本實用新型涉及一種側流式反滲透凈水機，屬于水處理技術領域。

背景技術：

水是人體的重要組成部分，人體內的水約占一個成年人體重的50%，正常人每天平均耗水量為2000-2500毫升，體內物質氧質化可生水300毫升，故每日應該補充水分大約2000毫升，其中大部分通過飲水獲得。但是，隨著水污染不斷的加劇，飲水健康水越來越難，人體其它器官也會因長期受到污染而受到傷害。日常飲用的自來水經(jīng)過了多種清潔、殺菌消毒手段，經(jīng)出廠水質檢測能夠達到國家衛(wèi)生標準，再經(jīng)過漫長的管道和二次加壓的水箱，流入千家萬戶。流入住戶前，漫長的管道經(jīng)過了復雜地形和道路，有些管道年久失修，有些水管與污水管交叉，樓里的一些水管甚至先要經(jīng)過廁所，才能夠到達廚房。因為水管四周的滲漏和二次加壓水箱很少清理消毒，而水箱里不可能一塵不染，以及水管中的鐵銹等諸多原因會造成對水質的二次污染，鐵銹、鉛、酚等致病微生物、農藥都有不同程度出現(xiàn)，其污染情況觸目驚心。

隨著人們對于飲用水水質要求的提高，凈水系統(tǒng)正逐漸進入家家戶戶的飲水體系中。目前市場上的凈水機一般都會采用反滲透過濾器，反滲透過濾器可以對原水中的有機物、膠體、細菌、病毒等雜質進行過濾，尤其對無機鹽、重金屬離子等雜質有著極高的過濾效率。因而反滲透過濾器構成了凈水機的核心部件，凈水機的過濾效果與反滲透過濾器的過濾效果直接相關。反滲透過濾器的結構可以是多種多樣的，但是在反滲透過濾器中都會使用到膜元件和中心管。大部分現(xiàn)有產(chǎn)品中，都只采用了一根中心管，膜元件纏繞在中心管上形成反滲透濾芯，過濾時，原水從反滲透濾芯表面、側邊或者雙邊進水，將過濾后的凈水收集到中心管內。這種結構的反滲透過濾器存在進水量低，制水流道短，內壓力不穩(wěn)定，脫鹽率低，膜元件得不到完全利用，膜元件利用區(qū)域不均衡，過濾速度慢和過濾效果不理想等一系列問題。而針對這些問題，也有人對反滲透過濾器作出優(yōu)化而提出了側流式反滲透過濾器，通過構造內部的流道使得膜元件利用率得到提高，利用區(qū)域更為均衡?，F(xiàn)有技術中的側流式反滲透過濾器，都是采用中心雙通道的結構，該雙通道分別用于導入原水和收集凈水，而反滲透濾芯外側則用于導出濃水，但是這種水路設計也會帶來了原水導入效率低下，內部水阻大而壓降明顯等問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型提供了一種側流式反滲透凈水機，包括反滲透過濾器和過濾器安裝座，所述反滲透過濾器固定在過濾器安裝座上，進而將反滲透過濾器連接在凈水機的水路中，所述反滲透過濾器包括外殼和反滲透膜，所述外殼上設有原水進水口、凈水出水口和濃水出水口，其特征在于，所述過濾器的中心設有凈水通道和濃水通道，所述凈水通道和濃水通道分別與凈水出水口和濃水出水口連通，所述膜元件纏繞于凈水通道和濃水通道外形成反滲透濾芯，相鄰兩層膜元件之間形成螺旋狀向中心延伸的制水流道，所述膜元件位于反滲透濾芯的側壁上的末端形成了與制水流道連通的原水進口，所述反滲透濾芯的外側和外殼的內側之間形成原水容納腔，所述原水進口通過原水容納腔與原水進水口連通。

進一步的，所述原水進口縱向的總長度至少占反滲透濾芯高度的70%。

進一步的，所述反滲透過濾器內設有支撐膜元件末端的支撐結構。

進一步的，所述支撐結構包括支撐桿，所述支撐桿位于膜元件的末端。

進一步的，所述反滲透濾芯兩端分別設有上端蓋和下端蓋，所述支撐桿兩端分別與上端蓋和下端蓋連接。

進一步的，所述上端蓋和下端蓋的外沿分別設有卡槽，所述支撐桿的兩端分別卡入卡槽內；或者，所述上端蓋和下端蓋通過螺釘與支撐桿固定；或者，所述上端蓋和下端蓋其一與支撐桿的一端一體成型，另一與支撐桿的另一端固定；或者，所述上端蓋和下端蓋分別與支撐桿的兩端一體成型。

