CN220425014U - 高孔隙率碳化硅陶瓷膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及过滤膜技术领域，具体而言涉及高孔隙率碳化硅陶瓷膜，包括：外管；内管，包括收口环和多孔管，所述收口环连接到所述外管第一端的内沿，所述多孔管的第一端连接到所述收口环的内沿，并向外管的第二端方向延伸，所述多孔管的侧壁设有多个通孔；堵头，连接到所述多孔管的第二端；膜结构，设置在所述多孔管的外侧，并连接到所述的内侧。本实用新型将膜结构构造成折线或波浪形的具有褶皱的结构，这样会增加膜结构的面积，尤其是在多孔管的外侧时，由通孔流出的水在褶皱的影响下，不仅局限于通孔对应的区域，能增加有效过滤面积，以达到提高过滤性能的目的。

Description

高孔隙率碳化硅陶瓷膜

技术领域

本实用新型涉及过滤膜技术领域，具体而言涉及高孔隙率碳化硅陶瓷膜。

背景技术

在陶瓷膜的大家族中，主要以不同规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成。碳化硅陶瓷膜是近年来发展迅速的一种无机膜材料，具有孔隙率高、通量大、耐高温、化学稳定性高、亲水疏油、机械强度高、耐磨性好等诸多优点，在油水分离、水质净化等方面具有非常广阔的发展前景。

目前的陶瓷膜产品一般是板状、管状或蜂窝状，管状产品一般设置在管道过滤结构中，包括内管、外管以及处于内管和外管之间的管状陶瓷膜，内管进水，外管出水，由于内管通常是多孔结构，使进水不能完全的与管状陶瓷膜接触，这使得陶瓷膜的实际过滤面积大打折扣，因此过滤效率低。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的问题，本实用新型的第一方面提出一种高孔隙率碳化硅陶瓷膜，包括：

外管；

内管，包括收口环和多孔管，所述收口环连接到所述外管第一端的内沿，所述多孔管的第一端连接到所述收口环的内沿，并向外管的第二端方向延伸，所述多孔管的侧壁设有多个通孔；

堵头，连接到所述多孔管的第二端；

膜结构，设置在所述多孔管的外侧，并连接到所述外管的内侧；

其中，所述膜结构在外管的轴线方向的截面为闭合形状，且被构造成具有周期性分布的第一拐点和第二拐点，所述第一拐点靠近所述多孔管，第二拐点靠近所述外管。

优选的，所述膜结构在外管的轴线方向的截面呈规则的波浪形状或折线形状。

优选的，所述膜结构包括多片首尾相接的膜板，相邻的两个所述膜板之间通过密封结构连接。

优选的，所述密封结构包括粘接层或密封垫层。

优选的，所述膜结构包括第一陶瓷膜和第二陶瓷膜，所述第一陶瓷膜和第二陶瓷膜的结构相同，所述第一陶瓷膜和第二陶瓷膜对合后构成在外管轴线方向的闭合的管状结构；

其中，第一陶瓷膜和第二陶瓷膜面对面的一侧是进水侧，第一陶瓷膜和第二陶瓷膜背对背的一侧是排水侧。

优选的，所述第一陶瓷膜和第二陶瓷膜包括过滤区域以及处于过滤区域两端的第一连接端、第二连接端，所述第一陶瓷膜的第一连接端和第二陶瓷膜的第一连接端之间设有密封结构。

优选的，所述外管的内壁设有卡槽，所述第一连接端、第二连接端延伸到所述卡槽内，并贴紧所述卡槽的内壁。

优选的，所述膜结构的第一端设有与收口环贴合的第一密封垫，所述膜结构的第二端设有与所述堵头贴合的第二密封垫。

优选的，所述第一密封垫、第二密封垫的外轮廓覆盖第二拐点的外切圆，所述第一密封垫、第二密封垫的内轮廓处于第一拐点的外切圆轮廓以内。

与现有技术相比，本实用新型提出的高孔隙率高通过率的碳化硅陶瓷膜，将膜结构构造成折线或波浪形的具有褶皱的结构，这样会增加膜结构的面积，尤其是在多孔管的外侧时，由通孔流出的水在褶皱的影响下，不仅局限于通孔对应的区域，能增加有效过滤面积，以达到提高过滤性能的目的。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例。

