CN113105011A - 净水系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种净水系统，该净水系统包括：进水管路；纯水管路；复合滤芯，包括滤瓶和设置在滤瓶内的复合滤芯组件，滤瓶上设置有主进水口、次进水口、纯水出口、浓水出口以及中间水出口；反渗透滤芯，其进口与中间水出口连通，反渗透滤芯的浓水排口与次进水口连通；复合滤芯组件包括前置膜组和反渗透膜组，前置膜组的进口与滤瓶的主进水口连通，前置膜组的出口与中间水出口连通，反渗透膜组的进口与次进水口连通，反渗透膜组的浓水排口与滤瓶的浓水出口连通，反渗透膜组的纯水排口与滤瓶的纯水出口连通；通过操作滤瓶，前置膜组和反渗透膜组能够被一同拆卸和安装。本申请提供的净水系统，换芯操作简单，反渗透滤芯的使用寿命延长。
Description
【技术领域】
本发明涉及水处理技术领域，尤其是一种采用反渗透滤芯的净水系统。
【背景技术】
随着人们饮水质量要求的越来越高，反渗透净水器使用普及率越来越高，逐渐成为家庭常用产品。反渗透净水器主要采用反渗透滤芯进行过滤，能够将水中的重金属离子、有机物、细菌和病毒等杂质完全去除，提供安全卫生的饮用水。为满足全家饮水要求，对净水器的净水流量的要求越来越高。而实现大流量的净水，目前市场上一般采用大通量(200G以上)反渗透净水器。然而反渗透滤芯的通量越大，反渗透滤芯和净水机的体积也随之变大，反渗透滤芯的更换成本也随之提高。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种净水系统，换芯操作简单，反渗透滤芯的寿命延长，降低了反渗透滤芯的换芯成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
一种净水系统，包括：
进水管路，用于通原水；
纯水管路，用于供过滤后的纯水流通；
复合滤芯，包括滤瓶和设置在所述滤瓶内的复合滤芯组件，所述滤瓶上设置有主进水口、次进水口、纯水出口、浓水出口以及中间水出口；其中，所述主进水口与所述进水管路连通，所述纯水出口与所述纯水管路连通；
反渗透滤芯，所述反渗透滤芯的进口与所述复合滤芯的所述中间水出口连通，所述反渗透滤芯的浓水排口与所述复合滤芯的次进水口连通，所述反渗透滤芯的纯水排口与所述纯水管路连通；
其中，所述复合滤芯组件包括前置膜组和反渗透膜组，所述前置膜组的进口与所述滤瓶的所述主进水口连通，所述前置膜组的出口与所述中间水出口连通，所述反渗透膜组的进口与所述次进水口连通，所述反渗透膜组的浓水排口与所述滤瓶的所述浓水出口连通，所述反渗透膜组的纯水排口与所述滤瓶的所述纯水出口连通；
通过操作所述滤瓶，所述前置膜组和所述反渗透膜组能够被一同拆卸和安装。
在其中一实施例中，还包括增压泵，所述增压泵的进水端与所述复合滤芯的所述中间水出口连通，所述增压泵的出水端与所述反渗透滤芯的进口连通。
在其中一实施例中，所述反渗透滤芯的膜通量大于所述复合滤芯的所述反渗透膜组的膜通量。
在其中一实施例中，还包括水龙头，所述水龙头位于所述纯水管路的出水端；
其中，所述水龙头设于所述进水管路上，所述水龙头用于控制所述进水管路的通断，以降低所述进水管路中的水压对所述复合滤芯的冲击力。
在其中一实施例中，所述水龙头还包括操作件以及与用于感应所述操作件开闭状态的感应开关；
所述增压泵与所述感应开关电连接，响应于所述感应开关的感应信号进行启动和关闭。
在其中一实施例中，还包括纯水回流管路，所述纯水管路与所述增压泵的进水端通过纯水回流管路单向连通，在所述增压泵停止运转的情况下，位于所述纯水管路中的纯水能够回流至所述增压泵的进水端。
在其中一实施例中，所述纯水管路上设置第一单向阀，所述纯水回流管路上设置第二单向阀，所述第一单向阀的导通压差小于所述第二单向阀的导通压差。
在其中一实施例中，还包括设置于所述前置膜组与所述增压泵之间的进水阀，所述进水阀包括能够独立控制开闭的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀与所述第二电磁阀并联。
在其中一实施例中，还包括TDS传感器，所述TDS传感器设于所述纯水管路上，用于检测纯水流的TDS数值；
