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滤芯及其膜元件

阅读:695发布:2023-12-29

专利汇可以提供滤芯及其膜元件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 滤芯 及其膜元件,所述膜元件包括能卷制成所述膜元件的 基础 膜片,所述基础膜片具有相对的第一短边侧和第二短边侧、相对的第一长边侧和第二长边侧,且所述基础膜片具有相对的第一面和第二面,所述基础膜片成型为间隔布置的 原 水 流道与净水流道,原水仅能穿过所述基础膜片的第一面到达所述基础膜片的第二面形成净水,所述膜元件在过滤时,原水自所述基础膜片的第一长边流入所述原水流道,穿过所述基础膜片后,进入所述净水流道,并经所述基础膜片的第二长边流出。本实用新型提供一种滤芯及其膜元件,增大了膜元件的处理能 力 ,提高了过滤效率,延长了使用寿命,从而大大提高了用户的使用体验。,下面是滤芯及其膜元件专利的具体信息内容。

1.一种膜元件,包括能卷制成所述膜元件的基础膜片,所述基础膜片具有相对的第一短边侧和第二短边侧、相对的第一长边侧和第二长边侧,且所述基础膜片具有相对的第一面和第二面,其特征在于:
所述基础膜片成型为间隔布置的流道与净水流道,原水仅能穿过所述基础膜片的第一面到达所述基础膜片的第二面形成净水,所述膜元件在过滤时,原水自所述基础膜片的第一长边流入所述原水流道,穿过所述基础膜片后,进入所述净水流道,并经所述基础膜片的第二长边流出。
2.如权利要求1所述的膜元件,其特征在于,包括层叠设置的至少两个基础膜片,其特征在于:
相邻两个相对的所述基础膜片在靠近所述第一长边侧形成原水入口,与所述基础膜片相背对的第二长边侧形成净水出口,水自所述原水入口进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面完全透过所述基础膜片至所述第二面后自所述净水出口流出,形成死端过滤。
3.如权利要求2所述的膜元件,其特征在于,多个所述基础膜片沿着所述长边侧卷制。
4.如权利要求3所述的膜元件,其特征在于,所述第一短边侧密封,多个所述基础膜片围绕所述第一短边侧卷制,形成圆柱形滤芯,在所述第二短边侧设置有密封层。
5.如权利要求4所述的膜元件,其特征在于,所述膜元件中相邻两个所述基础膜片之间以预定的密封方式,或者以预定的密封方式与折叠方式相组合的方式形成。
6.如权利要求5所述的膜元件,其特征在于,与所述原水入口相对的两个第二长边侧之间通过所述预定的密封方式相固定,或者通过折叠方式形成一体构造。
7.如权利要求6所述的膜元件,其特征在于,所述膜元件包括一膜带,所述膜带沿着纵长方向延伸,所述膜带沿着垂直于所述第一短边侧方向折叠至少一次形成所述层叠设置的多个基础膜片。
8.如权利要求6所述的膜元件,其特征在于,当所述预定的密封方式为涂胶方式时,位于所述基础膜片第一面的第二短边侧及第二长边侧设置有涂胶层;位于所述基础膜片第二面的第二短边侧及第一长边侧设置有涂胶层。
9.如权利要求1所述的膜元件,其特征在于,所述基础膜片第一面的第一长边侧密封,所述第二面的第二长边侧密封,所述基础膜片沿着垂直于纵长方向折叠至少一次形成卷制基础膜片。
10.一种膜元件,包括层叠设置的多个基础膜片,所述基础膜片具有相对的第一短边侧和第二短边侧、相对的第一长边侧、第二长边侧,且所述基础膜片具有相对的第一面和第二面;其特征在于:
相邻两个所述基础膜片的第一面或第二面间隔相对,相邻两个所述第一面相对的所述基础膜片在所述第一长边侧形成原水入口,相邻两个所述第二面相对的所述基础膜片在所述第二长边侧形成净水出口,水自所述原水入口进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面完全透过所述基础膜片至所述第二面后自所述净水出口流出,形成死端过滤。
11.一种滤芯,其特征在于,包括:如权利要求1至10任一所述的膜元件。
