一种可拆卸的中空纤维膜组件及其组装方法技术

一种可拆卸的中空纤维膜组件，包括中空纤维膜膜丝，以及用于安装所述膜丝的膜壳，所述膜壳上设有产水口；所述纤维膜膜丝的两端分别插入一个针头，所述纤维膜膜丝的外部对应所述针头的位置设有一个箍环；所述膜丝放入所述膜壳内，所述膜丝的两端及所述箍环露出在所述膜壳的外部；两个端盖，分别用于连接到所述膜壳两端，该端盖的一端中间设有一个内孔；其中，当所述端盖连接到所述膜壳的端部时，所述端盖的内孔孔壁压迫所述箍环，将所述纤维膜膜丝与所述针头箍紧，且所述针头的外端穿出所述端盖。采用本发明专利技术的可拆卸的中空纤维膜组件结构，不需要使用环氧树脂胶封，且膜壳和端盖等都可重复利用料，提高效率、减少材质的浪费。

Detachable hollow fiber membrane assembly and assembling method thereof

A hollow fiber membrane component can be disassembled, comprises a hollow fiber membrane, as well as for the installation of the membrane shell, the shell is provided with a water outlet; the two ends of the fiber membrane are inserted into a needle, corresponding to the outside of the fiber membrane of the needle is provided with a a hoop; the membrane wire is placed in the shell, the two ends of the membrane and the hoop is exposed outside the shell; the two end cap, respectively, for connecting to the shell at both ends, one end of the end cover is provided with a middle hole; which, when the end cover is connected to the end part of the shell when the hole of the end cover in the compression ring, the fiber membrane and the needle clamp, and the outer end of the needle through the end cover. The detachable hollow fiber membrane component structure of the invention, does not require the use of epoxy resin sealing, and the shell and the end cover are reusable materials, improve the efficiency and reduce the waste of material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种中空纤维膜组件。更具体地，本专利技术涉及一种可拆卸的中空纤维膜组件结构。
技术介绍
中空纤维膜(hollowfibermembrane)外形像纤维状。中空纤维外径0.4-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。中空纤维膜的种类包括混合纤维酯微孔滤膜、硝酸纤维素滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、醋酸纤维素滤膜、再生纤维素滤膜、聚酰胺滤膜、聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。中空纤维膜常用于进行水处理，应用于制药、酿造、餐饮、化工、市政污水回用、医院、小区污水回用、造纸等生产生活污水处理领域。