一种RO膜涡流元件及其制作方法与流程

本发明涉及RO膜技术领域，特别涉及一种RO膜涡流元件及其制作方法。

背景技术：

随着RO(反渗透)膜技术的不断发展，RO膜元件已成为水处理领域最常用的过滤元件。

中国专利CN102976447A公开了一种RO膜元件，如图1所示，该RO膜元件包括反渗透膜袋1′、浓水导流网3′和中心水管2′，其中，RO膜袋1′是将一张矩形反渗透膜片折叠，再通过防水密封胶将折叠后形成的三组对边粘接而成；中心水管2′插装于反渗透膜袋1′并与其连通，并且反渗透膜袋1′卷绕于中心水管2′上；浓水导流网3′沿卷绕方向由卷绕起始端延伸至终止端，在展开状态下，浓水导流网3′和RO膜元件沿卷绕方向平行的两组对边通过防水密封胶粘接，并且在其中一组对边预留有开口A。

该RO膜元件的水路为外周壁或开口A中一者为原水进口，另一者为浓水出口，中心水管2′为纯水出口。

这种RO膜元件是通过将中心水管2′插入RO膜袋1′，该RO膜袋1′预先密封连接并预留插装安装中心水管2′的安装孔，对安装孔以及开口尺寸精度要求高，加工难度大。尤其是，由于结构限定，这种RO膜元件仅形成一个浓水流道和一个纯水流道，存在通流量小、过滤效率低的问题。

有鉴于此，本领域技术人员亟待另辟蹊径，研发一种新型RO膜元件，以解决现有RO膜元件加工难度大、通流量小的技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术缺陷，本发明提供一种结构简单且通流量大的RO膜涡流元件，以提高RO膜元件的过滤效率，同时提高膜片利用率、降低加工成本。

为达到上述目的，本发明所提供的RO膜涡流元件，包括中心水管和卷绕于所述中心水管的RO膜组件；

展开状态下，所述RO膜组件包括叠放的纯水导流布、两张RO单页膜片和位于两张所述RO单页膜片间的至少一组对折RO双页膜组，所述对折RO双页膜组包括对折RO双页膜片和夹持于其内的纯水导流布，所述对折RO双页膜片和所述RO单页膜片间设置有浓水导流网；

所述RO单页膜片和所述对折RO双页膜片两者的浓水侧均与所述浓水导流网沿卷绕方向密封连接，以形成沿卷绕方向延伸且与所述中心水管连通的浓水流道，两者的纯水侧均与所述纯水导流布密封连接形成沿所述中心水管轴向的纯水流道。

与现有RO膜元件相比，本发明中RO膜涡流元件是将对折RO双页膜组直接在中心水管卷绕密封形成，省去了RO膜袋制作过程及预留安装孔的工序，制作流程简单。最主要的是，可以通过设置多组对折RO双页膜组来增大通量，提高RO膜涡流元件的过滤效率。

可选地，展开状态下，沿卷绕方向，所述纯水导流布和/所述浓水导流网的边缘平齐或伸出于所述对折RO双页膜片和所述RO单页膜片。

可选地，沿叠加顺序，所述纯水导流布、所述浓水导流网、所述RO单页膜片和所述对折RO双页膜片的卷绕起始端先后依次卷绕于所述中心水管。

可选地，最下层所述RO单页膜片和最上层所述RO单页膜片两者卷绕起始端的距离小于或等于所述中心水管的周长。

可选地，所述RO膜组件卷绕前，最下层所述纯水导流布预卷绕所述中心水管至少一圈。

可选地，所述对折RO双页膜组的数量为两组或多组，相邻两个所述 对折RO双页膜组间设置有所述浓水导流网，所述浓水导流网与相邻两个所述对折RO双页膜组的浓水侧密封连接，以形成沿卷绕方向的浓水流道。

本发明还提供一种适用于上述RO膜涡流元件的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：

S00、制作RO膜组件，所述RO膜组件包括依次叠放的纯水导流布、两张RO单页膜片和位于两张所述RO单页膜片间的至少一组对折RO双页膜组，所述对折RO双页膜组包括对折RO双页膜片和夹持于其内的纯水导流布，所述对折RO双页膜片和所述RO单页膜片间设置有浓水导流网，在叠放期间或叠放后，沿垂直于所述对折RO双页膜片对折线方向，将所述浓水导流网、所述RO单页膜片和所述对折RO双页膜片三者的一对应侧边打胶密封连接；

