一种反渗透膜元件和净水设备的制作方法

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种反渗透膜元件和净水设备。

背景技术：

反渗透膜元件是净水机中的核心部件，目前采用的反渗透膜元件多采用卷式反渗透膜元件，卷式反渗透膜元件包括中心管和卷绕在中心管上且与中心管连通的反渗透膜。

为了不断地提高卷式反渗透膜元件对水的净化效果，人们对其进行了很多改进，但是这些改进中反渗透膜元件的进出水方式可以总结为一下几种：原水从中心管进入，淡水从膜元件的端面或者侧面流出，浓水从膜元件的侧面或者端面流出；原水从膜元件的端面进入，淡水从中心管中流出，浓水从膜元件的另一端面流出。上述这两种方式中，原水在膜元件中的最大行程为进水流道的长度，虽然能够满足目前的需要，但是随着水资源的紧缺，人们希望进一步提高反渗透膜元件的净化效率，从相同体积的原水中净化出更多的淡水。

同时，目前的反渗透膜元件需要较频繁地清理反渗透膜上的杂质，甚至有时需要较频繁的更换净水机上的反渗透元件，降低了使用效率，也提高了使用成本。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种反渗透膜元件和净水设备，通过对现有技术中的反渗透膜元件进行改进，延长原水在膜元件中停留时间，使得更多的原水被净化进而提高了淡水的回收率。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种反渗透膜元件，包括管体上带有进水孔的中心管和缠绕在中心管上的反渗透膜片组，所述反渗透膜片组包括正面对折的反渗透膜片，反渗透膜片的正面夹层形成进水流道，反面夹层形成与中心管相通的产水流道，其特征在于，还包括沿水流流向将进水流道在中心管的轴向上分为相连通的原水侧进水流道和浓水侧进水流道的分隔结构，原水从所述反渗透膜元件的侧面流入所述原水侧进水流道，浓水从所述反渗透膜元件的侧面流出所述浓水侧进水流道。

优选地，所述原水侧进水流道和浓水侧进水流道在靠近中心管的位置处连通。

优选地，所述分隔结构包括设置在进水流道中并且沿着进水流道远离中心管的一侧向靠近中心管的一侧延伸的第一防水胶带，所述原水侧进水流道与浓水侧进水流道在第一防水胶带靠近中心管的一端连通。

优选地，所述分隔结构还包括套设在反渗透膜片组的外周上且与所述第一防水胶带对应的位置处的外密封圈。

优选地，还包括设置在反渗透膜片组两端的封堵结构。

优选地，所述封堵结构包括设置在反渗透膜片的反面四周的第二防水胶带。

优选地，所述封堵结构还包括设置在反渗透膜片的的沿中心管轴向位于正面上的两端的第三防水胶带。

优选地，所述封堵结构还包括设置在反渗透膜元件两端面的端盖。

优选地，所述进水流道中设置有扰流结构。

优选地，在原水侧进水流道和浓水侧进水流道中均设置有扰流结构。

优选地，所述扰流结构包括设置在进水流道中的第四防水胶带。

优选地，所述第四防水胶带与其所在位置处的水流方向呈第一预设夹角。

优选地，所述扰流结构包括设置在浓水侧进水流道中并且在所述原水侧进水流道与浓水侧进水流道的连通处对应的位置处的第五防水胶带，所述第五防水胶带与所述连通处的水流方向呈第二预设夹角。

优选地，所述进水流道中设置有进水导流网，所述产水流道中设置有纯水导流网，并且位于原水侧进水流道中的进水导流网与位于浓水侧进水流道中的进水导流网对水导流的方向相反。

优选地，所述中心管位于原水侧进水流管一侧的端部被封堵，所述纯水从产水流道通过中心孔进入到中心管，并从中心管的另一端流出。

本发明还提供了一种净水设备，该净水设备采用上述反渗透膜元件。

与现有技术相比，本发明的反渗透膜元件至少具有以下优点：

1)本发明的反渗透膜元件的原水入口和浓水出口均在反渗透膜元件的侧面，进水流道中的水在进水流道中需要从入口流到靠近中心管的位置处，然后从靠近中心管的位置处流道出口，其所走的行程大概是现有技术中的两倍，使原水在反渗透膜元件内的停留时间随着原水流道的迂回延长而增加，从而使原水得到充分过滤，提高了原水的利用率，相对减小了浓水的排放，提高了膜元件整体的回收率；

