用于复合材料压力容器组件的分配板和方法

专利名称：用于复合材料压力容器组件的分配板和方法
技术领域：
本发明涉及用于复合材料压力容器的分配板、具有一个或多个所 述分配板的复合材料压力容器、用于制造具有一个或多个所述分配板 的复合材料压力容器的方法和准备具有一个或多个分配板的复合材料 压力容器以用于水处理应用的方法。
背景技术：
复合材料压力容器用于各种应用中，包含例如，水处理和/或水质 调整(例如水软化剂)中。用于这种应用中的复合材料压力容器一般 包括已经利用加强层包裹的细长热塑性衬里或者槽。该细长热塑性衬 里一般由例如聚丙烯和/或聚乙烯的一种或多种烯烃聚合物形成，并且 使用吹塑、旋转铸塑、旋转熔接或者其它热塑制造工艺制成为箱结构。 该加强层一般包括成螺旋形地且周向地包裹在该热塑性衬里周围的玻 璃丝。玻璃丝一般通过使用热固性环氧合成物合并到一起并且附着到
热塑性衬里，但是，如在Carter等人的公开号为No.US2006/0060289Al 的专利申请中所公开的，可以使用混合热塑性纤维合并到一起并且附 着到热塑性衬里。
在很多现有技术水处理系统应用中，在一端连接有分配篮的汲取 管(在该领域中有时也被称作分配管或者供应管)穿过复合材料压力 容器的顶端中的孔隙从而分配篮被设为邻近复合材料压力容器的底 端。在Hoeschler的美国专利No.4228000、 Chandler等人的美国专利 No.5147530和McCoy的美国专利No.6887373B2中公开了这种类型的水 处理系统的实例。在这种现有技术设备中的分配篮通常包括多个狭缝， 该狭缝允许已经流经置于复合材料压力容器中的水处理介质并且由此 被处理的水通过汲取管流出压力容器。确定狭缝的尺寸使得能够防止
水处理介质与已处理的水一起流入汲取管中。在这种设备的初始组装 过程中， 一旦汲取管被适当地定位在复合材料压力容器中，则将水处 理介质放入复合材料压力容器中以包围分配篮和汲取管并且将其保持 到位。汲取管的开口端然后被联结到阀组件，阀组件被固定到复合材 料压力容器的顶端以将孔隙密封。待被处理的水被泵送到复合材料压 力容器的顶部中，其在此处流经水处理介质并且由此被处理。已被处 理的水从水处理介质流动到分配篮，其在此处通过分配篮中的狭缝并 且从复合材料压力容器通过汲取管回流到联接于复合材料压力容器的 阀组件。周期性地，水流被逆转以进行反洗并且由此调整水处理介质。
需要不时地对复合材料压力容器进行维护(例如，添加新的水处 理介质)。在很多情形中，将阀组件移除将扰动汲取管的位置。水处 理介质能够停留在被扰动的分配篮之下，使得难以将阀组件再次固定 到复合材料压力容器的顶端并且因此将孔隙关闭。当这种情形发生时， 通常以高压将水泵送通过汲取管以将水处理介质从分配篮冲走直至汲 取管能够被适当地重新定位在水处理介质中。在该过程中被泵送到打 开的复合材料压力容器中的水从复合材料压力容器流出并且流到地板 上，在地板上形成将对其中安装复合材料压力容器的建筑结构造成损 伤的污物。它也对复合材料压力容器内的水处理介质造成干扰，这将 不利地影响到以后的水处理性能。
Carter等人的公开号为No.US2006/0060289Al的专利申请中公开 了一种复合材料压力容器，其利用一个或多个分配板(在其中有时被 称为分离器和/或流体扩散器)而非分配篮以防止水处理介质在水处理 操作过程中流入汲取管中。该分配板将压力容器分成多个区域并且支 撑复合材料压力容器中的水处理介质。分配板可被焊接到复合材料压 力容器的热塑性衬里或者能够以机械方式固定到复合材料压力容器内 部中的结构。现有技术分配板通常使用网筛以防止水处理介质流经分 配板。

发明内容
本发明提供一种用于复合材料压力容器的分配板，它包括热塑性 聚合物圆盘，该聚合物圆盘具有顶侧、底侧、周边边缘和中央开口。 该圆盘设有多个在中央开口和周边边缘之间形成通过圆盘的流体流路 的径向狭缝。通过圆盘的流体流路适于使得从底侧到顶侧流经该圆盘 的流体产生漩涡从而使得流体围绕中央开口打漩。
