專(zhuān)利名稱：用于連接膜元件的連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種連接裝置，特別地，涉及一種用于連接膜元件的連接裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)和民用水處理領(lǐng)域，通常采用膜元件對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾或提純。常見(jiàn)的膜元 件具有中央集水管和纏繞集水管的分離膜。在公開(kāi)號(hào)為CN101721912A的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中 公開(kāi)了一種現(xiàn)有膜元件的結(jié)構(gòu)。在膜元件系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通常將多個(gè)膜元件進(jìn)行串聯(lián)使用，以提高產(chǎn)水量并降低能 耗。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用外部裝有0型密封圈的連接器將每?jī)蓚€(gè)膜元件進(jìn)行連接，這種連接 器的兩端插入兩個(gè)膜元件的中央集水管內(nèi)，以形成密封連接。這種連接方式在使用過(guò)程中 易造成連接器的磨損及0型密封圈變形或損壞導(dǎo)致的泄漏，使整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)受到影 響。而且，由于連接器的端部插入中央集水管內(nèi)，連接器的內(nèi)徑小于中央集水管的內(nèi)徑，因 此，該連接器對(duì)透過(guò)液的流動(dòng)形成阻力，會(huì)存在透過(guò)液側(cè)流路的壓力損失很大的問(wèn)題，且中 央集水管內(nèi)的液體在流經(jīng)連接器時(shí)因流道變窄，使得流速突然變快，不利于膜元件系統(tǒng)的 穩(wěn)定運(yùn)行。而且，由于連接器要分別插入兩個(gè)膜元件的中央集水管內(nèi)，給安裝帶來(lái)了不便， 降低了安裝效率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請(qǐng)的一方面提供了一種膜元件的連接裝置，包括第一端蓋，包括第一外 輪轂，其中在所述第一外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有至少一個(gè)定位凸塊；以及第二端蓋，包括第二 外輪轂，其中在所述第二外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有定位槽，其中，當(dāng)所述第一端蓋和所述第二 端蓋扣合時(shí)，所述凸塊落入所述定位槽中，以防止所述第一端蓋和所述第二端蓋脫扣?？蛇x地，所述第一外輪轂具有外螺紋，所述第二外輪轂具有內(nèi)螺紋，并且，在所述 第一端蓋和所述第二端蓋的扣合過(guò)程中，所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)連接，并且所述定 位凸塊可將所述第二外輪轂擠壓變形?？蛇x地，所述第一外輪轂和所述第二外輪轂具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述第二外輪轂的內(nèi) 直徑大于所述第一外輪轂的外直徑，所述定位凸塊從所述第一外輪轂的外緣徑向向外延 伸?？蛇x地，所述第一端蓋包括多個(gè)定位凸塊，所述多個(gè)定位凸塊沿所述第一外輪轂 的外緣分布，并且所述第二端蓋包括多個(gè)定位槽，所述定位槽的個(gè)數(shù)為所述定位凸塊個(gè)數(shù) 的整數(shù)倍。可選地，所述第一端蓋包括環(huán)形的第一內(nèi)輪轂，所述第一內(nèi)輪轂在其內(nèi)表面的一 端包括第一圓錐面，所述第一圓錐面與所述定位凸塊分別位于所述第一端蓋的軸向相對(duì) 側(cè)，并且所述第二端蓋包括環(huán)形的第二內(nèi)輪轂，所述第二內(nèi)輪轂在其內(nèi)表面的一端包括第 二圓錐面，所述第二圓錐面與所述定位槽分別位于所述第二端蓋的軸向相對(duì)側(cè)?？蛇x地，所述第一圓錐面和所述第二圓錐面的圓錐角處于15 45度的范圍內(nèi)。
