CN104258733A - 一种净水器及其反渗透膜元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种净水设备及其反渗透膜元件，该反渗透膜元件包括反渗透膜袋和第一管件，第一管件插装于反渗透膜袋袋内并与其连通，反渗透膜袋卷绕于第一管件，并且反渗透膜袋的相邻外壁间密封连接形成与卷绕方向一致的介质流道，还包括至少一个第二管件，第二管件插装于反渗透膜袋的相邻外壁间并与介质流道连通；反渗透膜袋的最外层周壁和介质流道为原介质进口，第二管件为浓介质出口，或者第二管件为原介质进口，介质流道为浓介质出口。与现有技术相比，本方案中反渗透膜元件无需在反渗透膜端面开设开口以供原水进入或浓水流出，使反渗透膜袋内压力基本保持恒定，因此从根本上消除了在反渗透膜元件的水流盲区，从而提高了反渗透膜袋的利用率。

Description

一种净水器及其反渗透膜元件

技术领域

本发明涉及反渗透膜净水技术领域，特别涉及一种净水器及其反渗透膜元件。 

背景技术

随着反渗透膜技术的不断发展，反渗透膜元件已成为水处理领域最常用的过滤元件。 

中国专利CN102976447A公开了一种反渗透膜元件，如图1所示，该反渗透膜元件包括反渗透膜袋1′、浓水导流网3′和中心管件2′，其中，反渗透膜袋1′是将一张矩形反渗透膜片折叠，再通过防水密封胶将折叠后形成的三组对边粘接而成；中心管件2′插装于反渗透膜袋1′并与其连通，并且反渗透膜袋1′卷绕于中心管件2′上；导流网3′沿卷绕方向由卷绕起始端延伸至终止端，在展开状态下，导流网3′和反渗透膜元件沿卷绕方向平行的两组对边通过防水密封胶粘接，并且在其中一组对边预留有开口A。 

该反渗透膜元件的水路为外周壁或开口A中一者为原水进口，另一者为浓水出口，中心管件2′为纯水出口。 

上述反渗透膜元件具有水路简单以及卷制式反渗透膜元件所具备的诸多优点，但是卷绕成型后开口A位于反渗透膜元件的一端面，这样在外部压力作用下势必造成水流不易到达另一端面处，即因存在水流盲区而无法充分利用反渗透膜袋1′，造成了资源浪费。对这一问题该专利文献中述及并阐明了解决该问题的技术手段。具体地，在水流盲区设置防水胶带，以增加反渗透膜袋表面水流流动性，从而减小了盲区面积，降低了资源浪费。但是，这一手段并未从根本上解决该反渗透膜元件内存在水流盲点的问题。 

有鉴于此，如何消除现有反渗透膜元件存在的水流盲区，从而充分利用反渗透膜袋，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。 

发明内容

针对上述缺陷，本发明的核心目的在于，提供一种反渗透膜元件，以消除现有反渗透膜元件存在的水流盲点，从而提高反渗透膜元件的利用率。在此基础上，本发明还提供一种包括上述反渗透膜元件的净水设备。 

为实现上述目的，本发明所提供的反渗透膜元件，包括反渗透膜袋和第一管件，第一管件插装于反渗透膜袋袋内并与其连通，反渗透膜袋卷绕于第一管件，并且反渗透膜袋的相邻外壁间密封连接形成与卷绕方向一致的介质流道，还包括第二管件，第二管件插装于反渗透膜袋的相邻外壁间与并介质流道连通； 

反渗透膜袋的最外层周壁和所述介质流道为原介质进口，第二管件为浓介质出口，或者第二管件为原介质进口，介质流道为浓介质出口。 

与现有技术相比，本方案中反渗透膜元件通过增设第二管件，在第一管件、第二管件和水流通道三者间形成原水、纯水和浓水水路，无需在反渗透膜端面开设开口以供原水进入或浓水流出，使反渗透膜袋内压力基本保持恒定，因此从根本上消除了在反渗透膜袋内的水流盲区，从而提高了反渗透膜袋的利用率、避免了资源浪费。 

