电渗析膜堆组件和具有其的净水系统的制作方法

1.本实用新型涉及电器制造技术领域，具体而言，涉及一种电渗析膜堆组件和具有所述电渗析膜堆组件的净水系统。


背景技术：

2.相关技术中的电渗析式净水系统，需要对膜堆进行冲洗，但冲洗效率较低，用户等待时间长。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电渗析膜堆组件，该电渗析膜堆组件具有冲洗效率高等优点。
4.本实用新型还提出一种具有所述电渗析膜堆组件的净水系统。
5.为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例提出一种电渗析膜堆组件，所述电渗析膜堆组件包括：电渗析膜堆，所述电渗析膜堆上设有第一进水口、第二进水口、净水出口和浓缩水出口，所述第一进水口与所述净水出口连通，所述第二进水口与所述浓缩水出口连通；切换装置，所述切换装置在制水状态和冲洗状态之间可切换，所述切换装置在所述冲洗状态减小进入所述第一进水口的流量。
6.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件，具有冲洗效率高等优点。
7.另外，根据本实用新型上述实施例的电渗析膜堆组件还可以具有如下附加的技术特征：
8.根据本实用新型的一个实施例，所述电渗析膜堆组件还包括：进水管，所述进水管与水源连通；第一支管，所述第一支管与所述进水管和所述第一进水口相连；第二支管，所述第二支管与所述进水管和所述第二进水口相连。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述切换装置包括：第一控制阀，所述第一控制阀连接在所述第一支管上以控制所述第一支管的通断，所述切换装置在所述制水状态所述第一控制阀打开，所述切换装置在所述冲洗状态所述第一控制阀关闭。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述切换装置包括：第一控制阀，所述第一控制阀连接在所述第一支管上以控制所述第一支管的开度，所述切换装置在所述制水状态所述第一控制阀处于第一开度，所述切换装置在所述冲洗状态所述第一控制阀处于第二开度，所述第二开度小于所述第一开度。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述切换装置还包括：第二控制阀，所述第二控制阀连接在所述第二支管上以控制所述第二支管的通断。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁阀。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述电渗析膜堆包括：膜组，所述膜组包括相对设置的阳离子交换膜和阴离子交换膜；电极组，所述电极组包括正电极板和负电极板，所述正电极板设于所述膜组的一侧，所述负电极板设于所述膜组的另一侧；导流板，所述导流板包
括第一格网、第二格网和第三格网，所述第一格网设于所述负电极板与所述阳离子交换膜之间，所述第二格网设于所述阳离子交换膜和所述阴离子交换之间，所述第三格网设于所述阴离子交换膜与所述正电极板之间；第一压板和第二压板，所述第一压板压接于所述正电极板上，所述第二压板压接于所述负电极板上。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述第一压板与所述正电极板之间设有第一绝缘隔板，所述第二压板与所述负电极板之间设有第二绝缘隔板。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述导流板上形成有连通所述第一进水口和所述净水出口的第一流道和连通所述第二进水口和所述浓缩水出口的第二流道。
16.根据本实用新型的第二方面的实施例提出一种净水系统，所述净水系统包括根据本实用新型的第一方面的实施例所述的电渗析膜堆组件。
17.根据本实用新型实施例的净水系统，通过利用根据本实用新型的第一方面的实施例所述的电渗析膜堆组件，具有冲洗效率高等优点。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件的结构示意图。
