申请日2013.06.04
公开(公告)日2018.02.13
IPC分类号B01D61/54; B01D61/48; C02F1/42; B01D15/04
摘要
本发明涉及一种去离子过滤器、包含所述去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法，所述方法包含：未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值来产生未经处理的水TDS值;累积固体量计算过程，该过程通过将通过所述去离子过滤器而移除的固体物质的量合计起来，来产生累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的固体物质;以及再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作。
权利要求书
1.一种用于使去离子过滤器再生的方法，包含：
未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水的TDS值来生成未经处理的水TDS值;
累积固体量的计算过程，该过程通过将被所述去离子过滤器移除的溶解物质的量合计起来而生成累积固体量，所述去离子过滤器移除所述未经处理的水中含有的溶解物质;以及
再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作，
其中，在所述累积固体量计算过程中，
所述累积固体量通过如下方式计算：使通过累加被引入到所述去离子过滤器中的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水TDS值以及目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是将所述溶解物质从所述去离子过滤器中移除的预设的比率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述未经处理的水TDS测量过程包括：
纯净水TDS测量过程，该过程在所述去离子过滤器以预设的目标TDS移除率移除所述未经处理的水中含有的溶解物质以生成所述纯净水时通过测量纯净水中的TDS值来生成纯净水TDS值;以及
未经处理的水TDS生成过程，该过程利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率来生成所述未经处理的水TDS值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述纯净水TDS测量过程中，
在去离子操作过程中通过测量所述去离子过滤器的至少一个或多个电极中流动的电流的大小来产生所述纯净水TDS值，所述去离子操作过程通过向至少一个或多个电极施加预设大小的电压来移除所述未经处理的水中包含的溶解物质。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述纯净水TDS测量过程中，
在去离子操作过程中通过测量施加在所述去离子过滤器的至少一个或多个电极上的电压的大小来产生所述纯净水TDS值，所述去离子操作过程通过在至少一个或多个电极内允许通入预设大小的电流来移除所述未经处理的水中包含的溶解物质。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述纯净水TDS测量过程中，
在所述去离子过滤器的后端提供用于测量所述TDS值的TDS测量装置，以获得所述纯净水中的TDS值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述累积固体量的计算过程包括：
固体量计算过程，该过程在预设周期内通过将在所述预设周期内测量的未经处理的水TDS值、在所述预设周期内被引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的量以及所述目标TDS移除率相乘来计算由所述去离子过滤器移除的溶解物质的量;以及
累积固体量合计过程，该过程在每次重复所述预设周期时计算所述溶解物质的量并将计算的所述固体的量合计起来以获得所述累积固体量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预设周期是基于运行时间或引入所述去离子过滤器的所述未经处理的水的流量而设定的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述累积固体量计算过程中，
在对引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量所对应的未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，通过将积分值和所述目标TDS移除率相乘，来计算所述累积固体量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述再生过程中，
向所述去离子过滤器的至少一个或多个电极施加电压，所述电压具有的极性与在移除所述未经处理的水中含有的所述溶解物质的去离子操作过程中施加的电压的极性相反。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述再生过程中，
在施加具有相反极性的所述电压的过程中，从所述去离子过滤器排出的水被排入排水管。
11.一种用于使去离子过滤器再生的方法，包含：
未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水的TDS值来生成未经处理的水TDS值;
