专利名称：节水节电型反渗透纯水机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种节水节电型反渗透纯水机。
背景技术：
反渗透是一种比较成熟的纯净水制造技术，目前大型反渗透制水设备原 水的利用率较高，而小型反渗透制水设备原水的利用率较低，尤其是采用单 支反滲透滤芯的设备，例如巿场上大量销售的家用反滲透纯水机，水的利用
率只有25%，甚至更低，即生产11113纯净水需要消粍至少4013自来水。对于淡
水资源日趋紧缺的今夭，这种浪费实在可惜。
公知技术一
图1是公知的典型小型反渗透纯水机管路原理图。结合图 1所示，设备制水时，原水从进水阀(1)进入，先经预处理滤芯(2)初步 净化后，进入髙压泵(3)增压，然后再进入反渗透滤芯(4)作进一步深度 处理，纯净水从反渗透滤芯(4)的出水口流向压力储水箱(6)储存。设置储 水箱(6)是为了解决设备制水时，纯净水出水流量较小不能满足用户取水时 要求流量较大之矛盾。设备在制水的同时，反渗透滤芯(4)的排污口有浓缩 水不断流出，此浓缩水经废水比(10)降压后废弃，从而防止污染物在反滲 透膜表面沉积，延长反渗透膜的使用寿命。当高压泵(3)运行一段时间后， 储水箱(6)中的水位会逐渐上升，同时其中的压力也会逐渐上升，当压力上 升到上设定值时，压力开关(5)动作，切断髙压泵(3)的电源，于是高压 泵(3)停止运行，系统停止制水。当用户需要取水时，开启阀门(8),储水 箱(6)中的水再经过后置活性炭滤芯(7)，以便去除水中可能存在的由储水 箱(6)中胶皮内胆带来的气味，然后流向阀门(8)。随着用户取水过程的进 行，储水箱(6)中的压力遂渐下降，当压力降到下设定值时，压力开关(5) 动作，接通高压泵(3)的电源，开启高压泵(3)，系统又开始制水，并以此
循环往复。当水源无水或者压力太低时，压力开关(11)动作，切断髙压泵 (3)的电源，高压泵(3)将停止运行或者不能启动，以避免高压泵(3)无
水空转。在废水比(10)的进出口两端通过输水管旁通连接有旁通冲洗阀(9)， 冲洗阀(9)开启后，可以大幅度提髙通过反渗透膜表面的水流速度，便于冲 刷反滲透膜表面沉积的污染物，提髙反渗透膜的使用寿命，它可以手动开启 也可以自动开启。
本反滲透制水系统能有效防止反滲透膜表面沉积污染物，延长反滲透膜 的使用寿命，出水水质好，设备可以做到无人职守，用户使用方便。但是本 反滲透制水系统存在如下问题
1、 浪费水
设备制水时不断有浓缩水排放，并且浓缩水的排放流量是纯净水出水流 量的3倍或者3倍以上，这些水就这样白白浪费。所谓的浓缩水，其实并非 很浓，尤其对于采用水质较好的自来水作为原水时，情况更是如此，而且这 些水都经过了预处理滤芯(2)初步净化过，相对来说是水质较好的水。
2、 髙压泵(3)负荷重、运行时间长，既影响使用寿命又浪费电能 设备制水时，从反渗透滤芯(4)的出水口流出的纯净水进入压力储水箱
(6)。随着制水过程的进行，压力储水箱(6)内的压力会遂渐上升。这样， 就逐渐抬髙了反滲透滤芯(4)出水口处的背压，使得髙压泵(3)的负荷逐 渐加重，过滤过程的进行越来越困难，出水流量也会随之越来越小，这就又 延长了髙压泵(3)的运行时间。其后果是既影响髙压泵(3)的使用寿命又 浪费电能。
3、 制造成本髙
其一，从反渗透滤芯(4)出水口流出的纯净水，又受到压力储水箱(6) 内的胶皮气味污染，为了消除胶皮气味，又增加一个后置活性炭滤芯(7)， 从而使得系统成本增加。
其二，对于压力储水箱(6)，一方面为了受压安全，其壳体需要有足够 的强度(壳体应能承受至少0. 6MPa的压力)；另 一方面其内部要留有储存气体 用的足够空间，以便在气压作用下将其中的水压向出水阀门(8)，这就减少 了储水箱(6)的有效储水容积。这两者都提髙了储水箱(6)的制造成本。
4、 髙压泵(3)可能因出现无水空转或者频繁起停现象而损坏 随着过滤过程的进行，预处理滤芯(2 )会遂渐堵塞。 一旦用户没有及时
