一種高壓開關及使用該高壓開關的淨水器的製作方法
2023-10-11 18:33:09
本發明涉及淨水器領域，尤其涉及了一種淨水器中的高壓開關。
背景技術：
近兩年，家用淨水器的普及率增加了很多，特別是反滲透淨水器，佔了整個家用淨水器的半壁江山，而且有增加趨勢。
目前，市場上的家用反滲透淨水器制的純水是儲存於有氣囊的壓力罐中，剛開始氣囊的氣壓大約0.05MPa,在純水不斷的注入，壓縮氣囊，當壓力升高到一定值後，就停止注入水。在制純水過程中，由純水路中的高壓開關控制是否制水，當壓力罐的壓力降至某一值時，高壓開關閉合，水泵啟動，開始制純水；當壓力罐的水壓高於某一值時，高壓開關斷開，水泵停止工作，制純水也停止。
現有的家用淨水器使用的高壓開發有兩個方式：1)彈簧和微動開關，當壓力增加時，彈簧壓縮，頂到微動開關觸點突跳，斷開電路連接觸點，水壓減少時，彈簧在自身彈力的作用下伸長，微動開關觸點復位，電路連接觸點接通。2)雙材料的金屬片和電路連接觸點，當壓力增加時，雙材料的金屬片會由凹型突變未凸型，斷開電路連接觸點，當水壓減少時，雙材料的金屬片會在自身應力的作用下，由凸型突變未凹型，電路連接觸點接通。這些方式的高壓開關，只有一個高壓值和一個低壓值，且是固定的，不可調整。這些就限制了高壓開關使用，使得高壓開關只能做為控制元器件，即根據壓力變化的高壓值和低壓值，提供連通和斷開兩個信號來控制水泵或他的元器件啟動和停止。
而高壓開關安裝在純水端，高壓開關的壓力值區間決定了反滲透膜的背壓，其背壓越高，RO膜的產水率就低。經過測試：若將高壓開關的值由：0.15MPa---0.25MPa調整到0.1MPa-0.26MPa，其反滲透膜的產水率將提高30％以上，其中壓力罐的一次的出水量(以3加侖壓力罐為例)將增加一倍。
但是由於現有的高壓開關的高壓值和低壓值一般是固定的，且不能調整，高壓值和低壓值的區間變化很小，從而會使得增壓泵要頻繁啟動。另外有些高壓開關的高低壓值設計偏低，起到低壓保護功能，當壓力值低於某一值時，就認為水壓偏低或供水不足，就斷開電路，水泵不啟動，保護產品。
技術實現要素：
本發明針對現有技術中高壓開關的壓力值固定，只能作為提供連通和斷開兩個信號的控制元件使用的問題，提供了一種高壓開關及使用該高壓開關的淨水器。
為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：
一種高壓開關，包括內設有水流通道的水管接頭，還包括固定件和用於檢測水流通道內水壓並輸出水壓信號的傳感器，傳感器設置於水管接頭內且通過固定件固定。通過在高壓開關上設有用於檢測水壓信號的壓力傳感器，可檢測到壓力範圍內的任意壓力值，實現對水路中元器件的合理控制。
作為優選，傳感器包括傳感器膜片和轉換電路板，傳感器膜片的一側與水流通道連通，另一側印刷有與轉換電路板連接的傳感器電路，轉換電路板上設有信號輸出線。將傳感器電路印刷在傳感器膜片的背面，而傳感器膜片的正面直接與水流接觸，通過水流使其產生變形，當傳感器膜片產生微小變形時，便能檢測到其壓力信號，使得該傳感器的檢測更加精確。
作為優選，水管接頭上設有供傳感器安裝的容置槽和用於連通容置槽與水流通道的進水通道，傳感器膜片位於容置槽內且與外邊緣與容置槽內壁密封接觸，傳感器膜片上設有與容置槽共同組成腔室的膜片凹槽。
作為優選，傳感器膜片與容置槽底面之間設有密封墊，密封墊上設有用於連通膜片凹槽與進水通道的密封墊通道，水管接頭上設有用於使傳感器膜片向密封墊壓緊的固定件，固定件設置在容置槽頂端。通過設置密封墊，並通固定件壓緊，可有效提高傳感器膜片與容置槽之間的密封性，避免傳感器電路與水接觸，有效提高該高壓開關檢測的穩定性。
