专利名称：一种中空纤维膜组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中空纤维膜组件，更具体地涉及一种用于去除水中杂质的中空纤维膜组件。
背景技术：
在现有技术中，在对例如污泥等杂质较多的工业废水或生活废水进行处理时，首先用微小孔滤网去除了废水(原水)中较大的固形物，并将该废水(原水)导入原水槽。在原水槽中，槽内的液面高度被调整到规定的范围内，并被送入设置有膜过滤单元的处理槽中。在该处理槽中，由膜过滤单元膜将原水分离成活性污泥和处理水，然后利用吸引泵将过滤后的处理水送到处理水槽。另一方面，剩余污泥被储存在污泥储存槽中。所述膜过滤单元，如所属技术领域人员所熟知的那样(例如参照专利文献1和专利文献幻，具有中空纤维膜组件和配置在该中空纤维膜组件下方的放气发生装置，该中空纤维膜组件通过隔开所需间隔排列的多个片状中空纤维膜单元而构成，该中空纤维膜单元包括平行排列在同一平面上的多个多孔性中空纤维。进一步，中空纤维膜组件由多个片状中空纤维膜单元构成，且整体形状呈大致长方体。放气发生装置可以是平行配设的多根在例如由金属、树脂等构成的管子上设有孔或狭槽的放气管，使各放气管的一端与鼓风机连接。在每个膜过滤单元中的中空纤维均连接到集水管，集水管的另一端连接着吸引泵，通过该集水管，经过该膜过滤单元过滤的处理水(过滤水)被吸引泵吸引而被送到处理水槽中。更进一步，在现有技术中(例如参照专利文献1)，中空纤维膜组件和放气发生装置由上下开口的矩形筒状外壳围住。为了将中空纤维膜组件中的每个中空纤维膜单元固定在该筒状外壳中，在垂直于中空纤维膜单元的外壳两侧侧壁上分别开设有沿竖直方向延伸的多个凹槽，从而通过将每个中空纤维膜单元沿着竖直方向插入两侧壁上相应的凹槽， 该中空纤维膜单元能够在外壳中被定位，并且保证了相邻的两个中空纤维膜单元之间的间距，从而保证了中空纤维膜组件的过滤性能与通气性能。专利文献1 日本专利公开公报特开平9-220448专利文献2 日本专利再公开公报国际公报号W02008/139617但是，上述现有技术中的膜过滤单元中，由于要在壳体的两侧侧壁上开设多个凹槽，该壳体的加工比较复杂与困难，且加工精度难于保证。进而，难以保证相邻的两个中空纤维膜单元之间的间距，从而降低了中空纤维膜组件的过滤性能和通气性能。而且，壳体的加工废品率较高，且加工成本较大。
实用新型内容本实用新型就是考虑到上述缺陷而做出的。本实用新型的一个目的是提供中空纤维膜组件，该中空纤维膜组件能够以简单的方式定位于外壳中，且能够确保相邻的两个中空纤维膜单元之间的间距，并降低了中空纤维膜组件的生产制造成本。根据本实用新型的一个方面，提供一种中空纤维膜组件，包括至少一个片状纤维膜单元，其中，每个纤维膜单元包含包括多根并排排列的中空纤维膜的中空纤维膜组合和分别位于该中空纤维膜组合的相对两端的上集水管与下集水管，其中每根所述中空纤维膜的两端口分别位于所述上集水管与所述下集水管中；每个所述纤维膜单元中，在纤维膜单元的每一表面侧上，上集水管与所述下集水管中的一个的外表面上设置有至少一个突起， 且在上集水管与所述下集水管中的另一个的外表面上设置有至少两个突起。通过设置这样的结构，当该中空纤维膜组合设置在壳体内部时，能够保证片状纤维膜单元之间以及片状纤维膜与壳体侧壁之间的间距，而不需要在壳体上设置凹槽这样复杂的结构，不但大大降低了壳体的加工难度，并降低了整个装置的生产成本。较优的，在本实用新型中，在纤维膜单元的每一表面侧上，在上集水管与下集水管中的每一个的外表面上均设置有两个突起，该两个突起分别位于上集水管和下集水管的两端部。较优的，在本实用新型中，当中空纤维膜组件包括多个片状纤维膜单元时，该多个片状纤维膜单元彼此重合设置，其中分别位于相邻的两个所述片状纤维膜单元的彼此相对的表面侧上对应的突起分别互相抵接。