CN207957942U - 一种净水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种净水系统。该净水系统包括过滤装置，过滤装置包括滤材，过滤装置具有进水口、浓水出口和净水出口，浓水出口连接有浓水排放单元，浓水排放单元包括第一排水支路和回水支路，回水支路的出口端与过滤装置的进水口连通，第一排水支路和回水支路构造为，第一排水支路具有第一流通状态，回水支路具有第二流通状态，第一排水支路处于第一流通状态时的流通截面积小于回水支路处于第二流通状态时的流通截面积。本实用新型提供的净水系统将第一排水支路处于第一流通状态时的流通截面积设置为小于回水支路处于第二流通状态时的流通截面积，使得净水系统在运行脉冲回流制水模式时减小过滤膜的膜前压力波动，从而提高系统的稳定性。

Description

一种净水系统

技术领域

本实用新型涉及净水领域，特别是一种净水系统。

背景技术

传统净水系统的反渗透膜过滤装置的浓水出口直接连接排污管路，存在着回收率低，浓水排放量多的缺点。为提高净水系统的回收率，现有技术中对传统净水系统进行了结构上的改进，在反渗透膜过滤装置的浓水出口处连接一个排污管路和一个回水管路，排污管路进行浓水的排放，回水管路将浓水引入反渗透膜过滤装置的进水口进行再利用，通过交替打开排污管路和回水管路的方式使得部分浓水能够被引入反渗透膜过滤装置进行过滤，从而提高了净水系统的回收率。但现有的排污管路和回水管路共用一个废水比，导致排污管路打开和回水管路打开两种状态下的膜前压力存在差异，使得膜前存在很大的压力波动，且波动频繁，严重缩减了反渗透膜的使用寿命，且影响系统的稳定性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一是提供一种能够减小过滤装置的膜前压力波动，提高系统稳定性的净水系统。

为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种净水系统，包括过滤装置，所述过滤装置包括滤材，所述过滤装置具有进水口、浓水出口和净水出口，所述浓水出口连接有浓水排放单元，所述浓水排放单元包括第一排水支路和回水支路，所述回水支路的出口端与所述过滤装置的进水口连接，所述第一排水支路和所述回水支路构造为，所述第一排水支路具有第一流通状态，所述回水支路具有第二流通状态，所述第一排水支路处于第一流通状态时的流通截面积小于所述回水支路处于第二流通状态时的流通截面积。

优选地，所述第一排水支路上设置有第一节流装置，所述回水支路上设置有第二节流装置，所述第一排水支路处于第一流通状态时所述第一节流装置的节流程度大于所述回水支路处于第二流通状态时第二节流装置的节流程度。

优选地，所述第一节流装置和所述第二节流装置构造为，所述第一排水支路处于第一流通状态、所述回水支路截止时所述第一排水支路的流量与所述第一排水支路截止、所述回水支路处于第二流通状态时所述回水支路的流量之差在。。。范围内。

优选地，所述第一节流装置为第一废水比；

和/或，

所述第二节流装置为第二废水比。

优选地，所述第一排水支路上设置有第一开关装置，所述第一开关装置用于控制所述第一排水支路在第一流通状态和截止状态之前切换；

和/或，

所述回水支路上设置有第二开关装置，所述第二开关装置用于控制所述回水支路在第二流通状态和截止状态之间切换，或者所述回水支路上设置有仅允许所述回水支路内的水流向所述过滤装置的进水口方向流动的单向装置。

优选地，所述浓水排放单元还包括第二排水支路，所述第二排水支路具有全开状态和节流状态。

优选地，所述第二排水支路上设置有废水比电磁阀，所述废水比电磁阀构造为通电全开，断电节流；

或者，

所述第二排水支路上并联设置有第三节流装置和第三开关装置。

优选地，所述第三节流装置为第三废水比；和/或，

所述第三开关装置为电磁开关阀。

本实用新型提供的净水系统将第一排水支路处于第一流通状态时的流通截面积设置为小于回水支路处于第二流通状态时的流通截面积，使得净水系统在运行脉冲回流制水模式时减小过滤膜的膜前压力波动，从而提高系统的稳定性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型具体实施方式提供的净水系统的示意图之一；