可選地，所述第一端蓋包括環(huán)形的第一內(nèi)輪轂，所述第二端蓋包括環(huán)形的第二內(nèi) 輪轂，所述第二內(nèi)輪轂包括內(nèi)側(cè)凸環(huán)，所述內(nèi)側(cè)凸環(huán)在其外周緣上具有用于固定0型密封 圈的環(huán)形凹槽?？蛇x地，所述第一內(nèi)輪轂具有第一環(huán)形面和第二環(huán)形面，在所述第一端蓋和所述 第二端蓋處于扣合狀態(tài)時(shí)，所述第一環(huán)形面與所述第二內(nèi)輪轂的內(nèi)側(cè)凸環(huán)緊密接觸，所述 第二環(huán)形面擠壓固定于所述環(huán)形凹槽內(nèi)的0型密封圈?？蛇x地，所述第一內(nèi)輪轂在所述第二環(huán)形面外側(cè)還具有第三環(huán)形面，在所述第一 端蓋和所述第二端蓋處于扣合狀態(tài)時(shí)，所述第三環(huán)形面與所述第二內(nèi)輪轂的本體之間具有縫隙。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種連接膜元件的方法，包括將第一端蓋的第一 側(cè)面與第一膜元件連接，所述第一端蓋具有第一外輪轂，所述第一外輪轂在與所述第一側(cè) 面相對(duì)的側(cè)面上設(shè)置有至少一個(gè)定位凸塊；將第二端蓋的第二側(cè)面與第二膜元件連接，所 述第二端蓋具有第二外輪轂，所述第二外輪轂在與所述第二側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上設(shè)置有定位 槽；以及使所述凸塊落入所述定位槽中，以使所述第一端蓋和所述第二端蓋扣合?？蛇x地，所述第一外輪轂具有外螺紋，所述第二外輪轂具有內(nèi)螺紋，并且在所述第 一端蓋和所述第二端蓋的扣合過(guò)程中，所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)連接，并且所述定位 凸塊將所述第二外輪轂擠壓變形。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種提供膜元件的連接裝置的方法，包括提供第 一端蓋，所述第一端蓋包括第一外輪轂，在所述第一外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有至少一個(gè)定位 凸塊；以及提供第二端蓋，所述第二端蓋包括第二外輪轂，在所述第二外輪轂的一側(cè)上設(shè)置 有定位槽，使所述凸塊落入所述定位槽中，以使所述第一端蓋和所述第二端蓋扣合。利用根據(jù)本申請(qǐng)的連接裝置對(duì)膜元件進(jìn)行連接，可提高連接的穩(wěn)定性和可靠性， 并且便于安裝，提高了安裝效率。


圖1示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的用于連接膜元件的連接裝置；圖2A-2D示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式連接裝置的兩個(gè)端蓋的扣合 過(guò)程；圖3示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的連接裝置的一個(gè)端蓋沿圖1中AA 線的剖視圖；以及圖4示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的連接裝置的兩個(gè)端蓋在扣合狀 態(tài)下內(nèi)輪轂之間的配合情況。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本申請(qǐng)中所描述的方位，如上、下、左、右、頂部、底部等，均是指附圖中的方位，而 并不表示實(shí)際使用中的方位。圖1示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的用于連接膜元件的連接裝置1000。如圖1 所示，連接裝置1000包括端蓋1100和端蓋1200，端蓋1100和1200分別包括外輪轂1110、1210和內(nèi)輪轂1120、1220。每個(gè)端蓋的內(nèi)輪轂和外輪轂之間均由多根肋條連接。由于膜元 件的中央集水管和外殼均為圓柱形，因此，圖1中所示的端蓋1100和1200的外輪轂1110、 1210和內(nèi)輪轂1120、1220均為環(huán)形?？梢岳斫?，如果對(duì)于某些特殊用途，將膜元件的中央集 水管和外殼加工為三棱柱形、四棱柱形或多棱柱形，那么根據(jù)本申請(qǐng)連接裝置的各端蓋的 內(nèi)輪轂和外輪轂也可設(shè)計(jì)為相應(yīng)的三棱柱形、四棱柱形或多棱柱形。在對(duì)兩個(gè)膜元件進(jìn)行連接時(shí)，首先將端蓋1100和1200各自的靠近膜元件端分別 與一個(gè)膜元件的一端通過(guò)粘合或熔融焊接等已知方式連接。