S20、以所述对折RO双页膜片的对折线为卷绕起始端，将RO膜组件卷绕于所述中心水管，然后将所述纯水导流布、所述对折RO双页膜片和所述RO单页膜片三者卷绕终止端的对应边沿所述中心水管轴线方向打胶密封连接；

S30、将所述RO单页膜片、所述对折RO双页膜片、所述浓水导流网和所述纯水导流布，沿卷绕方向的另一对应侧边整体打胶密封连接。

可选地，步骤S00中，沿卷绕方向，所述浓水导流网和/或所述纯水导流布的边缘平齐或伸出于所述对折RO双页膜片和所述RO单页膜片。

可选地，步骤S00中，沿叠加顺序，所述纯水导流布、所述浓水导流网、所述RO单页膜片和所述对折RO双页膜组沿远离卷绕起始端方向平移预定距离。

可选地，所述RO膜涡流元件包括两组或多组所述对折RO双页膜组，相邻两个所述对折RO双页膜组间设置有所述浓水导流网；

步骤S00中，所述浓水导流网与相邻两个所述对折RO双页膜组的浓水侧密封连接，以形成沿卷绕方向的浓水流道。

可选地，最上层所述RO单页膜片相对于所述最下层所述RO单页膜 片沿远离卷绕起始端方向的平移距离小于或等于所述中心水管外周壁的周长。

可选地，步骤S00中，最下层的所述纯水导流布预卷绕所述中心水管至少一圈。

可选地，步骤S10和S20间还可包括步骤S11：

S11、在卷绕后RO膜涡流元件半成品的外周缠绕至少一圈胶带固定。

可选地，步骤S20后还包括S30：

S30、拆除缠绕于RO膜涡流元件外周壁的所述胶带。

附图说明

图1示出了现有的一种RO膜元件的展开状态下的结构示意图；

图2示出了RO膜涡流元件(仅含一组对折RO双页膜组)具体实施方式的卷绕前结构示意图；

图3示出了仅含一组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件的制作方法工艺流程图；

图4示出了示出了RO膜涡流元件(含三组对折RO双页膜组)具体实施方式的卷绕前结构示意图；

图5示出了RO膜涡流元件另一种具体实施方式的结构示意图。

图1中附图标记与各个部件名称之间的对应关系：

1′RO膜袋、2′中心水管、3′浓水导流网、A开口。

图2、图4和图5中附图标记与各个部件名称之间的对应关系：

1中心水管、2对折RO双页膜片、3纯水导流布、4浓水导流网、5上端盖、6下端盖、7RO单页膜片。

具体实施方式

本发明提供了一种结构简单且大通量的反渗透涡流膜元件。在此基础上本发明还提供一种该反渗透涡流膜元件的卷制方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参见图2，该图示出了RO膜涡流元件(仅含一组对折RO双页膜组)具体实施方式的卷绕前结构示意图。

由图可知，RO膜涡流元件包括中心水管1和卷绕于该中心水管1的RO膜组件，其中，展开状态下，RO膜组件包括叠放的纯水导流布3、两张RO单页膜片7和位于两张RO单页膜片7间的一组对折RO双页膜组，对折RO双页膜组包括对折RO双页膜片2和夹持于其内的纯水导流布3，对折RO双页膜片2和RO单页膜片7间设置有浓水导流网4。

RO单页膜片7和对折RO双页膜片2两者的浓水侧均与浓水导流网4沿卷绕方向密封连接，以形成沿卷绕方向延伸且与中心水管1连通的浓水流道，两者的纯水侧均与纯水导流布3密封连接形成沿中心水管1轴向单向流动的纯水流道。

对折RO双页膜片22为由整张矩形RO单页膜片7沿其长度方向的中心对折形成。

中心水管1周壁开设有多个水孔，且，其一端口封堵，另一端口敞开，每个水孔和敞开的端口连通，浓水流通通过水孔与中心水管1连通。

接下来，结合图3来说明上述RO膜涡流元件的制作方法，该图示出了仅含一组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件的制作方法工艺流程图。

上述RO膜涡流元件的制作方法包括如下步骤：

S00、制作RO膜组件，RO膜组件包括依次叠放的纯水导流布3、两张RO单页膜片7和位于两张RO单页膜片7间的至少一组对折RO双页膜组，对折RO双页膜组包括对折RO双页膜片2和夹持于其内的纯水导流布3，对折RO双页膜片2和单页膜片间设置有浓水导流网4，在叠放期间或叠放后，沿垂直于对折RO双页膜片2对折线方向，将浓水导流网4、RO单页膜片7和对折RO双页膜片2三者的一对应侧边打胶密封连接。

