阅读说明：本技术 M型卷式反渗透膜元件及其制作方法和净水系统 (M type coiled reverse osmosis membrane element and preparation method thereof and water purification system ) 是由 周健 詹婷 李一然 李文灿 陈静 谢武彬 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种M型卷式反渗透膜元件及其制作方法和净水系统,其中M型卷式反渗透膜元件包括浓水管和反渗透膜片,反渗透膜片反复折叠,形成交替排布的正面夹层和反面夹层,正面夹层插设有进水隔网,正面夹层的开口朝向浓水管,原水流道的长边为部分密封,在长边上远离浓水管的一端形成原水进口,反面夹层插设有纯水导流布,反面夹层同对应纯水导流布在两个长边处均连接,形成纯水出口位于外侧面的纯水流道,纯水导流布、进水隔网和反复折叠后的反渗透膜片卷制在浓水管上。在制水过程中原水流过的是长边,制水效率较高。靠近浓水管处浓水和纯水流速较高,有效缓解浓水侧浓差极化现象,也改善了靠近浓水管处纯水侧背压大的问题,延长使用寿命。(The present invention relates to a kind of M type coiled reverse osmosis membrane element and preparation method thereof and water purification systems, wherein M type coiled reverse osmosis membrane element includes concentrated water pipe and reverse osmosis membrane, reverse osmosis membrane is folding, form the front interlayer and reverse side interlayer being arranged alternately, front interlayer is inserted with into water filter, the opening of front interlayer is towards concentrated water pipe, the long side of raw water runner is that part seals, one end in long side far from concentrated water pipe forms original water inlet, reverse side interlayer is inserted with pure water flow-guiding cloth, reverse side interlayer is all connected with corresponding pure water flow-guiding cloth two long edge positions, form the pure water runner that pure water outlet is located at lateral surface, pure water flow-guiding cloth, water inlet filter and it is folding after reverse osmosis membrane roll on concentrated water pipe.What raw water flowed through during water processed is long side, and water efficiency processed is higher.It is higher close to concentrated water at concentrated water pipe and pure water flow velocity, concentrated water side concentration polarization phenomenon is effectively relieved, also improves and presses big problem close to pure water side back at concentrated water pipe, prolong the service life.)

M型卷式反渗透膜元件及其制作方法和净水系统

技术领域

本发明涉及净水领域，特别是涉及一种M型卷式反渗透膜元件及其制作方法和净水系统。

背景技术

卷式反渗透膜元件主要通过将依次层叠的纯水导流布、反渗透膜片和进水隔网卷制在中心产水管上获得。使用过程中通过在反渗透膜片的正面与进水隔网之间形成的原水流道中施压，使得原水流道中的水分子渗透到反渗透膜片的反面，在反渗透膜片的反面与所述纯水导流布形成的纯水流道中聚集，最终输送给用户使用。但是一般的卷式反渗透膜元件的原水流道的浓水侧浓差极化严重，膜元件使用寿命较短。

发明内容

基于此，有必要提供一种M型卷式反渗透膜元件及其制作方法和净水系统，以有效缓解浓水侧浓差极化现象，延长使用寿命。

一种M型卷式反渗透膜元件，包括浓水管和反渗透膜片，所述反渗透膜片反复折叠，形成交替排布的正面夹层和反面夹层，所述正面夹层插设有进水隔网，形成原水流道，所述正面夹层的开口朝向所述浓水管，且所述开口与所述浓水管连通，所述原水流道的长边为部分密封且在所述长边上远离所述浓水管的一端形成原水进口，所述反面夹层插设有纯水导流布，所述反面夹层同对应的所述纯水导流布在两个长边处均连接，形成纯水出口位于外侧面的纯水流道，在最外层的正面夹层的外层设有外层导流布，所述外层导流布与相对的反面在两个长边和短边处均连接，形成所述纯水流道，所述外层导流布上远离纯水出口的短边与所述浓水管连接，所述外层导流布、所述纯水导流布、进水隔网和反复折叠后的反渗透膜片卷制在所述浓水管上。

