电渗析膜堆与家用电器的制作方法

1.本实用新型涉及电器制造技术领域，尤其涉及一种电渗析膜堆与家用电器。


背景技术：

2.当前，随着科技的发展，广泛采用电渗析膜堆对海水进行淡化处理，以及对工业污水进行净化处理。其中，电渗析膜堆是通过夹持装置将电极组与离子交换膜组紧固为一体，以在电压的作用下，利用膜片对离子的选择性透过作用，实现水体的净化。
3.相关技术中，主要通过增加膜片的数量，提高电渗析膜堆的净水性能。但是，由于每对膜片承受的电压是一定的，在增加膜片设置的数量时，势必需要提供相对较高的外部电压，导致现有的电渗析膜堆能耗高，难以充分发挥膜堆的性能。


技术实现要素：

4.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，实现降低膜堆的能耗，并确保膜堆的性能。
5.本实用新型还提出一种家用电器。
6.根据本实用新型第一方面实施例的电渗析膜堆，包括：
7.若干膜堆组，每个所述膜堆组均包括至少两个膜堆单元，各个所述膜堆单元依次串联；每个所述膜堆单元包括第一电极与第二电极，所述第一电极与所述第二电极的极性相异；
8.在每个所述膜堆组中，各个所述膜堆单元的所述第一电极彼此连接，各个所述膜堆单元的所述第二电极彼此连接。
9.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，便于利用同一个电压同时对各个膜堆单元进行控制，以基于各个膜堆单元形成的串联水路实现对水体的净化处理，实现在相对较低电压下达到与高电压相同的净水功能，从而降低膜堆的能耗，确保了膜堆的性能。
10.另外，根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，还可以具有如下附加技术特征：
11.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，在每个所述膜堆组中，各个所述膜堆单元沿所述膜堆单元的厚度方向依次排布。
12.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，还包括：第一绝缘隔板，所述第一绝缘隔板设于任意相邻的两个所述膜堆单元之间；
13.其中，水体能够沿所述厚度方向由前一个所述膜堆单元经所述第一绝缘隔板流向后一个所述膜堆单元。
14.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，所述第一电极与所述第二电极相对且分设于所述膜堆单元沿所述厚度方向的两侧。
15.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，所述膜堆组包括相串联的两个膜堆单元；其中，两个所述膜堆单元的第一电极构造为一体，两个所述膜堆单元的第二电极分设于构造为一体的所述第一电极的两侧。
16.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，各个所述膜堆组依次串联；各个所述膜堆组的所述第一电极彼此连接，各个所述膜堆组的所述第二电极彼此连接。
17.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，各个所述膜堆组沿所述膜堆单元的厚度方向依次排布；
18.或者，各个所述膜堆组沿第一方向依次排布，所述第一方向与所述膜堆单元的厚度方向垂直。
19.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，所述膜堆单元包括离子交换膜组，所述离子交换膜组包括相对设置的阳离子交换膜与阴离子交换膜；所述离子交换膜组夹设于所述第一电极与所述第二电极之间；
20.导流板，所述导流板包括第一格网、第二格网与第三格网，所述第一格网设于所述阳离子交换膜背离所述阴离子交换膜的一侧，所述第二格网设于所述阳离子交换膜与所述阴离子交换膜之间，所述第三格网设于所述阴离子交换膜背离所述阳离子交换膜的一侧。
21.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，所述电渗析膜堆设有第一进水口、第二进水口、净水出口与浓水出口；
22.所述电渗析膜堆内设有第一流道与第二流道；所述第一进水口与所述第一流道的一端连通，所述第一流道的另一端与所述净水出口连通；所述第二进水口与所述第二流道的一端连通，所述第二流道的另一端与所述浓水出口连通。
