CN214210072U - 一种流向相反的双极膜组件、双极膜滤芯及净水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流向相反的双极膜组件、双极膜滤芯及净水设备，包括正电极、负电极、若干个双极膜和至少两个导流部件。所述负电极与所述正电极相对设置；所述双极膜设置在所述正电极和负电极之间。所述导流部件设置在所述正电极与双极膜、负电极与双极膜、双极膜与双极膜之间形成的流道中，用于引导相邻流道之间的水流呈相反方向流动。本实用新型的双极膜组件通过导流部件引导相邻流道之间的水流呈相反方向流动，保证相邻的流道之间的整体水流离子均衡，从而使得双极膜电极间整体电流均匀，电流效率高，耗能小，不容易引起局部发热。

Description

一种流向相反的双极膜组件、双极膜滤芯及净水设备

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种流向相反的双极膜组件、双极膜滤芯及净水设备。

背景技术

随着科学技术的发展以及人们对生活质量要求越来越高，水处理技术为人们提供了更干净、更有利于健康的饮用水。目前对饮用水的处理一般是通过各种过滤滤芯对饮用水进行过滤处理，得到符合人们要求的饮用水。目前常用的过滤滤芯有PP棉滤芯、活性炭滤芯、反渗透滤芯等。

双极膜滤芯是一种新型的过滤滤芯，由一对或多对电极，以及电极中间至少有一个或多个双极膜构成，双极膜之间形成流道以供水流通过。双极膜滤芯反向加电可以实现自清洁再生。

目前的双极膜一般是一端进水，另一端出水，这就使得进水的一端由于水中离子浓度大而导致双极膜的电极间电流过大，出水的一端由于水中离子浓度较小而导致双极膜的电极间电流较小，电流效率比较低，耗能大，容易局部发热。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种流向相反的双极膜组件、双极膜滤芯及净水设备，保证双极膜的电极间电流均衡，电流效率高，耗能小，不容易引起局部发热。

本实用新型公开了一种流向相反的双极膜组件，包括正电极、负电极、若干个双极膜和至少两个导流部件。所述负电极与所述正电极相对设置；所述双极膜设置在所述正电极和负电极之间。所述导流部件设置在所述正电极与双极膜、负电极与双极膜、双极膜与双极膜之间形成的流道中，用于引导相邻流道之间的水流呈相反方向流动。

可选的，所述导流部件为导流板；所述导流板上开设有镂空的导流道、分别与所述导流道两端连通的第一通水口和第二通水口；所述第一通水口和第二通水口用于进水或出水。

可选的，所述第一通水口与外接的进水管路连接，所述第二通水口与外接的出水管路连接，且相邻的另一所述导流板的第二通水口与外接的进水管路连接，所述第一通水口与外接的出水管路连接。

可选的，所述导流道为“U”形状。

可选的，所述双极膜的数量为1-50个。

可选的，在所述正电极与双极膜、负电极与双极膜、双极膜与双极膜之间形成的流道中皆设置导流结构。

可选的，所述导流道为“W”形状。

可选的，所述导流道为弯曲或弯折形状。

本实用新型还公开了一种双极膜滤芯，包括如上所述的双极膜组件。

本实用新型还公开了一种净水设备，包括如上所述的双极膜滤芯。

本实用新型的双极膜组件通过导流部件引导相邻流道之间的水流呈相反方向流动，保证相邻的流道之间的整体水流离子均衡，从而使得双极膜电极间整体电流均匀，电流效率高，耗能小，不容易引起局部发热。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。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。在附图中：

图1是本实用新型实施例双极膜组件的示意图；

图2是本实用新型实施例双极膜组件的另一示意图；

图3是本实用新型实施例双极膜滤芯吸附离子的示意图；

图4是本实用新型实施例双极膜滤芯再生的示意图；

图5是本实用新型实施例双极膜滤芯的简要框图；

图6是本实用新型实施例净水设备的简要框图。

其中，1、净水设备；2、双极膜滤芯；3、双极膜组件；4、正电极；5、负电极；6、双极膜；7、导流部件；71、导流板；711、导流道；712、第一通水口；713、第二通水口；8、流道。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，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；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

下面参考附图和可选的实施例对本实用新型作详细说明。

如图1和图2所示，作为本实用新型的一实施例，公开了一种流向相反的双极膜组件3，包括正电极4、负电极5、若干个双极膜6和至少两个导流部件。所述负电极5与所述正电极4相对设置；所述双极膜6设置在所述正电极4和负电极5之间。所述导流部件7设置在所述正电极4与双极膜6、负电极5与双极膜6、双极膜6与双极膜6之间形成的流道8中，用于引导相邻流道8之间的水流呈相反方向流动。

如图3所示，本实用新型所采用的双极膜滤芯由一对或多对电极，以及电极中间至少有一个或多个双极膜构成；每个双极膜由复合在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，构成一个双极膜的阳离子交换膜和阴离子交换膜，之间为流道。

