净水系统以及净水系统的TDS快速切换方法与流程

净水系统以及净水系统的tds快速切换方法
技术领域
1.本发明涉及净水技术领域，具体而言，涉及一种净水系统以及净水系统的tds快速切换方法。


背景技术：

2.随着社会发展以及居民生活水平的提高，人们对饮用水水质的关注度也越来越高，对饮用水的了解也不断深入。在不同的用水场景下，不同tds(total dissolved solids，总溶解固体)值的饮用水对口感有一定的影响，比如泡茶用低tds值饮用水更能品尝茶香，而咖啡则用高tds值的饮用水口味更佳。现有的净水系统一般只能提供单一的纯净水，无法满足人们对多场景、多tds值用水的需求。频繁倒电极电渗析(edr)作为新的过滤方式，可以实现多种水质的供应，但如何快速实现tds切换仍是该技术的一个难点。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种净水系统，可以快速实现出水tds值的调节。
4.本发明还提出了一种上述净水系统的tds快速切换方法。
5.根据本发明实施例的净水系统包括：电净化模块，所述电净化模块适于对进入的水进行净化处理，所述电净化模块连接有进水管路和出水管路，所述出水管路上设置有出水元件，通过调节施加于所述电净化模块的电压以及电压施加时间，以得到出水tds值为目标tds值的淡水，且在撤去施加于所述电净化模块的电压之后，将所述电净化模块内的水重新置换为原水；原水箱，所述原水箱与所述进水管路连接，所述原水箱的原水经所述进水管路进入所述电净化模块内，所述出水管路与所述原水箱可选择地连通或断开，以选择性地回收所述电净化模块内的水；浓水回收部，所述出水管路与所述浓水回收部可选择地连通或断开，以选择性地回收所述电净化模块内的浓水。
6.根据本发明实施例的净水系统，可以满足人们对饮用水水质的不同要求，且能在短时间内快速实现出水tds值的调节，缩短用户在切换不同出水tds值饮用水时取水的等待时间。
7.根据本发明的一些实施例，所述电净化模块具有淡水进水口、浓水进水口、淡水出水口、浓水出水口，所述进水管路包括淡水进水管路和浓水进水管路，所述淡水进水管路与所述淡水进水口连接，所述浓水进水管路与所述浓水进水口连接，所述出水管路包括淡水出水管路和浓水出水管路，所述淡水出水管路与所述淡水出水口连接，所述浓水出水管路与所述浓水出水口连接。
8.进一步地，所述净水系统还包括：第一流量调节阀，所述第一流量调节阀设置在所述淡水进水管路上，用于调节所述淡水进水管路进入所述电净化模块的进水流量；和/或，第二流量调节阀，所述第二流量调节阀设置在所述浓水进水管路上，用于调节所述浓水进水管路进入所述电净化模块的进水流量。
9.根据本发明的一些实施例，所述出水管路还包括出水主管路，所述淡水出水管路与所述出水主管路连接，所述出水主管路上设置有第一电磁阀；
10.所述淡水出水管路、所述出水主管路和所述浓水出水管路均与连接管路相连接，所述连接管路包括第一支段和第二支段，所述第一支段的一端连接所述淡水出水管路、所述出水主管路，所述第一支段的另一端连接所述浓水出水管路，所述第二支段与所述第一支段连接，所述第一支段上设置有第二电磁阀；
11.所述第二支段与所述浓水回收部之间设置有浓水回收管路，所述浓水回收管路上设置有第三电磁阀；
12.所述第二支段与所述原水箱之间设置有原水回收管路，所述原水回收管路上设置有第四电磁阀；
13.在所述第一电磁阀、所述第三电磁阀打开且所述第二电磁阀、所述第四电磁阀关闭时，所述淡水出水管路与所述出水主管路连通，所述浓水出水管路与所述浓水回收部连通；在所述第一电磁阀、所述第三电磁阀关闭且所述第二电磁阀、所述第四电磁阀打开时，所述淡水出水管路和所述浓水出水管路均与所述原水箱连通。
14.进一步地，在向所述电净化模块施加电压并保持预设时间后，且向所述电净化模块内进水时，打开所述第一电磁阀、所述第三电磁阀且关闭所述第二电磁阀、所述第四电磁阀；在撤去施加于所述电净化模块的电压之后且向所述电净化模块内进水时，关闭所述第一电磁阀、所述第三电磁阀且打开所述第二电磁阀、所述第四电磁阀。
15.根据本发明的一些实施例，所述进水管路上设置有自吸泵，所述自吸泵用于提供将所述原水箱的水向所述电净化模块内流动的驱动力。
16.根据本发明的一些实施例，所述原水箱与所述电净化模块之间设置有前置滤芯，所述前置滤芯用于过滤从所述原水箱流出的原水杂质。
