本发明涉及一种纯水机水路系统及采用该纯水机水路系统的纯水机。
背景技术：
一般纯水机进水口接的为自来水管等水源，水源单一，然而在许多公共场地没有自来水管或者自来水水压较低，导致无法接水源，而手动倒水容易导致水箱的水过满溢水且操作较为繁复。水路系统的单一使水资源利用率较低，废水没有得到最大化的利用，造成水资源浪费，与现在提倡的环保、节能不相符合。
另外，现有的冷热一体纯水机，是由净水水路和加热器组成。当需要热水时，打开热水开关，加热器对净水水路的水进行加热。净水水路的水一般处于常温状态，受环境影响极大，直接加热成热水时，会导致出水水温非常不稳定、温度不高且出水量小，响应速度慢，加热需时要较长才能达到高温。目前也有采用加热水路，一般使用的是3000w以上的大功率加热器，可达到即热效果，水量也可达到22l/h，但一开始流出的头杯热水(约200ml)一般只达到50℃左右，无法达到客户使用要求，且因原水温度不稳定，初始水温不稳定。
技术实现要素：
本发明实施例涉及一种纯水机水路系统及采用该纯水机水路系统的纯水机，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种纯水机水路系统，包括原水管路和原水处理管路，所述原水管路与纯水机进水口连接，所述原水处理管路连接纯水机进水口和出水口，所述原水管路上沿供水方向依次布置有原水箱、动力单元和控制管路通断的控制开关。
作为实施例之一，该纯水机水路系统还包括中央控制器以及用于检测所述原水箱内水位或检测所述原水箱出口端压力的检测单元，所述检测单元、所述动力单元及所述控制开关均与所述中央控制器电性连接。
作为实施例之一，该纯水机水路系统还包括废水箱，所述废水箱安设于所述原水箱上方且通过废水管与所述纯水机的废水出口连通。
作为实施例之一，所述废水箱上设有与所述原水箱导通的溢流通道。
作为实施例之一，所述废水箱的其中一处侧壁向该废水箱内侧方向凹陷形成一溢流槽，所述溢流槽顶部开设有溢流口且底端与所述原水箱导通。
作为实施例之一，沿供水方向于所述原水处理管路上依次布置有净化机构和加热机构且旁接有预热流路，所述预热流路的两端均旁接于所述净化机构与所述加热机构之间，所述原水处理管路上于所述预热流路两端之间设有第一控制阀，所述预热流路上布置有第二控制阀以及内置有预热单元的预热罐。
作为实施例之一，所述原水处理管路上还旁接有排空流路，所述排空流路的入口端旁接于所述加热机构与所述纯水机水出口之间，于所述排空流路上设有排空阀。
作为实施例之一，所述净化机构包括沿供水方向依次布置的前滤单元和反渗透单元，所述前滤单元与所述反渗透单元之间设有第一增压泵。
作为实施例之一，所述排空流路的出口端旁接于所述前滤单元与所述反渗透单元之间的供水管体上。
本发明实施例涉及一种纯水机，包括机体，还包括如上所述的纯水机水路系统，所述原水箱靠近所述机体布置。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
本实施例提供的纯水机水路系统，采用原水箱储存原水，为纯水机提供原水，从而在无水源场所也可使用纯水机，解决现有技术中纯水机在无法接自来水管的区域的使用问题，可搭配各种纯水机使用，不限品牌及型号。
本实施例提供的纯水机水路系统，通过配置预热流路，可以实现净水机同一水出口兼顾冷、温、热水的使用，有效地提高使用便利性和改善用户体验；预热罐内可预存具有一定温度的预热水，在需要使用热水时，通过加热机构对预热水再加热，可有效提高净水机热水出水的响应速度，且保证热水出水流量，同时可有效降低加热器的功率。