更换已经堵塞的预处理滤芯(2),则即使水源有水，也不能保证有流量足够 大的水供应髙压泵(3)。这样,髙压泵(3)就不可避免地会出现无水空转或 者頻繁起停现象，从而导致高压泵(3)损坏。对于非专业人士使用的家用纯 水机，出现这种现象的可能性相当大。
公知技术二为了利用从反滲透滤芯排污口排出的浓缩水，人们对
图1 所示的管路原理进行了改进。图2是改进后的反滲透纯水机管路原理图，结 合图2所示，从反滲透滤芯排污口排出的浓缩水经过废水比(10)降压后， 进入浓缩水压力储水箱(IO储存。浓缩水压力储水箱(14)中的浓缩水可 以用作非饮用水(清洗用水)并可通过阀门(12)放出。冲洗阀(9)的作用 与
图1相同，即用于冲洗反滲透膜表面的沉积物，提高反滲透膜的使用寿命。
压力开关U3)装设于浓缩水压力储水箱(n)的进水管路上，用于控 制髙压泵的起停。当浓缩水压力储水箱(14)中的压力上升到上设定值时， 压力开关(13)动作，断开髙压泵电源，系统停止制水。当用户取用浓缩水 时，储水箱(14)中的水可通过阀门(12)放出。随着取水过程的进行，储 水箱(")中的压力逐渐下降，当储水箱(14)中压力下降到下设定值时， 压力开关(13)动作，接通商压泵电源，系统可以开始制水。
图2所示的管路蘼理中的其它部分与
图1相同。
与
图1相比，图2所示的管路原理的优点是 一台纯水机实现分质供水 功能(浓缩水作为清洁用水，纯净水作为食用水)，并且所有的原水都得到了 利用，解决了浪费水的问题。但是，图2所示的管路原理还存在如下问题
1. 髙压泵使用寿命短、浪费电能、不能杜绝髙压泵无水空转和频繁起停 现象、制造成本髙等问题依然存在，并且由于增加了浓缩水压力储水箱(14)， 使得制造成本进一步上升。
2. 系统运行不稳定
由于反滲透滤芯的纯净水出水流量与浓缩水出水流董之比大致符合1: 3 的关系，这就要求用户使用纯净水的量和使用浓缩水的i也要符合这个比例 关系，系统才能长时间稳定正常运行。而现实情况是用户取水是随机的，不 可能正好符合这个比例关系，这就不可避免地会出现当其中 一个储水箱无水 时而另一个储水箱却压力较商婆求停止制水的现象。这就是说，用户可能在
某个时候取水，而此时相应的储水箱中却无水可取。
公知技术三为了利用从反滲透滤芯排污口排出的浓缩水，人们对
图1 所示的管路原理进行了另外一种改进。图3是改进后的反滲透纯水机管路原 理图，结合图3所示，原水经进水阀(1)进入混水器(16)，再经预处理滤 芯(2)初步净化后，进入高压泵(3)增压，然后再进入反渗透滤芯(4)作 进一步深度处理，纯净水从反渗透滤芯(4)的出水口流向压力储水箱(6)储 存。同时，从反滲透滤芯(4)的排污口不断流出浓缩水，该部分浓缩水经过 废水比(10)降压后流回混水器(16)。当髙压泵(3)运行一段时间后，储 水箱(6)中的水位会遂渐上升，同时其中的压力也会随之逐渐上升。当压力 上升到上设定值时，压力开关(5)动作，切断髙压泵(3)的电源，于是髙 压泵(3)停止运行，系统停止制水。当用户需要取用纯净水时，拧转双柄出 水龙头(17)的纯净水出水手柄，则储水箱(6)中的水再经过后置活性炭滤 芯(7)去除水中可能存在的由储水箱(6)中胶皮内胆带来的气味，从双柄 出水龙头(17)放出。随着用户取水过程的进行，储水箱(6)中的压力逐渐 下降，当压力降到下设定值时，压力开关(5)动作，接通高压泵(3)的电 源，开启髙压泵(3)，系统又开始制水，并以此循环往复。当水源无水时， 压力开关(15)动作，切断髙压泵(3)的电源，髙压泵(3)将停止运行或 者不能启动，以避免髙压泵(3)无水空转。冲洗阀(9)开启后，可以大幅 度提髙通过反滲透膜表面的水流流速，便于冲刷反滲透膜表面沉积的污染物， 提髙反渗透膜的使用寿命，它可以手动开启也可自动开启。当用户需要取用 清洁用水时，柠转双柄出水龙头(17)的混合水出水手柄，则自来水经过混 水器(16),再经预处理滤芯(2)初步净化后，从双柄出水龙头(17)流出。 随着这个过程的进行，混水器(16)中水的TDS浓度遂渐降低。
