專利名稱：過濾器的滲透過濾膜組件的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種液體過濾器，特別是一種用以過濾液體的過濾器內(nèi)部的滲透過濾膜組件，并且可以應用于反向滲透、毫微過濾、超過濾、微過濾等技術。
已知的過濾膜組件大都具有一項共同的問題，那就是在過濾器中的壓力損失較高，換句話說要將液體送入這種過濾器所需的壓力極大，而其中又有大部份的壓力是為了克服過濾膜組件的不良設計所需的。正因為過濾膜組件有很大的壓力損失，也使得至今所有使用這類用盤形過濾膜組件的過濾器都不能應用在毫微過濾、超過濾和微過濾等技術領域。
本實用新型對于解決壓力損失的手段在于，通過對過濾膜組件的載盤的形狀和流道的重新設計進而獲得解決之道，特別是從一個載盤到下一個載盤的液體流動導向，可使液體環(huán)形地流動并且充滿膜墊的兩側(cè)。這一特殊功能的基本面是透過一種沿著載盤的徑向延伸的縫狀通道與自此向下層斜向延伸的引流面加以實現(xiàn)的。它可以使液體沿著引流面從上層的載盤平緩地流入下層的載盤，這樣就可以避免了傳統(tǒng)過濾膜組件的構造中，因為液體必需不斷經(jīng)過急劇的一百八十度轉(zhuǎn)向而造成壓力損失的主因。因為在傳統(tǒng)的過濾膜組件構造中，液體在流經(jīng)每一層盤形載盤的過程中，至少經(jīng)過一次一百八十度的轉(zhuǎn)向之后才被導向下一層載盤。
本實用新型的另一目的在于提供一種可以應用于毫微過濾、超過濾和微過濾等技術領域的過濾膜組件。
為達到上述目的，本實用新型提供一種過濾器的滲透過濾膜組件，利用數(shù)個互相堆疊的這種過濾膜組件組成一種液體過濾器，其特征為該過濾膜組件包括有一載盤和一相應形狀的膜墊，且該膜墊被夾在兩個該載盤之間，用以形成一過濾膜組件；該載盤具有一自沿著其徑向方向延伸的縫狀通道，該膜墊則具有一相應的縫；該縫狀通道具有一對以某一角度向下層斜向延伸的引流面，該引流面在該上下層載盤彼此堆疊時互相鑲嵌在一起，使得上層載盤的液體被強迫壓向下層載盤，并且充溢在夾在該上下兩層載盤之間的膜墊。
1載盤 10O型環(huán)溝槽11環(huán)形緣12中心孔13突出栓塊 14中心定位緣15縫狀通道 16橋體17防扭轉(zhuǎn)切面18引流樁180頂部 181窄邊182寬邊 19a，19b引流面2膜墊 20膜表面200滲透間隔器 201下膜層
202上膜層 21焊縫22中心孔 23縫S1充溢在載盤表面的液體S2充溢在縫狀通道的液體P滲透方向3液體過濾器 31中心拉桿32固定套管33螺帽34上堆疊盤340通道開口35下堆疊盤36上轉(zhuǎn)流盤37下轉(zhuǎn)流盤38上端蓋39下端蓋 40入水口41濃縮質(zhì)套筒 42濃縮質(zhì)套節(jié)這種使用盤形過濾膜組件的液體過濾器3，其包括有一管狀的外殼30，它從外包圍住一上、下轉(zhuǎn)流盤36，37和上、下端蓋38、39，進而構成一密封的容器，僅由一設在下端蓋39的入水口40供粗水進入，然后通過一中空的中心拉桿31將滲透液排出，至于剩余的粗水部份(即濃縮質(zhì))則通過濃縮質(zhì)套筒41和濃縮質(zhì)套節(jié)42流出液體過濾器3。液體過濾器3內(nèi)部由載盤1和膜墊2所組成的盤形過濾膜組件，是由穿過其中心的拉桿31和位于過濾膜組件的兩端的上、下堆疊盤34、35所固定。固定時的力量是由螺合在拉桿31的頂端的螺帽33來調(diào)節(jié)，固定的力量通過一套在拉桿31外圍的固定套管32傳遞至一堆疊盤34，進而將單一個或是數(shù)個彼此堆疊在一起的過濾膜組件逼緊在上、下堆疊盤34和35之間。