较优的，在本实用新型中，对应的突起的互相抵接为该两个突起的端部之间形成面-面接触或者面-线接触。通过具有这样的结构，不但保证了相邻的两个纤维膜单元之间的间距，而且保证了该相邻的两个纤维膜单元之间的接触稳定性，从而保证了中空纤维膜组件中各个纤维膜单元的彼此稳定定位，改善了中空纤维膜组件的过滤性能。较优的，在本实用新型中，设置于上集水管的外表面上的突起的形状为沿着垂直于所述片状纤维膜单元且平行于该上集水管的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台。较优的，在本实用新型中，设置于下集水管的外表面上的突起的形状为沿着垂直于所述片状纤维膜单元且平行于该下集水管的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台。根据本实用新型的另一个方面，提供一种中空纤维膜组件，包括至少一个筒状纤维膜单元，其中，每个所述纤维膜单元包含包括多根并排排列的中空纤维膜的筒状中空纤维膜组合和分别位于该中空纤维膜组合两端的上集水管与下集水管，其中每根中空纤维膜的两端口分别位于上集水管与下集水管中；在每个纤维膜单元中，在上集水管与下集水管的外表面上分别沿圆周方向等间距地设置有四个突起。较优的，在本实用新型中，当中空纤维膜组件包括多个筒状纤维膜单元时，该多个筒状纤维膜单元的轴线彼此平行设置，其中分别位于彼此相邻的两个所述筒状纤维膜单元的外表面侧上对应的突起分别互相抵接。较优的，在本实用新型中，对应的突起的互相抵接为该两个突起的端部之间形成面-面接触或者面-线接触。通过设置这样的结构，当采用筒状中空纤维膜单元构成中空纤维膜组件时，也能够保证筒状纤维膜单元之间以及筒状纤维膜与壳体侧壁之间的间距，而不需要在壳体上另外设置其他结构，不但大大降低了壳体的加工难度，并降低了整个装置的生产成本。以下根据本实用新型所揭露的目的、功效，以及结构组态，列举较佳实施例，并配合附图详细说明。
图1是根据本实用新型的第一实施例的中空纤维膜组件的立体视图，其中显示了多个片状纤维膜单元组合在一起的状态；图2是如图1所示的中空纤维膜组件的侧视图；图3是根据本实用新型的第一实施例中的单个片状纤维膜单元的正视图；图4是如图3所示的单个片状纤维膜单元的侧视图；图5是根据本实用新型的第二实施例的中空纤维膜组件的正视图，其中显示了多个筒状纤维膜单元组合在一起的状态；图6是图5所示的中空纤维膜组件的俯视图。
具体实施方式
为了方便说明本实用新型的结构组态，以及使用状态，以下将参照附图对本实用新型进行解释说明。下面将参照后附的说明书附图介绍根据本实用新型的较佳实施例。如附图1至图4所示，根据本实用新型的第一实施例的中空纤维膜组件1包括至少一个片状纤维膜单元2。每个纤维膜单元2包含包括多根并排排列的中空纤维膜的中空纤维膜组合21和分别位于该中空纤维膜组合21的相对两端的上集水管22与下集水管 23。每根中空纤维膜的两端口分别位于上集水管22与下集水管23。更进一步，在每个纤维膜单元2中，在该纤维膜单元2的每一表面侧上，上集水管22与下集水管23中的一个的外表面上设置有至少一个突起。并且，在上集水管22与下集水管23中的另一个的外表面上设置有至少两个突起。更为具体地，在本实用新型的第一实施例中，如图2和3所示，中空纤维膜组件1 包括多个纤维膜单元2，该多个纤维膜单元2彼此重合设置，且相邻的两个纤维膜单元2之间具有预定间隔。在每个纤维膜单元2中，具有包括多根并排排列的中空纤维膜的中空纤维膜组合21和分别位于该中空纤维膜组合21的相对两端(如图2中的上下两端)的上集水管22与下集水管23。其中，中空纤维膜组合21中的每根中空纤维膜的两端口分别位于上集水管22与下集水管23，以便于该中空纤维膜的内部空间与上集水管22和下集水管23 连通，以使得该中空纤维膜中的水能够进入上集水管22和下集水管23。