專利名稱：帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過濾設(shè)備，更具體地說，涉及一種帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件。
背景技術(shù)：
中空纖維膜已被廣泛的應(yīng)用到水處理、生物分離、空氣過濾等場所，而中空纖維膜組件典型的結(jié)構(gòu)方式是將一束中空纖維膜裝入到承壓外殼中，然后將膜束的端頭固定。這種直接將膜束裝入外殼內(nèi)的方式容易造成纖維膜打結(jié)、紊亂。
于是，對直接固定的膜組件進(jìn)行了改進(jìn)。有的將膜束的外面套上網(wǎng)狀保護(hù)層，有的用隔板將膜分成幾束，這些方法都能對膜起一定的保護(hù)作用，但還是很容易造成對膜束的損害，也不能很好的解決水流的分布和產(chǎn)水的收集，往往造成膜絲的斷裂，過濾效率低。尤其是當(dāng)膜組件的直徑和長度較大時(shí)，問題更加突出。
而針對這類問題有人還提出在膜束的端部加上布水裝置，分散布水并將布水器、膜束和外殼粘接固定在一起，但這樣仍然存在布水不均勻的情況。
因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)合理、水流分布和產(chǎn)水收集更為合理高效、中空膜絲利用效率提高、且過濾效率高的中空纖維膜組件。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型采用在中空纖維膜組件中添加固定結(jié)構(gòu)的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
一方面，本實(shí)用新型提供了一種帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件，它包括承壓外殼、進(jìn)水口、濃水口、產(chǎn)水口、中心管和中空纖維膜絲，所述中空纖維膜絲、中心管和承壓外殼固定在一起，所述進(jìn)水口設(shè)置在所述中空纖維膜絲的一端，所述濃水口設(shè)置在所述中空纖維膜絲的另一端，所述產(chǎn)水口設(shè)置在所述中心管的一端或兩端，所述中心管的側(cè)壁上鉆有小孔，其中，所述組件還包括至少一個(gè)分隔固定環(huán)，用于固定所述中空纖維膜絲，所述分隔固定環(huán)固定在所述中心管上，所述中空纖維膜絲通過所述分隔固定環(huán)并聯(lián)在一起。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分隔固定環(huán)為1個(gè)時(shí)，設(shè)置在所述中心管的中間位置；所述分隔固定環(huán)為多個(gè)時(shí)，在所述中心管上等距離分布。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述中空纖維膜絲的兩端通過粘接材料和所述中心管連成一體，然后插入在所述承壓外殼內(nèi)。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述中空纖維膜絲、中心管和承壓外殼通過粘接材料直接連成一體。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分隔固定環(huán)的外緣設(shè)有外環(huán)，內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)，在所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間等距設(shè)置多個(gè)徑向筋板；所述中空纖維膜絲等數(shù)量安裝在所述分隔固定環(huán)的外環(huán)、內(nèi)環(huán)和徑向筋板所形成的環(huán)狀空間內(nèi)，所述中空纖維膜絲與所述中心管平行。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述外環(huán)上開有通孔，所述內(nèi)環(huán)固定在所述中心管上，所述徑向筋板的長度≥5mm、寬度≥2mm、厚度≥2mm；所述分隔固定環(huán)為多個(gè)時(shí)，每個(gè)分隔固定環(huán)上對應(yīng)的徑向筋板分布在同一平面上。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述外環(huán)與所述徑向筋板連成一體。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述外環(huán)有多個(gè)分體，分別插接在所述徑向筋板上，所述分體的數(shù)量最少為2個(gè)，最多與所述徑向筋板的數(shù)量相等。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分體與所述徑向筋板粘接在一起，或者所述分體與所述徑向筋板扣接，所述分體可從所述徑向筋板上分開。
另一方面，本實(shí)用新型提供了一種過濾器，所述過濾器包含上述中空纖維膜組件。


圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施方式的帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件的剖面圖。
圖2是該較佳實(shí)施方式中的分隔固定環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的發(fā)明人在進(jìn)行了廣泛而深入的研究之后發(fā)現(xiàn)，通過采用在中空纖維膜組件中添加固定結(jié)構(gòu)如分隔固定環(huán)的方法，可以得到結(jié)構(gòu)合理、水流分布和產(chǎn)水收集更為合理高效、中空膜絲利用效率提高、且過濾效率高的中空纖維膜組件?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型得以完成。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，但是應(yīng)理解，它們僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
圖1示出了本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施方式的帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件的剖面圖。如圖1所示，所述中空纖維膜組件是一個(gè)圓柱體結(jié)構(gòu)。中心管1也呈圓柱體，其外壁上鉆有小孔11。分隔固定環(huán)2等距固定在中心管1上，用于分隔并固定中空纖維膜絲6。每個(gè)分隔固定環(huán)2對應(yīng)的徑向筋板3沿中心管1的軸線形成一個(gè)平面。中空纖維膜絲6也呈圓柱體，與中心管1平行放置，其端頭與中心管1固定在一起。這些中空纖維膜絲6通過分隔固定環(huán)2并聯(lián)在一起。上述由中心管1、中空纖維膜絲6和分隔固定環(huán)2組成的部件插入到承壓外殼7中，使膜絲的端頭外緣和承壓外殼7之間密封。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以采用粘接材料將膜絲端頭、中心管1和承壓外殼7直接固定為一體。在另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)只有一個(gè)分隔固定環(huán)2時(shí)，將該環(huán)設(shè)置在中心管1的正中間。
該中空纖維膜組件工作原理如下當(dāng)超濾膜為內(nèi)壓膜時(shí)，原水從設(shè)置在中空纖維膜絲6一端的進(jìn)水口8流入，過濾后的產(chǎn)水通過膜束之間的間隔經(jīng)中心管1上的通孔流入中心管1內(nèi)，然后經(jīng)中心管1兩端的產(chǎn)水口9流出；沒有過濾的原水經(jīng)膜絲內(nèi)壁流到膜絲6的另一端，形成濃水并經(jīng)濃水口10流出；其中，產(chǎn)水口9可以只設(shè)置在中心管1的一端。當(dāng)超濾膜為外壓膜時(shí)，進(jìn)水口8和濃水口10成為產(chǎn)水口，產(chǎn)水口9成為曝氣口，產(chǎn)水經(jīng)膜外壁從8和10流出。
圖2示出了該實(shí)施方式中的分隔固定環(huán)2的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，分隔固定環(huán)2由外環(huán)4、內(nèi)環(huán)5、以及兩者之間等距設(shè)置的徑向筋板3組成。外環(huán)4上開有多個(gè)通孔12，內(nèi)環(huán)5固定在中心管1上，徑向筋板3的長度一般≥5mm、寬度≥2mm、厚度≥2mm。在外環(huán)4與徑向筋板3的裝配上，可以一體化裝配，也可以將外環(huán)4制成多個(gè)分體，這些分體分別插接在徑向筋板3上。分體的數(shù)量最少是2個(gè)，最多可與徑向筋板3的數(shù)量相等。分體可與徑向筋板3粘接在一起，也可以與徑向筋板3扣接。如采用扣接的方式，分體也可方便地從徑向筋板3上拆卸。中空纖維膜絲等數(shù)量地安裝在分隔固定環(huán)的外環(huán)4、內(nèi)環(huán)5和徑向筋板3所形成的環(huán)狀空間內(nèi)。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)在于分隔固定環(huán)將膜束固定，并將膜束相對分開，同時(shí)在膜束之間形成流道，從而大大降低了膜絲對水流的阻力。原水從進(jìn)水口流入，經(jīng)過中空膜絲的膜壁滲透到中空膜絲外形成產(chǎn)水，而原水流到膜絲內(nèi)壁的另一端形成濃水。產(chǎn)水經(jīng)過上述由分隔固定環(huán)形成的流道，可以通暢的匯集到產(chǎn)水口，而濃水則從濃水口排出，這大大提高了膜絲的工作效率。因此當(dāng)膜組件的直徑和長度較大時(shí)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)仍能保持膜絲的有序排列和高效工作狀態(tài)，保證產(chǎn)水的匯集和暢通。