具体地，首先，将纯水导流布3在中心水管1缠绕2～3圈，再将RO 单页膜片7叠放于纯水导流布3上面，RO单页膜片7纯水侧紧贴纯水导流布3；

其次，将浓水导流布叠放于RO单页膜片7上方，再沿垂直于中心水管1轴线方向，将浓水导流网4和RO单页膜片7浓水侧一对应侧边打胶密封连接；

再次，将一张RO单页膜片对折(纯水侧在内部)形成对折RO双页膜片2，再在对折RO双页膜片2中间夹放纯水导流布3，并使纯水导流网一端与膜片对折处重合；

然后，将浓水导流布叠放于对折RO双页膜片2上方，再沿垂直于中心水管1轴线方向，将浓水导流网4和对折RO双页膜片2浓水侧一对应侧边打胶密封连接；

最后，将另一张RO单页膜片7叠放于浓水导流布上方，再沿垂直于中心水管1轴线方向，将浓水导流网4和对折RO双页膜片2浓水侧一对应侧边打胶密封连接。

S10、以对折RO双页膜片2的对折线为卷绕起始端，将RO膜组件卷绕于中心水管1，然后将纯水导流布3、对折RO双页膜片2和RO单页膜片7三者卷绕终止端的对应边沿中心水管1轴线方向打胶密封连接；

S20、将RO单页膜片7、对折RO双页膜片2、浓水导流网4和纯水导流布3，沿卷绕方向的另一对应侧边整体打胶密封连接，以形成沿卷绕方向延伸且与中心水管1连通的浓水流道和沿中心水管1轴向单向延伸的纯水流道。

需要说明的是，上述制作方法中RO单页膜片7、对折RO双页膜片2和浓水导流网4三者间的打胶密封连接是在叠放期间逐一实施，可以理解，在满足三者间密封连接功能及加工工艺要求的基础上，打胶密封连接步骤亦可在依次叠放完成后再逐一实施。

上述制作方法的步骤S10和S20间还可包括步骤S11：

S11、在卷绕后RO膜涡流元件半成品的外周缠绕至少一圈胶带固定。

如此，可防止卷绕后RO膜涡流元件半成品在后续步骤S30变松散而影响其过滤效率。

由于RO膜涡流元件的进水口为对折RO双页膜片2与浓水导流网4卷绕终止端的沿中心水管1轴线的轴向间隙，因此，为了保证RO膜涡流元件具备较大的通量，步骤S20后还包括S30，以移除S11步骤中引入的胶带。

S30、最后，拆除缠绕于RO膜涡流元件外周壁的胶带。

进一步，为了防止对折RO双页膜片2的两个膜片在卷绕过程中的相互粘连，如图2所示，沿卷绕方向上，纯水导流布3和浓水导流网4由对折RO双页膜片2的两个膜片的边缘平齐或伸出，以便隔离对折RO双页膜片2的两页膜片。

这种RO膜涡流元件，以对折RO双页膜片2与浓水导流网4卷绕终止端的轴向间隙为进水口，自来水在外压作用下由进水口流入浓水流道，然后经由RO膜片过滤后形成纯水流入纯水流道后，由纯水导流布3导流至由对折RO双页膜片2两个膜片间形成的纯水口；与此同时，过滤后形成的浓水则继续沿浓水流道到达中心水管1外周壁后，经由中心水管1外周壁的多个水孔流入中心水管1内，最后由中心水管1排出。

此外，这种RO膜涡流元件制作过程中先局部打胶密封，卷绕后再对整体打胶密封的方式简化了加工工艺，提高了制造效率。

由于上述RO膜涡流元件包括依次叠放设置的多个组件，若多个组件叠放后卷绕起始端平齐设置，卷绕后形成的RO膜涡流元件成品在卷绕起始点将会形成明显台阶而呈非圆形状，这样不仅占用较大安装空间，而且还会在台阶处形成空腔而存在积液问题。

为此，沿叠加顺序，纯水导流布3、浓水导流网4、RO单页膜片7和对折RO双页膜片2的卷绕起始端先后依次卷绕于所述中心水管1。

具体制作方法为：

步骤S00中，沿叠加顺序，纯水导流布3、浓水导流网4、RO单页膜 片7和对折RO双页膜组沿远离卷绕起始端方向平移预定距离。

更进一步地，假如在步骤10中，最上层RO单页膜片7接触中心水管1之前，RO膜组件已卷绕中心水管1一周，那么最上层RO单页膜片7的浓水通道就不能直接和中心水管1相连，而是需要通过相邻浓水通道后再与中心水管1相连通，这样带来的一个弊端冲洗膜片时，由于通道会过于集中、冲洗力度不够，致使膜片不易冲洗干净。

