TWI740722B

TWI740722B - 具有淨水功能的熱水器及熱水器的淨水方法

Info

Publication number: TWI740722B
Application number: TW109140260A
Authority: TW
Inventors: 黃智敏; 黃承業
Original assignee: 台灣櫻花股份有限公司
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-09-21
Also published as: TW202221265A

Abstract

一種具有淨水功能的熱水器，主要在熱水器的機體內設置一淨水模組，該淨水模組設置於冷水模組的上游位置，當冷水輸入冷水模組前可先利用淨水模組去除水中導電性總溶解性固體物。由此，可減少淨水器外掛設備佔用空間，降低沐浴時身體接觸有害物質的風險，且能保護熱水器管路與加熱槽體，增加設備使用壽命。該淨水模組亦可利用調整電壓等方式，調控去除率，以達到調整效果，可滿足個人的不同需求。

Description

具有淨水功能的熱水器及熱水器的淨水方法

本發明涉及一種熱水器，特別是涉及一種具有淨水功能的熱水器及熱水器的淨水方法。

目前為了去除沐浴水中導電性溶解性固體物(如鈣鎂離子、次氯酸鹽及重金屬離子等)，大多以熱水器前或蓮蓬頭出水前處，加裝特定功效的淨水器(如濾心或電化學裝置)，此作法具有佔用空間與功能侷限等問題。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有淨水功能的熱水器及熱水器的淨水方法，整合電容脫鹽(Capacitive deionization, CDI)技術並內建於熱水器系統中，使熱水器供應熱水並兼具去除水中導電性總溶解性固體物(Total dissolved solids, TDS)的效果，以達到健康沐浴的訴求，同時兼具降低清洗劑使用量與環境保護的價值。

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種熱水器的淨水方法，包括步驟：提供一種熱水器，該熱水器包括一機體、一淨水模組、一冷水模組、一加熱模組及一電控模組，該淨水模組、該冷水模組、該加熱模組及該電控模組設置於該機體內，該淨水模組、該冷水模組及該加熱模組電性連接於該電控模組，該淨水模組為一種電容脫鹽淨水裝置，該淨水模組設置於該冷水模組的上游位置；依據使用者需求，以及檢測的進水水質，計算目標去除率，並以電壓大小調整方式調整該淨水模組的去除率，而後使該淨水模組運作，以通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水；以及檢測出水水質，以獲得一實際去除率，並比對目標去除率，以計算出誤差，並回饋誤差，再以電壓調整方式調整該淨水模組的去除率，並使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水，重複上述之比對目標去除率、回饋誤差、調整該淨水模組的去除率，以及使該淨水模組運作過濾冷水，使冷水脫鹽出水的步驟，直到該出水水質符合預定的水質需求。

為了解決上述的技術問題，本發明還提供一種熱水器的淨水方法，包括步驟：提供一種熱水器，該熱水器包括一機體、一淨水模組、一冷水模組、一加熱模組及一電控模組，該淨水模組、該冷水模組、該加熱模組及該電控模組設置於該機體內，該淨水模組、該冷水模組及該加熱模組電性連接於該電控模組，該淨水模組為一種電容脫鹽淨水裝置，該淨水模組設置於該冷水模組的上游位置；由使用者調整段數，用以選擇不同的水質，以對應去除率，並以電壓大小調整方式調整該淨水模組的去除率，而後使該淨水模組運作，以通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水；以及再檢測進水水質及檢測出水水質，以獲得一實際去除率，並比對去除率，以計算出誤差，並回饋誤差，再以電壓調整方式調整該淨水模組的去除率，並使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水，重複上述之比對去除率、回饋誤差、調整該淨水模組的去除率，以及使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水的步驟，直到該出水水質符合預定的水質需求。

為了解決上述的技術問題，本發明還提供一種具有淨水功能的熱水器，包括一機體、一淨水模組、一冷水模組、一加熱模組及一電控模組，該淨水模組、該冷水模組、該加熱模組及該電控模組設置於該機體內，該淨水模組、該冷水模組及該加熱模組電性連接於該電控模組，該淨水模組連接於一進水管路，冷水能通過該進水管路輸送至該淨水模組，該淨水模組為一種電容脫鹽淨水裝置，該淨水模組設置於該冷水模組的上游位置，該淨水模組能用以去除水中的導電性總溶解性固體物，該淨水模組過濾後的冷水能輸送至該冷水模組，該加熱模組能用以加熱冷水成為熱水，並通過一熱水管路輸出熱水。