雖然為了清楚和理的目的，已對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是在閱讀了本申請說明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白，在不偏離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種修改和改變，這些修改和改變均落入所附權(quán)利要求書及其等價(jià)內(nèi)容所包括的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件，它包括承壓外殼(7)、進(jìn)水口(8)、濃水口(10)、產(chǎn)水口(9)、中心管(1)和中空纖維膜絲(6)，所述中空纖維膜絲(6)、中心管(1)和承壓外殼(7)固定在一起，所述進(jìn)水口(8)設(shè)置在所述中空纖維膜絲(6)的一端，所述濃水口(10)設(shè)置在所述中空纖維膜絲(6)的另一端，所述產(chǎn)水口(9)設(shè)置在所述中心管(1)的一端或兩端，所述中心管(1)的側(cè)壁上鉆有小孔(11)，其特征在于，所述組件還包括至少一個(gè)分隔固定環(huán)(2)，用于固定所述中空纖維膜絲(6)，所述分隔固定環(huán)(2)固定在所述中心管(1)上，所述中空纖維膜絲(6)通過所述分隔固定環(huán)(2)并聯(lián)在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述分隔固定環(huán)為1個(gè)時(shí)，設(shè)置在所述中心管的中間位置；所述分隔固定環(huán)為多個(gè)時(shí)，在所述中心管上等距離分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述中空纖維膜絲的兩端通過粘接材料和所述中心管連成一體，然后插入在所述承壓外殼內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述中空纖維膜絲、中心管和承壓外殼通過粘接材料直接連成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述分隔固定環(huán)的外緣設(shè)有外環(huán)，內(nèi)部設(shè)有內(nèi)環(huán)，在所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間等距設(shè)置多個(gè)徑向筋板；所述中空纖維膜絲等數(shù)量安裝在所述分隔固定環(huán)的外環(huán)、內(nèi)環(huán)和徑向筋板所形成的環(huán)狀空間內(nèi)，所述中空纖維膜絲與所述中心管平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述外環(huán)上開有通孔，所述內(nèi)環(huán)固定在所述中心管上，所述徑向筋板的長度≥5mm、寬度≥2mm、厚度≥2mm所述分隔固定環(huán)為多個(gè)時(shí)，每個(gè)分隔固定環(huán)上對應(yīng)的徑向筋板分布在同一平面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述外環(huán)與所述徑向筋板連成一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述外環(huán)有多個(gè)分體，分別插接在所述徑向筋板上，所述分體的數(shù)量最少為2個(gè)，最多與所述徑向筋板的數(shù)量相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述分體與所述徑向筋板粘接在一起，或者所述分體與所述徑向筋板扣接，所述分體可從所述徑向筋板上分開。
10.一種過濾器，其特征在于，它包含權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的中空纖維膜組件。
專利摘要提供了一種帶有固定結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件，它包括承壓外殼(7)、進(jìn)水口(8)、濃水口(10)、產(chǎn)水口(9)、中心管(1)和中空纖維膜絲(6)，所述中空纖維膜絲(6)、中心管(1)和承壓外殼(7)固定在一起，所述進(jìn)水口(8)設(shè)置在所述中空纖維膜絲(6)的一端，所述濃水口(10)設(shè)置在所述中空纖維膜絲(6)的另一端，所述產(chǎn)水口(9)設(shè)置在所述中心管(1)的一端或兩端，所述中心管(1)的側(cè)壁上鉆有小孔(11)，其特征在于，所述組件還包括至少一個(gè)分隔固定環(huán)(2)，用于固定所述中空纖維膜絲(6)，所述分隔固定環(huán)(2)固定在所述中心管(1)上，所述中空纖維膜絲(6)通過所述分隔固定環(huán)(2)并聯(lián)在一起。
文檔編號B01D63/02GK2889469SQ20062004023
公開日2007年4月18日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者陳良剛, 陳漫, 陳清 申請人:上海立昇凈水設(shè)備有限公司