CN109422329A - 膜元件和滤芯 - Google Patents

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CN109422329A CN201710719677.4A CN201710719677A CN109422329A CN 109422329 A CN109422329 A CN 109422329A CN 201710719677 A CN201710719677 A CN 201710719677A CN 109422329 A CN109422329 A CN 109422329A
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沈科
侯贻直
王晨
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AO Smith Nanjing Water Treatment Products Co Ltd
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AO Smith China Water Heater Co Ltd
AO Smith Nanjing Water Treatment Products Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种膜元件和滤芯，包括：一个集水管；共同卷制在所述集水管上的第一膜单元和第二膜单元；所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口连通，在所述第一膜单元与所述第二膜单元处于展开状态下，所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口位于相对应的同一个侧边。所述第一膜单元和所述第二膜单元可以共同一次性卷制在所述集水管上。在本实施方式中，本申请实施例中的膜元件可以提高膜元件的表面流速，提高膜的抗污染性能，延长膜寿命，且相同进水压力下膜元件的纯水的产水量不变。另外，本申请实施例中的膜元件的制备方法较为简单。本申请实施例中的膜元件的体积较小。

Description

膜元件和滤芯
技术领域
本申请涉及水处理领域，尤其涉及一种膜元件和滤芯。
背景技术
在现有技术中，常常采用卷式膜元件来对水进行过滤。膜元件的正面夹层形成原水流道，背面夹层形成纯水流道。
一般而言，使用相同的膜面积，膜页越长，原水流道越长，膜页数越少，膜面流速越快。膜面流速越快的膜元件对膜表面附着的污染物冲刷强度更大，因而耐污染性较好，寿命较长。现有技术的膜元件，原水流道的长度和纯水流道的长度相对应，当单个膜元件的原水流道的长度太长时，相应的纯水流道的长度也过长，导致该膜元件纯水侧的背压较大，导致相同产水压力下该膜片纯水的产水量下降。
此外，如何使膜元件的体积较小，或者膜元件的制作方法较为简单，也是本领域现有技术人员一直需要解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本申请所要解决的技术问题是提供一种膜元件和滤芯，其能解决上述技术问题中的至少一种。
本申请的具体技术方案是：
一种膜元件，包括：
一个集水管；
共同卷制在所述集水管上的第一膜单元和第二膜单元；
所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口连通，在所述第一膜单元与所述第二膜单元处于展开状态下，所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口位于相对应的同一个侧边。
优选地，所述第一膜单元和所述第二膜单元共同一次性卷制在所述集水管上。
优选地，所述第一膜单元和所述第二膜单元在所述膜元件展开状态下层叠设置。
优选地，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口在展开时位于第二侧边。
优选地，所述膜元件处于展开状态下具有相对的第三侧边和第四侧边，所述第三侧边和所述第四侧边分别与所述第一侧边和第二侧边连接，所述第一膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的所述第三侧边，所述第二膜单元的废水出口设置在靠近于所述第一侧边的第四侧边。
优选地，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除了所述第一膜单元的原水入口外密封，所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边密封；所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除了所述第二膜单元的废水出口外密封，所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边密封。
优选地，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去所述第一膜单元的原水入口的部分和所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去对应于所述第一膜单元的原水入口的部分通过第一端盖密封，所述第二膜单元的第三侧边对应于所述第一膜单元的原水入口的部分在所述第二膜单元靠近于第三侧边的原水流道一侧的面上密封。
优选地，所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去所述第二膜单元的废水出口的部分和所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去对应于所述第二膜单元的废水出口的部分通过第二端盖密封，所述第一膜单元的第四侧边对应于所述第二膜单元的废水出口的部分在所述第一膜单元靠近于第四侧边的原水流道一侧的面上密封。
