CN208362021U - 一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机，该控制系统包括制水压力开关、出水压力开关、进水阀、冲洗阀、排水阀、三极管、继电器、第一电阻、第二电阻、电容和第一二极管；该无泵膜净水机包括膜处理器、出水阀、节流阀、压水式储水罐、第一单向阀和第二单向阀和电气控制系统。与现有技术比较，本实用新型提供的一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机，水电联合控制系统中只有两个压力开关，用到的压力检测件很少，通过简单的普通电路就能够实现自动控制，使净水机在制水、冲洗和待机三种工况之间自动切换，成本低，可靠性高。同时，具有该水电联合控制系统的无泵膜净水机具有故障率低、成本低、噪音低的优点。

Description

一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机

技术领域

本实用新型涉及制水设备技术领域，具体涉及一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机。

背景技术

家用反渗透净水机的应用业已日益普及，绝大部分机型都设有水泵，设置水泵的目的是弥补自来水压力不足，即为水流穿过反渗透膜提供动力。但是，在一些水压较高的场合，机器承受的水压将是自来水压力和水泵产生的压力之和，这将会导致压力过高造成机器漏水。所以，为了防止机器因水压过高造成漏水，又在机器内设置减压阀，将过高的水压先降下来，然后再开启水泵将水压提升上去。很显然，这样的设计浪费是很大的。

另一类反渗透净水机不设置水泵，业内称为无泵反渗透净水机，现有产品中，一般采用水压为动力进行自动控制，但是，由水压控制的阀门在断水时的密封性不易做到可靠，故采用现有技术的产品中，长时间漏水的机器时有出现。

而采用电力自动控制的方案设计时比较灵活，也便于给机器增设日益普及的无线通讯功能，使其融入物联网中，并且采用电力控制的电磁阀在业内应用很普遍，其密封的可靠性高，故有必要对采用水压为动力进行自动控制的无泵反渗透净水机进行改进。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，

一方面提供一种水电联合控制系统，该控制系统包括：制水压力开关、出水压力开关、进水阀、冲洗阀、排水阀、三极管、继电器、第一电阻、第二电阻、电容和第一二极管；所述三极管的集电极连接继电器线包的一个电极，其发射极连接电源的负极，其基极分两路，一路分别经所述电容和所述第一电阻与电源的负极连接，另一路经所述第二电阻连接所述出水压力开关的高水压导通极；所述冲洗阀的一个电极和所述排水阀的一个电极均连接电源的负极，所述冲洗阀和所述排水阀的另一个电极均分别连接所述第一二极管的正极和继电器常开触点与继电器常闭触点的公共端，继电器常开触点的另一端连接所述出水压力开关的低水压导通极，继电器常闭触点的另一端连接所述制水压力开关的高水压导通极；所述制水压力开关和所述出水压力开关的公共极均连接到电源的正极；继电器线包的另一个电极连接到电源的正极；所述进水阀的一个电极连接到电源的负极，其另一个电极分别连接到所述制水压力开关的低水压导通极和所述第一二极管的负极。

较佳的，所述制水压力开关和出水压力开关是水压控制电路通断的电气开关，所述压力是指水的压力，业内称之为高压开关和低压开关的器件指的就是这类电气开关，其安装位置在管路系统中，其上的电气部分设有公共极、低水压导通端和高水压导通端，各电极通过导线连接到电气控制线路板；所述压水式储水罐内部设有净水腔和浓水腔，两腔之间用柔性隔膜分隔；所述出水阀是电磁阀，或者是手动阀(例如手动的机械式出水龙头)。

