一种适于厚尺寸膜片的超滤杯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种超滤杯。
【背景技术】
[0002] 当前，膜技术已广泛应用于食品、化工、环境、能源等国民生活的各个领域。在种类 繁多的膜产品中，尤W超滤膜（典型超滤膜：平均孔径10纳米，截留分子量10万道尔顿）的 使用最为频繁。从超滤膜的应用尺寸来讲，除了适于水厂、工厂等大体积过滤的帘式、卷式、 中空纤维膜之外，在精细化工、实验室等场所，小型平板膜也应用较广。膜无论尺寸大小，都 要放于特制的膜组件中使用，超滤杯正是面向小型平板式膜所开发的一种常见的膜组件。
[0003] 目前市场上常见的超滤杯，均是面向有机材料的小型平板膜来设计的。有机膜的 特点是厚度较小（1mm W下）。为了达到较好的密封效果，超滤杯在设计的时候，一般仅考虑 了有机膜的厚度，对膜的厚度适应性较差，较厚的超滤膜往往存在放入超滤杯无法闭合密 封的问题。随着膜技术的发展，有机膜本身的一些弊端促使无机材料的膜开始占据膜市场 一席之地。无机膜因所选用材料均为脆性材料，抗弯性能差，易碎裂。因此，无机膜在设计 时为达到足够的强度均选择增加膜厚度的办法（厚度2-5mm)。运就使得目前市场上常见的 超滤杯无法满足无机平板膜的使用需要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有超滤杯对膜片厚度适用性较差，耐压强度低的问 题，而提供一种适于厚尺寸膜片的超滤杯。
[0005] 本发明适于厚尺寸膜片的超滤杯包括杯体、滤杯底座、膜片底座、卡髓、密封圈和 过滤膜片，杯体的顶部开有进水口和进气口，在杯体底部的外杯壁上设有杯体凸缘，滤杯底 座的底部开有出水口，在滤杯底座上部的内杯壁开有一圈圆周凹槽，在滤杯底座上部的外 杯壁上设有底座凸缘，膜片底座由膜片底板和圆环壁连接成一体，在膜片底板上开有多个 导流孔，在膜片底板和圆环壁的连接处开有密封圈槽，密封圈置于该密封圈槽中，过滤膜片 置于膜片底板的上表面，膜片底座的圆环壁上边沿至膜片底板上表面的高度差为过滤膜片 的厚度，膜片底座嵌入滤杯底座的圆周凹槽中，杯体凸缘与底座凸缘对齐并通过卡髓相连 接。
[0006] 本发明所述适于厚尺寸膜片超滤杯的杯体与滤杯底座为分体结构，便于拆装，超 滤杯杯体与超滤杯底座之间通过卡髓闭合，在使用时膜片底座放置于超滤杯底座中，二者 组合紧密，膜片被其上的超滤杯杯体压住，通过卡髓卡紧杯体与滤杯底座，使整个系统固定 密封，耐压强度高。膜片底座的外缘与膜片底板存在高度差，呈阶梯状，通过控制阶梯的高 度能够放置不同厚度的膜片。膜片底座的底部开设有导流孔，便于过膜液体的排出。在保 证强度的基础上阶梯的高度可灵活设计，通过更换不同阶梯高度的膜片底座，从而适用于 不同厚度（〇-9mm)超滤膜的设置。
【附图说明】
[0007] 图1为杯体的结构示意图；
[0008] 图2为滤杯底座的结构示意图；
[0009] 图3为膜片底座的结构示意图；
[0010] 图4为本发明适于厚尺寸膜片的超滤杯的整体结构示意图；
[0011] 图5为使用实施例的超滤杯过滤去离子水的效果图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0012] 一：本实施方式适于厚尺寸膜片的超滤杯包括杯体1、滤杯底座2、 膜片底座3、卡髓4、密封圈9和过滤膜片10,杯体1的顶部开有进水口 5和进气口 6,在杯 体1底部的外杯壁上设有杯体凸缘1-1，滤杯底座2的底部开有出水口 7,在滤杯底座2上 部的内杯壁开有一圈圆周凹槽2-1，在滤杯底座2上部的外杯壁上设有底座凸缘2-2,膜片 底座3由膜片底板3-1和圆环壁3-2连接成一体，在膜片底板3-1上开有多个导流孔11，在 膜片底板3-1和圆环壁3-2的连接处开有密封圈槽3-3,密封圈9置于该密封圈槽3-3中， 过滤膜片10置于膜片底板3-1的上表面，膜片底座3的圆环壁3-2上边沿至膜片底板3-1 上表面的高度差为过滤膜片10的厚度，膜片底座3嵌入滤杯底座2的圆周凹槽2-1中，杯 体凸缘1-1与底座凸缘2-2对齐并通过卡髓4相连接。