更进一步，在本实施例中，每个纤维膜单元2还包括位于上集水管22和下集水管23之间且两端分别连接到上集水管22和下集水管23的支柱M。在如图3所示，在本实施例中，每个纤维膜单元2 具有两根支柱24，该两根支柱M分别位于中空纤维膜组合21的两侧(如图3中的左右两侧)。更进一步，如图3-4所示，在本实施例中，每个纤维膜单元2中，在该纤维膜单元2的每一表面侧(如图4中的左右方向上的两个表面侧)上，上集水管22的外表面上设置有两个突起25，该两个突起25分别位于上集水管22的两个端部。并且，下集水管23的外表面上设置有两个突起26，该两个突起沈分别位于下集水管23的两个端部。在上述第一实施例中，每个纤维膜单元2具有分别位于中空纤维膜组合21的两侧的两根支柱24。但是本实用新型并不仅限于此，所属技术领域人员能够很容易地根据实际使用和设计需要，在纤维膜单元2中以任何方式设置任意数量的支柱24，只要所设置的支柱M位于上集水管22和下集水管23之间并且连接到该上集水管22和下集水管23，从而能够加强该纤维膜单元2的抗压强度和抗扭强度即可。更进一步，在本实施了中，支柱M 中可以设置有连通上集水管22和下集水管23的通道，从而可以例如仅仅通过将上集水管 22连接到吸引泵就可以通过上集水管22和下集水管23同时抽取中空纤维膜内的水。更进一步，在本实施例中，上集水管22和下集水管23的两端部的外表面上分别设置有两个突起 25和26。但是本实用新型并不仅限于此，所属技术领域人员能够很容易地根据实际使用和设计需要，任意选择上集水管22和下集水管23的外表面上设置的突起的数量与位置，只要在每个纤维膜单元2中，在该纤维膜单元2的每一表面侧上，上集水管22与下集水管23中的一个的外表面上设置有至少一个突起。并且，在上集水管22与下集水管23中的另一个的外表面上设置有至少两个突起即可。即，在每个纤维膜单元2中，在该纤维膜单元2的每一表面侧，设置于上集水管22和下集水管23的外表面上的突起总数为三个或更多，以在多个纤维膜单元2组成纤维膜组件1时，相邻的两个纤维膜单元2之间能够稳定地定位。更进一步，如图2所示，在本实施例中，当多个片状纤维膜单元2组成纤维膜组件1 时，分别位于相邻的两个片状纤维膜单元2的彼此相对的表面侧上对应的突起分别互相抵接。更具体地，如图2所示，在本实施例所提供的纤维膜组件1中，相邻的两个片状纤维膜单元2的彼此相对的表面侧上、上集水管22的外表面上形成的突起25两两相对应(也就是说，该相邻的两个片状纤维膜单元2的彼此相对的表面侧上、上集水管22的外表面上形成的突起25的端面两两相对)，且该相对应的两个突起25在端部互相抵接。同样地，相邻的两个片状纤维膜单元2的彼此相对的表面侧上、下集水管23的外表面上形成的突起沈两两相对应(也就是说，该相邻的两个片状纤维膜单元2的彼此相对的表面侧上、下集水管 23的外表面上形成的突起沈的端面两两相对)，且该相对应的两个突起沈在端部互相抵接。通过这样的结构，在本实施例所提供的纤维膜组件1中，相邻的两个片状纤维膜单元2 之间通过互相抵接的突起在垂直于纤维膜组合的方向上实现了彼此定位。从而，通过简单的结构保证了纤维膜组件1中各个纤维膜单元2之间的间距。在保证过滤性能的同时保证了纤维膜组件1的透气性。更具体地，在本实施例中，相对应的突起25或相对应的突起沈互相抵接后，在两个相邻的纤维膜单元2之间限定了间隙。当通过设计确定该间隙的最佳值时，所属技术领域人员很容易可以想到通过限定突起25和突起沈分别从上集水管22和下集水管23的外表面突出的高度来获得该设计的间隙最佳值。例如，当该间隙值为G时，可以使得每个突起 25和每个突起沈突出的高度均为G/2，从而通过简单的结构保证了相邻的两个纤维膜单元 2之间的间隙能够处于想要的数值，在改善加工难度的前提下保证了纤维膜组件1的过滤性能和透气性。更进一步，在本实施例中，对应的突起的互相抵接为该两个突起的端部之间形成面-面接触或者面-线接触。