阅读说明：本技术 一种废水比装置 (Waste water ratio device ) 是由 王鑫 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：一种废水比装置,其特征在于：该废水比装置包括有阀套,所述阀套开设有原水口、浓水口、产水口和排水口；阀芯,可轴向滑移的设置于所述阀套内,原水口、浓水口和产水口相互隔离而互不连通,排水口分别与所述原水口、产水口相隔离,阀芯可控制排水口的开口大小；弹性组件；阀芯两侧所承受的压力始终满足如下动态平衡关系：Fy+Fn＝Fc+Ft。本发明的优点在于：采用纯水压控制实现废水比大小的自动调节,控制更为稳定可靠,阀芯前后移动过程中即能实现对废水比的清洗,整体结构简单易实施；根据原水水路变化及时调节过滤装置的膜前压力,进而防止原水水压不稳造成对过滤膜的损伤。(A waste water ratio device is characterized in that: the waste water ratio device comprises a valve sleeve, wherein the valve sleeve is provided with an original water gap, a concentrated water gap, a water production gap and a water outlet; the valve core is arranged in the valve sleeve in an axial sliding manner, the original water gap, the concentrated water gap and the water production gap are isolated from each other and are not communicated with each other, the water outlet is isolated from the original water gap and the water production gap respectively, and the valve core can control the opening size of the water outlet; an elastic component; the pressure born by the two sides of the valve core always meets the following dynamic balance relation: fy + Fn equals Fc + Ft. The invention has the advantages that: the pure water pressure is adopted for controlling to realize the automatic adjustment of the wastewater ratio, the control is more stable and reliable, the cleaning of the wastewater ratio can be realized in the process of forward and backward movement of the valve core, and the whole structure is simple and easy to implement; the membrane front pressure of the filtering device is timely adjusted according to the change of the raw water channel, and further damage to the filtering membrane caused by unstable raw water pressure is prevented.)

一种废水比装置

技术领域

本发明涉及一种反渗透净水装置，特别是一种用于净水机或纯水机的废水比装置。

背景技术

市面上的净水机或纯水机大多是依靠反渗透膜对自来水进行净化，自来水被压缩通过反渗透膜后，变成了清水和浓水两部分，而清水和浓水的比例就是废水比。

目前，业内主要通过在废水支路上设定固定比例电磁阀来控制废水比，如已有的专利号为201820082279.6《一种自动调节废水比的RO机》公开了一种自动调节废水比的RO机，RO滤芯设有两出水端，一端为与龙头相连通的纯水端、另一端为通向下水道的浓水端，纯水端连接第三级滤芯后与龙头连接，第一级滤芯出水端与RO滤芯的进水端之间设有一进水电磁阀，通过进水电磁阀控制第一级滤芯出水端的通断，RO滤芯的浓水端与下水道之间设有一废水电磁阀，通过废水电磁阀连通或切断浓水端，该实用新型可根据渗透膜前的压力自动调节废水比，有效保护反渗透膜，延长使用寿命。另有申请号为201611191339.X《一种可调节废水比的反渗透净水系统及其调节方法》公开了一种可调节废水比的反渗透净水系统及其调节方法，反渗透膜过滤器出口设置有废水出水管路；预置过滤器组前端设有TDS检测传感器，废水出水管路上设有可调节废水比，该发明申请中根据TDS检测传感器实时检测的TDS值自动调节废水比，使得反渗透净水系统达到最理想的工作状态，延长反渗透膜过滤器的使用寿命。

然而，上述现有技术存在以下几个问题：首先，现有技术中主要运用TDS传感器或电磁阀等方式检测水压水质的变化，只关注TDS值往往忽略了通流量，容易造成通流量的不稳定，而且电磁阀检测方式可靠性差，往往会因为断电造成管路问题；其次，现有废水比在排水处较易造成堵塞，需要另外设置捅针或冲洗电磁阀来通堵，结构较为复杂，疏通效果有限；再者，现有废水比装置都是设置在过滤系统之后，无法感知膜前压力，而原水水压变化对泵产水压力产生影响，容易造成对过滤膜的损伤；另外，现有采用固定废水比，选择性太少，水质差的地方冲洗不足，水质好的地方造成冲洗水浪费。

