特開 2024-148422 限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024148422

(43)【公開日】2024-10-18

(54)【発明の名称】限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 65/02 20060101AFI20241010BHJP

   E03B 3/04 20060101ALI20241010BHJP

   B01D 61/14 20060101ALI20241010BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

B01D65/02

E03B3/04

B01D61/14 500

C02F1/44 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023061534

(22)【出願日】2023-04-05

(71)【出願人】

【識別番号】520204995

【氏名又は名称】上海海事大学

(74)【代理人】

【識別番号】100088063

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 康治

(72)【発明者】

【氏名】何 云馨

(72)【発明者】

【氏名】蘭 瑩

【テーマコード（参考）】

4D006

【Ｆターム（参考）】

4D006GA06

4D006HA93

4D006JA53Z

4D006JA63Z

4D006JA68Z

4D006KA01

4D006KC02

4D006KC20

4D006KE02P

4D006KE07Q

4D006KE21P

4D006KE22Q

4D006KE25Q

4D006KE26Q

(57)【要約】      （修正有）

【課題】生産効率を向上させ、流れ込む側に目詰る確率を減少して作業員に利便性をもたらす限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置を提供する。
【解決手段】限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置であって、限外濾過膜の芯１と、モーター減速機構Ｍと、ハウジング２と、電磁弁と、コンプレッサと、ＰＬＣＡ３と、液位スイッチと、圧力スイッチと、電源モジュールＡ１と、水中ポンプとを含み、さらに制御回路３、スプレー機構を有し、限外濾過膜の芯、モーター減速機構、ハウジング、電磁弁、コンプレッサ、ＰＬＣ、液位スイッチ、圧力スイッチ、電源モジュール、水中ポンプ、制御回路、スプレー機構が共に取り付けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

限外濾過膜の芯と、モーター減速機構と、ハウジングと、電磁弁と、コンプレッサと、ＰＬＣと、液位スイッチと、圧力スイッチと、電源モジュールと、水中ポンプとを含み、さらに制御回路、スプレー機構を有し、ここで３つの電磁弁及び圧力スイッチはそれぞれハウジングの上端及び下端に取り付けられ、下端の電磁弁の他端が生産領域の廃水プールに管路によって接続され、上端の２つの電磁弁の他端が水中ポンプの液体排出管、コンプレッサのタンク本体における１つの排気管にそれぞれ接続され、前記スプレー機構がハウジング内の一側端に取り付けられ、ハウジングの上端に開孔があり、ハウジング内の下端に軸受台が取り付けられ、限外濾過膜の芯の下端のマンドレルロッドが軸受台の軸受の内リング内に套設され、限外濾過膜の芯の膜芯管の上端が限外濾過膜の芯の外上部に位置し、前記ハウジングの上端の開孔側にケーシングが取り付けられ、ケーシングの上端内に軸受が取り付けられ、モーター減速機構がハウジングの上端の外部に取り付けられ、且つそのパワー出力軸が軸受の内リング内に套設され、モーター減速機構のパワー出力軸の下部と膜芯管の上端とが共に取り付けられ、前記液位スイッチがハウジング内の上端に取り付けられ、前記ケーシングの側端に分岐配管が取り付けられ、分岐配管の他端が淡水タンクに接続され、分岐配管の上端が第４電磁弁の一端に接続され、第４電磁弁の他端がコンプレッサのタンク本体の他の排気管に管路によって接続され、前記電源モジュール、ＰＬＣ、制御回路が素子ボックス内に取り付けられることを特徴とする限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置。

【請求項2】

スプレー機構は立て管とノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載の限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置。

