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科技創(chuàng)新的力量:安吉爾研發(fā)平衡泵,破解反滲透凈水器的行業(yè)瓶頸

2025-07-10 17:25 來(lái)源:千龍網(wǎng)· 次閱讀
 
科技創(chuàng)新的力量:安吉爾研發(fā)平衡泵,破解反滲透凈水器的行業(yè)瓶頸

  清晨準(zhǔn)備早餐時(shí),凈水器啟動(dòng)“嗡嗡”的聲音打破了廚房寧?kù)o;深夜口渴接水,機(jī)器運(yùn)行的噪音甚至?xí)@醒熟睡的家人......這些噪音的來(lái)源,就是凈水器中的水泵。在凈水領(lǐng)域里,水泵被稱為反滲透凈水器的“心臟”,水流經(jīng)過(guò)水泵的增壓,隨后通過(guò)反滲透膜過(guò)濾,產(chǎn)出可供直接飲用的純水。

  作為凈水行業(yè)中核心零部件,水泵的運(yùn)行卻長(zhǎng)期面臨噪音大、水壓不足、壽命短等痛點(diǎn)。而安吉爾對(duì)置平衡泵實(shí)現(xiàn)了超大通量、更低噪音、超長(zhǎng)核心壽命,破解了高壓泵的“不可能三角”,受到業(yè)界廣泛關(guān)注。

  這背后,是安吉爾的研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)6年的自主攻關(guān)。通過(guò)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)對(duì)置平衡泵解決了行業(yè)的技術(shù)痛點(diǎn),并成功獲得兩項(xiàng)美國(guó)發(fā)明專利授權(quán),這一成果不僅是凈水行業(yè)的里程碑,更是中國(guó)制造從實(shí)驗(yàn)室走向全球的縮影。

  今天,讓我們走進(jìn)對(duì)置平衡泵研發(fā)團(tuán)隊(duì),探尋該項(xiàng)技術(shù)從概念到量產(chǎn)的研發(fā)故事,他們以毫米級(jí)精研和千萬(wàn)次試錯(cuò),將實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新微光凝聚成點(diǎn)亮品質(zhì)生活的科技炬火。在他們身上,我們看到了無(wú)數(shù)科技工作者以智慧和汗水編織未來(lái)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(lái)源于經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,指如果一件事情同時(shí)存在三個(gè)要素,三者不可兼得。在凈水行業(yè)里,高壓水泵也面臨著噪音小、流量大、壽命長(zhǎng)這一“不可能三角”困境。

  近年來(lái),隨著生活水平提高,人們對(duì)健康生活的投入意愿增強(qiáng),凈水器得到迅速普及,尤其是反滲透凈水器。第三方調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,目前中國(guó)市場(chǎng)90%以上的凈水器采用反滲透技術(shù),這一比例較前幾年的75%-85%顯著提升。行業(yè)的快速發(fā)展,也讓凈水產(chǎn)品不斷向大流量升級(jí)。

  反滲透系統(tǒng)的兩大關(guān)鍵零件是反滲透膜和高壓水泵,反滲透膜負(fù)責(zé)過(guò)濾雜質(zhì),因其過(guò)濾精度可達(dá)0.0001μm,要使水分子通過(guò)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(duì)高壓水泵的工作功率的要求越高,其振動(dòng)幅度也會(huì)隨之增大,噪音也會(huì)越大,在極端工況下甚至?xí)绊懜邏核玫氖褂脡勖?/p>

  “按國(guó)家一級(jí)水效標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算,如果反滲透凈水器一分鐘產(chǎn)出3升凈水,那么泵的總出水量需要達(dá)到4-4.5升,因此泵必須具備高流量、高壓力的特點(diǎn)?!卑布獱柤瘓F(tuán)副總裁趙凱在介紹對(duì)置平衡泵研發(fā)背景時(shí)說(shuō)道,同時(shí)國(guó)家嚴(yán)格要求居民住宅區(qū)噪音水平不得超過(guò)50分貝,但實(shí)際上,當(dāng)凈水器通量超過(guò)1000加侖,即一分鐘產(chǎn)出凈水2.5-3升時(shí),噪音就會(huì)讓人無(wú)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(shí)實(shí)現(xiàn)水泵的低噪音、高壓力、大流量、長(zhǎng)壽命成為行業(yè)亟待突破的課題。安吉爾研發(fā)工程師李工提出了自研水泵的想法,其腦海中開(kāi)始勾勒出一種全新水泵的雛形,希望能夠打破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能越級(jí),這便是安吉爾對(duì)置平衡泵最初的設(shè)想。

  從概念提出到設(shè)計(jì)落地——一步一個(gè)腳印的攻堅(jiān)之路

  2019年,安吉爾對(duì)置平衡泵正式立項(xiàng)預(yù)研。對(duì)于水泵如何實(shí)現(xiàn)越級(jí)性能,研發(fā)團(tuán)隊(duì)有過(guò)不同的概念構(gòu)想,甚至還因此研究過(guò)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理。

  在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的氣缸大多采用直列非對(duì)稱結(jié)構(gòu),運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪音問(wèn)題難以解決,如發(fā)動(dòng)機(jī)采用水平對(duì)置式結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)力及力矩的平衡。安吉爾對(duì)置平衡泵采用橋式對(duì)置布局,利用對(duì)沖的原理,實(shí)現(xiàn)力平衡、力矩平衡、動(dòng)平衡的“三平衡”,這樣一來(lái)泵的振動(dòng)大幅降低,噪音問(wèn)題也將迎刃而解。

