CN201375879Y - 中空纤维膜组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种中空纤维膜组件，其包括中空纤维膜丝和外壳，外壳由筒体与筒体两端的封头通过快装抱箍连接构成。中空纤维膜丝两端及膜中心管两端通过粘接方式固定于筒体两端。筒体两端的封头为内空结构，其上有两个管口，其中一个管口在封头中央位置，另一个管口与中心线呈四十五度方向或其他角度。该种新型中空纤维膜组件适用于外压式和内压式中空纤维膜组件。筒体外侧安装有紧固托架，方便膜组件的安装固定。本实用新型安装简便，有利于水的流动状态均匀分布，降低了膜污染速度，提高了膜的使用寿命。

Description

中空纤维膜组件

技术领域

本实用新型涉及一种进行水处理的中空纤维膜组件，特别是涉及一种实现了水流均匀，反洗彻底，减小膜组件占地面积及安装成本的中空纤维膜组件。

背景技术

目前，在许多行业都需要使用水处理设备来进行水的净化和各种处理，例如，市政供水，化工，石化和炼油，发电(工业，公用事业)，饮料及瓶装水，食品厂用水，电子厂用水，医药用水，矿业，钢铁业，纸浆及制造业用水，海水淡化等。

中空纤维膜的应用，使得大规模的水处理有了更可靠的途径。但目前内压式中空纤维膜及外压式中空纤维膜，均存在结构设计不合理问题，由于结构上的不合理，将会导致水流分布不均匀且反洗不彻底，膜污染速度过快等问题的出现。另外目前内压式中空纤维膜及外压式中空纤维膜的结构不适合单支大面积大尺寸膜组件设计使用，势必会增加膜组件的占地面积及安装成本。

由此可见，上述现有的中空纤维膜在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

因此如何能创设一种新型结构的中空纤维膜组件，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的中空纤维膜存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的中空纤维膜组件，能够改进一般现有的中空纤维膜，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的中空纤维膜存在的缺陷，而提供一种新型结构的中空纤维膜组件，所要解决的技术问题是使其实现水流均匀，反洗彻底，减小膜组件占地面积及安装成本的目的，非常适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种中空纤维膜组件，包括中空纤维膜丝和外壳，上述外壳包括有膜筒体和封头，在膜筒体的中心设有膜中心管；上述的中空纤维膜丝两端和膜中心管两端通过粘胶与膜筒体两端粘接在一起；上述的膜筒体与筒体两端的封头通过快装大抱箍连接紧固而成。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的膜筒体两端的封头为内空结构，其上固定安装有两个管口；其中直水口位于封头中央位置，另斜水口与中心线呈30°至90°的夹角，其中以45°的夹角为最佳实施例。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的膜筒体两端的外表面各设有一槽，在该槽内安装膜封头补偿圈；在该膜封头补偿圈的外侧，在膜筒体两端分别套设有膜封头密封圈；膜筒体通过上述膜封头补偿圈和膜封头密封圈与封头相连接，并在膜封头补偿圈与封头间安装大抱箍进行紧固。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的膜封头补偿圈直接粘接在膜筒体两端的外表面；或者其中所述的膜筒体与膜封头补偿圈做为一整体。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的封头内设置有中心管适配器，该中心管适配器的一端插入膜中心管的端口，中心管适配器插入端的外表面开槽安装有O型中心管密封圈；中心管适配器的另一端，插入封头上固定设置的中央开口管，该中心管适配器的密封面伸出封头中央开口管；伸出封头中央开口管的另一端外表面同样开槽并安装有O型中心管密封圈；在中心管适配器伸出封头中央开口管的另一端，穿设有波纹垫密封圈及快装拷贝林接头；在上述封头中央开口管的接口及快装拷贝林接头接口上，套设有小抱箍，通过压紧波纹垫达到端面密封；所述快装拷贝林接头可更换多种形式的快装接头，比如快装软管接头。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的膜中心管的表面均匀分布多个透水小孔或透水隙缝。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的膜筒体靠近一端的外表面设置有一安装槽，该安装槽内安装紧固托架；该紧固托架为两片式零部件，将其卡入膜筒体外表面的安装槽内后，通过两侧螺栓连接形成一体，安置在中空纤维膜组件的横梁上；紧固托架采用如下几种环状体结构：内圆外圆结构，内圆外椭圆形结构，内圆外方结构和内圆外多边形结构。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的紧固托架直接使用粘胶剂粘接在膜筒体外表面上，或与膜筒体做成一整体；可供粘接的紧固托架采用上述几种环状体结构：内圆外圆结构，内圆外椭圆形结构，内圆外方结构，内圆外多边形结构；可供粘接的紧固托架还采用如下几种块状体结构：三角形结构，内圆外圆结构，内圆外方结构和内圆外多边形结构。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的膜筒体和封头在两端的结构是对称的。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的管口设有两种组合方式，即内压式中空纤维膜以及外压式中空纤维膜。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的内压式中空纤维膜的产水状态：原水由斜水口流入封头内，经过中空纤维膜丝过滤，膜中心管与封头相连通，过滤后的水汇流入膜中心管，通过膜中心管表面均匀分布的透水小孔或透水隙缝，过滤后的产水经直水口流出。其反洗状态：反洗水由直水口流入膜中心管，透过中空纤维膜丝后，透过的反洗水由斜水口流出排放。

