CN1163791A - 净水器的泵控制装置 - Google Patents

Abstract

净水器的泵控制装置，净水器包括预处理过滤器、膜片过滤器、后处理过滤器和压力泵，压力泵使水依次通过预处理过滤器、膜片过滤器和后处理过滤器使水源水净化，泵控制装置包括：水压检测装置，用于检测输入供水管的水源水的压力；水压调节装置，用于调节输入供水管的水源水的压力；控制装置，用于根据水压检测装置测出的水压来测定供给净水器的水源水是否在预定的高位或低位，并据测定的结果控制净水器的整个操作；和泵驱动装置，用于在控制装置的控制下根据水压检测装置测出的水压控制压力泵供给水源水。

Description

净水器的泵控制装置

本发明是关于一种去除自来水之类的淡水中所含的有害污染物质而使水净化的净水器，尤其是关于一种用于这种净水器的泵控制装置，能够检测供给净水器的淡水的压力，从而控制压力泵。

为了得到净化水，通常用净水器来去除自来水之类的淡水中所含的有害污染物质，按照净化水的方法，净水器可分为自然过滤型、压力过滤型、离子交换树脂型、和逆渗透型。

在逆渗透型净水器中，向水源水加压，迫使水源水通过一个人造的渗透薄膜(逆渗透过滤)，能够去除水中所含的重金属、细菌、致癌物质及类似物。由于逆渗透净水器能够提供仅含有溶解氧的纯净水，因此已经应用于超开创性的科研工业、医药科学研究或超精密电子元件的清洁等领域，近来，这种逆渗透净水器已广泛地被用作提供可饮用水的民用净水器。

图1表示一种具有上面所述的功能的传统的逆渗透净水器。如图1所示，净水器包括一个净化器壳体4，该壳体通过一根供水管3与水龙头1联接，该供水管3借助于一个接头2与水龙头1连接。从水龙头1通过供水管3供给净化器壳体4水源水，例如自来水，进入净化器壳体4的水源水经过位于净化器壳体4后部的预处理过滤器5，该预处理过滤器5去除了流经其内部水中的各种有害的有机化学物质，如氯化物等。然后，从预处理过滤器5排出的水通过一个控制供水量的供水阀，从供水阀出来的水又被引入一个压力泵，使其达到一定的压力，然后再使加压的水进入一个由许多层薄膜(没有显示)组成的膜片过滤器6，当水通过薄膜时，水中所含有重金属、细菌、致癌物质等被去除，然后从膜片过滤器6排出的水又经过一个后处理过滤器7，通过该后处理过滤器7后，去除了水中的如秽气之类的有气味的物质。

当水通过后处理过滤器7时已变成没有秽气之类有气味的物质，因此味道较好，该水通过一个供水口8送入水箱9。

当净化的水被送入水箱9时，测定容纳在水箱9内的水量是对应于满水位(也就是要求停止向水箱提供净化水的最大水量)，还是对应于空水位(也就是要求向水箱供净化水的最小水量)。

当水箱9内所容水量与满水位相对应时，停止向水箱9供净化水，另一方面，在水箱9内所容水量与空水位相对应时，向水箱9供给净化水。这样，水箱9总是储存着一定量的净化水。

储存在水箱9内的净化水能够通过转动一个放水杆10而从出水口11放出，以便饮用。

同时，一个传感开关12与供水管3连接，传感开关12根据从水龙头1输入供水管3的水龙头水的压力进行开/关操作来控制压力泵，也就是说，当水源水具有正常压力时该传感开关12打开，从而驱动压力泵。由此，水源水依次通过预处理过滤器5、膜片过滤器6和后处理过滤器7，从而被净化。而当供水被切断时，传感开关12关闭，压力泵停止工作。

然而，在这种用压力泵的传统净水器中，传感器12的开/关操作根据从水龙头1输入供水管3的水压变化频率反复执行，因此，虽然在微处理机的控制下延迟了压力泵的运转时间，由于传感开关12反复执行开/关操作，净化水所需的时间被延长。此外，不但大大减少了压力泵的寿命，而且压力泵会产生噪音。

因此，本发明的一个目的是为解决上述的问题，并提供一种净水器的泵控制装置，能够检测供给净水器的水源水压力，并根据所检测到的水源水的压力控制装在净水器内的压力泵，从而不但减少压力泵的运转次数，缩短净化水源水所需的时间，并且也延长了净水器内压力泵的寿命，消除压力泵的噪音。

