CN114604985A - 自洁式净水设备及其智能清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供自洁式净水设备及其智能清洁方法，涉及净水技术领域，自洁式净水设备包括装载座及过滤组件，所述过滤组件包括超滤膜、活性炭滤膜及反渗透膜，所述超滤膜与活性炭滤膜间设置有第一气囊，所述反渗透膜远离活性炭滤膜一侧设置有第二气囊，所述第一气囊与超滤膜间设置有扰流机构，本发明实施的效果在于，针对在一级净化的过程中出现对超滤膜粘附度较高的杂质，对其进行反冲洗净化时，第一气囊的伸缩作用与扰流机构进行联动，使得对超滤膜净化的水流在流动时受到扰流机构的扰流，产生一定的震荡效果，增加反冲洗水流对超滤膜的冲击力，有效清除对超滤膜粘附度较高的杂质。

Description

自洁式净水设备及其智能清洁方法

技术领域

本发明涉及净水技术领域，尤其涉及自洁式净水设备及其智能清洁方法。

背景技术

传统净水器是采用阻筛过滤原理渐进式结构方式，由多级滤芯首尾串接而成，结构复杂，故障率高，滤芯精密度由低到高依次排列，各级滤芯都在截留污物，由于是一进一出的结构缺少排污通道，所以污物必然累积其中，需要人工定期拆洗、排污，以确保出水水质和机器正常运作。

自洁式是自行清洁的意思，自洁式净水设备原理在于洗涤龙头与超滤膜原水侧相通，每当用户打开洗涤龙头使用的瞬间，膜原水侧的浓缩水随即被排出，同时由于原水侧的水压突然下降，位于膜净水侧的水瞬间向原水侧反向流动，起到对膜反冲洗的作用，接下来洗涤水的流动又起到对膜表面正冲洗的作用。

现有的自洁式净水设备存在以下不足：对起到净水作用的过滤膜进行反冲洗时，水流沿着管路平顺地进行流动，冲击力小，对于一些粘附度较高的杂质难以有效的清除。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的以下问题：

如何提供一种反冲洗净化效率高的自洁式净水设备。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了自洁式净水设备，包括装载座及过滤组件，所述过滤组件包括超滤膜、活性炭滤膜及反渗透膜，所述超滤膜与活性炭滤膜间设置有第一气囊，所述反渗透膜远离活性炭滤膜一侧设置有第二气囊，所述第一气囊与超滤膜间设置有扰流机构，利用气囊的伸缩来适应水压的变化，在进行反冲洗时可以利用气囊恢复形变的特点来加速水流，提高反冲洗效果，而针对在一级净化的过程中出现对超滤膜粘附度较高的杂质，对其进行反冲洗净化时，第一气囊的伸缩作用与扰流机构进行联动，使得对超滤膜净化的水流在流动时受到扰流机构的扰流，产生一定的震荡效果，增加反冲洗水流对超滤膜的冲击力，有效清除对超滤膜粘附度较高的杂质。

超滤膜装载在第一滤管中，第一滤管顶端安装有进水管，所述第一气囊装载在第一缓存管中，所述活性炭滤膜装载在第二滤管中，所述反渗透膜装载在第三滤管中，所述第二气囊装载在第二缓存管中，第二缓存管顶端安装有出水管，所述装载座上开设有与进水管连通的进水端口，装载座上进水端口的同侧开设有与出水管连通的出水端口，三次的连续过滤结构间设置两组蓄水结构，即第一缓存管和第二缓存管，与气囊的伸缩巧妙配合，增加进行反冲洗作用时的水流量，提高反冲洗的完全程度。

第一滤管、第一缓存管、第二滤管、第三滤管及第二缓存管依次连通，所述第一滤管底端安装有第一排污管，所述第三滤管底端安装有第二排污管，第一排污管上安装有控制其通堵的第一开关阀，所述第二滤管与第三滤管的连接管路上安装有第二开关阀。

