TW508266B - Filter with several rotating filter discs - Google Patents

Description

508266 A7 ________B7 ___ 五、發明説明（1 ) 本發明有關一種具有數個旋轉過濾片之過濾器，該等旋 轉過;慮片係士裝在一抽上且具有·一種孔狀過遽媒體。 一種此類型的過濾器可得自AT 406936(AT-A 155/99)，其 問題爲一軸上採用大量的過濾片而將與另一軸上的過濾片 發生重疊。爲了維持選擇片支撑元件之彈性並能夠使用陶 瓷元件，譬如在軸與過濾片之間建議採用一摩擦性連接。 一密封元件必須構成摩擦性連接，這些情形將引發下列危 φ 險及問題。 密封元件的製造公差（過濾片、軸及固定部）以及可壓縮 性的影響將會累積，而不再能夠達成所需要之過濾片間隔 ，在極端情形中，可能因爲過濾片逐漸互相接觸而受損。 特別是在啓動程序期間，如果具有不當的摩擦性連接， 可能因爲過濾片質量的慣量而滑移，這將造成密封元件上 的強烈磨損。 本發明之目的係藉由一種簡單的過濾器製程進行可靠的 操作。 因此，本發明的特徵在於：安裝在軸上作爲個別過濾片 之間的固定邵之彈性體元件，因爲使用彈性體元件作爲個 別過濾片之間的密封材料以及中心芯部，故在過濾片與中 心芯部之間不需要確動鎖定式的扭矩轉移。 本發明之另一項有利發展的特徵在於以一體方式製成彈 性體元件，如此可具有更合理的製造成本，特別是在過濾 片具有窄的間隔時尤然。 本發明另一項替代性有利發展的特徵在於具有與金屬固 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 五、發明説明（2 ) '" --- 疋邵呈交錯散佈狀之數個彈性體固定部，若插入金屬襯套 則可達成更佳的穩定度，特別是如果過濾片之間具有顯著 間隔時尤然。 本發明之一種有利構造的特徵在於：在軸向將數個過濾 片及彈性體元件預先裝載在一起，其中可將5至20、較佳 1 〇至1 5個過濾片夾固在一起。因爲預先裝載有過濾片及彈 性體元件’故在過濾片與中心芯部之間提供一簡單密封， | 並提供一種用於設定過濾片的間隔之良好裝置，同時可補 傷製k時產生之過濾片厚度、密封元件的可壓縮性之任何 公差。因爲可將數個過濾片預先裝載在一起，各種情形均 可在很快補償任何不均勻的狀況，且可消除當所有過濾元 件只從一側聯結時所造成間隔不均之問題。 本發明的另一項有利發展的特徵在於：具有配置於一位 準且譬如藉由一條皮帶所共同驅動的過濾元件之數個軸。 右過濾元件呈水平配置，譬如可僅由一個驅動裝置共同驅 動所有連續安裝的軸，其中過濾片在重疊區域中呈反向旋 I 轉，故改良表面上的紊流且提供更良好的清潔效果。 本發明的一有利構造的特徵在於：附有過濾片之軸係具 有數個位準，其中藉由隔壁將這些位準互相分離，且在共 用殼體中安裝有適當的開口，利用此方式，在一個殼體内 可添加實施數個壓力階段，亦可藉由隔壁來穩定住殼體。 並且，可施用一適當的流動型式以免產生短路流動。 本發明的另一項有利發展的特徵在於：提供可配合過濾 片輪廓並降低殼體内中空空間之内安裝座。可藉由延伸入

