专利名称：用于连接膜元件的连接装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种连接装置，特别地，涉及一种用于连接膜元件的连接装置。
背景技术：
在工业和民用水处理领域，通常采用膜元件对液体进行过滤或提纯。常见的膜元 件具有中央集水管和缠绕集水管的分离膜。在公开号为CN101721912A的发明专利申请中 公开了一种现有膜元件的结构。在膜元件系统运行时，通常将多个膜元件进行串联使用，以提高产水量并降低能 耗。在现有技术中，采用外部装有0型密封圈的连接器将每两个膜元件进行连接，这种连接 器的两端插入两个膜元件的中央集水管内，以形成密封连接。这种连接方式在使用过程中 易造成连接器的磨损及0型密封圈变形或损坏导致的泄漏，使整个系统的产水水质受到影 响。而且，由于连接器的端部插入中央集水管内，连接器的内径小于中央集水管的内径，因 此，该连接器对透过液的流动形成阻力，会存在透过液侧流路的压力损失很大的问题，且中 央集水管内的液体在流经连接器时因流道变窄，使得流速突然变快，不利于膜元件系统的 稳定运行。而且，由于连接器要分别插入两个膜元件的中央集水管内，给安装带来了不便， 降低了安装效率。
发明内容
根据本申请的一方面提供了一种膜元件的连接装置，包括第一端盖，包括第一外 轮毂，其中在所述第一外轮毂的一侧上设置有至少一个定位凸块；以及第二端盖，包括第二 外轮毂，其中在所述第二外轮毂的一侧上设置有定位槽，其中，当所述第一端盖和所述第二 端盖扣合时，所述凸块落入所述定位槽中，以防止所述第一端盖和所述第二端盖脱扣。可选地，所述第一外轮毂具有外螺纹，所述第二外轮毂具有内螺纹，并且，在所述 第一端盖和所述第二端盖的扣合过程中，所述外螺纹和所述内螺纹旋转连接，并且所述定 位凸块可将所述第二外轮毂挤压变形。可选地，所述第一外轮毂和所述第二外轮毂具有环形结构，所述第二外轮毂的内 直径大于所述第一外轮毂的外直径，所述定位凸块从所述第一外轮毂的外缘径向向外延 伸。可选地，所述第一端盖包括多个定位凸块，所述多个定位凸块沿所述第一外轮毂 的外缘分布，并且所述第二端盖包括多个定位槽，所述定位槽的个数为所述定位凸块个数 的整数倍。可选地，所述第一端盖包括环形的第一内轮毂，所述第一内轮毂在其内表面的一 端包括第一圆锥面，所述第一圆锥面与所述定位凸块分别位于所述第一端盖的轴向相对 侧，并且所述第二端盖包括环形的第二内轮毂，所述第二内轮毂在其内表面的一端包括第 二圆锥面，所述第二圆锥面与所述定位槽分别位于所述第二端盖的轴向相对侧。可选地，所述第一圆锥面和所述第二圆锥面的圆锥角处于15 45度的范围内。
可选地，所述第一端盖包括环形的第一内轮毂，所述第二端盖包括环形的第二内 轮毂，所述第二内轮毂包括内侧凸环，所述内侧凸环在其外周缘上具有用于固定0型密封 圈的环形凹槽。可选地，所述第一内轮毂具有第一环形面和第二环形面，在所述第一端盖和所述 第二端盖处于扣合状态时，所述第一环形面与所述第二内轮毂的内侧凸环紧密接触，所述 第二环形面挤压固定于所述环形凹槽内的0型密封圈。可选地，所述第一内轮毂在所述第二环形面外侧还具有第三环形面，在所述第一 端盖和所述第二端盖处于扣合状态时，所述第三环形面与所述第二内轮毂的本体之间具有缝隙。根据本发明的另一方面，提供了一种连接膜元件的方法，包括将第一端盖的第一 侧面与第一膜元件连接，所述第一端盖具有第一外轮毂，所述第一外轮毂在与所述第一侧 面相对的侧面上设置有至少一个定位凸块；将第二端盖的第二侧面与第二膜元件连接，所 述第二端盖具有第二外轮毂，所述第二外轮毂在与所述第二侧面相对的侧面上设置有定位 槽；以及使所述凸块落入所述定位槽中，以使所述第一端盖和所述第二端盖扣合。可选地，所述第一外轮毂具有外螺纹，所述第二外轮毂具有内螺纹，并且在所述第 一端盖和所述第二端盖的扣合过程中，所述外螺纹和所述内螺纹旋转连接，并且所述定位 凸块将所述第二外轮毂挤压变形。根据本发明的又一方面，提供了一种提供膜元件的连接装置的方法，包括提供第 一端盖，所述第一端盖包括第一外轮毂，在所述第一外轮毂的一侧上设置有至少一个定位 凸块；以及提供第二端盖，所述第二端盖包括第二外轮毂，在所述第二外轮毂的一侧上设置 有定位槽，使所述凸块落入所述定位槽中，以使所述第一端盖和所述第二端盖扣合。利用根据本申请的连接装置对膜元件进行连接，可提高连接的稳定性和可靠性， 并且便于安装，提高了安装效率。
