过滤模组及净水装置的制作方法

1.本实用新型涉及过滤技术领域，尤其涉及一种过滤模组及净水装置。


背景技术：

2.传统普通膜组件采用圆周面全密封，从一个端面进原水，从另一个端面出浓缩水以及从中心管出纯水的流道方式，原水在膜组件中沿中心管方向流动，该路径较短(膜组件的净膜宽长度)且水流平稳，容易在垂直于中心管且位于出水一侧的膜片长边上形成较宽的结垢区，使得膜组件整体寿命及脱盐率欠佳。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种过滤模组及净水装置。
4.本实用新型提供了一种过滤模组，包括：
5.中心管；
6.过滤膜片，卷制于所述中心管上形成多层膜层，相邻所述膜层之间形成有间隙，相邻所述间隙的大小不同；
7.圆周面，绕设在所述过滤膜片表面，所述圆周面包括第一进水口；
8.第一端面，位于所述过滤膜片的一端，所述第一端面开设有第二进水口；
9.第二端面，位于所述过滤膜片远离所述第一端面的一端，所述第二端面开设有第一出水口，至少部分所述间隙与所述第一出水口正对设置。
10.本实用新型通过在圆周面设置第一进水口，第一端面设置第二进水口，第二端面设置第一出水口，过滤膜片卷制于中心管形成多层膜层，且相邻膜层之间形成有间隙，原水通过第一进水口和第二进水口导入过滤模组，生成纯水和浓水，纯水通过中心管导出，浓水通过多个间隙流向第一出水口，分散了浓水出口，从而延长了原水的流动路径，增加过滤模组内部水流扰动，降低了过滤膜片结垢的风险，同时提升了过滤模组的使用寿命和脱盐率。
11.在某些实施方式中，所述第二进水口位于所述第一端面靠近所述中心管的一侧，所述第一端面还包括第三进水口，所述第三进水口位于所述第二进水口远离所述中心管的一侧。
12.在某些实施方式中，所述第二进水口的开口长度小于所述第三进水口的开口长度。
13.在某些实施方式中，所述第三进水口的开口长度与所述过滤膜片展开幅面位于所述第一端面一侧的长度比例范围为1％-80％。
14.在某些实施方式中，所述第三进水口的开口长度与所述过滤膜片展开幅面位于所述第一端面一侧的长度比例范围为1％-35％。
15.在某些实施方式中，所述第二端面还包括：
16.第二出水口，所述第二出水口包括第一侧壁和第二侧壁；
17.所述第三进水口包括第三侧壁和第四侧壁，所述第三进水口的水流速度矢量与所
述第一进水口的水流速度矢量之和的方向与所述第一端面的夹角不小于所述第四侧壁和所述第一侧壁的连线与所述第一端面的夹角，且不大于所述第三侧壁和所述第二侧壁的连线与所述第一端面的夹角。
18.在某些实施方式中，所述第三进水口包括多个，多个所述第三进水口对称设置。
19.在某些实施方式中，所述第一端面呈圆形，多个所述第三进水口沿所述中心管周向设置。
20.在某些实施方式中，所述第一进水口包括多个，多个所述第一进水口分别沿第一方向和第二方向阵列设置。
21.在某些实施方式中，所述过滤膜片包括反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜中的其中一种。
22.在某些实施方式中，所述第一端面和第二端面由塑料材质制成。
23.本实用新型提供了一种净水装置，包括上述任意一项所述的过滤模组。
24.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
25.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
26.图1是本实用新型实施方式的过滤模组的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施方式的圆周面的结构示意图；
28.图3是本实用新型实施方式的圆周面的又一结构示意图；
29.图4是本实用新型实施方式的第二端面的结构示意图；
30.图5是本实用新型实施方式的过滤模组的又一结构示意图；
31.图6是本实用新型实施方式的第一端面的结构示意图；
32.图7是本实用新型实施方式的过滤模组的进水方式原理解说图；
33.图8是本实用新型实施方式的过滤模组的又一结构示意图；
34.图9是本实用新型实施方式的第二端面的又一结构示意图；
35.图10是本实用新型实施方式的第二端面的又一结构示意图；
