具有分配热水或冷水的配备的RO净水器的制作方法

发明领域本发明涉及具有分配热水或冷水的配备的ro净水器。发明背景基于ro的水净化装置通常包含一些附加功能。一种这样的功能是分配热水的配备。可选方案是分配冷水。一些净化器具有内置装置来储存可容易分配的净化的热水或冷水。其他一些装置是即热式的(tankless)。更受欢迎的是配有在线加热机构的，其中不需要储存净化的热水或冷水。然而，线上或水槽下(也称为uts)装置通常需要能够分配高达90℃的水。在这类装置中，进水的流速通常在600至800毫升/分钟的范围内。cn208355240 u(浙江沁园)公开了一种包含入口和出口管线以及多个电磁阀的uts装置。纯水出水管配备有纯水电磁阀；它还包括连接到纯水出水管的加热水管。加热水管配备有热水电磁阀和加热体。出水口具有减压阀，且原水通过装置的减压阀进入净水器，以确保恒定的入口压力。具有控制模块来调节水的流量以满足用户的多样需求。任何过量的净化加热水被引回到入口流中，在适合饮用之前，其需要再次经过整个ro过滤过程。cn113830950 a(dreame innovation)公开了一种ro净水器，其包括用于储存预热水的设备，该预热水通过放置在其中的加热元件预热。该装置包括水箱(6)和加热箱(9)。过量的/未分配的热水返回到加热箱(9)，而不是水箱(6)。kr20140071834 a(cuckoo electronics，2014)公开了一种具有ro膜过滤器的水处理装置。该装置具有分别储存不同温度的由过滤单元过滤的水的第一储存箱和第二储存箱；循环通道，其被连接以使从第一储存箱排放的水经由第二储存箱循环到第一储存箱。第一储存箱包括用于储存室温水的上部空间和用于储存冷水的下部空间；循环通道包括连接下部空间的冷水进水管线和用于向用户供应冷水的冷水进水阀，以及用于向第二储存箱和用户供应热水的热水进水管线。在顺序地通过连接在阀之间的热水进水管路之后，热水可流入第二储存箱中，并且第二储存箱中的水可被排出并流回第一储存箱中。如果用户想要一杯热水，例如85到95℃，那么该装置中存在的加热元件需要以高功率运行。任何这样的装置需要在任何时候安全使用，并且流速需要合理地高，例如，1.5至2.5升/分钟。如果用户想要非常热的水，例如94℃，或者非常冷的水，例如，5℃，那么流速可能成为限制因素，因为加热或冷却部件需要在能够实现这一点的非常高的功率下运行。本发明的一个目的是提供一种高通量ro净水器，其中热(或者冷)水的流速保持恒定和高。本发明的再另一个目的是更好地利用净化的热水。该装置可以被配置成分配冷水(例如，冷冻水)，而非热水。我们为该问题提供了一种简单的解决方案，其在于提供用于储存预热或预冷的净化水的隔室，这将在下文中进一步公开。

背景技术：

技术实现思路

1、根据本发明，公开了一种ro净水器(100)，其包括：

2、(i)原水入口，其包括减压阀(101)；

3、(ii)增压泵(103)；

4、(iii)被配置为在操作压力下工作的ro膜(102)，

5、(iv)用于加热或冷却净化的室温水的装置(108)；

6、(v)用于分配热、冷或室温净化水的用户界面；和

7、(vi)控制所述净水器的功能的微控制器单元(mcu)，

8、其中所述净水器包括包含入口(110)和出口(111)的隔室(109)，以储存预热或预冷的净化水，

9、其中，

10、当所述净水器(100)在使用中时，任何未分配的净化的热水、冷水或室温水通过所述入口(110)返回到所述隔室(109)中，其在此保持预加热或预冷却，并且当用户通过所述用户界面分配水时，所述预加热或预冷却的净化水通过所述出口(111)流出所述隔室进入用于在被分配之前进一步加热或冷却的所述装置(108)中，

11、其中用于加热或冷却净化的室温水的所述装置(108)被配置为将水加热至80至95℃，或者可选地，被配置为将水冷却至15至5℃，并且其中在所述隔室(109)中，所述预热的水储存在40至75℃，并且当其被预冷却时，其储存在10至20℃，并且其中所述净化的室温水的温度为25至40℃。

