一种反渗透滤芯及净水设备的制作方法

1.本发明涉及家电技术领域，尤其涉及一种反渗透滤芯及净水设备。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，越来越多的用户开始关注用水健康，净水设备成为家中必不可少的家用电器。现有的净水设备通常包括主管路和设置于主管路上的过滤部件，主管路的进水端连通于水源，自来水从主管路的进水端进入主管路后，经过过滤部件过滤后能从主管路的出水端流出，以供用户使用。其中，过滤部件包括前置滤芯和反渗透滤芯，前置滤芯和反渗透滤芯依次串联于主管路上，且前置滤芯位于靠近主管路的进水端的一侧。前置滤芯能够对自来水进行粗过滤，反渗透滤芯的膜孔较小，几乎只允许水分子通过，因此，反渗透滤芯能够对经前置滤芯过滤后的水进行精过滤，使用户取用的纯净水更干净。但是，经长时间使用后，反渗透滤芯通常会出现膜污堵的现象，导致用户在取用纯净水时等待时间增加，降低用户体验感。
3.现有技术中，对反渗透滤芯进行清洗主要采用以下两种方式：
4.(1)加快反渗透滤芯的原水侧的水体流速，以对ro膜进行冲洗，但是这种方式需要严格控制清水的流速、压力以及频率，操作较繁琐；
5.(2)在反渗透滤芯的原水侧通入纯净水，但是采用这种方式，首先需要制备纯净水，在此过程中会产生一部分废水，纯净水在对反渗透滤芯进行清洗后，还会产生废水，因此，这种方式会在原有废水量的基础上造成更多的废水。
6.此外，这两种清洗方式均为物理清洗，很难彻底去除ro膜的膜孔内堆积的污染物，清洗效果不好。


技术实现要素：

7.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种反渗透滤芯及净水设备，能够对ro膜的膜孔进行深度清洁，清洁效果较好，且操作较为方便。
8.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
9.一种反渗透滤芯，包括：
10.滤芯外壳，所述滤芯外壳的外壁上设置有进水口和废水出口；
11.分隔件，设置于所述滤芯外壳的内部，并将所述滤芯外壳的内部分隔形成上腔室和下腔室，所述分隔件上设置有连通所述上腔室和所述下腔室的过孔，所述进水口与所述下腔室相连通；
12.ro膜，设置于所述上腔室内，所述ro膜的出水侧与所述废水出口相连通；
13.气泡水形成机构，包括电源组件和电极板，所述电极板设置于所述下腔室，所述电极板上设置有多个呈阵列排布的通孔，所述电源组件与所述电极板电连接。
14.作为一种反渗透滤芯的优选方案，所述电极板的数量为多个，多个所述电极板沿竖直方向间隔设置于所述下腔室内，多个所述电极板依次串联。
15.作为一种反渗透滤芯的优选方案，相邻两个所述电极板上的所述通孔交错设置。
16.作为一种反渗透滤芯的优选方案，每个所述电极板上的所述通孔均为圆柱孔，多个所述电极板上的所述通孔的孔径沿水流方向依次减小。
17.作为一种反渗透滤芯的优选方案，所述过孔的数量为多个，多个所述过孔呈放射状分布于所述分隔件上。
18.作为一种反渗透滤芯的优选方案，所述ro膜嵌设于所述分隔件内。
19.作为一种反渗透滤芯的优选方案，所述电源组件包括第一连通导线和第二连通导线，所述第一连通导线和所述第二连通导线交替连接外部电源的正极和负极；
20.所述第一连通导线、所述电极板和所述第二连通导线依次串联。
21.作为一种反渗透滤芯的优选方案，所述第一连通导线和所述第二连通导线均嵌设于所述滤芯外壳内。
22.作为一种反渗透滤芯的优选方案，所述ro膜可拆卸连接于所述滤芯外壳内。
23.为达上述目的，本发明还提供一种净水设备，包括如以上任一方案所述的反渗透滤芯。
24.本发明的有益效果为：
