WO2024001452A1

WO2024001452A1 - 过滤元件及过滤装置

Info

Publication number: WO2024001452A1
Application number: PCT/CN2023/089460
Authority: WO
Inventors: 刘果; 刘小菡
Original assignee: 南京菡束环保设备有限公司; 刘果
Priority date: 2022-06-30
Filing date: 2023-04-20
Publication date: 2024-01-04
Also published as: CN117361694A

Abstract

本发明公开了一种过滤元件及过滤装置，该过滤元件包括：过滤主体部件，其包括多个平直叠置的滤膜，每个滤膜包括相对的两个膜片，每个滤膜的两个膜片之间限定出平直的净水流道，每相邻的两个滤膜之间限定出平直的浓水流道；在过滤主体部件的至少一个侧边通过使与该侧边所对应的浓水流道的边缘封闭以及净水流道的边缘敞口而构造出净水出口；在过滤主体部件的另两个侧边通过使与该两个侧边所对应的净水流道的边缘封闭以及净水流道的边缘敞口而分别构造出原水进口和浓水出口；片状部件，其布置于净水流道以及浓水流道中；封装部件，净水出口所对应的过滤主体部件的侧边连接至封装部件，封装部件用于形成与净水出口连通的净水收集腔。

Description

过滤元件及过滤装置

技术领域

本发明涉及水净化技术领域，尤其涉及一种过滤元件及过滤装置。

背景技术

现有技术中，用于制备净水的过滤装置包括壳体以及装设于壳体中的过滤元件，过滤元件通常由多个滤膜卷制形成。

然而，过滤元件的卷制结构存在如下缺陷：

1、净水出口以及浓水出口与原水进口之间的所产生的节流压力大（即，水受到阻力较大），导致过滤效率低。

2、滤膜之间所限定的浓水流道中的浓水的溶质的扩散效果差，尤其当浓水的流速和流速低时（例如，当来自自来水管的原水的压力较低和/或浓水出口排放的排放量较小导致浓水的流速和流量低时）。

3、浓水在浓水流道中的扩散效果差以及浓水的流量低等因素，导致溶质颗粒极易附着于膜片上，造成滤膜件被快速污染，进而需要频繁的清洗或更换过滤元件。

4、浓水在浓水流道中的扩散效果差以及浓水的流量低等因素，导致从浓水出口的不同区域流出的浓水以及从浓水出口先后流出的浓水的溶质浓度不同，使得在浓水出口对浓水的浓度（含溶质的浓度）的实时测量结果不能真实的反映总体的浓水的浓度，导致测量结果失去意义。

技术问题

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种过滤元件及过滤装置。

技术解决方案

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种过滤元件，包括：

过滤主体部件，其包括多个平直叠置的滤膜，每个所述滤膜包括相对的两个膜片，每个所述滤膜的两个膜片之间限定出平直的净水流道，每相邻的两个滤膜之间限定出平直的浓水流道；在过滤主体部件的至少一个侧边通过使与该侧边所对应的浓水流道的边缘封闭以及净水流道的边缘敞口而构造出净水出口；在过滤主体部件的另两个侧边通过使与该两个侧边所对应的净水流道的边缘封闭以及浓水流道的边缘敞口而分别构造出原水进口和浓水出口；

片状部件，其布置于所述净水流道以及所述浓水流道中以用于维持流道宽度；

封装部件，所述净水出口所对应的过滤主体部件的侧边连接至所述封装部件，所述封装部件用于形成与所述净水出口连通的净水收集腔。

优选地，所述封装部件为中空结构，所述中空结构作为所述净水收集腔。

优选地，所述封装部件为板状结构，所述封装部件背对所述过滤主体部件的一侧与过滤装置的壳体围成所述净水收集腔。

本发明还公开了一种过滤装置，包括：

壳体；

过滤元件，其装设于所述壳体中；其中：

所述过滤元件包括过滤主体部件、片状部件以及封装部件；

所述过滤主体部件包括多个平直叠置的滤膜，每个所述滤膜包括相对的两个膜片，每个所述滤膜的两个膜片之间限定出平直的净水流道，每相邻的两个滤膜之间限定出平直的浓水流道；在过滤主体部件的至少一个侧边通过使与该侧边所对应的浓水流道的边缘封闭以及净水流道的边缘敞口而构造出净水出口；在过滤主体部件的另两个侧边通过使与该两个侧边所对应的净水流道的边缘封闭以及浓水流道的边缘敞口而分别构造出原水进口和浓水出口；

片状部件布置于所述净水流道以及所述浓水流道中以用于维持流道宽度；

所述净水出口所对应的过滤主体部件的侧边连接至所述封装部件，所述封装部件用于形成与所述净水出口连通的净水收集腔；

所述壳体上具有与所述原水进口连通的原水进水接头、与所述净水收集腔连通的净水出水接头以及与所述浓水出口连通的浓水出水接头。

优选地，所述过滤主体部件以使得所述滤膜竖立的方式装设于所述壳体中。

优选地，所述壳体轴向延伸而具有轴向上的两端；所述滤膜的外形为矩形；

所述过滤元件以使得所述过滤主体部件的长侧边与所述壳体的轴向一致的方式装设于所述壳体中；

所述原水进水接头、所述净水出水接头以及所述浓水出水接头均布置在所述壳体的第一端。

优选地，

所述净水出口形成于所述过滤主体部件的上长侧边，所述封装部件为轴向延伸的中空结构，所述中空结构形成所述净水收集腔；

所述原水进口形成于所述过滤主体部件的下长侧边，所述过滤主体部件的下长侧边与所述壳体围成原水进水腔，所述原水进水接头与所述原水进水腔连通；

所述浓水出口形成于所述过滤主体部件的靠近所述壳体的第二端的短侧边，所述浓水出口的外侧构造出浓水收集腔，自所述浓水收集腔朝所述壳体的第一端引出浓水导出管道，所述浓水出水接头与所述浓水导出管道连通。