优选地，所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口位于所述膜元件的一端，所述第一膜单元的原水入口与所述第二膜单元的废水出口位于所述膜元件的另一端。优选地，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边，所述膜元件处于展开状态下还具有相对的第三侧边和第四侧边，所述第三侧边和所述第四侧边分别与所述第一侧边和第二侧边连接，所述第一膜单元的废水出口设置在靠近于所述第二侧边的所述第四侧边，所述第二膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的第四侧边，所述第一膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的第三侧边，所述第二膜单元的废水出口设置在靠近于所述第二侧边的第三侧边。
优选地，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除了所述第一膜单元的原水入口外的部分密封，所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边除了所述第一膜单元的废水出口外的部分密封；所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除了所述第二膜单元的原水入口外的部分密封，所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边除了所述第二膜单元的废水出口外的部分密封，所述膜元件的第二侧边密封。
优选地，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去所述第一膜单元的原水入口和对应于所述第二膜单元的废水出口的部分以及所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去对应于所述第一膜单元的原水入口和所述第二膜单元的废水出口的部分通过端盖密封；所述第一膜单元的第三侧边对应于所述第二膜单元的废水出口的部分在所述第一膜单元靠近于第三侧边的原水流道一侧的面上密封；所述第二膜单元的第三侧边对应于所述第一膜单元的原水入口的部分在所述第二膜单元靠近于所述三侧边的原水流道一侧的面上密封。
优选地，所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去所述第一膜单元的废水出口和对应于所述第二膜单元的原水入口的部分以及所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去对应于所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口的部分通过端盖密封；所述第一膜单元的第四侧边对应于所述第二膜单元的原水入口的部分在所述第一膜单元靠近于第四侧边的原水流道一侧的面上密封；所述第二膜单元的第四侧边对应于所述第一膜单元的废水出口的部分在所述第二膜单元靠近于所述四侧边的原水流道一侧的面上密封。
优选地，所述膜元件还包括设置在所述集水管两端的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖具有与所述第一膜单元的原水入口连通的第一开口和所述第二膜单元的废水出口连通的第二开口，所述第二端盖与所述第一膜单元的废水出口连通的第三通孔和与所述第二膜单元的原水入口连通的第四通孔。
优选地，所述第一膜单元和所述第二膜单元沿所述集水管的轴线方向并列排布，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口在展开时位于第二侧边，所述膜元件处于展开状态下具有相对的第三侧边和第四侧边，所述第三侧边和所述第四侧边分别与所述第一侧边和第二侧边连接，所述第一膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的所述第三侧边，所述第二膜单元的废水出口设置在靠近于所述第一侧边的第四侧边。
优选地，所述第一膜单元具有沿所述集水管轴线方向相对的第一端和第二端，所述第二膜单元具有沿所述集水管轴线方向相对的第三端和第四端，其中，所述第一膜单元的第二端和所述第二膜单元的第三端相对设置，
所述膜元件包括第一端盖、第二端盖、第三端盖、第四端盖，所述第一端盖、第二端盖、第三端盖、第四端盖分别对应设置在所述第一膜单元第一端和第二端、设置在所述第二膜单元的第三端和第四端；
所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去所述第一膜单元的原水入口的部分通过第一端盖密封；
所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边通过第二端盖密封；
所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边通过第三端盖密封；
所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去所述第二膜单元的废水出口的部分通过第四端盖密封。
优选地，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口在展开时位于第二侧边，所述膜元件包括膜壳，所述膜壳与所述第一膜单元和/或所述第二膜单元的外壁面之间形成第三空间。
优选地，所述第一膜单元和所述第二膜单元由相同或不同的过滤膜材料制成。
优选地，所述第一膜单元为纳滤膜，所述第二膜单元为反渗透膜。
优选地，所述第一膜单元的膜面面积小于所述第二膜单元的膜面面积。
优选地，所述第一膜单元和所述第二膜单元均为反渗透膜。
优选地，所述第一膜单元的膜面面积大于所述第二膜单元的膜面面积。
优选地，所述第一膜单元的数量为多个，多个所述第一膜单元由相同或不同的过滤膜材料制成。