上述方案提供了一种M型卷式反渗透膜元件，在反复折叠形成的正面夹层与反面夹层中分别插设进水隔网和纯水导流布，从而形成原水流道和纯水流道。且所述正面夹层的开口朝向所述浓水管，所述原水流道的长边部分密封在远离所述浓水管的一端形成原水进口。在制水过程中，原水流过的是长边，制水效率较高，且相对以短边作为过滤路径的方式，本案中原水在原水流道中流速较高。而形成所述纯水流道的纯水导流布与所述反面夹层之间，在两个长边和靠近所述浓水管的短边均连接，形成纯水出口位于外侧面的纯水流道。从而当所述纯水导流布、反渗透膜片和进水隔网卷制到所述浓水管上后，靠近浓水管的原水流道和纯水流道中的水流速较高，一方面有效缓解浓水侧浓差极化现象，另一方面也改善了靠近浓水管的位置纯水侧背压大的问题，进而延长使用寿命。

在其中一个实施例中，所述进水隔网上靠近所述浓水管的一端超出与其对应的所述正面夹层，且所述进水隔网超出所述正面夹层的距离不小于0.5cm。

在其中一个实施例中，所述进水隔网超出所述正面夹层的距离为0.5cm～3cm。

在其中一个实施例中，所述纯水导流布上远离所述浓水管的一端超出与其对应的所述反面夹层，且所述纯水导流布超出所述反面夹层的距离不小于0.5cm。

在其中一个实施例中，所述纯水导流布超出所述反面夹层的距离为0.5cm～3cm。

在其中一个实施例中，由外至内交替排布的正面夹层与反面夹层在远离所述浓水管的方向错位设置。

在其中一个实施例中，相邻的正面夹层与反面夹层中相对位于外侧的为外层夹层，另一个为内层夹层，所述内层夹层相对于所述外层夹层沿远离所述浓水管的方向错位的距离为L，所述浓水管的外周长为D，所述内层夹层和所述外层夹层总个数为n，则L＝D/n。

一种净水系统，包括上述的M型卷式反渗透膜元件。

上述方案提供了一种净水系统，通过在所述净水系统中设置上述任一实施例中所述的M型卷式反渗透膜元件，原水流道中原水沿长边行进，流速较高，且在靠近浓水管的位置切向流速较高，从而有效缓解浓水侧浓差极化现象，延长使用寿命。

一种M型卷式反渗透膜元件制作方法，包括以下步骤：

将反渗透膜片反复折叠，形成交替排布的正面夹层和反面夹层；

将进水隔网插设到所述正面夹层中，将纯水导流布插设到反面夹层中；

在所述反面夹层的长边与所述纯水导流布之间施胶，形成纯水流道，且所述纯水流道的纯水出口位于远离所述反面夹层的折边的一端；

将最外层的纯水导流布上远离所述纯水出口的短边与浓水管连接，将粘贴后的反渗透膜片、进水隔网和纯水导流布卷制在所述浓水管上；

在卷制后的进水隔网与正面夹层的端面施胶，使得所述正面夹层的长边部分密封，且施胶位置为靠近所述浓水管的位置，从而在所述端面上靠近外侧面的位置形成原水进口。

上述方案提供了一种M型卷式反渗透膜元件制作方法，先将所述反渗透膜片反复折叠，形成交替排布的正面夹层和反面夹层，从而进一步在正面夹层中***进水隔网，反面夹层中***纯水导流布。且在所述纯水导流布与所述反面夹层之间施胶，使得所述纯水流道与所述反面夹层之间形成纯水出口位于远离所述反面夹层折边的纯水流道。而卷制后，在端面施胶，从而在靠近外侧面的位置形成原水进口。从而在过滤的过程中原水行走路径为长边，制水效率高，且原水和纯水流速较高，特别是在靠近浓水管的位置切向流速较高，既缓解了浓水侧浓差极化现象，也解决了浓水管背压大的问题，延长了采用以上方式制作的M型卷式反渗透膜元件的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述反面夹层的长边处用于施胶的位置为长边粘贴位，所述长边粘贴位与所述反面夹层的长边侧边之间的距离为1cm～3cm。

