CN1382110A - 电驱动水净化单元的密封装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

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。隔离板还包含多个凸起,而离子交换膜上有与凸起数量相同的孔,用来容纳凸起。隔离板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。隔离板还包括一个依托于其上的直立的密封元件,该密封元件放置在相应框架零件的槽中。本发明还包括第二隔离板,该隔离板包括一个依附其上的连续凸缘,凸缘将通孔包围起来,并紧压第一隔离板的一部分。本发明提供一种薄的塑性零件的注塑模成形方法,该零件含有一个带内周边缘的周边,同时有一个栅网连接在内周边缘上。其步骤包括:(a)提供模具的第一和第二半模,每一半模上各自有内表面和从其上隆起的连续脊;(b)将脊之间的栅网的对边压紧以形成材料流动障碍。

Description

电驱动水净化单元的密封装置及其制造方法
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。
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，第一隔离板包括含有第一通孔的第一表面，水溶液从通孔中流过。框架零件包括第二表面，第二通孔穿透第二表面与第一通孔相连，一个依附于第二表面的连续凸缘将第二通孔包围起来，并紧压第一表面上围绕第一通孔的部分。第二通孔可以方便稀释室的水流流动。
另一方面，本发明提供一种电驱动膜式处理仪器，它包括电驱动膜式处理器，该处理器包括含有第一周边的第一隔离板，周边表面的内周边缘形成第一开孔，并含有一个凹槽，一张栅网安装在第一开孔内，并与第一内边缘连接。第二隔离板含有第二周边，其周边表面上的内周边缘形成第二开孔。一张离子交换膜在凹槽上固定并张开在第一开孔内，其表面一部分向内嵌入第一内周边缘的第二周边，第二隔离板的第二周边上有一个隆起的脊，它将离子交换膜的表面部分压向栅网，因而阻止或减小了网的弯曲。
另一方面，本发明提供一种薄的塑性零件的注塑模成形方法，该零件可以含有一个带内周边缘的周边，同时有一个栅网连接在内周边缘上。其步骤包括：(a)提供带阴模和模芯的模具，阴模上有第一内表面和从第一内表面上隆起的第一连续脊，模芯上有第二内表面和从第二内表面上伸出的第二连续脊；(b)将脊之间的栅网的对边压紧以形成材料流动障碍。阴模还包含从第一内表面伸出的悬销。在这一点上，本方法可进一步包括，在步骤(a)(b)之间，将栅网悬挂在悬销上这一步骤。
附图简述
图1是本发明所述的电驱动水净化单元的分解透视图；
图2a是本发明所述的C-隔离板一边的平面图；
图2b是图2a中C-隔离板沿A-A线剖面正视图；
图3是本发明所述的离子交换膜透视图；
图4a是本发明所述的D-隔离板一边平面图；
图4b是图4a中D-隔离板主视图；
图5是本发明所述的D-隔离板一边主视图，断面部分显示该处形成的水流通道；
图6是本发明所述的阳极端框的一边的平面图；
图7是未夹紧模具，带有插入阴模的栅网和注塑用的模芯板；
图8是图7中所示模具的阴模板的外平面图；
图9是图7中所示模具的阴模板的内平面图；
图10是图7中所示模具的模芯板的内平面图；
图11是第二个未夹紧模具，带有插入阴模的栅网和注塑成形的用于本发明隔离板的模芯板；
图12是图11中所示模具的阴模板的内平面图；
图13是图11中所示模具的模芯板的内平面图；
图14是图11中所示模具的阴模板的外平面图；
图15是C-隔离板上凸起的一个实施例的图示；
图16是C-隔离板上凸起的另一实施例的图示；以及
图17是C-隔离板上二次密封零件的实施例的图示。
优选实施例
本发明提供一种压力过滤型电驱动水净化仪器，如电渗析单元或电离去离子单元的隔离板，电离去离子单元包括浓缩室离子交换树脂。本发明的这种隔离板也可用于其它压力过滤型电驱动膜式处理仪器。本发明范围内的另一种电驱动膜式处理仪器一个例子就是盐的分离。随后本发明将参考一个电驱动水净化仪器进行说明。