优选地，所述第二膜单元的数量为多个，多个所述第二膜单元由相同或不同的过滤膜材料制成。
优选地，所述第一膜单元和所述第二膜单元的原水流道均沿所述集水管的圆周方向螺旋延伸。
本申请实施例还公开了一种滤芯，包括如上述的膜元件。
在本实施方式中，本申请实施例中的膜元件的纯水流道维持不变，因此纯水的背压维持不变，但是通过膜面串联等方式，将原水的进水页数减少，原水流道延长，从而提高膜元件的表面流速，提高膜的抗污染性能，延长膜寿命，且相同进水压力下膜元件的纯水的产水量不变。另外，本申请实施例中的膜元件的制备方法较为简单。本申请实施例中的膜元件的体积较小。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。
图1示出了本申请实施例中的膜元件在展开状态下的结构示意图。
图2示出了图1中一个具体实施例的膜元件在展开状态下的主视图。
图3示出了图1中另一个具体实施例的膜元件在展开状态下的主视图。
图4示出了图2中的膜元件的流道的原理示意图。
图5示出了图1中的膜元件处于展开状态下的原理示意图。
图6示出了与图1中的膜元件结构相类似的膜元件的结构图，该膜元件带有膜壳。
图7示出了本申请另一个实施例中的膜元件的结构示意图。
图8示出了图7中的膜元件的流体示意图。
图9示出了与图1中的膜元件结构相类似的膜元件的结构图，该膜元件带有膜壳。
图10示出了本申请另一个实施例中的膜元件在展开状态下的结构示意图。
图11示出了图10中一个具体实施例的膜元件在展开状态下的主视图。
图12示出了图10中另一个具体实施例的膜元件在展开状态下的主视图。
图13示出了图10中的膜元件的具体结构示意图。
图14示出了图10中的膜元件的流道原理示意图。
以上附图的附图标记：1、集水管；11、第一中心管；12、第二中心管；111、第一纯水导流通道；112、第二纯水导流通道；113、第一通道；114、第二通道；2、第一膜单元；21、第一膜单元的原水入口；22、第一膜单元的废水出口；3、第二膜单元；31、第二膜单元的原水入口；32、第二膜单元的废水出口；5、膜壳；61、第一通孔；62、第二通孔；63、夹层；65、第一间隙空间；66、第二间隙空间；71、第一侧边；72、第二侧边；73、第三侧边；74、第四侧边；81、第一端盖；82、第二端盖；83、第三端盖；84、第四端盖；981、第三通孔；982、第四通孔。
具体实施方式
结合附图和本申请具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本申请的细节。但是，在此描述的本申请的具体实施方式，仅用于解释本申请的目的，而不能以任何方式理解成是对本申请的限制。在本申请的教导下，技术人员可以构想基于本申请的任意可能的变形，这些都应被视为属于本申请的范围。
本申请实施例公开了一种膜元件，包括：至少一个的集水管1、共同卷制在所述集水管1上的第一膜单元2和第二膜单元3。
所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道沿所述集水管1的圆周方向螺旋延伸。
所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31连通，在所述第一膜单元2与所述第二膜单元3处于展开状态下，所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31位于相对应的同一个侧边。
在所述第一膜单元2与所述第二膜单元3处于展开状态下，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以层叠设置。
所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31可以位于所述膜元件的至少一端的端部。
所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以共同一次性卷制在一个所述集水管1上。
为了进一步延长膜元件的原水流道，本申请实施例中的第一膜单元的废水出口22和第二膜单元的原水入口31连通。本发明实施例中，随着原水流道延长，但是纯水流道维持不变，因此纯水的背压维持不变，但是通过膜面串联等方式，将原水的进水页数减少，流道延长，从而提高膜元件的表面流速，提高膜的抗污染性能，延长膜寿命，且相同进水压力下膜元件的纯水的产水量不变。在本申请实施例中，所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口位于相对应的同一个侧边，也可以便于加工、制造、装配，以及采用该种结构的膜元件的体积也可以较小。
此外，本申请实施例中的第一膜单元2和第二膜单元3共同卷制在一个集水管上，由此使得膜元件的体积可以处于较小的范围。并且，本申请实施例中的第一膜单元2和第二膜单元3可以共同一次性卷制在一个集水管1上，这样使得该膜元件的制备方法较为容易，加工工序较少。
另外，在现有技术中，膜单元的原水流道一般采用从膜单元的一端进，从另一端出的方式。而本申请实施例中采用的所述第一膜单元2和所述第二膜单元3中的至少一个的原水流道沿集水管1的圆周方向螺旋延伸。由于所述第一膜单元2和/或第二膜单元3卷制在所述集水管1上，因而采用该种方式的膜单元的原水流道较长。
但是采用该种方式的第一膜单元2和/或第二膜单元3各自的原水流道也不能无限制的延伸。随着原水流道的变长，原水流道沿集水管1的圆周方向螺旋延伸的膜单元的纯水流道也相应的变长，此时该膜单元的背压较大，容易导致该膜单元的纯水产水量下降。
图1至图5示出了本申请中的膜元件的一个具体的实施方式。参照图1所示，该实施方式中的膜元件包括集水管1、第一膜单元2和第二膜单元3。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3共同一次性卷制在所述集水管1上。