在本发明的一个实施例中，分配板的周边边缘被固定到热塑性衬 里组件的第一热塑性圆顶端盖。在圆盘的中央开口处的上部保持环接 合并且保持在一端联结有卡扣配件的供应管。该分配板可被用于支撑 水处理介质。在水处理操作过程中，水流经水处理介质并且从顶侧到 底侧通过圆盘。在圆盘中的径向狭缝促使穿过水处理介质的水形成近 似分形的分布。在反洗操作中，被泵送通过供应管的水通过分配板中 的径向狭缝从底侧到顶侧散开。分配板使得反洗水围绕中央开口和固 定到分配板的供应管打漩。反洗水通过水处理介质的打漩作用保证反 洗水与水处理介质形成最佳接触，由此调整所有的水处理介质并且保 证水处理介质在复合材料压力容器中保持适当的分布。
在本发明的另一个实施例中， 一个或多个第二分配板被固定到复
合材料压力容器的热塑性衬里的筒形侧壁。第二分配板能够支撑成分
不同于第一分配板支撑的水处理介质的水处理介质。此外，本发明还
提供用于制造具有一个或多个分配板的复合材料压力容器的方法以及 准备具有一个或多个分配板的复合材料压力容器以用于水处理应用的方法。
在下面更加详细地描述并且在权利要求中具体地指出本发明的前 述和其它特征，下面的描述详细地给出本发明的某些示意性实施例， 然而这些实施例用于示意本发明的原理能够得以实施的各种途径中的 仅仅很少的途径。


图l是示出根据本发明的示例性分配板的顶侧的透视图； 图2是示出图1所示分配板的底侧的透视图3是示出图i所示分配板沿着线m-m截取的一部分的放大截面
视图4是通过与分配板的上部保持环接合的根据本发明的卡扣配件 的中心截取的前部截面视图5是通过根据本发明的一个示例性检查孔盖板的中心和相应的 第二分配板截取的分解透视前部截面视图6是通过根据本发明的另一个示例性检查孔盖板的中心和相应 的第二分配板截取的分解透视前部截面视图7是示出通过根据本发明的示例性复合材料压力容器的纵向轴 线截取的截面的前部的透视图8是示出通过根据本发明的另一个示例性复合材料压力容器的 纵向轴线截取的前部截面视图9-12示出图8所示的复合材料压力容器的一些部分。
具体实施例方式
图l-3示出根据本发明的用于复合材料压力容器的示例性分配板 10a的视图。分配板10a包括具有顶侧30、底侧40、周边边缘50和中央开 口60的热塑性聚合物圆盘20。径向狭缝70在圆盘20中形成以在中央开 口60和周边边缘50之间形成通过圆盘20的流体流路。径向狭缝70最优 选地布置成围绕中央开口60的周边的多个同心环，但是也可使用径向 狭缝70的其它布置。在圆盘20的顶侧30处，径向狭缝70的宽度本身不 是关键的，但是将根据将被支撑于分配板10a上的水处理介质的尺寸加 以选择。在本实施例中，在圆盘20的顶侧30处具有大约0.006" (0.15mm)的宽度的径向狭缝70优选地用于水处理容器应用中。
分配板的顶侧30适于在其上支撑水处理介质。在水处理操作中q 水流经水处理介质并且然后通过径向狭缝70从顶侧30到底侧40流动通
过圆盘20。径向狭缝70围绕圆盘20中的中央开口60如此分布，使得被 处理的水在流过径向狭缝70之前，通常以直线方式向下流过由圆盘20 的顶侧30支撑的大部分水处理介质。圆盘20中的径向狭缝70促使通过 水处理介质的水的接近分形的分布。这可避免形成"锥进"，"锥进" 是在很多现有技术水处理容器中存在的问题。术语"锥进"指的是在 传统水处理容器中正被处理的水倾向于呈现的路径，以通过水处理介 质流向联结到汲取管的端部的分配篮。"锥进"是不利的，因为仅仅 一部分的水处理介质被用于处理水。根据本发明的分配板消除了 "锥 进"并且显著提高了水处理介质基床的寿命(通常〉15%)。
通过圆盘20的流体流路也适于使得从底侧40到顶侧30流过圆盘的 流体围绕中央开口60打漩，例如在图2和3中由大的流动箭头80所示。 如图2所示，流体优选地沿着逆时针方向围绕中央开口60打漩。在反洗 操作中，这是非常有利的，其中反洗流体被泵送通过供应管以向上流 动通过水处理介质，由此调整水处理介质。反洗流体均匀地流动通过 径向狭缝70和由圆盘的顶侧30支撑的全部水处理介质。水的打漩作用 提高了反洗效率并且进而用于降低"锥进"的可能性。