淨水器，包括原水進水管，原水進水管上設有水泵和進水電磁閥，還包括與水泵、進水電磁閥均連接的控制模塊，原水進水管的進水口處設有高壓開關，高壓開關包括內設有水流通道的水管接頭，水管接頭內設有用於檢測水流通道內水壓並輸出水壓信號的傳感器。控制模塊用於將高壓開關檢測的水壓信號進行處理並根據處理結果控制水泵和進水電磁閥。通過高壓開關檢測進水口水壓，根據檢測到的水壓控制水泵和電磁閥。
作為優選，傳感器包括傳感器膜片和轉換電路板，傳感器膜片的一側與水流通道連通，另一側印刷有與轉換電路板連接的傳感器電路，轉換電路板上設有信號輸出線。將傳感器電路印刷在傳感器膜片的背面，而傳感器膜片的正面直接與水流接觸，通過水流使其產生變形，當傳感器膜片產生微小變形時，便能檢測到其壓力信號，使得該傳感器的檢測更加精確。
作為優選，水管接頭上設有供傳感器安裝的容置槽和用於連通容置槽與水流通道的進水通道，傳感器膜片位於容置槽內且與外邊緣與容置槽內壁密封接觸，傳感器膜片上設有與容置槽共同組成腔室的膜片凹槽。
作為優選，傳感器膜片與容置槽底面之間設有密封墊，密封墊上設有用於連通膜片凹槽與進水通道的密封墊通道，水管接頭上設有用於使傳感器膜片向密封墊壓緊的固定件。通過設置密封墊，並通固定件壓緊，可有效提高傳感器膜片與容置槽之間的密封性，避免傳感器電路與水接觸，有效提高該高壓開關檢測的穩定性。
作為優選，還包括與進水管連接的RO反滲透膜濾芯，RO反滲透膜濾芯上連接有濃水出水管和純水出水管，純水出水管上設有高壓開關。在純水水路中安裝高壓開關，可以檢查水路壓力，判斷濾芯是否堵塞、進水口是否缺水，防止水泵空轉等，同時可根據實際設計需要設計高低壓值，提高反滲透膜的產生率、減少水泵的啟動次數。
作為優選，純水出水管上還設有壓力罐。
作為優選，原水進水管上還設有前置濾芯。通過前置濾芯對原水進行預處理，提高淨水效果，同時也起到對RO反滲透膜濾芯的保護作用。
本發明由於採用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：
本發明通過在高壓開關內設置壓力傳感器，使其能夠檢測到壓力範圍內的任意壓力值，不僅可以起到控制水路中元器件，還可以起到檢測作用，還具有體積小巧，易安裝等優點。
附圖說明
圖1是本發明實施例1的結構示意圖一。
圖2是本發明實施例1的結構示意圖二。
圖3是本發明實施例3的結構示意圖。
附圖中各數字標號所指代的部位名稱如下：1—水管接頭、3—原水進水管、4—水泵、5—進水電磁閥、6—RO反滲透膜濾芯、7—壓力罐、8—前置濾芯、11—水流通道、12—容置槽、13—進水通道、21—傳感器膜片、22—轉換電路板、23—傳感器電路、24—信號輸出線、25—密封墊、26—固定件、61—濃水出水管、62—純水出水管、210—膜片凹槽、250—密封墊通道、100—高壓開關。
具體實施方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例1
一種高壓開關，如圖1、圖2所示，包括內設有水流通道11的水管接頭1，水管接頭1為快接接頭，可使得該高壓開關100能夠快速接在需要檢查水壓的水管上。水管接頭1內設有用於檢測水流通道11內水壓並輸出水壓信號的傳感器，傳感器包括傳感器膜片21、傳感器電路23和轉換電路板22，傳感器電路23中設有壓敏電阻，傳感器膜片21的一側與水流通道11連通，另一側印刷有與轉換電路板22連接的傳感器電路23，轉換電路板22上設有信號輸出線24。
水管接頭1上設有供傳感器安裝的容置槽12和用於連通容置槽12與水流通道11的進水通道13，傳感器膜片21位於容置槽12內且與外邊緣與容置槽12內壁密封接觸，傳感器膜片21上設有與容置槽12共同組成腔室的膜片凹槽210。傳感器膜片21的縱向截面為H型，其中傳感器電路23印刷在傳感器膜片21中H型的上凹槽內，H型的下凹槽即為膜片凹槽210，其與容置槽12的底面共同構造成腔室，為了使得該腔室的密封性能更佳，在傳感器膜片21與容置槽12底面之間設有密封墊25，並通過設置在容置槽12頂端的固定件26壓緊傳感器，即水管接頭1上設有用於使傳感器膜片21向密封墊25壓緊的固定件26，以確保密封墊25的密封作用，該固定件26可通過螺紋、螺釘等連接固定在容置槽12頂端。