在所述膜元件处于展开状态时，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3层叠设置。例如，参照图2、图3和图4所示，相邻的所述第一膜单元2的正面之间形成原水流道。相邻的所述第二膜单元3的正面之间也形成原水流道。在所述第一膜单元2的背面和所述第二膜单元3的背面均为纯水流道，且全部流向所述集水管1。所述第一膜单元2的原水流道沿着远离所述集水管1的方向流动，所述第二膜单元3的原水流道沿着朝向所述集水管1的方向流动。
所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的膜片材料可以是相同也可以是不同的。各个所述第一膜单元2之间的膜片材料也可以是相同或者是不同的。各个所述第二膜单元3之间的膜片材料也可以是相同或者是不同的。
所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的页数至少为两片。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的页数可以是相等或者不等的。参照图2和图4所示，所述第一膜单元2的数量大于所述第三膜单元3的数量。参照图3所示，所述第一膜单元2的数量也可以小于所述第三膜单元3的数量。
参照图2和图4所示，膜页的正面在C、D、E(集水管处)通过折叠、打胶等方式密封(正面在内，反面在外)，膜页的反面在在A、B处通过折叠、打胶等方式密封(反面在内，正面在外)，配合膜页背面AD、AC和BD、BE打胶形成的密封，使得纯水和原水分开。
在本实施方式中，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道均沿所述集水管1的圆周方向螺旋延伸。所述第一膜单元的废水出口22位于所述膜元件正面的圆周面上，所述第二膜单元的原水入口31位于所述膜元件正面的圆周面上。所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31连通。
参照图5所示，在该膜元件处于展开状态时，该膜元件具有第一侧边71(图中左侧边)和第二侧边72(图中右侧边)、第三侧边73(图中上侧)和第四侧边74(图中下侧)，其中第一侧边71和第二侧边72相对设置，第三侧边73和第四侧边74相对设置。所述第三侧边73和所述第四侧边74分别与所述第一侧边71和第二侧边72连接。
其中，所述第一膜单元2、所述第二膜单元3分别与所述集水管1连接的一侧为所述该膜元件的第一侧边71。其中，所述第一膜单元2的纯水出口和所述第二膜单元3的纯水出口与位于第一侧边71的所述集水管1连接。由此，由第一膜单元2和第二膜单元3制出的纯水可以从集水管1导出。所述第一膜单元的废水出口22和所述第二膜单元的原水入口31在展开时位于第二侧边72。在该膜元件处于展开状态时，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道沿着该膜元件的长度方向延伸。
参照图5所示，所述膜元件具有沿所述集水管1的轴线方向相对的第一端(图中上端)和第二端(图中下端)。为了避免混水，所述第一膜单元的原水入口21位于所述膜元件的第一端。所述第二膜单元的废水出口32位于所述膜元件的第二端。具体的，所述第一膜单元的原水入口21设置在所述第一膜单元2的第三侧边73，所述第二膜单元的废水出口32设置在所述第二膜单元3的第四侧边74。为了尽量的延长原水流道，所述第一膜单元的原水入口21可以设置在靠近于所述第一侧边71的第三侧边73处。所述第二膜单元的废水出口32可以设置在靠近于所述第一侧边71的第四侧边74处。
参照图5所示，所述第一膜单元2的原水流道一侧的第三侧边73除了所述第一膜单元的原水入口21外的部分(AB段)密封，所述第一膜单元2的原水流道一侧的第四侧边74(oD段)密封。所述第二膜单元3的原水流道一侧的第四侧边74除了对应于所述第二膜单元的废水出口32外的部分(EF段)密封，所述第二膜单元3的原水流道一侧的第三侧边73(OH段)密封。
参照图5所示，在本实施方式中，所述第一膜单元2的原水流道一侧的第三侧边73除去所述第一膜单元的原水入口21的部分以及所述第二膜单元2的原水流道一侧的第三侧边73除去对应于所述第一膜单元的原水入口21的部分(所述第一膜单元2的第三侧边73的AB段、所述第二膜单元3的第三侧边73的GH段)通过第一端盖81密封，所述第二膜单元3的第三侧边73对应于所述第一膜单元的原水入口21的部分(所述第二膜单元3的第四侧边74的OG段)在所述第二膜单元3靠近于第三侧边73的原水流道一侧的面上涂胶密封。
所述第二膜单元3的原水流道一侧的第四侧边74除去所述第二膜单元的废水出口32的部分和所述第一膜单元2的原水流道一侧的第四侧边74除去对应于所述第二膜单元的废水出口32的部分(所述第一膜单元2的第四侧边74的CD段、所述第二膜单元3的第三侧边73的EF段)通过第二端盖82密封，所述第一膜单元2的第四侧边74对应于所述第二膜单元的废水出口32的部分(所述第一膜单元2的第四侧边74的oC段)在所述第一膜单元2靠近于第四侧边74的原水流道一侧的面上涂胶密封。
值得注意的是，在本申请中通过端盖密封一般是指在膜单元的端部涂胶，并与端盖的壁面粘合。
参照图6所示，本申请实施例的膜元件可以包括供所述集水管1穿设的膜壳5。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3设置在所述膜壳5内，所述第一膜单元2或所述第二膜单元3的外缘面与所述膜壳5的内壁之间形成夹层63，从而使所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31连通。所述第一端盖81上设置有与所述第一膜单元的原水入口21连通的第一开口。所述第二端盖82上设置有与所述第二膜单元的废水出口32连通的第二开口。
在本实施方式中，由第一膜单元2产生的废水通过其圆周面的废水出口流入位于圆周面上的第二膜单元的原水入口31。第一膜单元2和第二膜单元3过滤产生的纯水自集水管1向外导出。由此，该膜元件的原水流道基本可以认为是第一膜单元2的原水流道与第二膜单元3的原水流道的叠加，因而本申请实施例中的膜元件的膜面流速越快的膜元件的耐污染性较好，寿命较长，且相同进水压力下膜元件的纯水的产水量不变。此外，在本实施方式中，第一膜单元2和第二膜单元3一次性共同卷制在一个集水管1上，因此本实施方式中的膜元件的制备较为简单。基于上述滤芯的结构可以看出，该滤芯的结构较为简单，安装较为容易。