本發明的有益效果在於，本發明所提供的具有淨水功能的熱水器及熱水器的淨水方法，可減少淨水器外掛設備佔用空間，能降低水中導電性總溶解性固體物的濃度，降低沐浴期間身體接觸有害物質的風險，減少沐浴清潔劑與衛生清洗劑使用量，並可保護熱水器管路與加熱槽體，增加設備使用壽命。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

請參閱圖1，本發明提供一種具有淨水功能的熱水器，該熱水器可為一燃氣熱水器，包括一機體1、一淨水模組2、一冷水模組3、一加熱模組4及一電控模組5。該淨水模組2、冷水模組3、加熱模組4及電控模組5設置於機體1內，且淨水模組2、冷水模組3及加熱模組4電性連接於電控模組5，以便利用電控模組5控制淨水模組2、冷水模組3及加熱模組4的運作。在本實施例中，該熱水器為燃氣熱水器，該加熱模組4為一燃氣或電熱模組，加熱模組4可包含燃燒器或加熱管等裝置，該加熱模組4可用以加熱冷水，使冷水升溫成為熱水。

該淨水模組2連接於一進水管路6，冷水能通過該進水管路6輸送至淨水模組2，該淨水模組2為一種電容脫鹽(CDI)淨水裝置，該淨水模組2設置於冷水模組3的上游位置，當冷水輸入冷水模組3前可先利用淨水模組2去除水中的導電性總溶解性固體物(如鈣鎂離子、次氯酸鹽及重金屬離子等)，經過該淨水模組2過濾後的冷水能輸送至冷水模組3，該加熱模組4(燃氣模組)能用以加熱冷水成為熱水，再通過一熱水管路7輸出熱水，以供使用者使用。該淨水模組2使用電容去離子技術(Capacitive deionization, CDI)，為一種電化學處理程序，以高孔洞碳材為電極材料，可利用電吸附原理來移除水體中的帶電荷污染物質或是離子。在本實施例中，該淨水模組2的上游處及下游處各設置一導電性總溶解性固體物檢測器8及9，用以進行水質檢測。較佳的，該淨水模組2的體積為2000cm ³至7000cm ³，例如4000cm ³、4500cm ³或5000cm ³等，以符合小型化的需求，且能達到預定的淨水功能。

本發明淨水模組2採用模組化設計，以便設置在熱水器內，且使用長效性材質為較佳。本發明整合電容脫鹽(CDI)技術並縮小體積內建於熱水器系統中，使熱水器供應熱水並兼具去除水中導電性總溶解性固體物的效果，以達到健康沐浴的訴求，同時兼具降低清洗劑使用量與環境保護的價值。

[第二實施例]

請參閱圖1及2，本發明另提供一種熱水器的淨水方法，包括步驟如下：

首先，提供一種熱水器，該熱水器包括機體1、淨水模組2、冷水模組3、加熱模組4及電控模組5，由於該熱水器的結構與上述實施例相同，故不再予以贅述。

而後，依據使用者需求(出水水質)，以及檢測的進水水質，計算目標去除率，並以電壓大小調整方式調整淨水模組2的去除率，而後使該淨水模組2運作，以通過該淨水模組2過濾冷水，使冷水脫鹽出水。所述的使用者需求可通過使用者的操作來設定需要的出水水質，使用者能使用設置於熱水器的面板、遙控器或其他的控制器來設定需要的出水水質，例如使用者可以依據健康沐浴(除氯)、美容沐浴及清潔沐浴等不同需求而以人工方式設定需要的出水水質，本發明可利用電壓調整方式調整該淨水模組2的去除率，以符合個人需求，可滿足每一個人的感受。

而後，檢測出水水質，以獲得一實際去除率，並比對目標去除率，可將實際去除率與計算目標去除率進行比對，以計算出誤差，並回饋誤差，再以電壓調整方式調整淨水模組2的去除率，並使該淨水模組2運作，通過該淨水模組2過濾冷水，使冷水脫鹽出水，重複上述之比對目標去除率、回饋誤差、調整該淨水模組的去除率，以及使該淨水模組運作過濾冷水，使冷水脫鹽出水的步驟，直到該出水水質符合預定的水質需求。

