本發(fā)明涉及一種使用折疊過(guò)濾器的過(guò)濾裝置的結(jié)構(gòu)以及使用這種過(guò)濾裝置的壓載水處理方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，對(duì)船中運(yùn)載的壓載水的處理已經(jīng)成為一個(gè)問(wèn)題。壓載水是在船中運(yùn)載的海水以便于即使當(dāng)船沒(méi)有貨物時(shí)也能提供安全的航行。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了通過(guò)凈化壓載水來(lái)去除、殺滅或者滅活微生物的多種方法。也已經(jīng)開(kāi)發(fā)了為了去除相對(duì)大的微生物使用過(guò)濾的方法。例如，專利文獻(xiàn)1描述了一種使用濾膜的壓載水處理裝置，該裝置由本發(fā)明的申請(qǐng)人提出。

申請(qǐng)人已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種圓筒形狀的折疊過(guò)濾器作為用于壓載水處理裝置中的濾膜。專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種具備加強(qiáng)片的折疊過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)，用以防止折疊過(guò)濾器的破損并且長(zhǎng)時(shí)間地使用折疊過(guò)濾器。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利號(hào)4835785

專利文獻(xiàn)2：日本未審查的專利申請(qǐng)?zhí)?014-188484

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的裝置是過(guò)濾裝置，其中圓筒的折疊過(guò)濾器被安裝在管狀殼體中，并且被允許從過(guò)濾器外部流至過(guò)濾器內(nèi)部的液體作為濾液被收集。將待過(guò)濾的液體，即，未過(guò)濾的液體從噴嘴噴出至一部分過(guò)濾器的過(guò)濾面上，該噴嘴設(shè)置在管狀殼體的側(cè)表面上。所以，要將將沉積在過(guò)濾器的表面上的過(guò)濾物清洗掉以恢復(fù)滲透流量，并且將已經(jīng)被洗掉的過(guò)濾物從過(guò)濾前部室排出。利用該結(jié)構(gòu)，連續(xù)地保持穩(wěn)定的過(guò)濾狀態(tài)。穩(wěn)定地保持這種系統(tǒng)的連續(xù)過(guò)濾的重要因素是通過(guò)將未過(guò)濾的液體噴射至過(guò)濾器的過(guò)濾面上而獲得的清潔效果。過(guò)濾器的清潔區(qū)域隨時(shí)間改變，使得過(guò)濾器的整體得到清潔。為了高效地和有力地進(jìn)行該清潔，在過(guò)濾期間通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)或者類似結(jié)構(gòu)使圓筒的折疊過(guò)濾器旋轉(zhuǎn)。為了可靠地進(jìn)行該旋轉(zhuǎn)清潔并且穩(wěn)定地保持高的過(guò)濾流速，未過(guò)濾的液體從噴嘴的噴出需要被保持在一定的高流速水平以上。然而，由于受到以如此高流速的未過(guò)濾的液體的噴出，褶層被重復(fù)地打開(kāi)和關(guān)閉。所以，過(guò)濾器隨時(shí)間退化和損壞，并且一部分未過(guò)濾的液體可能不經(jīng)過(guò)過(guò)濾器而直接與濾液混合。

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種折疊過(guò)濾器和一種使用該折疊過(guò)濾器的過(guò)濾裝置——由于使用引起的該折疊過(guò)濾器的退化和損壞被防止并且其可被穩(wěn)定地長(zhǎng)時(shí)間使用。

問(wèn)題的解決方案

由于對(duì)過(guò)濾器的退化的深入研究，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在已經(jīng)受到以高流速的未過(guò)濾的液體的噴出的過(guò)濾器中發(fā)生特定的損壞方式，并且獲得了以下配置用以防止該損壞方式。

