器及其运行状态监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种净水器。该净水器包括：反渗透膜滤芯，反渗透膜滤芯包括进水口、纯水出口和浓水出口；储水罐，储水罐包括纯水室，反渗透膜滤芯的纯水出口连接至纯水室，并且纯水室经纯水流出管路连接至用水端口；开关阀，开关阀经进水口管路连接至反渗透膜滤芯的进水口。该净水器还包括压力传感器和控制器，压力传感器设置成检测净水器的内部管路中的压力，控制器配置成接收压力传感器的测量值并根据内部管路中的压力来判断净水器的运行状态。本发明还涉及一种净水器的运行状态监测方法。根据本发明的净水器及其运行状态监测方法能够以简单的结构确保净水器有效运行，并能够实时确定运行状态，既能够节省成本，又能够改善用户体验。

Description

一种净水器及其运行状态监测方法

技术领域

本发明涉及一种净水器以及净水器运行状态监测方法。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本发明相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

水是生活中不可或缺的资源。随着生活质量的提高，人们越来越注意用水安全，对水质提出了较高的要求。为了消除水源、输送过程等对水的污染以及对水质的影响，净水器的应用日益广泛。目前广泛使用的一种净水器是反渗透净水器。反渗透净水器包括反渗透膜滤芯、储水罐。为了使反渗透膜滤芯正常工作，需要在反渗透膜滤芯的入口与储水罐之间产生一定的压力差。在现有的反渗透净水器中，为了产生上述压力差，设置有增压泵以及配套电源、电磁阀、压力开关等电气零件。当制水时，增压泵打开，进水电磁阀打开，自来水被加压通过反渗透膜滤芯以产生纯水并存入储水罐。当冲洗时，冲洗电磁阀打开，通过排水口泄压，反渗透膜滤芯得到冲洗并恢复。当待机时，增压泵和各电磁阀均关闭。这种类型的反渗透净水器的运行可以通过增压泵、各电磁阀等的电子输入输出信号来直接控制并反馈给控制电路，从而得到该反渗透净水器的运行状态。然而，这种类型的反渗透净水器由于设置了增压泵以及相关的其他电气零件，增加了零件数量，既增加了产品成本，又可能增大故障率。

为此，提出了一种不设置上述电磁阀泵的反渗透净水器。这种反渗透净水器设置有机械阀，机械阀构造成根据连接有该反渗透净水器的水龙头的打开及关闭状态来自动调节储水罐的背压，以确保反渗透膜滤芯正常工作，并根据储水罐的压力来自动控制反渗透净水器的待机以及运行。然而，对于这种类型的反渗透净水器，由于未采用任何增压泵以及电磁阀等电气零件，因此不能通过传统的电磁阀的电子信号来判断该反渗透净水器的运行状态。

为了进一步改善用户体验，需要实时地显示这种不采用电磁阀泵的反渗透净水器的运行状态。

发明内容

本发明的目的在于解决或改善以上问题中的一个或多个。

本发明的一个方面在于提供一种净水器。该净水器包括：反渗透膜滤芯，反渗透膜滤芯包括进水口、纯水出口和浓水出口；储水罐，储水罐包括纯水室和压力室，纯水室的容积随着压力室的容积增大而减小或者随着压力室的容积减小而增大，反渗透膜滤芯的纯水出口连接至纯水室，并且纯水室经纯水流出管路连接至用水端口；开关阀，开关阀经进水口管路连接至反渗透膜滤芯的进水口；压力传感器，压力传感器设置成检测净水器的内部管路中的压力；以及控制器，控制器配置成接收压力传感器的测量值并根据内部管路中的压力来判断净水器的运行状态。

在一个实施方式中，内部管路包括进水口管路，压力传感器设置成检测所述进水口管路中的压力。控制器配置成：当进水口管路中的压力不高于进水口待机压力阈值时，判定净水器处于待机状态，在待机状态下，反渗透膜滤芯不产生纯水；当进水口管路中的压力高于进水口待机压力阈值并且低于进水口补水压力阈值时，判定净水器处于冲洗状态，在冲洗状态下，反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及纯水室中的纯水流过纯水流出管路并经用水端口流出；以及当进水口管路中的压力高于进水口补水压力阈值时，判定净水器处于补水状态，在补水状态下，反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到纯水室中，纯水不从用水端口流出。

在一个实施方式中，内部管路包括纯水流出管路，压力传感器设置成检测纯水流出管路中的压力。控制器配置成：当纯水流出管路中的压力不低于流出管路待机压力阈值时，判定净水器处于待机状态，在待机状态下，反渗透膜滤芯不产生纯水；当纯水流出管路中的压力低于流出管路待机压力阈值但高于流出管路补水压力阈值时，判定净水器处于补水状态，在补水状态下，反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到纯水室中，纯水不从用水端口流出；以及当纯水流出管路中的压力低于流出管路补水压力阈值时，判定净水器处于冲洗状态，在冲洗状态下，反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及纯水室中的纯水流过纯水流出管路并经用水端口流出。

在一个实施方式中，内部管路包括进水口管路和纯水流出管路，压力传感器设置成同时分别检测进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力。控制器构造成：当进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然上升，则判定净水器进入补水状态，在补水状态下，反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到纯水室中，纯水不从用水端口流出；当进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然下降，则判定净水器结束补水状态并进入冲洗状态，在冲洗状态下，反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及纯水室中的纯水流过纯水流出管路并经用水端口流出；当进水口管路中的压力突然上升并且纯水流出管路中的压力突然下降，则判定净水器结束待机状态并进入冲洗状态，在待机状态下，反渗透膜滤芯不产生纯水；以及当进水口管路中的压力突然下降但纯水流出管路中的压力未下降，则判定净水器进入待机状态。

在一个实施方式中，净水器还包括换向阀。换向阀的第一端口连接至反渗透膜滤芯的浓水出口，换向阀的第二端口连接至储水罐的压力室，换向阀的第三端口连接至排水装置，反渗透膜滤芯的浓水出口连接至排水装置，以及换向阀的第四端口连接至纯水流出管路。换向阀构造成根据纯水流出管路中的压力自动调节压力室的体积从而调节纯水室的背压。

换向阀构造成使第二端口选择性地与第一端口和第三端口中的一者连通，并与第一端口和第三端口中的另一者不连通。当纯水流出管路中的压力低于第一阀值时，第二端口与第一端口连通，使得从浓水出口流出的浓水经第一端口和第二端口流入压力室。当纯水流出管路中的压力大于第二阀值时，第一端口与第三端口连通，压力室中的浓水经第二端口和第三端口排出到排水装置，其中，第二阈值大于第一阈值。

在一个实施方式中，开关阀经控制管路连接至纯水室以根据纯水室中的压力而自动打开或关闭。

在一个实施方式中，净水器还包括终端显示装置，终端显示装置接收来自控制器的指令以实时地显示净水器的运行状态。

在一个实施方式中，压力传感器的测量值经窗口滑动平均处理。

在一个实施方式中，净水器还包括存储器。当净水器的运行状态发生变化时，内部管路中的压力存储到该存储器中。

本发明的另一方面是提供一种监测净水器运行状态的方法。该净水器包括：反渗透膜滤芯，反渗透膜滤芯包括进水口、纯水出口和浓水出口；储水罐，储水罐包括纯水室和压力室，纯水室的容积随着压力室的容积增大而减小或者随着压力室的容积减小而增大，反渗透膜滤芯的纯水出口连接至所述纯水室，并且纯水室经纯水流出管路连接至用水端口；以及开关阀，开关阀经进水口管路连接至反渗透膜滤芯的进水口。该方法包括使用压力传感器检测净水器的内部管路中的压力；以及根据所测得的内部管路中的压力来判断净水器的运行状态。

在一个实施方式中，内部管路包括进水口管路，压力传感器检测进水口管路中的压力。当进水口管路中的压力不高于流出管路待机压力阈值时，该方法判定净水器处于待机状态，在待机状态下，反渗透膜滤芯不产生纯水；当进水口管路中的压力高于进水口待机压力阈值并且低于进水口补水压力阈值时，该方法判定净水器处于冲洗状态，在冲洗状态下，反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及纯水室中的纯水流过纯水流出管路并经用水端口流出；以及当进水口管路中的压力高于进水口补水压力阈值时，判定净水器处于补水状态，在补水状态下，反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到纯水室中，纯水不从用水端口流出。

