净水设备的水路系统及具有其的净水设备的制作方法

1.本技术涉及净水技术领域，具体设及一种净水设备的水路系统及具有其的净水设备。


背景技术：

2.倒极电渗析(edr)技术用于家用净水设备中，具有无需更换滤芯的优势。倒极电渗析膜堆结构主要包括选择性透过的阴阳离子膜材料、提供电场的电极材料以及隔离阴阳离子膜的隔板材料。倒极电渗析膜堆工作过程中，通过改变电极电压方向，从而改变离子移动方向，可以有效防止膜及电极结垢，起到自清洁作用。
3.但是，倒极电渗析膜堆结构由于没有主动分离细菌的作用，长时间使用后，因细菌繁殖而导致净水设备出水浑浊或有异味。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的一个目的在于提出一种净水设备的水路系统，该水路系统可以间断性地对膜堆进行杀菌，提高水路系统的出水水质。
6.本发明还提出一种具有上述水路系统的净水设备，该净水设备出水水质佳，用户使用安全健康。
7.根据本发明实施例的净水设备的水路系统包括：膜堆；电解模块，所述电解模块设于所述膜堆的上游端，所述电解模块产生的电解水流入所述膜堆内对所述膜堆进行杀菌；原水水路，所述原水水路与所述电解模块的进口端连接。
8.根据本发明实施例的净水设备的水路系统，通过在膜堆的上游端设置电解模块，从而可以根据实际情况间断性地对膜堆进行杀菌，避免膜堆内滋生大量微生物，提高净水设备的出水水质。
9.另外，根据本发明上述实施例的净水设备的水路系统，还可以具有如下附加的技术特征：
10.根据本发明的一些实施例，所述电解模块与所述膜堆之间设有多条水路。
11.根据本发明的一些实施例，所述膜堆具有进水水路，所述进水水路与所述电解模块并联设置。
12.根据本发明的一些实施例，所述膜堆具有出水水路，所述膜堆的下游端设有除氯模块，所述除氯模块与所述出水水路连接。
13.可选实施例中，所述除氯模块为活性炭滤芯。
14.可选实施例中，所述水路系统还包括原水箱，所述原水箱、所述电解模块和所述除氯模块依次连接并形成闭合回路。
15.进一步可选示例中，所述原水箱与所述电解模块之间设有水泵。
16.根据本发明的一些实施例，所述电解模块包括钛涂钌正极和钛片负极，所述钛涂
钌正极和所述钛片负极厚度均为20μm-1000μm之间，面积均为1cm
2-100cm2，所述钛涂钌正极和所述钛片负极间隔距离为0.5mm-20mm。
17.可选实施例中，所述电解模块对所述膜堆进行杀菌的方法如下，所述电解模块的水流量控制在100ml/min-2000ml/min之间，电流控制在0.5a-20a之间，电解水含氯浓度控制在0.5ppm-10ppm之间。
18.根据本发明实施例的净水设备包括上述实施例的水路系统，由于根据本发明实施例的水路系统具有对膜堆进行间断性杀菌的电解模块，因此，保证了水路系统的出水水质，因此，根据本发明实施例的净水设备也具有出水水质佳的优点。
19.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.图1是根据本发明一些实施例的净水设备的水路系统示意图；
21.图2是根据本发明另一些实施例的净水设备的水路系统示意图；
22.图3是图1和图2中电解模块的示意图。
23.附图标记：
24.水路系统100；
25.膜堆10；
26.电解模块20；钛涂钌正极21；钛片负极22；
27.原水水路30；
28.进水水路41；出水水路42；浓水水路421；淡水水路422；
29.除氯模块50；
30.原水箱60；
31.水泵70。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