在水处理应用中，反洗效率的提高提供了显著优点。在传统水处 理应用(例如水软化剂)中，为了调整水处理介质，通常要求在大约 20分钟的时间内存在大约每分钟3加仑水的反洗流率。这使得每次对水 处理介质进行调整时，大约有60加仑的可再生化学药品和盐的反洗水 被排放到市政污水系统或者腐化系统中。由本发明提供的反洗效率允 许在相同时间内使用低得多的反洗流率(例如，大约1.5加仑每分钟)， 这显著地减少了在反洗操作期间从该系统排放的充满可再生化学药品 和盐的反洗水的量。它也减少了在反洗操作期间必须被使用的可再生 化学药品量，以及在反洗操作中损失的盐的量。在水处理设备的寿命 中，与传统水处理设备相比，本发明能够节约数万加仑的水以及大量 的可再生化学药品和盐，以免其被排放到外部环境中去。分配板10a的直径本身也不是关键性的，而是可以根据圆顶端盖的 直径和/或分配板10a将被熔接到其上的复合材料压力容器的筒形恻壁 的内径进行选择。圆盘20应该具有足以支撑水处理介质而不变形的厚 度。应该理解，与具有较小直径的复合材料压力容器相比，具有较大 直径的复合材料压力容器通常需要更厚的圆盘20。对于大多数水处理 应用，认为大约0.2" (5mm)的厚度是足够的。
有多种方式可以促使从底侧40到顶侧30流经圆盘20中的流体流路 的流体围绕分配板10a的中央部分60打漩。例如，流体流路在穿过圆盘 20的厚度尺寸时可以具有相岗的宽度，但是相对于顶侧30以不是直角 的角度穿过圆盘20 (未示出)。然而，鉴于圆盘20的顶侧30中的径向 狭缝70开口的优选的非常窄的宽度，这不是优选的。
更加优选的是，形成通过圆盘20的流体流路的径向狭缝70的每一 个在圆盘20的顶侧30处比在圆盘20的底侧40处的宽度更窄。因此，通 过圆盘20的流体流路的每一个由第一纵向侧壁90和第二纵向侧壁100 界定。第一纵向侧壁90优选地基本垂直于圆盘20的顶侧30。然而，第 二纵向侧壁100的截面具有凹形轮廓。当流体被泵送通过圆盘20中的流 体流路时，与沿着第一纵向侧壁90流动的水相比，流体以更高的速率 沿着凹形的第二纵向侧壁100的轮廓流动，因此使得水沿着并不垂直于 圆盘20的顶侧30的方向通过在圆盘20的顶侧30处的径向狭缝70离开。 因为径向狭缝70围绕圆盘20沿着周向布置，因此径向狭缝70—起用于 向流经圆盘20中的流体流路的流体赋予涡旋运动。
可以理解，第二纵向侧壁100无需具有如图3所示意的凹形轮廓的 截面。可替代地，第二纵向侧壁可具有相对于第一纵向侧壁90成一定 角度的平坦的截面轮廓。可替代地，第二纵向侧壁可以具有凸形截面 轮廓。但是，凹形截面轮廓是优选的。
优选地，圆盘20的顶侧30设有多个传动突缘110，传动突缘110适
于接合从旋转熔接机(未示出)的卡盘的表面延伸的翼片。当圆盘被 按压到其上时，卡盘的翼片延伸到传动突缘110中。在热塑性圆顶端盖
120被旋转熔接到热塑性筒体130 (示于图7中)的端部之前，翼片夹持 传动突缘IIO，允许分配板10a以高速暂时旋转，同时周边边缘50与热 塑性圆顶端盖120 (示于图7中)的内侧摩擦接触。暂时的高速旋转以 及在圆盘20的周边边缘50和热塑性圆顶端盖120的内侧之间的摩擦接 触使得圆盘20的周边边缘50被快速加热、熔化并且将圆盘20的周边边 缘50熔接到热塑性圆顶端盖120的内侧。理想地，圆盘20的周边边缘50 应该具有在旋转熔接期间适于增大在该两个表面之间的熔接的轮廓。
在本发明的优选实施例中，分配板10a还包括在周边边缘50和中央 开口60之间从圆盘20的底侧40延伸通过圆盘20的多个径向加强翼片 140。通过圆盘20的中央开口60优选地由高度大于圆盘20在周边边缘50 处的厚度尺寸的套圈界定。因此，联结到套圈的外侧的径向加强翼片 140当从套圈朝向周边边缘50延伸时逐渐变细。
优选地，围绕中央开口60设置上部保持环150以用于接合联结到供 应管170 (示于图7)的端部的卡扣配件160 (示于图4)。卡扣配件160 包括多个可偏转薄片180，当卡扣配件160被压入圆盘20中的中央开口 60中时，可偏转薄片180向内偏转。在通过上部保持环150之后，偏压 可偏转薄片180使之回弹，由此将上部保持环150保持在形成于卡扣配 件160中的通道190中。卡扣配件到圆盘20的接合基本是永久性的。在 维修复合材料压力容器期间，与通常施加到供应管170的作用力相比， 需要更高的作用力以将卡扣配件160从圆盘20抽出。因此，可以维修复 合材料压力容器而无需担心供应管170将脱离或者以其它方式相对于 圆盘20移位。
在某些应用中，可能期望在第一分配板10a的上方将一个或多个第 二分配板10b、 10c (等)旋转熔接到热塑性筒体130的内侧壁200 (见 图7)(或者代替第一分配板10a)。第二分配板10b、 10c (等)也可被
