端蓋包括一體閥的過濾器模塊的制作方法
【專利摘要】一種端蓋包括一體閥的過濾器模塊包括在第一和第二端部之間沿著軸線延伸并限定內(nèi)部腔室的細(xì)長殼體；包括包圍內(nèi)腔的半透柱形壁的多個(gè)中空纖維膜，膜在第一和第二端部之間在內(nèi)部腔室內(nèi)軸向延伸；第一端蓋組件包括固定到殼體的第一端部的基部、限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道的供應(yīng)端口、適用于連接到加壓氣體源并限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道的氣體端口；第二端蓋組件包括固定到殼體的第二端部的基部、限定與中空纖維膜的內(nèi)腔流體連通的通道的滲透端口和限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道的清除端口。第一端蓋組件包括控制經(jīng)過氣體端口和供應(yīng)端口中的至少一個(gè)的流體流的一體閥，第二端蓋組件包括控制經(jīng)過滲透端口和清除端口的至少一個(gè)的流體流的一體閥。
【專利說明】端蓋包括一體閥的過濾器模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對(duì)基于膜的過濾器模塊和洗滌組件。

【背景技術(shù)】
[0002]包括中空纖維半透膜的過濾器模塊在從流體的工業(yè)處理到飲用水的家庭凈化的廣泛應(yīng)用中使用。這種模塊通常包括限定具有靠近殼體的每個(gè)端部定位的一個(gè)或多個(gè)端口的內(nèi)部腔室的管狀殼體。在操作中，供應(yīng)流體經(jīng)由端口進(jìn)入模塊，并經(jīng)過定位在內(nèi)部腔室內(nèi)的半透膜。經(jīng)過膜的流體通過通常定位在模塊的相對(duì)端部處的滲透端口離開模塊。過濾器模塊還可包括包括用于引入流體或氣體以清潔模塊的附加流體端口或通道。這種模塊的例子包括可以從Dow Chemical Corporat1n得到的DOW?Ultrafiltrat1n模塊的型號(hào):SFP-2860、SFP-2880、SFD-2860和SFD-2880。這些過濾器模塊包括用于例如水處理的超濾類型應(yīng)用的半透中空纖維膜設(shè)計(jì)。所述模塊包括模制成安裝在模塊殼體的每個(gè)端部上的端蓋組件的一體部分的流體端口。見例如US8261919。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)過濾器模塊和相關(guān)的組成部件及其制造和使用的方法(包括使其結(jié)合到洗滌組件內(nèi))。過濾器模塊包括:i)細(xì)長殼體，其在第一端部和第二端部之間沿著軸線延伸并限定內(nèi)部腔室；ii)多個(gè)中空纖維膜，其包括包圍內(nèi)腔的半透柱形壁，其中膜在第一端部和第二端部之間在內(nèi)部腔室內(nèi)軸向延伸；iii)第一端蓋組件，其包括:固定到殼體的第一端部的基部、限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道的供應(yīng)端口、以及能夠連接到加壓氣體源并限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道的氣體端口 ；以及iv)第二端蓋組件，其包括:固定到殼體的第二端部的基部、限定與中空纖維膜的內(nèi)腔流體連通的通道的滲透端口、以及限定內(nèi)部腔室流體連通的通道的清除端口。第一端蓋組件包括用于控制經(jīng)過氣體端口和供應(yīng)端口中的至少一個(gè)的流體流的一體閥，并且第二端蓋組件包括用于控制經(jīng)過滲透端口和清除端口中的至少一個(gè)的流體流的一體閥。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]附圖用來幫助描述并且沒有必要按照比例。在可能的情況下，相同的附圖標(biāo)記在附圖中用來指代相同元件。
[0005]圖1是所述過濾器模塊的一種實(shí)施方式的局部切去的分解透視圖，示出了殼體和第一和第二端蓋組件。
[0006]圖2a是第一端蓋組件的一種實(shí)施方式的局部切去和虛線透視圖，示出了與一個(gè)閥位置相關(guān)的流體流通路。
