错流过滤膜元件及滤芯的制作方法

本发明涉及净水，更具体地说，涉及一种错流过滤膜元件及滤芯。

背景技术：

1、随着人们对健康问题的日益重视，饮用水质量也越来越收到人们的重视，净水机逐步成为家家户户的必须品。对于净水机，滤芯是实现水流过滤的重要组成部分，其一般包括可以卷成滤芯的基础膜片，位于基础膜片相对侧的原水流道和纯水流道，使用时原水自原水流道的入口流入原水流道，然后透过膜片后成为纯水进入纯水流道，通过膜片的反渗透作用对杂质进行过滤，从而排出人们需要的纯水。

2、现有的卷式反渗透膜元件是采用厚度和编织密度完全一致的进水导流网。由于进水的一部分渗透到反渗透膜片的背面形成纯水，进水的流量会越来越小，由于原水进水在沿流道方向上流量逐渐降低，从而也导致流速降低，由于流速的降低使得反渗透膜元件进水端和浓水端的水流速度出现差异，直接导致浓差极化现象。反渗透膜元件浓水端浓差极化现象加剧，会加速这端区域反渗透膜片表面的污染，使得脱盐率和产水量降低，反渗透膜膜元件寿命缩短。

3、结合图1，在专利cn201810506458.2公开的滤芯方案中，通过将卷式膜元件中原水导流网和产水导流网的厚度设置为沿原水进水端至浓水排水端方向呈梯度分布，增加浓水排水端排水的线速度，使膜元件不易堵塞。该方案通过降低导流网厚度的方式增加水流量，但实际制作过程中，进水导流网很难做到渐变厚度。

4、在图2所示的方案中，其为专利cn201120187959.2所公开的一种方案，其反渗透膜片折叠后在位于中心管侧形成三个折边，中间折边深入进水流道中使得进水流道分成位于中心管侧的上下层前进水流道和位于浓水出口侧的后进水流道，进水导流网分为大进水导流网和小进水导流网，大进水导流网放置在其中的一个前进水流道和后进水流道中，小进水导流网仅放置在另一前进水流道中。该专利实际是通过增加进水侧的厚度增大进水流量，然后形成厚度差来提高原水末端的水流速度。

5、以上方案虽然对于原水侧流速有所改变，但纯水流道较长，透过反渗透膜所形成的纯水，其压力损失较大，如果流道较长，将会大大降低存水流速，也就难以提升单位时间内的净水量。

技术实现思路

1、1.发明要解决的技术问题

2、本发明的目的在于克服现有技术中反渗透膜元件难以实现纯水的短流道、大流量出水的不足，提供了一种错流过滤膜元件及滤芯。该方案实现膜元件所制备的纯水能够通过较短的流道从端部快速流出，提高了净水效率。

3、2.技术方案

4、为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

5、本发明的一种错流过滤膜元件，包括中心管和至少一个膜袋，该膜袋具有相对的第一长边和第二长边，以及相对的第一短边和第二短边，该膜袋沿第一长边延伸方向卷绕在中心管上；

6、所述膜袋是由薄基膜片沿第一长边折叠形成，所述薄基膜片的厚度为0.01～0.07mm，柔软度为2.0～20.0g，使得其能够消容卷膜时在第一长边处形成的褶皱；

7、膜袋相对的内侧面为原水侧，外侧面为纯水侧；在膜袋的纯水侧，至少在靠近第一短边、第二短边和第二长边处形成密封，使得纯水与原水、过滤后浓水相隔离；

8、过滤时，水流能够从原水进水口进入原水侧，穿过薄基膜片形成的纯水向第一长边方向流动，从膜元件的第一长边所在的端面流出；原水侧剩余的浓水从浓水出水口流出。

9、进一步地，所述薄基膜片的硬挺度为2.0～4.2cm，卷绕的膜袋表面为平整的曲面。

10、进一步地，所述薄基膜片的厚度为0.01～0.04mm，柔软度为2.2～15.0g。

11、进一步地，在膜袋的纯水侧，其第二短边与中心管连接形成密封，沿第一短边和第二长边处粘贴有胶条，形成密封结构。

12、进一步地，在膜袋的纯水侧，沿第一短边、第二短边和第二长边处粘贴有胶条，形成u形密封结构。

13、进一步地，所述第二短边处胶条与中心管之间、第一短边处胶条与膜袋的边缘之间粘贴有胶条，该胶条靠近第一长边一侧。

14、进一步地，在膜袋原水侧的第一长边处形成密封，所述第一短边或第二短边中的一短边位置作为原水进水口，另一短边位置作为浓水出水口，或第二长边的局部未密封位置作为浓水出水口。

15、进一步地，在膜袋原水侧的第一长边处形成密封，第二长边局部密封，使得靠近第二长边中部位置或边缘位置形成原水进水口，所述第一短边和/或第二短边作为浓水出水口。

16、进一步地，所述膜袋的原水侧设有原水导流网，该原水导流网在原水进水口与膜袋对应边缘齐平或突出于膜袋边缘；在纯水侧设置有纯水导流布，用于形成纯水水流通道。

17、进一步地，所述膜袋沿第一长边方向的长度为1.0～4.6m。

18、进一步地，所述膜袋通过拉伸张紧的方式卷绕在中心管上，其第一短边通过胶带粘贴定位，防止薄基膜片回缩，其使得膜袋表面为平整的曲面。

19、本发明的一种滤芯，包括前述的膜元件，还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖安装在第一长边一端，第一端盖内端面与第一长边之间具有一定间隙形成纯水集水腔；第二端盖安装在第二长边一端。