优选地，所述第二管件靠近所述反渗透膜袋的卷绕起始端。 

优选地，还包括浓介质导流网，所述浓介质导流网设置于所述介质流道内，并由卷绕终止端沿逆卷绕方向延伸至卷绕所述第二管件。 

优选地，还包括纯介质导流网，所述纯介质导流网设置于所述反渗透膜袋内，并由卷绕终止端沿逆卷绕方向延伸至卷绕所述第一管件。 

优选地，所述第一管件和所述第二管件拼合后断面形状呈类圆形。 

优选地，所述第二管件为多个，多个所述第二管件沿周向依次环绕所述第一管件，并且相邻两个所述第二管件间隙设置，所述反渗透膜袋的叶片可由所述间隙伸出。 

优选地，所述第二管件由至少两瓣分解部具有间隙地沿周向拼合而成， 所述第一管件设置于所述第二管件内并所述反渗透膜袋的叶片可由所述间隙穿过。 

本发明还提供一种净水设备，包括壳体、端盖和反渗透膜元件，所述过滤元件设置于所述壳体内并通过所述端盖封装，所述端盖开设有分别与反渗透膜元件的原水进口、纯水出口和浓水出口连通的开口，所述反渗透膜元件具体为如上所述的反渗透膜元件。 

可以理解，由于反渗透膜元件具有上述技术效果，因此包括该反渗透膜元件的净水设备同样具有上述技术效果，故而本文在此不再赘述。 

附图说明

图1示出了现有的一种反渗透膜元件的展开结构示意图； 

图2示出了图1中反渗透膜元件卷绕成型后的结构示意图； 

图3示出了本发明所提供的反渗透膜元件第一具体实施方式在展开状态下的主视结构示意图 

图4示出了图3中所示反渗透膜元件展开状态下的剖视结构示意图； 

图5示出了本发明所提供的反渗透膜元件第二具体实施方式在展开状态下的剖视结构示意图； 

图6示出了本发明所提供的反渗透膜元件第三具体实施方式在展开状态下的剖视结构示意图； 

图7示出了本发明所提供的反渗透膜元件第四具体实施方式在展开状态下的剖视结构示意图； 

图8示出了图3至图7所示反渗透膜元件的一种水路示意图； 

图9示出了图3至图7所示反渗透膜元件的另一种水路示意图。 

图1和图2中附图标记与各个部件名称之间的对应关系： 

1′反渗透膜袋、2′中心管件、3′浓水导流网、A开口。 

图3至图6中附图标记与各个部件名称之间的对应关系： 

1反渗透膜袋、2第一管件、21第一导流孔、3第二管件、31第二导 流孔、31′分解件、O间隙、4浓水导流网、5纯水导流网、6防水密封胶。 

具体实施方式

本发明的核心在于，提供一种反渗透膜元件，以消除现有反渗透膜元件存在的水流盲点。在此基础上，本发明还提供一种包括该反渗透膜元件的净水设备。 

需要说明的是，说明书附图中的各个箭头符号分别指代：代表纯水的流向，代表原水流向，代表浓水流向，代表反渗透膜袋的卷绕方向，上述箭头符号的设定是为了便于更好地理解反渗透膜元件的工作过程，可以理解，上述箭头符号的出现并不限定本发明的保护范围。 

现结合说明书附图，以水作为过滤介质来说明本发明所提供的反渗透膜元件的具体结构，即文中述及的原水代表原介质，浓水代表浓介质，纯水代表经反渗透膜过滤后得到的纯介质，水流流道代表介质流道。可以理解，在满足反渗透膜性能要求的基础上，本文中所述及的反渗透膜元件亦可用于过滤其他介质。 

