一种超滤装置和净水器的制作方法

1.本实用新型涉及膜清洁技术领域，尤其涉及一种超滤装置和净水器。


背景技术：

2.超滤装置是目前比较常见的分离、净化以及提纯装置，其主要是利用高分子材料采用特殊工艺制成的不对称半透膜。在压力的作用下，原液在膜内或膜外流动，其中的溶剂或小分子可以透过膜，经收集而成为超滤液，而其中的大分子物质以及胶体粒子、细菌等被截留在膜外，被循环流动的原液带走而成为浓缩液，从而实现物质的分离、浓缩和提纯。
3.然而，超滤装置在使用后，分离物质及其他杂质会在超滤膜表面逐渐积聚，对超滤膜造成污染和堵塞，进而影响超滤装置工作效果。现有技术中，多使用酸碱清洗剂浸泡以及正反冲洗，实现超滤膜的清洁，现有的超滤膜清洗技术方案引入酸碱清洗剂会影响装置内原有液体。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种超滤装置和净水器，以解决超滤装置在使用后，分离物质及其他杂质在超滤膜表面逐渐积聚，对超滤膜造成污染和堵塞，以及超滤装置内菌落超标的问题。
5.根据本实用新型的一方面，提供了一种超滤装置，其中包括壳体以及设置于壳体内部的超滤膜；
6.超滤装置还包括设置于壳体外部的加热膜，加热膜用于通过壳体对超滤膜进行加热。
7.可选的，壳体包括第一壳体分部、第二壳体分部和第三壳体分部，第二壳体分部分别与第一壳体分部和第三壳体分部连接；
8.超滤膜设置于第一壳体分部内，加热膜包括设置于第二壳体分部外部的第一加热膜分部，第一加热膜分部用于通过第二壳体分部对超滤膜进行加热。
9.可选的，加热膜还包括设置于第一壳体分部外部的第二加热膜分部，第二加热膜分部用于通过第一壳体分部对超滤膜进行加热。
10.可选的，加热膜还包括设置于第三壳体分部外部的第三加热膜分部，第三加热膜分部用于通过第三壳体分部对超滤装置进行加热。
11.可选的，超滤装置还包括控制单元；
12.控制单元包括加热信号输出端，加热膜包括加热信号接收端，加热信号输出端与加热信号接收端电连接。
13.可选的，超滤装置还包括设置于壳体内部的温度采集单元；
14.温度采集单元包括温度信号输出端，控制单元包括温度信息接收端，温度信号输出端与温度信号接收端通信连接。
15.可选的，超滤装置还包括设置于壳体内部的压力采集单元；
16.压力采集单元包括压力信号输出端，控制单元包括压力信息接收端，压力信号输出端与压力信号接收端通信连接。
17.可选的，加热膜包括第一聚酰亚胺膜、第二聚酰亚胺膜以及设置于第一聚酰亚胺膜和第二聚酰亚胺膜之间的发热层。
18.可选的，超滤装置包括入液口、过滤液出口以及浓缩液出口；
19.入液口设置于第一壳体分部，过滤液出口和浓缩液出口均设置于第三壳体部，且过滤液出口位于第三壳体分部靠近入液口的一侧。
20.根据本实用新型的另一方面，提供了一种净水器，其中包括，本实用新型实施例提供的超滤装置。
21.本实用新型实施例的技术方案，通过在超滤装置的壳体外设置加热膜，进而通过壳体对超滤装置内部进行加热，超滤膜的膜表面的热胀冷缩微变形，使得截留在膜孔内的污染物蓬松，更易于冲洗掉，解决了超滤装置在使用后，分离物质及其他杂质在超滤膜表面逐渐积聚，对超滤膜造成污染和堵塞，以及超滤装置内菌落超标的问题，实现了延长超滤膜的使用寿命，同时对超滤装置进行加热杀菌的技术效果。
22.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例一提供的一种超滤装置的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例一提供的一种加热膜结构放大图；
26.图3为本实用新型实施例二提供的另一种超滤装置的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例三提供的一种超滤装置的组成部分的连接示意图；
28.图5为本实用新型实施例三提供的另一种超滤装置的组成部分的连接示意图；
