【中国实用新型】超大流量水囊式反渗透净水器
有权-审定授权 中国
- 申请号：
- CN202020525053.6
- 专利权人：
- 曹伟达
- 授权公告日/公开日：
- 2020.11.24
- 专利有效期：
- 2020.04.11-2030.04.11
- 技术分类：
- B01:一般的物理或化学的方法或装置
- 转化方式：
- 转让
- 价值度指数：
-
- 56.0分
- 价格：
- 面议
发布人
曹伟达
联系人曹伟达
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- 北京市朝阳区十里堡都会华庭悉尼阁8L
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著录项
- 申请号
- CN202020525053.6
- 申请日
- 20200411
- 公开/公告号
- CN211988039U
- 公开/公告日
- 20201124
- 申请/专利权人
- [曹伟达]
- 发明/设计人
- [曹伟达]
- 主分类号
- B01D61/08
- IPC分类号
- C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16
- CPC分类号
- C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16(2013.01)
- 分案申请地址
- 国省代码
- 北京(11)
- 颁证日
- G06T1/00
- 代理人
摘要
本发明是一种超大流量水囊式反渗透净水器，由反渗透净水器、水囊式蓄水罐和纯水龙头（16）构成，由隔离膜（10）把水囊式蓄水罐分成自来水区域（9）和纯水区域（12）两部分，纯水区域（12）的纯水进出口（11）通过后置活性炭滤芯与纯水龙头（16）连通，并通过压力开关（14）与反渗透纯水出口（5）连通；自来水区域（9）通过自来水进出口（7）与自来水入口（1）连通,自来水入口（1）通过前置滤芯组（2）、高压泵（3）与反渗透膜（4）输入端连接。本实用新型体积小，容量大，超大流量放纯水，结构简单，成本低，使用寿命长，是气囊式压力罐反渗透净水器的更新换代产品。
权利要求
权利要求数量（9）
独立权利要求数量（2）
1.一种超大流量水囊式反渗透净水器，其特征是，所述反渗透净水器包括自来水入口（1）、低压开关（20）、前置滤芯组（2）、高压泵（3）、反渗透膜（4）、水囊式蓄水罐、压力开关（14）、后置滤芯（15）、纯水龙头（16）、废水电磁阀/废水比阀（18）和常断电磁阀（19）；所述常断电磁阀（19）与高压泵（3）同时通断电，所述水囊式蓄水罐中间装有隔离膜（10），隔离膜（10）把蓄水罐内分成两部分，一部分是装有排气阀（8）的自来水区域（9），另一部分是纯水区域（12）；所述自来水区域（9）的自来水进出口（7）与自来水入口（1）连通，所述自来水入口（1）装有低压开关（20），所述自来水入口（1）通过前置滤芯组（2）、高压泵（3）与反渗透膜（4）输入端连通，所述纯水区域（12）的纯水进出口（11）通过后置滤芯（15）与纯水龙头（16）连通，并通过压力开关（14）与反渗透膜（4）的反渗透纯水出口（5）连通；所述反渗透膜（4）的反渗透废水出口（6）通过废水电磁阀/废水比阀（18）、常断电磁阀（19）连通到反渗透净水器之外。
2.根据权利要求1所述的反渗透净水器，其特征是，所述反渗透膜（4）的反渗透废水出口（6）与反渗透净水龙头（17）连通。
3.根据权利要求1所述的反渗透净水器，其特征是，所述压力开关（14）监测反渗透膜（4）的反渗透纯水出口（5）水的压强，当压强降低为启动压强P1时，压力开关（14）控制高压泵开关导通，设置启动压强P1小于放水压强P2，大于大气压强P0；当压强升高为关闭压强P4时，压力开关（14）控制高压泵开关关断，关闭压强P4大于制水压强P3，小于封堵压强P5。