粗水從入水口40進入之后，將沿著堆疊在一起的過濾膜組件的外周圍向上旋轉(zhuǎn)地流到上堆疊盤34的上方，再通過上堆疊盤34的通道開口340進入堆疊在最上的第一個載盤1，液體進入載盤1之后，繞著拉桿31呈環(huán)形的流動并充滿這個載盤1，接著通過一個縫狀通道15流入下一層的載盤1，然后充滿介于這兩個載盤1之間的膜墊2，膜墊2的上下兩面都被粗水所充滿。如此依序地流過所有的載盤1和膜墊2。這種流動形式的好處在于液體的流動非常均勻，沒有很急劇的流動方向的改變。對于大量的液體來說，液體的橫切面保持穩(wěn)定，可使液體流動速度不會有太大的差異。縫狀通道15的結(jié)構也使得液體在其中的流速保持恒定。在膜墊2的兩面充滿液體時，一部分的液體及物質(zhì)將透過膜層201、202而進入內(nèi)層的滲透物間隔器200。而這些滲透通過膜層201、202的滲透物將流入中心拉桿31，并且在其內(nèi)部向下排出液體過濾器3，進而被引流入一滲透物收集器。至于剩余的粗水部分(即濃縮質(zhì))則通過濃縮質(zhì)套筒41和濃縮質(zhì)套節(jié)42離開液體過濾器3。


圖1是本實用新型中載體1的俯視圖，圖2則是其B-B位置的斷面圖。載盤1基本上是一種盤狀的環(huán)形體，它的最外緣有一個環(huán)形緣11，中心位置具有一中心孔12，在孔內(nèi)有許多平均分配在圓周的突出栓塊13，在中心孔的外圍還依序設有一中心定位緣14，和一環(huán)形的溝槽10用以容納密閉元件(如O型環(huán))，可以將粗水流動的一側(cè)與滲透物流動的一側(cè)隔絕。而突出栓塊13的設計，將可以使載盤1能夠準確的彼此堆疊。
縫狀通道15沿著載盤1的徑向方向延伸，縫狀通道15具有一對向下層斜向延伸的引流面19a、19b用以構成一個液體流道，通過這個縫狀通道15，液體可在載盤1及膜墊2的同心環(huán)形處S1充溢后從這一個載盤1的平面流到下一層載盤1的平面。這個過程是這樣實現(xiàn)的，縫狀通道15的開口沿著它的徑向方向延伸，構成一對有一定角度的引流面19a、19b，當兩個載盤1彼此堆疊在一起時恰好可以鑲嵌在一起(見圖6)，這樣可以將液體從上層載盤1的平面導引流向下一層載盤1的平面，為了導引液體、支撐和固定膜墊2，在縫狀通道15上裝有很多橋體16。在縫狀通道15的外邊，有一個沿著與載盤1的切線方向延伸的防扭轉(zhuǎn)切面17，它可以使得膜墊2與載盤1之間不會發(fā)生相對的扭轉(zhuǎn)，在載盤1的上下表面還設有一種引流樁18(見圖4)，它可以讓液體的流動更為平穩(wěn)，產(chǎn)生適當?shù)男郎u提供膜墊2表面的膜分離率所需要的湍流，更可以讓膜墊2和載盤1之間保持必要的間距。
圖4所表示的引流樁18從俯視圖來看呈橢圓形，它具有一個寬邊182與一窄邊181。它是這樣被配置在載盤1的表面它的寬邊182沿著數(shù)個以載盤1的中心為起點的漸開線的方向排列，在載盤1的表面配置有許多個引流樁18，但是它們與主要流動方向所形成角度不同。在較靠近中心的等徑環(huán)形流路上，液體受到寬邊182的阻擋而有較大的阻力，在較遠離中心的較外圍環(huán)形流路上，液體受到窄邊181的阻擋其阻力較小。通過這種安排，可以讓流經(jīng)載盤1的表面的液體具有均勻的流速。引流樁18的頂部180最好是鈍形的，這樣可以避免傷害敏感的膜墊2。圖3揭露了用以固定膜墊2的橋體16在縫狀通道15內(nèi)部的構造細節(jié)?？p狀通道15的兩個斜向引流面19a、19b以某一角度(30度到60度之間，40度最佳)斜向延伸，它們在載盤1互相堆疊組合時可以互相鑲嵌，使得液體被強迫壓下進入一個更深的平面(也請參考圖6)。橋體16用于固定縫狀通道15的開口范圍內(nèi)的膜墊2。橋體16的上面有一個緩坡，這使得膜墊2的接縫被夾住而不會松脫。
