反渗透净水机及其控制方法与流程

本发明涉及利用反渗透技术进行净水的技术领域，尤其涉及一种反渗透净水机及其控制方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，净水机越来越多地被广大消费者使用。净水机水机是一种采用一级或者多级净水单元进行水质净化处理的净水设备。根据净水原理不同，净水机分为使用砂棒过滤器等过滤式净水单元进行净水的过滤式净水机、使用活性炭单元等吸附式净水单元进行净水的吸附式净水机、以及使用反渗透净水单元进行净水的反渗透净水机等多种类型。一般而言当一种净水机同时使用多种净水单元进行净水时，往往以净水能力最强的净水单元进行命名。例如当一个净水机同时具有反渗透净水单元和过滤式净水单元时，其往往被称为反渗透净水机。

在反渗透净水单元中，待净的源水会被施加一定的压力。在压力的作用下，源水中的水分子可以通过反渗透膜(ro膜)，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过ro膜。因此，在压力的作用下，源水中的一部分水会透过ro膜分离出来形成净水，未透过的水因溶质增加形成废水。所以，ro膜能够较好地将源水中的离子分离出来，无需使用化学品就能够有效脱除水中盐份，其系统除盐率一般为98％以上。因此，装配有反渗透净水单元的反渗透净水机越来越受到广大消费者的欢迎。

目前反渗透净水机普遍采用增压泵来产生ro膜所需的压力，但增压泵在运行过程中往往会发出较大的噪音，导致用户体验较差。此外，净水机的增压泵的故障率较高，寿命较短。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种能够降低噪音的反渗透净水机及其控制方法。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明提供一种反渗透净水机，包括主水路、水流速传感器和控制器。主水路包括沿水流方向设置的增压泵和反渗透净水单元，其中所述增压泵用于对源水增压并输送至所述反渗透净水单元的反渗透膜前，所述反渗透净水单元用于将所述源水转化为净水。所述水流速传感器用于检测所述主水路中位于所述增压泵输入侧的区域的流速，生成流速信号。所述控制器用于接收所述流速信号且根据所述流速信号控制所述增压泵的工作状态。

在本发明的一实施例中，所述控制器中储存有预设流速范围；所述控制器判断所述流速信号所指示的流速是否在所述预设流速范围内，并根据所述判断的结果控制所述增压泵的工作状态。

在本发明的一实施例中，当所述控制器判断所述流速信号所指示的流速不在所述预设流速范围内时，控制所述增压泵停止运行或低功率运行。

在本发明的一实施例中，所述主水路还包括设置在所述增压泵输入侧的进水电磁阀；所述控制器根据所述流速信号控制所述进水电磁阀的开启和/或关闭。

在本发明的一实施例中，所述控制器中存储有预设流速范围；所述控制器判断所述流速信号所指示的流速是否在所述预设流速范围内，并根据所述判断的结果控制所述进水电磁阀的开启和/或关闭。

在本发明的一实施例中，所述主水路还包括位于所述进水电磁阀输入侧的一个或者多个预处理滤芯。

本发明还提供一种反渗透净水机的控制方法，所述反渗透净水机包括主水路、控制器、以及水流速传感器，所述主水路包括沿水流方向设置的增压泵和反渗透净水单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：所述水流速传感器检测位于所述增压泵输入侧的区域的流速，获得流速信号；所述控制器接收所述流速信号，且根据所述流速信号控制所述增压泵的工作状态。

在本发明的一实施例中，所述反渗透净水机还包括连接在所述反渗透净水单元的输出侧的出水口，所述控制器根据所述流速信号控制所述增压泵的工作状态的步骤包括：在判断所述出水口开启时，判断所述流速信号所指示的流速是否超出预设流速范围；在判断所述流速超出预设流速范围时，使所述增压泵停止运行或低功率运行；在判断所述流速未超出所述预设流速范围时，进行制水；以及在判断所述出水口关闭时，使所述增压泵停止运行或低功率运行。

在本发明的一实施例中，所述净水机还包括压力桶；其中当判断所述出水口关闭时，所述方法在使所述增压泵停止工作之前，还包括如下步骤：判断所述压力桶内是否水满；在所述压力桶内水未满时使所述反渗透净水单元继续制水；在所述压力桶内水已满时，使所述增压泵停止运行或低功率运行。

