一种无泵膜净水机的制作方法

文档序号:11502532来源:国知局
一种无泵膜净水机的制造方法与工艺

本发明涉及制水设备技术领域,具体涉及一种无泵膜净水机。



背景技术:

家用反渗透净水机的应用业已日益普及,绝大部分机型都设有水泵,设置水泵的目的是弥补自来水压力不足,即为水流穿过反渗透膜提供动力。但是,在一些水压较高的场合,机器承受的水压将是自来水压力和水泵产生的压力之和,这将会导致压力过高造成机器漏水。所以,为了防止机器因水压过高造成漏水,又在机器内设置减压阀,将过高的水压先降下来,然后再开启水泵将水压提升上去。很显然,这样的设计浪费是很大的。

另一类反渗透净水机不设置水泵,业内称为无泵反渗透净水机,其用四面阀控制机器的启停,用气压式储水罐储存净水。机器制水时,四面阀内的净水水路和原水水路均处于通畅状态,其中净水水路的压力不大,不足以利用净水压力关闭原水水路。随着制水过程的进行,净水水路的压力会越来越高,在净水压力达到足够大时,会关闭原水水路,机器将自动停止制水。当用户取水后,净水水路的压力会随之下降,这时净水压力又不能关断原水水路,于是原水水路导通,机器又会自动制水。但是,流经反渗透膜原水侧的水流速度比较恒定,且流量不大,对反渗透膜的冲洗效果很差,即反渗透膜容易堵塞;制水时产生的净水流入压力储水罐,即制水时存在背压,使得反渗透膜的出水流量较小,制水时间长,制水时又总是有浓水排放,故原水利用率不高。

在公知技术中,针对上述无泵反渗透净水机的缺陷,已有改进反渗透膜冲洗的方法,如申请号为201510854192.7的专利文献中公开一种无泵反渗透净水机,并公开了大流量冲洗反渗透膜的技术方案,在该方案中,用户取用净水时,通过操作水路切换阀,使流经反渗透膜原水侧的水快速流入储水桶内的浓水腔,将储水桶内净水腔中的净水压向出水龙头,此过程中净水流量与浓水流经反渗透膜原水侧的流量是相等的,由于水流不需要克服反渗透膜的阻力,故流量很大,即冲洗反渗透膜的流量很大,此外,该方案在制水时,储水桶内压力很小,即几乎没有背压,有利于反渗透膜出水。但是,该文献提供的技术方案存在下述问题:

1.设置在储水桶上的压力控制阀、特制的储水桶、以及通过操作出水龙头能够切换流向的流量切换阀的结构都比较复杂,这些都会使制造成本显著上升;

2.由于结构复杂,肯定会影响产品质量的稳定性和一致性,例如水路切换阀的动态密封可靠性问题不易保证。

鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。



技术实现要素:

为解决上述技术缺陷,本发明采用的技术方案在于,提供一种无泵膜净水机,其包括膜处理器、四面阀、出水阀、冲洗阀、节流阀、压水式储水罐和排水阀;所述四面阀内设有第一流体通道和第二流体通道;

所述膜处理器的净水出口通过净水管路连通所述出水阀,其浓水出口通过浓水管路连通到所述冲洗阀和节流阀的进口,其进水口通过进水管路连通压力水源;

所述冲洗阀和节流阀的出口先相互连通,然后通过浓水排放管路连通到浓水排放口,通过连通管路与所述压水式储水罐的原水浓水腔连通;所述压水式储水罐的净水腔与所述净水管路连通;所述排水阀设置在所述浓水排放管路上;

所述第一流体通道串接在所述净水管路中;所述第二流体通道串接在所述浓水管路上,或者串接在所述浓水排放管路上,或者串接在所述膜处理器的进水管路上;

所述净水腔满水且压力上升到设定值后,所述四面阀能够利用该压力将所述第二流体通道关闭;所述出水阀开启时,所述冲洗阀开启和排水阀关闭,所述出水阀关闭时,所述冲洗阀关闭和排水阀开启。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括单向阀或溢流阀和用于控制所述冲洗阀和排水阀启闭的压力开关,所述单向阀设置在所述浓水排放管路上;所述压力开关设置在所述净水管路上;所述压力开关的压力设定值低于所述单向阀或溢流阀的开启压力;所述冲洗阀为冲洗电磁阀,所述排水阀为排水电磁阀。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括用于人工操作的电气开关,所述电气开关用于控制所述冲洗阀、排水阀和出水阀的启闭,所述冲洗阀为冲洗电磁阀,所述排水阀为排水电磁阀,所述出水阀为出水电磁阀。