25.本发明提供一种反渗透滤芯，通过设置滤芯外壳，能够为分隔件、ro膜和气泡水形成机构提供支撑和容纳空间；通过设置具有多个呈阵列排布的通孔的电极板，电极板能够对经前置滤芯粗过滤后的水进行电解，电解水通过电极板，并在电极板上的通孔的作用下形成含有气泡的电解水，利用含有气泡的电解水对ro膜进行清洗，相较于纯净水，含有气泡的电解水不仅对ro膜表面的有机污染和无机污染有较强的清洗作用，还可以深入ro膜的膜孔进行深度清洁，此外，含有气泡的电解水对细菌滋生也有很好的抑制作用，清洗效果较好，且能够保证反渗透滤芯具有持久的通量保持效率以及使用寿命。
26.本发明还提供一种净水设备，通过应该上述反渗透滤芯，能够对ro膜进行清洗，清洗效果较好，且能延长反渗透滤芯的使用寿命。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明实施例提供的反渗透滤芯的第一种结构示意图；
29.图2是本发明实施例提供的反渗透滤芯的电极板的结构示意图；
30.图3是本发明实施例提供的反渗透滤芯的第二种结构示意图；
31.图4是本发明实施例提供的反渗透滤芯的第三种结构示意图。
32.图中：
[0033]1‑
滤芯外壳；11
‑
进水口；12
‑
废水出口；13
‑
上腔室；14
‑
下腔室；
[0034]2‑
分隔件；21
‑
过孔；
[0035]3‑
ro膜；31
‑
纯水出口；
[0036]4‑
气泡水形成机构；41
‑
电源组件；42
‑
电极板；421
‑
通孔。
具体实施方式
[0037]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0038]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0040]
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0041]
本实施例提供一种净水设备，该净水设备包括主管路和过滤部件，总管路上设置有进口端和出口端，进口端连通于水源，过滤部件设置于总管路上，原水从进口端进入，经过过滤部件过滤后形成纯净水，用户能够在出口端取用纯净水。
[0042]
具体而言，过滤部件包括前置滤芯和反渗透滤芯，前置滤芯和反渗透滤芯依次串联，且前置滤芯位于总管路上并位于靠近进口端的一侧。前置滤芯通常为pp棉和活性炭材料，原水经前置滤芯能够将其中粒径较大的铁锈、泥沙等过滤掉，并通过活性炭材料去除原水中的异味，前置滤芯起到对原水进行粗过滤的作用。反渗透滤芯能将经前置滤芯过滤后的水进行精过滤，由于反渗透滤芯的反渗透膜(ro膜)的孔径是一根头发丝的一百万分之一，几乎只允许水分子和部分粒径很小的矿物离子通过，因此，经过反渗透滤芯过滤后的水中只含有部分粒径很小的矿物离子，细菌、病毒均能被过滤掉，使用户从出口端取用的纯净水更加干净。
[0043]
净水设备经长时间使用后，反渗透滤芯会出现膜污染，出现膜污染的原因有：一是前置滤芯无法过滤的无机盐离子以及小粒径胶体、多糖、蛋白质、腐殖酸等物质，但是ro膜的膜孔较小，几乎只允许水分子透过，因此，上述未被前置滤芯过滤掉的物质会附着于ro膜上，造成膜污染；二是反渗透滤芯需在外加压力下工作，增加了滤饼层密度，强化了膜污染。现有技术通常采用加快反渗透滤芯元水侧的水体流速或者使用纯净水来对ro膜进行清洗，但是这两种方式均为物理清洗，很难彻底去除ro膜的膜孔内堆积的污染物，清洗效果不好。
[0044]
为了解决上述问题，本实施例提供一种反渗透滤芯，如图1和图2所示，该反渗透滤芯包括滤芯外壳1、分隔件2、ro膜3和气泡水形成机构4，其中，滤芯外壳1的外壁上设置有进水口11和废水出口12；分隔件2设置于滤芯外壳1的内部，并将滤芯外壳1的内部分隔形成上