在本发明的一实施例中，当所述压力桶内水已满时，所述方法在使所述增压泵停止运行前，还包括以下步骤：判断所述流速是否低于设定值；在所述流速不低于所述设定值时继续制水；以及在所述流速低于所述设定值时，使所述增压泵停止运行或低功率运行。

在本发明的一实施例中，其特征在于，所述净水机还包括设在所述增压泵输入侧的进水电磁阀；所述方法还包括：在所述增压泵停止运行时，关闭所述进水电磁阀。

本发明提供的反渗透净水机，由于设有水流速传感器，能够通过水流速传感器检测主水路上从进水口到增压泵前的流速，并根据该流速控制增压泵的工作状态，可以避免因增压泵因进水压力不足或流速不足等原因造成的空转而产生不必要的噪音，同时由于减少了增压泵的空转，降低了增压泵故障的风险。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是本发明的一个实施例的反渗透净水机的水路图；

图2是本发明的一个实施例的反渗透净水机的控制系统方块图；

图3是本发明的一个实施例的反渗透净水机的控制方法的流程图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

下面对本发明的反渗透净水机的一些实施例进行说明。参考图1和图2，在本发明的一些实施例中，反渗透净水机包括主水路10、控制器20和水流速传感器5。主水路10主要包括沿水流方向依次设置的进水口1、增压泵4、反渗透净水单元6和出水口7。反渗透净水单元6中具有反渗透膜(ro膜)。进水口1可与自来水龙头等水源连接，从而获得待过滤的源水。增压泵4能够对来自进水口1的源水进行增压，并将增压后的源水输送至反渗透净水单元6的ro膜前。进入反渗透净水单元6的源水因增压而具有一定压力，所以反渗透净水单元6能够利用该压力加快进行制水的速度，将源水的一部分转化为净水。反渗透净水单元6制得的净水可以经出水口7，例如净水龙头输出。

水流速传感器5位于主水路10中增压泵4的输入侧，能够检测主水路10中位于增压泵4输入侧区域的水流速。水流速传感器5与控制器20连接，从而将水流速转化为电信号形式的流速信号后，将该流速信号传输至控制器20。控制器20与增压泵4连接，根据这一流速信号——更具体地说为流速信号所指示的流速对增压泵4的工作状态进行控制。值得注意的是，除水流速传感器5和增压泵4外，控制器20还能够与其他设备相连接。例如，如图2所示的，控制器20还与电源连接并自该电源处获得自身运转所需的电力。

在一些实施例中，控制器20可以包括一个或多个硬件处理器，诸如微控制器、微处理器、精简指令集计算机(risc)、专用集成电路(asic)、应用特定指令集成处理器(asip)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、物理处理单元(ppu)、微控制器单元、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、高级risc机(arm)、可编程逻辑器件(pld)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，控制器20中可运行计算机指令以实现其所需要的功能。

增压泵是净水机噪音的主要来源。进水压力、净水流速出现波动或者反渗透净水单元6发生堵塞等情况导致增压泵4的空转，产生不必要的噪音。此外增压泵4常常在空转下运行还会导致增压泵4的故障率升高。

本实施例的反渗透净水机中，控制器20能够根据主水路10中的增压泵前的流速对增压泵4工作状态(例如运行或停止运行)进行控制，所以能够使得增压泵4始终工作在较为合适的流速下。因此本实施例避免了增压泵4进水压力不足或流速不足造成的空转下产生的噪音，以及增压泵4故障率高的问题。虽然本发明的反渗透净水机的一个实施例如上所述，但是在本发明的其他实施例中，反渗透净水机相对于上述实施例在许多方面都可以具有多样的变化。下面以一些实施例对这些变化中的至少一部分进行说明。

首先，控制器20根据主水路10中的增压泵4输入侧的流速对增压泵4进行控制的具体方式可以是多样的。继续参照图1和图2，在一些实施例中，控制器20中存储有预设流速范围。控制器20能够在以接收流速信号并获知主水路10中增压泵4输入侧的流速后，将流速与存储在控制器20中的预设流速范围进行比较。根据这一比较的结果就可以判断当前主水路10中的流速是否在正常范围内。在此基础上，控制器20就能够根据该判断的结果控制增压泵4的工作状态。

