CN212215145U - 侧流式净水膜结构及滤芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种侧流式净水膜结构，所述侧流式净水膜结构包括中心管及膜组件，所述中心管包括至少一个纯水管组件，每个所述纯水管组件包括两个纯水管，两个所述纯水管包括第一纯水管及第二纯水管；所述膜组件包覆所述中心管的外壁，所述膜组件包括第一膜组件及第二膜组件，所述第一膜组件与所述第一纯水管相连，所述第一膜组件包括依次设置的第一功能层、过滤层以及第二功能层；所述第二膜组件与所述第二纯水管相连，所述第二膜组件包括依次设置的所述第一功能层及所述过滤层；所述第一膜组件的所述第二功能层与所述第二膜组件的所述过滤层相邻；本实用新型还提供一种滤芯；任一位置的第二功能层的两侧一定与过滤层相邻，具有更高的过滤效率。

Description

侧流式净水膜结构及滤芯

技术领域

本实用新型涉及净水领域，特别是涉及一种侧流式净水膜结构及滤芯。

背景技术

随社会发展，净水设备已逐渐走入千家万户。在基于反渗透技术的净水设备中，反渗透膜滤芯的结构起到至关重要的作用。不同生产厂商采用不同的反渗透膜滤芯技术，并制造出结构不同的反渗透膜滤芯。

在反渗透膜滤芯中，使用侧流式净水膜结构能明显延长反渗透膜寿命和回收率。目前的侧流式净水膜结构采用一个中心管，将中心管分为两半，一半为纯水管，一半为废水管。但是由于只有半根纯水管，仅能卷单页膜片，而单页膜的卷制，其单个组件的流速无法做大。

还有一种侧流式净水膜结构采用多个连有膜组件的纯水管相连接，形成一个中心管。这种方案中每个纯水管为中心对称形式，形成的中心管中间有较大缝隙，无法对膜形成稳定支撑。同时，所有的膜组件完全一样，由于膜组件包括多层功能层，使得缠绕的过程中，相邻两个膜组件的外侧的功能层相临近，而未能跟过滤膜相临近，使得整个产品的直径变大，过滤效率降低。

发明内容

本实用新型的目的是至少提供一种新的侧流式净水膜结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种侧流式净水膜结构，所述侧流式净水膜结构包括中心管及膜组件，

所述中心管包括至少一个纯水管组件，每个所述纯水管组件包括两个纯水管，两个所述纯水管包括第一纯水管及第二纯水管；

所述膜组件包覆所述中心管的外壁，所述膜组件包括第一膜组件及第二膜组件，每个所述膜组件至少含有第一功能层、第二功能层及过滤层中的任意一层，

所述第一膜组件与所述第一纯水管相连，所述第一膜组件包括依次设置的所述第一功能层、所述过滤层及所述第二功能层；

所述第二膜组件与所述第二纯水管相连，所述第二膜组件包括依次设置的所述第一功能层及所述过滤层；

所述第一膜组件的所述第二功能层与所述第二膜组件的所述过滤层相邻。

本实用新型中，第一功能层和第二功能层的主要作用是对对应位置的水进行运输和引导，两者可以相同也可以不同。第一功能层和第二功能层可以分别为进水网格层及纯水导布。膜组件可以通过诸如3D打印技术制作而成，膜组件的各层之间，可以通过包括但不限于机械堆积、物理复合、化学交联等的方式互相紧固。在中心管的结构中，不论是同一纯水管组件里的膜组件之间，还是相邻纯水管组件里的膜组件之间，始终是所述第二功能层与所述过滤层相邻，克服了现有技术中不同膜组件之间的诸如进水网格层的第二功能层相邻的不利设置，在一定的膜组件的厚度及使用量的情况下，可以保证更高的过滤效率。

在一些实施例中，所述第一功能层为纯水导布，所述第二功能层为进水网格层。

本方案中，每组纯水管组件中连接有两个不同的膜组件，使得在将膜组件卷绕到中心管的外壁过程中，确保进水网格层与过滤层相邻，进水网格层中的原水可以直接经过相邻的过滤层过滤，在相同直径的情况下，达到更高的过滤效率。

