中空纤维膜滤芯的制作方法

1.本实用新型涉及一种水过滤装置，尤其涉及一种净水滤芯。


背景技术：

2.目前，膜过滤技术在水净化领域得到了广泛的应用，常见的膜滤芯包括滤壳及设于滤壳内的中空纤维膜丝和中心管，滤壳具有进水端口、净水出口及废水端口，中空纤维膜丝围绕中心管布置，相关专利文献可以参考专利号为zl201820975478.x的中国实用新型专利《一种中空纤维膜膜芯及其组件》(授权公告号为cn208553785u)。
3.净水器滤芯在长期使用时，膜与本体溶液界面区域溶质浓度会逐渐提高，渗透压增加，导致膜对溶质的截留率和产水通量下降，即“浓差极化问题”。传统上，通常采用增加浓水排放或增加进水量的方式来解决问题。而增加浓水排放会带来更多的浓水排放，造成滤芯的产水通量下降以及水资源的浪费，而增加进水量会造成更多的能量损耗以及易产生噪音，因此不能从根本上解决问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能减小滤芯浓差极化的中空纤维膜滤芯。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种中空纤维膜滤芯，包括滤壳及设于滤壳内的中空纤维膜丝和中心管，前述的滤壳具有进水端口、净水出口及废水端口，前述的中空纤维膜丝围绕中心管布置，其特征在于所述的中心管具有轴向的进水口及径向的第一出水孔；
6.所述的中空纤维膜丝中间设有套管而将中空纤维膜丝分成内膜丝和外膜丝，所述的中心管位于套管内圈并与套管内壁之间构成内水腔，所述套管与滤壳内壁构成外水腔，前述的内膜丝位于内水腔内，前述的外膜丝位于外水腔内；
7.前述套管远离废水端口的一端开设有第二出水孔；
8.水自滤壳的进水端口进入依次经过中心管的进水口、第一出水孔进入内水腔，再由内水腔经第二出水孔进入外水腔，过滤后的净水从净水出口排出，废水从废水端口排出。
9.作为优选，所述进水端口和净水出口分别设于滤壳的两端，所述的废水端口靠近进水端口设置；所述中心管的进水口和第一出水孔靠近滤壳的进水端口设置，所述的第二出水孔靠近净水出口设置。
10.作为优选，所述的滤壳包括呈筒状的壳体及设于壳体上端的上端盖和设于壳体下端的下端盖，所述的净水出口设置于上端盖上，所述的进水端口设置于下端盖上，所述的废水端口设置于壳体上。
11.进一步，所述的第二出水孔为多个并呈环形布置于套管上。
12.进一步，所述滤壳开设有多个并呈环形的废水出口，环形密封套设置于滤壳上并将多个废水出口密封，该环形密封套一侧具有所述的废水端口，废水自废水出口流出在环
形密封套汇集后从废水端口排出。环形密封套的设置能够避免膜丝间水流在靠近浓水口的一侧流速较大，远离浓水口的水流速度相对较小所带来流速分布不均的现象，进一步减小了局部浓差极化的影响。
13.作为优选，所述的中空纤维膜丝、中心管及套管上下两端均通过封胶层形成一体。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在中心管一端径向开孔，使膜丝间水流分布更加均匀，有效的减小了浓差极化的影响，提高了滤芯脱盐率。套管设置使水流流经滤芯的截面面积更小，水流流速较大，显著减小了滤芯浓差极化的影响，并有效降低膜污染的危害，在高回收率下有一定的优势，可以避免通过增加泵进水流量来增加流速而带来能耗的增加，并且该结构占用空间相对较小。第二出水孔浓水流经套管外壁与壳体之间的外膜丝，并将浓水排除，实现浓水与净水的分离，第二出水孔设于与进水端相反方向，能够增加水流的均匀性和水流行程，能够在不改变进水流量的情况下，增大膜丝间的流速，有效减小浓差极化现象，减小膜污染。
附图说明
15.图1为实施例1结构示意图。
16.图2为实施例1分解图。
17.图3为图2中膜丝组件的分解图。
18.图4为实施例1立体剖视放大图。
19.图5为实施例2结构示意图。
20.图6为实施例2分解图。
21.图7为实施例2立体剖视放大图。
具体实施方式
22.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
23.实施例1，如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中的中空纤维膜滤芯包括滤壳 1及设于滤壳1内的中空纤维膜丝2、中心管4及套管3。中空纤维膜丝2、中心管4及套管3上下两端均通过封胶层21形成一体构成膜丝组件。
24.滤壳1包括呈筒状的壳体11及设于壳体11上端的上端盖12和设于壳体11下端的下端盖13，净水出口15设置于上端盖12上，进水端口14设置于下端盖13上，废水端口16设置于壳体11上。
25.中空纤维膜丝2围绕中心管4布置，中空纤维膜丝2中间设有套管3而将中空纤维膜丝2分成内膜丝22和外膜丝23，中心管4位于套管3内圈并与套管3内壁之间构成内水腔，套管3与滤壳1内壁构成外水腔，内膜丝22位于内水腔内，外膜丝23位于外水腔内。
26.中心管4具有轴向的进水口42及径向的第一出水孔41；第一出水孔可以是2～5排，每排数量大于3个，优选6～12个。
27.套管3远离废水端口16的一端开设有多个第二出水孔31，第二出水孔31并呈环形布置于套管3上。第二出水孔31浓水流经套管3外壁与壳体11之间的外膜丝23，并将浓水排除，实现浓水与净水的分离。
28.套管3大小s1/s2(记：s1为套管内径截面面积-中心管外径截面面积，s2为外壳内
径截面面积-套管外径截面面积)为0.5～2，优选1。
29.进水端口14和净水出口15分别设于滤壳1的两端，废水端口16靠近进水端口14 设置；中心管4的进水口42和第一出水孔41靠近滤壳1的进水端口14设置，第二出水孔31靠近净水出口15设置。
30.第二出水孔31设于与进水端相反方向，能够增加水流的均匀性和水流行程，能够在不改变进水流量的情况下，增大膜丝间的流速，有效减小浓差极化现象。
31.水自滤壳1的进水端口14进入依次经过中心管4的进水口42、第一出水孔41进入内水腔，再由内水腔经第二出水孔31进入外水腔，过滤后的净水从净水出口15排出，废水从废水端口16排出。
32.实施例2，如图5、图6和图7所示，本实施例中的滤壳1开设有多个并呈环形的废水出口111，环形密封套5设置于滤壳1上并将多个废水出口111密封，环形密封套 5一侧具有废水端口16，废水自废水出口111流出在环形密封套5汇集后从废水端口16 排出。其他结构参考实施例1。环形密封套5的设置能够避免膜丝间水流在靠近浓水口的一侧流速较大，远离浓水口的水流速度相对较小所带来流速分布不均的现象，进一步减小了局部浓差极化的影响。