23.根据本实用新型实施例的电渗析膜堆，夹持装置，所述夹持装置沿所述膜堆单元的厚度方向夹持于所述若干膜堆组的两侧。
24.根据本实用新型第二方面实施例的家用电器，包括：壳体及设于所述壳体内的如上任一项所述的电渗析膜堆，所述第一电极与所述第二电极与所述家用电器上的电源连接。
25.根据本实用新型实施例的家用电器，可利用家用电器上的电源为电渗析膜堆供电，实现软化家用电器内部用水的水质。
26.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
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
28.图1是本实用新型实施例提供的第一种电渗析膜堆的结构示意图之一；
29.图2是本实用新型实施例提供的第一种电渗析膜堆的结构示意图之二；
30.图3是本实用新型实施例提供的第二种电渗析膜堆的结构示意图之一；
31.图4是本实用新型实施例提供的第二种电渗析膜堆的结构示意图之二；
32.图5是本实用新型实施例提供的第三种电渗析膜堆的结构示意图。
33.附图标记：
34.11：膜堆单元；12：第一绝缘隔板；13：第二绝缘隔板；14：第三绝缘隔板； 15：第一
夹板；16：第二夹板；101：第一电极；102：第二电极；111：阳离子交换膜；112：阴离子交换膜；121：第一格网；122：第二格网；123：第三格网； 141：第一进水口；142：第二进水口；143：净水出口；144：浓水出口。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
36.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。
38.在本实用新型实施例中，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。
39.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实用新型实施例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。
40.下面结合图1-图5描述本实用新型实施例提供的一种电渗析膜堆与洗碗机。
41.如图1至图5所示，本实施例提供一种电渗析膜堆，包括若干膜堆组，每个膜堆组均包括至少两个膜堆单元11，各个膜堆单元11依次串联，以使得水体能够按照串联顺序沿多个膜堆单元11依次流动。
42.在此，由于每个膜堆单元11均设有第一进水口、第二进水口、净水出口与浓水出口，本实施例在将前一个膜堆单元11的净水出口与后一个膜堆单元11的第一进水口连通的同时，还将前一个膜堆单元11的第二进水口与后一个膜堆单元11 的浓水出口连通，以实现将多个膜堆单元11依次串联。
43.进一步地，如图1至图4所示，本技术实施例的每个膜堆单元11包括第一电极 101与第二电极102，第一电极101与第二电极102的极性相异。也即，在第一电极 101为阳极的情况下，第二电极102为阴极；反之，在第一电极101为阴极的情况下，第二电极102为阳极。
44.在每个膜堆组中，各个膜堆单元11的第一电极101彼此连接，各个膜堆单元 11的第二电极102彼此连接。
45.在实际应用中，本实施例可将各个膜堆单元11的第一电极101彼此连接后，与电源的正极连接，并将各个膜堆单元11的第二电极102彼此连接后，与电源的负极连接，从而便于利用同一个电压同时对各个膜堆单元11进行控制，以基于多个膜堆单元11形成的串联水路实现对水体的净化处理，实现在相对较低电压下达到与高电压相同的净水功能，从而降低膜堆的能耗，确保了膜堆的性能。
46.在此应指出的是，本实施例也可采用多个独立的电源分别为各个膜堆组供电，只需确保在每个膜堆组中，各个膜堆单元11的第一电极101彼此连接，各个膜堆单元11的第二电极102彼此连接即可。
47.在此，本实施例所示的水体通常为海水、生活污水或工业废水。为了实现对水体的净化处理，通常需要在第一电极101与第二电极102之间设置离子交换膜组，离子交换膜组包括阳离子交换膜111与阴离子交换膜112。其中，每个膜堆单元11 可设置多个电极组，每个电极组包括相对设置的第一电极101与第二电极102。