12.如权利要求11所述的滤芯,其特征在于,还设置有中心管,所述中心管设置在所述第一短边侧,并密封,卷制时以所述中心管为轴进行卷绕,形成圆柱形滤芯,所述圆柱形滤芯在所述第二短边侧进行密封。
13.如权利要求12所述的滤芯,其特征在于,所述滤芯外围还设置有卡箍。
14.如权利要求13所述的滤芯,其特征在于,还包括壳体,所述滤芯位于所述壳体内,所述卡箍与所述壳体密封配合,能将原水与净水相分隔。
15.如权利要求12所述的滤芯,其特征在于,所述中心管内部设置有过滤材料,所述原水入口或者净水出口与所述中心管相连通。
16.如权利要求15所述的滤芯,其特征在于,所述中心管包括:内外依次套设的内套管、中间套管和外套管,
所述中心管具有相对的第一端和第二端,其中,所述第一端设置有第一端盖,在所述第二端设置有第二端盖,
所述第一端盖上设置有与所述内套管连通的出水口,所述第二端盖上设置有与所述外套管连通的入水口,所述内套管上设置有远离所述出水口的第一开孔;所述中间套管上设置有远离所述入水口的第二开孔。
17.如权利要求15所述的滤芯,其特征在于,所述中心管具有相对的第一端和第二端,其中,所述第一端设置有第一端盖,在所述第二端设置有第二端盖,
所述中心管内部设置有呈中空的柱状过滤件,所述中空部分为贯通孔;所述第一端盖上设置有与所述过滤件相连通的出水口;
所述中心管与所述过滤件间隙配合形成环形空腔,所述中心管的在设置有所述第二端盖的第二端形成有与所述环形空腔连通的入水口。

说明书全文

滤芯及其膜元件

技术领域

[0001] 本实用新型涉及净设备技术领域,特别涉及一种滤芯及其膜元件。

背景技术

[0002] 随着人们生活水平的提高,越来越多的人开始关注生活中的用水品质,于是各种净水设备应运而生。其中,净水设备的核心部件为滤芯,其一般包括膜片,位于膜片相对侧的原水流道和纯水流道。使用时,需要过滤的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。一般的,现在技术中的膜片还形成有废水流道,在出纯水的同时,废水在膜片的原水流道侧自原流道的出口流出,而在微纳滤过滤尺度,现有较多均采用折叠膜方案,按照该方案所成型的膜片由于在相同体积内实际工作的膜面积较小,导致微纳滤滤芯实际使用寿命较短,另一种利用卷制工艺制作的膜片如图1A或图1B所示。
[0003] 在现有技术中,参照图1A和图1B所示,一种典型的膜元件具有结构:
[0004] 膜元件100的原水流道(如图1A中箭头A所示)的入口位于膜片的长边101中的一个或两个(图1A中为两个),膜元件的原水流道A的出口位于膜片的第一短边102,膜元件的纯水流道(如图1B中箭头B所示)的出口位于与第一短边相对的第二短边103。
[0005] 该处理方式类似于现有RO膜的卷膜工艺,但是经过研究发现,采用上述结构的膜元件的滤芯过滤效率和使用寿命等均不理想,主要由于该技术采用短边进出水,进而过滤时原水流道尺寸很长,实际试验中发现采用该类型膜片其后半段很难被利用,实际使用寿命较短,使用过程中的压降也较大。因此,针对现有的技术中的上述缺陷,有必要提出一种改进的滤芯及其膜元件。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种滤芯及其膜元件,增大了膜元件的处理能,提高了过滤效率,延长了使用寿命,从而大大提高了用户的使用体验。
[0007] 本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0008] 一种膜元件,包括能卷制成所述膜元件的基础膜片,所述基础膜片具有相对的第一短边侧和第二短边侧、相对的第一长边侧和第二长边侧,且所述基础膜片具有相对的第一面和第二面,所述基础膜片成型为间隔布置的原水流道与净水流道,原水仅能穿过所述基础膜片的第一面到达所述基础膜片的第二面形成净水,所述膜元件在过滤时,原水自所述基础膜片的第一长边流入所述原水流道,穿过所述基础膜片后,进入所述净水流道,并经所述基础膜片的第二长边流出。
