專利名稱：膜過濾組件和滲透連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書涉及過濾膜元件的組件并涉及膜元件用的滲透連接器。
背景技術(shù)：
以下并不認(rèn)可下面論述的任何內(nèi)容可作為現(xiàn)有技術(shù)或公知常識引用。在歐洲專利EP1146954 BI所描述的膜組件中，若干膜元件被一起組裝成盒。每個(gè)元件具有一束中空纖維膜，其在兩個(gè)豎直取向的封裝頭之間水平地延伸。膜的端部向位于其中一個(gè)封裝頭背面的滲透物收集器開放。位于滲透物收集器背面的插頭(spigot)作用為滲透物退出口。為了形成盒，組裝一個(gè)框架，其提供正交的網(wǎng)格空間。例如，該框架可提供兩行或三行空間以及若干列空間。每個(gè)空間配置成通過使元件水平地滑動(dòng)進(jìn)入或離開該空間而接收或釋放元件。滲透物收集管的系統(tǒng)設(shè)置在框架后方。當(dāng)元件滑入框架中的空間時(shí)，位于元件背面的插頭滑入連接至滲透管系統(tǒng)的插座中。這樣，可組裝大過濾盒以用于浸入待處理的水的容器中，但可從盒移除個(gè)別元件以用于維護(hù)或更換而不拆卸盒的其余部分。

發(fā)明內(nèi)容
下面的介紹旨在向讀者介紹更詳細(xì)的描述，以遵循而不是限制或限定任何要求保護(hù)的發(fā)明。發(fā)明人已注意到，EP 1146954 BI中所示系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是，盒框架后方的滲透管系統(tǒng)增加了盒的占地面積或平面圖面積。這與優(yōu)化容器內(nèi)空間的使用相沖突，且特別是與使膜容器強(qiáng)度或每單位占地面積的膜表面積最大化相沖突。另外，滲透物用的流路涉及兩個(gè)轉(zhuǎn)向，從元件的滲透物收集器到插頭以及從插頭到滲透物收集系統(tǒng)。特別是當(dāng)與小直徑插頭聯(lián)接時(shí)，這可導(dǎo)致對滲透流的材料抗性。滲透管系統(tǒng)有時(shí)還可涉及大量的構(gòu)件和制造步驟。在某些情況下還可能難以檢查滲透連接，因?yàn)檫B接在框架的背面形成。在本文所描述的膜組件中，一組元件的滲透物收集器成直線連接以形成滲透物收集管，該滲透物收集管服務(wù)該組元件。例如，對于框架中呈豎直列的元件，下部元件的滲透物收集器的頂部連接至上部元件的滲透物收集器的底部。最上部元件的滲透物收集器的頂部可將滲透物向上排出至位于元件上方的滲透物收集系統(tǒng)。這樣，避免了框架后方的滲透物收集系統(tǒng)并增加了盒的容器密集度。另外，減少了組件的零件數(shù)量并避免了使?jié)B透流路轉(zhuǎn)向至插頭和從插頭轉(zhuǎn)向。相鄰元件之間的連接器可配置成允許斷開的元件垂直于其滲透物收集器移動(dòng)。連接器可具有與滲透物收集器類似的橫截面積(垂直于滲透流的方向測量)，以降低對滲透流的抵抗，并且若需要密封受破壞膜的端部時(shí)提供到膜端部的通路。在本文所描述的連接器中，存在可沿著兩個(gè)插座之間的線移動(dòng)的插頭。當(dāng)兩個(gè)元件連接在一起時(shí)，插頭跨越于兩個(gè)插座之間。為了斷開元件，插頭縮入其中一個(gè)元件的插座中并離開斷開元件的插座?？商峁┮环N用于移動(dòng)插頭的裝置。例如，可借助位于插座之間的螺母使插頭移動(dòng)。該螺母接合插頭的螺紋段。插頭不被允許旋轉(zhuǎn)，且因此旋轉(zhuǎn)螺母導(dǎo)致插頭平移?；瑒?dòng)密封件設(shè)置在插頭與每個(gè)插座之間，例如借助在插頭或插座上的一個(gè)或多個(gè)O形環(huán)或其它墊圈。插座中的每一個(gè)可與兩個(gè)膜元件中的每一個(gè)的滲透物收集器相關(guān)聯(lián)。在斷開時(shí)，一個(gè)膜元件可相對于另一個(gè)在與插頭的移動(dòng)垂直的方向上移動(dòng)。


圖1示出連接器的截面。圖2示出過濾膜元件的組件。圖3示出兩個(gè)過濾膜元件和連接器的組件的分解端視圖。圖4示出圖3的組件沿圖3的截面D-D截取的等距剖視圖。圖5是圖4的區(qū)域E的放大。
具體實(shí)施例方式圖1示出連接器10。該連接器10具有第一插座12、第二插座14和插頭16。插座