進一步的，所述上端蓋和下端蓋至少覆蓋三層膜元件，所述上端蓋和下端蓋覆蓋處的相鄰兩層膜元件之間形成了制水流道；或者，所述上端蓋上設有與凈水通道和濃水通道連通的出水通道，所述出水通道的末端分別形成了凈水出水口和濃水出水口；或者，所述上端蓋上設有供凈水通道和濃水通道穿過的通孔。

進一步的，所述支撐結構還包括位于反滲透濾芯外側的支撐筒；或者，所述支撐結構還包括位于反滲透濾芯外側的多個支撐環(huán)；或者，所述支撐桿與反滲透濾芯側壁的間隙沿著進水方向逐漸變小。

進一步的，所述過濾器的中心設有相互隔開的第一中心管和第二中心管，所述第一中心管和第二中心管的內部分別形成了凈水通道和濃水通道。

進一步的，所述過濾器的中心設有第三中心管和嵌套于第三中心管內的第四中心管，所述第四中心管的內部形成了濃水通道，所述第三中心管和第四中心管之間形成了凈水通道；或者，所述過濾器的中心設有第三中心管和嵌套于第三中心管內的第四中心管，所述第四中心管的內部形成了凈水通道，所述第三中心管和第四中心管之間形成了濃水通道。

本實用新型中，由于越靠近外側的曲率越小，而水在曲率越小的間隙內流動的阻力越小，那么，水流的壓降越小。相比于現(xiàn)有技術中原水進口位于反滲透濾芯中心的方案，在同等原始水壓的情況下，本實用新型的方案能夠使更大面積的膜元件得到高效利用。并且由于產(chǎn)水效率高，則明顯提升了原水在膜元件表面的切面流速，降低表面結垢的風險。另一方面，原水容納腔存儲了一定體積的原水，能夠對原水進水口處進來的高壓水流起到一定緩沖，使得原水進口處的水壓均勻穩(wěn)定。重要的是，在非制水工況下，現(xiàn)有技術原水進口位于反滲透濾芯中心的方案中，在剛完成制水時，原水只填充于位于反滲透濾芯中心的中心管內，而反滲透濾芯和外殼間由濃水充斥，使得膜元件在一定時間內浸泡于高TDS的濃水中，即使一定時間后，由于擴散效應，濃水和原水的TDS趨于一致，而由于該方案下原水體積較小，而濃水體積較大，中和后的水的TDS依然是較高的，那么對于膜元件來說則會提高附著于其表面的鹽層的厚度，需增加沖洗次數(shù)和時間，甚至可能對后續(xù)的凈化效率以及膜的壽命都會產(chǎn)生不利影響，而相較之下，本實用新型的方案則相反，在剛完成制水時，反滲透濾芯則浸泡于低TDS的原水中，另外，僅有位于制水通道后端的少量濃水，大部分濃水已進入濃水通道內，在一定時間后，即使在擴散效應下，中和后的水的TDS依然是較低的，有利于減少反滲透濾芯的沖洗次數(shù)和時間，提高凈化效率和膜的使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明：