前述的中空纤维膜组件，其中所述的外压式中空纤维膜的产水状态：原水由直水口流入膜中心管，经过中空纤维膜丝过滤，膜中心管与封头相连通，过滤后的水汇流入膜中心管，通过膜中心管表面均匀分布的透水小孔或透水隙缝，透过的产水由斜水口流出；其反洗状态：反洗水由斜水口流入封头内，经过中空纤维膜丝过滤，过滤后的反洗水经直水口流出排放。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可知，为了达到上述目的，本实用新型提供了一种中空纤维膜组件，其包括中空纤维束和外壳，外壳由筒体与筒体两端的封头通过快装抱箍连接构成。中空纤维束两端及产水中心管两端通过粘接方式固定于筒体两端。筒体两端的封头为内空结构，其上有两个管口，封头中央口为膜组件产水出口及反洗进口，另一个管口与中心线呈45°夹角或其他角度，该口为进水口。筒体外侧安装有紧固托架。

借由上述技术方案，本实用新型中空纤维膜组件至少具有下列优点及有益效果：

1、本实用新型有利于水的流动状态均匀分布及膜组件的彻底反洗，降低了膜污染速度，提高了膜的使用寿命，使用该结构可增加单支膜组件的膜面积且减小膜组件占地面积及安装成本。

2、本实用新型安装简便，在其筒体外侧安装有新型的紧固托架，方便膜组件的安装固定。

综上所述，本实用新型具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的中空纤维膜组件具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型中空纤维膜组件的外观立体图。

图2是本实用新型中空纤维膜组件的分解结构图。

图3是本实用新型中空纤维膜组件的结构组装图。

图4是本实用新型的膜筒体两端封头的结构示意图。

图5是本实用新型的一种膜筒体与封头连接结构的示意图。

图6是本实用新型的另一种膜筒体与封头连接结构的示意图。

图7a是本实用新型内圆外圆结构的紧固托架的立体示意图。

图7b是本实用新型内圆外圆结构的紧固托架的示意图。

图8a是本实用新型内圆外椭圆形结构的紧固托架的立体示意图。

图8b是本实用新型内圆外椭圆形结构的紧固托架的示意图。

图9a是本实用新型内圆外方结构的紧固托架的立体示意图。

图9b是本实用新型内圆外方结构的紧固托架的示意图。

图10a是本实用新型内圆外多边形结构的紧固托架的立体示意图。

图10b是本实用新型内圆外多边形结构的紧固托架的示意图。

图11a是本实用新型三角形粘接结构的紧固托架的立体示意图。

图11b是本实用新型三角形粘接结构的紧固托架的立体示意图。

图12a是本实用新型内圆外圆粘接结构的紧固托架的立体示意图。

图12b是本实用新型内圆外圆粘接结构的紧固托架的示意图。

图13a是本实用新型内圆外方粘接结构的紧固托架的立体示意图。

图13b是本实用新型内圆外方粘接结构的紧固托架的示意图。

图14a是本实用新型内圆外多边形粘接结构的紧固托架的立体示意图。

图14b是本实用新型内圆外多边形粘接结构的紧固托架的示意图。

图15是本实用新型的快装软管接头的结构示意图。

1：膜中心管            2：膜筒体

3：中空纤维膜丝        4：紧固托架

5：大抱箍              6：膜封头补偿圈

7：O型中心管密封圈     8：中心管适配器

9：小抱箍              10：O型中心管密封圈

11：快装拷贝林接头     12：波纹垫密封圈

13：封头               14：膜封头密封圈

16、17：斜水口         15、18：直水口

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的中空纤维膜组件其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同的编号表示。

请参阅图1、图2、图3所示，本实用新型较佳实施例的中空纤维膜组件，其主要包括中空纤维膜丝3和外壳，外壳由膜筒体2与筒体两端的封头13通过快装大抱箍5连接构成。中空纤维膜丝3两端及膜中心管1两端通过粘接方式固定于膜筒体2两端。筒体外侧安装有用于支撑膜组件的紧固托架4。该种新型中空纤维膜组件适用于外压式和内压式中空纤维膜组件。筒体外侧安装有新型的紧固托架4，方便膜组件的安装固定。

