一种可调节水质的净水装置的制作方法

专利2022-06-29  71


本发明涉及净水技术领域,特别涉及一种可调节水质的净水装置。



背景技术:

连续电除盐(edi)是电渗析与离子交换有机结合形成的一种新型膜分离技术。利用两端电极高压使水中带电离子移动,并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除,用于制造超纯水,而且edi设备一般以二级反渗透纯水作为其给水,而且要用到阴阳离子交换膜,并不适用于处理自来水。

电场吸附技术是利用电极之间形成的电场,使离子偏移,使阳离子吸附在阴极,阴离子吸附在阳极上,从而实现水中离子的去除,但是此技术一旦吸附满,便不再有效果,因此无法长久使用。有些电场吸附技术是吸附一段时间后,电场反向,进行冲洗,这样可以继续使用,但是中间会有一段冲洗造成的无效时间,而且冲洗的水一般作为废水排走,浪费水资源。

授权公告号为cn207738558u(申请号为201721900473.2)的中国实用新型专利《一种水过滤系统》,其中公开的水过滤系统包括重金属离子分离装置,该重金属分离装置包括分离流道、附集电场正极片、附集电场负极片、分离电场正极片、分离电场负极片;分离流道的出口设有n块与分离电场正极片平行间隔设置的分流隔板;将位于最中间的一个分流子出口或位于最中间两个分流子出口中任一个分流子出口流出的水作为水过滤系统的第一出水,并检测其tds值,对最有可能含有重金属离子的分流水进行检测,如果分流水中含有重金属离子,则将该部分分流水作为水过滤系统的废水强制排除。该结构在使用时,可以实现对流动的自来水的有效处理,依靠自来水的流动,可以将富含金属离子部分的水作为废水直接排出。水中的离子不会在电极板上进行大量的堆积,无需进行电场反向和冲洗的操作,使用寿命长且方便直接应用于对自来水的处理。但是该结构应用时,只能将固定分流子出口的水作为废水进行处理,而在实际使用时,自来水的水质会发生变化,或者不同的用户对水质的要求不同,该水过滤系统无法实现对出水水质的调节,无法满足对出水水质多样化的要求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够调节出水水质的可调节水质的净水装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种可调节水质的净水装置,包括离子分离机构、设置在离子分离机构下游的分流机构,所述离子分离机构包括相对设置的正电极片以及负电极片,所述分流机构包括至少两条分流通道,其特征在于:还包括设置在分流通道下游的水质调节机构,所述水质调节机构包括净水流道、废水流道以及调节各分流通道和净水流道、废水流道连通关系的调节器。

结构简单地,所述水质调节机构包括管体,所述管体上设置有至少两个进水口,每个进水口对应与一个分流通道的出口相连接,所述调节器包括设置在所述管体内的调节板以及推动调节板相对于进水口分布方向运动驱动件,所述调节板将所述管体内分割为相互隔离的所述净水流道和废水流道,所述调节板在驱动件的推动下调节各进水口与净水流道、废水流道的连通关系。

方便调节地,所述进水口沿管体的轴向分布设置,所述调节板在驱动件的驱动下沿管体的轴向运动。

为了保证在调节过程中的密封性,所述管体上在相邻的两个进水口之间沿周向开口设置,所述开口上设置有密封机构,所述密封机构包括能沿径向移动的活动密封件,所述活动密封件能与调节板配合密封。

为了确保活动过程中的可靠密封,所述密封机构还包括至少两个固定密封件,相邻的两个固定密封件之间设置有一个所述活动密封件,所述活动密封件的内壁能够在活动密封件沿径向外移时与固定密封件的内壁相连接而封闭所述开口,所述活动密封件的内壁能够在活动密封件沿径向内移时与调节板密封连接。

优选地,所述活动密封件包括基块以及连接在基块内壁上的密封条,密封条的截面沿径向呈锥形设置,各活动密封件的密封条能够在各活动密封件径向向内运动时相互对合连接成密封圈,调节板的外周面上具有能供密封圈置入的浅槽。

优选地,所述密封条的一端具有凸块,密封条的另一端具有凹坑,所述凸块与凹坑相匹配。

为了保证密封机构径向向内的密封趋势,所述管体外还套设有外壳,所述管体的侧壁上向外壳外延伸设置有进水管,所述进水管的自由端则形成所述进水口;

