CN116407949A - 反渗透膜组件及净水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种反渗透膜组件及净水装置，反渗透膜组件包括：中心管，为两端开口且中间利用隔板隔断的中空管，以形成上下排列的原水进水腔和浓水出水腔；和反渗透膜片，其折叠并卷绕于所述中心管，折叠后相邻的所述反渗透膜片的正面间形成原水流道，折叠后相邻的所述反渗透膜片的反面间形成纯水流道；其中所述原水流道内在对应所述隔板的位置处设置有隔条，所述隔条的末端与所述反渗透膜片的远离所述中心管的侧边具有间隙，以将所述原水流道分隔成上下连通的第一流道和第二流道，且所述第一流道的入水端连通所述原水进水腔，所述第二流道的出水端连通所述浓水出水腔。本发明的反渗透膜组件提高了制水效率。

Description

反渗透膜组件及净水装置
技术领域
本发明涉及水处理装置技术领域，特别是涉及一种反渗透膜组件及净水装置。
背景技术
现有的反渗透膜组件的反渗透膜片的正面经折叠后，膜片正面之间形成原水流道。反渗透膜片的折边与中心管的径向平行放置。折叠后相邻的反渗透膜片的背面之间放置纯水导流网，与折边相邻的两边以及对边通过胶水粘结，形成了面向中心管的纯水出水口，如图1所示。最后将反渗透膜片卷绕在中心管上形成圆柱形的膜组件，并用防水胶带经行包裹密封。这种结构的反渗透膜组件的原水进水与浓水出水的方向一致，导致膜内的流道短，水与膜片接触时间短，导致制水效率低的问题，同时进水流道宽，水流速度慢，从而导致膜表面容易被污染，易发生浓差极化现象，使用寿命较短。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种能提高制水效率的反渗透膜组件。
本发明一个进一步的目的是要使得减缓膜污染的速率，延长膜使用寿命。
特别地，本发明提供了一种反渗透膜组件，包括：
中心管，为两端开口且中间利用隔板隔断的中空管，以形成上下排列的原水进水腔和浓水出水腔；和
反渗透膜片，其折叠并卷绕于中心管，折叠后相邻的反渗透膜片的正面间形成原水流道，折叠后相邻的反渗透膜片的反面间形成纯水流道；其中
原水流道内在对应隔板的位置处设置有隔条，隔条的末端与反渗透膜片的远离中心管的侧边具有间隙，以将原水流道分隔成上下连通的第一流道和第二流道，且第一流道的入水端连通原水进水腔，第二流道的出水端连通浓水出水腔。
可选地，隔条为防水胶带，垂直于中心管设置。
可选地，中心管在原水进水腔的管壁上开设有多个第一通孔，原水经多个第一通孔进入第一流道内。
可选地，中心管在浓水出水腔的管壁上开设有多个第二通孔，第二流道内的浓水经多个第二通孔进入中心管内。
可选地，原水流道具有与中心管平行的两个短边、和与中心管相邻的两个长边，其中原水流道的两个长边和远离中心管的短边完全密封，以在原水流道的靠近中心管的短边处形成第一流道的入水端和第二流道的出水端。
可选地，相邻的反渗透膜片的反面在远离中心管的一端形成有背离中心管的开口，作为纯水流道的纯水出口，从而使得经卷绕后纯水出口在反渗透膜组件的圆周侧面。
可选地，第一流道和/或第二流道内设置有紊流装置，以改变水流流向。
可选地，紊流装置为防水胶带，平行于中心管设置。
可选地，原水流道内设置有原水导流网；
纯水流道内设置有纯水导流网。
本发明还提供一种净水装置，包括前述的反渗透膜组件。
本发明的反渗透膜组件包括中心管和反渗透膜片，通过将中心管设置成两端开口且中间利用隔板隔断的中空管来形成上下排列的原水进水腔和浓水出水腔，将反渗透膜片折叠并卷绕于中心管，在折叠后相邻的反渗透膜片的正面间形成原水流道，并在原水流道内设置隔条，来将原水流道分隔成上下连通的第一流道和第二流道，且第一流道的入水端连通原水进水腔，第二流道的出水端连通浓水出水腔，使得原水经中心管的原水进口进入原水进水腔后流经第一流道和第二流道才流至浓水出水腔，由此改变了水流在膜内部的流道方向，大大延长了水的流程，增加了水流与膜表面的接触时间，提高了制水效率。