在一些实施例中，所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

在一些实施例中，所述第一功能层为进水网格层，所述第二功能层为纯水导布，所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

在一些实施例中，所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述过滤功能层临近所述第二功能层。

在一些实施例中，所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述基材层临近所述第二功能层。

在一些实施例中，所述纯水管包括纯水管外壁、纯水管前壁、纯水管后壁及纯水管内壁；所述纯水管外壁构成所述中心管的外壁的一部分，所述纯水管内壁构成所述中心管的内壁的一部分；相邻的两个所述纯水管中，其中一个的所述纯水管的所述纯水管前壁与另一个的所述纯水管的所述纯水管后壁相嵌合。

不论是同一纯水管组件中的两个纯水管，还是属于不同纯水管组件的两个纯水管，只要其相邻，其中一个的所述纯水管的所述纯水管前壁与另一个的所述纯水管的所述纯水管后壁相嵌合，可以确保中心管的外壁整体几乎没有缝隙，可以对包覆的膜组件提供稳定的支撑，并确保各个水路的密封性。

在一些实施例中，所述纯水管前壁朝向前下方，并向内凹陷呈弧形。

在一些实施例中，所述纯水管后壁朝向后下方，并向外突出呈弧形。通过上述设置，纯水管的横截面呈“，”型，每个纯水管标准化设置，方便加工，都可以作为第一纯水管或第二纯水管。

在一些实施例中，相邻的两个所述纯水管中，两个所述纯水管的所述纯水管外壁相互紧邻，所述中心管的所述外壁大致呈圆柱形。

在一些实施例中，每个所述膜组件绕经所述纯水管，所述膜组件的中部与对应位置的所述纯水管内壁贴合，所述膜组件的两侧部自对应位置的所述纯水管后壁向所述纯水管前壁卷绕。

在一些实施例中，所述纯水管外壁设置有导水槽。导水槽沿着水流方向设置，导水槽可以为多个。

所述中心管可以包括任意个数（1,2,3,4……）的纯水管组件，在一些实施例中，所述中心管包括两个纯水管组件，所述第一纯水管及所述第二纯水管交替设置，所述第一膜组件及所述第二膜组件沿同一方向卷绕所述中心管的外壁。

在一些实施例中，过滤层包括基材层及设置在基材层上的过滤功能层，所述过滤功能层可以为具有选择透过性的分离膜，所述过滤层包括但不限于反渗透膜、纳滤膜、超滤膜的一种。

本实用新型还提供一种具有前述侧流式净水膜结构的滤芯，所述滤芯包括中心管、次级中心管、第一端盖、第二端盖及卷绕在所述中心管上的膜组件，所述中心管包括多个固定连接的纯水管，所述第一端盖及所述第二端盖分别设置在所述中心管的两端，所述第一端盖上设有第一水流进出口及第二水流进出口；

每个所述纯水管的内部形成第一水流通道，所述第一水流通道与所述第一端盖上的所述第一水流进出口连通；

多个所述纯水管之间围合成空腔，所述次级中心管设置在所述空腔中，外壁开设有通孔的所述次级中心管的内部形成第二水流通道，所述第二水流通道与所述第二水流进出口连通；

所述膜组件的外表面形成第三水流进出口，

所述中心管包括至少一个纯水管组件，每个所述纯水管组件包括两个纯水管，两个所述纯水管包括第一纯水管及第二纯水管；

所述膜组件至少含有第一功能层、第二功能层及过滤层中的任意一层，所述膜组件包括第一膜组件及第二膜组件，

所述第一膜组件与所述第一纯水管相连，所述第一膜组件包括依次设置的所述第一功能层、所述过滤层及所述第二功能层；

所述第二膜组件与所述第二纯水管相连，所述第二膜组件包括依次设置的所述第一功能层及所述过滤层；

所述第一膜组件的所述第二过滤层与所述第二膜组件的所述过滤层相邻。

第一水流进出口、第二水流进出口及第三水流进出口分别都可以作为原水入口、纯水出口及废水出口。第一水流进出口和第二水流进出口可以同心设置。为了更好的密封效果，所述第一水流进出口的外周和/或第二水流进出口的外周套设有密封圈。

