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一种净水器及其原水水压状态检测系统.pdf

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一种 净水器 及其 水压 状态 检测 系统
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摘要
申请专利号:

CN201610512418.X

申请日:

2016.06.28

公开号:

CN106007031A

公开日:

2016.10.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/02申请日:20160628|||公开
IPC分类号: C02F9/02; B01D65/10 主分类号: C02F9/02
申请人: 沁园集团股份有限公司
发明人: 胡金平; 方炜; 林立; 王峥; 张玲玲; 李伟
地址: 315336 浙江省宁波市慈溪经济开发区(杭州湾新区)滨海大道
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 浙江杭知桥律师事务所 33256 代理人: 王梨华;陈丽霞
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610512418.X

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2016.11.09|||2016.10.12

法律状态类?#20572;?/td>

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种净水器,公开了一种原水水压状态检测系统,其包括霍尔流量计(23)、霍尔传感器以及与霍尔流量计(23)、霍尔传感器均连接的控制器,霍尔流量计(23)内设有可在水流作用下转动的叶轮,叶轮上设有磁铁;霍尔传感器用于感应磁铁并输出脉冲信号给控制器,控制器根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压是否正常。本发明通过霍尔流量计(23)实现在免除低压开关情况下解决水压不足或缺水的状态下自动停机的问题,可有效维护增压泵(5)系统使用寿命,节省人工成本和电能,又可以避免增压泵(5)系统长时间工作造成漏水几?#30465;?/p>

权利要求书

1.原水水压状态检测系统,包括霍尔流量计(23)、霍尔传感器以及与霍尔流
量计(23)、霍尔传感器均连接的控制器,其特征在于:霍尔流量计(23)内
设有可在水流作用下转动的叶轮,叶轮上设有磁铁;霍尔传感器用于感应磁铁
并输出脉冲信号给控制器,控制器根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压是否正
常,霍尔传感器贴设在水管外壁上。
2.根据权利要求1所述的原水水压状态检测系统,其特征在于:控制器内还设
定有流量上限值,控制器接收到脉冲信号时,控制器对接收到脉冲信号进行处
理得到经过滤芯的累计流量值,并将累计流量值与控制器内设定的流量上限值
比较且根据比较结果判?#19979;?#33455;寿命是否到期。
3.一种净水器,机壳(1),机壳(1)内设有进水管(11),还包括与进水管
(11)连接的反渗透膜滤芯(2),反渗透膜滤芯(2)上连接有纯水出水管(21),
纯水出水管(21)上设有用于阻止纯水出水管(21)内水回流至反渗透膜滤芯
(2)的单向阀(22),其特征在于,还包括权利要求1或2所述的原水水压状
态检测系统,霍尔流量计(23)位于纯水出水管(21)上。
4.根据权利要求3所述的一种净水器,其特征在于,进水管(11)上?#26469;?#35774;有
减压阀(3)、进水电磁阀(4)、增压泵(5),反渗透膜滤芯(2)上还连接
有浓缩水出水管(24),浓缩水出水管(24)上设有浓缩水比例阀(25)。
5.根据权利要求3所述的一种净水器,其特征在于,进水管(11)上设有前置
滤芯(12),纯水出水管(21)上设有后置滤芯(26)。
6.根据权利要求3所述的一种净水器,其特征在于,还包括龙头(6),龙头(6)
包括与纯水出水管(21)端部连接的龙头(6)进水口和与机壳(1)通过导线
连接的电源线接口(62);龙头(6)上设有用于控制纯水出水管(21)端部水
流通?#31995;?#25163;动开关(61)和用于控制整机工作的电控开关,手动开关(61)打
开时电控开关闭合,手动开关(61)关闭时电控开关断开。
7.根据权利要求3所述的一种净水器,其特征在于,机壳(1)底部设有减震硅
胶脚(13)。

说明书

一种净水器及其原水水压状态检测系统

技术领域

本发明涉及一种净水器,尤其涉及了一种原水水压状态检测系统。

背景技术

随着生活水平的提高,人类对水质的洁净要求越来越高,市面上不断推出
各种各样的净水器,其中反渗透净水器过滤效果最佳,反渗透净水器一般可分
为有储水桶的反渗透净水器和无储水桶的反渗透净水器,无储水桶反渗透净水
器可以节省厨房使用空间避免二次污染为市场上主推产品。