具體而言，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的過(guò)濾裝置包括折疊過(guò)濾器，該折疊過(guò)濾器包括過(guò)濾器基材，該過(guò)濾器基材具有重復(fù)地形成山部和谷部的褶皺并且具有圓筒形狀，該圓筒形狀的軸的方向是褶皺的脊線方向，并且在圓筒形狀中山部向外位于徑向方向，通過(guò)未處理水噴嘴未處理的水被朝向折疊過(guò)濾器的外圓周表面噴射的未處理水噴嘴，包括為了圍繞折疊過(guò)濾器而提供并且包括其中的未處理水噴嘴的噴嘴開(kāi)口的外部管狀部分的殼體，將已經(jīng)通過(guò)折疊過(guò)濾器的過(guò)濾水從折疊過(guò)濾器的圓筒的內(nèi)部引導(dǎo)至殼體的外部的已過(guò)濾水流路和通過(guò)排出流路將未被折疊過(guò)濾器過(guò)濾的水排出至殼體的外部的排出流路。折疊過(guò)濾器被配置為在關(guān)于軸的方向旋轉(zhuǎn)。折疊過(guò)濾器的多個(gè)山部的脊線彎曲為在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀。

發(fā)明的有利效果

根據(jù)以上配置，可以提供一種折疊過(guò)濾器和使用該折疊過(guò)濾器的過(guò)濾裝置——由于使用引起的折疊過(guò)濾器損壞被防止，從而有助于長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定使用，還可以提供一種壓載水處理方法，其中上述過(guò)濾裝置被用作壓載水處理裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是圖解折疊過(guò)濾器的基本結(jié)構(gòu)的透視示意圖。

圖2是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的過(guò)濾裝置的實(shí)例的圖以及圖解包括軸線的縱截面的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。

圖3是圖解圖2的過(guò)濾裝置中的水平A-A截面的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖4是折疊過(guò)濾器的側(cè)表面的一部分的放大示意圖和圖解其中褶層在向右方向彎曲的狀態(tài)的圖。

圖5是折疊過(guò)濾器的側(cè)表面的一部分的放大示意圖和圖解其中褶層在向左方向彎曲的狀態(tài)的圖。

圖6是圖解褶層彎曲度的圖。

圖7是圖解圖3中所示的折疊過(guò)濾器和未處理水噴嘴之間的位置關(guān)系的放大示意圖。

圖8是圖解其中褶層被圖7中的未處理的水的噴射打開(kāi)的狀態(tài)的圖。

圖9是圖解從側(cè)表面觀察到的圖7的狀態(tài)的圖。

圖10是圖解其中圖4中的折疊過(guò)濾器被未處理的水打開(kāi)的狀態(tài)的示意圖。

圖11是圖解其中圖5中的折疊過(guò)濾器被未處理的水打開(kāi)的狀態(tài)的示意圖。

圖12是圖解使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的壓載水處理裝置的壓載水處理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的實(shí)例的框圖。

附圖標(biāo)記列表

10、101 折疊過(guò)濾器

11 過(guò)濾器基材

41 泵

42 過(guò)濾裝置

43 殺菌裝置

44 水箱

31、32、33、34、35 管道

102 未處理水噴嘴

103 殼體

104、105 蓋構(gòu)件

106 未處理水流路

107 過(guò)濾水流路

108 排出流路

121 噴嘴開(kāi)口

131 外部管狀部分

132 蓋部分

133 底部部分

140 中心管道

141 進(jìn)水口孔

190 電機(jī)

具體實(shí)施方式

[本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明]

參考附圖將在下面描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的折疊過(guò)濾器和過(guò)濾裝置、使用折疊過(guò)濾器作為濾膜的過(guò)濾裝置的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施方式，而由以下所述的權(quán)利要求限定。意圖是本發(fā)明的范圍包括權(quán)利要求和權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的所有改進(jìn)的等價(jià)物。

本發(fā)明中公開(kāi)的實(shí)施方式是包括折疊過(guò)濾器的過(guò)濾裝置，該折疊過(guò)濾器包括過(guò)濾器基材，該過(guò)濾器基材具有重復(fù)地形成山部和谷部的褶皺并且具有圓筒形狀，該圓筒形狀的軸的方向是褶皺的脊線方向，并且在該圓筒形狀中山部向外位于徑向方向，通過(guò)未處理水噴嘴未處理的水被朝向折疊過(guò)濾器的外圓周表面噴射的未處理水噴嘴，包括為了圍繞折疊過(guò)濾器而提供并且包括其中的未處理水噴嘴的噴嘴開(kāi)口的外部管狀部分的殼體，將已經(jīng)通過(guò)折疊過(guò)濾器的過(guò)濾水從折疊過(guò)濾器的圓筒內(nèi)部引導(dǎo)至殼體外部的已過(guò)濾水流路和通過(guò)排出流路將未被折疊過(guò)濾器過(guò)濾的水排出至殼體外部的排出流路。折疊過(guò)濾器被配置為在關(guān)于軸的方向旋轉(zhuǎn)。折疊過(guò)濾器的多個(gè)山部的脊線彎曲為在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀。