4.根据权利要求3所述的反渗透净水器，其特征是，所述纯水区域（12）的纯水进出口（11）与常通电磁阀（13）连通，常通电磁阀（13）通过后置滤芯（15）与纯水龙头（16）连通，并通过压力开关（14）与反渗透膜（4）的反渗透纯水出口（5）连通，常断电按钮（24）控制常通电磁阀（13）通断。
5.根据权利要求4所述的反渗透净水器，其特征是，所述高压泵开关（22）是三脚微动开关，开关连接a触点，光电传感器（21）工作，开关连接b触点，高压泵（3）工作；所述水囊式蓄水罐的光电传感器（21）工作时，当监测到隔离膜（10）移到设置纯水低位时，光电传感器（21）控制光电开关（23）导通，光电开关（23）与常断电按钮（24）并联。
6.一种超大流量水囊式反渗透净水器，其特征是，所述反渗透净水器还包括自来水入口（1）、低压开关（20）、常断电磁阀（19）、前置滤芯组（2）、高压泵（3）、反渗透膜（4）、水囊式蓄水罐、压力开关（14）、逆止阀（26）、后置滤芯（15）、纯水龙头（16）和废水电磁阀/废水比阀（18）；所述常断电磁阀（19）与高压泵（3）同时通断电，所述水囊式蓄水罐中间装有隔离膜（10），隔离膜（10）把蓄水罐内分成两部分，一部分是装有排气阀（8）的自来水区域（9），另一部分是纯水区域（12）；所述自来水区域（9）的自来水进出口（7）与自来水入口（1）连通，所述自来水入口（1）装有低压开关（20），所述自来水入口（1）通过常断电磁阀（19）、前置滤芯组（2）、高压泵（3）与反渗透膜（4）输入端连通，所述纯水区域（12）的纯水进出口（11）通过后置滤芯（15）与纯水龙头（16）连通，并通过压力开关（14）、逆止阀（26）与反渗透膜（4）的反渗透纯水出口（5）连通；所述反渗透膜（4）的反渗透废水出口（6）通过废水电磁阀/废水比阀（18）连通到反渗透净水器之外。
7.根据权利要求6所述的反渗透净水器，其特征是，所述压力开关（14）监测反渗透膜（4）的反渗透纯水出口（5）水的压强，当压强降低为启动压强P1时，压力开关（14）控制高压泵开关导通，设置启动压强P1小于放水压强P2，大于大气压强P0；当压强升高为关闭压强P4时，压力开关（14）控制高压泵开关关断，关闭压强P4大于制水压强P3，小于封堵压强P5。
8.根据权利要求7所述的反渗透净水器，其特征是，所述纯水区域（12）的纯水进出口（11）与常通电磁阀（13）连通，常通电磁阀（13）通过后置滤芯（15）与纯水龙头（16）连通，并通过压力开关（14）、逆止阀（26）与反渗透膜（4）的反渗透纯水出口（5）连通，常断电按钮（24）控制常通电磁阀（13）通断。
9.根据权利要求8所述的反渗透净水器，其特征是，所述高压泵开关（22）是三脚微动开关，开关连接a触点，光电传感器（21）工作，开关连接b触点，高压泵（3）工作；所述水囊式蓄水罐的光电传感器（21）工作时，当监测到隔离膜（10）移到设置纯水低位时，光电传感器（21）控制光电开关（23）导通，光电开关（23）与常断电按钮（24）并联。
说明书
技术领域
本发明属于反渗透净水器技术领域，特别是涉及一种使用水囊式蓄水罐的反渗透净水器，该反渗透净水器的做功与现有反渗透净水器系统有本质区别。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人们开始注意饮水卫生，市面上出现了各式各样的净水器，当前反渗透净水器生产在我国发展异常迅速，在整个净水器中的比例也越来越大，2019年已超过90%，并且有继续增长的趋势。由于净水器流量小，反渗透净水器大多配套有蓄水罐。
RO反渗透净水器系统包括自来水入口1、净水器、蓄水罐、水龙头四部分组成，除了连接蓄水罐的水管是双向流通管，其他都是单向流通管。现有的净水器蓄水罐是气囊式压力蓄水罐，在制水过程中纯水进入纯水区域12压缩气囊中的气体；放水过程，空气体积膨胀释放势能将纯水区域12的纯水排出。其在使用中存在很多问题：
气囊式压力蓄水罐空气占有罐体积的50%以上的空间，罐的体积利用率较小，罐的体积较大，难以与净水器整体安装，只能独立放置；
