CN110627240A - 净水装置和净水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种净水装置和净水方法。其中，净水装置包括：RO膜组件，RO膜组件具有进水口和出水口；进水管，进水管与进水口连通；变频泵，变频泵设置在进水管上；出水管，出水管与出水口连通；流量传感器，流量传感器设置在出水管上，用于检测通过出水口排出的纯水的实际出水流量；控制器，控制器与流量传感器和变频泵均连接，控制器用于获取实际出水流量并将实际出水流量与预定出水流量进行比较，控制器根据比较结果改变变频泵的功率，以将实际出水流量调整至预定出水流量。本发明的技术方案解决了现有技术中的净水装置的出水流量不稳定的问题。

Description

净水装置和净水方法
技术领域
本发明涉及RO膜净水技术领域，具体而言，涉及一种净水装置和净水方法。
背景技术
相关技术中的净水机通过RO膜组件对待净化水进行净化处理。具体来说，待净化水通过进水口进入RO膜组件中，RO膜组件中的RO膜(反渗透膜)利用反渗透原理对待净化水进行净化处理，净化后的纯水通过出水口排出。
在净水装置使用一端时间后，RO膜会出现堵塞问题，从而导致通过出水口排出的纯水的流量降低，相关技术中的净水装置无法对该流量进行调节，造成净水装置的出水流量不稳定。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种净水装置和净水方法，以解决现有技术中的净水装置的出水流量不稳定的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种净水装置，包括：RO膜组件，RO膜组件具有进水口和出水口；进水管，进水管与进水口连通；变频泵，变频泵设置在进水管上；出水管，出水管与出水口连通；流量传感器，流量传感器设置在出水管上，用于检测通过出水口排出的纯水的实际出水流量；控制器，控制器与流量传感器和变频泵均连接，控制器用于获取实际出水流量并将实际出水流量与预定出水流量进行比较，控制器根据比较结果改变变频泵的功率，以将实际出水流量调整至预定出水流量。
进一步地，变频泵为变频离心泵。
进一步地，RO膜组件具有废水口，净水装置包括废水管路，废水管路与废水口连通。
进一步地，废水管路包括主管路和分管路，分管路的第一端和分管路的第二端均与主管路连通并间隔设置，其中，主管路的流量大于分管路的流量；净水装置还包括：第一阀门，第一阀门设置在主管路上并位于分管路的第一端和分管路的第二端之间；第二阀门，第二阀门设置在分管路上。
进一步地，第一阀门为电磁阀，电磁阀与控制器电连接；第二阀门为隔膜阀。
进一步地，RO膜组件包括：支架；膜壳，膜壳具有进水口和出水口，多个膜壳沿竖直方向相间隔地布置在支架上，多个膜壳通过连接管路并联；RO膜，多个RO膜一一对应地设置在多个膜壳中，RO膜用于对待净化水进行净化。
进一步地，净水装置还包括依次设置在进水管上的砂罐、碳罐和保安过滤器，保安过滤器位于变频泵的上游；和/或净水装置还包括依次设置在进水管上的球阀开关、单向阀和压力表，球阀开关位于变频泵的下游，压力表位于进水口的上游。
根据本发明的另一方面，提供了一种净水方法，利用上述的净水装置对待净化水进行净化，净水方法包括如下步骤：控制净水装置的变频泵处于启动状态，使净水装置的进水管内的待净化水在变频泵的泵送作用下进入净水装置的RO膜组件中以被净化，并使净化后的纯水通过净水装置的出水管排出；利用净水装置的流量传感器对纯水的实际出水流量进行检测；获取实际出水流量并将实际出水流量与预定流量进行比较，并根据比较结果改变变频泵的功率，以将实际出水流量调整至预定流量。
进一步地，当实际出水流量低于预定出水流量时，控制变频泵的功率增大；当实际出水流量高于预定出水流量时，控制变频泵的功率减小。
进一步地，净水装置具有净水模式和对RO膜进行冲洗的冲洗模式；当净水装置处于净水模式时，控制净水装置的第一阀门处于关闭状态，控制净水装置的第二阀门处于打开状态，以使废水通过净水装置的分管路流出；当净水装置处于冲洗模式时，控制净水装置的第一阀门处于打开状态，控制净水装置的第二阀门处于关闭状态，以使废水通过净水装置的主管路流出。
应用本发明的技术方案，净水装置包括变频泵、流量传感器和控制器，流量传感器用于检测通过RO膜组件的出水口排出的纯水的实际出水流量，控制器用于获取实际出水流量并将实际出水流量与预定出水流量进行比较，控制器根据比较结果改变变频泵的功率，以将实际出水流量调整至预定出水流量。
