CN209872452U - 软水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软水装置，包括离子交换器、盐腔、水泵、检测模块和控制器，所述离子交换器用于软化水，所述盐腔连通于所述离子交换器，所述水泵将盐腔内的溶液泵入所述离子交换器内，所述检测模块用于检测所述离子交换器内的材料活性，所述控制器根据检测模块的反馈信号控制所述水泵。本实用新型提供的软水装置及软水处理控制方法不仅能够监测离子交换器内所得软水的金属离子的含量，对树脂及时进行再生，而且通过将离子交换器内设置螺旋状软管，软管内装有树脂，从而增加了树脂再生的时间，从而使软水质量更好。

Description

软水装置

技术领域

本实用新型涉及水软化领域，具体涉及一种软水装置。

背景技术

随着社会进步，人们对生活的质量要求越来越高，对于我们日常生活必不可少的水的质量要求也越来越高，因此，很多家庭及企业都开始使用软水装置，目前市场上的软水装置多以离子交换树脂为媒介，配以各种规格的离子交换器、管线和控制阀及再生用盐箱组成一套完整的软化水装置，这种装置通过树脂将原水中含有的钙、镁等离子从原水中分离，从而使装置输出的水得到软化，这种装置在树脂置换了水中一定量的钙镁等的硬度离子后，将无法再软化水，此时就需要对软水装置内的树脂进行再生，也就是树脂钙污染后的还原再生法。目前市场上树脂钙污染后的还原再生法通常采用一定浓度的盐水对软水装置的离子交换器进行反冲洗再生。

现有技术中很多软水装置没有设置监控设备来监控离子交换器内金属离子的含量，而是通过使用时间或根据使用的水量来判定是否需要进行树脂再生，而且一般现有的软水装置都是通过副水箱储存溶液，每次用于交换的溶液的量是固定的，不能适应于不同地域的需求。另外，目前现有技术中离子交换器为空心体，其内部存储离子交换树脂，原水径直流过空心体的内部，此种方式原水与离子交换树脂的接触时间较短，离子交换器内树脂置换效果不好。

实用新型内容

为解决现有技术中软水装置没有设置监控设备来监控离子交换器内金属离子的含量，而是通过使用时间或根据使用的水量来判定是否需要进行树脂再生的问题，本实用新型提供一种软水装置，能够检测树脂的活性，从而及时的对树脂进行再生，使树脂再生效果更好。

本实用新型的技术方案：

一种软水装置，包括：

离子交换器，用于软化水；

盐腔，所述盐腔连通于所述离子交换器；

水泵，所述水泵将盐腔内的溶液泵入所述离子交换器内；

检测模块，用于检测所述离子交换器内的材料活性；

控制器，所述控制器根据检测模块的反馈信号控制所述水泵。

进一步地，所述离子交换器包括壳体和容纳在壳体内的至少一个离子交换构件，所述离子交换构件内容纳有离子交换树脂，所述离子交换构件的进水端和出水端分别连通于所述离子交换器的进水管和出水管。

进一步地，所述离子交换器包括至少一个离子交换构件，所述离子交换构件内容纳有离子交换树脂，所述离子交换构件的进水端和出水端分别被配置为离子交换器的进水管和出水管。

进一步地，所述离子交换构件为螺旋盘管。

进一步地，所述盐腔内配置有网格结构，所述网格结构阻挡颗粒盐进入所述水泵的入水管道。

进一步地，所述检测模块包括盐腔TDS探头，所述盐腔TDS探头安装于所述盐腔的内侧壁上，所述盐腔TDS探头用于检测水位以及溶液浓度。

进一步地，所述检测模块还包括离子交换器TDS探头，所述离子交换器TDS探头为至少两个，两个所述离子交换器TDS探头分别设置在所述离子交换器的进水管和出水管。

进一步地，所述检测模块还包括离子交换器TDS探头，所述离子交换器TDS探头为一个，所述离子交换器TDS探头设置在所述离子交换器的出水管。

进一步地，所述进水管分别连接原水管道和水泵的出水管道，所述原水管道设有电磁阀A，所述盐腔设有补水管道，所述补水管道设有电磁阀B。

进一步地，所述软水装置还包括驱动模块，所述驱动模块包括电磁阀驱动电路和水泵驱动电路，电磁阀驱动电路分别连接电磁阀A和电磁阀B，用于驱动电磁阀A和电磁阀B工作，所述水泵驱动电路连接所述水泵，用于驱动水泵工作。

