TW202231450A - 氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法 - Google Patents
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本發明提供一種氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法，其包含複數個聚四氟乙烯纖維管以及二固定元件，複數個該聚四氟乙烯纖維管為管壁上包含有複數個孔隙的一中空管狀纖維，各該固定元件由一氟樹脂材料製成，二個該固定元件分別套設於各該聚四氟乙烯纖維管的相對兩端，複數個該聚四氟乙烯纖維管以及該固定元件經由浸入一高溫浴池熔融接合並且固定成束。
Description
一種過濾裝置，特別是一種氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法。
習知的一鐵氟龍，具有抗黏性、耐化學性、耐熱性、優越的低摩擦係數之表面平滑度以及抗紫外線等特性，該鐵氟龍廣泛的使用於各種如半導體及醫療產業甚至是民生用品中如不沾鍋等產品。
由聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene,PTFE）為主體的該鐵氟龍除了具備的上述各項特點，其所製成的一聚四氟乙烯纖維管更具備了一多孔隙結構，使得該聚四氟乙烯纖維管普遍作為一過濾元件應用於需要高潔淨及過濾技術的化學工業中。
由於過往技術中，該鐵氟龍的一焊接熔點與其他剛性材質差距甚大，使得該鐵氟龍不易與其他物質焊接成型，為使複數個該聚四氟乙烯纖維管二端可以固定成束，現多利用一環氧樹脂、一乙烯基樹脂、一聚氨脂等樹脂材料作為一固定材料，並且利用一灌漿法將上述等物質注入於排列有複數個該聚四氟乙烯纖維管的一模具中，並且固化形成該過濾元件。
然而，上述各樹脂材料並無具備如該鐵氟龍優良的抗黏性、耐化學性以及耐熱性，使得該過濾元件無法應用於高酸鹼以及高溫之物質，且隨著使用次數增加，該過濾元件也容易因使用非氟樹脂的該固定材料而產生沾黏及污染的風險，並降低使用壽命。
為使以複數個聚四氟乙烯纖維管製成的一過濾元件可以更佳的應用於高酸鹼以及高溫之物質以及避免產生沾黏及污染的風險，本發明提供一種氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法，該氟樹脂過濾組件包含複數個聚四氟乙烯纖維管以及二固定元件，複數個該聚四氟乙烯纖維管為一中空管狀纖維，各該聚四氟乙烯纖維管的管壁上包含有複數個孔隙，各該固定元件由一氟樹脂材料製成，二個該固定元件分別套設於各該聚四氟乙烯纖維管的相對兩端，並且將複數個該聚四氟乙烯纖維管固定成束。
其中，各該固定元件貫穿有複數個穿孔，各該聚四氟乙烯纖維管的兩端，對應的穿設於二個該固定元件上複數個該穿孔位置。
該氟樹脂過濾裝置包含一外殼以及一過濾元件，該外殼的內部可以界定為一過濾空間，該外殼包含有第一流通路徑以及第二流通路徑，該第一流通路徑與該第二流通路徑部分重疊於該過濾空間中，該第一流通路徑包含一第一入口以及一第一出口，第二流通路徑包含一第二入口以及一第二出口，該過濾元件包含複數個聚四氟乙烯纖維管以及二固定元件，複數個該聚四氟乙烯纖維管為一中空管狀纖維，各該聚四氟乙烯纖維管的管壁上包含有複數個孔隙，各該固定元件由一氟樹脂材料製成，二個該固定元件分別套設於各該聚四氟乙烯纖維管的相對兩端，並且將複數個該聚四氟乙烯纖維管固定成束，其中，複數個成束的該聚四氟乙烯纖維管的管內與該第一流通路徑或該第二流通路徑連通。
進一步地，複數個成束的該聚四氟乙烯纖維管之管內的二個開方端分別與該第二入口以及該第二出口連通設置。
進一步地，該外殼由一氟樹脂材料製成，該外殼的材料可選自於由聚四氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、過氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯組合之群組；該固定元件的材料可選自於由聚四氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、過氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯組合之群組。
本發明提供一種氟樹脂過濾裝置的製造方法，其步驟包含：
將複數個聚四氟乙烯纖維管的其中一端貫穿於至少一個固定元件，至少一個該固定元件套設於複數個該聚四氟乙烯纖維管外，使該聚四氟乙烯纖維管成束；
將成束的複數個該聚四氟乙烯纖維管以套有該固定元件的一端浸入一高溫浴池，部分浸入該高溫浴池的複數個該聚四氟乙烯纖維管及該固定元件熔融軟化，使得各該聚四氟乙烯纖維管之外壁與複數個該穿孔內壁熔接；
冷卻後的複數個該聚四氟乙烯纖維管與至少一個該固定元件黏合。
進一步地，利用一支撐環套設於該固定元件以及複數個該聚四氟乙烯纖維管外側，並且一併浸入該高溫浴池中，防止該固定元件相對複數個該聚四氟乙烯纖維管位移。
