專利名稱：過濾膜支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及固液分離中使用的過濾膜支架，更具體來說，涉及作為過濾膜分離裝置最重要零件的過濾膜支架。
如

圖1所示，典型的普通膜分離裝置設有過濾膜組件3，組件3浸沒在原液處理槽中的原液中。普通的過濾膜組件3裝有許多過濾膜支架5，以預定間距相互平行地垂向布置在上部殼體4中。另外，供氣組件7設在下部殼體6中，向按照既定用途的原液輸送氣體如氧氣，空氣或氮氣。放置在過濾膜組件3中的每一過濾膜支架5內部設有連接于吸管8的支管9的透液通道，用于吸取透過的液體，吸管8的一端與吸液泵相連。
當普通的膜分離裝置1工作時，吸液泵10產生負壓，作用在所有放置在過濾膜組件3中的過濾膜支架5上，以便適當吸取透過的液體。另一方面，外部氣源向供氣組件7輸送氣體如氧氣或空氣(如箭頭A所示)，從而使供氣組件7可以從過濾膜組件3的底部向上向相鄰過濾膜支架5之間的空間噴出氣泡流。向上流動的氣泡產生氣體提升作用，沿膜面產生切向流，所述切向流要掃除膜面上的任何沉積物。
在現有技術中，放置在膜分離裝置1中的每個過濾膜支架5插在一條槽中，槽設置在每塊單面模板內，模板垂向設置在上部殼體4中。但是，由于每個過濾膜支架5和每條槽的內表面仍在相當大的表面積上相互接觸，故而在表面間產生摩擦防礙操作者順利地將每個過濾膜支架插入槽中或從槽中取出。
一般來說，普通的過濾膜支架5的基本結構是，有機過濾膜的周邊粘接在過濾膜支承板上，從而使有機過濾膜固定在平的，矩形的過濾膜支承板的表面上。另一方面，當用粘接劑將過濾膜固定于過濾膜支承板上時，粘接強度是隨所選用的粘接劑的強度，耐久性和化學穩定性而變化的，因此，過濾膜可能意外地從過濾膜支承板上脫落。
因此，本發明的目的是提供一種改進的過濾膜支架，它可以順利地插入過濾膜組件及從中取出，并防止從過濾膜支承板上脫落，從而完全克服了上述現有技術中的問題。
為了實現上述目的，在按照本發明的改進的過濾膜支架中，每片過濾膜設置在樹脂制成的過濾膜支承板的兩表面上，過濾膜各邊緣和過濾膜支承板間的固定是通過使兩者或兩者之一熔融，從而實現兩者間的粘合。
按照本發明的上述結構，借助熱熔或超聲波輻射，將過濾膜和過濾膜支承板或兩者之一熔化從而將每片過濾膜可靠地固定在相應的過濾膜支承板上。
在按照本發明的過濾膜的支架的一種更好的結構中，在沿過濾膜周邊及線性形成的主熔接區和沿主熔接區一側或兩側的許多部位斷續形成的副熔接區上實行熔接法，從而將每片過濾膜粘合在相應的過濾膜支承板上。
按照本發明的上述推薦結構，在過濾膜和相應的過濾膜支承板間的主要粘合強度是靠主熔接區提供的，另外在許多副熔接區實行的局部熔接作用增強了粘合強度。
按照本發明的上述推薦結構，過濾膜支承板具有一條透過液體的槽，該槽敞開于過濾膜支承板的面對相應過濾膜的那個表面。
按照本發明的上述推薦結構，即使當過濾膜通過吸液操作形成的負壓作用緊密地壓在相應的過濾膜支承板上時，透過的液體也能夠可靠地流過許多始終敞開于過濾膜支承板表面的槽，從而使透過的液體可以迅速地流過過濾系統。
按照本發明過濾膜支架的更好的推薦結構，一對隔片插在過濾膜和相應的過濾膜支承板之間。
按照本發明的上述推薦結構，每個隔片在相應的過濾膜支承板上形成預定的空間，支承著相應的過濾膜支承板，從而使從過濾膜濾出的液體迅速地流過上述預定的空間。
為實現上述目的，本發明提供了一種改進的過濾膜支架。預定數目的本發明的過濾膜支架的每一個都插入在過濾膜組件內設置的單面模板上的相應的槽中。具體來說，本發明提供了在過濾膜支架周緣(與單面模板的槽的內表面相對)上的許多凸起，使這些凸起可滑至與單面模板上的槽的內表面相接觸。