参照图1，典型的电驱动水净化仪器2包括交替布置的正离子交换膜4和负离子交换膜6。隔离板10和100放置在交替的正负离子交换膜之间，辅助构成交替的稀释室(“D-室”)和浓缩室(“C-室”)。电极室，即装有阴极230的阴极室和装有阳极232的阳极室，配置在净化单元的两端，其两边分别用隔离板10和端板200a或200b约束。为了装配水净化仪器，每一负离子交换膜、正离子交换膜和相应的隔离板以及端板200a、200b被压紧在一起，以便整个配置达到良好的气密性。
每个D-室和C-室均配有不同的隔离板。在这点上，D-室隔离板，或“D-隔离板”，辅助形成D-室。同样，C-室隔离板，或“C-隔离板”，辅助形成C-室。
参照图2a和2b，C-隔离板包括一个由薄而非常平的弹性材料制成的连续周边12，有一个第一侧表面14和相对的第二侧表面15，并形成开孔16。在这点上，C-隔离板有一个图框式外形。C-隔离板10由不易产生明显的应力松弛同时又能承受水净化处理单元的典型操作环境的材料制成。特别是，C-隔离板材料应具有可靠的绝缘性能以及抵抗高和低pH值的化学性能。在这点上，合适的材料包括热塑性硬化材料、热塑性弹性链烯烃和含氟聚合物。C-隔离板10可用注塑模或压塑模制造。
第一侧面14可以被压在离子交换膜如负离子交换膜6上。同样，对应的第二侧表面15可以被压在第二离子交换膜如正离子交换膜上。在一个实施例中，离子交换膜与C-隔离板的侧面相连，同时也与D-隔离板的侧面按如下所述方案相连(图4)。图3显示了离子交换膜4或6的一个侧表面，可以理解一个侧面上的特征与其反面的特征相同。此外，图3既可表示本发明的阴离子交换膜6也可以表示本发明的阳离子交换膜4。在另一实施例中，离子交换膜与C-隔离板的侧面相连，同时也与电极端板200(见图6)的侧面按如下所述方法相连，如阳极端板或阴极端板(阳极端板见图6)。
显然，在C-隔离板的第一侧面和第二侧面上压紧第一和第二离子交换膜可以形成一个C-室。C-隔离板的内周边缘18的周边协助形成一个空间16，它可用作流体通道使水流流经C-室。
C-室中的第一和第二分离通孔可以方便水流流入和流出C-室。在一个实施例中，第一和第二通孔可以在第一或第二离子交换膜(见图3)或两者上形成，以方便水流流入和流出C-室。在这点上，水流通过第一通孔4a或6a进入C-室并在通过第二通孔4b或6b(使水流经过并从C-室中去除水流电荷，此后称其为“C-流”)时放电。
可以理解其它配置方案也可以有效地使水流流入和流出C-室。例如，C-室周边1 2可以开有通孔和通道，通道方便流体在通孔和C-室之间流动。在这点上，流体可以通过C-室周边的嵌入通孔提供，流经C-隔离板周边的第一系列通道后进入C-室，然后流经C-隔离板周边的第二系列通道，这些部件一起使得借助C-隔离板周边的通孔去除水流电荷的工作变得方便。
第一通孔20和第二通孔22由C-隔离板表面伸出。第一通孔20为从D-室流出的已净化的水提供通道，而第二通孔22为流向D-室(向D-室提供水流而且将D-室流出的水流电荷去除，此后称“D-流”)的需净化的水提供通道。正如以下所要描述的，还提供使C-流和D-流绝缘的办法。
通孔24、25a和25b都在C-隔离板10的周边上。孔24a、24b用来接纳装配水净化仪器时辅助对齐D-隔离板的对齐杆，孔25a、25b用来引导流出阴极和阳极室的不带电水流。
在一个实施例中，C-隔离板10可以进一步包括连接在周边12的内边缘18上的塑性过滤网或栅网26，该网还延长至周边12的内边缘18所形成的空间16。网26可以连接或封装在周边12的内边缘18上。网26可进一步辅助将正离子交换膜与负离子交换膜隔开。网26可以是两层、非编织的排水能力较高的网。也可以替换为编织的。合适的制作材料包括聚丙烯和聚乙烯。可以理解，浓缩室中有离子交换树脂，因而不需要另外的网，因为树脂本身就可以起到隔离的作用。
在一个实施例中，网26包括三层共面的聚丙烯网，因而第一和第三层厚度为20/1000英寸并且为每英寸16股，而第二层的厚度为30/1000英寸并且为每英寸15股。优选地，网的第一和第三层更薄一些，而且具有比第二层编制得更紧密的特性。这样，可以获得满意的水压特性(因为水主要流经位于中间的第二层)，而同时密织的薄外层可为膜提供理想的支承。在另一个实施例中，第二层具有不同于第一和第三层的颜色和形状，这样可以很容易地从第一和第三层中识别出第二层，从而方便了装配。