508266 A7 _B7 五、發明説明（3 ) 過濾、片之間的楔形邵内之這些内安裝座，而顯著降低了自 由内容積及急狀空間，成爲明顯的優點（特別是在批次作業 中增加固體懸浮物的濃度時）。 本發明的一項有利構造的特徵在於：一濾出物接收器係 位於軸的一端且可供中心芯部的所有排放物排入，且其較 佳具有抗壓式設計。若採用此型接收器，則不需要原來所 需要貫穿中心芯部與管之間並佔用大量空間的旋轉傳輸裝 φ 置。由於具有抗壓式設計，故可能施加過壓力進行回洗， 且可施加不足的壓力以增加跨薄膜的壓力。 本發明另一項有利的進一步發展的特徵在於：在過濾片 切線方向進給原料媒體，利用此種流動控制可達成良好的 交流（cross- flow)過濾，而不會擾亂入口附近的過濾片上之 過濾、且亦可避免磨刮過滤片。 本發明的一有利構造的特徵在於：支撑過濾片之軸將可 調整速度，可利用此方式使過濾片之間的紊流符合已知的 需求，特別是對於改變的媒體成份或顯著的濃度差異，而 m 不需要改變整個流過路徑及/或濾出物壓力。 本發明另一項有利的發展的特徵在於：提供一種在啓動 與關閉時讓過濾器缓慢上下移動之裝置，其中可提供一具 有頻率轉換器或渦輪增壓聯結器之馬達。因此，可在啓動 與關閉時避免任何過濾片的滑移，這對於軸向預先裝載彈 性體環之摩擦性連接係爲特殊的優點。 本發明的另一構造係爲一種根據本發明過濾器之過濾片 ，其特徵爲：一扣持體部上安裝有一過濾媒體（索線、氈、 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 508266 第〇90115759號專利申請案 中文說明書修正頁（91年6月） 發明説明（4 箱膜或類似物），目&可提供一具有對應的低成本膜落之適 當基架來配合各種過濾器的應用。 本發明的另一項有利發展的特徵在於：扣持體部由穿孔板 、燒結金屬、陶瓷或孔狀合成材料所製成。 本發明的一有利構造的特徵在於：箔膜為陶瓷或聚合物材 料所製成。 本發明另一項發展的特徵在於··過濾媒體為一索線，其由 織造合成或金屬索線製成；或為一篩網，其由一塑膠箔或 一金屬板中之鑽孔所製成。 7 本發明之另一項有利發展的特徵在於··箔膜係熔接或膠合 至扣持體部，因此可以低成本製造適當的過濾片。 本發明的一有利構造的特徵在於··將一圓緣狀邊緣施用至 譬如彈性聚合物材料製成之過濾片外緣，如此可使媒體流 在離開過濾片表面時轉向以免磨刮過濾片。 本發明之另一項特別有利發展的特徵在於：扣持體部譬如 由陶瓷材料所鑄製，其中藉由一芯部插入鑄件中而生成排 出通道且受熱完全腐蝕而不留下任何的殘留，此種製造方 法可以谷易且低成本方式製造過滤片，其中一體狀的過滤 片類型亦將產生遠比迄今使用的數層的製造方法更長的使 用壽命。 圖式簡單說明 圖1顯示現有技術水準之過濾器； 圖2為本發明之圖示； 508266 第090115759號專利申請案 中文說明書修正頁（91年6月）· ^ 五、發明説明（5 ) 圖3為本發明之另一圖示； 圖4為本發明之另一圖TF ; 圖5為軸的一種配置； 圖6為殼體之一特殊設計； 圖7為本發明之過濾器之一圖示； 圖8為根據本發明之過濾片； 圖9為,根據本發明之過濾片的一剖視圖；及 圖10為根據本發明之過濾片的另一設計。 主要元件符號說明 1 過滤模組 13 開口 2 中心芯部 14 皮帶 V 中心芯部 14f 皮帶 3 過濾片 15 驅動軸 4 槽 16 内安裝座 5 管 17 驅動裝置 6 管 18 原料進給器 7 管 19 出π 8 彈性元件 20 濾出物收集槽 8， 彈性元件 2 1 通道 9 螺紋銷 22 桿 10 固定部 23 膜箔 11 殼體 2 4 圓緣 12 隔壁 25 媒體流 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 508266 第090115759號專利申請案 中文說明書修正頁（91年6月） 五、發明説明（5a ) 圖1顯示一種現有技術水隼之過濾模組1，數個膜片3固定 至各中心芯部2、2 *，將待過濾的液體/懸浮物經由一 •管5進 給入一槽4中，圖中顯示一個閉合的槽4，槽亦可開啟，若 開啟則膜將浸入液體中，此時膜片3具有一圓柱形剖面。濾 出物通過膜進入中空片體部3且引導至過濾片中心成為滲透 物，然後通過中心芯部2、2 ·並通過一管6離開過濾器。隨 後可經由一管7排出經清潔的濃縮物。膜1可在濃縮物側上 以過壓操作且可在滲透物側上以不足壓力操作。因此，模 組1可作為一種閉合狀殼體或作為浸入的隔膜，過壓可高達 10至14巴。 膜片3可包含無機元件，以及具有一過濾媒體之支撐元件 (索線 '氈、聚合物膜），此設計係適合過濾媒體的化學清潔 (譬如操作中的膜）以及完全自動的滲透物回洗。過濾模組i 可依據所用的過濾媒體而應用在移除固體之一般過濾程序 、微過滤（約從0 · 3微米開始）、超過滤、奈米過濾、（約可達 4000達爾頓（Dalton))、飲水處理的逆滲透、製程水處理、 都會與工業廢水處理以及產品過濾。 圖2提供根據本發明之一種過濾器的剖視圖，圖中個別過 濾片3僅具有一個軸2，身為固定部之彈性體元件8係安裝在 各別過濾片3之間的中心芯部2上，本圖顯示一體式彈性體 元件8可在過濾片3之間維持小的空間，此圖亦顯示具有螺 紋銷9之固定軸環，其用於將過濾片3及彈性體元件8固 -8a - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