17.根据本发明的一些实施例，所述电净化模块与所述出水元件之间设置有后置滤芯，所述后置滤芯用于过滤从所述电净化模块流出的淡水杂质。
18.根据本发明的一些实施例，所述电净化模块与所述出水元件之间设置有即热模块，所述即热模块用于对从所述电净化模块流出的淡水进行加热。
19.根据本发明另一方面实施例的净水系统的tds快速切换方法，其中，所述净水系统为上述的净水系统，所述tds快速切换方法包括：对所述电净化模块施加出水tds值为目标tds值时所需要的电压，保持预设时间后，向所述电净化模块内进水，则出水即可得到出水tds值为目标tds值的淡水。
20.进一步地，每次取水完成后，撤去施加于所述电净化模块的电压，将所述电净化模块内的淡水和浓水置换为原水。
21.具体地，所述将所述电净化模块内的淡水和浓水置换为原水，包括：
22.将所述原水箱的原水经所述进水管路进入所述电净化模块内；
23.将所述出水管路与所述原水箱连通，以回收所述电净化模块内的淡水和浓水。
24.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
25.图1是净水系统的示意图；
26.图2是净水系统的tds快速切换方法的示意图。
27.附图标记：
28.净水系统10、电净化模块1、淡水进水口11、浓水进水口12、淡水出水口13、浓水出水口14、原水箱2、分隔板21、浓水回收部3、淡水进水管路41、第一流量调节阀411、浓水进水管路42、第二流量调节阀421、进水主管路43、淡水出水管路51、浓水出水管路52、出水主管路53、出水元件61、自吸泵62、前置滤芯63、后置滤芯64、即热模块65、连接管路71、第一支段711、第二支段712、浓水回收管路72、原水回收管路73、第一电磁阀81、第二电磁阀82、第三电磁阀83、第四电磁阀84。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.下面结合图1-图2详细描述根据本发明实施例的净水系统10。
33.参照图1所示，根据本发明实施例的净水系统10可以包括：电净化模块1、原水箱2、浓水回收部3。
34.其中，电净化模块1适于对进入的水进行净化处理，具体而言，在一些可选的实施例中，电净化模块1可利用电渗析技术对进入的水进行净化处理，电净化模块1具有用于电渗析净水的正负电极对，电净化模块1利用阴阳离子交换膜交替排列于正负电极之间，并用特制的隔板将其隔开，组成淡化和浓缩两个系统，在直流电场的作用下，水中的阳离子向负极迁移，并只能通过阳离子交换膜，阴离子向正极迁移，只能通过阴离子交换膜，而使淡室中的原水被淡化，浓室中的原水被浓缩。电净化模块1还可每隔一预设时间(例如15～20min)，正负电极极性相互切换(频繁倒极)，自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢，以确保离子交换膜效应的长期稳定性及淡水的水质水量。
35.电净化模块1连接有进水管路和出水管路，出水管路上设置有出水元件61，出水元件61可以是出水嘴或水龙头，当出水元件61打开时，用户可以取用净化后的水；当出水元件61关闭时，出水管路的水不会流出。
36.通过调节施加于电净化模块1的电压以及电压施加时间，可以得到出水tds值为目标tds值的淡水。换言之，向电净化模块1施加不同的电压或电压施加时间，可以得到具有不同出水tds值的淡水，从而满足用户在不同场景下的用水需求，例如，泡茶时需要用低tds值的饮用水，而泡咖啡时则需要用高tds值的饮用水，以获得更好的饮用口味。此外，电压以及电压施加时间的调节快速、便捷，从而更快地得到目标tds值的淡水，有利于缩短用户在切换不同出水tds值饮用水时取水的等待时间。
37.在一些可选的实施例中，施加于电净化模块1的电压范围可以是0-60v，施加于电净化模块1的电压施加时间范围可以为0-30s。采用静态加压的方法，首先对电净化模块1施加出水tds值为目标tds值时所需要的电压，保持电压施加时间为t1秒，t1秒后出水即可得到稳定的目标tds值，供用户饮用。
38.在撤去施加于电净化模块1的电压之后，将电净化模块1内的水重新置换为原水，这样，置换过程中，原水可以实现对电净化模块1内浓水侧的膜表面进行冲刷，从而防止浓水侧膜表面结垢。
