一种中空纤维膜组件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种中空纤维膜组件，其包括外壳及位于外壳内部的中空纤维膜束，中空纤维膜束的两端部分别通过灌封材料形成密封部，并通过各密封部密封固定于外壳的两端，中空纤维膜束的外周套设有柔性的保护网罩，中空纤维膜束的整个外周均被保护网罩包裹，且保护网罩的侧面靠近两端处设置过流孔，该保护网罩将中空纤维膜束的整个外周包裹住，从而中空纤维膜束与外壳的内壁间隔开，在整个组件发生振动的过程中，即使中空纤维膜束与外壳间发生相对运动，也不会与外壳间形成摩擦作用，避免中空纤维的磨损。保护网罩的侧面靠近两端处均设置过流孔，以便第一流体流入保护网罩内和从保护网罩流出，第一流体形成完整的流路，确保增湿过程顺利实现。程顺利实现。程顺利实现。

【技术实现步骤摘要】
一种中空纤维膜组件


[0001]本技术涉及流体增湿技术，特别是一种中空纤维膜组件。

技术介绍

[0002]燃料电池增湿器通常包括外壳和密封固定于外壳内部的中空纤维膜束，外壳具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，第一入口和第一出口与外壳内部与中空纤维膜束外周间的空间相连通、以供第一流体流动通过，第二入口和第二出口与中空纤维的内部相连通、以供第二流体流动通过。通常，第一流体为水蒸气含量较高的湿气，第二流体为水蒸气含量较低的干气。第一流体在中空纤维外部流动，第二流体在中空纤维的中空内部流动，二者具有湿度差，第一流体中夹带的水蒸气通过中空纤维的侧壁，进入中空纤维内部，从而实现对第二流体的增湿。
[0003]现有的增湿器中，中空纤维膜束直接固定于外壳内部，为了提高增湿效率和速率，中空纤维的数量一般都比较多，从而位于膜束外周的中空纤维不可避免地接触到外壳的内壁，并产生摩擦作用，而外壳的硬度又比较高，二者的摩擦会对中空纤维形成一定程度的损伤。该增湿器用于汽车上，汽车运动过程中，会形成幅度较大的振动，其进一步加大了中空纤维与外壳内壁之间的摩擦作用，并且，只要汽车在运动，二者间的摩擦就会发生，持续一段时间后，甚至出现中空纤维破裂的现象，导致第一流体和第二流体直接混合，造成污染等问题。
[0004]因此，需要改进中空纤维膜束与外壳之间的固定结构，以避免中空纤维与外壳的内壁间产生摩擦作用，进而防止损伤中空纤维，最终实现对中空纤维的保护作用。