技术特征：
1.一种中空纤维膜滤芯，包括滤壳(1)及设于滤壳(1)内的中空纤维膜丝(2)和中心管(4)，前述的滤壳(1)具有进水端口(14)、净水出口(15)及废水端口(16)，前述的中空纤维膜丝(2)围绕中心管(4)布置，其特征在于所述的中心管(4)具有轴向的进水口(42)及径向的第一出水孔(41)；所述的中空纤维膜丝(2)中间设有套管(3)而将中空纤维膜丝(2)分成内膜丝(22)和外膜丝(23)，所述的中心管(4)位于套管(3)内圈并与套管(3)内壁之间构成内水腔，所述套管(3)与滤壳(1)内壁构成外水腔，前述的内膜丝(22)位于内水腔内，前述的外膜丝(23)位于外水腔内；前述套管(3)远离废水端口(16)的一端开设有第二出水孔(31)；水自滤壳(1)的进水端口(14)进入依次经过中心管(4)的进水口(42)、第一出水孔(41)进入内水腔，再由内水腔经第二出水孔(31)进入外水腔，过滤后的净水从净水出口(15)排出，废水从废水端口(16)排出。2.根据权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于所述进水端口(14)和净水出口(15)分别设于滤壳(1)的两端，所述的废水端口(16)靠近进水端口(14)设置；所述中心管(4)的进水口(42)和第一出水孔(41)靠近滤壳(1)的进水端口(14)设置，所述的第二出水孔(31)靠近净水出口(15)设置。3.根据权利要求2所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于所述的滤壳(1)包括呈筒状的壳体(11)及设于壳体(11)上端的上端盖(12)和设于壳体(11)下端的下端盖(13)，所述的净水出口(15)设置于上端盖(12)上，所述的进水端口(14)设置于下端盖(13)上，所述的废水端口(16)设置于壳体(11)上。4.根据权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于所述的第二出水孔(31)为多个并呈环形布置于套管(3)上。5.根据权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于所述滤壳(1)开设有多个并呈环形的废水出口(111)，一环形密封套(5)设置于滤壳(1)上并将多个废水出口(111)密封，该环形密封套(5)一侧具有所述的废水端口(16)，废水自废水出口(111)流出在环形密封套(5)汇集后从废水端口(16)排出。6.根据权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于所述的中空纤维膜丝(2)、中心管(4)及套管(3)上下两端均通过封胶层(21)形成一体。

技术总结
一种中空纤维膜滤芯，包括滤壳及设于滤壳内的中空纤维膜丝和中心管，其特征在于所述的中心管具有轴向的进水口及径向的第一出水孔；所述的中空纤维膜丝中间设有套管而将中空纤维膜丝分成内膜丝和外膜丝，所述的中心管位于套管内圈并与套管内壁之间构成内水腔，所述套管与滤壳内壁构成外水腔，前述的内膜丝位于内水腔内，前述的外膜丝位于外水腔内；前述套管远离废水端口的一端开设有第二出水孔。套管设置使水流流经滤芯的截面面积更小，水流流速较大，显著减小了滤芯浓差极化的影响，并有效降低膜污染的危害。低膜污染的危害。低膜污染的危害。


技术研发人员：高尚鹏 陈承 林春儿 黄衡
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：2021.01.08
技术公布日：2022/1/14