CN205288114U - 一种卷式膜组件及具有该卷式膜组件的滤芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及净水设备领域，本实用新型提供了一种卷式膜组件及具有该卷式膜组件的滤芯。卷式膜组件包括芯管和净水膜片组，所述净水膜片组缠绕在所述芯管上，所述净水膜片组在毗邻所述芯管侧的边的宽度大于远离所述芯管侧的边的宽度。与现有技术比较：在原水导流网的厚度一定时，本实用新型的卷式膜组件中的原水流道横截面积小于或者显著小于传统卷式膜组件中的原水流道横截面积，当原水流速、过滤面积和原水侧水压均相同时，本实用新型的卷式膜组件中的原水流量要小得多，所以其排出的浓水流量也小得多，能够显著提高节水效果。

Description

一种卷式膜组件及具有该卷式膜组件的滤芯

技术领域

本实用新型涉及净水设备领域，尤其涉及一种卷式膜组件及具有该卷式膜组件的滤芯。

背景技术

市面上大量的家用和类似用途反渗透净水机中使用的卷式膜组件，包括中心产水管和净水膜片组；所述净水膜片组缠绕在中心产水管上；所述净水膜片组包括1张原水导流网、2张板状过滤膜和1张产水导流网；所述原水导流网位于两张板状过滤膜的内侧表面之间构成的原水流道中；所述产水导流网位于两张板状过滤膜的外侧表面之间构成的产水流道中，产水流道连通中心产水管上的通水孔，通水孔经中心产水管内部连通出水口；所述原水导流网的厚度约0.7mm；原水在卷式膜组件中的流向与中心产水管的轴线平行；产水在卷式膜组件中以垂直中心产水管的轴线方向并缠绕着中心产水管流向中心产水管上的通水孔，然后经中心产水管内部流向出水口。

所述膜组件运行时，原水从原水导流网的原水进口侧边流入以平行于中心产水管轴线的方向在原水导流网中流向浓水出口侧边，即膜组件中原水流道的长度一定小于中心产水管的长度。由于通常板状过滤膜在展开方向的长度显著大于中心产水管的长度，换句话说，原水流道的长度尺寸较小，而原水流道的宽度尺寸(板状过滤膜在展开方向的长度)很大，在原水导流网的厚度一定时，原水流道的横截面面积也很大，要保持原水在流动时对板状过滤膜有足够的冲刷作用，原水的流速不能太小，这样就导致原水的流量要很大，并且在原水流道的末端仍要维持很大的流量，而流离原水流道末端的原水成为浓水，通常均作为废水排放。这就是目前家用反渗透净水机浪费水资源的本质原因。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和试验,最终获得了本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷式膜组件及具有该卷式膜组件的滤芯，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于：

一方面提供一种卷式膜组件，其包括芯管和净水膜片组，所述净水膜片组缠绕在所述芯管上，所述净水膜片组在毗邻所述芯管侧的边的宽度大于远离所述芯管侧的边的宽度。

较佳的，所述净水膜片组的宽度在顺着原水的流动方向逐渐减小，即原水流道的横截面积在顺着原水的流动方向逐渐减小，产水流道的横截面积在顺着产水的流动方向逐渐增大。

较佳的，所述净水膜片组的最大宽度与最小宽度的比值≥1.2或1.5。

较佳的，所述净水膜片组展开后的长度大于其最大宽度，所述净水膜片组展开后的长度与其最大宽度的比值≥2或3。

较佳的，所述芯管上分别设有相互隔离且平行于芯管轴线的长条形布水腔和集水腔；所述布水腔的开口端为原水进口，另一端封闭；所述布水腔的侧部设有与所述原水流道连通的第一水流通道；所述集水腔的开口端为产水出口，另一端封闭；所述集水腔的侧部设有与所述产水流道连通的第二水流通道。

较佳的，所述第一水流通道为布水孔或者布水槽，所述第二水流通道为集水槽或者集水孔。

较佳的，所述布水腔的原水进口的横截面积大于布水腔的封闭端的横截面积。

较佳的，所述布水腔的横截面积从原水进口向封闭端逐渐均匀减小。

较佳的，所述芯管在产水出口端设有能够安装O形密封圈的沟槽，所述沟槽内装有O形密封圈。

又一方面提供一种具有上述卷式膜组件的滤芯，其包括滤芯壳体，所述滤芯壳体上设有进水口、出水口和浓水口，所述卷式膜组件设置在所述滤芯壳体内的，所述进水口连通所述卷式膜组件的原水进口，所述浓水口连通所述卷式膜组件的浓水出口，所述出水口连通所述卷式膜组件的产水出口。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：在原水导流网的厚度一定时，本实用新型的卷式膜组件中的原水流道横截面积小于或者显著小于传统卷式膜组件中的原水流道横截面积，当原水流速、过滤面积和原水侧水压均相同时，即产水流量相同时，本实用新型的卷式膜组件中的原水流量要小得多，所以其排出的浓水流量也小得多，能够显著提高节水效果。

