[發明專利]凈水結構和凈水設備

在審

• 申請號: 202010606201.1
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN113929193A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 張艷鶴;劉夢薇;孫天厚;孟繁軻
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區美的飲水機制造有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰

本發明提出了一種凈水結構和凈水設備，其中，凈水結構包括膜組件結構，膜組件結構包括相串聯的多段膜堆，每段膜堆內設有多組膜組；電極組，包括極性相異的第一電極和第二電極，第一電極和第二電極分別設于膜組件結構的兩側，其中，流體能夠沿由第一電極至第二電極的方向在膜組件結構內流動，多段膜堆中，靠近第一電極的膜堆的膜組數量大于靠近第二電極的膜堆的膜組數量。通過本發明的技術方案，可增加靠近出水側的流體流速，從而提升極限電流密度，有利于降低膜堆極化風險，以提升膜堆壽命。

技術領域

本發明涉及凈水領域，具體而言，涉及一種凈水結構和一種凈水設備。

背景技術

家用凈水器一般采用活性炭或是外置過濾器來實現水中雜質的去除，然而在實際生活中，活性炭和過濾器均屬于耗材類，用戶常常由于需要更換耗材而不得不額外支出，影響產品的使用，現有技術中，通常選用電滲析的技術實現凈化，然而通過電滲析進行凈化時，其脫鹽率存在一定的不足，無法滿足用戶的高質量水質的使用需求。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

有鑒于此，本發明的一個目的在于提供一種凈水結構。

本發明的另一個目的在于提供一種凈水設備。

為了實現上述目的，本發明的技術方案提供了一種凈水結構，包括：膜組件結構，膜組件結構包括相串聯的多段膜堆，每段膜堆內設有多組膜組；電極組，包括極性相異的第一電極和第二電極，第一電極和第二電極分別設于膜組件結構的兩側，其中，流體能夠沿由第一電極至第二電極的方向在膜組件結構內流動，多段膜堆中，靠近第一電極的膜堆的膜組數量大于靠近第二電極的膜堆的膜組數量。

根據本發明的第一方面技術方案提出的凈水結構，包括膜組件結構和電極組，具體地，膜組件結構包括多段互相串聯的膜堆，使得水可從膜組件結構的一側流向另一側，形成水路的串聯，進一步地，每段膜堆內設有多組膜組，使得水流入到每段膜堆中時通過多組膜組對水進行滲析，此外，電極組還包括極性不同且分別設有膜組件結構的兩側的第一電極和第二電極，在使用時，第一電極和第二電極由于極性不同，會形成籠罩膜組件結構的電場，而在膜組的作用下，可對流入膜堆的水進行電滲析，以實現對水的凈化。

需要強調的是，每個膜堆中的膜組數量可以相同可以不同，沿流體的流動方向，膜堆中的膜組數量呈下降的趨勢，具體地，在流體沿第一電極向第二電極流動時，入口側的膜組數量大于出口側的膜組數量，即靠近第一電極的膜堆的膜組數量大于靠近第二電極的膜堆的膜組數量。可增加靠近出水側的流體流速，從而提升極限電流密度，有利于降低膜堆極化風險，以提升膜堆壽命。

從原理上說，由于多個膜堆的水路連接方式為串聯，故而在多個膜堆中水的流量是固定的，而又由于多個膜堆均處于第一電極和第二電極之間形成的電場中，離子可在第一電極、第二電極以及膜組件結構的作用下由第一電極逐漸移動至第二電極，故而將多個膜堆之間形成串聯的電路連接方式，從而多個膜堆中的極限電流密度也相等或大致相近，而極限電流密度與淡水進出口平均對數濃度呈比例關系，淡水進出口平均對數濃度又與淡水進口濃度和淡水出口濃度相關，故而在保持進出水濃度的差值不變的基礎上，由于越靠近第二電極，淡水濃度越低，故而對應的極限電流密度也會隨之降低，會影響膜堆的使用壽命以及脫鹽率，故而在流體依次流經不同的膜堆時，膜組數量沿流動方向呈下降趨勢，將置于后側的膜堆中的膜組數量減小，以增加流速，從而提高后側的極限電流密度，降低膜堆極化風險，提升膜堆壽命。

其中，可以理解，在中間部分的相鄰兩段膜堆的膜組數量可以相同，還可小幅度增長，但最靠近入口側的膜組數量一定要大于最靠近出口側的膜組數量，對膜堆壽命的提升效果最好。

在上述技術方案中，膜組包括陽離子交換膜和陰離子交換膜，其中，在陽離子交換膜和陰離子交換膜之間設有第一離子隔板，在陰離子交換膜遠離第一離子隔板的一側設有第二離子隔板，其中，流體能夠通過第一離子隔板和第二離子隔板在陽離子交換膜和陰離子交換膜之間流動。