CN114011246B - 一种侧流膜滤芯组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及过滤滤芯领域，公开了一种侧流膜滤芯组件，其中反渗透滤芯包括卷绕在中心管上的膜体，膜体为由多层反渗透膜形成的袋体，卷绕在中心管上的膜体形成螺旋状的净水流道，膜体内侧卷绕形成螺旋状的间隙，间隙为制水流道；制水流道的原水经反渗膜进入至膜体内的净水流道，然后经净水流道流入至净水进口；膜体包括袋口部和袋体部，净水进口包覆在袋口部内，袋口部的轴向尺寸小于袋体部的轴向尺寸，袋口部至少有一侧边部袋体边部形成过渡区，原水出口所在位置与过渡区所对应在中心管位置对应。该滤芯具有节能过滤效率高等优点。
Description
技术领域
本实用涉及过滤滤芯领域，尤其涉及一种侧流膜滤芯组件。
背景技术
大部分现有产品中，都只采用一根中心管，膜元件缠绕在中心管上形成膜滤芯组件，过滤时，原水从滤芯端部进水，并沿着膜滤芯的轴向移动，将过滤后的纯水收集到中心管内，浓水则从膜滤芯的另外一端流出。这种膜滤芯的缺点为：进水流量低，制水流道短，原水与膜元件的表面接触的滞留时间短，内部压力不稳定，脱盐率低，膜元件得不到完全利用，膜元件利用区域不均衡等一系列问题。
比如中国专利CN201611242200.3公开了一种侧流式反渗透过滤器，其技术方案主要为外壳上设有原水进水口、净水出水口和浓水出水口，其特征在于，所述过滤器的中心设有净水通道和浓水通道，所述净水通道和浓水通道分别与净水出水口和浓水出水口连通，所述膜元件缠绕于净水通道和浓水通道外形成反渗透滤芯，相邻两层膜元件之间形成螺旋状向中心延伸的制水流道，所述膜元件位于反渗透滤芯的侧壁上的末端形成了与制水流道连通的原水进口，所述反渗透滤芯的外侧和外壳的内侧之间形成原水容纳腔，所述原水进口通过原水容纳腔与原水进水口连通。相比于现有技术中原水进口位于反渗透滤芯中心的方案，在同等原始水压的情况下，该发明的方案能够使更大面积的膜元件得到高效利用。并且由于产水效率高，则明显提升了原水在膜元件表面的切面流速，降低表面结垢的风险。但是该种侧流式反渗透过滤器并不能解决端部原水出口处需要发生90度转弯才能够进入到原水层所带来的缺陷，该种缺陷在于水流90度拐弯会形成较大的阻碍和能量损耗，导致增加泵的能耗。另一方面由于端部进行原水输入，所以原水水流在膜前端过水区域的膜片在侧流式膜过程中得不到充分应用，导致膜的利用率降低。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，提供了一种侧流膜滤芯组件。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种侧流膜滤芯组件，包括中心管，中心管的内部通过设置分隔结构分隔成两个独立的腔体，分别为第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体均沿中心管的轴向延伸，第一腔体上设置有原水进口、原水出口，第二腔体上设置有净水进口和净水出口；
还包括连接在中心管上沿轴向延伸的反渗透滤芯，反渗透滤芯包括制水流道和净水流道，净水流道和第二腔体的净水进口连通，原水出口位于制水流道的一端或者两端；
反渗透滤芯包括卷绕在中心管上的膜体，膜体为由多层反渗透膜形成的袋体，卷绕在中心管上的膜体形成螺旋状的净水流道，膜体内侧卷绕形成螺旋状的间隙，间隙为制水流道；制水流道的原水经反渗膜进入至膜体内的净水流道，然后经净水流道流入至净水进口；
膜体包括袋口部和袋体部，净水进口包覆在袋口部内，袋口部的轴向尺寸小于袋体部的轴向尺寸，袋口部至少有一侧边部袋体边部形成过渡区，原水出口所在位置与过渡区所对应在中心管位置对应。相较于传统两端出水然后进入制水流道，该种设计的原水出口水流不需要发生90度转向，该种方式下，原水可以直接进入到滤芯的制水流道中，所以其损失能量小，不会发生较大阻碍，更加的节能，效率更高。
作为优选，袋口部位于袋体部端部的中间位置，袋口部在其两侧均与袋体部形成过渡区，第一腔体在每个过渡区对应的位置均设置有原水出口。本方案中设计两个原水出口且原水出口位于滤芯的两端，该种方式能够充分利用膜前端区域的过滤性能，而且该种方式能够增加原水的初始流速，提高过滤的效率。
作为优选，原水进口设置在反渗透滤芯的上侧。
作为优选，第一腔体和第二腔体背对设置，原水出口的个数为2个分别位于第一腔体轴线方向的两端，净水进口在第二腔体的位置处于原水出口所限定的轴段上。
作为优选，净水进口的中心线与原水出口的中心线平行，原水进口的中心线与原水出口的中心线平行。
