专利名称：过滤膜支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及固液分离中使用的过滤膜支架，更具体来说，涉及作为过滤膜分离装置最重要零件的过滤膜支架。
如
图1所示，典型的普通膜分离装置设有过滤膜组件3，组件3浸没在原液处理槽中的原液中。普通的过滤膜组件3装有许多过滤膜支架5，以预定间距相互平行地垂向布置在上部壳体4中。另外，供气组件7设在下部壳体6中，向按照既定用途的原液输送气体如氧气，空气或氮气。放置在过滤膜组件3中的每一过滤膜支架5内部设有连接于吸管8的支管9的透液通道，用于吸取透过的液体，吸管8的一端与吸液泵相连。
当普通的膜分离装置1工作时，吸液泵10产生负压，作用在所有放置在过滤膜组件3中的过滤膜支架5上，以便适当吸取透过的液体。另一方面，外部气源向供气组件7输送气体如氧气或空气(如箭头A所示)，从而使供气组件7可以从过滤膜组件3的底部向上向相邻过滤膜支架5之间的空间喷出气泡流。向上流动的气泡产生气体提升作用，沿膜面产生切向流，所述切向流要扫除膜面上的任何沉积物。
在现有技术中，放置在膜分离装置1中的每个过滤膜支架5插在一条槽中，槽设置在每块单面模板内，模板垂向设置在上部壳体4中。但是，由于每个过滤膜支架5和每条槽的内表面仍在相当大的表面积上相互接触，故而在表面间产生摩擦防碍操作者顺利地将每个过滤膜支架插入槽中或从槽中取出。
一般来说，普通的过滤膜支架5的基本结构是，有机过滤膜的周边粘接在过滤膜支承板上，从而使有机过滤膜固定在平的，矩形的过滤膜支承板的表面上。另一方面，当用粘接剂将过滤膜固定于过滤膜支承板上时，粘接强度是随所选用的粘接剂的强度，耐久性和化学稳定性而变化的，因此，过滤膜可能意外地从过滤膜支承板上脱落。
因此，本发明的目的是提供一种改进的过滤膜支架，它可以顺利地插入过滤膜组件及从中取出，并防止从过滤膜支承板上脱落，从而完全克服了上述现有技术中的问题。
为了实现上述目的，在按照本发明的改进的过滤膜支架中，每片过滤膜设置在树脂制成的过滤膜支承板的两表面上，过滤膜各边缘和过滤膜支承板间的固定是通过使两者或两者之一熔融，从而实现两者间的粘合。
按照本发明的上述结构，借助热熔或超声波辐射，将过滤膜和过滤膜支承板或两者之一熔化从而将每片过滤膜可靠地固定在相应的过滤膜支承板上。
在按照本发明的过滤膜的支架的一种更好的结构中，在沿过滤膜周边及线性形成的主熔接区和沿主熔接区一侧或两侧的许多部位断续形成的副熔接区上实行熔接法，从而将每片过滤膜粘合在相应的过滤膜支承板上。
按照本发明的上述推荐结构，在过滤膜和相应的过滤膜支承板间的主要粘合强度是靠主熔接区提供的，另外在许多副熔接区实行的局部熔接作用增强了粘合强度。
按照本发明的上述推荐结构，过滤膜支承板具有一条透过液体的槽，该槽敞开于过滤膜支承板的面对相应过滤膜的那个表面。
按照本发明的上述推荐结构，即使当过滤膜通过吸液操作形成的负压作用紧密地压在相应的过滤膜支承板上时，透过的液体也能够可靠地流过许多始终敞开于过滤膜支承板表面的槽，从而使透过的液体可以迅速地流过过滤系统。
按照本发明过滤膜支架的更好的推荐结构，一对隔片插在过滤膜和相应的过滤膜支承板之间。
按照本发明的上述推荐结构，每个隔片在相应的过滤膜支承板上形成预定的空间，支承着相应的过滤膜支承板，从而使从过滤膜滤出的液体迅速地流过上述预定的空间。
为实现上述目的，本发明提供了一种改进的过滤膜支架。预定数目的本发明的过滤膜支架的每一个都插入在过滤膜组件内设置的单面模板上的相应的槽中。具体来说，本发明提供了在过滤膜支架周缘(与单面模板的槽的内表面相对)上的许多凸起，使这些凸起可滑至与单面模板上的槽的内表面相接触。
