CN103228330A - 膜过滤组件和渗透连接器 - Google Patents

Abstract

一组膜过滤元件的渗透物收集器，成直线连接以形成竖直的渗透物收集管，该渗透物收集管服务该组元件。相邻元件之间的连接器配置成允许断开的元件垂直于渗透物收集器移动。当元件断开时，其可水平地滑出框架。连接器具有插头，其在连接时跨越于两个插座之间。在膜组件中，每个插座与膜过滤元件的渗透物收集器相关联。为了断开插座，插头进一步缩回到其中一个插座中，直到其与另一插座间隔开。在插头缩回的情况下，一个膜元件可相对于另一个在垂直于插头移动方向的方向上移动。

Description

膜过滤组件和渗透连接器

技术领域

本说明书涉及过滤膜元件的组件并涉及膜元件用的渗透连接器。

背景技术

以下并不认可下面论述的任何内容可作为现有技术或公知常识引用。

在欧洲专利EP1146954 B1所描述的膜组件中，若干膜元件被一起组装成盒。每个元件具有一束中空纤维膜，其在两个竖直取向的封装头之间水平地延伸。膜的端部向位于其中一个封装头背面的渗透物收集器开放。位于渗透物收集器背面的插头(spigot)作用为渗透物退出口。为了形成盒，组装一个框架，其提供正交的网格空间。例如，该框架可提供两行或三行空间以及若干列空间。每个空间配置成通过使元件水平地滑动进入或离开该空间而接收或释放元件。渗透物收集管的系统设置在框架后方。当元件滑入框架中的空间时，位于元件背面的插头滑入连接至渗透管系统的插座中。这样，可组装大过滤盒以用于浸入待处理的水的容器中，但可从盒移除个别元件以用于维护或更换而不拆卸盒的其余部分。

发明内容

下面的介绍旨在向读者介绍更详细的描述，以遵循而不是限制或限定任何要求保护的发明。

发明人已注意到，EP 1146954 B1中所示系统的一个缺点是，盒框架后方的渗透管系统增加了盒的占地面积或平面图面积。这与优化容器内空间的使用相冲突，且特别是与使膜容器强度或每单位占地面积的膜表面积最大化相冲突。另外，渗透物用的流路涉及两个转向，从元件的渗透物收集器到插头以及从插头到渗透物收集系统。特别是当与小直径插头联接时，这可导致对渗透流的材料抗性。渗透管系统有时还可涉及大量的构件和制造步骤。在某些情况下还可能难以检查渗透连接，因为连接在框架的背面形成。

在本文所描述的膜组件中，一组元件的渗透物收集器成直线连接以形成渗透物收集管，该渗透物收集管服务该组元件。例如，对于框架中呈竖直列的元件，下部元件的渗透物收集器的顶部连接至上部元件的渗透物收集器的底部。最上部元件的渗透物收集器的顶部可将渗透物向上排出至位于元件上方的渗透物收集系统。这样，避免了框架后方的渗透物收集系统并增加了盒的容器密集度。另外，减少了组件的零件数量并避免了使渗透流路转向至插头和从插头转向。

相邻元件之间的连接器可配置成允许断开的元件垂直于其渗透物收集器移动。连接器可具有与渗透物收集器类似的横截面积(垂直于渗透流的方向测量)，以降低对渗透流的抵抗，并且若需要密封受破坏膜的端部时提供到膜端部的通路。

在本文所描述的连接器中，存在可沿着两个插座之间的线移动的插头。当两个元件连接在一起时，插头跨越于两个插座之间。为了断开元件，插头缩入其中一个元件的插座中并离开断开元件的插座。可提供一种用于移动插头的装置。例如，可借助位于插座之间的螺母使插头移动。该螺母接合插头的螺纹段。插头不被允许旋转，且因此旋转螺母导致插头平移。滑动密封件设置在插头与每个插座之间，例如借助在插头或插座上的一个或多个O形环或其它垫圈。插座中的每一个可与两个膜元件中的每一个的渗透物收集器相关联。在断开时，一个膜元件可相对于另一个在与插头的移动垂直的方向上移动。

