CN111333209B

CN111333209B - 一种采用水流传感器的大流量净水装置

Info

Publication number: CN111333209B
Application number: CN202010173101.4A
Authority: CN
Inventors: 邓仁卿; 曾海军
Original assignee: Dongguan Maiwo Technology Development Co ltd
Current assignee: FOSHAN SHUNSHUI ELECTRIC APPLIANCE TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: CN111333209A

Abstract

本发明涉及净水器技术领域，特别提供了一种采用水流传感器的大流量净水装置，包括从进水阀门至出水阀门方向，依次安装在管路上的第一滤芯、增压泵、第二滤芯、水流传感器以及与第二滤芯废水出口连接的废水阀，第二滤芯与废水阀之间设有安全阀，增压泵、水流传感器和废水阀的电气引线分别与控制器连接；水流传感器用于根据是否有水流经过，触发控制器对增压泵和废水阀的控制；安全阀通过一定的压力进行导通。本装置采用用户取停纯净水时纯净水的流动与否直接控制装置启停的控制系统，可靠性提升，集成度更高。

Description

一种采用水流传感器的大流量净水装置

技术领域

本发明涉及净水器技术领域，特别提供了一种采用水流传感器的大流量净水装置。

背景技术

早期的家用和中小型商用净水设备反渗透膜通量较低，一般在100Gal以下，实现基本功能的核心水路及控制系统如图1所示，具体的工作原理为：市政自来水正常供水时，低压开关导通，用户打开纯净水龙头用水至纯水管道内的压力降低到高压开关导通时，装置控制进水阀、增压泵打开，开始正常过滤工作；用户关闭纯净水龙头后，装置继续运行，将产生的纯净水蓄至压力储水桶内，直到纯水管道内的压力升高至高压开关断开时，装置控制废水阀打开，将装置过滤时分离出的的杂质排除后装置停机，利用安装在纯水管路上的单向阀控制用户在未用水时，纯水管道内的纯水不回流至反渗透膜内通过废水管道排出造成的高压开关导通。市政自来水停止供水时，低压开关断开，整机停机。

在早期的小通量装置上，上述的控制方案的确是已知控制方案的最优解，但压力储水桶带来的二次污染、安装管线复杂、尺寸过大、浪费空间的问题一直受到广泛关注。近两年来，随着膜技术的提升和成本的降低，家用和中小型商用反渗透净水装置越来越多的往提高反渗透膜通量，去除压力储水桶方向发展，使纯净水能够现制现饮现、纯净水机有更高的集成度，但在基本功能的核心水路及控制系统方面，与早期的小通量装置并无区别，参考图2，该水路及控制系统用在大通量无储水桶的机型上，最突出的问题为：根据纯水管道压力间接决定机器的启停，由于没有储水桶的缓存，轻微的单向阀返水或渗漏就会造成机器在未用水的情况下频繁启停，废水的同时损伤泵阀等电子部件的寿命，影响终端使用者的体验，增加售后率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用水流传感器的大流量净水装置，是一种利用用户取停纯净水时纯净水的流动与否直接控制装置启停的净水装置。

本发明是这样实现的，一种采用水流传感器的大流量净水装置，包括从进水阀门至出水阀门方向，依次安装在管路上的第一滤芯、增压泵、第二滤芯、水流传感器以及与第二滤芯废水出口连接的废水阀，第二滤芯与废水阀之间设有安全阀，增压泵、水流传感器和废水阀的电气引线分别与控制器连接；

水流传感器用于根据是否有水流经过，触发控制器对增压泵和废水阀的控制；安全阀通过一定的压力进行导通。

进一步地，所述安全阀的导通压力为0.3～0.6MPa。

进一步地，还包括减压阀，在所述进水阀门之前的自来水管路中的水压大于0.4MPa时，安装在所述进水阀门与所述前置滤芯之间。

进一步地，所述第一滤芯(1)的材质为喷熔或折叠PP棉、颗粒活性炭、压缩活性炭中的一种，所述第二滤芯为反渗透滤芯。

进一步地，所述水流传感器包括壳体，壳体一端为进水口，另一端为出水口，壳体的内腔里依次设有活塞、第一弹簧和挡圈，活塞前段为堵头，靠近进水口的壳体的内腔直径与堵头直径相配合，活塞后段外表面设有多个流道，活塞后端埋入磁铁，第一弹簧一端与活塞的后部连接，另一端与挡圈连接，挡圈中心设有出水口，挡圈与壳体通过过盈配合固定连接；

