本实用新型涉及水净化的技术领域,具体地,涉及一种净水机。
背景技术:
随着大众对生活质量的追求,净水机逐渐走入人们的家庭。反渗透净水机因其制出的纯净水更新鲜、更卫生、更安全而越来越受欢迎。
反渗透净水机通过增压泵将原水以较高的压力压入反渗透滤芯中,从而过滤出纯水,产生的浓水则从浓水出口排出。现有的反渗透净水机的浓水出口会连接废水比阀,其具有通径比较小的通孔,以随时排出制水时产生的浓水。这样既能够使反渗透滤芯内部产生高压,也能够排出浓水。
然而,这就产生一个问题,在净水机待机后,反渗透滤芯内部的水会在重力的作用下由浓水出口通过废水比阀逐渐流失,使反渗透滤芯内产生空腔。等到用户下一次打开龙头取水时,增压泵需要先用水将空腔充满,用户才能由龙头出接取到水,这样就会出现出水停顿的现象,影响用户的使用体验。
技术实现要素:
为了至少部分地解决现有技术中存在的问题,根据本实用新型的一个方面,提供一种净水机。该净水机包括增压泵和反渗透滤芯,增压泵的出水口连接至反渗透滤芯的进水口,净水机还包括浓水管路,浓水管路连接至反渗透滤芯的浓水出口,浓水管路上设置有废水比阀,浓水管路上还设置有阻力阀,阻力阀与废水比阀串联,阻力阀的最大开启压力小于或等于制水时浓水出口处的水压,并且阻力阀的最小开启压力大于或等于停机时反渗透滤芯内留存的水产生的水压。
在净水机的浓水管路上设置阻力阀可以在待机后起到保压作用,防止反渗透滤芯内的水由浓水出口流出,避免造成反渗透滤芯内产生空腔,而使得用户下一次取水时,出现出水卡顿的现象,影响用户的使用体验。
示例性地,阻力阀包括:阀壳,阀壳具有进水口和出水口,阀壳内具有内置管路,内置管路的第一端和第二端分别连通在阀壳的进水口和出水口之间;以及阀芯,阀芯设置在阀壳内,阀芯与内置管路的第二端相对,阀芯的至少一部分由弹性材料制成,阀芯具有第一压缩量和第二压缩量,第一压缩量小于第二压缩量,阀芯具有第一压缩量时封堵内置管路的第二端,阀芯具有第二压缩量时与内置管路的第二端间隔开。
具有该结构的阻力阀具有零部件少、结构简单、易于加工和成本低等优点。
示例性地,阀壳包括彼此连接的阀座和阀盖,阻力阀还包括弹性隔膜,弹性隔膜夹持在阀座和阀盖之间,弹性隔膜将阀座内的阀座空腔与阀盖内的阀盖空腔完全隔开,内置管路设置在阀座空腔内,阀壳的进水口和出水口设置在阀座上,阀芯设置在阀盖空腔内,弹性隔膜位于阀芯和内置管路的第二端之间。
通过弹性隔膜将阀座空腔与阀盖空腔完全隔开,有利于确保阀座空腔的水密性,并且还能够使阀盖空腔内的阀芯处于无水环境中,从而延长阀芯的使用寿命。此外,该结构的阻力阀易于加工制造、漏水点较少、良品率较高。
示例性地,阀芯整体由弹性材料制成,阀芯呈筒状,阀芯与内置管路同轴设置,阀芯的外周面上设置有多个环形凸棱,多个环形凸棱沿着阀芯的轴向方向间隔开布置。
这样,阀芯可以通过环形凸棱保持其形状,而通过较小壁厚的位置增大阀芯的弹性,由此,阀芯不但可以具有较大的弹性,易于精确地控制阻力阀的开启压力,而且在外力撤去后,阀芯可以很好地回复其形状,避免阻力阀截止时出现漏水的现象。
示例性地,内置管路垂直于阀壳的进水口的中心轴线和阀壳的出水口的中心轴线。
具有该结构的阻力阀可以具有较小的尺寸。
示例性地,阻力阀的最小开启压力在0.035mpa-0.1mpa之间。阻力阀的最小开启压力可以根据反渗透滤芯的容积来设定,以使阻力阀的最小开启压力与反渗透滤芯的容积相匹配。这样,可以使阻力阀具有较低的成本和较小的体积。
示例性地,阻力阀包括单向阀。单向阀属于常规产品,型号齐全,选择单向阀可以减少设计周期,降低产品成本。
示例性地,阻力阀的进水口连接至废水比阀的出水口。对于现有的净水机,可以在废水比阀后面直接连接阻力阀,避免对现有净水机的水路进行改动。此外,由于废水比阀的性能决定其阀前水压大于阀后水压,阻力阀设置在废水比阀之后,可以选用更小开启压力的阻力阀,从而降低成本、减小产品体积。
示例性地,净水机还包括冲洗电磁阀,冲洗电磁阀单独与废水比阀并联,或者废水比阀和阻力阀串联后的水路与冲洗电磁阀所在的水路并联。由于冲洗电磁阀不存在节流的问题,每隔一段时间,净水机将启动增压泵,并开启冲洗电磁阀,对反渗透滤芯进行冲洗,防止过滤元件堵塞,从而延长反渗透滤芯的使用寿命。