C-隔离板10包括分隔正负离子交换膜的网26，制作网26的材料必须具有高温稳定性和抗过高或过低PH值环境的化学性能。考虑到制造的单一零件中同时包含周边12和网26，所以制成周边12材料要和制成网26的材料相适应。在这点上，为了方便C-隔离板10的熔化工艺，周边12最好包含可熔化处理的材料，这样不会导致网质量的退化。因此，网由聚丙烯和聚乙烯制成，可接受的材料还包括热塑性硬化材料和热塑性弹性链烯烃。
在图2所示的实施例中，在周边12和网26之间可能存在不连续部分或间隙28，其中不连续28与离子交换膜上的第一和第二通孔相对应。这些不连续28在装配水净化单元时协助恰当地将离子交换膜和C-隔离板对齐。
C-隔离板的侧面还有一个凹槽30，用来安装离子交换膜。当离子交换膜安装在凹槽30上后，离子交换膜暴露的表面与周边12的表面平齐或略高于周边12的表面。在一种结构中，连续的凹槽30位于周边12的内边缘18之上，而且同时在周边1 2的第一和第二表面上。在水净化仪器的安装过程中，离子交换膜的外边缘固定在周边12的第一侧的凹槽上，负离子交换膜则位于周边12的第二侧的凹槽30上。一旦离子交换膜和C-隔离板被压在一起，以及离子交换膜变湿或膨胀，凹槽30的尺寸要方便离子交换膜和周边之间以及离子交换膜和网之间的紧密固定。
C-隔离板的侧面可进一步包括多个凸起32，它可以用来固定对应的离子交换膜上的小孔8。相应的小孔可以配置在D-隔离板和电极端板200上以承接凸起32的插入。在一个实施例中，凸起32沿周边12的内边缘18向周边12的第一表面和第二表面伸出。更优选地，凸起32从凹槽部分30上垂直伸出。在水净化仪器的装配过程中，周边12第一边上的凸起32与相应的正离子交换膜4和D-隔离板或电极端板200上的小孔8配合。正离子交换膜4和第一D-隔离板上的小孔8固定在相应的凸起32上。同样，周边12第二边上的凸起32与相应的负离子交换膜6和第二D-隔离板100或电极端板200上的小孔8配合。负离子交换膜6和第二D-隔离板或电极端板200上的小孔8固定在相应的凸起32上。离子交换膜4或6上的小孔8的尺寸应刚好能套紧凸起32。在一个实施例中，小孔8的尺寸不能大于凸起32的直径的大约75％。
参照图15和16，在一个实施例中，凸起32包括一个径向截槽33。此外，凸起32的侧壁表面35可以逐渐变小或从顶端面37向外扩大，直至截槽33，以方便凸起32的插入膜4或6的小孔8。
直立的第二密封零件34位于C-隔离板10的一个侧面并固定在D-隔离板100或电极端板200的第一对应槽上。在一个实施例中，二次密封零件34是一个连续O形圈或压条，从C-隔离板表面伸出并与C-隔离板10集成在一起。二次密封零件34依附在周边12的表面上。在一个实施例中，周边12的第一第二两个面上都有二次密封零件34。每一个第一侧面上的二次密封零件34和第二侧面上的密封零件34都分别固定在第一D-隔离板100和第二D-隔离板100或电极端板200的沟槽中。在水净化仪器的装配过程中，二次密封零件34固定或插入D-隔离板100或电极端板200的沟槽中。
参照图17，在一个实施例中，二次密封零件34的外部特征位宽与高之比为3∶2。在另一个实施例中，宽高比约为1.25∶1到2∶1。
参照图4a和4b，D-隔离板100包括一个有薄的塑性材料制成的连续周边102，它包含第一侧面104和相对的第二侧面105并形成一个开孔106。为了补充上述实施例中C-隔离板10的密封特性，从而提高C-室和D-室的密封性，D-隔离板采用较C-隔离板硬的材料。D-隔离板合适的材料包括聚丙烯和聚乙烯。
D-隔离板100的第一侧面可以被压向离子交换膜，如负离子交换膜6。同样，D-隔离板100的第二侧面可以被压向第二离子交换膜，如正离子交换膜4。在一个实施例中，一种离子交换膜按上述方法既与D-隔离板100的一个侧面相连，又与C-隔离板10的一个侧面相连。
显然，把第一和第二离子交换膜压向D-隔离板100的第一和第二侧面将形成一个D-室101。D-隔离板的周边102的内边缘108帮助形成一个空间，它的作用是作为流体通道让水流流过D-室101。
第一通孔110和第二通孔112位于D-隔离板之上并形成流体通道，分别向D-室提供水流和取出D-室水流电荷。当进行水净化仪器的安装时，D-隔离板100第一通孔110和第二通孔112的位置分别对应于C-隔离板10上的第一通孔20和第二通孔22的位置。这里，D-隔离板100上的第一通孔110和第二通孔112分别与C-隔离板10上的第一通孔20和第二通孔22相通。在操作中，水流由D-隔离板100上的第一通孔110提供，流经D-室净化，然后经D-隔离板100上的第二通孔112去除电荷。
