專利名稱：帶有固定結構的中空纖維膜組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種過濾設備，更具體地說，涉及一種帶有固定結構的中空纖維膜組件。
背景技術：
中空纖維膜已被廣泛的應用到水處理、生物分離、空氣過濾等場所，而中空纖維膜組件典型的結構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的方式容易造成纖維膜打結、紊亂。
于是，對直接固定的膜組件進行了改進。有的將膜束的外面套上網(wǎng)狀保護層，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。尤其是當膜組件的直徑和長度較大時，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，本領域迫切需要開發(fā)出一種結構合理、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。
實用新型內容本實用新型采用在中空纖維膜組件中添加固定結構的方法，解決了現(xiàn)有技術中存在的問題。
一方面，本實用新型提供了一種帶有固定結構的中空纖維膜組件，它包括承壓外殼、進水口、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，所述進水口設置在所述中空纖維膜絲的一端，所述濃水口設置在所述中空纖維膜絲的另一端，所述產(chǎn)水口設置在所述中心管的一端或兩端，所述中心管的側壁上鉆有小孔，其中，所述組件還包括至少一個分隔固定環(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。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述分隔固定環(huán)為1個時，設置在所述中心管的中間位置；所述分隔固定環(huán)為多個時，在所述中心管上等距離分布。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，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。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，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。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述分隔固定環(huán)的外緣設有外環(huán)，內部設有內環(huán)，在所述外環(huán)和內環(huán)之間等距設置多個徑向筋板；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)、內環(huán)和徑向筋板所形成的環(huán)狀空間內，所述中空纖維膜絲與所述中心管平行。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述外環(huán)上開有通孔，所述內環(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)為多個時，每個分隔固定環(huán)上對應的徑向筋板分布在同一平面上。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述外環(huán)與所述徑向筋板連成一體。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述外環(huán)有多個分體，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，最多與所述徑向筋板的數(shù)量相等。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，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是本實用新型的一個較佳實施方式的帶有固定結構的中空纖維膜組件的剖面圖。
圖2是該較佳實施方式中的分隔固定環(huán)的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的發(fā)明人在進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構如分隔固定環(huán)的方法，可以得到結構合理、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)，本實用新型得以完成。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述，但是應理解，它們僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。
圖1示出了本實用新型的一個較佳實施方式的帶有固定結構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圓柱體結構。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。每個分隔固定環(huán)2對應的徑向筋板3沿中心管1的軸線形成一個平面。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。在另一個實施方式中，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。在另一個實施方式中，當只有一個分隔固定環(huán)2時，將該環(huán)設置在中心管1的正中間。
該中空纖維膜組件工作原理如下當超濾膜為內壓膜時，原水從設置在中空纖維膜絲6一端的進水口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，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可以只設置在中心管1的一端。當超濾膜為外壓膜時，進水口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示出了該實施方式中的分隔固定環(huán)2的結構。如圖2所示，分隔固定環(huán)2由外環(huán)4、內環(huán)5、以及兩者之間等距設置的徑向筋板3組成。外環(huán)4上開有多個通孔12，內環(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，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、內環(huán)5和徑向筋板3所形成的環(huán)狀空間內。
本實用新型的主要優(yōu)點在于分隔固定環(huán)將膜束固定，并將膜束相對分開，同時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。因此當膜組件的直徑和長度較大時本實用新型的結構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，已對本實用新型進行了詳細的描述，但是在閱讀了本申請說明書之后，本領域技術人員將會明白，在不偏離本實用新型的精神和實質的前提下，可以對本實用新型進行各種修改和改變，這些修改和改變均落入所附權利要求書及其等價內容所包括的范圍之內。
權利要求1.一種帶有固定結構的中空纖維膜組件，它包括承壓外殼(7)、進水口(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，所述進水口(8)設置在所述中空纖維膜絲(6)的一端，所述濃水口(10)設置在所述中空纖維膜絲(6)的另一端，所述產(chǎn)水口(9)設置在所述中心管(1)的一端或兩端，所述中心管(1)的側壁上鉆有小孔(11)，其特征在于，所述組件還包括至少一個分隔固定環(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個時，設置在所述中心管的中間位置；所述分隔固定環(huán)為多個時，在所述中心管上等距離分布。
3.根據(jù)權利要求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。
4.根據(jù)權利要求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)的外緣設有外環(huán)，內部設有內環(huán)，在所述外環(huán)和內環(huán)之間等距設置多個徑向筋板；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)、內環(huán)和徑向筋板所形成的環(huán)狀空間內，所述中空纖維膜絲與所述中心管平行。
6.根據(jù)權利要求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)為多個時，每個分隔固定環(huán)上對應的徑向筋板分布在同一平面上。
7.根據(jù)權利要求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，最多與所述徑向筋板的數(shù)量相等。
9.根據(jù)權利要求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，它包含權利要求1-9中任一項的中空纖維膜組件。
專利摘要提供了一種帶有固定結構的中空纖維膜組件，它包括承壓外殼(7)、進水口(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，所述進水口(8)設置在所述中空纖維膜絲(6)的一端，所述濃水口(10)設置在所述中空纖維膜絲(6)的另一端，所述產(chǎn)水口(9)設置在所述中心管(1)的一端或兩端，所述中心管(1)的側壁上鉆有小孔(11)，其特征在于，所述組件還包括至少一個分隔固定環(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:上海立昇凈水設備有限公司