按照本發明的上述推薦結構，無論何時將過濾膜支架插入相應的槽或從中取出，過濾膜支架都可依靠過濾膜支架上許多凸起的作用滑至與單面模板上相應槽的內表面相接觸。這就縮小了支架與槽的接觸面積，從而減小了摩擦力，使操作者易于將過濾膜支架插入過濾膜組件或從中取出。
圖1是按照本發明的一個實施例的過濾膜支架的立體圖;
圖2是按照本發明的一個實施例將過濾膜支架保持在位的結構的平面圖;
圖3是圖2所示實施例的過濾膜支架的前視圖;
圖4是圖2所示實施例的過濾膜支架的側視圖;
圖5是沿圖3中A-A線的過濾膜支架的剖視圖;
圖6是沿圖5中B-B線的過濾膜支架的剖視圖;
圖7是按照本發明一實施例的過濾膜支承板上形成的槽的示意圖形;
圖8是按照本發明另一實施例的過濾膜支承板上形成的槽的另一種示意圖形;
圖9是按照本發明的過濾膜支架的局部放大剖視圖;
圖10所示剖視圖表示將過濾膜放置在相應的過濾膜支承板上的另一實例;
圖11是在過濾膜支承板上形成槽的另一種結構的前視圖;
圖12是沿圖11中C-C線的過濾膜支承板的剖視圖;
圖13是沿圖11中D-D線的過濾膜支承板的剖視圖;
圖14是沿圖11中E-E線的過濾膜支承板的剖視圖;
圖15說明將過濾膜粘合到相應的過濾膜支承板上的方法;
圖16是按照本發明的過濾膜支架上的熔接區的結構的示意圖形;
圖17是按照本發明的過濾膜支架上的熔接區的另一種結構的示意圖形;
圖18是按照本發明的過濾膜支架上的熔接區的另一種結構的示意圖形;以及圖19說明將過濾膜粘合到相應的過濾膜支承板上的另一種方法。
現在參閱附圖詳細描述按照本發明的一個實施例的改進了的過濾膜支架。具有與圖1相同標號的零件具有相同的功能，不再加以贅述。
現在參閱圖2至9，許多過濾膜支架5由許多相應的單面模板11固定，模板11裝在過濾膜組件3的上部殼體4中。更具體來說，如圖1所示，在每塊單面模板11上以預定間隔形成許多槽12。許多過濾膜支架5相互平行地垂向插入相應的槽12中。
每個過濾膜支架具有一種新穎的結構，該結構包括一對過濾膜52，每片過濾膜52由有機膜如超過濾膜或微過濾膜構成，放置在由樹脂如PVC制成的平面的，矩形過濾膜支承板51的兩表面上。一對過濾膜52通過實施熔接法四周固定于相應的過濾膜支承板。
雖然在本實施例中將過濾膜52放置在相應的過濾膜支承板51的兩表面上，但是，如圖10所示，一單一的袋狀過濾膜52也可以完全地包覆在過濾膜支承板51上。下文中將描述將過濾膜52粘合在相應的過濾膜支承板51上的新穎方法。
過濾膜52內側的透過的液體的通道與吸管8的支管9相連，以便在過濾膜支架5內的過濾膜支承板51的一側吸取透過的液體。一吸液泵10通過吸管8產生負壓，借此原液由這些過濾膜支架過濾。
在過濾膜支承板51的周緣上以預定的間隔設置許多凸起53，更具體來說，是在一對平行的，與單面模板11的槽12相對的側面上設置上述凸起。將凸起53滑至與有關槽12的內表面相接觸狀態，從而使許多過濾膜支架5固定于過濾膜組件3。
這些凸起53在過濾膜支架5的垂向上都是隋圓形的。例如，為了制造長1000mm，寬500mm的過濾膜支架5，過濾膜支架5上要設置長徑5mm，短徑1至2mm，高0.5mm的凸起53，過濾膜支架5的每個表面上要設置6至20個這樣的凸起。
由于這些凸起53和槽12的內表面只要有限的接觸面積上相互接觸，摩擦很小，因而操作者易于將每個過濾膜支架5插入單面模板11的相應槽12并從中取出。
即使過濾膜支架5或單面模板11發生變形，或者如果過濾膜支架5因單面模板11的相應槽12的寬度不夠，不能容易地插入或拔出，只要刮擦這些凸起就能使過濾膜支架2與槽12很好地相配合。
過濾膜支架5的過濾膜支承板51設有通道54，使透過的液體流出過濾膜52。通道54包括細網槽54a或許多縫54b，或者槽54a和縫54b兼有。本實施例中細網槽54a和縫54b兼而有之。