所述的中空纤维膜丝3两端与膜中心管1两端通过粘胶与膜筒体2两端粘接在一起。膜筒体2两端外表面各开一槽，用以安装膜封头补偿圈6，在膜筒体一端外表面再开一槽，用以安装紧固托架4，将中心管适配器8一端分别插入膜中心管1的两端，该中心管适配器插入端外表面开槽安装有两道O型中心管密封圈7，利用此O型圈达到中心管适配器外表面与膜中心管内表面之间的密封配合；

膜筒体2两端分别安装完膜封头补偿圈6后，分别在膜筒体2两端套上膜封头密封圈14，将中心管适配器8另一端插入封头13中心开口管，中心管适配器插入封头中央开口管后，其密封面伸出封头中央开口管，中心管适配器伸出封头中央开口管的另一端上同样外表面开槽安装有两道O型中心管密封圈10，将波纹垫密封圈12及快装拷贝林接头11插入中心管适配器伸出封头中央开口管的另一端，使用小抱箍9套住封头中央开口管接口及快装拷贝林接头接口，拧紧螺母后压紧波纹垫达到端面密封效果，所述快装拷贝林接头11可更换多种形式的快装接头，比如快装软管接头，其连接方式不变。

另外利用此两道O型圈10达到中心管适配器外表面与快装拷贝林接头管内表面之间的密封配合，压紧封头与膜筒体端面之间的膜封头密封圈14，在膜封头补偿圈与封头间安装大抱箍5后，拧紧大抱箍上螺母，直至封头压紧膜封头密封圈。

请参阅图4所示，膜筒体两端的封头13为内空结构，其上有两个管口，其中一个直水口位于封头中央位置，另一个斜水口与中心线呈30°至90°的夹角，其中以45°的夹角为最佳实施例。

请参阅图5、图6所示。图5是本实用新型的一种膜筒体与封头连接结构的示意图；图6是本实用新型的另一种膜筒体与封头连接结构的示意图。

所述的膜筒体2与膜封头补偿圈6可做为一整体，就不需要单独做膜封头补偿圈及开槽，其他连接不变。(如图5所示)；

或者膜封头补偿圈6直接粘接在膜筒体2外表面，不需要再开槽，其他连接关系不变。(如图6所示)。

请参阅图7a、图7b、8a、图8b、9a、图9b、10a、图10b所示。图7a是本实用新型内圆外圆结构的紧固托架的立体示意图。图7b是本实用新型内圆外圆结构的紧固托架的示意图。图8a是本实用新型内圆外椭圆形结构的紧固托架的立体示意图。图8b是本实用新型内圆外椭圆形结构的紧固托架的示意图。图9a是本实用新型内圆外方结构的紧固托架的立体示意图。图9b是本实用新型内圆外方结构的紧固托架的示意图。图10a是本实用新型内圆外多边形结构的紧固托架的立体示意图。图10b是本实用新型内圆外多边形结构的紧固托架的示意图。

所述的紧固托架4为两片式零部件结构，该两片式零部件在使用时将紧固托架4卡入膜筒体外表面所开的安装槽内后，通过两侧螺栓连接形成一体，将膜组件上的紧固托架4安置于横梁上，达到足够支撑膜组件重量的目的。

如上述图所示，紧固托架4采用如下几种环状体结构：内圆外圆结构，内圆外椭圆形结构，内圆外方结构，内圆外多边形结构。

请参阅图11a、图11b、图12a、图12b、图13a、图13b、图14a、图14b所示。图11a是本实用新型三角形结构的紧固托架的立体示意图。图11b是本实用新型三角形结构的紧固托架的示意图。图12a是本实用新型内圆外圆结构的紧固托架的立体示意图。图12b是本实用新型内圆外圆结构的紧固托架的示意图。图13a是本实用新型内圆外方结构的紧固托架的立体示意图。图13b是本实用新型内圆外方结构的紧固托架的示意图。图14a是本实用新型内圆外多边形结构的紧固托架的立体示意图。图14b是本实用新型内圆外多边形结构的紧固托架的示意图。

本实用新型的紧固托架4的安装方式，除上述的紧固方式之外，另外还可直接使用粘胶剂粘接在膜筒体2外表面上，或者还可与膜筒体做成一整体，从而无需在膜筒体外表面开安装槽；

