CN107617338A - 滤芯及包括其的净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤芯及包括其的净水器。所述滤芯包括：中心管组件，包括原水管和产水管，所述原水管上设置有原水出口，所述产水管上设置有净化水进口；滤膜组件，包括膜袋，所述膜袋内形成净化水流道，所述膜袋上形成有开口，所述开口与所述产水管上的净化水进口相连通，所述膜袋卷绕在所述中心管组件上，以在所述中心管组件的径向上形成多层卷绕层，相邻卷绕层之间与所述原水出口相连通。本发明提供的滤芯，原水流入到膜袋内形成净化水，净化水在膜袋内流动，并流入到产水管内。通过膜袋使净化水和原水及浓水分离，净化水形成在膜袋内，原水与浓水在膜袋外流通，有利于浓水流出，降低滤芯污染速度，提高反渗透膜滤芯的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及净水技术领域，特别是一种滤芯及包括其的净水器。
背景技术
现有的反渗透膜滤芯滤水原理是采用原水进水方向和浓水流出的方向与中心管平行，产水流出的方向与中心管垂直，通过密封膜袋远离中心管的三边，来实现原水、浓水和纯水的分离。此结构的滤芯存在以下问题：(1)原水在压力作用下，过滤成为纯水，部分原水作为废水排出，随着时间的运行，原水侧膜面形成浓差极化层，从而造成滤芯性能快速下降。(2)原水流道较长，且在原水流道内的水流从进口到出口处存在转变区域，存在水流流速极低的区域，该区域膜面浓差极化严重，产水率极低。(3)反渗透膜内压不稳定，脱盐率低，膜片利用率不均衡，通量不稳定。(4)反渗透滤芯末端浓差极化严重，滤芯性能严重受影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种方便进水和出水的滤芯及包括其的净水器。
第一方面，提供一种滤芯，包括：
中心管组件，包括原水管和产水管，所述原水管上设置有原水出口，所述产水管上设置有净化水进口；
滤膜组件，包括膜袋，所述膜袋内形成净化水流道，所述膜袋上形成有开口，所述开口与所述产水管上的净化水进口相连通，
所述膜袋卷绕在所述中心管组件上，以在所述中心管组件的径向上形成多层卷绕层，相邻卷绕层之间与所述原水出口相连通。
优选地，相邻的所述卷绕层之间还形成有浓水流道，所述浓水流道沿所述中心管组件轴向延伸。
优选地，所述浓水流道的浓水出口设置在所述滤芯的轴向两侧。
优选地，所述膜袋上形成有沿着所述中心管组件的轴向延伸的折痕，所述折痕形成所述浓水流道。
优选地，所述原水管的侧壁上形成有通孔，所述通孔内设置有隔挡部，所述隔挡部通过连接结构与所述通孔的内壁连接，在所述隔挡部与所述通孔的内壁之间形成所述原水出口。
优选地，所述原水管还包括设置在两端的原水进口。
优选地，所述原水管的横截面的外轮廓呈扇环形。
优选地，所述产水管为一端封闭的管状结构，净化水进口形成在所述管状结构侧壁上，在所述管状结构未封闭的一端形成净化水出口。
优选地，所述产水管设置有一个，所述原水管设置有多个，所述原水管与产水管轴线平行，并且，多个所述原水管沿所述产水管的周向围绕所述产水管设置。
优选地，所述膜袋包括滤膜，所述滤膜形成一端开口的袋状结构，所述滤膜的进水侧位于所述袋状结构的外侧。
优选地，所述袋状结构由一片所述滤膜对折并粘接部分边缘形成；或者，
所述袋状结构由两片滤膜相对设置并粘接部分边缘形成。
优选地，所述袋状结构的开口端密封连接到所述产水管的侧壁上，袋状结构的开口端与所述产水管的连接处覆盖所述净化水进口。
优选地，所述膜袋设置有多个，每个所述膜袋至少与一个所述净化水进口连通。
优选地，所述膜袋内设置有净化水导流结构。
优选地，所述滤膜组件还包括原水导流结构，所述原水导流结构设置在所述原水管与所述膜袋之间。
第二方面，提供一种净水器，包括上述滤芯。
本发明提供的滤芯，原水流入到膜袋内形成净化水，净化水在膜袋内流动，并流入到产水管内。通过膜袋使净化水和原水及浓水分离，净化水形成在膜袋内，原水与浓水在膜袋外流通，有利于浓水流出，降低滤芯污染速度，提高反渗透膜滤芯的寿命。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明滤芯一个实施例的端面结构示意图；
图2示出滤膜组件展开状态示意图；
图3示出原水管结构示意图；
