可在线清洁的净水系统的制作方法

本实用新型属于净化设备技术领域，尤其涉及可在线清洁的净水系统。

背景技术：

随着科技进步和社会发展，特别是人们对于生活质量、生命健康、安全保障等方面的日益关注，例如饮用水、生活用水、工业用水等水体质量提出了更高的要求。各种类型的净水装置、设备或系统等已经获得了相当广泛的应用，例如它们可采用过滤膜净化方式并布置在家庭、商场、学校、企业等众多场所中，能够为人们的日常工作、生活等提供极大便利和保障。然而，这些现有的净水装置、设备或系统在实际使用时仍存在着一些弊端和不足之处。

例如，由于各地域的水质存在差异，特别是在环境污染趋于严重的情况下，在这些净水装置、设备或系统中所使用的过滤膜上容易出现水垢、污垢等沉积物，并且容易滋生细菌等生物污垢。这将会影响到产水的水质和回收率，并且可能危害到人体健康、工业生产安全等。对此，通常是采用机械振动、化学反应等方式用来去除沉积在过滤膜上的这些杂质，但是这不仅昂贵、操作不便，而且负面影响较大，例如使用机械振动方式可能会对设备造成一定损害，又比如使用化学品进行清洁处理是环境不友好的，它本身及其产物可能会带来不期望的安全风险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了可在线清洁的净水系统，从而可以解决或者至少缓解了以上这些问题以及其他方面问题中的一个或多个。

根据本实用新型的技术方案，它首先提供一种可在线清洁的净水系统，其包括用于将原水过滤净化成产水的过滤膜装置，所述净水系统还包括：

至少一个流体管路，其布置成至少与流向所述过滤膜装置的流体形成流体连通；以及

气泡装置，其布置成与所述流体管路相连通，用于在流经所述流体管路的流体中产生纳米级和/或微米级的气泡，以便所述气泡在随同流体一起流向所述过滤膜装置时对其进行在线清洁。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述流体管路中至少一个的进口端和出口端被分别连接至所述过滤膜装置的浓水侧和进水侧，或者被分别连接至所述过滤膜装置的产水侧和进水侧，或者被分别连接至所述产水侧和所述浓水侧，或者均连接至所述浓水侧。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述气泡装置包括：

气泡发生器，其布置在所述流体管路中，并且包括文丘里管、陶瓷膜和孔板中的至少一个；以及

供气装置，其设置成用于向所述气泡发生器提供进气以使其产生所述气泡。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述净水系统还包括：

泵装置，其布置在所述流体管路中；

阀装置，其布置在所述流体管路中；和/或

产水存储容器，其与所述进水侧相连通用于存储产水。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述过滤膜装置的过滤膜是反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、粗滤膜或其任意组合所形成的复合式过滤膜。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述净水系统还包括用于控制所述流体管路中的流体流动和/或所述气泡装置的气泡生成的控制装置。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述控制装置与所述气泡装置相连并控制其以预设的周期间隔生成所述气泡。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述净水系统还包括检测装置，其与所述控制装置相连，用于检测位于所述过滤膜装置的浓水侧和/或产水侧的流体参数并提供给所述控制装置。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述检测装置包括电导率传感器、流量传感器、压差传感器。

在一个或一些根据本实用新型的净水系统中，可选地，所述净水系统被布置在家庭、商业或公共环境中用于提供饮用水。

从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本实用新型的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，与现有技术相比较，采用本实用新型技术方案可以实现净水过滤膜的在线清洁处理，其不仅易于操作、低成本且安全高效，而且尤其环境友好，不需要使用任何化学品，并且也不会产生不期望的额外化学物或废物。应用本净水系统能够有效延长过滤膜的使用寿命，提高产水的质量和回收率。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是根据本实用新型的可在线清洁的净水系统的一个实施例的组成布置示意图。

图2是根据本实用新型的可在线清洁的净水系统的另一个实施例的组成布置示意图。

图3是根据本实用新型的可在线清洁的净水系统的又一个实施例的组成布置示意图。

图4是根据本实用新型的可在线清洁的净水系统的再一个实施例的组成布置示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的可在线清洁的净水系统的组成、布置、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本实用新型形成任何的限制。在本文中，技术用语“连接（或连通、相连等）”涵盖了特定部件直接连接至另一部件和/或间接连接至另一部件。

