水處理設(shè)備和用于控制所述水處理設(shè)備的方法
【專利摘要】提供了水處理設(shè)備和用于控制所述水處理設(shè)備的方法。所述水處理設(shè)備包括：包括去離子過濾器的過濾單元，用于通過施加電能去除流入水中所含的總?cè)芙夤腆w；水輸出單元，用于輸出經(jīng)過濾單元過濾的水；以及控制單元，用于控制施加到去離子過濾器上的電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)，或者通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率。
【專利說明】水處理設(shè)備和用于控制所述水處理設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理設(shè)備例如凈水器或具有水離子化功能的凈水器，用于控制水處理設(shè)備的方法，用于控制總?cè)芙夤腆w的設(shè)備和方法，以及包括用于控制總?cè)芙夤腆w的設(shè)備的水處理設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及用于控制輸出水中所含的總?cè)芙夤腆w的水處理設(shè)備，用于控制所述水處理設(shè)備的方法，用于控制總?cè)芙夤腆w的設(shè)備和方法，以及包括用于控制總?cè)芙夤腆w的設(shè)備的水處理設(shè)備。
[0002]水處理設(shè)備可用于處理水或廢水并生產(chǎn)超純水，并且可用于各種目的例如工業(yè)目的和家用目的(包括商業(yè)目的)。但是，本發(fā)明特別地涉及用于生產(chǎn)飲用水的水處理設(shè)備。由于用于生產(chǎn)飲用水的水處理設(shè)備接收原水(或水)，過濾原水，并產(chǎn)生用于飲用的純凈水，因此在狹義上來說，它們會被稱作凈水器。所述凈水器可配置成接收原水(或水)，用過濾單元過濾原水，并將常溫的純凈水供給到用戶，并且所述凈水器還可配置成對所述常溫的純凈水進行加熱或冷卻，并將熱水或冷水供給到用戶。
[0003]在用于生產(chǎn)飲用水的水處理設(shè)備中，存在供給各種類型的功能水(例如，離子水、碳酸水、含氧水以及純凈水)的功能水產(chǎn)生器。此外，還存在水加熱器、水冷卻器和制冰器等，它們主要過濾接收自供水單元(例如水罐)的水，然后對經(jīng)過濾的水進行加熱/冷卻/冰凍。在本說明書中，術(shù)語“水處理設(shè)備”用作凈水器、功能水產(chǎn)生器、水加熱器、水冷卻器、制冰器以及具有上述至少一種功能的任意設(shè)備的總稱。雖然出于描述方便示例性地給出了典型的凈水器(包括水離子化器)，但是應(yīng)理解，此類凈水器僅僅是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的水處理設(shè)備的例子。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，根據(jù)其采用的水凈化方法，將凈水器分成超濾(UF)膜凈水器和反滲透(RO)膜凈水器。
`[0005]其中，已知RO膜凈水器在去除污染物方面優(yōu)于其他水凈化方案。
[0006]RO膜凈水器可包括過濾單元，該過濾單元包括沉淀物過濾器、前置碳過濾器、RO膜過濾器以及后置碳過濾器，所述沉淀物過濾器從龍頭接收原水，并通過5微米細過濾器去除塵顆粒、沉淀物以及各種懸浮體等；所述前置碳過濾器通過活性碳吸附去除致癌物質(zhì)(例如，三鹵甲烷(THM))、合成洗滌劑、有害化學(xué)物(例如，殺蟲劑)以及殘留含氯組分等；所述RO膜過濾器包含0.0001微米的RO膜，去除重金屬(例如，鉛和砷)、鈉以及各種微生物等，并通過排水管排出濃縮水；所述后置碳過濾器去除通過RO膜過濾器的水中所含的難聞的氣味和味道以及顏色。
[0007]UF膜凈水器采用UF膜過濾器代替RO膜過濾器。所述UF膜過濾器是具有數(shù)十至數(shù)百納米(nm)的孔的多孔過濾器，其通過分布在膜表面的無數(shù)細孔去除水中的污染物。
[0008]但是，典型的RO膜凈水器不僅去除了原水中所含的重金屬，還去除了其中所含的各種礦物質(zhì)組分，這導(dǎo)致無法滿足用戶攝取礦物質(zhì)的需求。典型的UF膜凈水器的過濾性能不如典型的RO膜凈水器，這導(dǎo)致無法滿足用戶對于純水(超純水)的需求。[0009]此外，典型的RO膜凈水器會排出無法通過RO膜的濃縮水(生活水(live water))，導(dǎo)致嚴(yán)重的水浪費。
[0010]除此之外，典型的RO膜凈水器或者典型的UF膜凈水器要求高維護費用，因為RO膜過濾器或者UF膜過濾器具有較短的使用壽命和替換周期。特別地，在原水含有大量硬礦物質(zhì)，例如金屬離子的區(qū)域內(nèi)，RO膜過濾器和UF膜過濾器的使用壽命進一步地下降。[0011]因此，本領(lǐng)域存在對于其他改進的凈水器(水處理設(shè)備)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]技術(shù)問題
[0013]本發(fā)明的一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以根據(jù)總?cè)芙夤腆w和用戶選擇提供各種類型的水(例如，具有豐富礦物質(zhì)的礦質(zhì)水，具有類似于由RO膜凈水器產(chǎn)生的水的純度的超純水)。
[0014]本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以無需使用分離罐提供過濾的水，可以防止用戶由于污染的罐而飲用受污染的水，并且可以降低由于不使用分離罐相關(guān)的總尺寸和制造成本。
[0015]本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以容易地產(chǎn)生離子水，同時具有與RO膜凈水器類似的過濾性能。
[0016]本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以通過對過濾單元的最重要的部件，去離子化過濾器進行再使用，來增加過濾器使用壽命。本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以通過再循環(huán)流動通道來進行再循環(huán)操作的檢查。
[0017]本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以通過使用熱水來對水輸出單元的內(nèi)部或者與其相連的流動通道進行消毒。
[0018]本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以容易地控制去除總?cè)芙夤腆w過程中的去離子化過濾器。
[0019]本發(fā)明的另一個方面提供了水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備和用于控制水處理設(shè)備的方法可以有效地防止產(chǎn)生的冰受到污染。
[0020]本發(fā)明的另一個方面提供了總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備和方法以及包括所述總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備的水處理設(shè)備，其可以通過電流控制簡單并容易地控制總?cè)芙夤腆w的下降率(溶解固體(離子物質(zhì))的去除率)。
[0021]解決問題的方法
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種水處理設(shè)備，其包括:包括去離子過濾器的過濾單元，用于通過施加電能去除流入水中所含的總?cè)芙夤腆w；水輸出單元，用于輸出經(jīng)過濾單元過濾的水；以及控制單元，用于控制施加到去離子過濾器上的電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)，或者通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種水處理設(shè)備，其包括:包括去離子過濾器的過濾單元，用于通過施加電能去除流入水中所含的總?cè)芙夤腆w；離子水產(chǎn)生單元，采用通過過濾單元過濾的水產(chǎn)生離子水；水輸出單元，用于選擇性地輸出通過過濾單元過濾的水和通過離子水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的離子水；以及控制單元，用于控制施加到去離子過濾器上的電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)，或者通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率。
[0024]去離子化過濾器可以通過電力從水中去除溶解固體。例如,本文中的所述去離子化過濾器可以通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(⑶I)中的至少一種,從水中去除溶解固體。
[0025]可以通過施加相反極性電能來再使用去離子過濾器。本文中，所述過濾單元可以包括:純凈水流動通道，用于對去離子水進行過濾操作；再循環(huán)流動通道，用于對去離子過濾器進行再循環(huán)，其中可以通過再循環(huán)流動通道切換閥對純凈水流動通道和再循環(huán)流動通道之間的流動通道進行切換；以及用于測量流入去離子過濾器的流速的流速傳感器，其可設(shè)置在再循環(huán)流動通道切換閥和去離子過濾器之間。
[0026]可以在流速傳感器和去離子化過濾器之間將排水管與純凈水流動通道相連，使得在去離子化過濾器的再循環(huán)模式中，可以將已經(jīng)通過去離子過濾器的水排出到外部。此處，水處理設(shè)備還可包括顯示單元，當(dāng)在去離子過濾器的再循環(huán)模式中通過流速傳感器檢測到流速時，該顯示單元顯示再循環(huán)失敗。
[0027]控制單元可以控制施加到去離子過濾器的電能，使得取決于通過去離子過濾器過濾的水中的總?cè)芙夤腆w或者取決于通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率,水的類型可以在輸出前被分成至少兩個階段。
[0028]水處理設(shè)備還可包括加熱單元和冷卻單元中的至少一個，所述加熱單元用于加熱通過過濾單元過濾的水，所述冷卻單元用于冷卻通過過濾單元過濾的水，其中可以以分開的方式從加熱單元和冷卻單元中的至少一個輸出兩種或更多種類型的水。
[0029]水處理設(shè)備還可包括制冰單元，其通過使用經(jīng)由過濾單元過濾的水來產(chǎn)生冰，其中所述制冰單元可通過使用兩種或更多種類型的水來產(chǎn)生冰。
[0030]控制單元可以控制施加到去離子過濾器的電能，使得通過從原水以預(yù)定的水平去除溶解固體來產(chǎn)生礦質(zhì)水，并且可以輸出含有的總?cè)芙夤腆w比礦質(zhì)水更少的超純水。
[0031]所述礦質(zhì)水可以是相對原水的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水，而所述超純水可以是通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約80%的水。
[0032]控制單元可以控制施加到去離子過濾器的電能，使得通過從原水以預(yù)定的水平去除溶解固體來產(chǎn)生礦質(zhì)水，并且可以輸出含有的總?cè)芙夤腆w比礦質(zhì)水更少的超純水；并且所述控制單元可以控制施加到去離子過濾器的電能，使得礦質(zhì)水可以以離子水產(chǎn)生模式流入到離子水產(chǎn)生單元中。此處，礦質(zhì)水可以是相對原水的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水。