按照本发明，这一目的是这样来实现的：在净水器内安装一台泵控制装置，该净水器包含一台预处理过滤器、一台膜片过滤器、一台后处理过滤器和一台压力泵，在压力泵的作用下使水依次通过预处理过滤器、膜片过滤器和后处理过滤器使淡水净化，泵控制装置包括：水压检测装置，用于检测输入供水管的水源水的水压；水压调节装置，用于调节输入供水管的水源水的水压；控制装置，用于根据水压检测装置测出的水压来测定供给净水器的水源水是否是在预定的高位或是预定的低位，并根据测定的结果控制整个操作；和泵驱动装置，用于在控制装置的控制下根据水压检测装置测出的水压控制压力泵供给水源水。

通过下面参考附图对实施例进行描述，本发明的其它目的和方面将会更明显。

图1表示一种传统净水器的整体结构的透视图；

图2表示一种其内装有按照本发明的一个实施例的泵控制装置的净水器的分解透视图；

图3是本发明的后视图；

图4是按照本发明的水压装置的内部结构图；

图5是说明按照本发明的泵控制装置的方框图；

图6是按照本发明的水压装置的详细电路图。

图2表示一种净水器，其内装有按照本发明的一个实施例有泵控制装置的净水器。

在图2中，标号20表示净水器的主体，在净水器主体20的前部有一个安放杯子部位21，用于安放杯子之类的盛水容器。

在净水器主体20的后部，供水管25连接在净水器主体20的一端，供水管25的另一端通过一个连接件23与水龙头22连接。在净水器主体20内，设有一个预处理过滤器27，预处理过滤器27与供水管25连接，用于除去从水龙头22来的水源水中的各种有害的有机化学物质，如含氯化物等。

在预处理过滤器27的一侧，装有一个膜片过滤器29，其包含许多层薄膜(图中没示出)，用以去除来自预处理过滤器27水中的重金属、细菌、致癌物质等。后处理过滤器31与膜片过滤器29相连接，用于去除来自膜片过滤器29水中的有气味的物质，如秽气。

在净水器主体20上安装有一个可拆卸的水箱35，该水箱35有一个进水口33，用来接收和储存经过后处理过滤器31净化的水，在水箱35的后部内表面设有一对水位传感器37和39，其分别用于检测储存在水箱35内的净化水对应于满水位和空水位。

放水杆43连接到水箱35的前面，使储存在水箱35内的净化水通过一个放水口(图中没标出)排出。水箱35的顶部用一顶盖45盖住。在该顶盖45的后边，另一个顶盖47与净水器主体20的顶部非固定地连接，在净水器主体20的背面，还有一个后盖49与净水器主体20连接。

在图2中，标号41表示满水位传感器和空水位传感器的接地端。

如图3所示，在预处理过滤器27、膜片过滤器29和后处理过滤器31的上端分别连有复位开关51、53和55，该复位开关51、53和55分别用于在过滤器必须更换时重新设定过滤器的使用时间。

在后处理过滤器31的下面，设有一个供水阀57，该供水阀57连接在后处理过滤器31和水箱35之间，供水阀57根据水箱35内所含有净化水水量打开和关闭，也就是根据水箱35内的水位开和关。

压力泵59连接在预处理过滤器27和膜片过滤器29之间，用以对从预处理过滤器27排出的水加压，从而使水以一定的压力进入膜片过滤器29。由于水是通过压力泵59在压力下送入膜片过滤器29，因此它能够以逆渗透法被膜片过滤器29净化。

在供水管25的预定的部位，设有一个水压传感器61，用以检测从水龙头22经过一个连接件23进入供水管25的水源水的压力，该水压传感器61设计成能被水源水的水流转动。水压调节装置63位于供水管25的一个预定的部位，也就是在水压传感器61和预处理过滤器27之间。该水压调节装置63用于根据水压传感器61所测定的压力来调节水源水的压力，从而平衡水压。水压调节装置63是一种具有箱体结构以延迟时间的缓冲器。

如图4所示，水压传感器61包括一个用以输入水源水的进水口61c，以使与从水龙头22经过连接件23输入供水管25的水相同，还包括一个出水口61d，用以排出从进水口61c通过叶片61e进入供水管25的水源水。

该水压传感器61还包括位于叶片61e两端的磁体61a，以使当叶片以预定方向旋转时其作同样旋转，还包括一个霍尔传感器61b，用以检测叶片61e旋转时所产生的电流脉冲。当磁体61a接近霍尔传感器61b时产生电流脉冲。

图5表示按照本发明的泵控制装置的方框图。

图6表示按照本发明的水压装置的详细电路图。

在图5和图6中，泵控制装置包括一个DC电源设备100，用于把从电源输入端(没标出)输入的交流电源AC源电压转换成具有驱动净水器所需要的DC电压。

泵控制装置还包括一个水位检测装置105，用于检测储存在水箱35内的水量，也就是水箱的水位。水位检测装置105由水位传感器37和39组成，水位传感器37和39分别检测水箱35的满水位和空水位。