36.图11是本技术实施方式的净水装置的结构示意图。
37.主要元件符号说明：
38.净水装置1000、过滤模组100、中心管10、纯水入口11、纯水出口12、过滤膜片20、间隙21、圆周面30、第一进水口31、第一端面40、第二进水口41、第三进水口42、第三侧壁421、第四侧壁422、第二端面50、第一出水口51、第二出水口52、第一侧壁521、第二侧壁522。
具体实施方式
39.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
44.膜组件是流体分离领域中常用器件，利用膜组件的分离特性，可用于去除流体中的一种或多种物质，达到净化、浓缩、提纯等目的。然而，流体在膜组件内比较平稳的流动，流体中的无机和有机污染物容易沉积在膜片表面或膜片内部件上，造成结垢堵塞或者有机物污染，影响膜组件的处理效果和使用寿命，难以满足日益提高的过滤需求。
45.有鉴于此，请一并参阅图1-4，本实用新型提供了一种过滤模组100，过滤模组100包括中心管10、过滤膜片、圆周面30、第一端面40和第二端面50。过滤膜片20卷制于中心管10上形成多层膜层，相邻膜层之间形成有间隙21，相邻间隙21的大小不同，圆周面30绕设在过滤膜片20表面，圆周面30包括第一进水口31，第一端面40位于过滤膜片20的一端，第一端面40开设有第二进水口41，第二端面50位于过滤膜片20远离第一端面40的一端，第二端面50开设有第一出水口51，且至少部分间隙21与第一出水口51正对设置。
46.具体地，过滤模组100可以呈圆柱体、矩形体等规则或不规则体，本实用新型以圆柱体过滤模组100示例，过滤模组100用于将原水分离成纯水和浓水。
47.过滤膜片20可以是多页，多页过滤膜片20卷制于中心管10上，从而可以形成多层
膜层，多层膜层共同处理原水提升了过滤模组100的脱盐率。多页过滤膜片20卷制形成有间隙21，也即是，相邻膜层之间形成有间隙21，相邻间隙21的大小不同，例如，沿中心管10至圆周面30的方向，间隙21依据大小顺序依次阵列设置，间隙21处可以设置有进水格网，进水格网用于原水导入，原水通过进水格网进入过滤模组100，并由膜层过滤原水，形成纯水和浓水。过滤膜片20可以卷制呈圆柱形状、棱柱形状等规则或不规则柱状结构。过滤膜片20可以是反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜等平板膜型的膜片其中一种，例如，以反渗透膜为例，原水经过反渗透膜过滤，能够通过反渗透膜进入中心管10的为纯水，无法通过反渗透膜的为浓水，浓水经由第一出水口51导出。
48.中心管10可以是圆柱状空心管，也可以是矩形体状空心管，具体在此不做限定，本实用新型以圆柱状空心管示例。中心管10包括有多个纯水入口11和纯水出口12，过滤膜片20处理得到的纯水通过多个纯水入口11进入中心管10，并通过纯水出口12导出至过滤模组100外。
49.圆周面30是指由密封材料缠绕在过滤膜片20外表面形成的面状体，圆周面30可以由塑料材质制成，也即是，圆周面30环绕第一端面40和第二端面50设置。圆周面30上开设有第一进水口31，第一进水口31用于导入原水。第一进水口31可以是中部全开口或均匀开口并由蓝胶带密封，也即是，第一进水口31可以是一个，也可以是多个，例如，请结合图3，在第一进水口31为多个的情况下，多个第一进水口31沿第一方向和第二方向阵列设置。应当说明的是，第一方向为与中心管10平行的方向，第二方向与第一方向垂直，也即是，第二方向为与中心管10垂直的方向。
50.第一端面40可以由塑料或其它防水材质制成，并采用胶水或其他方式密封。第一端面40设置于过滤膜片20的一端，第一端面40包括第二进水口41，第二进水口41为原水导入口，第二进水口41可以全开设置。
51.第二端面50可以由塑料或其它防水材质制成，并采用胶水或其他方式密封。第二端面50设置于过滤膜片20远离第一端面40的一端，第二端面50包括有第一出水口51，第一出水口51和间隙21可以用于导出浓水，也即是，至少部分间隙21与第一出水口51连接，在本实施方式中，原水通过间隙21进入过滤模组100，在过滤膜片20的作用下生成纯水和浓水，浓水通过间隙21流向第一出水口51，使得浓水导出过滤模组100。