21.图2是根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件的电渗析膜堆的结构示意图。
22.图3是根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件的电渗析膜堆的爆炸图。
23.图4是根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件的电渗析膜堆的爆炸图。
24.附图标记：电渗析膜堆组件1、电渗析膜堆10、第一进水口11、第二进水口12、净水出口13、浓缩水出口14、阳离子交换膜151、阴离子交换膜152、正电极板161、负电极板162、第一格网171、第二格网172、第三格网173、第一压板181、第二压板182、第一绝缘隔板191、第二绝缘隔板192、第一控制阀21、第二控制阀22、进水管31、第一支管32、第二支管33、净水出水管41、浓缩水出水管42。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
28.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件1。
29.如图1
‑
图4所示，根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件1包括电渗析膜堆10和切换装置。
30.电渗析膜堆10上设有第一进水口11、第二进水口12、净水出口13和浓缩水出口14，第一进水口11与净水出口13连通，第二进水口12与浓缩水出口14连通。所述切换装置在制水状态和冲洗状态之间可切换，所述切换装置在所述冲洗状态减小进入第一进水口11的流量。
31.本领域的技术人员可以理解的是，“减小进入第一进水口11的流量”包括但不限于将流量减小到0。换言之，可以包括关闭第一进水口11。
32.例如，在电渗析膜堆组件1正常制水时，第一进水口11保持最大开度，从而保证制水流量。在电渗析膜堆组件1进行冲洗时，第一进水口11开度减小，从而降低第一进水口11处的流量，同时在总进水量不变的情况下增大第二进水口12的流量，提高冲洗效率。
33.或在电渗析膜堆组件1正常制水时，第一进水口11打开，从而保证制水流量。在电渗析膜堆组件1进行冲洗时，第一进水口11关闭，停止第一进水口11的进水，同时在总进水量不变的情况下增大第二进水口12的流量，提高冲洗效率。并且由于冲洗水不会通过第一进水口11进入电渗析膜堆10，可以避免冲洗水与净水水道中已经制备好的净水混合，起到保留制备好净水的作用，避免水资源和能源的浪费。
34.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件1，通过设置电渗析膜堆10，电渗析膜堆10具有较高的水回收率，操作简单，膜寿命长，可在高温下运行，并且耐酸碱的能力很强，不需要大量的前处理和后处理，还可以便于对多价离子进行分离。
35.本技术的发明人通过大量的研究发现，由于相关技术中的电渗析式净水系统，在冲洗时水源处的水同时对第一进水口11和第二进水口12进行冲洗，而第一进水口11处的水流量较大，导致电渗析膜堆组件1的冲洗效率较低，增加用户的等待时间。
36.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件1，通过设置所述切换装置，在电渗析膜堆组件1制水时保持制水状态，从而保证电渗析膜堆组件1的出水流量，保证制水效率，在电渗析膜堆组件1进行冲洗时切换至所述冲洗状态，降低第一进水口11处的流量，使水源处的水更加集中对第二进水口12进行冲洗，增大第二进水口12的流量，在达到相同冲洗效果所需的流量时，减小冲洗所需时间，从而提高电渗析膜堆组件1的冲洗效率，减少用户等待时间。
37.因此，根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件1具有冲洗效率高等优点。
38.下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的电渗析膜堆组件1。
39.在本实用新型的一些具体实施例中，如图1
‑
图4所示，根据本实用新型实施例的电渗析膜堆组件1包括电渗析膜堆10和切换装置。