圖1是本實用新型中側流式反滲透過濾器的縱截面示意圖；

圖2是本實用新型中反滲透濾芯的展開示意圖；

圖3是本實用新型中反滲透濾芯的示意圖；

圖4是本實用新型中反滲透濾芯的橫截面示意圖；

圖5是本實用新型中支撐結構實施方式二的示意圖；

圖6是本實用新型中支撐結構實施方式三的示意圖；

圖7是本實用新型中側流式反滲透過濾器另一種實施例的縱截面示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1-圖4所示，一種側流式反滲透凈水機，包括反滲透過濾器和過濾器安裝座，反滲透過濾器固定在過濾器安裝座上，進而將反滲透過濾器連接在凈水機的水路中。反滲透過濾器包括外殼1和膜元件21，膜元件21為兩片反滲透膜對向粘合形成的封閉的袋狀結構，或者由單片反滲透膜對折后粘結形成的封閉的袋狀結構，其中，反滲透膜的脫鹽層一般位于袋狀膜元件21的外表面，原水通過反滲透膜進入袋狀膜元件21內，并沿著內部的凈水流道211流動，為了提高流動效率，會在袋狀膜元件21內設置隔離網(wǎng)，以拓寬凈水流道211的間隙寬度。外殼1上設有原水進水口11、凈水出水口12和濃水出水口13，過濾器的中心設有凈水通道31和濃水通道32，凈水通道31和濃水通道32分別與凈水出水口12和濃水出水口13連通，膜元件21纏繞于凈水通道31和濃水通道32外形成反滲透濾芯2，相鄰兩層膜元件21之間形成螺旋狀向中心延伸的制水流道4，膜元件21位于反滲透濾芯2的側壁上的末端形成了與制水流道4連通的原水進口41，反滲透濾芯2的外側和外殼1的內側之間形成原水容納腔5，原水進口41通過原水容納腔5而與原水進水口11連通。其中，原水進口41呈條狀且縱向延伸，當然，原水進口也可以是其它異形的結構，例如沿著反滲透濾芯的側壁螺旋狀延伸，波浪狀延伸等，另外，原水進口還可以是分段的，即膜元件的末端有部分與相鄰內側的膜元件粘結固定，而使得原水進口為該粘結固定部分分割為多段。

本實用新型中的側流式反滲透過濾器，包括外殼和膜元件，外殼上設有原水進水口、凈水出水口和濃水出水口，在制水工況下，原水自位于反滲透濾芯側壁上的原水進口進入相鄰兩層膜元件之間的制水流道內，原水通過膜元件的部分形成了凈水并沿著膜元件內部的凈水流道向位于凈水流道后端的凈水通道匯集，同時，在制水流道后端形成了濃水并由位于制水流道后端的濃水通道收集。在結合上述結構的情況下，原水自原水進水口11進入反滲透過濾器后，匯集于原水容納腔5內，并自原水進口41進入制水流道4內，一方面，原水通過膜元件21的部分形成了凈水并沿著膜元件21內部的凈水流道211向位于凈水流道211后端的凈水通道31匯集，另一方面，制水流道4內的原水在制水流道4后端形成了濃水并由位于制水流道4后端的濃水通道32收集。由于越靠近外側的曲率越小，而水在曲率越小的間隙內流動的阻力越小，那么，水流的壓降越小。相比于現(xiàn)有技術中原水進口位于反滲透濾芯中心的方案，在同等原始水壓的情況下，本實用新型的方案能夠使更大面積的膜元件21得到高效利用。由于產(chǎn)水效率高，則明顯提升了原水在膜元件21表面的切面流速，降低表面結垢的風險。為了保證原水的高效導入，較優(yōu)的，原水進口41縱向的總長度至少占反滲透濾芯2高度的70%，此處的縱向是指平行于反滲透濾芯2的軸向方向，如果原水進口是單一進口的，則該參數(shù)即指該方向下的長度，如果原水進口是多段的，則該參數(shù)即指該方向下各段的長度之和。當原水進口縱向的總長度與反滲透濾芯高度的比值小于70%時，原水進入原水進口時需要原水向與原水進口錯位的部分流動的過程，對于原水來說相當于增加了水阻，影響了膜元件的有效利用面積，同時，膜元件的末段與原水進口錯位的部分利用效率是不及與原水進口對位的部分的，使得膜元件利用的均勻性降低。

另外，原水容納腔5存儲了一定體積的原水，能夠對原水進水口11處進來的高壓水流起到一定緩沖，使得原水進口41處的水壓均勻穩(wěn)定。重要的是，在非制水工況下，現(xiàn)有技術原水進口位于反滲透濾芯中心的方案中，在剛完成制水時，原水只填充于位于反滲透濾芯中心的中心管內，而反滲透濾芯和外殼間由濃水充斥，使得膜元件在一定時間內浸泡于高TDS的濃水中，即使一定時間后，由于擴散效應，濃水和原水的TDS趨于一致，而由于該方案下原水體積較小，而濃水體積較大，中和后的水的TDS依然是較高的，那么對于膜元件來說則會提高附著于其表面的鹽層的厚度，需增加沖洗次數(shù)和時間，甚至可能對后續(xù)的凈化效率以及膜的壽命都會產(chǎn)生不利影響，而相較之下，本實用新型的方案則相反，在剛完成制水時，反滲透濾芯2則浸泡于低TDS的原水中，另外，僅有位于制水通道4后端的少量濃水，大部分濃水已進入濃水通道32內，在一定時間后，即使在擴散效應下，中和后的水的TDS依然是較低的，有利于減少反滲透濾芯2的沖洗次數(shù)和時間，提高凈化效率和膜的使用壽命。