示例性地,在冲洗电磁阀单独与废水比阀并联的情况下,冲洗电磁阀和废水比阀组合形成浓水电磁阀。浓水电磁阀是冲洗电磁阀和废水比阀的组合阀,其可以进一步地提高净水机的集成度。
示例性地,浓水出口位于反渗透滤芯的底部,浓水管路位于反渗透滤芯的下方。其优点在于,更方便安装和拆卸反渗透滤芯。此外,实用新型提供的方案更适用于该种净水机。
在实用新型内容中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
以下结合附图,详细说明本实用新型的优点和特征。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述,用来解释本实用新型的原理。在附图中,
图1为根据本实用新型的第一个示例性实施例的净水机的水路示意图;
图2为根据本实用新型的一个示例性实施例的阻力阀的剖视图,其中,阀芯处于截止状态;
图3为图2中阻力阀的阀芯处于导通状态的剖视图;
图4为根据本实用新型的另一个示例性实施例的阻力阀的示意图;
图5为根据本实用新型的第二个示例性实施例的净水机的水路示意图;以及
图6为根据本实用新型的第三个示例性实施例的净水机的水路示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
100、100’、100”、净水机;200、增压泵;300、反渗透滤芯;310、浓水管路;400、400’、阻力阀;401、进水口;402、出水口;410、阀壳;411、阀座;411a、阀座空腔;412、阀盖;412a、阀盖空腔;420、阀芯;421、环形凸棱;430、内置管路;431、第一端;432、第二端;440、弹性隔膜;450、腔体;460、弹簧;470、密封垫;500、废水比阀;600、冲洗电磁阀;700、前置滤芯。
具体实施方式
在下文的描述中,提供了大量的细节以便能够彻底地理解本实用新型。然而,本领域技术人员可以了解,如下描述仅示例性地示出了本实用新型的优选实施例,本实用新型可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。
本实用新型提供一种净水机100,包括增压泵200和反渗透滤芯300,增压泵200的出水口连接至反渗透滤芯300的进水口,净水机100还包括浓水管路310,浓水管路310连接反渗透滤芯300的浓水出口,在浓水管路310上还设置有废水比阀500,废水比阀500实际上是一种节流装置,其可以通过对水的节流来控制浓水按一定的比例来排放。废水比阀500是常开的,只要是反渗透滤芯300产生的浓水都会通过废水比阀500排出。也正是废水比阀500的节流作用,才可以在反渗透滤芯300的内部产生高压,使水分子通过反渗透膜。产生的纯水由反渗透滤芯300的纯水口排出,而未透过反渗透膜的水将通过浓水出口排出。
通过改变废水比阀500的节流面积,还可以对反渗透滤芯300的纯水出水量和浓水出水量的比进行调节。这样就可以通过对废水比阀500的控制使反渗透滤芯300达到最佳的使用状态。净水机100的制水过程,以及反渗透滤芯300的工作原理为本领域技术人员所熟知的,不再进行详述。
通常,在一些净水机100中,反渗透滤芯300安装后,其浓水出口朝下,即浓水出口位于反渗透滤芯300的底部,而浓水管路310位于反渗透滤芯300的下方。其优点在于,更方便安装和拆卸反渗透滤芯300。
但是会出现一个现象,在净水机100制水完成,进入待机状态时,反渗透滤芯300的水会因为重力的原因,由浓水出口逐渐流出,造成反渗透滤芯300内出现空腔。在下一次制水时,出现出水停顿现象。为了解决该现象,在本实用新型提供的净水机100中,在浓水管路310上设置有阻力阀400,阻力阀400与废水比阀500串联,阻力阀400可以设置在废水比阀500之前,也可以设置在废水比阀500之后。
优选地,阻力阀400的进水口可以连接至废水比阀500的出水口。即阻力阀400设置在浓水管路的最末端,位于废水比阀500之后。对于现有的净水机,可以在废水比阀500后面直接连接阻力阀400,避免对现有净水机的水路进行改动。此外,由于废水比阀的性能决定其阀前水压大于阀后水压,阻力阀设置在废水比阀之后,可以选用更小开启压力的阻力阀,从而降低成本、减小产品体积。