在一些实施例中，所述第一功能层为纯水导布，所述第二功能层为进水网格层。

在一些实施例中，所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

在一些实施例中，所述第一功能层为进水网格层，所述第二功能层为纯水导布，所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

在一些实施例中，所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述过滤功能层临近所述第二功能层。

在一些实施例中，所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述基材层临近所述第二功能层。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

如前文所述，本实用新型提供的侧流式净水膜结构，任一进水网格层的两侧一定与过滤膜相邻，克服了现有技术中不同膜组件之间的进水网格层相邻的不利设置，在一定的膜组件的厚度及使用量的情况下，可以保证更高的过滤效率。

此外，任意两个相邻的纯水管，其中一个的所述纯水管的所述纯水管前壁与另一个的所述纯水管的所述纯水管后壁相嵌合，可以确保中心管的外壁整体几乎没有缝隙，可以对包覆的膜组件提供稳定的支撑，并确保各个水路的密封性。由于侧流膜本身的结构改变了进水的流动方向，使进水流道变窄，加快了膜片表面的冲刷速度，降低了浓差极化现象，-提高了膜组件的去除率性能和寿命。

附图说明

图1为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯结构示意图；

图2为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯第一截面结构示意图；

图3为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯的第一端盖结构示意图；

图4为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯第二截面结构示意图；

图5为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯的第二端盖结构示意图；

图6为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯卷绕之前横截面结构示意图；

图7为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种第一纯水管横截面结构示意图；

图8为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种第二纯水管横截面结构示意图；

图9为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯的次级中心管的结构示意图；

图10为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的一种滤芯的纯水管的结构示意图；

图11为含有本实用新型中所提供的侧流式净水膜结构的另一种滤芯的第一端盖结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-10所示，本实用新型提供一种具有侧流式净水膜结构的滤芯，滤芯包括中心管、次级中心管5、第一端盖21、第二端盖22及卷绕在中心管上的膜组件1，中心管包括多个固定连接的纯水管3，第一端盖21及第二端盖22分别设置在中心管的两端，第一端盖21上设有第一水流进出口212及第二水流进出口211并通过突出部210与外部装置连通。

纯水管3的外壁设置有导水槽，每个纯水管3的内部形成第一水流通道30，第一水流通道30与第一端盖21上的第一水流进出口212连通；多个纯水管3之间围合成空腔，次级中心管5设置在空腔中，外壁开设有通孔52的次级中心管5的内部形成第二水流通道51，第二水流通道51与第二水流进出口211连通；如图1所示，膜组件1的外表面形成第三水流进出口。第二端盖22通过插设在次级中心管5中的连接部220封闭滤芯的另一端。

中心管包括至少一个纯水管组件，在一些实施例中，如图2、图4及图6等所示，纯水管组件的数量为2；在另外的实施例中，如图11所示，纯水管组件的数量为3。每个纯水管组件包括两个纯水管3，两个纯水管包括第一纯水管301及第二纯水管302；每个纯水管3包括纯水管外壁34、纯水管前壁31、纯水管后壁33及纯水管内壁32；纯水管外壁34构成中心管的外壁的一部分，纯水管内壁32构成中心管的内壁的一部分；相邻的两个纯水管3中，其中一个的纯水管3的纯水管前壁31与另一个的纯水管3的纯水管后壁33相嵌合。

膜组件1至少含有第一功能层11、过滤层12及第二功能层13中的任意一层，第一功能层11和第二功能层13分别可以为纯水导布或者进水网格层；过滤层12包括基材层及设置在基材层上的过滤功能层，所述过滤功能层可以为具有选择透过性的分离膜，过滤层12选自反渗透膜、纳透膜、超滤膜的一种。膜组件1包括与第一纯水管301相连的第一膜组件101及与第二纯水管302相连的第二膜组件102，第一膜组件包括依次设置的第一功能层11、过滤层12及第二功能层13；第二膜组件102包括依次设置的第一功能层11及过滤层12；第一膜组件301的第二功能层13与第二膜组件302的过滤层12相邻。