较佳的,所述电气开关具有接通和断开两种运行状态,电气开关的一个电极分别与所述冲洗电磁阀、排水电磁阀和出水电磁阀的一个电极电联接,所述电气开关的另一个电极与电源的一个电极电联接,所述冲洗电磁阀、排水电磁阀和出水电磁阀的另一个电极分别与所述电源的另一个电极电联接。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括带电脑板的电气控制模块,所述电气开关用于产生触发信号,设置两个所述电气开关,分别是“出水”操作按钮和“停水”操作按钮;用户触发“出水”操作按钮将使所述出水电磁阀开启,所述冲洗电磁阀开启,所述排水电磁阀关闭;用户触发“停水”操作按钮将使所述出水电磁阀关闭,所述冲洗电磁阀关闭,所述排水电磁阀开启。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括带电脑板的电气控制模块,所述电气开关用于产生触发信号,设置一个所述电气开关,用户首次或单次触发所述电气开关,将使所述出水电磁阀开启,所述冲洗电磁阀开启,所述排水电磁阀关闭;用户再次或双次触发所述电气开关,将使所述出水电磁阀关闭,所述冲洗电磁阀关闭,所述排水电磁阀开启。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括用于人工操作的联动机构,该联动机构能够使所述出水阀、冲洗阀和排水阀在出水工况和非出水工况之间切换;所述出水阀、冲洗阀和排水阀均为手动阀。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括用于人工操作的联动机构和电气开关,所述出水阀为手动出水阀,所述冲洗阀为冲洗电磁阀,所述排水阀为排水电磁阀;该联动机构能够将所述手动出水阀的操作件与所述电气开关联动,能够同时启闭所述手动出水阀和启闭所述冲洗阀和排水阀,使所述出水阀在开启时能够将所述冲洗阀开启、所述排水阀关闭,所述出水阀在关闭时能够将所述冲洗阀关闭、所述排水阀开启。

较佳的,所述的无泵膜净水机还包括机械电气复合手柄,该机械电气复合手柄设置在所述手动出水阀上,能够同时启闭所述手动出水阀和启闭所述冲洗阀和排水阀,使所述出水阀在开启时能够将所述冲洗阀开启、所述排水阀关闭,所述出水阀在关闭时能够将所述冲洗阀关闭、所述排水阀开启。

较佳的,所述膜处理器中的膜是反渗透膜,或者是纳滤膜、或者是超滤膜。

与现有技术比较,本发明提供的一种无泵膜净水机,有益效果为:不需要水泵,采用压水式储水罐,降低了成本,结构简单,产水率高且稳定可靠,膜不易堵塞,安全可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明无泵膜净水机实施例一的结构示意图;

图2是本发明无泵膜净水机实施例一中压水式储水罐的结构示意图;

图3是本发明无泵膜净水机实施例二的结构示意图;

图4是本发明无泵膜净水机实施例三的结构示意图;

图5是本发明无泵膜净水机实施例四的结构示意图;

图6是本发明无泵膜净水机实施例五的结构示意图;

图7是本发明无泵膜净水机实施例六的结构示意图;

图8是本发明无泵膜净水机实施例七的结构示意图;

图9是本发明无泵膜净水机实施例八的结构示意图;

图10是本发明无泵膜净水机实施例九的结构示意图;

图11是本发明无泵膜净水机实施例十的结构示意图;

图12是本发明无泵膜净水机实施例十一的结构示意图;

图13是本发明无泵膜净水机实施例十二的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示,为本发明提供的一种无泵膜净水机的结构示意图,该无泵膜净水机包括膜处理器1、四面阀2、出水阀3、冲洗阀4、压水式储水罐5、排水阀6、节流阀7、单向阀16和用于控制冲洗阀4和排水阀6启闭的控制开关。

其中,膜处理器1中的膜是反渗透膜,或者是纳滤膜或者是超滤膜。冲洗阀4为冲洗常闭电磁阀,排水阀6为排水常开电磁阀,控制开关为压力开关15,单向阀16为弹簧式单向阀,单向阀16上游的压力必须达到设定值以便克服弹簧力才能使该单向阀16正向开启,即单向阀16上游压力小于设定值时,该单向阀16正向是止水的,换句话说,该单向阀16正向开启时的开启压力不小于设定值。压力开关15的开启压力不高于设定值时接通,高于设定值时断开,该压力开关15的压力设定值低于单向阀16的开启压力。另外,单向阀16还可以换成溢流阀,该压力开关15的压力设定值低于溢流阀的开启压力。

