家用無廢水膜處理系統的製作方法

2023-05-29 12:40:36 7

家用無廢水膜處理系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種家用無廢水膜處理系統，包括膜處理器、水泵、壓力調節水罐、進水管路、濃水管路、自來水進口、自來水出口和純水出口；所述膜處理器的進水口和濃縮水出口分別通過進水管路和濃水管路連通到壓力調節水罐的內部，並形成循環迴路；所述水泵設置在循環迴路中；所述自來水進口和自來水出口也分別連通到壓力調節水罐的內部；所述自來水進口接自來水水源；所述膜處理器的純水出水口連通純水出口。本發明在任何時候，用戶都可以開啟自來水出口放水，放出壓力調節水罐內的水，使壓力調節水罐內的水的濃度下降，降低循環管路中的水的濃度，從而保證膜處理器中的膜原水側的水的濃度不至於太高，防止膜處理器中的膜快速堵塞。
【專利說明】家用無廢水膜處理系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及家用無廢水膜處理系統。

【背景技術】
[0002]中國專利文獻CN201120009564.3公開了《一種反滲透淨水器》，包括通過進水管路依次連接的給水管、預處理單元和反滲透單元，反滲透單元內部的反滲透膜將反滲透單元分割為純水區和濃水區，純水區設有純水出口，濃水區設有進水口和濃水出口，反滲透單元的進水管路還連接有增壓泵，還包括回流管路、壓力儲水罐和管路控制單元，反滲透單元的濃水出口通過回流管路連接到進水管路上；所述進水管路、反滲透單元以及回流管路組成循環管路；所述壓力儲水罐設置在循環管路上，管路控制單元控制循環管路中的水流。該淨水機不設置單獨的濃水排放管，而是將濃水排放管和淨水機的進水管合併成一根管道。這樣機器存在下述不足:
[0003]1、機器制水時不能排放濃水，這就決定了機器一次連續制水的時間不能太長，因為如果長時間制水而不排放濃水，則機器內部循環管路中的水的濃度就會太高，就會導致反滲透膜快速堵塞。
[0004]2、機器只有在不制水且開啟自來水龍頭才能排出一部分濃水，經測試每開啟自來水龍頭一次最多能排出約400mL的濃水，如果開啟龍頭的次數不多，即使一次開啟龍頭的時間很長，機器內部的濃水還是不易排出，這就有可能造成反滲透膜容易堵塞；另一方面，如果開啟龍頭的次數過多，由於每次開啟龍頭都要排一部分濃水，到後來排出的水已經不是濃水了，如果還是在繼續排放，而從淨水器系統中排出的水都是經過預處理濾芯淨化過的，所以預處理濾芯的使用壽命會提前結束。
[0005]由於上述原因，按該技術方案設計製造的淨水機只有在滿足必要的條件，例如每次制水時間不能太長，不能長時間連續制水，因為這會導致機器內部循環管路中的水的濃度無限制地上升；制水結束後，在機器停機或待機時段要適當開啟自來水龍頭，所謂適當就是開啟的次數不多不少，兩次開啟之間的間隙時段不能太短，因為開啟次數太少會導致濃縮水排不徹底，開啟次數太多會導致預處理濾芯壽命快速縮短，兩次開啟之間的間隙時段如果太短也會導致濃水排不出。


【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種使用壽命長、膜處理器的膜不會快速堵塞、能夠長時間穩定運行的家用無廢水膜處理系統，該系統主要安裝在家庭廚房用於將自來水淨化為優質飲用水，該系統也可以應用在其它類似的場合。
[0007]實現本發明目的的技術方案是:家用無廢水膜處理系統，包括膜處理器、水泵、壓力調節水罐、進水管路、濃水管路、自來水進口、自來水出口和純水出口 ；所述膜處理器的進水口和濃縮水出口分別通過進水管路和濃水管路連通到壓力調節水罐的內部，並形成循環迴路；所述水泵設置在循環迴路中；所述自來水進口和自來水出口也分別連通到壓力調節水罐的內部；所述自來水進口接自來水水源；所述膜處理器的純水出水口連通純水出口。
[0008]進一步地，所述膜處理器中的膜是反滲透膜，或者是納濾膜，或者是超濾膜，或者是微濾膜。
[0009]第一種優選的技術方案:所述自來水進口和濃水管路均連通壓力調節水罐上的同一進水口，或者分別連通壓力調節水罐上的兩個進水口 ；所述自來水出口和進水管路均連通壓力調節水罐上的同一出水口，或者分別連通壓力調節水罐上的兩個出水口。