[0007]圖2b是圖2a的實(shí)施方式的視圖，示出了與替代閥位置相關(guān)的流體流通路。
[0008]圖2c是圖2a的實(shí)施方式的視圖，示出了與另一替代閥位置相關(guān)的流體流通路。
[0009]圖2d是圖2a的實(shí)施方式的視圖，示出了與又一替代閥位置相關(guān)的流體流通路。
[0010]圖2e是第一端蓋組件的另一實(shí)施方式的局部切去的虛線透視圖，示出了與一個(gè)閥位置相關(guān)的流體流通路。
[0011]圖3a是模塊的一部分的透視圖，其中根據(jù)圖2e的第一端蓋組件示出了圖1所示的第二端蓋組件的基部。
[0012]圖3b是圖3a的實(shí)施方式的透視圖，示出了第二端蓋組件的蓋(虛線)和基部。
[0013]圖3c是圖1和3b所示的第二端蓋組件的實(shí)施方式的另一透視圖。
[0014]圖3d是第二端蓋組件的示意圖，示出了多個(gè)端口和流動(dòng)通道。
[0015]圖4是包括作為洗滌組件的組成部件的所述過濾器模塊的本發(fā)明實(shí)施方式的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]所述過濾器模塊的實(shí)施方式在圖1中總體以10標(biāo)示，其包括在第一端部14和第二端部16之間沿著軸線X延伸并限定內(nèi)部腔室18的細(xì)長殼體12。雖然示出為具有矩形截面，殼體12可具有替代構(gòu)造，例如橢圓形(例如具有圓形截面的柱形形狀)或多邊形截面。殼體12可由多種材料構(gòu)造，例如塑料、陶瓷、金屬等，但是在一組優(yōu)選實(shí)施方式中，殼體由例如聚氯乙烯(PVC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的可注射模制塑料制成。
[0017]多個(gè)中空纖維膜20在殼體12的第一端部14和第二端部16之間沿著內(nèi)部腔室18軸向地延伸。膜20包括包圍內(nèi)腔的半透柱形壁?？蛇m用的半透膜不受到限制，并包括由包括:陶瓷、聚砜、聚醚砜、聚偏二氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈和聚烯烴的多種材料制成的那些。中空纖維膜的平均孔尺寸優(yōu)選地選擇成適合模塊的最終使用，例如用于除去例如食品、油月旨、蛋白質(zhì)、油等的碎屑，例如微量過濾范圍的平均孔尺寸(即0.1-5微米)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，膜的平均孔尺寸在超濾范圍(即0.01-0.10微米)內(nèi)，從而至少部分除去原生動(dòng)物、細(xì)菌和病毒。
[0018]模塊10包括第一端蓋組件22，其包括固定到殼體12的第一端部14的基部24、限定與內(nèi)部腔室18流體連通的供應(yīng)端口 26和適用于連接到加壓氣體源并限定與內(nèi)部腔室18流體連通的通道的氣體端口 28以及可選的排放端口(圖2所示的42)。包括基部32的第二端蓋組件30固定到殼體12的第二端部16。第二端蓋組件包括限定與中空纖維膜20的內(nèi)腔流體連通的通道的滲透端口 34、限定與內(nèi)部腔室18流體連通的通道的清除端口(圖3b所示的36)以及可以用于反洗模塊10的可選的新鮮液體端口 37。如所示，第二端蓋組件30包括具有在安裝過程中固定在一起的基部32和蓋33的兩件式組件。在替代實(shí)施方式中，可以使用單件構(gòu)造，例如單個(gè)的模制單元。端蓋組件22、30可由多種材料構(gòu)造，例如塑料、陶瓷、金屬等，但是在優(yōu)選的實(shí)施方式組中，該組件由例如聚氯乙烯(PVC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的可注射模制塑料制成。端蓋組件22、30可包括不同取向的附加流體端口。
[0019]端蓋組件22、30的基部24、32可以布置在殼體12的相應(yīng)第一端部14和第二端部15周圍或內(nèi)部。在優(yōu)選實(shí)施方式中，端蓋組件的基部的外周邊包括與殼體的端部的內(nèi)周邊匹配或互補(bǔ)的構(gòu)造，使得基部可以在殼體端部周圍或內(nèi)部滑動(dòng)、緊密配合及優(yōu)選地密封。根據(jù)構(gòu)造材料，基部可經(jīng)由例如壓配合、夾持件、匹配螺紋等機(jī)械手段固定到殼體12，或者例如通過超聲焊接、旋轉(zhuǎn)焊接、粘合劑等或這些技術(shù)的組合附接。