作為將端蓋與膜元件連接的一例，在對(duì)兩個(gè)膜元件進(jìn)行連接時(shí)，首先將端蓋1100 靠近膜元件端通過(guò)玻璃絲浸涂環(huán)氧與一個(gè)膜元件的一端纏繞相連，同時(shí)內(nèi)輪轂1120與膜 元件該端中央集水管相接部位通過(guò)粘合或熔融焊接等已知方式連接，并將端蓋1200最外 圈靠近膜元件端通過(guò)玻璃絲浸涂環(huán)氧與此膜元件的另一端或另一支膜元件一端纏繞相連， 同時(shí)內(nèi)輪轂1220與膜元件該端中央集水管相接部位通過(guò)粘合或熔融焊接等已知方式連 接，多支膜元件端蓋均采用同種方式與膜元件連接。然后，再將不同膜元件相互配合的兩個(gè)端蓋1100和1200扣合在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩 個(gè)膜元件的連接。具體的扣合方式將在如下詳細(xì)描述。根據(jù)以上實(shí)施例中的連接方式，可將多個(gè)膜元件的一端均連接端蓋1100，另一端 均連接端蓋1200，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)膜元件的串聯(lián)連接。如圖1所示，外輪轂1210的內(nèi)直徑大于外輪轂1110的外直徑，在扣合時(shí)，端蓋 1100和1200通過(guò)外輪轂1110的外螺紋1112和外輪轂1210的內(nèi)螺紋1212旋轉(zhuǎn)連接。端 蓋1100還包括定位凸塊1111，定位凸塊1111沿外輪轂1110徑向向外延伸。端蓋1200的 外輪轂1210上具有定位槽1211。圖2A-2D示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式連接裝置的兩個(gè)端蓋的扣合 過(guò)程。如圖2A所示，在開(kāi)始進(jìn)行扣合操作時(shí)，定位凸塊1111和定位槽1211未對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)， 定位凸塊1111將外輪轂1210徑向向外擠壓變形，以允許端蓋1100和1200沿著相互配合 的外螺紋1112和內(nèi)螺紋1212相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。圖2B是圖2A中B部分的放大圖。如圖2B 所示，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，外輪轂1210被定位凸塊1111擠壓產(chǎn)生微小變形。如圖2C所示，當(dāng)旋 轉(zhuǎn)到定位凸塊1111和定位槽1211對(duì)準(zhǔn)的位置時(shí)，定位凸塊1111落入定位槽1211內(nèi)，以使 端蓋1100和1200在內(nèi)外螺紋相接的同時(shí)，兩端蓋扣合定位，防止脫扣，并提示安裝操作人 員膜元件連接到位。此時(shí)，被擠壓變形的外輪轂1210恢復(fù)初始形狀，以保證定位凸塊1111 不會(huì)因壓力波動(dòng)、進(jìn)水沖力或其他外部因素的影響從定位槽1211中滑脫，而產(chǎn)生脫扣。圖 2D是圖2C中D部分的放大圖。如圖2D所示，在定位凸塊1111與定位槽1211對(duì)準(zhǔn)并落入 其內(nèi)后，外輪轂1210被擠壓變形的部分恢復(fù)初始形狀，從而將定位凸塊1111固定在定位槽 1211 內(nèi)。通過(guò)以上描述可以看出，本申請(qǐng)?zhí)峁┑倪B接裝置1000提供了對(duì)膜元件的穩(wěn)定連 接，該連接操作方便，并能夠防止由于壓力波動(dòng)、進(jìn)水沖力或其他外部因素所導(dǎo)致的端蓋脫 扣現(xiàn)象?？梢岳斫?，端蓋1100可包括一個(gè)或多個(gè)定位凸塊1111，多個(gè)定位凸塊1111能夠增 加端蓋連接的牢固性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，多個(gè)定位凸塊1111可均勻分布在外 輪轂1110的外緣上，也可相對(duì)于均勻分布具有機(jī)械制造中所允許的偏差，或者針對(duì)特殊用途不均勻地分布。另外，外輪轂1210上可具有多個(gè)定位槽1211。可選地，定位槽1211的個(gè) 數(shù)為定位凸塊1111個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。如圖1所示，端蓋1100具有均勻分布的4個(gè)定位凸塊 1111，端蓋1200具有均勻分布的8個(gè)定位槽1211，這樣可提高裝配的簡(jiǎn)便性。圖3示意性地示出了端蓋1200沿圖1中AA線的剖視圖。在圖3中，為清晰起見(jiàn)， 并未示出端蓋1200的外輪轂1210上的內(nèi)螺紋。如圖1和圖3所示，內(nèi)輪轂1120和1220的 內(nèi)表面為圓柱面，其直徑略大于膜元件的中央集水管的外直徑，從而在端蓋與膜元件的一 端通過(guò)粘合或玻璃纖維絲浸涂環(huán)氧纏繞等方式連接時(shí)，使中央集水管伸入內(nèi)輪轂內(nèi)，然后 在端蓋與集水管接觸處通過(guò)粘合或熔融焊接進(jìn)行固定和密封。