[0009] 进一步的,所述膜元件包括层叠设置的至少两个基础膜片,相邻两个相对的所述基础膜片在靠近所述第一长边侧形成原水入口,与所述基础膜片相背对的第二长边侧形成净水出口,水自所述原水入口进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面完全透过所述基础膜片至所述第二面后自所述净水出口流出,形成死端过滤。
[0010] 进一步的,多个所述基础膜片沿着所述长边侧卷制。
[0011] 进一步的,所述第一短边侧密封,多个所述基础膜片围绕所述第一短边侧卷制,形成圆柱形滤芯,在所述第二短边侧设置有密封层。
[0012] 进一步的,所述膜元件中相邻两个所述基础膜片之间以预定的密封方式,或者以预定的密封方式与折叠方式相组合的方式形成。
[0013] 进一步的,与所述原水入口相对的两个第二长边侧之间通过所述预定的密封方式相固定,或者通过折叠方式形成一体构造。
[0014] 进一步的,所述膜元件包括一膜带,所述膜带沿着纵长方向延伸,所述膜带沿着垂直于所述第一短边侧方向折叠至少一次形成所述层叠设置的多个基础膜片。
[0015] 进一步的,当所述预定的密封方式为涂胶方式时,位于所述基础膜片第一面的第二短边侧及第二长边侧设置有涂胶层;位于所述基础膜片第二面的第二短边侧及第一长边侧设置有涂胶层。
[0016] 进一步的,所述基础膜片第一面的第一长边侧密封,所述第二面的第二长边侧密封,所述基础膜片沿着垂直于纵长方向折叠至少一次形成卷制基础膜片。
[0017] 一种膜元件,包括层叠设置的多个基础膜片,所述基础膜片具有相对的第一短边侧和第二短边侧、相对的第一长边侧、第二长边侧,且所述基础膜片具有相对的第一面和第二面;相邻两个所述基础膜片的第一面或第二面间隔相对,相邻两个所述第一面相对的所述基础膜片在所述第一长边侧形成原水入口,相邻两个所述第二面相对的所述基础膜片在所述第二长边侧形成净水出口,水自所述原水入口进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面完全透过所述基础膜片至所述第二面后自所述净水出口流出,形成死端过滤。
[0018] 一种滤芯,包括:上述任一所述的膜元件。
[0019] 进一步的,其还设置有中心管,所述中心管设置在所述第一短边侧,并密封,卷制时以所述中心管为轴进行卷绕,形成圆柱形滤芯,在所述圆柱形滤芯的第二短边侧密封。
[0020] 进一步的,所述滤芯外围还设置有卡箍。
[0021] 进一步的,还包括壳体,所述滤芯位于所述壳体内,所述卡箍与所述壳体密封配合,能将原水与净水相分隔。
[0022] 进一步的,所述中心管内部设置有过滤材料,所述原水入口或者净水出口与所述中心管相连通。
[0023] 进一步的,所述中心管包括:内外依次套设的内套管、中间套管和外套管,[0024] 所述中心管具有相对的第一端和第二端,其中,所述第一端设置有第一端盖,在所述第二端设置有第二端盖,
[0025] 所述第一端盖上设置有与所述内套管连通的出水口,所述第二端盖上设置有与所述外套管连通的入水口,所述内套管上设置有远离所述出水口的第一开孔;所述中间套管上设置有远离所述入水口的第二开孔。
[0026] 进一步的,所述中心管具有相对的第一端和第二端,其中,所述第一端设置有第一端盖,在所述第二端设置有第二端盖,
[0027] 所述中心管内部设置有呈中空的柱状过滤件,所述中空部分为贯通孔;所述第一端盖上设置有与所述过滤件相连通的出水口;
[0028] 所述中心管与所述过滤件间隙配合形成环形空腔,所述中心管的在设置有所述第二端盖的第二端形成有与所述环形空腔连通的入水口。
