CN203610050U - 一种净水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种净水机，包括依次设置在净水机水路上的进水装置、初级过滤装置、水增压装置以及次级过滤装置，次级过滤装置的出口分别连接用于输送净水的分水路A和用于输送浓水的分水路B，过滤器的上游或下游连接有流量调控装置；初级过滤装置包括与进水装置相连的超滤膜过滤装置，以及与超滤膜过滤装置出水口连接的烧结炭过滤装置；烧结碳过滤装置为一个或多个并联布置。本实用新型的有益效果为：通过不同过滤精度的反渗透装置得到完全符合人体需要的饮用水，同时极大的提高了回水率。

Description

一种净水机

技术领域

本实用新型涉及水过滤及水净化技术领域，具体涉及一种并联有两套反渗透膜装置的净水机。 

背景技术

对人体有益的饮用水应具有以下特征：一、没有污染，不含致病菌、重金属和有害化学物质；二、硬度适中；三、含有人体所需的天然矿物质和微量元素；四、pH值呈弱碱性。医学证实：水的酸碱度不会直接影响人体健康。但是适量保留原水中多样性的矿物质和微量元素，其水的PH值一定是中性偏碱的，俗称“弱碱性水”。 

净水机的目标就是将自来水转化为符合上述目标的饮用水，现有技术的尴尬在于，普通的滤芯如微滤膜、超滤膜、活性炭等等，过滤后的自来水仅能够去除病菌、重金属和有害化学物质。即符合条件一，但条件二、三以及四均不能完全满足；因此现有技术常采用的是反渗透膜过滤，反渗透膜由于其极细的孔径（一般为0.1～1nm），过滤后的自来水极其纯净，几乎过滤掉了所有的离子物质，当自来水的TDS值为200ppm左右时，其TDS值（水中溶解性总固体）仅有5ppm左右，而本领域公认的净化水理想值应在50ppm左右，即不符合条件三，同时由于其过纯，当然也不可能满足条件四。 

由于商家的大力宣传，再加上其它因素，相比于普通滤芯过滤，人们更易于接受反渗透膜过滤后的纯净水，但此种结果仅是因为现有技术中没有一种滤芯能够完全满足上述要求，纯净水只能是安全水的概念，但还不是对人体有益健康，这是一种水净化技术上无奈何的妥协，我们更追求一种能够完全满足上述标准的饮用水。 

但同时，反渗透膜在实际应用中，其废水率（又名浓水率）过高，因此一部分废水必须循环再重新过滤，俗称回收率，通常家用反渗透净水机回收率为15%-30%，余下的大量浓水很多被当做废水排放掉，造成水资源的严重浪费。为了提高回收率，降低使用成本，现有技术中采用的技术手段是多膜串联，但回收率超过一定限度后，不仅影响到给水和产水溶质含量的增高，而且会出现渗透压增高、产水量减少，工作压力上升、进水量减少（水泵进水流量随着工作压力上升而减少），浓差极化加重、膜面结垢倾向加大，设备负荷加重、运行工况恶化等情况。因此，回收率实际成了一个利弊权衡的过程。

综上所述，我们发现，现有技术无法过滤出最适合于人体的饮用水，在退而求其次的反渗透膜过滤中，其回收率问题始终得不到妥善解决。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供的一种净水机，已解决现有技术无法过滤和净化出最适合人体的饮用水，以及反渗透膜过滤中回收率的矛盾问题。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

一种净水机，包括依次设置在净水机水路上的进水装置、初级过滤装置、水增压装置以及次级过滤装置，次级过滤装置的出口分别连接用于输送净水的分水路A和用于输送浓水的分水路B，过滤器的上游或下游连接有流量调控装置。通过两个不同的过滤装置，将过滤后的水予以合流混合，通过控制混合比例，使水质达到了单独任何一种过滤装置都得不到的理想饮用水状况，同时，因为相比纯净水TDS提高，因此显著提高了回收率。

优选的，过滤器A的滤膜为RO膜，过滤器B的滤膜为纳滤膜。这种配置能够最简便的过滤出满足上述四个特征的饮用水。 

进一步的，分水路A上连接有TDS值检测装置，净水机的主控装置根据TDS值检测装置检测的数值控制流量调控装置调节流量。通过检测装置和调节装置实现TDS值的动态调节。 

进一步的，初级过滤装置包括与进水装置相连的超滤膜过滤装置，以及与超滤膜过滤装置出水口连接的烧结炭过滤装置；烧结碳过滤装置为一个或多个并联布置。相比现有技术的串联布置，多个并联的装置成倍的提升了使用寿命。 

