CN110407295A - 一种净水机控制方法及净水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种净水机控制方法及净水机，所述净水机控制方法包括以下步骤：参数检测步骤：至少检测反渗透膜的膜前压力P以及增压泵的出水流量；反渗透膜的膜前压力判断步骤：将反渗透膜的膜前压力P与设定阈值Z1比较，若反渗透膜的膜前压力P≥Z1，则执行膜前压力调节步骤；出水流量校正步骤：当增压泵的出水流量大于预设值L2时，则减小增压泵的转速，当出水流量小于或等于预设值L1时，则报警提示。本发明的净水机控制方法，通过检测反渗透膜的膜前压力P以及增压泵的出水流量，在保证膜前压力稳定的前提下，可以保持较高的废水比，提高产水量，减少水资源浪费，将膜前压力稳定了，制水噪音相应降低。

Description

一种净水机控制方法及净水机

技术领域

本发明涉及净水技术领域，具体地说，是涉及一种净水机控制方法及净水机。

背景技术

反渗透净水装置是国内家用净水产品的主流类型，为了保证反渗透滤芯的使用寿命，在使用过程中，必须不停地对反渗透膜表面进行冲洗，降低反渗透膜表面的盐浓度，减缓膜表面结垢造成的堵塞。在保证反渗透膜使用寿命的前提下，提高净水产水率，尽量减少浓水排放是行业的共同目标。但是目前市场上的反渗透净水机基本多是固定纯水产水率，不能满足不同地区水质的情况，反渗透滤芯的使用寿命也相差很大。

由于反渗透膜的纯水产水率受进水温度的影响很大，当进水温度低于一定温度时，反渗透净水装置的纯水产水率会严重下降。另外反渗透净水装置同时受水质影响，在低温、水质差的地区使用固定废水比的净水机，废水比不可调会导致反渗透膜前压力过高，使膜壳在高压状态下运行，整机噪音过高，用户体验感极差。当反渗透膜前压力过高时对反渗透膜造成严重损害，缩短其使用寿命。

发明内容

本发明为了解决现有反渗透净水装置废水比例不可调，在不同水质地区或者不同水温环境使用时，容易造成产水量下降，制水噪音高，缩短反渗透膜使用寿命的技术问题，提出了一种净水机控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种净水机控制方法，包括以下步骤：

参数检测步骤：至少检测反渗透膜的膜前压力P以及增压泵的出水流量；

反渗透膜的膜前压力判断步骤：将反渗透膜的膜前压力P与设定阈值Z1比较，若反渗透膜的膜前压力P≥Z1，则执行膜前压力调节步骤，其中，Z1＞0；

出水流量校正步骤：当增压泵的出水流量大于预设值L2时，则减小增压泵的转速，当出水流量小于或等于预设值L1时，则报警提示，其中，0＜L1＜L2。

进一步的，所述参数检测步骤中，还包括检测原水温度T和原水水质TDS，所述反渗透膜的膜前压力判断步骤中，若反渗透膜的膜前压力P＜Z1，则执行废水比调节步骤：

根据所检测的原水温度T以及原水水质TDS调节废水阀的开度。

进一步的，反渗透膜的浓水口其中一路与反渗透膜的前级连接形成回水支路，回水支路中设置有回水流量调节阀，所述回水流量调节阀开启时由反渗透膜的浓水口至所述反渗透膜的前级单向导通，所述膜前压力调节步骤包括：