较佳的，该水电联合控制系统还包括与所述进水阀并联的第二二极管，与所述排水阀或者冲洗阀并联的第三二极管，以及与所述继电器线包并联的第四二极管。

较佳的，所述制水压力开关的高水压导通端导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。

较佳的，所述出水压力开关的高水压导通端导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。

较佳的，所述进水阀、冲洗阀和排水阀均为电磁阀。

较佳的，所述排水阀是常开电磁阀，所述进水阀和冲洗阀是常闭电磁阀。

又一方面提供一种无泵膜净水机，其包括膜处理器、出水阀、节流阀、压水式储水罐、第一单向阀和第二单向阀，其还包括所述的水电联合控制系统，所述进水阀出口导通所述膜处理器的进口，所述膜处理器的出口经所述第一单向阀后再分别导通所述压水式储水罐的净水腔和所述第二单向阀，所述制水压力开关内的水腔导通所述压水式储水罐的净水腔或者所述第一单向阀的出口，所述第二单向阀的出口导通所述出水阀，所述出水压力开关内的水腔导通所述第二单向阀的出口或者所述出水阀的进口；所述膜处理器的浓水口分别导通所述冲洗阀的进口和所述节流阀的进口，所述冲洗阀的出口和节流阀的出口均分别导通所述压水式储水罐的浓水腔和所述排水阀的进口，所述排水阀的出口放空。

较佳的，所述膜处理器内的膜是反渗透膜，或者是纳滤膜。

较佳的，该无泵膜净水机还包括设置在所述膜处理器的进水管路中的预处理滤芯。

较佳的，该无泵膜净水机还包括设置在所述压水式储水罐的净水腔的出水管路中的后处理滤芯。

与现有技术比较，本实用新型提供的一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机，水电联合控制系统中只有两个压力开关，用到的压力检测件很少，通过简单的普通电路就能够实现自动控制，使净水机在制水、冲洗和待机三种工况之间自动切换，成本低，可靠性高。同时，具有该水电联合控制系统的无泵膜净水机具有故障率低、成本低、噪音低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型的一种水电联合控制系统的电路结构示意图；

图2是本实用新型的又一种水电联合控制系统的电路结构示意图；

图3是本实用新型一种无泵膜净水机的结构示意图；

图4是本实用新型的又一种无泵膜净水机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，为本实用新型提供的一种水电联合控制系统的电路结构示意图，该水电联合控制系统包括：制水压力开关12、出水压力开关11、进水阀1、冲洗阀2、排水阀3、三极管7、继电器9、第一电阻6、第二电阻10、电容5和第一二极管13。进水阀1、冲洗阀2和排水阀3均为电磁阀，其中排水阀3是常开电磁阀，进水阀1和冲洗阀2是常闭电磁阀。三极管7的集电极连接继电器9线包的一个电极，三极管7的发射极连接电源的负极，三极管7的基极分两路，一路分别经电容5和第一电阻6与电源的负极连接，另一路经第二电阻10连接出水压力开关11的高水压导通极。冲洗阀2的一个电极和排水阀3的一个电极均连接电源的负极，冲洗阀2和排水阀3的另一个电极均分别连接第一二极管13的正极和继电器常开触点91与常闭触点92的公共端，继电器常开触点91的另一端连接出水压力开关11的低水压导通极，继电器常闭触点92的另一端连接制水压力开关12的高水压导通极。制水压力开关12和出水压力开关11的公共极均连接到电源的正极。继电器线包的另一个电极连接到电源的正极。进水阀1的一个电极连接到电源的负极，其另一个电极分别连接到制水压力开关12的低水压导通极和第一二极管13的负极。制水压力开关的高水压导通极导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。出水压力开关的高水压导通极导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。

实施例二

如图2所示，为本实用新型提供的又一种水电联合控制系统的电路结构示意图，本实施例的水电联合控制系统与实施例一不同之处在于：本本实施例的水电联合控制系统还包括：第二二极管14、第三二极管4和第四二极管8。第二二极管14与进水阀1并联，第二二极管14的负极与第一二极管13的负极连接，其正极与电源负极连接，作为进水阀1的保护电路。第三二极管4与排水阀3(或者冲洗阀2)并联，第三二极管4的负极与第一二极管13的正极连接，其正极与电源负极连接，作为排水阀3(或者冲洗阀2)的保护电路。第四二极管8与继电器9的线包并联，第四二极管8的负极与电源正极连接，其正极与三级管7的集电极连接，作为三极管7的保护电路。由于采用了保护电路，使得本实施例的水电联合控制系统运行时更安全稳定。