图1是本实用新型所示的高孔隙率碳化硅陶瓷膜的结构示意图。

图2是本实用新型所示的堵头的结构示意图。

图3是本实用新型所示的高孔隙率碳化硅陶瓷膜的截面结构示意图。

图4是本实用新型所示的膜结构的俯视图。

图5是本实用新型所示的膜结构在多孔管外围的示意图。

图6是本实用新型所示的第一陶瓷膜和第二陶瓷膜的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

结合图1-2所示，本实用新型提出一种高孔隙率碳化硅陶瓷膜，包括外管10、内管20、堵头40和膜结构30，外管10、内管20和堵头40之间构成环形的空腔，内管20的内侧形成进水端101，外管10靠近堵头40的一端形成排水端103，膜结构30处于空腔内，将由进水端101进入的水进行过滤。

其中，所述的膜结构30为碳化硅陶瓷膜，包括双层或双层以上的结构，至少包括支撑层和过滤层，其中，支撑层的孔隙率是45-65％，孔径大小为18-30μm，过滤层的厚度为1～10μm，孔径在100nm以下。

进一步的，结合图3所示，外管10为圆管型，两端的内壁设有螺纹，以利于连接排水管道，内管20包括收口环21和多孔管22，收口环21被构造成具有与外管10内壁相贴合的环形管，以及片状的环形结构，收口环21连接到外管10第一端的内沿，多孔管22的第一端连接到收口环21的内沿，并向外管10的第二端方向延伸，多孔管22的侧壁设有多个通孔23。

其中，堵头40连接到多孔管22的第二端，用于对多孔管22的第二端进行封堵，多孔管22靠近收口环21的一侧形成进水端101，使由收口环21方向进入的水仅能从多孔管22的多个通孔23穿过多孔管22进入到外管10和内管20之间的间隙中，膜结构30与外管10之间的空间定义为均流空间102。

膜结构30设置在多孔管22的外侧，并连接到10的内侧，即存在于外管10和内管20之间的间隙中。膜结构30在外管10的轴线方向的截面为闭合形状，且被构造成具有周期性分布的第一拐点和第二拐点，第一拐点靠近多孔管22，第二拐点靠近外管10。

可以理解的，当膜结构30设置成这种结构时，从多孔管22的多个通孔23流出的水在面对相对于通孔23轴线而倾斜的膜结构30时，水流作用在膜结构30表面的范围增大，即在均流空间102，水流能更均匀的铺开到膜结构30的表面，不仅仅是多孔管22所对应的区域以及面积，如此，可以在有限的空间内增加水与膜结构30的接触面，提高过滤性能。

进一步的，膜结构30的第一端设有与收口环21贴合的第一密封垫51，膜结构30的第二端设有与堵头40贴合的第二密封垫52。第一密封垫51、第二密封垫52的外轮廓覆盖第二拐点的外切圆，第一密封垫51、第二密封垫52的内轮廓处于第一拐点的外切圆轮廓以内。

如此，能保证从多孔管22流出的水进入到均流空间102后，仅能在穿过膜结构30后才能进入到外管10内侧的排水端103。

优选的，膜结构30在外管10的轴线方向的截面呈规则的波浪形状或折线形状。如此，在整个多孔管22的外周方向，从多孔管22流出的水流在遇到波浪形状或折线形状的膜结构30时，由于膜结构30的形状凹凸变化，相较于现有的圆筒形膜结构，其表面积增加2-3倍。

在可选的实施例中，膜结构30不是一整片膜，其包括多片首尾相接的膜板，相邻的两个膜板之间通过密封结构303连接。即，膜结构30由多个膜板首尾相连拼接形成，如此，能降低其形状褶皱带来的制造难度。

可选的，密封结构303包括粘接层或密封垫层。

在具体的实施例中，结合图4-6所示，膜结构30包括第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302，第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302的结构相同，第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302对合后构成在外管10轴线方向的闭合的管状结构；

其中，第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302面对面的一侧是进水侧311，第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302背对背的一侧是排水侧312。

