一种节水节能净水设备的制作方法

文档序号:15601910发布日期:2018-10-02 20:28阅读:456来源:国知局

本实用新型涉及净水设备技术领域,更具体地说是涉及一种节水节能净水设备。



背景技术:

随着人们对饮水安全的关注,反渗透净水设备正逐渐成为现代家用净水产品的主流,它采用的是反渗透过滤技术,核心元件是反渗透膜(也称RO膜),只有水分子才能透过反渗透膜并保留下来供饮用。细菌、病毒、水垢、重金属离子、放射性物质等各类有害物质、各种污染物质、以及溶解性的盐离子均不能透过膜,而是成为废水排出。反渗透净水设备保证了水质的安全可靠,并且不存在水源污染的问题。

反渗透净水设备是通过反渗透膜法制取用于生产生活直饮水的纯水装置,具有以下特点 :

(1)回收率:通常家用反渗透净水设备回收率为 15%- 30%,余下的大量浓水很多当作废水排放掉,造成水资源严重浪费,已成为阻碍行业发展的瓶颈,亟待解决。

(2)反渗透膜使用寿命:反渗透装置的使用寿命受原水(即自来水)水质等诸多因素影响,原水水质好使用寿命长,反之使用寿命短。为了降低废水排放,通常采用循环利用净化水余下的大量浓水,但是浓水超过一定限度不仅影响到给水和产水溶质含量的增高,而且会出现渗透压增高、产水量减少,工作压力上升、进水量减少(水泵进水流量随着工作压力上升而减少),浓差极化加重、膜面结垢倾向加大,设备负荷加重、运行工况恶化等情况。如果没有切实可行的措施断然提高回收率,必然会造成以降低水质、减少设备使用寿命(包括前三级滤芯的使用寿命)、增加能耗。

(3)RO 膜的冲洗:反渗透纯水机的核心部件反渗透膜,在原水经过预处理后通过RO 膜过滤后出来的水就是“纯净水”,RO 膜在过滤水的同时需要同步耗费大量的原水对膜进行冲洗,以防止可溶性固体在 RO 膜内沉淀造成膜片堵塞,根据 RO 膜的设计要求,每过滤出一份纯净水,至少要耗费 3 份自来水对膜片进行冲洗,这就是所谓的“废水比”,但“废水比”并不是固定的,1 :3 的前提是水温在 20-45 摄氏度,如果水温低于 20 度“废水比”会更高,当水温低于 8 摄氏度时废水比会高达 1:8,也就是每喝一杯纯净水会产生 8 杯废水。由于厨房空间有限,没有足够的空间来储存大量的废水,因此大都直接排进了下水道。

其实所谓废水,并不是“废物”,废水由于已经经过了前置几道滤芯的预处理,其指标要优于自来水,将“废水”排入下水道,其实就是白白浪费自来水。我们以每户家庭每个月使用 1.5 吨纯净水计算,一个月将产生 4-12 吨废水,每年将产生 100 吨左右的“废水”。

(4)电器元件的售后:正常的纯水机含进水电磁阀、发水电磁阀、低压开关、高压开关和水泵,这样就需要用电用电脑版控制,而这些电器元件容易出现故障,增加了售后服务。



技术实现要素:

本实用新型提供一种节水节能净水设备,通过自来水压力驱动制水,在净水设备的压力桶水满或关闭进水口时停机,停止制纯净水,从而替代了现有的有电有水泵带控制系统净水设备的功能,故障率低。

本实用新型的技术方案为:提供一种节水节能净水设备,包括四面阀、第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器、反渗透膜过滤器和压力桶,所述四面阀具有常通进水端、常通出水端、可关闭进水端和可关闭出水端,所述可关闭进水端与进水口连接,所述可关闭出水端依次连接第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器和反渗透膜过滤器,所述反渗透膜过滤器的净水输出端与常通进水端连接,所述常通出水端依次连接压力桶和出水口;当压力桶内水满时,所述可关闭进水端和可关闭出水端关闭。