在一个实施方式中，内部管路包括纯水流出管路，压力传感器检测纯水流出管路中的压力。当纯水流出管路中的压力不低于流出管路待机压力阈值时，该方法判定净水器处于待机状态，在待机状态下，反渗透膜滤芯不产生纯水。当纯水流出管路中的压力低于流出管路待机压力阈值但高于流出管路补水压力阈值时，该方法判定净水器处于补水状态，在补水状态下，反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到纯水室中，纯水不从用水端口流出。当纯水流出管路中的压力低于流出管路补水压力阈值时，该方法判定净水器处于冲洗状态，在冲洗状态下，反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及纯水室中的纯水流过纯水流出管路并经用水端口流出。

在一个实施方式中，内部管路包括进水口管路和纯水流出管路，压力传感器同时分别检测进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力。当进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然上升时，该方法判定净水器进入补水状态，在补水状态下，反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，纯水不从用水端口流出。当进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然下降时，该方法判定净水器结束补水状态并进入冲洗状态，在冲洗状态下，反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及纯水室中的纯水流过纯水流出管路并经用水端口流出。当进水口管路中的压力突然上升并且纯水流出管路中的压力突然下降时，该方法判定净水器结束待机状态并进入冲洗状态，在待机状态下，反渗透膜滤芯不产生纯水。当进水口管路中的压力突然下降但纯水流出管路中的压力未下降时，该方法判定净水器进入待机状态。

在一个实施方式中，储水罐还包括压力室，纯水室的容积随着压力室的容积增大而减小或者随着压力室的容积减小而增大。净水器还包括换向阀。换向阀的第一端口连接至反渗透膜滤芯的浓水出口，换向阀的第二端口连接至储水罐的压力室，换向阀的第三端口连接至排水装置，反渗透膜滤芯的浓水出口连接至排水装置，以及换向阀的第四端口连接至纯水流出管路。换向阀构造成根据纯水流出管路中的压力自动调节压力室的体积从而调节纯水室的背压。

在一个实施方式中，该方法还包括：当净水器的运行状态发生改变时，存储内部管路的压力，并且，当数据更新条件满足时，使用所存储的内部管路的压力更新各运行状态的压力阈值。

数据更新条件为以下之一：所述净水器已执行预定次数的循环；所述净水器已运行预定时长；所述净水器关机；以及对所述净水器进行维修。

在一个实施方式中，该方法还包括对所述压力传感器的测量值进行窗口滑动平均处理。

本发明通过将净水器的内部管路中的压力与净水器的运行状态相关联，而能够实时地判断净水器的运行状态。尤其是对于不采用电磁阀泵的净水器，能够以简单的结构确保净水器有效地运行，并实时判断运行状态，既节省了成本，又能够改善用户体验。

附图说明

以下将参照附图仅以示例方式描述本发明的实施方式。在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示，并且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：

图1是根据本发明的第一实施方式的净水器的内部水流动管路图；

图2是图1中的净水器的内部管路的压力特征曲线图；

图3是根据本发明的第一实施方式的净水器的运行状态监测方法的流程图；

图4是根据本发明的第二实施方式的净水器的内部水流动管路图；

图5是图4中的净水器的内部管路的压力特征曲线图；

图6是根据本发明的第二实施方式的净水器的运行状态监测方法的流程图；

图7是根据本发明的第三实施方式的净水器的内部水流动管路图；

图8是图7中的净水器的内部管路的压力特征曲线图；

图9是根据本发明的第三实施方式的净水器的运行状态监测方法的流程图；以及

图10示出了根据本发明的净水器所适用的不同使用场景下的压力特征曲线的传感器实测结果。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本发明、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本发明的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本发明各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本发明的实施方式的相关细节或结构。

对于不采用电磁阀泵的反渗透净水器，为了进一步改善用户体验，往往需要实时地为用户显示该反渗透净水器的具体运行状态。然而，这种反渗透净水器由于未设置电控阀门，因此不能够如设置电控阀门的反渗透净水器那样根据电控阀门的电子信号来判断该反渗透净水器的具体运行状态。本发明人发现，反渗透净水器(下文简称为“净水器”)的内部管路中的压力与其运行状态之间存在对应关系。基于此，本发明人提出了根据这些内部管路中的压力来判断净水器的具体运行状态，为用户提供运行状态的实时显示，从而改善用户体验。下面将结合附图分别对本发明的实施方式进行说明。本申请所涉及的净水器可以是公开号为CN205709995U的中国实用新型专利申请所公开的家用净水器系统，该中国实用新型专利申请的全部内容通过引用并入本文。

<第一实施方式>

下面结合图1至图3对根据本发明的第一实施方式的净水器100进行说明。图1示出了根据本发明的第一实施方式的净水器100的内部水流动管路图。如图1所示，净水器100设置有开关阀10、反渗透膜滤芯20、储水罐30、换向阀40、第一单向阀60、第二单向阀70、限流装置80以及排水装置90。反渗透膜滤芯20具有进水口、纯水出口、浓水出口。开关阀10经进水口管路102连接至反渗透膜滤芯20的进水口。反渗透膜滤芯20的纯水出口连接至第一单向阀60的入口，第一单向阀60的出口连接至接头A1，接头A1与储水罐30的纯水室301连通，使得经反渗透膜滤芯20处理后的纯水可通过反渗透膜滤芯20的纯水出口流向纯水室301，而纯水室301中的纯水不能反向流向反渗透膜滤芯20。反渗透膜滤芯20的浓水出口连接至限流装置80的入口，并且限流装置80的出口连接至排水装置90，使得浓水可以从反渗透膜滤芯20的浓水出口流过限流装置80并经排水装置90排出。在此需说明的是，图1仅是示意性的。净水器100也可以不包括限流装置80，此时，反渗透膜滤芯20的浓水出口可以直接连接至排水装置90。另外，除了上述装置之外，净水器100还可以包括一个或更多个其他装置。例如，净水器100还可以包括位于开关阀10上游的初滤单元、位于开关阀10与反渗透膜滤芯20之间的一个或多个中间过滤单元、位于反渗透膜滤芯20下游的一个或多个附加过滤单元。在本文中，“上游”、“下游”主要根据水在净化器100中的流动方向限定。

净水器100设置在市政自来水管道与用水端口(例如，水龙头50)之间，市政自来水流入净水器100，经净化后得到的纯水可以从水龙头50流出供使用，从反渗透膜滤芯20的浓水出口流出的浓水流过限流装置80，并经排水装置90排出。如图1所示，市政自来水经管路101流入开关阀10，从开关阀10经进水口管路102流入反渗透膜滤芯20。经反渗透膜滤芯20过滤后得到的纯水流过第一单向阀60，并流入储水罐30的上部的纯水室301中，并且/或者流过第二单向阀70经纯水流出管路502从水龙头50流出，如下文将详细说明的。储水罐30包括纯水室301和压力室302。纯水室301和压力室302的容积可以根据压力而变化，但两者的总容积不变。纯水室301的容积随着压力室302的容积增大而减小或者随着压力室302的容积减小而增大，如后面将说明的。

在接头A1处，第一单向阀60的出口、纯水室301、控制管路103以及第二单向阀70的入口彼此连通。纯水室301经控制管路103连接至开关阀10，控制管路103根据纯水室301内的压力来驱动开关阀10的打开与关闭。当水龙头50打开时，水龙头50的入水口501处的压力下降，第二单向阀70打开，从渗透膜滤芯20的纯水出口流出并通过第一单向阀60的纯水以及纯水室301中的纯水流过第二单向阀70，并经纯水流出管路502流至入水口501，并经水龙头50流出供用户使用，纯水室301内的压力低于储水压力阈值，此时与纯水室301连通的控制管路103驱动开关阀10打开，净水器100开始工作。当水龙头50关闭并且储水罐30的纯水室301已达到最大容积时，纯水已充满储水罐30，纯水室301内的压力达到储水压力阈值，与纯水室301连通的控制管路103驱动开关阀10关闭，净水器100停止工作，进入待机状态。