阻力阀400是可以根据所在管路的压力大小,自动导通和截止水路的装置。当阻力阀400的进水口压力高于其设定值时,阻力阀400导通。当阻力阀400的进水口压力低于其设定值时,其将所在的水路截止。
阻力阀400的种类可以有多种。阻力阀400可以是现有的各种单向阀,只要能够实现其功能即可。
在本实用新型中的净水机中,阻力阀400设置在浓水管路上,其作用是防止待机时,反渗透滤芯300内的水受自重影响从浓水出口流出。但是为了不影响制水时,浓水正常地从浓水管路310排出,阻力阀400的最大开启压力可以小于或等于净水机100制水时浓水出口处的水压。这样,在净水机100制水时,浓水依然能够顺利地由浓水管路310排出。在待机状态时,由于增压泵200不工作,浓水出口的压力都来自于反渗透滤芯300内的水的重力。所以,阻力阀400的最小开启压力可以大于或等于净水机100停机时反渗透滤芯300内留存的水产生的压力。由此,待机时,阻力阀400可以保持反渗透滤芯300内的压力,起到保压作用。
实验表明:反渗透滤芯300内可以留存500ml的水时,则在待机状态时,反渗透滤芯300内500ml的水在浓水出口处产生的压力约是0.05mpa,那么阻力阀400的最小开启压力值大于或等于0.05mpa即可。阻力阀400设定的开启压力值也可以更高,只要其开启压力值不影响增压泵200工作时浓水出口的排水即可。
由此可知,具有阻力阀400的净水机100,可以在待机后起到保压作用,防止反渗透滤芯300内的水由浓水出口流出,避免造成反渗透滤芯300内产生空腔,而使得用户下一次取水时,出现出水卡顿的现象,影响用户的使用体验。
通常,反渗透滤芯300的容积在350ml-1000ml之间。优选地,阻力阀400的最小开启压力可以在0.035mpa-0.1mpa之间。阻力阀400的最小开启压力可以根据反渗透滤芯300的容积来设定,以使阻力阀400的最小开启压力与反渗透滤芯300的容积相匹配。当然,也可以选择最小开启压力更高的阻力阀400,只要满足其最大开启阻力小于或等于增压泵200工作时浓水出口处的水压即可。但是,这样会导致阻力阀400的成本升高,体积增大。
在一个优选地实施例中,如图2-3所示,阻力阀400可以包括阀壳410和阀芯420。在阀壳410上,具有进水口401和出水口402,在阀壳410的内部具有内置管路430,内置管路430具有第一端431和第二端432,第一端431和第二端432分别连通在进水口401和出水口402之间。在该图示中,第一端431连通进水口401,第二端432连通出水口402。
阀芯420设置在阀壳410内,阀芯420与内置管路430的第二端432相对,阀芯420的至少一部分可以由弹性材料制成。示例性地,阀芯420可以由橡胶制成。阀芯420具有第一压缩量和第二压缩量,第一压缩量小于第二压缩量。第一压缩量可以为零,或者任意数值。或者可以说,阻力阀400处于截止状态时,阀芯420可以处于自然伸展状态,或者被压缩较小的量,此时的阀芯420封堵住内置管路430的第二端432,将阻力阀400的进水口401和出水口402隔绝。
在阀芯420受到水压且大于阀芯420在第一压缩量时能够承受的压力时,阀芯420进一步被压缩,使阀芯420呈现出第二压缩量,此时的阀芯420将与内置管路430的第二端432间隔开。间隔开的空间成为水流在阻力阀400内的流通通道,此时水流可以顺利地由阻力阀400的出水口402流出。
由此可知,具有该结构的阻力阀400具有零部件少、结构简单、易于加工和成本低等优点。
进一步地,阀壳410可以包括彼此连接的阀座411和阀盖412,阀座411和阀盖412扣合在一起,内部形成空腔,用于放置阀芯420和内置管路430等部件。阻力阀400内还包括弹性隔膜440。弹性隔膜440夹持在阀座411和阀盖412之间。弹性隔膜440的边缘被固定住,但是弹性隔膜440的中部会在受到水压之后,向水流方向凸起,以使弹性隔膜440与内置管路430的第二端432间隔开,供水流流过。