本申请提供的净水装置能够对净水装置的出水流量进行定量调节，当RO膜出现堵塞出水流量降低时，可以通过增大变频泵的功率使实际出水流量增大并达到预定出水流量，从而使净水装置的出水流量稳定；当对出水流量的需求降低时，可以通过降低变频泵的功率使实际出水流量减小，从而达到节能的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种可选实施例的净水装置的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、RO膜组件；11、支架；12、膜壳；13、连接管路；101、进水口；102、出水口；103、废水口；20、进水管；30、变频泵；40、出水管；50、流量传感器；60、废水管路；61、主管路；62、分管路；70、第一阀门；80、第二阀门；90、保安过滤器；100、球阀开关；110、单向阀；120、压力表。
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
为了解决现有技术中的净水装置的出水流量不稳定的问题，本发明提供了一种净水装置和净水方法。
如图1所示，净水装置包括RO膜组件10、进水管20、变频泵30、出水管40、流量传感器50和控制器，RO膜组件10具有进水口101和出水口102，进水管20与进水口101连通，变频泵30设置在进水管20上，出水管40与出水口102连通，流量传感器50设置在出水管40上，用于检测通过出水口102排出的纯水的实际出水流量，控制器与流量传感器50和变频泵30均连接，控制器用于获取实际出水流量并将实际出水流量与预定出水流量进行比较，控制器根据比较结果改变变频泵30的功率，以将实际出水流量调整至预定出水流量。
在本申请中，净水装置包括变频泵30、流量传感器50和控制器，流量传感器50用于检测通过RO膜组件10的出水口102排出的纯水的实际出水流量，控制器用于获取实际出水流量并将实际出水流量与预定出水流量进行比较，控制器根据比较结果改变变频泵30的功率，以将实际出水流量调整至预定出水流量。
本申请提供的净水装置能够对净水装置的出水流量进行定量调节，当RO膜出现堵塞出水流量降低时，可以通过增大变频泵30的功率使实际出水流量增大并达到预定出水流量，从而使净水装置的出水流量稳定；当对出水流量的需求降低时，可以通过降低变频泵30的功率使实际出水流量减小，从而达到节能的效果。
可选地，变频泵30为变频离心泵。离心泵的结构简单紧凑，对于同一输送量，与其他类型的泵体相比，具有占地面积小、重量轻、耗材少和制造安装费用少的优点。
如图1所示，RO膜组件10具有废水口103，净水装置包括废水管路60，废水管路60与废水口103连通。
其中，RO为Reverse Osmosis的缩写，Reverse Osmosis的中文意思是反渗透，依靠RO膜反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离，在对待净化水进行净化时，待净化水中的杂质和重金属被过滤掉，被净化后的纯水通过出水口102排出，杂质和重金属通过废水口103排出。
如图1所示，废水管路60包括主管路61和分管路62，分管路62的第一端和分管路62的第二端均与主管路61连通并间隔设置，其中，主管路61的流量大于分管路62的流量；净水装置还包括第一阀门70和第二阀门80，第一阀门70设置在主管路61上并位于分管路62的第一端和分管路62的第二端之间，第二阀门80设置在分管路62上。
这样，净水装置具有净水模式和对RO膜进行冲洗的冲洗模式；当净水装置处于净水模式时，控制净水装置的第一阀门70处于关闭状态，控制净水装置的第二阀门80处于打开状态，以使废水通过净水装置的分管路62流出，流量较小；当净水装置处于冲洗模式时，控制净水装置的第一阀门70处于打开状态，控制净水装置的第二阀门80处于关闭状态，以使废水通过净水装置的主管路61流出，流量较大，以便于大量的用于冲洗的废水排出。
在具体实施时，为了避免RO膜堵塞，可以定期对RO膜进行冲洗。
可选地，第一阀门70为电磁阀，电磁阀与控制器电连接。电磁阀的精度和灵活性较好；第二阀门80为隔膜阀，隔膜阀与控制器电连接。隔膜阀具有结构简单、密封性能好、防腐性能好和流体阻力小的优点。当净水装置处于净水模式时，控制器控制第一阀门70处于关闭状态、第二阀门80处于打开状态；当净水装置处于冲洗模式时，控制器控制第一阀门70处于打开状态，第二阀门80处于关闭状态。