48.与此同时，本实施例可在第一电极101与第二电极102之间设置多个离子交换膜组，但是，由于每个离子交换膜组承受的电压是一定的，在第一电极101与第二电极102之间施加预设电压的情况下，本实施例可根据第一电极101与第二电极 102之间施加的电压的大小，确定每个膜堆单元11所能够设置的离子交换膜组的数量，以确保电渗析膜堆对水体的净化处理效果。
49.在第一电极101与第二电极102之间设置多个离子交换膜组的情况下，阳离子交换膜111与阴离子交换膜112分别设有多个，并在第一电极101与第二电极102 之间呈交替设置。例如，在第一电极101与第二电极102之间设置两个离子交换膜组的情况下，第一电极101与第二电极102之间的离子交换膜的排布形式可以为：阳离子交换膜-阴离子交换膜-阳离子交换膜-阴离子交换膜。
50.在一些实施例中，本实施例可设置在每个膜堆组中，各个膜堆单元11沿膜堆单元11的厚度方向依次排布，以使得本实施例所示的每个膜堆组排布呈直线状。其中，膜堆单元11的厚度方向沿膜堆单元11内的第一电极与第二电极的排布方向。
51.如图1至图4所示，每个膜堆组可具体设置两个膜堆单元11。当然，每个膜堆组也可设置三个及以上的膜堆单元，以满足实际需求为宜。
52.在一些实施例中，为了引导水体在不同的膜堆单元11之间流动，本实施例在第一电极101、第二电极102、阳离子交换膜111及阴离子交换膜112上均设置导流口，并且在电极与交换膜之间，以及阳离子交换膜111及阴离子交换膜112之间设置有导流板。
53.其中，导流板包括第一格网121、第二格网122与第三格网123，第一格网121 设于阳离子交换膜111背离阴离子交换膜112的一侧，第二格网122设于阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间，第三格网123设于阴离子交换膜112背离阳离子交换膜111的一侧。
54.如此，在第一电极101为阴极，第二电极102为阳极的情况下，第一格网121 设于第
一电极101与阳离子交换膜111之间，第二格网122设于阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间，第三格网123设于阴离子交换膜112与第二电极102之间。
55.相应地，在第一电极101为阳极，第二电极102为阴极的情况下，第一格网121 设于第一电极101与阴离子交换膜112之间，第二格网122设于阴离子交换膜112 与阳离子交换膜111之间，第三格网123设于阳离子交换膜111与第二电极102之间。
56.在此，本实施例所示的导流板具有交错设置的高面和低面，高面贴合于阳离子交换膜111或阴离子交换膜112，低面形成网孔。这样，水流自由穿梭于离子交换膜和格网之间，保证水流的稳定顺畅地流动。导流板的高面可以起到支撑离子交换膜的作用，防止离子交换膜形变。
57.如图1至图4所示，本实施例所示的电渗析膜堆设有第一进水口141、第二进水口142、净水出口143与浓水出口144。
58.基于上述布置，本实施例的电渗析膜堆内设有第一流道与第二流道；第一进水口141与第一流道的一端连通，第一流道的另一端与净水出口143连通；第二进水口142与第二流道的一端连通，第二流道的另一端与浓水出口144连通。
59.如此，在水体从第一进水口141流入第一流道内时，水体内的离子会在电场的作用下选择性地透过离子交换膜，并进入到第二流道内，以使得从净水出口143 流出净化后的水，且从浓水出口144流出浓缩水。
60.在一些例中，为了实现相邻的两个膜堆单元11之间电极的隔离，本实施例的电渗析膜堆还设置有第一绝缘隔板12，第一绝缘隔板12设于任意相邻的两个膜堆单元11之间。
61.其中，在第一绝缘隔板12上设有通水通道，以使得水体能够沿膜堆单元11 的厚度方向，由前一个膜堆单元11经第一绝缘隔板12流向后一个膜堆单元11。
62.一个具体示例中，第一电极101与第二电极102相对且分设于膜堆单元11沿所述厚度方向的第一侧与第二侧；第一绝缘隔板12设于前一个膜堆单元11的第二侧与后一个膜堆单元11的第一侧之间。
63.如图1所示，本实施例所示的电渗析膜堆设置有两个膜堆单元11，每个膜堆单元11设置有一个离子交换膜组，第一绝缘隔板12的第一侧面与设于前一个膜堆单元11的第二侧的第二电极102相对，第一绝缘隔板12的第二侧面与设于后一个膜堆单元11的第一侧的第一电极101相对。