气囊式压力蓄水罐在排出纯水过程中气体压强会逐渐减小，纯水流量随之减小。比不带气囊式压力蓄水罐的反渗透净水器的流量好大一些，还是不均匀，流量减少较快。
气囊式压力蓄水罐必须安装气门嘴，出厂前必须给气囊式压力蓄水罐打一定压强的空气，蓄水罐如果不打气，蓄水室有空气，气囊式压力蓄水罐不能使用。打气压强没有达到要求，也会影响流量和出水率。
气囊式压力蓄水罐开始放水，放出20%的水，为了保持较高流量，净水器高压泵3启动，使罐中总是存有70%以上的水，蓄水罐的进出口又在桶的最高点，死水较多，容易滋生细菌。
气囊式压力蓄水罐体积大，抗压性差，空气高压蓄能量较多，一旦高压开关出现故障，爆破破坏性极大，常有气囊式压力蓄水罐爆炸事件报道。气囊式压力蓄水罐启动频繁，故障多，损坏率高，使用寿命短（只有两年）。
气囊式压力蓄水罐高压泵3在制水过程中，不仅要克服反渗透膜4的阻力做功，而且要克服蓄水罐空气压力做功，蓄水罐中的空气势能是在这个过程中蓄存起来的。由于蓄水罐中的压强逐渐增大，高压泵3的实际功率也逐渐增大，要求高压泵3的额定功率大于最大的实际功率，使得高压泵3的额定功率远大于平均功率。
发明内容
压力开关14是满足本专利水压控制开关要求的高压开关或其他的水压传感器，压力开关14监测反渗透膜4的反渗透纯水出口5水的压强，压力开关14所测各压强名称说明：大气压强为P0；在净水器放纯水过程中，当压强小于启动压强P1时，高压泵开关22对高压泵导通；纯水龙头16打开时的压强为放水压强P2；制水时压强等于自来水压强为制水压强P3，或自来水压强P3；在净水器制水过程中，当水的压强大于关闭压强P4时，高压泵开关22关断；制水过程，纯水区域12纯水已满，自来水进出口7被隔离膜10封住时的压强为封堵压强P5。
各压强大小关系：P0 本实用新型的目的是提供一种超大流量水囊式反渗透净水器，该反渗透净水器的水循环系统与现有的气囊式压力蓄水罐净水器原理不同，本实用新型的蓄水罐不是气压不断变化的压力罐，而是压强基本不变的不断交换水的水罐，利用自来水的水压使新型蓄水罐出水率达到罐容积的100%；出水流量与自来水流量基本相同。 为了实现本实用新型的目的，提出以下两个技术方案： 第一个方案如图1所示，一种超大流量水囊式反渗透净水器，包括自来水入口1、低压开关20、前置滤芯组2、高压泵3、反渗透膜4、水囊式蓄水罐、压力开关14、后置滤芯15和纯水龙头16、废水电磁阀/废水比阀18和常断电磁阀19；所述水囊式蓄水罐中间装有隔离膜10，隔离膜10把蓄水罐内分成两部分，一部分是自来水区域9，另一部分是纯水区域12，所述纯水区域12的纯水进出口11通过后置滤芯15与纯水龙头16连通，并通过压力开关14与净水器的反渗透纯水出口5连通；所述自来水区域9通过自来水进出口7与自来水入口1连通；所述自来水入口1通过前置滤芯组2、高压泵3与反渗透膜4输入端连接，所述净水器的反渗透废水出口6通过废水电磁阀/废水比阀18、常断电磁阀19连接到反渗透净水器之外。 所述水囊式蓄水罐的外形为椭球体、圆柱体或或其他能承受内部压力的形状，隔离膜10固定在蓄水罐的中间位置。所述隔离膜10是由橡胶、塑料或其它不透水的食品安全级材质制作，隔离膜10其形状是胶囊式、折叠式或其它能够使蓄水罐内两部分容积发生改变又确保互不连通的形式，所述隔离膜10能移动到蓄水罐的两端,自来水区域9和纯水区域12随着隔离膜10的移动都能占满蓄水罐的全部内部空间。所述水囊式蓄水罐装有排气阀8，所述排气阀8安装在自来水区域9的顶部。 为了避免纯水放尽才启动高压泵3制水，设计纯水没放尽手动和自动启动高压泵3开始制水两个方案，反渗透净水器还包括常通电磁阀13、光电传感器21、光电开关23和常断电按钮24。 所述纯水区域12的纯水进出口11通过常通电磁阀13、后置滤芯15与纯水龙头16连通，所述纯水区域12的纯水进出口11通过常通电磁阀13、压力开关14与反渗透膜4的反渗透纯水出口5连通，常断电按钮24控制常通电磁阀13通断。 所述水囊式蓄水罐装有光电传感器21，所述光电传感器21对隔离膜10在蓄水罐内的位置进行监测，根据隔离膜10的位置信息光电传感器21控制光电开关23通断，光电开关23与常断电按钮24并联。 