[0020]中空纖維膜的端部可以通過已知的“灌封”技術(shù)從內(nèi)部腔室18密封，其中中空纖維膜20的一個(gè)或兩個(gè)端部保持開放并與形成在端蓋組件22、30內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)外部腔室流體連通。見例如US2012 / 0074054。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，中空纖維膜20的端部在第一端蓋組件22內(nèi)密封，但是保持開放與第二端蓋組件30內(nèi)的腔室39流體連通，但通過其他方式由灌封材料(例如環(huán)氧樹脂、尿烷、有機(jī)硅等)從內(nèi)部腔室18密封。
[0021]在標(biāo)準(zhǔn)操作過程中，加壓的供應(yīng)液體通過供應(yīng)端口 26進(jìn)入模塊10，并流入內(nèi)部腔室18，其中供應(yīng)液體的一部分經(jīng)過半透膜20，由此變成“濾出物”，其繼而行進(jìn)到第二端蓋組件30內(nèi)的腔室39，此處它最終通過滲透端口 34離開模塊10。在以傳統(tǒng)交叉流動(dòng)模式操作時(shí)，剩余的供應(yīng)液體可通過清除端口 36離開模塊10。在以傳統(tǒng)死端(dead-end)模式操作時(shí)，殘留的供應(yīng)液體可經(jīng)由清除端口 36或排放端口 42(以下進(jìn)行更全面的說明)從模塊10間歇性地被清除或排放。
[0022]在一種實(shí)施方式中，可通過打開氣體端口 28和清除端口 36并關(guān)閉滲透端口 34來清潔模塊10。充氣器(圖4最清楚示出)將加壓氣體(例如空氣)引入氣體端口 28，加壓氣體行進(jìn)經(jīng)過內(nèi)部腔室18并通過清除端口 36離開模塊。經(jīng)過內(nèi)部腔室18的氣泡有效地使得可能已經(jīng)聚集在膜20的外表面上的碎屑脫位。聚集的碎屑可通過清除端口 36從內(nèi)部腔室18被排出，或者可以隨后通過打開第一端蓋組件22內(nèi)的可選的排放端口(圖2所示的42)排放。
[0023]在另一實(shí)施方式中，模塊10可通過打開排放端口 42和新鮮液體端口 37來反洗。新鮮液體端口 37適用于連接到加壓新鮮液體源，新鮮液體流入腔室39、膜20的內(nèi)腔以及流過膜20的半透壁，此處它進(jìn)入內(nèi)部腔室18，并通過排放端口 42最終離開模塊10。在反洗過程中，其他端口優(yōu)選地被關(guān)閉。在另一實(shí)施方式中，模塊10可通過打開清除端口 36和新鮮液體端口 37來反洗。
[0024]將進(jìn)一步描述，在操作過程中經(jīng)過多個(gè)端口的流體流可通過閥控制。雖然閥可以手動(dòng)致動(dòng)，它們優(yōu)選為通過PLC電磁地控制，使得閥致動(dòng)得以同步。如結(jié)合其他附圖更詳細(xì)描述，第一端蓋組件22包括一體閥，用于控制經(jīng)過供應(yīng)端口 26和氣體端口 28中的至少一者且優(yōu)選為兩者以及任何可選排放端口 42的流體流。類似地，第二端蓋組件30包括一體閥，用于控制流體流經(jīng)過滲透端口 34和清除端口 36中的至少一者且優(yōu)選為兩者。在優(yōu)選實(shí)施方式中，第一端蓋組件22包括用于控制流體流經(jīng)過氣體端口 28的一體閥，并且第二端蓋組件包括用于控制流體流經(jīng)過清除端口 36的一體閥。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，第一端蓋組件22和第二端蓋組件30都包括用于控制流體流經(jīng)過多個(gè)端口的至少兩個(gè)一體閥。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，第一端蓋組件22和第二端蓋組件30包括用于控制流體流經(jīng)過所有端口的一體閥。在又一實(shí)施方式中，第一端蓋組件22的一體閥的致動(dòng)與第二端蓋組件30的一體閥的致動(dòng)同步。如這里使用，術(shù)語“一體閥”指的是閥形成端蓋組件的一部分，即“一體閥”固定到組件或在組件內(nèi)。
