CN217410376U

CN217410376U - 一种中空纤维膜分离器

Info

Publication number: CN217410376U
Application number: CN202221491955.8U
Authority: CN
Inventors: 杨正根; 付守军; 李浩源; 吴硕莹; 刘晓红; 陈校园
Original assignee: Guangzhou Kangsheng Biotechnology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Kangsheng Biotechnology Co ltd
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2022-06-15
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2032-06-15

Abstract

本实用新型属于膜分离领域，公开了一种中空纤维膜分离器，包括筒状壳体、空心纤维束，密封层和端盖，所述筒状壳体的两端设有周向分隔排列的柔性片，空心纤维束置于筒状壳体内并通过灌封胶与所述筒状壳体固定为一体，所述柔性片的自由端至少部分设有凹凸结构。本实用新型一些实施的中空纤维膜分离器，柔性片自由端设置的凹凸结构大大增加了灌封胶的接触面积，利于实现良好的挂胶，从而改善纤维束与壳体的密封效果，减少次品率。同时主要的流体通道依然为光滑表面，有利于减少流体阻力；通过将凹凸结构设置在柔性片的两侧边上，可以更好地保证柔性体整体为光滑表面，在保证与灌封胶之间良好结合力的基础上，不会影响对液体的流动产生过大的阻力。

Description

一种中空纤维膜分离器

技术领域

本实用新型属于膜分离领域，具体涉及一种中空纤维膜分离器。

背景技术

中空纤维膜分离装置一般包括筒状壳体、空心纤维束，密封层和两端端盖，空心纤维束置于筒状壳体中，两侧用无毒的灌封胶密封并与外壳固定，空心纤维开口于密封层外，外端采用两端端盖封闭，形成第一流体通道，而纤维束外层与壳体之间的间隙形成第二流体通道，通过上述结构将膜分离装置划分成两个流动空间。中空纤维膜分离装置具有结构简单，易于清洗、容量大、分离效果好等优势，被广泛应用于各领域。在医药领域，中空纤维膜分离已经日益受到人们的欢迎。在医药领域，为了环保及使用安全，中空纤维膜分离器的筒状壳体大多选用聚丙烯材质。

在中空纤维膜分离器加工过程中，空心纤维束与壳体的密封固定是膜分离装置加工的关键工艺，由于灌封胶在固化密封时会产生一定的收缩，为防止密封部位产生较大的应力，壳体两端需设置周向分隔排列的柔性片，柔性片顶端一部分嵌入密封层中，实现密封的同时也不会产生较大的应力集中。这种设计可以参见CN101267873A等现有技术。

周向分隔排列的柔性片虽然解决了应力问题，但是在中空纤维束与壳体密封时，由于无毒灌封胶具有一定的流动性，在重力的作用下或固化收缩时，无法很好地挂留于待密封部位，即灌封胶有脱落的风险。这会导致密封效果降低，影响使用的分离效果，也易于出现加工次品率高等一系列问题。为了避免引入异物，现有一般通过对柔性片表面进行等离子处理，以减少灌封胶脱落的风险，但是这样增加了额外的操作，增加了产品的加工难度，加工成本有所提高。

为了减少液体的阻力，同时便于灌封胶更为均匀地与柔性片接触，人们往往将柔性片设置为光滑表面。柔性片为光滑表面，还有利于模具的设计和生产过程中的脱模处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种中空纤维膜分离器。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种中空纤维膜分离器，包括筒状壳体、空心纤维束，密封层和端盖，所述筒状壳体的两端设有周向分隔排列的柔性片，空心纤维束置于筒状壳体内并通过灌封胶与所述筒状壳体固定为一体，所述柔性片的自由端至少部分设有凹凸结构。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构为磨砂面。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构为连续的凹槽或突起，形成螺纹。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构的总面积为柔性片总面积的10～60%。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构为凹孔或凸点结构，规则或不规则排列。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构上下表面之间的高度差大于0且不超过5 mm。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，凹凸结构为凹孔或凸点结构，相邻凹孔或凸点的圆心间距1～20mm。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述柔性片的顶端设有分叉。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述柔性片靠近所述筒状壳体一端的宽度大于远离筒状壳体一端的宽度。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述柔性片的间距为0～20 mm。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，一端的柔性片总片数为15～20片。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，同一柔性片的分叉之间的间距为0～10 mm。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述分叉之间的缺口呈V型。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述分叉靠近所述筒状壳体一端的宽度大于远离筒状壳体一端的宽度。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述分叉的至少一个侧边设有所述凹凸结构。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构分布于所述柔性片的外表面、内表面和/或侧边。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构分布于所述柔性片的至少一个侧边上。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述柔性片靠近所述筒状壳体的一端为光滑表面。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述光滑表面的长度不低于柔性片总长度的1/3。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述筒状壳体由热塑性塑料制成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一些实施的中空纤维膜分离器，通过柔性片的自由端设置凹凸结构，大大增加了柔性片顶端与灌封胶的接触面积，实现良好的挂胶，从而改善纤维束与壳体的密封效果，减少次品率。同时主要的流体通道依然为光滑表面，有利于减少流体阻力。

本实用新型一些实施的中空纤维膜分离器，通过将凹凸结构设置在柔性片的两侧边上，可以更好地保证柔性体整体为光滑表面，在保证与灌封胶之间良好结合力的基础上，不会影响对液体的流动产生过大的阻力。