40.具体地，如图1所示，电渗析膜堆10还包括进水管31、第一支管32和第二支管33。进水管31与水源连通。第一支管32与进水管31和第一进水口11相连。第二支管33与进水管31和第二进水口12相连。这样可以便于水水源处的水进行分流，使原水分别进入第一进水口11和第二进水口12。
41.在本实用新型的一个具体实施例中，如图1所示，所述切换装置包括第一控制阀21，第一控制阀21连接在第一支管32上以控制第一支管32的开度，所述切换装置在所述制水状态第一控制阀21处于第一开度，所述切换装置在所述冲洗状态第一控制阀21处于第二开度，所述第二开度小于所述第一开度。这样可以利用第一控制阀21在冲洗电渗析膜堆组件1时降低第一支管32的开度，从而增大第二支管33的流量，提高电渗析膜堆组件1的冲洗效率。
42.具体而言，在电渗析膜堆组件1正常制水时，第一控制阀21保持最大开度，从而保证制水流量。在电渗析膜堆组件1进行冲洗时，第一控制阀21开度减小，从而降低第一进水口11处的流量，同时在总进水量不变的情况下增大第二进水口12的流量，提高冲洗效率。
43.在本实用新型的一个具体实施例中，如图1所示，所述切换装置包括第一控制阀21。第一控制阀21连接在第一支管32上以控制第一支管32的通断，所述切换装置在所述制水状态第一控制阀21打开，所述切换装置在所述冲洗状态第一控制阀21关闭。这样可以利用第一控制阀21在冲洗电渗析膜堆组件1时关闭第一支管32，从而增大第二支管33的流量，提高电渗析膜堆组件1的冲洗效率。
44.此外，由于冲洗用水不会经过第一支管32进入第一进水口11，电渗析膜堆组件1的净水流道中已经制备好的净水不会被冲洗用水混合和替换，从而可以起到保护制备好的净水的效果，减少水资源和能源的浪费。
45.具体而言，在电渗析膜堆组件1正常制水时，第一控制阀21打开，从而保证制水流量。在电渗析膜堆组件1进行冲洗时，第一控制阀21关闭，从而断开第一支管32，停止第一进水口11的进水，同时在总进水量不变的情况下增大第二进水口12的流量，提高冲洗效率。并且由于冲洗水不会通过第一进水口11进入电渗析膜堆10，可以避免冲洗水与净水水道中已经制备好的净水混合，起到保留制备好净水的作用，避免水资源和能源的浪费。
46.更为具体地，如图1所示，所述切换装置还包括第二控制阀22。第二控制阀22连接在第二支管33上以控制第二支管33的通断。这样可以进一步便于对电渗析膜堆组件1水路的控制。
47.当然，第二控制阀22也可以用于控制第二支管33的开度。
48.可选地，第一控制阀21和第二控制阀22均为电磁阀。这样可以便于控制第一控制阀21和第二控制阀22。
49.图2
‑
图4示出了根据本实用新型一个具体示例的电渗析膜堆组件1。如图2
‑
图4所示，电渗析膜堆10包括膜组、电极组、导流板、第一压板181和第二压板182。所述膜组包括相对设置的阳离子交换膜151和阴离子交换膜152。所述电极组包括正电极板161和负电极板162，正电极板161设于所述膜组的一侧，负电极板162设于所述膜组的另一侧。所述导流板包括第一格网171、第二格网172和第三格网173，第一格网171设于负电极板162与阳离子交换膜151之间，第二格网172设于阳离子交换膜151和阴离子交换膜152之间，第三格网173设于阴离子交换膜152与正电极板161之间。第一压板181压接于正电极板161上，第二压板182
压接于负电极板162上。这样可以便于电渗析膜堆10的设置，通过在正电极板161和负电极板162远离膜组的一侧分别压接压板，从而持续向膜组、电极组和导流板施加稳定的预压力，保证电渗析膜堆10长时间运行，降低漏水风险，提高电渗析膜堆10的可靠性。
50.有利地，如图2
‑
图4所示，第一压板181与正电极板161之间设有第一绝缘隔板191，第二压板182与负电极板162之间设有第二绝缘隔板192。绝缘隔板用于防止正电极板161或负电极板162在使用过程中对外漏电，通过绝缘隔板将正电极板161和负电极板162与外界隔离，有效提高电渗析膜堆10的可靠性。
51.本领域的技术人员可以理解的是，也可以将第一压板181和第二压板182设置为绝缘件以实现绝缘效果。具体而言，第一压板181和第二压板182可以为纤维压板。优选环氧树脂碳纤维压板、玻璃纤维增强尼龙压板。纤维压板的密度更小，重量更轻。