附图说明

图1示出连接器的截面。

图2示出过滤膜元件的组件。

图3示出两个过滤膜元件和连接器的组件的分解端视图。

图4示出图3的组件沿图3的截面D-D截取的等距剖视图。

图5是图4的区域E的放大。

具体实施方式

图1示出连接器10。该连接器10具有第一插座12、第二插座14和插头16。插座12、14和插头16为大体圆柱形。当连接器10处于如图所示的连接位置时，插座12、14的中心以及插头的中心沿着中心轴线8彼此成直线。插头16的一端与插座12、14中的每一个相关联。插头16的每一端的外径小于其关联的插座12、14的内径，使得插头16的每一端可在其关联的插座12、14中滑动。可选地，插座12、14可具有相同内径。借助位于插头16中的凹槽20中的O形环18在插头16与插座12、14之间形成密封。备选地，密封环可位于插座12、14中的凹槽中。

螺母22位于插座12、14之间。螺母22的内侧上的螺纹与插头16的螺纹段24接合。凹痕26可设置在螺母22的外侧以协助用手转动螺母22。螺母22的内径大于O形环18的外径。旋转止动件28在螺母22转动时防止插头16转动，但允许插头16相对于第一插座12滑动。因此，转动螺母22导致插头沿中心轴线8平移，移动进入或离开第二插座14。图示的旋转止动件28具有位于连接至插头16的块体32的任一侧上的一对销30或邻接件。在图示的连接器10中，销30通过板202连接至第一插座12，在图3中更清楚地示出该板202。还可使用其它旋转止动件，例如单个销30，其连接至第一插座12并穿过连接至插头16的板中的孔，或者是倒置结构，其中一个或多个销30或邻接件附连至插头16。

图1示出其中插头16处于连接位置的连接器10。可通过旋转螺母22使连接器10移动至缩回或不连接的位置。这导致插头16的螺纹段24远离第二插座14在螺母22的内部移动，直到插头16从第二插座16完全移除。在连接器10处于缩回位置的情况下，插座12可相对于彼此在垂直于中心轴线8的方向上移动。

插座12、14的开口面对彼此但间隔开距离n1。第一插座12具有n2的深度且第二插座14具有n6的深度。插头16具有n3的总长度以及n4与n5的第一插座12和第二插座14的接合段长度。插头16的螺纹段24具有n7的标称长度，其不一定全部攻有螺纹，但从第二插座接合区域n5延伸至螺纹段24的远端。第一插座12的深度n2与间隔距离n1的总和大于插头16的总长度n3。第一插座12的深度n2大于插头16的插座接合长度n4与n5的总和。间隔距离n1大于插头16的螺纹段24的长度n7与第二插座接合长度n5的总和。

图2示出膜盒100的侧视图。膜组件100具有膜过滤元件102的叠层。多个这样的叠层可并排放置并保持在框架104中。框架104在叠层的两侧具有竖直支柱106(图2中示出位于叠层的仅仅一侧上的支柱106)，支柱106支撑水平梁108，水平梁108继而支撑过滤元件102。还可使用其它框架设计。然而，框架104优选地允许选定的元件102从框架104移除，而不需要拆卸框架104或移除其它元件102。在图示的框架104中，可通过在图示的移除方向110上拉动元件102而移除元件102，并且通过使其在相反方向上移动来替换。

元件102之间的连接器10如图1中所示。可选地，连接器10还可用于上部元件102的顶部与盒100上方的渗透物收集管112之间。连接器10的插座12、14附连至元件102。虽然连接器10被显示为附连至元件102的外部，但插座12、14也可通过集成到元件102中而附连至元件102。当连接至选定元件102的一个或多个连接器10移动到其缩回位置时，选定元件102在移除方向110或相反方向上自由移动。

图示的元件102具有中空纤维膜120，其在两个封装头、静压头122和渗透头124之间水平地延伸。可使用其它膜元件。例如，膜元件可具有替代静压头122的第二渗透头124，在这种情况下，连接器10可用于元件的两侧。对于进一步的示例，膜元件可具有平板膜。

封装头122、124通过图示的元件102中的侧板126保持分离，但也可使用杆或其它结构部件。封装头122、124基本是一个或多个封装材料的块体，可选地保持在模制接受器内。渗透头124被保持在渗透物收集器128内或被连接至渗透物收集器128。膜120的端部穿过渗透头124并向渗透物收集器128开放。渗透物收集器128的一端或两端连接至连接器10的插座12、14中的一个。渗透物收集器128和连接器10一起形成竖直管道，其对于从元件102行进至渗透物收集管112的渗透物限定流路130。