[0010]第二種優選的技術方案:所述壓力調節水罐上設有兩個進出水口，其中一個同時連通自來水進口和進水管路，另一個同時連通自來水出口和濃水管路。
[0011]所述壓力調節水罐的內腔中出水口中心的高度位置低於內腔頂部最高處至少20毫米，優選至少30毫米。
[0012]所述壓力調節水罐的容積為5?11L。
[0013]家用無廢水膜處理系統，還包括帶衝洗功能的超濾單元；所述超濾單元上設有自來水進水口、淨水口和衝洗水出口 ；所述自來水進水口連通壓力調節水罐內部、淨水口通過進水管路連通膜處理器的進水口、衝洗水出口連通自來水出口，或者自來水進水口連通自來水進口、淨水口通過進水管路連通膜處理器的進水口、衝洗水出口連通壓力調節水罐內部。
[0014]家用無廢水膜處理系統，還包括壓力儲水罐、後置活性炭濾芯、高壓電氣開關和第一單向閥；所述膜處理器的純水出水口依次連通第一單向閥、高壓電氣開關、後置活性炭濾芯和純水出口 ；所述壓力儲水罐的進出水口連通到高壓電氣開關與後置活性炭濾芯之間的管路上。
[0015]家用無廢水膜處理系統，還包括第二單向閥；所述第二單向閥的進口和出口分別連通自來水進口和壓力調節水罐的進水口。
[0016]家用無廢水膜處理系統，還包括設置在進水管路中的預處理濾芯；所述水泵設置在循環迴路中的膜處理器的進水管路部分。
[0017]所述預處理濾芯中的水處理材料包括活性炭。
[0018]家用無廢水膜處理系統，還包括TDS探頭，以及與TDS探頭電連接的報警裝置；所述TDS探頭設置在循環迴路中。
[0019]家用無廢水膜處理系統，還包括設置在濃水管路中的節流裝置。
[0020]家用無廢水膜處理系統，還包括衝洗閥；所述衝洗閥的進口和出口分別連通節流裝置的進口管路和出口管路。
[0021]採用了上述技術方案，本發明具有以下的有益效果:(1)本發明在任何時候，用戶都可以開啟自來水出口放水，放出壓力調節水罐內的水，使壓力調節水罐內的水的濃度下降，壓力調節水罐內的水的濃度下降後，通過循環，就能降低循環管路中的水的濃度，從而保證膜處理器中的膜原水側的水的濃度不至於太高，防止膜處理器中的膜快速堵塞。
[0022](2)本發明在使用中，用戶開啟自來水出口放水，不會過度消耗預處理濾芯的使用壽命，因為只有循環管路中的水在流動時，即淨水機在運行時，才會消耗預處理濾芯的使用壽命；而機器不運行時，即使隨便開啟(無任何限制)自來水出口放水，水流並不會流過預處理濾芯，所以預處理濾芯不會浪費。
[0023](3)本發明在使用中，用戶需要用水時，例如洗手、洗碗、清洗鍋臺等等，只需要開啟自來水出口放水，這些水並不是浪費的，是家居生活所必需的，在此過程中順便就將反系統中的濃縮水排出了系統，使系統能夠正常運行，同時又沒有直接的廢水排放，即所有的水都能被充分利用，真正達到了無廢水的效果。
[0024](4)本發明在使用中，只要用戶開啟自來水出口放水的量大體上和用戶從純水出口放出的純水的量相等，就能避免膜處理器中的膜快速堵塞，使系統能夠長時間穩定運行；如果從自來水出口放水的量顯著大於用戶從純水出口放出的純水的量，系統中的濃縮水會排得更徹底，膜處理器中的膜更不易堵塞，更有利於系統長期穩定運行。實際上，對於普通居民用戶，每天從自來水出口放水的量(用於洗手、洗菜、洗碗、洗鍋、洗鍋臺等清潔用途的總用水量)顯著大於從純水出口放出的純水的量(用於飲用、燒飯、燒菜、煲湯等用於食用的總用水量)；因此，本發明完全可以適應普通家居環境使用，既能起到節水的目的，也能確保系統中的膜處理器中的膜不會快速堵塞，系統能夠長時間穩定運行。
[0025](5)本發明的水泵設置在循環迴路上，能為循環水流提供水流動力或者還同時為水流提供穿透膜所需的壓力。
[0026](6)本發明的壓力調節水罐的容積為5?10L，能夠起到有效保護膜處理器中的膜的作用。
[0027](7)本發明的第一單向閥能夠在系統停機或待機時，防止壓力儲水罐內的水返回膜處理器，即防止膜處理器中的膜被反向加壓，保護膜處理器中的膜。
