濃水隔板、膜對以及包含該膜對的電去離子裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型中公開了一種濃水隔板、膜對以及包含該膜對的電去離子裝置，其通過改變濃水隔板上的布水板的結構與安裝方位，改善了進入濃水隔板的本體的水的分布均勻性與隔板之間的密封性，使應用該隔板的膜對、電去離子裝置具備良好的布水均勻性和密封性，最終輸出高質量的純水。
【專利說明】
濃水隔板、膜對以及包含該膜對的電去離子裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種膜分離設備，特別涉及一種應用電去離子原理進行超純水生產(chǎn)的隔板和裝置。【背景技術】
[0002]EDI裝置又稱為填充床電滲析器，是一種可以連續(xù)產(chǎn)出超純水的裝置。一般而言， EDI裝置主要包括有如下結構:陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、若干膜對以及電極裝置， 其中，膜對包括有濃水隔板和淡水隔板，其中間間隔設置陰/陽離子交換膜，淡水隔板中填充離子交換樹脂，在電極裝置的電離作用下，裝置內(nèi)部形成極水室、淡水室以及濃水室，已連續(xù)生產(chǎn)超純水。
[0003]EDI裝置中，膜對是其核心部件，其結構如授權公告號為CN203971770U的中國實用新型(以下稱為對比文件1)中公開的濃水隔板結構，如其說明書附圖的圖1和2中所示，本體上設置用于容置導水塊的導水塊容腔，并通過腔內(nèi)設置的插接柱以及設置在導水塊上的插接孔插接固定，在導水塊上設置有兩排沿長度間隔布置有兩排突起部，并在任意兩個相鄰突起部之間的形成導水槽。
[0004]對比文件1中的技術方案，兩排突起部中，靠近內(nèi)框的突起部之間的導水槽是主要的布水區(qū)，也就是說，接近本體上的流水缺口的一排排列稀松的突起部只起到初步引流的作用，也就是說，真正起到布水作用的導水槽均勻分布于內(nèi)框的邊緣，這樣，原水在導水塊上的同流截面面積相等，靠近流水缺口的導水槽處水壓會大于遠離流水缺口處的水壓，因而，這個位置的導水槽水流速度會遠遠高于其他位置，這樣的流速下，離子交換膜很容易出現(xiàn)局部塌陷，內(nèi)框中填充的樹脂更會被不同流速的水流沖擊呈不均勻狀態(tài)?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種濃水隔板，其通過將改變濃水隔板上布水板的結構，控制進入空心流道的水流流速均勻性，提高樹脂的填充穩(wěn)定性以及離子交換膜的固定效果。
[0006]本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種濃水隔板，包括有本體以及設置在所述本體上、用于填充樹脂的內(nèi)框，所述本體的一端設置有原水進口和濃水進口、另一端設置有淡水出口和濃水出口，所述本體上設置有連通所述原水進口、淡水出口和內(nèi)框的空心流道，所述本體的兩端面上與內(nèi)框的邊緣上可拆卸設置有兩塊布水板，所述兩塊布水板內(nèi)形成有與所述空心流道連通的布水腔，所述布水腔上靠近內(nèi)框的一側設置有布水口，所述布水口的過流面積沿所述布水腔的延伸方向自所述原水進口逐漸增大，且所述布水腔的最大過流面積不超過離子交換樹脂的直徑。
[0007]通過采用上述技術方案，在濃水隔板中，有水流經(jīng)過的是連通至空心流道的原水進口以及淡水出口，自原水進口流入本體中的水時具有一定壓力的，距離原水進口越近的布水口的水壓越高、水流量越大，通過這個區(qū)域直接流向內(nèi)框中填充的樹脂的水流對于樹脂的沖擊力越大，將布水口的過流面積沿所述布水腔的延伸方向自所述原水進口逐漸增大設置，可以使靠近原水進口處的高壓大流量水分流至過流面積較大、壓力相對較小的布水口去，使進入本體內(nèi)的水均勻流至內(nèi)框中進行電去離子過程，這樣的設置可以延長樹脂本身的使用壽命;并且，內(nèi)框的外部還壓緊覆蓋有陰/陽離子交換膜，過大的水流速度和水壓很可能會沖垮陰/陽離子交換膜，因而，均勻分布水流可以提高陰/陽離子交換膜的固定效果。