[0033]水處理設(shè)備還可包括冷卻單元和加熱單元中的至少一個，其控制了通過過濾單元過濾的水的溫度。此處，所述冷卻單元或加熱單元可以對通過原水的水壓進行供給的水進行冷卻或加熱。
[0034]加熱單元的輸出側(cè)可以選擇性地與水輸出單元的抽取口或排水管相連；并且控制單元可以切換流動通道 ，使得在預(yù)定時間段內(nèi)，加熱單元的輸出側(cè)可與排水管相連，以將留在加熱單元內(nèi)的水排出。此處，加熱單元的輸出側(cè)可通過設(shè)置在水輸出單元內(nèi)的排水流動通道切換閥與排水管相連。在通過排水管排出留在加熱單元中的水的至少一部分時間段內(nèi)，控制單元可驅(qū)動加熱單元，對設(shè)置在水輸出單元內(nèi)的流動通道進行消毒。
[0035]控制單元可以向去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制施加到去離子過濾器的輸入電流。
[0036]水處理設(shè)備還可包括:制冰單元，其通過使用經(jīng)由過濾單元過濾的水產(chǎn)生冰；以及設(shè)置在過濾單元和制冰單元之間的經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元，以通過電解產(chǎn)生混合氧化劑，其中所述制冰單元可使用含有通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水來產(chǎn)生冰。
[0037]水處理設(shè)備還可包括儲存了通過過濾單元過濾的水的儲存罐，其中，可以將通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的混合氧化劑供給到所述儲存罐；并且，制冰單元可以通過使用存儲在儲存罐中的含有混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水來產(chǎn)生冰。
[0038]可以將儲存在儲存罐中的經(jīng)消毒的飲用水通過除氯過濾器，去除經(jīng)消毒的飲用水中所含的氯組分之后，將所述經(jīng)消毒的飲用水供給到制冰單元。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備包括通過施加電能去除流入水中所含的溶解固體的去離子過濾器，所述方法包括:用戶選擇操作，用于從用戶接收礦質(zhì)水抽取，該礦質(zhì)水抽取是通過去除原水的溶解固體至預(yù)定的水平產(chǎn)生的，或者用于接收總?cè)芙夤腆w少于礦質(zhì)水的超純水抽??；去離子過濾器驅(qū)動操作，用于根據(jù)用戶選擇操作中輸入的水類型，向去離子過濾器施加電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w，或者通過去離子過濾器去除的總?cè)芙夤腆w的下降率；以及水輸出操作，用于抽取通過去離子過濾器過濾的礦質(zhì)水或超純水。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備包括通過施加電能去除流入水中所含的溶解固體的去離子過濾器，所述方法包括:用戶選擇操作，用于從用戶接收礦質(zhì)水抽取，該礦質(zhì)水抽取是通過去除原水的溶解固體至預(yù)定的水平產(chǎn)生的，或者用于接收總?cè)芙夤腆w少于礦質(zhì)水的超純水抽??；去離子過濾器驅(qū)動操作，用于根據(jù)用戶選擇操作中輸入的水類型，向去離子過濾器施加電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w，或者通過去離子過濾器去除的總?cè)芙夤腆w的下降率；離子水產(chǎn)生操作，用于當(dāng)輸入離子水抽取時，通過使用去離子過濾器過濾的水來產(chǎn)生離子水；以及水輸出操作，用于抽取通過去離子過濾器過濾的礦質(zhì)水或超純水，或者抽取在離子水產(chǎn)生操作中產(chǎn)生的離子水。
[0041]當(dāng)在用戶選擇操作中選擇離子水抽取時，去離子過濾器驅(qū)動操作可以控制施加到去離子過濾器的電能，使得可以通過去離子過濾器產(chǎn)生礦質(zhì)水。
[0042]所述礦質(zhì)水可以是相對原水的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水，而所述超純水可以是通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約80%的水。[0043]所述去離子過濾器可以通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(⑶I)中的至少一種，從水中去除溶解固體。
[0044]所述去離子過濾器驅(qū)動操作可以向去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制施加到去離子過濾器的輸入電流。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了總?cè)芙夤腆w(TDS)控制設(shè)備，該設(shè)備包括:過濾單元，其包括通過輸入電流從流入原水去除溶解固體的去離子過濾器；以及控制單元，其控制所述輸入電流，使得從所述去離子過濾器排出的水符合目標(biāo)總?cè)芙夤腆w。
[0046]所述控制單元可以向去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制輸入電流。
[0047]此處，控制單元包括:確定器，其通過利用輸入電流確定了流入去離子過濾器中的原水中所含的總?cè)芙夤腆w；輸入電流確定器，其對經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w進行比較，并基于比較結(jié)果，確定施加到去離子過濾器的輸入電流；以及輸入電流供給器，其向去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)供給到離子過濾器輸入電流。
[0048]所述總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備還可包括測量流入去離子過濾器的原水流速的流速傳感器。
[0049]所述輸入電流確定器可基于經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w的比較結(jié)果以及通過流速傳感器測得的原水的流速，來確定施加到去離子過濾器的輸入電流。
[0050]所述輸入電流確定器可基于描述了與總?cè)芙夤腆w有關(guān)的原水流速和施加到去離子過濾器的電壓和電流的表格，來確定施加到去離子過濾器的輸入電流。
[0051]所述確定器可基于描述了與總?cè)芙夤腆w有關(guān)的原水流速和施加到去離子過濾器的電壓和電流的表格，來確定流入原水中的總`溶解固體。
[0052]所述去離子過濾器可以通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(⑶I)中的至少一種，從水中去除溶解固體。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了總?cè)芙夤腆w(TDS)控制方法，所述方法包括:向去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓；通過使用施加的固定電壓，從流入去離子過濾器的原水去除溶解固體；測量通過施加固定電壓的去離子過濾器中的電流流動的振幅；使用測得的電流的振幅來確定原水中的總?cè)芙夤腆w；對經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w進行比較，并基于比較結(jié)果，確定施加到去離子過濾器的電流；以及通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)向離子過濾器施加確定的電流。
[0054]總?cè)芙夤腆w控制方法還可包括測量流入去離子過濾器的原水的流速。
[0055]所述電流振幅的確定可基于經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w的比較結(jié)果以及測得的原水流速，來確定施加到去離子過濾器的電流。
[0056]所述電流振幅的確定可基于描述了與總?cè)芙夤腆w有關(guān)的原水流速和施加到去離子過濾器的電壓和電流的表格，來確定施加到去離子過濾器的電流。
[0057]所述確定原水中的總?cè)芙夤腆w可基于描述了與總?cè)芙夤腆w有關(guān)的原水流速和施加到去離子過濾器的電壓和電流的表格,來確定流入原水的總?cè)芙夤腆w。
[0058]所述去離子過濾器可以通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(⑶I)中的至少一種，從水中去除溶解固體。[0059]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了包括上述總?cè)芙夤腆w(TDS)控制設(shè)備的水處理設(shè)備。
[0060]發(fā)明的有益效果
[0061]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，通過施加電能來控制通過去離子過濾器去除的總?cè)芙夤腆w和/或總?cè)芙夤腆w的下降率。因此，可以按照用戶的需求，供給在總?cè)芙夤腆w含量方面有所不同的各種類型的水，例如礦質(zhì)水和超純水。具體來說，可以選擇超純水或礦質(zhì)水，從而可以根據(jù)用戶選擇提供所需的水。同樣地，甚至是在冷水、熱水和/或冰的情況下，也可以根據(jù)用戶選擇提供所需的水，例如礦質(zhì)水或超純水。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，可以經(jīng)由原水的壓力通過水輸出單元抽取通過過濾單元過濾的水。因此，無需提供分離罐。因此，可以解決罐污染的問題，并且可以降低水處理設(shè)備的總尺寸和制造成本。特別地，由于是以直接水的方式實現(xiàn)冷水和熱水的供給，因此可以供給具有各種溫度的水。同樣地，由于無需提供分離罐，所以可以防止由于罐污染導(dǎo)致的污染的水的供給。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，對施加到去離子過濾器的電能進行控制。因此，可以產(chǎn)生可由RO膜凈水器抽取的超純水。同樣地，將礦質(zhì)水供給到離子水產(chǎn)生單元以產(chǎn)生離子水(堿水)。因此，可以通過低電能驅(qū)動產(chǎn)生具有所需pH的堿水或酸水。也就是說，由于向離子水產(chǎn)生單元供給了富含總?cè)芙夤腆w的礦質(zhì)水，可以容易地產(chǎn)生離子水，而這對于典型RO膜凈水器是困難的。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，由于可以通過再循環(huán)操作對去離子過濾器進行再循環(huán)，因此相對于典型RO膜過濾器和UF膜過濾器，可以增加去離子過濾器的使用壽命O