优选地，

所述净水出口包括一个，所述净水出口形成于所述过滤主体部件靠近所述壳体的第一端的短侧边，所述封装部件与所述壳体的第一端限定出所述净水收集腔；

所述原水进口形成于所述过滤主体部件的上长侧边，所述过滤主体部件的上长侧边与所述壳体围成原水进水腔，所述原水进水接头与所述原水进水腔连通；

所述浓水出口形成于所述过滤主体部件的下长侧边，所述过滤主体部件的下长侧边与所述壳体围成浓水收集腔，所述浓水出水接头与所述浓水收集腔连通。

优选地，所述净水出水包括两个，两个所述净水出口分别形成所述过滤主体部件的两个短侧边，所述封装部件位于靠近所述壳体的第一端的所述净水出口并与所述壳体的第一端限定出第一个净水收集腔，靠近所述壳体的第二端的所述净水出口外设置有扣盖，所述扣盖围成第二个净水收集腔，自第二个净水收集腔引出朝第一个净水收集腔方向延伸并与第一个净水收集腔连通的净水导出管道。

优选地，布置于所述净水流道中的片状部件为片状格栅或流道布；布置于所述浓水流道中的片状部件为片状格栅或流道布。

优选地，布置于所述净水流道中的片状部件为片状格栅或流道布；布置于所述浓水流道中的片状部件为流道片；

所述流道片包括：

片状本体，其两侧均形成有竖直延伸且水平间隔排布的多个凸肋，所述片状本体位于所述凸肋的上方为平坦区域；

第一导流孔，其包括沿所述凸肋的延伸排布的多列；所述第一导流孔贯通所述片状本体且竖向倾斜；其中：

同一列且相邻的上方的第一导流孔与下方的第一导流孔的竖向倾斜方向相反；

第一导流孔的端口位于所述凸肋的两侧；

所述平坦区域布置有贯通所述片状本体的多个第二导流孔。

优选地，所述浓水收集腔内设置有浓水导出管道，所述浓水导出管道一端连接至所述浓水出水接头，所述浓水导出管道的另一端延伸至所述浓水收集腔的中部区域。

优选地，所述过滤主体部件的径向上的左、右两侧均设置有支撑板架，所述支撑板架朝向所述过滤主体部件的一侧形成有竖向延伸且水平排布的多条支撑肋，所述支撑板架朝向所述壳体的内壁的一侧形成有与所述壳体匹配且沿轴向排布的多个支撑板。

优选地，所述过滤主体部件的径向上的左右两侧均设置有支撑板架，所述支撑板架朝向所述壳体内壁的一侧形成有与所述壳体的内壁匹配的竖向间隔排布的多个支撑板，每个所述支撑板构造成水平状态。

优选地，所述壳体为圆筒状结构；所述壳体的第一端为敞口端，所述壳体的第一端具有用于封装所述壳体的端盖。

优选地，相邻的两个所述滤膜的膜片的脱盐率不同。

有益效果

与现有技术相比，本发明公开的过滤元件及过滤装置的有益效果是：

1、本发明所提供的过滤元件中的过滤主体部件中的浓水流道和净水流体被叠置滤膜限定成平直流道，该平直流道具有更均匀的宽度，相比于现有技术中卷制结构的过滤主体部件中的螺旋流道（或称近似的弧形流道），该平直流道具有更佳的扩散效果。

2、相比于现有技术中的滤膜叠置卷制结构的过滤主体部件中的螺旋流道，本发明的过滤元件的过滤主体部件中所获得平直流道对净化水以及浓水的阻力更小，使得即使在浓水流速或流量较低时，浓水或净化水也具有较佳的扩散效果。

3、相比现有技术中的螺旋流道，滤膜叠置所获得平直流道在任意区域的宽度均匀，狭窄区域和尖角区域更少，更大程度上降低了溶质颗粒因狭窄区域和尖角区域而富集的量。

4、滤膜叠置所获得平直流道的较佳的扩散效果以及较低的阻力使得溶质颗粒不容易附着于膜片上。

5、滤膜叠置所获得平直流道的较佳的扩散效果使得位于浓水流道不同区域的浓水的浓度更加均匀，从而使得从浓水出口流出的浓水的浓度受浓水不均匀因素影响更小，使得在浓水出口对浓水的浓度的实时测量结果能够真实的反映总体的浓水的浓度。

6、将过滤元件以使滤膜竖立的方式布置有利于利用水的重力而使浓水流道中浓水更加均匀或者有利于利用水的重力而减少溶质颗粒附着。

7、在本发明所提供的第一种结构的过滤装置中：浓水流道中位于上方的浓水在重力作用下与位于下方的浓水进行混合，以及位于上方的浓水与刚进入浓水的原水进行混合，这有利于均衡浓水流道中浓水的浓度，进而有利于制备出水质平稳的净化水，且有利于监控浓水的浓度。