流量限制计算过程，该过程通过将固体量限制除以所述未经处理的水TDS值和目标TDS移除率的乘积来计算流量限制，其中，所述固体量限制是移除所述未经处理的水中包含的溶解物质的去离子过滤器所移除的溶解物质的限制量，并且所述目标TDS移除率是从所述去离子过滤器移除所述溶解物质的预设的比率;以及
再生过程，该过程在引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量大于或等于所述流量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作。
12.一种用于使去离子过滤器再生的方法，包含：
未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水的TDS值来生成未经处理的水TDS值;
累积固体量的计算过程，该过程通过将被所述去离子过滤器移除的溶解物质的量合计起来而生成累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的溶解物质;
再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作;
TDS测量过程，该过程在所述再生操作完成时再次生成所述未经处理的水TDS值并且测量所述去离子过滤器所产生的纯净水中的TDS值以生成纯净水TDS值;
测量的TDS移除率的计算过程，该过程利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值来计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的溶解物质以所述移除率被所述去离子过滤器移除;
异常信号输出过程，该过程确定所述去离子过滤器处于异常状态且在所述测量的TDS移除率低于预设参考值时输出异常信号;以及
警报过程，该过程在所述异常信号被输出时可视地或可听地表示所述去离子过滤器的异常指示，
其中，在所述警报过程中，
当所述异常指示持续输出预定次数或更多次数时，所述去离子过滤器的更换指示被表示，
其中，在所述累积固体量计算过程中，
所述累积固体量通过如下方式计算：使通过累加被引入到所述去离子过滤器中的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水TDS值以及目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是将所述溶解物质从所述去离子过滤器中移除的预设的比率。
13.一种去离子过滤器，包含：
电极，所述电极利用电吸引力吸附未经处理的水中的溶解物质或者利用电排斥力释放所吸附的溶解物质;以及
功率控制单元，所述功率控制单元将去离子电压施加到所述电极从而允许所述溶解物质的吸附或者将再生电压施加到所述电极从而允许所吸附的溶解物质的释放，
其中，所述功率控制单元在将所述去离子电压施加至所述电极之后通过将所述吸附的溶解物质的量合计起来而生成累积固体量，并且在所述累积固体量相当于预设的固体量限制时施加所述再生电压，且所述功率控制单元通过如下方式计算所述累积固体量：将通过累加被引至所述去离子过滤器的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值和目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是通过所述电极移除所述未经处理的水中包含的所述溶解物质的比率。
14.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元在将具有预设大小的电压施加至所述电极之后通过测量所述电极内流动的电流的大小来计算所述未经处理的水的TDS。
15.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元测量施加至所述电极的电流的大小以在去离子操作过程中计算用于指示纯净水中的TDS的纯净水TDS值并且之后利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率来计算所述未经处理的水TDS值，其中，所述去离子操作过程通过将具有预设大小的电压施加至所述电极而移除所述未经处理的水中含有的所述溶解物质。
16.根据权利要求13所述的去离子过滤器，进一步包含：排水管，在将所述再生电压施加在所述电极的过程中排出的水被排入所述排水管中。
17.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元通过将在每个预设周期内测量的所述未经处理的水中的TDS值、在这些周期内引入的所述未经处理的水的量和所述TDS移除率相乘来计算在单一周期内所移除的溶解物质的量，并且将针对各个周期所计算的所述溶解物质的量合计起来以由此计算所述累积固体量。
18.根据权利要求13所述的去离子过滤器，其中，所述功率控制单元通过如下方式计算所述累积固体量：在对所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，将积分值和所述目标TDS移除率相乘。
19.一种水处理装置，包含：根据权利要求13～18中任一项所述的去离子过滤器。
说明书
去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置和使去离子过滤器再生的方法
技术领域
本发明涉及一种去离子过滤器、包含所述去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法，并且，更特别涉及一种能够通过计算被吸附至去离子过滤器的固体物质的量来决定其再生时刻的去离子过滤器、包含所述去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法。