在一个实施例中，D-隔离板100上的第一和第二通孔110和112位于D-隔离板100的周边102上。为了方便需净化水流经由通孔110流入D-室，周边102上加工有第一系列通道114，这些通道可以为第一通孔110和D-室之间提供流通。同样，周边102上还有第二系列通道116，为第二通孔112和D-室之间提供流通，从而方便为流出D-室的已净化水去除电荷。
尽管D-隔离板100被描述为含有第一和第二通孔110和112，通孔又分别于通道114和116相连，但为了使水流有效地流入和流出D-室，可以理解还需要其它方式来为D-室补充水流和去除净化水电荷。例如，需净化的水可能会直接通过在离子交换膜上形成的第一通孔流入D-室。在这里，流入和流出D-室的水流将会按类似于前述C-室的方式通过。
第三通孔118贯通D-隔离板周边102，为水流从C-室去除电荷提供通道。此外，第四通孔120贯通D-隔离板周边表面，为C-室提供水流。D-隔离板周边上的第三通孔118和第四通孔120的位置分别与C-室上的第一和第二通孔位置对应，以方便水流流入和流出这些C-室。在图3所示的实施例中，D-隔离板周边102上的第三和第四通孔118和120分别与位于离子交换膜上、压向C-隔离板周边112的第一和第二通孔相对应。在操作中，水流经由D-隔离板周边102上的第三通孔118和离子交换膜上的第一通孔提供给C-室。这些水流然后流经C-室，带上离子，通过压在C-隔离板10上的离子交换膜然后经由离子交换膜上的第二通孔和D-隔离板周边102上的第四通孔从C-室中去除电荷。
通孔122a、122b、123a和123b也都位于D-隔离板100的周边上。孔122a和122b用来插入在安装水净化仪器时帮助对齐D-隔离板100的对齐杆。孔123a和123b则让从流向阳极和阴极室去除电荷的水流过。
如上所述，D-隔离板100的一个侧面上有小孔124用来插入C-隔离板的突起32。此外，D-隔离板周边102的一个表面上的槽126用来插入二次密封零件34。在一个实施例中，在D-隔离板周边102的第一和第二侧面上都有小孔124和槽126。
第一凸缘128和第二凸缘130从D-隔离板周边102的一个表面上伸出并包围在D-隔离板的第一通孔110和第二通孔112的周围。当安装水净化仪器时，第一凸缘128接触并压紧C-隔离板周边12的一部分，并将C-隔离板12上的通孔20包围在内。同样，第二凸缘1 30接触并压紧C-隔离板周边12的一部分，并将C-隔离板12上的通孔22包围在内。在一个实施例中，在D-隔离板100的两侧均有第一和第二凸缘128和130，并都接触并压紧D-隔离板100的两侧的C-隔离板10。
第一直立矮脊132和第二直立矮脊134分别从D-隔离板100的周边102的一个表面上伸出。第一和第二直立矮脊132和134用来防止或减小从D-室101进入D-隔离板上的第三和第四通孔118和120的水流。如果邻近C-隔离板的离子交换膜与D-隔离板周边102脱离，D-室101中的水流可能会泄漏到第三或第四通孔118和120中，因而造成从D-室101流向第三通孔和第四通孔118和120的水流途径，这就有发生C-流与D-流混合的危险。为了减小离子交换膜从D-隔离板周边102脱离的可能性，安装本单元时，在D-隔离板周边102上需要一个或多个直立的矮脊(在图4所示的结构中显示了两个直立的矮脊132和134)来向C-隔离板栅网26上压紧离子交换膜的侧面，这样就在离子交换膜和D-隔离板之间形成了一个更为有效的密封系统。
更特别的是，位于D-隔离板周边102上的直立的矮脊132和134，可用来压紧离子交换膜第一侧面上位置与其第二侧面上某部位置相对的一部分，第二侧面上的这部分，不靠着C-隔离板周边12，但与D-隔离板周边102(以下指表面部分)接触。进一步，直立的矮脊必须压紧位于离子交换膜通孔和D-隔离板周边102的内边缘之间的那一部分表面。当单元进行装配时，通过离子交换膜第一侧面和D-隔离板周边102的一个侧面之间的接触，离子交换膜上第二侧面部分紧紧压在C-隔离板周边12上，而且特别压在C-隔离板周边12的凹槽30上。离子交换膜的那些没有紧压在C-隔离板周边12的凹槽30上的部分靠在C-隔离板的网26上。因为网26承受弯曲及其它变形，靠在网26上的离子交换膜比与凹槽30接触的离子交换膜更可能与D-隔离板周边1 02分离。这种分离出现在D-隔离板周边102的内边缘，而且继续沿D-隔离板周边表面延伸，直到通孔118或120，将造成C-流与D-流混合的潜在可能。通过设置如上所述的矮脊132和134，将阻止或减小网26的弯曲，而且建立这种流通渠道的危险也减小了。优选地，矮脊应遍布与离子交换膜边缘相对的整个表面。