具体地，例如，当相邻的两个片状纤维膜单元2的上集水管 22的外表面上形成的突起25互相抵接时，该两个突起25的端部之间形成面-面接触或者面-线接触。通过这样的结构，即使突起25的加工和安装过程中出现误差，也能够进一步保证相邻的两个纤维膜单元2之间的定位稳定性，从而保证了间隙能够处于想要的数值。同理，对于突起沈也是同样的设计。更具体地，在本实施例中，设置于上集水管22的外表面上的突起25的形状为沿着垂直于片状纤维膜单元2且平行于该上集水管22的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台。并且，设置于下集水管23的外表面上的突起沈的形状为沿着垂直于片状纤维膜单元2且平行于该下集水管23的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台。更具体地，突起25和突起 26可以是沿着垂直于片状纤维膜单元2且平行于该上集水管22的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台，例如，该突起25和突起沈可以是分别从上集水管22和下集水管23的外表面突出且轴线垂直于片状纤维膜单元2的圆柱体、立方体、长方体、棱柱体等形状。但本实用新型并不仅限于此，所属技术领域人员能够很容易地根据实际使用和设计需要，任意选择突起25和突起沈的形状，例如，该突起25和突起沈还可以是从上集水管22和下集水管23的外表面突出且轴线垂直于片状纤维膜单元2的圆环体，甚至是从上集水管22和下集水管23的外表面突出截面为梯形的凸台、或者其他任何适用的曲面形状，只要能够保证相邻的两片纤维膜单元2相对表面侧上对应的突起的互相抵接为该两个突起的端部之间形成面-面接触或者面-线接触即可。通过具有这样的结构，不但保证了相邻的两个纤维膜单元之间的间距，而且保证了该相邻的两个纤维膜单元之间的接触稳定性，从而保证了中空纤维膜组件中各个纤维膜单元的彼此稳定定位，改善了中空纤维膜组件的过滤性能。接下来，将参照后附说明书附图5-6对本实用新型的第二实施例进行说明，在该实施例中，与上述第一实施例相同或类似的构件采用了相同的标号，且其说明被省略。在本实用新型的第二实施例中，与上述第一实施例不同在于该第二实施例中所采用的纤维膜单元为筒状纤维膜单元3。具体来说，如图5所示，在该第二实施例中，中空纤维膜组件1包括至少一个筒状纤维膜单元3，其中，每个纤维膜单元3包含包括多根并排排列的中空纤维膜的筒状中空纤维膜组合和分别位于该中空纤维膜组合两端的上集水管32 与下集水管33。每根中空纤维膜的两端口分别位于上集水管32与下集水管33中。在每个纤维膜单元3中，在上集水管32与下集水管33的外表面上分别沿圆周方向等间距地设置有四个突起35。更具体地，如图6所示，当中空纤维膜组件1包括多个筒状纤维膜单元3时，该多个筒状纤维膜单元3的轴线彼此平行设置。并且，分别位于彼此相邻的两个筒状纤维膜单元3的外表面侧上对应的突起35分别互相抵接。通过具有这样的结构，不但保证了中空纤维膜组件1中相邻的两个筒状纤维膜单元3之间的间距，而且保证了该相邻的两个纤维膜单元3之间的接触稳定性，从而保证了中空纤维膜组件1中各个纤维膜单元3的彼此稳定定位，改善了中空纤维膜组件1的过滤性能和透气性。进一步，在本实用新型中，形成突起的材料可以是金属、树脂等易于成形的材质， 以便于加工和安装。以上是本实用新型的较佳实施例以及附图，只有较佳实施例以及附图被举例说明，并非用于限制本实用新型技术的权利范围，凡以相同的技术手段、或为下述权利要求内容所涵盖的权利范围而实施的，均不脱离本实用新型的范畴而是申请人的权利范围。