細網槽5a是在過濾膜支承板51的兩面上形成的。從結構上講，是由許多細的線性槽相互連系而成網狀。在模制過濾膜支承板51的金屬模具上使用蝕刻工藝而形成了細網槽54a。上述細的線性槽54a與縫54b的縫口周緣相連。如圖7和8所示，上述線性槽54a可以平行于矩形的膜支承板51的水平和垂直側面或與其成鈍角設置。雖然本實施例使用細網槽54a，但是當與縫54b一起使用時，這些細網槽54a可以布置成條紋圖形。每條細槽54a小于1mm深，小于1mm寬，相鄰槽54a之間的間隔小于5mm。另一方面，每條縫54b具有適當的深度，敞開于膜支承板51的表面，與膜支承板51的垂直側平行設置。如圖11至14所示，這些縫54b可在膜支承板51的厚度方向上延伸而形成。在接近于一端且沿膜支承板51的寬度方向的部位可形成一池透過的液體55。液池55在膜支承板51的表面的開口周緣處與細網槽54a和縫54b相連。在膜支承板51的上端形成吸口56，可與液池55相連。吸管8的支管9與吸口56相連。
當啟動吸液泵10，通過吸管8向過濾膜支架5施加負壓時，透過的液體被吸入過濾膜支架5，然后從過濾膜52透出的液體通過細網槽54a和膜支承板51內側形成的縫54b流入液池55，從吸口56流入吸管8的支管9。
當上述過程進行時，即使因負壓作用，過濾膜52緊密附著于膜支承板51，由于借助細網槽54a和縫54b可保證透過的液體在膜支承板51的表面上的流動，因而透過的液體可容易地流過過濾膜52和過濾膜支承板51之間的空間。特別是當形成有縫54b時，透過的液體在細網槽54a中流動的距離縮短，這有助于液體的順利流動。
在膜支承板51和過濾膜52之間設有一對隔板57。每塊隔板57在膜支承板51和過濾膜52之間提供了間隙以利于透過的液體在其間順利地流過。每塊隔板57由氈片或塑料網或金屬網構成。每片過濾膜52的形狀大于隔板57的形狀，因而足以完全包覆隔板57，因此，隔板57不能與原液直接接觸。
按照上述結構，由于隔板57抵抗吸取透過的液體的操作而引起的負壓從而支承著過濾膜52(吸液是借助膜支承板51上形成的預定空間進行的)，因而從過濾膜52透出的液體可迅速地流過上述預定空間。在實施本例時，隔板57是與透過的液體的通道4一起使用的。然而，只使用隔板57而不用透過的液體的通道54的實施例也是可行的。
下面描述將過濾膜52熔接于過濾膜支承板51的方法。如圖15所示，膜支承板51，過濾膜52和隔板57依次重疊。在本實施例中，過濾膜52是作為支承體的，由飽和聚酯樹脂的熱塑性無紡布52a和作為表面層52b的膜互為整體構成的。然而，過濾膜52也可以是沒有無紡布52a的膜。對于本發明的過濾膜支架實施例來說，隔板57并非總是必不可少的。
在重疊上述零件之后，將一喇叭13置于過濾膜52上的預定位置以便振蕩發生超聲波。可以使用旋轉式喇叭13，也可使用靜止喇叭13，當處置致密的過濾膜52時使用旋轉式喇叭13。在過濾膜52上移動的過程中，喇叭13發生超聲波，將過濾膜52熔接于膜支承板51。
如前所述，由于用作支承過濾膜52的基底的無紡布52a是由飽和聚酯樹脂制成的，無紡布52a(例如)在高于140℃的溫度下熔融。另一方面，當過濾膜支承板51是由ABS樹脂制成時，在低于無紡布52a熔點的溫度下熔化。因此，當施加的溫度低于140℃時，膜支承板51熔化，使熔化的樹脂成分進入無紡布52a，因此，使過濾膜52粘合在過濾膜支承板51上。
當暴露于高于140℃的溫度時，過濾膜支承板51和無紡布52a都熔化而相互熔接。
即使當對沒有無紡布52a和過濾膜52進行熱處理時，過濾膜52借助于過濾膜支承板51的熔化的樹脂材料或借助過濾膜支承板51和過濾膜52的同時熔化而可靠地與過濾膜支承板51熔接在一起。