换向阀40是一种机械换向阀，可以根据与水龙头的开闭状态对应的净水器100内的管路压力的变化而连通或关闭相应的管路，以辅助净水器100的运行。换向阀40可以是公开号为CN107990023A的中国发明专利申请中所公开的换向阀，该中国发明专利申请的全部内容通过引用并入本文。换向阀40连接有四个管路。换向阀40的第一端口经第一管路41连接至反渗膜滤芯20的浓水出口与限流装置80之间的接头A2，使得从反渗透膜滤芯20的浓水出口流出的浓水可以经第一管路41流向换向阀40。换向阀40的第二端口经第二管路42与储水器30的压力室302连通，使得压力室302内的浓水可以从压力室302流向换向阀40，反之亦然，用以控制压力室302的容积和压力，进而控制纯水室301的背压。换向阀40的第三端口经第三管路43连接至限流装置80与排水装置90之间的接头A3。换向阀40的第四端口经第四管路44连接至第二换向阀70与入水口501之间的纯水流出管路502中的接头A4。当水龙头50打开时，第一管路41与第二管路42连通，使得从反渗透膜滤芯20的浓水出口流出的浓水经第一管路41、第二管路42流入压力室302，为储水罐30的上部的纯水室301提供背压，压力室302的容积变大，将纯水室301中的纯水挤出，以使纯水室301内的纯水能够顺畅地从水龙头50流出。当水龙头50关闭时，由于此时开关阀10仍打开，市政自来水仍流入净水器，第四管路44中的压力瞬时升高，第一管路41与第二管路42不再彼此连通，并且随着净水器100的运行，经反渗透膜滤芯20过滤得到的纯水流入纯水室301，储水罐30内的纯水不断增多，第二管路42与第三管路43连通，在纯水室301内的纯水的挤压下，压力室302内的浓水经第二管路42、第三管路43流向排水装置90，并经排水装置90排出，使得纯水室301的容积不断增大。当储水罐30内已储满纯水时，纯水室301内的压力达到储水压力阈值，与纯水室301连通的控制管路103内的压力也达到储水压力阈值，控制管路103驱动开关阀10关闭，净水器100停止运行，进入待机状态。

由于净水器100采用机械换向阀40，而未采用任何电控阀和加压泵，因此不能够像采用电控阀和加压泵的常规净水器那样通过电控阀的电子信号来判断净水器的运行状态。然而，发明人发现，在采用开关阀10、换向阀40、第一单向阀60、第二单向阀70等机械阀的净水器100的运行过程中，净水器100内部的特定管路处的压力的变化或者所处的压力区间与净水器100的具体运行状态存在对应关系。在本文中，净水器100的运行状态包括待机状态、冲洗状态以及补水状态。“待机状态”是指净水器100不工作，开关阀10和水龙头50均关闭，没有自来水通过反渗透膜滤芯20，因此不制造纯水，并且纯水也不从水龙头50流出，一般情况下，此时，储水罐30的纯水室301的容积最大，纯水室301处于储水压力阈值。“冲洗状态”是指净水器100在水龙头50打开时运行的状态，在此状态下，储水罐30的纯水室301中的纯水从水龙头50流出，与此同时，市政自来水流入反渗透膜滤芯20，反渗透膜滤芯20产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水也从水龙头50流出。“补水状态”是指净水器100在水龙头50关闭时运行的状态，在此状态下，开关阀10打开，市政自来水流入反渗透膜滤芯20，经过滤后得到纯水，并将得到的纯水储存在储水罐30的纯水室301中，但纯水不从水龙头50流出，在该状态下，不冲洗反渗透膜滤芯20。

图2示出了净水器100的进水口管路102和纯水流出管路502的压力特征曲线图，其中，细实线L1表示进水口管路102的特征曲线，粗实线L2表示纯水流出管路502的压力特征曲线。

如图2所示，当净水器100处于待机状态时，进水口管路102中的压力处于进水口待机压力阈值P10，纯水流出管路502中的待机压力阈值处于流出管路待机压力阈值P20，其中，进水口待机压力阈值P10几乎为零，而流出管路待机压力阈值P20约等于纯水室301中的储水压力阈值。如果在时刻t1打开水龙头50，则入水口501与外部导通，纯水流出管路502中的压力从流出管路待机压力阈值P20快速下降至压力P21，第二单向阀70导通，使得纯水室301中的纯水流过第二单向阀70、经纯水流出管路502流向入水口501并从水龙头50流出。相应地，纯水室301中的压力降低，控制管路103驱动开关阀10打开，进水口管路102中的压力从进水口待机压力阈值P10突然上升至压力P11，净水器100结束待机状态，开始工作。一旦水龙头50打开，净水器100就开始工作，不断地通过反渗透膜滤芯20过滤得到纯水，并且得到的纯水流过第一单向阀60、第二单向阀70，经纯水流出管路502流向入水口501并从水龙头50流出，在此期间，对反渗透膜滤芯20进行冲洗。因此，压力P21通常是比零压力大的压力。由于机械换向阀40根据净水器100内的纯水流出管路502中的压力而使不同的管路导通，因此可以为纯水室301中的纯水提供适当的背压，使得纯水能够顺畅地流动至水龙头50。在时刻t1，进水口管路102中的压力从进水口待机压力阈值P10突然上升，纯水流出管路502中的压力从流出管路待机压力阈值P20突然下降，净水器100结束待机状态，开始工作，并且进入冲洗状态。由此，压力P11为进水口冲洗压力阈值，压力P21为流出管路冲洗压力阈值。

之后，如图2所示，如果在时刻t2关闭水龙头50，则入水口501与外界不导通，纯水流出管路502中的压力从压力P21瞬时增大至压力P22，此时，由于纯水未充满储水罐30，即，储水罐30中的纯水室301未达到最大容积，纯水室301内的压力低于储水压力阈值，控制管路103仍保持开关阀10打开，因此净水器100仍运行，不断通过反渗透膜滤芯20产生纯水并将纯水供给至纯水室301，纯水仅补充到纯水室301，而不从水龙头50流出，并且在此期间不对反渗透膜滤芯20进行冲洗。另外，水龙头50的关闭使得净水器100内部的压力上升，使得进水口管路102中的压力进一步升高，从压力P11进一步升高至压力P12。在时刻t2，进水口管路102中的压力以及纯水流出管路502中的压力均突然增大，净水器100进入补水状态。压力P12为进水口补水压力阈值，压力P22为流出管路补水压力阈值。

如果在纯水充满储水罐30之前，水龙头50再次打开，如图2的时刻t3处所示，则入水口501与外部再次导通，纯水流出管路502中的压力突然下降，从压力P22下降至压力P21。另外，水龙头50的打开使得净水器100内的压力下降，并且因此，进水口管路102中的压力也下降，从压力P12下降至压力P11。因此，在时刻t3处，进水口管路102中的压力以及纯水流出管路502中的压力均突然下降，净水器100从补水状态进入冲洗状态。

如果在时刻t4，水龙头50关闭，则与时刻t2的状态类似，进水口管路102中的压力以及纯水流出管路502中的压力均突然增大，净水器100再次进入补水状态。

如果净水器自此始终处于补水状态，则随着所得到的纯水的增加，储水罐30中的纯水室301的容积不断增大，使得纯水室301内的压力逐渐增大，并且纯水流出管路502中的压力也不断增大，而进水口管路102中的压力基本不变。一旦纯水室301的容积达到最大，纯水室301内的压力达到储水压力阈值，纯水流出管路502中的压力也达到流出管路待机压力阈值P20，则控制管路103驱动开关阀10关闭，进水口管路102中的压力减小至进水口待机压力阈值P10，净水器100停止运行，进入待机状态，如图2的时刻t5所示。

