TWM590069U

TWM590069U - 中空纖維膜過濾用模組

Info

Publication number: TWM590069U
Application number: TW108209845U
Authority: TW
Inventors: 施學洲; 吳成湖; 曾裕霖; 陳韋名
Original assignee: 集盛實業股份有限公司
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2020-02-01

Abstract

中空纖維膜模組包含濾芯組與外殼。濾芯組包含支撐管、安裝環與中空纖維膜。中空的支撐管具有相對的第一端與第二端以及複數個收集孔。中空纖維膜圍繞支撐管設置。每一根中空纖維膜都具有相對的出水端與底端。出水端與第一端固定於安裝環內。底端被密封並設置於第二端。外殼包含外殼主體、下蓋與上蓋。外殼主體具有安裝溝槽。濾芯組透過安裝環卡合安裝溝槽，以密封外殼主體的頂部。下蓋具有進水口。上蓋具有第一出水口與通過第一端連通支撐管的第二出水口。第一出水口與第二出水口彼此獨立。

Description

中空纖維膜過濾用模組

本揭露相關於一種中空纖維膜過濾用模組。

中空纖維膜(hollow fiber membrane)是極細的中空管，除了可以流通大分子之相對兩開口端，其兩開口端之間的管壁還具有許多細小的孔隙，並且中空纖維膜具有高孔隙率結構，因此可利用於過濾裝置上，以利用其細小的孔隙過濾較大的汙染顆粒。

在傳統利用中空纖維膜的模組中，中空纖維膜的封裝方式，往往是將外殼與封裝膠體及中空纖維膜固化後互相黏合，因此在內部的中空纖維膜達預定產品壽命後，則中空纖維膜需連同外殼一同廢棄，造成環保問題。

本揭露之一技術態樣相關於一種中空纖維膜模組。

根據本揭露之一實施方式，一種中空纖維膜模組包含濾芯組與外殼。濾芯組包含支撐管、安裝環與複數根中空纖維膜。支撐管是中空的，並具有相對的第一端與第二端。支撐管還具有連通第一端與第二端的流道。支撐管的管壁還具有複數個收集孔，這些收集孔連通至流道。支撐管的第一端設置於安裝環內。中空纖維膜平行地圍繞支撐管設置。每一根中空纖維膜都具有出水端與相對出水端的底端。中空纖維膜的出水端與支撐管的第一端固定於安裝環內。中空纖維膜的底端被密封，並設置於支撐管的第二端。外殼包含外殼主體、下蓋與上蓋。外殼主體具有安裝溝槽。濾芯組透過安裝環卡合安裝溝槽，以密封外殼主體的頂部。下蓋具有進水口。上蓋具有第一出水口與通過第一端連通支撐管的第二出水口。第一出水口與第二出水口彼此獨立。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組的濾芯組更包含上封裝層與下封裝層。上封裝層用於將出水端與第一端固定於安裝環內。下封裝層將中空纖維膜的底端設置於支撐管的第二端並密封底端。下封裝層還具有不接觸底端的至少一入水通道。下封裝層密封外殼主體的底部。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組的第二出水口通過管子於第一端連通支撐管。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組的下蓋還具有封閉槽。封閉槽密封支撐管的第二端。進水口與封閉槽彼此獨立。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組的封閉槽通過管子連通並密封支撐管的第二端。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組的外殼主體完全包覆濾芯組的側面。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組的安裝環為O型環。外殼主體包含圓筒。外殼主體還包含O型溝槽件。O型溝槽件設置於圓筒的頂端。安裝溝槽位於O型溝槽件上。

在本揭露一或多個實施方式中，如上所述之中空纖維膜模組還包含上固定環與下固定環。上固定環連接並固定上蓋與外殼主體的頂部。下固定環連接並固定下蓋與外殼主體的底部。

在本揭露中，濾芯組與外殼設計為可拆換式的，因此當濾芯組內的中空纖維膜壽命已至，則可以直接替換濾芯，而不必將整個中空纖維膜模組的外殼廢棄。此外，濾芯組具有支撐管，通過支撐管的支撐中空纖維膜，濾芯組可以具有高密度的中空纖維膜絲。此外，由於使用支撐管作支撐，還可以透過支撐管上的收集孔收集汙染物並進一步排出。