背景技术
去离子过滤器可以移除未经处理的水 中含有的离子物质等，利用电吸引力生成纯净水。所述去离子过滤器可以利用多种方法移除未经处理的水中的离子物质。然而，能够被吸附到所述去离子过滤器的离子物质的量可能是有限的，并且，在吸附并移除预设的量或更多的离子物质之后，需要进行所述去离子过滤器的再生操作。即，有必要使所述去离子过滤器再生，以便通过释放吸附至所述去离子过滤器的离子物质，并将所述离子物质与未经处理的水一起排出，进行所述去离子过滤器的去离子操作。
然而，在所述再生过程中，因为所述去离子操作可能被中断，所以利用所述去离子过滤器生成纯净水的操作也可能被中断。此外，在再生操作时引入的未经处理的水可能与吸附的离子物质一起被丢弃，以便排出所述离子物质，其中，浪费了相对大量的水。
特别地，在具有含大量硬水组分(如金属离子等)的未经处理的水的地区的情况下，如果所述去离子过滤器以与通常地区的情况中相同的方式工作，大量的离子物质可能无法从未经处理的水中移除，并且所述再生操作可能没有在需要的时刻进行。
发明内容
技术问题
本发明的一方面提供了一种能够决定再生时刻的去离子过滤器和一种包含所述去离子过滤器的水处理装置。
本发明一方面也提供了一种使去离子过滤器再生的方法，所述去离子过滤器能够决定再生时刻。
技术方案
根据本发明的一方面，提供了一种用于使去离子过滤器再生的方法，包括：未经处理的水的总溶解固体(TDS)测量过程，该过程通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值来生成未经处理的水TDS值;累积固体量的计算过程，该过程通过将被所述去离子过滤器移除的固体物质的量合计起来而生成累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的固体物质;以及再生过程，该过程在所述累积固体量大于或等于预设的固体量限制时对所述去离子过滤器执行再生操作。
所述未经处理的水TDS测量方法可以包括：纯净水TDS测量过程，该过程在所述去离子过滤器以预设的目标TDS移除率来移除所述未经处理的水中含有的固体物质以生成所述纯净水时通过测量纯净水中的TDS值来生成纯净水TDS值;以及未经处理的水TDS计算过程，该过程利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率来计算所述未经处理的水TDS值。
在所述纯净水TDS测量方法中，在去离子操作过程中，通过测量所述去离子过滤器的至少一个或多个电极中流动的电流的大小，可以产生纯净水TDS值，其中，所述去离子操作过程通过向至少一个或多个电极施加预设大小的电压来移除所述未经处理的水中包含的固体物质。
在所述纯净水TDS测量过程中，在去离子操作过程中，通过测量施加在所述去离子过滤器的至少一个或多个电极上的电压的大小，可以产生所述纯净水TDS值，其中，所述去离子操作过程通过在至少一个或多个电极内允许通入预设大小的电流来移除所述未经处理的水中包含的固体物质。
在所述纯净水TDS测量过程中，在所述去离子过滤器的后端可提供有用于测量所述TDS值的TDS测量装置，以获得所述纯净水中的TDS值。
在所述累积固体量计算过程中，所述累积固体量通过如下方式计算：将通过累加被引入到所述去离子过滤器中的所述未经处理的水的量而获得的累积流量、所述未经处理的水TDS值以及目标TDS移除率相乘，所述目标TDS移除率是将所述固体物质从所述去离子过滤器中移除的预设的比率。
所述累积固体量的计算过程可以包括：固体量计算过程，该过程在预设周期内通过将在所述预设周期内测量的未经处理的水TDS值、在预设周期内引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的量和所述目标TDS移除率相乘来计算通过所述去离子过滤器而移除的所述固体物质的量;以及累积固体量合计过程，该过程在每次重复所述预设周期时计算所述固体物质的量并将计算的所述固体的量合计起来以获得所述累积固体量。
所述预设周期可以基于运行时间或引入所述去离子过滤器的所述未经处理的水的流量来设定。
在所述累积固体量计算过程中，在对引入到所述去离子过滤器的所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，可通过将积分值和所述目标TDS移除率相乘来计算所述累积固体量。
在所述再生过程中，可以向所述去离子过滤器的一个或多个电极施加电压，所述电压具有的极性与在移除所述未经处理的水中含有的所述固体物质的去离子操作过程中所施加的电压的极性相反。
在所述再生过程中，在施加具有相反极性的所述电压的过程中，从所述去离子过滤器排出的水可以被排入排水管。
根据本发明的另一方面，提供了用于使去离子过滤器再生的方法，包括：未经处理的水的总溶解固体(TDS)值的测量过程，通过测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值来生成未经处理的水TDS值;流量限制计算过程，通过将固体量限制除以所述未经处理的水TDS值和目标TDS移除率的乘积来计算流量限制，其中，所述固体量限制是通过移除所述未经处理的水中包含的固体物质的去离子过滤器而除去的固体物质的限制量，并且所述目标TDS移除率为从所述去离子过滤器移除所述固体物质的预设的比率;以及再生过程，当引入到所述去离子过滤器的未经处理的水的累积流量大于或等于所述流量限制时，在所述去离子过滤器上实现再生操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使去离子过滤器再生的方法，包括：总溶解固体(TDS)值的测量过程，测量未经处理的水中包含的固体物质的TDS值，以生成未经处理的水TDS值，并且，测量所述去离子过滤器产生的纯净水中的TDS值，以生成纯净水TDS值;测量的TDS移除率的计算过程，利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值，计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的固体物质以所述移除率通过所述去离子过滤器被移除;以及再生过程，当所述测量的TDS移除率低于预设的参考值时，在所述去离子过滤器上实现再生操作。