另外，当横截面积相同时，水流流速与流量成正比，而水流阻力与流速成正相关性，所以布水腔的下游横截面积的适当减小不仅不会导致下游的水流阻力增大，而且这种锥状长条形布水腔在芯管注塑成形时更有利于拔模，能够减小制造难度，提高生产效率和成品率，从而降低制造成本，便于批量低成本生产。

附图说明

图1为本实用新型一种卷式膜组件的部分展开断面示意图和水流向示意图；

图2为本实用新型中芯管的结构示意图；

图3为本实用新型中芯管的纵向剖视示意图；

图4为图2的仰视图；

图5为本实用新型中净水膜片组展开示意图和原水流向示意图；

图6为图5的仰视图和产水流向示意图；

图7为本实用新型一种卷式膜组件的外观示意图和水流向示意图；

图8为本实用新型一种具有卷式膜组件的滤芯结构示意图和水流向示意图。

具体实施方式

为便于进一步理解本实用新型的技术内容，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1所示,为本实用新型提供的一种卷式膜组件的部分展开断面示意图和水流向示意图。该卷式膜组件包括芯管2和净水膜片组。所述净水膜片组缠绕在所述芯管2上。所述净水膜片组包括一张原水导流网6、两张板状过滤膜7和一张产水导流网8。所述产水导流网8的两侧面均毗邻所述两张板状过滤膜7的一侧面，所述两张板状过滤膜7的另一侧面均毗邻所述原水导流网6。所述原水导流网6内的水流通道即为原水流道，所述产水导流网8内的水流通道即为产水流道。

如图2、图3和图4所示，图2为本实用新型中芯管的结构示意图，图3为本实用新型中芯管的纵向剖视示意图，图4为图2的仰视图。该芯管2的一端为原水进口1，另一端为产水出口4。该芯管2上分别设有相互隔离且平行于芯管轴线的长条形布水腔13和集水腔14。所述布水腔13的开口端为原水进口1，另一端封闭。所述布水腔13的侧部设有与所述原水流道连通的第一水流通道3，该第一水流通道3为布水孔或者布水槽。所述集水腔14的开口端为产水出口4，另一端封闭。所述集水腔14的侧部设有与所述产水流道连通的第二水流通道9，该第二水流通道9为集水槽或者集水孔。所述芯管2在产水出口4端设有能够安装O形密封圈5的沟槽，沟槽内装有O形密封圈5。该O形密封圈5用于使芯管和滤芯壳体出口的密封联接。

所述布水腔13的封闭端至所述原水进口1的距离≥20毫米。所述集水腔14的封闭端至所述产水出口4的距离≥20毫米。所述布水腔13的封闭端和所述集水腔14的封闭端之间的芯管部分位于所述净水膜片组缠绕的范围内，这样就可以在所述芯管2上既能实现原水向所述净水膜片组中的原水流道进行布水，又能实现将产水流道中的产水进行收集-集水。

所述布水腔13的原水进口1即上游的横截面积大于布水腔13的封闭端即下游的横截面积。优选的，所述布水腔13的原水进口1的横截面积显著大于布水腔13的封闭端的横截面积，即所述布水腔13的横截面积从原水进口1向封闭端逐渐均匀减小。这样原水在布水腔13内流动的过程中，由于部分水流从所述布水腔13的侧部穿过所述布水孔或布水槽，所以所述布水腔13中原水的流量会逐渐减小。当横截面积相同时，水流流速与流量成正比，而水流阻力与流速成正相关性，所以所述布水腔13的下游横截面积的适当减小不仅不会导致下游的水流阻力增大，而且这种锥状长条形布水腔在芯管注塑成形时更有利于拔模，能够减小制造难度，提高生产效率和成品率，从而降低制造成本，便于批量低成本生产。

如图5和图6所示，图5为本实用新型中净水膜片组展开示意图及原水流向示意图，图6为图5的仰视图和产水流向示意图。所述净水膜片组在毗邻所述芯管2侧的边的宽度大于远离所述芯管2侧的边的宽度。优选的，所述净水膜片组在毗邻所述芯管2侧的边的宽度显著大于远离所述芯管2侧的边的宽度，即所述净水膜片组的宽度在顺着原水的流动方向逐渐减小。也就是原水流道的横截面积在顺着原水的流动方向逐渐减小，如图5所示；产水流道的横截面积在顺着产水的流动方向逐渐增大，如图6所示。所述净水膜片组的最大宽度与最小宽度的比值≥1.2或1.5。所述净水膜片组展开后的长度大于其最大宽度。优选的，所述净水膜片组展开后的长度显著大于其最大宽度。所述净水膜片组展开后的长度与其最大宽度的比值≥2或3。

所述原水导流网6在毗邻所述芯管2侧的边与所述布水腔13保持水路连通，在其中的一个侧边且在远离芯管2的部分侧边与卷式膜组件外部保持水路连通，该与卷式膜组件外部保持水路连通的部分侧边即为浓水出口11，其余的边均封闭。所述产水导流网8在毗邻所述芯管2侧的边保持与所述集水腔14水路连通，其余的边均封闭，即用密封胶12在其边部或边部两侧分别与板状过滤膜7进行密封粘结。所述板状过滤膜7为反渗透膜，或者为纳滤膜，或者为超滤膜。所述板状过滤膜7的厚度≤0.7mm。