33.如图1-图3所示，描述根据本发明实施例的净水设备的水路系统100，如图1和图2所示，该水路系统100包括依次连接的原水水路30、电解模块20和膜堆10。
34.具体地，膜堆10具有一对或一对以上的膜对、正极板、负极板和隔板，每个膜对包括相对设置的阴离子交换膜和阳离子交换膜，隔板设置在阴离子交换膜和阳离子交换膜之间，隔板也可以设置在正极板和阴离子膜之间，隔板也可以设置在负极板与阳离子膜之间，隔板主要起到导流和支撑离子交换膜的作用。
35.原水水路30将原水引入膜堆10进行电渗析，其中，原水可以为自来水或桶装水。例如，原水水路30可以与市政自来水管连接，在市政自来水的水压作用下进入膜堆10内进行电渗析。当然，市政自来水也可以预先储存于原水箱60中，原水箱60中静置沉淀之后，再通过前置滤芯(图未示出)过滤之后再进入膜堆10内进行电渗析。在水路系统100水压无法满
足的情况，可以在原水水路30安装水泵70，通过水泵70将原水抽吸至膜堆10内进行过滤。
36.原水在膜堆10内电渗析之后，可以分成两路水，一路为淡水，一路为浓水，也就是，膜堆10的出水水路42包括淡水水路422和浓水水路421。对于从膜堆10流出的淡水可以直接对外送出，可以经过后置滤芯过滤之后再送出。当然，为了获得满足用户不同的用水要求，净水设备还可以包括即热组件和/或冷罐，通过即热组件和冷罐对淡水进行制冷或制热。
37.可以理解的是，在净水设备使用一段时间之后，一部分微生物会留存于离子膜表面或孔隙内或隔板的表面或电极的附近，因此，膜堆10内细菌数量会逐渐增多，导致出水浑浊或异味，进而影响净水设备的出水水质。
38.为此，本发明实施例的净水设备的水路系统100，在膜堆10的上游段设有电解模块20，该电解模块20启动时，会产生具有杀菌作用的电解水，其中，电解水中含有次氯酸根等杀菌离子。在电解水流入膜堆10内时，可以对膜堆10内的微生物进行杀灭，被杀灭的微生物尸体随着水流一起排出。
39.在实际运用中，电解模块20启动频次和运行时长可以人为自行设定，例如，在当地水质情况较差的情况，可以每天对膜堆10进行杀菌一次或两次以上，在当地水质情况较好的情况，则可以间隔两天以上对膜堆10进行杀菌。或者用户可以根据每天出水量来确定是否启动电解模块20，出水量大，可以增加杀菌频次，出水量小，可以减小杀菌频次。
40.当然，净水设备在出厂之前也可以对电解模块20启动频次和运行时长进行专业设定，并根据出水水质情况进行实时调整。即电解模块20是否启动以及运行时长可以根据膜堆10出水水质来确定的，在净水设备日常使用过程中，若检测到出水中含微生物数量超过预设值时，启动电解模块20，并实时监测杀菌情况，当检测到出水中含微生物数量低于预设值的情况，可以关闭电解模块20。
41.在电解模块20对膜堆10进行杀菌过程中，取消膜堆10电压，防止次氯酸根会朝着正电极板方向移动，提高杀菌效果，而且可以节省能耗。
42.简言之，根据本发明实施例的净水设备的水路系统100，通过在膜堆10的上游端设置电解模块20，从而可以根据实际情况间断性地对膜堆10进行杀菌，避免膜堆10内滋生大量微生物，提高净水设备的出水水质。
43.为了提高杀菌效果，膜堆10与电解模块20之间可以设有多条水路，通过不同水路将电解水引入膜堆10不同区域，从而实现膜堆10内部进行全面彻底的杀菌。可选实施例中，如图1和图2所示，膜堆10与电解模块20之间设有两条水路，启动杀菌时，通过两条水路同时向膜堆10内输送电解水，从而保证膜堆10内的电解水流量，提高杀菌效果。
44.在本发明的一些实施例中，如图2所示，膜堆10具有进水水路41，进水水路41与电解模块20并联设置，也就是，膜堆10在正常进行电渗析过程中，可以通过进水水路41向膜堆10内供应原水，此时，电解模块20所在的水路可以断开，电解模块20的电路也可以切断，如此，可以避免原水持续地通入电解模块20，避免原水中的一些污垢沉积在电解模块20的电极表面，进而保证电解模块20的电解能力不被破坏。
