浓水隔板、膜对以及包含该膜对的电去离子装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型中公开了一种浓水隔板、膜对以及包含该膜对的电去离子装置，其通过改变浓水隔板上的布水板的结构与安装方位，改善了进入浓水隔板的本体的水的分布均匀性与隔板之间的密封性，使应用该隔板的膜对、电去离子装置具备良好的布水均匀性和密封性，最终输出高质量的纯水。
【专利说明】
浓水隔板、膜对以及包含该膜对的电去离子装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种膜分离设备，特别涉及一种应用电去离子原理进行超纯水生产的隔板和装置。【背景技术】
[0002]EDI装置又称为填充床电渗析器，是一种可以连续产出超纯水的装置。一般而言， EDI装置主要包括有如下结构:阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、若干膜对以及电极装置， 其中，膜对包括有浓水隔板和淡水隔板，其中间间隔设置阴/阳离子交换膜，淡水隔板中填充离子交换树脂，在电极装置的电离作用下，装置内部形成极水室、淡水室以及浓水室，已连续生产超纯水。
[0003]EDI装置中，膜对是其核心部件，其结构如授权公告号为CN203971770U的中国实用新型(以下称为对比文件1)中公开的浓水隔板结构，如其说明书附图的图1和2中所示，本体上设置用于容置导水块的导水块容腔，并通过腔内设置的插接柱以及设置在导水块上的插接孔插接固定，在导水块上设置有两排沿长度间隔布置有两排突起部，并在任意两个相邻突起部之间的形成导水槽。
[0004]对比文件1中的技术方案，两排突起部中，靠近内框的突起部之间的导水槽是主要的布水区，也就是说，接近本体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，也就是说，真正起到布水作用的导水槽均匀分布于内框的边缘，这样，原水在导水块上的同流截面面积相等，靠近流水缺口的导水槽处水压会大于远离流水缺口处的水压，因而，这个位置的导水槽水流速度会远远高于其他位置，这样的流速下，离子交换膜很容易出现局部塌陷，内框中填充的树脂更会被不同流速的水流冲击呈不均匀状态。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种浓水隔板，其通过将改变浓水隔板上布水板的结构，控制进入空心流道的水流流速均匀性，提高树脂的填充稳定性以及离子交换膜的固定效果。
[0006]本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种浓水隔板，包括有本体以及设置在所述本体上、用于填充树脂的内框，所述本体的一端设置有原水进口和浓水进口、另一端设置有淡水出口和浓水出口，所述本体上设置有连通所述原水进口、淡水出口和内框的空心流道，所述本体的两端面上与内框的边缘上可拆卸设置有两块布水板，所述两块布水板内形成有与所述空心流道连通的布水腔，所述布水腔上靠近内框的一侧设置有布水口，所述布水口的过流面积沿所述布水腔的延伸方向自所述原水进口逐渐增大，且所述布水腔的最大过流面积不超过离子交换树脂的直径。
[0007]通过采用上述技术方案，在浓水隔板中，有水流经过的是连通至空心流道的原水进口以及淡水出口，自原水进口流入本体中的水时具有一定压力的，距离原水进口越近的布水口的水压越高、水流量越大，通过这个区域直接流向内框中填充的树脂的水流对于树脂的冲击力越大，将布水口的过流面积沿所述布水腔的延伸方向自所述原水进口逐渐增大设置，可以使靠近原水进口处的高压大流量水分流至过流面积较大、压力相对较小的布水口去，使进入本体内的水均匀流至内框中进行电去离子过程，这样的设置可以延长树脂本身的使用寿命;并且，内框的外部还压紧覆盖有阴/阳离子交换膜，过大的水流速度和水压很可能会冲垮阴/阳离子交换膜，因而，均匀分布水流可以提高阴/阳离子交换膜的固定效果。