调节所述回水流量调节阀的开度，降低所述反渗透膜的膜前压力。

进一步的，回水流量调节阀的开度调节方法为：

若Z1≤P＜Z2，则回水流量调节阀的开度调节至B1；

若Z2≤P＜Z3，则回水流量调节阀的开度调节至B2；

若Z3≤P＜Z4，则回水流量调节阀的开度调节至B3；

若Z4≤P，则回水流量调节阀的开度调节至B4；

其中，Z1＜Z2＜Z3＜Z4，0＜B1＜B2＜B3＜B4≤1。

进一步的，在膜前压力调节步骤之后，检测当前反渗透膜的膜前压力，若当前反渗透膜的膜前压力＜Z1，则保持当前回水流量调节阀的开度，并执行废水比调节步骤。

进一步的，在膜前压力调节步骤之后，若当前反渗透膜的膜前压力≥Z1，则将废水阀的开度增加C1。

进一步的，废水比调节步骤包括：

预先制定有原水温度T、原水水质TDS与废水比的查找表；

根据当前原水温度T、原水水质TDS从所述查找表中查找出废水比，并根据所述废水比调节废水阀的开度。

进一步的，前置滤芯与增压泵之间设置有进水电磁阀，当制水结束时，延时关闭所述进水电磁阀及增压泵，进入反渗透膜的水全部用于冲洗所述反渗透膜。

基于上述的净水机控制方法，本发明同时提出了一种净水机，包括顺次连接的前置滤芯、增压泵、反渗透膜，所述增压泵与所述反渗透膜之间设置有压力传感器和流量传感器，分别用于检测反渗透膜的膜前压力P和所述增压泵的出水流量，所述反渗透膜的浓水口其中一路连接废水支路，所述废水支路中设置有废水阀，另外一路与反渗透膜的前级连接形成回水支路，回水支路中设置有回水流量调节阀，所述净水机按照前面所记载的控制方法执行控制。

进一步的，所述废水支路连接在所述反渗透膜的浓水口与所述增压泵的入水口之间。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的净水机控制方法，通过检测反渗透膜的膜前压力P以及增压泵的出水流量，在保证膜前压力稳定的前提下，可以保持较高的废水比，提高产水量，减少水资源浪费，将膜前压力稳定了，制水噪音相应降低。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

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获得其他的附图。

图1是本发明所提出的净水机控制方法的一种实施例流程图；

图2是本发明所提出的净水机的一种实施例系统原理图。

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做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。

反渗透滤芯利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米级，在一定的压力下，水分子可以通过反渗透膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过反渗透膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来，为了保证反渗透滤芯的使用寿命，在使用过程中，必须不停地对反渗透膜表面进行冲洗，降低反渗透膜表面的盐浓度，减缓膜表面结垢造成的堵塞，降低浓水排放量。由于水温及水质均会对制水量造成影响，若保持固定的废水比，当水温较低或者水质较差时，将会导致反渗透膜前压力过大，减缓使用寿命，同时将会产生较大噪音，影响用于体验，本发明提出了一种净水机控制方法，当反渗透膜的膜前压力过大时，则执行降压处理，在保证膜前压力正常的前提下，根据调节增压泵的出水流量，保持较高的废水比，提高产水量，减少水资源浪费，当反渗透膜的膜前压力维持稳定并且位于正常的范围时，制水噪音也相应减小或者消失。下面将以一具体实施例进行详细说明。

实施例一

本实施例提出了一种净水机控制方法，本实施例中的净水机至少包括顺次连接的前置滤芯、增压泵、反渗透膜，增压泵与反渗透膜之间设置有压力传感器和流量传感器，分别用于检测反渗透膜的膜前压力P和增压泵的出水流量，该净水机还必须包括控制单元，用于对各种阀器件等电控器件进行控制，压力传感器和流量传感器分别与控制单元连接，来自自来水管的自来水依次经前置滤芯进行初级过滤，由增压泵进行增压将水泵入反渗透膜进行过滤，如图1所示，本实施例的净水机控制方法包括以下步骤：