其次，在获得上述判断结果后，根据判断结果控制增压泵4的具体方法也可以是多样的。例如在一些实施例中，控制器20可以在流速不在预设流速范围内(以下简称流速异常)时，使增压泵4低功率运行。这里增压泵4的低功率运行状态指的是明显低于增压泵4正常制水增压的功率，例如正常功率的10％-20％。在一些实施例中，控制器20可以在流速不在预设范围内时使增压泵4停止运行。换言之，在这些实施例中，控制器20只在前述的主水路上增压泵输入侧的流速在预设流速范围内时，才使增压泵4正常运行，增压制水。这可以避免因增压泵进水压力不足或流速不足等原因造成的空转而产生不必要的噪音，而且由于减少了增压泵的空转，降低了增压泵故障的风险。值得注意的是，“预设流速范围”不一定为一个数值范围。在一些实施例中预设流速范围仅为一个数值。

第三，水流速传感器5在检测到检测主水路10上的增压泵输入侧的流速时，其检测水流速的具体位置为进水口与增压泵4之间的任意位置，因此水流速传感器5可设置在进水口与增压泵4之间的任意位置。这样设置的原因在于，增压泵4的工作状态主要受其进水端水流速的影响。因此检测增压泵4前端的水流速能够较好地了解增压泵4的真实工作状态。另一方面，增压泵4一般被设置为对经过其的水流速具有一定的调整作用。因此在增压泵4水流流出端测得的水流速往往不能真实地反映增压泵4的工作状态。

参考图1和图2，在一些实施例中，反渗透净水机还具有进水电磁阀3。进水电磁阀3设置在主水路10上增压泵4的输入侧，更具体为进水口1和增压泵4之间的区域。进水电磁阀3与控制器20连接，并能够在控制器20的控制下开启与关闭(即断开)。这样的设置使得在一些情况下，例如在反渗透净水单元6停止运行时，控制器20可以该进水电磁阀3关闭，使得源水不能继续通过进水口1进入主水路10，停止制水。

继续参考图1和图2，在一些实施例中，控制器20中存有预设流速范围并能够在通过获取流速信号后，将该主水路10中的增压泵4输入侧的水流速分别与存储在控制器20中的预设流速范围进行比较。通过比较结果判断当前主水路10中的增压泵4输入侧的水流速是否在正常范围内。在此基础上，控制器20就能够根据该比较的结果控制进水电磁阀3的开启或关闭。例如，控制器20可以在流速不在预设范围内时使进水电磁阀3关闭。

在本发明的实施例中，用于控制增压泵4与用于控制进水电磁阀3的预设流速范围可以是相同的，也可以是不同的。

参考图1，在一些实施例中，主水路10上还设有一个或者多个预处理滤芯2。该一个或者多个预处理滤芯2既可以是过滤式净水单元(例如砂棒过滤器等)，也可以是吸附式净水单元(例如活性炭单元等)。当水路10上设有多个预处理滤芯2时，该多个预处理滤芯2可以是相同或者不同的类型。

一个或者多个预处理滤芯2可设置在增压泵进水口之前，参考图1，在一些实施例中，一个或者多个预处理滤芯2被设置在进水电磁阀3和进水口1之间。

参考图1，在一些实施例中，反渗透净水机还具有一个或者多个压力桶71。该压力桶71连接在反渗透净水单元6的输出侧，用于存储制水。该压力桶71与主水路10的连接部位位于反渗透净水单元6和出水口7之间。这样的设置的原因在于，反渗透净水单元6的制水速度有可能低于出水口7的最大出水速度。因此设置压力桶71可以通过压力桶71储存一定的净水并维持一定压力，保证了用户在打开出水龙头时就能使用净水，不需要等待制水。

参考图1，在一些实施例中，反渗透净水机还具有一废水水路。该废水水路上自反渗透净水单元6开始并依次设有废水阀62和废水口61。设置该废水水路的原因在于，反渗透净水单元6在制水过程中，源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒无法透过反渗透净水单元6的ro膜。因此反渗透净水单元6在将透过其ro膜的净水输出的同时也会产生废水。这些废水需要经由废水口61排出净水机。废水阀62可以被设置成持续开启的，使得废水水路能够以小流量排放废水。废水阀62也可以被设置间歇性开启的，使得废水水路能够在废水阀62开启时排放废水。参考图2，在一些实施例中，废水阀62被设置为根据控制器20的控制开启和关闭。例如，控制器20可以使废水阀62仅在反渗透净水单元6进行制水时开启。

除上述关于反渗透净水机的实施例外，本发明的一部分实施例是关于一种反渗透净水机的控制方法。下面对反渗透净水机的控制方法的一些实施例进行说明。参考图3，在一些实施例中，反渗透净水机的控制方法主要用于控制在主水路上具有增压泵的净水机，该反渗透净水机的控制方法主要包括以下步骤：