四面阀2内设有第一流体通道和第二流体通道,还设有在第一流体通道内压力达到设定值时能够利用该水压关断第二流体通道的结构或机构,该结构或机构在本领域公知的四面阀中均存在。

如图2所示,为压水式储水罐的结构示意图,压水式储水罐5的内部被柔性隔膜51分成用来存放净水的净水腔52和用来存放浓水或者原水的原水浓水腔53,压水式储水罐5上具有与净水腔52相连通的净水口54,以及与原水浓水腔53相连通的原水浓水口55。

膜处理器1的进水口通过进水管路连通压力水源8,为了使原水进行预处理后再进入膜处理器1,在该进水管路中设置了预处理滤芯13。膜处理器1的净水出口通过净水管路9连通出水阀3,四面阀2内的第一流体通道串接在该净水管路9中,压力开关15也设置在该净水管路9上,压水式储水罐5的净水口54通过连通管路连通到净水管路9上;在连通压水式储水罐5净水腔和出水阀3的净水管路上设置有后置活性炭滤芯14。膜处理器1的浓水出口通过浓水管路10分别连通冲洗阀4和节流阀7的进口,冲洗阀4和节流阀7的出口先相互连通,然后再通过浓水排放管路11连通到浓水排放口12和通过连通管路连通压水式储水罐5的原水浓水口55;排水阀6和单向阀16设置在浓水排放管路11上。四面阀2内的第二流体通道串接在浓水管路10中。第一流体通道内的压力用作提供关断第二流体通道的动力,故也可称为动力流体通道;第二流体通道是要被控制流动的流体通道,故也可称为被控流体通道。压力开关15分别与冲洗阀4和节流阀7电连接。

本实施例无泵膜净水机的工作原理如下:

当用户开启出水阀3时,净水管路9内的压力趋于零,此时,压力开关15处于接通状态,冲洗常闭电磁阀得电开启,排水常开电磁阀得电关闭,四面阀2的第一流体通道内压力不足以关闭第二流体通道的水流,于是,从膜处理器1浓水出口流出的浓水或原水经冲洗阀4快速流入压水式储水罐5的原水浓水腔53,将净水腔52中的净水(和/或气体)压出净水腔,然后从出水阀3流出。

当用户关闭出水阀3时,浓水仍然保持继续流向压水式储水罐5中原水浓水腔53的趋势,使净水管路9中的压力上升,当压力达到压力开关15设定值时,压力开关15起跳断开电路,冲洗常闭电磁阀失电关闭,排水常开电磁阀失电开启,使浓水排放管路11畅通,但在单向阀16的作用下,单向阀16上游管路会维持一个较小的压力,该压力会使净水管路9也维持一个相应的较小压力,使压力开关15维持断开状态,此时,四面阀2中第一流体通道内的压力还不足以关闭第二流体通道的水流,第二流体通道的水流继续流动,从膜处理器1的浓水出口流出的浓水将依次流经节流阀7、排水常开电磁阀和单向阀16后流向浓水排放口12放空,从膜处理器1净水出口流出的净水经四面阀2的第一流体通道流入压水式储水罐5的净水腔52,并将原水浓水腔53内的浓水或原水压出原水浓水腔53,流向浓水排放口12,这时,净水机处于制水状态。

随着制水过程的进行,压水式储水罐5的净水腔52中的水量逐渐增加,其原水浓水腔53中的水量逐渐减少,在其净水腔52中储水量达到最大值时,因水具有不可压缩特性,继续向其净水腔52补水会导致净水腔水压快速上升,当水压达到四面阀2的第一流体通道内压力设定值时,四面阀2将关闭第二流体通道的水流,机器自动停止制水,随之浓水排放口12也停止排放浓水,机器处于待机状态。

无论机器处于待机状态还是处于制水状态,只要用户开启出水阀3,都会导致净水管路9的压力趋于零,压力开关15复位电路接通,给冲洗常闭电磁阀和排水常开电磁阀通电,使冲洗常闭电磁阀开启、排水常开电磁阀关闭以及四面阀2开启,原水或浓水快速流入压水式储水罐5的原水浓水腔53,使净水快速从出水阀3流出。用户关闭出水阀3,又会使净水管路9的压力上升,压力开关15起跳电路断开,给冲洗常闭电磁阀和排水常开电磁阀断电,使冲洗常闭电磁阀关闭、排水常开电磁阀开启和四面阀2保持开启,从膜处理器1的浓水出口流出的浓水将依次流经节流阀7、排水常开电磁阀和单向阀16后流向浓水排放口12放空,以及压水式储水罐5的原水浓水腔53中的原水或浓水流向浓水排放口12,机器进入制水状态,直到压水式储水罐5的净水腔52水满自动停机,净水机就这样循环往复地运行。

