系统及用于清洁水过滤系统的方法与流程

相关申请的交叉引用

本公开要求2018年1月12日提交的美国临时专利申请第62/616,697号的优先权和权益，该美国临时专利申请全文以引用方式并入本文。

本公开整体涉及水过滤，并且更具体地涉及系统及用于清洁水过滤系统的方法。

背景技术：

由于在供水系统中发现的化学物质所造成的毒性水平增加，水过滤已在许多家庭中得到广泛应用。使用点(pou)水处理设备设计用于处理家庭使用的饮用水。这些设备可附接至水龙头和/或安装在水槽下。它们不同于进入点(poe)设备，进入点设备安装在入户时的水管线(waterline)上，并且处理建筑物内的所有水。

如今许多家庭都安装了反渗透(ro)装置。这些设备使用的膜可以筛滤出化学物质，诸如氯化物和硫酸盐以及供水系统中发现的大多数其他污染物。ro系统一般为多级系统并且包括活性炭过滤器，原因在于ro并不去除挥发性有机化合物。ro系统可去除低至1埃的颗粒。

pou槽下式(underthesink)设备通常包括储水箱。净化器的水先储存在此箱中，然后再从通常安装在冷热自来水水龙头旁边的水槽上的水龙头来分配。由于ro膜的缺陷，表面可能出现小孔或过滤系统中的密封件可能泄漏。这会导致泥沙、溶解固体、voc及其他污染物在储箱中堆积。细菌和病毒也可悄然进入储箱中并开始在箱内滋生。正因为如此，大多数槽下式系统的制造商建议每年进行一次维护程序，以对储箱进行消毒，使其中不存在任何沉积物和病菌。这包括在系统中加入漂白剂。然而，要做到这一点非常困难，因为该装置被永久管接至供水系统中。这一过程通常包括关闭水流并使用特殊的滤筒，或拆卸管路并使用注射器或其他特殊工具手动将漂白剂注射至管件中。

附图简要说明

参照附图来阐述具体实施方式。可使用相同的参考标号来表示相似或相同的项。各种实施例可利用除了附图中所示以外的元件和/或部件，并且在各种实施例中可不存在若干元件和/或部件。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。本公开全文中，视上下文而定，单数和复数术语可互换使用。

图1示意性地描绘了根据本公开的一个或多个实施例的水过滤系统。

图2示意性地描绘了根据本公开的一个或多个实施例的水过滤系统。

图3示意性地描绘了根据本公开的一个或多个实施例的水过滤系统。

图4示意性地描绘了根据本公开的一个或多个实施例的水过滤系统。

图5示意性地描绘了根据本公开的一个或多个实施例的水过滤系统。

图6示意性地描绘了根据本公开的一个或多个实施例的水过滤清洁系统。

具体实施方式

下文描述水过滤系统的实施例(以及水过滤系统的各个部件)。还公开了使用水过滤系统的方法。在一些实例中，水过滤系统可包括槽下式ro水过滤系统，该系统管接至建筑物的供水系统中。例如，水过滤系统可包括至少部分地安装在水槽下方的ro设备，其中自来水连接件直接管接至水槽冷水供应管线，并且废水排放管线直接连接至水槽排水道，例如p型存水弯。水过滤系统可使用膜来筛滤出化学物质，诸如氯化物和硫酸盐以及供水系统中发现的大多数其他污染物。水过滤系统可用于过滤任何污染物。以这种方式，水过滤系统可提供用于供给过滤水的技术优势和/或解决方案。此外，水过滤系统可提供很少甚至没有废水产生的技术优势和/或解决方案。纵观本公开，这些和其他技术优势和/或解决方案将变得显而易见。

在一个实施例中，如图1所描绘，水过滤系统可包括反渗透水处理系统100。本文可使用任何类型的水过滤系统。系统100可包括水源102，例如来自水槽冷水供应管线104的自来水。本文可使用任何水源102。系统100还可包括水箱106、过滤器系统108、过滤水箱(原文“filteredwatertank”,含義：已过滤水的箱)110、泵112以及阀114。水箱106可包括第一入口116、第二入口118和出口120。水箱106的第一入口116可通过管122与水源102流体连通。以这种方式，水箱106可将水存储于其中。