与图2相比，图3所示的管路原理的优点是不仅具备图2所示管路原 理的全部优点，而且可以保证只要水源有水和预处理滤芯(2)不堵塞，任
何时候都可提供纯净水或者混合水，因为在本系统中，向用户提供的纯净水 董和混合水i可以不遵循l:3的比例关系。但是，图3所示的管路原理还存
在如下问题
1.不能杜绝高压泵U)无水空转现象、不能解决高压泵(3)使用寿命
短、浪费电能等问题。
2.系统运行不稳定
废水比(IO)出口处的压力受自来水压力的影响。当自来水压力较髙时， 废水比(IO)出口处的背压随之抬髙，导致浓缩水排放不畅，加重髙压泵(3) 的负荷，影响高压泵(3)正常运行；当自来水压力较低时，水压难以克服预 处理滤芯(2)的过滤阻力，使得髙压泵(3)进口处可能出现负压，进而导 致髙压泵(3)出现无水空转或者频繁起停现象，影响髙压泵(3)正常运行。
要同时解决上述三个公知技术中存在的问题，尚需技术上突破。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供 一种节水节电型反滲透纯水机，该纯水机可以杜绝髙压泵无水空转现象、髙 压泵使用寿命长、节约电能、原水利用率髙、可提供分质供水功能、基本无 废水排放、系统运行穗定并且制造成本低。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种节水节电型反 滲透纯水机，其包括预处理滤芯、常压中间水箱、髙压泵、反渗透滤芯和常 压纯净水箱；所述的髙压泵的进口接常压中间水箱，高压泵的出口接反滲透 滤芯的进水口，反滲透滤芯的出水口接常压纯净水箱，反渗透滤芯的排污口 接一个废水比后再接到常压中间水箱；所述的预处理滤芯的进口接自来水， 其出口接常压中间水箱；所述的常压中间水箱上设有水位控制装置和水探头; 所述的常压纯净水箱上设有水位探头;所述的废水比的进出口两墙通过输水 管旁通连接有旁通冲洗阀，该阀可以手动启闭也可以电动启闭。
本实用新型采用的进一步技术方案是所述的常压中间水箱与髙压泵进 口之间的管路上设有可滤除水中顆粒物和悬浮物的过滤装置，该过滤装置也 可以设置在与髙压泵进口相连接的常压中间水箱出水口处，该过滤装置中的 过滤材料可以是无纺布，也可以是PP棉，也可以是丝网。
本实用新型技术还包括分别在常压中间水箱和常压纯净水箱上设置可 向用户提供纯净水和混合水的出水管路。所述的混合水是指经预处理滤芯初
的水。本实用新型采用的进一步技术方案是分别在此纯净水和混合水的出水 管路上装设小型水泵，以便于用户取水。这样，本实用新型节水节电型反滲 透纯水机就实现了分质供水功能，混合水作为清洁用水，纯净水作为食用水。
本实用新型技术还包括在常压中间水箱上设置水质探头。本实用新型 技术的进一步技术方案是所述的水质探头是电导率探头或者TDS探头。
本实用新型技术还包括在电气控制系统中设置声报警装置或者光报警 装置。
本实用新型技术还包括在反渗透滤芯排污口与废水比之间的管路上设 置放空阀。
本实用新型技术还包括分别在常压中间水箱和常压纯净水箱上设置通 气口，以确保水箱内压力始终为常压。本实用新型技术的进一步技术方案是 所述的通气口中设有可过滤空气中尘埃的滤料。
本实用新型节水节电型反渗透纯水机在运行时，原水(例如自来水)经 预处理滤芯初步净化后，进入常压中间水箱，再经高压泵增压后进入反渗透 滤芯作进一步深度处理，从反滲透滤芯出水口流出的纯净水进入常压纯净水 箱储存，从反滲透滤芯排污口排出的浓缩水经废水比降压后作为回流水返回 常压中间水箱。
常压纯净水箱中的水位由所述的水位探头控制。当用户取用纯净水时， 纯净水箱中的水位将遂渐下降，当水位下降至下控制水位时，水位探头动作， 接通高压泵电源，纯水机开始制水；当水位上升至上控制水位时，水位探头 动作，切断高压泵电源，纯水机停止制水。