DC电源设备100和水位检测装置105都和控制装置110相连，控制装置110用于从DC电源设备100获得直流电压，并根据该直流电压启动净水器，该控制装置110还接收来自水位检测装置105的水位检测信号，并根据接收到的水位检测信号控制净水器的整个水净化操作。该控制装置110是一个微计算机。进一步说，控制装置110根据水压传感器61的输出信号来测定从水龙头22进入供水管25的水源水水压是否是在预定的高位或是在预定的低位。

水压检测装置115检测从水龙头22经过连接件23进入供水管25的水源水压力，并把检测到的信号输到控制装置110。该水压检测装置115包括：水压传感器61，用测量流经供水管25的水的流率(1/min)的方法来检测流经供水管25的水源水所产生的电流脉冲；电容器C1，其与水压传感器61相连，用于滤除含在被水压传感器61检测到的电流脉冲内的噪声；和二级管D1和D2，用于探测含在被水压传感器61检测到的电流脉冲内的噪声。水压检测装置115还包括电阻器R1和R2，用于分离由水压传感器61检测到的电流脉冲；电容器C2，用于滤除含在被电阻器R1和R2分离的信号内的噪声；和一个三极管TR1，用于根据被电阻器R1和R2分离的信号接通/断开，并输出一个与流经供水管25的水源水压力相应的矩形脉冲波到控制装置110的A/D端，也就是，水压传感器61的转数；一个吸动电阻器R3，用于向控制装置110的A/D端输送一个外电压，使得当三极管TR1接通或断开时输出一个对应于水压传感器61的转数的脉冲信号到控制装置110的A/D端；和一个电容器C3，用于滤除在三极管TR1接通或断开时所产生的噪声。

控制压力泵59的泵驱动装置120与控制装置110连接，在控制装置110的控制下，使进入膜片过滤器29的水达到一定的压力。泵驱动装置120从控制装置110接收一个根据水位检测装置105检测到的水位所产生的控制信号，根据该控制信号，泵驱动装置120起动或止动压力泵59。泵驱动装置120根据水压检测装置115检测到的水压Pw起动或止动压力泵59。

阀启动装置125也与控制装置110相连，以控制供水阀门57，阀启动装置125从控制装置110接收到一个根据水位检测装置105检测到的水箱水位所产生的控制信号，根据这一控制信号，阀启动装置125控制该供水阀57，以控制净化后的水到水箱35。

泵控制装置还包括一个显示器130，其接收控制装置110所产生的各种控制信号，并显示分别对应于接收到的各种控制信号的操作状况，使用者能很容易检查净水器的作业情况，以及分别更换预处理过滤器27、膜片过滤器28和后处理过滤器31的合适次数。

现在描述具有上述结构的泵控制装置的操作过程。

一旦启动净水器，DC电源设备100把在它的AC电源输入端(没有标出)接收到的家用AC电源电压转换成净水器运转所要求量级的直流电压，然后把来自DC电源设备100的直流电压供给控制装置110和各种驱动电路。

在接收到DC电源设备100的直流电压的基础上，控制装置110启动净水器，此后，水位检测装置105检测储存在水箱35内的水量，也就是水箱35的水位，从水位检测装置105来的水位数据被送入控制装置110。

然后，测定由水位检测装置105所检测到的水箱35的水位是否高于预定的中水位，这一测定由控制装置110完成，其接收一个由安装在水箱35的内部背面的空水位传感器39所检测到的阻值，然后根据该接收到的阻值，判断水箱35的水位是否高于预定的中水位。

当测定水箱35的水位是高于该预定的中水位时，控制装置110施加一个控制信号到阀启动装置125，关闭供水阀57。

根据控制装置110的控制信号，阀启动装置125切断供给供水阀57的电源。

另一方面，如果测定水箱35的水位低于预定的中水位，控制装置110向阀启动装置125送入一个打开供水阀57供给水箱35净化水的控制信号。

于是，在控制装置110的控制下，阀启动装置125给供水阀57供电，因而打开了供水阀57。

供水阀57打开时，来自水龙头22的水源水，如自来水通过连接件23输入供水管25。水压检测装置115检测供给供水管25的水源水压力Pw，并把一个表示出所测水压Pw的信号送到控制装置110。

下面详细描述检测水源水压力的过程。

从水龙头22输入供水管25的水源水通过进水口61c进入水压传感器61，水源水的流动引起叶片61e和磁体61a转动，叶片61e旋转过程中每当磁体61a接近霍尔传感器61b时就产生电流脉冲，由于叶片61e旋转产生的电流脉冲由水压传感器61所检测，水压传感器61检测到的电流脉冲被电阻器R1和R2分离，从而被加到三极管TR1的基极上。三级管TR1根据电阻器R1和R2分离的脉冲信号，以及水压传感器61的转数相应的送入控制装置110A/D端的矩形脉冲(每旋转一次二个脉冲)接通或断开。控制装置110把水压检测装置115检测到的水源水压力Pw与前已储存在控制装置110内的参考水压作比较，确定输入供水管25的水源水压力Pw是否是正常、低或没有压力。