100、100’‧‧‧中空纖維膜模組

110‧‧‧濾芯組

120‧‧‧支撐管

122‧‧‧端開口

124‧‧‧端開口

126‧‧‧收集孔

130‧‧‧中空纖維膜

132‧‧‧出水端

134‧‧‧底端

140‧‧‧安裝環

150‧‧‧上封裝層

160‧‧‧下封裝層

163、163’‧‧‧入水通道

170‧‧‧外殼

171、172‧‧‧管子

175‧‧‧外殼主體

176‧‧‧圓筒

177‧‧‧溝槽件

178‧‧‧安裝溝槽

180、180’‧‧‧下蓋

181‧‧‧進水口

182‧‧‧封閉槽

182’‧‧‧進水口

185‧‧‧上蓋

186‧‧‧第一出水口

187‧‧‧第二出水口

190‧‧‧上固定環

195‧‧‧下固定環

R1、R2‧‧‧區域

D‧‧‧箭頭

D1、D2、D3、D4、Di、Do、Dc‧‧‧箭頭

A1、A2、D1’、Di’、Do’‧‧‧箭頭

本揭露的優點與圖式，應由接下來列舉的實施方式，並參考附圖，以獲得更好的理解。這些圖式的說明僅僅是列舉的實施方式，因此不該認為是限制了個別實施方式，或是限制了申請專利範圍的範圍。

第1圖繪示本揭露之一中空纖維膜過濾用模組的側視圖；第2A圖繪示第1圖之中空纖維膜過濾用模組的剖面示意圖；第2B圖繪示第2A圖之中空纖維膜過濾用模組之濾芯組頂部的放大示意圖；第2C圖繪示第2A圖之中空纖維膜過濾用模組之濾芯組底部的放大示意圖；第3圖繪示本揭露濾芯組與外殼主體組裝之示意圖；第4A圖繪示第2A圖之濾芯組之底部的底視示意圖；第4B圖繪示本揭露另一濾芯組之底部的底視示意圖；第5A圖繪示本揭露一中空纖維膜過濾用模組過濾時的剖面示意圖；第5B圖繪示第5A圖之中空纖維膜過濾用模組過濾時之濾芯組頂部的放大示意圖；第5C圖繪示第5A圖之中空纖維膜過濾用模組過濾時之濾芯組底部的放大示意圖；第6A圖繪示本揭露一中空纖維膜過濾用模組清潔時的剖面示意圖；第6B圖繪示第6A圖之中空纖維膜過濾用模組清潔時之濾芯組頂部的放大示意圖；第6C圖繪示第6A圖之中空纖維膜過濾用模組清潔時之濾芯組底部的放大示意圖；以及第7圖繪示本揭露另一中空纖維膜過濾用模組的剖面示意圖。

下文係舉實施例配合所附圖式進行詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的範圍。另外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為便於理解，下述說明中相同元件或相似元件將以相同之符號標示來說明。

另外，在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞，將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。而步驟中所使用之編號僅係用來標示步驟以便於說明，而非用來限制前後順序及實施方式。

中空纖維膜(hollow fiber membrane)是細長的中空管，除了可以流通大分子之相對兩開口端，其兩開口端之間的管壁還具有許多細小的孔隙。此外，中空纖維膜的管壁具有高孔隙率結構，因此可利用於過濾裝置上，以利用其細小的孔隙過濾較大的汙染顆粒。在傳統的中空纖維膜過濾模組中，中空纖維膜的設置方式，往往是將中空纖維膜利用封裝膠體直接固定於過濾模組的外殼內。然而，在當內部的中空纖維膜達預定產品壽命後，則中空纖維膜需連同外殼一同廢棄。

在本揭露中，本揭露之過濾用中空纖維膜模組包含外殼與濾芯組，其中中空纖維膜被整合於濾芯組，此濾芯組與外殼是分開的，因此在濾芯組的中空纖維膜達預定產品壽命後，僅需更換濾芯組，而不必連同外殼一起丟棄。

