在线看国产精品黄v_国产精品粉嫩无码毛片_午夜好爽好舒服免费视频_国产成人69免费hd

1、引言

隨著人們對(duì)生活飲用水質(zhì)量要求的提高，中國(guó)家庭對(duì)凈水器的需求越來(lái)越多，反滲透凈水器因其優(yōu)良的過(guò)濾和凈化效果，備受消費(fèi)者青睞。然而反滲透凈水器部分傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法帶來(lái)的不利因素，也正制約著凈水器的進(jìn)一步發(fā)展。如其核心的過(guò)濾系統(tǒng)，由多種濾芯（多達(dá)五級(jí)）組成，各級(jí)濾芯的使用壽命不同，用戶在使用過(guò)程中需要頻繁換芯，且很容易換錯(cuò)。另外，凈水器內(nèi)部涉水零件都是通過(guò)水管和接頭來(lái)連接的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，漏水點(diǎn)多，為生產(chǎn)和維護(hù)帶來(lái)不便，機(jī)器成本較高。產(chǎn)生這些問(wèn)題的主要原因是機(jī)器大多數(shù)部件都采用簡(jiǎn)單的水管連接方式，零件過(guò)于分散，沒(méi)有整合優(yōu)化。我們可以利用集成設(shè)計(jì)理念對(duì)傳統(tǒng)凈水器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。比如：濾芯方面，在滿足過(guò)濾功能的前提下，將多級(jí)濾芯集成在一起，形成一根集成復(fù)合濾芯；在水路連接方面，可以將分散的零件優(yōu)化整合，集中在一塊水路板上，去掉多余的水管和接頭。

2、集成濾芯設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)反滲透凈水器有五級(jí)過(guò)濾單元，它們分別為：粗過(guò)濾PP棉濾芯——可有效截留水中懸浮物、泥沙、鐵銹、膠體等固體雜質(zhì)；壓縮活性碳濾芯——可以有效去除水中余氯、有機(jī)物、異味、異色等物質(zhì)；精過(guò)濾PP棉濾芯——可進(jìn)一步截留水中較小粒徑的顆粒（如碳粉等）、懸浮物等；反滲透（RO）膜濾芯——可截留水中重金屬離子、細(xì)菌、病毒、農(nóng)藥殘留物等有害物質(zhì)；后置顆?；钚蕴繛V芯——可去除異味、改善口感[1]。粗過(guò)濾PP棉、活性碳棒和精過(guò)濾PP棉統(tǒng)稱(chēng)為預(yù)處理濾芯，后置顆?；钚蕴恳话惴Q(chēng)為后處理濾芯。反滲透凈水器一般水路原理如圖1所示，不同功能濾芯的組合，可形成不同的集成方法，如：預(yù)處理濾芯集成，預(yù)處理與后處理濾芯集成，預(yù)處理、后處理與反滲透（RO）膜集成等。在生產(chǎn)過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求，選擇不同的集成濾芯。

圖1 反滲透凈水器水路原理圖

2.1 預(yù)處理濾芯集成

預(yù)處理濾芯利用結(jié)構(gòu)組合的方式集成，預(yù)處理濾芯一般由三支組成，每支濾芯都是中空的圓筒形，用直徑大的圓筒套直徑小的圓筒，粗PP棉置于最外層，活性碳棒置于中間層，精PP棉置于最里層，形成一根具有三層過(guò)濾功能的集成濾芯。通過(guò)每層過(guò)濾孔徑的合理設(shè)計(jì)提高過(guò)濾效果，即由外層向里層，過(guò)濾孔徑逐漸由大變小，過(guò)濾精度由低到高，結(jié)構(gòu)剖視如圖2所示。最外層PP棉還可以設(shè)計(jì)成拆疊狀，增加與水接觸的表面積，提高濾芯納污能力，這樣集成濾芯的使用壽命能進(jìn)一步延長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)剖視如圖3所示。