29.图6为本实用新型实施例三提供的又一种超滤装置的组成部分的连接示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这
里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.实施例一
33.图1为本实用新型实施例一提供的一种超滤装置的结构示意图。如图1所示，该超滤装置01包括：壳体10以及设置于壳体10内部的超滤膜20；超滤装置01还包括设置于壳体10外部的加热膜30，加热膜30用于通过壳体10对超滤膜20进行加热。
34.其中，壳体10为超滤装置01进行浓缩、净化、分离等工作的主要场所；壳体10可以包括但不限于多个壳体分部及进出液口，具体根据超滤装置的制作工艺及使用需求进行设定，在此不做限定；壳体10可以采用导热材料制作，具体材质根据实际情况进行设定，在此不做限定，例如316或304不锈钢。
35.超滤膜20为高分子材料采用特殊工艺制成的不对称半透膜，可以将原液中的大分子物质、胶体粒子以及细菌等截留在膜的一侧，实现物质的分离、浓缩和提纯；超滤膜20的材质根据实际需求进行设定，在此不做限定，例如醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类；超滤膜20设置于壳体10内部，具体位置根据制作工艺及使用需求进行设定，在此不做限定。
36.具体而言，超滤膜20设置于壳体10内部，可以将超滤装置01内原液中的大分子物质、胶体粒子以及细菌等截留在膜的一侧，实现物质的分离、浓缩和提纯。
37.继续参考图1，加热膜30可以对与加热膜30相接触的物体进行加热；加热膜30设置于壳体10外部，可以包括但不限于聚酰亚胺pi加热膜，加热膜30的大小、设置位置、与壳体01的结合方式以及种类可以根据实际需求，在不影响本实用新型的技术方案所实现的技术效果的基础上，进行设定，例如，加热膜30为聚酰亚胺pi加热膜，根据壳体10的外围周长选取适应大小的加热膜，粘贴在如图1所示的壳体10的中间位置。
38.具体而言，加热膜30发热，通过壳体10导热，对超滤装置01内部进行加热。可以理解的是，超滤膜20浸泡在超滤装置01内的液体之中，加热膜30发热，超滤装置01内液体温度升高，超滤膜20热胀冷缩微变形，进而截留在膜孔内以及附着在膜表面的污染物蓬松，随着液体流动更易于冲洗掉，延长了超滤膜的使用寿命，同时通过对超滤装置01内部进行加热及浸泡，同时对超滤装置01内部进行杀菌。
39.可选的，图2为本实用新型实施例一提供的一种加热膜结构放大图，如图2所示，加热膜30包括第一聚酰亚胺膜301、第二聚酰亚胺膜302以及设置于第一聚酰亚胺膜301和第二聚酰亚胺膜302之间的发热层303。
40.其中，加热膜30为聚酰亚胺pi电热膜，为一种三明治结构的半透明的金属柔性电热膜。第一聚酰亚胺膜301和第二聚酰亚胺膜302具有绝缘强度好、抗电强度、热传导等特点。发热层303可以包括但不限于采用特殊的合金箔制成的发热体，例如，特殊的合金箔的材质为镍铬合金；发热层303具有电阻稳定性强，温度控制精度高的特点。
41.具体而言，通过精准控制加热膜30发热，进而升高控制超滤装置01内的液体温度，实现超滤膜20的清洁与超滤装置内的加热杀菌。
42.本实用新型实施例的技术方案，通过在超滤装置的壳体外设置加热膜，进而通过
壳体对超滤装置内部进行加热，超滤膜的膜表面的热胀冷缩微变形，使得截留在膜孔内的污染物蓬松，更易于冲洗掉，解决了超滤装置在使用后，分离物质及其他杂质在超滤膜表面逐渐积聚，对超滤膜造成污染和堵塞，以及超滤装置内菌落超标的问题，实现了延长超滤膜的使用寿命，同时对超滤装置进行加热杀菌的技术效果。
43.实施例二
44.图3为本实用新型实施例二提供的另一种超滤装置的结构示意图，本实施例在实施例一的基础上，对超滤装置和加热膜的组成进一步细化。如图3所示，壳体10包括：第一壳体分部11、第二壳体分部12和第三壳体分部13，第二壳体分部12分别与第一壳体分部11和第三壳体分部13连接。