在一个实施例中，D-隔离板周边102的第一和第二侧面上的上述位置均有直立的矮脊132和134。这样，离子交换膜被压向C-隔离板上网26的两侧，因而阻止了C-隔离板上网26的弯曲。
凸缘136和138也是从D-隔离板周边102的一个侧表面上伸出来的，并围在孔123a和123b周围。同样，凸缘140和142也是从D-隔离板周边102的一个侧表面上伸出来的，并围在通孔118和120周围。当装配水净化设备时，凸缘126、128、140和142接触并压紧C-隔离板的一部分。用这种方法，当如上所述离子交换膜与D-隔离板周边102表面分离的情况出现时，凸缘126和128能阻止或减小C-流与D-流的混合可能，从而为D-室101提供了一条水流途径。另一方面，凸缘140和142有助于凸缘128和130与C-隔离板周边102之间进行密封。没有凸缘140和142，通孔110和118或112和120的密封零件可能不会很好地垂直对齐，这就会压迫这些通孔的密封零件。
如果水净化仪器是电离去离子单元，D-室中要用到离子交换树脂，并把它们放置在每一个D-隔离板的两侧的正负离子交换膜之间。另一种情况，如果不需要离子交换树脂，例如电渗析单元，可能需要非常类似于上述C-隔离板10所使用的栅网，其功用是隔开配置在D-隔离板的两侧的离子交换膜。
可以理解上述D-隔离板100的实施例在电驱动水净化单元中可用作C-隔离板10。同样，在这种单元中，上述C-隔离板10的实施例也可用作D-隔离板100。
参照图6，电极端板200，如阴极端板200a或阳极端板200b，(一个阳极端板200b)，由硬的塑性固体材料制成，包含第一侧面202和反面的第二侧面(图中未示出)。第一侧面202包括含有内边缘206的周边204，边缘206形成内凹槽部分208。第二侧面可以是理想平面。为了增强上述C-隔离板10的结构的密封特性，从而提高C-室和电极室的密封性能，电极端板200用硬于C-隔离板的材料制成。制造电极端板200的合适材料包括聚乙烯和聚丙烯。
第一侧面202可以压在离子交换膜上，如负离子交换膜6或正离子交换膜4上。在一个实施例中，离子交换膜压在第一侧面202上，同时也压在C-隔离板10的一个侧面上。显然，将离子交换膜压在电极端板200的第一侧面上形成电极室，如负电极室或正电极室。
如上所述，电极端板200的第一侧面202上也有小孔210，以插入C-隔离板10上的凸起32，这一点与D-隔离板100相同。进一步，电极端板200的第一侧面202上还有槽212，用来插入二次密封零件34。
电极端板上开有通孔214和216，以方便D-流流动，如图6中电极端板所示。第一凸缘218和第二凸缘220从电极端板200周边204的第一侧面202上伸出，并包围在电极端板200上的通孔214和216的周围。装配水净化仪器时，第一凸缘218接触并压紧C-隔离板10周边上围绕在C-隔离板10上的通孔20周围的部分。同样，第二凸缘220接触并压紧C-隔离板10周边上围绕在C-隔离板周边12上的通孔22周围的部分。这有助于阻止和减小D-流和C-流混合的可能性。
参照图2，图示的隔离板的实施例可以用注塑模生产。周边12使用高温熔化可处理塑性材料，如热塑性硬化材料，周边成形的最好方法，是用注塑模再次模制栅网。
C-隔离板10周边12上的网26使用另外成形的方法，网26首先用传统方法成形，然后插入模具300的阴模板302和模芯板304之间。参照图7，插入板302和304中间后，在模具300合模之前，网26被张力张紧，因而保持很好的平面而不会在合模时变得松弛。这里，张力应当沿图示箭头301的方向。如果没有这种张力，网26就可能变成波纹形，而且一直保持这种形状直到模具合上。这可能导致C-隔离板10有一个波形的栅网部分26，使得C-隔离板10更难与其相邻的结构部件保持有效的密封。
参照图7、8、9和10，在一个实施例中，模具300为三层板模具，包括注口板306，阴模板302，和模芯板304。注塑模机316用来通过注口板306上的浇注口308注入原材料。直道口308包括连通流道系统310(见图8)的通孔，流道系统3 10在阴模板302的内表面311上成形。流道通过许多钻在阴模板302上的内浇道314(见图9)和阴模302内部连通。