所述净水系统还包括控制板，若所述TDS传感器检测纯水流的TDS数值超过预设阈值，所述控制板启动所述增压泵并接通所述第一电磁阀或所述第二电磁阀，从而进行滤芯膜片清洗。
在其中一实施例中，还包括压力传感器，所述压力传感器设于所述复合滤芯的所述中间水出口与所述增压泵的进水端之间，所述压力传感器用于检测对应管路的水压值；
所述净水系统还包括控制板，所述控制根据所述压力传感器检测的水压值控制所述增压泵的运转。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过，通过在反渗透滤芯的下游设置进一步反渗透过滤的反渗透膜组，可以提高反渗透滤芯的浓水比例，从而延长反渗透滤芯的使用寿命，降低更换反渗透滤芯的成本。进一步的，将前置膜组和反渗透膜组集成设置在一个滤瓶内形成复合滤芯，而同样用于粗过滤的前置膜组的使用寿命也较低，更换频率也较高，通过合理设置反渗透膜组的浓水比例，可以使反渗透膜组的使用寿命与前置膜组相当，仅通过一个滤芯的更换操作实现前置膜组和反渗透膜组的同步更换，操作简单。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例提供的净水系统的管路连接示意图。
图2是本发明第二实施例提供的净水系统的管路连接示意图。
图3是图2所示的净水系统的水龙头与净水器连接结构示意图。
图4是本发明第三实施例提供的净水系统的管路连接示意图。
图5是本发明第四实施例提供的净水系统的管路连接示意图。
图6是本发明一实施例提供的净水系统的控制板电控示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，本发明第一实施例提供了一种净水系统100，该净水系统包括进水管路11，复合滤芯21、反渗透滤芯23、纯水管路13。
其中，复合滤芯21包括滤瓶(未示出)和设置在滤瓶内的复合滤芯组件。滤瓶上设置有两个进水口和三个出水口，两个进水口分别为主进水口、次进水口，三个出水口分别为纯水出口、浓水出口以及中间水出口。其中，主进水口与进水管路11连通，纯水出口与纯水管路13连通。进水管路11连通自来水，自来水作为待过滤的原水。滤瓶的浓水出口与浓水管路连接，用于排出过滤后形成的浓水，又称废水。
具体的，复合滤芯组件包括前置膜组211和反渗透膜组212。其中，前置膜组211用于对自来水进行第一道粗过滤，可以过滤自来水中的泥沙、铁锈、虫卵、红虫等大颗粒物质。前置膜组211包括一进口和用于将过滤后的水排出的出口。前置膜组211的进口与滤瓶的主进口连通，从而接通自来水。前置膜组211的出口与滤瓶的中间水出口连通，因此，中间水出口用于输出经过前置膜组211进行的第一道粗过滤的水。反渗透膜组212包括一进口，一用于供过滤后浓水流出的浓水排口和一供净化后纯水排出的纯水排口。反渗透膜组212的进口与滤瓶的次进水口连通，反渗透膜组212的浓水排口与滤瓶的浓水出口连通，反渗透膜组212的纯水排口与滤瓶的纯水出口连通。可见，复合滤芯组件具有两套过滤膜单元，分别为前置膜组211和反渗透膜组212，且滤瓶内的前置膜组211和反渗透膜组212管路连接相互独立，过滤功能相互不影响，而且，作为一体件，可以通过滤瓶的拆卸一同拆卸和安装，便于更换。
其中，反渗透滤芯23包括一进口、浓水排口和纯水排口。其中，反渗透滤芯23的进口与复合滤芯21的中间水出口连通，从而连通前置膜组211的出口。反渗透滤芯23的浓水排口与复合滤芯21的次进水口连通，从而连通反渗透膜组212的进口，由反渗透滤芯23过滤后形成的浓水再次流入反渗透膜组212的进口，进行进一步过滤。反渗透滤芯23的纯水排口与纯水管路13连通。
净水系统100还包括出水结构。具体的，出水结构为水龙头1。纯水管路13一端连通复合滤芯21的纯水出口以及反渗透滤芯23的纯水排口，纯水管路13的另一端连接水龙头1，水龙头1用于供用户操作取水。也就是说，水龙头1位于纯水管路13的出水端。