為清楚說明本揭露，在本說明書中，係以圓筒外型之中空纖維膜模組說明，但本揭露並不以此限制中空纖維膜模組外殼的形狀。此外，由於中空纖維膜是細長之中空管，相較於過濾用中空纖維膜模組的外殼，其相對之兩開口端的寬度遠小於外殼主體的寬度，並因此能夠緊密地整合大量的中空纖維膜於濾芯組內。為了清楚說明的目的，在圖式中僅使用較少數量的中空纖維膜，並且在圖式裡中空纖維膜模組係以直線表示。而應理解到，在後續的討論，本揭露中空纖維膜模組的濾芯組可以包含多於圖式中所繪示之中空纖維膜數量，詳情請見後述。

第1圖繪示本揭露之一過濾用中空纖維膜模組100的側視圖，即繪示中空纖維膜模組100的外殼170部分。中空纖維膜模組100還包含為外殼170所包覆之濾芯組110，詳細請見後述之第2A圖。如第1圖所示，外殼170包含外殼主體175、上蓋185與下蓋180。在本實施方式中，係以圓筒外型的中空纖維膜模組100為例，外殼主體175包含圓筒176。圓筒176的材料舉例來說，是能夠承受一定程度水壓變化的透明材料，以在中空纖維膜模組100在過濾時，能夠清楚確認外殼主體175內部汙水的過濾情況，以控制過濾的流程。而在本實施方式中，在外殼主體175的頂部與底部(分別對應圓筒176的頂部與底部)具有溝槽件177。溝槽件177係額外設置於圓筒176 上，並圍繞圓筒176頂端或底端的開口。

在本實施方式中，溝槽件177的設計與上蓋185與下蓋180的形狀吻合，因此如第1圖所示，上蓋185設置於外殼主體175頂部的溝槽件177之上，下蓋180則設置於外殼主體175的底部的溝槽件177，因此上蓋185與下蓋180貼合地分別設置於外殼主體175的頂部與底部。此外，在第1圖中，通過上固定環190，上蓋185緊密的固定於外殼主體175頂部的溝槽件177，並且相似地，通過下固定環195，下蓋180能夠緊密的固定於外殼主體175底部的溝槽件177。

回到第1圖，上蓋185還包含第一出水口186與第二出水口187，第一出水口186與第二出水口187皆為開口；而下蓋180僅具有一個進水口181，以及封閉槽182，其中進水口181為一開口，而封閉槽182則是一個被密封的管道。

值得一提的是，如第1圖所示，在本實施方式中，外殼主體175，以及上蓋185與下蓋180在設計上係為上下對稱，過濾用中空纖維膜模組100的進水口181以及第一出水口186與第二出水口187皆不在外殼主體175上，而上蓋185與下蓋180具有相似的形狀與結構。以本實施方式為例，上蓋185與下蓋180僅差異在下蓋180的封閉槽182是密封的管道。也就是說，在一些實施方式中，下蓋180可以使用與上蓋185相同的結構，而僅需密封上蓋185的第二出水口187，以作為封閉槽182。這樣上下對稱的結構，使得在外殼170能夠使用複數個相似的元件組合，進而減少製造的成本。而這僅是作為其中一個實施方式，而不應以此為限。

第2A圖繪示中空纖維膜模組100的剖面示意圖，進一步說明設置於外殼170內的濾芯組110。濾芯組110包含支撐管120、複數根中空纖維膜130、上封裝層150與下封裝層160，以及安裝環140。而如前所述，中空纖維膜130是極細的中空管，在第2圖及後續之圖式內，中空纖維膜130係以直線表示。而細長的中空纖維膜130除了可以流通大分子之相對兩開口端，其兩開口端之間的管壁還具有許多細小的孔隙，並通過孔隙分離欲過濾之汙水中大的汙染顆粒。在一些實施方式中，中空纖維膜130所使用之材料例如是纖維素類材料、聚碸類材料、聚醚碸類材料、聚烯烴類材料、氟碳樹脂類材料或聚丙烯腈材料等等。此外，中空纖維膜130可以緊密地整合於濾芯組110，因此相較於第2A圖，濾芯組110可以具有更多數量的中空纖維膜130。而為了清楚說明的目的，在本說明書的圖式中僅使用較少數量的中空纖維膜130，以說明中空纖維膜130設置並圍繞支撐管120的情況。