本实施例提供的纯水机水路系统，通过设置排空流路，对加热管路中原始的低温余水排空，保证初始出水温度即达到所需的高温，有效提高净水机热水出水的响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的采用一级ro膜的纯水机水路控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的采用两级ro膜的纯水机水路控制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的设置有前滤水流路的纯水机水路控制系统的结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的设置有初滤水流路的纯水机水路控制系统的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的原水管路的结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的纯水机水路系统的结构示意图；
图7为图6中补水管路的结构示意图；
图8为图6中制水管路的结构示意图；
图9为图6中洗膜管路的结构示意图；
图10为图6中回水管路的结构示意图；
图11为图6中排空管路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-图4，本发明实施例提供一种纯水机水路控制系统，包括连接原水源与纯水机水出口的供水管路，沿供水方向于所述供水管路上依次布置有净化机构和加热机构105，所述供水管路上旁接有预热流路104和排空流路106；所述预热流路104的两端均旁接于所述净化机构与所述加热机构105之间，所述供水管路上于所述预热流路104两端之间设有第一控制阀109，所述预热流路104上布置有第二控制阀1042以及内置有预热单元的预热罐1041；所述排空流路106的入口端旁接于所述加热机构105与所述纯水机水出口之间，于所述排空流路106上设有排空阀1061。
本实施例提供的上述纯水机水路控制系统，可以实现纯水机同一水出口兼顾冷、温、热水的使用，有效地提高使用便利性和改善用户体验；而且，通过配置预热流路104，预热罐1041内可预存具有一定温度的预热水，在需要使用热水时，通过加热机构105对预热水再加热，可有效提高纯水机热水出水的响应速度，且保证热水出水流量(本实施例中，可达到0.7l/min，即42l/h)，同时，可有效降低加热器的功率。具体地：
使用冷水时，通过上述供水管路向纯水机水出口供水，加热机构105不工作；
使用温水时，通过上述供水管路向纯水机水出口供水，加热机构105工作，且控制出水温度在合适范围内(如不超过50℃)；或者，上述第一控制阀109关闭，通过上述预热罐1041向纯水机水出口供水，加热机构105不工作；
使用热水时，上述第一控制阀109关闭，通过上述预热罐1041向纯水机水出口供水，加热机构105工作。
进一步地，通过上述设置的排空流路106，对加热管路中原始的低温余水排空，保证初始出水温度即达到所需的高温，有效提高纯水机热水出水的响应速度。
优选地，所述加热机构105包括加热器105和用于检测该加热器105出水温度的温度检测单元，所述温度检测单元与所述排空阀1061联锁控制。一般地，纯水机具有中央控制器(单片机、控制电路板等)，上述第一控制阀109、第二控制阀1042、排空阀1061、加热器105及预热罐1041内的预热单元均与该中央控制器电连接，通过中央控制器控制各部件的工作状态，从而达到所需的使用水温。上述自动化控制过程是本领域技术人员根据现有技术易于设计的，无需另外编程。
其中，上述加热器105可采用厚膜加热器105，上述温度检测单元优选为是测温探头，用于对该厚膜加热器105内的水温进行监测。本实施例中，该厚膜加热器105的功率在2200w以内，能够保证所需的出水温度及时效性。一般地，上述供水管路上设有增压泵102(水泵)，则，若上述的测温探头检测到厚膜加热器105的出水温度高于预设的最高高温值(98℃～100℃)，上述中央控制器控制增压泵102转速增加；若上述的测温探头检测到厚膜加热器105的出水温度低于预设的最低高温值(94℃～92℃)，上述中央控制器控制增压泵102转速降低，从而使得热水出水温度控制在稳定的范围内。