[0013] 本实施方式适于厚尺寸膜片的超滤杯具有对膜厚度适用广、可视性好、耐压强度 高等特点。测试结果表明，该超滤杯对于直径50mm的膜片，通过搭配不同的膜片底座，适用 厚度为0-9mm的过滤膜片。
【具体实施方式】 [0014] 二：本实施方式与一不同的是杯体1和滤杯底座2的 材质为有机玻璃。
[0015] 本实施方式的超滤杯由一根有机玻璃棒整体加工，不但可视性好，并且耐压强度 局。
【具体实施方式】 [0016] =:本实施方式与一或二不同的是杯体1顶部的进水 口 5和进气口 6中设有内螺纹。
[0017] 本实施方式通过进水口和进气口中的内螺纹与外部接口（带阀口）进行螺纹连 接。
【具体实施方式】 [0018] 四：本实施方式与一至=之一不同的是滤杯底座2底 部的出水口 7中设有内螺纹。
【具体实施方式】 [0019] 五：本实施方式与一至四之一不同的是膜片底座3的 圆环壁3-2上边沿至膜片底板3-1上表面的高度差为1~9mm。
【具体实施方式】 [0020] 六：本实施方式与一至五之一不同的是杯体1和滤杯 底座2的外径尺寸相同，杯体1的壁厚大于滤杯底座2的壁厚。
[0021] 本实施方式膜片放入膜片底座后，膜片能够被其上的超滤杯杯体压住，提高系统 的密封性。
【具体实施方式】 [0022] 屯：本实施方式与六不同的是杯体1和滤杯底座2的 外径尺寸为78mm，杯体1的空腔内径为40mm，滤杯底座2的空腔内径为50mm。
[0023]
【具体实施方式】八：本实施方式与【具体实施方式】一至屯之一不同的是在杯体1与滤 杯底座2的接触面处垫有密封垫12。
[0024] 本实施方式通过在接触处放置密封垫（硅胶材质）起到密封和缓冲的作用，保证 膜片良好的密封效果。
[00巧]【具体实施方式】九：本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是杯体凸缘1-1 与底座凸缘2-2纵截面的形状均为直角梯形。
[00%] 本实施方式杯体1上的凸缘与滤杯底座2上的凸缘W接触面对称，直角梯形的直 角边与水平面平行。杯体下部为了与卡髓连接，其外侧的直角梯形边缘与卡髓连接，能够提 高连接强度。
[0027] 实施例一：本实施例适于厚尺寸膜片的超滤杯包括杯体1、滤杯底座2、膜片底座 3、卡髓4、密封圈9和过滤膜片10,杯体1的顶部开有进水口 5和进气口 6,在杯体1底部的 外杯壁上设有杯体凸缘1-1，滤杯底座2的底部开有出水口 7,在滤杯底座2上部的内杯壁 开有一圈圆周凹槽2-1，在滤杯底座2上部的外杯壁上设有底座凸缘2-2,膜片底座3由膜 片底板3-1和圆环壁3-2连接成一体，在膜片底板3-1上开有多个导流孔11，在膜片底板 3-1和圆环壁3-2的连接处开有密封圈槽3-3,密封圈9置于该密封圈槽3-3中，过滤膜片 10置于膜片底板3-1的上表面，膜片底座3的圆环壁3-2上边沿至膜片底板3-1上表面的 高度差为过滤膜片10的厚度，膜片底座3嵌入滤杯底座2的圆周凹槽2-1中，杯体凸缘1-1 与底座凸缘2-2对齐并通过卡髓4相连接，杯体凸缘1-1与底座凸缘2-2纵截面的形状均 为直角梯形。
[0028] 本实施例杯体1和滤杯底座2的外径为78mm，超滤杯杯体壁厚为19mm，容积为 115ml，滤杯底座2的壁厚为14mm，容积为67. 7ml，直角梯形凸缘的斜边倾斜角均为27度。 膜片底座的外径为60mm，内径为50mm。
[0029] 本实施例采用尺寸为牺Om皿x:3mm的膜片测试超滤杯对去离子水的过滤效果。具 体测试过程如下：在膜片底座的凹槽中放入密封圈（高3. 5mm)，将膜片放入膜片底座中，膜 片底座的圆环壁上边沿至膜片底板上表面的高度差为3mm，膜片上部放置密封垫（高1mm， 外径90mm，内径40mm的硅胶圆环），然后将超滤杯杯体放于密封垫之上，并用卡髓将杯体和 滤杯底座整体固定卡紧，通过超滤杯杯体上端的进水口向杯中注满去离子水，关闭进水口 阀口，将进气口与氮气瓶连接，测定不同压力下该超滤杯的过滤效果。测试结果如图5所 示，该实施例的超滤杯能够承受0. 2MPa〇bar)的压力，所测去离子水的压力-流量曲线基 本呈一条直线。