请参见图3和图4，图3示出了本发明所提供的反渗透膜元件第一具体实施方式在展开状态下的主视结构示意图，图4示出了图3中所示反渗透膜元件展开状态下的剖视结构示意图。 

如图3所示，本发明所提供的反渗透膜元件包括反渗透膜袋、第一管件和第二管件。 

其中，反渗透膜袋1是将长方形反渗透膜片对折，再将对折后形成的三组对边通过防水密封胶6粘接后形成的袋状结构，粘接时在相对两组边预留安装孔，以便供第一管件2密封插装。密封插装第一管件后反渗透膜袋的其余部分形成以第一管件中心线为基准的叶片结构，依据第一管件的安装位置以及不同的实际需求，反渗透膜袋可以为单叶片式或多叶片式，由于多叶片式反渗透膜元件为成熟的现有技术，本领域技术人员完全可以实现，故而本文在此不再赘述。为了便于更好地理解反渗透膜的结构，请 一并参见图3至图6，其中，图3示出了的是一种单叶片反渗透膜结构示意图，图4和图5示出了一种双叶片反渗透膜结构示意图，图6示出了一种三叶片反渗透膜结构示意图。 

可以理解，在满足形成袋状结构反渗透膜以及加工工艺要求的基础上，反渗透膜袋1亦可采用将形状相同的反渗透膜片通过防水密封胶6连接而成，或者是本领域技术人员惯用的其他加工工艺。 

如图4所示，本发明所提供反渗透膜元件的第一实施例中，第一管件2和第二管件3均为半圆管且两者圆弧面朝外的相对平行设置，两者拼合后断面形状呈类圆形，其中，第一管件2插装于反渗透膜袋1的对折线处，并且通过沿轴向依次间隔开设于管壁上的若干个第一导流孔21与反渗透膜袋1连通，反渗透膜袋1的叶片沿箭头方向卷绕于第一管件2和第二管件3至图5中所示状态，该图示出了图3所示反渗透膜元件的一种水路示意图。卷绕后反渗透膜袋1相邻两外壁通过防水密封胶6密封连接形成与卷绕方向一致的水流流道，换言之，第二管件3插装于相邻两外壁间并通过若干个第二导流孔31与水流通道连通，若干个第二导流孔31沿轴向依次开设于第二管件3的管壁上。 

该实施例中的反渗透膜元件具有两种水路，现结合图8和图9加以说明，其中，图8示出了图3至图7中所示的任一反渗透膜元件卷绕成型后的一种水路示意图，图9示出了图3至图7中所示的任一反渗透膜元件卷绕成型后的一种水路示意图。 

如图8所示，第一水路为：原水在外部压力作用下由反渗透膜袋1的外周壁逆渗透至反渗透膜袋1内形成纯水，该纯水经由第一导流孔21流入第一管件2内，最后经第一管件2两端或一端输出，期间，逆渗透形成的浓水由水流通道流至第二导流孔31，最后由第二管件3的两端或者一端排出。 

如图9所示，第二水路为：在外部压力作用下原水进入第二管件3内，再经由第二导流孔31逆渗透至反渗透膜袋1内形成纯水，该纯水经由第一导流孔21流入第一管件2内，最后经第一管件2两端或一端输出，期间，逆渗透形成的浓水经由水流通道排出。 

本发明还提供反渗透膜元件的第二实施例，现结合图5对其具体结构加以说明，图5示出了本发明所提供的反渗透膜元件第二具体实施例在展开状态下的剖视结构示意图。 

如图5所示，第一管件的断面形状为圆形，第二管件3由两瓣分解部31′，两瓣分解部具有间隙沿周向环绕第一管件，反渗透膜袋1的两个叶片由两瓣分解部拼合成的间隙O穿过，并沿同向卷绕于第一管件2和第二管件3，第一管件2通过沿轴向依次开设的第一导流孔21与反渗透膜袋1连通。同理，卷绕后反渗透膜袋1相邻两外壁通过防水密封胶6密封连接形成与卷绕方向一致的两个水流流道，两个分解部31′插装于相邻两外壁间并通过间隙O分别与两个水流通道连通。第一管件2的截面形状为圆形，每个分解部31′的截面形状为圆弧形，第一管件和第二管件拼合后断面形状呈类圆形。 