[0008]作为优选地，所述内框的宽边上设置有用于固定和间隔两块布水板的定位块，所述定位块将所述布水腔分隔为靠近原水进口的第一腔室以及靠近浓水进口的第二腔室，所述定位块的上下表面与所述布水板之间形成两个中央布水区。
[0009]通过采用上述技术方案，通过定位块与布水板的相对固定，形成上下两个中央布水区，也就是说，流动至布水板中部的水会被定位块分至上下两个中央布水区并分股流入内框填充的树脂中，这样可以进一步减小内框中树脂受到的水流的冲击力。
[0010]作为优选地，所述布水板上靠近所述内框的边缘、朝向布水腔内部设置有两个凸块，且当两个布水板固定至所述本体两端面时，所述两个凸块之间形成所述布水口。
[0011]通过采用上述技术方案，两个布水板上下对接于本体上，其上设置的两个凸块会在本体厚度中心位置形成布水口，这样，流动至第一腔室和第二腔室内的水会从本体厚度中心位置流入内框填充的树脂中，以使流入的水与树脂充分接触深度除盐，以获得高质量的纯水。此外，凸块朝向布水腔内部延伸，对接后可以起到对布水腔的支撑和加强作用，增加了布水板的重复利用率。
[0012]作为优选地，所述布水口包括有若干朝向布水腔内部延伸的突出部以及所述突出部之间形成的过流间隙，所述过流间隙的数量沿所述布水腔的延伸方向自所述原水进口逐渐增多。
[0013]通过采用上述技术方案，将布水口变成多个过流间隙的形式，可以使布水更加均勾，有利于提尚水流与树脂的接触面积，提尚原水与树脂的尚子交换率。
[0014]作为优选地，所述本体的两端面上一体注塑成型有若干加强筋。[〇〇15]通过采用上述技术方案，加强筋的设置可以分散水压对于原水进口、浓水进口、淡水出口和浓水出口的力，使浓水隔板本身可以适应更高的工作水压，并同时减小其在水压下的变形，如此提高浓水隔板在工作时对于流入和流出的水的密封性能。
[0016]作为优选地，所述本体的两端面设置用于压紧所述浓水隔板两侧的阴/阳离子交换膜的第一密封环。
[0017]通过采用上述技术方案，阴/阳离子交换膜需要对内框中填充的树脂进行密封，并同时起到离子交换作用，因而，需要将其固定至内框外圈的对应凹槽中，并通过相邻隔板的压紧作用对其进行固定，此时，一旦水压造成隔板变形，则隔板之间的间隙会发生变化，这个变形最终会影响隔板对于阴/阳离子交换膜的固定效果，增设的第一密封环可以以弹性力对阴/阳离子交换膜起到压紧固定作用，抵抗隔板变形时间隙的变化;并且，以第一密封环压紧阴/阳离子交换膜，也可以防止其两侧的隔板相互滑动时对阴/阳离子交换膜的摩擦磨损。
[0018]作为优选地，所述本体上的两端面上、且将所述原水进口、浓水进口、淡水出口和浓水出口均包围在其中的第二密封环。
[0019]通过采用上述技术方案，利用第二密封环将全部的有水过流的孔进行密封，防止水的泄漏导致的漏电的现象。
[0020]作为优选地，所述原水进口、浓水进口、淡水出口和浓水出口外缘均设置有第三密封环。
[0021]用过采用上述技术方案，第三密封环单独对每个有水过流的口进行单独密封，防止其发生泄漏，配合第一和第二密封环，对本体内流过的水进行三层密封，以最大保证浓水隔板的密封效果。
[0022]本实用新型的第二个发明目的在于提供一种电去离子装置中的膜对，通过对上述的浓水隔板的应用，使膜对内水流分布均匀、密封性能更好。
[0023]本实用新型的第二个发明目的是通过如下技术方案实现的:一种电去离子装置中的膜对，包括有上述的浓水隔板和一个淡水隔板。
[0024]通过采用上述技术方案，利用浓水隔板的布水均匀性以及良好的密封性，使采用上述浓水隔板的膜对具备均匀布水、密封性高的特点，以保证膜对的使用性能。[〇〇25]本实用新型的第三个发明目的在于提供一种电去离子装置，通过上述的浓水隔板的应用，使膜对内水流分布均匀、密封性能更好。
[0026]本实用新型的第三个发明目的是通过如下技术方案实现的:一种电去离子装置， 包括有上述的浓水隔板。