在第2A圖中，濾芯組110設置於外殼170的外殼主體175之內。支撐管120設置於濾芯組110的中央，複數根中空纖維膜130係圍繞支撐管120平行地設置。由於中空纖維膜130是細長的中空管，通過圍繞支撐管120設置，支撐管120能夠發揮支撐的作用，使得中空纖維膜130能夠維持伸長的情況。此外，如第2A圖所繪示，下封裝層160還具有入水通道163，其中入水通道163未與中空纖維膜130的底端134有所接觸。

支撐管120具有相對之兩端，此相對之兩端分別對應到外殼主體175的頂部與底部，而此兩端分別具有端開口122與端開口124。支撐管120是中空的，而於在端開口122與端開口124以一流道流通。支撐管120的管壁上具有收集孔126，收集孔126連通至支撐管120的流道。在一些實施方式中，支撐管120的類型舉例來說，例如是PVC水管。在本揭露中，支撐管120的功能至少有二，其一是用以支撐中空纖維膜130，其二是支撐管120作為一收集汙水的管道，通過收集孔126收集汙水並通過支撐管120內部的流道而由端開口122排出，具體請見後續關於過濾流程的敘述。

中空纖維膜130是細長的中空管，具有可流出液體的出水端132，以及相對於出水端132的底端134。如第2A圖所示，中空纖維膜130的出水端132通過上封裝層150與支撐管120的端開口122的一端固定於安裝環140之內，中空纖維膜130的底端134為下封裝層160所密封，並且下封裝層160將底端134固定於支撐管120的端開口124所在之一端。而應理解到，中空纖維膜130除了出水端132與底端134以外，中空纖維膜130的管壁還具有許多細小的孔隙，因此體積較小的液體分子可以自這些較小的孔隙流入中空纖維膜130，並以此分離粒徑較大的汙染顆粒。在本實施方式中，係利用此特性設計過濾功能，具體請見後述。

第2B圖繪示第2A圖之中空纖維膜模組100之濾芯組110頂部區域R1的局部放大示意圖。第2C圖繪示第2A圖之中空纖維膜模組100之濾芯組110底部區域R2的局部放大示意圖。參考第2B圖與第2C圖，以進一步說明濾芯組110中的中空纖維膜130是如何設置於支撐管120。

同時參考第2A圖與第2B圖。在第2A圖中，中空纖維膜130的出水端132通過上封裝層150固定於支撐管120的端開口122，而在第2B圖中，示例的放大區域R1的出水端132未被上封裝層150所密封，出水端132實質上切齊上封裝層150頂面。如此一來，便可以有液體自出水端132流出或是流入。

同時參考第2A圖與第2C圖。在第2A圖中，中空纖維膜130的底端134通過下封裝層160固定於支撐管120的端開口124，而在第2C圖中，示例的放大區域R2的底端134係為下封裝層160所包覆而密封。具體而言，中空纖維膜130是一細中空管，其底端134是以是相對於出水端132之另一可讓液體流入的開口，而在本實施方式中，係將此開口密封，因此液體將不會自底端134流入。而在第2C圖中亦繪示入水通道163，入水通道163穿過下封裝層160，並且未與中空纖維膜130的底端134接觸。

應理解到，第2C圖所繪示之底端134僅是本揭露之一實施方式。在本揭露之濾芯組中，僅需要求中空纖維膜相對出水端之另一開口不設置於濾芯組的底部。在另外一個例子中，例如第2C圖之底端134為中空纖維膜130相對出水端132之另一開口，則至少需將底端134密封，以避免液體未預期地自底端134流入。具體而言，在本揭露之一實施方式中，自中空纖維膜130之出水端132流出之液體，被要求僅能由中空纖維膜130管壁上的細小孔隙流入，以發揮過濾大顆粒汙染物的功能。因此，在一些實施方式，如第2A圖與第2C圖所示，下封裝層160的入水通道163被要求不能接觸中空纖維膜130的底端134，以避免有液體未預期地自入水通道163連通底端134，而從底端134流入中空纖維膜130。