反渗透净水器的核心部件反渗透膜,反渗透膜技术是以压力差为驱动力,
?#23588;?#28082;中分离出溶剂的膜分析技术,反渗透膜是一种适用于水溶液的半透膜,
只有水分子能通过反渗透膜,而其它溶质不能通过,从而达到制取纯水的目的。
反渗透膜产水量与膜有效面积和膜前的压力有直接关系,无储水桶反渗透净水
器一般采用了有效面积加大的大通量反渗透膜或超低压大通量反渗透膜,并控
制好反渗透膜前的压力实现的。

无储水桶反渗透净水器制造纯水时,反渗透膜前的压力达到反渗透膜本身
设定压力值;一般用户家供水压力系统不稳定,水压忽高忽低,为了保障反渗
透净水器受压力冲击的安全性和正常制水压力,在净水器系统里增加了减压阀
和增压泵系统;反渗透膜的成本比较高,为了降低用户使用成本,在其前端增
加了粗滤系统,减轻反渗透膜过滤负担并延长反渗透膜的使用寿命;经过反渗
透膜过滤的水分为两路,一路为纯水直接可以饮用,通过高压开关的控制,停
止反渗透净水器工作,并处于待机状态,另一路为浓缩水通过浓水比组合阀直
接排掉或着用于洗碗、?#20132;ā⑼系氐取?br />

各地区的自来水供应系统,可能会出现水压过低或缺水的情况,此时反渗
透净水器一直处于空载工作状态,造成反渗透净水器内部零部件磨损,寿命缩
短,特别是增压泵系统,长时间空转,系统长期处于发热状态,造成增压泵内
部零部件变?#25105;?#28431;水,给用户带来不必要电能损失;常规反渗透净水器为了解
决此问题,会在前端增加一个低压开关控制,在水压过低或缺水时净水器直接
停止运转,以保护内部零部件不受损伤,延长零部件寿命。但是在免除低压开
关控制下无法实现水压不足或缺水的状态下可以自动停机的无储水桶净水器,
同时免除高压开关受到了局限性。

发明内容

本发明针对现有技术中在免除低压开关控制下无法实现水压不足或缺水的
状态下自动停机的问题,提供了一种净水器及其原水水压状态检测系统。

为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:

原水水压状态检测系统,包括霍尔流量计、霍尔传感器以及与霍尔流量计、
霍尔传感器均连接的控制器,霍尔流量计内设有可在水流作用下转动的叶轮,
叶轮上设有磁铁;霍尔传感器用于感应磁铁并输出脉冲信号给控制器,控制器
根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压是否正常,维护增压泵系统使用寿命,节
省人工成本和电能,又可以避免增压泵系统长时间工作造成漏水几?#21097;?#38669;尔传
感器贴设在水管外壁上,以保证传感器检测的准确性。

作为优选,控制器内还设设定有流量上限值,控制器接收到脉冲信号时,
控制器对接收到脉冲信号进行处理得到经过滤芯的累计流量值,并将累计流量
值与控制器内设定的流量上限?#24403;?#36739;且根据比较结果判?#19979;?#33455;寿命是否到期,
当滤芯寿命到期?#24065;?#21487;以提醒用户更换滤芯,保障用户饮用的每滴水都是洁净
的。

一种净水器,包括机壳,机壳内设有进水管,还包括与进水管连接的反渗
透膜滤芯,反渗透膜滤芯上连接有纯水出水管,纯水出水管上设有用于阻止纯
水出水管内水回流至反渗透膜滤芯的单向阀,还包括原水水压状态检测系统,
其中原水水压状态检测系统包括霍尔流量计、霍尔传感器以及与霍尔流量计、
霍尔传感器均连接的控制器,霍尔流量计内设有可在水流作用下转动的叶轮,
叶轮上设有磁铁;霍尔传感器用于感应磁铁并输出脉冲信号给控制器,控制器
根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压是否正常,霍尔流量计位于纯水出水管上。