参照图3，下部元件102的上端被显示为连接器10的一端集成到元件102中。塑性模制件200结合到渗透物收集器128和渗透头124的端部。模制件200提供插座12或14、板202以及从板延伸的邻接件30。模制件200的另一半是所示一半的镜像。上部元件102的下端类似地具有结合至其的倒置模制件200。板202在插座12、14外部的一部分可搁置在框架104的水平梁108上。虽然对于连接器10的两侧可使用相同模制件200，但用于连接器10一侧的模制件可备选地具有刚大于n5的高度。图1中所示的插座16和螺母22可放置在模制件200之间以完成连接器。膜120的端部由此将渗透物排出到管道中，该管道由在渗透头124与渗透物收集器128之间的半圆柱形空间以及连接器10的内表面形成。插座12、14具有大体类似于渗透头124的宽度的例如至少80%或90%的直径，这提供到膜120的开口端的通路以用于维护，例如阻塞或以其它方式关闭受破坏膜的端部。

上述的连接器和膜组件仅仅是示例。根据本发明还可得到各种其它的膜组件或连接器，其由所附权利要求限定。

Claims (16)

1.一种膜过滤元件的组件，包括：

a)第一膜过滤器，其具有第一渗透物收集器；

b)第二膜过滤器，其具有第二渗透物收集器；

c)第一插座，其附连至所述第一渗透物收集器或与所述第一渗透物收集器一体化；

d)第二插座，其附连至所述第二渗透物收集器或与所述第二渗透物收集器一体化，所述第二插座与所述第一插座间隔开；

e)插头，所述插头具有与所述第一插座相关联的第一端和与所述第二插座相关联的第二端；

f)第一密封件和第二密封件，所述第一密封件附连至所述第一插座或所述插头的第一端，所述第二密封件附连至所述第二插座或所述插头的第二端；

其中，

g)在连接位置，所述第一插座与所述插头的第一端重叠且所述第一密封件位于它们之间，并且所述第二插座与所述插头的第二端重叠且所述第二密封位于它们之间；

h)在缩回位置，所述第一插座与所述插头的第一端重叠且所述第一密封件位于它们之间，并且所述插头的第二端与所述第二插座间隔开；并且，

i)所述插头能够在所述连接位置与所述缩回位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，包括在所述插头上的第一螺纹段和相对于所述第一插座定位的对应的第二螺纹段。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述第二螺纹段设置在可旋转螺母上，所述可旋转螺母螺纹连接到所述插头上且位于所述第一插座与所述第二插座之间，并且所述组件包括大体防止所述插头的旋转的止动件。

4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述膜过滤元件中的每一个具有第一插座和第二插座。

5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，对于所述膜过滤元件中的每一个，所述第一插座和第二插座位于所述膜过滤元件的相对端。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述第一插座和所述第二插座为彼此的镜像，由此，膜过滤元件能够连接至呈倒置取向的另一个。

7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述膜过滤元件中的每一个被保持在框架中，并且所述膜过滤元件能够在垂直于所述插头的长度的方向上从所述框架移除。

9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述插座为大体圆柱形和与所述膜过滤元件的封装头的宽度大体相等的直径。

10.一种联接件，包括：

a)第一插座，其附连至第一膜过滤元件；

b)第二插座，其附连至第二膜过滤元件；

c)插头，其具有在两个端部之间的螺纹段，每个端部与所述插座中的一个相关联；

d)螺母，其位于所述插座之间且螺纹连接到所述插头的螺纹段上；

e)旋转止动件，其配置成防止所述插头相对于所述插座旋转；和

f)滑动密封件，其在所述插头的每个端部与其关联的插座之间；

其中，

g)旋转所述螺母导致所述插头在连接位置与缩回位置之间移动；

h)在所述连接位置，所述插头的每个端部处的所述滑动密封件与其关联的插座接合；以及，

i)在所述缩回位置，所述插头的一端的所述滑动密封件在其关联的插座的外侧。

11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述滑动密封件包括设置在所述插头的端部中的凹槽中的一个或多个O形环。

12.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述螺母的内径大于所述插座的内径。

13.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述插座附连至或集成到膜过滤器的渗透腔中。

14.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，两个插座由普通的模制件制成。

15.一种膜组件，包括：

a)一组膜元件，每个膜元件具有竖直渗透管道，其中所述膜元件布置成叠层，它们的渗透管道排列成竖直列；

b)连接器，其在相邻膜元件的所述渗透管道之间；

其中，所述连接器是可释放的，并且在释放时，允许释放的元件垂直于所述渗透管道的移动。

16.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述渗透管道由渗透封装头和附连至所述渗透封装头的渗透物收集器形成。

17.根据权利要求15所述的组件，其特征在于，所述膜元件被保持在框架中，并且能够通过使所述元件水平地滑动而将每个元件从所述框架移除。

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