图2示出本实用新型具体实施方式提供的净水系统的示意图之二。

图中，101、减压阀；102、低压开关；103、进水阀；104、稳压泵；105、水质检测装置；106、第二逆止阀；200、预处理单元；201、第一预处理滤芯；202、第二预处理滤芯；300、反渗透膜过滤装置；400、浓水排放单元；411、第一排水支路；412、冲洗电磁阀；413、第一废水比；421、回水支路；422、第一逆止阀；423、第二废水比；441、第二排水支路；442、废水比电磁阀；443、电磁阀；444、第三废水比；500、出水单元；511、压力桶管道；512、压力桶；513、高压开关；521、纯水管道；522、鹅颈水龙头；523、后处理单元。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请提供了一种净水系统，典型地，如图1所示，包括经管路依次连接预处理单元200、过滤装置、浓水排放单元400以及出水单元500。预处理单元200经减压阀101连接原水进口，原水经减压阀101减压后进入预处理单元200进行预处理，然后经过滤装置进行过滤，过滤后的净水进入出水单元500，浓水进入浓水排放单元400。其中，预处理单元200例如包括PP棉滤芯、活性炭滤芯和/或超滤膜滤芯，优选包括第一预处理滤芯201和第二预处理滤芯202，第一预处理滤芯201为PP棉滤芯，第二预处理滤芯202为活性炭滤芯。预处理单元200依次经低压开关102、进水阀103和稳压泵104与过滤装置连接。过滤装置例如可以为反渗透膜过滤装置300，当然，可以理解的是，反渗透膜过滤装置300也可以由其他具有过滤功能的结构替代。反渗透膜过滤装置300具有进水口、浓水出口和净水出口，其中，进水口与稳压泵104连接，净水出口连接出水单元500，出水单元优选包括两条支路，一条为压力桶管道511，压力桶管道511的末端连接压力桶512，压力桶管道511上优选设置有高压开关513；另一条为纯水管道521，纯水管道521的末端连接鹅颈水龙头522，纯水管道521上优选设置有后处理单元523，后处理单元523例如可以为复合滤芯(例如碳棒+超滤膜)或者后置活性炭滤芯，经反渗透膜过滤装置300处理后的净水可经压力桶管道511进入压力桶512中储存，也可经纯水管道521以及鹅颈水龙头522流出供用户使用。在其他的实施例中，也可以省去压力桶512。

浓水出口连接浓水排放单元400，浓水排放单元400包括第一排水支路411和回水支路421。其中，第一排水支路411用于排出废水。回水支路421的出口端与反渗透膜过滤装置300的进水口连接，用于将浓水引回反渗透膜过滤装置300进行再次过滤，优选地，回水支路421的出口端接入稳压泵104的上游侧管路，从而保证进入反渗透膜过滤装置300的水压稳定。优选地，在净水系统进行正常制水的过程中，可控制第一排水支路411和回水支路421交替地流通和截止，即第一排水支路411流通时，回水支路421截止，第一排水支路411截止时，回水支路421流通，具体地，净水系统脉冲回流制水模式，在脉冲回流制水模式下，净水系统在排污的第一状态和回流的第二状态之间交替运行，在第一状态下，第一排水支路411处于第一流通状态，回水支路421截止，在第二状态下，第一排水支路411截止，回水支路421处于第二流通状态，如此，使得部分浓水能够被重新利用，以提高净水系统的回收率。可以理解的是，第一排水支路411以及回水支路421也可以有其他的流通状态，在其他流通状态下的流通截面积在本申请中不做限定。

申请人发现，当第一排水支路411的流通截面积与回水支路421的流通截面积即节流程度相等时，第一状态下过滤装置的滤材进水侧压力小于第二状态下过滤装置的滤材进水侧压力，在第一状态和第二状态交替运行的情况下，滤材进水侧会产生频繁且较大的压力波动，为减小过滤装置的滤材的进水侧压力波动，例如当过滤装置为反渗透膜过滤装置300时，其滤材为反渗透膜，为减小反渗透膜的膜前压力，将第一排水支路411处于第一流通状态时的流通截面积小于回水支路421处于第二流通状态时的流通截面积，即，当第一排水支路411处于第一流通状态时，增大第一排水支路411的节流程度，以在常规净水系统的基础上增大膜前压力，而当回水支路421处于第二流通状态时，减小回水支路421的节流程度，以在常规净水系统的基础上减小膜前压力，从而使得第一状态下的膜前压力和第二状态下的膜前压力趋于相等，优选地，第一排水支路411处于第一流通状态时的流量Q1与回水支路421处于第二流通状态时的流量Q2的差值在10至30ml范围内，从而使得滤材的进水侧压力波动能够始终维持在预定范围内，此处的压力波动即指的是压力最大值与压力最小值之差，经测试，通过对其流量的限制，能够将滤材的进水侧压力波动维持在5psi以内。