参数检测步骤：至少检测反渗透膜的膜前压力P以及增压泵的出水流量；其中，反渗透膜的膜前压力P是指进入反渗透膜之前的水压。

反渗透膜的膜前压力判断步骤：将反渗透膜的膜前压力P与设定阈值Z1比较，若反渗透膜的膜前压力P≥Z1，则执行膜前压力调节步骤，其中，Z1＞0；

出水流量校正步骤：当增压泵的出水流量大于预设值L2时，则减小增压泵的转速，当出水流量小于或等于预设值L1时，则报警提示，其中，0＜L1＜L2。

当原水温度和膜前压力一定时，反渗透膜的产水量是一定的，若进入反渗透膜壳的进水量过大，则很大一部分成为废水排出，为了保持较高的废水比，减少水资源浪费，参数检测步骤中还包括检测增压泵的出水流量，净水机控制方法还包括修正增压泵的出水流量的步骤，当出水流量大于预设值L2时，则减小增压泵的转速，净水机正常工作时，出水流量不会过低，当出水流量小于或等于预设值L1时，很可能是出现前级滤芯堵塞等情况，则报警提示，提醒用户及时更换、维修，其中，0＜L1＜L2。本方法将反渗透膜的膜前压力维持在正常范围内以降低制水噪音，同时可以保持较高的废水比，提高产水量，减少水资源浪费。

参数检测步骤中，还包括检测原水温度T和原水水质TDS，原水温度T和原水水质TDS是指进入反渗透膜之前的水温和水质。

所述反渗透膜的膜前压力判断步骤中，若反渗透膜的膜前压力P＜Z1，则执行废水比调节步骤：

根据所检测的原水温度T以及原水水质TDS调节废水阀的开度。

本方法能够将反渗透膜的膜前压力维持在正常范围内以降低制水噪音，同时灵活调节废水比，通过膜前压力调节步骤以及废水比例调节步骤，实现上述各项的动态平衡，在废水比调节步骤中，根据不同水质及不同水温对反渗透膜的影响，调节废水阀的开度，通过反渗透膜进水的温度和水质采用不同的废水比，既能够满足反渗透膜的冲洗要求，又不会造成水资源浪费。本方法为动态调节过程，当反渗透膜的膜前压力上升时，则执行膜前压力调节步骤进行调节膜前压力。

反渗透膜的浓水口其中一路与反渗透膜的前级连接形成回水支路，回水支路中设置有回水流量调节阀，回水流量调节阀开启时由反渗透膜的浓水口至所述反渗透膜的前级单向导通，当反渗透膜的膜前压力超过预设阈值时，减小膜前压力的方式可以采用降低废水比的方式，废水比为纯水水量与浓水水量的比值，降低废水比能够增大废水排出，减小膜前压力，本实施例中膜前压力调节步骤包括：

调节回水流量调节阀的开度，降低反渗透膜的膜前压力。回水支路用作将反渗透膜的一部分浓水引回至反渗透膜的前级，例如可以引回至增压泵的泵前，由于浓水属于反渗透膜出水的一部分，疏导了其部分出水，达到了降低反渗透膜的膜前压力的目的。本方法在膜前压力增加超过预设阈值时，首先采用回流的方式降低膜前压力，回流的水可以经过反渗透膜进行再过滤，避免了直接采用降低废水比的方式造成的水资源浪费。

作为一个优选的实施例，回水流量调节阀的开度调节方法为：

若Z1≤P＜Z2，则回水流量调节阀的开度调节至B1；

若Z2≤P＜Z3，则回水流量调节阀的开度调节至B2；

若Z3≤P＜Z4，则回水流量调节阀的开度调节至B3；

若Z4≤P，则回水流量调节阀的开度调节至B4；

其中，Z1＜Z2＜Z3＜Z4，0＜B1＜B2＜B3＜B4≤1。

回水流量调节阀的开度在完全开启时为1，关闭时为0，该调节阀为电磁阀，开度接受净水机控制模块的自动调节控制。随着膜前压力的增大，回水流量调节阀的开度相应增大，达到可靠有效的降低膜前压力的作用。膜前压力降低，相应的制水噪音降低。

由于膜前压力变化属于动态变化过程，因此，各种调节也并非一成不变，在膜前压力调节步骤之后，继续检测当前反渗透膜的膜前压力，若当前反渗透膜的膜前压力＜Z1，说明反渗透膜的膜前压力已经调节至正常水平，则保持当前回水流量调节阀的开度，并执行废水比调节步骤。

