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        科技創新的力量:安吉爾研發平衡泵,破解反滲透凈水器的行業瓶頸

        2025年7月10日 17:08  CCTIME飛象網  

        清晨準備早餐時,凈水器啟動“嗡嗡”的聲音打破了廚房寧靜;深夜口渴接水,機器運行的噪音甚至會驚醒熟睡的家人......這些噪音的來源,就是凈水器中的水泵。在凈水領域里,水泵被稱為反滲透凈水器的“心臟”,水流經過水泵的增壓,隨后通過反滲透膜過濾,產出可供直接飲用的純水。

        作為凈水行業中核心零部件,水泵的運行卻長期面臨噪音大、水壓不足、壽命短等痛點。而安吉爾對置平衡泵實現了超大通量、更低噪音、超長核心壽命,破解了高壓泵的“不可能三角”,受到業界廣泛關注。

        這背后,是安吉爾的研發團隊歷時6年的自主攻關。通過創新性設計對置平衡泵解決了行業的技術痛點,并成功獲得兩項美國發明專利授權,這一成果不僅是凈水行業的里程碑,更是中國制造從實驗室走向全球的縮影。

        今天,讓我們走進對置平衡泵研發團隊,探尋該項技術從概念到量產的研發故事,他們以毫米級精研和千萬次試錯,將實驗室的創新微光凝聚成點亮品質生活的科技炬火。在他們身上,我們看到了無數科技工作者以智慧和汗水編織未來圖景的奮斗縮影。

        反滲透凈水器的瓶頸——高壓水泵的“不可能三角”

        “不可能三角”來源于經濟學理論,指如果一件事情同時存在三個要素,三者不可兼得。在凈水行業里,高壓水泵也面臨著噪音小、流量大、壽命長這一“不可能三角”困境。

        近年來,隨著生活水平提高,人們對健康生活的投入意愿增強,凈水器得到迅速普及,尤其是反滲透凈水器。第三方調研數據顯示,目前中國市場90%以上的凈水器采用反滲透技術,這一比例較前幾年的75%-85%顯著提升。行業的快速發展,也讓凈水產品不斷向大流量升級。

        反滲透系統的兩大關鍵零件是反滲透膜和高壓水泵,反滲透膜負責過濾雜質,因其過濾精度可達0.0001μm,要使水分子通過膜孔,就必須由高壓水泵提供必要壓力。一般而言,在反滲透濾芯通量保持不變的情況下,凈水器流量越大則對高壓水泵的工作功率的要求越高,其振動幅度也會隨之增大,噪音也會越大,在極端工況下甚至會影響高壓水泵的使用壽命。

        “按國家一級水效標準測算,如果反滲透凈水器一分鐘產出3升凈水,那么泵的總出水量需要達到4-4.5升,因此泵必須具備高流量、高壓力的特點!卑布獱柤瘓F副總裁趙凱在介紹對置平衡泵研發背景時說道,同時國家嚴格要求居民住宅區噪音水平不得超過50分貝,但實際上,當凈水器通量超過1000加侖,即一分鐘產出凈水2.5-3升時,噪音就會讓人無法忍受。

        因此,水泵成了反滲透凈水器中的核心瓶頸部件,如何同時實現水泵的低噪音、高壓力、大流量、長壽命成為行業亟待突破的課題。安吉爾研發工程師李工提出了自研水泵的想法,其腦海中開始勾勒出一種全新水泵的雛形,希望能夠打破現有技術瓶頸,實現產品性能越級,這便是安吉爾對置平衡泵最初的設想。

        從概念提出到設計落地——一步一個腳印的攻堅之路

        2019年,安吉爾對置平衡泵正式立項預研。對于水泵如何實現越級性能,研發團隊有過不同的概念構想,甚至還因此研究過汽車發動機結構原理。

        在汽車發動機領域,傳統的氣缸大多采用直列非對稱結構,運行時振動和噪音問題難以解決,如發動機采用水平對置式結構,可以實現力及力矩的平衡。安吉爾對置平衡泵采用橋式對置布局,利用對沖的原理,實現力平衡、力矩平衡、動平衡的“三平衡”,這樣一來泵的振動大幅降低,噪音問題也將迎刃而解。

