CN112678929A - 电净化分制供水装置和净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电净化分制供水装置和净水器，其中，电净化分制供水装置包括电净化模块、分制调节装置和TDS调节模块，电净化模块连接有进水管路和出水管路，电净化模块具有用于电渗析净水的正负电极对，TDS调节模块根据分制调节装置输出的触发信号确定对应的预设TDS阈值，并根据预设TDS阈值对应调节净水流量和/或正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至出水管路中的淡水的TDS值，使得电净化模块输出的淡水的TDS值在预设TDS阈值内，用户可获取不同水质的淡水，解决了当前净水装置无法提供多种水质的水，无法满足用户更多的水质需求的问题，提高了供水装置的多样性。
Description
技术领域
本发明涉及净水器技术领域，特别涉及一种电净化分制供水装置和净水器。
背景技术
净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。
净水器可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂以及水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。
随着生活水平的提高，人们对生活饮食方面的关注度也更高。然而净水装置多数只能提供一种水质的水，例如TDS(total dissolved solids，溶解性总固体)值在0-50的直接水，不能满足用户更多的水质需求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种电净化分制供水装置，旨在解决当前净水装置无法提供多种水质的水，无法满足用户更多的水质需求的问题。
为实现上述目的，本发明提出的电净化分制供水装置包括：
电净化模块，所述电净化模块连接有进水管路和出水管路，所述电净化模块具有用于电渗析净水的正负电极对；
分制调节装置，用于输出不同的触发信号；
TDS调节模块，用于根据分制调节装置的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并对应调节进水管路进入所述电净化模块的进水流量，以调节电净化模块输出至出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
调节所述电净化模块的正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至所述出水管路中的淡水的TDS值，以使所述淡水的TDS值在所述预设TDS阈值内。
优选地，所述进水管路包括淡水进水管路和浓水进水管路，所述淡水进水管路与所述电净化模块的淡水进水口连接，所述浓水进水管路与所述电净化模块的浓水进水口连接，所述出水管路包括淡水出水管路和浓水出水管路，所述淡水出水管路与所述电净化模块的淡水出水口连接，所述浓水出水管路与所述电净化模块的浓水出水口连接，所述电净化模块包括用于电渗析净水的电渗析器，所述电渗析器包括至少一对正负电极。
优选地，所述TDS调节模块包括：
第一流量调节阀，设置在所述淡水进水管路上，用于调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量；
TDS检测模块，设置在所述淡水出水管路上，用于检测流经所述淡水出水管路的淡水的水质状态，并输出淡水TDS检测信号；
控制模块，用于根据分制调节装置的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并控制所述第一流量调节阀调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
调节所述电净化模块的正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使所述淡水的TDS值在所述预设TDS阈值内。
优选地，所述电净化分制供水装置还包括：
第二流量调节阀，设置在所述浓水进水管路上，或者设置在所述浓水出水管路上，所述第二流量调节阀，用于调节所述浓水进水管路进入所述电净化模块的进水流量。
优选地，所述第二流量调节阀设置在所述浓水出水管路上；
所述电净化分制供水装置还包括单向阀，所述单向阀的进水口分别与所述电净化模块的浓水出水口和所述第二流量调节阀的进水口连接，所述单向阀的出水口与所述电净化模块的浓水进水口连接。
优选地，所述控制模块包括控制器和电源输出模块，所述控制器分别与所述第一流量调节阀、所述TDS检测模块、所述分制调节装置和所述电源输出模块连接，所述电源输出模块的电源输出端与所述电渗析器的正负电极对的电源端连接；