2)在反渗透膜片的正面夹层内设置有扰流结构，使原水流向迂回前进，促进原水在膜片正面的湍流，加大水流的速度，同时也改变了扰流结构附近的水流方向，即使水流出现较大的波动，使杂质不容易停留在的反渗透膜片的正面，从而降低膜面污染的风险；

3)本发明的反渗透膜元件是在现有技术的基础上改进，结构简单，生产成本低。

附图说明

图1是根据本发明的实施例一的反渗透膜片的正面的展开结构图

图2是根据本发明的实施例一的缠绕后的反渗透膜元件

图3是根据本发明的实施例一的反渗透膜元件的展开结构图

图4是根据本发明的实施例二的反渗透膜片的正面的展开结构图

图5是根据本发明的实施例二的缠绕后的反渗透膜元件

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例一

一种反渗透膜元件，包括中心管1和缠绕在中心管1上的反渗透膜片组，在中心管1的管体上均匀设置有多个与反渗透膜片组相通的进水孔6，所述反渗透膜片组的内端与中心管1固定连接。

所述反渗透膜片组包括正面7相对对折的反渗透膜片(即将正面7折至内部，反面8折至外部)，反渗透膜片的正面夹层形成进水流道，所述反面夹层形成产水流道，位于进水流道中的原水或者浓水只能从反渗透膜片的正面7向反面8进行渗透，而不能从渗透膜片的反面8向正面7渗透进而避免获得的纯水再次渗透到原水或者浓水中，即在反渗透膜片上原水流入的一侧为正面，水经反渗透膜片渗透至的另一侧为反面，从反面进入产水流道的水为纯水，所述产水流道通过进水孔6与中心管相连通，进入产水流道的纯水从中心管1的进水孔6进入中心管1并从中心管1的端部流出。

在进水流道中设置有沿远离中心管的一侧向靠近中心管1一侧的方向延伸的第一防水胶带22，所述第一防水胶带22将对应位置处的反渗透膜片的相对的正面粘接，并且所述第一防水胶带22靠近中心管1的一端与反渗透膜片的对折处之间具有一通道，进而所述第一防水胶带22将进水流道沿轴线方向分为两侧，两侧的进水流道通过通道连通，并且在反渗透膜片组的两端分别设置有防止水从进水流道和产水流道两端流出的封堵结构，第一防水胶带22与一端的封堵结构使一侧的进水流道形成原水侧进水流道，第一防水胶带22与另一端的封堵结构使另一侧的进水流道形成浓水侧进水流道，原水从原水侧进水流道流入，浓水从浓水侧进水流道流出，原水侧进水流道中的水经过通道进入浓水侧进水流道，使原水的入水口和浓水的出水口均在反渗透膜元件的侧面。由于原水需要从侧面入口进入，流入到靠近中心管的位置，然后从靠近中心管的位置再从侧面流出，原水所流经的路程大致是现有技术中的反渗透膜元件中的两倍，这必然增加了原水在反渗透膜元件中停留的时间，使原水尽可能地渗透为纯水，提高了原水的回收率。

所述封堵结构使产水流道中的水只能从进水孔6中进入中心管7中进而从中心管7的端部流出。

为了进一步使尽可能多地原水从上述通道中通过，在缠绕好的反渗透膜片组的外侧设置有外密封圈4，所述外密封圈4在轴向位置上与第一防水胶带22的位置对应，外密封圈4具有密封作用(外密封圈实现了两个位置的密封：密封圈内壁与第一防水胶带22的末端实现密封，防止原水从原水侧进水流道从22末端进入浓水测进水流道中；外密封圈外壁与膜壳(装膜元件的外壳，膜壳一端设有进水口，另一端设有浓水口和纯水口)密封，保证原水进入膜壳后只能从原水侧进水流道进入浓水侧进水流道，阻止原水沿膜壳内壁直接流入另一端浓水出口)，进而进一步阻隔了原水侧进水流道中的水进入到浓水侧进水流道中。