同样，该实施例中反渗透膜元件具有两种水路，现同样结合图8和图9加以具体说明。 

第一水路为，原水在外部压力作用下由外周壁逆渗透至反渗透膜袋1内形成纯水，该纯水经由第一导流孔21流入第一管件2内，最后经第一管件2两端或一端输出，期间，逆渗透形成的浓水经由间隙O流入第二管件3内，最后由第二管件3的两端或者一端排出。 

另一水路为，原水进入第二管件3内，在外部压力作用下经由间隙O流至整个水流通道并逆渗透至反渗透膜袋1内形成纯水，该纯水经由第一导流孔21流入第一管件2内，最后经第一管件2两端或一端输出，期间，逆渗透形成的浓水经由水流通道排出。 

本方案中的第二管件3的数量可以为多个，多个第二管件3沿周向依次环绕第一管件2，并且相邻两个第二管件3间隙设置，反渗透膜袋1的叶片可由该间歇伸出后再卷绕第一管件2和第二管件3。鉴于两个实例中水流方向与上述方案类似，故而在此不再赘述，接下来结合图6和图7仅对第二管件3数量为两个和三个的具体结构加以说明，其中，图6示出了本发明所提供的反渗透膜元件的第三种具体实施方式的剖视结构示意图，图7示出了本发明所提供的反渗透膜元件的第四种具体实施方式 的剖视结构示意图 

如图7所示，第一管件2的断面为腰板形，第二管件3数量为两个且每个第二管件3的外轮廓形状包括一段圆弧和一段直线，两个第二管件3具有间隙地沿周向环绕第一管件2，两个第二管件3和第一管件2拼合断面形状呈类圆形结构，第一管件2的管壁开设有第一导流孔21，第一管件2通过第一导流孔21与反渗透膜袋1连通；第二管件3的管壁开设有第二导流孔31，第二管件3通过第二导流孔31与介质流道连通。 

如图8所示，该实施方式中第一管件2的断面为圆形，第二管件3的数量为三个，每个第二管件3的断面形状包括两段曲率半径相等的曲线和连接两端曲线的直线段，换言之，第二管件3的断面形状呈类扇形。三个第二管件3沿周向依次环绕第一管件2，即三个第二管件3和第一管件2拼合后断面形状呈类圆形结构，相邻两个第二管件3具有间隙O的设置，多叶片式反渗透膜元件的叶片有该间隙O伸出后再同向卷绕于多个第二管件3上，第一管件2的管壁开设有第一导流孔21，第一管件2通过第一导流孔21与反渗透膜袋1连通；第二管件3的管壁开设有第二导流孔31，第二管件3通过第二导流孔31与介质流道连通。 

与现有技术相比，本方案中反渗透膜元件通过增设不同数量和不同结构的第二管件3，在第一管件2、第二管件3和水流通道三者间形成原水、纯水和浓水水路，无需在反渗透膜端面封胶处开设开口以供原水进入或浓水流出，使反渗透膜袋1内压力基本保持恒定，因此从根本上消除了在反渗透膜袋1内的水流盲区，从而提高了反渗透膜袋1的利用率、避免了资源浪费。 

需要说明的是，上述两个实施例中第二管件3均位于卷绕起始端，如此设置，可有效加长从原水进口到浓水出口之间的流道长度，使原水流过反渗透膜表面的流速增高，减少了反渗透膜表面结垢现象的发生。 

此外，需要强调的是，卷绕方向所在平面内，本方案中第一管件和第二管件拼合后断面形状呈类圆形结构，如此设置，沿卷绕方向上第一管件和第二管件的外轮廓为光滑曲面，卷绕过程中反渗透膜袋受力均匀.。 

另外，需要说明的是，在满足使介质在两个腔体件流通功能、加工及 装配工艺要求的基础上，本方案中第一导流孔和第二导流孔可以为沿管件中心线方向依次间隔开设于其管壁的多个，也可以为一个沿中心线方向开设于管壁的狭长条孔。 