45.其中，第一壳体分部11可以包括但不限于与第二壳体分部12相匹配的螺纹；第二壳体分部12可以包括但不限于与第一壳体分部11和第三壳体分部13相匹配的螺口；第三壳体分部13可以包括但不限于与第二壳体分部12相匹配的螺纹。
46.具体而言，第二壳体分部12分别与第一壳体分部11和第三壳体分部13连接，连接方式可以根据实际制作工艺进行设定，在此不做限定，例如通过螺纹与螺口相匹配的方式连接。
47.继续参考图3，超滤膜20设置于第一壳体分部11内，加热膜30包括设置于第二壳体分部12外部的第一加热膜分部31，第一加热膜分部31用于通过第二壳体分部12对超滤膜20进行加热。
48.具体而言，第一加热膜分部31通过第二壳体分部12对超滤装置01内部液体进行加热，通过液体热传导，对超滤膜20进行加热，超滤膜20热胀冷缩微变形，进而截留在膜孔内以及附着在膜表面的污染物蓬松，随着液体流动更易于冲洗掉，同时通过对超滤装置01内部进行加热及浸泡，对超滤装置01内部进行杀菌。
49.继续参考图3，加热膜30还包括设置于第一壳体分部11外部的第二加热膜分部32，第二加热膜分部32用于通过第一壳体分部11对超滤膜20进行加热。
50.具体而言，第二加热膜分部32用于通过第一壳体分部11对超滤膜20进行加热，由于超滤膜20设置于第一壳体分部11内，可以精准实现对超滤膜20的加热，进一步实现缩减加热时间、提高清洁效果的技术效果。
51.继续参考图3，加热膜30还包括设置于第三壳体分部13外部的第三加热膜分部33，第三加热膜分部33用于通过第三壳体分部13对超滤装置01进行加热。
52.具体而言，第三加热膜分部33用于通过第三壳体分部13对超滤装置01进行加热，增强了对超滤装置01内部的杀菌效果。
53.需要说明的是，本实用新型实施所提供的技术方案，仅为可以实施的技术方案之一，也可以根据超滤装置的制作成本、预算以及实际需求，设置加热膜的位置，例如只在第一壳体分部和第二壳体分部外设置加热膜，节省能耗的同时，实现对超滤膜的精准加热。
54.可选的，参考图3，超滤装置01包括入液口40、过滤液出口50以及浓缩液出口60。入液口40设置于第一壳体分部11，过滤液出口50和浓缩液出口60均设置于第三壳体分部13，且过滤液出口50位于第三壳体分部13靠近入液口40的一侧。
55.其中，入液口40、过滤液出口50以及浓缩液出口60，可以与外接管道相连接，进行入液或排液。
56.在超滤装置01实际工作过程中，原液由入液口40进入到超滤装置01内部，经过超滤膜20过滤，过滤液出口50排出过滤液，浓缩液出口60排出浓缩液。
57.本实用新型实施例的技术方案，在上述实施例的技术方案的基础上，根据超滤装置壳体的具体结构，适应性的调整加热膜的在壳体外部的设置位置，进一步实现了对超滤装置内部各个位置精准加热，以及缩短加热时长的技术效果。
58.实施例三
59.图4为本实用新型实施例三提供的一种超滤装置的组成部分的连接示意图，图5为本实用新型实施例三提供的另一种超滤装置的组成部分的连接示意图，图6为本实用新型实施例三提供的又一种超滤装置的组成部分的连接示意图，本实施例在实施例一的基础上，关于超滤装置的组成部分以及连接方式提供了可选方案，实时采集超滤装置内温度值与压力值，实现对超滤装置内温度的精准监测，以及对超滤膜的堵塞程度的精准掌控，进而精准控制加热膜工作。
60.如图4所示，超滤装置01还包括控制单元70，控制单元70包括加热信号输出端71，加热膜30包括加热信号接收端34，加热信号输出端71与加热信号接收端34电连接。
61.其中，控制单元70输出的控制指令可以预先编写，进而在超滤装置实际工作过程中，自动输出控制指令，控制加热膜30工作。也可以根据需求，通过用户手动操作，进而控制单元70输出控制指令，在此不做限定。控制指令可以包括但不限于加热膜30的加热强度与加热时长。