一种净水器,包括机壳,机壳内设有进水管,还包括与进水管连接的反渗
透膜滤芯,反渗透膜滤芯上连接有纯水出水管,纯水出水管上设有用于阻止纯
水出水管内水回流至反渗透膜滤芯的单向阀,还包括原水水压状态检测系统,
其中原水水压状态检测系统包括霍尔流量计、霍尔传感器以及与霍尔流量计、
霍尔传感器均连接的控制器,霍尔流量计内设有可在水流作用下转动的叶轮,
叶轮上设有磁铁;霍尔传感器用于感应磁铁并输出脉冲信号给控制器,控制器
根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压是否正常,霍尔流量计位于纯水出水管上。
控制器内还设设定有流量上限值,控制器接收到脉冲信号时,控制器对接收到
脉冲信号进行处理得到经过滤芯的累计流量值,并将累计流量值与控制器内设
定的流量上限?#24403;?#36739;且根据比较结果判?#19979;?#33455;寿命是否到期。经反渗透膜组件
过滤出的纯水,可去除水中的大肠?#21496;?#38477;低原水溶解性总固体,保障用户用
水的洁净度。通过霍尔流量计检测水流速度和累计过滤系统的总过水量,并根
据过滤系统的总过水量?#30913;卸下?#33455;使用寿命,通过通过霍尔流量计来检测水压
不足或缺水,使得在水压不足或缺水或滤芯寿命使用到期时能够自动停机。

作为优选,进水管上?#26469;?#35774;有减压阀、进水电磁阀、增压泵,反渗透膜滤
芯上还连接有浓缩水出水管,浓缩水出水管上设有浓缩水比例阀。增压泵提供
进入反渗透膜?#38382;?#35201;求的膜前压力,保障造水通量。当需要对反渗透膜滤芯进
行冲洗时,浓缩水比例阀自动打开,冲洗水排除,可延长膜的使用寿命。

作为优选,进水管上设有前置滤芯,纯水出水管上设有后置滤芯。前置滤
芯主要对自来水进行初步过滤,拦截大颗粒、泥?#22330;?#38081;锈、有效吸附水中余氯
等,降低自来水浊度和余氯的含量,从而延长反渗透膜组件的使用寿命。后置
滤芯为复?#19979;?#33455;,其包括活性炭?#32479;?#28388;,其中活性炭可以去除水中的异味,超
滤可以拦截后期滋生的微生物,确保净化水清甜可口。

作为优选,还包括龙头,龙头包括与纯水出水管端部连接的龙?#26041;?#27700;口和
与机壳通过导线连接的电源线接口;龙头上设有用于控制纯水出水管端部水流
通?#31995;?#25163;动开关和用于控制整机工作的电控开关,手动开关打开时电控开关闭
合,手动开关关闭时电控开关断开。用过设置该带有电控开关的龙头,可?#23454;?br />整个净水器取消高压开关后仍能够控制整机是否制水,龙头?#31995;?#25163;动开关打开
时,龙头内部的电控开关闭合,机器工作开始造水,反之,机器停机停止造水。
通过该带电控开关的龙头与霍尔流量计配?#31995;?#26041;法免除高压开关,维护增压泵
系统使用寿命,节省人工成本和电能。

作为优选,机壳底部设有减震硅胶脚。减震硅胶脚用于降低整机震动时与橱柜
之间产生共振,避免发出异响。

本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:

本发明通过霍尔流量计实现在免除低压开关情况下解决水压不足或缺水的
状态下自动停机的问题,可有效维护增压泵系统使用寿命,节省人工成本和电
能,又可以避免增压泵长时间工作造成漏水几?#30465;?br />

附图说明

图1是本发明实施例1的系统结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例2的净水系统流程图。

图4是本发明实施例2的系统流程图。

附图中各数?#30452;?#21495;所指代的部位名称如下:1—机壳、2—反渗透膜滤芯、3
—减压阀、4—进水电磁阀、5—增压泵、6—龙头、11—进水管、12—前置滤芯、
13—减震硅胶脚、14—电源连接线插口、21—纯水出水管、22—单向阀、23—
霍尔流量计、24—浓缩水出水管、25—浓缩水比例阀、26—后置滤芯、61—手
动开关、62—电源线接口、63—龙?#26041;?#27700;口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详?#35813;?#36848;。

