逆浸透によって水を処理する配流板

专利摘要:
逆浸透式脱塩設備において、多くの膜（34、36、38、40）が円筒状の外側ケーシング（42）内の両端間で配置されている。各膜は、スリーブ、スリーブの中央部を貫通する浸透管（56）、管の周囲に巻回されてスリーブの内側に収容される浸透性材料製の複数の箔（54）、およびスリーブの各端部にあり穴を有する板（10、58）を含む。本発明によれば、各膜の入口端にある配流板（10）は流量分配器であり、その前面（12）から後面（14）へと分配器を貫通する複数の穴（30.1、30.2など）を有する。前面（12）はくぼみ領域（20）を有し、くぼみ領域は前面（12）の残りの部分（22）よりも引っ込んでいる。穴（30.1、30.2など）のうち少なくとも一部の入口はくぼみ領域（20）の内側にある。
公开号:JP2011509821A
申请号:JP2010542698
申请日:2008-10-29
公开日:2011-03-31
发明作者:ウィリアム グラハム、
申请人:グラハム，ウィリアム；
IPC主号:B01D61-10

专利说明:

[0001] 本発明は、逆浸透による水の処理に関するものである。]
発明の背景

[0002] PCT出願第PCT/GB96/03060号（国際公開公報第WO 97/21630号として公開）には、円筒状の外側ケーシング内に一連のらせん状に巻回する逆浸透膜を含んだ脱塩装置が開示されている。ケーシングは各端部にキャップを有している。キャップはケーシングの端部を封鎖する。原水注入口、浸透流出口および塩水流出口はキャップを貫通している。]
[0003] 原水注入口が貫通しているキャップとケーシング内の隣接する第１番目の膜の端部の間には、配流板が設けられている。配流板は底を貫通する多数の穴を有し、原水の水流がこれらの穴を貫流する。水流は第１番目の膜の端部に噴きつけて、水は塩類貯留路に流入する。]
[0004] 国際公開公報第WO 97/21630号が開示する脱塩機の配流板の前面は平坦であり、配流板にある穴の軸は配流板の平坦な前面の方向に傾斜している。]
[0005] 本発明は、逆浸透式脱塩装置に使用される改良された配流板を提供する。]
発明の簡単な説明

[0006] 本発明の一態様によれば、逆浸透式脱塩装置に使われる配流板が提供され、本配流板はその前面からその後面へと貫通する複数の穴を有し、この前面はくぼみ領域を有し、くぼみ領域の表面は配流板前面の残りの部分よりも引っ込んでいて、これらの穴のうち少なくとも一部の入口はくぼみ領域の内側にある。]
[0007] ある形態においては、複数のくぼみが組み合わされたくぼみ領域を有し、各くぼみ領域内には少なくとも１つの穴の入口がある。複数のくぼみのそれぞれは１つの穴の入口を取り囲んでいる。別の形態では、各くぼみには２以上の穴の入口がある。]
[0008] 穴のうち一部は、各穴の入口の第１の部分がくぼみ領域の内側に位置し、各穴の入口の第２の部分がくぼみ領域の外側に位置するよう、くぼみ領域の境界縁にまたがっている。]
[0009] 特定の形態においては、環状に配列された一連のくぼみを有し、各くぼみは円形であり、隣接するくぼみはくぼみ流路によって連結され、くぼみと流路はくぼみ領域を形成する。]
[0010] 各流路の幅は各穴の直径よりも狭く、流路内にその入口を有する少なくとも１つの穴があり、これらの穴のそれぞれの入口の中央部は流路内に位置し、これらの穴のそれぞれの２つの対向する周囲部分は流路の外側に位置する。]
図面の簡単な説明

[0011] 本発明をより理解しやすいように、また本発明がどのように効果を奏するかを示すために、例えば添付の図面を参照する。
および
本発明に係る配流板の前面および後面をそれぞれ示す透視図である。
図１および図２に係る板の前面立面図である。
端から端まで配列された３つの膜を示す図である。
図４の膜配列の断面、およびケーシングを示す図である。
図５で示されるケーシングの立面図である。
塩類貯留路流から浮上してくる水が通る配流板の立面図である。] 図１ 図２ 図４ 図５
図面の詳細な説明

