專利名稱：彈簧式微孔透氣膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利是一種彈簧式微孔透氣膜，用于向液體中輸送空氣并將空氣切割成直徑小且數(shù)目多的氣泡，起到高效率充氧的作用，常用于廢水凈化領(lǐng)域。在廢水凈化領(lǐng)域里，如生活廢水生物凈化系統(tǒng)和工業(yè)廢水生物凈化系統(tǒng)中，常常需要向水中輸送氧氣或空氣，以便向微生物提供有氧環(huán)境。為了達(dá)到較高的氧轉(zhuǎn)移效率，需要將氣體以更小和更多的細(xì)小氣泡分散于廢水之中。常見的方法有旋轉(zhuǎn)機(jī)械切割式和橡膠微孔膜式，旋轉(zhuǎn)機(jī)械切割式由于氧轉(zhuǎn)換效率較低，使用范圍有限；而橡膠微孔膜式的氧轉(zhuǎn)換效率較高，應(yīng)用范圍較廣，但微孔的加工數(shù)量受到一定的限制，同時在有氧條件下微生物繁殖很快，微孔常常會因?yàn)槲⑸锏木奂欢氯?，使出氣量大大減少，因而需要定期停產(chǎn)進(jìn)行清洗。為解決這些問題，中國專利ZL201020296574. 5長管狀外形片狀組合式氣體分散裝 置，通過采用帶有溝槽的圓環(huán)片和不帶溝槽的圓環(huán)片疊合形成透氣膜，具備了較高的充氧效率和可打開膜片的清洗功能。中國專利ZL201020296574. 5由于需要太多數(shù)量的圓環(huán)片組裝成透氣膜，每個膜片獨(dú)成一件，因此加工制作很繁瑣；成本相對較高；同時很多數(shù)量的圓環(huán)片在清洗時不能均勻地被打開，影響清洗效果。本發(fā)明以一種加工簡便并能在透氣膜被打開時呈均等開啟狀的方法，來滿足廢水凈化領(lǐng)域?qū)ν笟饽?yán)格的技術(shù)要求。本發(fā)明的目的就是提供一種彈簧式微孔透氣膜，用于廢水生物凈化領(lǐng)域中制作充氧透氣膜，與現(xiàn)有的長管狀外形片狀組合式氣體分散裝置相比，在獲得較高的充氧效率和方便地清洗功能的同時，可以簡化加工制作程序和難度，降低制造成本，同時保證透氣膜在被打開時開啟均勻。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用兩組不同直徑的螺旋式管狀彈簧按同一軸線裝備在一起，外圈彈簧被壓縮時在兩根相鄰彈性材料之間形成排列整齊的微孔，形成透氣膜，內(nèi)圈彈簧提供外圈彈簧壓緊力，所述的外圈彈簧軸向相鄰的兩根彈性材料的表面是不同的，一邊的表面是光滑的，一邊的表面是帶有溝槽的，可以采用單根彈性材料制作外圈彈簧，并將彈性材料的表面沿彈簧軸線方向的兩個側(cè)面加工成兩種不同的表面，即一根材料有兩種不同的表面，也可以采用兩根彈性材料制作外圈彈簧，一根彈性材料沿彈簧軸線方向的兩個側(cè)面加工成光滑的表面，另一根彈性材料沿彈簧軸線方向的兩個側(cè)面加工成帶溝槽的表面，兩根按同一軸線套裝在一起，且螺距是相互交替在一起組成復(fù)合式外圈彈簧，外圈彈簧的一端固定在壓蓋上，而另一端固定在進(jìn)氣分配座上，外圈彈簧上帶有的溝槽方向與外圈彈簧半徑呈0—70°的夾角，微孔的孔徑由溝槽的寬度和深度控制，溝槽寬度在O. 01-2_之間，溝槽的深度小于彈性材料厚度的1/2，微孔的密度由溝槽之間的間隔尺寸控制，外圈彈簧的軸向壓緊力是靠內(nèi)圈彈簧的彈力提供的，因此內(nèi)圈壓縮彈簧的彈力要大于外圈彈簧的彈力2倍以上。本發(fā)明的有益效果是，用外圈的螺旋式管狀彈簧直接代替了相對獨(dú)立而數(shù)目繁多的片狀體，彈性材料兩個相鄰但表面不同的面被壓縮后直接形成了帶有排列整齊微孔的透氣膜；并在被打開時保證每個螺距都能被同時打開，也就是透氣膜的每個微孔都能被打開，提高了透氣膜的反沖洗效果；由螺旋式管狀彈簧直接代替了相對獨(dú)立而數(shù)目繁多的片狀體，在提高了生產(chǎn)效率的同時也最大程度地保證了組裝產(chǎn)品的統(tǒng)一性。下面結(jié)合附圖