技术实现思路

[0005]本技术所要达到的目的是提供一种新的中空纤维膜组件，其在使用过程中，可避免中空纤维与外壳的内壁间产生摩擦作用，从而防止损伤中空纤维。
[0006]为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种中空纤维膜组件，其包括外壳及位于外壳内部的中空纤维膜束，所述中空纤维膜束由多根中空纤维构成，所述中空纤维膜束的两端部分别通过灌封材料形成密封部，并通过各所述密封部密封固定于外壳的两端，所述外壳具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，所述第一入口和第一出口与外壳内部与中空纤维膜束外周间的空间相连通、以供第一流体流动通过，所述第二入口和第二出口与中空纤维的内部相连通、以供第二流体流动通过，所述密封部将第一流体和第二流体分开；所述中空纤维膜束的外周套设有柔性的保护网罩，所述中空纤维膜束的整个外周均被保护网罩包裹，且所述保护网罩的侧面靠近两端处设置过流孔。
[0007]本申请提供的中空纤维膜组件中，在中空纤维膜束的整个外周套设柔性的保护网罩，该保护网罩将中空纤维膜束的整个外周包裹住，从而中空纤维膜束与外壳的内壁间隔开，因此，在中空纤维膜组件发生振动的过程中，即使中空纤维膜束与外壳间发生相对运动，也不会与外壳间形成摩擦作用，避免中空纤维的磨损，且保护网罩是柔性的，即使二者
间产生相对运动，其对中空纤维的摩擦作用强度也很小，进而达到保护中空纤维膜束的目的；另外，保护网罩对中空纤维膜束的堆积形状起到规整和支撑作用，维持中空纤维堆积均匀，并防止中空纤维中部区域下垂。保护网罩的侧面靠近两端处均设置过流孔，第一流体经靠近其一端处的过流孔进入保护网罩内，实现对中空纤维内部流动的第二流体的增湿，对第二流体增湿后、湿度降低的第一流体从靠近其另一端处的过流孔流出保护网罩，实现第一流体的完整的流路，确保增湿过程顺利实现。
[0008]进一步的，所述保护网罩的外周与外壳的内壁间留有第一间隙，所述保护网罩的整个侧壁上均设有过流孔。
[0009]保护网罩的外周与外壳的内壁间留有第一间隙，且整个保护网罩的侧壁均设置有过流孔，第一流体经第一入口流入后，首先进入上述第一间隙，然后，透过保护网罩整个侧壁上的过流孔，扩散至所有中空纤维的外周，进而实现对中空纤维内部流动的第二流体的快速增湿。该第一间隙的设置，起到提高靠近外壳内壁处的中空纤维的利用率，因为，如果不设置该第一间隙，第一流体无法扩散至靠近外壳内壁处的中空纤维的外周，此处的中空纤维起不到实际利用，从而靠近外壳内壁处的中空纤维内流动的第二流体可能基本上未被增湿就从第二出口排出，相应地，中空纤维膜组件整体的增湿效率下降。但是，如果在保护网罩的外周和外壳的内壁设置了该第一间隙，而保护网罩仅在两端部设置过流孔，那么，进入第一间隙的第一流体可能会直接从第一出口排出，而不再朝着中空纤维的外周扩散，即第一流体未对第二流体增湿就从外壳排出，第一流体的实际利用率下降，增湿速率和效率均下降。
[0010]进一步的，所述保护网罩具有多个，以将所述中空纤维膜束分成多组，且相邻保护网罩之间形成第二间隙。
[0011]保护网罩为多个，用于将中空纤维膜束分成多组，以避免将数量较多的中空纤维全部堆积在一起，第一流体难以扩散至位于内部的中空纤维外周，导致这部分中空纤维无法被实际利用。而相邻保护网罩之间设置了第二间隙，也是便于第一流体能够分散至相邻保护网罩之间，进而扩散至各个保护网罩的内部，确保各保护网罩内的中空纤维均能够被充分利用。
[0012]进一步的，所述保护网罩的硬度大于中空纤维的硬度，且小于所述外壳的硬度。
[0013]保护网罩的硬度大于中空纤维的硬度，以便能够对后者起到强度足够高的支撑作用，而其硬度又小于外壳的硬度，目的是减小其与中空纤维之间的摩擦作用力，缓和对中空纤维造成的损伤作用。
[0014]进一步的，所述保护网罩的端部通过所述密封部与中空纤维膜束的端部和外壳的端部的内壁均形成固定；或者，所述保护网罩的端部通过焊接固定至外壳的端部的内壁。
[0015]保护网罩的端部通过密封部与中空纤维膜束的端部和外壳的端部的内壁均形成固定，即密封部将保护网罩的端部、中空纤维膜束的端部及外壳的端部一起固定住，所有这些部件的端部可以同时被固定，中空纤维膜组件的整个装配流程得到简化，且固定效果可靠，以便保护网罩对中空纤维膜束起到强度强度足够高的支撑作用，减小其上下振动的幅度，减轻对中空纤维膜造成的损伤。或者，保护网罩的端部通过焊接固定至外壳的端部的内壁，即在将中空纤维膜束装配至外壳内部之前，先将保护网罩的端部焊接固定至外壳的端部，后续中空纤维膜束端部的固定操作相对更方便。
[0016]进一步的，所述保护网罩的端部外周和外壳的相应端部之间还设有定位元件，所述定位元件定位于外壳的相应端部，其外周与外壳的相应端部的内壁间形成密封，所述保护网罩的端部通过所述密封部与中空纤维膜束的端部和定位元件的内壁间均形成固定。
[0017]保护网罩的端部和中空纤维膜束的端部通过密封部密封固定于定位元件的内壁，而定位元件又与外壳的端部形成密封固定，即保护网罩和中空纤维膜束的端部通过定位元件间接固定至外壳的端部，从而固定操作过程中，可以先将保护网罩和中空纤维膜束的端部一起固定至定位元件内，然后再将定位元件密封固定至外壳的端部，这样分步密封固定，一方面操作上比较容易实现，另一方面，相关部件间的密封固定效果更可靠。
[0018]进一步的，所述保护网罩的端部与中空纤维膜束的端部和定位元件的内壁间均形成固定的区域的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空纤维膜组件，其包括外壳及位于外壳内部的中空纤维膜束，所述中空纤维膜束由多根中空纤维构成，所述中空纤维膜束的两端部分别通过灌封材料形成密封部，并通过各所述密封部密封固定于外壳的两端，所述外壳具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，所述第一入口和第一出口与外壳内部与中空纤维膜束外周间的空间相连通、以供第一流体流动通过，所述第二入口和第二出口与中空纤维的内部相连通、以供第二流体流动通过，所述密封部将第一流体和第二流体分开，其特征在于：所述中空纤维膜束的外周套设有柔性的保护网罩，所述中空纤维膜束的整个外周均被保护网罩包裹，且所述保护网罩的侧面靠近两端处设置过流孔。2.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述保护网罩的外周与外壳的内壁间留有第一间隙，所述保护网罩的整个侧壁上均设有过流孔。3.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述保护网罩具有多个，以将所述中空纤维膜束分成多组，且相邻保护网罩之间形成第二间隙。4.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述保护网罩的硬度大于中空纤维的硬度，且小于所述外壳的硬度。5.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述保护网罩的端部通过所述密封部与中空纤维膜束的端部和外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，张超，李伟鹏，陈梦泽，
申请(专利权)人：杭州科百特过滤器材有限公司，
类型：新型
国别省市：