所述管体的两端分别向外管外延伸设置有与净水流道相连通的净水出水管以及与废水流道相连通的废水出水管;

所述外壳上还设置有与水源相连接的入水口。

为了保证进入正电极片和负电极片之间水流的稳定性,避免水流在正电极片和负电极片之间形成湍流而影响到离子在电场中的排布与迁移,所述离子分离机构的上游设置有用于稳流的稳流机构。

在保证稳流效果的情况下,实现对水中杂质的过滤,所述稳流机构包括沿水流方向依次设置的孔板、第一过滤层和第二过滤层。

优选地,所述第一过滤层为pp棉层,所述第二过滤层为海绵层。

为了减小整体体积,保证安装的便利性,所述离子分离机构和分流机构设置在盒体内;

所述正电极片、负电极片分别安装在盒体内的上下表面上,所述盒体内的一端设置有用于隔离分流通道的隔离片,所述盒体的侧壁上对应于每个分流通道设置有出水口。

所述盒体上远离隔离片的一端上还设置有用于连接水源的接水管。

优选地,所述盒体内远离隔离片的一端设置有稳流机构。

为了保证出水的tds值满足要求,各分流通道内或者净水流道的出口处设置有第一tds传感器。

为了获取进水的tds值而尽快的实现对调节机构调节策略的预判,所述离子分离机构的上游设置有第二tds传感器。

为了避免电极片与水直接发生电解作用,所述正电极片以及负电极片外设置有石墨层。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的可调节水质的净水装置在设置了离子分离机构、分流机构的基础上,额外在分流通道的下游设置了水质调节机构,该水质调节机构通过调节器可以调节各分流通道和净水流道、废水流道的连通关系。如此则可以根据各分流通道内水质的tds值确定是否要导通该分流通道,进而保证流入至净水流道内水质tds值能够满足要求。该可调节水质的净水装置对出水的tds值具有调节功能,使用更加方便,灵活性更高,可以应用在各种不同要求的产品中,应用面更广。

附图说明

图1为本发明实施例中可调节水质的净水装置的结构框架图。

图2为本发明实施例中另一种可调节水质的净水装置的结构框架图。

图3为本发明实施例中可调节水质的净水装置的立体图。

图4为本发明实施例中盒体的剖视图。

图5为本发明实施例中水质调节机构的剖视图。

图6为本发明实施例中水质调节机构的剖视分解图。

图7为本发明实施例中密封机构的立体图。

图8为本发明实施例中密封机构另一使用状态的立体图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本实施例中的可调节水质的净水装置可以独立使用,也可以放置于产品中使用。

如图1至图8所示,本实施例中的可调节水质的净水装置,沿水路的流动方向依次设置有稳流机构5、离子分离机构1、分流机构2、水质调节机构3。离子分离机构1包括相对设置的正电极片11以及负电极片12,分流机构2包括至少两条分流通道21。

其中稳流机构5、离子分离机构1、分流机构2设置在一个盒体6内。正电极片11、负电极片12分别安装在盒体6内的上下表面上,为了方便安装,在盒体上下表面的内侧壁上设置有安装槽,正电极片11、负电极片12则卡设在对应的安装槽内。安装后的正电极片11、负电极片12平行相对,正电极片11、负电极片12的外表面上具有接线端,壳体的上下表面上对应于正电极片11、负电极片12的接线端分别设置有接线孔以供连接电源。本实施例中,在正电极片11、负电极片12表面喷涂有石墨层,避免金属电极直接将水电解;同时,使水通过正电极片11、负电极片12时,阳离子聚集在负电极片12附近,阴离子聚集在正电极片11附近,但是这些离子又不会粘附在正电极片11、负电极片12,随着水流自下述的分流通道21分别流出,适用于对高流速的自来水进行有效的处理。并且正电极片11、负电极片12使用寿命长。

盒体6的一端设置有用于连接水源的接水管63,定义盒体6上设置该接水管的一端为上游端。盒体6内的上游端设置有用于稳流的稳流机构5。该稳流机构5包括沿水流方向依次设置的孔板51、第一过滤层52和第二过滤层53。其中第一过滤层52为pp棉层,第二过滤层53为海绵层。水经过孔板51时,能够让水流均匀分布,起到稳流的作用,避免在水流速度大、方向不稳定引起的湍流情况,使得水流在经过正电极片11、负电极片12时水中离子在电场的租用下均匀的排布和迁移。同时,第一过滤层52在增强稳流效果的情况下,能够发挥顾虑水中杂质的目的。