弹性隔膜440的边缘被夹持在阀座411和阀盖412之间后,其将阀座411内的阀座空腔411a与阀盖412内的阀盖空腔412a完全隔开,形成两个独立的腔体。其中,内置管路430设置在阀座空腔411a内,进水口401和出水口402设置在阀座411上,以在阀座空腔411a中形成水流通道。阀芯420设置在阀盖空腔412a内,阀芯420可以是弹性橡胶或其他具有复位能力的部件,供弹性隔膜440在不受水压推动时,可以依靠自身的复位力将弹性隔膜440紧紧地压在内置管路430的第二端432,保证其将阻力阀400的进水口401和出水口402隔绝开。
通过弹性隔膜440将阀座空腔411a与阀盖空腔412a完全隔开,有利于确保阀座空腔411a的水密性,并且还能够使阀盖空腔412a内的阀芯420处于无水环境中,从而延长阀芯420的使用寿命。此外,该结构的阻力阀400易于加工制造、漏水点较少、良品率较高。
优选地,阀芯420整体由弹性材料制成。阀芯420呈筒状,阀芯420与内置管路430同轴设置,阀芯420的外周面上设置有多个环形凸棱421。多个环形凸棱421沿着阀芯420的轴向方向间隔开布置。由此,在环形凸棱421的位置处,阀芯420具有较大的壁厚,在相邻的环形凸棱421之间,阀芯420具有较小的壁厚。这样,阀芯420可以通过环形凸棱421保持其形状,而通过较小壁厚的位置增大阀芯420的弹性,由此,阀芯420不但可以具有较大的弹性,易于精确地控制阻力阀400的开启压力,而且在外力撤去后,阀芯可以很好地回复其形状,避免阻力阀400截止时出现漏水的现象。
示例性地,在以上阻力阀400中,内置管路430可以垂直于阻力阀400的进水口401的中心轴线和出水口402的中心轴线。在图示实施例中,进水口401和出水口402同轴设置。当内置管路430被导通时,水流将在阻力阀400内沿“几”字形的水路流动。在未示出的其他实施例中,进水口401的中心轴线和出水口402的中心轴线之间可以具有其他夹角。具有该结构的阻力阀400可以减少阻力阀400的尺寸。
在另一个实施例中,如图4所示,阻力阀400’可以具有腔体450,腔体450内设置有弹簧460和密封垫470,弹簧460连接密封垫470,弹簧460对密封垫470施加朝向阻力阀400’的入口方向的压力。当没有水流流过时,密封垫470受到弹簧460的压力,将与阻力阀400’的入口贴合。这样就起到截止水流的作用。当有水流流入阻力阀400’,且水流压力大于弹簧460的压力时,密封垫470与阻力阀400’的入口间隔开,水流就可以通过阻力阀400’流出。上述阻力阀400’为比较常见的单向阀,单向阀属于常规产品,型号齐全,选择单向阀作为阻力阀400’可以减少设计周期,降低产品成本。
由于反渗透滤芯300在过滤过程中,水中的钙镁等离子与水分离的瞬间,钙镁离子就会迅速结晶附着在反渗透滤芯300的表面,并将其堵塞。如果不及时使用水的冲力将钙镁离子的结晶冲掉,反渗透滤芯300很快就会被完全堵住,而导致无法使用。
所以净水机100’还可以包括冲洗电磁阀600,如图5所示,废水比阀500和阻力阀400串联后的水路与冲洗电磁阀600所在的水路并联。冲洗电磁阀600可以具有导通和截止两个状态。当净水机制水时,冲洗电磁阀600处于截止状态。冲洗时,冲洗电磁阀600处于导通状态。
其作用是,在具有反渗透滤芯300的净水机100’在制水时,冲洗电磁阀600截止,增压泵200可以利用废水比阀500使净水机100内产生高压,将具有该压力的水压入反渗透滤芯300内,进行过滤。而在净水机100进行冲洗时,冲洗电磁阀600将使浓水管路310导通。增压泵200工作,其泵出的水将完全通过冲洗电磁阀600所在的支路排出,利用较大的流量将反渗透滤芯300上的杂质冲掉。提高反渗透滤芯300的使用寿命,提高用户的使用体验。
在另一个实施例中,如图6所示,冲洗电磁阀600还可以单独与废水比阀500并联。在并联后的水路上串联阻力阀400。作用和上述实施例相同,不再赘述。
为了进一步地提高净水机的集成度,在冲洗电磁阀600单独与废水比阀500并联的情况下,冲洗电磁阀600和废水比阀500组合形成浓水电磁阀(参考图6中虚线框中所示)。净水机100”中的冲洗电磁阀600与废水比阀500集成为一体的组合阀。其具有使浓水管路完全导通和使反渗透滤芯300内建立高压的功能。浓水电磁阀可以设置在阻力阀400的上游或下游,其都不影响浓水电磁阀的正常工作。浓水电磁阀为本领域技术人员所熟知的,其具体结构和工作原理与现有技术相同和相似,不再进行详细的描述。
