申请日2014.11.27
公开(公告)日2016.07.27
IPC分类号B01D33/06; B63B13/00; C02F1/32; C02F1/46
摘要
圆筒褶皱式过滤器以这样的方式构造：过滤基材具有包括交替的峰部和谷部的折叠部;并且折叠部的脊线方向定义为轴向。当从圆筒形状内部观察时，谷部设置有加强片材。加强片材包括：第一加强片材，其位于构成圆筒形状的内周凸出部的折叠部的后侧;以及第二加强片材，其位于构成圆筒形状的内周凸出部的相邻折叠部之间的间隙部中。在褶皱式过滤器的褶皱的深度方向上，第一加强片材和第二加强片材布置为彼此间隔一定距离。
权利要求书
1.一种褶皱式过滤器，包括：过滤基材，其具有重复形成峰部和谷部的折叠部并具有圆筒形状，所述圆筒形状的轴向是所述折叠部的脊线方向;以及加强片材，其布置在从所述圆筒形状的内部看到的谷部中，
其中，所述加强片材包括：第一加强片材，其位于形成朝向所述圆筒形状的外周侧的凸出部的折叠部的后侧;以及第二加强片材，其位于形成朝向所述圆筒形状的内周侧的凸出部的相邻折叠部之间的间隙部中，并且所述第一加强片材和所述第二加强片材被设置成沿所述褶皱式过滤器的褶皱的深度方向彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的褶皱式过滤器，其中，所述第一加强片材和所述第二加强片材形成包括连接部分的一体成型体。
3.根据权利要求1或2所述的褶皱式过滤器，其中，所述第一加强片材和所述第二加强片材形成包括位于所述加强片材的上端部和下端部上的连接部分的一体成型体，所述一体成型体整体上为矩形框架部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的褶皱式过滤器，其中，所述第一加强片材和所述第二加强片材中的至少一者由平板基材形成，所述平板基材具有从正面穿透至背面的大量孔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的褶皱式过滤器，其中，所述第一加强片材和所述第二加强片材由选自包含有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯和氯乙烯的组的树脂形成。
6.一种压载水处理设备，其包括根据权利要求1至5中任一项所述的圆筒褶皱式过滤器，所述褶皱式过滤器用作过滤膜，
所述褶皱式过滤器的所述圆筒的上表面和下表面均以不透水的方式被密封，所述褶皱式过滤器围绕圆筒轴线能旋转地被保持;
未处理水喷嘴，其朝所述褶皱式过滤器的外周表面喷射未处理水;
壳体，其包括外筒状部分，所述外筒状部分设置为包围所述褶皱式过滤器并在内部包括所述未处理水喷嘴的喷嘴开口;
已过滤水流动路径，其将已经穿过所述褶皱式过滤器的已过滤水从所述褶皱式过滤器的所述圆筒的内部引导至所述壳体的外部;以及
排出流动路径，其将未被所述褶皱式过滤器过滤的排出水排出至所述壳体的外部。
7.一种处理压载水的方法，所述方法包括：将根据权利要求6所述的压载水处理设备安装在船体中;使用从所述船体的外部得到的海水作为未处理水;进一步对由所述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所述船体中作为压载水。
说明书
褶皱式过滤器以及均使用褶皱式过滤器的压载水处理设备和压载水处理方法
技术领域
本发明涉及一种主要用于过滤液体的褶皱式过滤器的结构。具体而言，本发明涉及一种在储存于船舶内的压载水的处理系统中使用且用于过滤大量水的褶皱式过滤器以及使用该褶皱式过滤器的设备。
背景技术
各种各样的过滤器被用于从气体或液体中分离并除去作为污染物的固体。通过将过滤器折叠成褶状来增大过滤面积的褶皱式过滤器也主要用于涉及气体的应用，例如，用于空气净化系统。专利文献(PTL)1公开了使用圆筒形褶皱式过滤器作为用于从机床的切削液中除去淤渣的过滤装置的实例。关于该装置，描述了以下内容：通过在旋转圆筒形过滤器的同时朝向该过滤器的外表面喷射液体，可以提供具有较好过滤器清洁效果的过滤装置。