过滤器系统108可包括入口124、第一出口126和第二出口128。过滤系统108的入口124可通过管130与水箱106的出口120流体连通。而且，过滤器系统108的第一出口126可通过管132与水箱106的第二入口118流体连通。以这种方式，过滤器系统108的第一出口126可将废水从过滤器系统108供应至水箱106。因此，水箱106可含有来自水源102的水与来自过滤器系统108的废水的混合物。

过滤水箱110可包括入口134和出口136。在一些实例中，过滤水箱110的入口134和出口136可以是相同的，诸如二通阀等。在其他实例中，过滤水箱110的入口134和出口136可以是单独部件。过滤水箱110的入口134可通过管138与过滤器系统108的第二出口128流体连通。以这种方式，过滤器系统108的第二出口128可将过滤水供应至过滤水箱110。另外，过滤水箱110的出口136可通过管142与水龙头140流体连通。以这种方式，过滤水箱110的出口136可将过滤水供应至水龙头140。

泵112可沿着管130设置成在水箱106与过滤器系统108之间流体连通。另外，阀114可沿着管130设置成在泵112和过滤器系统108之间流体连通。阀114还可通过排水管146与排水道(drain)144流体连通。在一些实例中，阀114可为三通阀等。阀114可通过管130将第一部分水从水箱106转移至过滤器系统。在一些实例中，第一部分水可占进入阀114的水的约95％。此外，阀114可通过排水管146将第二部分水从水箱106转移至排水道144。在一些实例中，第二部分水可占进入阀114的水的约5％。可将任何百分比的水供应到过滤器系统108或转移至排水道144。在一个优选实施例中，系统100中的大部分水得到过滤，而极少量的水通过排水道144被处理掉。

在一些实例中，过滤器系统108可包括第一过滤器148、第二过滤器150以及第三过滤器152。第一过滤器148可构造成从过滤器系统108的入口124接收水。第一过滤器148可对水进行过滤并且将第一过滤水输送至第二过滤器150。第二过滤器150可构造成从第一过滤器148接收第一过滤水。第二过滤器150可将第一过滤水分流为第一部分和第二部分。第二过滤器150可为反渗透过滤器等。可将第一过滤水的第一部分供应至过滤器系统108的第一出口126。以这种方式，第一过滤水的第一部分可包括经由管132输送回水箱106的废水。可将第一过滤水的第二部分供应至第三过滤器152。第三过滤器152可构造成从第二过滤器150接收过滤水，以对水进行进一步过滤，并构造成将过滤水输送至过滤器系统108的第二出口128。以这种方式，由第一过滤器148、第二过滤器150和第三过滤器152共同过滤的第一过滤水的第二部分包括经由管138供应过滤水箱110的过滤水。

在一些实施例中，第一过滤器148可包括沉淀物过滤器、碳过滤器、kdf过滤器，或它们的组合。第二过滤器150可包括反渗透膜。第三过滤器152可包括碳过滤器、离子交换过滤器、再矿化元件，或它们的组合。在其他实例中，可省去第三过滤器152。在此类实例中，第二过滤器150可构造成过滤第一过滤水的第二部分并将其输送至过滤水箱110。在另一些实例中，可在过滤水箱110之前的第三过滤器150的下游设置其他的过滤器。本文可使用任何数量、任何类型的过滤器和/或过滤器的任何组合。

在某些实施例中，进入第一过滤器148的水的100％可流到第二过滤器150。在其他实例中，进入第二过滤器150的水的不到100％流到第三过滤器152。例如，进入第二过滤器150的水的约1％至约30％可流到第三过滤器152，而其余的水构成经由管132输送回水箱106的废水。在又一实施例中，进入第三过滤器152的水的100％可经由管138流到过滤水箱110。任何百分比的水可进入第一过滤器148、第二过滤器150或第三过滤器152。

运作时，经由管122将水从水源102供应至水箱106。水源102可根据需要连续地向水箱106进水，在水箱106内留有至少一些空间用于来自过滤器系统108的废水。在一些实例中，可沿着管122设置阀，以控制流向水箱106的流体的流动。泵112可将源水与废水的混合物从水箱106泵送至阀114中。然后，阀114可将一小部分水分流至排水道144中，并且将大部分的水分流至过滤系统108中。以这种方式，大部分的水得到过滤并供应至过滤水箱110以通过水龙头140分配。一小部分废水通过管132循环回水箱106以与源水混合，并且循环继续进行。