為了使內(nèi)輪轂不阻礙中央集 水管端部的進(jìn)水以提高產(chǎn)水量并使進(jìn)水在該處具有一定流速，內(nèi)輪轂1220的內(nèi)表面的下 端(即，靠近膜元件的一端)配置為圓錐面。根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，該圓錐面的圓錐 角為15 45度，如果該圓錐角過(guò)小，內(nèi)輪轂1220的內(nèi)表面將影響到中央集水管端部的進(jìn) 水；如果該圓錐角過(guò)大，則會(huì)影響內(nèi)輪轂1220與肋條的結(jié)構(gòu)整體性。在圖3所示的實(shí)施例 中，該圓錐面的圓錐角為30度。類(lèi)似地，內(nèi)輪轂1120的內(nèi)表面的下端(即，靠近膜元件的 一端)也配置為圓錐面，從而使進(jìn)水在該處具有一定流速并有助于接近中央集水管端部區(qū) 域的進(jìn)水以提高產(chǎn)水量。根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，該圓錐面的圓錐角也為15 45度。如圖1和圖3所示，端蓋1200的內(nèi)輪轂1220包括本體1221和內(nèi)側(cè)凸環(huán)1222。在 內(nèi)側(cè)凸環(huán)1222的外周緣上具有環(huán)形凹槽1223。如圖1所示，0型密封圈2000張緊地固定 于環(huán)形凹槽1223內(nèi)。端蓋1100的內(nèi)輪轂1120由內(nèi)至外具有第一環(huán)形面1121、第二環(huán)形面 1122和第三環(huán)形面1123。如圖4所示，在端蓋1100和1200裝配且扣合后，內(nèi)輪轂1120的 第一環(huán)形面1121與內(nèi)輪轂1220的內(nèi)側(cè)凸環(huán)1222緊密接觸，并且內(nèi)輪轂1120的第二環(huán)形 面1122擠壓固定于環(huán)形凹槽1223內(nèi)的0型密封圈2000，從而確保了端蓋1100和1200連 接后內(nèi)輪轂的內(nèi)表面的密封，以使得連接后在膜元件之間流動(dòng)的純水不會(huì)被污染?？蛇x地， 0型密封圈2000的高度被壓縮15%至30%。進(jìn)一步，如圖4所示，在端蓋1100和1200裝 配且扣合后，內(nèi)輪轂1120的第三環(huán)形面1123與內(nèi)輪轂1220的本體1221之間具有縫隙，從 而使得膜元件進(jìn)水的水壓通過(guò)該縫隙對(duì)0型密封圈2000產(chǎn)生壓迫作用，從而產(chǎn)生朝向0型 密封圈內(nèi)徑方向的均勻水壓，以進(jìn)一步確保端蓋1100和1200連接后內(nèi)輪轂的內(nèi)表面的密 封效果?？蛇x地，該縫隙在0. 5mm至2mm的范圍內(nèi)。下面詳細(xì)描述采用根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的連接裝置的膜元件系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果。表1示出了四支單獨(dú)的8寸膜元件的單支測(cè)試結(jié)果。其中，通量表示膜元件中央 集水管的純水產(chǎn)量；脫鹽率為進(jìn)水濃度與出水(純水)濃度的差與進(jìn)水濃度的百分比；壓 降表示進(jìn)水在通過(guò)膜元件后的水壓下降值。其中，每支膜元件的進(jìn)水壓力為225psi，進(jìn)水鹽 濃度為2000ppm。
膜元件編號(hào)通量(GPD)脫鹽率8040-19969. 2599. 449%8040-210896. 0199. 468%
權(quán)利要求
1.一種膜元件的連接裝置，包括第一端蓋，包括第一外輪轂，其中在所述第一外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有至少一個(gè)定位凸 塊；以及第二端蓋，包括第二外輪轂，其中在所述第二外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有定位槽，其中，當(dāng)所述第一端蓋和所述第二端蓋扣合時(shí)，所述凸塊落入所述定位槽中，以防止所 述第一端蓋和所述第二端蓋脫扣。