[0065]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，由于可以通過流速傳感器檢測去離子過濾器的再循環(huán)，所以可以檢測 是否需要對去離子過濾器進行再循環(huán)。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，由于可以使用通過加熱單元產(chǎn)生的熱水對水輸出單元中的流動通道或者與其相連的流動通道進行消毒，所以可以改善衛(wèi)生。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元產(chǎn)生經(jīng)消毒的飲用水，并且使用所述經(jīng)消毒的飲用水產(chǎn)生冰。因此，可以向用戶提供未被污染的冰。此外，即使將冰在冰存儲處存儲長時間，也可以使得冰的污染最小化。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，當(dāng)提供儲存罐來制冰時，向所述儲存罐提供由經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的混合氧化劑。因此，可以防止儲存罐中細菌或微生物的繁殖，從而可以使用無污染的干凈的水來產(chǎn)生冰。具體來說，如果在冰中含有少量混合氧化劑，則即使冰在冰存儲處存儲長時間的情況下，也可以防止冰中的細菌或微生物的繁殖。同樣地，當(dāng)將儲存在儲存罐中的經(jīng)消毒的飲用水通過除氯過濾器(可以吸附經(jīng)消毒的飲用水中所含的氯組分(混合氧化劑))之后，將所述經(jīng)消毒的飲用水供給到制冰單元。因此，可以去除由于氯組分引起的氣味或味道，從而消除用戶可能經(jīng)受的不良感覺。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，當(dāng)使用電流控制來驅(qū)動去離子過濾器時，可以確定(測定)原水或者去離子過濾器中過濾的水所含的總?cè)芙夤腆w，而無需使用分離的傳感器。此外，由于考慮了原水的流速來控制總?cè)芙夤腆w，可以向用戶供給具有所需水平的經(jīng)過濾的水。[0070]具體來說，由于根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式的水處理設(shè)備控制方法和總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備和方法使用電流控制方案，因此相比于使用電壓控制方案的情況，它們具有簡單配置，低出錯率和高反饋速度。
[0071]此外，由于根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式的水處理設(shè)備控制方法和總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備和方法使用電流控制方案，因此它們可以無需使用分開的傳感器來確定原水中的總?cè)芙夤腆w，并且因此可以控制總?cè)芙夤腆w的下降率。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實施方式，由于根據(jù)原水的流速考慮了補償水平，因此用戶可以獲得含所需水平的總?cè)芙夤腆w的水，例如礦質(zhì)水或超純水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0073]結(jié)合附圖，通過以下詳述能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他方面、特性和其他優(yōu)勢，其中:
[0074]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備的配置的流動通道配置圖；
[0075]圖2顯示用于在圖1所示的水處理設(shè)備中產(chǎn)生純凈水的流動通道的流動通道配置圖；
[0076]圖3顯示用于在圖1所示的水處理設(shè)備中再循環(huán)去離子過濾器的流動通道的流動通道配置圖；
[0077]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式的水處理設(shè)備的配置的流動通道配置圖；
[0078]圖5顯示用于在圖4所示的水處理設(shè)備中產(chǎn)生純凈水的流動通道的流動通道配置圖；
[0079]圖6顯示用于在圖4所示的水處理設(shè)備中再循環(huán)去離子過濾器的流動通道的流動通道配置圖；
[0080]圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式的水處理設(shè)備的配置的流動通道配置圖；
[0081]圖8顯示根據(jù)圖7所示的本發(fā)明的示例性實施方式的改進例子的水處理設(shè)備的配置的流動通道配置圖；
[0082]圖9是取決于電壓的礦物質(zhì)去除性能圖；
[0083]圖10是取決于電壓的有毒重金屬去除性能圖；
[0084]圖11是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的涉及總?cè)芙夤腆w控制的主要配置的功能框圖；
[0085]圖12是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的控制單元的功能框圖；
[0086]圖13是表格，其中描述了與根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的總?cè)芙夤腆w相關(guān)的原水流速、施加到過濾單元的電壓等。
[0087]圖14所示是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的用于控制水處理設(shè)備的流程圖；以及
[0088]圖15所示是 圖14所示的去離子過濾驅(qū)動過程的流程圖。
[0089]本發(fā)明最佳實施方式[0090]本說明書所用術(shù)語用于描述【具體實施方式】，而非限制本發(fā)明的范圍。單數(shù)表述可包括復(fù)數(shù)表述，只要在上下文中它們不是明顯不同的。
[0091]應(yīng)理解的是，當(dāng)一個元件被提及與另一個元件“連接”時，它可以與其他元件直接相連或者與其他元件間接相連，而它們之間插入有元件。除非有明確相反的說明，否則術(shù)語“包括”和“具有”應(yīng)理解為表述包含所列出的元件，而非排除任意其他元件。
[0092]下文將參考附圖進一步詳細說明本發(fā)明的示例性實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的方式實施，不應(yīng)被解讀成限定于在此提出的實施方式。相反，這些實施方式使得說明透徹而完整，能夠向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全地展示本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的描述中，如果相關(guān)已知的功能或配置的詳細描述被認(rèn)為對于轉(zhuǎn)移本發(fā)明的要點是不必要的，則會省略此類描述。在整個說明書中，相同的附圖標(biāo)記用于表述相同元件。在附圖中，為了清楚顯示，元件的形狀和尺寸以及元件之間的距離可能會被放大。
[0093]首先，結(jié)合圖1-6描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的水處理設(shè)備100。
[0094]如圖1-6所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100可以包括:過濾單元110，其包括去離子過濾器130 ;水輸出單元170，其輸出通過過濾單元110過濾的水；以及控制單元200，其控制施加到去離子過濾器130的電能。所述水處理設(shè)備100還可包括冷卻單元150和加熱單元160，它們改變了抽取的水的溫度；以及顯示單元(未示出)，其通過光或聲音顯示水處理設(shè)備100的操作狀態(tài)。此外，如圖4-6所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100還可包括離子水產(chǎn)生單元140，其通過使用經(jīng)由過濾單元110過濾的水產(chǎn)生離子水。
[0095]過濾單元110可依次對原水進行過濾和純化。過濾單元110可包括沉淀物過濾器、前置碳過濾器、去離子過 濾器130和后置碳過濾器112。如果過濾單元110包括去離子過濾器130，則過濾器的類型、數(shù)量和順序可根據(jù)水處理設(shè)備(凈水器)的過濾性能發(fā)生變化。此外，如圖1-6所示，可以包括由沉淀物過濾器和前置碳過濾器組成的混合過濾器111，并且可以增加或替代各種類型的功能過濾器。
[0096]沉淀物過濾器可以從原水供給單元接收原水，并吸附和去除原水中所含的較大懸浮顆粒和固體(例如，沙粒)。前置碳過濾器可接收經(jīng)由沉淀物過濾器過濾的水，并通過活性碳吸附去除水中所含的有害化學(xué)物(例如，揮發(fā)性有機化合物、致癌物質(zhì)、合成洗滌劑和殺蟲劑)和殘留氯組分。雖然圖1-6顯示沉淀物過濾器和前置碳過濾器包括在混合過濾器111中，但是沉淀物過濾器和前置碳過濾器可以相互分開地安裝。
[0097]同時，可以在混合過濾器111的后端安裝用于選擇性關(guān)閉來自原水供給單元的原水的原水進料閥V2。但是，原水進料閥V2的安裝位置不限于此，只要原水進料閥V2能夠關(guān)閉原水的供給即可。例如，原水進料閥V2還可安裝在混合過濾器111的前端。此外，如圖1-6所示，可以安裝降壓閥VI，將從過濾單元110流入的原水的壓力維持在預(yù)定的水平。
[0098]此外，后置碳過濾器112可以從經(jīng)由去離子過濾器130過濾的水中吸附和去除難聞的味道、氣味或顏色?？梢詫⒔?jīng)由后置碳過濾器112過濾的純凈水通過水輸出單元170供給到用戶。在此情況下，可以為后置碳過濾器112增加其他復(fù)雜功能，或者可以向后置碳過濾器112增加額外的過濾器。
[0099]此外，可以在混合過濾器111和后置碳過濾器112之間設(shè)置用于(包括濾除、吸附和從水中分離的方式)去除溶解固體的去離子過濾器130 ;但是本發(fā)明不限于此。例如，去離子過濾器130可以與其他過濾器一起使用，或者可以在過濾單元110中單獨地設(shè)置去離子過濾器130。
[0100]通過向其施加電能，去離子過濾器130可以降低流入其中的水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)。也就是說，去離子過濾器30可配置成通過電力(從水中分離)去除水中所含的溶解固體(離子物質(zhì))。術(shù)語總?cè)芙夤腆w(TDS)也用于暗示溶于水中并且含有礦物質(zhì)組分例如鈣、鈉、鎂和鐵的固體的量，其用單位mg/L或者ppm表述。以這種方式，總?cè)芙夤腆w暗示了通常以離子物質(zhì)存在的溶解固體的總量。
[0101]例如，去離子過濾器130可配置成通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(CDI)中的任意一種，來去除水中所含的溶解固體(離子物質(zhì))。但是，去離子過濾器130不限于此，只要去離子過濾器130可以通過施加到其正電極和負電極的電能去除溶解固體(離子物質(zhì))即可。例如，去離子過濾器130可配置成將離子交換樹脂與膜粘附或施加到膜上，并向膜施加電力。在此情況下，被去離子過濾器130去除的溶解固體通常是離子物質(zhì)。因此，在本發(fā)明的說明書包括權(quán)利要求書中，去除溶解固體的含義包括去除離子物質(zhì)的意思。
[0102]同時，EDI通過直流(DC)電進行去離子(除鹽)，這也被稱作膜去離子(MDI)或者連續(xù)電去離子(CEDI)。在本說明書中，EDI的描述包括MDI和CEDI。
[0103]去離子過濾器130通過施加電能從水中去除溶解固體(離子物質(zhì))。因此，降低了通過去離子過濾器130的水中的總?cè)芙夤腆w?？梢酝ㄟ^控制單元200進行去離子過濾器130對總?cè)芙夤腆w的控制。也就是說，控制單元200可以控制施加到去離子過濾器130的電能，使得可以控制經(jīng)由去離子過濾器130過濾的水中的總?cè)芙夤腆w，或者通過去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率。
