CN208990579U - 反渗透膜元件及纯水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于反渗透膜元件技术领域，更具体地说，是涉及反渗透膜元件及纯水机。原水从膜袋第一侧边两端的第一原水入水口与第二原水入水口进入进水流道，沿中心管流动，由于第二侧边中间位置设置有第一浓水出水口，原水在流动过程中向第二侧边中间位置流动，通过膜袋的纯水由中心管的通孔进入中心管，最后从中心管的纯水出水口排出，未通过膜袋的浓水由第一浓水出水口排出。这种两端进水中间出水的方式，相对传统反渗透膜一长边进水另一长边出水，延长了原水通道，使原水与膜袋充分接触，提高纯水回收率和产水流量，降低表面结垢情况，延长使用寿命。

Description

反渗透膜元件及纯水机

技术领域

本实用新型属于反渗透膜元件技术领域，更具体地说，是涉及反渗透膜元件及纯水机。

背景技术

图1（a）和图1（b）为目前使用最广泛的反渗透膜元件的示意图，原水从一端流入，沿平行中心管方向流动，净水进入反渗透膜袋内，通过中心管上的通孔流入中心管，从中心管的净水出口排出，未通过反渗透膜的浓水平行中心管方向，从中心管周围的浓水出口排出。在这种方式下，原水沿着反渗透膜组件中心管平行方向流动，原水与反渗透膜片的接触时间较短。由于此方式卷制的反渗透膜组件水的流道宽，所以水在膜表面的流速慢，膜表面形成浓差极化，后果就是导致膜表面容易结垢。另外，沿着原水流动方向，原水不断渗透进入膜袋内，水的浓度(含盐量)越来越高，越靠近浓水出口端的膜表面水的盐浓度越高，溶质在膜表面析出结垢也越严重，缩短反渗透膜使用寿命。原水的浓缩和膜表面水流速慢是膜表面结垢的根本原因。而原水浓缩是我们使用反渗透膜的目的，不可能改变。所以只能通过提高膜表面流速的方式来降低膜的结垢污染。

CN102976447公开了一种侧流式反渗透膜元件，在反渗透膜元件的导流网和反渗透膜之间涂有防水胶带，如图2（a）所示，展开状态的导流网20呈矩形，一端连接有中心管21。中心管21位于导流网的卷制起始端，卷制方向即为图中的从左向右方向，如箭头24所示。与卷制方向平行的一组对边为边22和边 23。边22的全部，即从卷制起始端到卷制末端即与中心管21平行的边25，都涂有防水胶带(如粗黑线所示)。边23的一部分涂有防水胶带231，未涂防水胶带的一部分232作为卷制以及完成后续常规工序后得到的反渗透膜元件的出水口。在图2（b）中，入水口32对应于图2（a）中的边25，出水口31对应于图2（a）中的未涂防水胶带的一部分232。在图2（c）中，入水口42对应于图2（a）中的未涂防水胶带的一部分232，出水口41对应于边25。以这种方式，原水沿着反渗透膜片的长度方向移动，相对一端进水另一端出水的方式，增加了与反渗透膜面的接触面积，从而提高膜片的过滤效率，增大膜元件的纯水回收率和水通量；但是这种方式存在一定的“死角”即图2（a）所示的区域26，该区域膜片表面流动性降低，膜片的利用率降低，降低膜片效率，虽然现有技术中在区域26处增加了防水胶带27，但效果有限，反渗透膜元件仍然存在上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种反渗透膜元件，以解决现有技术中反渗透膜元件表面容易结垢、过滤效率较低、使用寿命较短的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种反渗透膜元件，包括中心管和膜袋，所述膜袋内形成有进水流道，所述膜袋卷制在所述中心管上，在所述中心管的径向上形成多层卷绕层，相邻所述卷绕层之间形成有纯水流道；所述中心管上开设有通孔，所述通孔连通所述纯水流道；在所述膜袋处于展开状态下，所述膜袋具有相对分布的第一侧边与第二侧边，所述第一侧边远离所述中心管端设置有第一原水入水口，所述第一侧边邻近所述中心管端设置有第二原水入水口，所述第二侧边的中间位置设置有第一浓水出水口，所述中心管靠近于所述第二侧边的端部设置有纯水出水口。