[0008]作為優(yōu)選地，所述內(nèi)框的寬邊上設置有用于固定和間隔兩塊布水板的定位塊，所述定位塊將所述布水腔分隔為靠近原水進口的第一腔室以及靠近濃水進口的第二腔室，所述定位塊的上下表面與所述布水板之間形成兩個中央布水區(qū)。
[0009]通過采用上述技術方案，通過定位塊與布水板的相對固定，形成上下兩個中央布水區(qū)，也就是說，流動至布水板中部的水會被定位塊分至上下兩個中央布水區(qū)并分股流入內(nèi)框填充的樹脂中，這樣可以進一步減小內(nèi)框中樹脂受到的水流的沖擊力。
[0010]作為優(yōu)選地，所述布水板上靠近所述內(nèi)框的邊緣、朝向布水腔內(nèi)部設置有兩個凸塊，且當兩個布水板固定至所述本體兩端面時，所述兩個凸塊之間形成所述布水口。
[0011]通過采用上述技術方案，兩個布水板上下對接于本體上，其上設置的兩個凸塊會在本體厚度中心位置形成布水口，這樣，流動至第一腔室和第二腔室內(nèi)的水會從本體厚度中心位置流入內(nèi)框填充的樹脂中，以使流入的水與樹脂充分接觸深度除鹽，以獲得高質量的純水。此外，凸塊朝向布水腔內(nèi)部延伸，對接后可以起到對布水腔的支撐和加強作用，增加了布水板的重復利用率。
[0012]作為優(yōu)選地，所述布水口包括有若干朝向布水腔內(nèi)部延伸的突出部以及所述突出部之間形成的過流間隙，所述過流間隙的數(shù)量沿所述布水腔的延伸方向自所述原水進口逐漸增多。
[0013]通過采用上述技術方案，將布水口變成多個過流間隙的形式，可以使布水更加均勾，有利于提尚水流與樹脂的接觸面積，提尚原水與樹脂的尚子交換率。
[0014]作為優(yōu)選地，所述本體的兩端面上一體注塑成型有若干加強筋。[〇〇15]通過采用上述技術方案，加強筋的設置可以分散水壓對于原水進口、濃水進口、淡水出口和濃水出口的力，使?jié)馑舭灞旧砜梢赃m應更高的工作水壓，并同時減小其在水壓下的變形，如此提高濃水隔板在工作時對于流入和流出的水的密封性能。
[0016]作為優(yōu)選地，所述本體的兩端面設置用于壓緊所述濃水隔板兩側的陰/陽離子交換膜的第一密封環(huán)。
[0017]通過采用上述技術方案，陰/陽離子交換膜需要對內(nèi)框中填充的樹脂進行密封，并同時起到離子交換作用，因而，需要將其固定至內(nèi)框外圈的對應凹槽中，并通過相鄰隔板的壓緊作用對其進行固定，此時，一旦水壓造成隔板變形，則隔板之間的間隙會發(fā)生變化，這個變形最終會影響隔板對于陰/陽離子交換膜的固定效果，增設的第一密封環(huán)可以以彈性力對陰/陽離子交換膜起到壓緊固定作用，抵抗隔板變形時間隙的變化;并且，以第一密封環(huán)壓緊陰/陽離子交換膜，也可以防止其兩側的隔板相互滑動時對陰/陽離子交換膜的摩擦磨損。
[0018]作為優(yōu)選地，所述本體上的兩端面上、且將所述原水進口、濃水進口、淡水出口和濃水出口均包圍在其中的第二密封環(huán)。
[0019]通過采用上述技術方案，利用第二密封環(huán)將全部的有水過流的孔進行密封，防止水的泄漏導致的漏電的現(xiàn)象。
[0020]作為優(yōu)選地，所述原水進口、濃水進口、淡水出口和濃水出口外緣均設置有第三密封環(huán)。
[0021]用過采用上述技術方案，第三密封環(huán)單獨對每個有水過流的口進行單獨密封，防止其發(fā)生泄漏，配合第一和第二密封環(huán)，對本體內(nèi)流過的水進行三層密封，以最大保證濃水隔板的密封效果。
[0022]本實用新型的第二個發(fā)明目的在于提供一種電去離子裝置中的膜對，通過對上述的濃水隔板的應用，使膜對內(nèi)水流分布均勻、密封性能更好。
[0023]本實用新型的第二個發(fā)明目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的:一種電去離子裝置中的膜對，包括有上述的濃水隔板和一個淡水隔板。
[0024]通過采用上述技術方案，利用濃水隔板的布水均勻性以及良好的密封性，使采用上述濃水隔板的膜對具備均勻布水、密封性高的特點，以保證膜對的使用性能。[〇〇25]本實用新型的第三個發(fā)明目的在于提供一種電去離子裝置，通過上述的濃水隔板的應用，使膜對內(nèi)水流分布均勻、密封性能更好。
[0026]本實用新型的第三個發(fā)明目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的:一種電去離子裝置， 包括有上述的濃水隔板。