12、14和插頭16為大體圓柱形。當(dāng)連接器10處于如圖所示的連接位置時(shí)，插座12、14的中心以及插頭的中心沿著中心軸線8彼此成直線。插頭16的一端與插座12、14中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。插頭16的每一端的外徑小于其關(guān)聯(lián)的插座12、14的內(nèi)徑，使得插頭16的每一端可在其關(guān)聯(lián)的插座12、14中滑動(dòng)?？蛇x地，插座12、14可具有相同內(nèi)徑。借助位于插頭16中的凹槽20中的O形環(huán)18在插頭16與插座12、14之間形成密封。備選地，密封環(huán)可位于插座12、14中的凹槽中。螺母22位于插座 12、14之間。螺母22的內(nèi)側(cè)上的螺紋與插頭16的螺紋段24接合。凹痕26可設(shè)置在螺母22的外側(cè)以協(xié)助用手轉(zhuǎn)動(dòng)螺母22。螺母22的內(nèi)徑大于O形環(huán)18的外徑。旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件28在螺母22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止插頭16轉(zhuǎn)動(dòng)，但允許插頭16相對于第一插座12滑動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)螺母22導(dǎo)致插頭沿中心軸線8平移，移動(dòng)進(jìn)入或離開第二插座
14。圖示的旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件28具有位于連接至插頭16的塊體32的任一側(cè)上的一對銷30或鄰接件。在圖示的連接器10中，銷30通過板202連接至第一插座12，在圖3中更清楚地示出該板202。還可使用其它旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件，例如單個(gè)銷30，其連接至第一插座12并穿過連接至插頭16的板中的孔，或者是倒置結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)銷30或鄰接件附連至插頭16。圖1示出其中插頭16處于連接位置的連接器10?？赏ㄟ^旋轉(zhuǎn)螺母22使連接器10移動(dòng)至縮回或不連接的位置。這導(dǎo)致插頭16的螺紋段24遠(yuǎn)離第二插座14在螺母22的內(nèi)部移動(dòng)，直到插頭16從第二插座16完全移除。在連接器10處于縮回位置的情況下，插座12可相對于彼此在垂直于中心軸線8的方向上移動(dòng)。插座12、14的開口面對彼此但間隔開距離nl。第一插座12具有n2的深度且第二插座14具有n6的深度。插頭16具有n3的總長度以及n4與n5的第一插座12和第二插座14的接合段長度。插頭16的螺紋段24具有n7的標(biāo)稱長度，其不一定全部攻有螺紋，但從第二插座接合區(qū)域n5延伸至螺紋段24的遠(yuǎn)端。第一插座12的深度n2與間隔距離nl的總和大于插頭16的總長度n3。第一插座12的深度n2大于插頭16的插座接合長度n4與n5的總和。間隔距尚nl大于插頭16的螺紋段24的長度n7與第二插座接合長度n5的總和。
圖2示出膜盒100的側(cè)視圖。膜組件100具有膜過濾元件102的疊層。多個(gè)這樣的疊層可并排放置并保持在框架104中?？蚣?04在疊層的兩側(cè)具有豎直支柱106(圖2中示出位于疊層的僅僅一側(cè)上的支柱106)，支柱106支撐水平梁108，水平梁108繼而支撐過濾元件102。還可使用其它框架設(shè)計(jì)。然而，框架104優(yōu)選地允許選定的元件102從框架104移除，而不需要拆卸框架104或移除其它元件102。在圖示的框架104中，可通過在圖示的移除方向Iio上拉動(dòng)元件102而移除元件102,并且通過使其在相反方向上移動(dòng)來替換。元件102之間的連接器10如圖1中所示?？蛇x地，連接器10還可用于上部元件102的頂部與盒100上方的滲透物收集管112之間。連接器10的插座12、14附連至元件102。雖然連接器10被顯示為附連至元件102的外部，但插座12、14也可通過集成到元件102中而附連至元件102。當(dāng)連接至選定元件102的一個(gè)或多個(gè)連接器10移動(dòng)到其縮回位置時(shí)，選定元件102在移除方向110或相反方向上自由移動(dòng)。圖示的元件102具有中空纖維膜120，其在兩個(gè)封裝頭、靜壓頭122和滲透頭124之間水平地延伸?？墒褂闷渌ぴ?。例如，膜元件可具有替代靜壓頭122的第二滲透頭124，在這種情況下，連接器10可用于元件的兩側(cè)。