净水系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及净水生产设备技术领域，尤其涉及一种净水系统及其控制方法。


背景技术：

2.现有一种净水系统，包括进水管、净水出水管路和气泡水出水管路，在进水管上设置有补气组件。当补气组件关闭时，进水管中的原水经过净水出水管路后形成净水；补气组件开启后，补气组件能向进水管内补气，在水中形成大的气泡，用于后续加工气泡水。
3.该结构中，补气组件设置在进水管上，进气量小，生产气泡水的效率慢，难以满足气泡水的及时大量供应，适用范围受限；另外，相较于浓水管、净水出水管路和气泡水出水管路，进水管中的水压更高，对补气组件与进水管连接处的密封性能要求也更高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种净水系统及其控制方法，气泡水生产效率高。
5.为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
6.一种净水系统，包括：进水组件，包括设置在进水管上的滤芯、第一进水阀、减压阀和增压泵，所述第一进水阀和所述减压阀并联且设置在所述滤芯和所述增压泵之间；净水组件，连接在所述进水管的出口端，所述净水组件被配置为能净化原水；浓水组件，连接在所述净水组件的浓水出口端，所述浓水组件被配置为能释放所述净水组件产生的浓水；在所述浓水组件的浓水管与所述进水组件的进水管之间连接有充气管路，所述充气管路用于令所述浓水管的空气或水气混合物经所述充气管路进入所述进水管中；以及，气泡水组件，连接在所述进水管的出口端，所述气泡水组件被配置为能生产气泡水。
7.其中一个优选实施例中，所述净水系统还包括进气组件，所述进气组件、所述浓水管和所述充气管路连接在同一节点上，所述进气组件被配置为能向所述浓水管中充入空气。
8.其中一个优选实施例中，所述进气组件包括气泵和第一单向阀，所述充气管路上设置有控制阀组件，所述气泵所产生的空气能通过所述充气管路进入所述进水管、或与所述浓水管中的浓水共同通过所述充气管路进入所述进水管。
9.其中一个优选实施例中，所述控制阀组件包括第三单向阀和第三电磁阀。
10.其中一个优选实施例中，所述进水组件还包括相连接的原水质量检测装置和控制器，所述控制器连接至所述浓水组件。
11.其中一个优选实施例中，所述净水系统还包括反渗透冲洗组件，所述反渗透冲洗组件包括依次设置在反渗透冲洗管上的第一电磁阀和第四单向阀，所述反渗透冲洗管的一端连接在所述净水组件的净水出口端，所述反渗透冲洗管的另一端连接至所述浓水管。
12.其中一个优选实施例中，所述浓水组件包括依次设置在浓水管上的浓水阀和第二电磁阀，所述反渗透冲洗管的另一端连接至所述浓水阀和所述第二电磁阀之间的所述浓水管上。
13.其中一个优选实施例中，所述进气组件的出气端连接在所述浓水阀和所述第二电磁阀之间的所述浓水管上。
14.其中一个优选实施例中，所述气泡水组件还包括气泡水检测开关，所述气泡水检测开关被配置为能检测用户是否取用气泡水和/或检测气泡水的出水量。
15.其中一个优选实施例中，所述滤芯包括前置过滤滤芯和后置处理滤芯，所述前置过滤滤芯和所述后置处理滤芯设置在同一个壳体中但彼此独立。
16.另一方面，本发明采用以下技术方案：
17.一种基于上述的净水系统的控制方法，生产气泡水时，关闭所述第一进水阀，启动增压泵，所述净水组件中的存留水被吸入所述充气管路中，所述存留水与充入所述浓水管中的气体形成水气混合物，所述水气混合物在所述进水管中与原水混合后被送入所述增压泵中，增压后进入所述气泡水组件制备气泡水。
18.其中一个优选实施例中，当所述进水管中的原水质量达到设定值时，关闭所述浓水组件，降低浓水的排放量。
19.其中一个优选实施例中，当启用新净水系统或净水系统更换反渗透膜滤芯时，净水系统自动冲洗，打开第一进水阀，充气管路中无气体充入进水组件的进水管中，启动增压泵，关闭净水组件的出水口和气泡水组件出水口；启动反渗透冲洗组件的第一电磁阀和净水组件，所述净水组件制得的水经由所述反渗透冲洗组件进入浓水组件中。
20.其中一个优选实施例中，制备净水时，打开第一进水阀，启动增压泵，充气管路中无气体充入进水组件的进水管中。
21.本发明提供的净水系统的第一进水阀和减压阀并联，制备净水时关闭减压阀，不影响净水的制备效率，制备气泡水时开启减压阀，令充气管路中的空气或水气混合物更容易充入进水管中，气泡水制备效率高。将现有的回流管复用为能向进水管中输送空气或水气混合物的充气管路，整机造价低；充气管路连接在浓水管上，因为浓水管中水压较低，所以充气管路与浓水管之间的连接处不容易在水压作用下被撕裂，密封性能要求低，降低了加工难度。在浓水组件与进水组件之间连接有充气管路，通过充气管路能向进水组件中充入水气混合物，相较于现有的单气体进气方式，该净水系统的水气混合物进气方式更易产生气泡水，制备效率高，气泡水产量大，适用范围广，能提高水的利用率。
