[发明专利]一种新型中空纤维膜滤芯

说明书

技术领域

本发明涉及一种中空纤维膜滤芯，具体涉及一种具有新型结构的中空纤维膜滤芯。

本发明还涉及使用上述中空纤维膜滤芯的罐壶形净水器和罐式或台架式过滤装置。

背景技术

膜分离技术是一种广泛应用于溶液或气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。膜壁微孔密布，原液在一定压力下通过膜的一侧，溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液，而大分子溶质被膜截留，达到物质分离及浓缩的目的。在净水行业中，使用中空纤维膜做成滤芯来过滤净化水质的技术被广泛运用。

公知的中空纤维膜滤芯有二种形式，一种是将多根中空纤维膜丝聚集在一起，用密封材料密封中空纤维膜丝两端。让中空纤维膜丝均匀分散在密封材料中。并让中空纤维膜丝一端内管保持封闭，另一端膜丝内管的保持畅通。膜丝两端分别与滤芯壳体用密封材料密封固定；另一种滤芯如图2所示，是将中纤维膜丝绕成“U”形，多根中空纤维膜丝聚集在一起，用密封材料密封固定“U”形开口端，并保持膜丝管畅通。中空纤维膜丝均匀分散在密封材料中，膜丝“U”形开口端与滤芯壳体用密封材料密封固定。这二种中空纤维膜滤芯的共同特点是，滤芯形状均为长管状，未净化水经过膜丝管壁滤膜过滤后，所得净水化从中空纤维膜管开口端流出；中空纤维膜内管开口端与壳体间的密封固定材料制作的密封层为平板状结构；中空纤维膜管开口端在净水装置下端固定。采用上述中空纤维膜滤芯存在几个问题。

一是，中空纤维膜丝管穿过的密封端，由于中空纤维膜的分布数量受到密封端平面面积大小限制，特别是净水装置为长管状结构时，其密封端平面面积小，填充密度一定的情况下，分布的中空纤维膜管数量少，净水化的产水通道小，净水装置产水速度低。

其次，在净水过程中，由于上述中空纤维管开口端在净水装置下端，膜在净水装置下方固定。在重力作用下，未净化水中的污垢沉积在底部。这使得膜丝的根部容易积存污垢，沉积的污垢不易离开，污垢逐渐堆积起来，向上积累，遮挡减少了膜丝的有效过滤面积，使得滤芯不易清洗，效率降低。

再者，上述中空纤维膜滤芯，多根中空纤维膜丝聚集在一起，为提高过滤效率，膜丝要求有较高的填充密度，膜丝束膜丝间上下紧密排列在一起，膜丝表面与未净化水接触不充分，膜丝在净水时受水流影响产生的相对运动程度较低。这使得污垢容易在膜丝表面沉积，造成膜面堵塞，膜的效率降低。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种新型中空纤维膜滤芯，该滤芯有较多的产水通道，膜丝的根部不在滤芯底部，膜丝表面与未净水化接触充分，膜丝在净水时受水流影响产生的相对运动程度高。

为达上述目的，本发明的技术方案是：一种新型中空纤维膜滤芯，如图1所示，包括净水单元、产水管、滤芯壳，所述净水单元包括中空纤维膜（1）、密封层(2)。所述中空纤维膜由多条中空纤维膜丝汇聚成而成，中空纤维膜丝绕成“U形”；所述密封层结构为密闭中空立方体，密封层上设有开口，开口贯通密封层，开口数量不小于1条；所述密封层在滤芯中间固定，密封层底部外表面与滤芯壳底上表面保持间距。密封层底外表面与滤芯壳底上表面的间距h不小于5mm。中空纤维膜丝“U形”开口端从密封层外穿过密封层内表面，并用密封层固定，膜丝内管保持畅通，产水管连接到密封层开口上。

所述中空纤维膜可使用反渗透膜、纳米滤膜、超滤膜和微滤膜。材料包括聚乙烯、聚丙烯、纤维素，醋酸纤维素、聚偏氟乙烯等，以及他们的复合材料。所述密封层，由粘合材料固化形成，粘合材料包括环氧树脂、聚氨脂树脂、聚烯烃树脂等。所述中空立方体可以是空心球体、空心圆柱体或其它不规则中空立方体。为便于多个串联使用和产品制造，本发明优选空心圆柱体。

本发明圆柱密封层滤芯，如图4所示，包括净水单元、产水管。净水单元如图3所示，包括中空纤维膜1、密封层2。产水管包括导向槽7、进水孔8、导向柱12。密封层由粘合材料凝固成空心圆柱体，密封层在滤芯中间固定，其与滤芯外壳4内壁保持间距，其间距(h)不小于5mm，密封层设两开口，开口上下贯通。中空纤维膜丝1绕成“U形”，膜丝“U形”开口端从密封层外表面穿过密封层到其内表面。中空纤维膜用密封层固定，膜丝内管保持畅通。所述密封层内表面设有导向槽7，产水管外表面设有导向柱12，密封层通过导向槽7、导向柱12套装在产水管上，密封层、产水管可单独安装、拆卸。产水管3上设有定位装置11，净水单元密封层的上下端面通过密封圈10由密封盖9压紧密封，密封盖9与产水管螺接。