【主权项】
1. 一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于该适于厚尺寸膜片的超滤杯包括杯体 (1) 、滤杯底座（2)、膜片底座（3)、卡箍（4)、密封圈（9)和过滤膜片（10)，杯体（1)的顶部 开有进水口（5)和进气口（6)，在杯体（1)底部的外杯壁上设有杯体凸缘（1-1)，滤杯底座 (2) 的底部开有出水口（7)，在滤杯底座（2)上部的内杯壁开有一圈圆周凹槽（2-1)，在滤杯 底座（2)上部的外杯壁上设有底座凸缘（2-2)，膜片底座（3)由膜片底板（3-1)和圆环壁 (3-2)连接成一体，在膜片底板（3-1)上开有多个导流孔（11)，在膜片底板（3-1)和圆环壁 (3-2)的连接处开有密封圈槽（3-3)，密封圈（9)置于该密封圈槽（3-3)中，过滤膜片（10) 置于膜片底板（3-1)的上表面，膜片底座（3)的圆环壁（3-2)上边沿至膜片底板（3-1)上 表面的高度差为过滤膜片（10)的厚度，膜片底座（3)嵌入滤杯底座（2)的圆周凹槽（2-1) 中，杯体凸缘（1-1)与底座凸缘（2-2)对齐并通过卡箍（4)相连接。2. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于是杯体（1)和滤 杯底座（2)的材质为有机玻璃。3. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于杯体（1)顶部的 进水口（5)和进气口（6)中设有内螺纹。4. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于是滤杯底座（2) 底部的出水口（7)中设有内螺纹。5. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于膜片底座（3)的 圆环壁（3-2)上边沿至膜片底板（3-1)上表面的高度差为1~9mm。6. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于杯体（1)和滤杯 底座（2)的外径尺寸相同，杯体（1)的壁厚大于滤杯底座（2)的壁厚。7. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于在杯体（1)与滤 杯底座（2)的接触面处垫有密封垫（12)。8. 根据权利要求1所述的一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，其特征在于杯体凸缘（1-1) 与底座凸缘（2-2)纵截面的形状均为直角梯形。
【专利摘要】一种适于厚尺寸膜片的超滤杯，本发明涉及一种超滤杯，它为了解决现有超滤杯对膜片厚度适用性较差，耐压强度低的问题。该超滤杯包括杯体、滤杯底座、膜片底座、卡箍、密封圈和过滤膜片，杯体的顶部开有进水口和进气口，滤杯底座的底部开有出水口，在滤杯底座上部的内杯壁开有一圈圆周凹槽，膜片底座由膜片底板和圆环壁连接成一体，在膜片底板上开有导流孔，过滤膜片置于膜片底板的上表面，膜片底座嵌入滤杯底座的圆周凹槽中，杯体和滤杯底座上的凸缘通过卡箍相连接。本发明膜片底座的外缘与膜片底板存在高度差，通过控制该高度差能够放置不同厚度的膜片，对膜厚度适用广，同时耐压强度高。
【IPC分类】B01D63/00, B01D61/18
【公开号】CN105169948
【申请号】
【发明人】陈忠林, 王哲, 王伟强, 常晶
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月20日