[0028](8)本發明的衝洗閥一旦開啟就會導致節流裝置進出口之間的壓差降低到趨於零，即將節流裝置短路，所以衝洗閥和水泵同時開啟能夠提供大流量的循環水，這就起到了衝洗膜處理器中的膜的作用。
[0029](9)本發明的第二單向閥能夠防止壓力調節水罐內的濃水向自來水水源擴散。
[0030](10)本發明的TDS探頭能夠檢測到循環管路中水的濃度，當濃度上升到設定值時，報警裝置發出報警信號，提示用戶開啟自來水出口放水，從而將循環管路中的水的濃度控制在設定範圍內，防止因水的濃度太高而堵塞膜處理器中的膜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0032]圖1為本發明的實施例1的結構示意圖。
[0033]圖2為本發明的實施例2的結構示意圖。
[0034]圖3為本發明的實施例3的結構示意圖。
[0035]圖4為本發明的實施例4的結構示意圖。
[0036]圖5為本發明的實施例5的結構示意圖。
[0037]附圖中的標號為:
[0038]膜處理器1、水泵2、壓力調節水罐3、進水管路4、濃水管路5、自來水進口 6、自來水出口 7、純水出口 8、預處理濾芯9、節流裝置10、超濾單元11、壓力儲水罐12、後置活性炭濾芯13、高壓電氣開關14、第一單向閥15、第二單向閥16、TDS探頭17、衝洗閥18。

【具體實施方式】
[0039](實施例1)
[0040]見圖1，本實施例的家用無廢水膜處理系統，包括膜處理器1、水泵2、壓力調節水罐3、進水管路4、濃水管路5、自來水進口 6、自來水出口 7、純水出口 8、預處理濾芯9、節流裝置10、壓力儲水罐12、後置活性炭濾芯13、高壓電氣開關14、第一單向閥15、第二單向閥16、TDS探頭17和報警裝置。
[0041]膜處理器I的進水口和濃縮水出口分別通過進水管路4和濃水管路5連通到壓力調節水罐3的內部，並形成循環迴路。水自來水進口 6和自來水出口 7也分別連通到壓力調節水罐3的內部。其中，自來水進口6和濃水管路5分別連通壓力調節水罐3上的兩個進水口。自來水出口 7和進水管路4分別連通壓力調節水罐3上的兩個出水口。泵2設置在循環迴路中，為循環水流提供水流動力或者還同時為水流提供穿透膜所需的壓力。自來水進口 6接自來水水源。膜處理器I的純水出水口連通純水出口 8。膜處理器I中的膜指的是過濾水用的反滲透膜，或者是納濾膜，或者是超濾膜。
[0042]預處理濾芯9設置在進水管路4中。預處理濾芯中的水處理材料包括PP棉和/或活性炭。水泵2設置在循環迴路中的膜處理器I的進水管路部分。節流裝置10設置在濃水管路5中，用於控制濃水管路5內的水流量。膜處理器I的純水出水口依次連通第一單向閥15、高壓電氣開關14、後置活性炭濾芯13和純水出口 8。壓力儲水罐12的進出水口連通到高壓電氣開關14與後置活性炭濾芯13之間的管路上。第二單向閥16的進口和出口分別連通自來水進口 6和壓力調節水罐3的進水口。第二單向閥16的作用是防止壓力調節水罐內的濃水向自來水水源擴散。
[0043]壓力調節水罐3的內腔中出水口中心的高度位置低於內腔頂部最高處至少20毫米，優選至少30毫米，以便使壓力調節水罐3在運行時其內腔中保留一部分無水空間，即保留一部分空氣。由於氣體具有很好的壓縮特性，從而使得壓力調節水罐3在運行時內部的壓力比較平穩，不易突變，這就能夠有效地緩衝來自自來水水源管路中的水擊或水錘，使本實施例的家用無廢水膜處理系統中的管路得到很好的保護。
[0044]壓力調節水罐3的容積為5?11L。目前市面上常用的壓力儲水罐12 —次能放出6?1L純水，如果本系統一次製取5?1L純水的過程中，用戶不開啟自來水出口 7放水，就會導致壓力調節水罐3內的水的濃度約增加I倍(精確地說是小於I倍)，以目前的技術水平，可以做到:在絕大部分條件下(例如原水的TDS值不高於自來水標準的極限)，膜處理器I中的膜不會因此而快速堵塞。通常居民用戶一天使用的純淨水總量不會超過5L，使用量較大的居民用戶一天使用的純淨水量也不會超過10L，即用戶在將5?1L純淨水用完的這段時間，一般都會開啟自來水出口 7放水，使壓力調節水罐3內的水的濃度下降。壓力調節水罐3內的水的濃度下降後，又為機器下一運行周期做好了準備。所以，壓力調節水罐3的容積取為5?IlL是一個合適的容積值，能夠起到有效保護膜處理器I中的膜的作用。