[0027]通過采用上述技術方案，利用上述濃水隔板的布水均勻、密封性好，使裝置中由濃水隔板形成的膜堆一一電去離子裝置的核心元件具有良好的離子交換效率和結構強度，保證整個裝置的產(chǎn)水質量。[〇〇28]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:通過合理的設置本體上的布水板的結構，以形成結構合理的布水口，使進入隔板內(nèi)的水均勻分布至內(nèi)框中的樹脂床內(nèi)進行離子交換，從而可以提高產(chǎn)水質量和效率，并且，采用上述濃水隔板結構，在內(nèi)框中填充的樹脂床可以不局限于造價高昂的混床，采用分層填充樹脂的形式可以獲得混床填充的產(chǎn)水質量?！靖綀D說明】[〇〇29]圖1是濃水隔板結構示意圖；
[0030]圖2是沿濃水隔板厚度方向對其進行剖切后得到的剖視圖；
[0031]圖3是圖1中的局部放大視圖A;[〇〇32]圖4是布水板的結構示意圖；[〇〇33]圖5是淡水隔板的結構視圖。[〇〇34]圖中，1、本體；10、原水進口；100、空心流道；11、濃水進口；12、濃水出口；13、淡水出口；14、固定口；15、凹槽;16、第一密封環(huán)；17、第三密封環(huán)；18、加強筋；19、第二密封槽;2、 內(nèi)框;20、定位塊;21、連接塊;3、布水板;30、插孔;31、過流間隙;32、凸塊;321、突出部?！揪唧w實施方式】
[0035]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0036]實施例1
[0037]—種電去離子裝置中應用的濃水隔板，如圖1至4中所示，包括有一體注塑成型的本體1和內(nèi)框2，本體1的兩端面上、內(nèi)框2的邊緣可拆卸有四塊布水板3。
[0038]具體地，如圖1中所示，本體1呈矩形板狀結構，內(nèi)框2設置在本體1的中央位置。在本體1上還一體注塑成型有四個水口:原水進口 10、濃水進口 11、濃水出口 12以及淡水出口 13,且其上均設置有橡膠材質的第三密封環(huán)17,用于防止進入膜堆中的水在隔板發(fā)生變形或者水壓過高時發(fā)生泄漏，其中:為了增加內(nèi)框2中填充的樹脂的利用率、提升產(chǎn)水質量，原水進口 10和淡水出口 13對角設置，并均通過空心流道100連通至內(nèi)框2中，以將原水引入內(nèi)框2中進行離子交換，并最終從淡水出口 13流出，完成產(chǎn)水過程。
[0039]在本體1上除去內(nèi)框2的部分注塑有若干固定口 14,用于與其他隔板一起固定陰/ 陽離子膜形成膜堆。為了區(qū)分濃水隔板的正反面，防止組裝膜堆時安反，在本體1的邊緣上設置有凹槽15,用于標記隔板的正反。
[0040]濃水隔板上還注塑有第一密封環(huán)16和第二密封環(huán)槽19,其中:第一密封環(huán)16針對固定至內(nèi)框2上的陰/陽離子交換膜進行固定和密封，以密封填充至內(nèi)框2中的樹脂;第二密封環(huán)槽19內(nèi)填充有與其他兩個密封環(huán)一樣的密封環(huán)，并將本體1上的原水進口 10、濃水進口 11、濃水出口 12以及淡水出口 13全部圈住，即以三層密封環(huán)的形式對本體1上所有的有可能有水經(jīng)過的位置進行整體密封。[〇〇411在內(nèi)框2上向其中部延伸有定位塊20和對稱布置于定位塊20兩側的連接塊21，在其上設置有三個連接柱，用于固定布水板3,其具體連接關系如圖3中的局部放大圖所示。 [〇〇42]如圖4中所示，布水板3形狀與定位塊20和連接塊21相互配合，其上設置有插孔30， 對應于定位塊20和連接塊21上的連接柱，以將布水板3可拆卸地固定至內(nèi)框2上，以均布原水進口 10引入的水。布水板3上靠近內(nèi)框2中央的邊緣設置有兩個凸塊32,并在兩者之間形成容置定位塊20的槽口，如此，當本體1上一端的兩塊布水板3固定至本體1上時，在兩塊布水板3和定位塊20之間形成有布水腔，且以定位塊20為分界為靠近原水進口 10的第一腔室和靠近濃水進口 11的第二腔室。在布水板3上靠近內(nèi)框2中央的邊緣上分布有若干突出部 321，并在相鄰兩個突出部321之間形成過流間隙31。定位塊20的上下兩表面上也對應設置有過流間隙31，與布水板3上兩凸塊32之間的區(qū)域形成布置于定位塊20兩個中央布水區(qū)。 [〇〇43]由于第一腔室距離原水進口 10近，水壓高、水流大；在第二腔室一側水壓小，因而過流間隙31的多少按照第一腔室、中央布水區(qū)和第二腔室的順序逐漸增多，以增加距離進水口較遠的位置的布水口的出水量，使其均勻進入內(nèi)框2中填充的樹脂中進行離子交換。
