[发明专利]具有外流动凹槽的螺旋卷式膜元件产品水管

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于在反渗透或超滤分离装置中使用的膜元件，并且更特别地，涉及螺旋卷式膜元件产品水管，其具有将渗透流引导至管中的孔口的外通道。

背景技术

用于实现液体分离的半渗透膜的使用已被充分接受，并且既用于超滤又用于反渗透的膜目前用于广泛的应用，包括水净化、稀释混合物或溶液的浓缩、废物处理和/或可再生成分的回收。多种半渗透膜已被开发，并且螺旋卷式元件已成为一种被接受类型的装置，其已被发现对于在给定空间体积内有效地提供大量膜表面面积而言是有价值的。

参考图9，示出典型现有技术的螺旋卷式反渗透元件10。元件10通过绕着中央产品水收集管16缠绕一个或更多个膜叶12和供给隔离片14而形成。叶12包括包围渗透载体片20的两个大体矩形膜片18。该“夹层”结构通常沿着三个边缘通过粘合剂保持在一起，但是存在密封三个叶边缘的若干其他器件。

叶12的第四边缘邻接产品水收集管16，以使渗透载体片20与产品水收集管16中的成排的小孔22流体接触。渗透载体片20的最初缠绕(典型地包括两层至四层之间的渗透载体)在第一膜叶12的插入之前围绕产品水管16缠绕。渗透载体20的该最初缠绕将膜叶12支承在孔22上面，并且提供路径以将渗透水从膜叶12引导至产品水收集管16中的孔。

孔22典型地具有大约0.125英寸(3.18毫米)的直径，以将渗透物从围绕产品水收集管16的外部缠绕的渗透载体20引导至管16的中央。产品水收集管16中的孔22设计成以最小压降将渗透物从管16外部导引至内部。孔22的最大大小由于膜叶12被拉入孔22中并被损坏的倾向而被限制。孔22的最小大小和数量被由穿过孔22的渗透水流形成的压降限制。孔22的最大数量被用于产品水收集管16的制造成本限制。

每个叶12被也围绕产品水收集管16卷绕的供给隔离片14分开。供给隔离件14与元件的两端流体接触，并且其充当用于横跨膜片18的表面的供给溶液的管道。供给流的方向为从进入端24到浓缩端26，并且该方向平行于中央产品水收集管16的轴线A。

因此，将合乎需要的是，具有将有助于从膜叶进入产品水收集管的渗透流的元件设计。还将合乎需要的是，减小围绕产品水管的渗透载体的缠绕的数量。

发明内容

在一个方面，本发明涉及用于与具有过滤膜的过滤元件一起使用的产品水管。产品水管具有带有形成在其中的多个孔口的管壁，以允许来自过滤膜的渗透物穿过管壁并进入管的中央部分。管壁具有外表面，其具有横跨管的外表面将渗透物引导至孔口的脊和通道的样式。

在一个实施例中，产品水管的外表面上的脊和通道呈沿着管的螺旋样式，其中，产品水管的壁的外表面具有螺旋脊和螺旋通道，该螺旋脊和螺旋通道在沿着管的第一方向上螺旋，并且产品水管的壁的内表面具有形成在其中的螺旋脊和螺旋通道，该螺旋脊和螺旋通道在沿着管的相反方向上螺旋，并且孔口形成在外通道和内通道的相交部分处。

本发明和它的与现有技术相比的优点将在参考附图阅读下列详细描述和所附权利要求之后变得显而易见。

附图说明

通过参考结合附图进行的本发明的实施例的下列描述，本发明的上述和其他特征将变得更加显而易见，并且本发明本身将被更好地理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的反渗透元件的剖视透视图；

图2是图1的元件的产品水管的实施例的放大透视图；

图3是沿图2中的线3-3截取的图2的产品水管的截面图；

图4是图2的产品水管的剖视透视图；

图5是图1的元件的产品水管的另一个实施例的放大透视图；

图6是沿图6中的线7-7截取的图2的产品水管的另一个实施例的截面图；

图7是图1的元件的产品水管的另一个实施例的放大透视图；并且

图9是现有技术的反渗透元件的剖视透视图。

对应的附图标记遍及附图的视图指示对应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图在下列详细描述中描述本发明，其中，详细地描述优选实施例以使得能够实践本发明。虽然参考这些特定优选实施例描述本发明，但是将理解本发明不受限于这些优选实施例。而是相反地，本发明包括许多替换、修改和等同物，如将从下列详细描述的考虑中变得显而易见的。