8、在本发明所提供的第二种结构的过滤装置中：过滤主体部件的原水进口与浓水出口分别对应位于过滤主体部件的上长侧边和下长侧边，这使得浓水流道较短，并配合利用重力，原水通过过滤后形成浓水更顺畅的从浓水出口流出，这有利于对浓水流道两侧的膜片进行冲刷，因而，本结构的过滤装置具有更佳的抗污染能力，更适合过滤水质较差的原水，且能够保持较高的过滤效率。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本发明。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明的实施例所提供的第一种结构的过滤装置中的过滤元件的主视图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图2的局部E的放大视图。

图4为图2的局F的放大视图。

图5为本发明的实施例所提供的第一种结构的过滤装置中的过滤主体部件的滤膜的局部展开视图。

图6为图1的B向视图。

图7为图1的C向视图。

图8为图1的D向视图。

图9为本发明的实施例所提供的第一种结构的过滤装置的主剖视图。

图10为图9的G-G向剖视图。

图11为图9的H向视图。

图12为本发明的实施例所提供的第一种结构的过滤装置中的支撑板架的截面视图。

图13为图12的I向视图。

图14为本发明的实施例所提供的第一种结构的过滤装置中流道片的主视图。

图15为图14的J-J向剖视图。

图16为本发明的实施例所提供的第二种结构的过滤装置中的过滤元件的主视图（具有一个净水收集腔）。

图17为图16的A’- A’向剖视图。

图18为图17的局部F’的放大视图。

图19为本发明的实施例所提供的第二种结构的过滤装置中的过滤主体部件的滤膜的局部展开视图。

图20为图16的E’向视图。

图21为图16的D’向视图。

图22为图16的B’向视图。

图23为图16的C’向视图。

图24为本发明的实施例所提供的第二种结构的过滤装置的主剖视图（具有一个净水收集腔）。

图25为图24的G’-G’向剖视图。

图26为图24的H’向视图。

图27本发明的实施例所提供的第二种结构的过滤装置中的过滤元件的主视图（具有两个净水收集腔）。

图28为本发明的实施例所提供的第二种结构的过滤装置的主剖视图（具有两个净水收集腔）。

图29为图28的I’-I’向剖视图。

附图标记：

10-过滤元件；11-过滤主体部件；111-原水进口；112-净水出口；113-浓水出口；12-封装部件；121-净水收集腔；122-插接接头；13-滤膜；131-膜片；141-净水流道；142-浓水流道；15-片状格栅；16-流道片；161-凸肋；162-第一导流孔；163-平坦区域；164-第二导流孔；20-壳体；21-第一端；22-第二端；23-端盖；24-限位挡条；31-原水进水接头；32-净水出水接头；33-浓水出水接头；41-原水进水腔；42-浓水收集腔；421-尾盖；422-浓水导出管道；50-支撑板架；51-支撑板；52-支撑肋； 60-承板。

10’-过滤元件；11’-过滤主体部件；111’-原水进口；112’-净水出口；113’-浓水出口；12’-封装部件；121’-净水收集腔；121’’-净水收集腔；123’-插接接头；124’-插接接头；125’-扣盖；126’-净水导出管道；141’-净水流道；142’-浓水流道；31’-原水进水接头；32’-净水出水接头；33’-浓水出水接头；41’-原水进水腔；42’-浓水收集腔；421’-浓水导出管道；50’-支撑板架；51’-支撑板。

本发明的最佳实施方式

为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1至图29所示，本发明公开了一种过滤元件10，10’以及包括该过滤元件10，10’的过滤装置，该过滤装置还包括壳体20，过滤元件10，10’封装于壳体20中。使用过滤装置时，来自自来水管的原水被供入到壳体20中，进入壳体20中的原水经过过滤元件10，10’的过滤作用而形成净化水和浓水，所形成的净化水和浓水再从壳体20导出。

如图1至图8所示，过滤元件10，10’包括过滤主体部件11，11’和封装部件12，12’。过滤主体部件11，11’包括多个平直的滤膜13，多个平直的滤膜13叠置。

应该说明的是：所谓的平直的滤膜13是相对于现有技术中的卷制结构的过滤元件10，10’中的卷曲的滤膜13而言，也就是说，在本发明中，滤膜13采用非卷制状态并叠置。

每个滤膜13均包括两个相对的膜片131，该两个膜片131可以是由一个面积较大的膜片131对折所形成的两个膜片131，本发明的附图中（如图3）所展示的两个膜片131就是由一个膜片131对折所形成的，以对折方式形成的滤膜13需要避免对折处锐化，尽量使对折处钝化，进而避免过滤效果在对折处变差以及溶质（可能含有杂质）在该对折处附着、堆积。较为优选地方案为：滤膜13的两个膜片131为两个单独的膜片131，这避免所形成的滤膜13在对折处出现锐化区域。