所述進水水質的檢測可通過裝設在淨水模組2的上游處的水質檢測器，例如導電性總溶解性固體物(TDS)檢測器8來進行檢測；所述出水水質的檢測可通過裝設在淨水模組2的下游處的水質檢測器，例如導電性總溶解性固體物(TDS)檢測器9來進行檢測。

上述使用者需求、進水水質及出水水質皆可依據檢測水中導電性總溶解性固體物(TDS)來判斷，較佳的出水水質的硬度為5mg/L至120mg/L，例如為5mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90 mg/L或120mg/L等，上述使用者需求及計算去除率的計算例如下表所示：

使用者需求	出水硬度	出水TDS	計算TDS去除率	自動調整電壓
健康沐浴(除氯)	30mg/L	30/K	(進水-出水)/進水 × 100 %	依計算去除率
美容沐浴	60mg/L	60/K
清潔沐浴	90mg/L	90/K

硬度與導電度轉換：K=進水硬度/進水TDS 進水硬度：依區域或檢測手段設定(固定值) 進水TDS：自動監測(設定當下偵測後，自動計算K值後儲存)

[第三實施例]

請參閱圖1及3，本發明又提供一種熱水器的淨水方法，包括步驟如下：

而後，由使用者調整段數，用以選擇不同的水質，以對應去除率，並以電壓大小調整方式調整淨水模組2的去除率，而後使該淨水模組2運作，以通過該淨水模組2過濾冷水，使冷水脫鹽出水。所述的調整段數可通過使用者的操作來設定所需的段數，可包含多個段數，例如兩段、三段、四段或五段等，段數的數量並不限制，使用者能使用設置於熱水器的面板、遙控器或其他的控制器來調整段數。所述對應去除率，可為50%至99%，例如為50%、60%、70%、80%、90%或99%等，並不予以限制。

而後，檢測進水水質及檢測出水水質，以獲得一實際去除率，並比對去除率，可將實際去除率與對應去除率進行比對，以計算出誤差，並回饋誤差，再以電壓調整方式調整淨水模組2的去除率，並使該淨水模組2運作，通過該淨水模組2過濾冷水，使冷水脫鹽出水，重複上述之比對去除率、回饋誤差、調整該淨水模組的去除率，以及使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水的步驟，直到該出水水質符合預定的水質需求。

所述進水水質的檢測可通過裝設在淨水模組2的上游處的水質檢測器，例如導電性總溶解性固體物(TDS)檢測器8來進行檢測，所述出水水質的檢測可通過裝設在淨水模組2的下游處的水質檢測器，例如導電性總溶解性固體物(TDS)檢測器9來進行檢測。

[實施例的有益效果]

本發明的有益效果在於，本發明提供一種具有淨水功能的熱水器及熱水器的淨水方法，主要在熱水器的機體內設置一淨水模組，該淨水模組為一種電容脫鹽(CDI)淨水裝置，該淨水模組設置於冷水模組的上游位置，當冷水輸入冷水模組前可先利用淨水模組去除水中導電性總溶解性固體物。由此，本發明可減少淨水器外掛設備佔用空間，能降低水中導電性總溶解性固體物的濃度，降低沐浴期間身體接觸有害物質的風險，減少沐浴清潔劑與衛生清洗劑使用量，並可保護熱水器管路與加熱槽體，增加設備使用壽命。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