可供粘接的紧固托架4采用上述几种环状体结构：内圆外圆结构，内圆外椭圆形结构，内圆外方结构，内圆外多边形结构；

可供粘接的紧固托架4还采用如下几种块状体结构：三角形结构，内圆外圆结构，内圆外方结构和内圆外多边形结构。

本实用新型中空纤维膜组件的工作过程：

1.内压式中空纤维膜

产水状态：原水由斜水口16或17流入封头内，经过中空纤维膜丝3过滤，膜中心管1与封头相连通，过滤后的水汇流入膜中心管1，通过膜中心管1表面均匀分布的透水小孔或透水隙缝，过滤后的产水经直水口18或15口流出。

反洗状态：反洗水由直水口18或15流入膜中心管，透过中空纤维膜丝3后，透过的反洗水由斜水口16或17口流出排放。

2.外压式中空纤维膜

产水状态：原水由直水口15或18流入膜中心管，经过中空纤维膜丝3过滤，膜中心管1与封头相连通，过滤后的水汇流入膜中心管1，通过膜中心管1表面均匀分布的透水小孔或透水隙缝，透过的产水由斜水口16或17口流出；

反洗状态：反洗水由斜水口16或17流入封头内，经过中空纤维膜丝3过滤，过滤后的反洗水经直水口18或15口流出排放。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (11)

1、一种中空纤维膜组件，包括中空纤维膜丝(3)和外壳，其特征在于：上述外壳包括有膜筒体(2)和封头(13)，在膜筒体(2)的中心设有膜中心管(1)；

上述的中空纤维膜丝(3)两端与膜中心管(1)两端通过粘胶与膜筒体(2)两端粘接在一起；

上述的膜筒体(2)与筒体两端的封头(13)通过快装大抱箍(5)连接紧固而成。

2、根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的膜筒体(2)两端的封头(13)为内空结构，其上固定安装有两个管口；

其中直水口(15、18)位于封头中央位置，另斜水口(16、17)与中心线呈30°至90°的夹角。

3、根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的膜筒体(2)两端的外表面各设有一槽，在该槽内安装膜封头补偿圈(6)；

在该膜封头补偿圈(6)的外侧，在膜筒体(2)两端分别套设有膜封头密封圈(14)；

膜筒体(2)通过上述膜封头补偿圈(6)和膜封头密封圈(14)与封头(13)相连接，并在膜封头补偿圈(6)与封头(13)间安装大抱箍(5)进行紧固。

4、根据权利要求3所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的膜封头补偿圈(6)直接粘接在膜筒体(2)两端的外表面；

或者其中所述的膜筒体(2)与膜封头补偿圈(6)做为一整体。

5、根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的封头(13)内设置有中心管适配器(8)，该中心管适配器(8)的一端插入膜中心管(1)的端口，中心管适配器(8)插入端的外表面开槽安装有O型中心管密封圈(7)；

中心管适配器(8)的另一端，插入封头(13)上固定设置的中央开口管，该中心管适配器(8)的密封面伸出封头中央开口管；伸出封头中央开口管的另一端外表面同样开槽并安装有O型中心管密封圈(10)；

在中心管适配器(8)伸出封头中央开口管的另一端，穿设有波纹垫密封圈(12)及快装拷贝林接头(11)；

在上述封头中央开口管的接口及快装拷贝林接头接口上，套设有小抱箍(9)，通过压紧波纹垫达到端面密封；

所述快装拷贝林接头(11)采用快装软管接头。

6、根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的膜中心管(1)的表面均匀分布多个透水小孔或透水隙缝。

7、根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的膜筒体(2)靠近一端的外表面设置有一安装槽，该安装槽内安装紧固托架(4)；

该紧固托架(4)为两片式零部件，将其卡入膜筒体外表面的安装槽内后，通过两侧螺栓连接形成一体，安置在中空纤维膜组件的横梁上；

紧固托架(4)采用如下几种环状体结构：内圆外圆结构，内圆外椭圆形结构，内圆外方结构和内圆外多边形结构。

8、根据权利要求7所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的紧固托架(4)直接使用粘胶剂粘接在膜筒体(2)外表面上，或与膜筒体做成一整体；

可供粘接的紧固托架(4)采用上述几种环状体结构：内圆外圆结构，内圆外椭圆形结构，内圆外方结构，内圆外多边形结构；

可供粘接的紧固托架(4)还采用如下几种块状体结构：三角形结构，内圆外圆结构，内圆外方结构和内圆外多边形结构。

9、根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的膜筒体(2)和封头(13)在两端的结构是对称的。

10、根据权利要求2所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的管口设有两种组合方式，即内压式中空纤维膜以及外压式中空纤维膜。

11、根据权利要求2所述的中空纤维膜组件，其特征在于其中所述的斜水口(16、17)与中心线呈45°的夹角。

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