在将反渗透膜的膜前压力维持在正常水平的前提下，考虑水质及水温可能对反渗透膜造成的影响，相应调节废水比。调节废水比的目的在于在满足反渗透膜冲洗要求的同时维持高的废水比，既能够降低反渗透膜表面的盐浓度，减缓膜表面结垢造成的堵塞，进而延长反渗透膜的使用寿命，同时保持较高的制水量。

废水比调节步骤是通过控制模块控制调节废水阀的步进电机实现，当前反渗透膜的膜前压力＜Z1时，废水比调节步骤可以采用如下方式实现：

预先制定有原水温度T、原水水质TDS与废水比的查找表；

根据当前原水温度T、原水水质TDS从所述查找表中查找出废水比，并根据所述废水比调节废水阀的开度。

如表1所示，为电控可调废水阀的步进电机转数与原水温度T、原水水质TDS对应的查找表。

表1

其中，Y1＜Y2＜Y3＜Y4，X3＜X2＜X1。考虑到冬天用水，Y1可以为小于0的常数。0≤A7＜A6＜A5＜A4＜A3＜A2＜A1≤1，由以上可知，温度越高，TDS值越低，步进电机转数越小，废水比例阀开度越小，废水比越高，反之亦然。

在膜前压力调节步骤之后，继续检测当前膜前压力，若当前反渗透膜的膜前压力≥Z1，也即在调节回水支路阀之后膜前压力仍然大于设定阈值，则将废水阀的开度增加C1。本方案通过两路缓解膜前压力，也即其中一路通过回流支路将部分浓水回流到增压泵前，另外一路通过增加废水阀的开度，增加废水排出量，共同作用减小膜前压力。其中，0＜C1＜1。由于浓水中含有较高的溶解物，单纯靠回流缓解膜前压力，回流的水本身对反渗透膜存在一定影响，因此，在当反渗透膜的膜前压力无法得到有效缓解时，可以通过增加废水排出量的方式进一步降低膜前压力。

前置滤芯与增压泵之间设置有进水电磁阀，当制水结束时，延时关闭进水电磁阀及增压泵，延时关闭根据不同TDS水况定义不同的时长，由于此时净水龙头不打开，水压较大，可以增加废水比例阀的开度或者打开至最大，以减小水压对反渗透膜的压力，所进水全部用于冲洗反渗透膜，提高冲洗效率。

实施例二

本实施例提出了一种净水机，如图2所示，包括顺次连接的前置滤芯11、增压泵12、反渗透膜13以及控制模块，前置滤芯11与增压泵12之间设置有温度传感器14和水质传感器15，分别用于检测原水温度T和原水水质TDS，增压泵12与反渗透膜13之间设置有压力传感器16，用于检测反渗透膜13的膜前压力P，温度传感器14、水质传感器15以及压力传感器16分别与控制模块连接，反渗透膜13的浓水口其中一路连接废水支路，废水支路中设置有废水阀17，另外一路与反渗透膜13的前级连接形成回水支路，回水支路中设置有回水流量调节阀18，废水阀17和回水流量调节阀18分别与控制模块连接，用于接受控制模块的控制，本实施例中的净水机按照实施例一中所记载的控制方法执行控制。其控制方法可参见实施例一所记载，在此不做赘述。

废水支路连接在反渗透膜13的浓水口与增压泵12的入水口之间，也即回水流回到增压泵12之前，能够缓解增压泵12与反渗透膜13之间的压力。

净水机还包括报警装置（图中未示出），增压泵12与反渗透膜13之间设置有流量传感器19，用于检测增压泵12的出水流量。当原水温度和膜前压力一定时，反渗透膜的产水量是一定的，若进入反渗透膜壳的进水量过大，则很大一部分成为废水排出，为了保持较高的废水比，减少水资源浪费，参数检测步骤中还包括检测增压泵的出水流量，净水机控制方法还包括修正增压泵的出水流量的步骤，当出水流量大于预设值L2时，则减小增压泵的转速，净水机正常工作时，出水流量不会过低，当出水流量小于或等于预设值L1时，很可能是出现前级滤芯堵塞等情况，则报警提示，提醒用户及时更换、维修，其中，0＜L1＜L2。