实施例1

原水水压状态检测系统,如图1所示,包括霍尔流量计23、霍尔传感器以
及与霍尔流量计23、霍尔传感器均连接的控制器,霍尔流量计23内设有可在
水流作用下转动的叶轮,叶轮上设有磁铁;霍尔传感器贴设在水管外壁上且用
于感应磁铁并输出脉冲信号给控制器,控制器根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;
水压是否正常。

本实施例中的控制器为电控板?#31995;?#21333;片机,当水进入霍尔流量计23时,水
流可以推动霍尔流量计23内部的叶轮旋转,叶轮?#31995;?#30913;铁也跟?#21028;?#36716;,磁铁转
动时,使得贴在管道外面的霍尔传感器能够感应磁铁并输出脉冲信号给电控板
?#31995;?#21333;片机,单片机根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压状态,当水压不足或
缺水的情况下,水流无法推动霍尔流量计23内部的叶轮旋转,叶轮?#31995;?#30913;铁也
无法跟?#21028;?#36716;,则霍尔传感器脉冲无输出,单片机此时将自动判断为水压不足
停止净水器工作,反之,这判断水压正常,整机正常制水。采用该种方法可维
护增压泵5使用寿命,并不增加用户使用成本。

该原水水压状态检测系统内还设有滤芯寿命检测系统,同样是通过霍尔流
量计23、霍尔传感器以及单片机来实现。预先在单片机内设定能够通过滤芯过
滤的流量上限值,即滤芯的总过水量,该总过水量可根据国家卫生标准以及当
地实际过滤经验值设定。当水流过管道时,冲击叶轮,对叶轮产生驱动力矩,
使叶轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转,叶轮?#31995;?#30913;铁也跟?#21028;?#36716;,霍
尔传感器感应磁铁并输出脉冲信号给电控板?#31995;?#21333;片机,控制器接收到脉冲信
号时,控制器对接收到脉冲信号进行处理得到经过滤芯的累计流量值,并将累
计流量值与控制器内设定的流量上限?#24403;?#36739;且根据比较结果判?#19979;?#33455;寿命是否
到期。

由于在一定流量范围内,关于水的粘度,叶轮的旋转角速度与流体流速成
正比,由此水流速度可通过叶轮的旋转角速度得到,从而可以计算得到通过管
路的水流量,而叶轮的旋转角速度可通过叶轮的转速得到。而叶轮的转速可通
过单位时间内接收到的脉冲频?#23454;?#21040;,继而可以得到输出脉冲的频率与通过流
量计的流量成正比,最终计算出经过滤芯的累积流量值。根据流量的累计判断
滤芯总过水量,即滤芯寿命,当累计流量达到滤芯设定总过水量时,判断为滤芯
寿命到期,机器关机停止工作,当累计流量未达到滤芯设定总过水量时,判断
为滤芯寿命未到期,机器继续工作。通过该种流量值的方式?#30913;卸下?#33455;寿命是
否到期,可以更加准确得到滤芯实际使用寿命,在更加合理的时间更换滤芯。

实施例2

一种净水器,如图2-图4所示,机壳1,机壳1底部设有减震硅胶脚13,
减震硅胶脚13用于降低整机震动时与橱柜之间产生共振,避免发出异响。机壳
1内设有进水管11,进水管11上?#26469;?#35774;有减压阀3、前置滤芯12、进水电磁阀
4、增压泵5,还包括与进水管11连接的反渗透膜滤芯2,反渗透膜滤芯2上连
接有纯水出水管21和浓缩水出水管24,纯水出水管21上设有霍尔流量计23、
后置滤芯26以及用于阻止纯水出水管21内水回流至反渗透膜滤芯2的单向阀
22,浓缩水出水管24上设有浓缩水比例阀25,还包括原水水压状态检测系统。

其中原水水压状态检测系统,包括霍尔流量计23、霍尔传感器以及与霍尔
流量计23、霍尔传感器均连接的控制器,霍尔流量计23内设有可在水流作用
下转动的叶轮,叶轮上设有磁铁;霍尔传感器用于感应磁铁并输出脉冲信号给
控制器,控制器根据是否接收到脉冲信号?#30913;?#26029;水压是否正常。