相叠置的每相邻的两个滤膜13之间限定出浓水流道142，142’，进而，过滤主体部件11，11’中形成相间隔的多层浓水流道142，142’；每个滤膜13的两个膜片131之间限定出净水流道141，141’，进而，过滤主体部件11，11’中形成相间隔的多层净水流道141，141’，且与多层浓水流道142，142’形成交替排布状态。原水进入到浓水流道142，142’中经过两侧的膜片131的过滤而形成净化水而进入到净水流道141，141’，浓水流道142，142’中的原水持续被过滤后而形成浓水。

如图2所示，在每个净水流道141，141’和浓水流道142，142’中均布置片状部件，该片状部件用于支撑膜片131以维持流道的宽度，避免膜片131受压变形而使得流道的整个区域或局部区域变窄。该片状部件不但需要具有较佳的抗压能力，还需要保证水能够通过它（片状部件）。可以选用具有较佳抗压能力的片状格栅15或流道布作为片状部件。

通过将膜片131裁切成矩形而制作出矩形的滤膜13，而由滤膜13叠置形成的过滤主体部件11，11’便具有与滤膜13一致的四个侧边。在过滤主体部件11，11’的不同侧边分别构造出原水进口111，111’、净水出口112，112’以及浓水出口113，113’，以使得进入到壳体20内的原水通过原水进口111，111’进入到浓水流道142，142’内，并在经过浓水流道142，142’过程中被膜片131过滤，所过滤出的净化水通过净水流道141，141’而从净水出口112，112’流出过滤主体部件11，11’外，而过滤后所形成的浓水从浓水出口113，113’流出过滤主体部件11，11’外。

原水进口111，111’、净水出口112，112’以及浓水出口113，113’构造方法如下：

如图4所示，使原水进口111，111’所在的侧边所对应的所有浓水流道142，142’的边缘均敞口，并使该侧边所对应的净水流道141，141’的边缘均封闭。例如，使滤膜13由一个膜片131以对折方式形成，使对折区域作为该侧边，如此，净水流道141，141’的边缘自然处于封闭状态，或者，将胶体填充于该侧边所对应的每个滤膜13的两个膜片131的边缘之间进而将净水流道141，141’的边缘封闭，或者利用热熔方式将该两个膜片131进行密合；使该侧边所对应的浓水流道142，142’中的片状部件的边缘与每相邻两个滤膜13的边缘齐平而实现浓水流道142，142’的边缘敞口。

如图3所示，使净水出口112，112’所在的侧边所对应的净水流道141，141’的边缘均敞口，并使该侧边所对应的浓水流道142，142’的边缘均封闭。例如，将胶体填充于该侧边所对应的每相邻的两个滤膜13的边缘之间而将浓水流道142，142’的边缘封闭，或者，利用热熔方式将两个滤膜13的边缘密合；使该侧边所对应的净水流道141，141’中的片状部件的边缘与滤膜13的两个膜片131齐平而实现净水流道141，141’敞口。

如图6所示，使浓水出口113，113’所在的侧边所对应的浓水流道142，142’的边缘均敞口，并使得该侧边所对应的净水流道141，141’的边缘均封闭。例如，将胶体填充于该侧边所对应的每个滤膜13的两个膜片131的边缘之间进而将净水流道141，141’的边缘封闭，或者利用热熔方式将该两个膜片131进行密合；使该侧边所对应的浓水流道142，142’中的片状部件的边缘与每两个滤膜13的边缘齐平而实现浓水流道142，142’的边缘敞口。

如图2和图3所示，封装部件12，12’上开设有附接槽口，过滤主体部件11，11’的净水出口112，112’所在的侧边装入该附接槽口中，并通过如粘接等密封连接方式与封装部件12，12’形成一个整体。封装部件12，12’与过滤主体部件11，11’进行结合具有诸如安装、使用上的好处。例如，封装部件12，12’与过滤主体部件11，11’进行结合使得过滤元件10，10’可作为一个单独的产品供使用者购买，进而避免只能购买整体的过滤装置，再例如，封装部件12，12’的附接槽口对净水出口112，112’居于限位作用，使得净水出口112，112’具有稳定的通流截面，减少了压力对净水出口112，112’的通流截面的影响，避免净水出口112，112’处发生变形，尤其避免发生膨胀变形；再例如，将过滤元件10，10’装入壳体20后，壳体20的内部通过对封装部件12，12’实施定位而使得整个过滤元件10，10’容易获得确定的装配位置。

封装部件可以有多种结构形式，封装部件的具体结构与壳体20的构造、净化水的收集、导出方式等有关。例如，如图1所示，封装部件可以构造成中空结构，该中空结构作为净水收集腔121而与净水出口112连通，从净水出口112流出的净化水首先进入到净水收集腔121，然后再从壳体20中导出。再例如，如图16和图24所示，封装部件可以为板状结构，将过滤元件10’装入壳体20后，该板状结构的封装部件12’与壳体20能够围成净水收集腔121’。

壳体20用于对过滤元件10，10’进行封装，以使得制备净化水的过程中壳体20内的封闭环境进行。壳体20可以构造成多种结构实现，壳体20的结构形式与过滤元件10，10’的结构形式、净化水制备系统（或称净水系统）等有关。