装载座一侧对称地固定有安装板，安装板中开设有圆角矩形状的挂孔，利用带有挂孔的安装板可以便捷对设备进行壁挂式的安装，方便设备的实际使用。

第一滤管与第一缓存管间安装有扰流机构，扰流机构包括支撑架和转换组件，转换组件与第一气囊配合。

第一气囊上对称地固定有勒条，所述转换组件一端穿插通过第一缓存管，与位于底部的勒条配合，勒条为一柔性的橡胶条，通过勒条的设置使得第一气囊在伸缩时会受到一定的限制，确保滑动的滑动顺畅。

转换组件包括外壳，外壳一侧滑动安装有滑杆，滑杆一端与勒条紧固连接，另一端上固定有驱动套，驱动套内对称地固定有卡柱，外壳远离滑杆一侧转动安装有转杆，转杆一端固定有与卡柱配合的转筒，另一端上固定有扇叶，转杆固定有扇叶一端穿插通过第一滤管。

转筒上开设有弧形槽，弧形槽沿转筒表面连续分布，卡柱一端伸入弧形槽中且与其槽壁挤压接触。

扰流机构受到第一气囊伸缩作用的驱动，在进行反冲洗时，第一气囊膨胀会推顶滑杆使其滑动，驱动套上的卡柱与滑杆同步滑动，利用卡柱与转筒上弧形槽的配合使得转筒发生转动，从而使得扇叶发生转动，使得在第一滤管中沿竖直方向流动的反冲洗水流，受到水平侧扇叶转动产生的扰流，流动的同时产生一定的震荡。

滑杆顶面的中心处开设有限位槽，外壳中固定有与限位槽配合的顶杆，限位槽与顶杆的配合使得圆柱状的滑杆在进行往复滑动时得到限位，不会产生径向的扭转，确保转换组件中的直线运动与转动间的转换有效。

自洁式净水设备的智能清洁方法，具体步骤如下：

1)一级净化：未经净化的原水从进水端口导入，首先经进水管进入第一滤管中，渗透过超滤膜后得到一级净化，除去铁锈、泥沙、悬浮物、胶体等大颗粒污染物，使得浑浊的原水变清澈；

2)一级蓄压：经过超滤膜后的净水继续在设备中流动，此时第一开关阀关闭，净水沿管路进入第一缓存管中，使得第一气囊收缩蓄压，在第一缓存管中缓存净水；

3)二级净化：净水继续沿管路流动进入第二滤管中，渗透过活性炭滤膜得到二级净化，除去净水中的氯；

4)三级净化：第二开关阀保持开启状态，净水继续沿管路流动进入第三滤管中，利用反渗透膜的过滤进一步去除净水中的细菌、病毒、重金属、化肥农药残留等，得到纯净水；

5)二级蓄压：纯净水沿管路进入第二缓存管中，使得第二气囊收缩蓄压，在第二缓存管中缓存纯净水，并使得纯净水通过出水管，从出水端口中流出；

6)一级反冲清洁：关闭出水端口并同时关闭第二开关阀，第二气囊膨胀，第二缓存管中缓存的纯净水向上倒流，对反渗透膜自上而下进行反冲洗，得到的污水从第二排污管流出；

7)二级反冲清洁：受到水压变化的影响，第一气囊膨胀使得净水倒流，与经进水管进入第一滤管的原水汇聚，共同对超滤膜进行自上而下地反冲洗，此时打开第一开关阀，将污染及时地从第一排污管中排出。

需要特殊说明的是，第二开关阀和第一开关阀的开关可以通过加装微型电动开关和CPU进行智能控制，与出水端口的堵通进行联动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

1、利用气囊的伸缩来适应水压的变化，在进行反冲洗时可以利用气囊恢复形变的特点来加速水流，提高反冲洗效果。

2、三次的连续过滤结构间设置两组蓄水结构，即第一缓存管和第二缓存管，与气囊的伸缩巧妙配合，增加进行反冲洗作用时的水流量，提高反冲洗的完全程度。

3、进行反冲洗净化时，第一气囊的伸缩作用与扰流机构进行联动，使得对超滤膜净化的水流在流动时受到扰流机构的扰流，产生一定的震荡效果，增加反冲洗水流对超滤膜的冲击力，有效清除对超滤膜粘附度较高的杂质。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明构成部件分解结构示意图；