附图说明

图1是本实用新型一些实例中空纤维膜分离器的整体结构示意图。

图2是本实用新型一些实例筒状壳体的结构示意图。

图3～5是本实用新型一些实例柔性片的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。

参照图1～5，一种中空纤维膜分离器，包括筒状壳体1、空心纤维束，密封层和端盖4，所述筒状壳体1的两端设有周向分隔排列的柔性片2，空心纤维束置于筒状壳体1内并通过灌封胶与所述筒状壳体1固定为一体，所述柔性片2的自由端至少部分设有凹凸结构3。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，凹凸结构为凹孔或凸点结构，规则或不规则排列。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述凹凸结构上下表面之间的高度差大于0且不超过5 mm。数据表明，在这高度差下，可以方便使用模具一次脱模制备得到，同时也可以很好地使灌封胶挂胶，也不易产生气泡，保证灌封胶可以完全和柔性片区域完美接触并填充。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，凹凸结构为磨砂面。这样可以增加灌封胶与柔性片之间的接触面积，同时磨砂面也易于制备，可以一次脱模，有利于降低生产成本。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，凹凸结构为连续的凹槽或突起，形成螺纹。这样可以使灌封胶在凹凸结构内形成螺纹，结合更为紧密。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，凹凸结构为凹孔或凸点结构，相邻凹孔或凸点的圆心间距1～20mm。圆心间距也可以根据需要进行相应的调整，如设置为1～15mm、1～10 mm、2～15 mm、2～12 mm等。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，凹凸结构的总面积为柔性片总面积的10～60%，优选为20～60%、30～60%。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述柔性片2的顶端设有分叉21。通过设置分叉，可以使柔性片顶端部分更易弯曲变形，更有利于减少灌封胶固化时所产生的应力。

柔性片的间距可以根据筒状壳体的大小进行相应的调整，以满足不同尺寸壳体结构的需要。在一些壳体结构的实例中，所述柔性片的间距为0～20 mm，1～15 mm、1～10 mm。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述柔性片靠近所述筒状壳体一端的宽度大于远离筒状壳体一端的宽度，倾斜的设计可以方便壳体在注塑加工时脱模，同时可以使柔性片顶端部分更易弯曲变形，更有利于减少灌封胶固化时所产生的应力。

在一些壳体结构的实例中，所述筒状壳体1一端的柔性片总片数为15～20片，优选为18片。数据表明，18片柔性片可以保证壳体两端的机械强度，保证壳体连接密封时不会发生变形，且柔性片不易断裂。

在一些壳体结构的实例中，同一柔性片2的分叉21之间的间距为0～10 mm。优选的，所述分叉之间的缺口呈V型。

在一些中空纤维膜分离器的实例中，所述分叉靠近所述筒状壳体一端的宽度大于远离筒状壳体一端的宽度。这样使得分叉可以更好地弯曲，减少了基部柔性片的变形量，得到基本没有应力累积的灌封结构。

在一些壳体结构的实例中，所述凹凸结构分布于所述柔性片的外表面、内表面和/或侧边。

在一些壳体结构的实例中，所述分叉21的至少一个侧边设有所述凹凸结构3。在一些壳体结构的实例中，所述凹凸结构3分布于所述柔性片2的至少一个侧边上。这样既可增加灌封胶与凹凸结构的接触面积，又可以减少甚至避免灌封胶进一步流动至柔性片的下端，对液体的流动造成不利影响。

在一些壳体结构的实例中，所述柔性片靠近所述筒状壳体的一端为光滑表面。所述柔性片靠近所述筒状壳体的一端形成一流道，其为光滑表面，更有利于减少流体流动的阻力，方便后续使用。

在一些壳体结构的实例中，所述壳体结构由热塑性塑料制成。

在一些壳体结构的实例中，所述热塑性塑料为聚丙烯。

以上是对本实用新型所作的进一步详细说明，不可视为对本实用新型的具体实施的局限。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的简单推演或替换，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种中空纤维膜分离器，其特征在于，包括筒状壳体、空心纤维束，密封层和端盖，所述筒状壳体的两端设有周向分隔排列的柔性片，空心纤维束置于筒状壳体内并通过灌封胶与所述筒状壳体固定为一体，所述柔性片的自由端至少部分设有凹凸结构。

2.根据权利要求1所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述凹凸结构具有如下至少一种特征：

凹凸结构为磨砂面；

凹凸结构为连续的凹槽或突起，形成螺纹；

凹凸结构的总面积为柔性片总面积的10～60%；

凹凸结构为凹孔或凸点结构，规则或不规则排列；

凹凸结构上下表面之间的高度差大于0且不超过5 mm；

凹凸结构为凹孔或凸点结构，相邻凹孔或凸点的圆心间距1～20mm。

3.根据权利要求1所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述柔性片的顶端设有分叉；和/或所述柔性片靠近所述筒状壳体一端的宽度大于远离筒状壳体一端的宽度。

4.根据权利要求1～3任一项所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述柔性片的间距为0～20 mm；和/或一端的柔性片总片数为15～20片。

5.根据权利要求4所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，同一柔性片的分叉之间的间距为0～10 mm；和/或

所述分叉之间的缺口呈V型；和/或

所述分叉靠近所述筒状壳体一端的宽度大于远离筒状壳体一端的宽度；和/或

所述分叉的至少一个侧边设有所述凹凸结构。

6.根据权利要求1～3任一项所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述凹凸结构分布于所述柔性片的外表面、内表面和/或侧边。

7.根据权利要求1～3任一项所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述凹凸结构分布于所述柔性片的至少一个侧边上。

8.根据权利要求1～3任一项所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述柔性片靠近所述筒状壳体的一端为光滑表面。

9.根据权利要求8所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述光滑表面的长度不低于柔性片总长度的1/3。

10.根据权利要求1～3任一项所述的中空纤维膜分离器，其特征在于，所述筒状壳体由热塑性塑料制成。