针对通过具有一定长宽比的矩形的滤膜13进行叠置而获得截面（或称断面）为大致呈正方形的过滤主体部件11，11’，本发明提供一种结构的壳体20，如图9和图24所示，即，将壳体20构造成具有一定轴向长度的圆筒结构。该壳体20具有轴向上的第一端21和第二端22，壳体20的第一端21设置端盖23。过滤元件10，10’从壳体20的第一端21端口装入壳体20中，而端盖23用于将过滤元件10，10’封装于壳体20中。

在将壳体20构造成筒状结构的基础上，本发明还提供一种针对壳体20自身以及过滤元件10，10’相对于壳体20的布置方式。如图9和图10以及图24和图25所示，该布置方式为：使壳体20处于横置状态；过滤元件10，10’以使滤膜13竖立的方式装设于壳体20中；并且，过滤元件10，10’以使得过滤主体部件11，11’的长侧边与壳体20的轴向一致的方式装设于壳体20中。

在壳体20上布置原水进水接头31，31’、净水出水接头32，32’以及浓水出水接头33，33’；在壳体20的内部，过滤主体部件11，11’的原水进口111，111’所朝向的区域构造出原水进水腔41，41’，净水出口112，112’所朝向的区域构造出净水收集腔121，121’，浓水出口113，113’所朝向的区域构造出浓水收集腔42，42’；使得原水进水接头31，31’与原水净水腔连通，净水出水接头32，32’与净水收集腔121，121’连通，浓水出水接头33，33’与浓水收集腔42，42’连通。如此，来自自来水管的原水通过原水进水接头31，31’进入到壳体20的原水进水腔41，41’，并在原水净水腔流动过程中，通过过滤主体部件11，11’的原水进口111，111’进入到各层浓水流道142，142’，过滤所获得净化水经过净水流道141，141’从净水出口112，112’流出而进入到净水收集腔121，121’，而随后通过净水出水接头32，32’从壳体20中流出，而净化所产生的浓水从浓水出口113，113’流入浓水收集腔42，42’，并随后通过浓水出水接头33，33’从壳体20中流出。

如图10和图25所示，在过滤主体部件11，11’的径向上的左、右两侧均布置支撑板架50，50’，且在支撑板架50，50’的上、下方的壳体20的内壁上设置限位挡条24，以实施对支撑板架50，50’的定位。该支撑板架50，50’不但使得过滤主体部件11，11’保证确定的装配位置，且能够限制过滤主体部件11，11’在径向上的左、右两个产生膨胀，对维持浓水流道142，142’以及净水流道141，141’的宽度极为有利。

本发明所提供的上述的结构的过滤装置具有如下优势：

1、本发明所提供的过滤元件10，10’中的过滤主体部件11，11’中的浓水流道142，142’和净水流体被叠置滤膜13限定成平直流道，该平直流道具有更均匀的宽度，相比于现有技术中卷制结构的过滤主体部件11，11’中的螺旋流道（或称近似的弧形流道），该平直流道具有更佳的扩散效果。

2、相比于现有技术中的滤膜13叠置卷制结构的过滤主体部件11，11’中的螺旋流道，本发明的过滤元件10，10’的过滤主体部件11，11’中所获得平直流道对净化水以及浓水的阻力更小，使得即使在浓水流速或流量较低时，浓水或净化水也具有较佳的扩散效果。

3、相比现有技术中的螺旋流道，滤膜13叠置所获得平直流道在任意区域的宽度均匀，狭窄区域和尖角区域更少，更大程度上降低了溶质颗粒因狭窄区域和尖角区域而富集的量。

4、滤膜13叠置所获得平直流道的较佳的扩散效果以及较低的阻力使得溶质颗粒不容易附着于膜片131上。

5、滤膜13叠置所获得平直流道的较佳的扩散效果使得位于浓水流道142，142’不同区域的浓水的浓度更加均匀，从而使得从浓水出口113，113’流出的浓水的浓度受浓水不均匀因素影响更小，使得在浓水出口113，113’对浓水的浓度的实时测量结果能够真实的反映总体的浓水的浓度。

6、将过滤元件10，10’以使滤膜13竖立的方式布置有利于利用水的重力而使浓水流道142，142’中浓水更加均匀或者有利于利用水的重力而减少溶质颗粒附着。

本发明的实施方式

本发明针对原水进口、净水出口、浓水出口所形成在过滤主体部件的位置，提供两种结构的过滤装置。

第一种结构的过滤装置

如图1至图15所示，在本结构的过滤装置中，过滤元件10的过滤主体部件11的原水进口111形成在过滤主体部件11的下长侧边，净水出口112形成在过滤主体部件11的上长侧边，浓水出口113形成于过滤主体部件11的靠近壳体20的第二端22的短侧边。

封装部件12为截面呈弧形轴向延伸的条状部件，该封装部件12为中空结构，该中空结构形成轴向上延伸至壳体20的两端的净水收集腔121，过滤主体部件11的上长侧边装设于封装部件12的底部附接槽口，使得净水出口112与净水收集腔121连通。封装部件12的上表面的弧形外周面与壳体20的内壁匹配，以获得紧凑的装配效果。

过滤主体部件11的下长侧边与壳体20的内壁的底部限定出沿轴向延伸至壳体20的两端的原水进水腔41。

过滤主体部件11靠近壳体20的第二端22的短侧边外设置有尾盖421，该尾盖421与该短侧边围成浓水收集腔42。自该浓水收集腔42引出浓水导出管道422，该浓水导出管道422朝壳体20的第一端21延伸。