壳体的上端设有卡槽，卡槽内安装干簧管，干簧管的两端连接外部控制器。

进一步地，在所述卡槽内还设有支撑件、第二弹簧和调整螺钉，所述干簧管固定在支撑件上，第二弹簧一端连接在卡槽内壁，另一端与支撑件连接，调整螺钉螺纹连接在卡槽上，且调整螺钉位于卡槽内部的端头与支撑件连接。

进一步地，所述壳体内腔壁上设有2-4条导向凹槽，所述活塞上设有导向筋，导向凹槽与活塞的导向筋配合，用于对活塞前后滑动进行导向。

进一步地，所述挡圈外圈一周设有2-4个缺口，用于减小水流阻力。

进一步地，所述堵头对应位置的所述壳体的内腔直径与堵头的直径差为 0.05～0.5mm；堵头对应位置的所述壳体的内腔长度与堵头的长度均为3-6 mm；所述壳体内腔壁与所述活塞的表面粗糙度Ra均小于0.1μm。

进一步地，当水流量大于100mL/min时，所述磁铁的磁场后移到所述干簧管的感应区，干簧管导通，当水流量小于100mL/min时，磁铁的磁场前移，脱离干簧管的感应区，干簧管断开。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、为大通量无储水桶的反渗透净水器，提供一种利用用户取停纯净水时纯净水的流动与否直接控制装置启停的控制系统，而非像小通量装置一样，利用压力间接控制装置启停；

2、能够解决净水装置因为自来水管网水锤现象导致的漏水或损坏；

3、为大通量无储水桶的反渗透净水器，提供一种能够明显减少电子元器件数量的控制系统，从而使装置的可靠性提升，集成度更高，成本更低、装配更简单、漏水风险点更少。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为早期的家用和中小型商用净水设备核心水路及控制系统结构示意图；

图2为无储水桶的家用和中小型商用反渗透净水装置核心水路及控制系统结构示意图；

图3为本发明提供的采用水流传感器的大流量净水装置核心水路及控制系统结构示意图；

图4为水流传感器结构示意图；

图5为水流传感器外壳俯视结构示意图；

图6为图5的A-A剖面示意图；

图7为水流传感器挡圈结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1、

参考图3，本发明提供一种采用水流传感器的大流量净水装置，包括从进水阀门8至出水阀门9方向，依次安装在管路上的第一滤芯1、增压泵2、第二滤芯3、水流传感器4以及与第二滤芯3废水出口连接的废水阀6，第二滤芯3与废水阀6之间设有安全阀5，增压泵2、水流传感器4和废水阀6的电气引线分别与控制器7连接；水流传感器4用于根据是否有水流经过，触发控制器7对增压泵2和废水阀6的控制；安全阀5通过0.4MPa的压力进行导通。所述第一滤芯1的材质为喷熔或折叠PP棉、颗粒活性炭、压缩活性炭中的一种，所述第二滤芯3为反渗透滤芯。安全阀5两端的进出水口均为快速接头或螺纹接头。

通过水流传感器4的水流量在100～1500mL/min的范围内，水流传感器均可给出接通信号。

安全阀5使用弹簧配合橡胶堵头的结构作为开关控制元件，压力<0.4MPa 时，堵头在弹簧压力下封死废水管道，压力>0.4MPa时，水压推开堵头，废水管道能够正常通水。

本装置的工作过程：

当用户打开出水阀门9拟用水时，在市政自来水压力下反渗透滤芯3的纯水侧会析出一定流量的纯净水，这部分纯净水流经水流传感器4时，水流传感器4将导通信号传输给控制器7，控制器7控制增压泵2启动，废水阀6关闭，反渗透膜仓内的压力随之升高，推开安全阀5开始进行流量为400～1500ML/min 的废水排放，装置进入边净化出纯水边排废水的正常工作状态；

当用户关闭出水阀门9停止用水时，纯净水管道内的水流停止流动，水流传感器4将断开信号传输给控制器7，控制器7控制增压泵2关闭、废水阀6仍关闭，装置进入待机状态，反渗透膜舱内的压力随之降低，安全阀5关闭，以阻止待机状态下自来水沿着废水管道被排放出去；