作为优选的实施例，上述排空流路106触发的情况是，若上述的测温探头检测到厚膜加热器105内的水温在预设的排空温度(可在68～72℃范围选择)以下，则启动排空流路106对供水管路内的低温余水排空。
作为优选的实施例，如图1-图4，所述净化机构包括沿供水方向依次布置的前滤单元101和反渗透单元103，所述前滤单元101与所述反渗透单元103之间设有第一增压泵102。通过该前滤单元101与反渗透单元103的净化作用，可获得适于饮用的纯水。进一步优选地，上述排空的低温余水可用于对反渗透单元103的反渗透膜进行冲洗保养，既环保又能延长反渗透膜的使用寿命，具体地可采用如下的实施方式：
(1)如图1，作为可行的实施例之一，所述排空流路106的出口端旁接于所述前滤单元101与所述反渗透单元103之间的供水管体上。进一步可在前滤单元101与第一增压泵102之间的供水管体上设置进水控制阀107。该排空流路106优选为旁接于前滤单元101与第一增压泵102之间的供水管体上；当然，也可旁接于第一增压泵102与反渗透单元103之间的供水管体上，需进一步在该排空流路106上设置动力泵。
在对反渗透膜进行保养时，关闭该进水控制阀107、上述的第一控制阀109和第二控制阀1042，打开排空阀1061和第一增压泵102，可对反渗透膜进行冲洗保养，由于第一控制阀109和第二控制阀1042关闭，反渗透膜103的淡水侧压力增大，可起到保压反洗的作用。
进一步优选地，如图3，该纯水机水路控制系统还包括前滤水流路111，所述前滤水流路111的两端均旁接于所述排空流路106上且分列所述排空阀1061两侧，于所述前滤水流路111上设有第三控制阀1111。对于上述排空流路106旁接于前滤单元101与第一增压泵102之间的情况，需进一步在该前滤水流路111上增设动力泵1112。
(2)如图2，作为可行的实施例之一，所述反渗透单元103包括串接的两级ro膜，该方式较采用一级ro膜的方式，对原水的净化效果更好，进一步提高纯水机出水的纯净度，而且，两组ro膜可以分摊反渗透净化工作，从而可提高两组ro膜的使用寿命。
优选地，所述排空流路106的出口端旁接于两级所述ro膜之间的供水管体上，所述排空流路106上还设有第二增压泵1062。进一步可在前滤单元101与第一增压泵102之间的供水管体上或第一增压泵102与第一级ro膜1031之间的供水管体上设置进水控制阀107。
在对反渗透膜进行保养时，关闭该进水控制阀107、上述的第一控制阀109和第二控制阀1042，打开排空阀1061和第一增压泵102，可对第一级ro膜1031进行反冲洗保养，同时，由于第一控制阀109和第二控制阀1042关闭，第二级ro膜1032的淡水侧压力增大，可起到保压反洗的作用，从而，可对两级ro膜同时进行保养。进一步可在两级ro膜之间设置中间控制阀112，可根据需要开闭该中间控制阀112，从而选择是对第一级ro膜1031进行反冲洗保养还是同时对两级ro膜同时进行保养。
进一步优选地，如图4，该纯水机水路控制系统还包括初滤水流路113，所述初滤水流路113入口端旁接于所述第一增压泵102与第一级ro膜1031之间的供水管体上，所述初滤水流路113出口端旁接于所述排空流路106上且位于所述排空阀1061与所述排空流路106入口端之间，于所述初滤水流路113上设有第四控制阀1131，所述初滤水流路113入口端与第一级所述ro膜之间的供水管体设有第五控制阀114。
在上述两种实施方式中，由于在前滤单元101与反渗透单元103之间旁接了前滤水流路111/初滤水流路113，原水经前滤单元101处理后可直接经纯水机水出口排出使用，如可作为生活用水用于洗衣、烹饪等，从而提高了本纯水机的使用范围；而基于上述排空流路106的存在，在需要使用纯水时，可通过该排空流路106将供水管路中的前滤水余水排空，保证纯水机水出口的出水洁净度适于饮用，从而保证用户需求。