所述高压泵开关22是三脚微动开关，开关连接a触点，光电传感器21工作，开关连接b触点，高压泵3工作；所述水囊式蓄水罐的光电传感器21工作时，当监测到隔离膜10移到设置纯水低位时，光电传感器21控制光电开关23导通，常通电磁阀13通电。 所述反渗透膜4的反渗透废水出口6与反渗透净水龙头17连接，所述反渗透净水龙头17要求自来水入口1与反渗透膜4之间各位置都不装常断电磁阀19，在废水出口安装常断电磁阀19，常断电磁阀19与高压泵3同时通断电。无论高压泵3启动与否，打开反渗透净水龙头17都能放净水，并具有对反渗透膜4冲洗的功能，延长了反渗透膜4的寿命。 所述压力开关14控制高压泵3工作的方式为： 压力开关14设置启动压强P1小于放水压强P2，大于大气压强P0，关闭压强P4大于制水压强P3，小于封堵压强P5。 （1）制水过程中，压力开关14测得压强为自来水压强P3，高压泵3工作，当纯水占满蓄水罐全部空间时，压力开关14测得压强为封堵压强P5，关闭压强P4小于P5，高压泵3关断。 （2）放水过程中，压力开关14测得压强为放水压强P2，如果高压泵3不工作，当纯水全部放完时，压力开关14测得压强为大气压强P0，启动压强P1大于P0，高压泵3启动；如果高压泵3工作，放水流量大于制水流量，直到纯水全部放完，压力开关14测得压强一直小于关闭压强P4，高压泵3维持启动状态。 （3）放水过程中，压力开关14测得压强为放水压强P2，如果高压泵3不工作，当按下常断电按钮24常通电磁阀13通电，瞬间纯水停放，压力开关14测得压强为大气压强P0，启动压强P1大于P0，高压泵开关22从a跳到b，高压泵3启动，开始制水，放开常断电按钮24常通电磁阀13断电，继续放纯水。 （4）所述的反渗透净水器如果安装有光电传感器21，放水过程中，压力开关14测得压强为放水压强P2，如果高压泵3不工作，当光电传感器21监测到隔离膜10移到蓄水罐的低位置监测点，光电传感器21控制光电开关23导通，常通电磁阀13通电，纯水停放，压力开关14测得压强为大气压强P0，启动压强P1大于P0，高压泵开关22从a跳到b，高压泵3启动,光电传感器21关闭。 第二个方案如图2所示，第二个方案与第一个方案的区别：自来水入口1与前置滤芯组2之间装有常断电磁阀19，压力开关14与反渗透膜4的反渗透纯水出口5之间装有逆止阀26，废水电磁阀/废水比阀18连通到反渗透净水器之外，没有常断电磁阀19，两个方案常断电磁阀19与高压泵3同时通断电相同，第二个方案如果装反渗透净水龙头17，高压泵3不工作时，反渗透净水龙头17不能放净水，建议第二个方案不装反渗透净水龙头17，其他所有原理、功能和结构与第一个方案相同。 本实用新型水囊式蓄水罐自来水和纯水交换占有全部空间，出水率达100%。水囊式蓄水罐相比气囊式压力蓄具有体积小，安全性高，放纯水流量大，结构简单，电功率和消耗电能小，成本低，使用寿命长等优点，是气囊式反渗透净水器更新换代产品设计方案。
附图说明
图1是本实用新型水囊式反渗透净水器示意图1；
图2是本实用新型水囊式反渗透净水器示意图2；
图3是本实用新型水囊式反渗透净水器电源控制电路原理图；
图4是本实用新型水囊式反渗透净水器工作全程压强变化规律。
其中：
1自来水入口、2前置滤芯组、3高压泵、4反渗透膜、5反渗透纯水出口、6反渗透废水出口、7自来水进出口、8排气阀、9自来水区域、10隔离膜、11纯水进出口、12纯水区域、13常通电磁阀、14压力开关、15后置滤芯、16纯水龙头、17反渗透净水龙头、18废水电磁阀/废水比阀、19常断电磁阀、20低压开关、21光电传感器、22高压泵开关、23光电开关、24常断电按钮、25电源、26逆止阀、27纯水进出口球阀、28自来水进出口球阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步详细说明。
参照图1图2，本实用新型的水囊式反渗透净水器系统工作的全过程如下：