实施例三

如图3所示，为本实用新型提供的一种无泵膜净水机的结构示意图，该无泵膜净水机包括：膜处理器17、进水阀1、冲洗阀2、排水阀3、出水阀20、制水压力开关12、出水压力开关11、节流阀15、压水式储水罐22、第一单向阀18和第二单向阀21。进水阀1进口联通水源口23，进水阀1出口导通膜处理器17进口，膜处理器17出口经第一单向阀18后再分别导通压水式储水罐22的净水腔221和第二单向阀21，制水压力开关12内的水腔导通压水式储水罐22的净水腔221或者第一单向阀18的出口，第二单向阀21的出口导通出水阀20，出水压力开关11内的水腔导通第二单向阀21的出口或者出水阀20的进口；膜处理器17的浓水口分别导通冲洗阀2的进口和节流阀15的进口，冲洗阀2的出口和节流阀15的出口均分别导通压水式储水罐22的浓水腔222和排水阀3的进口，排水阀3的出口放空。制水压力开关12和出水压力开关11是水压控制通断的电气开关，其均设有公共极、低水压导通极和高水压导通极。压水式储水罐22内部设有净水腔221和浓水腔222，两腔之间用柔性隔膜分隔。出水阀是电磁阀，或者是手动阀(例如手动的机械式出水龙头)。膜处理器17内的膜是反渗透膜，或者是纳滤膜。

本实施例的净水机制水时，进水阀1开启，冲洗阀2关闭，排水阀3开启；净水机出水时，进水阀1开启，冲洗阀2开启，出水阀20开启，排水阀3关闭；净水机待机时进水阀1关闭，出水阀20关闭。进水阀1、冲洗阀2和排水阀3的通断，由制水压力开关12和出水压力开关11处探测到的压力信号控制，具体控制要求如下：

1.制水压力开关12探测到低压，出水压力开关11探测到高压，则进水阀1开启，冲洗阀2关闭，排水阀3开启，此为正常制水状态。

2.制水压力开关12和出水压力开关11均探测到高压，则进水阀1关闭，排水阀3开启，此为待机状态。

3.制水压力开关12探测到高压，出水压力开关11探测到低压，则进水阀1开启，冲洗阀2开启，排水阀3关闭，出水阀20开启，此为出水/冲洗状态。

4.制水压力开关12和出水压力开关11均探测到低压，则进水阀1开启，冲洗阀2关闭，排水阀3开启，此为压水式储水罐22内储存的净水已经放完，出水阀20未及时关闭导致出水压力开关11处的压力维持在低压，此为非正常制水状态。

上述控制要求通过实施例一的水电联合控制系统来实现，如图1所示，该水电联合控制系统包括：所述进水阀1、所述冲洗阀2、所述排水阀3、所述制水压力开关12和所述出水压力开关11；该水电联合控制系统还包括：三极管7、继电器9、第一电阻6、第二电阻10、电容5和第一二极管13。进水阀1、冲洗阀2和排水阀3均为电磁阀，其中排水阀3是常开电磁阀，进水阀1和冲洗阀2是常闭电磁阀。三极管7的集电极连接继电器9线包的一个电极，三极管7的发射极连接电源的负极，三极管7的基极分两路，一路分别经电容5和第一电阻6与电源的负极连接，另一路经第二电阻10连接出水压力开关11的高水压导通极。冲洗阀2的一个电极和排水阀3的一个电极均连接电源的负极，冲洗阀2和排水阀3的另一个电极均分别连接第一二极管13的正极和继电器触点的公共端，继电器常开触点91的另一端连接出水压力开关11的低水压导通极，继电器常闭触点92的另一端连接制水压力开关12的高水压导通极。制水压力开关12和出水压力开关11的公共极均连接到电源的正极。继电器线包的另一个电极连接到电源的正极。进水阀1的一个电极连接到电源的负极，其另一个电极连接到制水压力开关12的低水压导通极。另外，上述控制要求还可以采用包括单片机在内的控制电路和与之配套的控制程序予以实现。制水压力开关的高水压导通极导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。出水压力开关的高水压导通极导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。