在一个可选的方式中，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以由相同的膜片材料制成。例如，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以为反渗透膜。
在一个可选的实施方式中，考虑到第一膜单元2的废水进入所述第二膜单元3，由于所述第一膜单元2产出一部分纯水，因而进入所述第二膜单元3的水量小于所述第一膜单元2，为了维持所述第二膜单元3的表面流速，所述第一膜单元2的膜面面积大于所述第二膜单元3的膜面面积(即，所述第一膜单元2的膜页的页数大于所述第二膜单元3的膜页的页数)。
在另一个可选的实施方式中，考虑到膜片的线速度以及其他实际情况，所述第一膜单元2的数量可以为多个，多个所述第一膜单元2由相同或不同的过滤膜材料制成。或者，所述第二膜单元3的数量可以为多个，多个所述第二膜单元3由相同或不同的过滤膜材料制成。更或者，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的数量可以为多个，多个所述第一膜单元2和所述第二膜单元3由相同或不同的过滤膜材料制成。
在另一个可选的实施方式中，为了使制备出的纯水保留一定的矿物质，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以由不同的膜片制成。例如，所述第一膜单元2可以为纳滤膜，第二膜单元3可以为反渗透膜。在本实施方式中，考虑到为了保证出水的脱盐率，防止烧水有水垢，所述第一膜单元2的膜面面积小于所述第二膜单元3的膜面面积(即，所述第一膜单元2的膜页的页数小于所述第二膜单元的膜页的页数)。
图7至图8示出了本申请中的膜元件的一个具体的实施方式。参照图7所示，在该实施方式中，所述第一膜单元的废水出口22位于所述膜元件的圆周面上，所述第二膜单元的原水入口31位于所述膜元件的圆周面上。在本实施方式中，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道均沿所述集水管1的圆周方向螺旋延伸。为了避免混水，所述第一膜单元的原水入口21位于所述第一膜单元2的上端。所述第二膜单元的废水出口32位于所述第二膜单元3的下端。
与上个实施方式不同之处在于，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3沿所述集水管1的轴线方向间隔并列排布。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以通过一次或两次卷制在所述集水管1上。
参照图7所示，在本实施方式中，所述第一膜单元2具有沿所述集水管1轴线方向相对的第一端(图中所述第一膜单元2的上端)和第二端(图中所述第一膜单元2的下端)，所述第二膜单元3具有沿所述集水管1轴线方向相对的第三端(图中所述第二膜单元3的上端)和第四端(图中所述第二膜单元3的上端)。其中，所述第一膜单元2的第二端和所述第二膜单元3的第三端相邻设置。
所述膜元件包括第一端盖81、第二端盖82、第二端盖83、第四端盖84。所述第一端盖81、第二端盖82、第二端盖83、第四端盖84分别对应设置在所述第一膜单元2第一端和第二端、设置在所述第二膜单元3的第三端和第四端。
结合图8所示，所述第一膜单元2的原水流道一侧的第三侧边73除去所述第一膜单元的原水入口21的部分(AB段)通过第一端盖81密封。所述第一端盖81上开设有与所述第一膜单元的原水入口21连通的第三开口。
所述第一膜单元2的原水流道一侧的第四侧边74(oD段)通过第二端盖82密封。
所述第二膜单元3的原水流道一侧的第三侧边73(OH段)通过第二端盖83密封。
所述第二膜单元3的原水流道一侧的第四侧边74除去所述第二膜单元的废水出口32的部分(oF段)通过第四端盖84密封。所述第四端盖84上开设有与所述第二膜单元的废水出口32连通的第四开口。
所述第二端盖82和所述第二端盖83分别将所述第一膜单元2的第四侧边74和所述第二膜单元3的第三侧边73密封，从而将所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道隔离。
与上个实施方式相似的，由第一膜单元2产生的废水通过其圆周面的废水出口流入位于圆周面上的第二膜单元的原水入口31。由此，该膜元件的原水流道基本可以认为是第一膜单元2的原水流道与第二膜单元3的原水流道的叠加，因而本申请实施例中的膜元件的膜面流速越快的膜元件的耐污染性较好，寿命较长，且相同进水压力下膜元件的纯水的产水量不变。此外，在本实施方式中，第一膜单元2和第二膜单元3一次性或两次共同卷制在一个集水管1上，因此本实施方式中的膜元件的制备较为简单。相较于上个实施方式，该膜元件的截面积较小，但是原水流道的长度较长。
参照图9所示，本申请实施例的膜元件可以包括供所述集水管1穿设的膜壳5。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3设置在所述膜壳5内，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的外缘面与所述膜壳5的内壁之间形成夹层63，从而使所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31连通。
在另一个可选的实施方式中，为了使制备出的纯水保留一定的矿物质，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以由不同的膜片制成。例如，所述第一膜单元2可以为纳滤膜，第二膜单元3可以为反渗透膜。在本实施方式中，考虑到为了保证出水的脱盐率，防止烧水有水垢，所述第一膜单元2的膜面面积小于所述第二膜单元3的膜面面积。