22.本发明提供的净水系统的控制方法是将净水组件中的存留水与充气管路中的气体先形成水气混合物，然后再与进水管中的原水混合，增压后进入气泡水组件制备气泡水，气泡水产量大，生产效率高。
附图说明
23.图1是本发明具体实施方式提供的净水系统的结构示意图；
24.图2是本发明具体实施方式提供的净水系统冲洗反渗透膜保护液时的结构示意图；
25.图3是本发明具体实施方式提供的净水系统在净水制水模式下的结构示意图；
26.图4是本发明具体实施方式提供的净水系统在气泡水制水模式下的结构示意图。
27.图中：
28.1、进水组件；2、净水组件；3、浓水组件；4、气泡水组件；5、反渗透冲洗组件；6、进气
组件；31、充气管路。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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。
32.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；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，除非另有明确的限定。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。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.本实施方式提供一种净水系统以及基于该净水系统的控制方法。如图1所示，该净水系统包括进水组件1、用于净化原水的净水组件2、能释放净水组件2产生的浓水的浓水组件3、能向浓水组件3输送水气混合物的进气组件6和能生产气泡水的气泡水组件4。本实施方式中的气泡水是指：在一定压力条件下将空气混合溶于水，瞬间释放压力后形成含有大量直径小于80μm微气泡的气水混合水。
36.其中，进水组件1包括设置在进水管上的滤芯、第一进水阀、减压阀和增压泵，第一进水阀和减压阀并联且设置在滤芯和增压泵之间。进水管的进水口连通至原水水源，出水口连通净水组件2。滤芯包括属于进水组件1的前置过滤滤芯和属于净水组件2的后置处理
滤芯，前置过滤滤芯和后置处理滤芯设置在同一个壳体中但彼此独立。前置过滤滤芯能对原水进行初步过滤，第一进水阀能切断水路或连通水路，减压阀用于对经过的水流进行减压，增压泵用于对经过的水流加压。优选地，在滤芯之前还设置有低压开关，当原水水源未供水时，低压开关检测到的压力值低于设定值，关停整个净水系统。
37.净水组件2连接在进水组件1的出口端。具体地，净水管的进水口连通至进水管的出水口，净水管的出水口连通至净水龙头(未示出)。净水管上设置有第二进水阀(或称为净水电磁阀)、反渗透膜滤芯(即图1中的ro滤芯)、净水检测开关和后置处理滤芯。第二进水阀用于切断水路或连通水路，净水检测开关用于检测用户是否取用净水。净水检测开关的具体结构不限，优选地，采用单向的高压开关作为净水检测开关。当用户未取用净水时，净水管中的水压高于设定值，此时高压开关被触发，从而关停整个净水系统。
38.气泡水组件4连接在进水组件1的出口端。具体地，气泡水管的进口连通至进水管的出水口，气泡水管的出口连通至气泡水龙头(未示出)。气泡水管上依次连接有第二单向阀、混气罐、起泡器和气泡水检测开关，第二单向阀用于固定水流方向，混气罐用于将水和气体混合在一起，起泡器能将混气罐内的水气混合物变成气泡水，气泡水检测开关用于检测用户是否取用气泡水。
39.浓水组件3连接在净水组件2的浓水出口端。具体地，浓水管的进口端连通至反渗透膜滤芯的浓缩水口，便于释放反渗透膜滤芯产生的浓水。浓水管上设置有浓水阀和第二电磁阀。浓水阀能控制浓水流量，浓水阀开启时浓水能正常流动，浓水阀关闭时其中会留有一个小孔，浓水依然可以从浓水阀中流过但流量较小(具体流量值不做限定)；第二电磁阀用于控制浓水管的通断。
40.在浓水组件3与进水组件1之间连接有充气管路31。为了简化结构、降低成本，可以将现有的回流管路复用为充气管路31，即，充气管路31即可以作为将浓水引回进水管的回流管路，又可以作为向进水管中充入空气或水气混合物的补气管路。优选地，在与进水组件1中的水进行混合之前，浓水组件3中的浓水先与空气进行初步混合，然后水气混合物再与进水组件1中的水混合，气泡水产量大，生产效率高。
41.在充气管路31中形成水气混合物的具体结构不限，优选地，净水系统还包括进气组件6，水气组件6、浓水管和充气管路31连接在同一节点上，进气组件6能通过浓水管向充气管路31中充入空气，空气可以通过充气管路31进入进水管中，也可以与浓水组件3中的浓水初步混合后形成水气混合物，该水气混合物经充气管路31进入进水管中。
42.进气组件6优选包括气泵和第一单向阀，充气管路31上设置有控制阀组件，气泵所产生的气体能顺利地与浓水组件3中的浓水共同通过充气管路31进入进水管。