所述控制器，用于根据分制调节装置的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并控制所述第一流量调节阀调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
控制所述电源输出模块输出不同大小的电压信号调节所述电净化模块的正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使所述淡水的TDS值在所述预设TDS阈值内。
优选地，所述电净化分制供水装置还包括原水进口和控制原水流入的进水阀，所述原水进口与所述进水管路连接，所述进水阀设置在所述原水进口和所述进水管路之间。
优选地，所述电净化分制供水装置还包括用于过滤原水杂质的第一过滤模块，所述第一过滤模块包括前置滤芯，所述前置滤芯设置在所述原水进口和所述进水阀之间。
优选地，所述电净化分制供水装置还包括用于过滤淡水杂质的第二过滤模块，所述第二过滤模块包括后置滤芯，所述后置滤芯设置在所述出水管路上。
本发明还提出一种净水器，该净水器包括如上所述的电净化分制供水装置。
本发明技术方案通过采用电净化模块、分制调节装置和TDS调节模块组成电净化分制供水装置，电净化模块连接有进水管路和出水管路，电净化模块具有用于电渗析净水的正负电极对，TDS调节模块根据分制调节装置输出的触发信号确定对应的预设TDS阈值，并根据预设TDS阈值对应调节净水流量和/或正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至出水管路中的淡水的TDS值，使得电净化模块输出的淡水的TDS值在预设TDS阈值内，用户可获取不同水质的淡水，解决了当前净水装置无法提供多种水质的水，无法满足用户更多的水质需求的问题，提高了供水装置的多样性。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电净化分制供水装置一实施例的模块示意图；
图2为本发明电净化分制供水装置另一实施例的模块示意图；
图3为本发明电净化分制供水装置中控制模块一实施例的模块示意图；
图4为本发明电净化分制供水装置又一实施例的模块示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | 电净化模块 | IN | 原水进口 |
| 20 | TDS调节模块 | OUT1 | 淡水出口 |
| 30 | 分制调节装置 | OUT2 | 浓水出口 |
| 40 | 第一过滤模块 | K1 | 第一流量调节阀 |
| 50 | 第二过滤模块 | K2 | 第二流量调节阀 |
| 21 | 控制模块 | K3 | 单向阀 |
| 21A | 控制器 | T1 | TDS检测模块 |
| 21B | 电源输出模块 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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。
需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为：包括三个并列的方案，以“A/B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案，另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种电净化分制供水装置。
如图1所示，图1为本发明电净化分制供水装置一实施例的模块示意图，包括：
电净化模块10，电净化模块10连接有进水管路和出水管路，电净化模块10具有用于电渗析净水的正负电极对；
分制调节装置30，用于输出不同的触发信号；
TDS调节模块20，用于根据分制调节装置30的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并对应调节进水管路进入电净化模块10的进水流量，以调节电净化模块10输出至出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
调节电净化模块10的正负电极对的电压，以调节电净化模块10输出至出水管路中的淡水的TDS值，以使淡水的TDS值在预设TDS阈值内。
本实施例中，电净化模块10利用阴阳离子交换膜交替排列于正负电极之间，并用特制的隔板将其隔开，组成淡化和浓缩两个系统，在直流电场的作用下，水中的阳离子向负极迁移，并只能通过阳离子交换膜，阴离子向正极迁移，只能通过阴离子交换膜，而使淡室中的原水被淡化，浓室中的原水被浓缩。
在一具体实施例中，进水管路包括淡水进水管路和浓水进水管路，淡水进水管路与电净化模块10的淡水进水口连接，浓水进水管路与电净化模块10的浓水进水口连接，出水管路包括淡水出水管路和浓水出水管路，其中，淡水出水管路的出水口连接淡水出口OUT1，浓水出水管路的出水口连接浓水出口OUT2，淡水出水管路还与与电净化模块10的淡水出水口连接，浓水出水管路还与与电净化模块10的浓水出水口连接，电净化模块10包括用于电渗析净水的电渗析器，电渗析器包括至少一对正负电极，其中，淡水进水管路和浓水进水管路分别输送原水至电净化模块10的淡水进水口和浓水进水口，并分别进行淡化和浓缩，以从电净化模块10的淡水出水口和浓水出水口分别排出淡水和浓水，电渗析器通过正负电极对和阴阳离子交换膜进行正负离子交换，以完成淡化和浓缩工作。