例如，在所述第一膜单元2和所述第二膜单元3沿所述集水管1的轴线方向并列设置的实施方式中，所述第一膜单元2沿所述集水管1的轴线方向的长度小于所述第二膜单元3沿所述集水管1的轴线方向的长度(如图)。
或者，在所述第一膜单元2和所述第二膜单元3层叠设置的实施方式中，所述第一膜单元2沿垂直于所述集水管1的轴线方向的截面的截面积小于所述第二膜单元3沿垂直于所述集水管1的轴线方向的截面的截面积。
图10至图14示出了本申请中的膜元件的另一个具体的实施方式。参照图10所示，该实施方式中的膜元件包括集水管1、第一膜单元2和第二膜单元3。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3共同一次性卷制在所述集水管1上。
在所述膜元件处于展开状态时，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3层叠设置。例如，参照图11和图12所示，相邻的所述第一膜单元2的正面之间形成原水流道。相邻的所述第二膜单元3的正面之间也形成原水流道。在所述第一膜单元2的背面和所述第二膜单元3的背面均为纯水流道，且全部流向所述集水管1。所述第一膜单元2的原水流道沿着远离所述集水管1的方向流动，所述第二膜单元3的原水流道沿着朝向所述集水管1的方向流动。
所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的膜片材料可以是相同也可以是不同的。各个所述第一膜单元2之间的膜片材料也可以是相同或者是不同的。各个所述第二膜单元3之间的膜片材料也可以是相同或者是不同的。
所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的页数至少为两片。所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的页数可以是相等或者不等的。参照图11所示，所述第一膜单元2的数量大于所述第三膜单元3的数量。参照图12所示，所述第一膜单元2的数量也可以小于所述第三膜单元3的数量。
参照图11所示，膜页的正面在C、D、E(集水管处)通过折叠、打胶等方式密封(正面在内，反面在外)，膜页的反面在在A、B处通过折叠、打胶等方式密封(反面在内，正面在外)，配合膜页背面AD、AC和BD、BE打胶形成的密封，使得纯水和原水分开。
在本实施方式中，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道均沿所述集水管1的圆周方向螺旋延伸。
参照图13所示，所述膜元件具有沿所述集水管1的轴线方向相对的第一端(图中上端)和第二端(图中下端)。所述第一膜单元的原水入口21位于所述膜元件的第一端。所述第一膜单元的废水出口22位于所述膜元件的第二端。所述第二膜单元的原水入口31位于所述膜元件的第二端。所述第一膜单元的废水出口22与所述第二膜单元的原水入口31连通。所述第二膜单元的废水出口32位于所述膜元件的第一端。
所述膜元件还包括设置在所述膜元件的第一端的第一端盖81和设置在所述膜元件的第二端的第二端盖82。所述第一端盖81具有与所述第一膜单元的原水入口21连通的第一通孔61和所述第二膜单元的废水出口32连通的第二通孔62，所述第二端盖82具有与所述第一膜单元的废水出口22连通的第三通孔981和与所述第二膜单元的原水入口31连通的第四通孔982。第三通孔981和第四通孔982可以通过膜壳等来形成连通的流道第二端盖82。
参照图14所示，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管1连接的第一侧边71(图中左侧)和与所述第一侧边71相对的第二侧边72(图中右侧)，所述膜元件处于展开状态下还具有相对的第三侧边73(图中上侧)和第四侧边74(图中下侧)，所述第三侧边73和所述第四侧边74分别与所述第一侧边71和第二侧边72连接。
所述第一膜单元的废水出口22设置在靠近于所述第二侧边72的所述第四侧边74。所述第二膜单元的原水入口31设置在靠近于所述第一侧边71的第四侧边74。
为了尽量延长原水流道，所述第一膜单元的原水入口21设置在靠近于所述第一侧边71的所述第三侧边73。所述第二膜单元3的废水设置在靠近于所述第二侧边72的所述第三侧边73。
为了使所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的原水流道和纯水流道隔离，所述第一膜单元2的原水流道一侧的第三侧边73除了所述第一膜单元的原水入口21外的部分(AB段)密封；所述第一膜单元2的原水流道一侧的第四侧边74除了所述第一膜单元的废水出口22外的部分(oL段)密封；所述第二膜单元3的原水流道一侧的第四侧边74除了所述第二膜单元的原水入口31外的部分(OQ段)密封，所述第二膜单元3的原水流道一侧的第三侧边73除了所述第二膜单元的废水出口32外的部分(EF段)密封，所述膜元件的第二侧边72密封。
结合图14所示，所述第一膜单元2的原水流道一侧的第三侧边73除去所述第一膜单元的原水入口21和对应于所述第二膜单元的废水出口32的部分以及所述第二膜单元3的原水流道一侧的第三侧边73除去对应于所述第一膜单元的原水入口21和所述第二膜单元的废水出口32的部分(即所述第一膜单元2的第三侧边73的AM段和所述第二膜单元3的第三侧边73的GQ段)通过所述第一端盖81密封。所述第一膜单元2的第三侧边73对应于所述第二膜单元的废水出口32的部分(即所述第一膜单元2的第三侧边73的MB段)在所述第一膜单元2靠近于第三侧边73的原水流道一侧的面上涂胶密封。所述第二膜单元3的第三侧边73对应于所述第一膜单元的原水入口21的部分(即所述第二膜单元3的第三侧边73的OG段)在所述第二膜单元3靠近于所述三侧边的原水流道一侧的面上涂胶密封。
