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_2

文档序号:9492815阅读:来源:国知局
据本发明实施例的压载水处理设备的压载水处理系统的总体结构的实例的框图。
[0033]附图标记列表
[0034]2加强片材
[0035]10,101,51褶皱式过滤器
[0036]11过滤基材
[0037]21 栗
[0038]22过滤装置
[0039]23杀菌装置
[0040]24 水箱
[0041]31,32,33,34,35,36 管道
[0042]50,52喷嘴开口部分
[0043]102未处理水喷嘴
[0044]103 壳体
[0045]106未处理水流道流动路径
[0046]107已过滤水流道流动路径
[0047]108排出流动路径
[0048]121 喷嘴开口
[0049]131外部筒状部分
[0050]132 盖部
[0051]133底部部分
[0052]140中央管道
[0053]141取水孔
[0054]190电动机
[0055]191电动机盖
[0056]a 褶皱
[0057]b 褶皱
[0058]c 褶皱
[0059]d 褶皱
[0060]e 褶皱
[0061]f 褶皱
[0062]g 褶皱
[0063]h 褶皱
[0064]i 褶皱
[0065]j 褶皱
[0066]P 压力
[0067]V内端部
[0068]Μ外端部
[0069]D过滤器的大致中央部分
[0070]W开口宽度
[0071]L开口长度
[0072]ρ褶皱之间的间隔距离
[0073]h沿脊线方向的褶皱长度
【具体实施方式】
[0074][本发明的各实施例的描述]
[0075]本发明的发明人对褶皱式过滤器的劣化进行了深入研究,并确认与褶皱的峰部和谷部对应的折叠部分中容易发生破损。作为解决上述问题的措施,本发明的发明人一直在研究使褶皱的折叠部分不容易破损的加强结构。在对褶皱式过滤器进行加强的情况下,虽然抑制了破损的发生,但也容易发生堵塞。考虑到这点,本发明的发明人开发出一种这样的结构:即使在被加强的过滤器的情况下也可以通过增强清洁效果来抑制阻塞。
[0076]将列出和描述本发明的各实施例。
[0077](1)本发明的实施例提供一种过滤装置,其包括作为过滤膜的褶皱式过滤器,褶皱式过滤器由过滤基材形成,过滤基材具有峰部和谷部重复的折叠部,褶皱式过滤器具有轴向为折叠部的脊线方向的圆筒形状。在过滤装置中,褶皱式过滤器能够围绕圆筒形状的圆筒轴线旋转。过滤装置包括喷嘴,该喷嘴设置为面向褶皱式过滤器的外周表面且朝向外周表面喷射液体。满足关系4p < W和h/5 < L < h/2,在褶皱式过滤器的外周侧上的折叠部中,P表示褶皱之间的间隔,而h表示沿脊线方向的有效用于过滤的长度,以及在喷嘴的开口部分中,W表示沿与脊线方向垂直的方向的开口宽度,而L表示沿脊线方向的开口长度。
[0078]在通过朝向旋转的褶皱式过滤器的外周表面喷射清洁液体来清洁褶皱式过滤器的结构中,上述实施例提供了用于得到更高清洁效果的结构。在过滤装置中,用于供应将要过滤的液体的喷嘴以及用于供应清洁液体的喷嘴可以分开设置。作为选择,用于供应将要过滤的液体的喷嘴也可以具有清洁的功能。在以下描述中,可以使用上述任一情况中的任意喷嘴,只要该喷嘴具有清洁功能即可。基于如下所述的本发明的发明人对清洁机构的研究发现而得到该清洁效果的优势。通过相对于褶皱式过滤器的外周侧上的折叠部中的褶皱之间的间隔P来增大喷嘴的开口宽度W,使得清洁液体可以同时流入到褶皱的多个谷部中,而不是流入到褶皱的单个谷部中。满足条件4p<W意味着:在旋转的褶皱式过滤器的任意状态下,清洁液体同时流入到褶皱的至少三个相邻谷部中。在该状态下,能够得到高清洁效果。此外,满足关系h/5 < L < h/2 (h表示褶皱式过滤器的沿脊线方向的有效用于过滤的长度,而L表示喷嘴的开口长度)意味着:来自喷嘴的清洁液体不流入到褶皱的整个谷部中,而是仅流入到谷部的一部分中。因为已经流入的清洁液体从不面向喷嘴的一部分(其为褶皱的谷部的一部分)中流出,所以可以提高清洁效果。