进一步地，本发明的反渗透膜组件通过在中心管的原水进水腔的管壁上开设多个第一通孔，原水经多个第一通孔进入第一流道内，缩小了进水的入口面积，在进水量不变的情况下，使得流速提高，减缓了污染物在膜表面沉淀的几率，进一步延长了膜的使用寿命。
进一步地，本发明的反渗透膜组件通过在第一流道和/或第二流道内设置紊流装置，改变了水流的原有流向，对膜内部的一些死角进行冲刷，减轻膜表面浓差极化现象，从而可以提高膜的使用寿命。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是现有技术中的反渗透膜组件的结构示意图。
图2是根据本发明一个实施例的反渗透膜组件的结构示意图。
图3是图2所示的反渗透膜组件的反渗透膜片展开后的水流方向示意图。
图4是图2所示的反渗透膜组件的一爆炸分解示意图。
图5是图2所示的反渗透膜组件的另一爆炸分解示意图。
图6是图2所示的反渗透膜组件的又一爆炸分解示意图。
图7是根据本发明另一个实施例的反渗透膜组件的反渗透膜片展开后的水流方向示意图。
图8是图7所示的反渗透膜组件的爆炸分解示意图。
图9是具有图2所示的反渗透膜组件的净水装置的结构示意图。
具体实施方式
图2是根据本发明一个实施例的反渗透膜组件100的结构示意图。图3是图2所示的反渗透膜组件100的反渗透膜片102展开后的水流方向示意图。图4是图2所示的反渗透膜组件100的一爆炸分解示意图。图5是图2所示的反渗透膜组件100的另一爆炸分解示意图。图6是图2所示的反渗透膜组件100的又一爆炸分解示意图。图7是根据本发明另一个实施例的反渗透膜组件100的反渗透膜片102展开后的水流方向示意图。图8是图7所示的反渗透膜组件100的爆炸分解示意图。
如图2至图4所示，本发明实施例提供了一种反渗透膜组件100，包括：中心管101和反渗透膜片102。中心管101为两端开口且中间利用隔板110隔断的中空管，以形成上下排列的原水进水腔111和浓水出水腔112。反渗透膜片102折叠并卷绕于中心管101，折叠后相邻的反渗透膜片102的正面121间形成原水流道191，折叠后相邻的反渗透膜片102的反面122间形成纯水流道192。原水流道191内在对应隔板110的位置处设置有隔条105，隔条105的末端与反渗透膜片102的远离中心管101的侧边具有间隙150，以将原水流道191分隔成上下连通的第一流道151和第二流道152，且第一流道151的入水端153连通原水进水腔111，第二流道152的出水端154连通浓水出水腔112。本发明实施例的反渗透膜组件100包括中心管101和反渗透膜片102，通过将中心管101设置成两端开口且中间利用隔板110隔断的中空管来形成上下排列的原水进水腔111和浓水出水腔112，将反渗透膜片102折叠并卷绕于中心管101，在折叠后相邻的反渗透膜片102的正面121间形成原水流道191，并在原水流道191内设置隔条105，来将原水流道191分隔成上下连通的第一流道151和第二流道152，且第一流道151的入水端153连通原水进水腔111，第二流道152的出水端154连通浓水出水腔112，使得原水经中心管101上端的原水进口181进入原水进水腔111后流经第一流道151和第二流道152才流至浓水出水腔112，由此改变了水流在膜内部的流道方向，大大延长了水的流程，增加了水流与膜表面的接触时间，提高了制水效率。
图9是具有图2所示的反渗透膜组件100的净水装置200的结构示意图。本发明实施例还提供一种净水装置200，包括前述的反渗透膜组件100。该净水装置200可以为净水器或者饮水机等电器。
本发明实施例的反渗透膜组件100还包括：原水导流网103和纯水导流网104。原水流道191内设置有原水导流网103；纯水流道192内设置有纯水导流网104。如图5和图6所示，原水导流网103、纯水导流网104、反渗透膜片102至少两组相叠加缠绕在中心管101上形成反渗透膜组件100。如图2所示，反渗透膜片102、纯水导流网104、原水导流网103卷绕在中心管101上形成圆柱形的反渗透膜组件100。