图4示出产水管结构示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明提供的滤芯包括中心管组件100和滤膜组件200，所述滤膜组件200将所述中心管组件100包裹在内部。所述中心管组件100包括至少一个原水管110和至少一个产水管120，在本实施例中，所述原水管110设置有四个，所述产水管120设置有一个，优选地，在其他实施例中，所述原水管110和产水管120的数量还可以根据需要设定。所述滤膜组件200包括膜袋，所述膜袋内形成净化水流道。原水通过所述原水管110流出，部分原水经所述膜袋过滤后在所述膜袋内形成净化水，所述净化水流道与所述产水管120连通，使所述膜袋内的净化水流入到所述产水管120内。在所述膜袋的外侧形成有浓水流道，未进入所述膜袋的原水形成浓水，所述浓水沿着所述浓水流道流出，优选地，所述浓水流道沿着所述中心管组件100的轴向形成。
如图2所示(图中只示出了一个所述滤膜组件)，所述滤膜组件200包括膜袋210，所述膜袋210由滤膜211形成，且，所述滤膜211的进水侧位于所述末端210的外侧，所述滤膜211的出水侧位于所述膜袋210的内侧，优选地，所述滤膜211为反渗透膜，或者，所述滤膜211还可以包括超滤膜或其他过滤膜中的一种或多种。优选地，所述膜袋210由两片所述滤膜211相对设置形成，所述两片滤膜211的三个侧边封闭连接形成一侧开口的袋状结构，所述袋状结构内部形成净化水流道，或者，所述膜袋210还可以包括一片滤膜211，所述一片滤膜211对折，并封闭连接相对的两侧边形成一侧开口的袋状结构。所述袋状结构的开口与所述产水管120连通(下文详细介绍)。
优选地，所述膜袋210内设置有净化水导流结构212，所述净化水导流结构212设置在两个所述滤膜211之间，优选地，所述净化水导流结构212为流道布，进一步地，所述流道布连接到所述产水管120上，或者，所述流道布与所述产水管120接触。进一步地，所述滤膜组件200还包括原水导流结构220，所述原水导流结构220设置在所述膜袋210与所述中心管组件100接触的一侧，所述原水导流结构220对通过所述中心管组件100侧壁流出的原水进行导流形成原水流道，优选地，所述原水导流结构220为格网。
所述膜袋210的外侧形成浓水，所述浓水沿着所述中心管组件100的轴向从所述滤芯的两端流出。优选地，所述滤膜211沿所述中心管组件100的轴向折叠形成折痕，所述折痕形成浓水流道，未通过所述滤膜211进入所述膜袋210内的水形成浓水，所述浓水沿着所述浓水流道从所述反渗透膜的两端流出。
如图3所示，所述原水管110的两端均设置有原水进口111，原水通过两端的所述原水进口111同时进水，所述原水管110的侧壁上设置有原水出口112，所述原水出口112与所述原水管110内部连通，所述原水出口112优选设置有多个。优选地，所述原水出口112为大致环形结构，即在所述原水管110侧壁上开设通孔，并在通孔内侧设置隔挡部，所述隔挡部通过连接筋与通孔内壁连接，在所述隔挡部与孔壁之间形成所述原水出口112。大致环形的所述原水出口112可以使原水经过此结构呈湍流状态流出，湍流状态搅乱所述膜袋210表面浓差极化层，减轻浓差极化现象，延长滤芯寿命。进一步地，所述原水管110的横截面为扇环形结构，多个所述原水管110可以拼成圆环形，所述产水管120设置在所述环形内部。例如，在本实施例中所述原水管110设置有四个，四个所述原水管110拼成端面为圆环形的结构，所述产水管120设置在四个所述原水管110的中间。
如图4所示，所述产水管120为一端封闭一端开口的管状结构，在所述管状结构的侧壁上开设置有净化水进口121，所述净化水进口121与所述产水管120内部连通，优选地，所述净化水进口121设置有多个，多个所述净化水进口121沿所述产水管120的轴向分布。所述产水管120开口端形成净化水出口122。所述膜袋210的开口端与所述产水管120的侧壁连接，并使所述净化水进口121与所述膜袋210内部连通，并且，所述膜袋210的开口端与所述产水管120侧壁的连接处覆盖所有所述净化水进口121，优选地，所述膜袋210的开口与所述产水管120的侧壁密封连接。所述膜袋210内的净化水在所述净化水导流结构212的导流下流到所述产水管120处，并通过所述净化水进口121进入所述产水管120内，再通过所述净化水出口122流出。优选地，所述膜袋210设置有至少一个，进一步地，所述膜袋210的数量与所述原水管110的数量相同，即每一个所述原水管110对应一个所述膜袋210。每一个所述膜袋210的开口端均与所述产水管120的侧壁连接，并且，每一个所述膜袋210均与所述产水管120上的至少一个所述净化水进口121连通。