上述的前滤单元101可根据实际使用需求进行选择，可采用本领域常用的初级净化结构。本实施例中，如图1-图4，所述前滤单元101包括沿供水方向依次设置的第一前滤结构1011和第二前滤结构1012，所述第一前滤结构1011包括串接的两级第一滤芯组件，所述第二前滤结构1012包括串接的两级第二滤芯组件，所述第一滤芯组件为pp棉包裹活性炭构成的过滤组件，所述第二滤芯组件为活性炭包裹pp棉构成的过滤组件。
另外，进一步可在上述供水管路上设置原水tds检测阀108，该原水tds检测阀108优选为设置于上述前滤单元101与反渗透单元103之间；基于上述设置有前滤水流路111/初滤水流路113的结构，还可根据该原水tds检测阀108的检测信息，选择前滤水是否进入反渗透单元103，对于上述的采用两级ro膜的结构，还可选择前滤水是经一次反渗透处理还是经两次反渗透处理，即在两级ro膜之间引出一旁路并于该旁路上设置旁通阀，该支路的出口端旁接于第二级ro膜1032与上述第一控制阀109之间。在预热流路104两端之间的供水管体上还可进一步设置逆止阀110，该逆止阀110的流通方向是自反渗透单元103向加热机构105的方向；在上述预热流路104上还可设置纯水tds检测阀1043、电磁泵1044等；在上述预热罐1041内还可设置液位计，该预热罐1041内水位低于预设水位时，向该预热罐1041内供水，达到预设水位时，停止供水，该预热罐1041内的内置预热单元可采用常规的加热设备，这是本领域技术人员易于设计的，此处不再赘述；在上述排空流路106上可进一步设置逆止阀110，该逆止阀110的流通方向是自加热机构105向反渗透单元103的方向。
实施例二
如图5，本发明实施例提供一种纯水机水路系统，包括原水管路201和原水处理管路，其中，该原水处理管路可采用上述实施例一所提供的纯水机水路控制系统，当然，也可采用现有常规的纯水机原水处理方式，具体结构此处从略。或者说，本实施例可作为上述实施例一的补充，其中，原水管路201与上述的供水管路连通，作为其中的原水源使用。
在本实施例中，该原水管路201与纯水机进水口连接，所述原水处理管路连接纯水机进水口和出水口。优选地，所述原水管路201上沿供水方向依次布置有原水箱202、动力单元203和控制管路通断的控制开关204，其中，该原水箱202用于储存原水，为纯水机提供原水，从而在无水源场所也可使用纯水机，解决现有技术中纯水机在无法接自来水管的区域的使用问题，可搭配各种纯水机使用，不限品牌及型号。
进一步地，该纯水机水路系统还包括中央控制器以及用于检测所述原水箱202内水位或检测所述原水箱202出口端压力的检测单元，所述检测单元、所述动力单元203及所述控制开关204均与所述中央控制器电性连接。上述各元件与中央控制器的连接结构及中央控制器对各元件的控制方式可采用现有常规的自动化控制方式，无需另外编程，是本领域技术人员易于设计实现的。该中央控制器可以是布置于现场的pc终端或采用单片机等方式。易于理解地，上述的检测单元可以用于检测原水箱202内水位的液位计，也可以是用于检测原水箱202出口处压力或原水管体内压力的压力传感器等。上述动力单元203一般采用水泵或管道增压泵。为便于与现场的通用电源适配使用，上述控制开关204、动力单元203、检测单元等可采用电源适配器207等与电源连接。
上述原水管路201的工作过程大致如下：当纯水机制水，原水管路201内水压降低，此时控制开关204打开，动力单元203通电开始工作进行抽水；纯水机制水结束后，原水管路201内水压升高，此时控制开关204关闭，水泵断电停止抽水。
