板式滤水装置 (1)技术领域
本发明涉及一种滤水装置，特别是涉及一种板式滤水装置。
(2)背景技术
一般对于污水处理装置的设计配置，常会在逆渗透膜(Reverse Osmosis，简称RO)前搭配一超过滤单元(Ultrafiltration，简称UF)，来作为污水前处理使用，以避免逆渗透膜容易堵塞。而以目前常见的超过滤单元而言，可大致分为螺旋包叠式(spiral wound type)、中空管式(tubular type)及毛细管式(capillarytube type)等三种型态，其中，如图1所示，针对螺旋包叠式的过滤单元7，是在具有细微筛孔的滤膜703内侧贴设一网状支撑层704，再将两组件以包卷方式黏固于具有多个穿孔(图未示出)的一轴管705外周，然后穿置入一管壳706内，最后在管壳706两端分别固设一端盖707而成，然而，由于滤膜703是包卷黏固于轴管705上，无法直接拆解作清洗，通常是以特殊的化学药剂才能将附着于滤膜703上的脏污清除(溶解中和)，相当不经济。而即使强制将滤膜703拆解开作清洗处理后，也必须将滤膜703与支撑层704重新包卷于轴管705上，其技术性相当高，非熟练的作业人员无法胜任，所以此法也不符经济效益。
参阅图2、3，针对中空管式的膜组8而言，则是将过滤用的滤膜直接制成中空管状的一膜管801(一组中空管式膜组约由十数个或是数十个中空膜管汇集而成)，再置入较大径的一壳管802内。这样，当未过滤的原水经一进水口803泵送入膜管801内时，水分子则透出膜管801外，再由壳管802与膜管801间的一空隙804流出，最后由一出水口805释出，而浓缩废水及杂质由另一出口806排出，部份则仍留存于膜管801内。相反地，当欲逆洗时，则封闭该出水口805，利用入水的水压由进水口803直接冲洗附着在膜管801内壁的杂质，再由另一出口806排出(浓缩污水也随之排出)外界。
参阅图4，再相对于中空管式地膜组8而言，毛细管式的膜组9则是将膜制成更细的中空管(一组毛细管式的膜组约由数百个或是数千个毛细管901汇集而成)，再束集呈一体后置入一管壳902内部。
综上所述，由于螺旋包叠式的膜组7无法逆洗，所以使用寿命不佳，一旦阻塞后只能视为废弃物直接丢弃，造成许多环保问题，而中空管式及毛细管式两以往的膜组8、9虽可逆洗，但制作成本高，且因中空管、毛细管的面积小，因此制成的长度相当长，造成逆洗时，其压损大，且因单管截面积有限，而无法忍受较大的污水浊度(易阻塞)，所以，此类型的膜组只适用于浮悬度低的状态。
(3)发明内容
本发明的目的在于提供一种具有极佳的过滤效果，以及可延长过滤单元使用寿命，并能承受较大污浊度的板式滤水装置。
本发明的板式滤水装置包括多个基板、至少一导流基板、一顶盖、一底盖及多个过滤单元。
每一基板呈上、下相互层叠，且每一基板并包括一位于顶面的上环槽、一位于底面下环槽、一沿中央贯穿的中央孔，以及至少一贯穿位于该上、下环槽间的环形通道单元。
该导流基板是层叠组合于二基板间，并包括一顶面、一底面、一沿中央贯穿的中央孔，该顶、底面具有一与该基板的上、下环槽相对齐的上、下环槽，及一与该基板的环形通道单元相对应，并可连通上、下环槽的弧形通道单元。
该顶盖是叠组于最上方的基板顶面，并包括一位于底面下环槽，该下环槽与该基板的上环槽对齐，一贯穿该顶盖且与该基板中央孔连通的中央孔，及至少一与该基板的上环槽相对应的侧开孔。
该底盖是叠组于最下方的基板顶面，并包括一位于顶面的上环槽，该上环槽与该基板下环槽对齐，一贯穿该底盖且与该基板中央孔连通的中央孔，及至少一与该基板下环槽相对应的侧开孔。
该顶盖、基板、导流基板与底盖的每相邻的板体间可界定出一环形容纳空间。及