[0079](2)喷嘴的沿开口长度的方向的中央部分优选地设置在面向褶皱式过滤器的沿脊线方向的中央部分的位置。这是因为清洁液体从褶皱式过滤器的中央部分开始流动,并流动至两端侧,因而容易流出。与允许喷嘴面向褶皱式过滤器的端部的情况相比,可以得到高清洁效果。
[0080](3)喷嘴优选地为矩形喷嘴,该矩形喷嘴具有用W表示的开口宽度和用L表示的开口长度。在以上描述中,喷嘴的形状不受特别限制,并且可以使用各种形状。喷嘴的形状的实例包括矩形、通过对矩形的各角进行倒圆角而形成的大致矩形形状、通过用圆弧替换矩形的端部而形成的如田径场跑道那样的形状、椭圆形以及通过将多个圆圈连接在一起而形成的形状。在任意情况下,开口宽度W定义为开口的沿与褶皱的折叠部的脊线正交的方向的最大宽度,而开口长度定义为开口的沿裙皱的折叠部的方向的最大长度。具有通过对矩形的各角进行倒圆角而形成的大致矩形形状的矩形喷嘴是优选的。这样做的原因如下所述。在本文中,术语“矩形喷嘴”包括具有矩形形状的喷嘴以及具有大致矩形形状的喷嘴。具体而言,矩形喷嘴具有在喷嘴的整个长度上大致一样的宽度。因此,当清洁液体喷射到褶皱上时,不容易发生褶皱的不均匀变形,并可以得到稳定的清洁效果。此外,从装置生产的简易性的角度来看,矩形同样适用于喷嘴的形状。
[0081](4)本发明还提供一种使用上述过滤装置的压载水处理设备。更具体地说,压载水处理设备包括作为过滤膜的褶皱式过滤器,褶皱式过滤器由过滤基材形成,该过滤基材具有峰部和谷部重复的折叠部,褶皱式过滤器具有轴向为折叠部的脊线方向的圆筒形状。在该压载水处理设备中,褶皱式过滤器能够围绕圆筒形状的圆筒轴线旋转。压载水处理设备包括未处理水喷嘴,该未处理水喷嘴设置为面向褶皱式过滤器的外周表面且朝向外周表面喷射液体。满足关系4p < W和h/5 < L < h/2,在褶皱式过滤器的外周侧上的折叠部中,P表示褶皱之间的间隔,而h表示沿脊线方向的有效用于过滤的长度,以及在喷嘴的开口部分中,W表示沿与脊线方向垂直的方向的开口宽度,而L表示沿脊线方向的开口长度。褶皱式过滤器的圆筒的上表面和圆筒的下表面均以防水方式被密封。压载水处理设备包括:壳体,其包括外筒状部分,外筒状部分设置为包围褶皱式过滤器并在内部包括未处理水喷嘴的喷嘴开口 ;已过滤水流动路径,其将已经穿过褶皱式过滤器的已过滤水从褶皱式过滤器的圆筒的内部引导至壳体的外部;排出流动路径,其将未被褶皱式过滤器过滤的排出水排出至壳体的外部。根据该压载水处理设备,即使当对大量海水进行过滤处理时,该设备也可以在保持高清洁效果的同时长时间稳定地运行。
[0082](5)本发明还提供了一种使用过滤装置来处理压载水的方法,该方法包括:将上述压载水处理设备安装在船体中;使用从船体的外部得到的海水作为未处理水;进一步对由压载水处理设备处理的已过滤水进行杀菌处理;以及随后将所得到的水存储在船体中作为压载水。与现有方法相比,可以在抑制堵塞发生的同时长时间稳定地进行过滤处理。结果,可以减少维护的人工成本和要更换的材料的成本,并且还可以有助于压载水的生产。
[0083][本发明的各个实施例的细节]
[0084]现在将参考附图对本发明的各个实施例进行详细描述。本发明的范围不限于这些实例,而是由下述权利要求限定。意图在于,本发明的范围包括权利要求的等同内容和权利要求范围内的所有变型。
[0085](褶皱式过滤器的结构)
[0086]图1示意性地示出了褶皱式过滤器的结构的典型实例。通过反复折叠片状过滤基材11以具有交替的峰部和谷部来形成褶皱形状,并且
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