39.原水箱2与进水管路连接，原水箱2的原水经进水管路进入电净化模块1内，从而为电净化模块1提供水源，保障用户的用水需求。
40.出水管路与原水箱2可选择地连通或断开，以选择性地回收电净化模块1内的水。具体而言，当出水管路与原水箱2连通时，原水箱2可以回收电净化模块1内的水，从而节约水资源。当出水管路与原水箱2断开时，出水管路内的淡水可供用户取用，出水管路内的浓水可排走。
41.出水管路与浓水回收部3可选择地连通或断开，以选择性地回收电净化模块1内的浓水。具体而言，当出水管路与浓水回收部3连通时，出水管路内的浓水可通过浓水回收部3排走。当出水管路与浓水回收部3断开时，出水管路内的水可被原水箱2回收，从而节约水资源。
42.浓水回收部3可以是浓水箱，也可以是排水口。在图1的实施例中，浓水回收部3可以是浓水箱，且浓水箱与原水箱2为由分隔板21将一个箱体分隔出的两个腔室。在一些可选的实施例中，分隔板21的位置可调节，以改变浓水箱与原水箱2的容积。
43.在一些未示出的实施例中，浓水箱与原水箱2可以相互独立，二者之间具有一定的距离。
44.需要说明的是，本发明中所说的“淡水”指的是净化后的纯水，“浓水”指的是浓缩后的废水，并不表示水的口味浓淡。
45.根据本发明实施例的净水系统10，通过调节施加于电净化模块1的电压以及电压施加时间，可以得到出水tds值为目标tds值的淡水，从而满足人们对饮用水水质的不同要求，且能在短时间内快速实现出水tds值的调节，缩短用户在切换不同出水tds值饮用水时取水的等待时间。
46.电净化模块1具有淡水进水口11、浓水进水口12、淡水出水口13、浓水出水口14，进水管路包括淡水进水管路41和浓水进水管路42，淡水进水管路41和浓水进水管路42的一端直接或间接地连接于原水箱2，淡水进水管路41与淡水进水口11连接，浓水进水管路42与浓水进水口12连接，原水箱2的水进入淡水进水管路41和浓水进水管路42后，淡水进水管路41中的水经淡水进水口11进入电净化模块1内，浓水进水管路42中的水经浓水进水口12进入
电净化模块1内。出水管路包括淡水出水管路51和浓水出水管路52，淡水出水口13用于排出淡水，浓水出水口14用于排出淡水浓水，具体而言，淡水出水管路51与淡水出水口13连接，浓水出水管路52与浓水出水口14连接，电净化模块1内的淡水经淡水出水口13进入淡水出水管路51内，电净化模块1内的浓水经浓水出水口14进入浓水出水管路52内。
47.淡水出水管路51直接或间接地连接于出水元件61，从而在出水元件61打开时，用户可以取用淡水出水管路51内净化后的水。
48.进一步地，净水系统10还包括：第一流量调节阀411，第一流量调节阀411设置在淡水进水管路41上，第一流量调节阀411用于调节淡水进水管路41进入电净化模块1的进水流量；和/或，第二流量调节阀421，第二流量调节阀421设置在浓水进水管路42上，第二流量调节阀421用于调节浓水进水管路42进入电净化模块1的进水流量。换言之，淡水进水管路41和浓水进水管路42的至少一个上设置有流量调节阀，以调节对应管路的进水流量大小。
49.在图1所示实施例中，淡水进水管路41上设置有第一流量调节阀411，浓水进水管路42上设置有第二流量调节阀421。流量调节阀一方面保证在制水时流量控制过程在电净化模块1前端完成，防止电净化模块1承压造成电净化模块1漏水或脱盐率下降，另一方面在原水置换电净化模块1淡水、浓水时全开，使置换时间缩短，且可增大对电净化模块1内浓水侧的膜表面的冲刷力，防止浓水侧膜表面结垢。
50.出水管路还包括出水主管路53，淡水出水管路51与出水主管路53连接，出水元件61设置在出水主管路53上，也就是说，淡水出水管路51通过出水主管路53间接地连接于出水元件61。
51.出水主管路53上还设置有第一电磁阀81，第一电磁阀81用于控制出水主管路53内水的流通与断开。具体而言，当第一电磁阀81打开时，淡水出水管路51的水可进入出水主管路53，进而通过出水元件61供用户饮用。当第一电磁阀81关闭时，淡水出水管路51的水无法经出水主管路53到达出水元件61处。