为此，本申请RO膜涡流元件制作时，在步骤S00中进一步限定最上层RO单页膜片7和最下层RO单页膜片7远离卷绕起始端的平移距离。

详细地，最上层RO单页膜片7相对于最下层RO单页膜片7沿远离卷绕起始端方向的平移距离小于或等于中心水管1外周壁的周长，从而解决了上述技术问题，保证了冲洗效率。

此外，由于RO膜组件卷绕中心水管1的张紧力主要由最下层纯水导流布3提供，本申请中在步骤S00中，RO膜组件卷绕中心水管1前，最下层纯水导流布3预卷绕中心水管1至少一圈，从而保证了RO膜组件内各个组件间的贴合紧密型。

上述RO膜涡流元件仅包括一组对折RO双页膜组，为了获取更大的通量，对折RO双页膜组A的数量可以为两组或多组。

接下来，结合图4来说明含有三组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件的具体结构及其制作方法。

需要说明的是，单组对折RO双页膜组和三组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件原理相同，本领域技术人员基于前述记载完全可以直接切毫无疑义的获知，故而为了表述简洁，下面仅对两者的不同点加以详述。

由图4可知，三组对折RO双页膜组依次叠放，对折RO双页膜组的制作过程与前述单组对折RO双页膜组的制作过程相同，只需重复步骤00中的将一张RO单页膜片7对折(纯水侧在内部)形成对折RO双页膜片2，再在对折RO双页膜片2中间夹放纯水导流布3，并使纯水导流网一端与膜片对折处重合即可。

然后在三组对折RO双页膜组依次叠放并在相邻两个对折RO双页膜组件放置浓水导流网4，再沿垂直于对折RO双页膜片2对折线方向，将浓水导流网4和对折RO双页膜片2浓水侧一对应侧边打胶密封连接，最后继续实施步骤10和步骤20即可完成含有三组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件。

与前述含单组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件相比，含有三组对折RO双页膜组A的RO膜涡流元件可形成三个浓水流道和三个纯水流道，通量大、过滤效率高。

可以理解，与前述含单组对折RO双页膜组的RO膜涡流元件相比，随着对折RO双页膜组A数量的增多，若多组对折RO双页膜组叠放后卷绕起始端平齐设置，卷绕后形成的RO膜涡流元件成品在卷绕起始点将会形成更为明显台阶而呈非圆形状，将会占用更大地安装空间。此外，还会在台阶处形成更大空腔而使积液问题更加严重。

为此，第二种具体实施方式中，三组对折RO双页膜组A展开叠放状态下，上一层对折RO双页膜组A的卷绕起始端与下一层对折RO双页膜组A的卷绕起始端具有预定距离。

具体地，步骤S00中相邻两个对折RO双页膜组中，上一层对折RO双页膜组相对于下一层对折RO双页膜组，沿远离卷绕起始端方向平移预定距离。

如此设置，一方面可使三组对折RO双页膜组A的卷绕起始端先后依次卷绕于中心水管1外周壁上，从而卷绕初期各个卷绕起始端依次叠加形成平滑曲面，后续卷绕可紧贴该平滑曲面段，使RO膜涡流元件成品形状趋向圆形，占用安装空间较小；另一方面，还可避免形成空腔，防止了空腔内积液问题。

进一步地，如图5所示，本发明的另一具体方式中，RO膜涡流元件还包括上端盖5和下端盖6，其中，上端盖5固定连接于中心水管1的一端部并开设有中心水管1贯穿孔和纯水出口，其纯水出口与纯水流道连通， 中心水管1的浓水出水端穿过安装孔并与之密封连接，下端盖6密封固连于中心水管1的另一端。

最后，需要强调的是，这种RO膜涡流元件制作流程简单、提升了膜片的有效利用率、降低了RO膜材料成本；纯水流道阻力更小(纯水流道长度仅为沿着中心管轴向方向流动)、浓水流道流速更快(浓水必须经过全部浓水导流网长度的流道，其它的浓水流道因为有一部分开口用于进水或出水，必然导致浓水流道短于浓水导流网长度)。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。