其中，电净化模块10还可每隔一预设时间(例如15～20min)，正负电极极性相互切换(频繁倒极)，自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢，以确保离子交换膜效应的长期稳定性及淡水的水质水量，电净化模块10倒极操作流程为：
(1)转换直流电源电极的极性，使浓、淡室互换，离子流动反向进行；
(2)转换进出水阀门，使浓、淡室的供排水系统互换；
(3)极性转换后持续预设时间，例如1-2min，将不合格的淡水归入浓水系统，然后浓、淡水各行其路，恢复正常运行。
分制调节装置30可为旋钮开关、按键开关、触控屏、遥控器等，用户通过分制调节装置30以及信号线或者无线发射电路输出不同的触发信号至TDS调节模块20，TDS调节模块20接收分制调节装置30的触发信号，其中，在TDS调节模块20中预存了触发信号与预设TDS阈值的预设映射表或者预设算法，通过查表或者预设计算公式可获取对应于触发信号的预设TDS阈值，并根据预设TDS阈值对应调节电净化模块10的进水流量，和/或电净化模块10的正负电极对的电压，从而改变电净化模块10的脱盐率，进而改变电净化模块10输出的淡水的TDS值，需要说明的是，淡水TDS值的大小，与RO膜的脱盐率、原水TDS、淡水回收率有关，原水TDS越高，淡水TDS越高，按原水TDS为400mg/L，脱盐率95％计算，淡水TDS值在400*(1-95％)＝20mg/L左右。通过调节电净化模块10的电极对电压以改变脱盐率大小，进而改变淡水TDS值，和/或调节进水流量以改变脱盐率大小，进而改变淡水TDS值，其中，当增大电极电压时，脱盐率增大，淡水TDS值越小，当减小电极电压时，脱盐率减小，淡水TDS值越大，以及淡水流量越大，在电净化模块10停留的时间越短，脱盐率越低，电净化模块10输出的淡水TDS值越大，反之，当淡水流量越小，在电净化模块10中停留的时间越长，脱盐率越高，因此，在确定了预设TDS阈值时，可对应调节电极电压和/或电净化模块10的进水流量的大小，进而实现淡水的TDS值在当前预设TDS阈值内，从而满足净水要求和用户需求。
以及，淡水的TDS值可通过固定其中一参数，调节另外一参数，例如固定电极电压调节淡水流量，淡水流量越大，在电净化模块10停留的时间越短，脱盐率越低，电净化模块10输出的淡水TDS值越大，反之，当淡水流量越小，在电净化模块10中停留的时间越长，脱盐率越高，此外，还可两者同时调节，例如先以一参数粗调，再调节另一参数进行微调等，具体调节方式不限，可根据需求进行选择。
通过如此设置，用户可控制供水装置输出不同TDS值的水质，例如供水装置根据用户选择可提供未经电渗析净水的自来水，可用于洗菜等，或者提供脱盐率在10％-50％内的水质，以提供富含矿物质的引用水，提供脱盐率在70％--95％的水，以提供更加纯净的纯净水，预设TDS阈值的大小根据客户需求而设定，例如40mg/L至60mg/L，在此不做具体需求。
TDS调节模块20可包括多个检测单元、控制单元。开关单元等，例如控制器21A、电磁阀等，并根据分制调节装置30输出的触发信号对应进行淡水TDS调节工作，具体结构可根据需求进行选择。
本发明技术方案通过采用电净化模块10、分制调节装置30和TDS调节模块20组成电净化分制供水装置，电净化模块10连接有进水管路和出水管路，电净化模块10具有用于电渗析净水的正负电极对，TDS调节模块20根据分制调节装置30输出的触发信号确定对应的预设TDS阈值，并根据预设TDS阈值对应调节净水流量和/或正负电极对的电压，以调节电净化模块10输出至出水管路中的淡水的TDS值，使得电净化模块10输出的淡水的TDS值在预设TDS阈值内，用户可获取不同水质的淡水，解决了当前净水装置无法提供多种水质的水，无法满足用户更多的水质需求的问题，提高了供水装置的多样性。
如图2所示，在一实施例中，TDS调节模块20包括：
第一流量调节阀K1，设置在淡水进水管路上，用于调节淡水进水管路进入电净化模块10的进水流量；
TDS检测模块T1，设置在淡水出水管路上，用于检测流经淡水出水管路的淡水的水质状态，并输出淡水TDS检测信号；
控制模块21，用于根据分制调节装置30的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并控制第一流量调节阀K1调节淡水进水管路进入电净化模块10的进水流量，以调节电净化模块10输出至淡水出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