与现有技术效果相比，本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过采用螺旋盘管装离子交换树脂，置换离子交换器内的金属离子，此种方式能够使置换时间加长，解决了现有技术中置换时间较短，从而导致置换效果不好的问题，本实用新型能够提高置换效果，从而使软水效果更好；

2.本实用新型通过在离子交换器内配置TDS探头检测离子交换器内的金属离子成分的含量，当监测到金属离子成分的含量达到设定值，则进行树脂再生，解决了现有技术中通过使用时间或根据使用的水量来判定是否需要进行树脂再生的问题，使软水装置中的树脂置换更加及时，从而提高软水装置软水质量的稳定性；

3.本实用新型通过配置盐腔TDS探头检测盐腔内的溶液浓度，当溶液浓度达到设定值才可进行树脂再生，防止溶液浓度不够，影响树脂再生的效果；

4.本实用新型通过配置盐腔TDS探头安装在盐腔侧壁指定位置，用于检测盐腔内溶液水位，当盐腔内溶液水位到达该位置，则停止补水，此时盐腔内的溶液刚好够离子交换器内树脂进行再生，防止了因盐腔内溶液过多造成溢出的问题，能够防止资源浪费，同时防止了因盐腔内溶液过少影响树脂再生效果的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例一提供的软水装置的俯视图；

图2为本实用新型实施例一提供的控制系统的原理框图；

图3为本实用新型实施例一提供的离子交换器件的安装结构图；

图4为本实用新型实施例二提供的离子交换器件的结构图；

图5为本实用新型实施例一提供的单个螺旋盘管的轴测装配示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的多个螺旋盘管的连接结构示意图；

图7为本实用新型实施例一提供的网状结构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例一提供的TDS检测电路的电路图；

图9为本实用新型实施例一提供的流量检测电路的电路图；

图10为本实用新型实施例一提供的电磁阀驱动电路的电路图；

图11为本实用新型实施例一提供的水泵驱动电路的电路图；

图12为本实用新型实施例一提供的单片机的电路连接图；

图13为本实用新型实施例一提供的软水装置原理框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

图1为本实用新型实施例提供的软水装置的俯视图，本实用新型提供的软水装置，包括离子交换器1、盐腔2和水泵4，其中，离子交换器1用于软化水，盐腔2连通于离子交换器1，水泵4将盐腔2内的溶液泵入离子交换器1内，如图2所示，本实用新型提供的软水装置还包括检测模块、控制器和驱动模块，其中，检测模块包括离子交换器TDS探头和盐腔TDS探头3，离子交换器TDS探头用于检测离子交换器内的材料活性，盐腔TDS探头3用于检测盐腔2内溶液浓度以及盐腔2内的水位，控制器根据检测模块的反馈信号控制水泵4，当检测到离子交换器1中的材料活性低，检测到的活性值低于标准值，则盐腔2内的溶液泵入离子交换器1内进行离子交换，离子交换结束后检测盐腔2内的溶液浓度及水位，当水位低于标准水位，则控制器打开电磁阀B进行补水，直至水位达到标准水位停止补水，当盐腔2内溶液浓度低于标准值时提示补盐。

进一步地，如图1、图3和图5所示，离子交换器1包括壳体101和容纳在壳体101内的至少一个离子交换构件102，离子交换构件102内容纳有离子交换树脂，离子交换构件102的进水端12和出水端13分别连通于离子交换器1的进水管7和出水管9。

进一步地，如图5所示，离子交换构件102为螺旋盘管，原水依次由离子交换器1的进水管7和螺旋盘管的进水端12进入，然后沿着螺旋盘管内部的螺旋通道流动并与螺旋盘管内的离子交换树脂进行离子置换，然后原水依次从螺旋盘管的出水端13和离子交换器1的出水管9流出，完成离子交换，通过该种结构可以使原水与离子交换树脂接触的路径变长，离子交换更充分，从而使得置换效果更好。

作为本实用新型的离子交换器的一个实施例，离子交换构件102的进水端12和出水端13可以通过连通管道直接连通于离子交换器1的进水管7和出水管9。

如图3所示，作为本实用新型的离子交换器的另一个实施例，离子交换构件102的周壁与壳体101的内壁紧配合，同时离子交换构件102的两个端面与壳体101的内壁留有间隙，这样原水可以先由离子交换器1的进水管7进入上述间隙，然后再由上述间隙进入螺旋盘管的进水端12，然后从螺旋盘管的出水端13经由间隙流至出水管9，这样可以节省连接管道。