如图1所示，RO膜组件10包括支架11、膜壳12和RO膜，膜壳12具有进水口101和出水口102，多个膜壳12沿竖直方向相间隔地布置在支架11上，多个膜壳12通过连接管路13并联，多个RO膜一一对应地设置在多个膜壳12中，RO膜用于对待净化水进行净化。这样，通过多个RO膜对待净化水进行净化，可以提高净水装置的净化效率。
在图1示出的具体实施例中，RO膜组件10包括两个膜壳12，两个膜壳12平行布置，出水口102位于膜壳12的轴向端面上，多个膜壳12的多个出水口102均位于同一侧，这样，多个膜壳12以及进水口101、出水口102和废水口103的布置位置合理，有利于提升净水装置的净水效率。
如图1所示，净水装置还包括依次设置在进水管20上的砂罐、碳罐和保安过滤器90，保安过滤器90位于变频泵30的上游；和/或净水装置还包括依次设置在进水管20上的球阀开关100、单向阀110和压力表120，球阀开关100位于变频泵30的下游，压力表120位于进水口101的上游。这样，利用砂罐、碳罐和保安过滤器90对待净化水进行前期的净化处理，有利于提升净水装置对待净化水的净化效果；利用球阀开关100控制进水管20的通断，利用单向阀110避免待净化水回流，利用压力表120对进水管20内的水压进行监测。
在具体实施时，保安过滤器90和RO膜组件10集成在主机中，砂罐和碳罐设置在主机外，从而使得布局合理，减小主机的占用空间。
本申请还提供了一种净水方法，利用上述的净水装置对待净化水进行净化，净水方法包括如下步骤：控制净水装置的变频泵30处于启动状态，使净水装置的进水管20内的待净化水在变频泵30的泵送作用下进入净水装置的RO膜组件10中以被净化，并使净化后的纯水通过净水装置的出水管40排出；利用净水装置的流量传感器50对纯水的实际出水流量进行检测；获取实际出水流量并将实际出水流量与预定流量进行比较，并根据比较结果改变变频泵30的功率，以将实际出水流量调整至预定流量。本申请提供的净水方法，能够使本申请提供的净水装置提供稳定的实际出水流量，还能够根据实际需求调整净水装置的实际出水流量，降低净水装置的能耗，起到节能的效果，从而有利于提升净水装置的实用性。
可选地，当实际出水流量低于预定出水流量时，控制变频泵30的功率增大；当实际出水流量高于预定出水流量时，控制变频泵30的功率减小。这样，使用者可以根据实际使用需要设定净水装置的预定出水流量，净水装置可以根据预定出水流量控制变频泵30的功率，使净水装置的实际出水量达到使用需要。
可选地，可以通过预先的实验数据建立变频泵30的功率和实际出水流量之间的关系；可选地，可以通过流量传感器50对调整结果进行反馈验证。
可选地，净水装置具有净水模式和对RO膜进行冲洗的冲洗模式；当净水装置处于净水模式时，控制净水装置的第一阀门70处于关闭状态，控制净水装置的第二阀门80处于打开状态，以使废水通过净水装置的分管路62流出；当净水装置处于冲洗模式时，控制净水装置的第一阀门70处于打开状态，控制净水装置的第二阀门80处于关闭状态，以使废水通过净水装置的主管路61流出。
在具体实施时，当净水装置处于净水模式工作预定周期后，将净水装置由净水模式切换至冲洗模式，对RO膜进行冲洗维护。
在具体实施时，实际出水流量明显降低可能是由于RO膜被堵塞导致的，因此，当流量传感器50检测到纯水的实际出水流量明显降低时，将净水装置由净水模式切换至冲洗模式，对RO膜进行冲洗维护。
本申请提供的净水装置和净水方法，利用变频泵30和流量传感器50配合，在RO膜出现堵塞的情况下，提升纯水的实际出水流量，避免影响纯水的实际出水流量，使净水装置的纯水的实际出水流量保持稳定，提升了纯水的产水效率；另外，还可以根据实际使用需要改变离心泵的功率，控制产水速率，起到节能的效果。
本申请提供的净水装置在使用时，当流量传感器50检测到实际出水流量过小时，会将第一信号发送至控制器，控制器控制变频泵30增加功率，从而加大待净化水的流入量，使产水速度提高并稳定下来。当净化装置的产水需求降低时，控制器会发送第二信号，使变频泵30的功率减小，进而减少待净化水的流入量，降低产水速率，达到节能的效果。
本申请提供的净水装置与相关技术中的净水机相比，可以根据使用需求来控制产水速率，起到节能的效果。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种净水装置，其特征在于，包括：
RO膜组件(10)，所述RO膜组件(10)具有进水口(101)和出水口(102)；