调节电净化模块10的正负电极对的电压，以调节电净化模块10输出至淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使淡水的TDS值在预设TDS阈值内。
本实施例中，控制模块21接收分制调节装置30的触发信号，在控制模块21中预存了触发信号与预设TDS阈值的预设映射表或者预设算法，通过查表或者预设计算公式可获取对应于触发信号的预设TDS阈值，并根据预设TDS阈值对应调节电净化模块10的进水流量，和/或电净化模块10的正负电极对的电压，从而改变电净化模块10的脱盐率，进而改变电净化模块10输出的淡水的TDS值，以使淡水的TDS值在当前预设TDS阈值内，从而满足净水要求和用户需求。
其中，第一流量调节阀K1可为电磁阀，根据控制模块21输出的控制信号实现不同开度进而调节进水流量，TDS检测模块T1可为TDS探针或者TDS监测仪，并实时监测电净化模块10的淡水出水口的淡水的TDS值。
在一实施例中，电净化分制供水装置还包括：
第二流量调节阀K2，设置在浓水进水管路上，或者设置在浓水出水管路上，第二流量调节阀K2，用于调节浓水进水管路进入电净化模块10的进水流量。
本实施例中，电净化模块10中的原水被浓缩在浓水通道形成浓水，并从浓水出水口排出，通过调节浓水进水管路的流量可调节电净化模块10内的浓水浓度，进而调节淡水回收率，第二流量调节阀K2可设置在电净化模块10的前级或者后级，具体根据需求进行选择，如图4所示，在一具体实施例中，第二流量调节阀K2设置在浓水出水管路上，同时，电净化分制供水装置还包括单向阀K3，单向阀K3的进水口分别与电净化模块10的浓水出水口和第二流量调节阀K2的进水口连接，单向阀K3的出水口与电净化模块10的浓水进水口连接。
本实施例中，电净化模块10输出的浓水一部分通过第二流量调节阀K2和浓水出水管路排出，另一部分回到电净化模块10的浓水进水口处，从而提高电净化模块10的净化能力和淡水回收率，单向阀K3可解决浓水进水管路中的原水直接进入浓水出水管路排出，导致电净化模块10失去净化过滤的功能的问题。
如图3所示，在一实施例中，控制模块21包括控制器21A和电源输出模块21B，控制器21A分别与第一流量调节阀K1、TDS检测模块T1、分制调节装置30和电源输出模块21B连接，电源输出模块21B的电源输出端与电渗析器的正负电极对的电源端连接；
控制器21A，用于根据分制调节装置30的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并控制第一流量调节阀K1调节淡水进水管路进入电净化模块10的进水流量，以调节电净化模块10输出至淡水出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
控制电源输出模块21B输出不同大小的电压信号调节电净化模块10的正负电极对的电压，以调节电净化模块10输出至淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使淡水的TDS值在预设TDS阈值内。
本实施例中，控制器21A可为MCU、单片机等控制单元，电源输出模块21B可为开关电源模块，包括整流滤波电路、升降压电路等，电源输出模块21B根据控制器21A的控制信号可输出不同大小的电压信号至正负电极对，在进水流量定值时，改变正负电极对即可改变电净化模块10的脱盐率，进而调节电净化模块10输出至淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使淡水的TDS值在预设TDS阈值内。
在一实施例中，电净化分制供水装置还包括原水进口IN和控制原水流入的进水阀(图未示出)，原水进口IN与进水管路连接，进水阀设置在原水进口IN和进水管路之间，进水阀用于调节原水是否流入，控制整个系统水路的通断。
进一步地，电净化分制供水装置还包括控制原水水压的水压调节阀(图未示出)，水压调节阀设置在进水阀和进水管路之间，水压调节阀用于调节原水水压，保证电净化模块10工作压力在正常范围内，水压调节阀可为减压阀或者增压阀，具体根据电净化模块10的水压需求进行选择。
同时，电净化分制供水装置还包括用于过滤原水杂质的第一过滤模块40，第一过滤模块40包括前置滤芯，前置滤芯设置在原水进口IN和进水阀之间。
以及，电净化分制供水装置还包括用于过滤淡水杂质的第二过滤模块50，第二过滤模块50包括后置滤芯，后置滤芯设置在出水管路上，通过设置前置滤芯和后置滤芯，可提高净水器的净化能力，提高用户体验。
本发明还提出一种净水器，该净水器包括电净化分制供水装置，该电净化分制供水装置的具体结构参照上述实施例，由于本净水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电净化分制供水装置，其特征在于，包括：
电净化模块，所述电净化模块连接有进水管路和出水管路，所述电净化模块具有用于电渗析净水的正负电极对；
分制调节装置，用于输出不同的触发信号；