和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。附圖I描述了本發(fā)明的一個實(shí)施例中透氣膜片開啟時的剖面圖。附圖2描述了本發(fā)明的一個實(shí)施例中透氣膜片關(guān)閉時的外觀示圖。附圖3描述了本發(fā)明中采用的一側(cè)帶有溝槽的圓形單面槽彈簧。附圖4描述了本發(fā)明中采用的不同截面形狀彈性材料制作單面槽彈簧。附圖5描述了本發(fā)明的一個實(shí)施例中采用雙根彈性材料制作透氣膜。圖中1.高壓進(jìn)氣口、2.氣體分配座、3.活塞、4.推桿、5.外圈彈簧、6.內(nèi)圈彈簧、7.壓蓋、8.中心套、9.凸臺、10.壓縮空氣入口、11.透氣微孔、12.透氣膜、13.矩形截面彈 性材料、14.圓形截面彈性材料、15.多邊形截面彈性材料、16.光面彈簧、17.雙面槽彈簧。在附圖I、附圖2、附圖3和附圖4中，一種彈簧式微孔透氣膜是通過由不銹材料制作的螺旋式管狀彈簧，采用兩組不同直徑的螺旋式管狀彈簧按同一軸線裝備在一起，外圈彈簧的材料的橫截面可以是圓形14也可以是矩形13也可以是多邊形15，將外圈彈簧5的彈性材料的橫截面并沿外圈彈簧軸線方向的兩個側(cè)面加工成兩種不同的表面，一種是帶有溝槽的表面，一種是光滑平面。溝槽的方向與彈簧半徑呈0-70°的夾角，當(dāng)外圈彈簧軸向被壓緊后，帶有溝槽的一面與相鄰的平面緊緊貼在一起，在外圈彈簧圓周方向就形成了許多微孔10，此時整個外圈彈簧的圓周就形成一個有許多排列整齊微孔的透氣膜12。微孔的孔徑由溝槽的寬度和深度控制，溝槽寬度在O. 001-2mm之間，溝槽深度小于彈性材料厚度的1/2，微孔的密度由溝槽之間的間隔尺寸控制。外圈彈簧的一端固定在進(jìn)氣分配座2上，夕卜圈彈簧的另一端固定在壓蓋7上。由于每圈彈簧有一定的斜度，因此與其相固定的進(jìn)氣分配座的接觸面和壓蓋的接觸面都要進(jìn)行預(yù)處理，保證固定面與外圈彈簧相鄰彈簧簧條之間接觸緊密。壓蓋固定在推桿4的一端上，壓蓋通過推桿拉動。向外圈彈簧內(nèi)側(cè)拉動壓蓋可軸向壓縮外圈彈簧，使外圈彈簧的每個螺距被壓緊。向外圈彈簧外側(cè)推動壓蓋，可以使外圈彈簧的每個螺距被拉伸并打開微孔。推桿向外側(cè)的推力是通過安裝在推桿另一端的一個活塞3被高壓控制氣體推動，推桿向外側(cè)推動壓蓋時，推桿上的凸臺9和中心套8端部之間的內(nèi)圈彈簧6被壓縮，壓蓋牽動外圈彈簧的一端使外圈彈簧被拉伸，外圈彈簧的螺距被拉大，透氣膜的微孔被打開。當(dāng)活塞缸內(nèi)的高壓控制氣體消失時內(nèi)圈彈簧復(fù)原的彈力向內(nèi)側(cè)推動推桿并通過壓蓋壓縮外圈彈簧，使外圈彈簧又恢復(fù)呈周邊帶有許多微孔的透氣膜狀態(tài)。為保證內(nèi)圈彈簧的恢復(fù)彈力能使外圈彈簧被密實(shí)壓緊，內(nèi)圈彈簧的彈力要大于外圈彈簧彈力2倍以上。