[0029] 由以上本申请实施方式提供的技术方案可见:通过设置相邻两个相对的所述基础膜片在靠近所述第一长边侧形成原水入口,与所述基础膜片相背对的第二长边侧形成净水出口,使得水自所述原水入口进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面完全透过所述基础膜片至所述第二面后自所述净水出口流出。也就是说,本申请中,水流从进入基础膜片至流出基础膜片流经的路径大约为一个短边的距离,即原水流道的长度与净水流道的长度之和为一个短边的距离,相对于现有的膜元件而言,大大缩短了原水流道和净水流道的长度,使得原水和净水在各自的流道内遇到的阻力大大减小。当利用该膜元件进行水处理时,流经膜元件后的水流压降较小,水流量较大。因此,整体上,本申请所提供的具有短流特性的膜元件相对于现有的膜元件而言,大大提高了处理能力和过滤效率,延长了使用寿命。用户使用时,不仅能够获得较大的水流量且无需频繁更换该膜元件,大大节约了使用成本,从而大大提高了用户的使用体验。此外,为了使膜元件在工作过程中水流流动阻力更小,保证过滤滤芯的高效性,在卷制滤芯过程中原水流道与净水流道之间包含水流道规整结构(隔片结构),与基础膜片一起卷制,具有支撑流道和扰动水流双重效果,进而使得过滤更高效。
[0030] 此外,自原水入口进入膜元件,经过膜元件处理后,完全从膜元件的净水出口流出,而没有废水产生,形成死端过滤。也就是说,本申请提供的膜元件可以应用到预处理的死端过滤中。由于本申请所提供的膜元件为死端过滤的形式,没有废水产出,其相对于现有技术中具有废水产出的膜元件而言,在过滤精度相当的情况下,提高了处理能力和过滤效率。附图说明
[0031] 图1A为现有技术中一种膜元件在原水流道侧的示意图;
[0032] 图1B为图1A中的膜元件在纯水流道侧的示意图;
[0033] 图2A为本申请中膜元件的单个基础膜片在原水流道侧的示意图;
[0034] 图2B为图2A中的膜元件的单个基础膜片在净水流道侧的示意图;
[0035] 图3是本申请实施方式中一种膜元件的立体结构示意图;
[0036] 图4是本申请实施方式中膜元件的卷制后形成的一种滤芯的结构示意图;
[0037] 图5是本申请实施方式中膜元件的卷制后形成的一种滤芯的结构示意图;
[0038] 图6是本申请实施方式中一种滤芯的结构示意图;
[0039] 图7是图6中滤芯中心管的结构示意图;
[0040] 图8是图7中折流滤芯与非折流滤芯余氯去除对比图;
[0041] 图9是本申请实施方式中一种滤芯的结构示意图;
[0042] 图10是本申请实施方式中一种滤芯与现有滤芯的处理精度对比图;
[0043] 图11是本申请实施方式中一种滤芯与现有滤芯的使用寿命对比图。
[0044] 附图标记说明:
[0045] 100、膜元件;101、长边;102、第一短边;103、第二短边;A、原水流道;B、净水流道;1、基础膜片;11、第一短边侧;12、第二短边侧;13、第一长边侧;14、第二长边侧;1a、第一面;
1b、第二面;130、原水入口;140、净水出口;103、原水流道;104、净水流道;2、中心管;3、过滤材料;31、过滤件;4、涂胶层;21、第一端盖;22、第二端盖;210、入水口;220、出水口;51、内套管;510、第一开孔;52、中间套管;520、第二开孔;53、外套管。

具体实施方式

[0046] 下面将结合附图和具体实施例,对本实用新型的技术方案作详细说明,应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
[0047] 需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0048] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0049] 本实用新型提供一种滤芯及其膜元件,增大了膜元件的处理能力,提高了过滤效率,延长了使用寿命,从而大大提高了用户的使用体验。
[0050] 请参阅图2A、图2B和图3。本申请实施方式中提供一种膜元件,其包括能卷制成所述膜元件的基础膜片1,所述基础膜片1具有相对的第一短边侧11和第二短边侧12、相对的第一长边侧13、第二长边侧14,且所述基础膜片1具有相对的第一面1a和第二面1b,所述基础膜片1成型为间隔布置的原水流道103与净水流道104,原水仅能穿过所述基础膜片1的第一面1a到达所述基础膜片1的第二面1b形成净水,所述膜元件在过滤时,原水自所述基础膜片1的第一长边13流入所述原水流道103,穿过所述基础膜片1后,进入所述净水流道104,并经所述基础膜片的第二长边14流出。