进一步的，超滤膜过滤装置与烧结碳过滤装置的连接水路上连接有低压阀。当断水或者水压过低时，低压阀阻挡水流进入后续装置，保护后续装置的安全，延长其使用寿命。 

进一步的，超滤膜过滤装置上开有冲洗口，冲洗口与自来水管路相连。超滤膜清洗更加容易。 

优选的，分水路B分为分水路B一和分水路B二，分水路B一引导浓水循环回初级过滤装置，分水路B二直接将浓水排出。使浓水能够回收，降低使用成本。次级过滤装置的上游连接有TDS值检测装置，净水机的主控装置根据该TDS值检测装置检测的数值控制分水路B一和分水路B二的导通与关闭。 

进一步的，分水路B还包括分水路B三，分水路B三上连接有冲洗阀。单独设置的冲洗阀更加便于开机时对反渗透膜的清洗。 

进一步的，分水路B一上连接有单向阀，单向阀在分水路B一到初级过滤装置方向上导通。防止由进水装置进入的原水直接通过分水路B一排出。 

进一步的，进水装置的三通处连接有漏水断路器。保证在进水装置出现漏水时不会发生电器事故。 

进一步的，分水路A上设有分水路C，分水路C将不适合饮用的过滤水循环至分水路B。分水路A上TDS值检测装置下游部位依次设有分水路C和常开阀，分水路C与分水路B连接，分水路C上连接有常闭阀。当过滤后的饮用水出现不符合饮用标准的意外情况时，将这部分水引走排出或重新过滤，避免其进入储水装置。 

本实用新型的有益效果为：通过不同反渗透装置得到完全符合人体需要的饮用水，同时极大的提高了回水率。 

附图说明

图1为本实用新型所述并联双反渗透膜的净水机的结构示意图。 

图中， 

1、进水装置；2、超滤膜过滤装置；3、自来水管路；4、低压开关；5、电磁阀；6、烧结炭过滤装置；7、水增压装置；8、压力表；9、过滤器A；10、过滤器B；11、流量调控装置；12、单向阀；13、高压开关；14、储水装置；15、加热装置；16、TDS值检测装置；17、分水路A；18、分水路B；19、常开阀；20、分水路B二；21、分水路B三；22、延时冲洗阀；23、分水路B一；24、漏水断路器；25、常闭阀；26、流量控制阀；27、分水路C。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行描述，很显然的，附图所描述的仅仅是本实用新型的一部分而不是全部实施例。 

如图1所示，本实用新型提供的一种净水机，包括依次设置在净水机水路上的进水装置1、初级过滤装置、水增加装置7以及次级过滤装置，次级过滤装置的出口分别连接用于输送净水的分水路A17和用于输送浓水的分水路B18，所述次级过滤装置包括并联的过滤器A9和过滤器B10，过滤器A9或过滤器B10的上游或下游连接有流量调控装置11。通过设置不同滤芯的过滤器A9和过滤器B10，再加上合适的流量控制，即两者的流量混合比例，理论上能够得到任何技术参数的饮用水，前提是这种技术参数位于过滤器A9和过滤器B10两者的技术参数之间。优选的，过滤器A9的滤膜为RO膜，过滤器B10的滤膜为纳滤膜。我国自来水的TDS值一般在200-500ppm之间，通过上述两种优选膜，通过合适的流量搭配，均能够得到TDS值在50ppm左右，硬度适中，PH值呈弱碱性的健康饮用水。现有技术中，由于出水为纯净水，TDS值10ppm左右，本实用新型的混合出水TDS值在50ppm左右，很显然的，在处理相同总量相同水质的自来水的前提下，本实用新型的滤芯压力更低，使用寿命更长，废水回收率更高。总溶解物相同的情况下，根据水质和膜数的不同，现有技术的回收率为15%-30%，本实用新型的回收率能达到50%-90%。 

本实用新型提供的次级过滤装置，该装置由至少两个过滤精度不同的过滤器并联构成，每个过滤器上均分别开有两个出水口，净水出口及浓水出口，且两个浓水出口的过滤水混合。这里过滤精度指的是过滤后的水技术参数不同，其硬度值，TDS值等等。并不特指的是其规格或型号，例如过滤器A9可能是多个串联的某种滤芯，而过滤器B10是单个的某种滤芯，同样满足要求。现实中，单一品种滤芯过滤后的水参数是固定的，很难符合特定的要求。通过不同精度滤芯过滤后的水混合，能够得到符合一些特定要求的水质。 