发明人发现，进水口管路102中的压力和纯水流出管路502中的压力的变化状况与净水器100的具体运行状态一一对应。即，当进水口管路102中的压力从进水口待机压力阈值P10突然增大并且纯水流出管路502中的压力突然减小时，净水器100结束待机状态，开始工作，并进入冲洗状态；当进水口管路102中的压力和纯水流出管路502中的压力均突然增大时，净水器100进入补水状态；当进水口管路102中的压力和纯水流出管路502中的压力均突然减小时，净水器100进入冲洗状态；当进水口管路102中的压力突然减小至进水口待机压力阈值P10，而纯水流出管路502中的压力并未减小时，净水器100停止工作，进入待机状态。另外，在图2中的时刻t1至时刻t2之间的时间段，水龙头50打开，净水器100处于冲水状态，进水口管路102中的压力基本不变，纯水流出管路502中的压力也基本不变，在此期间，净水器100的运行状态未发生改变。类似地，在时刻t2至时刻t3之间的时间段内，净水器100处于补水状态，进水口管路102中的压力以及纯水流出管路502中的压力均基本不变，运行状态未发生改变；在时刻t3至时刻t4之间的时间段内，净水器100处于冲洗状态，进水口管路102中的压力以及纯水流出管路502中的压力均基本不变，运行状态未发生改变；从时刻t4至时刻t5的时间段内，净水器100处于补水状态，进水口管路102中的压力基本不变，纯水流出管路502中的压力逐渐增大，但运行状态未发生改变。因此，若进水口管路102中的压力和纯水流出管路502中的压力中的至少一者基本不变，则净水器100的运行状态不改变。

在图2所示的示例中，在净水器100从时刻t1结束待机状态并进入冲洗状态开始直至在时刻t5结束补水进入待机状态的一个运行循环中，水龙头50打开及关闭各两次。然而，在净水器100的一个运行循环中，可以根据需要打开及关闭水龙头50更少或更多次。

基于上述发现，发明人提出了通过监测净水器的进水口管路102和纯水流出管路502中的压力来监测净水器100的运行状态。

为了监测净水器100的运行状态，如图1所示，在净水器100中还设置有第一压力传感器1和第二压力传感器2。第一压力传感器1设置在进水口管路102中，用于测量进水口管路102中的压力以及监测开关阀10的开关状态。第二压力传感器2设置在第二单向阀70与入水口501之间的纯水流出管路502中，用于测量纯水流出管路502中的压力。另外，净水器100还设置有控制器(未示出)和终端显示装置(未示出)，终端显示装置例如为电子显示器，控制器用于接收各压力传感器的测量数据并根据所接收的测量数据来判断净水器的运行状态的变化，并实时地将净水器的运行状态显示在显示器上。

下面将结合图3对根据本发明的第一实施方式的净水器100的运行状态监测方法进行说明。图3示出了根据本发明的第一实施方式的净水器100的运行状态监测方法的流程图。该流程图可以实现为在控制器中由程序以预定时间间隔反复执行的例程。首先，在步骤S111中，分别通过第一压力传感器1和第二压力传感器2采集进水口管路102和纯水流出管路502中的压力。在本申请中，为了更准确地对净水器100的运行状态进行监测，分别对第一压力传感器1和第二压力传感器2的多个测量值进行了平均处理。

例如，可以在步骤S112至步骤S114中对第一压力传感器1的多个测量值以及第二压力传感器2的多个测量值分别进行窗口滑动平均处理。下面，以第一压力传感器1所测得的进水口管路102中的压力P1的测量值的处理为例说明步骤S112至步骤S114中处理。在步骤S112中，将第一压力传感器1的测量数据保存在窗口的最后一个小窗口中，新的测量值不断地推动各小窗口中的测量值前移，该测量值队列窗口中的最前面的测量值被挤出该窗口，实现用该新的测量值替代旧数据。在本示例性实施方式中，压力P1的每个数据测量值队列窗口设置有5个小窗口K1、K2、K3、K4、K5，第一压力传感器1的测量数据依次存储在这五个小窗口中。需说明的是，每个测量值队列窗口中的小窗口的数量不限于5个，而是可以根据需要而设置成更多或者更少。当第一压力传感器1的前5个测量值Pn1、Pn2、Pn3、Pn4、Pn5依次存储在小窗口K1、K2、K3、K4、K5中时，如果第一压力传感器1进行了第6次测量，则第一压力传感器1的第6个测量值Pn5将推动前5个测量值Pn1、Pn2、Pn3、Pn4、Pn5依次前移，即，将第1个测量值Pn1挤出窗口之外，使Pn2、Pn3、Pn4、Pn5依次存储在小窗口K1、K2、K3、K4中，并且第一压力传感器1的第6个测量值Pn5存储在小窗口K5中。在步骤S113中，判断每个测量值队列窗口的5个小窗口K1、K2、K3、K4、K5中的5个测量值是否均在某一数值范围内。如果5个小窗口K1、K2、K3、K4、K5中的5个测量值均在某一数值范围内，则在步骤S114中对这5个测量值求平均，得到第一压力传感器1的测量值P1的平均值，并将其保存在结果窗口中，并以此为基础在后面的步骤中对净水器的运行状态进行判断。如果在步骤S113中判定，5个小窗口K1、K2、K3、K4、K5中的5个测量值中的一个或多个测量值超出该数值范围，则继续采集进水口管路102中的压力数据，而不对这5个小窗口中的5个测量值求平均。在步骤S112至步骤S114中，第二压力传感器2所测得的纯水流出管路502中的压力P2的测量值也进行了与上述类似的处理。在下文中，“当前平均值”简称为当前值，“前一平均值”简称为前一值。在此需说明的是，也可以采用本领域已知的处理方法对对第一压力传感器1和第二压力传感器2的测量值进行处理，而不限于步骤S112至步骤S114中所示的窗口滑动平均处理。

然后，在后面的步骤中对第一压力传感器1所测得的进水口管路102中的压力P1和第二压力传感器2所测得的纯水流出管路102中的压力P2进行判断。在步骤S121、步骤S122中，判断第一压力传感器1所测得的压力P1以及第二压力传感器2所测得的压力P2是否均突然增大。如果压力P1、压力P2均突然增大，则方法进行至步骤S126，判定净水器100的运行状态改变成补水状态，并向显示器发送控制信号以将净水器100的运行状态显示为补水状态，这与图2中的时刻t2、t4的状态对应。如果在步骤S121中判定压力P1突然增大但在步骤S122处判定压力P2没有突然增大，则接着在步骤S123中判断压力P2是否突然减小。如果在步骤S123中判定压力P2突然减小，则在步骤S124中判定净水器100前一时刻处于待机状态，此时结束待机状态并开始工作，并在步骤S125中，向显示器发送控制信号以将净水器100的状态显示为冲洗状态，这对应于图2中的时刻t1的状态。需要说明的是，突然增大可以定义为当前压力值比前一压力值大第一阈值；类似地，突然减小可以定义为当前压力值比前一压力值小第二阈值，该第一阈值与第二阈值可以相同，也可以不同；并且该二者的具体数值可以通过多次试验确定，并在出厂前设定在每个净水机中。

如果在步骤S121处判定压力P1并未突然增大，则在步骤S127处判断压力P1是否突然减小。如果在步骤S127处判定压力P1突然减小，则在步骤S128中判断压力P1是否为进水口待机压力阈值P10，若为进水口待机压力阈值P10，控制器判定净水器100切换为待机状态，并在步骤S129中，向显示器发送控制信号以将净水器100的运行状态显示为待机状态，这对应于图2中的时刻t5的状态。如果在步骤S128中判定压力P1不为进水口待机压力阈值P10，则在步骤S130中判断压力P2是否突然减小，若突然减小，则控制器判定净水器100此时进入冲洗状态，并在步骤S131中向显示器发送控制信号以将净水器100的运行状态显示为冲洗状态，这对应于图2中的时刻t3的状态。

在此需说明的是，当净水器100的运行状态未发生改变时，无需改变显示器上所显示的运行状态，因此控制器无需向显示器发送控制信号。如上文所述，若进水口管路102中的压力和纯水流出管路502中的压力中的至少一者基本不变，则净水器100的运行状态不改变。因此，如果第一压力传感器1测得的进水口管路102中的压力P1和第二压力传感器2测得的纯水流出管路502中的压力P2中的至少一者基本不变，则控制器判定净水器100的运行状态未改变，无需改变显示器上的净水器100的运行状态的显示，因此控制器不向显示器发送控制信号。

根据本发明的第一实施方式的净水器100可以根据进水口管路102和纯水流出管路502中的压力变化来确定净水器100的具体运行状态，通过简单的结构实现了对净水器的运行状态的实时监控，既改善了用户体验，又节约成本。