本发明实施例的反渗透膜组件100中，反渗透膜片102的数量可以为多个，每个反渗透膜片102的反面122向内折叠形成V形，多个反渗透膜片102堆叠。反渗透膜片102的数量也可以为一个，反面122向内往复折叠。参考图5和图6，每一个反渗透膜片102有正面121和反面122之分，反渗透膜片102的正面121是功能过滤层，起到过滤拦截的作用。沿着反渗透膜片102的反面122向内折叠后形成纯水流道192。多个反渗透膜片102依次堆叠。相邻的反渗透膜片102的正面121夹层间形成原水流道191。经卷绕后，放置在底层的反渗透膜片102的下表面与放置在上层的反渗透膜片102的上表面也形成原水流道191。原水导流网103放置在原水流道191中，起到疏导原水的作用。纯水导流网104放置在纯水流道192中，起到疏导纯水的作用。
在一些实施例中，本发明实施例的反渗透膜组件100中，隔条105为防水胶带，垂直于中心管101设置。如图3所示，隔板110设置在中心管101的中心位置。反渗透膜片102为长矩形状，具有两个长边和两个短边。在原水流道191的中间位置涂敷防水胶带作为隔条105。隔条105垂直于中心管101，隔条105的长度为反渗透膜片102的长边的4/5，与反渗透膜片102的远离中心管101的短边之间留有1/5的间隙150，此时原水流道191形成具有第一流道151和第二流道152的U型流道，U型原水流道191的上侧开口为第一流道151的入水端153，即原水流道191的进水口，下侧开口为第二流道152的出水端154，即原水流道191的出水口。
在一些实施例中，如图4所示，本发明实施例的反渗透膜组件100中，原水流道191具有与中心管101平行的两个短边、和与中心管101相邻的两个长边，其中原水流道191的两个长边和远离中心管101的短边完全密封，以在原水流道191的靠近中心管101的短边处形成第一流道151的入水端153和第二流道152的出水端154。通过将原水流道191的两个长边和远离中心管101的短边通过密封胶带107完全密封，形成了面向中心管101的唯一开口。
继续参考图4，本发明实施例的反渗透膜组件100中，相邻的反渗透膜片102的反面122在远离中心管101的一端形成有背离中心管101的开口，作为纯水流道192的纯水出口182，从而使得经卷绕后纯水出口182在反渗透膜组件100的圆周侧面。通过将纯水流道192的两个长边通过密封胶带107完全密封，形成垂直于中心管101的纯水出口182。
在一些实施例中，本发明实施例的反渗透膜组件100中，中心管101在原水进水腔111的管壁上开设有多个第一通孔113，原水经多个第一通孔113进入第一流道151内。本发明实施例的反渗透膜组件100通过在中心管101的原水进水腔111的管壁上开设多个第一通孔113，原水经多个第一通孔113进入第一流道151内，缩小了进水的入口面积，在进水量不变的情况下，使得流速提高，减缓了污染物在膜表面沉淀的几率，进一步延长了膜的使用寿命。
在一些实施例中，本发明实施例的反渗透膜组件100中，中心管101在浓水出水腔112的管壁上开设有多个第二通孔114，第二流道152内的浓水经多个第二通孔114进入中心管101内。如图3所示，中心管101为两端开口中间隔断的中空管，中心管101的管壁上均匀分布有多个第一通孔113和多个第二通孔114，中心管101的上端口为原水进口181，下端口为浓水出口183。本发明实施例的反渗透膜组件100在使用时，原水从中心管101的原水进口181、原水进水腔111的多个第一通孔113进入U型原水流道191的第一流道151中，原水在U型原水流道191中沿着原水导流网103流动，由于负压的存在，一部分原水在U型原水流道191的流动过程中会从膜正面121渗透到膜反面122进入纯水流道192，沿着纯水导流网104从纯水出口182流出，也即是沿着反渗透膜片102的缠绕方向最终从反渗透膜组件100的侧向圆周表面排出；另一部分未经过过滤的浓水继续沿着原水导流网103从U型原水流道191经多个第二通孔114进入浓水出水腔112并到达浓水出口183后排出。