需要说明的是，本实施例的离子交换器1可以根据实际需求设计多个螺旋盘管进行组合，从而适应不同地域的软水需求。本实施例以三个螺旋盘管连接为例说明多个螺旋盘管的连接方式。具体地，三个螺旋盘管依次首尾相接，如图6所示，处于最下层的螺旋盘管的进水端12与离子交换器1的进水管7相连通，然后相邻两个螺旋盘管依次相连通，最后处于最上层的螺旋盘管的出水端13与离子交换器1的出水管9相连通，从而组合成连续的螺旋流体通道，这样可以大大提高离子交换树脂的置换效果，而且可以根据不同地域的软水需求选用对应数量的螺旋盘管。

进一步地，如图1和7所示，盐腔2配置有入盐口22，该入盐口22在盐腔2的顶部，可以通过入盐口22补充盐。

进一步地，如图1所示，盐腔2内配置有网格结构21，网格结构21阻挡颗粒盐进入水泵4的入水管道10，具体地，如图1所示，该网状结构21安装在盐腔2侧壁上，网状结构21位于入水管道10的入水口处，当然，网状结构21还可以安装在入水管道10内，只要能实现对颗粒盐的阻挡作用即可，对此不作限制。

进一步地，如图1所示，检测模块包括盐腔TDS探头3，盐腔TDS探头3安装于盐腔2的内侧壁上，盐腔TDS探头3用于检测水位以及溶液浓度。

进一步地，如图1所示，检测模块还包括离子交换器TDS探头，离子交换器TDS探头为至少两个，两个离子交换器TDS探头分别设置在离子交换器1的进水管7和出水管9。

进一步地，检测模块还包括TDS检测电路I、TDS检测电路II和TDS检测电路III，TDS检测电路I连接设置在离子交换器1进水管7的离子交换器TDS探头，用于接收检测到的离子交换器1的进水中金属离子含量并输出给控制器；TDS检测电路II连接设置在离子交换器1出水管9的离子交换器TDS探头，用于接收检测到的离子交换器1的出水中金属离子含量并输出给控制器；TDS检测电路III连接盐腔TDS探头3,用于接收检测到的盐腔2内溶液浓度并输出给控制器；具体地，上述的TDS检测电路I、TDS检测电路II和TDS检测电路III原理相同，如图8所示，以TDS检测电路I为例说明电路连接关系：

TDS检测电路I包括连接器CN6，连接器CN6采用的型号为b2b-xh，连接器CN6的a脚和b脚分别连接进水管7的离子交换器TDS探头的两个端，同时连接器CN6的b脚经电阻R₂₇连接控制器输入端，连接器CN6的b脚经电阻R₂₈连接控制器输入端，连接器CN6的a脚经电阻R₂₆连接控制器输入端。

进一步地，检测模块还包括流量传感器和流量检测电路，流量检测电路连接流量传感器,本实用新型中流量检测电路配置两个，分别为软水流量检测电路和盐水流量检测电路，本实用新型流量传感器配置两个，分别为软水流量传感器和盐水流量传感器，软水流量传感器安装在软水出水管9，用于检测软水出水流量并将检测信息输出给软水流量检测电路，盐水流量传感器安装在水泵4的入水管道10内，用于检测盐水出水流量并将检测信息输出给盐水流量检测电路，两个流量检测电路分别将接收检测信号并输出给控制器，控制器根据软水和盐水出水流量判断是否需要对离子交换器1和盐腔2注入原水。软水流量检测电路和盐水流量检测电路为相同电路，具体地，如图9，以盐水流量检测电路为例说明如下：

流量检测电路包括连接器CN2、电阻R₁和电阻R₃，连接器CN2采用的型号为B3B-XH-A，连接器CN2的d脚、e脚和f脚分别连接流量传感器的三个端，同时，连接器CN2的d脚连接电源，电阻R₁的两端分别连接连接器CN2的d脚和e脚，连接器CN2的e脚经电阻R₃连接控制器，连接器CN2的f脚接地。

为滤除输出给控制器的信号中交流成分，本实用新型的两个流量检测电路还分别配置电容C₁和C₄，电容C₁的两端分别连接接器CN2的e脚和f脚，电容C₄的两端分别连接控制器输入端和地。

进一步地，如图1所示，原水管道11和水泵4的出水管道同时连接至进水管7，原水管道11和水泵4的出水管道内的流体都可以借由进水管7进入离子交换器1内，进一步地，原水管道11设有电磁阀A，盐腔2设有补水管道8，补水管道8设有电磁阀B。