进一步，为了使相邻的两片反渗透膜膜片贴合，造成水流通道堵塞，也是为了使水路通道间隙均匀，上述两个实施例中均包括浓水导流网4和纯水导流网5，其中，浓水导流网4设置于反渗透膜袋1的相邻外壁间即位于水流通道内，并由卷绕终止端沿逆卷绕方向延伸至第二管件3并卷绕于其外周壁；纯水导流网5设置于反渗透膜袋1内，并由卷绕终止端沿逆卷绕方向延伸至第一管件2并卷绕其外周壁。 

具体地，展开状态下(卷绕前)，浓水导流网4和反渗透膜袋1的与卷绕方向平行的两组对边通过防水密封胶6粘接，如此，在卷绕工艺前将浓水导流网4预固定于反渗透膜袋1上，避免了卷绕过程中浓水导流网4与反渗透膜袋1错位，从而简化了卷绕工艺、提高了卷绕效率。 

此外，本发明还提供一种包括净水设备，包括壳体、端盖和反渗透膜元件，反渗透膜元件设置于所述壳体内并通过端盖封装，端盖开设有分别与反渗透膜元件的原水进口、纯水出口和浓水出口连通的开口，其中，反渗透膜元件具体为如上所述的结构。可以理解，构成该净水设备的基本元件及其工作原理与现有技术完全相同，本领域技术人员基于现有技术完全可以实现，故而本文在此不再赘述。 

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种反渗透膜元件，包括反渗透膜袋(1)和第一管件(2)，所述第一管件(2)插装于所述反渗透膜袋(1)袋内并与其连通，所述反渗透膜袋(1)卷绕于所述第一管件(2)，并且所述反渗透膜袋(1)的相邻外壁间密封连接形成与卷绕方向一致的介质流道，其特征在于，还包括至少一个第二管件(3)，所述第二管件(3)插装于所述反渗透膜袋(1)的相邻外壁间与并所述介质流道连通；

所述反渗透膜袋(1)的最外层周壁和所述介质流道为原介质进口，所述第二管件(3)为浓介质出口，或者所述第二管件(3)为原介质进口，所述介质流道为浓介质出口。

2.如权利要求1所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述第二管件(3)靠近所述反渗透膜袋(1)的卷绕起始端。

3.如权利要求1所述的反渗透膜元件，其特征在于，还包括浓介质导流网(4)，所述浓介质导流网(4)设置于所述介质流道内，并由卷绕终止端沿逆卷绕方向延伸至卷绕所述第二管件(3)。

4.如权利要求1所述的反渗透膜元件，其特征在于，还包括纯介质导流网(5)，所述纯介质导流网(5)设置于所述反渗透膜袋(1)袋内，并由卷绕终止端沿逆卷绕方向延伸至卷绕所述第一管件(2)。

5.如权利要求1所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述第一管件(2)和所述第二管件(3)拼合后断面形状呈类圆形。

6.如权利要求1至5所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述第二管件(3)为多个，多个所述第二管件(3)沿周向依次环绕所述第一管件(2)，并且相邻两个所述第二管件(2)间隙设置，所述反渗透膜袋(1)的叶片可由所述间隙(O)伸出。

7.如权利要求1至5中任一项所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述第二管件(3)由至少两瓣分解部(31′)具有至少一个间隙地沿周向拼合而成，所述第一管件(2)设置于所述第二管件(3)内并且所述反渗透膜袋(1)的叶片可由所述间隙(O)穿过。

8.一种净水设备，包括壳体、端盖和反渗透膜元件，所述过滤元件设置于所述壳体内并通过所述端盖封装，所述端盖开设有分别与反渗透膜元件的原水进口、纯水出口和浓水出口连通的开口，其特征在于，所述反渗透膜元件具体为如权利要求1至7中任一项所述的反渗透膜元件。