图3为本发明过滤组件部分剖视结构示意图；

图4为本发明扰流机构结构示意图；

图5为本发明转换组件整体结构示意图；

图6为本发明转换组件细节结构示意图；

附图标记：1-装载座；11-进水端口；12-出水端口；13-安装板；2-第一滤管；21-超滤膜；22-第一排污管；3-第一缓存管；31-第一气囊；311-勒条；4-第二滤管；41-活性炭滤膜；5-第三滤管；51-反渗透膜；52-第二排污管；6-第二缓存管；61-第二气囊；7-第一开关阀；8-第二开关阀；9-扰流机构；91-支撑架；92-转换组件；921-外壳；922-滑杆；923-驱动套；924-卡柱；925-转杆；926-转筒；927-扇叶。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

实施例一

如图1-3所示，自洁式净水设备，包括装载座1及过滤组件，所述过滤组件包括超滤膜21、活性炭滤膜41及反渗透膜51，所述超滤膜21与活性炭滤膜41间设置有第一气囊31，所述反渗透膜51远离活性炭滤膜41一侧设置有第二气囊61。

超滤膜21装载在第一滤管2中，第一滤管2顶端安装有进水管，所述第一气囊31装载在第一缓存管3中，所述活性炭滤膜41装载在第二滤管4中，所述反渗透膜51装载在第三滤管5中，所述第二气囊61装载在第二缓存管6中，第二缓存管6顶端安装有出水管，所述装载座1上开设有与进水管连通的进水端口11，装载座1上进水端口11的同侧开设有与出水管连通的出水端口12。

第一滤管2、第一缓存管3、第二滤管4、第三滤管5及第二缓存管6依次连通，所述第一滤管2底端安装有第一排污管22，所述第三滤管5底端安装有第二排污管52，第一排污管22上安装有控制其通堵的第一开关阀7，所述第二滤管4与第三滤管5的连接管路上安装有第二开关阀8。

经过超滤膜21后的净水继续在设备中流动，此时第一开关阀7关闭，净水沿管路进入第一缓存管3中，使得第一气囊31收缩蓄压，在第一缓存管3中缓存净水，纯净水沿管路进入第二缓存管6中，使得第二气囊61收缩蓄压，在第二缓存管6中缓存纯净水，对超滤膜21和反渗透膜51进行清洁时，关闭出水端口12并同时关闭第二开关阀8，第二气囊61膨胀，第二缓存管6中缓存的纯净水向上倒流，对反渗透膜51自上而下进行反冲洗，得到的污水从第二排污管52流出，受到水压变化的影响，第一气囊31膨胀使得净水倒流，与经进水管进入第一滤管2的原水汇聚，共同对超滤膜21进行自上而下地反冲洗，此时打开第一开关阀7，将污染及时地从第一排污管22中排出。

巧妙地将气囊这一结构应用到设备中，利用气囊的伸缩来适应水压的变化，并提供一定的蓄水量，在进行反冲洗时可以利用气囊恢复形变的特点来加速水流同时将蓄水放出，提高反冲洗效果。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于，通过扰流机构9对反冲洗的水流产生部分振荡，有效的清除粘附度较高的杂质。

如图1-6所示，自洁式净水设备，包括装载座1及过滤组件，所述过滤组件包括超滤膜21、活性炭滤膜41及反渗透膜51，所述超滤膜21与活性炭滤膜41间设置有第一气囊31，所述反渗透膜51远离活性炭滤膜41一侧设置有第二气囊61，所述第一气囊31与超滤膜21间设置有扰流机构9，针对在一级净化的过程中出现对超滤膜21粘附度较高的杂质，对其进行反冲洗净化时，第一气囊31的伸缩作用与扰流机构9进行联动，使得对超滤膜21净化的水流在流动时受到扰流机构9的扰流，产生一定的震荡效果，增加反冲洗水流对超滤膜21的冲击力，有效清除对超滤膜21粘附度较高的杂质。

