一種具有穩(wěn)定出水水質(zhì)的凈水器及其使用方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及家用水處理技術(shù)，尤其適用于反滲透或納濾凈水器的“頭杯水”解決方案。
【【背景技術(shù)】】
[0002]反滲透或納濾凈水器是一種普遍使用的凈水器，其原理主要是帶有壓力的原水通過反滲透/納濾膜濾芯，在壓力驅(qū)動下水分子會通過反滲透/納濾膜，而無機(jī)鹽離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等被反滲透/納濾膜截流在濃水側(cè)，并通過濃水管路排出，從而實(shí)現(xiàn)原水的凈化，得到比較純凈的飲用水。
[0003]凈水器停用一段時(shí)間后，反滲透/納濾膜在原水一側(cè)的部分無機(jī)鹽離子及小分子量物質(zhì)逐漸通過反滲透/納濾膜，使得凈水一側(cè)的溶解性總固體(TDS)濃度逐漸升高，甚至最終與原水的TDS濃度相同。
[0004]這就導(dǎo)致凈水器出現(xiàn)了“頭杯水”現(xiàn)象，具體表現(xiàn)是:當(dāng)凈水器停用一段時(shí)間，用戶再次取用凈水時(shí)，初始一定量的凈水中TDS濃度偏高，停用時(shí)間更長時(shí)，初始一定量的凈水中的TDS濃度甚至與原水中的濃度基本一致。以取用250ml的“頭杯水”為例，當(dāng)反滲透或納濾凈水器停用時(shí)間超過12小時(shí)以上時(shí)，“頭杯水”與原水的TDS值基本一致，遠(yuǎn)高于機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的值，這在一定程度上影響了用戶的用水體驗(yàn)。
[0005]為解決“頭杯水”的問題，行業(yè)中最常見的處理方法是:1、反滲透或納濾凈水器每停用一段時(shí)間后，第一次取水時(shí)前500ml凈水直接排掉不使用。這種方法解決了 “頭杯水”問題，但很浪費(fèi)水。2、反滲透或納濾凈水器每次取水前，對機(jī)器進(jìn)行沖洗。這種方法對解決“頭杯水”的問題有一定的緩解，但效果很不明顯。且每次取水需要等待，用戶體驗(yàn)很不好。
3、在凈水器的出水端增加一個(gè)儲水罐，通過儲水罐中足夠多的凈水來稀釋“頭杯水”。但是這并不能從根本上解決“頭杯水”問題，并且儲水罐也會帶來二次污染及水質(zhì)不新鮮等次生問題。
[0006]本發(fā)明提出了一種徹底解決“頭杯水”的水處理工藝。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種能夠解決“頭杯水”問題、確保每一次出水水質(zhì)穩(wěn)定的凈水器。
[0008]本發(fā)明的構(gòu)思是設(shè)計(jì)一種帶有壓力開關(guān)和置換器的凈水器，通過置換器與主濾芯凈水端的壓力差，以壓力開關(guān)控制置換器的進(jìn)水/排水，通過控制各級電磁閥實(shí)現(xiàn)采用置換器中的水沖洗主濾芯，把反滲透/納濾膜前的濃水置換為凈水，使凈水器在停用期間反滲透/納濾膜前和膜后不會發(fā)生濃度變化。
[0009]本發(fā)明提供一種通過置換器實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)穩(wěn)定的凈水器，所述凈水器包括依序設(shè)置的前處理濾芯1和主濾芯2，前處理濾芯1具有進(jìn)水端和產(chǎn)水端，主濾芯2具有進(jìn)水端、凈水端和濃水端，前處理濾芯1的產(chǎn)水端與主濾芯2的進(jìn)水端之間設(shè)有進(jìn)水電磁閥4和增壓栗3，主濾芯2的凈水端與凈水管路連接，所述凈水管路上設(shè)有凈水閥6，主濾芯2的濃水端與濃水管路連接，所述濃水管路上設(shè)有濃水調(diào)節(jié)裝置，其特征在于主濾芯2的凈水端還接有回水旁路10，回水旁路的另一端連接到前處理濾芯1的產(chǎn)水端，回水旁路10上設(shè)有回水電磁閥5;所述凈水器還包括置換器8，置換器8具有出水口，置換器8的出水口與主濾芯2的凈水端通過管道相連，置換器8的出水口與回水旁路10之間設(shè)有壓力開關(guān)11;壓力開關(guān)11由所在水路上的水壓變化控制，當(dāng)所在水路上的水壓高于設(shè)定值時(shí)，壓力開關(guān)11斷開，當(dāng)水壓低于設(shè)定值時(shí)，壓力開關(guān)11閉合。
[0010]為了便于描述，在本發(fā)明中，根據(jù)水流方向?qū)⑶岸撕秃蠖嗣枋鰹樯嫌魏拖掠?，例如對于前處理濾芯1，其進(jìn)水端處于出水端的上游，進(jìn)水電磁閥4和增壓栗3位于前處理濾芯1的下游。
[0011]對于回水管路，根據(jù)其水流方向，其上游應(yīng)當(dāng)理解為朝向主濾芯2的凈水端的方向，而下游是朝向主濾芯2的進(jìn)水端的方向。
[0012]在本發(fā)明中，主濾芯2可以選用反滲透膜濾芯或納濾膜濾芯。前處理濾芯1例如采用現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)合濾芯。