[0051] 在本实施方式中,基础膜片1可以为具有预定孔径的滤膜,能够拦截尺寸大于其孔径的污染物。例如,该基础膜片1的孔径可以选用微滤膜或者超滤膜的基础膜片1孔径等。一般的,该基础膜片1呈片状,基础膜片1具有相对的第一面1a和第二面1b,所述第一面1a和第二面1b的材质和结构等可以相同,也可以不同。例如,当第一面1a和第二面1b不同时,所述基础膜片1具有相对的正面反面。其中,所述第一面1a用于进水,能形成原水流道103,所述第二面1b用于出水,能形成净水流道104。一般的,原水具有预定的水压,在该水压作用下,原水仅能穿过所述基础膜片的第一面1a到达所述基础膜片的第二面1b形成净水。
[0052] 此外,所述基础膜片1可以为单层的结构,也可以为多层复合的结构,例如,可以是折叠后的结构,具体的本申请在此并不作具体的限定。
[0053] 一般的,每个基础膜片1可以呈矩形或者展开呈矩形,其具有相对的第一短边侧11和第二短边侧12、相对的第一长边侧13、第二长边侧14。其中长边侧的长度大于短边侧。如图2A和图2B所示,第一长边侧13位于基础膜片1的上侧,第二长边侧14位于基础膜片1的下侧,第一短边侧11位于基础膜片1的左侧,第二短边侧12位于基础膜片1的右侧。当然,所述基础膜片1的形状并不限于上述举例,本领域技术人员还可以根据需要作适用性的变形设计,具体的,本申请在此并不作具体的限定。
[0054] 当膜元件在进行过滤时,原水自所述基础膜片1的第一长边13流入所述原水流道103,穿过所述基础膜片1后,进入所述净水流道104,并经所述基础膜片1的第二长边14流出。也就是说,本申请中,水流从进入基础膜片1至流出基础膜片1流经的路径大约为一个短边的距离,即原水流道103的长度与净水流道104的长度之和为一个短边的距离,相对于现有的膜元件而言,大大缩短了原水流道103和净水流道104的长度,使得原水和净水在各自的流道内遇到的阻力大大减小。当利用该膜元件进行水处理时,流经膜元件后的水流压降较小,水流量较大。因此,整体上,本申请所提供的具有短流特性的膜元件相对于现有的膜元件而言,大大提高了处理能力和过滤效率,延长了使用寿命。用户使用时,不仅能够获得较大的水流量且无需频繁更换该膜元件,大大节约了使用成本,从而大大提高了用户的使用体验。
[0055] 在一个实施方式中提供的一种膜元件,其可以包括:包括层叠设置的至少两个基础膜片1,相邻两个相对的所述基础膜片1在靠近所述第一长边侧13形成原水入口130,与所述基础膜片1相背对的第二长边侧14形成净水出口140,水自所述原水入口130进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面1a完全透过所述基础膜片1至所述第二面1b后自所述净水出口140流出,形成死端过滤。为了使膜元件在工作过程中水流流动阻力更小,保证过滤的高效性,在卷制滤芯过程中相邻两基础膜片1之间还包含水流道规整结构(隔片结构),与膜片一起卷制,具有支撑流道和扰动水流双重效果,进而使得过滤更高效。
[0056] 在本实施方式中,相邻两个相对的所述基础膜片1在靠近所述第一长边侧13形成原水入口130,与所述基础膜片1相背对的第二长边侧14形成净水出口140,水自所述原水入口130进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面1a完全透过所述基础膜片1至所述第二面1b后自所述净水出口140流出,形成死端过滤。也就是说,本申请中,水流从进入基础膜片1至流出基础膜片1流经的路径大约为一个短边的距离,即原水流道103的长度与净水流道104的长度之和为一个短边的距离,相对于现有的膜元件而言,大大缩短了原水流道103和净水流道104的长度,使得原水和净水在各自的流道内遇到的阻力大大减小。