2.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其中，所述第一外輪轂具有外螺紋，所述第二外輪轂 具有內(nèi)螺紋，并且其中，在所述第一端蓋和所述第二端蓋的扣合過(guò)程中，所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn) 連接，并且所述定位凸塊將所述第二外輪轂擠壓變形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連接裝置，其中，所述第一外輪轂和所述第二外輪轂具有環(huán) 形結(jié)構(gòu)，所述第二外輪轂的內(nèi)直徑大于所述第一外輪轂的外直徑，所述定位凸塊從所述第 一外輪轂的外緣徑向向外延伸。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連接裝置，其中，所述第一端蓋包括多個(gè)定位凸 塊，所述多個(gè)定位凸塊沿所述第一外輪轂的外緣分布，并且所述第二端蓋包括多個(gè)定位槽， 所述定位槽的個(gè)數(shù)為所述定位凸塊個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的連接裝置，其中所述第一端蓋包括環(huán)形的第一內(nèi)輪轂，所述第一內(nèi)輪轂在其內(nèi)表面的一端包括第一圓 錐面，所述第一圓錐面與所述定位凸塊分別位于所述第一端蓋的軸向相對(duì)側(cè)，并且所述第二端蓋包括環(huán)形的第二內(nèi)輪轂，所述第二內(nèi)輪轂在其內(nèi)表面的一端包括第二圓 錐面，所述第二圓錐面與所述定位槽分別位于所述第二端蓋的軸向相對(duì)側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的連接裝置，其中，所述第一圓錐面和所述第二圓錐面的圓錐角 處于15 45度的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的連接裝置，其中，所述第一端蓋包括環(huán)形的第一內(nèi) 輪轂，所述第二端蓋包括環(huán)形的第二內(nèi)輪轂，所述第二內(nèi)輪轂包括內(nèi)側(cè)凸環(huán)，所述內(nèi)側(cè)凸環(huán) 在其外周緣上具有用于固定0型密封圈的環(huán)形凹槽。
8.如權(quán)利要求7所述的連接裝置，其中，所述第一內(nèi)輪轂具有第一環(huán)形面和第二環(huán)形 面，在所述第一端蓋和所述第二端蓋處于扣合狀態(tài)時(shí)，所述第一環(huán)形面與所述第二內(nèi)輪轂 的內(nèi)側(cè)凸環(huán)緊密接觸，所述第二環(huán)形面擠壓固定于所述環(huán)形凹槽內(nèi)的0型密封圈。
9.如權(quán)利要求8所述的連接裝置，其中，所述第一內(nèi)輪轂在所述第二環(huán)形面外側(cè)還具 有第三環(huán)形面，在所述第一端蓋和所述第二端蓋處于扣合狀態(tài)時(shí)，所述第三環(huán)形面與所述 第二內(nèi)輪轂的本體之間具有縫隙。
10.一種連接膜元件的方法，包括將第一端蓋的第一側(cè)面與第一膜元件連接，所述第一端蓋具有第一外輪轂，所述第一 外輪轂在與所述第一側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上設(shè)置有至少一個(gè)定位凸塊；將第二端蓋的第二側(cè)面與第二膜元件連接，所述第二端蓋具有第二外輪轂，所述第二 外輪轂在與所述第二側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上設(shè)置有定位槽；以及使所述凸塊落入所述定位槽中，以使所述第一端蓋和所述第二端蓋扣合。
11.一種提供膜元件的連接裝置的方法，包括提供第一端蓋，所述第一端蓋包括第一外輪轂，在所述第一外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有至 少一個(gè)定位凸塊；以及提供第二端蓋，所述第二端蓋包括第二外輪轂，在所述第二外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有定 位槽，使所述凸塊落入所述定位槽中，以使所述第一端蓋和所述第二端蓋扣合。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N膜元件的連接裝置，包括第一端蓋，包括第一外輪轂，其中在所述第一外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有至少一個(gè)定位凸塊；以及第二端蓋，包括第二外輪轂，其中在所述第二外輪轂的一側(cè)上設(shè)置有定位槽，其中，當(dāng)所述第一端蓋和所述第二端蓋扣合時(shí)，所述凸塊落入所述定位槽中，以防止所述第一端蓋和所述第二端蓋脫扣。
文檔編號(hào)C02F1/44GK102091532SQ20101058694
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者梁劍, 歐江, 毛世超, 王雙, 王思亮, 馬德清 申請(qǐng)人:北京時(shí)代沃頓科技有限公司