所述进水口还与所述反渗透膜过滤器的输入端连接。

所述反渗透膜过滤器的废水输出端依次连接第二单向阀、第一废水比结构和第一单向阀,该第二单向阀连接至反渗透膜过滤器的输入端,所述第二单向阀还通过第二废水比结构连接至废水出口。

所述出水口还与反渗透膜过滤器和第三级过滤器之间的节点连接。

所述四面阀包括壳体、设置于壳体内的通过水压推动的活塞以及设置在所述活塞一端的用于关闭可关闭进水端和可关闭出水端的橡胶垫。

所述第一级过滤器采用PPF滤芯过滤器。

所述第二级过滤器采用颗粒活性炭滤芯过滤器,或者活性炭纤维滤芯过滤器。

所述第三级过滤器采用PPF滤芯过滤器,或者颗粒活性炭滤芯过滤器,或者活性炭纤维滤芯过滤器。

所述压力桶与出水口之间设置有后置活性炭过滤器。

本实用新型的有益效果如下:

1、本实用新型通过自来水压力驱动制水,当压力桶内水满或关闭进水口时,可关闭进水端和可关闭出水端关闭,净水设备停止制水,从而替代了现有的有电有水泵带控制系统净水设备的功能,故障率低。

2、当用户使用家里自来水龙头时或定期打开冲洗阀,实现对反渗透膜过滤器的冲洗,降低膜元件的污染,延长膜元件的使用寿命。

3、采用了浓水回流技术,提供膜元件的回收率,仅排掉微量的浓水,节约水资源,而且也减少了废水的产生,环保;同时也大大延长了第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器的使用寿命,降低更换频率,节约资源。

4、依靠自来水正常压力驱动制水,无需其它动力,节约能源。

附图说明

图1为本实用新型实施例中节水节能净水设备的结构图。

图2为本实用新型实施例中四面阀的可关闭进水端和可关闭出水端打开时的示意图。

图3为本实用新型实施例中四面阀的可关闭进水端和可关闭出水端关闭时的示意图。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型实施例中提出的节水节能净水设备,包括四面阀1、第一级过滤器2、第二级过滤器3、第三级过滤器4、反渗透膜过滤器5和压力桶6。四面阀2具有常通进水端11、常通出水端12、可关闭进水端13和可关闭出水端14,可关闭进水端13与进水口8连接,可关闭出水端14依次连接第一级过滤器2、第二级过滤器3、第三级过滤器4和反渗透膜过滤器5,反渗透膜过滤器5的净水输出端52与常通进水端11连接,常通出水端12依次连接压力桶6和出水口9。当压力桶6内水满时,可关闭进水端13和可关闭出水端14关闭,从而使得该节水节能净水设备停止制纯净水,这样通过自来水压力驱动制水,从而替代了现有的有电有水泵带控制系统净水设备的功能,故障率低;无需其它动力(无需用电和水泵)来进行驱动,节约能源。

第一级过滤器2采用PPF滤芯过滤器;第二级过滤器3采用颗粒活性炭滤芯过滤器,或者活性炭纤维滤芯过滤器;第三级过滤器4采用PPF滤芯过滤器,或者颗粒活性炭滤芯过滤器,或者活性炭纤维滤芯过滤器。在水质硬度较高的地区,第三级过滤器还可以采用软化滤芯,减少膜结垢,延长其使用寿命(注:前三级滤芯不仅限以上组合,根据源水水质情况,可以任意组合,以达到最佳的预处理效果,如对于水质好的地区,第三级滤芯换成超滤膜,可生产矿泉水, 实现矿泉水和纯净水双出水满足用户的不同需求,从而减少对纯净水的使用,也是一种节水体现)。