52.淡水出水管路51、出水主管路53和浓水出水管路52均与连接管路71相连接，连接管路71包括第一支段711和第二支段712，第一支段711的一端连接淡水出水管路51、出水主管路53，第一支段711的另一端连接浓水出水管路52，第二支段712与第一支段711连接，第一支段711上设置有第二电磁阀82，第二电磁阀82用于控制第一支段711内水的流通与断开。具体而言，当第二电磁阀82打开时，淡水出水管路51的水可进入第一支段711内，进而进入第二支段712内。当第二电磁阀82关闭时，淡水出水管路51的水无法经第一支段711进入第二支段712内。
53.第二支段712与浓水回收部3之间设置有浓水回收管路72，浓水回收管路72上设置有第三电磁阀83，第三电磁阀83用于控制浓水回收管路72内水的流通与断开。具体而言，当第三电磁阀83打开时，第二支段712的水可进入浓水回收管路72内，进而到达浓水回收部3处。当第三电磁阀83关闭时，第二支段712的水无法经浓水回收管路72到达浓水回收部3处。
54.第二支段712与原水箱2之间设置有原水回收管路73，原水回收管路73上设置有第四电磁阀84，第四电磁阀84用于控制原水回收管路73内水的流通与断开。具体而言，当第四电磁阀84打开时，第二支段712的水可进入原水回收管路73内，进而到达原水箱2内。当第四电磁阀84关闭时，第二支段712的水无法经原水回收管路73到达原水箱2内。
55.在第一电磁阀81、第三电磁阀83打开且第二电磁阀82、第四电磁阀84关闭时，淡水
出水管路51与出水主管路53连通，浓水出水管路52与浓水回收部3连通；在第一电磁阀81、第三电磁阀83关闭且第二电磁阀82、第四电磁阀84打开时，淡水出水管路51和浓水出水管路52均与原水箱2连通。
56.进一步地，在向电净化模块1施加电压并保持预设时间后，且向电净化模块1内进水时，打开第一电磁阀81、第三电磁阀83且关闭第二电磁阀82、第四电磁阀84，以使淡水出水管路51与出水主管路53连通，浓水出水管路52与浓水回收部3连通，从而使出水元件61处得到净化后的淡水，电净化模块1内的浓水经浓水回收管路72排至浓水回收部3。
57.在撤去施加于电净化模块1的电压之后且向电净化模块1内进水时，关闭第一电磁阀81、第三电磁阀83且打开第二电磁阀82、第四电磁阀84，以使淡水出水管路51和浓水出水管路52均通过原水回收管路73实现与原水箱2连通，从而在置换电净化模块1内的水为原水的过程中，使电净化模块1内的淡水、浓水流回原水箱2，以回收电净化模块1内的淡水、浓水。
58.换言之，通过控制第一电磁阀81、第二电磁阀82、第三电磁阀83、第四电磁阀84的打开或关闭，可保证在置换电净化模块1内的水为原水的过程中，电净化模块1内的淡水、浓水流回原水箱2，节约水资源。
59.在本发明的描述中，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
60.参照图1所示，进水管路上设置有自吸泵62，自吸泵62用于提供将原水箱2的水向电净化模块1内流动的驱动力。采用静态加压的方法，首先对电净化模块1施加出水tds值为目标tds值时所需要的电压，保持电压施加时间为t1秒，t1秒后启动自吸泵62从原水箱2取水进入电净化模块1，出水即可得到稳定的目标tds值，浓水直接排至浓水回收部3。每次取水结束后，撤去施加于电净化模块1的电压，自吸泵62从原水箱2取水进入电净化模块1，置换电净化模块1中的淡水、浓水为原水。
61.参照图1所示，原水箱2与电净化模块1之间设置有前置滤芯63，前置滤芯63用于过滤从原水箱2流出的原水杂质。如图1所示，进水管路还包括进水主管路43，进水主管路43的一端与原水箱2相连接，淡水进水管路41和浓水进水管路42均与进水主管路43的另一端相连接。也就是说，淡水进水管路41和浓水进水管路42的一端通过进水主管路43间接地连接于原水箱2。原水箱2内的原水经淡水进水管路41和浓水进水管路42这两路进入电净化模块1内。前置滤芯63设置在进水主管路43上，从而在进水主管路43上便将从原水箱2流出的原水杂质去除。在一些未示出的实施例中，前置滤芯63也可以设置在淡水进水管路41和浓水进水管路42上，从而在淡水进水管路41和浓水进水管路42上将从原水箱2流出的原水杂质去除。
62.参照图1所示，电净化模块1与出水元件61之间设置有后置滤芯64，后置滤芯64用于过滤从电净化模块1流出的淡水杂质。如图1所示，后置滤芯64设置在出水主管路53上，从而在出水主管路53上将从电净化模块1流出的淡水杂质去除。在一些未示出的实施例中，后置滤芯64也可以设置在淡水出水管路51和浓水出水管路52上，从而在淡水出水管路51和浓水出水管路52上将从电净化模块1流出的淡水杂质去除。