[0104]在此情況下，控制 單元200可以控制施加到去離子過濾器130的電能，從而取決于通過去離子過濾器130過濾的水中的總?cè)芙夤腆w的水的類型或者通過去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率的水的類型，可以在輸出前被分成至少兩個階段。
[0105]例如，控制單元200可以控制施加到去離子過濾器130的電能，使得通過從原水以預(yù)定的水平去除溶解固體來產(chǎn)生礦質(zhì)水，并且可以輸出含有的總?cè)芙夤腆w比礦質(zhì)水更少的超純水。但是，取決于總?cè)芙夤腆w或者總?cè)芙夤腆w的下降率，除了礦質(zhì)水和超純水之外，水的分類可以被再細分。
[0106]例如，相比于未流入去離子過濾器130的水(或原水)，礦質(zhì)水可對應(yīng)經(jīng)由去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水，而超純水可對應(yīng)經(jīng)由去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約80%的水。以這種方式，可以由用戶直接選擇對應(yīng)礦質(zhì)水或超純水的總?cè)芙夤腆w的下降率。但是，也可以在生產(chǎn)開始之前，預(yù)先設(shè)定對應(yīng)礦質(zhì)水或超純水的總?cè)芙夤腆w的下降率至預(yù)定范圍或預(yù)定值。例如，在超純水的情況下，通過去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率(溶解固體下降率)可設(shè)定為約90%，在礦質(zhì)水的情況下，通過去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率可設(shè)定為約50%。
[0107]同時，在包括離子水產(chǎn)生單元140的情況下(如圖4-6所示)，可以將含有大量礦物質(zhì)(總?cè)芙夤腆w)的礦質(zhì)水供給到離子水產(chǎn)生單元140，使得離子水產(chǎn)生單元140可以有效地產(chǎn)生具有所需PH的堿水或酸水，甚至是通過低電能(低電流)驅(qū)動的情況下。為此，當(dāng)選擇離子水(堿水)時，控制單元200可以控制施加到去離子過濾器130的電能，從而在水中含有對應(yīng)礦質(zhì)水的量的總?cè)芙夤腆w。
[0108]此外，可以向去離子過濾器130施加相反極性的電能，以進行再循環(huán)過程。
[0109]為此，可以在水處理設(shè)備100的過濾單元110中安裝與純凈水流動通道LI分開的再循環(huán)流動通道L2。
[0110]所述再循環(huán)流動通道L2可以將流入原水供給到去離子過濾器130的輸出側(cè)。具體地，可以從再循環(huán)流動通道切換閥113分出再循環(huán)流動通道L2，并與位于去離子過濾器130的輸出側(cè)的連接單元F相連。此外，以相反方向流動通過去離子過濾器130的再循環(huán)水可以從排水管D排出。在此情況下，可以在排水管D中安裝再循環(huán)進料閥V6。在水凈化模式中可以關(guān)閉再循環(huán)進料閥V6，在再循環(huán)模式中可以打開再循環(huán)進料閥V6，使得在純凈水產(chǎn)生模式中，通過混合過濾器111的水未被從排水管D排出。
[0111]此外，可以在去離子過濾器130的前端安裝流速傳感器120，使得可以測量流入去離子過濾器130的水的流速，以控制去離子過濾器1230去除的總?cè)芙夤腆w或者總?cè)芙夤腆w的下降率。
[0112]流速傳感器120可以安 裝在連接單元F的前端處，所述連接單元F與純凈水流動通道LI和排水管D相連。也就是說，排水管D可以在流速傳感器120與去離子過濾器130之間與純凈水流動通道LI相連，使得在循環(huán)模式中沒有水通過流速傳感器120。因此，當(dāng)在去離子過濾器130的再循環(huán)模式中檢測到流動通過流速傳感器120時，可以確定通過再循環(huán)流動通道切換閥113對流動通道進行切換存在問題。當(dāng)通過流速傳感器120確定在進行再循環(huán)模式時存在問題時，則控制單元200可以通過光或聲音經(jīng)由顯示單元(未示出)顯示再循環(huán)模式故障。因此，可以控制流速傳感器120的安裝位置，使得去離子過濾器130可以免受由于再循環(huán)失敗所導(dǎo)致的故障。
[0113]在再循環(huán)模式中，沿著圖3和6所示箭頭形成流動通道。也就是說，當(dāng)再循環(huán)流動通道切換閥113切換流動通道，使得純凈水流動通道LI和再循環(huán)流動通道L2相互連接時，原水流過再循環(huán)流動通道切換閥113進入再循環(huán)流動通道L2。已經(jīng)流入再循環(huán)流動通道L2的原水流入去離子過濾器130的輸出側(cè)，以相反方向通過去離子過濾器130，并經(jīng)過再循環(huán)進料閥V6，經(jīng)過排水管D，通過與排水管D相連的連接單元F排出。在再循環(huán)模式中，向去離子過濾器130施加相反極性的電能。
[0114]然后，當(dāng)通過用戶的純凈水抽取選擇打開純凈水抽取閥V3時，具有受到過濾單元110的過濾操作控制的總?cè)芙夤腆w的水通過常溫水流動通道L3排出到水輸出單元170。
[0115]同時，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100可包括冷卻單元150和加熱單元160中的至少一個，從而改變通過過濾單元110過濾的水的溫度。
[0116]為了通過冷卻單元150或加熱單元160供給水，可以在冷水流動通道L4處安裝冷卻單元150，可以在熱水流動通道L5處安裝加熱單元160。當(dāng)冷水抽取閥V4打開時，可以從冷卻單元150抽取水，當(dāng)熱水抽取閥V5打開時，可以從加熱單元160抽取水。
[0117]說明書附圖顯示通過用戶選擇自動打開的電子閥，以通過水輸出單元170抽取水。但是，可以使用機械閥代替此類電子閥。
[0118]同時，圖1-3顯示將常溫水流動通道L3、冷水流動通道L4和熱水流動通道L5結(jié)合在一起，使得水從設(shè)置在水輸出單元170中的一個抽取口 171排出。但是，根據(jù)不同的實施方式，抽取口 171的數(shù)量，水輸出單元170的前側(cè)的流動通道配置，以及水輸出單元170中的流動通道配置可以發(fā)生變化。
[0119]例如，冷卻單元150可以包括冷水罐，加熱單元160可以包括加熱罐。又例如，冷卻單元150可以包括速冷裝置，其使得通過原水的水壓供給的水冷卻，加熱單元160可以包括速熱裝置，其加熱通過原水的水壓供給的水。當(dāng)如上所述使用了利用原水的水壓的直接水冷卻單元150和/或直接水加熱單元160時，可以防止存儲在相關(guān)罐中的水中的細菌或微生物繁殖，并且可以降低水處理設(shè)備100的尺寸和制造成本，因為不需要安裝相關(guān)罐。
[0120]此外，可以在水輸出單元170中或者在水輸出單元170的前端安裝排水流動通道切換閥VD，使得從加熱單元160輸出的水可以通過排水管D或者通過水輸出單元170的抽取口 171排出。為此，可以安裝排水流動通道切換閥VD以切換流動通道，使得加熱單元160的輸出側(cè)與排水管D或者抽取口 171相連。如同其他閥的驅(qū)動一樣，可以通過控制單元200來控制排水流動通道切換閥VD的驅(qū)動。
[0121]在此情況下，控制單元200可以切換排水流動通道切換閥VD的流動通道，使得在預(yù)定的時間段內(nèi)，加熱單元160的輸出側(cè)可以通過排水流動通道V7與排水管D相連，以排出留在速加熱單元160中的水。也就是說，當(dāng)與加熱單元160相連的閥(例如原水進料閥V2)打開時，通過過濾單元110過濾的水流入加熱單元160，將留在加熱單元160中的水排出，從而可以去除加熱單元160中的空氣。以這種方式，通過去除加熱單元160中的殘留水，可以防止由于氣泡所引起的加熱單元160的損壞。在此情況下，可以在排水流動通道V7中安裝檢查閥V9，使得流過排水流動通道V7的水不會回流。
[0122]同時，在預(yù)定的時間段內(nèi)(例如1-2秒)，在去除了加熱單元160中的殘留水之后，可以驅(qū)動加熱單元160，從而可以增加從加熱單元160輸出的水的溫度，并且可以使用所述熱水對水輸出單元170中的流動通道和與水輸出單元170相連的流動通道進行消毒。也就是說，在從排水管P排出留在加熱單元160中的水的這段時間(例如，約2-3秒)的至少一部分時間(例如，過了約1-1.5秒之后到排水結(jié)束這段時間內(nèi))中，可以在控制單元200的控制下驅(qū)動加熱單元160，從而可以對水輸出單元170中設(shè)置的流動通道進行消毒。
`[0123]例如，可以在輸出熱水的時候，通過加熱單元160進行水輸出單元170的消毒。又例如，可以通過用戶選擇，通過加熱單元160進行水輸出單元170的消毒，或者可以在預(yù)定的時間段，通過加熱單元160自動進行水輸出單元170的消毒。同時，可以基于加熱單元160前端設(shè)置的流速傳感器FS測得的流速來控制加熱單元160的加熱量(電能供給量)，從而可以有效地控制通過加熱單元160加熱并輸出的水的溫度。
[0124]同時，如圖4-6所示，根據(jù)本發(fā)明的一個是示例性實施方式的水處理設(shè)備100還可包括離子水產(chǎn)生單元140。
[0125]當(dāng)向設(shè)置于其中的電極施加電能時，所述離子水產(chǎn)生單元140可以產(chǎn)生酸水或堿水。
[0126]如同典型制冰機或冰水純凈器一樣，制冰單元195可以產(chǎn)生冰。用于產(chǎn)生冰的制冰單元195的詳細方法和配置沒有具體的限制，只要制冰單元195可以接收水并產(chǎn)生冰即可。此外，在供給到用戶之前，通過制冰單元195產(chǎn)生的冰可以儲存在冰儲存處(未示出)。
[0127]當(dāng)向設(shè)置于其中的電極施加電能時，經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192可以產(chǎn)生含有消毒物質(zhì)的經(jīng)消毒的水。
[0128]例如，經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192可配置成對流入水進行電解(在本說明書中，作為“電解”的描述包括“氧化還原反應(yīng)”)，并產(chǎn)生含有具有消毒作用的物質(zhì)(例如，混合氧化劑(MO))的經(jīng)消毒的水。
[0129]通過使得水經(jīng)過不同極性的電極之間，經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192可以對水中剩余的微生物或細菌進行消毒或殺滅。通常，可以通過直接氧化還原反應(yīng)和間接氧化還原反應(yīng)的組合通過電解進行純凈水的消毒，所述直接氧化還原反應(yīng)在正電極處直接氧化微生物，所述間接氧化還原反應(yīng)通過可能在正電極處產(chǎn)生的各種類型的混合氧化劑(例如，殘留氯、臭氧、OH自由基和氧自由基)對微生物進行氧化。
[0130]以這種方式，已經(jīng)流入經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192的水可以移動到制冰單元195，同時含有混合氧化劑。在該情況下，由于已經(jīng)流入制冰單元195的水被用于產(chǎn)生冰，所以需要控制施加到經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192的電極的電能，從而含有一定濃度混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水(對于用戶是可飲用的)可被供給到制冰單元192。