同时，船舶所承载的压载水的处理近年来已成为一个问题。压载水是即使当船舶没有货物时也承载在船舶中以提供安全航行的海水。已经开发出通过净化压载水来除去、杀死或者杀灭微生物的各种方法。另外，已经开发出使用过滤以除去相对较大的微生物的方法。例如，专利文献2描述了一种使用过滤膜的压载水处理设备，该设备由本发明的申请人提出。
引用列表
专利文献
PTL1:日本未经审查的专利申请公开No.2008-93783
PTL2:日本专利No.4835785
发明内容
技术问题
在海水淡化、诸如压载水等微咸水/海水的利用、或诸如污水、人类生活污水或工业废水等的处理的情况下，需要用于除去水中的异物、污染物和微生物的初步过滤处理。本申请的发明人一直在研究将褶皱式过滤器应用于这种过滤。在这种情况下，需要在最短的时间内过滤大量的水。然而，一般来说，大规模/高流量的操作会造成如下技术问题：因早期阶段的堵塞而趋于造成处理量或过滤功能的下降。
专利文献2所公开的设备是这样的过滤装置：筒状过滤器安装在管状壳体中，并且从筒状过滤器的外部流动到内部的液体被收集作为滤液。在专利文献2的过滤装置中，从设置在管状壳体侧面上的喷嘴将待过滤的液体喷射到过滤器的过滤表面的一部分上，从而清洁沉积在过滤器表面上的过滤物，以恢复渗透通量，并且从过滤前室排出已被冲洗下来的过滤物。通过这种结构，持续保持稳定的过滤状态。用于稳定保持这种系统的连续过滤的重要因素是通过将待过滤液体喷射在过滤器的过滤表面上而获得清洁效果。为了通过随时间改变过滤器的清洁区域而高效地清洁整个过滤器，在过滤期间通过驱动电动机等来旋转筒状过滤器，由此连续且周期性地改变喷嘴施加喷射的位置。为了可靠地进行该旋转清洁并平稳地保持高过滤流量，需要将喷嘴喷射待过滤液体保持在某个高流量水平以上。然而，根据发明人进行的研究，发明人发现，由于以这样高流量进行喷射，因此筒状过滤器随时间劣化并破损，并且一部分待过滤液体可能与滤液直接混合，而不穿过过滤器。
考虑到这一点，本发明的目的在于提供：褶皱式过滤器，其防止因使用而发生劣化和破损，并可以长时间稳定地使用;压载水处理设备，其用作使用褶皱式过滤器的过滤装置;以及使用褶皱式过滤器的压载水处理方法。
解决技术问题的方案
根据对过滤器的劣化的深入研究，本发明的发明人证实在与已受到高流量喷射的过滤器的褶皱的峰部和谷部对应的折叠部分中趋于发生破损，并得到以下结构。
具体而言，褶皱式过滤器包括：过滤基材，其具有重复形成峰部和谷部的折叠部并具有圆筒形状，该圆筒形状的轴向是折叠部的脊线方向;以及加强片材，其布置在从圆筒形状的内部看到的谷部中。在褶皱式过滤器中，加强片材包括：第一加强片材，其位于形成朝向圆筒形状的外周侧的凸出部的折叠部的后侧;以及第二加强片材，其位于形成朝向圆筒形状的内周侧的凸出部的相邻折叠部之间的间隙部中。第一加强片材和第二加强片材被设置成沿褶皱式过滤器的褶皱的深度方向彼此间隔开。
本发明提供了一种压载水处理设备，该压载水处理设备包括上述褶皱式过滤器，该褶皱式过滤器用作过滤膜，褶皱式过滤器的圆筒的上表面和下表面均以不透水的方式被密封，褶皱式过滤器围绕圆筒轴线能旋转地被保持;未处理水喷嘴，其朝褶皱式过滤器的外周表面喷射未处理水;壳体，其包括外筒状部分，该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;以及排出流动路径，其将未被褶皱式过滤器过滤的排出水排出至壳体的外部。
此外，用于处理压载水的方法包括：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。
本发明的有益效果
根据以上内容，可以提供一种防止因使用而发生破损从而有助于长时间稳定使用的褶皱式过滤器以及使用褶皱式过滤器的压载水处理设备和压载水处理方法。