第一滤管2与第一缓存管3间安装有扰流机构9，扰流机构9包括支撑架91和转换组件92，转换组件92与第一气囊31配合，第一气囊31上对称地固定有勒条311，所述转换组件92一端穿插通过第一缓存管3，与位于底部的勒条311配合，勒条311为一柔性的橡胶条，通过勒条311的设置使得第一气囊31在伸缩时会受到一定的限制，确保滑动的滑动顺畅，转换组件92包括外壳921，外壳921一侧滑动安装有滑杆922，滑杆922一端与勒条311紧固连接，另一端上固定有驱动套923，驱动套923内对称地固定有卡柱924，外壳921远离滑杆922一侧转动安装有转杆925，转杆925一端固定有与卡柱924配合的转筒926，另一端上固定有扇叶927，转杆925固定有扇叶927一端穿插通过第一滤管2，转筒926上开设有弧形槽，弧形槽沿转筒926表面连续分布，卡柱924一端伸入弧形槽中且与其槽壁挤压接触，扰流机构9受到第一气囊31伸缩作用的驱动，在进行反冲洗时，第一气囊31膨胀会推顶滑杆922使其滑动，驱动套923上的卡柱924与滑杆922同步滑动，利用卡柱924与转筒926上弧形槽的配合使得转筒926发生转动，从而使得扇叶927发生转动，使得在第一滤管2中沿竖直方向流动的反冲洗水流，受到水平侧扇叶927转动产生的扰流，流动的同时产生一定的震荡，滑杆922顶面的中心处开设有限位槽，外壳921中固定有与限位槽配合的顶杆，限位槽与顶杆的配合使得圆柱状的滑杆922在进行往复滑动时得到限位，不会产生径向的扭转，确保转换组件92中的直线运动与转动间的转换有效。

实施例三

如图1-6所示，自洁式净水设备的智能清洁方法，具体步骤如下：

1)一级净化：未经净化的原水从进水端口11导入，首先经进水管进入第一滤管2中，渗透过超滤膜21后得到一级净化，除去铁锈、泥沙、悬浮物、胶体等大颗粒污染物，使得浑浊的原水变清澈；

2)一级蓄压：经过超滤膜21后的净水继续在设备中流动，此时第一开关阀7关闭，净水沿管路进入第一缓存管3中，使得第一气囊31收缩蓄压，在第一缓存管3中缓存净水；

3)二级净化：净水继续沿管路流动进入第二滤管4中，渗透过活性炭滤膜41得到二级净化，除去净水中的氯；

4)三级净化：第二开关阀8保持开启状态，净水继续沿管路流动进入第三滤管5中，利用反渗透膜51的过滤进一步去除净水中的细菌、病毒、重金属、化肥农药残留等，得到纯净水；

5)二级蓄压：纯净水沿管路进入第二缓存管6中，使得第二气囊61收缩蓄压，在第二缓存管6中缓存纯净水，并使得纯净水通过出水管，从出水端口12中流出；

6)一级反冲清洁：关闭出水端口12并同时关闭第二开关阀8，第二气囊61膨胀，第二缓存管6中缓存的纯净水向上倒流，对反渗透膜51自上而下进行反冲洗，得到的污水从第二排污管52流出；

7)二级反冲清洁：受到水压变化的影响，第一气囊31膨胀使得净水倒流，与经进水管进入第一滤管2的原水汇聚，共同对超滤膜21进行自上而下地反冲洗，此时打开第一开关阀7，将污染及时地从第一排污管22中排出。

Claims (10)

1.自洁式净水设备，包括装载座(1)及过滤组件，其特征在于，所述过滤组件包括超滤膜(21)、活性炭滤膜(41)及反渗透膜(51)，所述超滤膜(31)与活性炭滤膜(41)间设置有第一气囊(31)，所述反渗透膜(51)远离活性炭滤膜(41)一侧设置有第二气囊(61)，所述第一气囊(31)与超滤膜(21)间设置有扰流机构(9)。