[0027]通过采用上述技术方案，利用上述浓水隔板的布水均匀、密封性好，使装置中由浓水隔板形成的膜堆一一电去离子装置的核心元件具有良好的离子交换效率和结构强度，保证整个装置的产水质量。[〇〇28]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:通过合理的设置本体上的布水板的结构，以形成结构合理的布水口，使进入隔板内的水均匀分布至内框中的树脂床内进行离子交换，从而可以提高产水质量和效率，并且，采用上述浓水隔板结构，在内框中填充的树脂床可以不局限于造价高昂的混床，采用分层填充树脂的形式可以获得混床填充的产水质量。【附图说明】[〇〇29]图1是浓水隔板结构示意图；
[0030]图2是沿浓水隔板厚度方向对其进行剖切后得到的剖视图；
[0031]图3是图1中的局部放大视图A;[〇〇32]图4是布水板的结构示意图；[〇〇33]图5是淡水隔板的结构视图。[〇〇34]图中，1、本体；10、原水进口；100、空心流道；11、浓水进口；12、浓水出口；13、淡水出口；14、固定口；15、凹槽;16、第一密封环；17、第三密封环；18、加强筋；19、第二密封槽;2、 内框;20、定位块;21、连接块;3、布水板;30、插孔;31、过流间隙;32、凸块;321、突出部。【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0036]实施例1
[0037]—种电去离子装置中应用的浓水隔板，如图1至4中所示，包括有一体注塑成型的本体1和内框2，本体1的两端面上、内框2的边缘可拆卸有四块布水板3。
[0038]具体地，如图1中所示，本体1呈矩形板状结构，内框2设置在本体1的中央位置。在本体1上还一体注塑成型有四个水口:原水进口 10、浓水进口 11、浓水出口 12以及淡水出口 13,且其上均设置有橡胶材质的第三密封环17,用于防止进入膜堆中的水在隔板发生变形或者水压过高时发生泄漏，其中:为了增加内框2中填充的树脂的利用率、提升产水质量，原水进口 10和淡水出口 13对角设置，并均通过空心流道100连通至内框2中，以将原水引入内框2中进行离子交换，并最终从淡水出口 13流出，完成产水过程。
[0039]在本体1上除去内框2的部分注塑有若干固定口 14,用于与其他隔板一起固定阴/ 阳离子膜形成膜堆。为了区分浓水隔板的正反面，防止组装膜堆时安反，在本体1的边缘上设置有凹槽15,用于标记隔板的正反。
[0040]浓水隔板上还注塑有第一密封环16和第二密封环槽19,其中:第一密封环16针对固定至内框2上的阴/阳离子交换膜进行固定和密封，以密封填充至内框2中的树脂;第二密封环槽19内填充有与其他两个密封环一样的密封环，并将本体1上的原水进口 10、浓水进口 11、浓水出口 12以及淡水出口 13全部圈住，即以三层密封环的形式对本体1上所有的有可能有水经过的位置进行整体密封。[〇〇411在内框2上向其中部延伸有定位块20和对称布置于定位块20两侧的连接块21，在其上设置有三个连接柱，用于固定布水板3,其具体连接关系如图3中的局部放大图所示。 [〇〇42]如图4中所示，布水板3形状与定位块20和连接块21相互配合，其上设置有插孔30， 对应于定位块20和连接块21上的连接柱，以将布水板3可拆卸地固定至内框2上，以均布原水进口 10引入的水。布水板3上靠近内框2中央的边缘设置有两个凸块32,并在两者之间形成容置定位块20的槽口，如此，当本体1上一端的两块布水板3固定至本体1上时，在两块布水板3和定位块20之间形成有布水腔，且以定位块20为分界为靠近原水进口 10的第一腔室和靠近浓水进口 11的第二腔室。在布水板3上靠近内框2中央的边缘上分布有若干突出部 321，并在相邻两个突出部321之间形成过流间隙31。定位块20的上下两表面上也对应设置有过流间隙31，与布水板3上两凸块32之间的区域形成布置于定位块20两个中央布水区。 [〇〇43]由于第一腔室距离原水进口 10近，水压高、水流大；在第二腔室一侧水压小，因而过流间隙31的多少按照第一腔室、中央布水区和第二腔室的顺序逐渐增多，以增加距离进水口较远的位置的布水口的出水量，使其均匀进入内框2中填充的树脂中进行离子交换。