压力桶6与出水口9之间设置有后置活性炭过滤器7。进水口8用于输入自来水,进水口上设置自来水水龙头;出水口9用于输出纯净水,出水口上设置纯净水水龙头。

如图2和图3所示,四面阀包括壳体105、设置于壳体105内的通过水压推动的活塞106以及设置在活塞106一端的用于关闭可关闭进水端13和可关闭出水端14的橡胶垫107。本实施例中,橡胶垫107设置在活塞106的上端。当压力桶内的水满时,活塞106的下端受到足够大的压力,从而推动活塞106向上运动,进而使得橡胶垫107将可关闭进水端13和可关闭出水端14关闭,此时,自来水无法通过四面阀,从而节水节能净水设备就会停止制纯净水。然后,打开出水口进行放纯净水,压力桶内的水减少,活塞106的下端受到纯净水的压力减少,而此时,活塞107的上端受到自来水的压力而推动活塞106向下运动,进而打开可关闭进水端13和可关闭出水端14,自来水通过四面阀,节水节能净水设备继续制纯净水。

如图1所示,进水口8还通过第一单向阀16与反渗透膜过滤器5的输入端51连接,这样在节水节能净水设备停止制纯净水时,可以通过自来水对反渗透膜过滤器进行高压、大流量的冲洗,延长了反渗透膜过滤器的使用寿命。节水节能净水设备运行一段时间后,也可以打开自来水阀门约20秒(或当用自来水做其他用途时),反渗透膜过滤器将利用自来水的压力进行冲洗,防止膜的浓度差极化,减少膜的污染,以延长反渗透膜的使用寿命。

反渗透膜过滤器5的废水输出端53依次连接第二单向阀19、第一废水比结构15和第一单向阀16,第二单向阀19还通过第二废水比结构17连接至废水出口18。这样节水节能净水设备在制纯净水时,产生的部分废水从新流过反渗透膜过滤器后可以产生纯净水,这样采用了浓水回流技术(根据源水水质情况可调节回流比例),提供膜元件的回收率,仅排掉微量的浓水,节约水资源,而且也减少了废水的产生,环保;同时也大大延长了第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器的使用寿命,降低更换频率,节约资源。

第一废水比结构15的废水比为100cc,或者200cc,第二废水比结构17的废水比为500cc,或者1000cc,可以根据不同地区来进行选择。另外,第一废水比结构15和第二废水比结构17可以根据不同地区的水质来选择废水比,从而调节废水回收率。

出水口9还与反渗透膜过滤器5和第三级过滤器4之间的节点连接,这样自来水在流过第三级过滤器后可以直接从出水口输出净水。出水口上可以设置三通阀,通过三通阀来切换的进行净水与纯净水的输出。

本实用新型中反渗透膜过滤器可以替换为纳滤膜过滤器,反渗透膜过滤器和纳滤膜过滤器都采用超低压膜。

本实用新型通过自来水压力驱动制水,当压力桶内水满或关闭进水口(对于采用大通量反渗透膜过滤器的无压力桶净水设备)时,可关闭进水端和可关闭出水端关闭,净水设备停止制水,从而替代了现有的有电有水泵带控制系统净水设备的功能,故障率低。当用户使用家里自来水龙头时或定期打开冲洗阀(针对没有连接水龙头的设备),实现对反渗透膜过滤器的冲洗,降低膜元件的污染,延长膜元件的使用寿命。并且采用了浓水回流技术(根据源水水质情况可调节回流比例),提供膜元件的回收率,仅排掉微量的浓水,节约水资源,而且也减少了废水的产生,环保;同时也大大延长了第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器的使用寿命,降低更换频率,节约资源。而且靠自来水正常压力驱动制水,无需其它动力,节约能源。

为保证节水节能净水设备的长期运行稳定性及符合居民日常使用,采用全国各地居民住宅市政自来水为进水水源,由自来水压力提供反渗透膜的产水驱动力,自来水压力波动范围值最低约0.2MPa,最高约0.4MPa。有的地方自来水进水电导率为980-1040us/cm之间,纯净水收集到压力桶内,压力桶内最终压力随进水压力的变化而变化,达到一定水压力时,四面阀的可关闭进水端和可关闭出水端关闭,节水节能净水设备停止制纯净水,然后把压力桶内的水放空,如此往复,模拟长期寿命试验。

以上的具体实施例仅用以举例说明本实用新型的构思,本领域的普通技术人员在本实用新型的构思下可以做出多种变形和变化,这些变形和变化均包括在本实用新型的保护范围之内。

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