该过滤单元是分别安置在该容纳空间内，每一过滤单元包括二被紧密地安置在容纳空间的环形滤膜、一呈三明治夹置在该滤膜间的导流网，及一内周缘与各中央孔连通且允许水流入各中央孔，且该二滤膜间内侧面形成有一与中央孔连通的流道。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
(4)附图说明
图1是一组合剖面图，示出一以往螺旋式包叠式逆渗透透膜的断面状态。
图2是一组合立体图，示出一以往中空管式的逆渗透膜。
图3是沿图2的线3-3的一剖面图。
图4是一组合剖面图，示出一以往毛细管式逆渗透膜的断面状态。
图5是一组合立体图，示出本发明板式滤水装置的较佳实施例。
图6是该较佳实施例的一立体分解图，示出数个基板、一导流基板、一顶盖、一底盖及多个过滤单元的拆解状态。
图7是该较佳实施例的一立体图，示出该基板的放大图。
图8是该较佳实施例的一立体图，示出该导流基板的放大图。
图9是该较佳实施例的一组合剖面图。
图10是该较佳实施例的一组合图，示出一滤水装置过滤时的水流状态。
图11是该较佳实施例的一组合图，示出该滤水装置清洗时的水流状态。
(5)具体实施方式
参阅图5、6，本发明的板式滤水装置100的较佳实施例包括：
数个层叠组结的基板10、至少一安置在二基板10间的导流基板20、分别与该基板10的一顶面101、一底面102构成水密的一顶盖30及一底盖40，以及多个安置在该基板10、该导流基板20及该顶、底盖30、40的对接面的过滤单元50。
参阅图6、7、9，每一基板10由内而外包括一位于中央的中央孔11、一位于一顶面101的上环槽12、一位于一底面102下环槽13、二位在该中央孔11与上、下环槽12、13间的凸接环121、131、一以该中央孔11为中心且分别位于该凸接环121、131外周缘的环形内通道单元14，及一分别位于该上、下环槽12、13外缘的环形外通道单元15。该基板10还包括在该凸接环121、131的环面上各环设有一凹陷的浅沟122、132，该浅沟122、132上皆设置有一止水垫圈123、133，该止水垫圈123、133恰压抵在该过滤单元50邻近一中央孔51的一内周侧52上。该基板10的中央孔11的孔壁与该浅沟122、132间又等间隔凹设有数个缺槽111，该上、下环槽12、13其等缺槽111的一槽底112的一顶面113的位阶是低于凸接环121、131，但却高于该浅沟122、132的位置，可使该上、下环槽12、13与该环形内通道单元14相连通。此外，该基板10还包括在顶、底面101、102位于环形内通道单元14外围外周侧上各凹设有一凹槽16，该凹槽16上各设置有一止水环161。另外，该基板10的顶、底面101、102在该环形内、外通道单元14、15的一内孔壁141、151与一外孔壁142、152间等距衔接有多个肋条143、153，使两两肋条143、153间各形成一长条通孔144、154，且该肋条143、153顶面略低于凸接环121、131，供夹压定位在该过滤单元50的一外周侧53上。该基板10还包括数个位于顶面101并邻近该凹槽16外围的定位柱124，及数个位于基板10底面102与该定位柱124相对应的定位孔134，使各基板10相互可层叠定位。该基板10的上、下环槽12、13的一底壁125、135上分别凸设有多个导流凸粒126、136，且该导流凸粒126、136布设恰呈螺旋排列。