43.控制阀组件优选包括第三单向阀和第三电磁阀，第三单向阀控制充气管路31中水流的方向，防止水倒流。第三电磁阀控制充气管路31的通断，需要制备气泡水时贯通充气管路31，空气或水气混合物能进入进水组件1的进水管；制备净水时截断充气管路31，避免影响正常的净水制备。
44.需要说明的是，为了便于观看，图1中虚线框仅圈出了各组件中的主要结构，部分距离较远的零部件并未处于虚线框中，但结合说明书的解释说明并不影响本领域技术人员清楚准确地理解技术方案。
45.该净水系统生产气泡水时，净水组件2中的存留水被吸入充气管路31中，存留水与
充气管路31中的气体形成水气混合物，水气混合物再在进水管中与原水混合后被送入增压泵中，增压后进入气泡水组件4制备气泡水。
46.经过进水组件1的滤芯和净水组件2过滤后的浓水仅是钙镁等离子含量稍高一点，并非污水，将浓水引入进水组件1中用于制备气泡水并不会明显降低气泡水的质量，所得到的气泡水可以满足多种用途的质量要求(例如采用循环脉冲的方式冲洗反渗透膜滤芯的ro膜，能延长ro膜的使用寿命)，能提高水的利用率。相较于现有的单气体进气方式，该净水系统的水气混合物进气方式更易产生气泡水，制备效率高，气泡水产量大，适用范围广。
47.在上述结构的基础上，进水组件1还包括相连接的原水质量检测装置和控制器，控制器连接至浓水组件3。其中，原水质量检测装置优选为溶解性固体总量(tds)检测器，能检测单位体积水中溶有多少毫克溶解性固体；控制器的具体结构以及安装位置不限，能控制包括原水质量检测装置以及浓水组件3在内的各个装置的启停以及参数调节即可。当进水管中的原水质量达到设定值时(即水质优良时)，间断式地关闭第二电磁阀，降低浓水的排放，从而提高整机的回收率。根据该净水系统使用时的水质状况无级智能地调节回收率，即不同水质地区采用不同的水效等级，动态调整净水的产水率。例如：在持续打开第二电磁阀的状态下，该净水系统的整机回收率为66.6％(1比1)。当原水水质非常好的时候，净水系统制水时，第二电磁阀每4秒关闭1秒，则净水系统的瞬时回收率就会由66.6％提升至70％。
48.因为浓水管通过充气管路31连通至进水管，也可以在水质较优时间段打开浓水阀和第二电磁阀，将浓水管中的浓水送回到进水管中与原水混合，实现浓水回收率可调。
49.加工好的反渗透膜会放进反渗透膜保护液中浸泡，保护反渗透膜的湿润性，以保证在储存过程中反渗透膜的性能不受环境的影响。但反渗透膜保护液非常容易滋生细菌和引起耗氧量超标，后置处理滤芯中的碳棒(后置活性炭)具有良好的吸附作用，当新机器或者机器换新反渗透膜时，机器冲洗后反渗透膜的纯水端仍然还是有一定量的保护液。如果此时正常制水，保护液就会顺着水路进入后置处理滤芯中，碳棒会因为吸附保护液而降低功能，引起整机的细菌超标或耗氧量超标。
50.为了解决这一问题，净水系统还包括反渗透冲洗组件5，反渗透冲洗组件5包括依次设置在反渗透冲洗管上的第一电磁阀和第四单向阀，反渗透冲洗管的一端连接在反渗透膜滤芯的净水出口端，反渗透冲洗管的另一端连接至浓水组件3。优选地，反渗透冲洗管的另一端连接至浓水阀和第二电磁阀之间的浓水管上。
51.当新机器或者机器更换反渗透膜滤芯时机器自动冲洗完后，如图2所示，第一进水阀、第二进水阀、第一电磁阀和第二电磁阀打开，第三电磁阀关闭，气泵不工作，增压泵工作，同时净水龙头和气泡水龙头都关闭。第一电磁阀打开一定时间(1至2分钟)，机器制水，反渗透膜滤芯中心管内纯水端的保护液就会通过第一电磁阀后从由浓水口排走，避免反渗透膜保护液污染后置处理滤芯的活性炭。
52.该净水系统具有净水制水模式和气泡水制水模式。
53.如图3所示，在净水制水模式下，净水检测开关检测到用户取用净水，系统控制程序控制第一进水阀、第二进水阀和第二电磁阀打开，同时浓水阀、第一电磁阀1和第三电磁阀关闭，增压泵启动，气泵不工作，机器开始制净水。
54.如图4所示，在气泡水制水模式下，气泡水检测开关检测到用户取用气泡水，系统控制程序控制第一进水阀、第二进水阀、第一电磁阀和浓水阀关闭。第二进水阀间断式打
开，第三电磁阀打开，气泵和增压泵启动工作，气体在气泵的作用下进入充气管路31。由于增压泵的负吸作用，会把反渗透膜滤芯内的存留水吸到充气管路31内，这部分存留水和气泵打入的气体形成水气混合物。该水气混合物在进水管中与原水混合后流经增压泵加压，然后进入混气罐，再然后通过气泡发生器形成气泡水。
55.注意，上述仅为本发明的较佳实施方式及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施方式，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施方式对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施方式，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施方式，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。