所述第一膜单元2的原水流道一侧的第四侧边74除去所述第一膜单元的废水出口22和对应于所述第二膜单元的原水入口31的部分以及所述第二膜单元3的原水流道一侧的第四侧边74除去对应于所述第一膜单元的废水出口22和所述第二膜单元的原水入口31的部分(即所述第一膜单元2的第四侧边74的CL段和所述第二膜单元3的第四侧边74的EP段)通过所述第二端盖82密封。所述第一膜单元2的第四侧边74对应于所述第二膜单元的原水入口31的部分(即所述第一膜单元2的第四侧边74的OC段)在所述第一膜单元2靠近于第四侧边74的原水流道一侧的面上涂胶密封。所述第二膜单元3的第四侧边74对应于所述第一膜单元的废水出口22的部分(即所述第二膜单元3的第四侧边74的PF段)在所述第二膜单元3靠近于所述四侧边的原水流道一侧的面上涂胶密封。
所述膜元件的原水流道一侧的第二侧边72通过胶带密封，从而使废水不能从该膜元件的圆周面上流出。
在本实施方式中，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以由相同的膜片材料制成。例如，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3可以为反渗透膜。
当然的，所述第一膜单元2和所述第二膜单元3的材料、数量可以根据实际需要进行选择，再此不再累述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种膜元件，其特征在于，包括：
一个集水管；
共同卷制在所述集水管上的第一膜单元和第二膜单元；
所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口连通，在所述第一膜单元与所述第二膜单元处于展开状态下，所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口位于相对应的同一个侧边。
2.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元和所述第二膜单元共同一次性卷制在所述集水管上。
3.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元和所述第二膜单元在所述膜元件展开状态下层叠设置。
4.根据权利要求3所述的膜元件，其特征在于，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口在展开时位于第二侧边。
5.根据权利要求4所述的膜元件，其特征在于，所述膜元件处于展开状态下具有相对的第三侧边和第四侧边，所述第三侧边和所述第四侧边分别与所述第一侧边和第二侧边连接，所述第一膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的所述第三侧边，所述第二膜单元的废水出口设置在靠近于所述第一侧边的第四侧边。
6.根据权利要求5所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除了所述第一膜单元的原水入口外密封，所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边密封；所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除了所述第二膜单元的废水出口外密封，所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边密封。
7.根据权利要求6所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去所述第一膜单元的原水入口的部分和所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去对应于所述第一膜单元的原水入口的部分通过第一端盖密封，所述第二膜单元的第三侧边对应于所述第一膜单元的原水入口的部分通过在所述第二膜单元靠近于第三侧边的原水流道一侧的面上密封。
8.根据权利要求6所述的膜元件，其特征在于，所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去所述第二膜单元的废水出口的部分和所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去对应于所述第二膜单元的废水出口的部分通过第二端盖密封，所述第一膜单元的第四侧边对应于所述第二膜单元的废水出口的部分通过在所述第一膜单元靠近于第四侧边的原水流道一侧的面上密封。
9.根据权利要求3所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的废水出口与所述第二膜单元的原水入口位于所述膜元件的一端，所述第一膜单元的原水入口与所述第二膜单元的废水出口位于所述膜元件的另一端。
10.根据权利要求9所述的膜元件，其特征在于，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边，所述膜元件处于展开状态下还具有相对的第三侧边和第四侧边，所述第三侧边和所述第四侧边分别与所述第一侧边和第二侧边连接，所述第一膜单元的废水出口设置在靠近于所述第二侧边的所述第四侧边，所述第二膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的第四侧边，所述第一膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的第三侧边，所述第二膜单元的废水出口设置在靠近于所述第二侧边的第三侧边。
11.根据权利要求10所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除了所述第一膜单元的原水入口外的部分密封，所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边除了所述第一膜单元的废水出口外的部分密封；所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除了所述第二膜单元的原水入口外的部分密封，所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边除了所述第二膜单元的废水出口外的部分密封，所述膜元件的第二侧边密封。