將參考圖1描述圓筒形狀的折疊過(guò)濾器的基本結(jié)構(gòu)。圖1是圖解具有作為整體的圓筒形狀的折疊過(guò)濾器10的透視圖，通過(guò)重復(fù)地折疊帶狀的過(guò)濾器基材11、隨后以環(huán)狀方式連接過(guò)濾器基材11的末端使得所得褶皺的脊線方向?yàn)檩S的方向來(lái)獲得折疊過(guò)濾器10。此處，在圓筒形狀的狀態(tài)下，朝向圓筒的外部定位的褶皺(圖的部分M中的褶皺)被稱為山部，朝向圓筒的內(nèi)部定位的褶皺(圖的部分V中的褶皺)被稱為谷部。為了便于理解說(shuō)明書(shū)，圖1圖解了褶皺的數(shù)量少的實(shí)例。然而，在實(shí)際應(yīng)用的折疊過(guò)濾器中，褶皺的數(shù)量可根據(jù)應(yīng)用被適當(dāng)?shù)卮_定。類似地，圓筒軸向的折疊過(guò)濾器的高度、山部和谷部之間的距離等等也可被適當(dāng)?shù)卮_定。在這種實(shí)際應(yīng)用的折疊過(guò)濾器中，褶皺不具有如圖中所圖解的理想的銳角，而通常是圓形的褶皺。

接下來(lái)，將參考圖2和3描述過(guò)濾裝置的總體結(jié)構(gòu)。圖2和3是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的過(guò)濾裝置的實(shí)例的圖。過(guò)濾裝置優(yōu)選地被用作用于處理船的壓載水的裝置。圖2是圖解包括折疊過(guò)濾器的圓筒的軸線的縱截面的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是圖解圖2中的水平A-A截面的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圓筒形狀的、折疊的過(guò)濾器101圍繞軸線布置，該軸線是旋轉(zhuǎn)的中心，并且被安裝為可繞布置在中心的中心管道140旋轉(zhuǎn)(管道不旋轉(zhuǎn))。折疊過(guò)濾器101的上表面和下表面被蓋構(gòu)件密封，并且蓋構(gòu)件相對(duì)于軸是可旋轉(zhuǎn)的?？尚D(zhuǎn)的附接結(jié)構(gòu)也需要具有水密結(jié)構(gòu)。然而，附接結(jié)構(gòu)不被具體限制，可以使用已知的結(jié)構(gòu)。設(shè)置了殼體103，以便于覆蓋整個(gè)過(guò)濾器。殼體103包括外部管狀部分131、蓋部分132和底部部分133。在底部部分133上設(shè)置了排出流路108。設(shè)置了未處理水流路106和未處理水噴嘴102以便于將海水作為未處理的水引入殼體103中。未處理水噴嘴102被設(shè)置成從未處理水流路106延伸以便于在殼體103的外部管狀部分131中具有其噴嘴開(kāi)口121，并且被配置成使得未處理的水朝向折疊過(guò)濾器101的外圓周表面流動(dòng)。為了使折疊過(guò)濾器101旋轉(zhuǎn)，在折疊過(guò)濾器101的中心軸上設(shè)置了電機(jī)190。電機(jī)190被從驅(qū)動(dòng)控制單元(未圖解)提供的電力驅(qū)動(dòng)。直接布置在中心軸上的電機(jī)190是用于旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)例。電機(jī)190可以用另一驅(qū)動(dòng)裝置代替。