在上述次级过滤装置中，选择两个过滤器并联，其滤芯分别为RO膜和纳滤膜。其中，选择98%脱盐率RO膜，80%脱盐率的纳滤膜。经过试验，其数据如下： 

上表的数值为TDS值，单位均为ppm，为了简便起见，仅记载了TDS值参数，其余的依次类推。同时需要说明的是，实验中我们通过TDS探针检测最终混合水的TDS值，然后根据检测到的数值调节两个过滤器的流量，因此两个过滤器的流量处于变化之中，难以精确计算，因此我们代之以回收率参数。由上图可见，在自来水TDS值为100ppm的情况下，本实用新型技术方案的回收率能够达到95%，远大于现有技术中的70%。既使在水质为500-1000ppm（自来水的TDS值标准为小于1000ppm，超过1000ppm作为自来水都是不合格的）的情况下，回收水也能达到50%，远高于市场的15%-30%。

在此，需要特别说明的，应该让两种过滤器处理水质相同或水质相似的进水，不得两种过滤器处理两种水质相差过大的原水。这是因为一方面处理水质相同的水时，仅需控制流量的比例即可控制最终的过滤水水质。控制方式简单且精确。而水质不同的水控制流量比例有可能无法做到此点，例如，水质一，其参数A为200，参数为10；水质二，参数A为100，参数B为20。这个时候我们为了追求参数A为150，参数B为15,1:1勾兑就行，但一旦一种水质出现变化，主控系统将无法调节流量比例。因此，使用此种过滤装置应处理水质相同或相似的原水，而处理不同水质的原水有可能导致系统不可控而导致最终输出的过滤水水质无法控制，因为不同水质的参数不具有一致性，可能存在相互干涉。因此存在潜在隐患。 

分水路A17上连接有TDS值检测装置16，净水机的主控装置根据TDS值检测装置16检测的数值控制流量调控装置11调节流量。在实践中，由于自来水的各种参数值可能处于变化当中，因此固定流量比例的过滤器A9和过滤器B10在自来水质出现变化的情况下可能就不能满足需求，因此，在混合后的饮用水路上安装一个TDS值检测装置16，优选为探针。将测得的数值反馈给净水机的主控系统，主控系统做出判断调节两者的流量比例再次得出设定技术参数的饮用水。此处需要说明的是，流量调节装置可以是流量调节阀、流量控制阀以及微调控制阀，也可是间断打开关闭的其它阀类。现有技术中其它的流量控制措施也均可使用。需要注意的是，流量调节装置可以一个安装在过滤器A9或过滤器B10的上游或下游。也可以多个分别安装在上述位置。但在两个过滤装置具有较低过滤参数的那个过滤装置上，必须安装一个流量调节装置。因为此过滤装置过滤出的水质标准低于《生活饮用水反渗透处理装置卫生安全与功能评价规范》中提出了“出水水质溶解性总固体≤50mg/L”的规定，当混合水TDS值过大时，较高过滤参数过滤装置的流量不可能无限调大，此时必须调低具有较低过滤参数过滤装置的流量。

进一步的，初级过滤装置包括与进水装置1相连的超滤膜过滤装置2，以及与超滤膜过滤装置2出水口连接的烧结炭过滤装置；烧结碳过滤装置6为一个或多个并联布置。现有技术中，前置过滤装置的保修期为一年，因为其使用了串联的前置过滤装置，我们优选三个烧结碳过滤装置6并联，相比三个串联，每个的流量为原来的三分之一，因此在设备不变的情况下完成了三年保修。同时，为了保证并联后水质不变，将前置PP棉升级为中空纤维超滤膜组件，前置活性炭升级为吸附能力更强的烧结炭。 

进一步的，超滤膜过滤装置2与烧结碳过滤装置6的连接水路上连接有低压阀4和电磁阀5。反渗透装置对水压具有一定要求，低压阀4的作用在于保证在水压较低或断水时保证后续装置的安全。电磁阀5在关机时关闭，防止自来水进入后续装置。 

进一步的，超滤膜过滤装置2上开有冲洗口，冲洗口与自来水管路3相连。直接将自来水正冲即可进行超滤膜过滤装置2的清洗，可以实时清洁。 

进一步的，分水路B18分为分水路B一23和分水路B二20，分水路B一23通过流量控制阀26引导浓水循环回流到初级过滤装置，分水路B二20通过流量控制阀26将浓水排出。分水路B18还包括分水路B三21，分水路B三21上连接有延时冲洗阀22。开机时，延时冲洗阀22打开，反渗透膜的冲洗水直接通过延时冲洗阀22排出，延时完成后，冲洗阀22处于关闭状态。当次级过滤装置前端的TDS值检测装置16测到的数值达到上限限定数值时，净水机的主控装置同时控制常开阀19关闭和常闭阀25开启，使浓水通过流量控制阀26经过分水路B二20排出。当次级过滤装置前端的TDS值检测装置16测到的数值达到下限限定数值时，净水机的主控装置同时控制常开阀19开启和常闭阀25关闭，使浓水通过流量控制阀26经过分水路B一23回流到初级过滤装置。作为进一步的改进，压力表8也可以是电子感应压力检测装置，当进水压力低于或高于限定压力时，净水机的主控装置通过电子感应压力检测装置测到的数值，自动调节流量控制阀，以控制流量达到进水压力数值实时处在正常范围内。 