进一步地，在所述膜袋处于展开状态下，所述第一原水入水口的长度与所述第一侧边的长度比值范围是5％-50％；

和/或，在所述膜袋处于展开状态下，所述第二原水入水口的长度与所述第一侧边的长度比值范围是5％-50％；

和/或，在所述膜袋处于展开状态下，所述第一浓水出水口的长度与所述第二侧边的长度比值范围是10％-90％。

进一步地，所述第二侧边远离所述中心管端设置有第二浓水出水口；所述第二侧边邻近所述中心管端设置有第三浓水出水口。

进一步地，在所述膜袋处于展开状态下，所述第二浓水出水口的长度与所述第二侧边的长度比值范围是0.1％-5％；

和/或，在所述膜袋处于展开状态下，所述第三浓水出水口的长度与所述第二侧边的长度比值范围是0.1％-5％。

进一步地，所述进水流道中设有进水导流网，所述纯水流道中设有纯水导流网。

进一步地，所述进水导流网的卷制始端与所述中心管相连，所述进水导流网的卷制末端靠近于所述第一原水入水口设置。

进一步地，所述第一侧边部分涂胶，所述第一侧边未涂胶部分对应于所述第一原水入水口与所述第二原水入水口；

所述第二侧边部分涂胶，所述第二侧边未涂胶部分对应于所述第一浓水出水口、所述第二浓水出水口、所述第三浓水出水口。

进一步地，所述膜袋由一片反渗透膜片对折并涂胶密封形成，所述膜袋与所述进水导流网重叠设置，在边缘部分涂胶形成所述进水流道；

或者，所述膜袋由两片反渗透膜片相对设置并涂胶密封形成，所述膜袋与所述进水导流网重叠设置，在边缘部分涂胶形成所述进水流道。

进一步地，所述膜袋为一个或多个相同的所述膜袋。

本实用新型提供一种纯水机，包括上述的反渗透膜元件。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：原水从膜袋第一侧边两端的第一原水入水口与第二原水入水口进入进水流道，沿中心管流动，由于第二侧边中间位置设置有第一浓水出水口，原水在流动过程中向第二侧边中间位置流动，通过膜袋的纯水由中心管的通孔进入中心管，最后从中心管的纯水出水口排出，未通过膜袋的浓水由第一浓水出水口排出。这种两端进水中间出水的方式，相对传统反渗透膜一长边进水另一长边出水，延长了原水通道，使原水与膜袋充分接触，提高纯水回收率和产水流量，降低表面结垢情况，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1(a)、图1(b)分别为现有技术提供的反渗透膜元件的结构示意图、膜袋展开示意图；

图2(a)、图2(b)、图2(c)为另一现有技术提供的反渗透膜元件的膜袋展开示意图、侧面进水的结构示意图、侧面出水的结构示意图；

图3为另一现有技术提供的反渗透膜元件的膜袋展开示意图；

图4为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件的膜袋展开示意图；

图5为图4的反渗透膜元件的立体结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图4及图5，先对本实用新型提供的反渗透膜元件进行说明。反渗透膜元件包括中心管10和膜袋20，膜袋20内形成有进水流道，膜袋20 卷制在中心管10上，在中心管10的径向上形成多层卷绕层，相邻卷绕层之间形成有纯水流道；中心管10上开设有通孔11，通孔11连通纯水流道；在膜袋 20处于展开状态下，膜袋20具有相对分布的第一侧边21与第二侧边22，第一侧边21远离中心管10端设置有第一原水入水口211，第一侧边21邻近中心管 10端设置有第二原水入水口212，第二侧边22的中间位置设置有第一浓水出水口221，中心管10靠近于第二侧边22的端部设置有纯水出水口12。

原水从膜袋20第一侧边21两端的第一原水入水口211与第二原水入水口 212进入进水流道，沿中心管10流动，由于第二侧边22中间位置设置有第一浓水出水口221，原水在流动过程中向第二侧边22中间位置流动，通过膜袋20 的纯水由中心管10的通孔11进入中心管10，最后从中心管10的纯水出水口 12排出，未通过膜袋20的浓水由第一浓水出水口221排出。这种两端进水中间出水的方式，相对传统反渗透膜一长边进水另一长边出水，延长了原水通道，使原水与膜袋20充分接触，提高纯水回收率和产水流量，降低表面结垢情况，延长使用寿命。