在該實(shí)施方式中，從未處理水噴嘴102噴射的未處理的水被施加至折疊過(guò)濾器101的褶層的外圓周表面，并且通過(guò)未處理的水的壓力和流動(dòng)獲得清潔折疊過(guò)濾器101的效果。未過(guò)濾的未處理水以及在殼體103中沉積的懸浮物質(zhì)通過(guò)殼體的底部部分133上的排出流路108被依次排出。以該方式執(zhí)行過(guò)濾同時(shí)連續(xù)地和不斷地排出懸浮物質(zhì)和殘留的未處理的水的這一點(diǎn)也是該裝置的特征。例如，該特征對(duì)于可靠地實(shí)現(xiàn)50至100噸/小時(shí)以及在更大的系統(tǒng)中4,000噸/小時(shí)的大處理量是有利的，這正是壓載水處理所要求的。在這種處理大量水的大尺寸過(guò)濾裝置中，折疊過(guò)濾器的尺寸很大，因此防止折疊過(guò)濾器的破壞尤其重要。盡管在圖的排出流路108中未圖解閥和其他組件，但是可以設(shè)置維修和流速控制所必需的裝置。通過(guò)折疊過(guò)濾器101過(guò)濾的過(guò)濾水經(jīng)過(guò)設(shè)置在過(guò)濾器的內(nèi)部中的中心管道140中的進(jìn)水口孔141被引導(dǎo)至過(guò)濾水流路107，并且被排出至殼體的外部。

接下來(lái)將描述特征“折疊過(guò)濾器的多個(gè)山部的脊線彎曲為在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀”。圖4和5各自示意性地圖解了從側(cè)表面觀察的折疊過(guò)濾器的狀態(tài)。在圖4中，折疊過(guò)濾器101被上蓋構(gòu)件104和下蓋構(gòu)件105密封，使得其褶層的形狀被固定并且在折疊過(guò)濾器101的內(nèi)部和外部之間不發(fā)生液體泄漏。通常地，利用充當(dāng)粘合劑的樹(shù)脂來(lái)固定蓋構(gòu)件104和105以及折疊過(guò)濾器101。圖4圖解了從側(cè)表面觀察折疊過(guò)濾器101的山部M的脊線的狀態(tài)。在圖中未圖解谷部。箭頭R表示折疊過(guò)濾器101旋轉(zhuǎn)的方向。未處理水噴嘴102被布置成面對(duì)折疊過(guò)濾器101的側(cè)表面。將未處理的水通過(guò)噴嘴開(kāi)口121朝向折疊過(guò)濾器101噴射。為了描述旋轉(zhuǎn)方向，如圖中所示，褶層之間的空間被依次用符號(hào)a、b、c、d和e編號(hào)。在該情況下，以e→d→c→b→a的順序給出未處理的水的流動(dòng)。特征“折疊過(guò)濾器的多個(gè)山部的脊線彎曲為在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀”指的是折疊過(guò)濾器的褶皺的中心部分彎曲以便于朝向旋轉(zhuǎn)方向突出的狀態(tài)，如圖4中所示。術(shù)語(yǔ)“彎曲”通常指的是褶皺被彎曲以在某一方向形成緩和的曲線的狀態(tài)。然而，將褶皺彎曲以便于在一個(gè)方向作為一個(gè)整體突出是足夠的。具體而言，每一個(gè)褶皺不都必須形成完整的拱形曲線，而是可以包括彎曲或者線性部分在一定程度上的改變。所有的山部?jī)?yōu)選地在相同的方向彎曲。然而，不要求所有的山部必須在相同的方向彎曲。沒(méi)有必要將所有的山部彎曲成具有統(tǒng)一的形狀。

相比之下，圖5圖解了折疊過(guò)濾器，其中多個(gè)山部的脊線彎曲為在旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展的形狀。圖中的符號(hào)與圖4中的那些相同。同樣在該情況下，將未處理的水以褶層e→d→c→b→a的順序供應(yīng)。

折疊過(guò)濾器的彎曲的幅度優(yōu)選地滿足關(guān)系D/H>0.004，其中D代表連接山部的兩端的直線和山部的中間部分之間的距離，H代表山部的兩端之間的直線距離。當(dāng)D/H≤0.004時(shí)，以下將描述的通過(guò)未處理的水的作用變得與反向曲線的情況中的相同，并且山部變得容易損壞。圖6是圖解的圖彎曲的幅度的定義。圖6是僅僅圖解通過(guò)上蓋構(gòu)件104和下蓋構(gòu)件105固定的折疊過(guò)濾器101的山部的單一脊線的圖。上蓋構(gòu)件104和下蓋構(gòu)件105之間的距離由H代表。確定了從脊線的任意點(diǎn)關(guān)于連接山部的脊線的兩個(gè)固定點(diǎn)的直線L繪制的垂直線的長(zhǎng)度，并且長(zhǎng)度的最大值由D表示。此處，比例D/H被定義為彎曲的幅度。實(shí)際應(yīng)用的折疊過(guò)濾器包括大量的山部。因此，對(duì)于10％以上的全部數(shù)量的山部和至少10點(diǎn)以上的山部測(cè)量比例D/H，并且所測(cè)得的值的平均值被確定為折疊過(guò)濾器的彎曲的幅度。通過(guò)從側(cè)表面使用例如，照相儀器可以進(jìn)行測(cè)量。