示例性地,净水机100还包括前置滤芯700,前置滤芯700的出水口连接至增压泵200的进水口。前置滤芯700是净水机100的第一道粗过滤设备,可以去除管道中可见固体物杂质,主要有铁锈、泥沙、藻类、胶体等等,对地暖管道、家用水龙头、电器等起到积极的保护作用,进一步延长前置滤芯700下游的装置的使用寿命。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语不但包含部件在图中所描述的方位,还包括使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的部件被整体倒置,则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外,这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度),本文意在包含所有这些情况。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本实用新型并不局限于上述实施例,根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
1.一种净水机,其包括增压泵(200)和反渗透滤芯(300),所述增压泵的出水口连接至所述反渗透滤芯的进水口,所述净水机还包括浓水管路(310),所述浓水管路连接至所述反渗透滤芯的浓水出口,所述浓水管路上设置有废水比阀(500),其特征在于,所述浓水管路上还设置有阻力阀,所述阻力阀与所述废水比阀串联,所述阻力阀的最大开启压力小于或等于制水时所述浓水出口处的水压,并且所述阻力阀的最小开启压力大于或等于停机时所述反渗透滤芯内留存的水产生的水压。
2.如权利要求1所述的净水机,其特征在于,所述阻力阀包括:
阀壳(410),所述阀壳具有进水口和出水口,所述阀壳内具有内置管路(430),所述内置管路的第一端(431)和第二端(432)分别连通在所述阀壳的进水口和出水口之间;以及
阀芯(420),所述阀芯设置在所述阀壳内,所述阀芯与所述内置管路的所述第二端相对,所述阀芯的至少一部分由弹性材料制成,所述阀芯具有第一压缩量和第二压缩量,所述第一压缩量小于所述第二压缩量,所述阀芯具有所述第一压缩量时封堵所述内置管路的所述第二端,所述阀芯具有所述第二压缩量时与所述内置管路的所述第二端间隔开。
3.如权利要求2所述的净水机,其特征在于,所述阀壳(410)包括彼此连接的阀座(411)和阀盖(412),所述阻力阀还包括弹性隔膜(440),所述弹性隔膜夹持在所述阀座和所述阀盖之间,所述弹性隔膜将所述阀座内的阀座空腔(411a)与所述阀盖内的阀盖空腔(412a)完全隔开,所述内置管路设置在所述阀座空腔内,所述阀壳的进水口和出水口设置在所述阀座上,所述阀芯设置在所述阀盖空腔内,所述弹性隔膜位于所述阀芯和所述内置管路的所述第二端之间。
4.如权利要求2所述的净水机,其特征在于,所述阀芯(420)整体由弹性材料制成,所述阀芯呈筒状,所述阀芯与所述内置管路(430)同轴设置,所述阀芯的外周面上设置有多个环形凸棱(421),所述多个环形凸棱沿着所述阀芯的轴向方向间隔开布置。
5.如权利要求2所述的净水机,其特征在于,所述内置管路(430)垂直于所述阀壳的进水口的中心轴线和所述阀壳的出水口的中心轴线。
6.如权利要求1所述的净水机,其特征在于,所述阻力阀的所述最小开启压力在0.035mpa-0.1mpa之间。
7.如权利要求1所述的净水机,其特征在于,所述阻力阀包括单向阀。
8.如权利要求1所述的净水机,其特征在于,所述阻力阀的进水口连接至所述废水比阀(500)的出水口。
9.如权利要求1所述的净水机,其特征在于,所述净水机还包括冲洗电磁阀(600),所述冲洗电磁阀单独与所述废水比阀并联,或者所述废水比阀(500)和所述阻力阀串联后的水路与所述冲洗电磁阀所在的水路并联。
10.如权利要求9所述的净水机,其特征在于,在所述冲洗电磁阀单独与所述废水比阀并联的情况下,所述冲洗电磁阀(600)和所述废水比阀(500)组合形成浓水电磁阀。
11.如权利要求1所述的净水机,其特征在于,所述浓水出口位于所述反渗透滤芯(300)的底部,所述浓水管路(310)位于所述反渗透滤芯的下方。
技术总结