配备所述水电联合控制系统的无泵膜净水机在安装完毕后，出水阀20处于关闭状态，首次运行时，在接通水源电源后，压水式储水罐22和管路系统内部均为低压，故制水压力开关12和出水压力开关11均接通低水压导通极，使连接三极管7基极的第一电阻6和第二电阻10均无电流，基极与发射极之间无电位差，三极管7处于截止状态，继电器9的线包无电，继电器常开触点91保持断开，继电器常闭触点92保持闭合。于是，进水阀1通电开启，冲洗阀2无电处于关闭状态，排水阀3无电处于开启状态，来自水源的压力水流入膜处理器17，从膜处理器17浓水口流出的浓水依次流经节流阀15和排水阀3后放空，从膜处理器17出水口流出的净水经第一单向阀18流向压水式储水罐22的净水腔221储存，同时，浓水腔222中的空气被压往排水阀3后放空。

随着制水过程的进行，压水式储水罐22内净水腔221中的净水越来越多，逐渐将浓水腔222的容积压缩到零后，再继续制水则净水腔221容积不会增加，净水腔221内压力就会上升，当压力上升到设定值后，制水压力开关12断开低压导通极，接通高压导通极，使电源通过继电器常闭触点92加在冲洗阀2和排水阀3上，同时通过第一二极管13继续给进水阀1通电，于是，进水阀1继续通电开启，冲洗阀2得电开启，排水阀3得电关闭，水源水通过膜处理器17的原水侧快速从浓水口经冲洗阀2流向压水式储水罐22的浓水腔222，使浓水腔222压力迅速上升，该压力通过柔性隔膜传到净水腔221，使净水腔221压力也迅速上升，于是制水压力开关12和出水压力开关11处的水压均迅速上升。这时，制水压力开关12和出水压力开关11均接通高压导通极，于是，接通第一电阻6和第二电阻10的电源，随之电容5被充电，三极管7的基极和发射极获得电位差，三极管7导通，继电器9线包得电，继电器常开触点91闭合，继电器常闭触点92断开，使进水阀1失电关闭、冲洗阀2失电关闭和排水阀3失电开启，净水机暂时处于待机状态。这时，压水式储水罐22浓水腔222中的水会自由流向排水阀3，使其内部压力下降，一方面导致制水压力开关12处压力降低，断开其高水压导通端，接通其低水压导通端，使进水阀1得电开启；另一方面在第二单向阀21的作用下，出水压力开关11处的压力不会降低，使其维持接通高压导通端和断开低压导通端，使冲洗阀2断电关闭和排水阀3断电开启，这时，净水机处于制水状态。随着制水过程的进行，一段时间后，压水式储水罐22的净水腔221中逐渐水满，再次使净水腔221内压力上升，导致制水压力开关12接通高压极，净水机处于待机状态。这时压水式储水罐22内浓水腔222容积为零，虽然浓水腔222经开启状态的排水阀3导通大气，能够将浓水腔222内的压力降低到零，因柔性隔膜的密封作用，却不能使净水腔221的压力下降，故净水机能够稳定地处于待机状态。