原水进水接头31、净水出水接头32以及浓水出水接头33形成在壳体20第一端21处的端盖23上，并分别与原水进水腔41、净水收集腔121以及浓水导出管道422的位置相对；原水进水接头31的内侧伸入至原水进水腔41中而与原水进水腔41连通，封装部件12靠近壳体20的第一端21的端部引出插接接头122，该插接接头122插接于净水出水接头32的内侧而使得净水出水接头32与净水收集腔121连通；浓水导出管道422的端部插入至浓水出水接头33的内侧使得浓水出水接头33通过浓水导出管道422与浓水收集腔42连通。

如图9所示，来自自来水管的原水通过原水进水接头31进入到原水进水腔41，并沿原水进水腔41朝壳体20的第二端22方向流动，在流动的同时，在压力作用下，原水在原水净水口的轴向上的各个区域进入到浓水流道142中，在压力作用下充满浓水流道142，滤膜13的膜片131对浓水流道142中的原水进行过滤而使得净水流道141中形成净化水，在压力作用下，净化水最终流入到净水收集腔121，随后朝向壳体20的第一端21流动而从净水出水接头32流出，在压力作用下，过滤所产生的浓水最终从浓水出口113流出而进入到浓水收集腔42，随后在浓水导出管道422的引导下而从浓水出水接头33流出。

在本结构的过滤装置中，如图10、图12、图13所示，过滤主体部件11的两侧的支持板架具有如下特点：支撑板架50朝向过滤主体部件11的一侧形成有竖向延伸且水平排布的多条支撑肋52，支撑板架50朝向壳体20的内壁的一侧形成有与壳体20匹配且沿轴向排布的多个支撑板51。并且，为能够避免与浓水导出管道422干涉，在支撑板架50上开设有轴向贯通所有支撑板51的孔道，浓水导出管道422通过该孔道。

支撑板架50的上述结构具有如下优势：

1、支撑板架50上的支撑肋52使得支撑板架50与过滤主体部件11的侧部形成流道，进而避免溶质颗粒在支撑板架50与过滤主体部件11之间附着。

2、支撑板架50上的支撑板51之间限定出流道，进而使得流体（包括浓水、原水）通过该流道而对过滤主体部件11的两侧的区域就行冲刷，并由此使得水在壳体20内进行循环流动。

在本结构的过滤装置中，如图9所示，过滤主体部件11靠近壳体20的第一端21的下方设置有承板60，该承板60具有与过滤主体部件11的底部以及壳体20的内壁的底部配合的结构，浓水出水接头33的内侧穿设该承板60。过滤主体部件11的浓水出口113处的尾盖421的底部具有支板，该支板支撑于壳体20的内壁。如此，利用承板60和支板对过滤主体部件11的轴向上的两端进行支撑。

本结构的过滤装置的优势在于：

浓水流道142中位于上方的浓水在重力作用下与位于下方的浓水进行混合，以及位于上方的浓水与刚进入浓水的原水进行混合，这有利于均衡浓水流道142中浓水的浓度，进而有利于制备出水质平稳的净化水，且有利于监控浓水的浓度。

在本结构的过滤装置中，过滤主体部件11中的净水流道141中布置片状格栅15，而在浓水流道142中布置如下结构的流道片16：

如图14和图15所示，该流道片16包括片状本体、第一导流孔162和第二导流孔164。片状本体可由塑料材料注塑成型，片状本体两侧均形成有竖直延伸且水平间隔排布的多个凸肋161，片状本体位于凸肋161的上方为平坦区域163。第一导流孔162包括沿凸肋161的延伸排布的多列，第一导流孔162贯通片状本体且竖向倾斜；同一列且相邻的上方的第一导流孔162与下方的第一导流孔162的竖向倾斜方向相反，第一导流孔162的端口位于凸肋161的两侧。该第一导流孔162可利用激光钻孔工具在片状本体上开设。平坦区域163布置有贯通片状本体的多个第二导流孔164。该流道片16的顶部的两侧设置成朝两侧凸出的台阶结构165，并使得台阶结构165处的厚度与两侧的凸肋161所限定的厚度一致，进而使得浓水流道142的边缘处的宽度与凸肋161所对应区域的宽度一致。

上述的流道片16具有如下优势：

凸肋161对流道片16的两侧的膜片131进行支撑，这有利于水在浓水流道142中流动。并且，相邻的两个凸肋161之间限定出竖直的流道而有利于位于上方的浓水与位于下方的浓水进行混合。第一导流孔162使得流道中的部分浓水穿梭于流道片16的两侧，这不但对膜片131具有一定冲刷作用，且对凸肋161的两侧的交接处具有冲刷作用，进而避免溶质颗粒附着。并且，浓水穿梭于流道片16的两侧还有利于流道片16两侧的浓水进行充分混合。浓水最终从流道片16上部的平坦区域163经过而从浓水出口113流出，在经过平坦区域163过程中，流道片16两侧的浓水通过第二导流孔164进行混合。使得平坦区域163设置在流道片16的上方以用于引导浓水，这有利于浓水获得均衡的浓度后再从浓水出口113导出。