图1示出了根据本申请一个实施方式的用于连接膜元件的连接装置；图2A-2D示意性地示出了根据本申请一个实施方式连接装置的两个端盖的扣合 过程；图3示意性地示出了根据本申请一个实施方式的连接装置的一个端盖沿图1中AA 线的剖视图；以及图4示意性地示出了根据本申请一个实施方式的连接装置的两个端盖在扣合状 态下内轮毂之间的配合情况。
具体实施例方式
下面参照附图对根据本申请的实施方式进行详细说明。本申请中所描述的方位，如上、下、左、右、顶部、底部等，均是指附图中的方位，而 并不表示实际使用中的方位。图1示出了根据本申请一个实施方式的用于连接膜元件的连接装置1000。如图1 所示，连接装置1000包括端盖1100和端盖1200，端盖1100和1200分别包括外轮毂1110、1210和内轮毂1120、1220。每个端盖的内轮毂和外轮毂之间均由多根肋条连接。由于膜元 件的中央集水管和外壳均为圆柱形，因此，图1中所示的端盖1100和1200的外轮毂1110、 1210和内轮毂1120、1220均为环形。可以理解，如果对于某些特殊用途，将膜元件的中央集 水管和外壳加工为三棱柱形、四棱柱形或多棱柱形，那么根据本申请连接装置的各端盖的 内轮毂和外轮毂也可设计为相应的三棱柱形、四棱柱形或多棱柱形。在对两个膜元件进行连接时，首先将端盖1100和1200各自的靠近膜元件端分别 与一个膜元件的一端通过粘合或熔融焊接等已知方式连接。作为将端盖与膜元件连接的一例，在对两个膜元件进行连接时，首先将端盖1100 靠近膜元件端通过玻璃丝浸涂环氧与一个膜元件的一端缠绕相连，同时内轮毂1120与膜 元件该端中央集水管相接部位通过粘合或熔融焊接等已知方式连接，并将端盖1200最外 圈靠近膜元件端通过玻璃丝浸涂环氧与此膜元件的另一端或另一支膜元件一端缠绕相连， 同时内轮毂1220与膜元件该端中央集水管相接部位通过粘合或熔融焊接等已知方式连 接，多支膜元件端盖均采用同种方式与膜元件连接。然后，再将不同膜元件相互配合的两个端盖1100和1200扣合在一起，以实现对两 个膜元件的连接。具体的扣合方式将在如下详细描述。根据以上实施例中的连接方式，可将多个膜元件的一端均连接端盖1100，另一端 均连接端盖1200，从而实现多个膜元件的串联连接。如图1所示，外轮毂1210的内直径大于外轮毂1110的外直径，在扣合时，端盖 1100和1200通过外轮毂1110的外螺纹1112和外轮毂1210的内螺纹1212旋转连接。端 盖1100还包括定位凸块1111，定位凸块1111沿外轮毂1110径向向外延伸。端盖1200的 外轮毂1210上具有定位槽1211。图2A-2D示意性地示出了根据本申请一个实施方式连接装置的两个端盖的扣合 过程。如图2A所示，在开始进行扣合操作时，定位凸块1111和定位槽1211未对准，此时， 定位凸块1111将外轮毂1210径向向外挤压变形，以允许端盖1100和1200沿着相互配合 的外螺纹1112和内螺纹1212相对于彼此旋转。图2B是图2A中B部分的放大图。如图2B 所示，在旋转过程中，外轮毂1210被定位凸块1111挤压产生微小变形。如图2C所示，当旋 转到定位凸块1111和定位槽1211对准的位置时，定位凸块1111落入定位槽1211内，以使 端盖1100和1200在内外螺纹相接的同时，两端盖扣合定位，防止脱扣，并提示安装操作人 员膜元件连接到位。