第3圖繪示本揭露濾芯組110與外殼主體175組裝之示意圖，其中第3圖僅繪示可拆換之濾芯組110與外殼主體175的頂部，以詳細說明濾芯組110與外殼主體175連接的情況。如第3圖所示，外殼主體175包含圓筒176與溝槽件177，溝槽件177設置於圓筒176的頂端，並具有安裝溝槽178。濾芯組110具有安裝環140，由於外殼主體175是圓筒型，這對應到溝槽件177是一O型溝槽件。如第2A圖與第3圖所示，O型的溝槽件177設置並圍繞圓筒176的頂端，而在圓筒176頂端之上，溝槽件177更具有O型的安裝溝槽178。對應O型的溝槽件177，濾芯組110的安裝環140是一個O型環。支撐管120與中空纖維膜130通過上封裝層150固定於安裝環140之內，而中空纖維膜130的出水端132切齊上封裝層150。

而如第3圖所示，在本實施方式中，濾芯組110自外殼主體175的頂部以箭頭D的方向設置，使得安裝環140係設置於安裝溝槽178之內。如此一來，濾芯組110便可透過安裝環140卡合安裝溝槽178，濾芯組110的頂部，包括安裝環140、上封裝層150、通過上封裝層150固定於安裝環140內之支撐管120的端開口122與中空纖維膜130的出水端132實質密封外殼主體175的頂端，即如第2A圖外殼主體175之內部所繪示。雖然濾芯組110是可拆換的，但安裝環140卡合安裝溝槽178的設計，能夠確保外殼主體175頂部的密封。與此同時，濾芯組110的底部，包括下封裝層160與中空纖維膜130的底端134，同步將外殼主體175的底部密封。如此一來，如第2A圖所示，在安裝濾芯組110之後，濾芯組110的頂部密封外殼主體175的頂部，濾芯組110的底部密封外殼主體175的底部。因此，濾芯組110的側面為外殼主體175所完全包覆。

回到第2A圖，繼續說明在設置濾芯組110於外殼主體175後，上蓋185與下蓋180與濾芯組110連接的情況。在第2A圖中，中空纖維膜模組100還具有管子171與管子172。管子171連通支撐管120的端開口122與上蓋185的第二出水口187。如此一來，當上蓋185覆蓋外殼主體175的頂部時，上蓋185與濾芯組110的頂部(即是安裝環140、上封裝層150、安裝環140內中空纖維膜130的出水端132)形成一獨立腔室，並連通第一出水口186；支撐管120內的流道、端開口122、管子171與第二出水口187形成另一獨立通道，使得第一出水口186與第二出水口187彼此獨立。具體而言，第一出水口186可以導出自中空纖維膜130的出水端132流出的液體，而第二出水口187導出於外殼主體175內流入支撐管120的液體，並且第一出水口186與第二出水口187兩者將不會互相影響。而在本實施方式中，上蓋185能夠利用上固定環190進一步固定於溝槽件177之上。

在第2A圖中，管子172連通支撐管120的端開口124與下蓋180的封閉槽182，端開口124因此為封閉槽182所密封。如此一來，將不會有液體自端開口124流入。而如第2A 圖所繪示，由於下蓋180的進水口181與封閉槽182係為彼此獨立，當下蓋180覆蓋外殼主體175的底部時，下封裝層160與下蓋180形成獨立的腔室，自進水口181流入之液體將可以通過入水通道163而流入外殼主體175之內。

在本實施方式中，當自進水口181提供欲過濾之汙水，汙水自入水通道163流入外殼主體175之內。由於中空纖維膜130的底端134已為下封裝層160所密封，汙水將只能通過中空纖維膜130管壁上的細小孔隙滲入。中空纖維膜130管壁上的細小孔隙能夠過濾汙水中較大的汙染顆粒，因此自出水端132流出之液體中的汙染顆粒數量將大為減少，而這些被過濾之液體即是淨水，淨水自第一出水口186流出。大的汙染顆粒將殘留於外殼主體175之內，使得外殼主體175內汙水中汙染顆粒的濃度增加。而隨著進水口181不間斷提供欲過濾之汙水，外殼主體175內的汙水將流入支撐管120的收集孔126，而自第二出水口187排出，如此一來便能降低外殼主體175內汙水中汙染顆粒的濃度，避免過高濃度的汙染顆粒阻塞中空纖維膜130管壁上的孔隙，以利後續的過濾。