前置滤芯11与增压泵12之间设置有进水电磁阀20，当制水结束时，延时关闭进水电磁阀20及增压泵12，延时关闭根据不同TDS水况定义不同的时长，同时废水阀的冲洗功能打开，所进水全部用于冲洗反渗透膜13，提高冲洗效率。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种净水机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

参数检测步骤：至少检测反渗透膜的膜前压力P以及增压泵的出水流量；

反渗透膜的膜前压力判断步骤：将反渗透膜的膜前压力P与设定阈值Z1比较，若反渗透膜的膜前压力P≥Z1，则执行膜前压力调节步骤，其中，Z1＞0；

出水流量校正步骤：当增压泵的出水流量大于预设值L2时，则减小增压泵的转速，当出水流量小于或等于预设值L1时，则报警提示，其中，0＜L1＜L2。

2.根据权利要求1所述的净水机控制方法，其特征在于，所述参数检测步骤中，还包括检测原水温度T和原水水质TDS，所述反渗透膜的膜前压力判断步骤中，若反渗透膜的膜前压力P＜Z1，则执行废水比调节步骤：

根据所检测的原水温度T以及原水水质TDS调节废水阀的开度。

3.根据权利要求1所述的净水机控制方法，其特征在于，反渗透膜的浓水口其中一路与反渗透膜的前级连接形成回水支路，回水支路中设置有回水流量调节阀，所述回水流量调节阀开启时由反渗透膜的浓水口至所述反渗透膜的前级单向导通，所述膜前压力调节步骤包括：

调节所述回水流量调节阀的开度，降低所述反渗透膜的膜前压力。

4.根据权利要求3所述的净水机控制方法，其特征在于，回水流量调节阀的开度调节方法为：

若Z1≤P＜Z2，则回水流量调节阀的开度调节至B1；

若Z2≤P＜Z3，则回水流量调节阀的开度调节至B2；

若Z3≤P＜Z4，则回水流量调节阀的开度调节至B3；

若Z4≤P，则回水流量调节阀的开度调节至B4；

其中，Z1＜Z2＜Z3＜Z4，0＜B1＜B2＜B3＜B4≤1。

5.根据权利要求1-4任一项所述的净水机控制方法，其特征在于，

在膜前压力调节步骤之后，检测当前反渗透膜的膜前压力，若当前反渗透膜的膜前压力＜Z1，则保持当前回水流量调节阀的开度，并执行废水比调节步骤。

6.根据权利要求5所述的净水机控制方法，其特征在于，在膜前压力调节步骤之后，若当前反渗透膜的膜前压力≥Z1，则将废水阀的开度增加C1。

7.根据权利要求1-4任一项所述的净水机控制方法，其特征在于，

废水比调节步骤包括：

预先制定有原水温度T、原水水质TDS与废水比的查找表；

根据当前原水温度T、原水水质TDS从所述查找表中查找出废水比，并根据所述废水比调节废水阀的开度。

8.根据权利要求1-4任一项所述的净水机控制方法，其特征在于，

前置滤芯与增压泵之间设置有进水电磁阀，当制水结束时，延时关闭所述进水电磁阀及增压泵，进入反渗透膜的水全部用于冲洗所述反渗透膜。

9.一种净水机，包括顺次连接的前置滤芯、增压泵、反渗透膜，其特征在于，所述增压泵与所述反渗透膜之间设置有压力传感器和流量传感器，分别用于检测反渗透膜的膜前压力P和所述增压泵的出水流量，所述反渗透膜的浓水口其中一路连接废水支路，所述废水支路中设置有废水阀，另外一路与反渗透膜的前级连接形成回水支路，回水支路中设置有回水流量调节阀，所述净水机按照权利要求1-6任一项所述的控制方法执行控制。

10.根据权利要求8所述的净水机，其特征在于，所述废水支路连接在所述反渗透膜的浓水口与所述增压泵的入水口之间。