2.根据权利要求1所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述超滤膜(21)装载在第一滤管(2)中，第一滤管(2)顶端安装有进水管，所述第一气囊(31)装载在第一缓存管(3)中，所述活性炭滤膜(41)装载在第二滤管(4)中，所述反渗透膜(51)装载在第三滤管(5)中，所述第二气囊(61)装载在第二缓存管(6)中，第二缓存管(6)顶端安装有出水管，所述装载座(1)上开设有与进水管连通的进水端口(11)，装载座(1)上进水端口(11)的同侧开设有与出水管连通的出水端口(12)。

3.根据权利要求2所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述第一滤管(2)、第一缓存管(3)、第二滤管(4)、第三滤管(5)及第二缓存管(6)依次连通，所述第一滤管(2)底端安装有第一排污管(22)，所述第三滤管(5)底端安装有第二排污管(52)，第一排污管(22)上安装有控制其通堵的第一开关阀(7)，所述第二滤管(4)与第三滤管(5)的连接管路上安装有第二开关阀(8)。

4.根据权利要求1所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述装载座(1)一侧对称地固定有安装板(13)，安装板(13)中开设有圆角矩形状的挂孔。

5.根据权利要求1所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述扰流机构(9)包括支撑架(91)和转换组件(92)，转换组件(92)与第一气囊(31)配合。

6.根据权利要求5所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述第一气囊(31)上对称地固定有勒条(311)，所述转换组件(92)一端穿插通过第一缓存管(3)，与位于底部的勒条(311)配合。

7.根据权利要求6所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述转换组件(92)包括外壳(921)，外壳(921)一侧滑动安装有滑杆(922)，滑杆(922)一端与勒条(311)紧固连接，另一端上固定有驱动套(923)，驱动套(923)内对称地固定有卡柱(924)，外壳(921)远离滑杆(922)一侧转动安装有转杆(925)，转杆(925)一端固定有与卡柱(924)配合的转筒(926)，另一端上固定有扇叶(927)，转杆(925)固定有扇叶(927)一端穿插通过第一滤管(2)。

8.根据权利要求7所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述转筒(926)上开设有弧形槽，弧形槽沿转筒(926)表面连续分布，卡柱(924)一端伸入弧形槽中且与其槽壁挤压接触。

9.根据权利要求7所述的自洁式净水设备，其特征在于：所述滑杆(922)顶面的中心处开设有限位槽，外壳(921)中固定有与限位槽配合的顶杆。

10.一种权利要求1-9任意一项所述的自洁式净水设备的智能清洁方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)一级净化：未经净化的原水从进水端口(11)导入，首先经进水管进入第一滤管(2)中，渗透过超滤膜(21)后得到一级净化，除去铁锈、泥沙、悬浮物、胶体等大颗粒污染物，使得浑浊的原水变清澈；

2)一级蓄压：经过超滤膜(21)后的净水继续在设备中流动，此时第一开关阀(7)关闭，净水沿管路进入第一缓存管(3)中，使得第一气囊(31)收缩蓄压，在第一缓存管(3)中缓存净水；

3)二级净化：净水继续沿管路流动进入第二滤管(4)中，渗透过活性炭滤膜(41)得到二级净化，除去净水中的氯；

4)三级净化：第二开关阀(8)保持开启状态，净水继续沿管路流动进入第三滤管(5)中，利用反渗透膜(51)的过滤进一步去除净水中的细菌、病毒、重金属、化肥农药残留等，得到纯净水；

5)二级蓄压：纯净水沿管路进入第二缓存管(6)中，使得第二气囊(61)收缩蓄压，在第二缓存管(6)中缓存纯净水，并使得纯净水通过出水管，从出水端口(12)中流出；

6)一级反冲清洁：关闭出水端口(12)并同时关闭第二开关阀(8)，第二气囊(61)膨胀，第二缓存管(6)中缓存的纯净水向上倒流，对反渗透膜(51)自上而下进行反冲洗，得到的污水从第二排污管(52)流出；

7)二级反冲清洁：受到水压变化的影响，第一气囊(31)膨胀使得净水倒流，与经进水管进入第一滤管(2)的原水汇聚，共同对超滤膜(21)进行自上而下地反冲洗，此时打开第一开关阀(7)，将污染及时地从第一排污管(22)中排出。

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