1:機體 2:淨水模組 3:冷水模組 4:加熱模組 5:電控模組 6:進水管路 7:熱水管路 8:導電性總溶解性固體物檢測器 9:導電性總溶解性固體物檢測器

圖1為本發明具有淨水功能的熱水器的方塊示意圖。

圖2為本發明第一實施例熱水器的淨水方法的流程圖。

圖3為本發明第二實施例熱水器的淨水方法的流程圖。

1:機體

2:淨水模組

3:冷水模組

4:加熱模組

5:電控模組

6:進水管路

7:熱水管路

8:導電性總溶解性固體物檢測器

9:導電性總溶解性固體物檢測器

Claims

一種熱水器的淨水方法，包括步驟：提供一種熱水器，該熱水器包括一機體、一淨水模組、一冷水模組、一加熱模組及一電控模組，該淨水模組、該冷水模組、該加熱模組及該電控模組設置於該機體內，該淨水模組、該冷水模組及該加熱模組電性連接於該電控模組，該淨水模組為一種電容脫鹽淨水裝置，該淨水模組設置於該冷水模組的上游位置；依據使用者需求，以及檢測的進水水質，計算目標去除率，並以電壓大小調整方式調整該淨水模組的去除率，而後使該淨水模組運作，以通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水；以及檢測出水水質，以獲得一實際去除率，並比對目標去除率，以計算出誤差，並回饋誤差，再以電壓調整方式調整該淨水模組的去除率，並使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水，重複上述之比對目標去除率、回饋誤差、調整該淨水模組的去除率，以及使該淨水模組運作過濾冷水，使冷水脫鹽出水的步驟，直到該出水水質符合預定的水質需求。
如請求項1所述的熱水器的淨水方法，其中所述使用者需求能通過使用者的操作來設定需要的出水水質，使用者係使用設置於該熱水器的面板、遙控器或控制器來設定需要的出水水質。
如請求項1所述的熱水器的淨水方法，其中所述進水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的上游處的水質檢測器來進行檢測，所述出水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的下游處的水質檢測器來進行檢測。
如請求項1所述的熱水器的淨水方法，其中所述進水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的上游處的導電性總溶解性固體物檢測器來進行檢測，所述出水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的下游處的導電性總溶解性固體物檢測器來進行檢測，該出水水質的硬度為5mg/L至120mg/L。
如請求項1所述的熱水器的淨水方法，其中該淨水模組的體積為2000cm ³至7000cm ³。
一種熱水器的淨水方法，包括步驟：提供一種熱水器，該熱水器包括一機體、一淨水模組、一冷水模組、一加熱模組及一電控模組，該淨水模組、該冷水模組、該加熱模組及該電控模組設置於該機體內，該淨水模組、該冷水模組及該加熱模組電性連接於該電控模組，該淨水模組為一種電容脫鹽淨水裝置，該淨水模組設置於該冷水模組的上游位置；由使用者調整段數，用以選擇不同的水質，以對應去除率，並以電壓大小調整方式調整該淨水模組的去除率，而後使該淨水模組運作，以通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水；以及檢測進水水質及檢測出水水質，以獲得一實際去除率，並比對去除率，以計算出誤差，並回饋誤差，再以電壓調整方式調整該淨水模組的去除率，並使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水，重複上述之比對去除率、回饋誤差、調整該淨水模組的去除率，以及使該淨水模組運作，通過該淨水模組過濾冷水，使冷水脫鹽出水的步驟，直到該出水水質符合預定的水質需求。
如請求項6所述的熱水器的淨水方法，其中使用者能使用設置於該熱水器的面板、遙控器或控制器來調整段數。
如請求項6所述的熱水器的淨水方法，其中所述進水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的上游處的水質檢測器來進行檢測，所述出水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的下游處的水質檢測器來進行檢測。
如請求項6所述的熱水器的淨水方法，其中所述進水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的上游處的導電性總溶解性固體物檢測器來進行檢測，所述出水水質的檢測能通過裝設在該淨水模組的下游處的導電性總溶解性固體物檢測器來進行檢測，該出水水質的硬度為5mg/L至120mg/L。
如請求項6所述的熱水器的淨水方法，其中該淨水模組的體積為2000cm ³至7000cm ³。
如請求項6所述的熱水器的淨水方法，其中所述對應去除率為50%至99%。
一種具有淨水功能的熱水器，包括一機體、一淨水模組、一冷水模組、一加熱模組及一電控模組，該淨水模組、該冷水模組、該加熱模組及該電控模組設置於該機體內，該淨水模組、該冷水模組及該加熱模組電性連接於該電控模組，該淨水模組連接於一進水管路，冷水能通過該進水管路輸送至該淨水模組，該淨水模組為一種電容脫鹽淨水裝置，該淨水模組設置於該冷水模組的上游位置，該淨水模組能用以去除水中的導電性總溶解性固體物，該淨水模組過濾後的冷水能輸送至該冷水模組，該加熱模組能用以加熱冷水成為熱水，並通過一熱水管路輸出熱水。
如請求項12所述的具有淨水功能的熱水器，其中該加熱模組為一燃氣或電熱模組。
如請求項12所述的具有淨水功能的熱水器，其中該淨水模組的上游處及下游處各設置一導電性總溶解性固體物檢測器用以進行水質檢測，該出水水質的硬度為5mg/L至120mg/L。
如請求項12所述的具有淨水功能的熱水器，其中該淨水模組的體積為2000cm ³至7000cm ³。