多孔樹(shù)脂片被用作過(guò)濾器的基材?？梢允褂玫幕牡膶?shí)例包括多孔結(jié)構(gòu)，比如拉伸的多孔體、通過(guò)相分離得到的多孔體和由比如聚酯、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)或者聚偏二氯乙烯(PVdF)的材料形成的無(wú)紡布。為了進(jìn)行高流速下的處理，尤其適合使用由比如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的聚酯形成的無(wú)紡布。特別是，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯具有比其他通用塑料的塊體強(qiáng)度更高的塊體強(qiáng)度。因此，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯無(wú)紡布不易因過(guò)濾的壓力或者滲透流動(dòng)變平，并且不容易發(fā)生流動(dòng)的阻礙或者過(guò)濾器的破損。因此，由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯無(wú)紡布形成的過(guò)濾器適于在高過(guò)濾壓差下使用的過(guò)濾裝置，或者在高滲透流速下使用的高流速過(guò)濾裝置。

在上述過(guò)濾裝置中描述的折疊過(guò)濾器可在過(guò)濾裝置中被單獨(dú)用作濾膜，或者在許多情況中被用作充當(dāng)替換元件的折疊過(guò)濾器。具體而言，折疊過(guò)濾器是用于過(guò)濾裝置中的折疊過(guò)濾器，其中當(dāng)從垂直于軸的方向觀察圓筒形狀的側(cè)表面時(shí)，多個(gè)山部的脊線在關(guān)于連接每一個(gè)山部的兩端的直線的一個(gè)方向彎曲。此外，例如，為了方便替換，折疊過(guò)濾器被優(yōu)選地操作為折疊過(guò)濾器盒，其中折疊過(guò)濾器的上端和下端被密封并且與蓋構(gòu)件集成。在過(guò)濾裝置中使用這種折疊過(guò)濾器可以防止由于使用而引起的損壞并且可以有助于長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地使用折疊過(guò)濾器。使用以折疊過(guò)濾器盒的形式的折疊過(guò)濾器促進(jìn)了替換并且實(shí)現(xiàn)了過(guò)濾裝置的更長(zhǎng)期的使用。

可以提供一種用于處理壓載水的方法，作為這種折疊過(guò)濾器被用于過(guò)濾的方法，還可以提供一種用于處理壓載水的系統(tǒng)，該方法包括：在船體中安裝過(guò)濾裝置；使用從船體的外部取得的海水作為未處理的水；對(duì)用過(guò)濾裝置處理的過(guò)濾水進(jìn)一步應(yīng)用滅菌處理；并且隨后將所得的水作為壓載水儲(chǔ)存在船體中。

圖12是圖解了用于處理船的壓載水的系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的圖表——其中使用了以上所述的過(guò)濾裝置，以及用于處理壓載水的方法。在圖12中，未處理的水——其為從海洋中取得的海水——被泵41供給通過(guò)管道31，并且通過(guò)管道32被供應(yīng)至作為過(guò)濾工具的過(guò)濾裝置42。在過(guò)濾裝置42中過(guò)濾的過(guò)濾水經(jīng)過(guò)管道33并且被供給至殺菌裝置43，比如紫外線照射裝置或者電解裝置。未在過(guò)濾裝置42中過(guò)濾的排出水通過(guò)管道35被引至裝置的外部。已經(jīng)經(jīng)過(guò)滅菌處理的海水通過(guò)管道34被供給至水箱44并且被儲(chǔ)存為壓載水。

通過(guò)使用該裝置或者使用該方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比減少了過(guò)濾器的損壞，并且過(guò)濾裝置可被長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定使用，而不會(huì)引起過(guò)濾缺陷。所以，可以降低維護(hù)的人工成本和替換的材料的成本，并且可以進(jìn)一步促進(jìn)壓載水的生產(chǎn)。

[折疊過(guò)濾器的損壞方式]