12、发明详述

13、通量或水通量通常表示为单位时间单位面积的体积。通量用来表示水透过反渗透膜的速率。典型的测量单位是升每平方米每小时(l/m2/hr)。

14、本发明的ro净水器包括原水入口，该入口包含减压阀以在压力超过置于下游的ro膜的操作压力时降低压力。水的入口压力因国家和地区而变化。该阀降低了进水的压力，优选地使其在0.5至0.2mpa的范围内并使该装置更安全。该压力同样可以是合适的，并且可以在ro膜的操作压力内。该操作压力也可以根据膜的构造的组成和材料而变化。因此，该范围可以是宽的。在一个方面，优选地操作压力为0.6至1.0mpa，更优选地0.6至0.8mpa。在这种情况下，减压阀优选地将入口水的压力降低至0.2至0.3mpa。当压力如此降低时，有必要再次增加压力，使得其处于操作压力内。净水器包括增压泵以在压力低于操作压力时增加压力。优选的是操作压力为0.5至1.0mpa。

15、净水器包括被配置为在所述操作压力下工作的ro膜。反渗透(ro)是一种膜过滤方法，当溶液位于选择性膜的一侧时，通过对溶液施加压力来从溶液中去除大分子和离子。结果是溶质保留在膜的加压侧，而纯溶剂允许通过到膜的另一侧。为了成为“选择性”的，这种膜不应该允许大分子或离子通过孔隙(洞)，而应该允许溶液中较小的成分(如水)自由通过。在正常的渗透过程中，溶剂通过膜从低溶质浓度的区域自然移动到高溶质浓度的区域。使膜各侧的溶质浓度相等的纯溶剂的运动产生渗透压。因此，施加外部压力以逆转纯溶剂的自然流动是反渗透。然而，反渗透涉及扩散机制，使得分离效率取决于溶质浓度、压力和水通量速率。反渗透最通常用于从海水中净化饮用水，从水分子中去除盐和其他物质。ro膜在商业上可用于工业和家庭用途。ro膜可以制成各种构造，最优选的构造是tfc(薄膜复合材料)。优选的ro膜是来自dow chemical company的filmtectm membranes product tw30-1812-50。

16、优选的是，本发明的装置包括位于处理水管线上的“总溶解固体”(tds)测量工具或总溶解固体(tds)传感器，其适应于确定总溶解固体，适于测量流出处理单元的水的tds；以及将测量值传送给控制电路。

17、因此，tds传感器位于处理单元的下游，并适于在装置运行时测量处理水管线上的水的tds。

18、术语“溶解固体”通常指溶解在水样品中的任何矿物质、盐、金属、阳离子或阴离子。溶解固体包括许多损害水的颜色、气味、味道或整体水质的物质。许多行业和食品服务行业要求所使用的水符合严格的标准，使得水的颜色、气味或味道不会对其产生任何不利影响。

19、tds传感器可以是能够感测或测量总溶解固体的任何类型。常用的tds仪以百万分率(ppm)显示tds。例如，1ppm的tds读数表示1千克水中有1毫克溶解固体。有可能通过用仪表测量水的电导率(ec)并进行转换来估计tds水平。tds计可以是转换ec读数以代表样品中tds的ec计。可以选择一些仪表来显示任一值。

20、由于通过反渗透膜的水量与膜上游的水压成正比，所以在净水器的反渗透膜上游专门配置了增压泵。只有当来源水的压力在操作压力内时，才可产生纯水。

21、本发明的净水器包括水的入口、用于净化的室温水的第一出口、用于将过量的净化的室温水再循环回所述入口的第二出口和通向用于加热或冷却所述净化的室温水的装置的第三出口。

22、用于加热或冷却净化的室温水的装置被配置为将水加热至80至95℃，或者可选地，被配置为将其冷却至15至5℃。优选地，用于加热或冷却净化的室温水的该装置还设置有连接至控制模块的温度传感器。温度传感器检测管道中水温的温度信号，并将其传输至控制模块。控制模块控制该装置用于加热或冷却净化的室温水，以根据接收的温度信号调节加热或冷却温度。

23、根据出水温度的要求，内置流量调节阀进行流量分配和加热功率调节以满足不同温度的热水或冷水需求。

24、该装置包含用于分配热、冷或室温净化水的用户界面。优选地，用户界面包括多个按钮，用于提供分配温度范围从5到95℃的热、冷或室温净化水的选项。

25、存在微控制器单元(mcu)来控制净水器的功能。控制电路可以手动地或自动地控制。可选地，存在plc(可编程控制器逻辑)用于相同的功能。

26、mcu被配置为存储至少两个阈值tds值xa和xb，其中xa是比xb更高的tds值；并且当感测到的tds值高于xa时，或者当感测的tds值小于xb时，通过排水管线将水从ro膜的废弃管线(reject line)排出，然后将水从废弃管线引入到再循环管线。