如图7所示，本发明实施例的反渗透膜组件100中，第一流道151和/或第二流道152内设置有紊流装置106，以改变水流流向。本发明实施例的反渗透膜组件100通过在第一流道151和/或第二流道152内设置紊流装置106，改变了水流的原有流向，对膜内部的一些死角进行冲刷，减轻膜表面浓差极化现象，从而可以提高膜的使用寿命。如图8所示，紊流装置106为防水胶带，平行于中心管101设置。第一流道151和第二流道152内分别设置有一个防水胶带作为紊流装置106，两个防水胶带分别位于第一流道151和第二流道152的中心处并垂直于原水流道191的长边，防水胶带的两端与两侧边留有一定的空隙，以便原水通过。可以理解，第一流道151和/或第二流道152内也可以设置有多个防水胶带作为紊流装置106。
在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种反渗透膜组件，其特征在于，包括：
中心管，为两端开口且中间利用隔板隔断的中空管，以形成上下排列的原水进水腔和浓水出水腔；和
反渗透膜片，其折叠并卷绕于所述中心管，折叠后相邻的所述反渗透膜片的正面间形成原水流道，折叠后相邻的所述反渗透膜片的反面间形成纯水流道；其中
所述原水流道内在对应所述隔板的位置处设置有隔条，所述隔条的末端与所述反渗透膜片的远离所述中心管的侧边具有间隙，以将所述原水流道分隔成上下连通的第一流道和第二流道，且所述第一流道的入水端连通所述原水进水腔，所述第二流道的出水端连通所述浓水出水腔。
2.根据权利要求1所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述隔条为防水胶带，垂直于所述中心管设置。
3.根据权利要求1所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述中心管在所述原水进水腔的管壁上开设有多个第一通孔，原水经所述多个第一通孔进入所述第一流道内。
4.根据权利要求3所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述中心管在所述浓水出水腔的管壁上开设有多个第二通孔，所述第二流道内的浓水经所述多个第二通孔进入所述中心管内。
5.根据权利要求3所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述原水流道具有与所述中心管平行的两个短边、和与所述中心管相邻的两个长边，其中所述原水流道的两个长边和远离所述中心管的短边完全密封，以在所述原水流道的靠近所述中心管的短边处形成所述第一流道的入水端和所述第二流道的出水端。
6.根据权利要求5所述的反渗透膜组件，其特征在于，
相邻的所述反渗透膜片的反面在远离所述中心管的一端形成有背离所述中心管的开口，作为所述纯水流道的纯水出口，从而使得经卷绕后所述纯水出口在所述反渗透膜组件的圆周侧面。
7.根据权利要求1所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述第一流道和/或所述第二流道内设置有紊流装置，以改变水流流向。
8.根据权利要求7所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述紊流装置为防水胶带，平行于所述中心管设置。
9.根据权利要求1所述的反渗透膜组件，其特征在于，
所述原水流道内设置有原水导流网；
所述纯水流道内设置有纯水导流网。
10.一种净水装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的反渗透膜组件。
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