本实施例中的控制器为电控板?#31995;?#21333;片机,当水进入霍尔流量计23时,水
流可以推动纯水出水管21上霍尔流量计23内部的叶轮旋转,叶轮?#31995;?#30913;铁也
跟?#21028;?#36716;,磁铁转动时,使得贴在纯水出水管21外面的霍尔传感器能够感应磁
铁并输出脉冲信号给电控板?#31995;?#21333;片机,单片机根据是否接收到脉冲信号?#30913;?br />断水压状态,当水压不足或缺水的情况下,水流无法推动霍尔流量计23内部的
叶轮旋转,叶轮?#31995;?#30913;铁也无法跟?#21028;?#36716;,则霍尔传感器脉冲无输出,单片机
此时将自动判断为水压不足停止净水器工作,反之,这判断水压正常,整机正
常制水。采用该种方法可维护增压泵5使用寿命,并不增加用户使用成本。

该原水水压状态检测系统内还设有滤芯寿命检测系统,同样是通过霍尔流
量计23、霍尔传感器以及单片机来实现。预先在单片机内设定能够通过反渗透
膜滤芯2过滤的流量上限值,即滤芯的总过水量,该总过水量可根据国家卫生
标准以及当地实际过滤经验值设定。当水流过管道时,冲击叶轮,对叶轮产生
驱动力矩,使叶轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转,叶轮?#31995;?#30913;铁也跟
?#21028;?#36716;,霍尔传感器感应磁铁并输出脉冲信号给电控板?#31995;?#21333;片机,控制器接
收到脉冲信号时,控制器对接收到脉冲信号进行处理得到经过反渗透膜滤芯2
的累计流量值,并将累计流量值与控制器内设定的流量上限?#24403;?#36739;且根据比较
结果判?#19979;?#33455;寿命是否到期;当累计流量达到滤芯设定总过水量时,判断为反
渗透膜滤芯2寿命到期,机器关机停止工作,当累计流量未达到滤芯设定总过
水量时,判断为反渗透膜滤芯2寿命未到期,机器继续工作。

还包括龙头6,龙头6包括与纯水出水管21端部连接的龙?#26041;?#27700;口63和与
机壳1通过导线连接的电源线接口62,龙头6上有一根连接线末端连接着电源
连接线插头,将龙头6电源连接线插头插在机壳1?#31995;?#40857;头6电源连接线插口
14内。龙头6上设有用于控制纯水出水管21端部水流通?#31995;?#25163;动开关61和用
于控制整机工作的电控开关,手动开关61打开时电控开关闭合,手动开关61
关闭时电控开关断开。本实施例中的龙头6为市售电控龙头6,当手动开关61
打开时,龙头6内部的机?#21040;?#26500;移动使得电控开关闭合,闭合后的电控开关发
送一个信号给控制整机制水的控制器,控制器根据接收到的信号使得进水电磁
阀打开,整机工作开始制水;反之断开后的电控开关能够使得进水电磁阀关闭,
整机停机停止制水。

本实施例中净水器的整个工作过程如下:

接通电源,打开龙头6,机器进入制水状态,进水电磁阀打开,水通过进水
管11进入前置滤芯12中进行粗滤,拦截大颗粒、泥?#22330;?#38081;锈、有效吸附水中
余氯等,降低自来水浊度和余氯的含量;然后经增压泵5增压进入反渗透膜滤
芯2,除水中的大肠?#21496;?#38477;低原水溶解性总固体;经反渗透膜滤芯2过滤后的
纯水流经霍尔流量计23,其累计流量后进入后置滤芯26,去除水中的异味,拦
截后期滋生的微生物,确保净化水清甜可口;然后将后置滤芯26过滤后的纯水
接入龙头6的进水口。经反渗透膜滤芯2过滤出的浓缩水进入浓缩水出水管24
经浓水比组合阀排掉。

为了保护反渗透膜使用寿命,关闭龙头6时,浓水比组合阀打开,按设定
的时间?#38405;?#32452;件进行冲洗。当在冲洗的时间内打开带有开关的龙头6时,机器
停止冲洗继续正常制水。

总之,以上所述仅为本发明的?#38686;?#23454;施例,凡依本发明申请专利范围所作
的均?#32570;?#21270;与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。

关于本文
本文标题:一种净水器及其原水水压状态检测系统.pdf
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