[0025]在圖2a、2b、2c和2d中以多種操作模式示出了第一端蓋組件22的實(shí)施方式。第一端蓋組件22包括限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道38的供應(yīng)端口 26(圖1所示)和適用于連接到加壓氣體源(例如圖4所示的充氣器)并限定與內(nèi)部腔室流體連通的通道40的氣體端口 28。還設(shè)置可選的排放端口 42。圖2a示出了以標(biāo)準(zhǔn)操作模式操作的第一端蓋組件22，其中供應(yīng)液體進(jìn)入供應(yīng)端口 26并沿著通道38經(jīng)過進(jìn)入殼體的內(nèi)部腔室。圖2b示出了以清潔模式操作的第一端蓋組件22，其中加壓氣體進(jìn)入氣體端口 28并沿著通道40經(jīng)過進(jìn)入內(nèi)部腔室。如圖2b的虛線箭頭38所示，供應(yīng)液體可與氣體同時(shí)進(jìn)入內(nèi)部腔室，或者可以通過關(guān)閉閥來斷開連接。圖2c示出了操作的可選排放模式，其中液體沿著通道44經(jīng)過排放端口 42從內(nèi)部腔室排放。在以排放模式操作時(shí)，優(yōu)選地關(guān)閉氣體端口 28和供應(yīng)端口
26。圖2d示出了旁通模式，其中供應(yīng)液體通過經(jīng)過供應(yīng)端口 26進(jìn)入并經(jīng)由排放端口 42離開而沿著通道45經(jīng)過端蓋組件22。在圖2e中示出另一實(shí)施方式。在以排放模式或旁通模式操作時(shí)，液體沿著通道44或45行進(jìn)，進(jìn)入通道52，并通過清除端口 36離開。通道52的一部分在與內(nèi)部腔室18 —起延伸的通道(圖3a示出為51)內(nèi)。
[0026]流體經(jīng)過多個(gè)端口的流動(dòng)通過一個(gè)或多個(gè)閥來控制。在優(yōu)選實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)閥集成到第一端蓋組件22內(nèi)。例如，在優(yōu)選實(shí)施方式中，控制經(jīng)過氣體端口 28的流體流的閥沿著通道40定位。在替代實(shí)施方式中，控制供應(yīng)端口 26和排放端口 42中的一個(gè)或兩個(gè)的閥也集成在第一端蓋組件22內(nèi)。在又一實(shí)施方式中，多個(gè)閥可通過多路閥代替，以便同時(shí)控制多個(gè)通道(例如38、40、44和45)的流體流。
[0027]在圖3a、3b、3c和3d中示出第二端蓋組件30的實(shí)施方式。如所示，第二端蓋組件30包括固定到殼體12的第二端部16的基部32、限定與中空纖維膜20的內(nèi)腔流體連通的通道46的滲透端口 34、限定與內(nèi)部腔室18流體連通的通道48的清除端口 36以及限定與腔室39和中空纖維膜20的內(nèi)腔流體連通的通道50的可選的新鮮液體端口 37。第二端蓋組件30包括一體閥，用于控制經(jīng)過端口 34、36、37及相應(yīng)通道46、48、50中的至少一個(gè)、兩個(gè)或所有的流體流。多個(gè)閥可通過多路閥代替，以便同時(shí)控制多個(gè)通道的流體流。
[0028]如上所述，所述一體閥優(yōu)選通過PLC電磁地致動(dòng)和控制，使得其致動(dòng)可以在多個(gè)操作模式的過程中同步。例如，在標(biāo)準(zhǔn)操作模式中，供應(yīng)端口 26和滲透端口 34打開，并所有其他端口關(guān)閉。在清潔模式的過程中，滲透端口 34、新鮮液體端口 37關(guān)閉及供應(yīng)端口 26可選地關(guān)閉，并且氣體端口 28和清除端口 36打開及排放端口 42可選地打開以便充氣；滲透端口 34和新鮮液體端口 37關(guān)閉，并且供應(yīng)端口 26、清除端口 36打開及排放端口 42和氣體端口 28可選地打開以便沖刷。在反洗模式的過程中，新鮮液體端口 37、排放端口 42打開及清除端口 36可選地打開，并且所有其他端口關(guān)閉?？梢允褂迷S多附加模式和所述模式的變型。