参阅图6、8、9，该导流基板20由内而外包括一位于中央的中央孔21、一位于一顶面201的上环槽22、一位于一底面202下环槽23、二位在该中央孔21与上、下环槽22、23间的凸接环221、231，及一与该基板10的环形外通道单元15相对应并可连通上、下环槽22、23的弧形通道单元24(本实施例中，该弧形通道单元24只设置在该上、下环槽22、23半边外周缘处，其对称的另一半边外周缘处则呈封闭状态)。该导流基板20还包括在该凸接环221、231的环面上各环设有一凹陷的浅沟222、232，该浅沟222、232上皆设置有一止水垫圈223、233，该止水垫圈223、233为压抵在该过滤单元50的内周侧52上。该导流基板20的中央孔21的孔壁与该浅沟222、232间又等间隔凹设有数个缺槽211，该上、下环槽22、23其等缺槽211的一槽底212的一顶面213的位阶是低于凸接环221、231，但却高于浅沟222、232的位置，可使该上、下环槽22、23与该弧形通道单元24相连通。此外，该导流基板20还包括在顶、底面201、202位于上、下环槽22、23外围外周侧上各凹设有一与该基板10的凹槽16相对应的凹槽25，该凹槽16、25供夹置该止水环161。另外，该导流基板20的顶、底面201、202在该弧形通道单元24的一内孔壁241与一外孔壁242间等隔衔接有多个肋条243，使两两肋条243间各形成一长条通孔244，且该肋条243顶面略低于凸接环221、231，供夹压定位于过滤单元50外周侧53上。该导流基板20还包括数个位于顶面201并供与该基板10的定位孔134相互嵌合的定位柱224，及数个位于导流基板20底面202并与该基板10的定位柱124相互嵌合的定位孔234，使该导流基板20与该相对接的基板10相互可层叠定位。该导流基板20的上、下环槽22、23的一底壁225、235上分别凸设有多个的导流凸粒226、236，且该导流凸粒226、236布设恰呈螺旋排列。
参阅图6、9，该顶盖30是叠组于最上方的基板10顶面101，包括一与该基板10的中央孔11对齐并相连通的中央孔31、一位于一底面301并与该基板10的上环槽12对齐下环槽32、一位在该中央孔31与下环槽32间的凸接环321、数个与该基板10的上环槽12相对应的侧开孔33(本实施例设有二侧开孔33)、一与该基板10的环形内通道单元14相对应并间接由该下环槽32的一底壁325与该侧开孔33相通的环形内通道单元34，及一与该基板10的环形外通道单元15相对应并间接由该底壁325与该侧开孔33相连通的环形外通道单元35。该顶盖30还包括在该凸接环321的环面上各环设有一凹陷的浅沟322，该浅沟322上皆设置有一止水垫圈323，该止水垫圈323则压抵在该过滤单元50的内周侧52上。该顶盖30的中央孔31的孔壁与该浅沟322间又等间隔凹设有数个缺槽311，该下环槽32其等缺槽311的一槽底312的一顶面313的位阶是低于凸接环321，但却高于该浅沟322的位置，可使该下环槽32与该环形内、外通道单元34、35相连通。此外，该顶盖30还包括一位于环形外通道单元35外围外周侧上并与该基板10的凹槽16相对应的凹槽36，该凹槽16、36供夹置该止水环161。
另外，该顶盖30在该环形内、外通道单元34、35的一内孔壁341、351与一外孔壁342、352间等距衔接有多个肋条343、353，使两两肋条343、353间各形成一与该底壁325相通的长条通孔344、354，且该肋条343、353顶面略低于凸接环321，供夹压定位在该过滤单元50外周侧53上。该顶盖30还包括数个位于底面301并与该基板10的定位柱124相互嵌合的定位孔324，使该顶盖30与该基板10可层叠定位。该顶盖30的底壁325上则分别凸设有多个的导流凸粒326，且该导流凸粒326布设恰呈螺旋排列。该顶盖30还包括多个分布在该定位孔324外周侧的组装孔37，提供数个螺栓38予以贯穿，并配合等数个螺帽39锁结在该底盖40底部。