此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本实用新型仍允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减，从而应当认为这些根据本实用新型的更多实施例也是在本文的记载范围之内。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。还应当注意，为了清楚起见，在本文中不多赘述本领域技术人员已经公知的一般事项。

请首先参考图1，在该图中示意性地显示出了一个根据本实用新型的可在线清洁的净水系统实施例的大致组成布置情况，下面就对此进行详细说明。

在图1所示的实施例中，该净水系统100设置有过滤膜装置4，可以借助其用来对从进水侧a输入的原水1进行过滤净化处理。根据不同的应用需求，可以灵活地选择设置过滤膜装置4中的过滤膜的类型、构造、布置、数量等，以便能在产水侧b获得符合相应要求的产水2，例如使其达到可以直接饮用水平的国家、行业和/或企业标准。仅作为举例说明，过滤膜装置4的过滤膜可以采用反渗透膜（ro）、纳滤膜（nf）、超滤膜（uf）或粗滤膜（mf）等，本实用新型也允许使用通过将多种相同或不同类型的过滤膜（如以上列出的这些过滤膜）进行任意组合而形成的复合式过滤膜，例如可同时配置1个粗滤膜（mf）、1个纳滤膜（nf）和1个反渗透膜（ro），或者可同时配置2个粗滤膜（mf）和1个反渗透膜（ro），如此等等。

如图1所示，当过滤膜装置4对原水1进行过滤净化处理时，除了获得产水2之外，还将得到浓水3，它将从该过滤膜装置4的浓水侧c排出。可将此类浓水3进行再回收利用处理，或者也可将其直接排放掉或者再进行任何可能的其他处理，这可以根据具体的应用情形来进行确定和调整。

由于在原水1中不可避免地存在着各种各样的有机或无机的杂质杂物，甚至有害物等，当过滤膜装置4例如经历了长期使用之后，将很难避免在其过滤膜朝向原水侧a的一侧上形成大量的水垢、污垢等沉积物（如主要成分为caco3、caso4）、如细菌等许多生物污垢，这不是人们所期望地，并且由此会给产水水质、产水回收率等带来不利影响，更有可能会影响或危害到使用者的安全健康等。对此，采用根据本实用新型的技术方案所提供的用于产生纳米级和/或微米级气泡的气泡装置以及相应的流体管路，能够成功地解决以上问题。

具体来讲，请参考图1所示的实施例，在该净水系统100中设置有流体管路5，该流体管路5具有一个进口端51和一个出口端52，前者被连接到过滤膜装置4的浓水侧c，后者则被连接到和过滤膜装置4的进水侧a。如此，就可以利用从浓水侧c输出的浓水3中的至少一部分用来流入到流体管路5中并使其返回到进水侧a，然后再流向过滤膜装置4进行过滤净化处理，从而提供了一个完整的流体流动通路。

如图1所示，在该流体管路5中布置了气泡发生器6和供气装置7，可通过它们来构成气泡装置，以便产生用于清洁目的的纳米级和/或微米级气泡。当然，在一些应用场合下，也可直接将例如设置在流体管路5外部的气体放电设备等用作气泡装置，以此来生成纳米级和/或微米级气泡并将其输入到在流体管路5内流动的流体（如上述浓水3）中。这些气泡将随同在流体管路5内的流体一起形成气水混合物进行流动，在它们流向过滤膜装置4的期间，特别是当这些气泡触碰到过滤膜装置4的过滤膜等时将发生冲击、碰撞、破裂等，并且会在此类过程中释放出相当的能量，这将促使原先附着在过滤膜上的水垢、污垢等沉积物产生破裂、剥离、脱落并形成更小的颗粒，从而有助于将它们清除掉，并且同时可以有效杀灭或减少例如细菌等生物污垢，由此能够实现对过滤膜装置4的良好清洁作用。