27、进一步优选的是，mcu被进一步配置为选自从以下选择的选项：

28、a)当感测的tds高于xa时，来自废弃管线的水仅流过排水管线；或者

29、b)当感测的tds小于xb时，来自废弃管线的水流过第一循环管线和第二排水管线；或者

30、c)当感测的tds高于xb且小于xa时，来自废弃管线的水流过第二再循环管线和第三排水管线；当设备在运行中时。

31、优选地，mcu包含存储器。优选地，它包括简单的反馈电路或微处理器。优选地，微处理器控制系统是微控制器单元(mcu)系统，其能够监测电极的电阻、阻抗或电导，使得能够通过连接调节到电极的功率输出。优选地，微处理器系统与适于驱动微处理器控制系统的软件相关联。

32、可选地，mcu可以是利用比较器的模拟系统或者没有微处理器的数字系统。

33、优选地，存在流速和/或压力检测工具，其适于检测进入装置的水的流量或压力，以在装置中存在或不存在水流的情况下打开或关闭系统。优选的是，流量和/或压力检测工具可以与定时器相关联，该定时器也适于打开和关闭该装置。

34、优选地，存在用于控制液体通过该装置的流速的流量控制装置。例如，流量控制单元可以连接到一个或多个泵和/或一个或多个阀，其是可控制的以改变通过该装置的水流。

35、优选地，mcu包括本领域技术人员公知的恒流电路，任何已知的恒流电路都可以用于测量和/或存储tds值并将存储的阈值tds值与实时感测的tds值进行比较的目的。

36、mcu存储tds的阈值，并与tds传感器感测的实时tds数据以及存储的阈值tds值进行比较。如果在给定时间感测的tds值高于阈值tds值xa，则来自废弃水管线的水被排入排水管线中，并且可选地当感测的tds值小于xb时，将水从废弃管线指引到第一循环管线中，更优选地当存在第二循环管线并且感测的tds值小于xa和高于xb时，将水指引到第二循环管线中。

37、同样优选的是，mcu控制诸如泵的机械单元。通过控制模块，智能地控制整个装置的水排放以满足用户的多样化需求。mcu根据接收到的流量值信号控制电动调节阀以调节流量。

38、本发明的净水器包括具有入口和出口的隔室，用于储存预热或预冷的净化水。

39、预热水储存在40至75℃，和所述预冷水储存在10至20℃。更优选地，预热水的温度为65至80℃。所述净化的室温水的温度为25至40℃。进一步优选地，隔室包括用于来自ro膜的净化的室温水流入的另一入口。隔室可以是任何合适的尺寸和形状，只要它适合该目的。优选的是，隔室被装备成容纳1.5至3升水。优选地，它由不锈钢制成，但是也可以由任何其他合适的材料制成。

40、该隔室包含用于未分配的净化的热、冷或室温水流回或从所述用户界面返回的入口；以及用于所述预热或预冷的净化水流入所述装置以将其进一步加热或冷却的出口。

41、在本发明的净水器中，优选的是：

42、(a)所述第一出口设置有室温水电磁阀(113)；

43、(b)所述第二出口设置有再循环电磁阀(114)；

44、(c)所述第三出口设置有另一电磁阀(115)；和

45、(d)所述另一入口设置有室温水电磁阀(116)。

46、优选地，本发明的净水器包括双出口龙头，其中一个连接到净化水出口管，另一个连接到加热或冷却水管。通过该双龙头，热、冷、室温水通过独立的水通道排出，其不互相影响。

47、附图

48、附图简述

49、附图示出了本发明的净水器的一个实施方式的流程图。

50、附图详述

51、这里看到的是本发明的ro净水器(100)的实施方式的流程图。净水器包括用于原水(其意指自来水)进入的入口(进水)。如果压力超过或大于置于下游的ro膜(102)的操作压力，则减压阀(101)降低压力。净水器具有增压泵(103)以在压力低于操作压力时增加压力。ro膜(102)被配置成在操作压力下工作。进入膜中的是水的入口(104)；这意味着加压水。该膜设置有用于净化的室温水的第一出口(105)和用于将过量的净化的室温水再循环回到原水入口的第二出口(106)，以及第三出口(107)。第三出口(107)通向用于加热或冷却净化的室温水的装置(108)。第一出口(105)设置有室温水电磁阀(113)。第二出口(106)设置有再循环电磁阀(114)。第三出口(107)设置有另一电磁阀(115)；并且另一入口(112)设置有室温水电磁阀(116)。