[0013]在本發(fā)明中，優(yōu)選地，進(jìn)水電磁閥4可以設(shè)置在增加栗3的上游方向，而回水電磁閥5的出水端通過回水管路連接到增加栗3的進(jìn)水端。
[0014]優(yōu)選地，設(shè)在濃水管路上的濃水調(diào)節(jié)裝置14是節(jié)水調(diào)節(jié)閥或組合電磁閥。
[0015]節(jié)水調(diào)節(jié)閥是現(xiàn)有的應(yīng)用在凈水器/凈水機(jī)中、用于調(diào)節(jié)和排放濃水的工具，可手動沖洗的功能。例如北京碧水源凈水科技有限公司生產(chǎn)銷售的D401型節(jié)水調(diào)節(jié)閥。
[0016]組合電磁閥是現(xiàn)有的、普遍應(yīng)用在凈水器/凈水機(jī)中、具有調(diào)節(jié)濃水比例功能的閥。其具有固定濃水比例、可自動沖洗的功能。例如浙江科博電器有限公司生產(chǎn)銷售的組合電磁閥產(chǎn)品。
[0017]在本發(fā)明中，置換器8包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)部的軟質(zhì)凈水腔12，軟質(zhì)凈水腔12與置換器8的出水口連接;軟質(zhì)凈水腔12在滿載狀態(tài)下沒有充滿外殼內(nèi)部的全部空間；在凈水腔12外部是充氣氣腔13。
[0018]在本發(fā)明中，前處理濾芯1是單支前處理濾芯，或由多支前處理濾芯串聯(lián)連接構(gòu)成的前處理濾芯組。
[0019]優(yōu)選地，在主濾芯2的凈水端即凈水管路上設(shè)有防止水倒流的凈水管路單向閥7;在回水管路上也設(shè)有防止水倒流的回水管路單向閥9;而設(shè)在凈水管路上的凈水閥6是電磁閥或機(jī)械龍頭。
[0020]主濾芯2是單支主濾芯，或由多支主濾芯串聯(lián)連接構(gòu)成的主濾芯組，或由多支主濾芯并聯(lián)連接構(gòu)成的主濾芯組。
[0021]為了解決“頭杯水”問題、確保穩(wěn)定優(yōu)良的出水品質(zhì)，本發(fā)明還提供上述凈水器的使用方法(控制方法):取凈水時(shí)，進(jìn)水電磁閥4和凈水閥6打開，回水電磁閥5關(guān)閉，增壓栗開始工作，原水經(jīng)前處理濾芯1處理后進(jìn)入主濾芯2，主濾芯2產(chǎn)生的凈水通過凈水閥6由凈水管路流出，主濾芯2產(chǎn)生的濃水經(jīng)過濃水調(diào)節(jié)裝置14由濃水管路排出；此時(shí)壓力開關(guān)11處于閉合狀態(tài)；
[0022]停止取凈水時(shí)，關(guān)閉凈水閥6，進(jìn)水電磁閥4處于打開狀態(tài)，增壓栗3繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)凈水管路的水壓逐步升高，凈水管路的水壓大于壓力開關(guān)11的設(shè)定值，壓力開關(guān)11斷開，進(jìn)水電磁閥4關(guān)閉，增壓栗3停止工作，置換器8的軟質(zhì)凈水腔12處于蓄滿水狀態(tài)；
[0023]壓力開關(guān)11斷開后，打開回水電磁閥5，此時(shí)凈水管路中的凈水通過回水管路10流向主濾芯2，凈水管路的水壓逐漸下降，直至凈水管路的水壓小于壓力開關(guān)11的設(shè)定值，壓力開關(guān)11重新閉合，增壓栗3開始工作，置換器8中的凈水經(jīng)過回水管路由主濾芯2的進(jìn)水端逐漸進(jìn)入主濾芯2，并把留于主濾芯2的濃水?dāng)D壓出主濾芯2由濃水管路排出，此過程運(yùn)行一定時(shí)間，置換器8內(nèi)的凈水全部排出、主濾芯2中的濃水被全部置換為凈水后，增壓栗停止工作，關(guān)閉回水電磁閥5，恢復(fù)到取凈水前狀態(tài)。
[0024]通過上述結(jié)構(gòu)與控制方法，在每一次取凈水后，通過置換方式將原本留存在主濾芯中的少量濃水排出、置換為凈水，確保每次取凈水時(shí)主濾芯(反滲透或納濾膜濾芯)的膜前和膜后的TDS濃度基本相同，不會產(chǎn)生TDS從膜前向膜后迀移的現(xiàn)象。
[0025]用戶再次打開取水功能，進(jìn)水電磁閥、凈水閥打開，增壓栗運(yùn)行，回水電磁閥關(guān)閉，凈水器正常制水，初始一定量的凈水與停機(jī)前的凈水質(zhì)量基本保持相同，即徹底解決了“頭杯水”問題。在正常制水過程中，通過壓力開關(guān)的設(shè)計(jì)，凈水不會進(jìn)入置換器內(nèi)。
[0026]在本發(fā)明的水處理工藝中，儲水置換器僅做緩沖儲水罐，不會直接向凈水器出水口供水，不會帶來二次污染及水質(zhì)不新鮮的問題。
【【附圖說明】】
[0027]圖1為本發(fā)明的凈水器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]其中，1、前處理濾芯；2、主濾芯；3、增壓栗;4、進(jìn)水電磁閥；5、回水電磁閥；6、凈水閥；7、凈水管路單向閥;8、置換器;9、回水管路單向閥；10、回