在附圖5提供的實(shí)施例中，從加工方便的角度考慮，采用了兩根不同表面的螺旋式管狀彈簧來制作透氣膜，兩根彈簧參數(shù)相同的螺旋式管狀彈簧，一根彈性材料橫截面軸向兩側(cè)的表面光滑稱作光面彈簧16，另一根彈性材料橫截面軸向兩側(cè)的表面帶有溝槽稱作雙面槽彈簧17，溝槽方向與彈簧半徑呈0-70°的夾角，將兩根彈簧按同一軸線疊合在一起，兩種彈簧的螺距相互交替排列，類似雙螺紋線螺紋排列，共同組成了復(fù)合式外圈彈簧，當(dāng)壓蓋軸向壓縮這組雙螺紋彈簧時，彈性材料光滑的表面與帶有溝槽的表面之間就形成了排列整齊的微孔，即形成透氣膜。當(dāng)壓蓋向外移動時牽動雙螺紋彈簧的一端，雙螺紋彈簧被拉伸，螺距被拉大，每根彈性材料之間的距離被拉開，透氣膜的微孔被打開。
權(quán)利要求
1.一種制作透氣膜的方法，其特征是由兩組不同直徑的螺旋式管狀彈簧按同一軸線裝配在一起，外圈彈簧被壓縮時在兩根相鄰彈性材料之間形成排列整齊的微孔，內(nèi)圈彈簧提供外圈彈簧壓緊力，所述的外圈彈簧軸向相鄰的兩根彈性材料的表面是不同的，一邊的表面是光滑的，一邊的表面是帶有溝槽的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于外圈彈簧由一根彈性材料制作，彈性材料的表面沿彈簧軸向的兩個側(cè)面被加工成不同的表面，一側(cè)表面是光滑的，另一側(cè)表面是帶有溝槽的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于外圈彈簧還可以采用兩根彈性材料制作，一根彈性材料沿彈簧軸線方向的兩個側(cè)面加工成光滑的表面，另一根彈性材料沿彈簧軸線方向的兩個側(cè)面加工成帶溝槽的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于所述的溝槽方向與外圈彈簧半徑呈0-70°的夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于所述的溝槽寬度在O. 01-2_之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于所述的溝槽深度小于彈性材料厚度的1/2。
7.根據(jù)權(quán)利要求I和3所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于兩根彈性材料制作的外圈彈簧安裝在同一軸線上，螺距是相互交替疊合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于所述的外圈彈簧的一端固定在壓蓋上，而另一端固定在進(jìn)氣分配座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制作透氣膜的方法，其特征在于內(nèi)圈彈簧的彈力要大于外圈彈簧彈力2倍以上。
全文摘要
本發(fā)明是一種制作透氣膜的方法，用不銹彈性材料制作的螺旋式管狀彈簧直接代替了相對獨(dú)立而數(shù)目繁多的片狀體，彈性材料的兩個相鄰的表面，一個是光滑表面，一個是帶溝槽的表面，被壓縮后直接形成了帶有排列整齊微孔的透氣膜，并在被打開時保證每個螺距都能被同時打開，也就是透氣膜的每個微孔都能被打開，提高了透氣膜的反沖洗效果，用于向水中輸送空氣并將空氣切割成直徑小并數(shù)目多的氣泡，達(dá)到向微生物提供有氧環(huán)境。
文檔編號C02F3/12GK102976480SQ20111027004
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月3日
發(fā)明者高俊, 賈潤 申請人:高俊