当利用该膜元件进行水处理时,流经膜元件后的水流压降较小,水流量较大。因此,整体上,本申请所提供的具有短流特性的膜元件相对于现有的膜元件而言,大大提高了处理能力和过滤效率,延长了使用寿命。用户使用时,不仅能够获得较大的水流量且无需频繁更换该膜元件,大大节约了使用成本,从而大大提高了用户的使用体验。
[0057] 在本实施方式中,自原水入口130进入膜元件,经过膜元件处理后,完全从膜元件的净水出口140流出,而没有废水产生。也就是说,本申请实施方式中提供的膜元件可以应用到预处理的死端过滤中。由于本申请所提供的膜元件为死端过滤的形式,没有废水产出,其相对于现有技术中具有废水产出的膜元件而言,在过滤精度相当的情况下,提高了处理能力和过滤效率。
[0058] 如图4所示,多个基础膜片1可以沿着所述长边侧卷制,制成柱状滤芯。当多个基础膜片1沿着长边侧卷制时,可以形成柱状滤芯,该柱状滤芯的长度即为短边的长度,也就是整个过水流道,即原水流道103和净水流道104的长度之和。具体的,例如,所述第一短边侧11密封,多个所述基础膜片1围绕所述第一短边侧11卷制,形成圆柱形滤芯,在所述第二短边侧12设置有密封层。所述密封层一方面可以用于保证膜元件卷制后形成稳定的圆柱形滤芯结构,另一方面可以密封膜元件,防止膜元件在第二短边侧12串水。
[0059] 在一个实施方式中,所述膜元件中相邻两个所述基础膜片1之间以预定的密封方式,或者以预定的密封方式与折叠方式相组合的方式形成,在卷制滤芯过程前折叠层之间还包含水流道规整结构(隔片结构),与基础膜片1一起卷制,具有支撑流道和扰动水流双重效果,进而使得过滤更高效。
[0060] 在本实施方式中,膜元件的多个基础膜片1可以由一个膜带折叠后密封相应的边侧后形成,或者可以由多个单个基础膜片1密封相应的边侧后组合形成,或者可以由基础膜片1先对折后形成一个基础膜片1单元,然后多个基础膜片1单元密封相应的边侧后组合形成,当然,所述膜元件的形成方式还可以为其他的形成方式。并不限于上述描述,所属领域技术人员在本申请的技术精髓启示下,还可能做出其他的变更,但只要其实现的功能和效果与本申请相同或相似,均应涵盖于本申请保护范围内。其中,所述预定的密封方式可以包括下述中的任意一种:涂胶、塑封、热熔及超声焊接等。当然也并不排除现有技术中的其他密封方式,本申请在此并不作具体的限定。
[0061] 其中,与所述原水入口130相对的两个第二长边侧14之间可以通过所述预定的密封方式相固定,或者通过折叠方式形成一体构造。一般的,与原水入口130相对的两个长边之间为相连接的状态,或者是通过折叠的方式形成的一体构造,或者是通过密封的方式相连接,以保证水不会从两者直接串出。
[0062] 在一个具体的实施方式中,所述膜元件可以包括一膜带,所述膜带沿着纵长方向延伸,所述膜带沿着垂直于第一短边侧11方向折叠至少一次形成所述层叠设置的多个基础膜片1。
[0063] 在本实施方式中,当所述膜元件通过膜带折叠后形成时,其可以单个基础膜片1的长边侧作为折叠步长,进行对折。该膜带的长度可以为单个基础膜片1的长边侧长度的整数倍,其中,该整数为大于等于2的正整数。当膜元件通过膜带折叠的方式形成时,相对而言,折叠位置无需在进行密封连接,因此可以优化制作工艺。
[0064] 如图2A和图2B所示,在一个实施方式中,当所述预定的密封方式为涂胶方式时,位于所述基础膜片1第一面1a的第二短边侧12及第二长边侧14设置有涂胶层4;位于所述基础膜片1第二面1b的第二短边侧12及第一长边侧13设置有涂胶层4。也就是说,此外,所述基础膜片1的第一短边侧11可以靠在一起全部密封,以保证膜元件在使用过程中的可靠性。
[0065] 在一个实施方式中,所述基础膜片第一面1a的第一长边侧13密封,第二面1b的第二长边侧14密封,所述基础膜片沿着垂直于纵长方向折叠至少一次形成卷制基础膜片。
[0066] 在本实施方式中,该膜元件也是通过折叠的方式形成。密封时,其可以采用间隔密封的方式,即所述基础膜元件第一面1a的第一长边侧13密封,第二面1b的第二长边侧14密封,从而形成具有短流特性的膜元件。