第二种结构的过滤装置

如图16至图26所示，在本结构的过滤装置中，过滤元件10’的过滤主体部件11’的原水进口111’形成在过滤主体部件11’的上长侧边，净水出口112’至少形成在过滤主体部件11’靠近壳体20的第一端21的短侧边，浓水出口113’形成于过滤主体部件11’的下长侧边。

封装部件12’为与壳体20的内壁匹配的盘状结构，该盘状部件设置于靠近壳体20的第一端21的壳体20中，该封装部件12’与端盖23围成净水收集腔121’。盘状结构的封装部件12’还对过滤主体部件11’产生较佳的支撑作用。

过滤主体部件11’的上长侧边与壳体20的内壁的顶部限定出原水进水腔41’。

过滤主体部件11’的下长侧边与壳体20的内壁的底部限定出浓水收集腔42’。在浓水出水腔中设置有浓水导出管道421’，该浓水导出管道421’自壳体20的第一端21伸向浓水收集腔42’的中部。

原水进水接头31’、净水出水接头32’以及浓水出水接头33’形成在壳体20第一端21处的端盖23上，并分别与原水进水腔41’、净水收集腔121’以及浓水导出管道421’的位置相对。封装部件12’的上部形成插接接头123’而与原水进水接头31’的内侧插接而形成连通状态；封装部件12’的下部形成插接接头124’而与浓水导出管道421’以及浓水出水接头33’插接而使得浓水出水接头33’与浓水导出管道421’连通；净水出水接头32’与净水收集腔121’连通。

如图24所示，来自自来水管的原水通过原水进水接头31’进入到位于过滤主体部件11’上方的原水进水腔41’，并沿原水进水腔41’朝向壳体20的第二端22的方向流动，在流动的同时，在压力和重力作用下，原水从原水进口111’的轴向上的各个区域进入到浓水流道142’中，在压力和重力作用下充入浓水流道142’，滤膜13的膜片131对浓水流道142’中的原水进行过滤而使得净水流道141’中形成净化水，在压力作用下，净水水最终流入到净水收集腔121’，并随后从净水出水接头32’流出。在压力和重力作用下，过滤所产生的浓水最终从浓水出口113’流出而进入到浓水收集腔42’，随后在浓水导出管道421’的引导下从浓水出水接头33’流出。

在本结构的过滤装置中，过滤主体部件11’的两侧的支撑板架50’具有如下特点：支撑板架50’朝向壳体20内壁的一侧形成有与壳体20的内壁匹配的竖向间隔排布的多个支撑板51’，每个支撑板51’构造成水平状态。该水平状态的支撑板51’对原水进行拦截以避免原水从过滤主体部件11’与壳体20之间的空隙直接流向浓水收集腔42’。

在一个更为优选的结构中，如图27至图29所示，使得过滤主体部件11’的两个短侧边均形成净水出口112’, 112’’，并通过在过滤主体部件11’靠近壳体20的第二端22的短侧边处设置扣盖125’而围成另一个净水收集腔112’’，如此，过滤主体部件11’的两端均形成净水收集腔112’, 112’’。靠近壳体20的第二端22的净水收集腔112’’引出净水导出管道126’，该净水导出管道126’延伸至靠近壳体20的第一端21的净水收集腔121’。如此，两个净水收集腔112’, 112’’同时收集净化水并最终汇入靠近壳体20的第一端21的净水收集腔121’中，随后从净水出水接头32’流出。

本结构的过滤装置的优势在于：

过滤主体部件11’的原水进口111’与浓水出口113’分别对应位于过滤主体部件11’的上长侧边和下长侧边，这使得浓水流道142’较短，并配合利用重力，原水通过过滤后形成浓水更顺畅的从浓水出口113’流出，这有利于对浓水流道142’两侧的膜片131进行冲刷，因而，本结构的过滤装置具有更佳的抗污染能力，更适合过滤水质较差的原水，且能够保持较高的过滤效率。

上述的两种结构的过滤装置中的滤膜13针对脱盐率采用如下方式布置：

相邻的两个滤膜13选用不同脱盐率规格（孔径大小不同）的膜片131制成，这有利于获得脱盐率规格限定外的净水化的溶质浓度，增加了净化水的水质的多样化，为使用者提供更广泛的饮用体验。

序列表自由内容

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合（例如，各种实施例交叉的方案）、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例（或其一个或更多方案）可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

一种过滤元件，其特征在于，包括：

过滤主体部件，其包括多个平直叠置的滤膜，每个所述滤膜包括相对的两个膜片，每个所述滤膜的两个膜片之间限定出平直的净水流道，每相邻的两个滤膜之间限定出平直的浓水流道；在过滤主体部件的至少一个侧边通过使与该侧边所对应的浓水流道的边缘封闭以及净水流道的边缘敞口而构造出净水出口；在过滤主体部件的另两个侧边通过使与该两个侧边所对应的净水流道的边缘封闭以及浓水流道的边缘敞口而分别构造出原水进口和浓水出口；

片状部件，其布置于所述净水流道以及所述浓水流道中以用于维持流道宽度；

封装部件，所述净水出口所对应的过滤主体部件的侧边连接至所述封装部件，所述封装部件用于形成与所述净水出口连通的净水收集腔。
根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述封装部件为中空结构，所述中空结构作为所述净水收集腔。
根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述封装部件为板状结构，所述封装部件背对所述过滤主体部件的一侧与过滤装置的壳体围成所述净水收集腔。
一种过滤装置，其特征在于，包括：