参阅图6、9，该底盖40是叠组于最下方的基板10底面102，包括一与该基板10的中央孔11对齐并相连通的中央孔41、一位于一底面401并与该基板10下环槽13相对齐的上环槽42、一位于该中央孔41与上环槽42间的凸接环421、数个与该基板10下环槽13相对应的侧开孔43(本实施例设有二侧开孔43)、一与该基板10的环形内通道单元14相对应并间接由该上环槽42的一底壁425与该侧开孔43相连通的环形内通道单元44，及一与该基板10的环形外通道单元15相对应并间接由该底壁425与该侧开孔43相连通的环形外通道单元45。该底盖40还包括在该凸接环421的环面上各环设有一凹陷的浅沟422，该浅沟422上皆设置有一止水垫圈423，该止水垫圈423则压抵在该过滤单元50的内周侧52上。该底盖40的中央孔41的孔壁与该浅沟422间又等间隔凹设有数个缺槽411，该下环槽42其等缺槽411的一槽底412的一顶面413的位阶是低于凸接环421，但却高于该浅沟422的位置，可使该下环槽42与该环形内、外通道单元44、45相连通。此外，该底盖40还包括一位于环形外通道单元45外围外周侧上并与该基板10的凹槽16相对应的凹槽46，该凹槽16、46供夹置该止水环161。另外，该底盖40在该环形内、外通道单元44、45的一内孔壁441、451与一外孔壁442、452间等距衔接有多个肋条443、453，使两两肋条443、453间各形成一与该底壁425相通的长条通孔444、454，且该肋条443、453顶面略低于凸接环421，供夹压定位于该过滤单元50外周侧53上。该底盖40还包括数个位于顶面401并与该基板10的定位孔134相互嵌合的定位孔424，使该底盖40与该基板10可层叠定位。该底盖40的底壁425上分别凸设有多个的导流凸粒426，且该导流凸粒426布设恰呈螺旋排列。该底盖40还包括多个分布在该定位柱424外周侧的组装孔47，由该顶盖30延伸的螺栓38则予以贯穿组装孔47，并以螺帽39完成锁固动作。
以上该顶盖30、该基板10、该导流基板20与该底盖40的每相邻的板体间是可界定出一环形容纳空间6。
参阅图6、9，数个过滤单元50为分别夹设在该环形容纳空间6内，并具有至少二滤膜54、55，一夹设于二滤膜54、55间的导流网56，该二滤膜54、55在相对应的内侧面上还贴设有一滤纸，外缘则以防水胶黏固为一体，而将该导流网56夹置在二滤膜54、55内，且借由该导流网56的交织网目，可在滤膜54、55的内侧面形成一流道561，供滤水通过，该流道561恰可与该中央孔11的缺槽111连通，使滤水流进该中央孔11。
参阅图9，上述各装置组合后，整体滤水装置100具有一层叠式的滤板型态，并且可借由该导流基板20改变滤水朝单一方向集中回流。首先，以该顶盖30的二侧开孔33当作入水口，并且将该底盖40的二侧开孔43予以封闭的滤水状态为例，生水是由该顶盖30的二侧开孔32输入该滤水装置100，借由各对应的该环形内、外通道单元14、15、34、35、44、45与该弧形通道单元34导引并流入各板体，因各通道单元皆与该上、下环槽12、13、22、23、32、42相通连，所以经过两两肋条143、153、243、343、353、443、453间的长条通孔144、154、244、344、354、444、454将生水引入上、下环槽12、13、22、23、32、42内，在外部泵(图未示出)的加压下，可使生水经过滤单元50的滤膜54、55过滤其杂质，此时，由于入水时是借由适当压力将水冲入，因此，具有高压力的水源导引进入上、下环槽12、13、22、23、32、42时，基于该导流凸粒126、136、226、236、326、426布设是呈螺旋状排列，所以，水流的方向也呈螺旋状回旋，而形成扰流现象，使生水可平均地自该滤膜54、55渗入内部，且经过流道561以及透过该导流网56流动，并由各中央孔11、21、31、41汇集滤水并予以释出。