[0067] 请参阅图3,在一个实施方式中,膜元件可以包括层叠设置的多个基础膜片1,例如3个及以上。所述基础膜片1具有相对的第一短边侧11和第二短边侧12、相对的第一长边侧
13、第二长边侧14,且所述基础膜片1具有相对的第一面1a和第二面1b;相邻两个所述基础膜片1的第一面1a或第二面1b间隔相对。相邻两个所述第一面1a相对的所述基础膜片1在所述第一长边侧13形成原水入口130,相邻两个所述第二面1b相对的所述基础膜片1在所述第二长边侧14形成净水出口140,水自所述原水入口130进入,整体沿着所述短边侧的延伸方向流动,从所述第一面1a完全透过所述基础膜片1至所述第二面1b后自所述净水出口140流出,形成死端过滤。
[0068] 在本实施方式中,单个基础膜片1的形状和构造以及基础膜片1之间的配合关系及达到的技术效果等可以参照上述实施方式,本申请在此不再赘述。其中,当基础膜片1的个数为三个及以上时,可以形成原水入口130和净水入口上下隔膜相对的膜元件,即在一片基础膜片1第一面1a的上边侧为原水入口130,在该基础膜片1的第二面1b的下边侧为净水出口140。
[0069] 请参阅图4或图5,本申请实施方式中基于上述实施方式提供的一种膜元件,还提供了包含上述膜元件的一种滤芯。该滤芯通过设置所述膜元件可以达到膜元件实施方式所实现的技术效果,具体的,请参照上述实施方式的具体描述,本申请在此不再赘述。
[0070] 在一个实施方式中,该滤芯还可以设置有中心管2,所述中心管2设置在所述第一短边侧11,卷制时以所述中心管2为轴进行卷绕,形成圆柱形滤芯,在所述圆柱形滤芯在所述第二短边侧12进行密封。
[0071] 在本实施方式中,所述第一短边侧11设置有中心管2,多个所述基础膜片1围绕所述中心管2卷制,形成圆柱形滤芯,在所述圆柱形滤芯在所述第二短边侧12位置可以设置有密封层。其中,所述中心管2可以作为卷制的中心轴,多个基础膜片1可以围绕中心管2卷制,形成圆柱形或接近圆柱形的滤芯。该圆柱形的滤芯具有较高的填充密度和过滤面积,使得整个滤芯具有较佳地处理能力。所述密封层一方面可以用于保证膜元件卷制后形成稳定的圆柱形滤芯结构,另一方面可以密封膜元件,防止膜元件在第二短边侧12串水。具体的,该密封层的形成方式本申请在此并不作具体的限定,例如可以为涂胶、可以为塑封、可以为热熔或者超声焊接等。
[0072] 在本实施方式中,由于中心管2具有一定的直径,当以中心管2为中心轴进行卷制时,有一部分基础膜片1会卷到中心管2上去,此时,为了防止此部分卷制到中心管2上的基础膜片1串水,可以在短边侧靠近中心管2的两端和中心管2形成密封。此外,最下面和最上面基础膜片1朝外的一面卷制形成滤芯后会串水。为了防止出现串水问题,可以在最下面的基础膜片1下表面和最上面的基础膜片1上表面可以选择一长边侧和短边侧进行密封,所选的边与相邻基础膜片1的边相对。当设置所述密封边侧后不仅能解决串水问题,还可以充分利用最下面和最上面的基础膜片1进行过滤。
[0073] 进一步的,所述滤芯外围还可以设置有卡箍,该卡箍用于对所卷制的膜元件进行限位,防止其在使用过程中发生过度变形。此外,所述卡箍还可以用于分隔原水与净水。具体的,所述滤芯还包括壳体,所述滤芯位于所述壳体内,所述卡箍与所述壳体密封配合,能将原水与净水相分隔。
[0074] 请参阅图5,所述中心管2内部设置有过滤材料3,所述原水入口130或者净水出口140与所述中心管2相连通。当所述中心管2内部设置滤料后,所述中心管2中的滤料由于能够对水进行过滤,使得该滤芯成为具有多级过滤功能的复合式滤芯。其中,所述过滤材料3可以包括下述中的一种或多种组合:活性炭(包括棒和碳纤维等)、KDF滤料、阻垢剂、离子交换树脂或螯合树脂、重金属吸附滤料、Metsorb滤料、ATS滤料、微陶、改性沸石等。当然,过滤材料3还可以为现有技术中的其他材料,具体的,本申请在此并不作具体的限定。