壳体；

过滤元件，其装设于所述壳体中；其中：

所述过滤元件包括过滤主体部件、片状部件以及封装部件；

所述过滤主体部件包括多个平直叠置的滤膜，每个所述滤膜包括相对的两个膜片，每个所述滤膜的两个膜片之间限定出平直的净水流道，每相邻的两个滤膜之间限定出平直的浓水流道；在过滤主体部件的至少一个侧边通过使与该侧边所对应的浓水流道的边缘封闭以及净水流道的边缘敞口而构造出净水出口；在过滤主体部件的另两个侧边通过使与该两个侧边所对应的净水流道的边缘封闭以及浓水流道的边缘敞口而分别构造出原水进口和浓水出口；

片状部件布置于所述净水流道以及所述浓水流道中以用于维持流道宽度；

所述净水出口所对应的过滤主体部件的侧边连接至所述封装部件，所述封装部件用于形成与所述净水出口连通的净水收集腔；

所述壳体上具有与所述原水进口连通的原水进水接头、与所述净水收集腔连通的净水出水接头以及与所述浓水出口连通的浓水出水接头。
根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤主体部件以使得所述滤膜竖立的方式装设于所述壳体中。
根据权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，所述壳体轴向延伸而具有轴向上的两端；所述滤膜的外形为矩形；

所述过滤元件以使得所述过滤主体部件的长侧边与所述壳体的轴向一致的方式装设于所述壳体中；

所述原水进水接头、所述净水出水接头以及所述浓水出水接头均布置在所述壳体的第一端。
根据权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，

所述净水出口形成于所述过滤主体部件的上长侧边，所述封装部件为轴向延伸的中空结构，所述中空结构形成所述净水收集腔；

所述原水进口形成于所述过滤主体部件的下长侧边，所述过滤主体部件的下长侧边与所述壳体围成原水进水腔，所述原水进水接头与所述原水进水腔连通；

所述浓水出口形成于所述过滤主体部件的靠近所述壳体的第二端的短侧边，所述浓水出口的外侧构造出浓水收集腔，自所述浓水收集腔朝所述壳体的第一端引出浓水导出管道，所述浓水出水接头与所述浓水导出管道连通。
根据权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，

所述净水出口包括一个，所述净水出口形成于所述过滤主体部件靠近所述壳体的第一端的短侧边，所述封装部件与所述壳体的第一端限定出所述净水收集腔；

所述原水进口形成于所述过滤主体部件的上长侧边，所述过滤主体部件的上长侧边与所述壳体围成原水进水腔，所述原水进水接头与所述原水进水腔连通；

所述浓水出口形成于所述过滤主体部件的下长侧边，所述过滤主体部件的下长侧边与所述壳体围成浓水收集腔，所述浓水出水接头与所述浓水收集腔连通。
根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，所述净水出水包括两个，两个所述净水出口分别形成所述过滤主体部件的两个短侧边，所述封装部件位于靠近所述壳体的第一端的所述净水出口并与所述壳体的第一端限定出第一个净水收集腔，靠近所述壳体的第二端的所述净水出口外设置有扣盖，所述扣盖围成第二个净水收集腔，自第二个净水收集腔引出朝第一个净水收集腔方向延伸并与第一个净水收集腔连通的净水导出管道。
根据权利要求7或8所述的过滤装置，其特征在于，布置于所述净水流道中的片状部件为片状格栅或流道布；布置于所述浓水流道中的片状部件为片状格栅或流道布。
根据权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，布置于所述净水流道中的片状部件为片状格栅或流道布；布置于所述浓水流道中的片状部件为流道片；

所述流道片包括：

片状本体，其两侧均形成有竖直延伸且水平间隔排布的多个凸肋，所述片状本体位于所述凸肋的上方为平坦区域；

第一导流孔，其包括沿所述凸肋的延伸排布的多列；所述第一导流孔贯通所述片状本体且竖向倾斜；其中：

同一列且相邻的上方的第一导流孔与下方的第一导流孔的竖向倾斜方向相反；

第一导流孔的端口位于所述凸肋的两侧；

所述平坦区域布置有贯通所述片状本体的多个第二导流孔。
根据权利要求8或9所述的过滤装置，其特征在于，所述浓水收集腔内设置有浓水导出管道，所述浓水导出管道一端连接至所述浓水出水接头，所述浓水导出管道的另一端延伸至所述浓水收集腔的中部区域。
根据权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤主体部件的径向上的左、右两侧均设置有支撑板架，所述支撑板架朝向所述过滤主体部件的一侧形成有竖向延伸且水平排布的多条支撑肋，所述支撑板架朝向所述壳体的内壁的一侧形成有与所述壳体匹配且沿轴向排布的多个支撑板。
根据权利要求8或9所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤主体部件的径向上的左右两侧均设置有支撑板架，所述支撑板架朝向所述壳体内壁的一侧形成有与所述壳体的内壁匹配的竖向间隔排布的多个支撑板，每个所述支撑板构造成水平状态。
根据权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，所述壳体为圆筒状结构；所述壳体的第一端为敞口端，所述壳体的第一端具有用于封装所述壳体的端盖。
根据权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，相邻的两个所述滤膜的膜片的脱盐率不同。