由于載盤1要經(jīng)受高度緊定及運行力，所以它最好由合成原料所制成，這一原料應盡可能少的允許物質(zhì)與液體滲透，為此，在生產(chǎn)過程中使用了一部分用以增加強度的纖維。
圖5是膜墊2的俯視圖和橫切面圖。它共由三個部分所組成中部的滲透間隔器200，下面的膜層201以及上面的膜層202。這三層是經(jīng)過特殊處理而互相焊接在一起的。焊接的作用在于，在膜墊2的內(nèi)部即滲透間隔器200處的滲透物只能從中心位置，也就是從中心拉桿31處漏出，然后排出液體過濾器3。膜表面201具有只允許特定的物質(zhì)及液體滲透通過的特性(準滲透膜)。滲透的方向P可以在放大的斷面圖中看到，膜墊2具有一個中心孔22，它是由載盤1上的突出栓塊13來決定的。除此之外，膜墊2還有一個縫23，它在過濾膜組件堆疊時與載盤1上的縫狀通道15對齊。
如圖6所示，當膜墊2被夾在兩個載盤1之間時，膜墊2的焊縫21恰好被橋體16所夾住而固定。并且可以確保在膜體2的上下兩面會有大概等量的液體流通。
實用新型的功效由于壓力損失的減少，將可使液體過濾設備所需的電能隨之減少，因此使得設備所用的開關系統(tǒng)具有更多的可能性(如排形開關，序列開關，樹形開關)。
另一方面對于廢水處理及其產(chǎn)物再循環(huán)技術的應用有特別的意義它使得濃縮物可以繼續(xù)流過，可處理很少體積的液體并且有投資費用和運行費用上的優(yōu)勢。這些優(yōu)勢在將本實用新型用于能源消耗很高的滲透膜技術中的高壓技術時顯得更加突出。
通過本實用新型所公開的技術，特別是在載盤和膜墊之間的環(huán)形流動導向設計，以及設在載盤的表面的引流樁，可以使壓力損失比傳統(tǒng)的技術減少百分之五十，致使這一技術的應用有更有的經(jīng)濟性，并有更廣泛的應用范圍。
權利要求1.過濾器的滲透過濾膜組件，利用數(shù)個互相堆疊的這種過濾膜組件組成一種液體過濾器，其特征為該過濾膜組件包括有一載盤和一相應形狀的膜墊，且該膜墊被夾在兩個該載盤之間，用以形成一過濾膜組件；該載盤具有一自沿著其徑向方向延伸的縫狀通道，該膜墊則具有一相應的縫；該縫狀通道具有一對以某一角度向下層斜向延伸的引流面，該引流面在該上下層載盤彼此堆疊時互相鑲嵌在一起，使得上層載盤的液體被強迫壓向下層載盤，并且充溢在夾在該上下兩層載盤之間的膜墊。
2.如權利要求1所述的過濾器的滲透過濾膜組件，其特征是，該引流面的延伸角度介于30～60度之間。
3.如權利要求1所述的過濾器的滲透過濾膜組件，其特征是，該引流面的延伸角度以40度為佳。
4.如權利要求1所述的過濾器的滲透過濾膜組件，其特征是，該縫狀通道的開口設有數(shù)個橋體，用以夾緊膜墊的焊縫，并且膜墊的上下兩面會有大概等量的液體流過。
5.如權利要求1所述的過濾器的滲透過濾膜組件，其特征是，該載盤的上下表面具有多個引流樁，該引流樁具有一寬邊與一窄邊，該引流樁的寬邊沿著數(shù)個以載盤的中心為起點的漸開線的方向排列。
6.如權利要求5所述的過濾器的滲透過濾膜組件，其特征是，該引流樁從俯視圖來看呈橢圓形，其頂部為鈍形。
專利摘要本實用新型公開了一種包含有一載盤和一相應形狀的膜墊的滲透過濾膜組件，利用數(shù)個互相堆疊的這種過濾膜組件可以進一步的組成一種液體過濾器；本實用新型所公開的載盤設計了一種縫狀通道與向下層斜向延伸的引流面，因此可以平緩地將液體引入介于兩個載盤之間的膜墊，減少液體在各層載盤之間流動的過程中出現(xiàn)劇烈的轉(zhuǎn)折，進而避免太大的壓力損失；另一方面通過載盤表面特殊排列的引流樁，可以讓液體的流動更為平穩(wěn)，并且產(chǎn)生適當?shù)男郎u提供膜墊表面的膜分離率所需要的湍流。
文檔編號B01D63/08GK2571472SQ0223952
公開日2003年9月10日 申請日期2002年6月27日 優(yōu)先權日2002年6月27日
發(fā)明者林清鋒 申請人:林清鋒