[0075] 请参阅图6和图7,在一个具体的实施方式中,所述中心管2可以包括:内外依次套设的内套管51、中间套管52和外套管53,所述中心管2具有相对的第一端和第二端,其中,所述第一端设置有第一端盖21,在所述第二端设置有第二端盖22,所述第一端盖21上设置有与所述内套管51连通的出水口220,所述第二端盖22上设置有与所述外套管53连通的入水口210,所述内套管51上设置有远离所述出水口220的第一开孔510;所述中间套管52上设置有远离所述入水口210的第二开孔520。
[0076] 在本实施方式中,所述中心管2为多层套设的集成式中心管2器内部形成了折流的长流道。当该中心管2内部填充有过滤材料3后,相应的,设置有该中心管2的滤芯成为折流滤芯,其相对于现有的非折流滤芯能够大大提高过滤效果。具体的,请参阅图8所示,图中横坐标表示过水量,单位为t(吨);纵坐标表示余氯去除率。图中一种是中心管2内填充有KDF滤料的折流滤芯,另一种是非折流滤芯。从图8中可以明显看出:折流滤芯的余氯去除率大大高于现有技术中的非折流滤芯。
[0077] 在本实施方式中,所述中心管2可以包括内外依次套设的内套管51、中间套管52和外套管53,当然,所述中心管2的套设层数并不限于上述举例,其还可以为更多层,本申请在此并不作具体的限定。整体上,相邻两层的开孔相远离,从而形成折流流道。其中,每一层上的开孔个数可以为至少一个,例如,优选的可以为四个,沿着周向均匀分布,从而有利于水快速均匀地在中心管2内流动。
[0078] 使用时,从净水出口140流出的水通过入水口210进入中心管2的外套管53内,向上流动,通过第二开孔520进入所述中间套管52,向下流动,通过第一开孔510进入所述内套管51,向上流动,通过所述出水口220流出。
[0079] 请参阅图9,在一个具体的实施方式中,所述中心管2具有相对的第一端和第二端,其中,所述第一端设置有第一端盖21,在所述第二端设置有第二端盖22,所述中心管2内部设置有呈中空的柱状过滤件31,所述中空部分为贯通孔;所述第一端盖21上设置有与所述过滤件31相连通的出水口220;所述中心管2与所述过滤件31间隙配合形成环形空腔,所述中心管2的在设置有所述第二端盖22的第二端形成有与所述环形空腔连通的入水口210。
[0080] 在本实施方式中,所述中心管2的内部设置有呈中空的柱状过滤件31。具体的,该过滤件31可以为中空的碳棒,可以为有多层碳纤维围成的中空柱体,也可以由其他过滤材料3一体成型或者多层围绕而成,具体的,本申请在此并不作具体的限定。所述过滤件31与中心管2内壁之间间隙配合形成环形空腔。
[0081] 使用时,从净水出口140流出的水通过入水口210进入中心管2与所述过滤件31之间的环形空腔,然后水流经过滤件31进入过滤件31的中空部分,然后通过出水口220流出。
[0082] 具体的,请结合参阅图10和图11。参与对比的对象是一种预处理滤芯+本申请提供的短流道卷式高精度滤芯,另一种是预处理滤芯+现有的折叠高精度滤芯。该预处理滤芯可以是PP,或者线绕滤芯,或者卷绕滤芯等,具体的,本申请在此并不作具体的限定。
[0083] 其中,图10中横坐标表示纯水过水量,单位为t(吨);纵坐标表示出水流率变化。图11中横坐标表示滤芯过水量,单位为t(吨);纵坐标表示滤芯压降,单位为PSI。图11中,H位置表示需要更换滤芯。从图10和图11中明显可以看出:在具有相似处理精度的前提下,在对比使用过程中,现有技术中的滤芯需要更换4次,而此时本申请中提供的滤芯还无需更换。
综上,本申请所提供的滤芯相对于现有滤芯使用寿命得到了较大延长。
[0084] 本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
[0085] 以上所述仅为本实用新型的几个实施例,虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。
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