过滤装置、压载水处理方法以及使用过滤装置的压载水处理设备的制造方法_4

文档序号:9492815阅读:来源:国知局
清洁效果,加强片材不是必需的。
[0100]将参考附图对上述实施例中的喷嘴与褶皱式过滤器之间的关系进行描述。图7包括示出了作为未处理水喷嘴的端部的喷嘴开口部分50与褶皱式过滤器51之间的关系的示意图,并且图7仅示出整体上形成圆筒形状的褶皱式过滤器51的一部分。图7的A部分示意性地示出通过沿着筒状褶皱式过滤器51的沿高度方向的中央附近的线在与圆筒轴线垂直的方向上切开筒状褶皱式过滤器51而形成的截面的一部分。面向喷嘴开口部分的一侧是圆筒的外周侧。实际上,圆筒的外周侧上的褶皱之间的间隔比圆筒的内周侧上的褶皱之间的间隔大。附图中省略了过滤基材的厚度。因为过滤器具有一定厚度和刚度,所以过滤器的每个折叠部均不形成锐角并具有圆形形状。为了增大整体的过滤面积,褶皱的数量优选地较大。因此,褶皱之间的间隔较小,即,相邻褶皱非常紧密地布置。为了下文描述的缘故,褶皱的峰部依次分配符号a至j。图7的B部分示出了当从侧面观察褶皱式过滤器51时的状态。具体而言,图7的B部分示出了从图7的A部分中的喷嘴开口部分50的方向观察到的褶皱式过滤器51的外周表面的状态。为方便起见,仅用实线示出褶皱的山形折叠(mountain-fold)部分,而用虚线示出喷嘴开口部分50的开口部分。褶皱式过滤器51的上端和下端被固定部件(未示出)以一样的间距P固定。上固定部件与下固定部件之间的距离用h表示,因此,确定了有效用于褶皱式过滤器51的过滤的长度h。喷嘴开口部分50通常是矩形开口。喷嘴开口部分50的宽度用W表示,并且喷嘴开口部分50的长度用L表示。当开口具有圆形形状时,喷嘴开口部分50的最大有效宽度定义为W,并且喷嘴开口部分50的最大有效长度定义为L。该实施例描述了未处理水也用作清洁水的结构作为典型实例。因此,术语“喷嘴”指的是未处理水喷嘴。然而,在清洁水喷嘴分开设置的情况下,在术语“喷嘴”被看作清洁水喷嘴的同时,适用以下描述。
[0101]将参考图8和图9对清洁的原理进行描述。图8示出了清洁水从喷嘴开口部分50流动到褶皱式过滤器51的褶皱d与褶皱e之间的空间中的状态。如附图中的粗箭头所示,清洁水使褶皱扩张,并且清洁水进入到褶皱之间的空间(图中的d与e之间的空间)。在图8的A部分中,褶皱d朝褶皱c的方向扩张,而褶皱e朝褶皱f的方向扩张。如果停止褶皱式过滤器51并允许大量的清洁水缓慢流动,则褶皱式过滤器51的褶皱充分地扩张直到谷部的内部。在实际的设备中,在褶皱式过滤器旋转的同时,顺次允许清洁水(未处理水)在下一个褶皱之间的空间中流动。因此,一个褶皱停留在面向喷嘴开口部分的位置处的时间较短。因此,在清洁水进入沿褶皱深度方向的中途位置的同时,褶皱式过滤器连续地沿旋转方向移动。类似于图7,图8的B部分示出了从喷嘴开口部分50的方向观察到的图8的A部分中的褶皱式过滤器51的外周表面的状态。图8的B部分示出了因褶皱式过滤器51的上端和下端被固定而造成大致面向喷嘴的褶皱被扩张至两侧的状态。如上所述,在图8所示的状态下,清洁水使褶皱d与褶皱e之间的空间扩张。
[0102]图9示出了图8中的褶皱式过滤器51沿旋转方向移动一个间距的状态。A部分与B部分之间的关系与图8中的A部分与B部分之间的关系一样。清洁水流入的状态与图8中的清洁水流入的状态一样。然而,在该情况下,如粗箭头所示那样清洁水流动到褶皱c与褶皱d之间的空间中。这时,因为褶皱d朝褶皱e的方向扩张,所以褶皱被压向使褶皱d与褶皱e之间的空间变窄的方向。结果,已经流动到褶皱d与褶皱e之间的空间的沿褶皱深度方向的中途位置中的清洁水沿图中的褶皱d与褶皱e之间的粗箭头所示的方向被压出。以这种方式,曾经流动到褶皱之间的空间中的清洁水被压出,从而在褶皱式过滤器的表面上产生流动并实现表面的清洁。在因褶皱式过滤器51的旋转而造成的从图8中的状态变为图9中的状态的过程中,除非将清洁水充分地供应到褶皱的深处部分,否则不能够清洁褶皱式过滤器的整个外周表面。为了充分供应清洁水,需要相对于所供应的清洁水的流量降低褶皱式过滤器的旋转速度。这与为了进行大量过滤而增大旋转数相反。此外,过度增加流量可能导致过滤基材的破损,因此,流量存在限制。