系统100可包括附加部件和功能。例如，系统100可包括uv处理设备、加热器、冷却器和/或碳酸化器。另外，系统100可包括能够向水中添加维生素和/或对水进行再矿化的设备。在某些实施例中，系统100可包括电力供应、电子控制器以及一个或多个传感器，以监测和控制过滤水的分配。

图2描绘了包括反渗透水处理系统200的水过滤系统的附加实施例。本文可使用任何类型的水过滤系统。系统200可包括水源202，例如来自水槽冷水供应管线204的自来水。本文可使用任何水源202。系统200还可包括水箱206、过滤器系统208、过滤水箱210、第一泵212以及第二泵214。水箱206可包括第一入口216、第二入口218、第一出口220以及第二出口222。水箱206的第一入口216可通过管224与水源202流体连通。

过滤器系统208可包括入口226、第一出口228以及第二出口230。过滤系统208的入口226可通过管232与水箱206的第一出口220流体连通。另外，过滤器系统208的第一出口228可通过管254与水箱206的第二入口218流体连通。以这种方式，过滤器系统208的第一出口228可经由管254将废水供应至水箱206。因此，水箱206可包含来自水源202的水与来自过滤器系统208的废水的混合物。

过滤水箱210可包括入口234和出口236。在一些实例中，过滤水箱210的入口234和出口236可以是相同的，诸如二通阀等。在其他实例中，过滤水箱210的入口234和出口236可以是单独部件。过滤水箱210的入口234可通过管238与过滤器系统208的第二出口230流体连通。以这种方式，过滤器系统208的第二出口230可经由管238将过滤水供应至过滤水箱210。另外，过滤水箱210的出口236可通过管242与水龙头240流体连通。以这种方式，过滤水箱210的出口236可经由管242将过滤水供应至水龙头240。

第一泵212可沿着管232设置成在水箱206与过滤器系统208之间流体连通。第一泵212可促进水箱206与过滤器系统208之间的流动。第二泵214可设置成在水箱206与排水道244之间流体连通。例如，水箱206的第二出口222可与第二泵214流体连通。第二泵214可构造成通过排水管246将一部分水从水箱206供应至排水道244。

在一些实例中，过滤器系统208可包括第一过滤器248、第二过滤器250以及第三过滤器252。第一过滤器248可构造成从过滤器系统208的入口226接收水。第一过滤器248可对水进行过滤并且将第一过滤水输送至第二过滤器250。第二过滤器250可构造成从第一过滤器248接收第一过滤水。第二过滤器250可将第一过滤水分流为第一部分和第二部分。第二过滤器250可包括反渗透过滤器等。可将第一过滤水的第一部分供应至过滤器系统108的第一出口228。以这种方式，第一过滤水的第一部分可包括通过管254输送回水箱206的废水。可将第一过滤水的第二部分供应至第三过滤器252。第三过滤器252可构造成从第二过滤器250接收过滤水，以对水进行进一步过滤，并构造成将过滤水输送至过滤器系统208的第二出口230。以这种方式，由第一过滤器248、第二过滤器250以及第三过滤器252共同过滤的第一过滤水的第二部分包括通过管238供应过滤水箱210的过滤水。

在某些实施例中，第一过滤器248可包括沉淀物过滤器、碳过滤器、kdf过滤器，或它们的组合。第二过滤器250可包括反渗透膜。第三过滤器250可包括碳过滤器、离子交换过滤器、再矿化元件，或它们的组合。在其他实例中，可省去第三过滤器252。在此类实例中，第二过滤器250可构造成过滤第一过滤水的第二部分并将其输送至过滤水箱210。在另一些实例中，可在过滤水箱210之前的第三过滤器250的下游设置其他的过滤器。本文可使用任何数量、任何类型的过滤器和/或过滤器的任何组合。