进水管(20)，所述进水管(20)与所述进水口(101)连通；
变频泵(30)，所述变频泵(30)设置在所述进水管(20)上；
出水管(40)，所述出水管(40)与所述出水口(102)连通；
流量传感器(50)，所述流量传感器(50)设置在所述出水管(40)上，用于检测通过所述出水口(102)排出的纯水的实际出水流量；
控制器，所述控制器与所述流量传感器(50)和所述变频泵(30)均连接，所述控制器用于获取所述实际出水流量并将所述实际出水流量与预定出水流量进行比较，所述控制器根据比较结果改变所述变频泵(30)的功率，以将所述实际出水流量调整至所述预定出水流量。
2.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述变频泵(30)为变频离心泵。
3.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述RO膜组件(10)具有废水口(103)，所述净水装置包括废水管路(60)，所述废水管路(60)与所述废水口(103)连通。
4.根据权利要求3所述的净水装置，其特征在于，所述废水管路(60)包括主管路(61)和分管路(62)，所述分管路(62)的第一端和所述分管路(62)的第二端均与所述主管路(61)连通并间隔设置，其中，所述主管路(61)的流量大于所述分管路(62)的流量；所述净水装置还包括：
第一阀门(70)，所述第一阀门(70)设置在所述主管路(61)上并位于所述分管路(62)的第一端和所述分管路(62)的第二端之间；
第二阀门(80)，所述第二阀门(80)设置在所述分管路(62)上。
5.根据权利要求4所述的净水装置，其特征在于，
所述第一阀门(70)为电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电连接；
所述第二阀门(80)为隔膜阀。
6.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，所述RO膜组件(10)包括：
支架(11)；
膜壳(12)，所述膜壳(12)具有所述进水口(101)和所述出水口(102)，多个所述膜壳(12)沿竖直方向相间隔地布置在所述支架(11)上，多个所述膜壳(12)通过连接管路(13)并联；
RO膜，多个RO膜一一对应地设置在多个所述膜壳(12)中，所述RO膜用于对待净化水进行净化。
7.根据权利要求1所述的净水装置，其特征在于，
所述净水装置还包括依次设置在所述进水管(20)上的砂罐、碳罐和保安过滤器(90)，所述保安过滤器(90)位于所述变频泵(30)的上游；和/或
所述净水装置还包括依次设置在所述进水管(20)上的球阀开关(100)、单向阀(110)和压力表(120)，所述球阀开关(100)位于所述变频泵(30)的下游，所述压力表(120)位于进水口(101)的上游。
8.一种净水方法，其特征在于，利用权利要求1至7中任一项所述的净水装置对待净化水进行净化，所述净水方法包括如下步骤：
控制净水装置的变频泵(30)处于启动状态，使所述净水装置的进水管(20)内的待净化水在所述变频泵(30)的泵送作用下进入所述净水装置的RO膜组件(10)中以被净化，并使净化后的纯水通过所述净水装置的出水管(40)排出；
利用所述净水装置的流量传感器(50)对所述纯水的实际出水流量进行检测；
获取所述实际出水流量并将所述实际出水流量与预定流量进行比较，并根据比较结果改变所述变频泵(30)的功率，以将所述实际出水流量调整至所述预定流量。
9.根据权利要求8所述的净水方法，其特征在于，
当所述实际出水流量低于所述预定出水流量时，控制所述变频泵(30)的功率增大；
当所述实际出水流量高于所述预定出水流量时，控制所述变频泵(30)的功率减小。
10.根据权利要求8所述的净水方法，其特征在于，所述净水装置具有净水模式和对RO膜进行冲洗的冲洗模式；
当所述净水装置处于所述净水模式时，控制所述净水装置的第一阀门(70)处于关闭状态，控制所述净水装置的第二阀门(80)处于打开状态，以使废水通过所述净水装置的分管路(62)流出；
当所述净水装置处于所述冲洗模式时，控制所述净水装置的第一阀门(70)处于打开状态，控制所述净水装置的第二阀门(80)处于关闭状态，以使废水通过所述净水装置的主管路(61)流出。
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