  然而,從理念到現(xiàn)實(shí)的道路,卻布滿了荊棘。

  在提出技術(shù)理念之后,安吉爾研發(fā)人員需要對(duì)概念進(jìn)行驗(yàn)證,而這一過(guò)程可謂是困難重重?!拔覀兓艘荒臧氲臅r(shí)間,才把概念轉(zhuǎn)換成能看得到的東西,概念、結(jié)構(gòu)、理念在這一刻才變得越來(lái)越清晰?!毖邪l(fā)人員感慨道。

  在手版件的設(shè)計(jì)中,“隔膜”這一基礎(chǔ)部件如果選用普通軟膠隔膜幾小時(shí)就破損,于是研發(fā)人員嘗試了軟膠加隔網(wǎng)、不銹鋼濾網(wǎng)等各種材料,不斷打樣嘗試,終于攻克了技術(shù)難關(guān)。

  對(duì)于更為核心的運(yùn)動(dòng)部件“滑塊”,為了找到一種既能滿足高強(qiáng)度摩擦需求,又能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的材料,團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)了漫長(zhǎng)而艱辛的探索。據(jù)團(tuán)隊(duì)成員回憶:“滑塊開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,前前后后試了10余種材料,每一種材料的驗(yàn)證周期也很長(zhǎng),因?yàn)樾枰煌5剡\(yùn)行,每次試驗(yàn)都要兩三個(gè)月。但是大家沒(méi)有放棄,不斷地嘗試,不斷地改進(jìn)。”最終,他們從新能源領(lǐng)域找到了靈感,選用了一種耐磨材料,可以經(jīng)受3億次的摩擦,成功解決了滑塊的材料難題。

  這樣的細(xì)節(jié)考驗(yàn)還有很多,泵里的每一個(gè)孔開(kāi)多深、開(kāi)在什么位置,團(tuán)隊(duì)都要仔細(xì)研究考量并不斷試驗(yàn),材料的選用既要滿足設(shè)計(jì)功能,又要保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行……面對(duì)重重困難,整個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi){借著對(duì)技術(shù)的執(zhí)著,一步一個(gè)腳印地向前推進(jìn),并最終實(shí)現(xiàn)概念的設(shè)計(jì)落地。

  歷經(jīng)了超過(guò)20次的手版件打樣驗(yàn)證,直到2021年安吉爾對(duì)置平衡泵的結(jié)構(gòu)才確定下來(lái),開(kāi)始進(jìn)入模具試驗(yàn)階段,這一階段重點(diǎn)在于檢驗(yàn)?zāi)>呓Y(jié)構(gòu)能否量產(chǎn),其過(guò)程同樣不簡(jiǎn)單,據(jù)研發(fā)人員介紹,模具試驗(yàn)階段,塑膠模具開(kāi)了6套,橡膠模具開(kāi)了5套,2022年一整年的時(shí)間都在做驗(yàn)證。

  從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)應(yīng)用——自主設(shè)計(jì)自動(dòng)化產(chǎn)線

  2023年3月,安吉爾啟動(dòng)水泵自動(dòng)化產(chǎn)線建設(shè)工作,研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始密集接觸自動(dòng)化產(chǎn)線的供應(yīng)商,“因?yàn)樗麄儾⒉皇煜け玫慕Y(jié)構(gòu),產(chǎn)線的開(kāi)發(fā)周期就會(huì)很長(zhǎng),保守估計(jì)開(kāi)發(fā)周期需要一年半,時(shí)間成本太高了?!卑布獱栄邪l(fā)工程師介紹道,實(shí)際上在初期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,我們就把生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程考慮到了。

  據(jù)介紹,安吉爾對(duì)置平衡泵整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程涉及19個(gè)裝配工序、6道檢驗(yàn)工序、21項(xiàng)核心工藝參數(shù)。為了更快地實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),安吉爾研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了16臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備,主導(dǎo)了約80%的工藝路線設(shè)計(jì),供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)周期也從原本計(jì)劃的一年半壓縮至6個(gè)月。在初期試產(chǎn)階段,產(chǎn)品直通率僅有50%~60%,此后團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了300余項(xiàng)整改,到2024年年底,該產(chǎn)線正式實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

  2024年,安吉爾先后在深圳、西安等地機(jī)場(chǎng)直飲水設(shè)備試運(yùn)行了100余臺(tái)對(duì)置平衡泵,驗(yàn)證了產(chǎn)品在大通量、高負(fù)荷場(chǎng)景下的穩(wěn)定性,隨后開(kāi)始進(jìn)行批量性地將其導(dǎo)入到產(chǎn)品中。2025年3月,對(duì)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(yùn)行噪音降至43分貝,達(dá)到圖書(shū)館級(jí)別,同時(shí)保持強(qiáng)悍的產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)1600G超大通量,極大地提升了用戶體驗(yàn)。產(chǎn)品一經(jīng)推出,便在市場(chǎng)上引起了強(qiáng)烈反響,“以前接滿一壺水需要等好一會(huì)兒,現(xiàn)在速度快了很多,非常方便,而且?guī)缀趼?tīng)不到機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音?!币晃挥脩粼谠u(píng)價(jià)中寫(xiě)道。

  作為凈水領(lǐng)域的“破局之作”,安吉爾對(duì)置平衡泵技術(shù)填補(bǔ)了我國(guó)在核心凈水部件的空白。今年1月,安吉爾收到美國(guó)專利及商標(biāo)局(PTO)通知,該項(xiàng)技術(shù)被正式授予美國(guó)發(fā)明專利,這是安吉爾在技術(shù)創(chuàng)新及國(guó)際化知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局方面取得的重大突破,站在建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的歷史節(jié)點(diǎn)上,安吉爾正用硬核科技重新定義凈水行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),讓世界見(jiàn)證中國(guó)創(chuàng)新的澎湃動(dòng)能。

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