圖2 預(yù)處理集成濾芯

圖3 折疊集成濾芯

此外，預(yù)處理濾芯還可利用新吸附材料碳纖維來(lái)實(shí)現(xiàn)。碳纖維是通過(guò)原材料放絲和碳化而來(lái)的，80%的碳原子位于內(nèi)外表面，構(gòu)筑成獨(dú)特的吸附結(jié)構(gòu)，不僅具有碳材料固有的吸附特性，還具備紡織纖維的柔軟可加工性[2]。根據(jù)過(guò)濾功能的需要，用碳纖維配合不同過(guò)濾精度PP材質(zhì)的無(wú)紡布，其最外層無(wú)紡布用低過(guò)濾精度，最里層無(wú)紡布用高過(guò)濾精度，并在兩者中間放置碳纖維，最后卷制成圓柱狀，形成一支預(yù)處理集成濾芯。新吸附材料，不但過(guò)濾效果好，而且集成濾芯尺寸緊湊，結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。

圖4 碳纖維集成濾芯

2.2 預(yù)處理濾芯和后處理濾芯的集成

在預(yù)處理集成濾芯的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步集成后置顆?；钚蕴繛V芯，形成具有預(yù)處理和后處理功能的集成濾芯。前處理濾芯與后處理濾芯在形式上是串聯(lián)的。如圖5所示，原水從預(yù)處理集成濾芯側(cè)面進(jìn)入，過(guò)濾的水在外中心管與內(nèi)中心管夾層中流出，進(jìn)入RO膜濾芯（此圖不包含膜濾芯）。RO膜出來(lái)的水從后處理濾芯端面進(jìn)入，經(jīng)活性炭過(guò)濾后進(jìn)入內(nèi)中心管，內(nèi)中心管套在外中心管內(nèi)，最終凈化的水從濾芯內(nèi)中心管流出。兩種濾芯在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)成一體，形成一支集成濾芯，但是在水路上是獨(dú)立的兩個(gè)過(guò)濾單元，互不竄水，對(duì)各個(gè)密封部位的要求較高。

圖5 集成濾芯

2.3 預(yù)處理和后處理濾芯與反滲透（RO）膜的集成

通過(guò)水路和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，把反滲透凈水器所有過(guò)濾單元集成為一支復(fù)合濾芯，這種集成有多種實(shí)現(xiàn)方案，本文介紹了兩種方法，一種是圓形集成復(fù)合濾芯，預(yù)處理集成濾芯置于反滲透膜外側(cè)，在其中一端連接后處理濾芯，形成一個(gè)集成復(fù)合濾芯，結(jié)構(gòu)示意如圖6所示。原水從預(yù)處理集成濾芯側(cè)面進(jìn)入，過(guò)濾后的水直接到達(dá)反滲透（RO）膜的外側(cè)，經(jīng)過(guò)反滲透膜過(guò)濾后形成兩路水，一路是純水，從膜中心管出來(lái)，到后處理濾芯的端部，經(jīng)過(guò)后置活性炭過(guò)濾后，再?gòu)暮笾弥行墓艹鰜?lái)；另一路是廢水，直接從反滲透膜的端部流出。

圖6 圓形集成復(fù)合濾芯

另一種是扁形集成復(fù)合濾芯，其設(shè)計(jì)思想是把傳統(tǒng)濾芯圓柱形變成橢圓形結(jié)構(gòu)，起到減薄機(jī)器厚度的效果，結(jié)構(gòu)示意如圖7所示。反滲透膜的中心管是橢圓狀的，內(nèi)有兩個(gè)圓孔，分別放置前處理集成濾芯和后處理濾芯，反滲透膜卷制在橢圓中心管的外側(cè)。原水從內(nèi)部帶有管路的膜端蓋進(jìn)到預(yù)處理集成濾芯，過(guò)濾后的水通過(guò)膜端蓋水路進(jìn)入膜濾芯，反滲透膜進(jìn)行過(guò)濾后分成兩路水，一路是純水，直接進(jìn)入膜中心管內(nèi)部的后處理濾芯，經(jīng)活性炭過(guò)濾后，從后置中心管出來(lái)；另一路是廢水，直接從反滲透膜的外側(cè)面流出。