进一步的，分水路B一23上连接有单向阀12，单向阀12在分水路B一23到初级过滤装置方向上导通。同时分水路A17上也设有流向上导通的单向阀12。前一个单向阀12防止未过滤的自来水进入次级过滤装置，后一个防止已经净化后的健康饮用水回流。 

进一步的，分水路A17上TDS值检测装置16下游部位依次设有分水路C27，当分水路A17上TDS值检测装置16测到的数值达到上限限定数值时，净水机的主控装置同时控制常开阀19和流量调控装置11关闭（即此时流量调控装置11的通过的流量为0）和常闭阀25开启，将不适合饮用的过滤水经过分水路C27导流循环至分水路B一23或分水路B二20。当分水路A17上TDS值检测装置16测到的数值达到下限限定数值时，净水机的主控装置同时控制常开阀19和流量调控装置11开启和常闭阀25关闭，将适合饮用的过滤水经过分水路A17导流至储水装置14。因为两个过滤装置的过滤水处于变化当中，所以理论上有可能出现净水口的出水水质达不到健康水要求，而整个系统的自调节需要一定时间。此时，通过分水路C27将这部分不符合要求的水导流循环或排出。以确保用户饮用的都是绝对的健康水。另外，此处分水路C27也安装了单向阀12，防止浓水进入分水路A17中。 

对应前述的过滤装置应处理相同或相似水质，如果处理不同水质的水，实际应用中此处就有可能出现所有的过滤水均不符合饮用要求，从而全部从浓水出口排出，或者再次进入系统死循环。 

    进一步的，进水装置1的三通处连接有漏水断路器24。意外漏水是净水机的常见问题之一，通过漏水断路器24的设置有效了保证了意外漏水时设备和使用者财产的安全。 

本实用新型提供的净水机，在分水路A17后续水路上依次设置储水装置14、超滤膜过滤装置2以及加热装置15直至饮用水接水口，此处超滤膜过滤装置2的作用在于避免了因储水装置14内后置活性炭微生物超标滋生而造成的净化水二次污染问题。加热装置15的作用是饮水水温接近体温，利于人体吸收，更快止渴。 

上述技术方案的描述仅体现了本实用新型的优选技术方案，而并不是无遗漏的，或者将本实用新型限于所公开的形式。基于本实用新型的实施例，任何人在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他形式的技术方案，不论其在结构或形式上作出何种变化，均属于本实用新型的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种净水机，包括依次设置在净水机水路上的进水装置（1）、初级过滤装置、水增压装置（7）以及次级过滤装置，次级过滤装置的出口分别连接用于输送净水的分水路A（17）和用于输送浓水的分水路B（18），其特征在于，过滤器的上游或下游连接有流量调控装置（11）；初级过滤装置包括与进水装置相连的超滤膜过滤装置（2），以及与超滤膜过滤装置出水口连接的烧结炭过滤装置（6）；烧结碳过滤装置为一个或多个并联布置。

2.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于，分水路A上连接有TDS值检测装置（16），净水机的主控装置根据TDS值检测装置检测的数值控制流量调控装置调节流量。

3.根据权利要求2所述的净水机，其特征在于，超滤膜过滤装置上开有冲洗口，冲洗口与自来水管路（3）相连。

4.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于，分水路B分为分水路B一（23）、分水路B二（20）以及分水路B三（21），分水路B一引导浓水循环回初级过滤装置，分水路B二直接将浓水排出，分水路B三上连接有冲洗阀（22）。

5.根据权利要求4所述的净水机，其特征在于，次级过滤装置的上游连接有TDS值检测装置，净水机的主控装置根据该TDS值检测装置检测的数值控制分水路B一和分水路B二的导通与关闭。

6.根据权利要求4所述的净水机，其特征在于，分水路B一上连接有单向阀（12），单向阀在分水路B一到初级过滤装置方向上导通。

7.根据权利要求2所述的净水机，其特征在于，分水路A上设有分水路C（27），分水路C将不适合饮用的过滤水循环至分水路B。

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