综上所述，目前的废水比装置存在易堵塞、性能不稳定等缺点，还有待于作出进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种无需电控且性能稳定的废水比装置，该废水比装置可根据产水量自动调节废水比大小，还能够实现对废水比的自动清洗。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种废水比装置，其特征在于：该废水比装置包括有

阀套，所述阀套开设有原水口、浓水口、产水口和排水口，其中，所述原水口和净水设备前端的原水水路相连通，所述浓水口与净水设备的增压泵出水端相连通，所述产水口与净水设备的产水端相连通；

阀芯，可轴向滑移的设置于所述阀套内，该阀芯将所述原水口、浓水口和产水口相互隔离而互不连通，所述排水口分别与所述原水口、产水口相隔离，该排水口与浓水口始终保持连通，并且，所述阀芯可控制所述排水口的开口大小；

弹性组件，设置于所述阀套内，该弹性组件的固定端连接阀套，该弹性组件的弹性活动端连接所述阀芯；

所述阀芯的一侧承受所述原水口的水压Fy和浓水口的水压Fn之和，该阀芯的另一个侧承受所述产水口的水压Fc和弹性组件的弹力Ft之和，并且，所述阀芯两侧所承受的压力始终满足如下动态平衡关系：Fy+Fn＝Fc+Ft。

作为进一步优选，所述阀套截面呈矩形，该阀套的其中一端开设有所述的原水口，该阀套的另一端为封闭端，所述阀套的外周壁上则开设有所述浓水口、产水口和排水口，所述浓水口和产水口分别位于所述阀芯的两侧，所述排水口为沉头孔，所述阀芯上设置有可限位于该沉头孔的小径横截面两端的挡部；其中，所述原水口、浓水口和产水口只进水、不出水，所述排水口只出水、不进水。

所述阀芯的结构可以采用各种形状，为了方便生产制造和装配，作为优选，该阀芯可以采用活塞杆的形状，即阀芯的截面呈T形且横向可滑动的设置于阀套中，该阀芯的T形截面包括有T形端部和T形杆部，T形端部直径大小和所述阀套的内径相匹配，即阀芯的T形端部与阀套的内径是可滑动配合，且两者配合后将阀套的内腔分割成互不相通的两部分，所述阀芯的T形端部沿径向向外延伸出一个凸块，该凸块即为可限位于沉头孔的小径横截面两端的挡部，并且，所述阀套在靠近原水口一侧的腔体内还成型有与阀套的横截面大小相一致的支撑板，支撑板将原水和浓水隔离，该支撑板上开设有可供所述阀芯的T形杆部穿过的导引孔，所述导引孔的孔径大小与阀芯的T形杆直径大小相匹配，使得T形杆部可刚好穿过导引孔并实现轴向滑移。

作为优选，所述弹性组件包括有弹簧和调节螺钉，所述阀套的封闭端开设有螺纹孔，所述调节螺钉螺纹连接于该螺纹孔上，旋动调节螺钉可以实现弹簧与阀芯之间距离的微调；所述弹簧的一端固定连接在调节螺钉上，该弹簧的另一端与所述阀芯相连。

为了实现水质净化，作为进一步优选，所述净水设备前端的原水水路经初级过滤装置连接所述增压泵的入水端，该增压泵的出水端经二级过滤装置连接净水设备的产水端。为了进一步提高水质，还可以在二级过滤装置后面增设三级、四级过滤装置，可根据实际需要进行选配和安装。

作为优选，所述的前置过滤装置可以简单地为PP棉滤芯和活性炭滤芯。

作为预选，所述的二级过滤装置可以为纳滤膜滤芯或反渗透膜滤芯。

与现有技术相比，本发明的优点在于：废水比装置采用纯水压控制，通过阀芯两端的压力动态平衡来实现阀芯的前后移动(控制排水口大小的变化)，从而实现废水比大小的自动调节，调节过程无需电控，受电压波动干扰小，控制更为稳定可靠，而且在阀芯前后移动过程中即能实现对废水比的清洗，无需另外设置通堵设备就可有效防止废水比堵塞，整体结构简单易实施；其次，原水水路直接连接至废水比，可以更为直观的感应原水水压的变化，根据原水水路变化及时调节过滤装置的膜前压力，进而防止原水水压不稳造成对过滤膜的损伤；产水口压力的变化可反应膜后压力的变化，根据阀芯两侧的动态压力平衡关系，根据膜后压力的反馈，进而自动调节废水比的大小，使得过滤膜寿命的延长，同时也可以保证通流量的稳定。