<第二实施方式>

下面结合图4至图6对根据本发明的第二实施方式的净水器200进行说明。在附图中，相同的附图标记表示相同的零部件。根据第二实施方式的净水器200与根据第一实施方式的净水器100的结构大体相同，区别仅在于压力传感器的数量以及所使用的运行状态监测方法和由此的控制器的配置。下面将仅对与净水器100的不同之处进行详细说明，而不再重复说明相同的部分。

图4示出了根据本发明的第二实施方式的净水器200的内部水流动管路图。如图4所示，净水器200仅在进水口管路102中设置有一个压力传感器11。压力传感器11可以是与净水器100中的第一压力传感器1相同的传感器。因此，相对于净水器100，净水器200省去了设置在纯水流出管路502中的第二压力传感器。净水器200的控制器(未示出)配置成接收压力传感器11的测量值并根据所接收的测量值判断净水器200的运行状态，并实时地将净水器200的运行状态显示在显示器(未示出)上。

图5示出了净水器100的进水口管路102的压力特征曲线图。如图5所示，当开关阀10关闭时，净水器100处于待机状态时，进水口管路102中的压力为进水口待机压力阈值P10。如果在时刻t1打开水龙头50，则由于纯水室301中的纯水经水龙头50流出，纯水室301中的压力下降，控制管路103驱动开关阀10打开，净水器200开始运行，并进入冲洗状态，自来水不断流入反渗透膜滤芯20，经过滤后得到纯水，并且对反渗透膜滤芯20进行冲洗，过滤得到的纯水经水龙头50流出，进水口管路102中的压力从进水口待机压力阈值P10迅速上升至压力P11(进水口冲洗压力阈值)。

之后，如果关闭水龙头50，则净水器200内部的压力上升，使得进水口管路102中的压力也进一步上升，如图5的时刻t2处所示，进水口管路102中的压力从压力P11迅速上升至压力P12(进水口补水压力阈值)，净水器200进入补水状态。一旦储水罐30中的纯水室301已达到最大容积，纯水充满整个储水罐30，纯水室301处于储水压力阈值，控制管路103驱动开关阀10关闭，进水口管路102中的压力从压力P12突降为进水口待机压力阈值P10(约为零压力)，净水器200停止运行，进入待机状态，如图5中的时刻t5处所示。另外，在净水器200的运行过程中，如图5所示，由于当净水器200的运行状态发生变化时，进水口管路102中的压力均发生突变，例如，在时刻t1，进水口管路102中的压力从进水口待机压力阈值P10突变为压力P11，在时刻t2，进水口管路102中的压力从压力P11突变为压力P12，因此，可以认为，只要进水口管路102中的压力不等于或不低于进水口待机压力阈值P10，并且不等于或不高于压力P12，即，介于进水口待机压力阈值P10与压力P12之间，则可认为净水器200处于冲洗状态。

在此需说明的是，在图5中显示了净水器200在时刻t1结束待机状态开始运行直至在时刻t5从补水状态转变为待机状态的一次运行循环中，水龙头50仅打开一次。然而，应说明的是，在净水器200的运行过程中，水龙头50可以根据需要打开多次。例如，与图2中所示的情况类似，还可以在时刻t2与时刻t5之间的时间段打开和关闭水龙头50一次或多次。相应地，压力传感器11所测得的进水口管路102中的压力P1可以在压力P12与P11之间变化相应次数。

基于以上可知：当进水口管路102中的压力小于等于进水口待机压力阈值P10时，净水器200处于待机状态；当进水口管路102中的压力介于进水口待机压力阈值P10与压力P12之间时，净水器200处于冲洗状态；当进水口管路102中的压力大于等于压力P12时，净水器200处于补水状态。因此，进水口管路102中的压力所处的压力区间与净水器200的运行状态一一对应。基于上述发现，发明人提出了根据进水口管路102中的压力所处的压力区间来判断净水器200的具体运行状态，以对净水器200的运行状态进行监测并实时显示。需要说明的是，进水口待机压力阈值P10、压力P11(进水口冲洗压力阈值)与压力P12(进水口补水压力阈值)是净水机出厂前设定在净水机中的、通过多次试验确定的经验值。本实施方式的一个优点在于可以在净水机工作过程中对该初始设定的P10、P11与P12进行更新，以使得判定更加符合实际工作环境以及结果更加准确。下文会进一步说明更新的具体过程。

图6示出了根据本发明的第二实施方式的净水器200的运行状态监测方法的流程图。首先，在步骤S211中，通过第一压力传感器11对进水口管路102中的压力进行采集。与根据第一实施方式的净水器100的状态监测方法类似，为了更准确地对净水器200的运行状态进行监测，对压力传感器11的多个测量值进行了平均处理。例如，在步骤S212至步骤S214中对压力传感器11的多个测量值进行了窗口滑动平均处理。步骤S212至步骤S214中的处理过程与图3中的步骤S112至步骤S114中处理类似，因此不再重复介绍。在下文中，“压力P1的当前平均值”简称为压力P1的当前值，“压力P1的前一平均值”简称为压力P1的前一值。

在步骤S221中，判断压力P1的当前值是否高于进水口待机压力阈值P10。若压力P1的当前值不高于进水口待机压力阈值P10，则控制器判定净水器200处于待机状态，并在步骤S222中进一步判断压力P1的前一值是否高于进水口待机压力阈值P10，若压力P1的前一值不高于进水口待机压力阈值P10，则控制器判定净水器200在前一时刻也处于待机状态，此时净水器200的运行状态未发生改变，因此无需改变显示器上的运行状态显示，控制器无需向显示器发送控制信号。若在步骤S222中判定压力P1的前一值高于进水口待机压力阈值P10，则控制器判定净水器200从工作状态改变为待机状态，这对应于图5中的时刻t5的状态，因此，在步骤S223中，控制器向显示器发送控制信号以将净水器200的运行状态显示为待机状态，并且，在步骤S224中，将压力P1的当前值存储到第一存储器(未示出)中，作为进水口待机压力阈值P10的采样数据队列中的数据，以用于后续更新进水口待机压力阈值P10。

若在步骤S221处判定压力P1的当前值高于进水口待机压力阈值P10，则控制器在步骤S225处进一步判断压力P1的前一值是否高于进水口待机压力阈值P10，若不高于待机压力阈值P10，则控制器判定净水器200从待机状态改变为工作状态，并在步骤S226中向显示器发送净水器200开始工作的状态改变信号，并在后面的步骤S227中将压力P1的当前值与预设的压力P12(进水口冲洗压力阈值)进行比较，以进一步确定净水器200的具体运行状态。若在步骤S225中判定压力P1的前一值高于进水口待机压力阈值P10，则控制器判定净水器200在前一时刻也在工作，并在后面的步骤中做进一步的判断以确定具体的运行状态。

在步骤S227中，判断压力P1的当前值是否高于压力P12。若压力P1的当前值高于压力P12，则控制器在步骤S228中判定净水器200处于补水状态。若压力P1的当前值不高于压力P12，则控制器在步骤S229中判定净水器200处于冲洗状态。

若在步骤S228中判定净水器200处于补水状态或者在步骤S229中判定净水器200处于冲洗状态，则接下来，在步骤S230中进一步判断是否需要改变显示器上所显示的运行状态。在步骤S230中，例如，可以判断净水器200的运行状态是否发生改变，或者可以判断显示器所显示的前一状态与所判定的运行状态是否一致。若运行状态发生改变或者前一状态与所判定的状态不一致，则需要改变显示器上显示的运行状态，因此，在步骤S231处，控制器向显示器发出控制信号以使显示器将净水器200的运行状态显示为所判定的运行状态，并且在步骤S232中，将压力P1的当前值存储到相应存储器中。否则，不需要改变显示器所显示的运行状态，控制器不向显示器发送显示信号。例如，如果在步骤S226控制器向显示器发送状态改变信号，并且在步骤S229中判定净水器200处于冲洗状态，则控制器判定净水器200从待机状态切换为冲洗状态，这对应于图5中的时刻t1的状态，因此在步骤S230中判定需要改变显示器上的运行状态显示，并在步骤S231中向显示器发送控制信号以将净水器200的运行状态显示为冲洗状态，并且在步骤S232中，将压力P1的当前值存储到第二存储器(未示出)中，作为进水口冲洗压力阈值(压力P11)的采样数据队列中的数据，以用于后续更新进水口冲洗压力阈值。例如，如果在步骤S225中判定压力P1的前一值高于进水口待机压力阈值P10，并且在步骤S229中判定净水器处于冲洗状态，则在步骤S230中，判断显示器上所显示的运行状态是否为冲洗状态，若是冲洗状态，这对应于图5中的时刻t1至时刻t2之间的状态，因此，无需改变显示器上的运行状态显示。例如，如果在步骤S228中判定净水器处于补水状态，并且在步骤S230中判定显示器上所显示的运行状态不是补水状态，这对应于图5中的时刻t2的状态，则在步骤S231中向显示器发送控制信号以将净水器200的运行状态显示为补水状态，并且在步骤S232中，将压力P1的当前值存储到第三存储器(未示出)中，作为进水口补水压力阈值(压力P12)的采样数据队列中的数据，以用于后续更新进水口补水压力阈值。