將參考圖7至11描述折疊過(guò)濾器的損壞及其彎曲之間的關(guān)系。再次參考圖2和3，在過(guò)濾裝置中，圓筒折疊過(guò)濾器101被用于從圓筒的外部朝向圓筒的內(nèi)部進(jìn)行過(guò)濾，同時(shí)在殼體103中旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使未處理的水經(jīng)過(guò)噴嘴開(kāi)口121噴射以流動(dòng)來(lái)清潔過(guò)濾器的外表面。圖7是折疊過(guò)濾器101面對(duì)如上所述的未處理水噴嘴102的部分的水平截面的放大示意圖。在圖7中，標(biāo)記M表示朝向折疊過(guò)濾器101的外部定位的山部，標(biāo)記V表示朝向折疊過(guò)濾器101的內(nèi)部定位的谷部。參考圖8，當(dāng)將未處理的水通過(guò)未處理水噴嘴102的噴嘴開(kāi)口121噴射時(shí)，如粗箭頭圖解的，折疊過(guò)濾器101被未處理的水打開(kāi)。圖9是從折疊過(guò)濾器的側(cè)表面觀察的該狀態(tài)的示意圖。在圖9中，實(shí)線表示山部M，虛線表示谷部V。折疊過(guò)濾器101的上端和下端分別被蓋構(gòu)件104和105固定。因此，當(dāng)未處理的水在褶層之間的空間流動(dòng)時(shí)，折疊過(guò)濾器101的中心部分顯著地打開(kāi)，而靠近折疊過(guò)濾器101的上端和下端的部分僅僅輕微地打開(kāi)。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在折疊過(guò)濾器的褶層不是直的而是彎曲的情況下，取決于彎曲的方向褶層打開(kāi)的方式不同。一般而言，生產(chǎn)了折疊過(guò)濾器，使得折疊過(guò)濾器的褶皺變直。然而，當(dāng)在生產(chǎn)過(guò)程中形成褶皺時(shí)，由于例如，施加至過(guò)濾器基材的力的不均勻性和施加力的方向，通常在褶皺中生成某一方向的彎曲。在生產(chǎn)典型的圓筒折疊過(guò)濾器的步驟中，首先將帶狀的過(guò)濾器基材反復(fù)折疊為均勻的寬度，然后將過(guò)濾器基材的兩端彼此連接以形成環(huán)形狀，從而形成圓筒的折疊過(guò)濾器。在該折疊步驟中，在特定的方向施加擠壓力。結(jié)果，在一個(gè)方向的彎曲——所謂的彎曲傾向——被施加在整個(gè)褶皺上。通過(guò)形成該過(guò)濾器基材以便于具有環(huán)形狀，跨過(guò)圓周方向生成褶皺在一個(gè)方向的彎曲?？梢酝ㄟ^(guò)使用這種彎曲傾向形成彎曲。可選地，可以有意地通過(guò)例如，當(dāng)折疊過(guò)濾器基材時(shí)使用彎曲的模式形成彎曲。不具體限制用于形成彎曲的方法。

將描述折疊過(guò)濾器關(guān)于彎曲的方向的行為。作為實(shí)際應(yīng)用的過(guò)濾裝置的運(yùn)動(dòng)的圖像分析的結(jié)果，以下描述的行為是本發(fā)明人最新發(fā)現(xiàn)的。如上所述，當(dāng)未處理的水朝向褶層的山部流動(dòng)時(shí)，褶層被打開(kāi)，如圖9中所圖解的。圖10圖解了山部的彎曲的方向形成在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀的情況中的狀態(tài)。

圖10圖解了多個(gè)褶層在某一時(shí)刻的變形。然而，圖10也可被認(rèn)為順序地圖解了褶層之間的某一空間以時(shí)間序列的變形。具體而言，在該時(shí)刻，由于未處理的水的流入而擴(kuò)展的空間是空間b和c?？臻gd圖解了空間c的狀態(tài)的時(shí)刻之后的狀態(tài)，并且空間e圖解了空間d的狀態(tài)之后的狀態(tài)。相比之下，空間b圖解了空間c的狀態(tài)的時(shí)刻之前的狀態(tài)，并且空間a圖解了空間b的狀態(tài)之前的變形的狀態(tài)。更具體而言，褶層之間的每個(gè)空間變形，同時(shí)以e→d→c→b→a的順序穿過(guò)未處理的水的流入部分，并且褶層之間的某一空間的變形的狀態(tài)以a→b→c→d→e的順序變化。接下來(lái)，將假定由于變形而損壞的山部M的變形。在空間b的時(shí)刻山部M最顯著地變形，空間b最顯著地?cái)U(kuò)展。在山部的彎曲方向形成與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀的情況中，如圖10中所圖解的，山部M以這種形式變形，使得彎曲從空間b的右側(cè)上的最顯著的彎曲的狀態(tài)返回至空間b的左側(cè)上的原始狀態(tài)。