进一步地，软水装置还包括驱动模块，驱动模块包括电磁阀驱动电路和水泵驱动电路，电磁阀驱动电路分别连接电磁阀A和电磁阀B，用于驱动电磁阀A和电磁阀B工作，水泵驱动电路连接水泵4，用于驱动水泵4工作。

具体地，如图10所示，电磁阀驱动电路包括为以MOS管IC7为主构成的开关电路，MOS管IC7采用的型号为CEM1688，MOS管IC7的输入端连接控制器的输入端，接收控制器的控制信号，MOS管IC7的输出端通过连接器连接电磁阀A和电磁阀B，电磁阀A连接进水管7，电磁阀B连接补水管道8，电磁阀驱动电路根据控制器的指令控制电磁阀A和电磁阀B的开启和关闭，从而控制进水管7和补水管道8进水或停止进水。

为了使电磁阀A和电磁阀B更好的工作，电磁阀驱动电路还配置两个二极管，分别为二极管D₈和二极管D₉，二极管D₈的阴极连接电源，二极管D₈的阳极连接MOS管IC7的Y1脚，二极管D₉的阴极连接电源，二极管D₉的阳极连接MOS管IC7的Y3脚。

进一步地，如图11所示，水泵驱动电路原理同电磁阀驱动电路，在此不再做说明。

进一步地，本实用新型的控制器采用单片机，型号为MB95F636KPMC-G-SNE2，参考图12，单片机的输入端连接TDS检测电路和流量检测电路，用于接收检测信号并根据该信号发出控制信号给驱动模块。

进一步地，本实用新型提供的控制装置还包括蜂鸣器和蜂鸣器驱动电路，当盐水金属离子含量不达标时，控制器输出控制信号给蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器驱动电路将该控制信号放大后输出给蜂鸣器，从而提醒用户检查盐腔2内的盐是否需要添加。

进一步地，本实用新型提供的软水装置还包括显示操作屏，该显示操作屏连接控制器，当用户在显示操作屏上操作后，控制器根据该操作进行工作。

本实用新型还提供了一种软水处理控制方法，采用上述的软水装置，包括以下步骤：

由离子交换器TDS探头检测离子交换树脂的活性；

活性低于标准值则控制器关闭电磁阀A同时开启水泵4，水泵4将盐腔2内的溶液泵入离子交换器1内进行离子交换；

盐腔TDS探头3监测盐腔2内的水位，水位低于标准水位，控制器打开电磁阀B开始补水，直至水位达到标准水位停止补水；

盐腔TDS探头3实时检测盐腔2内的溶液浓度，当溶液浓度低于标准值时提示补盐。

优选地，盐腔TDS探头3安装在盐腔2侧壁指定位置，用于检测盐腔2内溶液水位，当盐腔2内溶液水位到达该位置，则停止补水，此时盐腔2内的溶液刚好够离子交换器1内树脂进行再生。

优选地，本实用新型在进行离子交换过程中，盐腔TDS探头3检测溶液水位低于标准水位(指定位置)时不对盐腔2进行补水，在离子交换结束后，盐腔TDS探头3检测溶液水位低于标准水位(指定位置)时才对盐腔2进行补水。

优选地，盐腔TDS探头3实时检测盐腔2内的溶液浓度，当溶液浓度低于标准值时，控制器停止离子交换，并报警提示补盐。

进一步地，离子交换器TDS探头为两个，两个离子交换器TDS探头分别设置在离子交换器1的进水管7和出水管9，离子交换器TDS探头用于检测水中金属离子含量，控制器根据两个离子交换器TDS探头的反馈信号判断离子交换树脂活性。

本实施例的工作原理：

参考图1和图13，当离子交换器1的进水管7进水时，本实用新型通过设置在离子交换器1的进水管7上的离子交换器TDS探头检测进水的金属离子含量，然后由离子交换器1中的离子交换树脂对原水进行软化处理，离子交换器1的出水管9也设置一个离子交换器TDS探头，检测出水中的金属离子含量，当离子交换器1的进水与出水的金属离子含量差异较小时，控制器控制水泵4工作，将盐腔2内溶液泵入离子交换器1内对离子交换器1内的树脂进行再生；本实用新型通过盐腔TDS探头3检测盐腔2内溶液水位以及溶液浓度，当盐腔2内溶液水位低于盐腔TDS探头3时，控制器控制补水管道8的电磁阀B打开进行补水，当盐腔2溶液水位达到指定位置，则控制器控制电磁阀B关闭，停止补水，当溶液浓度低于标准值时停止树脂交换并提示用户检查是否需要加盐。