腔室13和下腔室14，分隔件2上设置有连通上腔室13和下腔室14的过孔21，进水口11与下腔室14相连通；ro膜3设置于上腔室13内，ro膜3的出水侧与废水出口12相连通；气泡水形成机构4包括电源组件41和电极板42，电极板42设置于下腔室14，电极板42上设置有多个呈阵列排布的通孔421，电源组件41与电极板42电连接。
[0045]
本实施例提供的反渗透滤芯，通过设置滤芯外壳1，能够为分隔件2、ro膜3和气泡水形成机构4提供支撑和容纳空间；通过设置具有多个呈阵列排布的通孔421的电极板42，电极板42能够对经前置滤芯粗过滤后的水进行电解，电解水通过电极板42，并在电极板42上的通孔421的作用下形成含有气泡的电解水，利用含有气泡的电解水对ro膜3进行清洗，相较于纯净水，含有气泡的电解水不仅对ro膜3表面的有机污染和无机污染有较强的清洗作用，还可以深入ro膜3的膜孔进行深度清洁，此外，含有气泡的电解水对细菌滋生也有很好的抑制作用，清洗效果较好，且能够保证反渗透滤芯具有持久的通量保持效率以及使用寿命。
[0046]
具体而言，该反渗透滤芯设置于总管路上，如图2所示，滤芯外壳1的进水口11与前置滤芯的出口相连通，经过前置滤芯粗过滤后的水能够通过进水口11进入下腔室14，电极板42能够对下腔室14内的水进行电解，以形成电解水，电解水通过电极板42上的通孔421后，能够形成含有气泡的电解水，含有气泡的电解水再通过过孔21进入上腔室13，并顺着图1所示的水流方向对ro膜3进行清洗，清洗后产生的废水从ro膜3的出水侧流入废水出口12后排出，从而完成对ro膜3的清洗。其中，ro膜3的出水侧是指如图1所示的ro膜3的上表面。
[0047]
可以理解的是，总管路上还设置有增压泵，增压泵位于前置滤芯和反渗透滤芯之间，增压泵能够将经前置滤芯过滤后的水泵入反渗透滤芯内，经过反渗透滤芯过滤后形成的纯净水能够通过纯水出口31流出。因此，在该净水设备正常工作时，从过孔21进入的电解水会透过ro膜3的膜孔形成纯净水，起不到清洗的作用，为了保证电解水不透过ro膜3的膜孔，在对ro膜3进行清洗时，需要将该净水设备停机。
[0048]
进一步地，电极板42的数量为多个，多个电极板42沿竖直方向间隔设置于下腔室14内，多个电极板42依次串联。多个电极板42同时对下腔室14内的水进行电解，能够提高电解效率，同时提高对ro膜3的清洗效率，缩短净水设备的停机时间。
[0049]
如果多个电极板42上的通孔421均正对设置，则电解水依次通过多个电极板42时，电解水中的气泡会直接沿竖直方向经过每个通孔421，使得电解水中的气泡分布不均匀。因此，在本实施例中，相邻两个电极板42上的通孔421交错设置。采用这种设置，可以进一步提高电解水中气泡的产量，并提高气泡在电解水中的均匀性。
[0050]
可选地，每个电极板42上的通孔421均为圆柱孔，多个电极板42上的通孔421的孔径沿水流方向依次减小。电解水中的气泡依次经过多个电极板42后，能够在逐渐减小的孔径中被切割成更小孔径的气泡，从而提高清洗效果，保证ro膜3的清洁度。
[0051]
进一步地，分隔件2上的过孔21的数量为多个，多个过孔21呈放射状分布于分隔件2上。采取这种设置方式，含有气泡的电解水能够同时通过多个过孔21进入ro膜3的膜层之间，实现对各层膜的清洗，清洗较彻底。
[0052]
如图1所示，废水出口12位于滤芯外壳1的下部，在ro膜3和滤芯外壳1之间设置有废水通道，废水通道的两端分别连通废水出口12和ro膜3的出水侧，由于ro膜3的出水侧位于ro膜3的上表面，而废水出口12位于滤芯外壳1的下部，因此，废水通道几乎贯穿整个滤芯