[0029]在描述操作“外側(cè)進(jìn)入(outside-1n) ”模式(即供應(yīng)流體接觸中空纖維膜的外側(cè))的同時(shí)，模塊可替代地以“內(nèi)側(cè)輸出(inside-out) ”模式操作，其中供應(yīng)流體引入中空纖維的內(nèi)腔部分內(nèi)側(cè)。雖然供應(yīng)流體通常在壓力下引入模塊，模塊可替代地通過將負(fù)壓施加到半透膜的滲透側(cè)來操作，或者將正壓和負(fù)壓相結(jié)合。
[0030]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)前面描述的過濾器模塊10設(shè)置成包括以下部件的洗滌組件的部件:i)洗滌槽，ii)與洗滌槽流體連通的水入口和廢水出口 ；iii)從廢水出口延伸到水入口的流體通路；iv)用于使水沿著流體通路運(yùn)動(dòng)的泵；v)沿著流體通路定位的過濾器模塊，以及vi)與過濾器模塊流體連通的充氣器。如這里使用，術(shù)語“洗滌組件”指的是浴盆或槽以及水或清潔流體源和用于去除使用過的或“廢棄的”水的排放裝置。術(shù)語“器皿”指的是例如玻璃器皿(例如瓶)、食具、扁平餐具(如刀叉，廚具)、容器(如碟)、炊具(如鍋，平底鍋)的物品和在食物和飲料的制備、儲(chǔ)存或使用的過程中與食物和飲料一同使用的物品。術(shù)語“待洗衣物”指的是由織物或紡織品制成的物品，包括例如服裝和亞麻制品(例如桌布、床單、毛巾等)物品。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明包括設(shè)計(jì)成清潔器皿物品的洗滌機(jī)器。在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明包括設(shè)計(jì)成清潔待洗衣物的洗滌機(jī)器。在又一實(shí)施方式中，本發(fā)明包括例如槽或花灑的個(gè)人洗浴組件。用于清潔待洗衣物和器皿物品的機(jī)器是本領(lǐng)域已知的。典型的洗滌機(jī)器包括容納在機(jī)柜內(nèi)的洗滌槽和電操作泵。槽通過可密封的門接近。在典型的洗滌循環(huán)過程中，水和清潔劑在洗滌階段的過程中在洗滌槽附近被組合和操作，此時(shí)段后形成的廢水被排放。槽隨后在一個(gè)或多個(gè)清洗階段內(nèi)重新填充新鮮的供應(yīng)水。洗滌槽的重復(fù)填充和排放耗費(fèi)時(shí)間和大量的水。
[0031]在圖4中提供本發(fā)明的普通實(shí)施方式的示意圖，其中洗滌組件(例如洗滌機(jī)器)總體以110示出，其包括適用于臨時(shí)容納待清潔物品的洗滌槽112。雖然沒有特別限制，洗滌槽112優(yōu)選地包括可密封門，其提供內(nèi)部腔室的方便入口。在設(shè)計(jì)用于清潔器皿物品的實(shí)施方式中，洗滌槽112可包括支架和用于在清潔過程中固定器皿物品的隔室。在設(shè)計(jì)用于清潔洗衣物品的實(shí)施方式中，洗滌槽112可包括圓筒，其能夠圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。洗滌槽112與水入口 114和廢水出口 116中的至少一個(gè)流體連通。水入口 114適用于提供液體流入洗滌槽112的路徑，同時(shí)廢水出口 116提供廢水流出槽112的路徑。入口 114和出口 116可包括或連接到閥lit、1W，閥114'、116'選擇性地控制液體流入槽112和流出槽112。出于描述的目的，術(shù)語“廢水”指的是已經(jīng)用于洗滌或清洗槽112內(nèi)的物品的水。流體通路118包括從廢水出口 116延伸到水入口 114的一個(gè)或多個(gè)管。泵120提供用于使水沿著流體通路118運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。如下面描述，可以采用一個(gè)或多個(gè)泵。
[0032]如上所述的過濾器模塊10沿著流體通路118定位。雖然示出為單個(gè)單元，多個(gè)過濾器模塊可與一二系列配置并行使用。
[0033]洗滌機(jī)器110還包括與過濾器模塊10流體連通的充氣器124。充氣器為過濾器模塊的內(nèi)部腔室提供氣泡源(例如空氣氣泡)，其從膜表面移除碎屑。在一種實(shí)施方式中，充氣器包括與例如環(huán)境空氣的氣體源流體連通的一個(gè)或多個(gè)氣體噴嘴。氣體壓力可通過獨(dú)立的泵或氣體吹送器(未示出)產(chǎn)生。雖然未示出，充氣器也可與洗滌槽112直接流體連通，以便在清潔或清洗階段的過程中為槽提供氣泡。