【請求項3】

制御回路は電気的に接続された時間リレーモジュールとリレーを含むことを特徴とする請求項１に記載の限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理機器の技術分野に係り、特に限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の限外濾過膜による海水淡水化処理機器には、まだいくつかの技術的課題が存在しておる。水ポンプの排出圧力が比較的低いため、海水が流れ込み、淡水が流れ出す速度が比較的遅い。限外濾過膜の芯は海水の流れ込む側が不純物で目詰る時、シャットダウンした後に手動で洗浄を行う必要がある。限外濾過膜の芯が動作する時は静的モードであり、海水における不純物は流れ込む側に付着して目詰ることが容易である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従来の限外濾過膜の海水前処理機器における、構造に制限されて背景のような弊害が存在することを解消するために、本発明は、関連機構の共同作用によって、生産効率を向上させ、流れ込む側に目詰る確率を減少して作業員に利便性をもたらす限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明がその技術的課題を解決するために採用する技術的解決手段は以下のとおりである。

【0005】

限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置であって、限外濾過膜の芯と、モーター減速機構と、ハウジングと、電磁弁と、コンプレッサと、ＰＬＣと、液位スイッチと、圧力スイッチと、電源モジュールと、水中ポンプとを含み、さらに制御回路、スプレー機構を有し、限外濾過膜の芯、モーター減速機構、ハウジング、電磁弁、コンプレッサ、ＰＬＣ、液位スイッチ、圧力スイッチ、電源モジュール、水中ポンプ、制御回路、スプレー機構が共に取り付けられる。

【0006】

さらに、前記スプレー機構は立て管とノズルを含む。

【0007】

さらに、前記制御回路は時間リレーモジュールとリレーを含む。

【0008】

さらに、前記ハウジングの上部に第６電磁弁が取り付けられる。

【0009】

さらに、前記モーター減速機構のパワー出力軸の下端は中空構造である。

【発明の効果】

【0010】

本発明の有益な効果は以下のとおりである：本新案は全自動生産を実現でき、複数の方式によって生産効率を向上させ、且つスプレー機構によって各動作サイクルを行った後の限外濾過膜の芯の外側を洗浄することができ、さらに流れ込む側に目詰る確率を減少し、作業員に利便性をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は本発明の構造の概略図及び回路図である。

【図2】図は本発明の構造の概略図及び回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１、２に示すように、限外濾過に基づいた海水淡水化用の前処理装置であって、限外濾過膜の芯１と、モーター減速機構Ｍと、ハウジング２と、電磁弁と、コンプレッサと、ＰＬＣＡ３と、液位スイッチＷと、圧力スイッチＰと、電源モジュールＡ１と、水中ポンプＭ１とを含み、さらに制御回路３、スプレー機構を有し、ハウジング１の上部及び下端の左部、ハウジングの左側上端にそれぞれ３つの接続管が溶接され、３つの接続管の外側端がそれぞれ電磁弁ＤＣ１、ＤＣ２、ＤＣ３の一端にねじで接続され、電磁弁ＤＣ２の他端が水中ポンプＭ１の液体排出管に接続され、電磁弁ＤＣ１の他端がコンプレッサにおける１つの排気管に接続され、スプレー機構がハウジング２内の左側の一端に取り付けられ、ハウジング２の上方の中間部に開孔２１があり、ハウジング内の下端に軸受台２２が取り付けられ、限外濾過膜のマンドレルロッド１０１が下端の軸受台２２の軸受の内リング内にしっかりと套設され、開孔２１の一側に１つのケーシング２３が溶接され、ケーシング２３の上端内に１つの軸受２４が密封して套設され、モーター減速機構Ｍがハウジング２の上端中部の外に取り付けられ、モーター減速機構Ｍのパワー出力軸が膜の芯管１０２の上端に接続され、液位スイッチＷがハウジング２内の上後端に取り付けられ、圧力スイッチのＰ管がハウジング２の上端の外に取り付けられ、ケーシングの右側に分岐配管２５が取り付けられ、分岐配管２５の他端が淡水タンクに接続され、分岐配管２５の上端に吸気管が取り付けられ、吸気管の他端が電磁弁ＤＣ４の一端に接続され、電磁弁ＤＣ４の他端がコンプレッサの他の排気管に接続され、スプレー管がケーシング内の左部に取り付けられる。