[0131]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式，通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192產(chǎn)生含有混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水，并且所述經(jīng)消毒的飲用水被用于在制冰單元195中產(chǎn)生冰。因此，可以將未污染的冰供給到用戶，并且即使是將冰在冰儲存處(未示出)長時間儲存，也可以使得冰被細菌的污染最小化。
[0132]此外，如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100還可以包括用于儲存通過過濾單元110過濾的水的儲存罐。在該情況下，可以將通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192產(chǎn)生的混合氧化劑(具體來說，含有混合氧化劑的經(jīng)消毒的水)供給到儲存罐193，并且制冰單元195可配置成接收存儲在儲存罐193中的含混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水，并產(chǎn)生冰。
[0133]例如，儲存罐193可以包括常溫儲存罐。又例如，儲存罐193可以包括冷水儲存罐，從而制冰單元195可以快速進行制冰操作。
[0134]當(dāng)如上所述提供儲存罐193時，可以控制通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192產(chǎn)生的混合氧化劑的濃度(量)，使得 可以用存儲在儲存罐193中的水稀釋通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192產(chǎn)生的混合氧化劑，以產(chǎn)生具有預(yù)定濃度的經(jīng)消毒的飲用水。
[0135]當(dāng)如上所述提供儲存罐193時，對供給到制冰單元195的水進行預(yù)存儲。因此，在該情況下，相比于將通過了過濾單元110的水直接供給到制冰單元195，可以降低將水供給到制冰單元195所用的時間。
[0136]同時，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100包括在常溫流動通道L3處的常溫水罐或者包括在冷卻單元150處的冷水罐，如圖8所示。在此情況下，儲存罐193可以包括常溫水罐或者冷水罐。此外，可以在冷水罐的流入側(cè)提供經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192，并配置成將混合氧化劑供給到常溫水罐或冷水罐。
[0137]當(dāng)如上所述提供儲存罐193時，可以通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192將含有混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水供給到儲存罐193。因此，可以防止存儲在儲存罐193中的水中的細菌或微生物的繁殖。因此，可以使用未污染的清潔水來產(chǎn)生冰。此外，由于制冰單元192使用含有少量混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水來產(chǎn)生冰，所以可以防止冰中的細菌或微生物的繁殖，即使是將冰在冰存儲處長時間存儲的情況下。
[0138]同時，如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100還可包括除氯過濾器194，其設(shè)置在儲存罐193的后端，以去除經(jīng)消毒的飲用水中所含的氯組分。[0139]當(dāng)如上所述提供除氯過濾器194時，可以去除存儲在儲存罐193中的經(jīng)消毒的飲用水中所含的氯組分。因此，可以去除由于氯組分引起的氣味或味道，從而消除用戶可能經(jīng)受的不良感覺。同時，在經(jīng)由除氯過濾器194過濾的水供給到制冰單元195的情況下，相比于水未經(jīng)除氯過濾器194過濾的情況，防止冰中細菌或微生物繁殖的效果可能較差。但是，相比于由典型制冰器產(chǎn)生冰的情況，由于儲存罐193中存在的混合氧化劑導(dǎo)致幾乎不具有細菌或微生物的水被供給到制冰單元195，所以可以增加冰存儲處的時間。
[0140]同時，如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的水處理設(shè)備100可以配置成使得通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192產(chǎn)生的混合氧化劑可以通過冷卻單元150，并且可以將冷卻的水供給到制冰單元195。在此情況下，可以控制施加到經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192的電流/電壓，使得含有通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元192產(chǎn)生的混合氧化劑的經(jīng)消毒的水可以用作經(jīng)消毒的飲用水。
[0141]在圖7和8中，附圖標(biāo)記191和191’表示流動通道切換閥，其配置成切換流動通道，使得可以將通過過濾單元110過濾的水供給到制冰單元195。在圖3中，V4表示流動通道切換閥，其配置成切換用于抽取冷水的流通通道和與制冰單元195相連的流動通道之間的流動通道。
[0142]同時，在水處理設(shè)備100的典型水凈化模式中，沿圖2和5中的箭頭抽取純凈水。也就是說，可以以常溫將已經(jīng)經(jīng)過了純凈水流動通道LI的水通過常溫水流動通道L3排出，可以對已經(jīng)經(jīng)過了純凈水流動通道LI的水進行冷卻并通過冷水流動通道L4排出，以及可以對已經(jīng)經(jīng)過了純凈水流動通道LI的水進行加熱并通過熱水流動通道L5排出。此外，如上所述，當(dāng)抽取熱水時，可以最先排出留在加熱單元160中的水，如虛線箭頭所示。
[0143]在此情況下，在通過熱水流動通道L5之后，可以根據(jù)用戶選擇進行水抽取。以這種方式，取決于總?cè)芙夤腆w(或下降率)，抽取的水可以具有多種類型。例如，可以作為礦質(zhì)水或超純水抽取水，并且礦質(zhì)水可再細分成高濃度類型和低濃度類型。
[0144]如果用戶選擇礦質(zhì)水或超純水，則可以輸出具有對應(yīng)礦質(zhì)水或超純水量的的總?cè)芙夤腆w的水，或者可以輸出具有對應(yīng)礦質(zhì)水或超純水的總?cè)芙夤腆w的下降率的水。在此情況下，可以通過常溫水流動通道L3、冷水流動通道L4或者熱水流動通道L5,并通過水輸出單元170的水抽取口 171排出礦質(zhì)水或超純水。在此情況下，水輸出單元170可以具有多個具有不同功能的水輸出口，并且可以具有如圖1所示的一個水輸出口，這都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0145]以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備100可以輸出各種類型的具有不同總?cè)芙夤腆w(或下降率)的抽取的水，并且可以在各種溫度下抽取各種類型的水，從而滿足用戶的各種需求。
[0146]同時，當(dāng)如圖4和5所示提供離子水產(chǎn)生單元140時，可以將已經(jīng)通過過濾單元110的純凈水通過流動通道切換閥V7和流入通道L7供給到離子水產(chǎn)生單元140。供給到離子水產(chǎn)生單元140的水可以分成堿水和酸水?？梢宰鳛槌貕A水通過常溫堿水流動通道L8和水輸出單元170抽取所述堿水,或者可以作為冷堿水通過冷堿水流動通道L9和水輸出單元170抽取所述堿水?？梢酝ㄟ^酸水流動通道LlO將所述酸水排到外部。在此情況下，酸水流動通道LlO可以與排水管D相連。但是，酸水流動通道LlO可以通過分離抽取單元進行抽取，并用于其他目的，例如清潔。在此情況下，為了實現(xiàn)具有所需PH的離子水，供給到離子水產(chǎn)生單元140的水可以具有足量的總?cè)芙夤腆w。因此，當(dāng)選擇抽取離子水時，控制單元200可以控制施加到去離子過濾器130的電能(電流或電壓)，使得在去離子過濾器130中實現(xiàn)對應(yīng)礦質(zhì)水的總?cè)芙夤腆w(或其下降率)，并且將礦質(zhì)水供給到離子水產(chǎn)生單元140。
[0147]下文將詳細描述控制通過去離子過濾器130去除總?cè)芙夤腆w的操作。
[0148]圖9所示是取決于電壓的離子去除性能圖，圖10所示是取決于電壓的有毒重金屬去除性能圖。具體來說，圖9所示是取決于施加的電壓的通過電去離子去除原水中的離子的性能圖，而圖10所示是取決于施加的電壓的通過電去離子去除原水中的有毒重金屬的性能圖。在去離子過濾器130再循環(huán)之后進行圖9和10的實驗。在原水的TDS濃度為320ppm并且流速為1LPM(升/分鐘)的條件下，進行測量，同時將電壓條件從50V變?yōu)?60V。
[0149]從圖10可以看出，當(dāng)施加的電壓從50V變化至260V，去除了幾乎所有的有毒重金屬(有毒重金屬去除性能的比率為90%-100%)。此外，可以看出有毒重金屬去除性能并未受到施加電壓的振幅的明顯影響，去除了原水中所含的幾乎所有的重金屬。
[0150]在另一方面，從圖9可以看出，當(dāng)施加的電壓從50V變化至260V時，隨著施加電壓的增加，除了有毒重金屬之外的離子(即有用礦物質(zhì)離子)的去除性能快速增加。此外，可以看出，當(dāng)施加的電壓從50V變化至260V時，總?cè)芙夤腆w(TDS)的下降率從35%逐漸增加到85%。
[0151]因此，通過控制施加到去離子過濾器130的電壓或電流的振幅，可以產(chǎn)生超純水(例如，TDS (礦物質(zhì))去除率大于或等于80%)或者礦質(zhì)水(例如，TDS (礦物質(zhì))去除率大于或等于30%且小于80%)，并且可以產(chǎn)生一般的純凈水(例如，TDS(礦物質(zhì))去除率小于30%)。
[0152]具體來說，如圖9所示，可以看出，即使施加了低電壓，可以去除超過80%的鈣離子。因此，如上所述，當(dāng)在 去離子過濾器130的后端安裝了離子水產(chǎn)生單元(電解槽)140時，可以顯著地降低離子水產(chǎn)生單元140中設(shè)置的電極的垢的產(chǎn)生，并且可以顯著地增加離子水產(chǎn)生單元140中設(shè)置的電極的使用壽命。
[0153]從圖9和10可以看出，通過控制施加到去離子過濾器130的電壓，可以去除大部分的有毒重金屬，并且可以根據(jù)用戶的偏愛確定礦物質(zhì)離子的量，從而可以抽取礦質(zhì)水或超純水。
[0154]因此，可以基于圖9和10的實驗例子考慮總?cè)芙夤腆w(礦物質(zhì)離子，離子物質(zhì))控制設(shè)備(圖11的100’)和總?cè)芙夤腆w控制方法(圖15的S100’)，它們可以根據(jù)用戶的偏好確定礦物質(zhì)離子的量同時去除大部分的有毒重金屬。
[0155]也就是說，當(dāng)將施加到原水的電壓控制在50-260V之間時，可以去除約90_100%的有毒重金屬，而不會受到電壓振幅變化的影響，如圖10所示，并且可以確定原水中的礦物質(zhì)離子的量，如圖9所示。