雖然在第2A圖中，僅繪示八根中空纖維膜130，但應理解到，應可於濾芯組110之中設置更多數量的中空纖維膜130。中空纖維膜130為細長之中空管，為維持其保持伸長的情形而與外殼主體175內的液體有最大的接觸面積，在本實施方式中，中空纖維膜130係圍繞並平行支撐管120設置，以藉由支撐管120保持中空纖維膜130的伸直。舉例來說，作為說明的實施例而不以此為限，在一些實施方式中外殼主體175 的長度約為140公分，則設置於外殼主體175內的中空纖維膜130長度將約為140公分，相較於中空纖維膜130本身的管徑，其長度是相當細長，而通過支撐管120的支撐，將能夠保持中空纖維膜130在過濾中受外力(例如水壓或是外力衝擊)時仍能維持伸長。而在本揭露中，由於中空纖維膜130係依靠支撐管120做設置，本揭露能夠容許高密度的中空纖維膜130。

關於高密度的具體定義，可以通過設置於上封裝層150頂面上中空纖維膜130之出水端132所佔之面積做說明。具體而言，在本揭露中，過濾用中空纖維膜模組100為圓筒型，因此外殼主體175之圓筒176頂端的截面積為一圓形，此圓形之截面積為a1。每一根中空纖維膜130的出水端132都佔有一面積，而濾芯組110中所有中空纖維膜130的出水端132所佔之面積為a2。如此一來，便可通過計算面積a2與面積a1的比值a2/a1，即可說明在濾芯組110中，中空纖維膜130的密度。比值a2/a1稱之為裝填密度。高的裝填面積對應到單一中空纖維膜模組100內具有越多的中空纖維膜130，進而提升欲過濾汙水之流量。舉例來說，在本揭露一些實施方式中，圓筒176具有約400平方公分的截面積a1，則於本揭露中利用支撐管120設置之複數根中空纖維膜130，其裝填密度a2/a1範圍可以約為50%至60%。

第4A圖繪示第2A圖濾芯組110的底部的底視示意圖，說明於下封裝層160之入水通道163具體的態樣。如第4A圖所示，在入水通道163不接觸中空纖維膜130之底端134的情形下，入水通道163設計為四個圓孔，以連通為濾芯組110所密封之外殼主體175內部。而第4B圖繪示本揭露另一濾芯組之底部的底視示意圖。一樣在考慮入水通道163’不接觸中空纖維膜130之底端134的情形下，在第4B圖中，入水通道163’可以設計為長形的孔，並且相較於第4A圖可以具有更多數量的孔，以增加欲過濾汙水自入水通道163’流入外殼主體175內部的流量。第4A圖與第4B圖的入水通道163與163’的設計僅是作為實施例，而不應以此為限。在本揭露之一實施方式中，考量入水通道不連通中空纖維膜相對出水端之另一開口的情況下，其他入水通道的設計與改良，亦涵蓋於本揭露中。舉例來說，在一些實施方式中，可以於中空纖維膜相對出水端之另一開口內直接填入封裝材料，以密封此開口，則即使入水通道直接接觸中空纖維膜時，也不會通過此開口導入汙水。這樣的實施方式亦涵蓋於本揭露中。

第5A圖繪示本揭露過濾用中空纖維膜模組100用於過濾時之剖面示意圖，並通過箭頭說明欲過濾之汙水流入之路徑。第5B圖與第5C圖分別繪示第5A圖中空纖維膜模組100於區域R1與區域R2的放大示意圖。通過第5A圖配合第5B圖或第5C圖，以更進一步詳細說明中空纖維膜模組100過濾的流程。

在第5A圖中，欲過濾之汙水沿箭頭D1自下蓋180的進水口181流入。由於支撐管120的端開口124通過管子172連通下蓋180的封閉槽182，因此端開口124已為封閉槽182所密封，欲過濾之汙水將不會自端開口124流入。