实施例二

如图3所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例一的无泵膜净水机不同之处在于:该无泵膜净水机中四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器1的进水管路上。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例一相同,在此不再赘述。

本实施例的无泵膜净水机采用将四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器的进水管路上,在制水和水满时时压水式储水罐5内的压力基本上为零,出水阀3打开后,压水式储水罐5的原水浓水腔53在进水,而其净水腔52此时在出水,压水式储水罐5内压力也非常低;此外,净水机处于水满(待机)状态时,四面阀第二流体通道下游的滤芯中的压力也基本为零,故本发明的无泵膜净水机的安全性很高。

实施例三

如图4所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例一的无泵膜净水机不同之处在于:该净水机中四面阀2的第二流体通道串接在浓水排放管路11上,在净水管路9上设置有单向阀17,其作用是在膜处理器1内部无压力时,防止净水管路中的水压反向压回膜处理器,导致膜反向压坏。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例一相同,在此不再赘述。

实施例四

如图5所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,该无泵膜净水机包括膜处理器1、四面阀2、出水阀3、冲洗阀4、压水式储水罐5、排水阀6、节流阀7和用于控制冲洗阀4、排水阀6和出水阀3启闭的控制开关。

其中,膜处理器1中的膜是反渗透膜,或者是纳滤膜或者是超滤膜。冲洗阀4为冲洗常闭电磁阀,排水阀6为排水常开电磁阀,出水阀3为出水常闭电磁阀,控制开关为用于人工操作的电气开关。

电气部分可以采用的第一种设置方式:电气开关具有接通和断开两种运行状态,电气开关的一个电极分别与冲洗常闭电磁阀、排水常开电磁阀和出水常闭电磁阀的一个电极电联接,电气开关的另一个电极与电源的一个电极电联接,冲洗常闭电磁阀、排水常开电磁阀和出水常闭电磁阀的另一个电极分别与电源的另一个电极电联接。

电气部分可以采用的第二种设置方式:无泵膜净水机还包括带电脑板的电气控制模块,电气开关用于产生触发信号,可以设置两个,分别是“出水”操作按钮和“停水”操作按钮,用户触发“出水”操作按钮将使出水常闭电磁阀得电开启,冲洗常闭电磁阀得电开启,排水常开电磁阀得电关闭;用户触发“停水”操作按钮将使出水常闭电磁阀失电关闭,冲洗常闭电磁阀失电关闭,排水常开电磁阀失电开启,这样用明示的按钮方式,用户使用起来更加方便。

电气部分可以采用的第三种设置方式:无泵膜净水机还包括带电脑板的电气控制模块,电气开关用于产生触发信号,可以设置一个,该电气开关也可称为操作按钮,用户首次或单次触发,将使出水常闭电磁阀得电开启,冲洗常闭电磁阀得电开启,排水常开电磁阀得电关闭;用户再次或双次触发,将使出水常闭电磁阀失电关闭,冲洗常闭电磁阀失电关闭,排水常开电磁阀失电开启。单次触发和双次触发所产生的阀门启闭效应也可以同时与上述描述相反。

四面阀2内设有第一流体通道和第二流体通道,还设有在第一流体通道内压力达到设定值时能够利用该水压关断第二流体通道的结构或机构,该结构或机构在本领域公知的四面阀中均存在。

压水式储水罐5的内部被柔性隔膜51分成用来存放净水的净水腔52和用来存放浓水或者原水的原水浓水腔53,压水式储水罐5上具有与净水腔52相连通的净水口54,以及与原水浓水腔53相连通的原水浓水口55。

膜处理器1的进水口通过进水管路连通压力水源8,为了使原水进行预处理后再进入膜处理器1,在该进水管路中设置了预处理滤芯13。膜处理器1的净水出口通过净水管路9连通出水阀3,四面阀2内的第一流体通道串接在该净水管路9中,压水式储水罐5的净水口54通过连通管路连通到净水管路9上;在连通压水式储水罐5净水腔和出水阀3的净水管路上设置有后置活性炭滤芯14。膜处理器1的浓水出口通过浓水管路10分别连通冲洗阀4和节流阀7的进口,冲洗阀4和节流阀7的出口先相互连通,然后再通过浓水排放管路11连通到浓水排放口12和通过连通管路连通压水式储水罐5的原水浓水口55;排水阀6设置在浓水排放管路11上。四面阀2内的第二流体通道串接在浓水管路10中。