在某些实施例中，进入第一过滤器248的水的100％可流到第二过滤器250。在其他实例中，进入第二过滤器250的水的不到100％流到第三过滤器252。例如，进入第二过滤器250的水的约1％至约30％可流到第三过滤器252，而其余的水构成经由管254输送回水箱206的废水。在又一实施例中，进入第三过滤器252的水的100％可经由管238流到过滤水箱210。任何百分比的水可进入第一过滤器248、第二过滤器250或第三过滤器252。

运作时，经由管224将水从水源202供应至水箱206。水源202可根据需要连续地向水箱206进水，在水箱206内留有至少一些空间用于来自过滤器系统208的废水。在一些实例中，可沿着管224设置阀，以控制流向水箱206的水的流动。第一泵212可将源水与废水的混合物从水箱206泵送至过滤器系统208。如上文所讨论的，过滤器系统208可过滤一部分水，可将该部分水供应至过滤水箱210以通过水龙头240分配。来自过滤器系统208的所有废水可经由管254再循环回水箱106以与源水混合，并且循环继续进行。第二泵214可经由管246将一部分水从水箱206排空至排水道244。

系统200可包括附加部件和功能。例如，系统200可包括uv处理设备、加热器、冷却器和/或碳酸化器。另外，系统200可包括能够向水中添加维生素和/或对水进行再矿化的设备。在某些实施例中，系统200可包括电力供应、电子控制器以及一个或多个传感器，以监测和控制过滤水的分配。

图3描绘了包括反渗透水处理系统300的水过滤系统的附加实施例。本文可使用任何类型的水过滤系统。系统300可包括水源302，例如来自水槽冷水供应管线304的自来水。本文可使用任何水源302。系统300还可包括第一三通阀306、过滤器系统308、过滤水箱310、泵312以及第二三通阀314。第一三通阀306可包括第一入口316、第二入口318以及出口320。第一三通阀306的第一入口316可通过管322与水源302流体连通。

过滤器系统308可包括入口324、第一出口326以及第二出口328。过滤系统308的入口324可通过管330与第一三通阀306的出口320流体连通。另外，过滤器系统308的第一出口326可通过管332与第一三通阀306的第二入口318流体连通。以这种方式，过滤器系统308的第一出口326可将废水从过滤器系统308供应至第一三通阀306。第一三通阀306可混合来自水源302的水与来自过滤器系统308的废水。在一些实例中，第一三通阀306可包括水箱等。

过滤水箱310可包括入口334和出口336。在一些实例中，过滤水箱310的入口334和出口336可以是相同的，诸如二通阀等。在其他实例中，过滤水箱310的入口334和出口336可以是单独部件。过滤水箱310的入口334可通过管338与过滤器系统308的第二出口328流体连通。以这种方式，过滤器系统308的第二出口328可经由管338将过滤水供应至过滤水箱310。另外，过滤水箱310的出口336可通过管342与水龙头340流体连通。以这种方式，过滤水箱310的出口336可经由管342将过滤水供应至水龙头340。

泵312可沿着管332设置成在第一三通阀306与过滤器系统308之间流体连通。另外，第二三通阀314可沿着管332设置成在第一三通阀306与过滤器系统308之间流体连通。第二三通阀314可通过排水管344与排水道342流体连通。第二三通阀314可包括第一入口346、第一出口348和第二出口350。以这种方式，第二三通阀314可通过第二出口350将第一部分水从过滤器系统308转移至第一三通阀306。在一些实例中，第一部分水可占进入第二三通阀314的水的约75％。此外，第二三通阀314可通过第一出口348和管344将第二部分水从过滤器系统308转移至排水道342。在一些实例中，第二部分水可占进入第二三通阀314的水的约25％。可将任何百分比的水供应至第一三通阀306或转移至排水道342。以这种方式，系统300中的大部分水得到过滤，极少量的水被废弃。

在一些实例中，系统300可包括沿着管322设置成在水源302与第一三通阀306之间流体连通的减压器352。减压器352可在合适的压力诸如80psi下将源水302提供至第一三通阀306。本文可使用任何压力。