外壳1，为了防止废水通道内的废水通过分隔件2上的过孔21进行到下腔室14内，在本实施例中，ro膜3嵌设于分隔件2内。采取这种设置方式，分隔件2在将滤芯外壳1分隔形成上腔室13和下腔室14的同时，还能起到隔离废水通道和下腔室14的作用，避免废水通道内的废水进入下腔室14内，导致电极板42上的通孔421发生堵塞的情况，延长电极板42的使用寿命。
[0053]
在本实施例中，ro膜3可拆卸连接于滤芯外壳1内。当ro膜3发生损坏需要更换时，只需要将ro膜3从滤芯外壳1内取下并更换新的ro膜3即可，不需要更换整个反渗透滤芯，简化维修过程，降低维修成本。具体而言，在分隔件2的侧壁上设置有环形卡槽，ro膜3的外壁上沿其周向间隔设置有多个卡接凸起，卡接凸起能够卡接于环形卡槽内，从而实现ro膜3与分隔件2的可拆卸连接。可选地，卡接凸起采用弹性材料制成，在卡接凸起的弹性作用力下，能够使ro膜3与分隔件2紧紧卡接，且在拆卸ro膜3时，操作人员可以用力向远离分隔件2的一端拔出ro膜3，以使卡接凸起发生变形，从而使卡接凸起从环形卡槽内脱离，从而实现ro膜3与分隔件2的分离，简单快捷。
[0054]
进一步地，如图1所示，电源组件41包括第一连通导线和第二连通导线，第一连通导线和第二连通导线交替连接外部电源的正极和负极；第一连通导线、电极板42和第二连通导线依次串联。当电极板42的数量为多个时，多个电极板42之间通过串联导线相互串联。
[0055]
具体而言，该净水设备还包括控制器，控制器与电源组件41电连接，在出厂前，生产人员将控制程序写入控制器中，控制器能够控制第一连通导线和第二连通导线交替连接外部电源的正极和负极，采取这种设置方式，可以防止电极板42上结垢，延长电极板42的使用寿命。
[0056]
可选地，第一连通导线和第二连通导线均嵌设于滤芯外壳1内，可以减小该反渗透滤芯整体的体积，提高该反渗透滤芯的空间利用率。
[0057]
由于净水设备的型号和结构多样，为了配合各种净水设备的安装，如图1、图3和图4所示，电源组件41的设置位置可以进行适应性的调整，如图1所示，电源组件41的第一连通导线和第二连通导线设置于滤芯外壳1远离废水通道的一侧，且第一连通导线和第二连通导线与外部电源的连接位置位于滤芯外壳1的上部；如图2所示，电源组件41的第一连通导线和第二连通导线与外部电源的连接位置位于滤芯外壳1的下部，并与电极板42正对设置，可以减少第一连通导线和第二连通导线的长度，降低制造成本；如图3所示，电源组件41的第一连通导线和第二连通导线设置于滤芯外壳1靠近废水通道的一侧，且第一连通导线和第二连通导线与外部电源的连接位置位于滤芯外壳1的上部，这种设置方式的反渗透滤芯，由于第一连通导线和第二连通导线需要穿过废水通道再与电极板42相连接，因此需要对第一连通导线和第二连通导线做好防水设置，避免废水通道中的废水与第一连通导线或者第二连通导线相接触，造成短路。当然，在其他实施例中，电源组件41还能根据实际生产需求对其设置位置进行调整，本实施例对此不作限定。
[0058]
此外，为了实现该反渗透滤芯对ro膜3的自动化清洗，该反渗透滤芯还包括流量计，流量计设置于纯水出口31处，流量计用于检测纯水出口31流出的纯净水的通量。在本实施例中，纯水出口31流出的纯净水的通量具体是指在单位时间内纯水出口31流出的纯净水流量。具体而言，流量计与控制器电连接，流量计能够将测得的纯水出口31流出的纯净水的当前通量传输至控制器，控制器能对当前通量与预设最小通量进行比较，当当前通量小于预设最小通量时，控制器能够控制反渗透滤芯上游的增压泵停止工作，并接通电源组件41，
以对ro膜3进行清洗；清洗完成后，再将电源组件41断开，并重新启动增压泵，用户可以接着从主管路的出水端取用纯净水。
[0059]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。