采用膜技术进行污染物与水分子进行分离，可将宝贵的水资源进行二次利用，同时污染物中的贵重金属离子也可以过滤浓缩回收使用，经济效益十分可观，且不占地，不耗费能源，石油化工、羊绒制造、饮料、医药、城市污水处理等单位已大规模应用，投资收益明显，前景极为广阔。此外，近年来微藻新生物能源事业兴起，中空纤维膜也被应用到微藻收获工艺的藻液浓缩过程。膜组件由膜壳、膜丝/膜束、封装部和端盖组成，封装方法是通过环氧树脂胶将中空纤维膜丝固定到膜壳内，起到密封作用。例如，CN105120987A公开了一种纤维膜组件，如图1所示：膜丝41组成的膜束，安装在壳体部1内，用于形成封装部2的模具在壳体部的两端覆盖。用于形成封装部的组合物(如环氧树脂等)被注入模具中填充中空纤维膜之间的缝隙，然后固化组合物，从而密封壳体部1的两端。在揭开模具之后，切掉固化的封装部突出的末端而露出中空纤维膜束4的端部，再在壳体部1的两端盖上具有流体进出口51的盖部5而制成。在壳体部1上注入口121和排出口122。但是，由于中空纤维膜膜丝为高分子材料，不具有刚性特质，无法利用刚性的螺纹、抱箍等连接方式进行密封。而用环氧树脂胶封装膜丝过程中，环氧树脂完全干燥需要几天时间，这样耗费工时。当膜污染或发生断丝而无法使用时，包括膜壳、接口等的整个膜组件就得报废处理。而膜壳和接口都是可重复使用的工程材料，报废就意味着这些材料的浪费并有可能造成环境污染。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种无需胶封、装配简单、可拆卸的膜丝组件结构及其组装方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术的方案为：一种可拆卸的中空纤维膜组件，其包括：至少一根中空纤维膜膜丝，以及用于安装所述膜丝的膜壳，所述膜壳设有产水口；所述纤维膜膜丝的两端分别插入一个中间具有通孔的针头，所述纤维膜膜丝的外部对应所述针头的位置设有一个箍环；所述纤维膜膜丝放入所述膜壳内，所述纤维膜膜丝的两端及所述箍环露出在所述膜壳的外部；两个端盖，分别用于连接到所述膜壳的两端，该端盖连接膜壳的一端设有一个内孔，其中所述内孔的形状与所述箍环的形状相配合；当所述端盖连接所述膜壳时，所述端盖的内孔孔壁压迫所述箍环，将所述纤维膜膜丝与所述针头箍紧；所述针头未插入到所述纤维膜膜丝的一外端穿出所述端盖。其中，所述箍环为O型圈；所述内孔的孔径与所述箍环的外径相配合。进一步的，在本专利技术的一个实施例中，所述端盖还设置有一个贯穿所述端盖的针头孔，所述针头孔供所述中空纤维膜膜丝两端的针头穿出所述端盖。进一步的，在本专利技术的一个实施例中，所述膜壳的两端设有外螺纹，所述端盖的内孔孔壁设有与之配合的内螺纹。在本专利技术的一个实施例中，所述端盖的内孔中设有密封胶垫。进一步的，所述密封胶垫设有供针头穿过的孔或者不设置孔。在本专利技术的一个实施例中，所述密封胶垫为设于所述内孔的底部的片体垫片；或者为衬套于所述内孔中与所述内孔相匹配的筒形垫片。在本专利技术的一个实施例中，所述端盖连接膜壳的远端设有与他元件连接的组装部。在本专利技术的一个实施例中，所述针头的外端为尖锐的斜面，可轻易刺破所述密封胶垫。在本专利技术的一个实施例中，所述纤维膜膜丝的数量为1～30根。在本专利技术的一个实施例中，所述中空纤维膜膜丝的内径略大于或等于所述针头的外径。基于上述可拆卸的中空纤维膜组件，本专利技术还提供一种可拆卸的中空纤维膜组件的组装方法，所述组装方法为：将中空纤维膜膜丝放入膜壳内，所述膜丝的两端伸出至所述膜壳之外；在所述中空纤维膜膜丝的两端分别插入一根针头，针头的外端露出在所述膜丝的外部；在所述中空纤维膜膜丝对应插入所述针头的外部结合一个箍环；将端盖结合到所述膜壳的两端，所述端盖连接膜壳的一端的内孔孔壁压迫所述箍环，使所述箍环紧紧箍在所述中空纤维膜膜丝的外部，所述针头自所述端盖的针头孔伸出所述端盖外。在专利技术的一个实施例中，当所述中空纤维膜膜丝的数量为多根时，还包括一个齐整步骤：将所述多根中空纤维膜膜丝并排整齐成一个膜束后，在所述膜束的各中空纤维膜膜丝的两端分别插入所述针头，在所述膜丝组成的膜丝束外侧捆绑所述箍环。本专利技术的有益技术效果包括：由于在中空纤维膜膜丝的两端插入刚性的针头，针头具有供液体进入的孔，如此便可通过箍环紧固环等方式，将针头箍紧在中空纤维膜膜丝的两端；并且该箍紧作用是借助膜壳两端的端盖的内孔孔壁压迫来实现的，因而使端盖同时实现膜壳的封闭，和中空纤维膜膜丝与针头的密封连接。