值得一提的是，本實施例中的原水進水口11為單一進水口，為了提高導入原水的效率及均勻性，還可以在外殼上設置多個進水口，例如，在外殼的上下兩端分別設置原水進水口。

由于反滲透濾芯的外層位于原水水壓較大的前端，對于膜元件的末段形成較大向外擴張的作用力，如不采用支撐結構加以定位，長期使用下，反滲透濾芯會有擴大的風險，影響過濾器內的水路結構，甚至在一些極端情況下，會對膜元件的末段造成破壞而導致凈水流道與原水容納腔連通。為了避免上述問題，反滲透過濾器內設有支撐膜元件21末端的支撐結構，具體的，支撐結構包括支撐桿6，支撐桿6位于膜元件21的末端。其中，支撐桿6與膜元件21的末端注塑一體成型，或者，支撐桿上設置有夾持膜元件末端的夾持部。支撐桿6對膜元件21的末端起到了定位支撐作用的同時，還對原水進入制水通道4起到引導作用，另外，便于控制原水進口41的大小，降低該處的水阻，提升原水的導入效率，并且還可以作為反滲透濾芯2安裝時的定位基準。較優(yōu)的，支撐桿6與反滲透濾芯2側壁的間隙沿著進水方向逐漸變小，對原水起到更好的引導作用。本實施例中，原水進口41為縱向延伸的，相應的，支撐桿6則為長條狀的，如果原水進口采用上述其它異形結構，則支撐桿6亦需采用與之相對應的形狀。上述支撐桿覆蓋了整體原水進口，當然，支撐桿也可以僅覆蓋部分原水進口，另外，支撐桿還可以是多段式的，例如，采用上下兩段，并各自固定，兩段之間可以留有間隙也可以互相抵靠。

本實施例中，支撐桿6的兩端分別與位于反滲透濾芯2兩端的上端蓋71和下端蓋72連接。支撐桿和上下端蓋之間具體的連接方式如下：上端蓋71和下端蓋72的外沿分別設有卡槽，支撐桿6的兩端分別卡入卡槽內，其中，上端蓋71和下端蓋72的外沿具有向反滲透濾芯2方向延伸的翻邊，卡槽位于該翻邊的內側或外側；或者，上下端蓋不設置上述翻邊，其外沿朝向反滲透濾芯一側的端面與其中心區(qū)域在同一平面內，用于卡接固定支撐桿的卡槽則設置于上下端蓋的外沿上；或者，上端蓋和下端蓋還可通過螺釘與支撐桿固定；或者，上端蓋和下端蓋其一與支撐桿的一端一體成型，另一與支撐桿的另一端固定；或者，上端蓋和下端蓋分別與支撐桿的兩端一體成型。除了上述支撐桿的安裝方式外，支撐桿也可以通過外殼來固定，例如，外殼的底部和/或頂部內側設有供支撐桿端部插入的固定孔，或者外殼的側壁內側設有供支撐桿沿著平行于反滲透濾芯軸向方向插入的插槽。另外，支撐桿還可以通過位于過濾器中心處的中心管來固定，例如，中心管上下兩端分別設有徑向向外延伸的固定部，該固定部與支撐桿卡接固定或者螺釘固定。值得一提的是，在具有上下端蓋的前提下，支撐結構還可以是位于上下端蓋上的拉緊機構，該拉緊機構與膜元件末端的上下兩端固定，可以是夾緊固定，也可以是一體成型，在上下端蓋安裝到位后，拉緊機構即對膜元件末端形成了支撐定位作用，避免膜元件的末段向外擴張。