同時由於需要將水流通道11內的水流入腔室內對傳感器膜片21進行擠壓，因而在水管接頭1上設置用於連通容置槽12與水流通道11的進水通道13以及在密封墊25上設有用於連通膜片凹槽210與進水通道13的密封墊通道250。
當水流通過水流通道11時，部分水流經進水通道13、密封墊通道250進入膜片凹槽210與容置槽12共同構造成的腔室，同時水流通道11中水壓壓力也是傳遞到該腔室內，傳感器膜片21的前表面在水壓力作用下，產生微小的形變，傳感器膜片21的後表面上印刷有傳感器電路23，因此由於壓敏電阻的壓阻效應，導致傳感器背部的傳感器電路23阻值變化，傳感器電路23將產生一個與壓力成正比的高度線性的電壓信號，再通過轉換電路板22將該電壓信號轉換成水壓信號，最終通過轉換電路板22上的信號輸出線24輸出模擬的水壓信號，使其不僅能夠起到控制水路中元器件的作用，還能夠實時檢測出壓力範圍內水路中的任意壓力值。同時該高壓開關100還具有整體結構緊湊，體積小巧，採用快接式接頭，安裝便捷等優點。
實施例2
淨水器，包括原水進水管3，原水進水管3上設有水泵4和進水電磁閥5，還包括與水泵4、進水電磁閥5均連接的控制模塊，原水進水管3的進水口處設有實施例1中的高壓開關100，控制模塊用於將高壓開關100檢測的水壓信號進行處理並根據處理結果控制水泵4和進水電磁閥5。
本實施例在淨水器的原水進水管3的進水口處安裝高壓開關100，將高壓開關100安裝在進水電磁閥5，此時高壓開關100可以實時檢測原水進水管3內的水壓值，具體檢測方式為:
高壓開關100中的傳感器檢測原水進水管3內的水壓信號，並將該水壓信號發送給控制模塊，通過控制模塊進行處理，控制模塊內預設有壓力值，因此當高壓開關100檢查到水路水壓高於控制模塊內設定的某一值時，控制模塊就發出報警信號，提醒消費者水壓偏高，會有漏水的風險，提醒安裝減壓閥；而當水壓低於控制模塊內設定的某一種值時，則控制水泵4、進水電磁閥5打開，淨水器開始制水；同時如檢測到了進水口的水壓值偏低且低於某一值時，就認為供水不足或斷水，為了防止水泵4空轉，就通過控制模塊控制停止水泵4工作，起到對水泵4的保護作用。
實施例3
如圖3所示，同實施例2，所不同的是還包括與原水進水管3連接的RO反滲透膜濾芯6，即將該高壓開關100設置在反滲透淨水器上。進水管上還設有前置濾芯8，通過前置濾芯8對原水進行預處理，提高淨水效果，同時也起到對RO反滲透膜濾芯6的保護作用，RO反滲透膜濾芯6上連接有濃水出水管61和純水出水管62，純水出水管62上設有實施例1中的高壓開關100和用於儲存純水的壓力罐7。
在反滲透淨水器的純水水路中安裝高壓開關100用於控制水泵4的啟停，由於純水水路的高壓開關100的高低壓值平均值可反應為反滲透膜背壓值，背壓值越高，反滲透膜的產生率降低，否則產生率就高，因此在設計產品時，高低壓的平均值要偏低些，同時由於高低壓值的壓差越大，儲水桶中一次放水量就越多，可以減少水泵4的啟動次數。而該高壓開關100可以根據產品設計的要求，任意選用高低壓值，其中低壓值可以選用0.1MPa,也可選用0.05MPa，高壓值可選用0.25MPa，也可選0.3MPa,且在水路設計中可以任意搭配選用高低壓值，因而可以有效提高反滲透膜的產生率，實現減少水泵4的啟動次數。
同時，在反滲透淨水器的純水水路中安裝高壓開關100，也可以檢查水路壓力，在開始制純水的一定時間內，純水的水路中壓力值變化不大，就認為缺水，有效防止水泵4空轉，保護水泵4；當在制水中，在一定時間內，純水水路中的壓力值不增加或增加很少，可以判斷濾芯堵塞沒有水流過來、自來水沒水等狀況。
總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。