所述TDS测量过程可以包括：未经处理的水TDS测量过程，在将所述未经处理的水引入到处于一状态的所述去离子过滤器之后，在所述去离子过滤器的电极上施加具有预设大小的电压，以测量所述电极中的电流大小，其中，在所述状态中电压未被施加到所述电极;并且，之后，利用所述电流的大小，生成所述未经处理的水TDS值;以及纯净水TDS测量过程，在移除所述未经处理的水中包含的所述固体物质的去离子操作过程中，通过在所述去离子过滤器的电极上施加具有预设大小的电压，测量施加到所述电极的电流大小，并生成所述纯净水TDS值。
在所述测量的TDS移除率的计算方法中，所述测量的TDS移除率利用如下方式测量：测量的TDS移除率(%)=100×(1-纯净水TDS值/未经处理的水TDS值)。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使去离子过滤器再生的方法，包括：未经处理的水总溶解固体(TDS)测量过程，通过测量未经处理的水中含有的固体物会的TDS值，生成未经处理的水TDS值;累积固体量的计算过程，通过将被所述去离子过滤器移除的固体的量合计起来，生成累积固体量，所述过滤器移除所述未经处理的水中含有的固体物质;再生过程，在所述累积固体量大于或等于预设固体量限制时，在所述去离子过滤器上进行再生操作;TDS测量过程，在所述再生操作完成时，再生所述未经处理的水TDS值，并且测量所述去离子过滤器产生的纯净水中的TDS值，以生成纯净水TDS值;测量的TDS移除率的计算过程，利用所述未经处理的水TDS值和所述纯净水TDS值，计算测量的TDS移除率，所述未经处理的水中含有的固体物质以所述移除率通过所述去离子过滤器被移除;以及异常信号输出过程，在所述测量的TDS移除率低于预设参考值时，输出异常信号。
所述方法进一步包括：警报过程，在所述异常信号输出时，可视地或可听地表示所述去离子过滤器的异常指示。
在所述警报过程中，当所述异常指示持续输出预定次数或更多次数时，所述去离子过滤器的更换指示可被表示。
根据本发明的另一方面，提供了一种去离子过滤器，包括：电极，利用电吸引力，吸附未经处理的水中的固体物质，或者利用电排斥力释放所吸附的固体物质;以及功率控制单元，将去离子电压施加到所述电极，允许所述固体物质的吸附或者将再生电压施加到所述电极，以允许所吸附的固体的释放。
在将所述去离子电压施加至所述电极之后，所述功率控制单元，通过将所述吸附的固体物质的量合计起来，可以生成累积固体量，并且在所述累积固体量对应于预设的固体量的限制时，可以施加所述再生电压。
通过将通过累加引至所述去离子过滤器的所述未经处理的水的量获得的累积流量、所述未经处理的水中的总溶解固体(TDS)值和目标TDS移除率相乘，所述功率控制单元就可以计算所述累积固体量，所述目标TDS移除率为通过所述电极移除的所述未经处理的水中包含的所述固体物质的比率。
在将具有预设大小的电压施加至所述电极之后，通过测量所述电极内的电流的大小，所述功率控制单元可以计算所述未经处理的水中包含的所述固体物质的TDS。
所述功率控制单元测量施加至所述电极的电流的大小，以在去离子操作过程中，可以计算纯净水TDS值，指示纯净水中的TDS，所述过程通过将具有预设大小的电压施加至所述电极，移除所述未经处理的水中含有的所述固体物质，并且之后，利用所述纯净水TDS值和所述目标TDS移除率，可以计算所述未经处理的水TDS值。
所述去离子过滤器可进一步包括：排水管，在将所述再生电压施加在所述电极的过程中，排出的水被排入其中。
所述功率控制单元，通过将在每个预设周期内测量的所述未经处理的水中TDS值、在所述周期内引入的所述未经处理的水的量和所述TDS移除率相乘，就可以计算在单一周期内移除的固体物质的量，并且，将针对各个周期计算的所述固体物质的量合计起来，以由此计算所述累积固体量。
所述功率控制单元通过如下方式计算所述累积固体量：在对所述未经处理的水的累积流量所对应的所述未经处理的水TDS值的函数进行积分之后，将积分值和所述目标TDS移除率相乘。
根据本发明另一方面，提供了一种水处理装置，包括：上述的去离子过滤器。
有益效果
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，因为能够通过计算被吸附至所述去离子过滤器的固体物质的量，决定所述去离子过滤器的再生时刻，所以再生操作可以有效率地进行，并且在所述再生操作过程中被废气的水的量可以被显著减少。
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，因为吸附到所述去离子过滤器的固体物质的量可以在预设的周期时间内被测量，所以所述去离子过滤器的再生时刻可以被更精确地决定。
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，即使在未经处理的水的总溶解固体(TDS)不同的情况下，所述去离子过滤器的再生时刻可以被更精确地决定。
在根据本发明的示例性实施例的去离子过滤器、包含去离子过滤器的水处理装置以及使所述去离子过滤器再生的方法中，由于待引入至所述去离子过滤器的未经处理的水的流量可以提前计算，以便进行所述去离子过滤器的再生操作，所以，需要开始所述再生操作的时刻可以容易地被决定。