進一步地，該高溫浴池包含一鹽類，該鹽類之材料可選自於由硝酸鉀、亞硝酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉、氯化鈣、碳酸鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、氯化鋇組合之群組。
進一步地，該鹽類所選之各材料於整體的占比介於20~80%之間，該高溫浴池的溫度介於攝氏150至500之間。
本發明提供的氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法可以達到以下優勢：
1.該高溫浴池設備及步驟簡單，且價格成本低廉。
2.複數個該聚四氟乙烯纖維管以及複數個該穿孔可以完整浸入該高溫浴池加熱，使得熔接效率佳。
3. 相對於使用一加熱機具加熱或是一焊接的方式，經由浸入該高溫浴池加熱，不僅可以達到均勻的加熱效果，亦可以防止複數個該聚四氟乙烯纖維管以及複數個該穿孔產生汙染的風險。
請參考圖1，其為本發明提供的一種氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法及其接合方法，該氟樹脂過濾裝置包含一外殼10以及一過濾元件20，該外殼10為一中空桿狀，該外殼10的內部可以界定為一過濾空間15，該過濾元件20穿設於該過濾空間內，二液體可透過該過濾元件20於該過濾空間中，利用一液體飽和原理以及一蒸汽壓差原理，使一第一液體中的一部分物質藉由該過濾元件20過濾至一第二液體中。
該外殼10包含有第一流通路徑以及第二流通路徑，該第一流通路徑與該第二流通路徑部分重疊於該過濾空間中，該第一流通路徑包含一第一入口11以及一第一出口12，第二流通路徑包含一第二入口13以及一第二出口14，該外殼10透過該第一流通路徑以及該第二流通路徑使得該第一液體以及該第二液體可分別至該第一入口11以及該第二入口13進入；並且於該第一出口12以及該第二出口14排出。
該外殼10由一氟樹脂材料製成，該外殼10的材料可選自於由聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙烯丙烯（FEP）、過氟烷基化物（PFA）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）或聚偏二氟乙烯（PVDF）組合之群組，本實施例中，該外殼10由一過氟烷基化物製成。
請配合參考圖2，該過濾元件20的相對兩端包含有二個開放端21，二個該開放端21可與該第一流通路徑或該第二流通路徑連通，本實施例中，二個該開放端21分別與該第二入口13以及該第二出口14連通設置。
該過濾元件20包含複數個聚四氟乙烯纖維管22以及二固定元件23，複數個該聚四氟乙烯纖維管22為一中空管狀纖維，各該聚四氟乙烯纖維管22的管壁上包含有複數個孔隙。各該固定元件23貫穿有複數個穿孔231，各該聚四氟乙烯纖維管22的兩端，對應的穿設於二個該固定元件23上複數個該穿孔231位置，使得二個該固定元件23可以將複數個該聚四氟乙烯纖維管22固定成束，形成該過濾元件20。
當該第二液體經由該第二入口13進入時，其該第二液體直接進入複數個該聚四氟乙烯纖維管22管內，並經由該第二出口14排出，完成該第二流通路徑，相對的，該第一液體經由該第一入口11進入時，該第一液體於一外殼10與該過濾元件20之間的該過濾空間流動，該第一液體不與該第二液體直接接觸，該第一液體透過複數個該聚四氟乙烯纖維管22管壁上的複數個孔隙與該第二液體交換該部分物質。
請配合參考圖3，其為本發明所提供一種氟樹脂過濾裝置的製造方法，其步驟包含：將複數個該聚四氟乙烯纖維管22的其中一端貫穿於其中一個複數個該穿孔231中，使得其中一個該固定元件23套設於複數個該聚四氟乙烯纖維管22外並使其成束；將成束的複數個該聚四氟乙烯纖維管22以套有該固定元件23的一端浸入一高溫浴池30中，使得部分浸入該高溫浴池的複數個該聚四氟乙烯纖維管22及該固定元件23熔融軟化，此時，各該聚四氟乙烯纖維管22管外壁與複數個該穿孔231內壁熔接；冷卻複數個該聚四氟乙烯纖維管22與其中一個該固定元件23；接著，將另一個該固定元件23套設於複數個該聚四氟乙烯纖維管22的另外一端並重複執行浸入該高溫浴池30的步驟，使複數個該聚四氟乙烯纖維管22經由二個該固定元件23固定成束。
該固定元件23由一氟樹脂材料製成，該固定元件23的材料可選自於由聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙烯丙烯（FEP）、過氟烷基化物（PFA）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）或聚偏二氟乙烯（PVDF）組合之群組，本實施例中，該外殼10由一過氟烷基化物製成。
較佳的，利用一支撐環套設於該固定元件23以及成束的複數個該聚四氟乙烯纖維管22外側，並一併浸入該高溫浴池30中，如此便可以防止該固定元件23相對複數個該聚四氟乙烯纖維管22位移，使得該固定元件23與複數個該聚四氟乙烯纖維管22熔接於準確的相對位置。