在一些实例中，过滤器系统308可包括第一过滤器354、第二过滤器356以及第三过滤器358。第一过滤器354可构造成从过滤器系统308的入口324接收水。第一过滤器354可对水进行过滤并且将第一过滤水输送至第二过滤器356。第二过滤器356可构造成从第一过滤器354接收第一过滤水。第二过滤器356可将第一过滤水分流为第一部分和第二部分。第二过滤器356可包括反渗透过滤器等。可将第一过滤水的第一部分供应至过滤器系统308的第一出口326。以这种方式，第一过滤水的第一部分可包括通过管332输送回第一三通阀306的废水。可将第一过滤水的第二部分供应至第三过滤器358。第三过滤器358可构造成从第二过滤器356接收过滤水，以对水进行进一步过滤，并构造成将过滤水输送至过滤器系统308的第二出口328。以这种方式，由第一过滤器248、第二过滤器250以及第三过滤器252共同过滤的第一过滤水的第二部分包括通过管338供应过滤水箱310的过滤水。

在某些实施例中，第一过滤器354可包括沉淀物过滤器、碳过滤器、kdf过滤器，或它们的组合。第二过滤器356可包括反渗透膜。第三过滤器358可包括碳过滤器、离子交换过滤器、再矿化元件，或它们的组合。在其他实例中，可省去第三过滤器358。在此类实例中，第二过滤器356可构造成过滤第一过滤水的第二部分并将其输送至过滤水箱310。在另一些实例中，可在过滤水箱310之前的第三过滤器358的下游设置其他的过滤器。本文可使用任何数量、任何类型的过滤器和/或过滤器的任何组合。

在某些实施例中，进入第一过滤器354的水的100％可流到第二过滤器356。在其他实例中，进入第二过滤器356的水的不到100％流到第三过滤器358。例如，进入第二过滤器356的水的约1％至约30％可流到第三过滤器358，而其余的水构成通过管332输送回第一三通阀306的废水。在又一实施例中，进入第三过滤器358的水的100％可流到过滤水箱310。任何百分比的水可进入第一过滤器354、第二过滤器356或第三过滤器358。

运作时，经由管322将水从水源302供应至第一三通阀306。减压器352可在合适的压力下将水提供至第一三通阀306。水源302可根据需要连续地向第一三通阀306进水。来自过滤器系统308的废水可与来自水源302的水在第一三通阀306中混合。例如，如上文所讨论的，过滤器系统308可过滤一部分水，可将该部分水供应至过滤水箱310以通过水龙头340分配。来自过滤器系统308的一小部分废水可经由管332再循环回第一三通阀306以与源水混合，并且循环继续进行。第二三通阀314可经由排水管344将一部分废水从过滤器系统308转移至排水道342。

系统300可包括附加部件和功能。例如，系统300可包括uv处理设备、加热器、冷却器和/或碳酸化器。另外，系统300可包括能够向水中添加维生素和/或对水进行再矿化的设备。在某些实施例中，系统300可包括电力供应、电子控制器以及一个或多个传感器，以监测和控制过滤水的分配。

与常规ro系统相比，图1至图3中的水过滤系统可显著降低运作成本并减少废水对环境的影响。例如，图1至图3中描述的系统提供较常规ro系统浪费较少水的槽下式ro系统。在一些实例中，常规ro系统可浪费经处理的水的70％至90％。然而，本系统可将废水基本上减少至约10％至30％。

图4和图5描绘了水过滤系统的附加实施例。图4描绘了包括与供水系统404、排水道406、洁净水储箱408以及水龙头410流体连通的过滤器系统402的水过滤系统400。水过滤系统400可按照与图1至图3所示的实施例类似的方式运作。即，经由水管线412以来自供水系统404的水来供应过滤器系统402。一部分水在过滤器系统402内得到过滤，并且经由阀415(例如三通阀)和水管线414提供至洁净水储箱408。过滤器系统402可为任何类型的水过滤器系统。在一些实例中，过滤器系统402为ro过滤器系统。在此类实例中，进入过滤器系统402的水的至少一部分经由水管线416供应至排水道406。洁净水储箱408经由水管线414、阀415以及水管线418将水供应至水龙头410。在一些实例中，来自洁净水储箱408的水可经由过滤器系统402的至少一部分(例如，碳过滤器420)流回至水龙头410上。