按照本发明的上述推荐结构，无论何时将过滤膜支架插入相应的槽或从中取出，过滤膜支架都可依靠过滤膜支架上许多凸起的作用滑至与单面模板上相应槽的内表面相接触。这就缩小了支架与槽的接触面积，从而减小了摩擦力，使操作者易于将过滤膜支架插入过滤膜组件或从中取出。
图1是按照本发明的一个实施例的过滤膜支架的立体图;
图2是按照本发明的一个实施例将过滤膜支架保持在位的结构的平面图;
图3是图2所示实施例的过滤膜支架的前视图;
图4是图2所示实施例的过滤膜支架的侧视图;
图5是沿图3中A-A线的过滤膜支架的剖视图;
图6是沿图5中B-B线的过滤膜支架的剖视图;
图7是按照本发明一实施例的过滤膜支承板上形成的槽的示意图形;
图8是按照本发明另一实施例的过滤膜支承板上形成的槽的另一种示意图形;
图9是按照本发明的过滤膜支架的局部放大剖视图;
图10所示剖视图表示将过滤膜放置在相应的过滤膜支承板上的另一实例;
图11是在过滤膜支承板上形成槽的另一种结构的前视图;
图12是沿图11中C-C线的过滤膜支承板的剖视图;
图13是沿图11中D-D线的过滤膜支承板的剖视图;
图14是沿图11中E-E线的过滤膜支承板的剖视图;
图15说明将过滤膜粘合到相应的过滤膜支承板上的方法;
图16是按照本发明的过滤膜支架上的熔接区的结构的示意图形;
图17是按照本发明的过滤膜支架上的熔接区的另一种结构的示意图形;
图18是按照本发明的过滤膜支架上的熔接区的另一种结构的示意图形;以及图19说明将过滤膜粘合到相应的过滤膜支承板上的另一种方法。
现在参阅附图详细描述按照本发明的一个实施例的改进了的过滤膜支架。具有与图1相同标号的零件具有相同的功能，不再加以赘述。
现在参阅图2至9，许多过滤膜支架5由许多相应的单面模板11固定，模板11装在过滤膜组件3的上部壳体4中。更具体来说，如图1所示，在每块单面模板11上以预定间隔形成许多槽12。许多过滤膜支架5相互平行地垂向插入相应的槽12中。
每个过滤膜支架具有一种新颖的结构，该结构包括一对过滤膜52，每片过滤膜52由有机膜如超过滤膜或微过滤膜构成，放置在由树脂如PVC制成的平面的，矩形过滤膜支承板51的两表面上。一对过滤膜52通过实施熔接法四周固定于相应的过滤膜支承板。
虽然在本实施例中将过滤膜52放置在相应的过滤膜支承板51的两表面上，但是，如图10所示，一单一的袋状过滤膜52也可以完全地包覆在过滤膜支承板51上。下文中将描述将过滤膜52粘合在相应的过滤膜支承板51上的新颖方法。
过滤膜52内侧的透过的液体的通道与吸管8的支管9相连，以便在过滤膜支架5内的过滤膜支承板51的一侧吸取透过的液体。一吸液泵10通过吸管8产生负压，借此原液由这些过滤膜支架过滤。
在过滤膜支承板51的周缘上以预定的间隔设置许多凸起53，更具体来说，是在一对平行的，与单面模板11的槽12相对的侧面上设置上述凸起。将凸起53滑至与有关槽12的内表面相接触状态，从而使许多过滤膜支架5固定于过滤膜组件3。
这些凸起53在过滤膜支架5的垂向上都是隋圆形的。例如，为了制造长1000mm，宽500mm的过滤膜支架5，过滤膜支架5上要设置长径5mm，短径1至2mm，高0.5mm的凸起53，过滤膜支架5的每个表面上要设置6至20个这样的凸起。
由于这些凸起53和槽12的内表面只要有限的接触面积上相互接触，摩擦很小，因而操作者易于将每个过滤膜支架5插入单面模板11的相应槽12并从中取出。
即使过滤膜支架5或单面模板11发生变形，或者如果过滤膜支架5因单面模板11的相应槽12的宽度不够，不能容易地插入或拔出，只要刮擦这些凸起就能使过滤膜支架2与槽12很好地相配合。
过滤膜支架5的过滤膜支承板51设有通道54，使透过的液体流出过滤膜52。通道54包括细网槽54a或许多缝54b，或者槽54a和缝54b兼有。本实施例中细网槽54a和缝54b兼而有之。