接下來(lái)，將參考圖11描述彎曲的方向形成在旋轉(zhuǎn)方向R擴(kuò)展的形狀的情況。參考字符與圖10中的那些相同。在圖11中，由于未處理的水的流入而擴(kuò)展的空間是空間b。山部M的變形從空間b的右側(cè)變化至空間c的右側(cè)，并且然后變化至空間c的左側(cè)上的山部。在山部的彎曲方向形成在如上所述的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展的形狀的情況中，以這種形式發(fā)生變形，使得彎曲從原始狀態(tài)變化至最顯著彎曲的狀態(tài)，該狀態(tài)與圖10中所圖解的狀態(tài)相反。更具體而言，在圖10中所圖解的狀態(tài)下，在彎曲變形被釋放的方向發(fā)生最大變形。相比之下，在圖11中所圖解的狀態(tài)下，在彎曲變形變得顯著的方向發(fā)生變形，因此山部M上的變形的損壞增加。

變形的這種差異也影響發(fā)生損壞的位置。在圖10中所圖解的狀態(tài)下，山部M是彎曲的，以便于在與旋轉(zhuǎn)方向R相反的方向擴(kuò)展。因此，作為流入未處理的水的結(jié)果，山部M在靠近山部中心的部分(在圖中用箭頭指示的部分X)尤其突出的方向變形。相信這是由于彎曲的方向和褶層的打開(kāi)和關(guān)閉的變化，該變化作為以圖中的e→d→c→b→a的順序未處理的水的流入壓力的變化的結(jié)果。相比之下，在圖11中所圖解的狀態(tài)下，山部在靠近山部的上端和下端的部分(在圖中用箭頭指示的部分Y)顯著地彎曲。以這種方式，取決于彎曲的方向與旋轉(zhuǎn)的方向之間的關(guān)系，褶層的山部的變形集中的位置改變。因此，在過(guò)濾器基材的山部中生成損壞方式的差異。當(dāng)山部的彎曲的方向形成在與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展的形狀時(shí)，在山部的中心部分中容易生成山部中的損壞。另一方面，當(dāng)山部的彎曲的方向形成在旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展的形狀時(shí)，在靠近山部的上端和下端的部分中容易生成山部中的損壞。

[實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例]

為了驗(yàn)證由于彎曲的方向引起的過(guò)濾器損壞的差異，制備了多個(gè)折疊過(guò)濾器并且將其安裝在過(guò)濾裝置中，進(jìn)行了過(guò)濾實(shí)驗(yàn)。每個(gè)使用的折疊過(guò)濾器具有700mm的外徑(圓筒的山部的圓周的直徑)、378mm的軸向方向的長(zhǎng)度、70mm的褶層深度以及450的褶層數(shù)目。在6.9m/秒的噴射流通量、71.7m³/小時(shí)的過(guò)濾流速以及14.3m³/小時(shí)的排出水流速的條件下進(jìn)行操作。使用的過(guò)濾器基材是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯無(wú)紡布(商品名：AXTAR^TM G2260-1S BK0，由Toray Industries,Inc.制造)。用樹(shù)脂加固過(guò)濾器基材的山部和谷部。