TDS调节模块，用于根据分制调节装置的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并对应调节进水管路进入所述电净化模块的进水流量，以调节电净化模块输出至出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
调节所述电净化模块的正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至所述出水管路中的淡水的TDS值，以使所述淡水的TDS值在所述预设TDS阈值内。
2.如权利要求1所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述进水管路包括淡水进水管路和浓水进水管路，所述淡水进水管路与所述电净化模块的淡水进水口连接，所述浓水进水管路与所述电净化模块的浓水进水口连接，所述出水管路包括淡水出水管路和浓水出水管路，所述淡水出水管路与所述电净化模块的淡水出水口连接，所述浓水出水管路与所述电净化模块的浓水出水口连接，所述电净化模块包括用于电渗析净水的电渗析器，所述电渗析器具有用于电渗析净水的正负电极对。
3.如权利要求2所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述TDS调节模块包括：
第一流量调节阀，设置在所述淡水进水管路上，用于调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量；
TDS检测模块，设置在所述淡水出水管路上，用于检测流经所述淡水出水管路的淡水的水质状态，并输出淡水TDS检测信号；
控制模块，用于根据分制调节装置的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并控制所述第一流量调节阀调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
调节所述电净化模块的正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使所述淡水的TDS值在所述预设TDS阈值内。
4.如权利要求3所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述电净化分制供水装置还包括：
第二流量调节阀，设置在所述浓水进水管路上，或者设置在所述浓水出水管路上，所述第二流量调节阀，用于调节所述浓水进水管路进入所述电净化模块的进水流量。
5.如权利要求4所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述第二流量调节阀设置在所述浓水出水管路上；
所述电净化分制供水装置还包括单向阀，所述单向阀的进水口分别与所述电净化模块的浓水出水口和所述第二流量调节阀的进水口连接，所述单向阀的出水口与所述电净化模块的浓水进水口连接。
6.如权利要求3所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述控制模块包括控制器和电源输出模块，所述控制器分别与所述第一流量调节阀、所述TDS检测模块、所述分制调节装置和所述电源输出模块连接，所述电源输出模块的电源输出端与所述电渗析器的正负电极对的电源端连接；
所述控制器，用于根据分制调节装置的触发信号确定不同的预设TDS阈值，并控制所述第一流量调节阀调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，和/或，
控制所述电源输出模块输出不同大小的电压信号调节所述电净化模块的正负电极对的电压，以调节电净化模块输出至所述淡水出水管路中的淡水的TDS值，以使所述淡水的TDS值在所述预设TDS阈值内。
7.如权利要求1-6任意一项所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述电净化分制供水装置还包括原水进口和控制原水流入的进水阀，所述原水进口与所述进水管路连接，所述进水阀设置在所述原水进口和所述进水管路之间。
8.如权利要求7所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述电净化分制供水装置还包括用于过滤原水杂质的第一过滤模块，所述第一过滤模块包括前置滤芯，所述前置滤芯设置在所述原水进口和所述进水阀之间。
9.如权利要求8所述的电净化分制供水装置，其特征在于，所述电净化分制供水装置还包括用于过滤淡水杂质的第二过滤模块，所述第二过滤模块包括后置滤芯，所述后置滤芯设置在所述出水管路上。
10.一种净水器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电净化分制供水装置。
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