专利名称：一种中空纤维高温膜组件的封装结构及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封装结构及中空纤维膜组件，特别是涉及一种中空纤维高温膜组件的封装结构及使用该封装结构的中空纤维膜组件。
背景技术：
中空纤维膜分离技术广泛应用于食品、医药、化工、水处理等多个领域。其中以有机合成材料经纺丝而成的中空纤维膜应用较为普遍，其膜组件的结构大多如实用专利CN2010768IOY (中空纤维膜组件)，即将中空纤维膜集束后用环氧树脂封装在一 PVC或ABS套管中，由于中空纤维膜与套管材质耐温性能的限制，市场上见到的中空纤维膜组件使用温度范围通常在65°C以下。由于中空纤维膜在使用过程中具有温度越高分离速度越快的特点，某些领域希望在比较高的温度(80-160°C)下采用中空纤维膜来进行物质分离以获得更高的工作效率，t匕如酒类过滤、果汁浓缩、硅溶胶浓缩等，而目前中空纤维膜组件在该高温下的应用已受到了限制。虽然耐温超过65°C的中空纤维膜的种类也比较丰富，比如中空纤维聚醚砜膜、中纤维聚偏四氟乙烯膜等，但是要组成使用温度超过65°C以上的膜组件，其套管不能采用PVC或ABS材质，而采用不锈钢套管。如采用不锈钢为套管，按专利CN201076810Y方式进行封装的膜组件，由于不锈钢套管与环氧树脂的热膨胀系数不一样，当膜组件经历从常温到高温(80-160°C)温差波动后，其环氧树脂与不锈钢的粘结处通常会产生裂缝而出现泄漏，从而导致高温情况下膜组件的失效，尽管采用不锈钢套管组成的膜组件在市场上也有所见至IJ，但其使用温度通常不超过65°C以上。针对以上情况，本实用新型提供一种中空纤维膜组件的封装结构，使其组成的中空纤维膜组件具有耐高温与不易泄漏的优点，以满足高温情况下进行物质分离的需要。
实用新型内容鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种中空纤维高温膜组件的封装结构及使用该封装结构的中空纤维膜组件，用于解决现有技术中的中空纤维膜组件的使用温度不高的技术问题。为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种中空纤维膜组件的封装结构，至少包括套管、环氧树脂封装端、密封圈和压盖；所述套管的两端通过所述密封圈与所述压盖密闭连接；所述套管的两端内部均设有所述环氧树脂封装端，所述套管的内壁与所述环氧树脂封装端的边缘密闭连接，且所述套管与所述环氧树脂封装端相接触的部分中靠近外侧的内径大于靠近内侧的内径。优选地,所述套管与所述环氧树脂封装端相接触部分的内壁呈阶梯形、锥形、喇叭形或漏斗形。优选地，所述密封圈为槽型密封圈、平板形密封圈或双O形密封圈。[0010]优选地，所述密封圈覆盖于所述套管与所述环氧树脂封装端的接缝上。优选地，所述套管的内壁设有塑料内衬或树脂内衬。本实用新型还提供了一种使上述封装结构的中空纤维膜组件。优选地，所述套管内部填充有耐温超过65 °C的中空纤维膜集束。优选地，所述中空纤维膜集束的两端固定于所述环氧树脂封装端内，且所述中空纤维膜集束的端部与所述环氧树脂封装端的外端面相平齐。如上所述，本实用新型的中空纤维高温膜组件的封装结构及使用该封装结构的中空纤维膜组件，其使用温度可在80-160°C范围内，具有耐高温与不易泄漏的优点，可以满足高温情况下进行物质分离的需要。
图I显示为本实用新型的中空纤维膜组件的结构示意图。图2显示为本实用新型的中空纤维高温膜组件的封装结构的一种实施方式示意图。图3显示为本实用新型的中空纤维高温膜组件的封装结构的另一种实施方式示意图。图4显示为本实用新型的中空纤维高温膜组件的封装结构中密封圈的一种结构示意图。图5显示为本实用新型的中空纤维高温膜组件的封装结构中密封圈的另一种结构示意图。图6显示为本实用新型的中空纤维高温膜组件的封装结构中密封圈的再一种结构示意图。元件标号说明I套管11漏斗形套管端部内壁12阶梯形套管端部内壁2环氧树脂封装端3密封圈31槽型密封圈32平板形密封圈33双O形密封圈4压盖5中空纤维膜集束
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。请参阅图I至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。如图所示，本实用新型提供一种中空纤维高温膜组件的封装结构，至少包括套管I、环氧树脂封装端2、密封圈3和压盖4。套管I的材质应选择合适的耐高温套管材料，根据耐温需要可选择不锈钢、碳钢、玻璃钢、玻璃纤维增强聚丙烯、氯化聚氯乙烯、聚丙烯酸系列树脂、聚四氟乙烯等。套管I的两端均通过密封圈3与压盖4密闭连接；套管I的两端内 部均设有环氧树脂封装端2，且套管I的内壁与环氧树脂封装端2的边缘密闭连接。为保证环氧树脂封装端2与套管I裂开后在压盖的压力下不至于坍塌，套管I与环氧树脂封装端2相接触的部分中靠近外侧的内径应大于靠近内侧的内径。