参阅图9、10，当水流由上往下逐层过滤时，首先自该顶盖30流入最上层的该基板10的上环槽12，滤水均匀分布在该上环槽12并回流流入该环形内、外通道单元14、15，再导流至该导流基板20的上环槽22。
参阅图8，因该导流基板20的上、下环槽22、23只半边外周缘具有弧形通道单元24，所以，未流入该中央孔11的大量水源则可朝同一方向产生回流状汇集，接着并流至下一层的基板10，如最上层的基板10的相同过滤模式，最后由该底盖40的中央孔41汇集送出滤水。
参阅图9、11，本发明借由该导流基板20改变滤水流向，以单一方向作回流状过滤，不但可使滤水的过滤效果更佳，且该滤水装置100经由各板体朝单一方向回流的过滤方式，则形同将未通过中央孔的大量滤水逐层往下赶一般，也就是说，上层大量淤积的污水会被赶至下层，使下层的水更为污浊，而其等滤膜54、55的污物沉积物也较厚，在使用一段时间后，过滤效果也变得较差，此时，可将该顶盖30的侧开孔33以及该顶、底盖30、40的中央孔31、41皆予以封闭，并将该底盖40的侧开孔43打开，停止供应水源进入该滤水装置100，让淤积的污水由该底盖40的侧开孔43自然排出。或是可直接将该滤水装置100的该螺帽39螺出该螺栓38，只更换下层的已沉积较厚污物的过滤单元50即可。又或是将该基板10、该导流基板20、该顶、底盖30、40间的各过滤单元50取出并直接作清洁滤膜54、55的作业，便可达到快速更换或拆卸清洗的目的。
而值得一提的是，在上述较佳实施例中，虽只使用一层导流基板20来产生单一回流的效用，当然，实际使用上，可依需求而增加该导流基板20的数量，以期达到单方向回流的过滤效果更佳，并兼具有延长过滤单元50的使用寿命的功效与优点。
归纳上述，本发明的板式滤水装置具有如下所列的优点及功效：
一、本发明配合该基板10的环形内、外通道单元14、15的分流过滤，不但具有极佳的过滤效果，再加上至少可在二基板10间夹置一层导流基板20，借由该导流基板20具有改变水流方向，使水源朝单一方向回流汇集出的特色，并把污水赶到最下层，使在操作过滤动作或排送污水时，能更加快速容易，或是在使用一段时间，因过滤效果变差时，只更换、清洁下层的沉积物较厚的过滤单元50即可，所以本发明具有节省压损及动力损耗的功效与优点。
二、本发明的滤水装置100不但可利用层叠后的过滤单元50的高密度过滤效果，借以达到承受较大污浊度的功效及优点，更可借导流凸粒126、136、226、236、326、426的布设方式，使水流状态呈螺旋扰动，在配合水压的冲力作用下，便可将吸附在过滤单元50的滤膜54、55表面的杂质予以快排冲出，以提升使用寿命。
三、其次，该滤水装置100借由板式的层叠组合(即基板10、导流基板20、顶盖30与底盖40配合夹置过滤单元50)，更可适应生水污浊度不同，而任意增减基板10与过滤单元50的组合数量，而达到制造简单、组装方便的功效及优点。
四、另外，本发明只利用顶、底盖30、40配合预定数量的基板10、导流基板20、过滤单元50便可组合成一组超过滤膜，无需如以往须要配合管壳706、802、902来装配，因此，就安装上将更加地便利，且可节省成本。
五、最后，呈板式层叠的过滤单元50若寿命一到，锁结组合的结构不但拆装简便，可单片抽换过滤单元50的方式，更兼具有换装成本低廉以及减少废弃物量等好处。