作为优选，净水出口位于中心管的一端与中心管同轴线设置。
作为优选，每个原水出口包括多个通孔。
作为优选，膜体包括两层反渗透膜，反渗透膜片的边部通过胶水密封形成袋状的膜体。
通过以上技术方案，本发明具有以下技术效果：
本方案设计了一种侧流膜滤芯组件其通过对中心管以及膜体的设计提高了原水进入滤芯的初始流速，其次采用两端进水的方式提高了膜体中部的利用效率，最后采用原水出口出水方向与滤芯制水流道直接相对的方式，降低了水流进入制水流道过程中损失的能量，降低了泵的能耗，更加节能效率净水效率更高。
附图说明
图1为中心管的整体结构示意图。
图2为中心管的结构示意图。
图3为图2的剖视图。
图4是中心管和膜体的功能关系图。
图5是中心管和膜体的功能关系图。
图6是膜体绕在中心管的示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—中心管、2—第一腔体、3—第二腔体、4—原水进口、5—原水出口、6—净水进口、7—净水出口、8—隔板、9—膜体、10—反渗透膜、11—过渡区、12—通孔、13—制水流道、14—净水流道、15—袋口部、16—袋体部。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种侧流膜滤芯组件，包括中心管1，中心管1的内部通过设置分隔结构分隔成两个独立的腔体，本实施例中的分隔结构为隔板8，隔板8为轴向延伸，隔板8将中心管1的内部空间分隔为背对的第一腔体2和第二腔体3。所以很显然第一腔体2和第二腔体3均沿中心管1的轴向延伸，第一腔体2上设置有原水进口4、原水出口5，第二腔体3上设置有净水进口6和净水出口7；具体的原水进口4、原水出口5开设在第一腔体2的外壁上与第一腔体2连通，原水经原水进口4进入第一腔体2然后经原水出口5流出。
为了匹配该中心管1，本发明还设计了一种反渗透滤芯，该反渗透滤芯沿轴向包覆在中心管1上，即中心管1上沿轴向延伸的反渗透滤芯，反渗透滤芯包括制水流道13和净水流道14，净水流道14和第二腔体3的净水进口6连通，原水出口5位于制水流道13的一端或者两端；净化的过程为原水进入制水流道13然后通过反渗透膜10过滤进入至净水通道实现过滤。
具体的本实施例中，反渗透滤芯包括卷绕在中心管1上的膜体9，膜体9为由多层反渗透膜10形成的袋体，本方案中其采用两层反渗透膜10形成袋体，其可以通过两篇反渗透膜10粘接形成，也可通过一片反渗透膜10折叠形成两层反渗透膜10粘接处理后形成。
其中膜体9内的袋状空间即为净水流道14。由于膜体9卷绕在中心管1上，所以卷绕在中心管1上的膜体9会形成螺旋状的净水流道14，其中净水流道14的出水口位于中心位置即膜体9的袋口位置。膜体9内侧卷绕形成螺旋状的间隙，所形成的间隙即为制水流道13；所以制水流道13与制水流道13为相间分布。制水流道13的原水经反渗膜进入至膜体9内的净水流道14，然后经净水流道14流入至净水进口6。
为了便于表达本发明，本方案对膜体9进行进一步的介绍。膜体9包括包括袋口部15和袋体部16，净水进口6包覆在袋口部15内，袋口部15的轴向尺寸小于袋体部16的轴向尺寸，袋口部15至少有一侧边部袋体边部形成过渡区11，原水出口5所在位置与过渡区11所对应在中心管1位置对应，所以原水出口5能够在不改变流向的情况下直接流至过渡区11进而进入制水流道13通过膜体9进行过滤。相较于传统两端出水然后进入制水流道13，该种设计的原水出口5水流不需要发生90度转向，该种方式下，原水可以直接进入到滤芯的制水流道13中，所以其损失能量小，不会发生较大阻碍，更加的节能，效率更高。
为了加强对膜体9中间区域的利用，袋口部15位于袋体部16端部的中间位置，即袋口部15在其两侧均与袋体部16形成过渡区11，过渡区11的个数为两个，第一腔体2在每个过渡区11对应的位置均设置有原水出口5，所以滤芯的上端和下端均设置有原水进水口，且处理效率更高，从而实现充分利用中部膜体9的目的。该种方式能够充分利用膜中间区域的过滤性能，而且该种方式能够增加原水的初始流速，提高过滤的效率。
本实施例中，原水进口4设置在反渗透滤芯的上侧。具体的其位于滤芯的上侧，滤芯不会对原水进口4造成影响。
原水出口5的个数为2个分别位于第一腔体2轴线方向的两端，本实施例中净水进口6在第二腔体3的位置处于原水出口5所限定的轴段上。其中净水进口6的个数为多个，其沿轴线方向均匀布置。
本实施例中，净水进口6的中心线与原水出口5的中心线平行，原水进口4的中心线与原水出口5的中心线平行。原水进口4开设在中心管1的侧面上，本实施例中原水进口4的形状为键槽状。本实施例中，净水出口7位于中心管1的一端与中心管1同轴线设置。