如果测定输入供水管25的水源水的压力Pw是无压力，控制装置110对泵驱动装置120作用一个控制信号，以停止水压泵59的运转。

根据控制装置110的控制信号，泵驱动装置120切断供给水压泵59的电源，从而停止压力泵59的运转。

另一方面，测定输入供水管25的水源水的压力Pw如果是正常压力或低压力，控制装置110对泵驱动装置120作用一个控制信号，以使水压泵59的运转。于是，在控制装置110的控制下，泵驱动装置120给水压泵59供电，从而驱动水压泵59。

当水压泵59被驱动时，从水龙头22输入供水管25的水源水压力通过水压调节器63调节，此后，经水压调节器63调节了压力的水源水流经预处理过滤器27，除去各种有害的有机化学物质，如氯化物等。从预处理过滤器27排出的水又流经控制供水量的供水阀，从供水阀出来的水又被引入压力泵，使其达到一定的压力，然后把该加压后的水供给膜片过滤器29，当水通过薄膜时，水中所含有重金属、细菌、致癌物质等被去除，然后从膜片过滤器29排出的水又经过一个后处理过滤器31，通过该后处理过滤器31后，去除了水中的如秽气之类的有气味的物质。

当水通过后处理过滤器31时已变成没有秽气之类的有气味的物质，因此味道较好，该水通过一个供水口33送入水箱35。

当净化的水被送入水箱35时，测定容纳在水箱35内的水量是对应于满水位还是对应于空水位。

当容纳的水箱35内的水量对应于满水位时，控制装置110施加一个控制信号到阀启动装置125，关闭供水阀57。

根据控制装置110的控制信号，阀启动装置125切断供给供水阀57的电源，从而关闭供水阀门57。

供水阀57处在关闭状态时，控制装置110向泵驱动装置120送入一个使压力泵59停止工作的控制信号，根据控制装置110的控制信号，泵驱动装置120切断供给水压泵59的电源，从而停止压力泵59的运转。

于是，从水龙头22输入供水管25的供水被切断，结果，不再向水箱35提供净化水，从而完成了水净化的操作。

如上面所述，控制装置110不仅根据水位检测装置105检测到的水箱35的水位来控制供水阀57的打开/关闭操作，从而使水箱35内总是储存着一定量的净化水，而且还根据压力检测装置115检测到的水源水压力来控制压力泵59的开/关操作，从而当切断水源水的供给时和处于低水压时使水压泵开/关。

如上面所述，本发明提供一种净水器的泵控制装置，能够检测供给净水器的水源水压力，并根据所检测到的水源水压力来控制装在净水器内的一台压力泵，从而不但减少压力泵的运转次数，缩短净化水源水所需的时间，并且也延长了安装的净水器内的压力泵的寿命，消除压力泵的噪音。

上面结合附图描述了本发明的最佳实施例，显然本发明并不局限于这些具体的实施例，本领域的普通技术人员可以作各种改变和修改而仍不脱离由权利要求书所限定的本发明的精神或范围。

Claims (5)

1、一种安装在净水器内的泵控制装置，该净水器包含一台预处理过滤器、一台膜片过滤器、一台后处理过滤器和一台压力泵，在压力泵的作用下使水依次通过预处理过滤器、膜片过滤器和后处理过滤器使淡水净化，泵控制装置包括：

水压检测装置，用于检测输入供水管的水源水的压力；

水压调节装置，用于调节输入供水管的水源水的压力；

控制装置，用于根据水压检测装置测出的水压来测定供给净水器的水源水是否是在预定的高位或是预定的低位，并根据测定的结果控制整个操作；

泵驱动装置，用于在控制装置的控制下根据水压检测装置测出的水压控制压力泵供给水源水。

2、按照权利要求1所述的净水器的泵控制装置，其中，水压检测装置是位于供水管内的一个水压传感器，用于检测从水龙头输入供水管的水源水的压力。

3、按照权利要求1所述的净水器的泵控制装置，其中，当由水压检测装置检测到的水源水的水压为正常时，控制装置控制压力泵驱动。

4、按照权利要求1所述的净水器的泵控制装置，其中，当由水压检测装置检测到的水源水的水压是低水压时，控制装置控制压力泵驱动。

5、按照权利要求1所述的净水器的泵控制装置，其中，当不存在压力时控制装置控制压力泵停止。

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