[0103]图10示出了使用具有与图7中的喷嘴开口部分的开口尺寸不同的开口尺寸的喷嘴开口部分52的结构。与图7类似,图10仅示出整体上形成圆筒形状的褶皱式过滤器51的一部分。图10的A部分示意地示出通过沿着筒状褶皱式过滤器51的沿高度方向的中央附近的线在与圆筒轴线垂直的方向上切开筒状褶皱式过滤器51而形成的截面的一部分。面向喷嘴开口部分的一侧是圆筒的外周侧。与图7类似,褶皱的峰部依次分配符号a至j。图10的B部分示出了当从侧面观察褶皱式过滤器51时的状态。具体而言,图10的B部分示出了从图10的A部分中的喷嘴侧观察到的褶皱式过滤器51的外周表面的状态。为方便起见,仅用实线示出褶皱的山形折叠部分,而用虚线示出喷嘴开口部分52的开口部分。褶皱式过滤器51的上端和下端被固定部件(未示出)以一样的间距ρ固定。上固定部件与下固定部件之间的距离用h表示,因此,确定了有效用于褶皱式过滤器51的过滤的长度h。喷嘴开口部分52通常是矩形开口。喷嘴开口部分52的宽度用W表示,而喷嘴开口部分52的长度用L表示。当开口具有圆形形状时,喷嘴开口部分52的最大有效宽度定义为W,而喷嘴开口部分52的最大有效长度定义为L。在图10中,为了示出喷嘴开口部分与褶皱式过滤器之间的关系满足W彡4p和L < h/2的典型状态,喷嘴开口部分52被示出具有约为W =4p和L = h/2的尺寸。
[0104]将参考图11对与图8和图9中的清洁状态不同的清洁状态进行描述。图11示出了清洁水从喷嘴开口部分52流动到褶皱式过滤器51的褶皱c与褶皱g之间的空间中的状态。褶皱式过滤器51沿旋转方向连续地旋转。如图中的粗箭头所示,可以发现:清洁水流动至褶皱之间的空间中并使褶皱扩张。由于褶皱的扩张,所以位于扩张的褶皱两侧的褶皱之间的空间减小。与图8中的喷嘴宽度较窄的状态不同,在图11的A部分中,因为喷嘴开口部分52的宽度较宽,所以清洁水流动至多个褶皱之间的空间中。在该结构的情况下,清洁水可以充分流动到褶皱之间的内谷部中。该状态由褶皱d、e和褶皱e、f示出。如褶皱f和褶皱g所示的那样褶皱之间的空间受到压力而减小,结果,已经流动到该空间中的清洁水被压出。因此,得到高清洁效果。此外,在该实施例中,确定了喷嘴高度较短。因此,如图
11的B部分所示,清洁水流动为集中在褶皱式过滤器51的中央部分附近。褶皱式过滤器51的中央附近的一部分扩张,并且在该状态下,清洁水不在褶皱式过滤器51的上端和下端附近流动。因此,清洁水可以从褶皱式过滤器51的上端和下端连续地流出。该效果的取得也与喷嘴的宽度有关。具体而言,例如,与图9所示的褶皱之间的空间受到压力而立即减小且清洁水流出的情况不同,即使在使褶皱随后旋转一个间距(即,在图中褶皱e和褶皱f的位置)的状态下,已经流动到褶皱d与褶皱e之间的空间中的清洁水进一步接收清洁水的流入压力。因此,清洁水流动为漏出至褶皱的上部和下部,并可以从不面向喷嘴的上部和下部中流出。以这种方式,通过适当地选择喷嘴开口部分的宽度和长度,除了通过使上述褶皱张开和闭合来产生流动之外,还可以沿褶皱式过滤器的高度方向产生清洁水的连续流动。因此,得到更高的清洁效果。
[0105]为了得到该效果,喷嘴开口部分优选地位于面向沿褶皱式过滤器51的高度方向(即,折叠部的脊线方向)的中央部分的位置。褶皱的中央部分远离上固定端和下固定端,因此,褶皱可以有效地扩张。此外,清洁水的流动沿竖直方向分散,并有效地形成清洁的流动。
[0106]为了得到上述清洁效果,优选地满足关系4p < W和h/5 < L < h/2,p表示褶皱之间的间隔,h表示沿脊线方向的有效用于过滤的长度,W表示喷嘴的开口宽度,而L表示喷嘴的沿脊线方向的开口长度。褶皱之间的空间最大扩张至初始宽度P的2至3倍。因此,SP使在相邻褶皱扩张的情况下,为了在褶皱中央高度处接收清洁水的射流,喷嘴开口部分的宽度优选地至少为褶皱之间的间隔的4倍。该宽度不可以无益地增大并优选地为4倍以上且5倍以
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