在其中一个实施例中，所述纯水导流布上沿长边设置的胶线为长边胶线，所述长边胶线远离所述浓水管的一端延伸出所述纯水导流布，且所述长边胶线延伸出所述纯水导流布的长度不小于卷制后最外层所述纯水导流布形成的外侧面的周长。

附图说明

图1为本实施例所述M型卷式反渗透膜元件中反渗透膜片反复折叠后卷制在浓水管上的示意图；

图2为本实施例所述M型卷式反渗透膜元件水流方向示意图；

图3为本实施例所述M型卷式反渗透膜元件展开状态时的结构示意图；

图4为图3中所述M型卷式反渗透膜元件展开状态时的主视图；

图5为本实施例所述M型卷式反渗透膜元件制作方法的流程图。

附图标记说明：

10、M型卷式反渗透膜元件；11、浓水管；111、过水孔；12、反渗透膜片；121、正面夹层；122、反面夹层；13、进水隔网；131、原水流道；1311、原水进口；14、纯水导流布；141、纯水流道；1411、纯水出口；15、外侧面；16、端面。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

如图1至图4所示，在一个实施例中提供了一种M型卷式反渗透膜元件10，包括浓水管11和反渗透膜片12。所述反渗透膜片12反复折叠，形成交替排布的正面夹层121和反面夹层122。所述正面夹层121插设有进水隔网13，形成原水流道131，所述正面夹层121的开口朝向所述浓水管11，且所述开口与所述浓水管11连通。所述原水流道131的长边为部分密封且在所述长边上远离所述浓水管11的一端形成原水进口1311。

在制水过程中，原水流过路径为长边，制水效率较高。且相对以短边作为过滤路径的方式，在流量一定的情况下，本案中原水在原水流道131中流速较高，在一定程度上也缓解浓差极化现象。

所述反面夹层122插设有纯水导流布14，所述反面夹层122同对应的所述纯水导流布14在两个长边处均连接，形成纯水出口1411位于外侧面15的纯水流道141，在最外层的正面夹层的外层设有外层导流布，所述外层导流布与相对的反面在两个长边和短边处均连接，形成所述纯水流道，所述外层导流布上远离纯水出口的短边与所述浓水管连接。所述外层导流布、所述纯水导流布14、进水隔网13和反复折叠后的反渗透膜片12卷制在所述浓水管11上。

从而当所述纯水导流布14、反渗透膜片12和进水隔网13卷制到所述浓水管11上后，制水过程中形成的浓水汇聚到所述浓水管11中，纯水则通过在所述纯水流道141中螺旋流动，从外侧面15排出。在靠近浓水管11的原水流道131和纯水流道141中的水流速较高，一方面有效缓解浓水侧浓差极化现象，另一方面也改善了靠近所述浓水管11的位置所述反渗透膜片12的纯水侧背压大的问题，进而延长使用寿命。

而且，通过反复折叠形成的反面夹层122，在之后与所述纯水导流布14形成纯水流道141时，一方面粘贴过程更佳简便，另一方面纯水流道141的密封性更佳可靠。具体为，在形成纯水流道141时，只用在反面夹层122与纯水导流布14之间的两个长边上施胶连接即可，不必再短边上施胶，从而密封可靠性更高。

本文中所述反渗透膜片12的正面是指在高压环境下水分子能够渗透出去的一面，折叠后正面相对形成的为所述正面夹层121。相应的，所述反渗透膜片12的另一面则为反面，折叠后反面相对形成的为反面夹层122。