本实施例无泵膜净水机的工作原理为(以第三种设置方式为例):

用户首次操作(触发)电气开关,使出水常闭电磁阀得电开启,冲洗常闭电磁阀得电开启,排水常开电磁阀得电关闭,这时,净水管路9内的压力趋于零,四面阀2的第一流体通道内压力不足以关闭第二流体通道的水流,四面阀2处于开启状态,浓水或原水将流经冲洗常闭电磁阀快速流入压水式储水罐5的原水浓水腔53,将其净水腔52中的净水(和/或气体)压出净水腔52,然后从出水常闭电磁阀流出。

用户再次操作(触发)电气开关,使出水常闭电磁阀失电关闭,冲洗常闭电磁阀失电关闭,排水常开电磁阀失电开启,这时,从膜处理器1浓水出口流出的浓水依次流经节流阀7、排水常开电磁阀后流向浓水排放口12放空,从膜处理器1的净水出口流出的净水流经四面阀2的第一流体通道后流向压水式储水罐5的净水腔52,将压水式储水罐5的原水浓水腔53中的浓水或原水压出原水浓水腔,流经排水常开电磁阀后流向浓水排放口12放空,这时,净水机处于制水状态。

随着制水过程的进行,压水式储水罐5的净水腔52中的水量逐渐增加,其原水浓水腔53中的水量逐渐减少,在净水腔52中储水量达到最大值时,因水具有不可压缩特性,继续向净水腔补水会导致净水腔水压快速上升,当水压达到四面阀的压力设定值时,四面阀2将关闭其第二流体通道的水流,净水机自动停止制水,同时浓水排放口12也随之停止排放浓水,机器处于待机(满水)状态。

无论机器处于待机状态还是处于制水状态,只要用户触动电气开关,均会使出水常闭电磁阀得电开启,冲洗常闭电磁阀得电开启,排水常开电磁阀得电关闭,四面阀2的第二流体通道开启,原水或浓水快速流入压水式储水罐5的原水浓水腔53,使净水快速从出水常闭电磁阀流出,净水机处于出水状态。

在出水状态用户再次触动电气开关,均会使出水常闭电磁阀失电关闭,冲洗常闭电磁阀失电关闭,排水常开电磁阀失电开启,四面阀2的第二流体通道保持开启,从膜处理器1的净水出口流出的净水流经四面阀2的第一流体通道后流向压水式储水罐5的净水腔52,将压水式储水罐5的原水浓水腔53中的浓水或原水压出原水浓水腔,流经排水常开电磁阀后流向浓水排放口12放空,从膜处理器1的浓水出口流出的浓水依次流经节流阀7、排水常开电磁阀后流向浓水排放口12放空,这时,净水机处于制水状态。

在制水状态用户(单次)触动电气开关,又会使出水常闭电磁阀得电开启,冲洗常闭电磁阀得电开启,排水常开电磁阀得电关闭,四面阀2的第二流体通道保持开启,原水或浓水快速流入储水罐原水浓水腔,使净水快速从出水常闭电磁阀流出。

用户第四次(双次)触动电气开关,同样会使出水常闭电磁阀失电关闭,冲洗常闭电磁阀失电关闭,排水常开电磁阀失电开启和四面阀2保持开启,膜处理器1的浓水出口流出的浓水依次流经节流阀7、排水常开电磁阀后流向浓水排放口12放空,以及压水式储水罐5的原水浓水腔中的原水或浓水流向浓水排放口12,机器进入制水状态,直到压水式储水罐5的净水腔水满自动停机,净水机就这样循环往复地运行。

实施例五

如图6所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例四的无泵膜净水机不同之处在于:该无泵膜净水机中四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器1的进水管路上。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例四相同,在此不再赘述。

本实施例的无泵膜净水机采用将四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器的进水管路上,在制水和水满时时压水式储水罐5内的压力基本上为零,出水阀3打开后,压水式储水罐5的原水浓水腔53在进水,而其净水腔52此时在出水,压水式储水罐5内压力也非常低;此外,净水机处于水满(待机)状态时,四面阀第二流体通道下游的滤芯中的压力也基本为零,故本发明的无泵膜净水机的安全性很高。