52.在一些示例中，相邻膜层之间的厚度沿中心管10至圆周面30的方向逐渐增大，且相邻膜层之间的间隙21逐渐减小，也即是，进水格网的厚度逐渐减小。在具体实施中，原水通过第一进水口31和第二进水口41进入过滤模组100，少量浓水可以通过远离中心管10的间隙21流向第一出水口51，大部分原水集中至靠近中心管10的间隙21流向第一出水口51，从而可以分散浓水导出，并延长了原水的流动路径至中心管10附近，提升了过滤模组100的脱盐率。
53.本实用新型通过在圆周面30设置第一进水口31，第一端面40设置第二进水口41，第二端面50设置第一出水口51，过滤膜片20卷制于中心管10形成多层膜层，且相邻膜层之间形成有间隙21，原水通过第一进水口31和第二进水口41导入过滤模组100，生成纯水和浓水，纯水通过中心管10导出，浓水通过多个间隙21流向第一出水口51，分散了浓水出口，从而延长了原水的流动路径，增加过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，同时提升了过滤模组100的使用寿命和脱盐率。
54.请参阅图5和图6，在某些实施方式中，第二进水口41位于第一端面40靠近中心管10的一侧，第一端面40还包括第三进水口42，第三进水口42位于第二进水口41远离中心管10的一侧。
55.具体地，第二进水口41设置于第一端面40靠近中心管10一侧，也即是，第二进水口41和第一出水口51相对设置。第三进水口42设置于第一端面40远离中心管10一侧，也即是，第三进水口42和第一出水口51对角设置。
56.第二进水口41和第三进水口42可以呈圆环状设置，第二进水口41的开口长度小于第三进水口42的开口长度。原水通过第二进水口41进入过滤模组100，可以增加中心管10周围的水流速度，改善中心管10周围的死水区，降低结垢风险。原水通过第三进水口42和第一进水口31进入过滤模组100，也即是，平行于中心管10的原水流速v1和垂直于中心的原水流速v2矢量相加并朝向第一出水口51流动。
57.应当说明的是，第三进水口42的开口长度与过滤膜片20展开幅面位于第一端面40一侧的长度比例的范围可以是1％-80％，在一些实施方式中，可进一步缩小范围至1％-35％，第三进水口42的开口长度在此不做限定。
58.如此，通过将第二进水口41设置于第一端面40靠近中心管10一侧，可以增加中心管10周围的水流速度，改善中心管10周围的死水区，降低结垢风险，通过将第三进水口42设置于第一端面40远离中心管10一侧，可以延长了原水的流动路径，分散浓水出口，增加过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，同时提升了过滤模组100的使用寿命和脱盐率。
59.请参阅图7，在某些实施方式中，第二端面50还包括第二出水口52，第二出水口52包括第一侧壁521和第二侧壁522。第三进水口42包括第三侧壁421和第四侧壁422，第三进水口42的水流速度矢量与第一进水口31的水流速度矢量之和的方向与第一端面40的夹角不小于第四侧壁422和第一侧壁521的连线与第一端面40的夹角，且不大于第三侧壁421和第二侧壁522的连线与第一端面40的夹角。
60.具体地，第二出水口52设置于第二端面50靠近中心管10一侧，第二出水口52呈圆环状设置，第二出水口52用于导出浓水。原水由第一进水口31和第一端面40的第三进水口42进入，将平行于中心管10方向的水流速度设为v1，垂直于中心管10方向的水流速度设为v2，也即是，第三进水口42的水流速度为v1，第一进水口31的水流速度为v2，根据v1、v2可以得到水流速度矢量和a0。
61.第一侧壁521设置于第二出水口52靠近中心管10一侧，第二侧壁522设置于第二出水口52靠近圆周面30一侧，第三侧壁421设置于第三进水口42靠近中心管10一侧，第四侧壁422设置于第三进水口42靠近圆周面30一侧。其中，以第三侧壁421和第二侧壁522的连线与第一端面40的夹角为a1，以第四侧壁422和第一侧壁521的连线与第一端面40的夹角为a2。