用于支撑水处理介质，该水处理介质可以与由第一分配板10a支撑的水
处理介质相同或者不同。将不同类型的水处理介质区划分离可以改进 其性能和使用寿命。
第二分配板10b、 10c (等)优选地具有与上述第一分配板10a相同 的基本特征和特点。换言之，它们包括具有顶侧30、底侧40、周边边 缘50和中央开口60的圆盘20，圆盘20设有在中央开口60和周边边缘50 之间形成通过圆盘20的流体流路的径向狭缝70。然而， 一个差别在于 在第二分配板10b、 10c (等)中的中央开口的直径应该充分地大于供 应管170的直径从而便于经过第二分配板10b、 10c (等)设置将由第一 分配板10a (和/或下部第二分配板)支撑的水处理介质。 一旦水处理介 质已经经过第二分配板10b、 10c (等)，就可以安装检査孔盖板以关 闭在供应管170和第二分配板10b、 10c (等)中的中央开口之间的间隙 或者开放空间。
图5示出通过根据本发明的一个示例性检查孔盖板210b的中心和 相应的第二分配板10b截取的分解透视前部截面视图。检査孔盖板210b 包括尺寸适于密封地围绕供应管170 (示于图7)的轴向开口220b和适 于覆盖并且由此封闭在供应管170和第二分配板10b中的中央开口60b 之间的间隙或者开放空间的外周边部分230b，在填充操作期间水处理 介质能够通过该间隙或者开放空间。
在示意于图5中的实施例中，第二分配板10b具有设于中央开口60b 中的多个不连续的凸起螺纹部分240b。凸起螺纹部分240b优选地位于 平行于第二分配板10b的顶侧30b并且平分套圈的高度的平面中。检查 孔盖板210b也具有从检查孔盖板210b的外部260b延伸的多个不连续的 凸起螺纹部分250b。在检查孔盖板210b上形成的不连续的螺纹部分 250b适于在形成于第二分配板10b上的不连续螺纹部分240b之间通过 并且稍微超过螺纹部分240b。检查孔盖板210b相对于第二分配板10b、的 旋转使得凸起螺纹部分250b通过凸起螺纹部分240b，由此将检查孔盖
板210b锁定到第二分配板10b。可在凸起螺纹部分250b (或者240b)上 形成止挡器265b以限制检查孔盖板210b相对于第二分配板10b的旋转。
检查孔盖板210b的顶部266b优选地形成由竖直段268b中断的环形 通道267b。该结构便于通过使用具有延伸到环形通道267b中的叉子的 工具(未示出)将检查孔盖板210b锁定到第二分配板10b。
在示于图5中的实施例中，在第二分配板10b中的中央开口60b的直 径较大。因此，检査孔盖板210b的直径也相应地大。为了加强检查孔 盖板210b，可以使用双壁构造，其中内壁形成检查孔盖板210b的轴向 开口220b并且外壁形成检查孔盖板210b的外部260b。
图6示出通过根据本发明的可替代实施例的检査孔盖板210c的中 心和相应的第二分配板10c截取的分解透视前部截面视图。相似的附图 标记用于表示类似的元件(使用"c"而非"b")。在示于图6的实施 例中，在第二分配板10c中的中央开口60c的直径小于示于图5中的第二 分配板10b中的中央开口60b的直径，但是大于供应管170的直径。检查 孔盖板210c能够穿过第二分配板10b中的中央开口60b。然而，检查孔 盖板210c的顶部266c优选地形成由竖直段268c中断的环形通道267c,该 环形通道267c的尺寸与示于图5中的检査孔盖板210b中的环形通道 267b相同。因此，用于将检查孔盖板210b锁定到第二分配板10b的相同 工具也可被用于将检查孔盖板210c锁定到第二分配板10c。
第二分配板10b、 10c (等)的周边边缘优选地具有平坦轮廓的截 面以在旋转熔接期间扩大在热塑性筒体的周边边缘和内侧壁200之间 的接触。在一些情形中，能够以相互间隔的关系在周边边缘上设置小 的突起以便于第二分配板10b、 10c滑动通过热塑性筒体130从而到达理 想的安装位置。在旋转熔接期间，小突起被快速加热、熔化并且成为 另外的分配板10b、 10c的周边边缘和热塑性筒体130的内侧壁200之U 的熔接连接区的一部分。
分配板优选地由适用于旋转熔接应用的热塑性聚合物形成。例如 聚丙烯、聚乙烯的烯烃聚合物及其特别的共聚物优选地用于本发明。 卡扣配件160和/或(多个)检查孔盖板210也可由相同的材料形成，但 是如果需要也可由其它耐腐蚀聚合物材料形成。