在端盖的内孔中设有密封胶垫，所述针头可轻易刺破所述密封胶垫伸出至所述端盖外部连接液体供应管路；进一步地，可在端盖的另一端设置组装部，供本专利技术的膜组件与其他装置连接，从而使本专利技术的膜组件可组装而投入实际的实验或应用中。本专利技术的膜组件，无需胶封、装配简单、可拆卸、便于更换膜丝，特别适用于实验室单丝膜组件，或数量不多的膜丝组成的膜组件使用。附图说明图1为现有技术中膜组件结构示意图。图2为本专利技术实施例一的可拆卸的中空纤维膜组件结构示意图。图3为本专利技术实施例二的可拆卸的中空纤维膜组件结构示意图。图4A-图4B是可拆卸的中空纤维膜组件中密封胶垫结构示意图。图示中：1-端盖、11-内孔、12-针头孔、2-膜壳、21产水口、22-外螺纹、3-中空纤维膜膜丝、4-针头、5-箍环、6-密封胶垫。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本专利技术的主要技术创意。实施例1如图2所示，为本专利技术实施例一的可拆卸的中空纤维膜组件结构示意图，该结构为一种单丝膜组件结构，其通常应用在实验室中，用来测试某一中空纤维膜的过滤性能，以及渗透压力、反洗时间等各种工作参数。膜壳2包括两个产水口，设于膜壳2内部的一根中空纤维膜膜丝3，该中空纤维膜膜丝3中间具有通孔，其长度大于所述膜壳2的长度，使中空纤维膜膜丝3可以伸出至所述膜壳2的外部；膜壳2的两端还设有端盖1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征包括：至少一根中空纤维膜膜丝，以及用于安装所述膜丝的膜壳，所述膜壳设有产水口；所述纤维膜膜丝的两端内分别插入一个中间具有通孔的针头，所述纤维膜膜丝的外部对应所述针头的位置设有箍环；所述纤维膜膜丝放入所述膜壳内，所述纤维膜膜丝的两端及所述箍环露出在所述膜壳的外部；两个端盖，分别用于连接到所述膜壳的两端，该端盖连接膜壳的一端设有一个内孔；其中，所述内孔的形状与所述箍环的形状相配合；当所述端盖连接所述膜壳时，所述端盖的内孔孔壁压迫所述箍环，将所述纤维膜膜丝与所述针头箍紧；所述针头未插入到所述纤维膜膜丝的一外端穿出所述端盖。

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征包括：至少一根中空纤维膜膜丝，以及用于安装所述膜丝的膜壳，所述膜壳设有产水口；所述纤维膜膜丝的两端内分别插入一个中间具有通孔的针头，所述纤维膜膜丝的外部对应所述针头的位置设有箍环；所述纤维膜膜丝放入所述膜壳内，所述纤维膜膜丝的两端及所述箍环露出在所述膜壳的外部；两个端盖，分别用于连接到所述膜壳的两端，该端盖连接膜壳的一端设有一个内孔；其中，所述内孔的形状与所述箍环的形状相配合；当所述端盖连接所述膜壳时，所述端盖的内孔孔壁压迫所述箍环，将所述纤维膜膜丝与所述针头箍紧；所述针头未插入到所述纤维膜膜丝的一外端穿出所述端盖。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，所述箍环为O型圈；所述内孔的孔径与所述箍环的外径相配合。3.根据权利要求1所述的一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，所述端盖还设有一个贯穿所述端盖的针头孔，所述针头孔供所述中空纤维膜膜丝两端的针头穿出。4.根据权利要求1所述的一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，所述膜壳的两端设有外螺纹，所述端盖的内孔孔壁设有与之配合的内螺纹。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，所述端盖的内孔中还设有密封胶垫；所述密封胶垫设有供针头穿过的孔或者不设置孔。6.根据权利要求5所述的一种可拆卸的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学治，杨丽，叶晶，王岚，胡强，
申请(专利权)人：国家开发投资公司，中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11