對于進(jìn)一步的示例，膜元件可具有平板膜。封裝頭122、124通過圖示的元件102中的側(cè)板126保持分離，但也可使用桿或其它結(jié)構(gòu)部件。封裝頭122、124基本是一個(gè)或多個(gè)封裝材料的塊體，可選地保持在模制接受器內(nèi)。滲透頭124被保持在滲透物收集器128內(nèi)或被連接至滲透物收集器128。膜120的端部穿過滲透頭124并向滲透物收集器128開放。滲透物收集器128的一端或兩端連接至連接器10的插座12、14中的一個(gè)。滲透物收集器128和連接器10 —起形成豎直管道，其對于從元件102行進(jìn)至滲透物收集管112的滲透物限定流路130。參照圖3，下部元件102的上端被顯示為連接器10的一端集成到元件102中。塑性模制件200結(jié)合到滲透物收集器128和滲透頭124的端部。模制件200提供插座12或
14、板202以及從板延伸的鄰接件30。模制件200的另一半是所示一半的鏡像。上部元件102的下端類似地具有結(jié)合至其的倒置模制件200。板202在插座12、14外部的一部分可擱置在框架104的水平梁108上。雖然對于連接器10的兩側(cè)可使用相同模制件200，但用于連接器10 —側(cè)的模制件可備選地具有剛大于n5的高度。圖1中所示的插座16和螺母22可放置在模制件200之間以完成連接器。膜120的端部由此將滲透物排出到管道中，該管道由在滲透頭124與滲透物收集器128之間的半圓柱形空間以及連接器10的內(nèi)表面形成。插座12、14具有大體類似于滲透頭124的寬度的例如至少80%或90%的直徑，這提供到膜120的開口端的通路以用于維護(hù)，例如阻塞或以其它方式關(guān)閉受破壞膜的端部。

上述的連接器和膜組件僅僅是示例。根據(jù)本發(fā)明還可得到各種其它的膜組件或連接器，其由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種膜過濾元件的組件，包括: a)第一膜過濾器，其具有第一滲透物收集器； b)第二膜過濾器，其具有第二滲透物收集器； c)第一插座，其附連至所述第一滲透物收集器或與所述第一滲透物收集器一體化； d)第二插座，其附連至所述第二滲透物收集器或與所述第二滲透物收集器一體化，所述第二插座與所述第一插座間隔開； e)插頭，所述插頭具有與所述第一插座相關(guān)聯(lián)的第一端和與所述第二插座相關(guān)聯(lián)的第~.丄山一觸； f)第一密封件和第二密封件，所述第一密封件附連至所述第一插座或所述插頭的第一端，所述第二密封件 附連至所述第二插座或所述插頭的第二端； 其中， g)在連接位置，所述第一插座與所述插頭的第一端重疊且所述第一密封件位于它們之間，并且所述第二插座與所述插頭的第二端重疊且所述第二密封位于它們之間； h)在縮回位置，所述第一插座與所述插頭的第一端重疊且所述第一密封件位于它們之間，并且所述插頭的第二端與所述第二插座間隔開；并且， i)所述插頭能夠在所述連接位置與所述縮回位置之間移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，包括在所述插頭上的第一螺紋段和相對于所述第一插座定位的對應(yīng)的第二螺紋段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，所述第二螺紋段設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)螺母上，所述可旋轉(zhuǎn)螺母螺紋連接到所述插頭上且位于所述第一插座與所述第二插座之間，并且所述組件包括大體防止所述插頭的旋轉(zhuǎn)的止動(dòng)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述膜過濾元件中的每一個(gè)具有第一插座和第二插座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，對于所述膜過濾元件中的每一個(gè)，所述第一插座和第二插座位于所述膜過濾元件的相對端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于，所述第一插座和所述第二插座為彼此的鏡像，由此，膜過濾元件能夠連接至呈倒置取向的另一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述膜過濾元件中的每一個(gè)被保持在框架中，并且所述膜過濾元件能夠在垂直于所述插頭的長度的方向上從所述框架移除。
8.