欲過濾之汙水自進水口181流入下蓋180後，同時參考第5A圖與第5C圖，汙水沿箭頭D2自入水通道163流入外殼主體175。由於中空纖維膜130的底端134已為下封裝層160所密封，並且入水通道163未接觸底端134，因此汙水將不會自底端134流入中空纖維膜130。在本揭露中，汙水僅會自中空纖維膜130管壁上的細小孔隙滲入，如第5C圖所示汙水沿箭頭Di滲入中空纖維膜130。而通過中空纖維膜130管壁上的細小孔隙，汙水裡較大的汙染顆粒無法滲入中空纖維膜130，因此中空纖維膜130內流通的是過濾後的淨水。

同時參考第5A圖與第5B圖。在中空纖維膜130內流通之過濾後的淨水沿箭頭D2方向流通，隨後抵達上封裝層150的出水端132。如此一來，如第5B圖所示，淨水自出水端132沿箭頭Do方向流出，隨後淨水通過上蓋185的第一出水口186流出而完成過濾。

回到第5A圖。隨著過濾流程的進行，汙水沿箭頭D2方向通過入水通道163流入，而不斷累積於外殼主體175。與此同時，由中空纖維膜130發揮過濾的功效，分離出淨水，使得外殼主體175內汙水中汙染顆粒的濃度提升，是為濃汙水。而隨著汙水不間斷自進水口181流入外殼主體175，濃汙水一部分與流入的汙水混合，濃汙水的另一部分則沿箭頭Dc方向通過收集孔126流入支撐管120內，隨後濃汙水沿箭頭D4方向通過支撐管120內部的流道而抵達端開口122，進而通過管子171連通至上蓋185的第二出水口187而被排出。由於第二出水口187獨立於第一出水口186，濃汙水將不會汙染過濾後的淨水。相似的情況，由於支撐管120的端開口124已為下蓋 180的封閉槽182所密封，因此濃汙水也不會回流至進水口181。

如此一來，經歷第5A圖至第5C圖的說明，汙水自中空纖維膜模組100下蓋180的進水口181進入，通過具有複數根中空纖維膜130的濾芯組110過濾，過濾後之淨水自上蓋185的第一出水口186流出，而含有高濃度汙染顆粒之濃汙水則自上蓋185的第二出水口187排出，以維持中空纖維膜130的過濾功能。

由於通過支撐管120將濃汙水與淨水的流通管道分離，本揭露能夠在不拆換濾芯組110的情況下，通過於第一出水口186導入乾淨的流體清潔中空纖維膜130，進一步延長濾芯組110內中空纖維膜130的使用壽命。第6A圖繪示本揭露過濾用中空纖維膜模組100清潔濾芯組110時之剖面示意圖，並通過箭頭說明清潔流體流通的路徑。第6B圖與第6C圖分別繪示第6A圖中空纖維膜模組100於區域R1與區域R2的放大示意圖。

清潔濾芯組110的流程，主要是清除堵住中空纖維膜130管壁上細小孔隙的大汙染顆粒。在第6A圖中，用於清潔之流體分別自上蓋185的第一出水口186流入中空纖維膜模組100。舉例來說，在本實施方式中，於第一出水口186沿箭頭D1’方向導入乾淨的淨水(clean water)，而同時自進水口181導入清潔用的乾淨空氣。同時參考第6A圖與第6B圖，由於淨水自第一出水口186，通過中空纖維膜130的出水端132，淨水能夠流入中空纖維膜130之內，如第6B圖所示以箭頭Di’ 方向流入。隨著淨水流入位於外殼主體175內中空纖維膜130部分，如第6C圖所示，淨水將自中空纖維膜130管壁上的細小孔隙流出，如箭頭Do’所標示，並隨之將帶走堵住中空纖維膜130管壁上細小孔隙的大汙染顆粒，而轉變為帶有汙染顆粒的汙水。這樣的過程稱之為反洗(backflush)。在一些實施方式中，由於中空纖維膜130之出水端132的開口小，並且中空纖維膜130管壁上的孔隙也被堵住，在反洗的過程中，當自出水端132注入淨水時，會需要額外的加壓，以暢通中空纖維膜130管壁上的被汙染顆粒所堵住孔隙。

在經歷一次反洗流程後，也就是淨水自出水端132注入而自中空纖維膜130管壁上的細小孔隙流出轉變為汙水的流程，汙水會累積於外殼主體175之內，部分的汙水可以從入水通道163排出。