由于第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302的结构相同，制造时仅需要制造出一种结构即可，先对碳化硅烧结形成支撑层，并形成如图6所示的形状，再在第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302的内侧涂覆过滤层，烧结形成第一陶瓷膜301或第二陶瓷膜302，其中，涂覆过滤层的一侧是进水侧311，另一侧是排水侧312。

结合图4和图6所示，第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302包括过滤区域31以及处于过滤区域31两端的第一连接端32、第二连接端33，第一陶瓷膜301的第一连接端32和第二陶瓷膜302的第一连接端32之间设有密封结构303。其中，密封结构303可选为密封垫。

结合图5所示，外管10的内壁设有卡槽11，第一连接端32、第二连接端33延伸到卡槽11内，并贴紧卡槽11的内壁。如此，在安装第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302时，将第一陶瓷膜301和第二陶瓷膜302对合到一起，并在第一连接端32、第二连接端33之间垫放密封垫，再将对合后的第一连接端32、第二连接端33卡到卡槽11，即保证其在周向上是连续且闭合的。

结合以上实施例，本实用新型的碳化硅陶瓷过滤波将膜结构构造成折线或波浪形的具有褶皱的结构，以增加膜结构的面积，尤其是在多孔管的外侧时，由通孔流出的水在褶皱的影响下，不仅局限于通孔对应的区域，能增加有效过滤面积，以达到提高过滤性能的目的。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，包括：

外管(10)；

内管(20)，包括收口环(21)和多孔管(22)，所述收口环(21)连接到所述外管(10)第一端的内沿，所述多孔管(22)的第一端连接到所述收口环(21)的内沿，并向外管(10)的第二端方向延伸，所述多孔管(22)的侧壁设有多个通孔(23)；

堵头(40)，连接到所述多孔管(22)的第二端；

膜结构(30)，设置在所述多孔管(22)的外侧，并连接到所述外管(10)的内侧；

其中，所述膜结构(30)在外管(10)的轴线方向的截面为闭合形状，且被构造成具有周期性分布的第一拐点和第二拐点，所述第一拐点靠近所述多孔管(22)，第二拐点靠近所述外管(10)。

2.根据权利要求1所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述膜结构(30)在外管(10)的轴线方向的截面呈规则的波浪形状或折线形状。

3.根据权利要求1所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述膜结构(30)包括多片首尾相接的膜板，相邻的两个所述膜板之间通过密封结构(303)连接。

4.根据权利要求3所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述密封结构(303)包括粘接层或密封垫层。

5.根据权利要求3所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述膜结构(30)包括第一陶瓷膜(301)和第二陶瓷膜(302)，所述第一陶瓷膜(301)和第二陶瓷膜(302)的结构相同，所述第一陶瓷膜(301)和第二陶瓷膜(302)对合后构成在外管(10)轴线方向的闭合的管状结构；

其中，第一陶瓷膜(301)和第二陶瓷膜(302)面对面的一侧是进水侧(311)，第一陶瓷膜(301)和第二陶瓷膜(302)背对背的一侧是排水侧(312)。

6.根据权利要求5所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述第一陶瓷膜(301)和第二陶瓷膜(302)包括过滤区域(31)以及处于过滤区域(31)两端的第一连接端(32)、第二连接端(33)，所述第一陶瓷膜(301)的第一连接端(32)和第二陶瓷膜(302)的第一连接端(32)之间设有密封结构(303)。

7.根据权利要求6所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述外管(10)的内壁设有卡槽(11)，所述第一连接端(32)、第二连接端(33)延伸到所述卡槽(11)内，并贴紧所述卡槽(11)的内壁。

8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述膜结构(30)的第一端设有与收口环(21)贴合的第一密封垫(51)，所述膜结构(30)的第二端设有与所述堵头(40)贴合的第二密封垫(52)。

9.根据权利要求8所述的高孔隙率碳化硅陶瓷膜，其特征在于，所述第一密封垫(51)、第二密封垫(52)的外轮廓覆盖第二拐点的外切圆，所述第一密封垫(51)、第二密封垫(52)的内轮廓处于第一拐点的外切圆轮廓以内。