实施例六

如图7所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例四的无泵膜净水机不同之处在于:该净水机中四面阀2的第二流体通道串接在浓水排放管路11上,在净水管路9上设置有单向阀17,其作用是在膜处理器1内部无压力时,防止净水管路中的水压反向压回膜处理器,导致膜反向压坏。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例四相同,在此不再赘述。

实施例七

如图8所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,该无泵膜净水机包括膜处理器1、四面阀2、出水阀3、冲洗阀4、压水式储水罐5、排水阀6、节流阀7和用于控制冲洗阀4、出水阀3、和排水阀6启闭的控制开关。

其中,膜处理器1中的膜是反渗透膜,或者是纳滤膜或者是超滤膜。出水阀3、冲洗阀4和排水阀6均为手动阀。控制开关为用于人工操作的联动机构18,该联动机构能够使出水阀3、冲洗阀4和排水阀6在两种工况之间切换,第一种工况是出水工况:冲洗阀4开启、排水阀6关闭和出水阀3开启;第二种工况是非出水工况:冲洗阀4关闭、排水阀6开启和出水阀3关闭,此工况包括机器处于制水和水满两种状态。

四面阀2内设有第一流体通道和第二流体通道,还设有在第一流体通道内压力达到设定值时能够利用该水压关断第二流体通道的结构或机构,该结构或机构在本领域公知的四面阀中均存在。

压水式储水罐5的内部被柔性隔膜51分成用来存放净水的净水腔52和用来存放浓水或者原水的原水浓水腔53,压水式储水罐5上具有与净水腔52相连通的净水口54,以及与原水浓水腔53相连通的原水浓水口55。

膜处理器1的进水口通过进水管路连通压力水源8,为了使原水进行预处理后再进入膜处理器1,在该进水管路中设置了预处理滤芯13。膜处理器1的净水出口通过净水管路9连通出水阀3,四面阀2内的第一流体通道串接在该净水管路9中,压水式储水罐5的净水口54通过连通管路连通到净水管路9上;在连通压水式储水罐5净水腔和出水阀3的净水管路上设置有后置活性炭滤芯14。膜处理器1的浓水出口通过浓水管路10分别连通冲洗阀4和节流阀7的进口,冲洗阀4和节流阀7的出口先相互连通,然后再通过浓水排放管路11连通到浓水排放口12和通过连通管路连通压水式储水罐5的原水浓水口55;排水阀6设置在浓水排放管路11上。四面阀2内的第二流体通道串接在浓水管路10中。

本实施例无泵膜净水机的工作原理为:

运行时,如联动机构18设在非出水状态,则出水阀3和冲洗阀4关闭,排水阀6开启,如果压水式储水罐5的净水腔52中的存水量未达到最大值,则净水管路9内的压力基本为零,四面阀2不能关断其第二流体通道,从膜处理器1的浓水出口流出的浓水依次流经节流阀7、排水阀6后流向浓水排放口12放空,从膜处理器1的净水出口流出的净水流经四面阀2的第一流体通道后流向压水式储水罐5的净水腔52,将压水式储水罐5的原水浓水腔53中的浓水或原水压出原水浓水腔,流经排水阀6后流向浓水排放口12放空,机器处于制水状态。

随着制水过程的进行,压水式储水罐5的净水腔52中的水量逐渐增加,其原水浓水腔53中的水量逐渐减少,在净水腔52中储水量达到最大值时,因水具有不可压缩特性,继续向净水腔补水会导致净水腔水压快速上升,当水压达到四面阀2的压力设定值时,四面阀2将关闭其第二流体通道的水流,机器自动停止制水,同时浓水排放口12也随之停止排放浓水,机器处于待机(满水)状态。

用户如将联动机构18设在出水状态,则出水阀3开启,冲洗阀4开启,排水阀6关闭,四面阀2的第二流体通道开启,原水或浓水快速流入压水式储水罐5的原水浓水腔53中的浓水将净水腔52中的净水压出,并快速从出水阀3流出,净水机处于出水状态。运行时,净水机必定处于出水状态或非出水状态。

实施例八

如图9所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例七的无泵膜净水机不同之处在于:该无泵膜净水机中四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器1的进水管路上。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例七相同,在此不再赘述。

本实施例的无泵膜净水机采用将四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器的进水管路上,在制水和水满时时压水式储水罐5内的压力基本上为零,出水阀3打开后,压水式储水罐5的原水浓水腔53在进水,而其净水腔52此时在出水,压水式储水罐5内压力也非常低;此外,净水机处于水满(待机)状态时,四面阀第二流体通道下游的滤芯中的压力也基本为零,故本发明的无泵膜净水机的安全性很高。