本文中所述的外侧面15，是指所述纯水导流布14、反渗透膜片12和进水隔网13卷制在所述浓水管11上后，所述纯水导流布14、反渗透膜片12和进水隔网13形成的外侧面15。

本文中所述的短边是指沿所述浓水管11的轴向分布的边，长边则为沿周向螺旋卷在所述浓水管11上的边，即长边为沿制水时水流前进方向分布的边。一般而言，反渗透膜片12、纯水导流布14和进水隔网13在浓水管11上卷制多圈后，所述长边大于短边，所以原水沿长边前行过滤的制水效率较高。

进一步的，为减轻卷制时胶水溢出的情况，可以在两个长边处距离长边侧边1cm～3cm的地方施胶。

进一步的，在一个实施例中，如图3和图4所示，所述进水隔网13上靠近所述浓水管11的一端超出与其对应的所述正面夹层121，且所述进水隔网13超出所述正面夹层121的距离不小于0.5cm。

所述进水隔网13上超出所述正面夹层121的部分则与所述浓水管11接触，更好的将所述原水流道131中的浓水导入所述浓水管11中，避免在靠近所述浓水管11的地方浓水流通不畅，导致结垢的情况发生。

进一步的，在一个实施例中，所述进水隔网13超出所述正面夹层121的距离为0.5cm～3cm。从而既保障了浓水侧浓水流动的顺畅性，也避免了在反渗透膜片12长度一定的情况下减少原水流道131长度的情况发生，或者为保障原水流道131长度达到一定值，而整个M型卷式反渗透膜元件10体积过大的情况发生。

进一步地，在一个实施例中，所述纯水导流布14上远离所述浓水管11的一端超出与其对应的所述反面夹层122，且所述纯水导流布14超出所述反面夹层122的距离不小于0.5cm。从而保证卷制后在外侧面15的纯水出口1411始终处于敞开状态，提高制水效率。

进一步的，在一个实施例中，所述纯水导流布14超出所述反面夹层122的距离为0.5cm～3cm。同理，既保障了纯水出口1411始终处于敞开状态，也避免了所述M型卷式反渗透膜元件10体积过大的情况发生。

进一步的，在一个实施例中，由外至内交替排布的正面夹层121与反面夹层122在远离所述浓水管11的方向错位设置。

从而当所述反渗透膜片12卷制到浓水管11上后，如图1所示，各个原水流道131与浓水管11相对的开口在浓水管11的周向上分布，即虽然各个原水流道131和纯水流道141均由所述反渗透膜片12折叠形成，但是通过以上错位设置的方式，可以保障各个流道之间均能够与浓水管11有效连通。

具体的，在一个实施例中，相邻的正面夹层121与反面夹层122中相对位于外侧的为外层夹层，另一个为内层夹层。所述内层夹层相对于所述外层夹层沿远离所述浓水管11的方向错位的距离为L，所述浓水管11的外周长为D，所述内层夹层和所述外层夹层总个数为n，则L＝D/n。

如此，各个原水流道131与浓水管11相对的开口可以在浓水管11的周向上均匀分布，保障各个原水流道131的流通性，在一定程度上也进一步缓解了浓差极化现象。

而且为了进一步确保各个原水流道131均能够与浓水管11连通，可以在所述浓水管11上设置过水孔111，且可以将过水孔111设置为多个，多个过水孔111在浓水管11的周向上分布，从而确保每个原水流道131均能够通过所述过水孔111与浓水管11连通。

进一步的，还可以在所述浓水管11的外周面上设置导流槽，使得原水流道131能够通过所述导流槽与过水孔111连通，提高流通的可靠性。

进一步的，在另一个实施例中，提供了一种净水系统，包括上述的M型卷式反渗透膜元件10。

通过在所述净水系统中设置上述任一实施例中所述的M型卷式反渗透膜元件10，原水流道131中原水沿长边行进，流速较高，且在靠近浓水管11的位置切向流速较高，从而有效缓解浓水侧浓差极化现象，延长使用寿命。