细网槽5a是在过滤膜支承板51的两面上形成的。从结构上讲，是由许多细的线性槽相互连系而成网状。在模制过滤膜支承板51的金属模具上使用蚀刻工艺而形成了细网槽54a。上述细的线性槽54a与缝54b的缝口周缘相连。如图7和8所示，上述线性槽54a可以平行于矩形的膜支承板51的水平和垂直侧面或与其成钝角设置。虽然本实施例使用细网槽54a，但是当与缝54b一起使用时，这些细网槽54a可以布置成条纹图形。每条细槽54a小于1mm深，小于1mm宽，相邻槽54a之间的间隔小于5mm。另一方面，每条缝54b具有适当的深度，敞开于膜支承板51的表面，与膜支承板51的垂直侧平行设置。如图11至14所示，这些缝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的宽度方向的部位可形成一池透过的液体55。液池55在膜支承板51的表面的开口周缘处与细网槽54a和缝54b相连。在膜支承板51的上端形成吸口56，可与液池55相连。吸管8的支管9与吸口56相连。
当启动吸液泵10，通过吸管8向过滤膜支架5施加负压时，透过的液体被吸入过滤膜支架5，然后从过滤膜52透出的液体通过细网槽54a和膜支承板51内侧形成的缝54b流入液池55，从吸口56流入吸管8的支管9。
当上述过程进行时，即使因负压作用，过滤膜52紧密附着于膜支承板51，由于借助细网槽54a和缝54b可保证透过的液体在膜支承板51的表面上的流动，因而透过的液体可容易地流过过滤膜52和过滤膜支承板51之间的空间。特别是当形成有缝54b时，透过的液体在细网槽54a中流动的距离缩短，这有助于液体的顺利流动。
在膜支承板51和过滤膜52之间设有一对隔板57。每块隔板57在膜支承板51和过滤膜52之间提供了间隙以利于透过的液体在其间顺利地流过。每块隔板57由毡片或塑料网或金属网构成。每片过滤膜52的形状大于隔板57的形状，因而足以完全包覆隔板57，因此，隔板57不能与原液直接接触。
按照上述结构，由于隔板57抵抗吸取透过的液体的操作而引起的负压从而支承着过滤膜52(吸液是借助膜支承板51上形成的预定空间进行的)，因而从过滤膜52透出的液体可迅速地流过上述预定空间。在实施本例时，隔板57是与透过的液体的通道4一起使用的。然而，只使用隔板57而不用透过的液体的通道54的实施例也是可行的。
下面描述将过滤膜52熔接于过滤膜支承板51的方法。如图15所示，膜支承板51，过滤膜52和隔板57依次重叠。在本实施例中，过滤膜52是作为支承体的，由饱和聚酯树脂的热塑性无纺布52a和作为表面层52b的膜互为整体构成的。然而，过滤膜52也可以是没有无纺布52a的膜。对于本发明的过滤膜支架实施例来说，隔板57并非总是必不可少的。
在重叠上述零件之后，将一喇叭13置于过滤膜52上的预定位置以便振荡发生超声波。可以使用旋转式喇叭13，也可使用静止喇叭13，当处置致密的过滤膜52时使用旋转式喇叭13。在过滤膜52上移动的过程中，喇叭13发生超声波，将过滤膜52熔接于膜支承板51。
如前所述，由于用作支承过滤膜52的基底的无纺布52a是由饱和聚酯树脂制成的，无纺布52a(例如)在高于140℃的温度下熔融。另一方面，当过滤膜支承板51是由ABS树脂制成时，在低于无纺布52a熔点的温度下熔化。因此，当施加的温度低于140℃时，膜支承板51熔化，使熔化的树脂成分进入无纺布52a，因此，使过滤膜52粘合在过滤膜支承板51上。
当暴露于高于140℃的温度时，过滤膜支承板51和无纺布52a都熔化而相互熔接。
即使当对没有无纺布52a和过滤膜52进行热处理时，过滤膜52借助于过滤膜支承板51的熔化的树脂材料或借助过滤膜支承板51和过滤膜52的同时熔化而可靠地与过滤膜支承板51熔接在一起。