所述反渗透膜元件还包括设置在产水流道中的纯水导流网9和分别设置在原水侧进水流道和浓水侧进水流道中的进水导流网10，所述纯水导流网9使纯水向着中心管1的方向流动并通过进水孔6进入到中心管1中，所述原水侧进水流道中的进水导流网10使水在进水流道中向着中心管1的方向流动，浓水侧进水流道中的进水导流网10使水在进水流道中向着远离中心管1的方向流动，即位于原水侧进水流道中的进水导流网10和位于浓水侧进水流道中的进水导流网10使水流的方向相反。

在该实施例中，所述封堵结构包括将反渗透膜片的相对的正面的沿轴向上的两端相互粘贴的第三防水胶带21和23，所述第三防水胶带21和23与第一防水胶带22分别分别限定了浓水侧进水流道和原水侧进水流道。

所述封堵结构还包括粘在发渗透膜片反面四周的第二防水胶带11，所述第二防水胶带11限定了产水流道只与中心管1相通。

为了加大原水通道中水(包括原水和浓水)的流速，在进水通道中设置有扰流结构，所述扰流结构在进水通道中一方面通过减少通道的横截面积增大了水的流速，另一方面改变了局部范围内水的流向以产生扰流，进而能够有效地降低杂质停留在反渗透膜片上的概率，提高了反渗透膜元件的使用寿命。

具体地，所述扰流结构可以为粘贴在反渗透膜片的正面夹层之间的防水胶带，所述扰流结构的形状、数量以及粘贴的位置能够根据实际情况进行确定。

在本实施例中，在原水侧进水流道和浓水侧进水流道中分别设置有沿轴向延伸的第四防水胶带32和33作为扰流结构，所述第四防水胶带32和33与水流方向大致呈90°。所扰流结构还包括设置在浓水侧进水流道中的第五防水胶带31，所述第五防水胶带31与上述通道相对设置并且沿垂直于中心管1的方向延伸，其一方面起到扰流的作用，另一面方便能够有效地减少水对第三防水胶带21的冲击以提高整个反渗透膜片组的寿命。优选地，所述第四防水胶带32、33和第五防水胶带31的宽度为1～2cm，长度为2～3cm，并且所述第五防水胶带31距离第三防水胶带21的距离为2-3cm。

所述中心管1位于原水入水口的一端被封堵，另一端开口，使纯水仅从中心管1的一端排出以方便收集。

该实施例的反渗透膜元件的使用方法如下：原水从原水侧进水流道的入口进入，原水在进水导流网10的导流作用下流动，同时纯水从反渗透膜片的正面渗透到反面并进入纯水流道，而杂质不能通过反渗透膜片，纯水在纯水导流网9的导流作用下进入到中心管1中，位于进水流道中的原水带着杂质继续流动，通过反渗透膜片对折处的通道进入到第一防水胶带22的上侧，原水从对折处向着浓水出水口流动，在流动的过程中不断地渗透。浓水在该反渗透膜元件的行程大致为未对折前的反渗透膜片的长度，是现有技术中行程的两倍，必然地，通过该实施例的反渗透膜元件的原水渗透的时间更长，使得反渗透膜元件的回收率更高。并且该反渗透膜元件中设置有扰流结构，通过扰流结构能够有效降低杂质停留在膜片上的概率，避免了反渗透膜片被堵塞，延长了使用寿命。

实施例二

实施例二与实施例一的不同在于，实施例二通过端盖51和52代替实施例一中的第二防水胶带21和23来实现对反渗透膜元件的两端面的封堵。

在该实施例中，反渗透膜片的反面的四周也设置有第二防水胶带11，由于当采用端盖51和52时，原水或者浓水会从进水流道的两侧流出，通过第二防水胶带11能够有效防止从进水流道流出的原水或者浓水进入到产水流道中以对纯水造成污染。

该实施例的反渗透膜元件的使用方法与实施例一完全相同。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。