图7示出根据本发明的示例性水处理容器270a的截面视图。水处理 容器270a包括形式为热塑性筒体130的热塑性衬里280，热塑性筒体130 具有旋转熔接到其第一端的第一热塑性圆顶端盖120和旋转熔接到其 第二端的第二热塑性圆顶端盖296。加强层300覆盖热塑性衬里280。加 强层300包括成螺旋形地且周向地包裹在热塑性衬里周围的多个玻璃 丝。玻璃丝优选地涂覆有热固性环氧树脂合成物。热固性环氧树脂合 成物合并玻璃丝并且当固化时将其粘附到热塑性衬里。
在将端盖120旋转熔接到热塑性筒体130之前，第一分配板10a被旋 转熔接到热塑性衬里280的第一圆顶端盖120。第一分配板10a包括具有 顶侧、底侧、周边边缘和中央开口的热塑性聚合物圆盘。在该圆盘中 形成多个径向狭缝以在中央开口和周边边缘之间形成通过圆盘的流体 流路。通过圆盘的流体流路适于围绕中央开口使得从底侧到顶侧流过 圆盘的流体打漩。箭头80示出流体流动。
根据本发明的水处理容器270a还包括供应管170，该供应管具有连 接在其第一端的卡扣配件160，其中卡扣配件160接合形成于第一分配
板中的中央开口中的上部保持环并且由此由它保持。可以通过形成于 第二圆顶端盖290中的孔隙320达到供应管170的第二端310。供应管170 的第二端310可被连接到阀组件(未示出)，该阀组件具有用于引导水 进入该容器中以流动通过水处理介质和分配板(多个)并且然后通过 供应管170的装置。
在本发明的优选实施例中，水处理容器还包括一个或多个第二分
配板10b、 IOC。第二分配板中的每一个优选地包括具有顶侧、底侧、 中央开口和旋转熔接到热塑性衬里的筒形侧壁的周边边缘的第二热塑 性圆盘。如在第一分配板的情形中，在第二圆盘中形成多个径向狭缝 以在中央开口和周边边缘之间形成通过第二圆盘的流体流路。通过第 二圆盘的流体流路适于围绕中央开口使得从底侧到顶侧通过第二圆盘 的流体打漩。流体流动可以沿与第一分配板的流体流动相同的方向， 或者可以与该流动相反。为了便于水处理介质通过第二分配板，在第 二圆盘中的中央开口具有比供应管的外径更大的直径。使用检查孔盖 板关闭第二圆盘中的中央开口和供应管之间的间隙或者开放空间，该 检查孔盖板的直径小于第二圆顶端盖中形成的孔隙的直径。该检查孔 盖板具有尺寸适于密封地围绕供应管的轴向开口和适于可移除地接合 第二圆盘中的中央开口并且由此封闭该间隙或者空间的周边边缘。因 此，第一水处理介质由第一分配板支撑并且第二水处理介质由第二分 配板支撑。介质可以是相同或者不同的材料。
图8示出通过根据本发明的另一个示例性复合材料压力容器270b 的纵向轴线截取的前部截面视图。图9-12示出图8所示的复合材料压力 容器270b的一些部分，其中罗马数字IX、 X、 XI和XII分别表示在图9-12 中示出的复合材料压力容器270b的部分。
在图8中示出的复合材料压力容器270b不包括第一分配板10a。然 而，该复合材料压力容器一共具有五个第二分配板10b、 10c。在图8中 邻近附图标记A的箭头指向第二分配板10c和相应的检查孔盖板210c。 在制造复合材料压力容器270b期间，在第二分配板10c (X)粘结到热 塑性衬里130之前，第二分配板10c和附图标记A示意的相应的检查孔盖 板210c被锁定到一起。 一旦热塑性圆顶端盖120已经被旋转熔接到热塑 性衬里130，则可将水处理介质穿过每一个热塑性圆顶端盖120上的孔 隙320以填充由第二分配板10b、 10c形成的隔室。示于图8中的复合材 料压力容器270b包括四个内部隔室，其每一个可被用于保持独，的和 不同的水处理介质。第二分配板10b、 10c均被旋转熔接到热塑性衬里
130从而它们的顶侧30均以相同的方向定向。然而，从箭头330示意的 相反的方向插入检查孔盖板210b、检查孔盖板210c。
本发明也提供一种用于制造复合材料压力容器的方法。根据该方 法，第一热塑性分配板被旋转熔接到第一热塑性圆顶端盖。第一分配 板包括具有顶侧、底侧、周边边缘和中央开口的热塑性聚合物圆盘。 在该圆盘中形成径向狭缝以在中央开口和周边边缘之间形成通过圆盘 的流体流路。通过圆盘的流体流路适于使得从顶侧到底侧流动通过圆 盘的流体围绕中央开口打漩。在第一分配板的顶侧中优选地形成传动 突缘，该传动突缘接收从联结到旋转熔接机的卡盘延伸的翼片。卡盘 的转动暂时地快速旋转第一分配板，同时其周边边缘摩擦地接触第一