在膜袋20处于展开状态下，膜袋20呈矩形，该结构容易成型。膜袋20 卷制始端20a靠近于中心管10，膜袋20卷制末端20b远离于中心管10，膜袋 20按照图4从左往右的方向卷制在中心管10，在中心管10的径向上形成多层卷绕层。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，在膜袋20处于展开状态下，第一原水入水口211的长度与第一侧边21的长度比值范围是5％-50％；在膜袋20处于展开状态下，第二原水入水口212的长度与第一侧边21的长度比值范围是5％-50％；在膜袋20处于展开状态下，第一浓水出水口221的长度与第二侧边22的长度比值范围是10％-90％。原水从膜袋 20第一侧边21两端的第一原水入水口211与第二原水入水口212进入进水流道，沿中心管10流动，由于第二侧边22中间位置设置有第一浓水出水口221，原水在流动过程中向第二侧边22中间位置流动。这种两端进水中间出水的方式，延长了原水通道，使原水与膜袋20充分接触，提高纯水回收率和产水流量。具体尺寸比值可以按需设置。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，第二侧边22远离中心管10端设置有第二浓水出水口222；第二侧边22邻近中心管10端设置有第三浓水出水口223。由第一原水入水口211进入的少量原水沿平行中心管10方向流动，由第二原水入水口212进入的少量原水沿平行中心管 10方向流动，分别由第二浓水出水口222、第三浓水出水口223直接排出。在第二侧边22两端分别设置第二浓水出水口222、第三浓水出水口223，这样可以消除流体流动的“死角”，提高膜袋20的利用率，实现全效利用，实现全湍流。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，在膜袋20处于展开状态下，第二浓水出水口222的长度与第二侧边22的长度比值范围是0.1％-5％；在膜袋20处于展开状态下，第三浓水出水口223的长度与第二侧边22的长度比值范围是0.1％-5％。在第二侧边22两端分别设置第二浓水出水口222、第三浓水出水口223，这样可以消除流体流动的“死角”，提高膜袋20的利用率，实现全效利用。具体尺寸比值可以按需设置。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，进水流道中设有进水导流网(图未示)，纯水流道中设有纯水导流网(图未示)。具体地，在膜袋20处于展开状态下，进水导流网设于膜袋20内，纯水导流网设于膜袋20外；在膜袋20卷制在中心管10上时，进水导流网位于进水流道中，纯水导流网位于纯水流道中。进水导流网可以为格网，用于引导原水并支撑起膜袋20的两个相对侧壁。纯水导流网可以为流道布，用于引导纯水。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，进水导流网的卷制始端与中心管10相连，进水导流网的卷制末端靠近于第一原水入水口211设置。进水导流网容易装配，引导原水并支撑起膜袋20的两个侧壁。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，第一侧边21部分涂胶，第一侧边21未涂胶部分对应于第一原水入水口211、第二原水入水口212。第二侧边22部分涂胶，第二侧边22未涂胶部分对应于第一浓水出水口221、第二浓水出水口222、第三浓水出水口223。该结构容易成型。涂胶采用防水胶带30，图4中黑色加粗线所示，用于阻隔原水流过。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，膜袋20由一片反渗透膜片对折并涂胶密封形成，膜袋20与进水导流网重叠设置，在边缘部分涂胶形成进水流道；或者，膜袋20由两片反渗透膜片相对设置并涂胶密封形成，膜袋20与进水导流网重叠设置，在边缘部分涂胶形成进水流道。膜袋形成过程是内侧全部涂胶密封，形成原水流道。以上两种方案均容易加工，能实现膜袋20通过纯水的功能。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，膜袋10为一个或多个相同的膜袋。两种方式均能延长了原水通道，使原水与膜袋 20充分接触，提高纯水回收率和产水流量，具体按需选用。

进一步地，作为本实用新型提供的反渗透膜元件的一种具体实施方式，通孔11的数量至少为二，通孔11均布于中心管10。该结构容易加工，让通过膜袋20的纯水由中心管10的通孔11快速进入中心管10，最后从中心管10的纯水出水口12排出，提供效率。