[0156]由于電能供給單元(未示出)可以具有50-260V之間的電壓，所以通過電壓去除總?cè)芙夤腆w的控制需要能夠?qū)崿F(xiàn)電壓變化的電壓控制裝置。但是，支持具有50-260V的較大變化寬度的電壓控制的電壓控制裝置構(gòu)造復(fù)雜，并且需要昂貴的電路配置成本。
[0157]因此，如下文所述，本發(fā)明的一個方面提供了總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備(圖11的100’)和總?cè)芙夤腆w控制方法(圖15的S100’)，它們可容易地控制總?cè)芙夤腆w的去除，同時去除幾乎所有的有毒重金屬。[0158]參考圖11，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備100’可以包括去離子過濾器130、流速傳感器120和控制單元200。
[0159]如上文所述，去離子過濾器130可通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(CDI)中的至少一種，來去除原水中所含的總?cè)芙夤腆w(離子物質(zhì))。此處，可以根據(jù)施加到去離子過濾器130的輸入電流來確定通過去離子過濾器130去除的總?cè)芙夤腆w或者總?cè)芙夤腆w的下降率。為了便于描述，圖11顯示根據(jù)本發(fā)明的一個方面的總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備100’僅包括去離子過濾器130。但是，總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備100’還可包括除了去離子過濾器130之外的其他過濾器，例如沉淀物過濾器、前置碳過濾器和后置碳過濾器。
[0160]同時，當(dāng)使用電滲析來去除原水中所含的離子時，去離子過濾器130可包括電極和離子交換膜。
[0161]具體來說，當(dāng)去離子過濾器130通過電極向原水施加輸入電流時，原水中所含的總?cè)芙夤腆w(離子物質(zhì))受到電吸引力的作用向正電極或負電極移動，這取決于它們的極性。此處，由于對正電極和負電極設(shè)置了離子交換膜，所以僅受到電吸引力作用的總?cè)芙夤腆w可以與離子交換膜相連/吸附。因此，如上所述，去離子過濾器130可以從流入原水中去除離子。
[0162]不同于此，當(dāng)使用電去離子來去除原水中所含的溶解固體(離子物質(zhì))時，去離子過濾器130可包括電極、離子交換膜和離子交換樹脂。
[0163]具體來說，用離子交換樹脂填充了正離子交換膜和負離子交換膜之間的間距，其可用于收集/吸附流入去離子過濾器130的原水中的正離子和負離子。此處，當(dāng)向離子交換膜施加輸入電流時,可以通過電吸引力來加速原水中的溶解固體的收集/吸附。由于如上所述通過離子交換膜收集/吸附了原水中的溶解固體，所以可以通過去離子過濾器120去除原水中所含的溶解固體。
[0164]此外，不同于電滲析和電去離子，`當(dāng)使用電容去離子來去除原水中所含的離子時，去離子過濾器130可以不包括離子交換膜或者離子交換樹脂。也就是說，電容去離子可以直接吸附溶解固體(離子物質(zhì))并從流入去離子過濾器130的原水去除離子。因此，去離子過濾器130的電極可以是多孔碳電極，其具有小的反應(yīng)性同時具有大的表面積。可以用活性碳實現(xiàn)多孔碳電極。相比于各種類型的其他多孔碳材料，活性碳具有良好的工作電容，高比表面積和高解吸附/吸附性能。因此，可能更優(yōu)選使用活性碳作為去離子過濾器130的電極。
[0165]根據(jù)電容去離子的一個示例性實施方式，當(dāng)向兩個多孔碳電極施加電壓并且原水在它們之間流動時，原水中所含的正離子可以被吸附到負電極，而負離子可以被吸附到正電極。在此情況下，可以增加吸附到電極的離子的量，從而可使得電極飽和。當(dāng)電極飽和時，可以向各個電極施加相反極性的電壓。然后，可以通過電排斥力使得吸附到電極的離子解吸附。也就是說，可以向電極施加相反極性的電壓，以使得電極再循環(huán)使用。
[0166]當(dāng)如上所述使用電容去離子時，由于無需諸如離子交換膜和離子交換樹脂的分開的構(gòu)造，所以簡化了去離子過濾器130的構(gòu)造。此外，由于離子被吸附到了電極，所以相比于電滲析和電去離子的情況，可以降低用于吸引離子的電壓的振幅。也就是說，根據(jù)電容去離子，去離子過濾器130甚至可以用低電壓去除離子。因此，可以簡化向去離子過濾器130供給電能的電能供給單元的構(gòu)造，并且可以降低電能供給單元的價格。此外，由于用低電壓驅(qū)動去離子過濾器130，所以可以降低去離子操作中的能量消耗。
[0167]但是，去離子過濾器130不限于電滲析過濾器、電去離子過濾器和電容去離子過濾器?？梢愿淖?nèi)ルx子過濾器130的結(jié)構(gòu)，只要去離子過濾器130可以通過施加電能來去除溶解固體。
[0168]如上所述，去離子過濾器130可以使用電滲析、電去離子和/或電容去離子，以去除原水中所含的溶解固體(離子物質(zhì))。此處，可以根據(jù)施加到去離子過濾器130的輸入電流來確定通過去離子過濾器130去除的溶解固體的量或者溶解固體的下降率。
[0169]此外，控制單元200可以控制施加到去離子過濾器130的輸入電流，使得通過去離子過濾器130排出的水具有目標(biāo)總?cè)芙夤腆w(TDS)。
[0170]控制單元200可以向去離子過濾器130施加預(yù)定的固定電壓，并可通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制輸入電流?？梢愿鶕?jù)用戶輸入的總?cè)芙夤腆w的下降率(或者抽取的水中所含的溶解固體)，來改變所述預(yù)定的固定電壓。
[0171]所述目標(biāo)總?cè)芙夤腆w可以是預(yù)定的，或者可以是由用戶輸入的?？梢愿鶕?jù)用戶輸入的總?cè)芙夤腆w的下降率(或者抽取的水中所含的溶解固體)，來改變所述目標(biāo)總?cè)芙夤腆w。
[0172]為了通過電流控制來控制去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的去除量，控制單元200可以向去離子過濾器130施加預(yù)定的固定電壓。當(dāng)向去離子過濾器130施加固定電壓時，可以通過原水中存在的正離子和負離子使得電流在去離子過濾器130中流動。也就是說，由于產(chǎn)生了氧化反應(yīng)作用(其中原水中的負離子向正電極提供電子，負電極向原水中的正離子提供電子)，所以可以使得電流在去離子過濾器130中流動。
[0173]當(dāng)其他條件相同的情況下，在去離子過濾器130中流動的電流會正比于通過去離子過濾器130去除的溶解固體(離子物質(zhì))的量。因此，可以控制去離子過濾器130中的電流流動，以控制原水中的總?cè)芙夤腆w的下降率(溶解固體的去除率)。
[0174]更具體來說，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備100’可以通過脈沖寬度調(diào)制控制輸入電流。所述脈沖寬度調(diào)制可以改變輸入到去離子過濾器130的固定電壓的輸入周期并控制輸入電流，同時將電壓維持在恒定的水平。為了實現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制，控制單元200可以包括切換元件。控制單元200可以基于切換元件關(guān)閉的時間段，控制施加到去離子過濾器130的輸入電流，并因此確定從原水去除的溶解固體(離子物質(zhì))。
[0175]此外，流速傳感器120可以測量流入去離子過濾器130的原水的流速。
[0176]流速傳感器120可以向控制單元200提供關(guān)于測得的流速的信息。去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w去除性能不僅會受到原水中的總?cè)芙夤腆w的影響，還會受到流入去離子過濾器130的原水的流速的影響。因此，當(dāng)流速傳感器120向控制單元200提供關(guān)于測得的流速的信息時，控制單元200可以更精確地控制去離子過濾器130。
[0177]圖12是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的控制單元200的功能框圖。
[0178]參考圖12，控制單元200可以包括確定器210、輸入電流確定器220和輸入電流供給器230，并且還可包括數(shù)據(jù)表240。
[0179]所述確定器210可以使用輸入電流來確定已經(jīng)流入去離子過濾器130的原水中的總?cè)芙夤腆w。更具體地，所述確定器210可以使用數(shù)據(jù)表240來確定已經(jīng)流入去離子過濾器130的原水中的總?cè)芙夤腆w。在數(shù)據(jù)表240中，可以連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流。
[0180]具體地，可以通過施加到去離子過濾器130的固定電壓的振幅和去離子過濾器130中流動的電流的振幅來確定負載電阻的量級。此處，負載電阻的量級可以關(guān)于包括原水中的離子(即，總?cè)芙夤腆w)的量的信息。因此，可以由負載電阻的量級來確定原水中的總?cè)芙夤腆w(離子物質(zhì))。但是，作為另一個實施方式，可以使用總?cè)芙夤腆w測量儀(例如TDS儀)，并且本發(fā)明不排除使用總?cè)芙夤腆w測量儀。[0181]此外，可以基于原水的流速和施加到去離子過濾器130的電壓和電流，實驗確定原水中所含的總?cè)芙夤腆w，并且結(jié)果可以如數(shù)據(jù)表所述。因此，控制單元200可以使用數(shù)據(jù)表240來確定流入原水中的總?cè)芙夤腆w。
[0182]所述輸入電流確定器220可以對經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w與目標(biāo)總?cè)芙夤腆w進行對t匕，并基于比較結(jié)果，確定施加到去離子過濾器130的輸入電流。輸入電流確定器220可以基于經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w與目標(biāo)總?cè)芙夤腆w的比較結(jié)果，來確定施加到去離子過濾器130的輸入電流，或者可以基于數(shù)據(jù)表240，來確定施加到去離子過濾器130的輸入電流。在數(shù)據(jù)表240中，可以連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流。
[0183]如果經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w大于目標(biāo)總?cè)芙夤腆w，則輸入電流確定器220可以設(shè)定這樣的輸入電流，該輸入電流可以使得更大的電流在去離子過濾器130中流動，從而增加原水中的總?cè)芙夤腆w的下降率(離子物質(zhì)的去除率)。如果經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w小于目標(biāo)總?cè)芙夤腆w，則輸入電流確定器220可以設(shè)定這樣的輸入電流，該輸入電流可以使得較小的電流在去離子過濾器130中流動，從而減小原水中的總?cè)芙夤腆w的下降率(離子物質(zhì)的去除率)。
[0184]更具體地，數(shù)據(jù)表240可用于設(shè)定輸入電流。由于在數(shù)據(jù)表240中描述了對應(yīng)各個總?cè)芙夤腆w的電流和電壓的振幅，則可以據(jù)此設(shè)定施加到去離子過濾器130的輸入電流，從而獲得目標(biāo)溶解固體。