[0034]洗滌機(jī)器包括適用于連接到水源(例如水龍頭)的供應(yīng)水入口 126、適用于外部排放的排放端口 42以及可選地包括適用于連接到外部排放的廢物排放端口 128。每個(gè)端口可包括在操作過程中可以選擇性地打開或關(guān)閉的閥。
[0035]在優(yōu)選實(shí)施方式中，洗滌機(jī)器110的所述部件一體地容納在機(jī)柜132內(nèi)。在優(yōu)選的商業(yè)實(shí)施方式中，過濾器模塊10的尺寸與洗滌機(jī)器相比相對(duì)小，例如過濾器模塊10與機(jī)柜132的體積比例優(yōu)選為從1:20-1:1000o
[0036]優(yōu)選的清潔方法包括洗滌循環(huán)，洗滌循環(huán)包括至少一個(gè)洗滌階段，隨后為至少一個(gè)和優(yōu)選為兩個(gè)清洗階段。該方法的特征在于重新使用已經(jīng)經(jīng)過過濾器模塊10的來自前一階段或相同階段的水的至少一個(gè)階段。洗滌階段的特征在于水與清潔劑或其他清潔組分組合，而清洗階段通常不包括清潔劑(雖然可以使用阻垢劑)。即在優(yōu)選實(shí)施方式中，洗滌循環(huán)包括具有將水和清潔劑引入洗滌槽的至少一個(gè)洗滌階段，隨后是其中已經(jīng)經(jīng)過過濾器模塊的廢水被重新引入洗滌槽而不添加清潔劑的至少一個(gè)清洗階段。
[0037]在操作中，待清潔的物品定位在洗滌槽112內(nèi)，并且供應(yīng)水通過供應(yīng)水入口 126選擇性地進(jìn)入洗滌槽112。自動(dòng)閥和泵可有助于此過程，從而實(shí)現(xiàn)最佳水位。也可提供清潔劑或其他清潔合成物，并且形成的洗滌水圍繞槽112噴灑、攪動(dòng)或通過其他方式操控，以便從物品移除碎屑。隨后，即通常10-30分鐘，洗滌階段結(jié)束，并且形成的廢水通過廢水出口116從槽112排放。再次，自動(dòng)閥和泵120可有助于此過程。廢水可通過打開廢物排放端口128從洗滌機(jī)器110移除，或者廢水(或其部分)可通過經(jīng)過過濾器模塊10來循環(huán)。
[0038]在洗滌階段之后，開始一個(gè)或多個(gè)清洗階段。包括來自供應(yīng)水入口 126的供應(yīng)水或經(jīng)過過濾器模塊10的膜的滲透物的水或兩個(gè)水源的組合用作清洗水，并經(jīng)由水入口 114被引入洗滌槽112。滲透物與新鮮供應(yīng)水的優(yōu)選混合比例為至少3:1。在以交叉流動(dòng)模式操作時(shí)，不能經(jīng)過膜的濃縮廢水可以通過排放端口 42和/或清除端口 36排放。在以死端流動(dòng)模式操作時(shí)，被收集在模塊10內(nèi)的碎屑可以前面描述的方式移除。在優(yōu)選實(shí)施方式中，來自洗滌階段的廢水經(jīng)由廢物排放端口 128或可選地經(jīng)由排放端口 42處理，但是來自第一清洗階段的廢水經(jīng)由過濾器模塊10循環(huán)并重新使用。
[0039]如上所述，半透膜可以通過借助于充氣器124將氣泡引入過濾器模塊10來清潔。氣泡向上流過模塊10并使得膜的表面上收集的碎屑脫位。氣泡可接著通過清除端口 36選擇性地離開模塊10。另外，供應(yīng)水可周期性地反沖經(jīng)過膜，并通過排放端口 42和/或清除端口 36從模塊10移除。充氣可在洗滌或清洗階段之后進(jìn)行，或者可以在一個(gè)或多個(gè)階段連續(xù)進(jìn)行。類似地，廢水的過濾可在洗滌或清洗階段中連續(xù)進(jìn)行，或者離線進(jìn)行并存儲(chǔ)在內(nèi)部或外部的保持罐內(nèi)，以便用于隨后洗滌或清洗階段。在優(yōu)選實(shí)施方式中，過濾在第一清洗階段的過程中連續(xù)進(jìn)行。集成電路或類似裝置可用來在循環(huán)過程中控制階段定時(shí)和數(shù)值致動(dòng)。
[0040]除了洗滌和清洗階段之外，集成電路可適用于執(zhí)行單獨(dú)的清潔階段。在此清潔階段中，充氣可在沒有經(jīng)過模塊10的滲透的情況下進(jìn)行。替代地，清潔階段也可包括充氣和/或經(jīng)過模塊10的反洗(相對(duì)于正常操作顛倒的滲透)和/或前洗(沖刷)。例如，這可以通過重新改變閥的方向來進(jìn)行，以便將來自供應(yīng)水端口 126、洗滌槽112或泵210的加壓水提供給模塊的內(nèi)部腔室。此清潔階段可包括經(jīng)過排放端口 42和/或清除端口 36連續(xù)或分批地從模塊10移除碎屑。用于清潔階段的循環(huán)時(shí)間可以比洗滌或清洗階段長。