本实施例中，每个原水出口5包括多个通孔12。本实施例中为2个。
具体到本实施例中，膜体9包括两层反渗透膜10，反渗透膜10片的边部通过胶水密封形成袋状的膜体9。
本实施例的工作过程如下：原水经原水进口4进入第一腔体2，然后经第一腔体2上开设的原水出口5从第一腔体2的两端流出，流出的原水从过渡区11进入到反渗透滤芯的制水流道13，然后在反渗透膜10的作用下过滤进入到净水流道14，净水流道14的净水经袋口部15、净水进口6进入到第二腔室，第二腔室内的净水通过第二腔体3端部的进水出口流出。整个组件通过对中心管1以及膜体9的设计提高了原水进入滤芯的初始流速，其次采用两端进水的方式提高了膜体9中部的利用效率，最后采用原水出口5出水方向与滤芯制水流道13直接相对的方式，降低了水流进入制水流道13过程中损失的能量，降低了泵的能耗，更加节能效率净水效率更高。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于：中心管1为一体成型结构。
实施例3
本实施例与实施例1的区别之处在于：净水进口6的个数为5个。
Claims (7)
1.一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：包括中心管(1)，中心管(1)的内部通过设置分隔结构分隔成两个独立的腔体，分别为第一腔体(2)和第二腔体(3)，第一腔体(2)和第二腔体(3)均沿中心管(1)的轴向延伸，第一腔体(2)上设置有原水进口(4)、原水出口(5)，第二腔体(3)上设置有净水进口(6)和净水出口(7)；
还包括连接在中心管(1)上沿轴向延伸的反渗透滤芯，反渗透滤芯包括制水流道(13)和净水流道(14)，净水流道(14)和第二腔体(3)的净水进口(6)连通，原水出口(5)位于制水流道(13)的两端；
反渗透滤芯包括卷绕在中心管(1)上的膜体(9)，膜体(9)为由多层反渗透膜(10)形成的袋体，卷绕在中心管(1)上的膜体(9)形成螺旋状的净水流道(14)，膜体(9)内侧卷绕形成螺旋状的间隙，间隙为制水流道(13)；制水流道(13)的原水经反渗膜进入至膜体(9)内的净水流道(14)，然后经净水流道(14)流入至净水进口(6)；
膜体(9)包括袋口部(15)和袋体部(16)，净水进口(6)包覆在袋口部(15)内，袋口部(15)的轴向尺寸小于袋体部(16)的轴向尺寸，袋口部(15)至少有一侧袋体边部形成过渡区(11)，原水出口(5)所在位置与过渡区(11)所对应在中心管(1)位置对应；袋口部(15)位于袋体部(16)端部的中间位置，袋口部(15)在其两侧均与袋体部(16)形成过渡区(11)，第一腔体(2)在每个过渡区(11)对应的位置均设置有原水出口(5)；第一腔体(2)和第二腔体(3)背对设置，原水出口(5)的个数为2个，分别位于第一腔体(2)轴线方向的两端，净水进口(6)在第二腔体(3)的位置处于原水出口(5)所限定的轴段上。
2.根据权利要求1所述的一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：原水进口(4)设置在反渗透滤芯的上侧。
3.根据权利要求1所述的一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：净水进口(6)的中心线与原水出口(5)的中心线平行，原水进口(4)的中心线与原水出口(5)的中心线平行。
4.根据权利要求1所述的一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：净水出口(7)位于中心管(1)的一端与中心管(1)同轴线设置。
5.根据权利要求1所述的一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：每个原水出口(5)包括多个通孔(12)。
6.根据权利要求2所述的一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：膜体(9)包括两层反渗透膜(10)，反渗透膜(10)片的边部通过胶水密封形成袋状的膜体(9)。
7.根据权利要求1所述的一种侧流膜滤芯组件，其特征在于：分隔结构为隔板(8)，隔板(8)将中心管(1)分割为背对的第一腔体(2)和第二腔体(3)。
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