圖7 扁形集成復(fù)合濾芯

集成復(fù)合濾芯的兩種設(shè)計(jì)方法，都能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)五級(jí)濾芯的過(guò)濾功能，兩種結(jié)構(gòu)濾芯使用場(chǎng)景略有不同，可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的需要進(jìn)行選擇。圓形集成復(fù)合濾芯，濾芯流量大，外徑粗，機(jī)器較厚，安裝受限制，一般適用于小流量機(jī)器；扁形集成復(fù)合濾芯，流量大對(duì)機(jī)器厚度影響較小，適用大流量機(jī)器。

3、集成水路設(shè)計(jì)方法

集成水路設(shè)計(jì)旨在化繁為簡(jiǎn)，將復(fù)雜的管線、接頭等都剔除，通過(guò)一塊水路板代替復(fù)雜的水管，將大多數(shù)通水零件集成在一起，以實(shí)現(xiàn)水路連通功能。集成水路常用的技術(shù)有熱板焊接和模具抽芯整體成型。

熱板焊接技術(shù)是通過(guò)金屬熱板直接對(duì)塑料板焊接面加熱，達(dá)到一定的熔化后，退出熱板，再將兩個(gè)塑板件合攏保壓冷卻，焊接成一體，最終形成帶有水道的集成水路板[3]。水路根據(jù)設(shè)計(jì)要求布置在一塊或多塊塑料板上，利用塑料板的雙層或多層焊接功能，實(shí)現(xiàn)不同復(fù)雜程度的集成水路。集成水路的成型材質(zhì)是可塑性非結(jié)晶性塑料，如PP、PE、ABS等。該技術(shù)在設(shè)備和焊接工藝上都需要很大的投入，前期成本相對(duì)較高。

模具抽芯整體成型技術(shù)是利用模具芯桿抽出后形成孔道，縱橫排布的孔道形成相互關(guān)聯(lián)的集成水路。在塑料件上進(jìn)行水路布置設(shè)計(jì)，連接的孔口位于塑料件的六個(gè)面上，芯桿抽出留下的孔，一部分作為固定部件用的連接孔，另一部分不需要的孔就作為工藝孔用堵頭封死，這樣就形成一塊集成水路板。由于受模具結(jié)構(gòu)的影響，抽芯不會(huì)太復(fù)雜，形成的水路也相對(duì)簡(jiǎn)單。這種模具抽芯整體成型，沒(méi)有焊接工藝，對(duì)成型材質(zhì)沒(méi)有特別要求，一般能注塑的材料都可以用，涉水件常用材質(zhì)是PP塑料。這項(xiàng)技術(shù)不需要額外投入焊接設(shè)備，成本較低，能滿足一般集成水路功能。

4、集成設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)效果對(duì)比

凈水器采用集成設(shè)計(jì)后，在產(chǎn)品性能，生產(chǎn)制造、售后維護(hù)和用戶體驗(yàn)方面都有很大的改進(jìn)和提高，具體效果對(duì)比如表1所示。

5、總結(jié)

集成濾芯和集成水路是凈水器在設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新，是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的顛覆。集成濾芯設(shè)計(jì)，濾芯數(shù)量少，換芯時(shí)間成倍縮減，使用成本相對(duì)降低，給用戶帶來(lái)了更好的使用體驗(yàn)。集成水路的設(shè)計(jì)，刪繁就簡(jiǎn)，漏水點(diǎn)少，可靠性高，成本較低。經(jīng)過(guò)產(chǎn)品實(shí)踐，該集成技術(shù)可以在凈水器設(shè)計(jì)中大力推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 金明柏. 水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2010,290-298．

[2] 賀福. 碳纖維及石墨纖維[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010, 35-38．

[3] 格雷瓦爾（美）主編, 李曉林, 王益慶等譯. 塑料及其共混物焊接[M],北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006, 72-75．

來(lái)源：《家電科技》2019第一期