限定第一排水支路411和回水支路421流通时的流通截面积的方式有多种，例如，在一个实施例中，在第一排水支路411和回水支路421上设置流量调节阀，通过调节流量调节阀的开度来调节各支路的流通截面积，例如，第一排水支路411处于第一流通状态时设置在第一排水支路411上的流量调节阀的开度为第一开度，回水支路421处于第二流通状态时设置在回水支路421上的流量调节阀的开度为第二开度，第一开度小于第二开度。在另一个实施例中，在第一排水支路411和回水支路421上设置节流程度不同的节流装置，第一排水支路411上的节流装置的节流程度较大，回水支路421上的节流装置的节流程度较小。第一排水支路411上的节流装置例如为如图1中所示的第一废水比413，回水支路421上的节流装置例如为如图1中所示的第二废水比423，在相同水压条件下，经过第一废水比413的水流量小于经过第二废水比423的水流量，也即第一废水比413的节流程度大于第二废水比423的节流程度。

为方便控制第一排水支路411以及回水支路421的流通和截止，优选地，在第一排水支路411上设置有第一开关装置，回水支路421上设置有第二开关装置。第一开关装置和第二开关装置可以为任意能够控制第一排水支路411和回水支路421的流通/截止状态的结构。在一个实施例中，第一开关装置和第二开关装置均为电磁阀，通过电磁阀的开关控制相应支路的开关。在另一个实施例中，如图1所示，第一开关装置为冲洗电磁阀412，冲洗电磁阀412优选构造为通电全开，断电关闭，第二开关装置由单向装置替代，单向装置设置为仅允许回水支路421内的水流向回水方向流动，回水方向即由反渗透膜过滤装置300的浓水出口向进水口方向流动，单向装置例如为如图1中所示的第一逆止阀422。如此，当冲洗电磁阀412通电全开时，由于第一排水支路411的出口直接与大气相通，在压力差作用下，浓水会由第一排水支路411排出，而回水支路421截止；当冲洗电磁阀412断电时处于关闭状态，此时浓水不会由第一排水支路411排出，而是经回水支路421进行回水。

进一步优选地，浓水排放单元400还包括第二排水支路441，第二排水支路441具有全开状态和节流状态，例如，系统在脉冲回流制水模式下，第二排水支路441处于节流状态，能够持续进行排废，每间隔一段时间(例如一个小时)切换至全开状态一定的时间(即运行冲洗模式)，从而对反渗透膜过滤装置300的反渗透膜进行全面的冲洗，如此，通过第二排水支路441能够持续排出废水，从而保持对反渗透膜过滤装置300中的反渗透膜的冲洗，避免反渗透膜结垢。优选地，在净水系统开启时，可首先运行冲洗模式，即将第二排水支路441切换到全开状态，冲洗一段时间后再进行制水。

第二排水支路441能够在节流状态和全开状态之间切换的实现方式例如可以是，在第二排水支路441上设置废水比电磁阀442，废水比电磁阀442设置为通电全开，断电节流。在替代的实施例中，如图2所示，在第二排水支路441上并联设置第三节流装置和第三开关装置，当第三开关装置打开时，浓水从第三开关装置处流过，第二排水支路441处于全开状态，第三开关装置关闭时，浓水从第三节流装置处流过，第二排水支路441处于节流状态。第三开关装置例如为如图2中所示的电磁阀443，第三节流装置例如为如图2中所示的第三废水比444。进一步优选地，第二排水支路441和第一排水支路411汇入总排水管路中。

上述对各个电磁阀的控制可由控制单元来实现，控制单元的具体结构不限，能够实现上述的控制功能即可，例如可以为单片机、控制芯片等。

进一步优选地，净水系统还包括用于检测原水或反渗透膜过滤装置300排出的浓水的TDS值的水质检测装置105，从而可根据检测的TDS值对浓水排放单元400进行控制(后面有具体介绍)。水质检测装置105的设置位置不限，优选如图1所示，设置在低压开关102与进水阀103之间。

进一步优选地，在反渗透膜过滤装置300的净水出口与出水单元500之间设置有第二逆止阀106，第二逆止阀106限制水从出水单元500向净水出口方向流动，进一步提高系统运行的可靠性。