64.如此，水体从第一进水口141流入电渗析膜堆内时，会依次穿过前一个膜堆单元11当中的第一电极101的导流口、第一格网121的导流口、阳离子交换膜111 的导流口，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阴离子交换膜112的导流口、第三格网123的导流口、第二电极102的导流口、第一绝缘隔板12的导流口后，进入后一个膜堆单元11内。
65.同理，在后一个膜堆单元11内再依次经过第一电极101、第一格网121、阳离子交换膜111，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阴离子交换膜112、第三格网123及第二电极102，最后从净水出口143输出净化处理后的淡水。
66.在此，由于水体在从第二进水口142进入第二流道，并从浓水出口144得到浓缩水的过程与上述对水体的净化过程相反，在此不再一一赘述。
67.如图2所示，本实施例所示的电渗析膜堆设置有两个膜堆单元11，每个膜堆单元11设置有一个离子交换膜组，第一绝缘隔板12的第一侧面与设于前一个膜堆单元11的第二侧的第二电极102相对，第一绝缘隔板12的第二侧面与设于后一个膜堆单元11的第一侧的第二电极102相对。
68.如此，水体从第一进水口141流入电渗析膜堆内时，会依次穿过前一个膜堆单元11当中的第一电极101的导流口、第一格网121的导流口、阳离子交换膜111 的导流口，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阴离子交换膜112的导流口、第三格网123的导流口、第二电极102的导流口、第一绝缘隔板12的导流口后，进入后一个膜堆单元11内。
69.同理，在后一个膜堆单元11内再依次经过第二电极102、第三格网123、阴离子交换膜112，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阳离子交换膜111、第一格网121及第一电极101，最后从净水出口143输出净化处理后的淡水。
70.在此，由于水体在从第二进水口142进入第二流道，并从浓水出口144得到浓缩水的过程与上述对水体的净化过程相反，在此不再一一赘述。
71.在此应指出的是，本实施例所示的电渗析膜堆不限于图1与图2的布置形式。在实际应用中，第一电极101与第二电极102的极性可互换。但是，在第一电极101 为阴极，第二电极102为阳极的情况下，应当确保阳离子交换膜111靠近阴极设置，阴离子交换膜112靠近阳极设置。
72.在一些实施例中，为了确保电渗析膜堆的布置结构更为紧凑，本实施例的膜堆组包括相串联的两个膜堆单元11。
73.其中，两个膜堆单元11的第一电极101构造为一体，两个膜堆单元11的第二电极102分设于构造为一体的第一电极101的两侧。
74.如图3所示，本实施例所示的电渗析膜堆具体设置有一个膜堆组。本实施例可具体设置第一电极101为阴极，第二电极102为阳极，将第一电极101与电源的负极连接，并将两个膜堆单元11的第二电极102与电源的正极连接。
75.显然，本实施例在图3所示的方案针对两个阳极分设于阴极的两侧的情形。在水体从第一进水口141流入电渗析膜堆内时，会依次穿过前一个膜堆单元11当中的第二电极102的导流口、第三格网123的导流口、阴离子交换膜112的导流口，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阳离子交换膜111的导流口、第一格网121的导流口、第一电极101的导流口后，进入后一个膜堆单元11内。
76.同理，在后一个膜堆单元11内再依次经过第一格网121、阳离子交换膜111，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阴离子交换膜112、第三格网123 及第二电极102，最后从净水出口143输出净化处理后的淡水。
77.如图4所示，本实施例所示的电渗析膜堆具体设置有一个膜堆组。本实施例可具体设置第一电极101为阳极，第二电极102为阴极，将第一电极101与电源的正极连接，并将两个膜堆单元11的第二电极102与电源的负极连接。