准备工作：净水器关机，打开纯水龙头16，打开蓄水罐的纯水进出口球阀27，关闭排气阀8，打开蓄水罐的自来水进出口球阀28，自来水进入蓄水罐自来水区域9，把纯水区域12的水和空气从纯水龙头16全部排出；关闭纯水龙头16，打开排气阀8，直到排气阀8排出水，立即关闭排气阀8，此时自来水区域9占满蓄水罐全部空间，装满自来水。净水器通电，压力开关14测得压强是自来水压强P3，高压泵3不启动，打开纯水龙头16测得压强是大气压强P0小于P1，高压泵3启动，关闭纯水龙头16。
纯水进入蓄水罐：高压泵3启动，水在高压泵3的动力驱动下，在净水器内部进行流动。纯水从反渗透纯水出口5流出进入蓄水罐纯水区域12，废水从反渗透废水出口6通过废水电磁阀/废水比阀18和常断电磁阀19流出，蓄水罐自来水区域9的水在纯水压力作用下进入自来水入口1，自来水入口1流入的自来水补充反渗透废水出口6的流量。蓄水罐中纯水不断增加，当自来水区域9水排尽，纯水占满罐内全部空间时，制水完成，压力开关14测得压强为封堵压强P5,P5压强大于P4，高压泵开关22从b跳到a，关闭高压泵3,光电传感器21开始工作。
纯水排出蓄水罐：打开纯水龙头16，纯水区域12的水在自来水的压力作用下以恒定流量流出，此时压力开关14检测为P2，P2大于P1，高压泵3不工作，当纯水排尽，压力开关14检测到压强为P0，P0小于P1，高压泵开关22从a跳到b，高压泵3启动，开始制水。这种工作方式，每次水放尽净水器才启动，减少了净水器的启动次数，延长了净水器的使用寿命，同时也带来一个问题，用水存在突然没水，要等几分钟时间才能大流量的放纯水的情况。
如果放水过程中，当按下常断电按钮24，常通电磁阀13通电，瞬间纯水停放，压力开关14测得压强为大气压强P0，启动压强P1大于P0，高压泵开关22从a跳到b，高压泵3启动，开始制水，放开常断电按钮24，常通电磁阀13断电，继续放纯水，这种工作方式是手动方式避免停纯水的情况。
反渗透净水器如果安装有光电传感器21，图3是反渗透净水器电源控制电路。放水过程中，当光电传感器21监测到隔离膜10移到蓄水罐的纯水低位监测点，光电传感器21控制光电开关23导通，常通电磁阀13通电，瞬间纯水停放，压力开关14测得压强为大气压强P0，启动压强P1大于P0，高压泵开关22从a跳到b，使电源25连接高压泵3，开始制水，同时常通电磁阀13断电，继续放纯水，这种工作方式是自动方式避免停纯水的情况。
图3压强随时间或纯水体积变化的规律，本实用新型的水囊蓄水罐，随时间或体积增减的全程中，压强是两个不变的压强，放水压强P2和制水压强P3，同时放水流量不变，制水流量不变；仅仅在过程结束压强会突变，一是在放空纯水时压强会突变，压强跳变为大气压强P0，二是在纯水灌满时压强也会突变，此时高压泵3工作，压强会直线上升到封堵压强P5,迅速大于P4。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
价值度评估
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授权周期（发明）
7 个月独立权利要求数量
2 个从属权利要求数量
7 个说明书页数
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部分指标包括：
申请人数量
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个人许可备案
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0 次权利转移
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否法律价值 19.0
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部分指标包括：
存活期/维持时间
4法律状态
有权-审定授权
苏公网安备 32041202001399号
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