此时，被挤压变形的外轮毂1210恢复初始形状，以保证定位凸块1111 不会因压力波动、进水冲力或其他外部因素的影响从定位槽1211中滑脱，而产生脱扣。图 2D是图2C中D部分的放大图。如图2D所示，在定位凸块1111与定位槽1211对准并落入 其内后，外轮毂1210被挤压变形的部分恢复初始形状，从而将定位凸块1111固定在定位槽 1211 内。通过以上描述可以看出，本申请提供的连接装置1000提供了对膜元件的稳定连 接，该连接操作方便，并能够防止由于压力波动、进水冲力或其他外部因素所导致的端盖脱 扣现象。可以理解，端盖1100可包括一个或多个定位凸块1111，多个定位凸块1111能够增 加端盖连接的牢固性。本领域技术人员可以理解的是，多个定位凸块1111可均勻分布在外 轮毂1110的外缘上，也可相对于均勻分布具有机械制造中所允许的偏差，或者针对特殊用途不均勻地分布。另外，外轮毂1210上可具有多个定位槽1211。可选地，定位槽1211的个 数为定位凸块1111个数的整数倍。如图1所示，端盖1100具有均勻分布的4个定位凸块 1111，端盖1200具有均勻分布的8个定位槽1211，这样可提高装配的简便性。图3示意性地示出了端盖1200沿图1中AA线的剖视图。在图3中，为清晰起见， 并未示出端盖1200的外轮毂1210上的内螺纹。如图1和图3所示，内轮毂1120和1220的 内表面为圆柱面，其直径略大于膜元件的中央集水管的外直径，从而在端盖与膜元件的一 端通过粘合或玻璃纤维丝浸涂环氧缠绕等方式连接时，使中央集水管伸入内轮毂内，然后 在端盖与集水管接触处通过粘合或熔融焊接进行固定和密封。为了使内轮毂不阻碍中央集 水管端部的进水以提高产水量并使进水在该处具有一定流速，内轮毂1220的内表面的下 端(即，靠近膜元件的一端)配置为圆锥面。根据本申请的一个实施方式，该圆锥面的圆锥 角为15 45度，如果该圆锥角过小，内轮毂1220的内表面将影响到中央集水管端部的进 水；如果该圆锥角过大，则会影响内轮毂1220与肋条的结构整体性。在图3所示的实施例 中，该圆锥面的圆锥角为30度。类似地，内轮毂1120的内表面的下端(即，靠近膜元件的 一端)也配置为圆锥面，从而使进水在该处具有一定流速并有助于接近中央集水管端部区 域的进水以提高产水量。根据本申请的一个实施方式，该圆锥面的圆锥角也为15 45度。如图1和图3所示，端盖1200的内轮毂1220包括本体1221和内侧凸环1222。在 内侧凸环1222的外周缘上具有环形凹槽1223。如图1所示，0型密封圈2000张紧地固定 于环形凹槽1223内。端盖1100的内轮毂1120由内至外具有第一环形面1121、第二环形面 1122和第三环形面1123。如图4所示，在端盖1100和1200装配且扣合后，内轮毂1120的 第一环形面1121与内轮毂1220的内侧凸环1222紧密接触，并且内轮毂1120的第二环形 面1122挤压固定于环形凹槽1223内的0型密封圈2000，从而确保了端盖1100和1200连 接后内轮毂的内表面的密封，以使得连接后在膜元件之间流动的纯水不会被污染。可选地， 0型密封圈2000的高度被压缩15%至30%。进一步，如图4所示，在端盖1100和1200装 配且扣合后，内轮毂1120的第三环形面1123与内轮毂1220的本体1221之间具有缝隙，从 而使得膜元件进水的水压通过该缝隙对0型密封圈2000产生压迫作用，从而产生朝向0型 密封圈内径方向的均勻水压，以进一步确保端盖1100和1200连接后内轮毂的内表面的密 封效果。可选地，该缝隙在0. 5mm至2mm的范围内。下面详细描述采用根据本申请一个实施例的连接装置的膜元件系统的测试结果。表1示出了四支单独的8寸膜元件的单支测试结果。其中，通量表示膜元件中央 集水管的纯水产量；脱盐率为进水浓度与出水(纯水)浓度的差与进水浓度的百分比；压 降表示进水在通过膜元件后的水压下降值。其中，每支膜元件的进水压力为225psi，进水盐 浓度为2000ppm。