63.参照图1所示，电净化模块1与出水元件61之间设置有即热模块65，即热模块65用于对从电净化模块1流出的淡水进行加热，从而得到用户所需的出水温度，实现多种出水tds值与温度的相结合，一键满足用户的饮水需求。
64.本发明图1所示实施例的净水系统10的主要工作原理为：自吸泵62从原水箱2取水进入进水主管路43上的前置滤芯63，后分为淡水进水管路41经过第一流量调节阀411进入电净化模块1以及浓水进水管路42经过第二流量调节阀421进入电净化模块1，经电净化模块1后，淡水流入后置滤芯64和即热模块65排出饮用，浓水排至浓水回收部3。每次取水后，关闭施加给电净化模块1的电压，自吸泵62从原水箱2取水进入电净化模块1，置换电净化模块1中的淡水、浓水为原水。
65.在切换出水tds值时，采用静态加压的方法，首先对电净化模块1施加出水tds值为目标tds值时所需要的电压，保持电压施加时间为t1秒，t1秒后启动自吸泵62从原水箱2取水进入电净化模块1，打开第一电磁阀81、第三电磁阀83，关闭第二电磁阀82、第四电磁阀84，出水即可得到具有稳定目标tds值的淡水，经过后置滤芯64、即热模块65排出饮用，浓水直接排至浓水回收部3；制水完成后，关闭施加于电净化模块1的电压，自吸泵62从原水箱2取水进入电净化模块1，第一流量调节阀411、第二流量调节阀421全开，关闭第一电磁阀81、第三电磁阀83，打开第二电磁阀82、第四电磁阀84，置换电净化模块1中的淡水、浓水为原水，并回收电净化模块1中的淡水、浓水，t2秒后置换完成，全部负载关闭。
66.以出水tds值在30ppm和125ppm间的切换为例，具体实施数据见表一。不同的用水场景中，饮用水的出水温度与出水tds值一一对应，根据不同用水场景中的用水温度确定进水流量(由即热模块65确定)。比如冲泡咖啡场景对应的出水tds值为125ppm，对应的出水温度为70℃，在该温度下对应的进水流量为500ml/min；泡茶场景对应的出水tds值为30ppm，对应的出水温度为100℃，在该温度下对应的进水流量为350ml/min。初始状态下，电净化模块1中淡水、浓水侧均为原水，全部负载关闭。
67.表一出水tds值切换的实施过程
[0068][0069]
由表一可知，在不同的原水tds值下，实现出水tds值在30ppm与125ppm之间的切换只需20s即可完成。
[0070]
参照图2所示，根据本发明另一方面实施例的净水系统10的tds快速切换方法可以包括：
[0071]
步骤s1、对电净化模块施加出水tds值为目标tds值时所需要的电压，保持预设时间后，向电净化模块内进水，则出水即可得到出水tds值为目标tds值的淡水。
[0072]
其中，净水系统10为上述实施例的净水系统10。通过对施加在电净化模块1上的电压和电压施加时间的调整实现出水tds值的快速切换，配合即热模块65实现不同出水tds值及不同出水温度的可调节处理，满足在不同场景下用户对饮用水的需求。
[0073]
进一步地，净水系统10的tds快速切换方法还可以包括：步骤s2、每次取水完成后，撤去施加于电净化模块的电压，将电净化模块内的淡水和浓水置换为原水。
[0074]
具体地，将电净化模块内的淡水和浓水置换为原水，包括：
[0075]
步骤s21、将原水箱的原水经进水管路进入电净化模块内；
[0076]
步骤s22、将出水管路与原水箱连通，以回收电净化模块内的淡水和浓水。
[0077]
根据本发明另一方面实施例的净水系统10的tds快速切换方法利用施加电压与电净化模块1的关系，在出水tds值切换过程中，采用静态加压的方法，即控制施加在电净化模块1上的电压保持t1秒，t1秒后启动自吸泵62进水，出水即可得到稳定的目标tds值。每次取水结束后，关闭施加在电净化模块1上的电压，自吸泵62从原水箱2取水进入电净化模块1，置换电净化模块1中的淡水、浓水为原水。该tds快速切换方法可在短时间内实现出水tds值快速可调的需求。
[0078]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0079]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。