[发明专利]电驱动水净化单元的密封装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电驱动水净化设备，特别是，涉及用于此类设备的新型密封方法。

相关技术介绍

压力过滤型水净化设备通过电驱动薄膜处理对水进行净化，例如电渗析设备和电离去离子设备，由被离子交换膜包围的单独的小室组成。典型的情况是每个小室的一边使用用来处理优先渗透的融解正离子的膜(正离子交换膜)，对应的另一边使用用来处理优先渗透的融解负离子的膜(负离子交换膜)。

通常被净化的水先进入一个被称作稀释室的小室，水流经过该设备，稀释室中带电的溶剂向离子交换膜流动并通过薄膜，流向毗邻的通常称作浓缩室的小室。经过这些机构的处理，水流出稀释室后已明显软化。渗透过离子交换膜的带电溶剂流入浓缩室，然后被一股通过浓缩室的分散水流从浓缩室中冲出。

为达到净化水的目的，上述设备包含交替的稀释室和浓缩室。除此之外，还包括阴极室和阳极室，其内部分别安装着阴极与阳极，安置在这种设备的端部，它们可以为有效净化通过稀释室的水流提供必要的电流。

为了保持相关的正负离子交换膜的隔离，在上述水净化设备交替的正负离子交换膜之间装有隔离。就是说，典型的电驱动水净化设备的每一个稀释室和浓缩室的正负离子交换膜之间包括层状隔离板。

为防止这类设备稀释室和浓缩室的明显泄漏，上述离子交换膜之间的层状隔离板的安置必须具有严格的水密性。为做到这一点，隔离板和离子交换膜被紧紧压在一起，并且用连接件进行固定。然而，仅用这种办法无法获得足够好的密封特性。

为提高电驱动水净化设备的密封特性已进行过许多尝试。例如，曾使用粘结剂将离子交换膜粘结在隔离板的两边。但是，由于设备暴露在典型的操作环境中，这样形成的密封易于泄漏，因而导致可用的水产品的流失。这产生于IX膜固有的水汽渗透性，其起因则是糟糕的机械密封性能。

另一种情况，就是人们所知道的在隔离板的两边使用弹性O形圈密封元件，形成相邻隔离板之间的相对的平面，正负离子交换膜压在隔离板相对的两面上，作为选择渗透网区。在这种配置下，隔离板及其O形圈密封膜以及离子交换膜构成隔离板，这样水流介质中含有的离子溶剂既可以在与隔离板平面正交的方向上流动，又可渗透通过两种离子交换膜。然而，在设备组装时，保持离子交换膜与隔离板理想对齐是非常难的。此外，操作时，以及随后在设备中将处于相对高压或有压力差的环境，离子交换膜可能移动或从相对其相关的隔离板上理想位置偏移。不能保持这样一种理想位置可能会使有关小室的密封效果大打折扣。

在装配水净化设备时为了限制离子交换膜的移动，离子交换膜上开有对齐小孔，可以固定在杆状结构上。然而，这进一步增加了泄漏的可能，而且会降低设备的密封效果。

制造隔离板的材料也对这种配置的密封特性有害。为了能够用注塑模大量生产产品，典型的隔离板都由热塑性材料制成，如聚丙烯。不幸的是，这种热塑性材料易于应力松弛或紧缩。其结果是，经过一段时间后，受相对较高的内部压力作用，这些隔离板，特别是O形圈类密封部件将失去弹性，从而降低与相邻表面保持足够紧密的性能。

发明概述

一方面，本发明提供一种电驱动膜式处理仪器，它包括包含一个周边的第一隔离板，该周边表面内边缘形成开孔，同时内边缘上有一个凹槽，离子交换膜的外缘就安置在凹槽内。凹槽沿隔离板内边缘连续。离子交换膜有一个上表面，此表面竖直放置，当离子交换膜安装在凹槽中后，不低于隔离板周边。隔离板的制作材料选自热塑性硬化材料、热塑性弹性合成纤维和含氟聚合物。这种隔离板可以作浓缩室隔离板(C-隔离板)，或稀释室隔离板(D-隔离板)。

另一方面，本发明提供一种电驱动膜式处理仪器，它包括含多个凸起和一个离子交换膜的隔离板，离子交换膜上又有与凸起数量相同的孔，用来容纳凸起。隔离板还包含一个内边缘形成一个开孔的周边，同时有一个凹槽在周边的内边缘上，以安装离子交换膜。而凸起则从凹槽垂直伸出。

另一方面，本发明提供一种电驱动膜式处理仪器的隔离板，它包括主要由聚乙烯和聚丙烯制成的塑性网，网周围有一个周边，周边的材料选自热塑性硬化材料及热塑性弹性纤维。

另一方面，本发明提供一种电驱动膜式处理仪器，它包括一个第一隔离板和一个用离子交换膜分割的框架零件，第一隔离板有一个依托于其上的直立的密封元件，而框架上有相应的槽放置该密封元件。框架零件可以是第二隔离板，或正负电极端框。