进一步的，如图5所示，在又一个实施例中提供了一种M型卷式反渗透膜元件制作方法，包括以下步骤：

将反渗透膜片12反复折叠，形成交替排布的正面夹层121和反面夹层122；

将进水隔网13插设到所述正面夹层121中，将纯水导流布14插设到反面夹层122中；

在所述反面夹层122的长边与所述纯水导流布14之间施胶，形成纯水流道141，且如图1、图3和图4所示，所述纯水流道141的纯水出口1411位于远离所述反面夹层122的折边的一端；

将最外层的纯水导流布14上远离所述纯水出口1411的短边与浓水管11连接，如图1所示，将粘贴后的反渗透膜片12、进水隔网13和纯水导流布14卷制在所述浓水管11上；

在卷制后的进水隔网13与正面夹层121的端面16施胶，使得所述正面夹层121的长边部分密封，且施胶位置为靠近所述浓水管11的位置，从而在所述端面16上靠近外侧面15的位置形成原水进口1311。

本文中所述的反渗透膜片12反复折叠，是指类似于折扇一样折叠形成所述正面夹层121和反面夹层122。反渗透膜片12正面相对形成的为正面夹层121，反面相对形成的为反面夹层122。

先将所述反渗透膜片12反复折叠，形成交替排布的正面夹层121和反面夹层122，从而进一步在正面夹层121中***进水隔网13，反面夹层122中***纯水导流布14。且在所述纯水导流布14与所述反面夹层122之间施胶，使得所述纯水流道141与所述反面夹层122之间形成纯水出口1411位于远离所述反面夹层122折边的纯水流道141。而卷制后，在端面16施胶，从而在靠近外侧面15的位置形成原水进口1311。在过滤的过程中原水行走路径为长边，制水效率高，且原水和纯水流速较高，特别是在靠近浓水管11的位置切向流速较高，既缓解了浓水侧浓差极化现象，也解决了靠近浓水管11的位置所述反渗透膜片12的纯水侧背压大的问题，延长了采用以上方式制作的M型卷式反渗透膜元件10的使用寿命。

本文中所述端面16是指所述反渗透膜片12、进水隔网13和纯水导流布14卷制到所述浓水管11上后形成的筒状结构的端面16。如图2所示，通过在端面16施胶，在靠近外侧面15的位置形成原水进口1311。

进一步的，在一个实施例中，所述反面夹层122的长边处用于施胶的位置为长边粘贴位，所述长边粘贴位与所述反面夹层122的长边侧边之间的距离为1cm～3cm。

正如前文M型卷式反渗透膜元件10中所述，如此可以减轻粘连后卷制时胶水溢出的情况。

而基于反渗透膜片12的正面不易采用粘胶方式，因此原水流道131的密封则是在卷制后在端面16施胶密封。通过粘胶涂覆密封，或者通过粘胶和密封端盖结合实现密封。

进一步的，在一个实施例中，所述纯水导流布14上沿长边设置的胶线为长边胶线，所述长边胶线远离所述浓水管11的一端延伸出所述纯水导流布14，且所述长边胶线延伸出所述纯水导流布14的长度不小于卷制后最外层所述纯水导流布14形成的外侧面15的周长。

从而卷制后所述长边胶线还可以沿外侧面15转一圈，进一步提高密封的可靠性。

经过反复折叠后，卷制在所述浓水管11上时，位于最外层的为正面夹层121，且在正面夹层121的外侧具有外层导流布，即最外层的正面夹层121的外侧与外层导流布之间连接形成纯水流道141。位于最内层的也可以为正面夹层121，同理在正面夹层121的内侧设置纯水导流布14，形成纯水流道141。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。