本实施例中，纯水管路13上设置有TDS(Total dissolved solids，缩写TDS，中文简称溶解性固体总量)传感器3，用于检测纯水中TDS(溶解性固体总量)的值。净水系统还包括控制板，控制板与TDS传感器3电连接，根据TDS传感器3检测的净化后纯水的TDS值，从而判断净水系统的净水质量，当TDS值超过预设范围，控制板可以自动启动滤芯清洁程序，具体的清洁步骤请参见图3所示的实施例三。控制板还可以根据TDS是否超预设范围发出换芯提醒信号，用于提醒用户滤芯更换。
反渗透滤膜组212的浓水出口与浓水管路连接，为了控制浓水的排放，浓水管路上设置有浓水阀6。浓水阀6为电控阀，与控制板电连接，由控制板控制浓水阀6的开通和关闭，从而控制浓水的排放。
净水系统100还包括设置在前置膜组211的出口与反渗透滤芯23的进口之间增压泵5。具体而言，增压泵5的进水端与复合滤芯21的中间水出口连通，增压泵5的出水端与反渗透滤芯23的进口连通。增压泵5用于对前置膜组211过滤后的水进行加压后再通入反渗透滤芯23，以提高反渗透滤芯23的膜前压力，保障过滤效果。控制板还用于控制增压泵5的运转，进而控制反渗透滤芯23的净水工作。
水龙头1还包括操作件以及与用于感应操作件开闭状态的感应开关，增压泵5与感应开关电连接，响应于感应开关的感应信号进行启动和关闭。从而，用户通过操作水龙头1就可以控制净水系统的净水工作。
为了控制反渗透滤芯23的膜前压力在合适的范围，降低反渗透滤芯23的膜前压过大，导致反渗透的负载过大，使用寿命将大大降低的风险。进一步的，还包括压力传感器4，设置于复合滤芯21的中间水出口与增压泵5的进水端之间，压力传感器4用于检测对应管路的水压值，也就是反渗透滤芯23的膜前压力。控制板根据压力传感器4检测的压力值控制增压泵5的运转，调整反渗透滤芯23的膜前压力至预设范围。
本实施例提供的净水系统，通过将反渗透滤芯23设置于反渗透膜组212的上游，用于进行初步反渗透过滤，反渗透膜组212对反渗透滤芯23输出的浓水进一步反渗透过滤。由于反渗透膜组212位于下游，水流在下游积聚水压较大，而位于上游的反渗透滤芯23的水压较小，浓水比例较大。也就是说，反渗透滤芯23的浓水比例大于反渗透膜组212的浓水比例，反渗透膜组212承担较大的膜前压力，纯水比例较高，因此膜片表面污染较严重。因此，通过在反渗透滤芯23的下游设置反渗透膜组212，可以提高反渗透滤芯23的浓水比例，从而延长反渗透滤芯23的使用寿命，降低更换反渗透滤芯23的成本。进一步的，前置膜组211和反渗透膜组212集成设置在一个滤瓶内形成复合滤芯21，而同样用于粗过滤的前置膜组211的使用寿命也较低，更换频率也较高，通过合理设置反渗透膜组212的浓水比例，可以使反渗透膜组212的使用寿命与前置膜组211相当，仅通过一个滤芯的更换操作实现前置膜组和反渗透膜组的同步更换，操作简单。
进一步的，将反渗透滤芯23的膜通量设置为大于复合滤芯21的反渗透膜组212的膜通量。如此，反渗透滤芯23的膜片的成本大于反渗透膜组212的膜片成本，如此，反渗透膜组212单次更换成本较低，反渗透滤芯23虽然单个成本较高，但更换频率减少，因此，总的换芯成本降低。
净水系统100还包括纯水回流管路7，纯水回流管路7一端连通纯水管路13，另一端连通增压泵5的进水端，纯水回流管路7上还设置有用于限制水流单向流通的第二单向阀8，在纯水回流管路7内纯水仅能由纯水管路13向增压泵5的进水端方向流通。也就是说，纯水管路13与增压泵5的进水端通过纯水回流管路7单向连通，如此，在增压泵5停止运转的情况下，位于纯水管路13中的纯水能够回流至增压泵5的进水端，进而回流至反渗透滤芯23的进口，使反渗透滤芯23的膜片浸泡在纯水环境，解决长时间停机后取第一杯水TDS过高的问题。
图2至图3示出了本发明第二实施例提供的净水系统110。该净水系统110与第一实施例提供的净水系统100基本相同，下面仅描述区别部分，相同的结构采用相同的标号并不再赘述。
目前，部分净水系统有进水阀(未示出)保护部分零部件免受自来水水压冲击，但是往往进水阀为了防止堵塞，一般放在前置膜组211后面，这样就导致了净水系统进水管路11和进水阀之间零部件都需要承担自来水压力冲击，具有漏水隐患。
为了降低净水系统进水管路11和进水阀之间零部件受到自来水的压力冲击，降低漏水隐患、故障率。本申请还提供了一净水系统110，请参见图2和图3，水龙头1设于进水管路11上，水龙头1用于控制进水管路11的通断，以降低进水管路中的水压对复合滤芯21的冲击力，降低原水冲击复合滤芯21的零部件导致复合滤芯21损坏风险。