盒体6内的下游端内设置有多个隔离片62,如需要设置5条分流通道21时则设置4片平行设置的隔离片62,隔离片62的三个边缘与盒体6的边框61密封连接,如此4片隔离片62则将盒体6内的下游端隔离呈5条分流通道21,即水流经过正电极片11、负电极片12的离子分离作用后流入至各分流通道21内,并且按照分流通道21的排列顺序,各分流通道21内的金属离子浓度按照顺序逐渐变化。盒体6的侧壁上对应于每个分流通道21设置有出水口61。

水质调节机构3包括外壳302、管体301、调节器33以及密封机构4,外壳302套设在管体301外,调节器33设置与管体301内。

其中管体301上设置有进水口,进水口的数量与分离通道的数量相匹配,本实施例中的进水口沿管体301的轴向分布设置,每个进水口对应与一个分流通道21的出口相连接,并且在连接时,按照进水口的轴向方向,进水口依次与顺序排列的分流通道21相连接,如此可以方便后续的调节。

具体为:管体301的侧壁上向外壳302外延伸设置有进水管3011,进水管3011的自由端则形成所述进水口。管体301的两端分别向外管外延伸设置有与净水流道31相连通的净水出水管3012以及与废水流道32相连通的废水出水管3013。调节器33包括设置在管体301内的调节板331以及推动调节板331相对于进水口分布方向运动驱动件332,本实施例中的调节板331在驱动件332的驱动下沿管体301的轴向运动。本实施例中的驱动件332可以采用沿轴向穿设在管体301的推杆,该推杆可以采用电机驱动。调节板331将管体301内分割为相互隔离的净水流道31和废水流道32,调节板331在驱动件332的推动下调节各进水口与净水流道31、废水流道32的连通关系。

外壳302上还设置有与水源相连接的入水口3021。为了连接方便,可以在外壳302的入水口和接水管的入口之间连接一根通水管,在通水管上连接用于连接水源的连接管,如此,水源向连接管内供水时,可以同时向外壳302和盒体6的进水管3011内进行供水。

管体301上在相邻的两个进水口之间沿周向开口设置,密封机构4则围设在该开口上,每个密封机构4包括至少两个固定密封件42以及设置在相邻的两个固定密封件42之间的活动密封件41,活动密封件41能够在外力的作用下沿径向移动,活动密封件41能与调节板331配合密封。由于在周向上,活动密封件41和固定密封件42始终紧密贴合,能够有效保证周向上密封。为了提高周向密封,在固定密封件42、活动密封件41上设置有能够容置密封环的凹槽,其中固定密封件42上的密封槽的宽度恰好能够密封环置入。而由于活动密封件41需要径向运动,所以活动密封件41上的凹槽宽度较大,能够使得活动密封件41在不同的状态下,密封环均位于活动密封件41的凹槽中,保证固定密封件42与活动密封件41的周向密封。

本实施例中的活动密封件41包括夹设于相邻的固定密封件42之间的基块411,还包括连接基块411内壁上的、能够配合调节板331实现密封的密封条412,密封条412的截面沿径向呈锥形设置,调节板331的外周面上具有能供密封条412端部置入的浅槽3311。如此通过密封条412和调节板331的配合实现了密封,使得净水流道31和废水流道32之间相互的隔离性。

密封条412的两端相对于基块411沿周向延伸,并且在密封条412的端面上一端具有凸块4121,另一端具有凹坑4122,凸块4121与凹坑4122相匹配。工作时,活动密封件41的基块411内壁能够在活动密封件41沿径向外移时与固定密封件42的内壁相连接,活动密封件41的密封条412能够在活动密封件41沿径向内移时与调节板331密封连接。并且各活动密封件41的密封条412通过凸块4121与凹坑4122的配合密封围设形成一个相互连接的密封圈。