与根据第一实施方式的净水器100的运行状态监测方法不同，在根据第二实施方式的净水器200的运行状态监测方法中，涉及入水口待机压力阈值P10、入水口冲洗压力阈值(压力P11)、入水口补水压力阈值(压力P12)，压力传感器11的测量值需分别与不同的压力阈值进行比较以确定具体的运行状态。在净水器出厂时，水口待机压力阈值、入水口冲洗压力阈值、入水口补水压力阈值分别设定了初始值，但这些初始值有可能与具体的净水机以及不同的应用场景并不是特别匹配。因此，为了根据具体的应用场景来适当地设置判断阈值，在根据第二实施方式的净水器200的运行状态监测方法中，在对净水器200的运行状态进行判断的过程中，同时对净水器200的不同运行状态下的压力进行了采集，如步骤S224、步骤S232中所示，并且在更新数据的条件成立时，对所采集的这些压力数据进行处理，以相应地调整入水口待机压力阈值P10、入水口冲洗压力阈值(压力P11)、入水口补水压力阈值(压力P12)以用于后续循环的判断，从而能够根据每个应用场景下的实际情况作出准确的判断，如步骤S241至步骤S243所示。在步骤S241中，判断更新数据的条件是否成立，例如该条件可以是循环次数大于规定的循环次数，例如100次；或者该条件可以是净水机工作一定时长，例如每天或每个星期；或者该条件可以是净水机的特定事件，例如净水器关机前、对净水器进行维修(例如，更换反渗透膜滤芯)等等。如果条件成立，则在步骤S242中，对在第一存储器、第二存储器及第三存储器中所存储的进水口待机压力阈值P10的采样数据队列中的数据、进水口冲洗压力阈值(压力P11)的采样数据队列中的数据、进水口补水压力阈值(压力P12)的采样数据队列中的数据分别求平均，并将得到的各压力阈值的平均值作为本次调整使用的各压力阈值。可替换地，也可以将这些采样数据队列中的最新的记录数值作为调整的各压力阈值。在步骤S243中，将所得到的相应数值存储为新的入水口待机压力阈值P10、新的进水口冲洗压力阈值(压力P11)、新的进水口补水压力阈值(压力P12)，从而能够及时更新并合理设置用于在下一个循环中进行判断的压力阈值，进行更准确的判断。

根据第二实施方式的净水器200能够实现与第一实施方式的净水器100类似的技术效果，能够实时地、准确地判断净水器的具体运行状态，并且进一步减少了传感器的数量，优化了净水器的设计，简化了结构。

<第三实施方式>

下面结合图7至图9对根据本发明的第三实施方式的净水器300进行说明。在附图中，相同的附图标记表示相同的零部件。根据第三实施方式的净水器300与根据第一实施方式的净水器100以及根据第二实施方式的净水器200的结构大体相同，区别仅在于压力传感器的数量以及所使用的净水器运行状态的监测方法和由此的控制器的配置。下面将仅对净水器300与净水器100、净水器200的不同之处进行详细说明，而不再重复说明相同的部分。

图7示出了根据本发明的第三实施方式的净水器300的内部水流动管路图。如图7所示，净水器300仅在纯水流出管路502中设置有一个压力传感器12。压力传感器12可以是与净水器100中的第二压力传感器2相同的传感器。因此，相对于净水器100，净水器300省去了设置在进水口管路102中的第一压力传感器1。净水器300的控制器(未示出)配置成接收压力传感器12的测量值并根据所接收的测量值判断净水器300的运行状态，并实时地将净水器300的运行状态显示在显示器(未示出)上。

图8示出了净水器300的纯水流出管路502中的压力特征曲线。如图8所示，当净水器300处于待机状态时，纯水流出管路502中的压力为流出管路待机压力阈值P20。纯水流出管路502中的流出管路待机压力阈值P20等于储水罐30的纯水室301中的储水压力阈值。一旦水龙头50打开，例如在时刻t1，纯水流出管路502与水龙头50导通，纯水流出管路502中的压力从流出管路待机压力阈值P20快速下降至压力P21(流出管路冲洗压力阈值)，纯水罐301中的压力低于储水压力阈值，控制管路102驱动开关阀10打开，净水器300开始工作，并进入冲洗状态。如上文所述，由于在水龙头50打开的过程中，净水器300始终运行，市政自来水始终透过反渗透膜滤芯20，并且对反渗透膜滤芯20进行冲洗，过滤得到的纯水流向纯水流出管路502并从水龙头50流出，因此压力P21不等于零。然后在水龙头50关闭时，例如，在时刻t2，纯水流出管路502中的压力从压力P21瞬时增加至压力P22(流出管路补水压力阈值)，净水器300进入补水状态。随着储水罐30中的纯水的增加，纯水流出管路502中的压力也逐渐增加，当在时刻t5，储水罐30已存满纯水时，纯水室301中的压力等于储水压力阈值，并且纯水流出管路502中的压力达到流出管路待机压力阈值P20，控制管路103驱动开关阀10关闭，净水器300停止工作，进入待机状态。

在此需说明的是，与前述实施方式类似，在图8中仅示出了净水器300在时刻t1开始从待机状态转变为冲洗状态、直到在时刻t5从补水状态转变为待机状态的一次运行循环中，水龙头50仅打开一次。然而，应说明的是，在净水器300的一次运行过程中，水龙头50可以根据需要打开多次。例如，与图2中所示的情况类似，还可以在时刻t2与时刻t5之间的时间段打开和关闭水龙头50一次或多次。相应地，纯水流出管路502中的压力P2可以在压力P22与压力P21之间变化相应次数。

基于以上可知：当纯水流出管路502中的压力等于或高于流出管路待机压力阈值P20时，净水器300待机；当纯水流出管路502中的压力低于流出管路待机压力阈值P20时，净水器300工作，并且当纯水流出管路502中的压力低于流出管路待机压力阈值P20但等于或高于压力P22时，净水器300处于补水状态；当纯水流出管路502中的压力低于压力P22时，净水器300处于冲洗状态。因此，纯水流出管路502中的压力P2所处的压力区间与净水器300的具体运行状态一一对应。基于上述发现，发明人提出了根据纯水流出管路502中的压力所处的压力区间来判断净水器300的具体运行状态，以对净水器300的运行状态进行监测并实时显示。

图9示出了根据第三实施方式的净水器300的运行状态监测方法的流程图。在步骤S311中，通过第二压力传感器12对纯水流出管路502中的压力进行采集。与前面的实施方式类似，为了更准确地对净水器300的运行状态进行监测，对压力传感器12的多个测量值进行了平均处理。例如，在步骤S312至步骤S314中对压力传感器12的多个测量值进行了窗口滑动平均处理。步骤S312至步骤S314中的处理过程与图3中的步骤S112至步骤S114中处理类似，因此不再重复介绍。在下文中，“压力P2的当前平均值”简称为压力P2的当前值，“压力P2的前一平均值”简称为压力P2的前一值。