进一步地，该净水系统在第一状态时，第一排水支路411处于第一流通状态，优选能够进行定量排水，回水支路421截止，具体到图1所示的实施例中，冲洗电磁阀412通电，废水比电磁阀442断电，由于水通过第一排水支路411和第二排水支路441排出，在水压的作用下，浓水不会经回水支路421向反渗透膜过滤装置300的进水口流动，相当于回水支路421截止。在第二状态时，回水支路421处于第二流通状态，优选能够进行定量回水，第一排水支路411截止，具体到图1所示的实施例中，冲洗电磁阀412断电，废水比电磁阀442断电，由于水仅能够通过第二排水支路441排出，在水压的作用下，一部分水会经回水支路421流回反渗透膜过滤装置300中进行再次过滤。优选地，控制净水系统在第一状态和第二状态之间交替运行，一方面，能够对反渗透膜形成脉冲式的冲洗，使得反渗透膜表面的水质环境不断发生变化，从而扰乱反渗透膜结垢，另一方面，交替运行能够保持系统内压力的相对稳定，从而保证系统性能的可靠性。优选地，当净水系统进入脉冲回流制水模式时首先在第一状态下运行。

进一步地，由于第一状态下的回收率较低，而第二状态下的回收率较高，因此，可通过控制第一状态和第二状态的持续时间即可对净水系统的整体回收率进行精确的调节，并可实现无级调节且调节范围广，从而适应不同水质的需求。

具体地，通过控制第一状态下的持续时间a和第二状态下的持续时间b来调节综合回收率，具体到如图1所示的实施例中，时间a为冲洗电磁阀412通电的时间，时间b为冲洗电磁阀412断电的时间。优选地，时间b与时间a的比值b/a随检测的TDS值增大而减小，即，TDS值越大，说明水质越差，则控制第一状态的持续时间增加，以避免反渗透膜结垢。在一个具体的实施例中，控制方法如下：

当原水TDS＜xppm时，冲洗电磁阀412通电a1秒、断电b1秒；

当xppm＜原水TDS＜yppm时，冲洗电磁阀412通电a2秒、断电b2秒；

当原水TDS＞yppm时，冲洗电磁阀412通电a3秒、断电b3秒

其中x，y＞0且x＜y，b1/a1＞b2/a2＞b3/a3。

本申请提供的净水系统及其控制方法可广泛应用于各种净水产品中，例如净水机、饮水机等。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种净水系统，其特征在于，包括过滤装置，所述过滤装置包括滤材，所述过滤装置具有进水口、浓水出口和净水出口，所述浓水出口连接有浓水排放单元，所述浓水排放单元包括第一排水支路和回水支路，所述回水支路的出口端与所述过滤装置的进水口连通，所述第一排水支路和所述回水支路构造为，所述第一排水支路具有第一流通状态，所述回水支路具有第二流通状态，所述第一排水支路处于第一流通状态时的流通截面积小于所述回水支路处于第二流通状态时的流通截面积。

2.根据权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述第一排水支路上设置有第一节流装置，所述回水支路上设置有第二节流装置，所述第一排水支路处于第一流通状态时所述第一节流装置的节流程度大于所述回水支路处于第二流通状态时第二节流装置的节流程度。

3.根据权利要求2所述的净水系统，其特征在于，所述第一节流装置和所述第二节流装置构造为，所述第一排水支路处于第一流通状态、所述回水支路截止时所述第一排水支路的流量与所述第一排水支路截止、所述回水支路处于第二流通状态时所述回水支路的流量之差在10至30ml范围内。

4.根据权利要求2所述的净水系统，其特征在于，所述第一节流装置为第一废水比；

和/或，

所述第二节流装置为第二废水比。

5.根据权利要求1所述的净水系统，其特征在于，所述第一排水支路上设置有第一开关装置，所述第一开关装置用于控制所述第一排水支路在第一流通状态和截止状态之前切换；

和/或，

所述回水支路上设置有第二开关装置，所述第二开关装置用于控制所述回水支路在第二流通状态和截止状态之间切换，或者所述回水支路上设置有仅允许所述回水支路内的水流向所述过滤装置的进水口方向流动的单向装置。

6.根据权利要求1至5之一所述的净水系统，其特征在于，所述浓水排放单元还包括第二排水支路，所述第二排水支路具有全开状态和节流状态。

7.根据权利要求6所述的净水系统，其特征在于，所述第二排水支路上设置有废水比电磁阀，所述废水比电磁阀构造为通电全开，断电节流；

或者，

所述第二排水支路上并联设置有第三节流装置和第三开关装置。

8.根据权利要求7所述的净水系统，其特征在于，所述第三节流装置为第三废水比；和/或，

所述第三开关装置为电磁开关阀。