[0012] 図面の図１ないし図３に示す配流板は参照符号10で示され、この配流板は前面12（図１および図３）と後面14（図２）とを有する。] 図１ 図２ 図３
[0013] 環状栓16が後面14から突き出ていて、その円筒形状の外面に形成物18を備え、この形成物18によって環状栓16は、らせん状に巻回された逆浸透膜を収容する円筒状ケーシング（図示せず）の一方端内に漏洩を防ぐような取付けが可能となる。]
[0014] 配流板の前表面は、配流板前表面の残りの部分よりも引っ込んでいるくぼみ領域20で構成されている。配流板の前表面の残りの部分は参照符号22で示され、配流板の窪んで引っ込んでいない部分全域を含む。]
[0015] くぼみ領域20は、多数の円形のくぼみ24および一連の流路26で構成されている。くぼみ24は板10の軸の周囲に環状に配列され、この軸は板10の中央に設けられた開口部28の中心を貫通する。流路26は弓形で前述の軸の周囲に生成されている。各流路26は２つの円形くぼみ24を連結する。浸透出口管（図示せず）が開口部28を貫通している。]
[0016] 穴30.1、30.2、30.3および30.4が板10を貫通している。配流板の各穴は、その縦軸は配流板の表面に対して直角ではないために傾斜している。これは、各穴の入口はその出口から配流板の円周方向の周辺部分にずれているということである。]
[0017] 図解の実施例では、穴を４つのグループに分類されているとみなすことができる。第１グループの穴は参照符号30.1で示され、このグループの各穴は完全にくぼみ24の１つの内側に位置している。穴の第２グループは参照符号30.2で示され、このグループの各穴は全体的に部分22の内側に位置している。残りの穴のグループは参照符号30.3および30.4で示され、部分20、22にまたがっているため、それぞれは部分20内にある入口部分と部分22内にある入口部分を有する。このグループの参照符号30.3で示されたいくつかの穴は、円形くぼみ24の縁部にかかっている。参照符号30.4で示された残りの穴はそれぞれ、流路26の位置に合致している。各穴30.4の直径は流路26の幅よりも大きいため、各入口の中央部は流路内にあり、２つの対向する周囲部は流路の外側にあり、かつ部分22内にある。]
[0018] 浮出しの円環32が配流板10の後面14に設けられている。]
[0019] 次に図４および図５について述べるが、参照符号34、36、38、および40は、端から端まで配列された４つの膜を示す。内部に膜配列が含まれている外側ケーシングは、図５および図６に参照符号42で示される。ケーシング42の両端を閉鎖するエンドキャップ44、46と、原水、浸透水および廃水が流れるパイプ48、50、および52は、図５でのみ示される。処理される水は膜34、36、38、および40の順番に流れる。] 図４ 図５ 図６
[0020] 各膜は、既知の方法で浸透管56に巻き付けられた半浸透箔54を有する。]
[0021] 各膜の入口端には、図１ないし図３で示されているような配流板10が設けられている。各膜の出口端には、配流板58（図７）が設けられている。板10および58は、多数の箔54を覆うスリーブの両端に設けられている。] 図１ 図３ 図７
[0022] 板58は、３種の同心リングの穴60、62、および64を有し、内側および外側のリングの穴60、64よりも中間部のリングの穴62は大きい。また、板10の開口部28に整合する中央開口部66が設けられている。]
[0023] 図４および図５からわかるように、開口部28および66を貫通して、浸透管56を直列につなぐ短管68が設けられている。各膜の出口端にある配流板58は、隣に並んでいる膜の入口端にある板10と間隔をおいて配置されている。加圧下で膜34、36、38のそれぞれから穴60、62および64を通って浮上してくる水は、列の隣の膜の配流板10に噴きつける一連の水流となる。とりわけ、くぼみ領域20に入り込む水はそれに付与された乱流をもたらし、乱流の流れが穴30.1、30.2などを通って膜36、38、40の端部に流れ込む。穴30.1、30.2などの角度が、膜の端部に噴きつける水に渦運動をもたらす。水の渦巻きを引き起こす方向は、管56に巻き付けられた箔54の巻付き方向と同じである。] 図４ 図５
[0024] 実験研究では、板10の前面を窪ませ、配流板にある穴の一部への入口をくぼみ領域の内側に設けることで、脱塩機の性能が向上することが分かった。出願人は、この性能の向上は、乱流水が第一番目に続く各膜の塩類貯留路に流入すること、そして非活動領域とみなすことのできる膜の領域は最小限になることに起因すると考える。]

权利要求:

請求項1
前面から後面に貫通する複数の穴を有し、前記前面はくぼみ領域を有し、該くぼみ領域の表面は前記前面の残りの部分よりも引っ込んでいて、前記複数の穴のうち少なくとも一部の入口は前記くぼみ領域の内側にあることを特徴とする逆浸透型脱塩装置の配流板。
請求項2
請求項１に記載の配流板において、該配流板は組み合わさって前記くぼみ領域を形成する複数のくぼみを有し、各くぼみ領域の内側には少なくとも１つの穴の入口があることを特徴とする配流板。
請求項3
請求項１に記載の配流板において、前記複数のくぼみのそれぞれは１つの穴の入口を取り囲むことを特徴とする配流板。
請求項4
請求項２または３に記載の配流板において、各くぼみには２以上の穴の入口があることを特徴とする配流板。
請求項5
前記請求項のいずれかに記載の配流板において、一部の前記穴は、該穴の各入口の第１の部分が前記くぼみ領域の内側に位置し、前記穴の各入口の第２の部分が前記くぼみ領域の外側に位置するように、前記くぼみ領域の境界縁にまたがっていることを特徴とする配流板。
請求項6
前記請求項のいずれかに記載の配流板において、該配流板は環状に配列された一連のくぼみを有し、各くぼみは円形であり、隣接するくぼみはくぼみ流路によって連結され、前記くぼみと前記流路とが前記くぼみ領域を形成することを特徴とする配流板。
請求項7
請求項６に記載の配流板において、前記流路は前記くぼみと同じ深さであることを特徴とする配流板。
請求項8
請求項６または７に記載の配流板において、各流路の幅は各穴の直径よりも狭く、該流路内に入口を有する少なくとも１つの穴があり、これらの穴のそれぞれの入口の中央部は前記流路内に位置し、これらの穴のそれぞれの２つの対向する周囲部分は流路の外側に位置することを特徴とする配流板。
請求項9
外側ケーシングの両端間で配列された複数の膜を含み、該膜の二番目以降の各々は、その入口端に請求項１ないし８のいずれかに記載の配流板を有することを特徴とする脱塩装置。
請求項10
請求項９に記載の脱塩装置において、各膜はその出口端に配流板を有し、該各膜の出口端の配流板は穴を有し、該穴から塩類貯留路から浮上する水が流出し、１つの膜の出口端の配流板とその隣の膜の入口端の配流板の間には間隙が設けられていることを特徴とする脱塩装置。