[0041]已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多實(shí)施方式，并且在一些情況下，某些實(shí)施方式、選擇、范圍、構(gòu)成或其他特征已經(jīng)被定性為“優(yōu)選”的。被認(rèn)為是“優(yōu)選的”的特征的指定不應(yīng)該解釋成認(rèn)為這些特征是本發(fā)明的必要或關(guān)鍵方面。
【權(quán)利要求】
1.一種過濾器模塊(10),包括: i)細(xì)長殼體(12)，其在第一端部(14)和第二端部(16)之間沿著軸線(X)延伸并限定內(nèi)部腔室(18)； ?)多個(gè)中空纖維膜(20)，其包括包圍內(nèi)腔的半透柱形壁，其中膜在第一端部(14)和第二端部(16)之間在內(nèi)部腔室(18)內(nèi)軸向延伸； iii)第一端蓋組件(22)，其包括: 固定到殼體(12)的第一端部(14)的基部(24)； 限定與內(nèi)部腔室(18)流體連通的通道的供應(yīng)端口(26);以及 能夠連接到加壓氣體源并限定與內(nèi)部腔室(18)流體連通的通道的氣體端口(28)； iv)第二端蓋組件(30)，其包括: 固定到殼體(12)的第二端部(16)的基部(32)； 限定與中空纖維膜(20)的內(nèi)腔流體連通的通道的滲透端口(34);以及 限定與內(nèi)部腔室(18)流體連通的通道的清除端口(36)； 其中模塊(10)的特征在于，第一端蓋組件(22)包括用于控制經(jīng)過氣體端口(28)和供應(yīng)端口(26)中的至少一個(gè)的流體流的一體閥(38)，并且第二端蓋組件(30)包括用于控制經(jīng)過滲透端口(34)和清除端口(36)中的至少一個(gè)的流體流的一體閥(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中，第一端蓋組件包括用于控制經(jīng)過氣體端口(28)的流體流的一體閥，并且第二端蓋組件包括用于控制經(jīng)過清除端口(36)的流體流的一體閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中，第一端蓋組件(22)和第二端蓋組件(30)都包括用于控制經(jīng)過多個(gè)端口的流體流的至少兩個(gè)一體閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中，第一端蓋組件(22)和第二端蓋組件(30)包括用于控制經(jīng)過所有端口的流體流的一體閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中，第一端蓋組件(22)的閥的致動(dòng)與第二端蓋組件(30)的閥同步。
6.一種洗滌組件(110)，包括以下部件:i)洗滌槽(112) ；ii)與洗滌槽(112)流體連通的水入口(114)和廢水出口(116) ；iii)從廢水出口(116)延伸到水入口(114)的流體通路(118) ；iv)用于使水沿著流體通路(118)運(yùn)動(dòng)的泵(120) ；v)沿著流體通路(118)定位的根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器模塊(10)，以及vi)與過濾器模塊(10)流體連通的充氣器(124)ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于洗滌器皿物品的洗滌組件(110)，其中各個(gè)部件容納在公共機(jī)柜(132)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B01D63/04GK104226118SQ201310489428
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】蔡杰, 陳斌, 范良洲, 郭永進(jìn), 王城峰 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司