[0044]需要指出的是，过流间隙31的数量的渐变设置，实质上是为了使自空心流道31进入内框2中的水流均匀分布，S卩，靠近原水进口 10的位置处过流面积设置的小一些，随着距离原水进口 10的距离的增加，水的过流面积逐渐增大，但是最大的过流面积不应当超过内框2中填充的离子交换树脂的直径尺寸，以防止将离子交换树脂冲走。如此设置，使得水压高的位置与水压低的位置均能够得到近似等量的水，以使自原水进口 10进入浓水隔板内的水均匀分布，也使内框中填充的离子交换树脂均匀得到利用。
[0045]实施例2
[0046]—种电去离子装置中的膜对，包括有上述的浓水隔板以及图5中所示的淡水隔板， 淡水隔板与上述浓水隔板的结构类似，也包括有四个水口以及布水板3、内框2,并且，其上对应于浓水隔板上的固定口 14和凹槽15的位置处也设置有同等尺寸的配合的固定口 14和凹槽15。[〇〇47]实施例3
[0048]—种电去离子装置，包括有实施例1和实施例2。
[0049]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种浓水隔板，包括有本体以及设置在所述本体上、用于填充树脂的内框，其特征 是:所述本体的一端设置有原水进口和浓水进口、另一端设置有淡水出口和浓水出口，所述 本体上设置有连通所述原水进口、淡水出口和内框的空心流道，所述本体的两端面上与内 框的边缘上可拆卸设置有两块布水板，所述两块布水板内形成有与所述空心流道连通的布 水腔，所述布水腔上靠近内框的一侧设置有布水口，所述布水口的过流面积沿所述布水腔 的延伸方向自所述原水进口逐渐增大，且所述布水腔的最大过流面积不超过离子交换树脂 的直径。2.根据权利要求1所述的浓水隔板，其特征是:所述内框的宽边上设置有用于固定和间 隔两块布水板的定位块，所述定位块将所述布水腔分隔为靠近原水进口的第一腔室以及靠 近浓水进口的第二腔室，所述定位块的上下表面与所述布水板之间形成两个中央布水区。3.根据权利要求2所述的浓水隔板，其特征是:所述布水板上靠近所述内框的边缘、朝 向布水腔内部设置有两个凸块，且当两个布水板固定至所述本体两端面时，所述两个凸块 之间形成所述布水口。4.根据权利要求1或2或3所述的浓水隔板，其特征是:所述布水口包括有若干朝向布水 腔内部延伸的突出部以及所述突出部之间形成的过流间隙，所述过流间隙的数量沿所述布 水腔的延伸方向自所述原水进口逐渐增多。5.根据权利要求4所述的浓水隔板，其特征是:所述本体的两端面上一体注塑成型有若 干加强筋。6.根据权利要求4所述的浓水隔板，其特征是:所述本体的两端面设置用于压紧所述浓 水隔板两侧的阴/阳离子交换膜的第一密封环。7.根据权利要求6所述的浓水隔板，其特征是:所述本体上的两端面上、且将所述原水 进口、浓水进口、淡水出口和浓水出口均包围在其中的第二密封环。8.根据权利要求6所述的浓水隔板，其特征是:所述原水进口、浓水进口、淡水出口和浓 水出口外缘均设置有第三密封环。9.一种电去离子装置中的膜对，其特征是:包括有如权利要求1或2或3或5或6或7或8所 述的浓水隔板和一个淡水隔板。10.—种电去离子装置，其特征是:包括有如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的浓 水隔板。
【文档编号】C02F1/42GK205575724SQ201620346024
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】吕大为
【申请人】恩泰科（北京）科技有限公司