装 訂

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定在軸2上。 圖3顯示固定部的一種變化方式，其中將_彈性體元❹， 設置於各過濾片3上，藉由_較佳金屬製的M _iq插人 對應的彈性體元件8’之間而獲得過濾片3之間較寬的空間。 圖4顯示數個過濾片3及彈性體元件8之總成，其中具有 螺紋銷9之固定車由環係t置於一此類型冑組的起點與終點上 ，且將模組預先裝載固持在一起，此模組係包含過濾片3及 •彈性體元件8或亦包含彈性體元件8,及其間的金屬固定部 10。因此更容易安裝其他的模組，且過濾片3具有適當精 確度的定位，因爲另一軸2,的過濾片3的定位應具有略爲固 足的間隔並以不接觸方式接合過濾、片之間的空間，所以這 特別重要。藉由所造成的重疊來產生有效清潔過濾片3表面 之紊流。 圖5顯示本發明之一項變化方式，其中具有過濾片3的數 個軸2係彼此相鄰狀水平配置，而呈現一軸在另一軸頂上的 兩個位準。基本原理中，數個位準可能彼此相疊排列，藉 η 由具有一開口 13的一隔壁12來分隔殼體11内的位準，因此 ，可獲得具有不同壓力比値的不同濃縮物階段，而在一殼 體中產生具有高濃縮效果的最佳效率。殼體1 1若在軸的中 軸線上受到分割將是有利的方式，其亦有利於使用吊車進 行軸的組裝及拆解，此種配置中，可利用單一驅動軸丨5以 一皮帶14、14,共同驅動位於一位準之軸2，若驅動壁12中 的開口 1 3位於相對於懸浮物入口與出口的一適當位置中， 可避免短路流動。因此，亦可達成所需要的輸出。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 參 裝 訂

線 508266 A7 B7 五、發明説明（7 圖6顯示與圖5相似之配置，但其中僅具有處於—位準的 軸2，圖中顯示其他内安裝座16以降低殼體11中的中空空 間，且其適於配合過濾片3的輪廓並固定至殼體壁。原則上 亦可使殼體外形配合過濾片的輪廓，但這將使殼體的製造 更爲複雜。 圖7顯示一經組裝具有殼體丨丨之過濾器1以及具有驅動軸 15與皮帶14之驅動裝置17，此外，圖中顯示安裝在一切線 彳_ 上之原料進給器1 8及出口 1 9，兩個水平中心芯部2均排入 一濾出物收集槽2 〇，此濾出物收集槽2 0具有抗壓式設計， 所以懸浮物亦可在壓力下進給及排出，故可藉由設定反向 壓力來控制過濾效率，若使用眞空則具有更高的最大濾出 物產出。並且，若施用更高壓力則可使用濾出物進行回洗 ’這可改良表面的清潔工作並延長化學清潔程序之間隔。 圖8顯示根據本發明之一種過濾、片3，此過濾、片具有位於 中心位準之通道21及样22，所以可依需要運送懸浮物所濾 出的液體（濾出物）然後排入中心芯部。 _ 可如圖9所示將一過濾媒體（譬如一膜箔2 3 )施加至過濾片 3表面’若基架3以及膜箔23由陶瓷材料製成，則兩者燒結 溶合將是有利的方式，亦可藉由熔接或膠合方式來附接過 遽媒體（譬如膜箔）。爲了盡量降低過濾片上的磨刮（特別是 在外緣中及其周圍），處理磨刮性媒體時，可施加較佳由一 種彈性聚合材料所製成之圓緣2 4，.此圓緣2 4可改變媒體在 離開過濾片3時之流動2 5以防止磨刮。 可根據圖1 0將過濾片3設計在中間位準上，圖i 〇再度顯 本紙張尺度 €Tii?ii(CNS) A4 規格(210Χ297_