圆顶端盖的内表面。摩擦引起局部加热，这将该两个部分熔接到一起。 第一分配板的周边被完全地熔接到第一热塑性端盖的内侧。 一旦第一 分配板已被熔接到第一圆顶端盖，则第一圆顶端盖被旋转熔接到热塑 性筒体的第一端，并且第二热塑性圆顶端盖被旋转熔接到热塑性筒体 的第二端以形成热塑性衬里组件。然后利用包括玻璃丝的加强包裹层 包裹该热塑性衬里组件，该玻璃丝优选地涂覆有热固性环氧树脂合成 物。玻璃丝成螺旋形地且周向地包裹在该热塑性衬里组件周围。在热 固性环氧树脂合成物固化之后，在其第一端连接有卡扣配件的供应管 插入形成在第二圆顶端盖中的孔隙，直至该卡扣配件接合形成于第一 分配板的中央开口中的上部保持环并且由其保持。
在一些情形中，有利的是，将一个或多个第二分配板安装在复合 材料压力容器中。这可通过在第一圆顶端盖旋转熔接到热塑性筒体的 第一端之前将一个或多个第二分配板旋转熔接到热塑性筒体的筒形侧 壁而实现。热塑性筒体保持不动，并且第二分配板暂时地、快速地旋 转，同时其周边边缘与热塑性筒体的内侧壁摩擦接触。第二分配板优 选地包括具有顶侧、底侧、中央开口和旋转熔接到热塑性筒体的筒形
侧壁的周边边缘的第二圆盘。第二分配板优选地包括多个径向狭缝，
该狭缝在中央开口和周边边缘之间形成通过第二圆盘的流体流路。如
在第一分配板的情形中，通过第二圆盘的流体流路适于使得从底侧到 顶侧流'动通过第二圆盘的流体围绕中央开口打漩。
本发明也提供一种制备用于水处理设备中的复合材料压力容器的 方法。根据该方法，提供一种复合材料压力容器，它包括热塑性衬里， 该衬里包括热塑性筒体，该热塑性筒体具有旋转熔接到其第一端的第 一热塑性圆顶端盖和旋转熔接到其第二端的第二热塑性圆顶端盖。该 热塑性衬里覆盖有加强层，该加强层包括成螺旋形地且周向地包裹在 热塑性衬里周围的多个玻璃丝。该复合材料压力容器具有至少第一分 K板，该分配板包括第一热塑性聚合物圆盘，该圆盘具有顶侧、底侧、 中央开口和已被旋转熔接到热塑性衬里的第一圆顶端盖的周边边缘。 第一分配板具有多个径向狭缝，该狭缝在中央开口和周边边缘之间形 成通过第一圆盘的流体流路。通过第一圆盘的流体流路适于使得从底 侧到顶侧流动通过第一圆盘的流体围绕中央开口打漩。复合材料压力 容器也具有供应管，供应管具有连接在其第一端的卡扣配件。卡扣配 件接合形成于第一圆盘中的中央开口中的上部保持环并且由此由其保 持。通过形成于第二圆顶端盖中的孔隙能够达到供应管的第二端。根 据该方法，通过第二圆顶端盖中的孔隙将第一水处理介质设置到复合 材料压力容器中从而第一水处理介质由第一分配板支撑。
在优选实施例中，该复合材料压力容器具有一个或多个第二分配 板，第二分配板包括具有顶侧、底侧、中央开口和已被旋转熔接到热 塑性衬里的筒形侧壁的周边边缘的第二圆盘。如在第一分配板的情形 中，在第二圆盘中形成多个径向狭缝以在中央开口和周边边缘之间形 成通过第二圆盘的流体流路。通过第二圆盘的流体流路适于使得从底 侧到顶侧流动通过第二圆盘的流体围绕中央开口打漩。在第二圆盘中 的中央开口具有比供应管的外径更大的直径，由此在中央开口和供应 管之间留出间隙或开放空间。水处理介质被引入该容器中使得它穿过 该间隙或者开放空间并且被支撑在第一分配板上。然后，直径小于形 成于第二圆顶端盖中的孔隙的检査孔盖板在供应管上滑动使得检査孔
盖板中的轴向开口密封地围绕供应管。该检查孔盖板沿着供应管向下 滑动直至检查孔盖板的周边边缘覆盖或者可移除地接合第二圆盘中的 中央开口，封闭该间隙或者开放空间。然后通过第二圆顶端盖中的孔 隙将第二水处理介质设置到复合材料压力容器中，使得第二水处理介 质由第二分配板支撑。
本领域技术人员易于理解另外的优点和改进。因此，本发明在其 更宽方面中并不限于在这里示出和描述的具体细节和示意性实例。因 此，可以作出各种改进而不背离如所附权利要求及其等同物所限定的 总的发明构思的精神或者范围。
权利要求
1.一种用于复合材料压力容器的分配板，包括热塑性聚合物圆盘，该聚合物圆盘具有顶侧、底侧、周边边缘和中央开口，其中在所述圆盘中形成有多个径向狭缝以在所述中央开口和所述周边边缘之间限定通过所述圆盘的流体流路，并且其中通过所述圆盘的所述流体流路适于使得从所述底侧到所述顶侧流经所述圆盘的流体围绕所述中央开口打漩。