常压中间水箱中的水位由水位控制装置控制，当用户取用混合水时，其中 的水位将低于控制水位，这时水位控制装置动作，开启进水，于是，该水箱 中的水的TDS浓度降低，从而保证反渗透系统正常运行；当用户停止取用混 合水时，水位将遂渐上升，当水位上升至控制水位时，水位控制装置动作， 关闭进水。本实用新型技术的进一步技术方案是所述的水位控制装置是浮 球阀或者浮子阀。
如果用户长时间不取用混合水，则水质探头将检测到常压中间水箱中的 水的TDS浓度髙于下设定值，这时系统将发出声光报警，提醒用户取用混合
水，以便使常压中间水箱中的水的TDS浓度降低到下设定值以下，使反滲透 系统正常运行。如果用户仍然不取用混合水，则常压中间水箱中的水的TDS 浓度将进一步上升，当上升到上设定值时，系统将在开启髙压泵的同时，开 启放空阀，排出混合水(排污)，当TDS浓度降低到下设定值以下时，关闭放 空阀，以此保证系统正常运行。高压泵和放空闽同时开启后，可以大幅度提 高通过反滲透膜表面的水流速度，便于冲刷反渗透膜表面沉积的污染物，提 髙反滲透膜的使用寿命，
本实用新型节水节电型反渗透纯水机在正常运行时，定期开启所述的旁 通冲洗阀。旁通冲洗阀开启后，可以大幅度提高通过反渗透膜表面的水流速 度，便于冲刷反滲透膜表面沉积的污染物，提髙反渗透膜的使用寿命。
如果水源无水或者预处理滤芯堵塞，则常压中间水箱中无水，此时所述 的水探头将检测到无水信号，该信号用于切断髙压泵的电源，使髙压泵停止 运行或者不能启动，从而可以彻底杜绝髙压泵无水空转和频繁起停现象，延 长高压泵的使用寿命。
由于所述的废水比的出口端和反滲透滤芯的出水口分别接常压中间水箱 和常压纯净水箱，而常压水箱可以保证水箱内压力始终为常压，所以本实用 新型节水节电型反渗透纯水机的髙压泵负荷稳定，出水流董稳定，既可延长 高压泵的使用寿命又可节约电能，此外，常压水箱的制造成本明显低于压力 水箱的制造成本，而且常压纯净水箱没有胶皮异味污染纯净水，也就不需要 后置活性炭滤芯，所以，系统制造成本明显下降。而现有的公知技术采用压 力储水箱，这就导致髙压泵运行时负荷会越来越大，既严重影响髙压泵的使 用寿命，又浪费电能；此外，压力储水箱的制造成本较髙并且还需要设置后 置活性炭滤芯，所以系统造价高。
本实用新型技术的有益效果是可以杜绝髙压泵无水空转和频繁起停 现象、髙压泵的使用寿命长、节约电能、原水利用率髙、可提供分质供水 功能、基本无废水排放、系统运行稳定并且制造成本低。
附圉说明
图1为公知技术一的管路原理示意图
图2为公知技术二的管路原理示意图 图3为公知技术三的管路原理示意图
图4为本实用新型实施例一的管路原理示意图。
图5为图4的I部分祥图。
图6为图4的n部分祥图。
图7为本实用新型实施例二的管路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述，但应当理解这里 的详细描述并不构成对本实用新型保护范围的限制。
实施例一结合图4、图5和图6所示，本实施例节水节电型反滲透纯 水机，其包括预处理滤芯(2)、常压中间水箱(32)、高压泵(3)、反渗透滤 芯(4)和常压纯净水箱(31);所述的髙压泵(3)的进口接可滤除水中颗粒 物和悬浮物的过滤装置(36)，再接常压中间水箱(32)，其出口接反渗透滤 芯(4)的进水口；所述的反滲透滤芯(4)的出水口接常压纯净水箱(31)， 其排污口接一个废水比(10)后再接到常压中间水箱(32);所述的预处理滤 芯(2)的进口通过进水阀(1)接自来水，其出口接常压中间水箱(32);所 述的常压中间水箱(32)上设有可控制水位的浮球阀(19)、可探测水箱中是 否有水的水探头(35 )、水质探头(28 )和可保持其内始终为常压的通气口( 21); 所述的废水比(10)的进出口两端通过输水管旁通连接有旁通冲洗阀(9); 分别在常压中间水箱(32)和常压纯净水箱(31)的出水管路上装设小型水 泵(25和26)和出水龙头(23和24);在反滲透滤芯(4)的排污口与废水 比(10)之间的管路上设置放空阀(18);所述的常压纯净水箱(31)上设有 水位探头(33)和可保持其内始终为常压的通气口 (29)。