膜元件编号通量(GPD)脱盐率8040-19969. 2599. 449%8040-210896. 0199. 468%
权利要求
1.一种膜元件的连接装置，包括第一端盖，包括第一外轮毂，其中在所述第一外轮毂的一侧上设置有至少一个定位凸 块；以及第二端盖，包括第二外轮毂，其中在所述第二外轮毂的一侧上设置有定位槽，其中，当所述第一端盖和所述第二端盖扣合时，所述凸块落入所述定位槽中，以防止所 述第一端盖和所述第二端盖脱扣。
2.如权利要求1所述的连接装置，其中，所述第一外轮毂具有外螺纹，所述第二外轮毂 具有内螺纹，并且其中，在所述第一端盖和所述第二端盖的扣合过程中，所述外螺纹和所述内螺纹旋转 连接，并且所述定位凸块将所述第二外轮毂挤压变形。
3.如权利要求1或2所述的连接装置，其中，所述第一外轮毂和所述第二外轮毂具有环 形结构，所述第二外轮毂的内直径大于所述第一外轮毂的外直径，所述定位凸块从所述第 一外轮毂的外缘径向向外延伸。
4.如权利要求1至3中任一项所述的连接装置，其中，所述第一端盖包括多个定位凸 块，所述多个定位凸块沿所述第一外轮毂的外缘分布，并且所述第二端盖包括多个定位槽， 所述定位槽的个数为所述定位凸块个数的整数倍。
5.如权利要求1至4中任一项所述的连接装置，其中所述第一端盖包括环形的第一内轮毂，所述第一内轮毂在其内表面的一端包括第一圆 锥面，所述第一圆锥面与所述定位凸块分别位于所述第一端盖的轴向相对侧，并且所述第二端盖包括环形的第二内轮毂，所述第二内轮毂在其内表面的一端包括第二圆 锥面，所述第二圆锥面与所述定位槽分别位于所述第二端盖的轴向相对侧。
6.如权利要求5所述的连接装置，其中，所述第一圆锥面和所述第二圆锥面的圆锥角 处于15 45度的范围内。
7.如权利要求1至6中任一项所述的连接装置，其中，所述第一端盖包括环形的第一内 轮毂，所述第二端盖包括环形的第二内轮毂，所述第二内轮毂包括内侧凸环，所述内侧凸环 在其外周缘上具有用于固定0型密封圈的环形凹槽。
8.如权利要求7所述的连接装置，其中，所述第一内轮毂具有第一环形面和第二环形 面，在所述第一端盖和所述第二端盖处于扣合状态时，所述第一环形面与所述第二内轮毂 的内侧凸环紧密接触，所述第二环形面挤压固定于所述环形凹槽内的0型密封圈。
9.如权利要求8所述的连接装置，其中，所述第一内轮毂在所述第二环形面外侧还具 有第三环形面，在所述第一端盖和所述第二端盖处于扣合状态时，所述第三环形面与所述 第二内轮毂的本体之间具有缝隙。
10.一种连接膜元件的方法，包括将第一端盖的第一侧面与第一膜元件连接，所述第一端盖具有第一外轮毂，所述第一 外轮毂在与所述第一侧面相对的侧面上设置有至少一个定位凸块；将第二端盖的第二侧面与第二膜元件连接，所述第二端盖具有第二外轮毂，所述第二 外轮毂在与所述第二侧面相对的侧面上设置有定位槽；以及使所述凸块落入所述定位槽中，以使所述第一端盖和所述第二端盖扣合。
11.一种提供膜元件的连接装置的方法，包括提供第一端盖，所述第一端盖包括第一外轮毂，在所述第一外轮毂的一侧上设置有至 少一个定位凸块；以及提供第二端盖，所述第二端盖包括第二外轮毂，在所述第二外轮毂的一侧上设置有定 位槽，使所述凸块落入所述定位槽中，以使所述第一端盖和所述第二端盖扣合。
全文摘要
本申请提供了一种膜元件的连接装置，包括第一端盖，包括第一外轮毂，其中在所述第一外轮毂的一侧上设置有至少一个定位凸块；以及第二端盖，包括第二外轮毂，其中在所述第二外轮毂的一侧上设置有定位槽，其中，当所述第一端盖和所述第二端盖扣合时，所述凸块落入所述定位槽中，以防止所述第一端盖和所述第二端盖脱扣。
文档编号C02F1/44GK102091532SQ20101058694
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者梁剑, 欧江, 毛世超, 王双, 王思亮, 马德清 申请人:北京时代沃顿科技有限公司