工作时,水源会向外壳302和管体301之间供水,则水体会对密封机构4具有径向向内的压力,使得密封机构4始终保持对管体301的具有密封的趋势。当调节板331经过密封机构4时,在调节板331的压力作用下,会促使活动密封件41径向向外滑动,而由于活动密封件41和固定密封件42之间紧密相连,则能够保证管体301内空间的密封性。当调节板331通过该密封机构4后,则在水压的作用下,活动密封件41径向向内运动,各活动密封件41的密封条412连接在一起而形成密封圈。或者当调节板331需要调节至设置该密封机构4的两个进水口之间时,则调节板331则移动至密封条412对应的位置,各活动密封件41在水压的作用下径向向内运动,各活动密封件41的密封条412嵌入至调节板331的浅槽3311中,并且各活动密封件41的密封条412连接在一起而形成密封圈。保证了与调节板331的配合,使得净水流道31和废水流道32做到好的隔离。

另外,离子分离机构1的上游设置有第二tds传感器8,如可以将第二tds传感器8设置在进水口的位置。第二tds传感器8可以检测进水的tds值,如果进水的tds值直接满足设定的tds阈值要求,则后续无需离子分离机构1、水质调节机构3进行工作,直接将进水通过净水流道31排出使用即可。如果第二tds传感器8检测获取的进水的tds值不能满足设定的tds阈值要求,则可以根据控制需求和精度在各分流通道21内或者净水流道31的出口处设置有第一tds传感器7。通过第一tds传感器7获取的tds值控制水质调节机构3工作,驱动调节板331根据进行工作,进而实现对净水流道31中出水的tds值进行调节。

以图1为例,第一tds传感器7分别设置在各分流通道21内,按照tds值自大至小的顺序分别记为第一分流流道、第二分流流道、第三分流流道、第四分流流道、第五分流流道,第一分流流道、第二分流流道、第三分流流道、第四分流流道、第五分流流道内的tds值分别为tds1、tds2、tds3、tds4、tds5。第一分流流道、第二分流流道、第三分流流道、第四分流流道、第五分流流道对应连接的进水口分别记为第一进水口、第二进水口、第三进水口、第四进水口、第五进水口。当第二tds传感器8检测获取的进水的tds值直接满足设定的tds阈值要求时,则驱动调节板331至第一进水口的外侧位置,保证五个进水口流出的水全部进入至净水流道31中,以供产品使用。当第二tds传感器8检测获取的进水的tds值无法满足设定的tds阈值要求时,则可以按照以下的方法进行计算,进而控制调节板331的位置。

当驱动调节板331至第一进水口和第二进水口之间时,流入净水流道31内的水的tds值为(tds2 tds3 tds4 tds5)/4,当驱动调节板331至第二进水口和第三进水口之间时,流入净水流道31内的水的tds值为(tds3 tds4 tds5)/3,当驱动调节板331至第三进水口和第四进水口之间时,流入净水流道31内的水的tds值为(tds4 tds5)/2,当驱动调节板331至第三进水口和第四进水口之间时,流入净水流道31内的水的tds值为tds5。如此可以根据各第一tds传感器7检测获取的tds值计算调节板331调节至什么位置时,流入净水流道31内的水的tds值能够满足tds阈值要求。进而控制驱动调节板331至相应的位置。该过程中,在使用时如果出现水质变化的情况,可以迅速的相应对调节板331的驱动,迅速将进入净水流道31内的水质tds值调节至预设的目标值,相应速度快。该使用过程可以避免水中的钙镁等离子浓度高,长期使用会对产品造成结垢的困扰,并且对于流速高的自来水能够进行快速的处理。

以图2为例,将第一tds传感器7设置在净水流道31的出口处,实时检测净水流道31流出水的tds值是否满足tds阈值要求,如果不满足,则控制驱动调节板331向tds浓度更低的进水口的方向移动。该结构设置的第一tds传感器7少,但是响应速度没有前述的图1中的可调节水质的净水装置速度快。

本发明中的可调节水质的净水装置整体体积小,可以独立安装,也可以安装在具体的产品中,如可以安装热水器、洗碗机内,占用空间小。可根据用户自身喜好和应用场景调节水质,最大程度节省水资源,而且为用户提供优质的水,增强用户的应用体验,可以连续制水。同时避免了因水的硬度过高,长期使用结构的问题,延长了使用寿命。


技术特征:

1.一种可调节水质的净水装置,包括离子分离机构(1)、设置在离子分离机构(1)下游的分流机构(2),所述离子分离机构(1)包括相对设置的正电极片(11)以及负电极片(12),所述分流机构(2)包括至少两条分流通道(21),其特征在于:还包括设置在分流通道(21)下游的水质调节机构(3),所述水质调节机构(3)包括净水流道(31)、废水流道(32)以及调节各分流通道(21)和净水流道(31)、废水流道(32)连通关系的调节器(33)。