图5描绘了包括与供水系统504、排水道506、洁净水储箱508和水龙头510流体连通的过滤器系统502的水过滤系统500。水过滤系统500可按照与图1至图4所示的实施例类似的方式运作。即，经由水管线512以来自供水系统504的水来供应过滤器系统502。水在过滤器系统502内得到过滤，并且经由水管线514提供至洁净水储箱508。过滤器系统502可为任何类型的水过滤器系统。在一些实例中，过滤器系统502为ro过滤器系统。在此类实例中，进入过滤器系统502的水的至少一部分供应至排水道506。洁净水储箱508经由水管线514将水供应至水龙头510。在一些实例中，来自洁净水储箱508的水可经由过滤器系统502的至少一部分(例如，碳过滤器)流回至水龙头510上。

图6描绘了水过滤清洁系统600。水过滤清洁系统600可用于用清洁溶液清洁水过滤系统。水过滤清洁系统600可结合至任何水过滤系统中。例如，水过滤清洁系统600可结合至图1至图5中描绘的水过滤系统中。

水过滤清洁系统600可包括水密容器602。水密容器602可为任何合适的尺寸、形状或构造。水密容器602可包括具有入口604、出口606以及可密封开口608的内部空腔。在一些实例中，可密封开口608可包括附接至水密容器602的枢转通道门610。枢转通道门610可围绕可密封开口608提供水密密封。在其他实例中，可密封开口608可包括“旋入式”塞子、推入式独立嵌件或通过铰链或其他系链附接至水密容器602的推入式嵌件。在任何情况下，可密封开口608可提供通向水密容器602的内部(即，内部空腔)的通道。水密容器602还可包括排水端口612，所述排水端口还可包括可密封开口等。例如，排水端口612可包括枢转门、“旋入式”塞子、推入式独立嵌件或通过铰链或其他系链附接至容器的推入式嵌件。在任何情况下，排水端口612均可被密封关闭或打开以使水密容器602内的流体流出。

在某些实施例中，如图4所描绘，水过滤清洁系统600可沿着水管线414设置在过滤器系统402与洁净水储箱408之间。即，水密容器602的入口604可与过滤器系统402流体连通。例如，水密容器602的入口604可连接至过滤器系统402的净水器系统(包括但不限于反渗透、超滤等)中的终滤器。水密容器602的出口606可与储箱流体连通。例如，水密容器602的出口606可连接至洁净水储箱408。入口604和出口606是相对而言的，这取决于通过水过滤清洁系统600的流量。

以这种方式，可经由枢转门610打开水密容器602，以通过可密封开口608以液体或粉末形式在水密容器602内加入消毒剂，从而对储箱和/或与其连接的管道(conduit)进行清洁或消毒。在一些实例中，为了进一步便于清洁储箱，可以在水密容器602的入口604周围设置截止阀614。例如，水过滤清洁系统600可设置在连接至水管线414的旁路管线上。以这种方式，沿着旁通管线设置在水过滤清洁系统600的任一侧上的一个或多个阀可被打开或闭合以提供与水过滤清洁系统600的流体连通。

在某些实施例中，如图5所描绘，水过滤清洁系统600可沿着水管线514设置在集成式净水器系统502(包括但不限于反渗透、超滤等)的纯净水出水口与储箱508之间。即，水密容器602的入口604可与过滤器系统502流体连通，并且水密容器602的出口606可与储箱508流体连通。例如，水密容器602的出口606可连接至洁净水储箱508。在一些实例中，水过滤清洁系统600可设置在连接至水管线514的旁路管线上。以这种方式，沿着旁通管线设置在水过滤清洁系统600的任一侧上的一个或多个阀可被打开或闭合以提供与水过滤清洁系统600的流体连通。

尽管已经描述了本公开的特定实施例，但许多其他修改和替代实施例也在本公开的范围内。例如，关于特定设备或部件而描述的任何功能可由另一设备或部件执行。进一步地，尽管已经描述了特定设备特性，但本公开的实施例可涉及许多其他设备特性。进一步地，尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了实施例，但应当理解，本公开不一定限于所描述的特定特征或动作。相反，将特定特征和动作公开为实现实施例的说明性形式。条件语言，诸如“可/可以/能够/可能(can/could/might/may)”等，除非另有明确说明，或者在所使用的上下文中以其他方式理解，通常旨在传达某些实施例可包括，而其他实施例可能不包括，某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或步骤以任何方式为一个或多个实施例所必需。