在步骤S321中，将压力传感器12所测得的纯水流出管路502中的压力P2的当前值与纯水流出管路502的流出管路待机压力阈值P20进行比较。如果在步骤S321处判定压力传感器12所测得的压力P2的当前值不小于流出管路待机压力阈值P20，则控制器判定净水器300此时处于待机状态，并在后面的步骤中判断净水器的运行状态是否发生改变。在步骤S322处，判断压力传感器12所测得的压力P2的前一值是否低于流出管路待机压力阈值P20，若低于流出管路待机压力阈值P20，则控制器判定净水器300在前一时刻在工作，此时净水器的运行状态发生了改变，这对应于图8中的时刻t5的状态，因此，在步骤S324中，控制器向显示器发送控制信号，以将净水器300的运行状态显示为待机状态，并在步骤S323中，将压力P2的当前值存储到第一存储器(未示出)中，作为流出管路待机压力阈值P20的采样数据队列中的数值，以用于后续更新流出管路待机压力阈值P20。如果在步骤S322处判定压力P2的前一值不低于流出管路待机压力阈值P20，则控制器判定净水器300在前一时刻也处于待机状态，此时运行状态未发生改变，显示器无需改变运行状态的显示，因此控制器不向显示器发送控制信号。

若在步骤S321中判定压力P2的当前值小于流出管路待机压力阈值P20，则在步骤S325中判断压力P2的前一值是否小于流出管路待机压力阈值P20。若在步骤S325中判定压力P2的前一值小于流出管路待机压力阈值P20，则控制器可以由此判定在前一时刻净水器300在运行，并在步骤S327中将压力P2的当前值与压力P22进行比较，以进一步判断净水器300的具体运行状态。如果在步骤S325处判定压力P2的前一值不小于流出管路待机压力阈值P20，则控制器判定在前一时刻净水器300处于待机状态，但此时已开始工作，因此控制器判定净水器300的运行状态已发生改变，在步骤S326中向显示器发送状态改变信号，并在步骤S327中将压力P2的当前值与压力P22进行比较，以进一步判断净水器300的具体运行状态。

如果在步骤S327中判定压力P2的当前值低于压力P22，则控制器在步骤S328处判定净水器300此时处于冲洗状态。如果在步骤S227中判定压力P2的当前值不低于压力P22，则控制器在步骤S329中判定净水器300处于补水状态。接下来，在步骤S330处进一步判断是否需要改变显示器上所显示的运行状态。在步骤S330中，例如，可以判断净水器300的运行状态是否发生改变，或者可以判断显示器所显示的前一状态与所判定的运行状态是否一致。若运行状态发生改变或者前一状态与所判定的状态不一致，则需要改变显示器上显示的运行状态，因此，在步骤S331处，控制器向显示器发出控制信号以使显示器将净水器300的运行状态显示为所判定的运行状态，并且在步骤S332中，将压力P2的当前值存储到相应的存储器中。否则，不需要改变显示器所显示的运行状态，控制器不向显示器发送显示信号。例如，如果在步骤S328处判定净水器300的当前运行状态为冲洗状态，并且在步骤S330处判定需改变显示器上所显示的运行状态，这对应于图8中的时刻t1的状态，则在步骤S331处，控制器向显示器发出显示信号以将净水器300的运行状态显示为冲洗状态，并在步骤S332中，将压力P2的当前值存储到第二存储器(未示出)中，作为流出管路冲洗压力阈值(压力P21)的采样数据队列中的数值，以用于后续更新流出管路冲洗压力阈值(压力P21)；如果在步骤S332处判定不需要改变显示器上所显示的运行状态，则控制器不向显示器发送控制信号，这对应于图8中的时刻t1与时刻t2之间的状态。例如，如果在步骤S329处判定净水器300的当前运行状态为补水状态，并且在步骤S330处判定需改变显示器上所显示的运行状态，这对应于图8中的时刻t2的状态，则在步骤S331处，控制器向显示器发出控制信号以将净水器300的运行状态显示为补水状态，并在步骤S332中，将压力P2的当前值存储到第三存储器(未示出)中，作为流出管路补水压力阈值(压力P22)的采样数据队列中的数值，以用于后续更新流出管路补水压力阈值(压力P22)；如果在步骤S330处判定不需要改变显示器上所显示的运行状态，则控制器不向显示器发送控制信号，这对应于图8中的时刻t2与时刻t5之间的状态。

另外，如上文所述，与在净水器出厂时，流出管路待机压力阈值P20、流出管路冲洗压力阈值(P21)、流出管路补水压力阈值(压力P22)分别设定了初始值，但这些初始值有可能与具体的净水机以及不同的应用场景并不是特别匹配。因此，与本发明的第二实施方式类似，为了根据具体的应用场景来适当地设置判断阈值，在根据第三实施方式的净水器300的运行状态监测方法中，在对净水器300的运行状态进行判断的过程中，同时对净水器300的不同运行状态下的压力进行了采集，如步骤S323、步骤S332中所示，并且在更新数据的条件成立时，对所采集的这些压力数据进行处理，以相应地调整流出管路待机压力阈值P20、流出管路冲洗压力阈值(压力P21)、流出管路补水压力阈值(压力P22)以用于后续循环的判断，从而能够根据每个应用场景下的实际情况作出准确的判断，如步骤S341至步骤S343所示。在步骤S341中，判断更新数据的条件是否成立，例如该条件可以是循环次数大于规定的循环次数，例如100次；或者该条件可以是净水机工作一定时长，例如每天或每个星期；或者该条件可以是净水机的特定事件，例如净水器关机前、对净水器进行维修(例如，更换反渗透膜滤芯)等等。如果条件成立，则在步骤S342中，对在第一存储器、第二存储器及第三存储器中所存储的流出管路待机压力阈值P20的采样数据队列中的数据、流出管路冲洗压力阈值(压力P21)的采样数据队列中的数据、流出管路补水压力阈值(压力P22)的采样数据队列中的数据分别求平均，并将得到的各压力阈值的平均值作为本次调整使用的各压力阈值。可替换地，也可以将这些采样数据队列中的最新的记录数值作为调整的各压力阈值。在步骤S343中，将所得到的相应数值存储为新的流出管路待机压力阈值P20、新的流出管路冲洗压力阈值(压力P21)、新的流出管路补水压力阈值(压力P22)，从而能够及时更新并合理设置用于在下一个循环中进行判断的压力阈值，以进行更准确的判断。

根据第三实施方式的净水器300可以实现与根据第二实施方式的净水器200类似的效果。

以上示出了根据本发明的优选实施方式的净水器。在以上示出的实施方式中，为了清楚地说明本发明的原理，将进水口管路102和纯水流出管路502的压力特征曲线均图示出为标准的波形图。然而，在实际的应用中，净水器的内部管路中的压力特征曲线图并不限于上述图2、图5以及图8中所示的图形。图10示出了针对本发明构思的不同实施方式对净水器的内部管路中的压力进行监测所测得的压力特征曲线图。净水器在某一运行状态下的压力特征曲线可以呈现一定范围内的波动而呈现锯齿形(如图10中的第一排中的第一个图形所示)或者波浪形(如图10的第二排中的第一个图形所示)。当净水器的运行状态发生改变时，压力特征曲线可以不是某一时刻瞬时突变，而是在一定时间范围内快速发生变化，这种情况也被视作压力的突变，如图10中的第一排中的第二个图形所示。试验表明，根据本发明的发明构思均能够准确地判断净水器的具体运行状态。

另外，在根据第二实施方式的净水器200和根据第三实施方式的净水器300中，均在对净水器的运行状态进行判断的同时，对净水器的各运行状态下的压力数据进行了采集以用于调整各运行状态的压力阈值，而在根据第一实施方式的净水器100中，未进行各压力阈值的上述更新。然而，本发明不限于此。在本发明的第一实施方式的净水器100的其他改型示例中，也可以在对净水器的运行状态进行判断的同时，采集各运行状态的压力数据并更新各运行状态的压力阈值。例如，可以在判断出冲洗状态时，例如在图3所示的步骤S125、S131之后，将P1的当前值和P2的当前值分别存储到入水口冲洗压力阈值的采样数据队列中和流出管路冲洗压力阈值的采样数据队列中；在判断出补水状态时，例如，在图3所示的步骤S126之后，将P1的当前值和P2的当前值分别存储到入水口补水压力阈值的采样数据队列中和流出管路补水压力阈值的采样数据队列中；以及在判断出待机状态时，例如，在图3所示的步骤S129之后，将P1的当前值和P2的当前值分别存储到入水口待机压力阈值的采样数据队列中和流出管路待机压力阈值的采样数据队列中。并且，与图6中的步骤S241-S243以及图9中的步骤S341-S343类似，分别对各存储器中的压力阈值求平均，并在数据更新条件满足时对各压力阈值进行更新。