制備了具有相同尺寸的多個(gè)折疊過(guò)濾器。在過(guò)濾前后測(cè)量每個(gè)折疊過(guò)濾器的彎曲度。通過(guò)從折疊過(guò)濾器的側(cè)表面拍攝其照片并且測(cè)量所得的圖像來(lái)確定彎曲度。在該實(shí)驗(yàn)中，褶層的全部高度，即，上蓋構(gòu)件和下蓋構(gòu)件之間的距離H是統(tǒng)一的，為378mm。從山部的脊線的任意點(diǎn)關(guān)于連接山部的脊線的兩個(gè)固定點(diǎn)的直線繪制的垂直線的最大長(zhǎng)度被確定為H。根據(jù)百分比表示比例D/H并且其被定義為彎曲的幅度。如上所述在選自全部山部的任意10個(gè)點(diǎn)處測(cè)量彎曲的幅度，并且確定其平均值。表1示出了所使用的每個(gè)樣品的彎曲的方向、彎曲的量D和彎曲的幅度。當(dāng)脊線被彎曲成在與圓筒的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向擴(kuò)展時(shí)，彎曲方向用“相反的”來(lái)表示。當(dāng)脊線被彎曲成在旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展時(shí)，彎曲方向用“正常的”來(lái)表示。在過(guò)濾實(shí)驗(yàn)的過(guò)濾前(最初)和過(guò)濾后(評(píng)價(jià)之后)通過(guò)相同的方法來(lái)確定彎曲的量。

[表1]

使用14個(gè)折疊過(guò)濾器長(zhǎng)時(shí)間地執(zhí)行了過(guò)濾操作。檢查了損壞的發(fā)生或者不發(fā)生。當(dāng)發(fā)生損壞時(shí)，測(cè)量了直到發(fā)生損壞的時(shí)間段。在正常方向具有彎曲的樣品用實(shí)驗(yàn)編號(hào)R1至R9代表，在相反方向具有彎曲的樣品用實(shí)驗(yàn)編號(hào)L1至L5代表。表1中損壞時(shí)間的欄表示發(fā)生或者不發(fā)生損壞以及直到發(fā)生損壞的時(shí)間段。如下檢查損壞的發(fā)生或者不發(fā)生。通過(guò)監(jiān)控過(guò)濾水的濁度檢測(cè)是否有滲透的懸浮物質(zhì)未被過(guò)濾。當(dāng)檢測(cè)到這種滲透時(shí)，停止操作，并且視覺(jué)地觀察損壞的位置。表中示出的時(shí)間意思是，當(dāng)時(shí)間流逝時(shí)在山部中發(fā)生損壞的時(shí)間。用不等號(hào)標(biāo)記損壞時(shí)間(例如，“>138”)表示當(dāng)操作連續(xù)該時(shí)間時(shí)在山部中沒(méi)有觀察到損壞。這種標(biāo)記包括由于其他因素操作停止的情況以及由于不同于山部的位置處的損壞操作停止的情況。

在實(shí)驗(yàn)編號(hào)L1至L5的每一個(gè)中，最長(zhǎng)在133小時(shí)的運(yùn)行中損壞發(fā)生在山部。相比之下，在實(shí)驗(yàn)編號(hào)R1至R9的每一個(gè)中，在多于136小時(shí)的運(yùn)行中未發(fā)生損壞。R6、R7和R9的結(jié)果表明可以實(shí)現(xiàn)大約210小時(shí)的運(yùn)行。確認(rèn)的是取決于彎曲的方向，由于山部中的損壞引起的過(guò)濾器使用期限顯著地不同。此外，觀察到發(fā)生損壞的山部。根據(jù)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)編號(hào)R6、R7和R9的每一個(gè)中，觀察到圓周方向(垂直于軸的方向)中的小分裂靠近山部的脊線的上端和下端之間的中心部分。相比之下，在實(shí)驗(yàn)編號(hào)L1至L5的每一個(gè)中，觀察到圓周方向(垂直于軸的方向)中的小分裂靠近山部的脊線的固定部分。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾裝置，不會(huì)發(fā)生由于損壞引起的性能的下降，并且該過(guò)濾裝置具有良好的耐久性。因此，本發(fā)明的過(guò)濾裝置適合用于初級(jí)過(guò)濾處理，用于去除海水脫鹽的殼體中的水中的外來(lái)物質(zhì)、污染物和微生物，適合使用苦咸水/海水用于比如壓載水、或者水比如污水、人類污水、工業(yè)廢水等等的處理。此外，本發(fā)明的過(guò)濾裝置適于處理具有高懸浮物質(zhì)/高SS(懸浮固體)含量的水以及濃縮處理，并且因此也可被用于收集有價(jià)值的可循環(huán)利用的材料的領(lǐng)域中，例如，食品領(lǐng)域中。