45.由于膜堆10内流出的电解水往往还有没有用完的余氯，为了减少水源浪费，膜堆10的下游端设有除氯模块50，该除氯模块50与膜堆10的出水水路42连接，通过除氯模块50消除电解水中余氯，从而对电解水回收再利用。如图1和图2所属，膜堆10的出水水路42包括淡水水路422和浓水水路421，在膜堆10杀菌的过程中，淡水水路422和浓水水路421可以分
别与除氯模块50连接，或者淡水水路422与浓水水路421汇聚之后与除氯模块50连接，如此，可以通过除氯模块50对电解水中多余次氯酸根有效去除，有效降低回流电解水中的余氯含量。
46.可选地，除氯模块50为活性炭滤芯。活性炭滤芯可以吸附电解水中的余氯，减少余氯对人们健康的危害。
47.其中，回收的电解水可以储存于废水箱中作为生活用水，回收的电解水也可以回流至原水箱60中作为原水使用，如图1和图2所示，水路系统100还设有原水箱60，原水箱60、电解模块20和除氯模块50依次连接形成闭合回路。在对膜堆10进行杀菌过程中，从膜堆10出来的电解水可以回流排放至原水箱60内再次用于电渗析，如此，可以降低膜堆10正常电渗析过程中出来的淡水中余氯浓度，提高人们的用水安全。
48.为了促进水流在原水箱60和电解模块20的正常流动，原水箱60与电解模块20之间设有水泵70，通过水泵70将原水箱60内的抽吸至电解模块20中电解，并将电解水输送至膜堆10中，从而对膜堆10进行杀菌。
49.在本发明的一些实施例中，如图3所示，电解模块20包括钛涂钌正极21和钛片负极22，钛涂钌正极21和钛片负极22厚度均为20μm-1000μm之间，面积均为1cm
2-100cm2，钛涂钌正极21和钛片负极22间隔距离为0.5mm-20mm。在对膜堆10进行杀菌时，对电解模块20通电，对膜堆10进行断电，含氯化钠的电解盐溶液在钛涂钌正极21和钛片负极22构成的电解池中，产生电解水，在水泵70的驱动下，电解水进入膜堆10内进行杀菌。可以理解的是，上述电解模块20的组成及具体参数仅是示意性的，可以根据实际情况作出调整。
50.本发明实施例的电解模块20对膜堆10进行杀菌的方法如下，将电解模块20的水流量控制在100ml/min-2000ml/min之间，电流控制在0.5a-20a之间，电解水含氯浓度控制在0.5ppm-10ppm之间。经过实验证明，在上述范围的含氯浓度杀菌效果较佳。
51.在一个具体实施例中，进入电解模块20的水流量为500ml/min，电解模块20的电流为1a，当进水tds为120ppm时，电解水含氯浓度为1.5ppm。电解水分成两路，按照1:1的比例分别通入膜堆10中，循环冲洗10min，对膜堆10进行杀菌处理。通入电解水之前，膜堆10中的水质菌落数为2.3万个，经电解水冲洗后，膜堆10中的菌落数含量为730个，即电解水杀菌率为96.8％。因此，定期采用电解水清洗可有效降低膜堆10中的细菌含量。
52.根据本发明实施例的净水设备包括上述实施例的水路系统100，由于根据本发明实施例的水路系统100具有对膜堆进行间断性杀菌的电解模块20，因此，保证了水路系统100的出水水质，因此，根据本发明实施例的净水设备也具有出水水质佳的优点。
53.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
54.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
57.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。