在使用超聲波進行熱熔接的過程中，樹脂零件易于從內部區域熔化，因此，喇叭13最好通過放置在過濾膜52上的耐熱帶而啟動。除了使用超聲波的上述方法外，還可使用局部熱處理法，使過濾膜局部熔接于過濾膜支承板51。
如上所述，通過熱處理或超聲波輻射可使塑料的過濾膜支承板51和帶有塑料基底的過濾膜52，或兩者之一熔化而相互熔接，從而使過濾膜52可以可靠地粘合于過濾膜支承板51。
如圖16和17所示，過濾膜支承板51和過濾膜52通過沿過濾膜周緣周向和線性設置的主熔接區14a和在主熔接區14a單側或雙側斷續設置的副熔接區14b而相互熔接。
設置主熔接區14a是為了保證水密封效果和提供基本的粘接強度。另一方面，在許多部位設置斷續的副熔接區是為了防止過濾膜皺縮，但是副熔接區14b也增加了過濾膜支承板51和過濾膜52之間的粘接強度。為了節約熱能和更好地粘合，主熔接區14a最好具有窄的寬度。在主熔接區14a的外側設置副熔接區14b可使過濾膜52的示熔部分受到保護，從而可完全防止過濾膜52的未熔部分受到保護，從而可完全防止過濾膜52從過濾膜支承板51上脫落。盡管如此，在并不擔心過濾膜52沿周邊脫落的情況下，可以只在過濾膜52的中央部分設置到熔接區。如圖18所示，副熔接區14b不僅可呈斷續直線型，也可以設置成各種圖形，如以預定間隔布置的圖形。
例如，如圖19所示，在進行過濾膜支承板51和過濾膜52之間的熔接之前，可在膜支承板51上整體地形成許多凸起的可熔接的區域51a。當實施烷接時，開始時，放置過濾膜，使其完全蓋住凸起的可熔接區51a，然后，通過熱處理或超聲波輻射使凸起的可熔接區熔融，然后用壓緊熔接法將過濾膜支承板51在局部熔化的區域上與過濾膜52熔接起來。
由于設計了上述結構，防止了過濾膜支承板51的主要部分熔化，防止了熔化區域周邊的變形以及過濾膜的變形，而又可將過濾膜可靠地粘合于過濾膜支承板51。上述凸起的可熔接區51也可以成形為與膜支承板51不同的形狀，例如呈棒狀。
權利要求
1.一種過濾膜支架，具有許多設置在樹脂制成的過濾膜支承板兩面上的過濾膜；其中各過濾膜在其周緣上與所述過濾板支承件相熔接。
2.如權利要求1所述的過濾膜支架，其特征在于所述各過濾膜在沿其周緣周向地，線性地形成的主熔接區和在所述主熔接區一側或兩側的許多局部區域斷續形成的副熔接區熔接于所述過濾膜支承板。
3.如權利要求1所述的過濾膜支架，其特片在于所述過濾膜支承板設有許多透過的液體的通道，各通道敞開于所述過濾膜支承板的面對所述過濾膜的表面。
4.如權利要求1所述的過濾膜支架，其特征在于許多隔板插在所述過濾膜和所述過濾膜支承板之間。
5.一種過濾膜支架，它通過插入一過濾膜組件中設置的單面模板上的各條槽中而設置在位，其中，在過濾膜支架的面對單面模板內形成的槽的內表面的周緣上形成許多凸起，所述凸起依靠其滑動而與所述槽的所述內表面實現接觸狀態。
全文摘要
一對過濾膜可靠地熔接于樹脂制成的膜支承板上。主熔接區沿各過濾膜的周緣形成，另外在主熔接區的一側或兩側的許多部位上形成斷續的副熔接區。主熔接區保證粘接強度，副熔接區增加熔接強度。在膜支承板上形成通道，使透過的液體迅速流過過濾系統。在過濾膜支架面對模板上的槽的內表面的周緣上有許多凸起。靠滑動與槽的內表面相接觸，從而減小了過濾膜支架和槽間的摩擦力，使操作者可順利地將過濾膜支架插入模板上的槽或從中取出。
文檔編號B01D69/10GK1091990SQ93120829
公開日1994年9月14日 申請日期1993年12月15日 優先權日1992年12月16日
發明者清水健二, 石田宏司, 山田豐, 和泉清司, 師正史, 添田祜二 申請人:久保田株式會社