在使用超声波进行热熔接的过程中，树脂零件易于从内部区域熔化，因此，喇叭13最好通过放置在过滤膜52上的耐热带而启动。除了使用超声波的上述方法外，还可使用局部热处理法，使过滤膜局部熔接于过滤膜支承板51。
如上所述，通过热处理或超声波辐射可使塑料的过滤膜支承板51和带有塑料基底的过滤膜52，或两者之一熔化而相互熔接，从而使过滤膜52可以可靠地粘合于过滤膜支承板51。
如图16和17所示，过滤膜支承板51和过滤膜52通过沿过滤膜周缘周向和线性设置的主熔接区14a和在主熔接区14a单侧或双侧断续设置的副熔接区14b而相互熔接。
设置主熔接区14a是为了保证水密封效果和提供基本的粘接强度。另一方面，在许多部位设置断续的副熔接区是为了防止过滤膜皱缩，但是副熔接区14b也增加了过滤膜支承板51和过滤膜52之间的粘接强度。为了节约热能和更好地粘合，主熔接区14a最好具有窄的宽度。在主熔接区14a的外侧设置副熔接区14b可使过滤膜52的示熔部分受到保护，从而可完全防止过滤膜52的未熔部分受到保护，从而可完全防止过滤膜52从过滤膜支承板51上脱落。尽管如此，在并不担心过滤膜52沿周边脱落的情况下，可以只在过滤膜52的中央部分设置到熔接区。如图18所示，副熔接区14b不仅可呈断续直线型，也可以设置成各种图形，如以预定间隔布置的图形。
例如，如图19所示，在进行过滤膜支承板51和过滤膜52之间的熔接之前，可在膜支承板51上整体地形成许多凸起的可熔接的区域51a。当实施烷接时，开始时，放置过滤膜，使其完全盖住凸起的可熔接区51a，然后，通过热处理或超声波辐射使凸起的可熔接区熔融，然后用压紧熔接法将过滤膜支承板51在局部熔化的区域上与过滤膜52熔接起来。
由于设计了上述结构，防止了过滤膜支承板51的主要部分熔化，防止了熔化区域周边的变形以及过滤膜的变形，而又可将过滤膜可靠地粘合于过滤膜支承板51。上述凸起的可熔接区51也可以成形为与膜支承板51不同的形状，例如呈棒状。
权利要求
1.一种过滤膜支架，具有许多设置在树脂制成的过滤膜支承板两面上的过滤膜；其中各过滤膜在其周缘上与所述过滤板支承件相熔接。
2.如权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于所述各过滤膜在沿其周缘周向地，线性地形成的主熔接区和在所述主熔接区一侧或两侧的许多局部区域断续形成的副熔接区熔接于所述过滤膜支承板。
3.如权利要求1所述的过滤膜支架，其特片在于所述过滤膜支承板设有许多透过的液体的通道，各通道敞开于所述过滤膜支承板的面对所述过滤膜的表面。
4.如权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于许多隔板插在所述过滤膜和所述过滤膜支承板之间。
5.一种过滤膜支架，它通过插入一过滤膜组件中设置的单面模板上的各条槽中而设置在位，其中，在过滤膜支架的面对单面模板内形成的槽的内表面的周缘上形成许多凸起，所述凸起依靠其滑动而与所述槽的所述内表面实现接触状态。
全文摘要
一对过滤膜可靠地熔接于树脂制成的膜支承板上。主熔接区沿各过滤膜的周缘形成，另外在主熔接区的一侧或两侧的许多部位上形成断续的副熔接区。主熔接区保证粘接强度，副熔接区增加熔接强度。在膜支承板上形成通道，使透过的液体迅速流过过滤系统。在过滤膜支架面对模板上的槽的内表面的周缘上有许多凸起。靠滑动与槽的内表面相接触，从而减小了过滤膜支架和槽间的摩擦力，使操作者可顺利地将过滤膜支架插入模板上的槽或从中取出。
文档编号B01D69/10GK1091990SQ93120829
公开日1994年9月14日 申请日期1993年12月15日 优先权日1992年12月16日
发明者清水健二, 石田宏司, 山田丰, 和泉清司, 师正史, 添田祜二 申请人:久保田株式会社