52.具体而言，第一压板181和第二压板182可以通过螺栓和螺母连接，通过锁紧螺栓和螺母，可以便于压板将膜堆压紧。
53.具体地，如图3和图4所示，所述导流板上形成有连通第一进水口11和净水出口13的第一流道以及连通第二进水口12和浓缩水出口14的第二流道。这样可以便于净水流道和浓缩水流道的形成，便于净水和浓缩水顺利分流。
54.具体而言，阳离子交换膜151、阴离子交换膜152、正电极板161、负电极板162、第一格网171、第二格网172、第三格网173、第一压板181、第二压板182、第一绝缘隔板191、第二绝缘隔板192上均设有贯通厚度的过孔，第一格网171、第二格网172、第三格网173上设有连通各自过孔的格网流道。
55.阳离子交换膜151、阴离子交换膜152、正电极板161、负电极板162、第一格网171、第二格网172、第三格网173的尺寸可以相同且小于第一压板181、第二压板182、第一绝缘隔板191、第二绝缘隔板192的尺寸。
56.电渗析膜堆10工作时，水从进水管31、第一进水口11和第二进水口12进入电渗析膜堆10，电渗析膜堆10压紧后进入膜堆的原水在膜堆内部通过孔道和格网流道流动。
57.第一进水口11的水可以通过孔道依次穿过第二压板182、第二绝缘隔板192、第一格网171和阴离子交换膜152到达第二格网172。原水无法直接通过阴离子交换膜152和第三格网173，只能通过第二格网172向下流动到第二格网172的底部孔洞，然后依次经过阴离子交换膜152、第三格网173、正电极板161、第一绝缘隔板191和第一压板181并通过净水出口13流出，该水路通道中的水为净水。
58.第二进水口12的水可以通过孔道依次穿过第二压板182、第二绝缘隔板192、第一格网171和阴离子交换膜152到达第二格网172。原水无法直接通过阴离子交换膜152和第三格网173，只能通过第二格网172向下流动到第二格网172的底部孔洞，然后依次经过阴离子交换膜152、第三格网173、正电极板161、第一绝缘隔板191和第一压板181并通过浓缩水出口14流出，该水路通道中的水为浓缩水。
59.综上所述，为了保证电渗析膜堆组件1使用寿命，需要对电渗析膜堆10进行冲洗。相关技术中的电渗析式净水系统，电渗析膜堆10冲洗时进水会对浓水进口和淡水进口均进行冲洗，而在进水流量一定时，对两边管路同时冲洗的速度较慢，并且会使膜堆中已经得到的淡水又变为tds较高的自来水。本实用新型通过第一控制阀21在冲洗时关闭第一支管32，仅对第二进水口12的浓水侧进行冲洗，提高了电渗析膜堆10的清洗效率，同时对电渗析膜
堆10中已分离好的淡水进行了很好的保留。
60.具体而言，电渗析膜堆组件1工作时，第一控制阀21和第二控制阀22均完全打开，第一进水口11和第二进水口12同时进水，使淡水管路和浓水管路均进水以保证用户正常用水和浓水排放。
61.当电渗析膜堆组件1清洗时，首先关闭第一控制阀21，使冲洗用水不会进入淡水管路，保证其不会在清洗时被自来水污染，冲洗进水只流入第二支管33和第二进水口12，仅对浓水管路进行冲洗，将浓水尽快冲洗出来，大大缩短清洗时间，提高清洗效率。
62.举例而言，电渗析膜堆组件1工作时两个电磁阀都打开，保证淡水的使用和浓水的排放。当膜堆清洗时，电渗析膜堆10两侧无电压，此时关闭第一控制阀21，接通第二控制阀22，并将进水流量达到1500ml/min。
63.实验表明，在7秒的时候浓缩水出口14的出水口tds与第二进水口12的进水tds相同。
64.若而采用第一进水口11和第二进水口12同时进水冲洗的方法时，总进水流量不变的情况下，电渗析膜堆10出水tds要15秒左右才能达到与进水tds一致。
65.具体而言，为保证冲洗效果，减小用户等待时间，冲洗时间可以小于等于1分钟。
66.下面描述根据本实用新型实施例的净水系统。根据本实用新型实施例的净水系统包括根据本实用新型上述实施例的电渗析膜堆组件1。
67.根据本实用新型实施例的净水系统，通过利用根据本实用新型上述实施例的电渗析膜堆组件1，具有用水健康、不易滋生细菌等优点。
68.根据本实用新型实施例的净水系统的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
70.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。