附图说明

图1为本发明实施例的废水比装置结构示意图之一(阀芯位于中间位置)。

图2为本发明实施例的废水比装置结构示意图之二(阀芯位于左极限位置)。

图3为本发明实施例的废水比装置结构示意图之三(阀芯位于右极限位置)。

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。

如图1～图3所示，本实施例公开了一种废水比装置，该废水比装置设置在净水设备的水路中，与前置过滤装置7、增压泵8和二级过滤装置9组成一个系统，为了实现水质净化，净水设备前端的原水水路经初级过滤装置连接增压泵8的入水端，该增压泵8的出水端经二级过滤装置9连接净水设备的产水端。为了进一步提高水质，还可以在二级过滤装置9后面增设三级、四级过滤装置，可根据实际需要进行选配和安装；本实施例中，前置过滤装置7可以优选为PP棉滤芯和活性炭滤芯，二级过滤装置9可以优选为过滤级别更为精细的纳滤膜滤芯或反渗透膜滤芯。

本实施例的废水比装置包括有阀套1、可轴向滑移的设置于阀套1内的阀芯2以及设置于所述阀套1内的弹性组件。

其中，阀套1为一截面呈矩形的轴套，该阀套1的其中一端开设有原水口11，该阀套1的另一端为封闭端，阀套1的外周壁上则开设有浓水口12、产水口13和排水口14，原水口11和净水设备前端的原水水路相连通，浓水口12位于二级过滤装置9之前且与净水设备的增压泵8出水端相连通，产水口13与净水设备的产水端相连通；所述原水口11、浓水口12和产水口13只进水、不出水，所述排水口14只出水、不进水，排水口14的水路上还设置有逆止阀6，废水经逆止阀6排出。

阀芯2的结构可以采用各种形状，为了方便生产制造和装配，该阀芯2可以采用活塞杆的形状，即阀芯2的截面呈T形且横向可滑动的设置于阀套1中；

具体地，阀芯2的T形截面包括有T形端部和T形杆部，T形端部直径大小和阀套1的内径相匹配，即阀芯2的T形端部与阀套1的内径是可滑动配合，并且两者配合后将阀套1的内腔分割成互不相通的两部分，开设在阀套1外周壁上的浓水口12和产水口13分别位于阀芯2的两侧且由阀芯2隔离，排水口14与浓水口12则可保持始终连通的状态；

阀芯2可控制排水口14的开口大小，本实施例的排水口14为沉头孔，阀芯2上设置有可限位于该沉头孔的小径横截面两端141的挡部21，阀芯2的T形端部沿径向向外延伸出一个凸块，该凸块即为所述挡部21；

并且，阀套1在靠近原水口11一侧的腔体内还成型有与阀套1的横截面大小相一致的支撑板5，支撑板5将原水和浓水隔离，该支撑板5上开设有可供阀芯2的T形杆部穿过的导引孔，导引孔的孔径大小与阀芯2的T形杆直径大小相匹配，使得T形杆部可刚好穿过导引孔并实现轴向滑移。于是，阀芯2将阀套1分割成互不相通的第一腔室A、第二腔室B和第三腔室C，从而使得原水口11、浓水口12和产水口13相互隔离而互不连通，且排水口14分别与原水口11、产水口13相隔离。

本实施例的弹性组件包括有弹簧3和调节螺钉4，阀套1的封闭端开设有螺纹孔，调节螺钉4螺纹作为弹性组件的固定端螺纹连接于该螺纹孔上，旋动调节螺钉4可以实现弹簧3与阀芯2之间距离的微调；弹簧3的一端固定连接在调节螺钉4上，该弹簧3的另一端作为弹性组件的弹性活动端与阀芯2相连，当阀芯2沿阀套1轴向移动过程中，弹簧3具有始终使得阀芯2始终远离调节螺钉4的趋势。