进一步优选地，如图5，该纯水机水路系统还包括废水箱205，所述废水箱205安设于所述原水箱202上方且通过废水管206与所述纯水机的废水出口连通，通过该废水箱205回收纯水机产生的废水，并可进行重复利用，以节约水资源。优选地，该废水箱205承托于原水箱202顶端，其可与原水箱202采用相同的截面形状及尺寸，如，原水箱202与废水箱205均为方形箱体，且具有相同的长度和宽度，二者的高度则可差异设置。进一步地，如图5，所述废水箱205上设有与所述原水箱202导通的溢流通道，该溢流通道可以避免废水箱205溢流而导致水资源损失，同时，可使得废水至少部分地回用。该溢流通道可以是连接溢流管的形式，也可以采用图5中的结构：所述废水箱205的其中一处侧壁向该废水箱205内侧方向凹陷形成一溢流槽，所述溢流槽顶部开设有溢流口且底端与所述原水箱202导通。
实施例三
如图6，本发明实施例提供一种纯水机水路系统，包括储水箱302、纯水箱303、补水管路和制水管路，所述补水管路入口端连接有补水水桶301且出口端与所述储水箱302的进口连接，于所述补水管路上设有预处理机构306、增压泵305及控制管路通断的补水控制单元，所述制水管路分别与所述储水箱302的出口及所述纯水箱303的进口连通，所述制水管路上设有控制其通断的制水控制单元。
同样地，本实施例中，通过设置补水水桶301，为纯水机提供原水，从而在无水源场所也可使用纯水机，解决现有技术中纯水机在无法接自来水管的区域的使用问题，或者说，解决现有技术中纯水机使用水源单一的技术问题。配置储水箱302和纯水箱303，用于原水缓存和纯水缓存，可以协调补水水桶301、补水管路与制水管路之间的工作节奏，保证纯水机制水、供应纯水的实时性，避免因补水水桶301内无原水供应或原水水压低而影响纯水机的正常工作。
易于理解地，制水管路上也需要动力泵，本实施例中，优选为设计上述的补水管路与制水管路共用同一个增压泵305，可节约设备成本和运行成本，尤其地，可有效地提高纯水机的结构紧凑性，减小纯水机的占用空间。具体地，如图6-图8，沿补水方向所述预处理机构306与所述增压泵305依次设置，所述补水控制单元包括位于所述预处理机构306与所述增压泵305之间的第一补水控制阀307和位于所述增压泵305与所述储水箱302之间的第二补水控制阀313；所述制水管路包括进水段和设有反渗透净化机构304的净化段，所述进水段一端与所述储水箱302连接，另一端旁接于所述第一补水控制阀307与所述增压泵305之间的补水管体上，所述净化段一端与所述纯水箱303连接，另一端旁接于所述增压泵305与所述第二补水控制阀313之间的补水管体上，所述制水控制单元包括设于所述进水段上的第一制水控制阀308和位于所述净化段入口端与所述反渗透净化机构304之间的第二制水控制阀309。
进一步地，可在上述的补水水桶301、储水箱302和纯水箱303内分别设置液位计。纯水机通电后，其控制系统(控制电路板/单片机)先采集补水水桶301内的液位信息，判断补水水桶301内水位是否到达中水位，若没有到达中水位，可在纯水机的显示屏上弹出补水界面，提醒用户进行补水操作；控制系统再采集储水箱302内的液位信息，判断储水箱302内水位是否到达中水位，若没有到达中水位，控制补水管路向储水箱302内补水；控制系统再采集纯水箱303内的液位信息，判断纯水箱303内水位是否到达中水位，若没有到达中水位，控制制水管路进行制水。
进一步优化上述的水路系统，所述反渗透净化机构304连接有洗膜管路，可以延长反渗透净化机构304的使用寿命。作为优选的实施例，如图6和图9，所述洗膜管路出口端旁接于所述增压泵305与所述第一制水控制阀308之间的制水管体上且入口端与所述纯水箱303的出口连通，所述洗膜管路上设有洗膜控制阀310，利用纯水箱303内的纯水对反渗透净化机构304的反渗透膜进行洗膜，对反渗透膜的保养效果较好。在具体的实际操作中，可以是在检测到纯水箱303内到达高水位后自动进行纯水洗膜操作，洗膜时间在20～40s范围内，优选为30s。在本实施例中，该洗膜管路与上述的补水管路、制水管路共用同一个增压泵305，从而可进一步地提高纯水机的结构紧凑性，减小纯水机的占用空间。