所述的常压中间水箱(32 )包括本体(27 )和水箱盖(20 )，通过螺钉(39 )、 螺母(40 )、垫片(41)和密封围(42 )进行密封固定连接。常压中间水箱(32 ) 装在常压纯净水箱(31)的上方，并通过螵钉(43)、螵母(44)、垫片(45) 和密封圈(46)进行密封固定连接。
所述的通气孔(21)中设有空气过滤材料(38 )，在过滤材料(38 )的上
方设有可定位过滤材料(38 )且具有透气功能的盖(37 )，在过滤材料(38 ) 的下方的水箱盖(20)上设有透气孔。
所述的通气孔(29 )中设有空气过滤材料(48 )，在过滤材料(48 )的右 方设有可定位过滤材料(48)且具有透气功能的盖(47)，在过滤材料(48) 的左方的本体(30)側壁上设有透气孔。
实施例二结合图7所示，在本实施例中，常压中间水箱(60)和常压 纯净水箱(50)相互独立；所述的常压中间水箱(60)上设有可控制水位的 浮球阀(52)、可探测其中是否有水的水探头(54)、可探测水中TDS浓度的 水质探头(58)、回水接口 (57)、出水接口 (55)、进水接口 (61)和通气口 (59);所述的常压纯净水箱(50)上设有进出水接口 (56)、液位探头(53) 和通气口 (51);纯净水出水阀(49)设在进出水接口 (56)与反滲透滤芯出 水口之间的管路上；混合水出水阀(62)设在出水接口 (55)和髙压泵进口 之间的管路上；离压泵的进口接可滤除水中颗粒物和悬浮物的过滤装置(36 ) 再接常压中间水箱(60)的出水口 (55);常压中间水箱(60)和常压纯净水 箱(50)设置在较髙位置，以便于放出其中储存的水。本实施例其它要求与 实施例一相同。
权利要求1、一种节水节电型反渗透纯水机，其包括预处理滤芯、高压泵、反渗透滤芯和废水比，其特征在于反渗透滤芯的出水口接常压纯净水箱，反渗透滤芯的排污口接废水比后再接常压中间水箱。
2、 按照权利要求l所述的节水节电型反渗透纯水机，其特征在于所述 的反滲透滤芯的进水口通过管道与髙压泵的出水口相接，髙压泵的进水口通 过管道与中间常压水箱的出水口相接。
3、 按照权利要求l所述的节水节电型反滲透纯水机，其特征在于所述 的常压中间水箱设有水位控制装置。
4、 按照权利要求l所述的节水节电型反滲透纯水机，其特征在于所述 的常压中间水箱设有水质探头。
5、 按照权利要求l所述的节水节电型反滲透纯水机，其特征在于所述 的常压中间水箱设有可探测其中是否有水的水探头。
6、 按照权利要求l所述的节水节电型反滲透纯水机，其特征在于所述 的常压中间水箱设有通气口。
7、 按照权利要求l所述的节水节电型反渗透纯水机，其特征在于所述 的常压纯净水箱设有水位探头。
8、 按照权利要求l所述的节水节电型反滲透纯水机，其特征在于所述 的常压纯净水箱设有通气口。
9、 按照权利要求1所述的节水节电型反渗透纯水机，其特征在于在所 述的反渗透滤芯的排污口与废水比之间的管路上设有放空阀。
10、 按照权利要求1所述的节水节电型反滲透纯水机，其特征在于在 所述的废水比的进出口两端通过输水管旁通连接有旁通冲洗阀。
专利摘要一种节水节电型反渗透纯水机，其包括预处理滤芯、高压泵、反渗透滤芯、废水比、电磁阀、常压中间水箱和常压纯净水箱，经预处理滤芯处理后的水进入常压中间水箱，高压泵从常压中间水箱吸水，反渗透滤芯的出水进入常压纯净水箱，反渗透滤芯的排污水经废水比降压后返回中间水箱。与现有技术相比，本实用新型节水节电型反渗透纯水机的优点是可以杜绝高压泵无水空转和频繁起停现象、高压泵的使用寿命长、节约电能、原水利用率高、可提供分质供水功能、基本无废水排放、系统运行稳定并且制造成本低。
文档编号C02F1/44GK201002991SQ20072000374
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者黄樟焱, 黄瑞中 申请人:黄樟焱