[0045]壓力儲水罐12儲存純水,用於解決用戶取水時要求比較大的出水流量而系統制水時的純水出水流量較小之間的矛盾，因為有了壓力儲水罐12就可以在用戶不取水時系統通過運行製取純水將壓力儲水罐12內儲滿純水，待用戶取水時就可以大流量地放出。後置活性炭濾芯13用於進一步改善出水的口感。高壓電氣開關14用於控制壓力儲水罐12內的壓力或儲水量，當壓力儲水罐12內壓力達到上設定值時，也就是壓力儲水罐12內所儲的水量達到設定值，高壓電氣開關14會斷開電路，關閉水泵2，停止制水；待用戶用水，壓力儲水罐12內壓力下降到下設定值時，高壓電氣開關14又會接通電路，啟動水泵2，開始制水，以此循環往復，自動控制。第一單向閥15用於系統停機或待機時，防止壓力儲水罐12內的水返回膜處理器1，即防止膜處理器I中的膜被反向加壓，保護膜處理器I中的膜。
[0046]TDS探頭17設置在循環管路中，比如設置在預處理濾芯9上，或設置在壓力調節水罐3上，或者設置在進水管路4的管道上，或者設置在濃水管路5的管道上。報警裝置與TDS探頭17電連接。隨著制水過程的進行，如果用戶長時間不開啟自來水出口 7放水，則循環管路中的水的濃度會持續上升，當TDS探頭17檢測到水的濃度上升到設定值時，報警裝置發出報警信號，提示用戶開啟自來水出口 7放水，從而將循環管路中的水的濃度控制在設定範圍內，防止因水的濃度太高而堵塞膜處理器I中的膜。
[0047](實施例2)
[0048]見圖2，本實施例與實施例1基本相同，不同之處在於:還包括衝洗閥18。
[0049]衝洗閥18的進口和出口分別連通節流裝置10的進口管路和出口管路。機器制水時，衝洗閥18是關閉的，衝洗閥18 —旦開啟就會導致節流裝置10進出口之間的壓差降低到趨於零，即將節流裝置10短路，所以衝洗閥18和水泵2同時開啟能夠提供大流量的循環水，這就能起到了衝洗膜處理器I中的膜的作用。
[0050]壓力調節水罐3上設有兩個進出水口，其中一個同時連通自來水進口 6和進水管路4，另一個同時連通自來水出口 7和濃水管路5。其優點是:只要自來水出口 7放水，則流入預處理濾芯9的水立即被更換為低濃度的自來水，而流出自來水出口 7的水初期全部為系統中的濃水，濃度最高，隨後慢慢降低為自來水和系統中的濃水的混合水，所以本方案排濃水的效率最聞。
[0051](實施例3)
[0052]見圖3，本實施例與實施例2基本相同，不同之處在於:自來水進口 6和濃水管路5均連通壓力調節水罐3上的同一進水口，自來水出口 7和進水管路4均連通壓力調節水罐3上的同一出水口。
[0053](實施例4)
[0054]見圖4，本實施例與實施例3基本相同，不同之處在於:還包括帶衝洗功能的超濾單元11。超濾單元11上設有自來水進水口 11-1、淨水口 11-2和衝洗水出口 11-3。自來水進水口 11-1連通壓力調節水罐3內部、淨水口 11-2通過進水管路4連通膜處理器I的進水口、衝洗水出口 11-3連通自來水出口 7。
[0055](實施例5)
[0056]見圖5，本實施例與實施例4基本相同，不同之處在於:超濾單元11的自來水進水口 ll-ι連通自來水進口 6、淨水口 11-2通過進水管路4連通膜處理器I的進水口、衝洗水出口 11-3連通壓力調節水罐3內部。
[0057]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:包括膜處理器(1)、水泵(2)、壓力調節水罐(3)、進水管路⑷、濃水管路(5)、自來水進口(6)、自來水出口(7)和純水出口⑶；所述膜處理器(1)的進水口和濃縮水出口分別通過進水管路(4)和濃水管路(5)連通到壓力調節水罐(3)的內部，並形成循環迴路；所述水泵(2)設置在循環迴路中；所述自來水進口(6)和自來水出口(7)也分別連通到壓力調節水罐(3)的內部；所述自來水進口(6)接自來水水源；所述膜處理器(1)的純水出水口連通純水出口(8)。