裝 訂

k -10- 508266 A7 _______B7 1、發明説明（8 ~ " 一 ^~ - 示通道21及桿22，爲了獲得一項鑄造程序中的形狀，本發 明提議形成與通道具有相同形狀且可在鑄造過濾片時插入 之一芯部（譬如由燃燒後無任何殘留之蠟或另一種有機材料 所製成），然後藉由此芯部的形狀精確地界定未來形成的通 道’然後在此程序期間燃燒過濾片3，無殘留地完全燒除芯 部而形成通道。圖中的通道形狀僅爲一種可能方式，其他 形狀亦可產生有利的結果，利用根據本發明之一種芯部， m 亦可產生原來無法生成之其他種有利的通道形狀，所使用 的芯邵未必具有一體狀構造，亦可具有其他的通道形狀。 本發明不受圖示構造所限制。

-11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 f 〇9(m5759號專利申請案 ^^請_麵修正本(91年6月） 申請專利範園 .=具有數個旋轉㈣片之_器，該等旋轉過滤片安 ϋ上且具有-孔狀過滅媒體，其中彈性體元件（8 、η係安裝在該軸⑺上作為該等個別過遽片⑴之間 的固定部。 2.如申請專利範圍第i項之過滤器，其中該等彈性體元件 (8)製成一體狀構造。 3·如申請專利範圍第lil2項之過遽器，其中提供與金屬 固足部（10)呈散佈狀之數個彈性體固定部（8,)。 4. 如中請專利範圍第i項之過滤器，其中在轴向㈣先裝 載万式合併數個過滤片（3)及彈性體元件（8、8，）。 5. 如申請專利範圍第4項之過滤器，其巾將5至2〇個、較 佳1 0至1 5個過濾片（3 )夾固在一起。 6·如申，專利範圍第丨項之過濾器，其中具有數個軸 ，該等軸係配置有位於一位準且譬如由一皮帶（丨4、 14’）全部共同驅動之過濾片（3 )。 7. 如申請專利範圍第6項之過濾器’其中提供具有過濾片 (3)且處於數個位準之軸（2)，其中藉由安裝在一共用殼 體（11)中具適當開口（13)之隔壁（12)使這些位^彼2 相隔。 8. 如申請專利範圍第6項之過滤器，其中提供可配合該等 過滤片（3)輪廓且可減少該殼體（11)内的中空空内 安裝座（16)。 9. 如申請專利範圍第i項之過滤器’其中1出物接收器 (20)係位於該等軸（2)的一端，且所有的中心芯部（？） 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) · ^--—-- 508266

   皆排入該濾出物接·收器（20)中，該濾出物接收器（2〇) 較佳具有抗壓式設計。 1 0 ·如申請專利範圍第1項之過濾器，其中在該等過濾片 (3)的一切線方向進給該原料媒體（1 8)。 1 1·如申請專利範圍第丨項之過濾器，其中用於支撐該等過 濾片（3 )之軸（2 )係可以調整速度。 1 2 ·如申請專利範圍第i項之過濾器，其中提供一種在啟動 及關閉時可使該過濾器（1)緩慢上下移動之裝置。 1 3 ·如申請專利範圍第丨丨項之過濾器，其中提供一具有頻 率轉換器之馬達（1 7)。 1 4 ·如申請專利範圍第丨丨項之過濾器，其中提供一渦輪增 壓聯結器。 1 5 · —種過濾片，其可使用於根據申請專利範圍第}項之過 濾器’其特徵為提供安裝有一過濾媒體之一扣持體部， 且遠過濾媒體較佳為一索線或落膜。 1 6 ·如申叫專利範圍第1 $項之過滤片，其中該扣持體部係 由穿孔板、燒結金屬、陶瓷或孔狀合成材料所製成。 1 7 ·如申#專利範圍第1 $項之過滤片，其中該箔膜由陶资 或聚合物材料所製成。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項之過濾片，其中該過濾媒體為 合成或金屬索線織成之一線索，或者為在一塑膠箔或一 金屬板上鑽孔而成之一篩網。 1 9 ·如申叫專利範圍第1 $項之過滤片，其中該過滤媒體（嬖 如箱膜）係熔接或膠合至該扣持體部。 -2 - 本纸張尺度適财關家料(膨297 JiT 50826( 5 8 8 8 8 A BCD 六、申請專利範圍 2 0.如申請專利範圍第.15項之過濾片，其中一圓緣狀邊緣 係施加至譬如由彈性聚合材料製成之該過濾片（3 )的外 緣。 2 1 .如申請專利範圍第1 5項之過濾片，其中該扣持體部為 譬如由陶瓷材料所鑄成，其中藉由一芯部插入該鑄件中 受熱完全腐蝕而無任何殘留，以生成排出通道。 -3-

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