图4本申请实施例的反渗透膜元件、图1现有技术的反渗透膜元件(对比例一)、图3现有技术的反渗透膜元件(对比例二)进行对比实验。反渗透膜元件测试样品为500G规格，进水为500ppm NaCl加标水，膜袋20前压均为0.55MPa，获得产水流量与NaCl脱盐率的数据(如下表)。从实验数据可看出，本申请实施例的反渗透膜元件产水流量与NaCl脱盐率均高于两个对比例的数据，证明本申请实施例的反渗透膜元件产水流量更大、过滤效率更高。

	产水流量ml/min	NaCl脱盐率
			本申请实施例	1557	94.6％
对比例一	1320	93.5％
			对比例二	1545	71.9％

本实用新型还提供一种纯水机，包括上述任一实施例的反渗透膜元件。原水从膜袋20第一侧边21两端的第一原水入水口211与第二原水入水口212进入进水流道，沿中心管10流动，由于第二侧边22中间位置设置有第一浓水出水口221，原水在流动过程中向第二侧边22中间位置流动，通过膜袋20的纯水由中心管10的通孔11进入中心管10，最后从中心管10的纯水出水口12排出，未通过膜袋20的浓水由第一浓水出水口221排出。这种两端进水中间出水的方式，相对传统反渗透膜一长边进水另一长边出水，延长了原水通道，使原水与膜袋20充分接触，提高纯水回收率和产水流量，降低表面结垢情况，延长使用寿命。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.反渗透膜元件，其特征在于，包括中心管和膜袋，所述膜袋内形成有进水流道，所述膜袋卷制在所述中心管上，在所述中心管的径向上形成多层卷绕层，相邻所述卷绕层之间形成有纯水流道；所述中心管上开设有通孔，所述通孔连通所述纯水流道；在所述膜袋处于展开状态下，所述膜袋具有相对分布的第一侧边与第二侧边，所述第一侧边远离所述中心管端设置有第一原水入水口，所述第一侧边邻近所述中心管端设置有第二原水入水口，所述第二侧边的中间位置设置有第一浓水出水口，所述中心管靠近于所述第二侧边的端部设置有纯水出水口。

2.如权利要求1所述的反渗透膜元件，其特征在于，在所述膜袋处于展开状态下，所述第一原水入水口的长度与所述第一侧边的长度比值范围是5％-50％；

和/或，在所述膜袋处于展开状态下，所述第二原水入水口的长度与所述第一侧边的长度比值范围是5％-50％；

和/或，在所述膜袋处于展开状态下，所述第一浓水出水口的长度与所述第二侧边的长度比值范围是10％-90％。

3.如权利要求1所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述第二侧边远离所述中心管端设置有第二浓水出水口；所述第二侧边邻近所述中心管端设置有第三浓水出水口。

4.如权利要求3所述的反渗透膜元件，其特征在于，在所述膜袋处于展开状态下，所述第二浓水出水口的长度与所述第二侧边的长度比值范围是0.1％-5％；

和/或，在所述膜袋处于展开状态下，所述第三浓水出水口的长度与所述第二侧边的长度比值范围是0.1％-5％。

5.如权利要求3所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述进水流道中设有进水导流网，所述纯水流道中设有纯水导流网。

6.如权利要求5所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述进水导流网的卷制始端与所述中心管相连，所述进水导流网的卷制末端靠近于所述第一原水入水口设置。

7.如权利要求3至6任一项所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述第一侧边部分涂胶，所述第一侧边未涂胶部分对应于所述第一原水入水口与所述第二原水入水口；

所述第二侧边部分涂胶，所述第二侧边未涂胶部分对应于所述第一浓水出水口、所述第二浓水出水口、所述第三浓水出水口。

8.如权利要求5或6所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述膜袋由一片反渗透膜片对折并涂胶密封形成，所述膜袋与所述进水导流网重叠设置，在边缘部分涂胶形成所述进水流道；

或者，所述膜袋由两片反渗透膜片相对设置并涂胶密封形成，所述膜袋与所述进水导流网重叠设置，在边缘部分涂胶形成所述进水流道。

9.如权利要求1至6任一项所述的反渗透膜元件，其特征在于，所述膜袋为一个或多个相同的所述膜袋。

10.纯水机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的反渗透膜元件。