2. 根据权利要求l所述的分配板，其中，所述径向狭缝布置成多 个同心环。
3. 根据权利要求l所述的分配板，其中，所述中央开口包括用于 接合连接到供应管的端部的卡扣配件的上部保持环。
4. 根据权利要求l所述的分配板，其中，所述周边边缘具有适于 便于将所述分配板旋转熔接到复合材料压力容器的圆顶端盖的轮廓。
5. 根据权利要求l所述的分配板，其中，所述周边边缘具有适于 便于将所述分配板旋转熔接到复合材料压力容器的筒形侧壁的轮廓。
6. 根据权利要求l所述的分配板，其中，所述圆盘的所述顶侧设 有适于接合旋转熔接机的卡盘的多个传动突缘。
7. 根据权利要求l所述的分配板，其中，通过所述圆盘的所述流 体流路中的每一个在所述圆盘的所述顶侧处比在所述圆盘的所述底侧 处窄。
8. 根据权利要求7所述的分配板，其中，通过所述圆盘的所述流 体流路中的每一个由第一纵向侧壁和第二纵向侧壁界定，所述第一纵 向侧壁基本垂直于所述圆盘的所述顶侧并且所述第二纵向侧壁在截面 上具有凹形轮廓。
9. 根据权利要求l所述的分配板，还包括多个径向加强翼片，所 述多个径向加强翼片在所述周边边缘和穿过所述圆盘的所述中央开口 之间从所述圆盘的所述底侧延伸。
10. —种水处理容器，包括热塑性衬里，该热塑性衬里包括热塑性筒体，第一热塑性圆顶端 盖旋转熔接到其第一端且第二热塑性圆顶端盖旋转熔接到其第二端；加强层，该加强层覆盖所述热塑性衬里，所述加强层包括成螺旋 形地且周向地包裹在所述热塑性衬里周围的多个玻璃丝；和第一分配板，该第一分配板包括第一热塑性聚合物圆盘，该第一 热塑性聚合物圆盘具有顶侧、底侧、中央开口和旋转熔接到所述热塑 性衬里的所述第一圆顶端盖的周边边缘，其中在所述第一圆盘中形成 多个径向狭缝以在所述中央开口和所述周边边缘之间限定通过所述第 一圆盘的流体流路，并且其中通过所述第一圆盘的所述流体流路适于 使得从所述底侧到所述顶侧流经所述第一圆盘的流体围绕所述中央开 口打漩。
11. 根据权利要求10所述的水处理容器，还包括供应管，该供应 管在其第一端连接有卡扣配件，其中所述卡扣配件接合形成于所述第 一圆盘中的所述中央开口中的上部保持环并且因此由其保持，并且其 中通过形成于所述第二圆顶端盖中的孔隙可达到所述供应管的第二Jj山顿。
12. 根据权利要求ll所述的水处理容器，还包括第二分配板，该 第二分配板包括第二圆盘，该第二圆盘具有顶侧、底侧、中央开口和 旋转熔接到所述热塑性衬里的所述筒形侧壁的周边边缘，其中在所述 第二圆盘中形成多个径向狭缝以在所述中央开口和所述周边边缘之间 限定通过所述第二圆盘的流体流路，其中通过所述第二圆盘的所述流 体流路适于使得从所述底侧到所述顶侧流经所述第二圆盘的流体围绕 所述中央开口打漩，并且其中所述第二圆盘中的所述中央开口的直径 大于所述供应管的直径。
13. 根据权利要求12所述的水处理容器，还包括检查孔盖板，该 检查孔盖板的直径小于形成在所述第二圆顶端盖中的所述孔隙的直 径，其中所述检查孔盖板包括轴向开口和周边部分，该轴向开口被设 计成具有适当的尺寸以密封地围绕所述供应管，该周边部分适于封闭 所述供应管和所述第二圆盘中的所述中央开口之间的空间。
14. 根据权利要求13所述的水处理容器，其中第一水处理介质由所述第一分配板支撑并且第二水处理介质由所述第二分配板支撑。
15. —种用于制造复合材料压力容器的方法，包括 将第一热塑性分配板旋转熔接到第一热塑性圆顶端盖，其中所述第一分配板包括具有顶侧、底侧、周边边缘和中央开口的热塑性聚合 物圆盘，其中在所述圆盘中形成多个径向狭缝以在所述中央开口和所 述周边边缘之间限定通过所述圆盘的流体流路，并且其中通过所述圆 盘的所述流体流路适于使得从所述底侧到所述顶侧流过所述圆盘的流 体围绕所述中央开口打漩；将其上旋转熔接有所述第一分配板的所述第一圆顶端盖旋转熔接到所述热塑性筒体的第一端；将第二热塑性圆顶端盖旋转熔接到所述热塑性筒体的第二端以形 成热塑性衬里组件；利用包括玻璃丝的加强包裹层包裹所述热塑性衬里组件，其中所 述玻璃丝成螺旋形地且周向地包裹在所述热塑性衬里组件周围；和将在其第一端连接有卡扣配件的供应管插入形成在所述第二圆顶端盖中的孔隙，直至所述卡扣配件接合形成于所述第一分配板的所述 中央开口中的上部保持环并且由其保持。