        然而,從理念到現實的道路,卻布滿了荊棘。

        在提出技術理念之后,安吉爾研發人員需要對概念進行驗證,而這一過程可謂是困難重重!拔覀兓艘荒臧氲臅r間,才把概念轉換成能看得到的東西,概念、結構、理念在這一刻才變得越來越清晰!毖邪l人員感慨道。

        在手版件的設計中,“隔膜”這一基礎部件如果選用普通軟膠隔膜幾小時就破損,于是研發人員嘗試了軟膠加隔網、不銹鋼濾網等各種材料,不斷打樣嘗試,終于攻克了技術難關。

        對于更為核心的運動部件“滑塊”,為了找到一種既能滿足高強度摩擦需求,又能保證長期穩定運行的材料,團隊歷經了漫長而艱辛的探索。據團隊成員回憶:“滑塊開發的過程中,前前后后試了10余種材料,每一種材料的驗證周期也很長,因為需要不停地運行,每次試驗都要兩三個月。但是大家沒有放棄,不斷地嘗試,不斷地改進!弊罱K,他們從新能源領域找到了靈感,選用了一種耐磨材料,可以經受3億次的摩擦,成功解決了滑塊的材料難題。

        這樣的細節考驗還有很多,泵里的每一個孔開多深、開在什么位置,團隊都要仔細研究考量并不斷試驗,材料的選用既要滿足設計功能,又要保證長期穩定運行……面對重重困難,整個團隊憑借著對技術的執著,一步一個腳印地向前推進,并最終實現概念的設計落地。

        歷經了超過20次的手版件打樣驗證,直到2021年安吉爾對置平衡泵的結構才確定下來,開始進入模具試驗階段,這一階段重點在于檢驗模具結構能否量產,其過程同樣不簡單,據研發人員介紹,模具試驗階段,塑膠模具開了6套,橡膠模具開了5套,2022年一整年的時間都在做驗證。

        從實驗室到量產應用——自主設計自動化產線

        2023年3月,安吉爾啟動水泵自動化產線建設工作,研發團隊開始密集接觸自動化產線的供應商,“因為他們并不熟悉泵的結構,產線的開發周期就會很長,保守估計開發周期需要一年半,時間成本太高了!卑布獱栄邪l工程師介紹道,實際上在初期結構設計階段,我們就把生產的整個過程考慮到了。

        據介紹,安吉爾對置平衡泵整個生產過程涉及19個裝配工序、6道檢驗工序、21項核心工藝參數。為了更快地實現量產,安吉爾研發團隊設計了16臺自動化設備,主導了約80%的工藝路線設計,供應商的開發周期也從原本計劃的一年半壓縮至6個月。在初期試產階段,產品直通率僅有50%~60%,此后團隊進行了300余項整改,到2024年年底,該產線正式實現量產。

        2024年,安吉爾先后在深圳、西安等地機場直飲水設備試運行了100余臺對置平衡泵,驗證了產品在大通量、高負荷場景下的穩定性,隨后開始進行批量性地將其導入到產品中。2025年3月,對置平衡泵在安吉爾哪吒2代凈水器新品中正式搭載面世。

        該新品運行噪音降至43分貝,達到圖書館級別,同時保持強悍的產品性能實現1600G超大通量,極大地提升了用戶體驗。產品一經推出,便在市場上引起了強烈反響,“以前接滿一壺水需要等好一會兒,現在速度快了很多,非常方便,而且幾乎聽不到機器運轉的聲音!币晃挥脩粼谠u價中寫道。

        作為凈水領域的“破局之作”,安吉爾對置平衡泵技術填補了我國在核心凈水部件的空白。今年1月,安吉爾收到美國專利及商標局(PTO)通知,該項技術被正式授予美國發明專利,這是安吉爾在技術創新及國際化知識產權布局方面取得的重大突破,站在建設科技強國的歷史節點上,安吉爾正用硬核科技重新定義凈水行業標準,讓世界見證中國創新的澎湃動能。

        編 輯:T01
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