上端蓋71和下端蓋72至少覆蓋三層膜元件21，上端蓋71和下端蓋72覆蓋處的相鄰兩層膜元件21之間形成了制水流道4。由于制水流道4的進口為原水進口41，出口為其后端與濃水通道32連通處，制水流道4的上下兩端需封閉才能驅使原水在制水流道4內流動，本實施例中，通過上端蓋71和下端蓋72覆蓋來實現(xiàn)對制水流道4上下兩端的封閉，而上端蓋71和下端蓋72至少需要覆蓋三層膜元件21，使制水流道4具有足夠的長度，保證較高的凈水效率。而在不通過上下端蓋密封，甚至不設置上下端蓋的方案中，還可以在膜元件完成卷膜形成反滲透濾芯后，在反滲透濾芯的上下兩端打膠封閉。另外，上端蓋71上設有向過濾器出水口延伸的延伸壁711，延伸壁711和凈水通道或者濃水通道向上延伸的通道側壁之間形成了凈水出水口或者濃水出水口。作為另外實施方式，還可以在上端蓋上設置與凈水通道和濃水通道連通的出水通道，出水通道的末端分別形成了凈水出水口和濃水出水口；或者，上端蓋上設有供凈水通道和濃水通道穿過的通孔。

本實施例中，過濾器的中心設有相互隔開的第一中心管33和第二中心管34，第一中心管33和第二中心管34的內部分別形成了凈水通道31和濃水通道32。第一中心管33和第二中心管34的側壁上分別設有通孔，分別與凈水流道211和制水流道4連通。值得一提的是，在具體的卷膜過程中，反滲透膜形成袋狀膜元件21前，先將第一中心管33包裹其內，而后第二中心管34置于其一側，再后將膜元件21纏繞上述第一中心管33和第二中心管34，進而形成柱狀的反滲透濾芯2。較優(yōu)的，第一中心管33和第二中心管34的截面外輪廓分別為半圓，兩者拼接后形成整圓便于卷膜。

作為支撐結構的另外實施方式，如圖5所示，支撐結構包括支撐桿6a和支撐筒61a，支撐筒61a包覆在反滲透濾芯的外側，支撐桿6a與支撐筒61a注塑一體成型或者插接固定在支撐筒61a上，支撐筒61a在支撐桿6a的位置處設有供原水進入的通槽。為了較好的引導原水流動，支撐桿6a相對于支撐筒61a所在的弧面翹起。本實施方式的支撐結構，對膜元件的外層起到了很好的包覆支撐，遏制了反滲透濾芯整體外擴的趨勢。如圖6所示，支撐結構還可以是支撐桿6b和多個支撐環(huán)62b，支撐環(huán)62b位于反滲透濾芯外側，支撐桿6b與支撐環(huán)62b注塑一體成型或者插接固定在支撐環(huán)62b上。同樣的，這種支撐結構能夠遏制了反滲透濾芯整體外擴的趨勢。另外，還可以在相鄰支撐環(huán)62b之間設置連接桿以提高強度。當然，支撐結構也可以只設置支撐筒或者支撐環(huán)，而不設置支撐桿，簡化結構，降低成本。

作為中心處凈水通道和濃水通道的另外實施例，如圖7所示，過濾器的中心設有第三中心管35c和嵌套于第三中心管35c內的第四中心管36c，第四中心管36c的內部形成了濃水通道32c，第三中心管35c和第四中心管36c之間形成了凈水通道31c。其中，第三中心管35c的側壁上設有供凈水通過的通孔，并且反滲透濾芯2c的上下兩端靠近中心的區(qū)域有部分是非封閉的，該區(qū)域可供膜元件后端的濃水從制水流道內流出，并被第四中心管36c內的濃水通道32c收集?？梢岳斫?，凈水通道和濃水通道的位置也可以對調，具體的，過濾器的中心設有第三中心管和嵌套于第三中心管內的第四中心管，第四中心管的內部形成了凈水通道，第三中心管和第四中心管之間形成了濃水通道。本實施例的其它結構可以借鑒上述實施例，此處不再贅述。

當然，本領域內的技術人員可以理解，以上內容僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍，即凡依本實用新型所作的均等變化與修飾，皆為本實用新型權利要求范圍所涵蓋，這里不再一一舉例。