双极膜滤芯在脱盐过程中，双极膜的阳膜面对的是正电极,原水在两个双极膜之间形成的流道中进行脱盐，如图3所示。原水中的阴离子如Cl-，朝着正电极方向移动，置换左侧的阴离子交换膜中的OH-，OH-进入流道中；同时原水中的阳离子如Na+，朝着负电极方向移动，置换右侧双极膜的阳离子交换膜中的H+离子，H+进入流道中；H+和OH-在流道中发生中和反应，生成水，从而实现对原水中的盐分去除，纯水从流道末端流出。

当脱盐进行一段时间后，双极膜滤芯需要进行倒极再生，则对双极膜滤芯反向加电，以释放出吸附在双极膜上的水中离子。此时，如图4所示，双极膜的阳离子膜和阴离子膜的界面层在电场下产生OH-和H+离子，双极膜的阳离子膜内部的阳离子如Na+被H+离子置换并向负电极移动，双极膜的阴离子膜中的阴离子如Cl-被OH-置换朝正电极移动，Na+、Cl-进入流道中，实现了双极膜滤芯的再生过程。

双极膜6一般是一端进水，另一端出水。双极膜6通过吸附掉电荷的离子达到净水的目的，而进水的一端由于水中离子浓度大，出水的一端由于水中离子浓度较小。这就使得进水的一端双极膜6的电极间电流过大，出水的一端双极膜6的电极间电流较小；而要达到双极膜组件3预定的净水效果，则要根据电流较小一端提高电压，才能整体达到预定的净水效果，电流效率比较低，耗能大。另一方面，电流过大一端会引起局部发热，容易烧坏双极膜组件3。

本实用新型的双极膜组件3通过导流部件7引导相邻流道8之间的水流呈相反方向流动，保证相邻的流道8之间的整体水流离子均衡，从而使得双极膜6电极间整体电流均匀，电流效率高，耗能小，不容易引起局部发热。

具体的，所述导流部件7为导流板71；所述导流板71上开设有镂空的导流道711、分别与所述导流道711两端连通的第一通水口712和第二通水口713；所述第一通水口712和第二通水口713用于进水或出水。例如，当前导流板71的第一通水口712用于进水，第二通水口713用于出水；则相邻的导流板71的第二通水口713用于进水，第一通水口712用于出水，从而实现相邻流道8之间的水流呈相反方向流动。又例如，当前导流板71的第二通水口713用于进水，第一通水口712用于出水；则相邻的导流板71的第一通水口712用于进水，第二通水口713用于出水，从而实现相邻流道8之间的水流呈相反方向流动。

更具体的，所述第一通水口712与外接的进水管路连接，所述第二通水口713与外接的出水管路连接，且相邻的另一所述导流板71的第二通水口713与外接的进水管路连接，所述第一通水口712与外接的出水管路连接。

具体的，如图1所示，所述导流道711为“U”形状，可以提高水流在流道8中的停留时间，水流和双极膜6的接触面积大，充分利用双极膜6。

在另一实施例中，所述导流道711还可以为“W”形状(未图示)。所述导流道711为还可以为弯曲或弯折形状(未图示)。

具体的，所述双极膜6的数量为1-50个，双极膜组件3整体体积合适的同时净水效果好。

更具体的，在所述正电极4与双极膜6、负电极5与双极膜6、双极膜6与双极膜6之间形成的流道8中皆设置导流结构。

如图5所示，作为本实用新型的另一实施例，公开了一种双极膜滤芯。所示双极膜滤芯2包括如上所述的双极膜组件3。

如图6所示，作为本实用新型的另一实施例，公开了一种净水设备1。所述净水设备包括如上所述的双极膜滤芯2。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种流向相反的双极膜组件，其特征在于，包括：

正电极；

负电极，与所述正电极相对设置；

若干个双极膜，设置在所述正电极和负电极之间；

至少两个导流部件，设置在所述正电极与双极膜、负电极与双极膜、双极膜与双极膜之间形成的流道中，用于引导相邻流道之间的水流呈相反方向流动。

2.如权利要求1所述的双极膜组件，其特征在于，所述导流部件为导流板；所述导流板上开设有镂空的导流道、分别与所述导流道两端连通的第一通水口和第二通水口；所述第一通水口和第二通水口用于进水或出水。

3.如权利要求2所述的双极膜组件，其特征在于，所述第一通水口与外接的进水管路连接，所述第二通水口与外接的出水管路连接，且相邻的另一所述导流板的第二通水口与外接的进水管路连接，所述第一通水口与外接的出水管路连接。

4.如权利要求3所述的双极膜组件，其特征在于，所述导流道为“U”形状。

5.如权利要求1至4任意一项所述的双极膜组件，其特征在于，所述双极膜的数量为1-50个。

6.如权利要求1至4任意一项所述的双极膜组件，其特征在于，在所述正电极与双极膜、负电极与双极膜、双极膜与双极膜之间形成的流道中皆设置导流结构。

7.如权利要求3所述的双极膜组件，其特征在于，所述导流道为“W”形状。

8.如权利要求3所述的双极膜组件，其特征在于，所述导流道为弯曲或弯折形状。

9.一种双极膜滤芯，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的双极膜组件。

10.一种净水设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的双极膜滤芯。

Images