在本实用新型的优选实施方式中，套管I与环氧树脂封装端2相接触部分的内壁可以为阶梯形、锥形、喇叭形或漏斗形，其外壁形状不限。请参见图2及图3，其分别示出了呈阶梯形套管端部内壁12及呈漏斗形套管端部内壁11。这些套管端部内壁形状的设置是为了避免环氧树脂封装端2与套管I裂开后在压盖的压力下致使环氧树脂封装端2下榻。在本实用新型的优选实施方式中，密封圈3可以选用如图4所示的槽型密封圈31、如图5所示的平板形密封圈32或如图6所示的双O形密封圈33。这些密封圈的位置应能覆盖住套管I与环氧树脂封装端2的接缝上，以预防环氧树脂端2与套管I之间开裂而导致的泄漏。在本实用新型的优选实施方式中，套管I的内壁设有塑料内衬和树脂内衬(图中未画出)中的一种或两种，以满足防腐需要。图I是本实用新型所提供的一种使用上述封装结构的中空纤维膜组件，在该中空纤维膜组件中，中空纤维膜以集束状填充于套管I内部(即套管I的内部填充有中空纤维膜集束5)。所述中空纤维膜应选用耐温超过65°C的中空纤维膜，如中空纤维聚醚砜膜、中空纤维聚偏四氟乙烯膜等等，以保证该中空纤维膜组件可在高温下使用。中空纤维膜集束5的两端固定于环氧树脂封装端2内，且中空纤维膜集束5的端部与环氧树脂封装端2的外端面相平齐。本实用新型所提供的上述中空纤维膜组件，可由下列工序进行组装制备首先，根据使用要求选择适合耐高温的中空纤维膜，如中空纤维聚醚砜膜、中空纤维聚偏四氟乙烯膜等。其次，选择合适的耐高温套管(以下简称套管)材料，根据耐温需要可选择不锈钢、碳钢、玻璃钢、玻璃纤维增强聚丙烯、氯化聚氯乙烯、聚丙烯酸系列树脂、聚四氟乙烯等。第三，将套管的两端内径做成如图2或图3所示的形状，其目的是为确保环氧树脂封装端与套管裂开后在压盖的压力下不至于坍塌。第四，为了满足防腐需要，选用的套管内壁可以衬上塑料或者树脂。第五，将中空纤维膜集束后套入套管内，然后用环氧树脂封装固化两端，将固化后的套管两端的多余环氧树脂切除，露出膜孔，端面形成平面。[0046]第六，在环氧树脂封装端外径与套管内径接缝的端面上，按图4至图6的方式选用其中的一种密封圈，然后用压盖压紧，采用橡皮密封圈的目的是为了预防环氧树脂端与套管之间开裂而导致的泄漏。综上所述，本实用新型所提供的中空纤维高温膜组件的封装结构及使用该封装结构的中空纤维膜组件，其使用温度可在80-160°C范围内，具有耐高温与不易泄漏的优点，可以满足高温情况下进行物质分离的需要。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行 修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种中空纤维膜组件的封装结构，其特征在于，所述中空纤维膜组件的封装结构至少包括套管、环氧树脂封装端、密封圈和压盖；所述套管的两端通过所述密封圈与所述压盖密闭连接；所述套管的两端内部均设有所述环氧树脂封装端，所述套管的内壁与所述环氧树脂封装端的边缘密闭连接，且所述套管与所述环氧树脂封装端相接触的部分中靠近外侧的内径大于靠近内侧的内径。
2.根据权利要求I所述的中空纤维膜组件的封装结构，其特征在于所述套管与所述环氧树脂封装端相接触部分的内壁呈阶梯形、锥形、喇叭形或漏斗形。
3.根据权利要求I所述的中空纤维膜组件的封装结构，其特征在于所述密封圈为槽型密封圈、平板形密封圈或双O形密封圈。
4.根据权利要求I所述的中空纤维膜组件的封装结构，其特征在于所述密封圈覆盖于所述套管与所述环氧树脂封装端的接缝上。
5.根据权利要求1-4中任一所述的中空纤维膜组件的封装结构，其特征在于所述套管的内壁设有塑料内衬或树脂内衬。
6.一种中空纤维膜组件，其特征在于所述中空纤维膜组件的封装结构为如权利要求1-4中任一所述的中空纤维膜组件的封装结构。
7.根据权利要求6所述的中空纤维膜组件，其特征在于所述套管内部填充有耐温超过65 °C的中空纤维膜集束。
8.根据权利要求7所述的中空纤维膜组件，其特征在于所述中空纤维膜集束的两端固定于所述环氧树脂封装端内，且所述中空纤维膜集束的端部与所述环氧树脂封装端的外端面相平齐。
专利摘要本实用新型提供一种中空纤维膜组件的封装结构及使用该封装结构的中空纤维膜组件。所述中空纤维膜组件的封装结构至少包括套管、环氧树脂封装端、密封圈和压盖；所述套管的两端通过所述密封圈与所述压盖密闭连接；所述套管的两端内部均设有所述环氧树脂封装端，所述套管的内壁与所述环氧树脂封装端的边缘密闭连接，且所述套管与所述环氧树脂封装端相接触的部分中靠近外侧的内径大于靠近内侧的内径。本实用新型具有耐高温与不易泄漏的优点，可以满足高温情况下进行物质分离的需要。
文档编号B01D63/04GK202666703SQ20122020206
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者潘忠才, 宋志棠, 刘卫丽 申请人:上海新安纳电子科技有限公司, 中国科学院上海微系统与信息技术研究所