当模具300上单独的板302、304和306夹紧在一起，原料通过注塑模机经由浇注口308注入流道系统310，经过内浇道314的导引，进入模膛318和320。当原料进入内阴模板302后，将充满在阴模板302和模芯板304的内表面322和324上成形的模膛318和320，这些模膛补充成形C-隔离板周边12上的零件。在充满的模膛中，原料流经网26，它夹在模芯板304和阴模板302之间。
为帮助成形C-隔离板的内边缘18，连续脊326从阴模板302的内表面322伸出，形成空间328，并且阻止原料流入。同样，补充连续脊330从模芯板304的内表面324伸出，形成空间332并阻止原料流入空间328。这样，当阴模板302和模芯板304夹紧在一起，脊326和330正对着夹紧网26，从而形成阻止原料流入或诸如的屏障。在此过程中，这种配置便于C-隔离板周边12的内边缘18的形成，网26就连接在这上面。
为了注塑模制图2所示的C-隔离板实施例，模芯板和阴模板304和302夹紧在一起，将网26夹在里面。可以使用传统的注塑模机，如Sumitomo SH220ATM注塑模机。注塑开始时，制造C-隔离板周边的材料，如热塑性硬化材料，从机器顶部的仓斗中倒入注塑模机桶中，在这里被旋转螺钉塑化。螺钉被反向驱动，而材料自身保持在螺钉和喷嘴之间。温度沿来料路径变化，从材料进入螺钉时的约380°F变为流入模具300时的400°F。
材料开始注入模具300时，螺钉停止旋转，熔化的塑性材料被沿螺钉轴线方向推过喷嘴334，浇注口308和内浇道。当模具300充满后，浇注压力依然保持以填实零件。当模具内温度相对低于桶内温度时，在模具300内发生材料泄漏。结果是，必须继续施加压力以便由于发生材料泄漏而导致的膛内剩余部分充满材料。当零件完全充实且已冷却，打开模具300。顶出销动作，将零件顶出模具。
图11、12、13和14显示了第二模具400，它用来通过再模制含周边12的网26成形C-隔离板10。网26首先用传统方法成形，然后插入模具400的阴模板402和模芯板404之间。特别是，网26挂在从阴模板402的内表面422伸出的悬销401上。因此，网26上需要有能够插入悬销的孔。在一个实施例中，网26可以模切至尺寸，这样，用模具400注塑成形周边12，当周边12在模膛418和420中成形时，网26就不会伸入周边12中。这方面，在另一个实施例中，网26不会伸展至模膛418和420，该模膛用于成形二次密封零件34。模芯板404的内表面424上有凹坑405，当模具合模时，用来承接悬销401。
参照图11、12、13和14，在一个实施例中，模具400为三层板式，包括注口板406，阴模板402，和模芯板404。注塑模机416用来通过注口板406上的浇注口408注入原材料。直道口408包括连通流道系统410(见图8)的通孔，流道系统410在阴模板402的内表面411上成形。流道通过许多钻在阴模板402上的内浇道414(见图12)和阴模402内部连通。
当模具400上单独的板402、404和406夹紧在一起，原料通过注塑模机416经由浇注口408注入流道系统410，经过内浇道414的导引，进入模膛418和420。当原料进入内阴模板402后，将充满在阴模板402和模芯板404的内表面422和424上成形的模膛418和420，这些模膛补充成形C-隔离板周边12上的零件。在充满的模膛中，原料流经网26，它夹在模芯板404和阴模板402之间。
为帮助成形C-隔离板的内边缘18，连续脊426从阴模板402的内表面422伸出，与网26的一侧毗邻，形成空间428，并且阻止原料流入。同样，与连续脊426邻接的补充连续脊430从模芯板404的内表面424伸出，与网26的另一侧毗邻，形成内部空间432，并阻止原料流入空间432。为此目的，当阴模板402和模芯板404夹紧在一起，脊426和430正对着夹紧网26，从而形成阻止原料流入的屏障。在此过程中，这种配置便于C-隔离板周边12的内边缘18的形成，网26就连接在这上面。
使用模具400，用注塑的方法成形图2所示的C-隔离板的实施例，可以用和上述使用模具300的相同方法来完成。
当然，可以理解，这里所描述的本发明的实施例可以修改，而不偏离本发明所附权利要求书中确定的领域和范围。