[0185]當(dāng)使用脈沖寬度調(diào)制進行電流控制時，可以通過設(shè)定電流施加到去離子過濾器130的時間段來設(shè)定施加到去離子過濾器130的輸入電流。
[0186]然后，輸入電流供給器230可以向去離子過濾器130施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制向去離子過濾器130供給輸入電流。
[0187]所述脈沖寬度調(diào)制可以改變輸入到去離子過濾器130的固定電壓的輸入周期并控制輸入電流，同時將電壓維持在恒定的水平。為了實現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制，控制單元230可以包括切換元件?？刂茊卧?00可以基于切換元件關(guān)閉的時間段，控制施加到去離子過濾器130的電流，并因此確定從原水去除的溶解固體(離子物質(zhì))。
[0188]在數(shù)據(jù)表240中，可以連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流，如上所述。數(shù)據(jù)表240的一個簡單例子如圖13所示。
[0189]可以將去離子過濾器130中的電流流動的測量與數(shù)據(jù)表240進行對比，以確定原水中所含的總?cè)芙夤腆w，并且可以確定要施加到去離子過濾器130的電流量，從而獲得目標(biāo)總?cè)芙夤腆w。
[0190]如上所述，控制單元200可以向去離子過濾器130施加預(yù)定的固定電壓，并可使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)來控制施加到去離子過濾器130的輸入電流。[0191]下文將參考圖1-6，以及圖14和15描述根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的水處理設(shè)備控制方法SlOO。
[0192]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的水處理設(shè)備控制方法SlOO涉及對包含去離子過濾器130的水處理設(shè)備100進行控制的方法，其通過施加電能去除流入原水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)。所述水處理設(shè)備控制方法SlOO可以包括:用戶選擇操作S110，其用于接收通過從原水去除總?cè)芙夤腆w至預(yù)定的水平產(chǎn)生的礦質(zhì)水抽取，或者接收總?cè)芙夤腆w小于礦質(zhì)水的超純水抽取；去離子過濾器驅(qū)動操作S120，其用于根據(jù)用戶選擇操作SllO中輸入的水的類型，向去離子過濾器130施加電能，以控制經(jīng)過去離子過濾器130過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w，或者經(jīng)過去離子過濾器130去除的總?cè)芙夤腆w的下降率；以及水輸出操作S140，其用于抽取經(jīng)由去離子過濾器130過濾的礦質(zhì)水或超純水。所述水處理設(shè)備控制方法SlOO還可包括輸出水流動通道變換操作S130，用于控制在水輸出操作S140之前的經(jīng)由過濾單元110過濾的水的溫度。
[0193]此外，當(dāng)如圖4-6所示提供離子水產(chǎn)生單元140時，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的水處理設(shè)備控制方法SlOO還可在用戶選擇操作SllO中包括用于接收離子水抽取的操作；并且當(dāng)輸入離子水抽取時，還可在輸出水流動通道變換操作S130中包括離子水產(chǎn)生操作，用于使用經(jīng)過去離子過濾器130過濾的水產(chǎn)生離子水。此外，水輸出操作S140可以包括用于抽取常溫離子水或冷的離子水的操作。
[0194]具體來說，當(dāng)在用戶選擇操作SllO中選擇離子水抽取時，去離子過濾器驅(qū)動操作S120可以包括用于控制施加到去離子過濾器130的操作，以在去離子過濾器130中產(chǎn)生礦質(zhì)水，并將礦質(zhì)水供給到離子水產(chǎn)生單元140。例如，相比于未流入去離子過濾器130的水(或原水)，礦質(zhì)水可對應(yīng)經(jīng)由去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水，而超純水可對 應(yīng)經(jīng)由去離子過濾器130的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約80%的水；但是本發(fā)明不限于此。
[0195]此外，如上所述，去離子過濾器130可配置成通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(CDI)中的任意一種，來去除水中所含的溶解固體(離子物質(zhì))。
[0196]下文將參考圖15詳細描述去離子過濾器驅(qū)動操作S120。所述去離子過濾器驅(qū)動操作S120可以包括在根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的總?cè)芙夤腆w控制方法S100’中。
[0197]包括在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的水處理設(shè)備控制方法SlOO中的去離子過濾器驅(qū)動操作S120以及根據(jù)本發(fā)明的一個方面的總?cè)芙夤腆w控制方法S100’可以包括:固定電壓施加操作S121，溶解固體去除操作S122，電流測量和流速測量操作S123，總?cè)芙夤腆w確定操作S124，總?cè)芙夤腆w對比操作S125，輸入電流確定操作S126，以及輸入電流施加操作S127。
[0198]所述固定電壓施加操作S121可以配置成向去離子過濾器130施加預(yù)定的固定電壓。此處，可以根據(jù)用戶輸入的總?cè)芙夤腆w的下降率來改變施加到去離子過濾器130的固定電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式，由于施加了預(yù)定的固定電壓，可以由去離子過濾器130中流動的電流容易地檢測負載電阻，并且可以因此確定(測定)原水中的總?cè)芙夤腆w(TDS)。此外，不同于電壓控制方法，由于施加了固定電壓，不需要包括用于電壓控制的復(fù)雜構(gòu)造。可以通過控制單元200向去離子過濾器130施加固定電壓。
[0199]溶解固體去除操作S122可以配置成使用固定電壓以去除流入去離子過濾器130的原水中所含的溶解固體(離子物質(zhì))。去離子過濾器130可以使用電滲析、電去離子和/或電容去離子，以去除原水中所含的溶解固體。
[0200]電流測量和流速測量操作S123可以測量通過固定電壓在去離子過濾器130中流動的電流的振幅，并且可以測量流入去離子過濾器130的原水的流速。可以將關(guān)于測得電流和流速的信息傳輸至控制單元200。
[0201]總?cè)芙夤腆w確定操作S124可配置成使用測得的電流振幅來確定原水中的總?cè)芙夤腆w?？梢允褂帽砀駚泶_定總?cè)芙夤腆w，在所述表格中，連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流。具體地，可以通過施加到去離子過濾器130的固定電壓的振幅和去離子過濾器130中流動的電流的振幅來確定負載電阻的量級。此處，由于負載電阻的量級關(guān)于包括原水中的總?cè)芙夤腆w(即，離子物質(zhì))的量的信息，因此可以由負載電阻的量級確定原水中的離子(即，總?cè)芙夤腆w)的量。
[0202]此外，可以基于原水的流速和施加到去離子過濾器130的電壓和電流，實驗確定原水中所含的總?cè)芙夤腆w，并且結(jié)果可以如表所述(參見圖13)?？梢允褂帽砀駚泶_定流入原水中的總?cè)芙夤腆w，在所述表格中，連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流。
[0203]總?cè)芙夤腆w對比操作S125可以配置成對原水的經(jīng)確定的(經(jīng)測量的)總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w進行對比。確定經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w是否與目標(biāo)總?cè)芙夤腆w相等。如果所述經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w與目標(biāo)總?cè)芙夤腆w相等，可以使用控制了施加到去離子過濾器130的輸入電流的反饋方法。
[0204]輸入電流確定操作S126可配置成基于原水的經(jīng)確定的(經(jīng)測量的)總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w的對比結(jié)果，確定要施加到去離子過濾器130的電流的振幅。此外，可以基于測得的原水流速以及原水的經(jīng)確定的(經(jīng)測量的)總?cè)芙夤腆w和目標(biāo)總?cè)芙夤腆w的對比結(jié)果來確定施加到去離子過濾器130的電流，或者可以使用表格來確定總?cè)芙夤腆w，在所述表格中，連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流。
[0205]如果經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w大于目標(biāo)總?cè)芙夤腆w，則輸入電流可以設(shè)定成使得更大的電流可在去離子過濾器130中流動，從而增加原水中的總?cè)芙夤腆w的下降率(總?cè)芙夤腆w(離子物質(zhì))的去除率)。如果經(jīng)確定的總?cè)芙夤腆w小于目標(biāo)總?cè)芙夤腆w，則輸入電流可以設(shè)定成使得較小的電流可在去離子過濾器130中流動，從而減小原水中的總?cè)芙夤腆w的下降率(總?cè)芙夤腆w(離子物質(zhì))的去除率)。
[0206]更具體地，可以基于表格來設(shè)定輸入電流，在所述表格中，連同總?cè)芙夤腆w描述原水的流速以及施加到去離子過濾器130的電壓和電流。
[0207]輸入電流施加操作S127可以配置成通過脈沖寬度調(diào)制向去離子過濾器130施加預(yù)定的電流。所述脈沖寬度調(diào)制可以改變輸入到去離子過濾器130的固定電壓的輸入周期并控制輸入電流，同時將電壓維持在恒定的水平。為了實現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制，控制單元200可以包括切換元件(未示出)?？刂茊卧?00可以基于切換元件關(guān)閉的時間段，控制施加到去離子過濾器130的電流，并因此確定從原水去除的溶解固體(離子物質(zhì))。
[0208]以這種方式，去離子過濾器驅(qū)動操作S120可以配置成向去離子過濾器130施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制控制施加到去離子過濾器130的輸入電流。
[0209]同時，包括根據(jù)本發(fā)明的一個方面的總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備的水處理設(shè)備可以包括如上所述的總?cè)芙夤腆w控制設(shè)備(圖11的100’)。