在步骤301中，检测主水路位于增压泵输入侧的区域的水流速，获得流速信号。可以通过图1和图2所示的水流速传感器5，例如水流速开关来检测主水路的前述流速。

在步骤302中，判断出水口是否开启。可以通过图1和图2所示的控制器20来执行此步骤及此后的步骤。其中判断出水口是否开启可以通过检测出水口的状态实现。当出水口开启时，用户需要使用净水，因此净水机应当开始制水，流程进入步骤303，否则停留在步骤302。

在步骤303中，判断检测的流速是否超出预设流速范围。在流速超出预设流速范围时(即主水路上增压泵前的水流速异常时)跳转至步骤304。若流速没有发生异常，则跳转至步骤305。

在步骤304中，使净水机的增压泵停止工作。在一些实施例中，净水机还具有进水电磁阀。在这些实施例中，使净水机的增压泵停止工作的同时还关闭反渗透净水机的进水电磁阀。这样的设置使得在增压泵不工作时，源水不会继续进入净水机，停止制水。在一些实施例中，可以使净水机的增压泵低功率运行。

在步骤305中，净水机正常工作，进行制水，将源水净化为净水。

在步骤306中，判断出水口是否关闭。在出水口关闭时则跳转至步骤304，关闭反渗透净水机的进水电磁阀和增压泵。这样设置的原因在于，出水口关闭意味着用户停止使用净水。此种情况下净水机可以停止制水，因此可以关闭反渗透净水机的增压泵和进水电磁阀(如果有的话)。

增压泵是净水机噪音的主要来源。进水压力、流速出现波动或者反渗透净水单元发生堵塞等情况都会导致主水路的水流速发生变化，进而导致增压泵4的空转，产生不必要的噪音。此外增压泵常常在空转下运行还会导致增压泵的故障率升高，寿命降低。本实施的反渗透净水机的控制方法中，由于在水路水流速发生异常时能够使增压泵停止工作，所以本实施例的反渗透净水机的控制方法能够避免因增压泵因进水压力不足或流速不足等原因造成的空转而产生不必要的噪音，同时由于减少了增压泵的空转，降低了增压泵故障的风险。

虽然本发明的反渗透净水机的控制方法的一个实施例如上所述，但是在本发明的其他实施例中，反渗透净水机的控制方法相对于上述实施例在许多方面都可以多样的变化。例如，在出水口关闭时则可以直接跳转至步骤304，也可以跳转至一些其他的步骤，然后再跳转至步骤304。下面以一些实施例对这些变化中的至少一部分进行说明。

继续参考图3，在一些实施例中，净水机还具有能够储存净水的压力桶。在步骤306中，在出水口关闭时，不直接跳转至步骤304，而是先跳转至步骤307。

在步骤307中，判断压力桶内是否水满。在压力桶内并未水满时，跳转至步骤305继续进行制水。在压力桶内水满时则跳转至步骤304，关闭反渗透净水机的增压泵和进水电磁阀(如果有的话)。

设置压力桶的原因在于，净水机的反渗透净水单元的制水速度低于出水口的出水速度导致用户用水等待或者出水口水流流量小的问题，无法满足用户的用水需求。为了满足用户用水需求，使用压力桶提前存在制备的净水，减少了用户等待制水的时间，并且出水流量大。

继续参考图3，在一些实施例中，在步骤307中对压力桶内是否水满进行判断时，若判断压力桶中为水满，不直接跳转至步骤304，而是先跳转至步骤308。

在步骤308中，判断主水路位于增压泵输入侧的区域的流速是否低于设定值。流速的获得方法可以与步骤301中的获得方法相同或者不同。即可以通过在主水路上增压泵输入侧的水流速传感器5等方式获得增压泵前的水流速。

若流速不超过设定值，则跳转至步骤305继续制水，反之则跳转至步骤304，关闭反渗透净水机的进水电磁阀和增压泵。这样的设置有利于维持主水路的流速，使得用户在下一次开启出水口时，能够以合适的流速获得净水。

需要说明的是，本发明上面参考附图1-3描述的实施方式都采用了压力桶，但这仅作为一种实施方式，没有压力桶的实施方式同样在本发明的保护范围之内。

另外，需要说明的是，本发明中提到的净水机制水得到的净水包括可以直接饮用的纯净水。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。