2.根据权利要求1所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述水质调节机构(3)包括管体(301),所述管体(301)上设置有至少两个进水口,每个进水口对应与一个分流通道(21)的出口相连接,所述调节器(33)包括设置在所述管体(301)内的调节板(331)以及推动调节板(331)相对于进水口分布方向运动驱动件(332),所述调节板(331)将所述管体(301)内分割为相互隔离的所述净水流道(31)和废水流道(32),所述调节板(331)在驱动件(332)的推动下调节各进水口与净水流道(31)、废水流道(32)的连通关系。

3.根据权利要求2所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述进水口沿管体(301)的轴向分布设置,所述调节板(331)在驱动件(332)的驱动下沿管体(301)的轴向运动。

4.根据权利要求3所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述管体(301)上在相邻的两个进水口之间沿周向开口设置,所述开口上设置有密封机构(4),所述密封机构(4)包括能沿径向移动的活动密封件(41),所述活动密封件(41)能与调节板(331)配合密封。

5.根据权利要求4所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述密封机构(4)还包括至少两个固定密封件(42),相邻的两个固定密封件(42)之间设置有一个所述活动密封件(41),所述活动密封件(41)的内壁能够在活动密封件(41)沿径向外移时与固定密封件(42)的内壁相连接而封闭所述开口,所述活动密封件(41)的内壁能够在活动密封件(41)沿径向内移时与调节板(331)密封连接。

6.根据权利要求5所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述活动密封件(41)包括基块(411)以及连接在基块(411)内壁上的密封条(412),密封条(412)的截面沿径向呈锥形设置,各活动密封件(41)的密封条(412)能够在各活动密封件(41)径向向内运动时相互对合连接成密封圈,调节板(331)的外周面上具有能供密封圈置入的浅槽(3311)。

7.根据权利要求6所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述密封条(412)的一端具有凸块(4121),密封条(412)的另一端具有凹坑(4122),所述凸块(4121)与凹坑(4122)相匹配。

8.根据权利要求4所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述管体(301)外还套设有外壳(302),所述管体(301)的侧壁上向外壳(302)外延伸设置有进水管(3011),所述进水管(3011)的自由端则形成所述进水口;

所述管体(301)的两端分别向外管外延伸设置有与净水流道(31)相连通的净水出水管(3012)以及与废水流道(32)相连通的废水出水管(3013);

所述外壳(302)上还设置有与水源相连接的入水口(3021)。

9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述离子分离机构(1)的上游设置有用于稳流的稳流机构(5)。

10.根据权利要求9所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述稳流机构(5)包括沿水流方向依次设置的孔板(51)、第一过滤层(52)和第二过滤层(53)。

11.根据权利要求1至8任一权利要求所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述离子分离机构(1)和分流机构(2)设置在盒体(6)内;

所述正电极片(11)、负电极片(12)分别安装在盒体内的上下表面上,所述盒体(6)内的一端设置有用于隔离分流通道(21)的隔离片(62),所述盒体(6)的侧壁上对应于每个分流通道(21)设置有出水口(61)。

12.根据权利要求11所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述盒体(6)上远离隔离片(62)的一端上还设置有用于连接水源的接水管。

13.根据权利要求11所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述盒体(6)内远离隔离片(62)的一端设置有稳流机构(5)。

14.根据权利要求1至8任一权利要求所述的可调节水质的净水装置,其特征在于:所述正电极片(11)以及负电极片(12)外设置有石墨层。

技术总结
本发明涉及一种可调节水质的净水装置,包括离子分离机构、设置在离子分离机构下游的分流机构,离子分离机构包括相对设置的正电极片以及负电极片,分流机构包括至少两条分流通道,还包括设置在分流通道下游的水质调节机构,水质调节机构包括净水流道、废水流道以及调节各分流通道和净水流道、废水流道连通关系的调节器。本发明中的可调节水质的净水装置对出水的TDS值具有调节功能,使用更加方便,灵活性更高,可以应用在各种不同要求的产品中,应用面更广。

技术研发人员:宋广舒
受保护的技术使用者:宁波方太厨具有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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