在该实施场景中，复合滤芯21和反渗透滤芯23集成设置，称之为净水器，净水器的机体上设置原水口、浓水口和纯水口。其中原水口为与主进水口连通，浓水口与反渗透滤芯的浓水排口和复合滤芯的浓水出口连通，纯水口与复合滤芯21的纯水出口以及反渗透滤芯的纯水排口连通。进水管路11经过水龙头1与净水器的原水口连通，因此，整个净水器位于水龙头的下游，可以降低自来水的压力直接冲击导致的零件损坏的风险。
图4示出了本发明第三实施例提供的净水系统120。该净水系统120与第一实施例提供的净水系统100基本相同，下面仅描述区别部分，相同的结构采用相同的标号并不再赘述。
请参见图4，还包括设置于前置膜组211与增压泵5之间的进水阀。其中，进水阀为电磁阀，数量为两个，分别为第一电磁阀91和第二电磁阀92，第一、二电磁阀均与控制板电连接，由控制板独立的控制开闭。第一电磁阀91与第二电磁阀92并联，分别控制两个并联支路的通断。当第一、二电磁阀均处于打开状态，增压泵5的进水流量最大，增压泵5处于高功率工作状态，其功耗和工作噪音均最大。当仅有一个电磁阀处于打开状态，另一个电磁阀处于关闭状态，那么水流的流通量降低，增压泵5处于低功耗工作状态，其工作声音也较小。因此，通过控制第一电磁阀91和/或第二电磁阀92的接通，可以控制增压泵5的工作流量，使净水系统处于多种不同的净水功率。进一步的，第一电磁阀91和第二电磁阀92控制的流通面积不同，如此，当仅第一电磁阀91接通情况时的流量不同于仅第二电磁阀92接通情况下的流通量，净水系统120具备更多选择的工作功率。
本实施例中，当净水系统120长时间不工作时，若TDS传感器3检测到纯水侧的TDS值超过预设阈值，控制板控制第一电磁阀91打开，启动增压泵5的工作，同时纯水管路13中的纯水经过纯水回流管路7回流至增压泵5的进水端。如此，自第一电磁阀91流过的原水混合自纯水回流管路7返回的纯水一起流入反渗透滤芯23，反渗透滤芯23重新过滤制纯水，混合有纯水的水流对反渗透滤芯23的膜片起到清洗作用，可以降低反渗透滤芯23的膜污染，降低纯水TDS值，提高纯水质量。当然，在上述对反渗透滤芯23清洗的步骤中，也可以采用打开第二电磁阀92，使第一电磁阀91处于关闭状态。
图5示出了本发明第四实施例提供的净水系统130。该净水系统130与第三实施例提供的净水系统120基本相同，下面仅描述区别部分，相同的结构采用相同的标号并不再赘述。
请参见图5，纯水管路13上设置第一单向阀14，第一单向阀可以避免纯水回流，且用于向水龙头1输出纯水。纯水管路13上还设置有用于感应纯水管路13压力的高压开关12，高压开关12响应纯水压力超过预设阈值而接通发出高压信号，控制板接收该高压信号，控制增压泵5停止工作，避免压力进一步升高导致的损坏风险。当水龙头1取水后，纯水管路13内的压力降低，高压开关断开，控制板未接收到高压信号，可以选择启动增压泵5进行制水工作。本实施例中，第一单向阀14的导通压差小于高压开关12接通值且小于第二单向阀8的导通压差。如此设置，第一单向阀14优先导通，便于水龙头取水，水压导通了高压开关12，但没有导通第二单向阀8，控制板控制增压泵5停止运转。停机一段时间之后，纯水管路13中的压力进一步累积，第二单向阀8，从而接通纯水回流管路7，使纯水回流至增压泵5的进水端，使反渗透滤芯23浸泡在纯水环境，降低膜片污染，解决长时间停机后第一杯水TDS过高的问题。
图6示出了本发明一实施例提供的控制板的电控接线示意图。图6所示的电控接线方案可应用于上述任一实施例中。具体而言，控制板通过电源接口连接电源，控制板供有14个引脚，分别位于控制板的两侧。分别为JP1-3，JP5-15。每个引脚连接不同的零部件用于执行对应的功能。其中，JP12引脚与控制增压泵5运转的主电机驱动板电连接，用于控制增压泵5的运转。JP2引脚连接高压开关12，JP3引脚连接进水电磁阀91和92，JP7连接浓水阀6。控制板作为中央处理器集中管控净水系统的运转。