权利要求1.一种中空纤维膜组件，包括至少一个片状纤维膜单元，其中，每个所述纤维膜单元包含包括多根并排排列的中空纤维膜的中空纤维膜组合和分别位于该中空纤维膜组合的相对两端的上集水管与下集水管，其中每根所述中空纤维膜的两端口分别位于所述上集水管与所述下集水管中；其特征在于，每个所述纤维膜单元中，在纤维膜单元的每一表面侧上，所述上集水管与所述下集水管中的一个的外表面上设置有至少一个突起，且在所述上集水管与所述下集水管中的另一个的外表面上设置有至少两个突起。
2.如权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于，在所述纤维膜单元的每一表面侧上，在所述上集水管与所述下集水管中的每一个的外表面上均设置有两个突起，该两个突起分别位于所述上集水管和所述下集水管的两端部。
3.如权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于，当中空纤维膜组件包括多个片状纤维膜单元时，该多个片状纤维膜单元彼此重合设置，其中分别位于相邻的两个所述片状纤维膜单元的彼此相对的表面侧上对应的突起分别互相抵接。
4.如权利要求3所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述对应的突起的互相抵接为该两个突起的端部之间形成面-面接触或者面-线接触。
5.如权利要求1-4中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，设置于所述上集水管的外表面上的突起的形状为沿着垂直于所述片状纤维膜单元且平行于该上集水管的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台。
6.如权利要求1-4中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，设置于所述下集水管的外表面上的突起的形状为沿着垂直于所述片状纤维膜单元且平行于该下集水管的轴线的方向截取的截面为矩形的凸台。
7.—种中空纤维膜组件，包括至少一个筒状纤维膜单元，其中，每个所述纤维膜单元包含包括多根并排排列的中空纤维膜的筒状中空纤维膜组合和分别位于该中空纤维膜组合两端的上集水管与下集水管，其中每根所述中空纤维膜的两端口分别位于所述上集水管与所述下集水管中；其特征在于，在每个所述纤维膜单元中，在所述上集水管与所述下集水管的外表面上分别沿圆周方向等间距地设置有四个突起。
8.如权利要求7所述的中空纤维膜组件，其特征在于，当中空纤维膜组件包括多个筒状纤维膜单元时，该多个筒状纤维膜单元的轴线彼此平行设置，其中分别位于彼此相邻的两个所述筒状纤维膜单元的外表面侧上对应的突起分别互相抵接。
9.如权利要求8所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述对应的突起的互相抵接为该两个突起的端部之间形成面-面接触或者面-线接触。
专利摘要一种中空纤维膜组件，包括至少一个片状纤维膜单元。每个纤维膜单元包含包括多根并排排列的中空纤维膜的中空纤维膜组合和上集水管与下集水管，其中每根中空纤维膜的两端口分别位于上集水管与下集水管中。每个纤维膜单元中，在纤维膜单元的每一表面侧上，上集水管与下集水管中的一个的外表面上设置有至少一个突起，且在上集水管与下集水管中的另一个的外表面上设置有至少两个突起。通过具有这样的结构，保证了中空纤维膜组件中相邻的两个纤维膜单元之间的间距，而且保证了该相邻的两个纤维膜单元之间的接触稳定性。保证了中空纤维膜组件中各个纤维膜单元的彼此稳定定位，改善了中空纤维膜组件的过滤性能和透气性。
文档编号B01D63/04GK202113782SQ20112001477
公开日2012年1月18日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者中原祯仁, 井手口诚, 取违哲也 申请人:三菱丽阳株式会社