16. 根据权利要求15所述的用于制造复合材料压力容器的方法，还包括在将所述第一圆顶端盖旋转熔接到所述热塑性筒体的所述第 一端之前，将第二分配板旋转熔接到所述热塑性筒体的筒形侧壁，其 中所述第二分配板包括第二圆盘，该第二圆盘具有顶侧、底侧、中央 开口和旋转熔接到所述热塑性筒体的所述筒形侧壁的周边边缘，其中在所述第二圆盘中形成多个径向狭缝以在所述中央开口和所述周边边 缘之间限定通过所述第二圆盘的流体流路，其中通过所述第二圆盘的 所述流体流路适于使得从所述底侧到所述顶侧流过所述第二圆盘的流 体围绕所述中央开口打漩，并且其中所述第二圆盘中的所述中'央开口 的直径大于所述供应管的直径并且小于形成在所述第二圆顶端盖中的 所述孔隙的直径。
17. —种用于准备复合材料压力容器以用作水处理设备的方法，包括提供一种复合材料压力容器，包括热塑性衬里，该热塑性衬里包括热塑性筒体，第一热塑性圆顶端 盖旋转熔接到所述热塑性筒体的第一端，且第二热塑性圆顶端盖旋转 熔接到所述热塑性筒体的第二端；加强层，它覆盖所述热塑性衬里，所述加强层包括成螺旋形地且周向地包裹在所述热塑性衬里周围的多个玻璃丝；第一分配板，该第一分配板包括第一热塑性聚合物圆盘，该第一 热塑性聚合物圆盘具有顶侧、底侧、中央开口和旋转熔接到所述热塑 性衬里的所述第一圆顶端盖的周边边缘，其中在所述第一圆盘中形成 多个径向狭缝以在所述中央开口和所述周边边缘之间限定通过所述第 一圆盘的流体流路，并且通过所述第一圆盘的所述流体流路适于使得 从所述底侧到所述顶侧流过所述第一圆盘的流体围绕所述中央开口打 漩；和供应管，该供应管在其第一端连接有卡扣配件，其中所述卡扣配 件接合形成于所述第一圆盘中的所述中央开口中的上部保持环并且因此由其保持，并且其中通过形成于所述第二圆顶端盖中的孔隙能够达 到所述供应管的第二端；和通过所述第二圆顶端盖中的所述孔隙将第一水处理介质布置到所 述复合材料压力容器中，使得所述第一水处理介质由所述第一分配板 支撑。
18. 根据权利要求17所述的用于准备复合材料压力容器以用作水处理设备的方法，其中所述复合材料压力容器还包括第二分配板，该 第二分配板包括第二圆盘，该第二圆盘具有顶侧、底侧、中央开口和 旋转熔接到所述热塑性衬里的所述筒形侧壁的周边边缘，其中在所述 第二圆盘中形成多个径向狭缝以在所述中央开口和所述周边边缘之间 限定通过所述第二圆盘的流体流路，其中通过所述第二圆盘的所述流 体流路适于使得从所述底侧到所述顶侧流过所述第二圆盘的流体围绕 所述中央开口打漩，其中所述第二圆盘中的所述中央开口的直径大于 所述供应管的直径并且小于形成于所述第二圆顶端盖中的所述孔隙的 直径。
19. 根据权利要求18所述的用于准备复合材料压力容器以用作水 处理设备的方法，其中所述方法还包括使直径小于形成于所述第二圆顶端盖中的所述孔隙的检查孔盖板 在所述供应管上滑动，使得所述检査孔盖板中的轴向开口密封地围绕所述供应管；和可移除地接合所述检查孔盖板的周边边缘以封闭所述供应管和所 述第二圆盘中的所述中央开口之间的空间。
20. 根据权利要求19所述的用于准备复合材料压力容器以用作水 处理设备的方法，其中所述方法还包括-通过所述第二圆顶端盖中的所述孔隙将第二水处理介质布置到所 述复合材料压力容器中，使得所述第二水处理介质由所述第二分配板 支撑。
全文摘要
本发明提供一种用于复合材料压力容器的分配板。该分配板包括热塑性聚合物圆盘，该热塑性聚合物圆盘具有顶侧、底侧、周边边缘和中央开口。径向狭缝在该圆盘中形成以在中央开口和周边边缘之间形成通过圆盘的流体流路。通过圆盘的流体流路适于使得从底侧到顶侧流经该圆盘的流体围绕中央开口打漩。本发明还提供具有一个或多个所述分配板的水处理容器、用于制造具有一个或多个所述分配板的复合材料压力容器的方法和准备具有一个或多个分配板的复合材料压力容器以用作水处理设备的方法。
文档编号F17C13/00GK101363572SQ20081000354
公开日2009年2月11日 申请日期2008年1月18日 优先权日2007年8月6日
发明者理查德·A·梅斯特, 迈克尔·P·莫尔米诺, 道格拉斯·M·霍纳, 道格拉斯·S·斯托拉日克 申请人:恩普雷斯有限责任公司