78.在此，本实施例在图4所示的方案针对两个阴极分设于阳极的两侧的情形。在水体从第一进水口141流入电渗析膜堆内时，会依次穿过前一个膜堆单元11当中的第二电极102的导流口、第一格网121的导流口、阳离子交换膜111的导流口，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阴离子交换膜112的导流口、第三格网123的导流口、第一电极101的导流口后，进入后一个膜堆单元11内。
79.同理，在后一个膜堆单元11内再依次经过第三格网123、阴离子交换膜112，进入阳离子交换膜111与阴离子交换膜112之间第二格网122的流道内，在电场的作用下进行离子交换，处理后的水体再依次穿过阳离子交换膜111、第一格网121 及第二电极102，最后从净水出口143输出净化处理后的淡水。
80.在此，针对图3与图4所示的电渗析膜堆，由于水体在从第二进水口142进入第二流道，并从浓水出口144得到浓缩水的过程与上述对水体的净化过程相反，在此不再一一赘述。
81.在一些实施例中，为了进一步降低能耗，确保电渗析膜堆的净水性能，本实施例还可设置各个膜堆组依次串联；各个膜堆组的第一电极彼此连接，各个膜堆组的所述第二电极彼此连接。
82.在此，本实施例中的各个膜堆组可呈离散排布，也可沿直线排布，对其具体的排布形式不做具体限定。
83.在一个具体示例中，可设置各个膜堆组沿膜堆单元的厚度方向依次排布，以使得本实施例所示的电渗析膜堆排布呈直线状。
84.在另一个具体示例中，如图5所示，也可设置各个膜堆组沿第一方向依次排布，第一方向与膜堆单元的厚度方向垂直。
85.具体地，本实施例在将前一个第二膜堆组的净水出口143与后一个第二膜堆组的第一进水口141通过转接管道连通的同时，还将前一个第二膜堆组的第二进水口142与后一个第二膜堆组的浓水出口144通过转接管道连通，以实现将多个第二膜堆组依次串联。
86.在此，相比于将各个膜堆组沿膜堆单元的厚度方向依次排布依次排布的方案，本实施例通过将各个膜堆组沿第一方向依次排布，可有效减小电渗析膜堆布置的长度。
87.基于上述实施例的方案，如图1至图5所示，本实施例所示的电渗析膜堆还包括夹持装置，夹持装置沿膜堆单元11的厚度方向夹持于所有膜堆组的两侧。
88.其中，夹持装置包括第一夹板15、第二夹板16及锁紧件，第一夹板15设于电渗析膜堆沿膜堆单元11的厚度方向的第一侧，第二夹板16设于电渗析膜堆沿膜堆单元11的厚度方向的第二侧，锁紧件适于沿膜堆单元11的厚度方向将第一夹板15 与第二夹板16紧固为一体。锁紧件优选为本领域公知的锁紧螺杆。
89.在此，为了实现较好的电隔离，本实施例所示的电渗析膜堆还设有第二绝缘隔板13与第三绝缘隔板14，第二绝缘隔板13设于第一夹板15与电渗析膜堆的第一侧之间，第三绝缘隔板14设于第二夹板16与电渗析膜堆的第二侧之间。
90.其中，本实施例所示的第一绝缘隔板12、第二绝缘隔板13及第三绝缘隔板14 分别可以为本领域公知的橡胶板。
91.优选地，本实施例还提供一种家用电器，该家用电器包括：壳体及设于壳体内的如
上任一项所述的电渗析膜堆，第一电极与第二电极与家用电器上的电源连接。
92.在此，基于对上述实施例对电渗析膜堆的优化设计，本实施例可利用家用电器上的电源为电渗析膜堆供电，以在相对较低电压下达到与高电压相同的净水功能，实现软化家用电器内部用内的水质。
93.其中，家用电器可以为本领域公知的洗碗机、洗衣机、饮水机等。
94.进一步地，在家用电器为洗碗机的情形下，本实施例所示的洗碗机还包括水箱与内胆组件；水箱、内胆组件及电渗析膜堆分别设于壳体内，电渗析膜堆与水箱连接，水箱用于向内胆组件内供水。
95.在实际应用中，本实施例可将电渗析膜堆设于壳体的底部，水箱设于电渗析膜堆的上侧。电渗析膜堆的第一进水口和/或第二进水口与水箱连通，电渗析膜堆的净水出口通过水泵与水箱连通，以利用电渗析膜堆为水箱内的水进行净化处理。同时，本实施例也可将水箱通过水泵与内胆组件连接，以实现向内胆组件内供水。
96.其中，本实施例所示的电渗析膜堆优选为倒极电渗析膜堆，以在实际应用中，可通过改变电极电压方向，有效防止倒极电渗析膜堆内部的离子交换膜以及工作电极结垢，起到延长使用寿命，确保洗碗机的洗涤性能的效果。
97.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。