[其他]改进的过滤机

说明书

本发明涉及多孔膜过滤机。

用于这种过滤机的膜可由各种聚合材料或由无机材料制成。欧洲专利申请0178831号公开了一种特殊的陶质滤膜。这种类型的滤膜多半是脆性的，如果过滤机壳体内无适当支撑，由于通过的流体压力和/或膜与壳体间不同的热膨胀影响，在使用中可能受损。由于膜很脆，所以设计的支撑必须使大面积的膜得到支撑。英国专利2063089号公开了一种典型的设备，其膜的支撑面包括一对环槽脊和许多交错环形肋限定的共同平面，相邻的肋距使支撑面上的膜的支撑跨度不至于太大。在所述设备中，该膜（聚合型的）连接到被槽脊和肋密封的表面上，然而，这种设备可导致接合处的膜产生局部高应力，继而在使用中造成早期破损。这种过滤机在高温操作及膜与支撑材料之间存在显著的热膨胀系数差异的情况下，特别使用由脆性材料制成的膜更加速了这种破损。另外，如上述欧洲专利EP0178831号介绍的具有“直通”流体通道的过滤机使用的一些膜，附着在所有槽脊和肋上，可保持大部分有效表面，但难于准确控制。

另一种如附图1所示的O型圈的应用。附图表示装有薄滤膜1过滤机的一部分，待过滤流体进入给科室2，该室介于壳体的顶盖3和机底4之间，壳体通常用刚性材料制成圆形。顶盖3有向下延伸的环形边缘5，通过O型圈6与机底4密封连接。机底上表面的一系列凹槽形成导槽7，聚集流向出口管（未示出）的过滤流体。可见膜1是由各导槽7之间的凸出部分机械支撑，由于夹在O型圈和机底之间而被固定。这种连接形式，虽然可靠地夹住和密封膜边，但在操作过程中例如由于膜与机底材料热膨胀的不一致而对其产生反作用力时，仍能使膜有稍微移动。尽管O型圈的效果良好，但实际使用相当花费（尤其用于活动装置），多半要综合考虑某些类型膜的固有的耐化学性。此外，为有效地工作，O型圈需要严格的公差控制，这对工程技术人员来说，是很困难的。因为这些通常用塑性材料注塑的部件体积庞大。

本发明过滤机可以解决这些问题。本发明过滤机包括壳体、用以过滤通过过滤机流体的由多孔材料制成的滤膜、以及一片不渗透的柔软材料窄片，其一侧连接在膜的周边，另一侧连接在壳体上，因此，用这种方法把膜安装在壳体，可使膜相对壳体浮动。这种材料的窄片应该很薄，尤以20～100微米薄片为佳，一般为30微米。但只要能保持良好柔软性，也可利用较厚材料，如密实的泡沫材料。这种薄窄片材料对被过滤物质应是惰性的，而且应该是可以与膜连接的，适宜的材料有聚丙烯、聚乙烯、离子交联聚合物、氯丁橡胶或聚四氟乙烯。

滤膜可由任何适宜的多孔材料制成，而本发明技术其适用于壳体内无适当支撑易被损坏的脆性膜。这种膜的实例有氧化铝膜或其它脆性的无机膜。

一般所用的滤膜是圆形平膜，但是已知还有椭圆形和矩形等其它形状的滤膜。然而，膜并非必须为平面的，在某些情况下，采用非平面膜有利，如管形或锥形膜，或者被加工成波纹或用肋加固的膜。由平面膜组成的管形膜或锥形膜可以弯曲，或可以用螺旋形方式绕成适当形状。本发明技术还适用于多种非平面膜，但是连接薄窄片的具体方式取决于膜的具体形状以及具体应用的要求。

窄片可根据具体情况，用各种方法与膜的周边连接，最好是连续密封连接，以防止膜边周围的渗漏，连接可采用搭接固定，这种搭接 用粘合剂或溶剂粘合，或用热焊或冷焊或摩擦焊，而且在很大程度上连接是由连接的材料和预定用途决定的。所构成的连接最好尽量与膜周边紧接，以保持尽可能大的流动面积。

不渗透材料窄片的柔软性最好显著大于膜的柔软性，以便安装就绪时，确保膜相对壳体“浮动”，因此基本上是脱离壳体材料的运动。所用的膜多半在膜平面经不起受压，这种压力很快使膜产生皱折和破裂。用于安装膜的柔软窄片并不将这种压力传递到膜的平面，从而避免皱折或破裂。另一方面，虽然柔软窄片能传递径向张力，但以这种方法受压时膜仍很牢固，张力不会产生问题。总之，膜必须以这样一种方法安装，即壳体和膜之间的相对移动在膜平面不产生显著的压缩应力影响。装于本发明过滤机的窄片对作用于膜平面的压缩应力并不产生显著影响。由于膜和壳体之间相对转动产生的扭应力也不是大量传递，尤其窄片处于松动或松弛（即不经受任何形式的张力）状态时，更是如此。