实施例九

如图10所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例七的无泵膜净水机不同之处在于:该净水机中四面阀2的第二流体通道串接在浓水排放管路11上,在净水管路9上设置有单向阀17,其作用是在膜处理器1内部无压力时,防止净水管路中的水压反向压回膜处理器,导致膜反向压坏。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例七相同,在此不再赘述。

实施例十

如图11所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,该无泵膜净水机包括膜处理器1、四面阀2、出水阀3、冲洗阀4、压水式储水罐5、排水阀6、节流阀7和用于控制冲洗阀4、出水阀3和排水阀6启闭的控制开关。

其中,膜处理器1中的膜是反渗透膜,或者是纳滤膜或者是超滤膜。出水阀3为手动出水阀,冲洗阀4为冲洗常闭电磁阀,排水阀6为排水常开电磁阀。控制开关为用于人工操作的联动机构和电气开关,该联动机构能够将手动出水阀的操作件(指手柄或旋钮等)与电气开关联动,或者在手动出水阀上设有机械电气复合手柄31,该机械电气复合手柄31能够同时启闭手动出水阀和启闭冲洗阀4和排水阀6,使出水阀3在开启时能够将冲洗阀4开启、排水阀6关闭,出水阀3在关闭时能够将冲洗阀4关闭、排水阀6开启。也就是说,用户操作联动机构或机械电气复合手柄31等操作件时,能够使净水机在出水工况和非出水工况之间切换,非出水工况包括机器处于制水和水满两种状态。

四面阀2内设有第一流体通道和第二流体通道,还设有在第一流体通道内压力达到设定值时能够利用该水压关断第二流体通道的结构或机构,该结构或机构在本领域公知的四面阀中均存在。

压水式储水罐5的内部被柔性隔膜51分成用来存放净水的净水腔52和用来存放浓水或者原水的原水浓水腔53,压水式储水罐5上具有与净水腔52相连通的净水口54,以及与原水浓水腔53相连通的原水浓水口55。

膜处理器1的进水口通过进水管路连通压力水源8,为了使原水进行预处理后再进入膜处理器1,在该进水管路中设置了预处理滤芯13。膜处理器1的净水出口通过净水管路9连通出水阀3,四面阀2内的第一流体通道串接在该净水管路9中,压水式储水罐5的净水口54通过连通管路连通到净水管路9上;在连通压水式储水罐5净水腔和出水阀3的净水管路上设置有后置活性炭滤芯14。膜处理器1的浓水出口通过浓水管路10分别连通冲洗阀4和节流阀7的进口,冲洗阀4和节流阀7的出口先相互连通,然后再通过浓水排放管路11连通到浓水排放口12和通过连通管路连通压水式储水罐5的原水浓水口55;排水阀6设置在浓水排放管路11上。四面阀2内的第二流体通道串接在浓水管路10中。

本实施例无泵膜净水机的工作原理与上述实施例七中无泵膜净水机的工作原理相同,在此不再赘述。

实施例十一

如图12所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例十的无泵膜净水机不同之处在于:该无泵膜净水机中四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器1的进水管路上。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例十相同,在此不再赘述。

本实施例的无泵膜净水机采用将四面阀2的第二流体通道串接在膜处理器的进水管路上,在制水和水满时时压水式储水罐5内的压力基本上为零,出水阀3打开后,压水式储水罐5的原水浓水腔53在进水,而其净水腔52此时在出水,压水式储水罐5内压力也非常低;此外,净水机处于水满(待机)状态时,四面阀第二流体通道下游的滤芯中的压力也基本为零,故本发明的无泵膜净水机的安全性很高。

实施例十二

如图13所示,为本发明提供的又一种无泵膜净水机的结构示意图,本实施例的无泵膜净水机与实施例十的无泵膜净水机不同之处在于:该净水机中四面阀2的第二流体通道串接在浓水排放管路11上,在净水管路9上设置有单向阀17,其作用是在膜处理器1内部无压力时,防止净水管路中的水压反向压回膜处理器,导致膜反向压坏。该无泵膜净水机的工作原理与上述实施例十相同,在此不再赘述。

本发明提供的一种无泵膜净水机,具有以下好处:

1.结构简单成本低。首先,本发明无泵膜净水机没有水泵,节省了水泵的成本和为水泵提供动力的电源(也称适配器或变压器),此部分成本约100元人民币,对于家用净水产品,该成本所占比例已经非常高了;其次,因压水式储水罐的净水腔容积利用率能够达到极限,达到极限时原水浓水腔的容积为零,即储水罐的容积约等于净水腔的容积(两者相差罐内柔性隔膜所占的体积),而气压式储水罐的净水腔容积利用率较低,因为必须要为气腔流出足够的容积,不管净水腔压力有多大,都不可能将气腔的容积减小到零。所以,对于要求储存相同容积到净水,压水式储水罐的容积和尺寸可以设计得较小,另一方面,由于压水式储水罐的安全性高,储水罐的壁厚可以设计得较薄,故压水式储水罐的成本较低;再者,本发明净水机没有增加额外的高成本零部件,其中的出水阀、冲洗阀和排水阀与普通机器中的出水阀、冲洗阀和进水阀成本相同,所用四面阀的成本与普通机器中的低压开关相当。

2.停机(也称待机或水满)时密封可靠。因采用四面阀密封,四面阀要实现可靠关断,要求在接近关断时段第一流体通道的压力上升速度较快,否则有可能出现似关断非关断的临界状态导致关断不严,本发明采用了压水式储水罐,罐内能够做到没有气体,净水腔水满时罐内充满净水,而水具有不可压缩特性(更严格地是水的压缩系数非常小),满水时继续向储水罐补水就会导致水压迅速上升,因而满足四面阀可靠断水的要求,其与气压式储水罐形成鲜明对比:气压式储水罐在净水腔无水时罐内也存在约0.04mpa的气压,并且随着制水过程的进行,气腔容积被逐渐压缩,压力会缓慢上升,由于压力(即背压)会越来越高,制水流量就会越来越小,导致的压力上升速度就会越来越慢,最终使四面阀的关断可靠性下降。

3.净水机的系统稳定、可靠性高。本发明净水机因没有水泵,不存在因水泵故障造成系统运行不稳定问题,也不存在水泵正常运行时导致系统出现过高压力造成管路或滤芯壳体破裂的问题;由于无泵,产品可靠性高,故障率低,用户投诉低,售后服务费用低;无水泵运行,节能。

4.膜处理器中的膜不易堵塞。冲洗强度大,或者冲洗流量大就有助于延长膜的使用寿命。本发明在用户取用净水时,膜原水侧的水流阻力很小,高速流向储水罐,在自来水压力为0.3mpa条件下,该流量能够达到2500ml/min以上,该流量就是冲洗膜的流量,该流量与出水流量相等。

5.净水产水率高且稳定。由于本发明净水机的膜不易堵塞,故制水时在膜原水侧的流速或流量允许适当下降,以50gpd反渗透净水机为例,原水压力为0.3mpa,制水时净水流量为130ml/min,浓水排放流量为65ml/min,即净水浓水之比为2:1,在放出净水时还要消耗与净水等量的原水,这样综合计算得到净水产水率为40%,并且净水产水率是稳定的,不会随用户开启出水龙头取水频次的增加而下降,因为用户开启出水龙头取水不会导致机器向外排放浓水,排浓水只在机器制水时进行。按上述设计参数做实机试验,经试验验证,在保持该净水产水率条件下,反渗透膜堵塞速度较慢,在净水出水量超过2m3时,反渗透膜的出水流量下降量未超过初始流量值的20%,可以接受。相对于市面上大量的普通反渗透净水机其真实的净水产水率只有10%~15%而言有显著的提高,并且普通反渗透净水机多因每次用户取水会冲洗反渗透膜,冲洗水作为废水排放,单位时间内取水频次越多,冲洗水就会越多,净水产水率也就越低。

6.净水机的安全性高。压水式储水罐内无气体,即使储水罐发生破裂,因水不会在破裂时膨胀,故不会伤人。此外,对于用四面阀控制膜进水管路中原水通断的方案,制水和水满时储水罐内压力基本上为零,出水阀打开后,原水浓水腔在进水而净水腔此时在出水,储水罐内压力也非常低,此外,机器处于水满状态时,四面阀第二流体通道下游的滤芯中的压力也基本为零,故本发明净水机的安全性很高。

7.净水机的主要部件是业内成熟部件,无风险,易于推广。对于没有带电脑板的电气控制模块的实施例,本发明净水机的控制系统仅包括业内十分成熟的器件,如电磁阀、压力开关、四面阀等或手动阀和联动机构,前者在业内使用十分普遍,没有任何风险,联动机构也是属于仅包括连杆和/或凸轮和/或齿轮和/或铰链等零部件的简易机构,故也不存在风险,易于批量生产和推广应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

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