用户如果开启出水阀20取水，则出水压力开关11处的压力会降低到很低，接近于零，使出水压力开关11断开高压接通端，接通低压导通端。于是第一电阻6和第二电阻10的电源被断开，但是，电容5的电量处于充满状态，其放电需要一段时间，故三极管7在短时间内仍然处于导通状态，使继电器常开触点91在短时间内处于关闭状态。于是，冲洗阀2得电开启，排水阀3得电关闭，进水阀1经第一二极管13给电后也开启，使压力水源快速依次经膜原水侧和冲洗阀2流入压水式储水罐22的浓水腔222，使浓水腔222压力上升，随之净水腔221的压力也上升，于是净水腔221中的净水被压向出水阀20供用户取用，同时净水腔221的压力上升后使制水压力开关12接通高水压导通极和断开低水压导通极，于是，在电容5放电完毕三极管7截止导致继电器9线包失电后，继电器常闭触点92恢复闭合，进水阀1、冲洗阀2和排水阀3的电源正极就切换到通过制水压力开关12的高水压导通极和继电器常闭触点92来接通，使进水阀1、冲洗阀2和排水阀3继续得电维持正常的出水过程。

用户取水完毕，关闭出水阀20，则会导致出水压力开关11处的水压瞬时上升，使出水压力开关11断开低压导通端，接通高压导通端，于是第一电阻6和第二电阻10得电，立即给电容5充电，使三极管7基极电位上升，三极管7导通，继电器9线包得电，继电器常闭触点92断开，继电器常开触点91闭合，这样进水阀1、冲洗阀2和排水阀3全部失电，进水阀1关闭，冲洗阀2关闭，排水阀3开启，机器暂时处于待机状态。这时，压水式储水罐22浓水腔222中的水会自由流向排水阀20，使其内部压力下降，一方面导致制水压力开关12处压力降低，断开其高水压导通端，接通其低水压导通端，使进水阀1得电开启；另一方面在第二单向阀21的作用下，出水压力开关11处的压力不会降低，使其维持接通高压导通端和断开低压导通端，使出水阀20断电关闭和排水阀3断电开启，这时，净水机处于制水状态。随着制水过程的进行，一段时间后，压水式储水罐22的净水腔221中逐渐水满，再次使净水腔221内压力上升，导致制水压力开关12接通高水压导通极，净水机处于待机状态。这时压水式储水罐22内浓水腔222容积为零，虽然浓水腔222经开启状态的排水阀3导通大气，能够将浓水腔222内的压力降低到零，因柔性隔膜的密封作用，却不能使净水腔221的压力下降，故净水机能够稳定地处于待机状态。

净水机就如上所述地在制水、出水和待机三种状态中自动地进行切换，其中，用户取水时，出水流量很大，该净水出水流量与流经膜处理器原水侧的原水或者浓水的流量的大小是相等的，就是说，用户取水时就是对膜进行大流量冲洗。

实施例四

本实施例的无泵膜净水机与实施例三的无泵膜净水机不同之处在于：本实施例的无泵膜净水机的水电联合控制系统还包括：第二二极管14、第三二极管4和第四二极管8。第二二极管14与进水阀1并联，第二二极管14的负极与第一二极管13的负极连接，其正极与电源负极连接，作为进水阀1的保护电路。第三二极管4与排水阀3(或者冲洗阀2)并联，第三二极管4的负极与第一二极管13的正极连接，其正极与电源负极连接，作为排水阀3(或者冲洗阀2)的保护电路。第四二极管8与继电器9的线包并联，第四二极管8的负极与电源正极连接，其正极与三级管7的集电极连接，作为三极管7的保护电路。由于对水电联合控制系统采取的保护电路，故本实施例的无泵膜净水机运行更安全稳定。

实施例五

如图4所示，为本实用新型提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图，本实施例的无泵膜净水机与实施例三的无泵膜净水机不同之处在于：本实施例的无泵膜净水机还包括：预处理滤芯16和后处理滤芯19，预处理滤芯16设置在膜处理器17的进水管路中，原水经预处理滤芯16处理后再流入膜处理器17进行深度处理。后处理滤芯19设置在压水式储水罐22净水腔221的出水管路中，压水式储水罐22中的净水在流向出水阀20前需经后处理滤芯19进一步处理，以便改善口感后再向用户提供。