需要指出的是，在以上过程中，净水系统100本身仍然可以正常使用而不必停机，并且也无需额外使用任何的化学物质借助其与上述各种沉积物等进行化学反应的方式来实施清洁操作，因此根据本实用新型的这一在线清洁方式不仅非常方便、环境友好、低成本且高效，而且不会产生不期望的额外化学物或废物，整个清洁过程相当安全可靠，不会带来任何不利的影响。

在可选情形下，可以灵活选择各种不同类型的气泡发生器6，以便能够充分满足各种不同应用场合下的实际需求。举例而言，气泡发生器6可以采用文丘里管、陶瓷膜、孔板或者任何适宜的其他部件、装置或设备等，或者还可以将以上这些进行任意组合使用。例如，可以在流体管路5中同时串联布置2个文丘里管，又比如，可以在流体管路5中同时串联布置1个文丘里管和1个孔板，如此等等。

对于供气装置7，它是被提供用来向气泡发生器6供应气体（一般采用空气，当然也允许采用其他类型的气体，甚至使用两种或两种以上的混合气体等），以便促使气泡发生器6生成用于进行清洁目的的气泡。通常来讲，通过使用例如电机等机电装置来抽吸周围大气环境中的空气，就可以非常简单、方便地实现上述的供气装置7。此外，还可以将供气装置7和气泡发生器6可选地组装集成在一起，从而使其更易于使用。

在图1所示的实施例中，还示例性地示出了布置在流体管路5中的阀装置8和泵装置9。可以理解的是，使用阀装置8可以更好地控制流体管路5的流路通断、实现流量调控等，而使用泵装置9可促使在流体管路5内流动的流体能被更好地输送。当然，在一些应用场合下，可以不必设置上述的阀装置8和/或泵装置9，例如可以直接借助于压力差、势能差等来促使流体在流体管路5内进行流动。

在图1中还示意性地图示出了控制装置10，它可以采用任何合适的元器件、模块、单元或装置等用来实现所期望的控制目标，例如包括但不限于控制流体管路5中的流体流动、控制气泡装置的气泡生成等。举例而言，控制装置10可以例如通过单独地操控阀装置8来控制流体管路5的通断、流体在流体管路5内的流速/流量等，也可以例如通过单独地或者结合地操控泵装置9等来控制流体在流体管路5内的流速/流量等，还可以例如操控气泡装置（如其中的供气装置7）的运行来控制气泡的生成，比如使其按照预设的周期间隔（例如，3天、7天、10天、15天、1个月、3个月、半年等任何适宜的数值，这可以根据具体应用需要来进行设定或调整）来生成这些气泡，以便用来对过滤膜装置4进行定期或不定期的自动清洁处理，这将会明显增强本净水系统在实际使用环境下的智能化和人性化，有效延长过滤膜的使用寿命，并有助于提高产水质量，提升使用者对于本净水系统的产品满意度。

如图1所示，在可选情形下，可以设置一个或多个检测装置11用来帮助控制装置10进行例如以上所讨论的这些控制操作。对于本领域技术人员来讲，他们将会理解到上述检测装置11可以例如采用现有技术中的任何适用的元器件、模块或装置等来实现。例如，可单独地或者结合地使用一个或多个诸如电导率传感器、流量传感器、压差传感器等用来对过滤膜装置4的浓水侧c和/或产水侧b的流体的一个或多个流体参数（如电导率、流量、压差等）进行检测，然后将已检测到的数据提供给控制装置10，以便后者可以据此来判断此时是否需要对过滤膜装置4进行清洁处理（例如，当积聚在过滤膜上的各种沉积物等所造成的不利影响已经超出预设标准时，通过将已检测到的数据与相应的预设数据二者进行对比分析后即可获知），然后再根据以上判断结果来确定是否实施例如启动气泡装置、打开流体管路5等相应的措施来对过滤膜装置4进行在线清洁处理。

以上通过图1中所示的实施例示范性地介绍了根据本实用新型的可在线清洁的净水系统的基本组成、布置、工作原理和技术优势等情况，应当理解的是，在不脱离本申请主旨的情况下，本实用新型允许根据实际应用情形来提供更多的实现方式。