实施例二：

本实施例与实施例一的结构及原理相同，区别在于：如图4所示，离子交换器1包括一个离子交换构件102，离子交换构件102内容纳有离子交换树脂，离子交换构件102的进水端12和出水端13分别被配置为离子交换器1的进水管7和出水管9，也就是说，离子交换构件102独立作为离子交换器1使用，而离子交换构件102的进水端12直接连接一个管件，形成为离子交换器1的进水管7，离子交换构件102的出水端12直接连接一个管件，形成为离子交换器1的出水管9，该种结构也可以实现离子交换的作用，而且可以达到相同的置换效果。

实施例三：

本实施例与实施例一的结构及原理相同，区别在于：检测模块还包括离子交换器TDS探头，离子交换器TDS探头为一个，离子交换器TDS探头设置在离子交换器1的出水管9。

进一步地，本实施例的软水控制方法与实施例一的区别在于，控制器根据一个离子交换器TDS探头的反馈信号与标准值进行比较，从而判断离子交换树脂活性。本实施例通过采用离子交换器TDS探头检测离子交换器1出水管9的金属离子含量，当金属离子含量超出标准值，控制器发出树脂再生指令。

综上，本实用新型提供的软水装置能够监控软水的金属离子含量，从而能够及时进行树脂再生，保证了软水质量的稳定性，本方明离子交换器1内的离子交换构件102为螺旋盘管，从而使树脂再生时间延长，从而使树脂再生的效果更好。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种软水装置，其特征在于，包括：

离子交换器(1)，用于软化水；

盐腔(2)，所述盐腔(2)连通于所述离子交换器(1)；

水泵(4)，所述水泵(4)将盐腔(2)内的溶液泵入所述离子交换器(1)内；

检测模块，用于检测所述离子交换器(1)内的材料活性；

控制器，所述控制器根据检测模块的反馈信号控制所述水泵(4)。

2.根据权利要求1所述的一种软水装置，其特征在于，所述离子交换器(1)包括壳体(101)和容纳在壳体(101)内的至少一个离子交换构件(102)，所述离子交换构件(102)内容纳有离子交换树脂，所述离子交换构件(102)的进水端(12)和出水端(13)分别连通于所述离子交换器(1)的进水管(7)和出水管(9)。

3.根据权利要求1所述的一种软水装置，其特征在于，所述离子交换器(1)包括至少一个离子交换构件(102)，所述离子交换构件(102)内容纳有离子交换树脂，所述离子交换构件(102)的进水端(12)和出水端(13)分别被配置为离子交换器(1)的进水管(7)和出水管(9)。

4.根据权利要求2或3所述的一种软水装置，其特征在于，所述离子交换构件(102)为螺旋盘管。

5.根据权利要求1所述的一种软水装置，其特征在于，所述盐腔(2)内配置有网格结构(21)，所述网格结构(21)阻挡颗粒盐进入所述水泵(4)的入水管道(10)。

6.根据权利要求1所述的一种软水装置，其特征在于，所述检测模块包括盐腔TDS探头(3)，所述盐腔TDS探头(3)安装于所述盐腔(2)的内侧壁上，所述盐腔TDS探头(3)用于检测所述盐腔(2)内水位以及溶液浓度。

7.根据权利要求2所述的一种软水装置，其特征在于，所述检测模块还包括离子交换器TDS探头，所述离子交换器TDS探头为至少两个，两个所述离子交换器TDS探头分别设置在所述离子交换器(1)的进水管(7)和出水管(9)。

8.根据权利要求2所述的一种软水装置，其特征在于，所述检测模块还包括离子交换器TDS探头，所述离子交换器TDS探头为一个，所述离子交换器TDS探头设置在所述离子交换器(1)的出水管(9)。

9.根据权利要求2所述的一种软水装置，其特征在于，所述进水管(7)分别连接原水管道(11)和水泵(4)的出水管道，所述原水管道(11)设有电磁阀A，所述盐腔(2)设有补水管道(8)，所述补水管道(8)设有电磁阀B。

10.根据权利要求9所述的一种软水装置，其特征在于，还包括驱动模块，所述驱动模块包括电磁阀驱动电路和水泵驱动电路，所述电磁阀驱动电路分别连接电磁阀A和电磁阀B，用于驱动电磁阀A和电磁阀B工作，所述水泵驱动电路连接所述水泵(4)，用于驱动水泵(4)工作。