該高溫浴池30包含一鹽類，該鹽類之材料可選自於由硝酸鉀、亞硝酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉、氯化鈣、碳酸鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、氯化鋇組合之群組，其中該鹽類所選之各材料於整體的占比介於20~80%之間，該高溫浴池30的溫度介於攝氏150至500之間。
本發明提供的氟樹脂過濾裝置、組件及其製造方法可以達到以下優勢：
1.該高溫浴池30設備及步驟簡單，且價格成本低廉。
2.複數個該聚四氟乙烯纖維管21以及複數個該穿孔231可以完整浸入該高溫浴池加熱，使得熔接效率佳。
3. 相對於使用一加熱機具加熱或是一焊接的方式，經由浸入該高溫浴池30加熱，不僅可以達到均勻的加熱效果，亦可以防止複數個該聚四氟乙烯纖維管21以及複數個該穿孔231產生汙染的風險。
10:外殼
11:第一入口
12:第一出口
13:第二入口
14:第二出口
15:過濾空間
20:過濾元件
21:開放端
22:聚四氟乙烯纖維管
23:固定元件
231:穿孔
30:高溫浴池
圖1為本發明較佳實施例側視圖
圖2為本發明較佳實施例分解圖
圖3為本發明較佳實施例示意圖
10:外殼
15:過濾空間
20:過濾元件
22:聚四氟乙烯纖維管
23:固定元件
Claims (10)
- 一種氟樹脂過濾裝置，其包含一外殼以及一過濾元件，該外殼的內部可以界定為一過濾空間，該外殼包含有第一流通路徑以及第二流通路徑，該第一流通路徑與該第二流通路徑部分重疊於該過濾空間中，該第一流通路徑包含一第一入口以及一第一出口，第二流通路徑包含一第二入口以及一第二出口；該過濾元件包含複數個聚四氟乙烯纖維管以及二固定元件，複數個該聚四氟乙烯纖維管為一中空管狀纖維，各該聚四氟乙烯纖維管的管壁上包含有複數個孔隙，各該固定元件由一氟樹脂材料製成，二個該固定元件分別套設於各該聚四氟乙烯纖維管的相對兩端，並且將複數個該聚四氟乙烯纖維管固定成束，其中，複數個成束的該聚四氟乙烯纖維管的管內與該第一流通路徑或該第二流通路徑連通。
- 如請求項1所述之氟樹脂過濾裝置，複數個成束的該聚四氟乙烯纖維管的二個開放端分別與該第二入口以及該第二出口連通設置。
- 如請求項1或2所述之氟樹脂過濾裝置，該外殼由一氟樹脂材料製成，該外殼的材料可選自於由聚四氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、過氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯組合之群組；該固定元件的材料可選自於由聚四氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、過氟烷基化物、乙烯-四氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯組合之群組。
- 一種氟樹脂過濾組件，其包含複數個聚四氟乙烯纖維管以及二固定元件，複數個該聚四氟乙烯纖維管為一中空管狀纖維，各該聚四氟乙烯纖維管的管壁上包含有複數個孔隙，各該固定元件由一氟樹脂材料製成，二個該固定元件分別套設於各該聚四氟乙烯纖維管的相對兩端，並且將複數個該聚四氟乙烯纖維管固定成束。
- 如請求項4所述之氟樹脂過濾組件，各該固定元件貫穿有複數個穿孔，各該聚四氟乙烯纖維管的兩端，對應的穿設於二個該固定元件上複數個該穿孔位置。
- 一種氟樹脂過濾裝置的製造方法，其步驟包含： 將複數個聚四氟乙烯纖維管的其中一端貫穿於至少一個固定元件，至少一個該固定元件套設於複數個該聚四氟乙烯纖維管外，使該聚四氟乙烯纖維管成束； 將成束的複數個該聚四氟乙烯纖維管以套有該固定元件的一端浸入一高溫浴池，部分浸入該高溫浴池的複數個該聚四氟乙烯纖維管及該固定元件熔融軟化，使得各該聚四氟乙烯纖維管之外壁與複數個該穿孔內壁熔接；以及 冷卻後的複數個該聚四氟乙烯纖維管與至少一個該固定元件黏合。
- 如請求項6所述之氟樹脂過濾裝置的製造方法，利用一支撐環套設於該固定元件以及複數個該聚四氟乙烯纖維管外側，並且一併浸入該高溫浴池中，防止該固定元件相對複數個該聚四氟乙烯纖維管位移。
- 如請求項6或7所述之氟樹脂過濾裝置的製造方法，該高溫浴池包含一鹽類，該鹽類之材料可選自於由硝酸鉀、亞硝酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉、氯化鈣、碳酸鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、氯化鋇組合之群組。
- 如請求項8所述之氟樹脂過濾裝置的製造方法，該高溫浴池的溫度介於攝氏150至500之間。
- 如請求項9所述之氟樹脂過濾裝置的製造方法，該鹽類所選之各材料於整體的占比介於20~80%之間。
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