在另外的实施例中，当然也可以额外增设纯水储存设备并通过动力泵向反渗透膜供应纯水，或者，作为可行的实施例，将本实施例提供的纯水机水路系统应用到上述实施例一所提供的纯水机水路控制系统中，则可采用该实施例一中的对反渗透膜进行冲洗保养的方式，具体的连接结构是本领域技术人员易于设计的，此处不再赘述。
进一步优化上述的水路系统，如图6和图11，所述反渗透净化机构304的废水出口与所述储水箱302连接，可以对该部分废水进行重新利用，以节约水资源。基于该实施方式，由于储水箱302内存在重复利用的废水，为避免循环次数过多而影响反渗透膜的工作负担及使用寿命，可以定期或不定期地对储水箱302进行排空操作，本实施例中，设定24h进行一次排空操作，可以是系统自动运行，也可以是在显示屏上弹出操作提示，由用户进行按键操作。即：该储水箱302连接有排空管路，所述排空管路上设有控制其通断的排空控制单元311(优选为采用电磁阀)；进一步优选地，所述排空管路的出口端连接至所述补水水桶301，此时补水水桶301内的水仍可进行重复使用，从而可显著地提高废水利用率，基本做到全部废水再利用，提高纯水机的节能环保性能。优选地，如图6，所述排空管路入口端旁接于所述增压泵305与所述第二制水控制阀309之间的制水管体上。同样地，该排空管路与上述的补水管路、制水管路(以及洗膜管路)共用同一个增压泵305，从而可进一步地提高纯水机的结构紧凑性，减小纯水机的占用空间。
作为优选的实施方式，如图6和图10，该纯水机水路系统还包括回水管路，所述回水管路入口端与纯水机接水盒连接且出口端与所述储水箱302连接，所述回水管路上设有回水控制阀312。通过该回水管路，可回收接水盒中的废水，达到废水再利用的目的，进一步提高纯水机的节能环保性。可在接水盒内设置液位计等检测元件，当检测到接水盒内有水或到达一定水位时，上述回水管路启动。可在该回水管路上设置动力泵以及净化设备，或者，如图6，所述回水管路出口端旁接于所述补水管路上且旁接点位于所述预处理机构306与所述补水水桶301之间，即该回水管路与上述的补水管路共用一套预处理机构306，以及与上述的补水管路、制水管路(以及洗膜管路、排空管路)共用同一个增压泵305，从而可进一步地提高纯水机的结构紧凑性，减小纯水机的占用空间。
上述的预处理机构306可采用本领域常用的初级净化结构，或者，采用上述实施例一中所提供的前滤单元101。本实施例中，该预处理机构306包括第一级pp棉净化模块3061、前置活性炭模块3062和第二级pp棉净化模块3063，其中，第一级pp棉净化模块3061可采用pp棉，第一级pp棉净化模块3061可采用小pp棉，即第二级pp棉净化模块3063的净化程度较第一级pp棉净化模块3061的净化程度高。
本实施例提供的纯水机水路系统，采用5个水路结合，即结合了上述的补水管路、制水管路、洗膜管路、排空管路和回水管路，能够高效智能地利用水资源，有效提高纯水机的节能环保效果；而且，各水路有机地结合，而非单独地走线，因而能够提高纯水机的结构紧凑性，减小纯水机的占用空间。
易于理解地，本实施例提供的水路系统可应用到上述实施例一所提供的纯水机水路控制系统中，或者说，与该实施例一所提供的纯水机水路控制系统结合，即在其中的前滤单元101与反渗透单元103之间增设上述的储水箱302，在反渗透单元103与第一控制阀109之间(更具体地，是在反渗透单元103与预热流路104入口端之间的供水管体上)增设纯水箱303。对于该实施例一种设置有排空流路106的结构，该排空流路106可替代本实施例中的洗膜管路。
实施例四
本发明实施例提供一种纯水机，包括机体，进一步还包括水路系统，该水路系统优选为采用上述实施例二所提供的纯水机水路系统，其中，所述原水箱202靠近所述机体布置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。