再作为举例，在图2、图3和图4中进一步提供了三个不同的实施例，即可在线清洁的净水系统200、300和400。为了避免重复叙述，以下除非特别指出之外，对于这些不同实施例，其中与以上所讨论的图1实施例中相同或相类似的内容，由于在前文中已经进行了非常详尽的描述，因此可以直接参阅前述相应部分的具体说明，在此不再赘述。

例如，对于图2所示的净水系统200，在该实施例中是将流体管路5的进口端51和出口端52都连接在过滤膜装置4的浓水侧c。这也就是说，可以直接使浓水3中的一部分或者全部流入流体管路5，然后将通过气泡发生器6和供气装置7所产生的纳米级和/或微米级气泡注入到该浓水3中形成气水混合物，可以直接经由例如在浓水侧c单独开设的且与出口端52相连的孔口流入并抵达至过滤膜装置4，然后对其进行清洁处理。正如图2所示，以上实施方式具有整个流体管路较短、清洁操作快等特点。因此，可以在该实施例中省去阀装置8、泵装置9，如此可以简化整体结构，有助于降低在制造、安装、维护等方面的成本投入。另外，如图2所示，还可以可选地设置产水存储容器10，用来存储从进水侧a输出的产水2，以便满足一些应用场合下的需求。如果需要的话，也可考虑将上述的产水存储容器10应用到本文中的其他实施例或更多的实施例中。

又如，对于图3所示的净水系统300，在该实施例中是将流体管路5的进口端51和出口端52分别连接在过滤膜装置4的产水侧b和进水侧a。即，可以直接利用产水2的至少一部分用作在流体管路5中流动的流体，然后将通过气泡发生器6和供气装置7所产生的纳米级和/或微米级气泡注入到该产水2中形成气水混合物，然后其可以经出口端52返回到进水侧a并与原水1一起混流至过滤膜装置4对其进行清洁处理。在以上实施方式下，可使得用于清洁处理的流体在整体上相对更加纯净，清洁效果更佳。如图3所示，在该实施例中可不必设置控制装置10和检测装置11，即可以由人工在需要时直接操作上述的气泡装置来完成对过滤膜装置4的在线清洁处理。

再如，对于图4所示的净水系统400，在该实施例中是将流体管路5的出口端52连接在过滤膜装置4的进水侧a，并将它的进口端51直接连接到一个位于流体管路5外部的流体供应源14（例如，自来水供应管道、储水箱等）。即，在该净水系统400中改为利用位于该净水系统外部的流体作为在流体管路5中流动的流体。采用这种方式，将不仅有利于增加整个系统的产水率，而且整体布置简单，并且尤其易于用来针对现有的净水设备等进行改造而使其具备对过滤膜的在线清洁功能。

此外，需要指出的是，在一些可选的实施例中，还可以将流体管路5的进口端51和出口端52分别连接到产水侧b和浓水侧c，甚至还可以进一步地灵活选择组合两个或更多个例如以上所讨论的任何可能的布置方式，从而使得根据本实用新型的可在线清洁的净水系统可以同时具有两个、三个或更多个的流体管路5。如此，可以形成多路流体清洁气泡的并行注入，从而能明显提高净水系统的过滤膜清洁效率，这在某些应用场合下，特别是对于一些大型净水系统来讲是相当有益的。

另外，还应指出的是，在不脱离本发明主旨的情况下，对于净水系统中的例如阀装置8、泵装置9、控制装置10、检测装置11等组成部件，其在不同的应用环境下的具体选用类型、设置数量、布置位置等，均可以根据需求情况来进行具体设计和灵活设置。

鉴于根据本实用新型的可在线清洁的净水系统具有例如以上所述的这些显著优于现有技术的技术优势，因此非常适合将其布置在例如家庭、商业场所、公共场所等众多环境中（诸如商场、写字楼、学校、机场、车站、广场、公园、舰船、工矿企业内部区域等）用来提供饮用水，这对于保证饮水安全、促进环境保护、提高人们的生活质量和满意度等方面均具有积极意义。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本实用新型的可在线清洁的净水系统，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。