與此同時，參考第6A圖與第6C圖，下蓋180的進水口181可以導入清潔用的乾淨空氣，這些乾淨空氣將自下封裝層160的入水通道163流入外殼主體175，如第6C圖所示，如箭頭A2所示之方向自入水通道163導入外殼主體175。大的汙染顆粒無法通過中空纖維膜130管壁上的細小孔隙回流至中空纖維膜130內，而導入之乾淨空氣能夠使軟性的中空纖維膜130抖動，致使這些大的汙染顆粒自中空纖維膜130抖落，而落在外殼主體175之內。上述導入氣體清潔使中空纖維膜130抖落的步驟，稱之為氣洗。

通過反洗與氣洗的流程，在不拆換濾芯組110的情況下，堵塞中空纖維膜130的汙染顆粒將能夠移除而落在外殼主體175內。在一些實施方式中，反洗與氣洗的流程可以在本揭露中空纖維膜模組100的清潔過程中交互使用。舉例來說，可以先通過氣洗清潔位於外殼主體175下半部的中空纖維膜130，隨後進行反洗的流程。

自反洗與氣洗中脫落而累積於外殼主體175內的汙染顆粒，可以在反洗與氣洗流程結束後一併清除。舉例來說，舉例來說，可以於進水口181導入淨水，使累積於外殼主體175內的汙染顆粒與淨水混合，混合後的淨水通過收集孔126流入支撐管120，如第6A圖之箭頭Dc所繪示之方向，進而自第二出水口187以箭頭D4方向排出。如此一來，在不拆換濾芯組110的情況下，堵塞中空纖維膜130的汙染顆粒將能夠通過支撐管120之端開口122所連通的第二出水口187排出，達到清潔中空纖維膜130以延長其使用壽命的目的。

第7圖繪示本揭露另一過濾用中空纖維膜模組100’的剖面圖。中空纖維膜模組100’與第2A圖之中空纖維膜模組100的差異，在於下蓋180’。具體而言，中空纖維膜模組100’之下蓋180’以另一進水口182’替代封閉槽182，並且不額外使用管子將端開口124與進水口182’做連接。如此一來，在中空纖維膜模組100’中，汙水能夠從進水口181與182’注入，而濾芯組110之中空纖維膜130的底端134仍保持密封，因此中空纖維膜模組100’能夠發揮如前所述的過濾功能。

中空纖維膜模組100’的設計便於過濾後的清潔。具體而言，在反洗的流程，除了入水通道163，汙水還能夠通過收集孔126而自支撐管120的端開口124排出，並通過進水口181與182’兩個管道排放。為了清潔的便利性，使用者可以在中空纖維膜模組100完成過濾後，將中空纖維膜模組100轉變為中空纖維膜模組100’的態樣，而僅需移除管子172並更換下蓋180為具有進水口182’之下蓋180’。

綜上所述，在本揭露中，過濾用中空纖維膜模組包含濾芯組與外殼，其中濾芯組與外殼設計為可拆換式的，因此當濾芯組內的中空纖維膜壽命已至，則可以直接替換濾芯，而不必將整個中空纖維膜模組的外殼廢棄。濾芯組具有支撐管，通過支撐管的支撐中空纖維膜，濾芯組可以具有高密度的中空纖維膜絲。支撐管還具有收集孔，收集孔使得支撐管能夠提供獨立的管道，進而汙水在過濾之後，淨水與累積汙染物的濃汙水能夠通過兩個不同的獨立的管道排出，而這樣的設計也利於在不拆換濾芯組的情況下清潔中空纖維膜，進一步延長中空纖維膜的壽命。

前面描述了若干實施方式的特徵，使得本領域技術人員可以各方面更好地理解本說明。本領域的技術人員應理解到，他們可以很容易的使用本說明作為基礎，設計或修改其他的過程與結構，以實現與本文介紹實施方式相同的目的或優點。本領域的技術人員也應理解到，這樣等價的結構不脫離本說明相通的精神與範圍，並在不脫離本說明的精神與範圍的情況下，可以進行各種變化、替換或是變更。

100‧‧‧中空纖維膜模組