[0210] 雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實施方式展示并描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離 所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種水處理設(shè)備,其包括: 過濾單元,其包括通過施加電能去除流入水中所含的總?cè)芙夤腆w的去離子過濾器； 水輸出單元，其輸出通過過濾單元過濾的水；以及 控制單元，其控制施加到去離子過濾器上的電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)，或者通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率。
2.一種水處理設(shè)備，其包括: 過濾單元,其包括通過施加電能去除流入水中所含的總?cè)芙夤腆w的去離子過濾器； 離子水產(chǎn)生單元，其使用通過過濾單元過濾的水來產(chǎn)生離子水； 水輸出單元，其選擇性地輸出通過過濾單元過濾的水和通過離子水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的離子水；以及 控制單元，其控制施加到去離子過濾器上的電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w(TDS)，或者通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述去離子過濾器通過電力去除水中的溶解固體。
4.如權(quán)利要求3所 述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述去離子過濾器通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(CDI)中的至少一種，從水中去除溶解固體。
5.如權(quán)利要求3所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述去離子過濾器通過施加相反極性電能進行再循環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述過濾單元包括: 純凈水流動通道，其用于去離子過濾器的過濾操作；以及 再循環(huán)流動通道，用于對去離子過濾器進行再循環(huán)， 其中: 通過再循環(huán)流動通道切換閥切換所述純凈水流動通道和再循環(huán)流動通道之間的流動通道，以及 在所述再循環(huán)流動通道切換閥和去離子過濾器之間設(shè)置用于測量進入去離子過濾器的流速的流速傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的水處理設(shè)備，其特征在于，將排水管與在流速傳感器和去離子過濾器之間的純凈水流動通道相連，使得在去離子過濾器的再循環(huán)模式中，將已經(jīng)通過去離子過濾器的水排出到外部。
8.如權(quán)利要求7所述的水處理設(shè)備，該水處理設(shè)備還包括顯示單元，當(dāng)在去離子過濾器的再循環(huán)模式中通過流速傳感器檢測到流速時，該顯示單元顯示再循環(huán)失敗。
9.如權(quán)利要求1或2所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述控制單元控制施加到去離子過濾器的電能，使得取決于通過去離子過濾器過濾的水中的總?cè)芙夤腆w或者取決于通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率，水的類型在輸出前被分成至少兩個階段。
10.如權(quán)利要求9所述的水處理設(shè)備，該水處理設(shè)備還包括加熱單元和冷卻單元中的至少一個，所述加熱單元用于加熱通過過濾單元過濾的水，所述冷卻單元用于冷卻通過過濾單元過濾的水， 其中，以分開的方式從加熱單元和冷卻單元中的至少一個輸出兩種或更多種類型的水。
11.如權(quán)利要求9所述的水處理設(shè)備，該水處理設(shè)備還包括制冰單元，其通過使用經(jīng)由過濾單元過濾的水來產(chǎn)生冰， 其中，所述制冰單元通過使用兩種或更多種類型的水來產(chǎn)生冰。
12.如權(quán)利要求9所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述控制單元控制施加到去離子過濾器的電能，使得通過從原水以預(yù)定的水平去除溶解固體來產(chǎn)生礦質(zhì)水，并且輸出含有的總?cè)芙夤腆w比礦質(zhì)水更少的超純水。
13.如權(quán)利要求12所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述礦質(zhì)水是相對原水的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水，而所述超純水是通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約80%的水。
14.如權(quán)利要求2所述的水處理設(shè)備，其特征在于: 所述控制單元控制施加到去離子過濾器的電能，使得通過從原水以預(yù)定的水平去除溶解固體來產(chǎn)生礦質(zhì)水，并且輸出含有的總?cè)芙夤腆w比礦質(zhì)水更少的超純水；以及 所述控制單元控制施加到去離子過濾器的電能，使得礦質(zhì)水以離子水產(chǎn)生模式流入到離子水產(chǎn)生單元中。
15.如權(quán)利要求14所 述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述礦質(zhì)水是相對原水的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水。
16.如權(quán)利要求1或2所述的水處理設(shè)備，所述水處理設(shè)備還包括冷卻單元和加熱單元中的至少一個，其控制了通過過濾單元過濾的水的溫度。
17.如權(quán)利要求16所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述冷卻單元或加熱單元對通過原水的水壓供給的水進行冷卻或加熱。
18.如權(quán)利要求17所述的水處理設(shè)備，其特征在于: 加熱單元的輸出側(cè)選擇性地與水輸出單元的抽取口或排水管相連；以及控制單元切換流動通道，使得在預(yù)定時間段內(nèi)，加熱單元的輸出側(cè)與排水管相連，以將留在加熱單元內(nèi)的水排出。
19.如權(quán)利要求18所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述加熱單元的輸出側(cè)通過設(shè)置在水輸出單元內(nèi)的排水流動通道切換閥與排水管相連。
20.如權(quán)利要求19所述的水處理設(shè)備，其特征在于，在通過排水管排出留在加熱單元中的水的至少一部分時間段內(nèi)，控制單元驅(qū)動加熱單元，對設(shè)置在水輸出單元內(nèi)的流動通道進行消毒。
21.如權(quán)利要求1或2所述的水處理設(shè)備，其特征在于，所述控制單元向所述去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制施加到去離子過濾器的輸入電流。
22.如權(quán)利要求1或2所述的水處理設(shè)備，所述水處理設(shè)備還包括: 制冰單元，其通過使用經(jīng)由過濾單元過濾的水產(chǎn)生冰；以及 設(shè)置在過濾單元和制冰單元之間的經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元，以通過電解產(chǎn)生混合氧化劑， 其中，所述制冰單元使用含有通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水來產(chǎn)生冰。
23.如權(quán)利要求22所述的水處理設(shè)備，所述水處理設(shè)備還包括儲存罐，其儲存通過過濾單元過濾的水， 其中: 將通過經(jīng)消毒的水產(chǎn)生單元產(chǎn)生的混合氧化劑供給到所述儲存罐；以及 制冰單元通過使用存儲在儲存罐中的含有混合氧化劑的經(jīng)消毒的飲用水來產(chǎn)生冰。
24.如權(quán)利要求23所述的水處理設(shè)備，其特征在于，將儲存在儲存罐中的經(jīng)消毒的飲用水通過除氯過濾器，去除經(jīng)消毒的飲用水中所含的氯組分之后，將所述經(jīng)消毒的飲用水供給到制冰單元。
25.一種用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備包括通過施加電能去除流入水中所含的溶解固體的去離子過濾器，所述方法包括: 用戶選擇操作，用于從用戶接收礦質(zhì)水抽取，該礦質(zhì)水抽取是通過去除原水的溶解固體至預(yù)定的水平產(chǎn)生的，或者用于接收總?cè)芙夤腆w少于礦質(zhì)水的超純水抽取； 去離子過濾器驅(qū)動操作，用于根據(jù)用戶選擇操作中輸入的水類型，向去離子過濾器施加電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w，或者通過去離子過濾器去除的總?cè)芙夤腆w的下降率；以及 水輸出操作，用于抽取通過去離子過濾器過濾的礦質(zhì)水或超純水。
26.一種用于控制水處理設(shè)備的方法，所述水處理設(shè)備包括通過施加電能去除流入水中所含的溶解固體的去離子過濾器，所述方法包括: 用戶選擇操作，用于從用戶接收礦質(zhì)水抽取，該礦質(zhì)水抽取是通過去除原水的溶解固體至預(yù)定的水平產(chǎn)生的，或者用于接收總?cè)芙夤腆w少于礦質(zhì)水的超純水抽??； 去離子過濾器驅(qū)動操作，用于根據(jù)用戶選擇操作中輸入的水類型，向去離子過濾器施加電能，以控制通過去離子過濾器過濾的水中所含的總?cè)芙夤腆w，或者通過去離子過濾器去除的總?cè)芙夤腆w的下降率； 離子水產(chǎn)生操作，用于當(dāng)輸入離子水抽取時，通過使用去離子過濾器過濾的水來產(chǎn)生離子水；以及 水輸出操作，用于抽取通過去離子過濾器過濾的礦質(zhì)水或超純水，或者抽取在離子水產(chǎn)生操作中產(chǎn)生的離子水。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，當(dāng)在用戶選擇操作中選擇離子水抽取時，去離子過濾器驅(qū)動操作控制施加到去離子過濾器的電能，使得通過去離子過濾器產(chǎn)生礦質(zhì)水。
28.如權(quán)利要求25-27中任一項所述的方法，其特征在于，所述礦質(zhì)水是相對原水的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約30%且小于約80%的水，而所述超純水是通過去離子過濾器的總?cè)芙夤腆w的下降率大于或等于約80%的水。
29.如權(quán)利要求25-27中任一項所述的方法，其特征在于，所述去離子過濾器通過電滲析(ED)、電去離子(EDI)和電容去離子(CDI)中的至少一種，從水中去除溶解固體。
30.如權(quán)利要求25-27中任一項所述的方法，其特征在于，所述去離子過濾器驅(qū)動操作向去離子過濾器施加預(yù)定的固定電壓，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制施加到去離子過濾器的輸入電流。
【文檔編號】C02F1/46GK103582614SQ201280025069
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月25日
【發(fā)明者】文炯珉, 李受暎, 鄭熙道, 李鉉尤, 孫泰龍, 李炅憲, 洪珍杓 申請人:豪威株式會社