本实用新型提供的一种水电联合控制系统及具有该系统的无泵膜净水机，水电联合控制系统中只有两个压力开关，用到的压力检测件很少，通过简单的普通电路就能够实现自动控制，使净水机在制水、冲洗和待机三种工况之间自动切换，成本低，可靠性高。同时，具有该水电联合控制系统的无泵膜净水机具有故障率低、成本低、噪音低的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水电联合控制系统，其特征在于，其包括：制水压力开关、出水压力开关、进水阀、冲洗阀、排水阀、三极管、继电器、第一电阻、第二电阻、电容和第一二极管；所述三极管的集电极连接继电器线包的一个电极，其发射极连接电源的负极，其基极分两路，一路分别经所述电容和所述第一电阻与电源的负极连接，另一路经所述第二电阻连接所述出水压力开关的高水压导通极；所述冲洗阀的一个电极和所述排水阀的一个电极均连接电源的负极，所述冲洗阀和所述排水阀的另一个电极均分别连接所述第一二极管的正极和继电器常开触点与常闭触点的公共端，继电器常开触点的另一端连接所述出水压力开关的低水压导通极，继电器常闭触点的另一端连接所述制水压力开关的高水压导通极；所述制水压力开关和所述出水压力开关的公共极均连接到电源的正极；继电器线包的另一个电极连接到电源的正极；所述进水阀的一个电极连接到电源的负极，其另一个电极分别连接到所述制水压力开关的低水压导通极和所述第一二极管的负极。

2.根据权利要求1所述的一种水电联合控制系统，其特征在于，其还包括与所述进水阀并联的第二二极管，与所述排水阀或者冲洗阀并联的第三二极管，以及与所述继电器线包并联的第四二极管。

3.根据权利要求1所述的一种水电联合控制系统，其特征在于，所述制水压力开关的高水压导通极导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。

4.根据权利要求1所述的一种水电联合控制系统，其特征在于，所述出水压力开关的高水压导通极导通时的水压力为0.015MPa～0.050MPa。

5.根据权利要求1所述的一种水电联合控制系统，其特征在于，所述进水阀、冲洗阀和排水阀均为电磁阀。

6.根据权利要求5所述的一种水电联合控制系统，其特征在于，所述排水阀是常开电磁阀，所述进水阀和冲洗阀是常闭电磁阀。

7.一种无泵膜净水机，其包括膜处理器、出水阀、节流阀、压水式储水罐、第一单向阀和第二单向阀，其特征在于，其还包括如权利要求1-6中任一所述的水电联合控制系统，所述进水阀出口连通所述膜处理器的进口，所述膜处理器的出口经所述第一单向阀后再分别连通所述压水式储水罐的净水腔和所述第二单向阀，所述制水压力开关内的水腔连通所述压水式储水罐的净水腔或者所述第一单向阀的出口，所述第二单向阀的出口连通所述出水阀，所述出水压力开关内的水腔连通所述第二单向阀的出口或者所述出水阀的进口；所述膜处理器的浓水口分别连通所述冲洗阀的进口和所述节流阀的进口，所述冲洗阀的出口和节流阀的出口均分别连通所述压水式储水罐的浓水腔和所述排水阀的进口，所述排水阀的出口放空。

8.根据权利要求7所述的一种无泵膜净水机，其特征在于，所述膜处理器内的膜是反渗透膜，或者是纳滤膜。

9.根据权利要求7所述的一种无泵膜净水机，其特征在于，其还包括设置在所述膜处理器的进水管路中的预处理滤芯。

10.根据权利要求9所述的一种无泵膜净水机，其特征在于，其还包括设置在所述压水式储水罐的净水腔的出水管路中的后处理滤芯。