[0044]需要指出的是，過流間隙31的數(shù)量的漸變設置，實質上是為了使自空心流道31進入內(nèi)框2中的水流均勻分布，S卩，靠近原水進口 10的位置處過流面積設置的小一些，隨著距離原水進口 10的距離的增加，水的過流面積逐漸增大，但是最大的過流面積不應當超過內(nèi)框2中填充的離子交換樹脂的直徑尺寸，以防止將離子交換樹脂沖走。如此設置，使得水壓高的位置與水壓低的位置均能夠得到近似等量的水，以使自原水進口 10進入濃水隔板內(nèi)的水均勻分布，也使內(nèi)框中填充的離子交換樹脂均勻得到利用。
[0045]實施例2
[0046]—種電去離子裝置中的膜對，包括有上述的濃水隔板以及圖5中所示的淡水隔板， 淡水隔板與上述濃水隔板的結構類似，也包括有四個水口以及布水板3、內(nèi)框2,并且，其上對應于濃水隔板上的固定口 14和凹槽15的位置處也設置有同等尺寸的配合的固定口 14和凹槽15。[〇〇47]實施例3
[0048]—種電去離子裝置，包括有實施例1和實施例2。
[0049]本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
【主權項】
1.一種濃水隔板，包括有本體以及設置在所述本體上、用于填充樹脂的內(nèi)框，其特征 是:所述本體的一端設置有原水進口和濃水進口、另一端設置有淡水出口和濃水出口，所述 本體上設置有連通所述原水進口、淡水出口和內(nèi)框的空心流道，所述本體的兩端面上與內(nèi) 框的邊緣上可拆卸設置有兩塊布水板，所述兩塊布水板內(nèi)形成有與所述空心流道連通的布 水腔，所述布水腔上靠近內(nèi)框的一側設置有布水口，所述布水口的過流面積沿所述布水腔 的延伸方向自所述原水進口逐漸增大，且所述布水腔的最大過流面積不超過離子交換樹脂 的直徑。2.根據(jù)權利要求1所述的濃水隔板，其特征是:所述內(nèi)框的寬邊上設置有用于固定和間 隔兩塊布水板的定位塊，所述定位塊將所述布水腔分隔為靠近原水進口的第一腔室以及靠 近濃水進口的第二腔室，所述定位塊的上下表面與所述布水板之間形成兩個中央布水區(qū)。3.根據(jù)權利要求2所述的濃水隔板，其特征是:所述布水板上靠近所述內(nèi)框的邊緣、朝 向布水腔內(nèi)部設置有兩個凸塊，且當兩個布水板固定至所述本體兩端面時，所述兩個凸塊 之間形成所述布水口。4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的濃水隔板，其特征是:所述布水口包括有若干朝向布水 腔內(nèi)部延伸的突出部以及所述突出部之間形成的過流間隙，所述過流間隙的數(shù)量沿所述布 水腔的延伸方向自所述原水進口逐漸增多。5.根據(jù)權利要求4所述的濃水隔板，其特征是:所述本體的兩端面上一體注塑成型有若 干加強筋。6.根據(jù)權利要求4所述的濃水隔板，其特征是:所述本體的兩端面設置用于壓緊所述濃 水隔板兩側的陰/陽離子交換膜的第一密封環(huán)。7.根據(jù)權利要求6所述的濃水隔板，其特征是:所述本體上的兩端面上、且將所述原水 進口、濃水進口、淡水出口和濃水出口均包圍在其中的第二密封環(huán)。8.根據(jù)權利要求6所述的濃水隔板，其特征是:所述原水進口、濃水進口、淡水出口和濃 水出口外緣均設置有第三密封環(huán)。9.一種電去離子裝置中的膜對，其特征是:包括有如權利要求1或2或3或5或6或7或8所 述的濃水隔板和一個淡水隔板。10.—種電去離子裝置，其特征是:包括有如權利要求1或2或3或5或6或7或8所述的濃 水隔板。
【文檔編號】C02F1/42GK205575724SQ201620346024
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】呂大為
【申請人】恩泰科（北京）科技有限公司