52、净水器具有用于分配热、冷或室温净化水的用户界面(ui)。图中没有示出ui。净水器(100)还具有控制其功能的微控制器单元(mcu)。mcu也没有在图中示出。

53、这里看到的是用于储存预热或预冷的净化水的隔室(109)。该隔室包括入口(110)，用于净化的热、冷或室温水从所述用户界面流回或返回，其在此处保持预加热或预冷却。隔室(100)还具有出口(111)，其用于预热或预冷的净化水流入进一步加热或冷却的装置(108)。用于加热或冷却净化的室温水的装置(108)被配置为将水优选地加热至80至95℃。或者，它可以被配置为将其优选地冷却至15至5℃。隔室还具有用于来自ro膜(102)的净化的室温水流入的另一入口(112)。这种室温水不会从用户界面流回。当通过隔室(109)供应预热水时，可以分配例如80℃至94℃范围内的高通量热水，并且可以直接从ro膜(102)获得高通量处理的室温水。

54、这里还可以看到双出口龙头(116)，其内部与净化的室温水以及热或冷(如适用)净化水流体连通。

55、净水器可以安装在厨房的水槽下面。原水的入口与市政自来水相连接。

56、连接后，自来水源启动，如此净水器连接到电源，且开始工作。如果用户操作用户界面上的热水按钮，装置(108)被激活并开始按照设置加热水。温度信号被发送到mcu，并且模块115根据水流要求控制净水器的所有必要功能以确保水流，并且控制装置(108)以将温度调节到所需的温度值。所需的热水通过双出口水龙头(117)供应给用户。

57、现在将通过以下非限制性实施例详细解释本发明。

58、实施例

59、实施例1

60、表1包含关于本发明的ro净水器的各种技术和功能参数的信息(参见图)。首先，净水器在没有从容器供给水的情况下运行。在表2中可以看到其对流速的影响。

61、表1

62、 功率：p 2100瓦 电压：u 220v 目标温度 94℃ 热水通量 2000毫升/分钟

63、表2

64、

65、

66、表2中的数据表明，纯化水的流速保持为高，直到大约50℃，此时流速开始急剧下降(直到75℃)。超过这一点，从用于储存预热水的隔室(109)供应预热到70℃的水。因此，流速在75℃时达到最小值后再次增加。

技术特征：

1.一种ro净水器(100)，其包含：

2.如权利要求1所述的净水器(100)，其中所述ro膜(102)包括用于水的入口(104)、用于净化的室温水的第一出口(105)、用于将过量的净化的室温水再循环回到用于原水的所述入口的第二出口(106)以及通向用于加热或冷却所述净化的室温水的装置(108)的第三出口(107)。

3.如权利要求1或2所述的净水器，其中如果压力超过所述ro膜(102)的操作压力，则所述减压阀(101)降低压力。

4.如权利要求1至3中任一项所述的净水器，其中如果所述压力低于所述操作压力，则所述增压泵(103)增加所述压力。

5.如权利要求1至4中任一项所述的净水器，其中所述净化的室温水的温度为25至40℃。

6.如权利要求1至5中任一项所述的净水器，其中所述隔室(109)包括用于来自所述ro膜(102)的净化的室温水流入的另一入口(112)。

7.如权利要求2至6中任一项所述的净水器，其中：

8.如权利要求1至7中任一项所述的净水器，其中所述用户界面包括多个按钮，用于提供分配温度在5至95℃范围内的热、冷或室温净化水的选项。

技术总结
本发明涉及具有用于分配热水或冷水的配备的RO净水器(100)。该装置具有用户界面，用户可以通过其选择净化水的温度。RO净水器(100)包括用于储存预热或预冷的净化水的隔室(9)。隔室包括用于返回任何未分配的净化热、冷或室温水以从用户界面回流的入口。隔室具有用于预热或预冷的净化水流出到装置(8)中以根据使用者的需要进一步加热或冷却净化水的出口。用于加热或冷却净化的室温水的装置被配置为将水加热至80至95℃，或者被配置为将其冷却至15至5℃，并且其中在所述隔室中，所述预热的水储存在40至75℃，并且当其被预冷时，其储存在10至20℃，并且其中所述净化的室温水的温度为25至40℃。

技术研发人员：郭军波,黄东,李朝阳,陆晓菲,张小平
受保护的技术使用者：浙江沁园水处理科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23