如图6所示，相邻的两个纯水管3中，两个纯水管3的纯水管外壁34相互紧邻，中心管的外壁大致呈圆柱形。每个膜组件1绕经纯水管3，膜组件1包括中部及两侧部，每个膜组件1中，其中部和两侧部的结构相同；其中中部的内侧为第一功能层11，该第一功能层11与对应位置的纯水管内壁32贴合。第一膜组件101中，膜组件1的外部为第二功能层13，此时第二功能层13与中心管内围成的空腔中的次级中心管5临近；第二膜组件102不含有第二功能层13，其中，膜组件1的外部为过滤层12，此时过滤层12与中心管内围成的空腔中的次级中心管5临近。膜组件1的两侧部自对应位置的纯水管后壁33向纯水管前壁31卷绕。如图7，10所示，纯水管前壁31朝向前下方，并向内凹陷呈弧形。纯水管后壁33朝向后下方，并向外突出呈弧形。通过上述设置，纯水管3的横截面呈“，”型，每个纯水管3标准化设置，方便加工，都可以作为第一纯水管301或第二纯水管302。纯水管外壁34设置有导水槽35，导水槽35与纯水管3内部的第一水流通道30连通。导水槽35沿着水流方向设置，导水槽35可以为多个。

第一水流进出口、第二水流进出口及第三水流进出口分别都可以作为原水入口、纯水出口及废水出口。下面结合附图6-8及几个实施例进行说明。

实施例一

第一水流进出口为纯水出口、第二水流进出口为废水出口，第三水流进出口为原水入口

此实施例中，第一功能层11为纯水导布，第二功能层13为进水网格层，此时滤芯的膜组件1的外表面为进水网格层，过滤层12的过滤功能层朝向第二功能层13。

原水经过侧面的第三水流进出口进入膜组件1，经过过滤层12过滤后的纯水在纯水导布11的引导下，通过纯水管3的外壁的导水槽进入纯水管3内部的第一水流通道30，进而通过第一水流进出口212排出。而过滤层12另一侧的废水则进入次级中心管5中的第二水流通道51，进而通过第二水流进出口211排出。

实施例二

第一水流进出口为废水出口、第二水流进出口为纯水出口，第三水流进出口为原水入口

此实施例与实施例一的不同之处在于，过滤层12的过滤功能层朝向第一功能层11。

原水经过侧面的第三水流进出口进入膜组件1，未经过滤层12过滤的废水在纯水导布11的引导下，通过纯水管3的外壁的导水槽进入纯水管3内部的第一水流通道30，进而通过第一水流进出口212排出。而过滤层12另一侧的纯水则进入次级中心管5中的第二水流通道51，进而通过第二水流进出口211排出。

实施例三

第一水流进出口为原水入口、第二水流进出口为纯水出口，第三水流进出口为废水出口

此实施例中，第一功能层11为进水网格层，第二功能层13为纯水导布，此时滤芯的膜组件1的外表面为纯水导布，过滤层12的过滤功能层朝向第一功能层11。

原水经过第一水流进出口212流入到第一水流通道30，并通过导水槽进入第一功能层11中，未经过滤层12过滤的废水在第一功能层11的进水网格的引导下，通过侧面的第三水流进出口流出膜组件1；经过过滤层12过滤的纯水在第二功能层13的纯水导布的引导下则进入次级中心管5中的第二水流通道51，进而通过第二水流进出口211排出。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种侧流式净水膜结构，所述侧流式净水膜结构包括中心管及膜组件，其特征在于，

所述中心管包括至少一个纯水管组件，每个所述纯水管组件包括两个纯水管，两个所述纯水管包括第一纯水管及第二纯水管；

所述膜组件包覆所述中心管的外壁，所述膜组件包括第一膜组件及第二膜组件，每个所述膜组件至少含有第一功能层、第二功能层及过滤层中的任意一层，

所述第一膜组件与所述第一纯水管相连，所述第一膜组件包括依次设置的所述第一功能层、所述过滤层及所述第二功能层；

所述第二膜组件与所述第二纯水管相连，所述第二膜组件包括依次设置的所述第一功能层及所述过滤层；

所述第一膜组件的所述第二功能层与所述第二膜组件的所述过滤层相邻。

2.根据权利要求1所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述第一功能层为纯水导布，所述第二功能层为进水网格层。