12.根据权利要求11所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去所述第一膜单元的原水入口和对应于所述第二膜单元的废水出口的部分以及所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去对应于所述第一膜单元的原水入口和所述第二膜单元的废水出口的部分通过端盖密封；所述第一膜单元的第三侧边对应于所述第二膜单元的废水出口的部分在所述第一膜单元靠近于第三侧边的原水流道一侧的面上密封；所述第二膜单元的第三侧边对应于所述第一膜单元的原水入口的部分在所述第二膜单元靠近于所述三侧边的原水流道一侧的面上密封。
13.根据权利要求11所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去所述第一膜单元的废水出口和对应于所述第二膜单元的原水入口的部分以及所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去对应于所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口的部分通过端盖密封；所述第一膜单元的第四侧边对应于所述第二膜单元的原水入口的部分在所述第一膜单元靠近于第四侧边的原水流道一侧的面上密封；所述第二膜单元的第四侧边对应于所述第一膜单元的废水出口的部分在所述第二膜单元靠近于所述四侧边的原水流道一侧的面上密封。
14.根据权利要求9所述的膜元件，其特征在于，所述膜元件还包括设置在所述集水管两端的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖具有与所述第一膜单元的原水入口连通的第一开口和所述第二膜单元的废水出口连通的第二开口，所述第二端盖与所述第一膜单元的废水出口连通的第三通孔和与所述第二膜单元的原水入口连通的第四通孔。
15.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元和所述第二膜单元沿所述集水管的轴线方向并列排布，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口在展开时位于第二侧边，所述膜元件处于展开状态下具有相对的第三侧边和第四侧边，所述第三侧边和所述第四侧边分别与所述第一侧边和第二侧边连接，所述第一膜单元的原水入口设置在靠近于所述第一侧边的所述第三侧边，所述第二膜单元的废水出口设置在靠近于所述第一侧边的第四侧边。
16.根据权利要求15所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元具有沿所述集水管轴线方向相对的第一端和第二端，所述第二膜单元具有沿所述集水管轴线方向相对的第三端和第四端，其中，所述第一膜单元的第二端和所述第二膜单元的第三端相对设置，
所述膜元件包括第一端盖、第二端盖、第三端盖、第四端盖，所述第一端盖、第二端盖、第三端盖、第四端盖分别对应设置在所述第一膜单元第一端和第二端、设置在所述第二膜单元的第三端和第四端；
所述第一膜单元的原水流道一侧的第三侧边除去所述第一膜单元的原水入口的部分通过第一端盖密封；
所述第一膜单元的原水流道一侧的第四侧边通过第二端盖密封；
所述第二膜单元的原水流道一侧的第三侧边通过第三端盖密封；
所述第二膜单元的原水流道一侧的第四侧边除去所述第二膜单元的废水出口的部分通过第四端盖密封。
17.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述膜元件处于展开状态下具有与所述集水管连接的第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；所述第一膜单元的废水出口和所述第二膜单元的原水入口在展开时位于第二侧边，所述膜元件包括膜壳，所述膜壳与所述第一膜单元和/或所述第二膜单元的外壁面之间形成第三空间。
18.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元和所述第二膜单元由相同或不同的过滤膜材料制成。
19.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元为纳滤膜，所述第二膜单元为反渗透膜。
20.根据权利要求19所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的膜面面积小于所述第二膜单元的膜面面积。
21.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元和所述第二膜单元均为反渗透膜。
22.根据权利要求21所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的膜面面积大于所述第二膜单元的膜面面积。
23.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元的数量为多个，多个所述第一膜单元由相同或不同的过滤膜材料制成。
24.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第二膜单元的数量为多个，多个所述第二膜单元由相同或不同的过滤膜材料制成。
25.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述第一膜单元和所述第二膜单元的原水流道均沿所述集水管的圆周方向螺旋延伸。
26.一种滤芯，其特征在于，包括如权利要求1至25任一项所述的膜元件。
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