62.具体而言，控制单元70通过加热信号输出端71输出控制指令，加热信号接收端34接收控制指令，控制加热膜30工作，可以包括但不限于控制加热膜30的加热强度与加热时长，进而通过壳体10对超滤膜20进行加热，实现对超滤膜20膜孔及膜表面残留污染物质的清洁，并对超滤装置内部进行加热杀菌。
63.需要说明的是，超滤膜20浸泡在超滤装置01内的液体之中，加热膜30通过壳体10以及装置内液体导热对超滤膜20进行加热，同时对超滤装置进行加热杀菌，精准控制超滤装置01内的液体温度与浸泡时长，能够提升超滤膜20的清洁以及装置内的杀菌效果。可以理解的是，通过预实验确定加热时长和液体温度与液体内菌落浓度的对应关系，进一步确定杀菌效果更佳的液体与加热时长。
64.示例性的，表1示出了一组加热时长与装置内菌落总数的实验数据。如表1所示，将装置内水温加热至50℃，使其长时间保持在此温度，通过测试验证在1小时后，发现超滤装置内常见的菌种的菌落明显减少，起到杀菌和抑菌的作用，改善了超滤装置的水质。
[0065][0066]
进一步的，可以根据预实验的测试结果，设定控制单元70输出的控制指令，提升超滤膜20的清洁以及装置内的杀菌效果。
[0067]
可选的，如图5所示，超滤装置01还包括设置于壳体10内部的温度采集单元80，温度采集单元80包括温度信号输出端81，控制单元70包括温度信息接收端72，温度信号输出端81与温度信号接收端72通信连接。
[0068]
其中，温度采集单元80可以包括但不限于测温装置，测温装置的种类可以根据是实际情况设定，例如选择耐腐蚀性强的测温装置，设置于壳体10内部。温度采集单元80用于采集超滤装置01内部温度，并将温度信号输出到控制单元70。温度信号输出端81用于输出壳体10内部温度信号，温度信息接收端72用于接收温度值信号。
[0069]
具体而言，温度采集单元80采集超滤装置内温度，进而通过温度信号输出端81输出温度信号，进一步的，控制单元70通过温度信息接收端72接收温度信号，进而控制加热膜30工作，实现对超滤装置内温度值的实时监控，并通过控制单元控制加热膜对超滤装置内进行精准加热。
[0070]
可选的，如图6所示，超滤装置01还包括设置于壳体10内部的压力采集单元90，压力采集单元90包括压力信号输出端91，控制单元70包括压力信息接收端73，压力信号输出端91与压力信号接收端73通信连接。
[0071]
其中，压力采集单元90可以包括但不限于压力传感器，压力传感器的个数可以根据实际需求设定，例如1个、2个。压力采集单元90用于采集壳体10内部压力值，并将压力信号输出到控制单元70，压力信号输出端91用于输出压力信号，压力信息接收端73用于接收压力信号。
[0072]
具体而言，压力采集单元90采集超滤装置01内压力值，进而通过压力信号输出端91输出压力信号，进一步的，控制单元70通过压力信号接收端73接收压力信号，进而控制加热膜30工作，实现对超滤膜20的堵塞程度的精准监控。
[0073]
示例性的，选择耐腐蚀性强的压力传感器，分别在超滤膜20两侧设置一个压力传感器，获取超滤膜20两侧压力值，进而通过压力信号输出端91输出压力信号至压力信号接收端73，进一步的，控制单元70根据压力信号判断超滤膜20的堵塞程度。例如，在两侧压力值相差过大时，判定污染物质残留量过多，进而控制加热膜30提高加热强度并维持较长时间，实现更好的杀菌及超滤膜清洁效果。
[0074]
本实用新型实施例的技术方案，通过设置控制单元，以及温度采集单元和/或压力采集单元，实时采集超滤装置内温度值，精准判断超滤膜的堵塞程度，进而精准控制加热膜工作，提高超滤膜清洁与超滤装置加热杀菌的效果。
[0075]
实施例四
[0076]
本实施例提供一种净水器，包括上述实施例中所述的超滤装置，可以实现净水器内的加热杀菌与超滤膜的清洁，延长了超滤膜的使用寿命，解决细菌污染超滤膜表面引起的异味等水质问题。
[0077]
上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。