62.其中，a1＞a2，在a0＞a1或a0＜a2的情况下，过滤模组100内部水流向第二端面50或中心管10，水流量损失较大。在a2≤a0≤a1的情况下，过滤模组100内部水流向第二出水口52，水流量损失较小。d0为第一端面40和第二端面50的宽度，d1为第二出水口52的宽度，d2为第三进水口42的宽度，b1为圆周面30连接第一端面40的宽度，b3为第一进水口31的宽度，b2为圆周面30连接第二端面50的宽度。根据夹角计算：
[0063][0064][0065][0066]
应当说明的是，在过滤过程中，过滤模组100四周的水流量q近似相同，q＝s*v(s为进水面积，v为水流速度)，也即是，进水面积和水流速度成反比。第三进水口42的宽度为d2，第一进水口31的宽度为b3，相邻两过滤膜片20之间可进水间隙厚度为d，过滤膜片20数量为a，可以得到第三进水口42的进水面积s1＝a*d2*d，第一进水口31的进水面积s2＝a*b3*d，且s1与v1成反比，s2与v2成反比。
[0067]
如此，通过调整第一进水口31和第三进水口42的配合尺寸，使过滤模组100满足a2≤a0≤a1，第一进水口31和第三进水口42导入的原水流向第二出水口52，避免原水流向第一侧壁521和中心管10，从而降低水流量损失，增加了过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，提升过滤模组100抗衰减性。
[0068]
请参阅图8-10，在某些实施方式中，第三进水口42包括多个，多个第三进水口42对称设置。
[0069]
具体地，请结合图9，多个第三进水口42对称设置于中心管10两侧，原水可以通过中心管10两侧的多个第三进水口42导入过滤模组100，多个第三进水口42可以增加过滤模组100内部的水流扰动，减少死水区。
[0070]
请结合图10，在一些示例中，多个第三进水口42可以沿中心管10圆周方向设置，例如，请参阅图10，多个第三进水口42设置在中心管10四周，原水可以通过中心管10周围的多个第三进水口42导入过滤模组100，从而增加原水导入，并进一步增加过滤模组100内部的水流扰动，减少死水区。
[0071]
应当说明的是，第三进水口42可以呈宽度一致的长条状，也可以呈其它规则或不规则形状，第三进水口42的宽度、数量和形状可根据实际情况进行配置，在此不做限定。
[0072]
如此，通过设置多个第三进水口42，且多个第三进水口42对称设置，可以增加过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，同时提升了过滤模组100的使用寿命和脱盐率。
[0073]
请参阅图11，本实用新型还提供了一种净水装置1000，净水装置1000包括过滤模组100。
[0074]
本实用新型通过在圆周面30设置第一进水口31，第一端面40设置第二进水口41，第二端面50设置第一出水口51，过滤膜片20卷制于中心管10形成多层膜层，且相邻膜层之间形成有间隙21，原水通过第一进水口31和第二进水口41导入过滤模组100，生成纯水和浓水，纯水通过中心管10导出，浓水通过多个间隙21流向第一出水口51，分散了浓水出口，从而延长了原水的流动路径，增加过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，同时提升了过滤模组100的使用寿命和脱盐率。
[0075]
本实用新型通过将第二进水口41设置于第一端面40靠近中心管10一侧，可以增加中心管10周围的水流速度，改善中心管10周围的死水区，降低结垢风险，通过将第三进水口
42设置于第一端面40远离中心管10一侧，可以延长了原水的流动路径，分散浓水出口，增加过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，同时提升了过滤模组100的使用寿命和脱盐率。
[0076]
本实用新型通过设置多个第三进水口42，且多个第三进水口42对称设置，可以增加过滤模组100内部水流扰动，降低了过滤膜片20结垢的风险，同时提升了过滤模组100的使用寿命和脱盐率。
[0077]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0078]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。