本发明还提供一种净水器，所述净水器内设置有上述滤芯，所述净水器的原水管路同时与两个所述原水进口111连通，所述原水管110的两端同时进水，所述净水器的产水管路与所述净化水出口122连通。
本发明提供的滤芯进出水顺畅，使得RO滤芯内压稳定，过滤充分，制水效率高。进水管设计多孔环形结构，原水通过该进水管呈湍流，扰乱膜面浓差极化层，减轻滤芯浓水端污染现象，延长滤芯寿命。并且，原水从垂直于中心管组件轴向的方向进入膜袋，原水过滤路径变长，增加原水与膜片的接触时间，这种方式布水均匀，可以解决传统反渗透进水端压力不均衡问题，提高原水过滤效率，进而可以提高滤芯制水效率。两端排浓水设计，浓水排出路径缩短，降低滤芯污染速度，提高滤芯的寿命。原水过滤路径延长，原水与膜片接触时间延长，提高原水利用率，减轻了滤芯两端浓差极化，延长滤芯寿命。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (16)
1.一种滤芯，其特征在于，包括：
中心管组件，包括原水管和产水管，所述原水管上设置有原水出口，所述产水管上设置有净化水进口；
滤膜组件，包括膜袋，所述膜袋内形成净化水流道，所述膜袋上形成有开口，所述开口与所述产水管上的净化水进口相连通，
所述膜袋卷绕在所述中心管组件上，以在所述中心管组件的径向上形成多层卷绕层，相邻卷绕层之间与所述原水出口相连通。
2.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，相邻的所述卷绕层之间还形成有浓水流道，所述浓水流道沿所述中心管组件轴向延伸。
3.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述浓水流道的浓水出口设置在所述滤芯的轴向两侧。
4.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述膜袋上形成有沿着所述中心管组件的轴向延伸的折痕，所述折痕形成所述浓水流道。
5.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述原水管的侧壁上形成有通孔，所述通孔内设置有隔挡部，所述隔挡部通过连接结构与所述通孔的内壁连接，在所述隔挡部与所述通孔的内壁之间形成所述原水出口。
6.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述原水管还包括设置在两端的原水进口。
7.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述原水管的横截面的外轮廓呈扇环形。
8.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述产水管为一端封闭的管状结构，净化水进口形成在所述管状结构侧壁上，在所述管状结构未封闭的一端形成净化水出口。
9.根据权利要求1-8之一所述的滤芯，其特征在于，所述产水管设置有一个，所述原水管设置有多个，所述原水管与产水管轴线平行，并且，多个所述原水管沿所述产水管的周向围绕所述产水管设置。
10.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述膜袋包括滤膜，所述滤膜形成一端开口的袋状结构，所述滤膜的进水侧位于所述袋状结构的外侧。
11.根据权利要求10所述的滤芯，其特征在于，所述袋状结构由一片所述滤膜对折并粘接部分边缘形成；或者，
所述袋状结构由两片滤膜相对设置并粘接部分边缘形成。
12.根据权利要求10所述的滤芯，其特征在于，所述袋状结构的开口端密封连接到所述产水管的侧壁上，袋状结构的开口端与所述产水管的连接处覆盖所述净化水进口。
13.根据权利要求12所述的滤芯，其特征在于，所述膜袋设置有多个，每个所述膜袋至少与一个所述净化水进口连通。
14.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述膜袋内设置有净化水导流结构。
15.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述滤膜组件还包括原水导流结构，所述原水导流结构设置在所述原水管与所述膜袋之间。
16.一种净水器，其特征在于，包括权利要求1-15之一所述的滤芯。
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