装置进行自清洁是通过大通量的废水排放冲刷反渗透滤芯3以达到自清洁的目的，由控制器7预先设定的逻辑自主进行，比如从制水变为待机状态时进行自清洁，当装置运行状态满足预先设定的逻辑时，控制器7控制增压泵2打开、废水阀6打开，反渗透膜仓内的压力随之升高，推开安全阀5开始进行一定时间最大流量的废水排放。

该净水装置在断电的情况下，当市政自来水压力>0.05MPa时，打开纯净水龙头，龙头纯净水出水流量>50ML/min。

自来水停水时，反渗透膜纯水侧没有纯水产生，装置被动进入待机状态防止干烧，起到缺水保护的作用。

装置待机时，安全阀5能够阻止自来水沿着废水管道被排放出去。待机时，如果连接净水装置的市政自来水出现水压突然升高的水锤现象，安全阀5被动打开泄压，彻底杜绝由于水锤现象导致的净水装置漏水的问题。

实施例2、

因为在安装到具体用户家中时，有一些用户的家中自来水管压力大于 0.4MPa，所以需要在所述进水阀门8与所述前置滤芯1之间安装一个减压阀，减压阀选择手动机械减压阀即可。

实施例3、

参考图4、图5、图6和图7，提供一种具体的水流传感器4的结构，包括壳体401，壳体401一端为进水口，另一端为出水口，壳体401的内腔里依次设有活塞402、第一弹簧403和挡圈404，活塞402前段为堵头4021，靠近进水口的壳体401的内腔直径与堵头4021直径相配合，活塞402后段外表面设有多个流道，活塞402后端埋入磁铁405，第一弹簧403一端与活塞402的后部连接，另一端与挡圈404连接，挡圈404中心设有出水口，挡圈404与壳体401通过过盈配合固定连接；壳体401的上端设有卡槽406，卡槽406内安装干簧管407，干簧管407的两端连接外部控制器。

工作时，水从壳体401的进水口进入，推动活塞402的堵头4021后移压缩第一弹簧403，当堵头4021移动出其对应的壳体401内腔位置时，水进入活塞 402的流道，从流道流出后经过第一弹簧403，从挡圈404的出水口流出；当水流量到达设定值时，堵头4021会快速往后移动出与堵头4021配合的内腔，磁铁405的磁场后移到干簧管407的感应区，干簧管407内部的两个簧片吸引，干簧管导通；当水流减小，第一弹簧403伸长，推动活塞402向前行进回其对应的壳体401的内腔位置，磁铁405的磁场离开干簧管407的感应区，干簧管 407的两个簧片分离，干簧管407断开，控制器7根据干簧管407的导通或断开信号，进行相应的控制操作。

壳体401、活塞402可以采用POM、PP、尼龙、玻璃纤维、滑石粉中的一种或几种原料注塑而成。

在活塞402尾部开凹槽，通过预埋注塑、灌胶、超声焊接等方式将磁铁固定于活塞402内部，并与外界完全隔离。

干簧管407通过灌胶的方式与外界完全隔离。

为了提高本发明的普适性，使其能够适应不同灵敏度的干簧管，作为技术方案的改进，在所述卡槽406内还设有支撑件408、第二弹簧409和调整螺钉 410，所述干簧管407固定在支撑件408上，第二弹簧409一端连接在卡槽406 内壁，另一端与支撑件408连接，调整螺钉410螺纹连接在卡槽406上，且调整螺钉410位于卡槽406内部的端头与支撑件408连接。通过调整螺钉410旋入或旋出，来变化干簧管407的位置。

第一弹簧403、第二弹簧409均为完全无磁的不锈钢弹簧。

为了使活塞402能够在壳体401内腔中定向滑动，作为技术方案的改进，所述壳体401内腔壁上设有2-4条导向凹槽，所述活塞402上设有导向筋，导向凹槽与活塞402的导向筋配合，用于对活塞402前后滑动进行导向。

为了减少水流阻力，作为技术方案的改进，所述挡圈404外圈一周设有2-4 个缺口，用于减小水流阻力。具体减小阻力的原理为：活塞402在水流的推动下向挡圈404方向移动时，第二弹簧409会随之被压缩，如果没有缺口，第二弹簧409与壳体401间隙间的水流要经过挡圈中心流出时，需强行穿过弹簧每节之间的间隙，当水流较大导致第二弹簧409的压缩量较大时，第二弹簧409 与壳体401间隙间的水流去到挡圈404中心的阻力就会变大，会引起第二弹簧 409位置的不稳定及“水啸”音。