净水系统还包括漏水检测片、显示灯和蜂鸣器，分别通过JP9、JP8、JP15引脚连接控制板，漏水检测片用于检测水的存在，可以设置与纯水管路外、浓水管路外，检测对应位置是否漏水。若检测到漏水，可通过显示灯或者蜂鸣器发出提醒信号。
净水系统还包括用于检测纯水温度的温度传感器以及用于探测滤芯是否安装到位的滤芯复位开关。只有当滤芯复位开关处于闭合状态，表示滤芯安装到位，控制板才能启动净水工作。净水系统还包括显示模块，用于显示净水系统的净水参数，比如由温度传感器检测的纯水温度。
为了提高净水系统的智能性，净水系统还包括互联网模块，互联网模块通过JP13引脚连接控制板，用于与通信设备连接，从而与通信设备通信，将净水系统的工作参数发送至通信设备，便于用户或厂家及时掌握净水器的工作情况。其中，通信设备可以是手持终端，比如手机等设备。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种净水系统，其特征在于，包括：
进水管路，用于通原水；
纯水管路，用于供过滤后的纯水流通；
复合滤芯，包括滤瓶和设置在所述滤瓶内的复合滤芯组件，所述滤瓶上设置有主进水口、次进水口、纯水出口、浓水出口以及中间水出口；其中，所述主进水口与所述进水管路连通，所述纯水出口与所述纯水管路连通；
反渗透滤芯，所述反渗透滤芯的进口与所述复合滤芯的所述中间水出口连通，所述反渗透滤芯的浓水排口与所述复合滤芯的次进水口连通，所述反渗透滤芯的纯水排口与所述纯水管路连通；
其中，所述复合滤芯组件包括前置膜组和反渗透膜组，所述前置膜组的进口与所述滤瓶的所述主进水口连通，所述前置膜组的出口与所述中间水出口连通，所述反渗透膜组的进口与所述次进水口连通，所述反渗透膜组的浓水排口与所述滤瓶的所述浓水出口连通，所述反渗透膜组的纯水排口与所述滤瓶的所述纯水出口连通；
通过操作所述滤瓶，所述前置膜组和所述反渗透膜组能够被一同拆卸和安装；
所述反渗透滤芯的膜通量大于所述复合滤芯的所述反渗透膜组的膜通量。
2.如权利要求1所述的净水系统，其特征在于，还包括增压泵，所述增压泵的进水端与所述复合滤芯的所述中间水出口连通，所述增压泵的出水端与所述反渗透滤芯的进口连通。
3.如权利要求2所述的净水系统，其特征在于，还包括水龙头，所述水龙头位于所述纯水管路的出水端；
其中，所述水龙头设于所述进水管路上，所述水龙头用于控制所述进水管路的通断，以降低所述进水管路中的水压对所述复合滤芯的冲击力。
4.如权利要求3所述的净水系统，其特征在于，
所述水龙头还包括操作件以及与用于感应所述操作件开闭状态的感应开关；
所述增压泵与所述感应开关电连接，响应于所述感应开关的感应信号进行启动和关闭。
5.如权利要求2所述的净水系统，其特征在于，还包括纯水回流管路，所述纯水管路与所述增压泵的进水端通过纯水回流管路单向连通，在所述增压泵停止运转的情况下，位于所述纯水管路中的纯水能够回流至所述增压泵的进水端。
6.如权利要求5所述的净水系统，其特征在于，所述纯水管路上设置第一单向阀，所述纯水回流管路上设置第二单向阀，所述第一单向阀的导通压差小于所述第二单向阀的导通压差。
7.如权利要求2所述的净水系统，其特征在于，还包括设置于所述前置膜组与所述增压泵之间的进水阀，所述进水阀包括能够独立控制开闭的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀与所述第二电磁阀并联。
8.如权利要求7所述的净水系统，其特征在于，还包括TDS传感器，所述TDS传感器设于所述纯水管路上，用于检测纯水流的TDS数值；
所述净水系统还包括控制板，若所述TDS传感器检测纯水流的TDS数值超过预设阈值，所述控制板启动所述增压泵并接通所述第一电磁阀或所述第二电磁阀，从而进行滤芯膜片清洗。
9.如权利要求2所述的净水系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器设于所述复合滤芯的所述中间水出口与所述增压泵的进水端之间，所述压力传感器用于检测对应管路的水压值；
所述净水系统还包括控制板，所述控制板根据所述压力传感器检测的水压值控制所述增压泵的运转。
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