20、进一步地，所述第一端盖内还设置有支撑件，该支撑件与第一端盖为一体结构或可拆卸连接，该支撑件承托膜袋的第一长边。

21、进一步地，所述中心管至少部分为中空结构，形成流水腔，用于作为原水或纯水或浓水的水路流道。

22、进一步地，所述中心管在轴向上突出于第一长边，并在突出位置设置有导流孔，该导流孔与纯水集水腔连通。

23、进一步地，所述中心管的中空结构内设置有隔板，隔板一侧与纯水集水腔连通，另一侧为引水腔，其侧壁设置多个引水孔。

24、3.有益效果

25、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

26、本发明的错流过滤膜元件，其膜袋是由薄基膜片沿第一长边折叠形成，并在纯水侧形成一定的密封结构，沿第一长边延伸方向卷绕形成膜元件，从而使得纯水侧流道变短，提高了纯水产水效率；此外，将薄基膜片的厚度和柔软度限定在一定的范围内，使得其能够消容卷膜时在第一长边处形成的褶皱，保证该折叠方案的膜元件能够具有较长的使用寿命。

技术特征：

1.一种错流过滤膜元件，包括中心管和至少一个膜袋，该膜袋具有相对的第一长边和第二长边，以及相对的第一短边和第二短边，该膜袋沿第一长边延伸方向卷绕在中心管上；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：所述薄基膜片的硬挺度为2.0～4.2cm，卷绕的膜袋表面为平整的曲面。

3.根据权利要求2所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：所述薄基膜片的厚度为0.01～0.04mm，柔软度为2.2～15.0g。

4.根据权利要求1所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：在膜袋的纯水侧，其第二短边与中心管连接形成密封，沿第一短边和第二长边处粘贴有胶条，形成密封结构。

5.根据权利要求1所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：在膜袋的纯水侧，沿第一短边、第二短边和第二长边处粘贴有胶条，形成u形密封结构。

6.根据权利要求5所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：所述第二短边处胶条与中心管之间、第一短边处胶条与膜袋的边缘之间粘贴有胶条，该胶条靠近第一长边一侧。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：在膜袋原水侧的第一长边处形成密封，所述第一短边或第二短边中的一短边位置作为原水进水口，另一短边位置作为浓水出水口，或第二长边的局部未密封位置作为浓水出水口。

8.根据权利要求1～6任一项所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：在膜袋原水侧的第一长边处形成密封，第二长边局部密封，使得靠近第二长边中部位置或边缘位置形成原水进水口，所述第一短边和/或第二短边作为浓水出水口。

9.根据权利要求1所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：所述膜袋的原水侧设有原水导流网，该原水导流网在原水进水口与膜袋对应边缘齐平或突出于膜袋边缘；在纯水侧设置有纯水导流布，用于形成纯水水流通道。

10.根据权利要求1所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：所述膜袋沿第一长边方向的长度为1.0～4.6m。

11.根据权利要求1所述的一种错流过滤膜元件，其特征在于：所述膜袋通过拉伸张紧的方式卷绕在中心管上，其第一短边通过胶带粘贴定位，防止薄基膜片回缩，其使得膜袋表面为平整的曲面。

12.一种滤芯，其特征在于：包括权利要求1-11任一项所述的膜元件，还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖安装在第一长边一端，第一端盖内端面与第一长边之间具有一定间隙形成纯水集水腔；第二端盖安装在第二长边一端。

13.根据权利要求12所述的一种滤芯，其特征在于：所述第一端盖内还设置有支撑件，该支撑件与第一端盖为一体结构或可拆卸连接，该支撑件承托膜袋的第一长边。

14.根据权利要求12所述的一种滤芯，其特征在于：所述中心管至少部分为中空结构，形成流水腔，用于作为原水或纯水或浓水的水路流道。

15.根据权利要求14所述的一种滤芯，其特征在于：所述中心管在轴向上突出于第一长边，并在突出位置设置有导流孔，该导流孔与纯水集水腔连通。

16.根据权利要求14所述的一种滤芯，其特征在于：所述中心管的中空结构内设置有隔板，隔板一侧与纯水集水腔连通，另一侧为引水腔，其侧壁设置多个引水孔。

技术总结
本申请公开了一种错流过滤膜元件及滤芯，属于净水技术领域。本申请的膜元件包括中心管和至少一个膜袋，该膜袋沿第一长边延伸方向卷绕在中心管上；所述膜袋是由薄基膜片沿第一长边折叠形成，薄基膜片具有一定的厚度和柔软度，使得其能够消容卷膜时在第一长边处形成的褶皱；在膜袋的纯水侧，至少在靠近第一短边、第二短边和第二长边处形成密封，使得纯水与原水、过滤后浓水相隔离。本发明的膜元件及滤芯通过对膜的材料及折叠方式的改进，使得纯水侧流道变短，提高了纯水产水效率，且膜元件具有较长的使用寿命。

技术研发人员：王小侠
受保护的技术使用者：杭州苏博瑞驰科技有限公司
技术研发日：20230407
技术公布日：2024/1/13