Claims (45)

1.一种电驱动膜式处理仪器，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。
2.如权利要求1所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的凹槽沿隔离板内边缘连续。
3.如权利要求2所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的离子交换膜有一个上表面，所述的表面竖直放置，当离子交换膜安装在凹槽中后，不低于隔离板周边。
4.如权利要求3所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的第一隔离板进一步包括含多个从凹槽垂直伸出的凸起，而所述的离子交换膜上进一步包含与凸起数量相同的孔，用来容纳凸起。
5.如权利要求4所述的电驱动膜式处理仪器，进一步包括被离子交换膜从第一隔离板隔开的第二隔离板，其特征在于，所述的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。
6.如权利要求5所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的直立密封零件为密封压条。
7.如权利要求6所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的密封压条为O-形圈。
8.如权利要求7所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的第一隔离板周边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。
9.如权利要求7所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的第一隔离板周边的制作材料为热塑性硬化材料。
10.如权利要求9所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的第二隔离板由较第一隔离板硬的材料制成。
11.如权利要求10所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的第一隔离板是C-隔离板。
12.一种电驱动膜式处理仪器，包括含多个凸起的隔离板和上面有与凸起数量相同的孔的离子交换膜，孔用来容纳凸起。
13.如权利要求12所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的隔离板进一步包含一个周边，该周边表面内边缘形成开孔，同时内边缘上有一个凹槽，用来安置所述的离子交换膜，所述的凸起从凹槽中垂直伸出。
14.如权利要求13所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的周边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。
15.如权利要求13所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的周边的制作材料为热塑性硬化材料。
16.如权利要求13所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的隔离板为C-隔离板。
17.如权利要求13所述的电驱动膜式处理仪器，其特征在于，所述的隔离板为D-隔离板。
18.一种电驱动膜式处理仪器的隔离板，包括：主要由聚乙烯和聚丙烯制成的塑性网，有一个周边围在网四周，周边的材料选自热塑性硬化材料及热塑性弹性纤维。
19.如权利要求18所述的隔离板，其特征在于，所述的周边的制作材料为热塑性硬化材料。
20.一种包括如权利要求19所述的隔离板的电驱动膜式处理仪器。
21.一种电驱动膜式处理仪器，含有第一隔离板和一个被离子交换膜隔开的框架零件，所述的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。
22.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的框架零件为第二隔离板。