本实施例采用纯水压控制原理，阀芯2的一侧承受原水口11的水压Fy和浓水口12的水压Fn之和，该阀芯2的另一个侧承受产水口13的水压Fc和施加于阀芯2一侧的来自于弹性组件的弹力Ft之和，并且，阀芯2两侧所承受的压力始终满足如下动态平衡关系：Fy+Fn＝Fc+Ft；本实施例的废水比装置取原水口11压力、膜前压力(浓水口12压力)和膜后压力(产水口13压力)，其中原水口11压力代表着自来水的压力，膜前压力值可以表征为膜所承受的压力，当膜堵塞或者增压泵8的增压变大时，此压力会增大，产水口13压力代表着净水产量的大小，当净水流量大时，产水口13的压力也会增加。

本实施例选取原水口11压力、膜前压力以及膜后压力的原因在于，原水口11压力可能由于自来水厂原因导致水压不稳定，进入导致膜前压力不稳定，易损伤膜，采集原水口11压力并作用于废水比装置原水口11处，可让废水比提前感知原水压力变化，从而控制排水口14的开口大小，将压力排出；

膜前压力一定程度反映了膜的堵塞程度，当膜前压力增大时，可以控制排水口14变大，实现废水比大小的调节，避免膜损伤；

膜后压力(产水口13压力)则反映了净水量的大小，当水质较好膜堵塞较少时，排水口14减小，使得更多的水通过膜进行过滤，产生更多净水；当膜堵塞较多时，净水量减小，阀芯2右移，增大排水量，使得膜进行足够清洗，当膜冲洗干净后，排水口14变小，减少水浪费。

如图2所示，当废水比装置的阀芯2移动至左极限位置时，此时，阀芯2的挡部21与排水口14的沉头孔小径横截面的左端相抵，排水口14被封闭，阀芯2不会堵塞浓水口12，且阀芯2亦不会堵塞原水口11而影响原水口11的进水；如图3所示，当废水比装置的阀芯2移动至右极限位置时时，此时，阀芯2的挡部21与排水口14的沉头孔小径横截面的右端相抵，排水口14被开到最大位置，浓水口12和排水口14保持连通状态，阀芯2亦不会堵塞产水口13。

因此，采用本实施例的废水比装置，可以实现如下技术效果：

1、确保膜前压力稳定，防止膜损伤：当原水压力变化时，容易导致膜前压力变化，尤其是增压泵8增压后，膜前压力较大，经常的压力变化，极易导致膜前压力不稳，造成膜损伤。采用本实施例的废水比装置后，当原水压力增大时，原水口11的水压Fy也会增大，而此时浓水口12的水压Fn、产水口13的水压Fc、弹力Ft不变，使得Fy+Fn>Fc+Ft，于是，为保持压力动态平衡，阀芯2向右移动，排水口14增大，从而保护过滤膜；当原水压力减小时，依上述原理，阀芯2向左移动，排水口14减小，阀芯2两侧压力重新保持平稳。

2、根据产水量自动调节废水比大小：反渗透膜或纳滤膜用久之后，膜表面会积累杂质，导致产水量下降，从而导致废水比产水口13压力降低，产水口13的水压Fc降低，此时，Fy+Fn>Fc+Ft，于是，阀芯2向右移动，排水口14增大，膜前水流流速增大，使得杂质冲刷排出；当杂质排出后，产水量增大，废水比产水口13压力增大，即产水口13的水压Fc增大，此时，Fy+Fn<Fc+Ft，阀芯2向左移动，排水口14重新变小，可以减少冲洗水的浪费。通过压力平衡原理可实现废水比大小的动态性调节，而且此过程是无级动态调整废水比，可确保产水量的稳定，不会忽大忽小，保证了用户用水的稳定性和舒适度。

3、自动清洁废水比：当水压和产水量不断变化的过程中，积累于废水比内的杂质会随着阀芯2不断地左右运动进行脱落排出，而且，排水口14设计成为沉头孔，沉头孔的小径端形成一个台阶，阀芯2的挡部21伸入该小径端，在阀芯2的左右往复运动中，会不断对排水口14进行洗刷清洗，可防止杂质在排水口14的积累。

本实施例通过对自来水压力、膜前压力及净水产量进行检测，将水路中这些不同的压力点加载在阀芯2上，通过阀芯2两端压力的动态平衡实现排水口14大小自动调节，无需传感器，检测方式更为简单、测试结果更加稳定。