如图7所示，为本实用新型卷式膜组件的外观示意图和水流向示意图，所述净水膜片组缠绕在所述芯管2后，在整个净水膜片组的最外层用密封胶带15缠绕密封。密封胶带15上套设有密封圈10，用于使本实用新型的卷式膜组件和滤芯壳体内壁之间实现密封。

本实用新型的卷式膜组件在运行时，原水从原水进口1流入布水腔13，在顺着布水腔13轴向的流动过程中，原水穿过布水孔或布水槽流入原水导流网6内的原水流道，在顺着原水流道流动的过程中，在水压的作用下，部分原水穿过板状过滤膜7流入产水导流网8内的产水流道，然后在产水导流网8内以垂直于芯管2轴线的方向且缠绕着芯管2流向芯管2，再流向集水孔或集水槽进入集水腔14，最后从产水出口4流出；同时，另一部分原水顺着原水流道以垂直于芯管2轴线的方向且缠绕着芯管2流离芯管2，最后流向浓水口11。本实用新型的卷式膜组件中的净水膜片组在毗邻所述芯管2侧的边的宽度大于或者显著大于远离所述芯管2侧的边的宽度，展开后类似梯形形状。与现有技术相比，在原水导流网6的厚度一定时，本实用新型的卷式膜组件中的原水流道横截面积小于或者显著小于传统卷式膜组件中的原水流道横截面积，当原水流速、过滤面积和原水侧水压均相同时，即产水流量相同时，本实用新型的卷式膜组件中的原水流量要小得多，所以其排出的浓水流量也小得多，能够显著提高节水效果。

另外，由于净水膜片组的宽度在顺着原水的流动方向逐渐减小，即原水流道的横截面积在顺着原水的流动方向逐渐减小，在适当的尺寸参数、适当的水流压力、流量等参数和板状过滤膜的过滤性能配合下，能够做到原水在整个原水流道中的流速不变或变化很小，即原水冲刷板状过滤膜7表面的强度并没有下降，所以板状过滤膜不会因原水流量减小而更易堵塞。即当流速不小于板状过滤膜要求的最小流速时，本实用新型中的板状过滤膜的全部过滤面在运行时均不易堵塞。

实施例二

如图8所示，为本实用新型提供的一种具有上述卷式膜组件的滤芯结构示意图和水流向示意图。该滤芯包括：滤芯壳体和设置滤芯壳体内的卷式膜组件19，所述滤芯壳体上设有进水口16、出水口21和浓水口22，进水口16连通卷式膜组件19的原水进口1，浓水口22连通卷式膜组件19的浓水出口11，出水口21连通卷式膜组件19的产水出口4。所述滤芯壳体包括：滤芯盖17、滤芯本体20和密封圈18，滤芯盖17和滤芯本体20通过螺纹联接，拧紧后能够压缩密封圈18使滤芯盖17和滤芯本体20之间实现密封联接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卷式膜组件，其包括芯管和净水膜片组，所述净水膜片组缠绕在所述芯管上，其特征在于，所述净水膜片组在毗邻所述芯管侧的边的宽度大于远离所述芯管侧的边的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述净水膜片组的宽度在顺着原水的流动方向逐渐减小，即原水流道的横截面积在顺着原水的流动方向逐渐减小，产水流道的横截面积在顺着产水的流动方向逐渐增大。

3.根据权利要求1或2所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述净水膜片组的最大宽度与最小宽度的比值≥1.2或1.5。

4.根据权利要求1或2所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述净水膜片组展开后的长度大于其最大宽度，所述净水膜片组展开后的长度与其最大宽度的比值≥2或3。

5.根据权利要求2所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述芯管上分别设有相互隔离且平行于芯管轴线的长条形布水腔和集水腔；所述布水腔的开口端为原水进口，另一端封闭,其侧部设有与所述原水流道连通的第一水流通道；所述集水腔的开口端为产水出口，另一端封闭,其侧部设有与所述产水流道连通的第二水流通道。

6.根据权利要求5所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述第一水流通道为布水孔或者布水槽，所述第二水流通道为集水槽或者集水孔。

7.根据权利要求5所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述布水腔的原水进口的横截面积大于布水腔的封闭端的横截面积。

8.根据权利要求7所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述布水腔的横截面积从原水进口向封闭端逐渐均匀减小。

9.根据权利要求5所述的一种卷式膜组件，其特征在于，所述芯管在产水出口端设有能够安装O形密封圈的沟槽，所述沟槽内装有O形密封圈。

10.一种具有如权利要求1-9任一所述的卷式膜组件的滤芯，其包括滤芯壳体，所述滤芯壳体上设有进水口、出水口和浓水口，其特征在于，所述卷式膜组件设置在所述滤芯壳体内的，所述进水口连通所述卷式膜组件的原水进口，所述浓水口连通所述卷式膜组件的浓水出口，所述出水口连通所述卷式膜组件的产水出口。