在此，已详细描述了本发明的示例性实施方式，但是应该理解的是，本发明并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本发明的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本发明进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (20)

1.一种净水器，所述净水器包括：

反渗透膜滤芯，所述反渗透膜滤芯包括进水口、纯水出口和浓水出口；

储水罐，所述储水罐包括纯水室，所述反渗透膜滤芯的纯水出口连接至所述纯水室，并且所述纯水室经纯水流出管路连接至用水端口；

开关阀，所述开关阀经进水口管路连接至所述反渗透膜滤芯的进水口；

压力传感器，所述压力传感器设置成检测所述净水器的内部管路中的压力；以及

控制器，所述控制器配置成接收所述压力传感器的测量值并根据所述内部管路中的压力来判断所述净水器的运行状态，

其中，所述运行状态包括：待机状态，在所述待机状态下，所述反渗透膜滤芯不产生纯水；冲洗状态，在所述冲洗状态下，所述反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及所述纯水室中的纯水流过所述纯水流出管路并经所述用水端口流出；以及补水状态，在所述补水状态下，所述反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到所述纯水室中。

2.根据权利要求1所述的净水器，其中，所述内部管路包括所述进水口管路，所述压力传感器设置成检测所述进水口管路中的压力。

3.根据权利要求2所述的净水器，其中，所述控制器配置成：

当所述进水口管路中的压力不高于进水口待机压力阈值时，判定所述净水器处于所述待机状态；

当所述进水口管路中的压力高于所述进水口待机压力阈值并且低于进水口补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述冲洗状态；以及

当所述进水口管路中的压力高于所述进水口补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述补水状态。

4.根据权利要求1所述的净水器，其中，所述内部管路包括所述纯水流出管路，所述压力传感器设置成检测所述纯水流出管路中的压力。

5.根据权利要求4所述的净水器，其中，所述控制器配置成：

当所述纯水流出管路中的压力不低于流出管路待机压力阈值时，判定所述净水器处于所述待机状态；

当所述纯水流出管路中的压力低于所述流出管路待机压力阈值但高于流出管路补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述补水状态；以及

当所述纯水流出管路中的压力低于所述流出管路补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述冲洗状态。

6.根据权利要求1所述的净水器，所述内部管路包括所述进水口管路和所述纯水流出管路，所述压力传感器设置成同时分别检测所述进水口管路中的压力和所述纯水流出管路中的压力。

7.根据权利要求6所述的净水器，其中，所述控制器构造成：

当所述进水口管路中的压力和所述纯水流出管路中的压力均突然上升，则判定所述净水器进入所述补水状态；

当所述进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然下降，则判定所述净水器结束所述补水状态并进入所述冲洗状态；

当所述进水口管路中的压力突然上升并且纯水流出管路中的压力突然下降，则判定所述净水器结束所述待机状态并进入所述冲洗状态；以及

当所述进水口管路中的压力突然下降但所述纯水流出管路中的压力未下降，则判定所述净水器进入所述待机状态。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的净水器，其中，所述储水罐还包括压力室，所述纯水室的容积随着所述压力室的容积增大而减小或者随着所述压力室的容积减小而增大；

所述净水器还包括换向阀，所述换向阀的第一端口连接至所述反渗透膜滤芯的浓水出口，所述换向阀的第二端口连接至所述压力室，所述换向阀的第三端口连接至排水装置，所述反渗透膜滤芯的浓水出口连接至所述排水装置，以及所述换向阀的第四端口连接至所述纯水流出管路，

所述换向阀构造成根据所述纯水流出管路中的压力自动调节所述压力室的体积从而调节所述纯水室的背压。

9.根据权利要求8所述的净水器，其中，所述换向阀构造成使所述第二端口选择性地与所述第一端口和所述第三端口中的一者连通，并与所述第一端口和所述第三端口中的另一者不连通，其中：

当所述纯水流出管路中的压力低于第一阀值时，所述第二端口与所述第一端口连通，使得从所述浓水出口流出的浓水经所述第一端口和所述第二端口流入所述压力室；以及

当所述纯水流出管路中的压力大于第二阀值时，所述第一端口与所述第三端口连通，所述压力室中的浓水经所述第二端口和所述第三端口排出到所述排水装置，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。

10.根据权利要求1-7中的任一项所述的净水器，其中，所述开关阀经控制管路连接至所述纯水室以根据所述纯水室中的压力而自动打开或关闭。

11.根据权利要求1-7中的任一项所述的净水器，所述净水器还包括终端显示装置，所述终端显示装置接收来自所述控制器的指令以实时地显示所述净水器的运行状态。

12.根据权利要求1-7中的任一项所述的净水器，其中，所述压力传感器的多个测量值经平均处理。

13.根据权利要求1-7中的任一项所述的净水器，其中，所述净水器还包括存储器，当所述净水器的运行状态发生变化时，所述内部管路中的压力存储到所述存储器中。

14.一种监测净水器运行状态的方法，所述净水器包括：反渗透膜滤芯，所述反渗透膜滤芯包括进水口、纯水出口和浓水出口；储水罐，所述储水罐包括纯水室，所述反渗透膜滤芯的纯水出口连接至所述纯水室，并且所述纯水室经纯水流出管路连接至用水端口；以及开关阀，所述开关阀经进水口管路连接至所述反渗透膜滤芯的进水口，

所述方法包括：使用压力传感器检测所述净水器的内部管路中的压力；以及根据所测得的所述内部管路中的压力来判断所述净水器的运行状态，

其中，所述运行状态包括：待机状态，在所述待机状态下，所述反渗透膜滤芯不产生纯水；冲洗状态，在所述冲洗状态下，所述反渗透膜滤芯产生纯水并且被冲洗，并且所产生的纯水以及所述纯水室中的纯水流过所述纯水流出管路并经所述用水端口流出；以及补水状态，在所述补水状态下，所述反渗透膜滤芯产生纯水但不被冲洗，所产生的纯水存储到所述纯水室中。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述内部管路包括所述进水口管路，所述压力传感器检测所述进水口管路中的压力，其中：

当所述进水口管路中的压力不高于进水口待机压力阈值时，判定所述净水器处于所述待机状态；

当所述进水口管路中的压力高于所述进水口待机压力阈值并且低于进水口补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述冲洗状态；以及

当所述进水口管路中的压力高于所述进水口补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述补水状态。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述内部管路包括所述纯水流出管路，所述压力传感器检测所述纯水流出管路中的压力，其中：

当所述纯水流出管路中的压力不低于流出管路待机压力阈值时，判定所述净水器处于所述待机状态；

当所述纯水流出管路中的压力低于所述流出管路待机压力阈值但高于流出管路补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述补水状态；以及

当所述纯水流出管路中的压力低于所述流出管路补水压力阈值时，判定所述净水器处于所述冲洗状态。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述内部管路包括所述进水口管路和所述纯水流出管路，所述压力传感器同时分别检测所述进水口管路中的压力和所述纯水流出管路中的压力，其中：

当所述进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然上升时，则判定所述净水器进入所述补水状态；

当所述进水口管路中的压力和纯水流出管路中的压力均突然下降时，则判定所述净水器结束所述补水状态并进入所述冲洗状态；

当所述进水口管路中的压力突然上升并且纯水流出管路中的压力突然下降时，则判定所述净水器结束所述待机状态并进入所述冲洗状态；以及

当所述进水口管路中的压力突然下降但所述纯水流出管路中的压力未下降时，则判定所述净水器进入所述待机状态。

18.根据权利要求14-17中的任一项所述的方法，所述方法还包括：

当所述净水器的运行状态发生改变时，存储所述内部管路的压力，并且，当数据更新条件满足时，使用所存储的所述内部管路的压力更新各运行状态的压力阈值。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述数据更新条件为以下之一：

所述净水器已执行预定次数的循环；

所述净水器已运行预定时长；

所述净水器关机；以及

对所述净水器进行维修。

20.根据权利要求14-17中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括对所述压力传感器的测量值进行窗口滑动平均处理。

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