3.根据权利要求2所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

4.根据权利要求1所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述第一功能层为进水网格层，所述第二功能层为纯水导布，所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

5.根据权利要求2所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述过滤功能层临近所述第二功能层。

6.根据权利要求2所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述基材层临近所述第二功能层。

7.根据权利要求1-6任一所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述纯水管包括纯水管外壁、纯水管前壁、纯水管后壁及纯水管内壁；

所述纯水管外壁构成所述中心管的外壁的一部分，所述纯水管内壁构成所述中心管的内壁的一部分；

相邻的两个所述纯水管中，其中一个的所述纯水管的所述纯水管前壁与另一个的所述纯水管的所述纯水管后壁相嵌合。

8.根据权利要求7所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述纯水管前壁朝向前下方，并向内凹陷呈弧形；和/或，

所述纯水管后壁朝向后下方，并向外突出呈弧形。

9.根据权利要求7所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：相邻的两个所述纯水管中，两个所述纯水管的所述纯水管外壁相互紧邻，所述中心管的所述外壁大致呈圆柱形。

10.根据权利要求7所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：每个所述膜组件绕经所述纯水管，所述膜组件的中部与对应位置的所述纯水管内壁贴合，所述膜组件的两侧部自对应位置的所述纯水管后壁向所述纯水管前壁卷绕。

11.根据权利要求1-6任一所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述中心管包括两个纯水管组件，所述第一纯水管及所述第二纯水管交替设置，所述第一膜组件及所述第二膜组件沿同一方向卷绕所述中心管的外壁。

12.根据权利要求1-6任一所述的侧流式净水膜结构，其特征在于：所述过滤层具有选择透过性的分离膜，所述过滤层包括但不限于反渗透膜、纳滤膜、超滤膜的一种。

13.一种滤芯，所述滤芯包括中心管、次级中心管、第一端盖、第二端盖及卷绕在所述中心管上的膜组件，所述中心管包括多个固定连接的纯水管，所述第一端盖及所述第二端盖分别设置在所述中心管的两端，所述第一端盖上设有第一水流进出口及第二水流进出口；

每个所述纯水管的内部形成第一水流通道，所述第一水流通道与所述第一端盖上的所述第一水流进出口连通；

多个所述纯水管之间围合成空腔，所述次级中心管设置在所述空腔中，外壁开设有通孔的所述次级中心管的内部形成第二水流通道，所述第二水流通道与所述第二水流进出口连通；

所述膜组件的外表面形成第三水流进出口，其特征在于，

所述中心管包括至少一个纯水管组件，每个所述纯水管组件包括两个纯水管，两个所述纯水管包括第一纯水管及第二纯水管；

所述膜组件包括第一膜组件及第二膜组件，每个所述膜组件至少含有第一功能层、第二功能层及过滤层中的任意一层，

所述第一膜组件与所述第一纯水管相连，所述第一膜组件包括依次设置的所述第一功能层、所述过滤层及所述第二功能层；

所述第二膜组件与所述第二纯水管相连，所述第二膜组件包括依次设置的所述第一功能层及所述过滤层；

所述第一膜组件的所述第二功能层与所述第二膜组件的所述过滤层相邻。

14.根据权利要求13所述的滤芯，其特征在于：所述第一功能层为纯水导布，所述第二功能层为进水网格层。

15.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

16.根据权利要求13所述的滤芯，其特征在于：所述第一功能层为进水网格层，所述第二功能层为纯水导布，所述第一膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第一纯水管；所述第二膜组件的至少部分所述第一功能层紧贴所述第二纯水管。

17.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述过滤功能层临近所述第二功能层。

18.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：所述过滤层包括基材层及设置在所述基材层上的过滤功能层，所述基材层临近所述第二功能层。

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