23.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的框架零件选自阳极端板和阴极端板。
24.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的密封零件为O-形圈。
25.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的密封零件是压条。
26.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的第一隔离板是C-隔离板。
27.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的第一隔离板是D-隔离板。
28.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的第一隔离板的组成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。
29.如权利要求21所述的仪器，其特征在于，所述的框架零件由比第一隔离板硬的材料构成。
30.一种电驱动膜式处理仪器，包括用离子交换膜隔开的第一隔离板和框架零件，第一隔离板包括含第一通孔的第一表面，第一通孔用来让水流通过，第二隔离板包括：
第二表面；
穿透第二表面并与第一通孔相连的第二通孔；以及
一个依附于第二表面的连续凸缘，它将第二通孔包围起来，并紧压第一表面上围绕第一通孔的部分。
31.如权利要求30所述的仪器，其特征在于，所述的框架零件为第二隔离板。
32.如权利要求30所述的仪器，其特征在于，所述的框架零件选自阳极端板和阴极端板。
33.如权利要求30所述的仪器，其特征在于，所述的第二通孔为方便D-流通过。
34.一种电驱动膜式处理仪器，包括：
含有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，一张栅网安装在第一开孔内，并与第一内边缘连接；
含有第二周边的第二隔离板，其周边表面上的内周边缘形成第二开孔；
在凹槽上固定并张开在第一开孔内的离子交换膜，其表面一部分向内嵌入第一内周边缘的第二周边；以及
在第二隔离板的第二周边上隆起的脊，它将离子交换膜的表面部分压向栅网，因而阻止或减小了网的弯曲。
35.如权利要求34所述的仪器，其特征在于，所述的离子交换膜含有第一和第二侧面，第二侧面的一部分与第二周边接触，而与所述的第二侧面上部分相对的第一侧面上的一部分内接第一内边缘，所述的脊压在第二侧面的一部分上。
36.如权利要求35所述的仪器，其特征在于，所述的第二隔离板含有一个通孔，第二侧面部分配置在通孔和第二内边缘之间。
37.如权利要求36所述的仪器，其特征在于，所述的脊遍布第二表面部分。
38.一种薄的塑性零件的注塑模成形方法，该零件含有一个带内周边缘的周边，同时有一个栅网连接在内周边缘上，其步骤包括：(a)提供带阴模和模芯的模具，阴模上有第一内表面和从第一内表面上隆起的第一连续脊，模芯含有与第一连续脊相邻的第二内表面；(b)将有对边的网放置在阴模和模芯之间；和(c)将脊之间的栅网的对边压紧以形成材料流动障碍。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，周边和网的材料是不同的。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，周边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。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，周边由热塑性硬化材料制成。
42.如权利要求40所述的方法，其特征在于，网的组成材料选自聚乙烯和聚丙烯类材料。
43.如权利要求41所述的方法，其特征在于，网的组成材料聚乙烯和聚丙烯类材料。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，网不会松弛。
45.如权利要求38所述的方法，其特征在于，阴模可进一步包含从第一内表面伸出的悬销，另外包括，在步骤(b)中，将栅网悬挂在悬销上。
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