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述插座為大體圓柱形和與所述膜過濾元件的封裝頭的寬度大體相等的直徑。
10.一種聯(lián)接件，包括: a)第一插座，其附連至第一膜過濾元件； b)第二插座，其附連至第二膜過濾元件； c)插頭，其具有在兩個(gè)端部之間的螺紋段，每個(gè)端部與所述插座中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)； d)螺母，其位于所述插座之間且螺紋連接到所述插頭的螺紋段上； e)旋轉(zhuǎn)止動(dòng)件，其配置成防止所述插頭相對于所述插座旋轉(zhuǎn)；和 f)滑動(dòng)密封件，其在所述插頭的每個(gè)端部與其關(guān)聯(lián)的插座之間； 其中，g)旋轉(zhuǎn)所述螺母導(dǎo)致所述插頭在連接位置與縮回位置之間移動(dòng)； h)在所述連接位置，所述插頭的每個(gè)端部處的所述滑動(dòng)密封件與其關(guān)聯(lián)的插座接合；以及， i)在所述縮回位置，所述插頭的一端的所述滑動(dòng)密封件在其關(guān)聯(lián)的插座的外側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述滑動(dòng)密封件包括設(shè)置在所述插頭的端部中的凹槽中的一個(gè)或多個(gè)O形環(huán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述螺母的內(nèi)徑大于所述插座的內(nèi)徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述插座附連至或集成到膜過濾器的滲透腔中。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，兩個(gè)插座由普通的模制件制成。
15.一種膜組件，包括: a)一組膜元件，每個(gè)膜元件具有豎直滲透管道，其中所述膜元件布置成疊層，它們的滲透管道排列成豎直列； b)連接器，其在相鄰膜元件的所述滲透管道之間； 其中，所述連接器是可釋放的，并且在釋放時(shí)，允許釋放的元件垂直于所述滲透管道的移動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組件，其特征在于，所述滲透管道由滲透封裝頭和附連至所述滲透封裝頭的滲透物收集器形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組件，其特征在于，所述膜元件被保持在框架中，并且能夠通過使所述元件水平地滑動(dòng)而將每個(gè)元件從所述框架移除。
全文摘要
一組膜過濾元件的滲透物收集器，成直線連接以形成豎直的滲透物收集管，該滲透物收集管服務(wù)該組元件。相鄰元件之間的連接器配置成允許斷開的元件垂直于滲透物收集器移動(dòng)。當(dāng)元件斷開時(shí)，其可水平地滑出框架。連接器具有插頭，其在連接時(shí)跨越于兩個(gè)插座之間。在膜組件中，每個(gè)插座與膜過濾元件的滲透物收集器相關(guān)聯(lián)。為了斷開插座，插頭進(jìn)一步縮回到其中一個(gè)插座中，直到其與另一插座間隔開。在插頭縮回的情況下，一個(gè)膜元件可相對于另一個(gè)在垂直于插頭移動(dòng)方向的方向上移動(dòng)。
文檔編號B01D35/04GK103228330SQ201180057671
公開日2013年7月31日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者R.A.貝利, J.R.卡明 申請人:通用電氣公司