2.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:所述自來水進口(6)和濃水管路(5)均連通壓力調節水罐(3)上的同一進水口，或者分別連通壓力調節水罐(3)上的兩個進水口 ；所述自來水出口(7)和進水管路(4)均連通壓力調節水罐(3)上的同一出水口，或者分別連通壓力調節水罐(3)上的兩個出水口。
3.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:所述壓力調節水罐(3)上設有兩個進出水口，其中一個同時連通自來水進口(6)和進水管路(4)，另一個同時連通自來水出口(7)和濃水管路(5)。
4.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:所述壓力調節水罐(3)的內腔中出水口中心的高度位置低於內腔頂部最高處至少20毫米。
5.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:所述壓力調節水罐(3)的容積為5?11L。
6.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括帶衝洗功能的超濾單元(11);所述超濾單元(11)上設有自來水進水口(11-1)、淨水口(11-2)和衝洗水出口(11-3);所述自來水進水口(11-1)連通壓力調節水罐(3)內部、淨水口(11-2)通過進水管路⑷連通膜處理器⑴的進水口、衝洗水出口(11-3)連通自來水出口(7)，或者自來水進水口(11-1)連通自來水進口 ￠)、淨水口(11-2)通過進水管路(4)連通膜處理器(1)的進水口、衝洗水出口(11-3)連通壓力調節水罐(3)內部。
7.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括壓力儲水罐(12)、後置活性炭濾芯(13)、高壓電氣開關(14)和第一單向閥(15);所述膜處理器(1)的純水出水口依次連通第一單向閥(15)、高壓電氣開關(14)、後置活性炭濾芯(13)和純水出口⑶；所述壓力儲水罐(12)的進出水口連通到高壓電氣開關(14)與後置活性炭濾芯(13)之間的管路上。
8.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括第二單向閥(16);所述第二單向閥(16)的進口和出口分別連通自來水進口(6)和壓力調節水罐(3)的進水口。
9.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括設置在進水管路(4)中的預處理濾芯(9);所述水泵(2)設置在循環迴路中的膜處理器(1)的進水管路部分。
10.根據權利要求9所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:所述預處理濾芯(9)中的水處理材料包括活性炭。
11.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括TDS探頭(17)，以及與TDS探頭(17)電連接的報警裝置；所述TDS探頭(17)設置在循環迴路中。
12.根據權利要求1所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括設置在濃水管路(5)中的節流裝置(10)。
13.根據權利要求12所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:還包括衝洗閥(18)；所述衝洗閥(18)的進口和出口分別連通節流裝置(10)的進口管路和出口管路。
14.根據權利要求1一 13之一所述的家用無廢水膜處理系統，其特徵在於:所述膜處理器中的膜是反滲透膜，或者是納濾膜，或者是超濾膜，或者是微濾膜。
【文檔編號】C02F103/04GK104355424SQ201410485525
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】徐立農, 黃樟焱 申請人:江蘇正本淨化節水科技實業有限公司