优选地，所述堵头4021对应位置的所述壳体401的内腔直径与堵头4021 的直径差为0.05～0.5mm；堵头4021对应位置的所述壳体401的内腔长度与堵头4021的长度均为3-6mm；所述壳体401内腔壁与所述活塞402的表面粗糙度 Ra均小于0.1μm。

优选地，当水流量大于100mL/min时，所述磁铁405的磁场后移到所述干簧管407的感应区，干簧管407导通，当水流量小于100mL/min时，磁铁405 的磁场前移，脱离干簧管407的感应区，干簧管407断开。

为了进行快速的连接和断开，作为技术方案的改进，所述壳体401的进水口和出水口为快速接头或螺纹接头。

Claims

1.一种采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，包括从进水阀门（8）至出水阀门（9）方向，依次安装在管路上的第一滤芯（1）、增压泵（2）、第二滤芯（3）、水流传感器（4）以及与第二滤芯（3）废水出口连接的废水阀（6），第二滤芯（3）与废水阀（6）之间设有安全阀（5），增压泵（2）、水流传感器（4）和废水阀（6）的电气引线分别与控制器（7）连接；

水流传感器（4）用于根据是否有水流经过，触发控制器（7）对增压泵（2）和废水阀（6）的控制；安全阀（5）通过一定的压力进行导通；

所述水流传感器（4）包括壳体（401），壳体（401）一端为进水口，另一端为出水口，壳体（401）的内腔里依次设有活塞（402）、第一弹簧（403）和挡圈（404），活塞（402）前段为堵头（4021），靠近进水口的壳体（401）的内腔直径与堵头（4021）直径相配合，活塞（402）后段外表面设有多个流道，活塞（402）后端埋入磁铁（405），第一弹簧（403）一端与活塞（402）的后部连接，另一端与挡圈（404）连接，挡圈（404）中心设有出水口，挡圈（404）与壳体（401）通过过盈配合固定连接；

壳体（401）的上端设有卡槽（406），卡槽（406）内安装干簧管（407），干簧管（407）的两端连接外部控制器；

在所述卡槽（406）内还设有支撑件（408）、第二弹簧（409）和调整螺钉（410），所述干簧管（407）固定在支撑件（408）上，第二弹簧（409）一端连接在卡槽（406）内壁，另一端与支撑件（408）连接，调整螺钉（410）螺纹连接在卡槽（406）上，且调整螺钉（410）位于卡槽（406）内部的端头与支撑件（408）连接；

所述壳体（401）内腔壁上设有2-4条导向凹槽，所述活塞（402）上设有导向筋，导向凹槽与活塞（402）的导向筋配合，用于对活塞（402）前后滑动进行导向。

2.按照权利要求1所述的采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，所述安全阀（5）的导通压力为0.3～0.6 MPa。

3.按照权利要求1所述的采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，还包括减压阀，在所述进水阀门（8）之前的自来水管路中的水压大于0.4MPa时，安装在所述进水阀门（8）与所述第一滤芯（1）之间。

4.按照权利要求1所述的采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，所述第一滤芯（1）的材质为喷熔或折叠PP棉、颗粒活性炭、压缩活性炭中的一种，所述第二滤芯（3）为反渗透滤芯。

5.按照权利要求1所述的采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，所述挡圈（404）外圈一周设有2-4个缺口，用于减小水流阻力。

6.按照权利要求1所述的采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，所述堵头（4021）对应位置的所述壳体（401）的内腔直径与堵头（4021）的直径差为0.05～0.5 mm；堵头（4021）对应位置的所述壳体（401）的内腔长度与堵头（4021）的长度均为3-6 mm；所述壳体（401）内腔壁与所述活塞（402）的表面粗糙度Ra均小于0.1 μm。

7.按照权利要求1所述的采用水流传感器的大流量净水装置，其特征在于，当水流量大于100 mL/min时，所述磁铁（405）的磁场后移到所述干簧管（407）的感应区，干簧管（407）导通，当水流量小于100 mL/min时，磁铁（405）的磁场前移，脱离干簧管（407）的感应区，干簧管（407）断开。