【0013】

図１、２に示すように、スプレー機構は立て管５１とノズル５２を含み、接続管の外側が電磁弁ＤＣ５によって直列接続して水道管に接続される。制御回路は導線によって接続された時間リレーモジュールＡ２とリレーＫ１を含む。制御回路のリレーＫ１の２つの常開接点端子がＰＬＣＡ３の電源入力端子１、２ピンにそれぞれ導線によって接続され、第２電磁弁ＤＣ２及び水中ポンプＭ１の電源入力端子がリレーＫ１の２つの常閉接点端子にそれぞれ導線によって接続され、ＰＬＣの第１経路３ピンにおける１つの電源出力端子が気圧スイッチＰの一端に導線によって接続され、ＰＬＣの第１経路の他の電源出力端子、気圧スイッチＰの他端が第１電磁弁ＤＣ１の２つの電源入力端子にそれぞれ導線によって接続され、ＰＬＣの他の４つの電源出力端子４、５、６、７ピン及びＤＣ３、ＤＣ４、ＤＣ５がモーター減速機構Ｍの電源入力端子にそれぞれ導線によって接続される。ハウジングの上方の中間部に１つの排気管が溶接され、排気管の上端が電磁弁ＤＣ６の一端にねじで接続され、電磁弁ＤＣ６の電源入力端子がリレーＫ１の２つの常閉接点端子にそれぞれ導線によって接続される。モーター減速機構のパワー出力軸の下端がケーシングの内部に位置して中空構造６であり、且つ下端と膜の芯管とは互いに貫通する構造であり、パワー出力軸の下端の外側に所定の距離ごとに複数の排水孔６１がある。

【0014】

図１、２に示すように、総電源のスイッチを入れた後、ハウジング２内に海水がない時、液位スイッチＷのフロートが下端に位置し且つその内部の２つの接点が開路であり、このようにして時間リレーモジュールＡ２の３ピンに高いレベル信号を入力することはせず、その９ピンは電源を出力せず、電磁弁ＤＣ２とＤＣ６の電源を入れた後に弁の芯が開け、水中ポンプＭ１の電源を入れた後に海水をハウジング２内にポンピングする。ハウジング２内の水位が高くなった後、液位スイッチＷのフロートが上端に位置し且つその内部の２つの接点が閉じ、電磁弁ＤＣ２とＤＣ６及び水中ポンプＭ１はいずれも停電して動作せず、海水はハウジング内に入らない。リレーＫ１の電源を入れて吸い合った後、ＰＬＣの電源が入って動作し、その３ピン及び５は電源を電磁弁ＤＣ１及びＤＣ４の電源入力端子に連続的に５０秒間出力して、電磁弁ＤＣ１及びＤＣ４の電源が入って弁の芯が開け、コンプレッサの気体タンク内の高い圧力の空気がハウジング２内に入り、それによりハウジング内の圧力が大きくなり、海水は、押さえられて限外濾過膜の芯１の外側端を経由して内側端に入り、次に限外濾過膜の芯１によって処理された後に、淡水は膜の芯管１０２、モーター減速機構のパワー出力軸の下端の中空部位の排水孔６１によって排出されて管路を経由して淡水タンク内に流れ込み、流れ速度の高い空気は分岐配管２５の上端によって流れ込み、下端から排出され、分岐配管の左側端とケーシングとの間に負圧作用が発生することがあり、そうすると、膜の芯管内の負圧とハウジング内の高圧の二重作用によって、海水の限外濾過膜の芯１の外側端から内側端に入る圧力を高め、それに対して、海水の流量は大きくなり、作業効率を向上させる。実際に動作する時、ハウジング２内の圧力が一定の値より高い場合、圧力スイッチＰの内部の接点は開路になり、電磁弁ＤＣ１が停電して弁の芯が閉じ、ハウジング２内の圧力が一定の値より低い場合、圧力スイッチＰの内部接点が閉じ、電磁弁ＤＣ１の電源が入って弁の芯が開け、このようにして圧縮した空気は再びハウジング内に入る。

【0015】

図１、２に示すように、ＰＬＣは電源が入って動作した後、その７ピンは電源を連続的にモーター減速機構Ｍの電源入力端子に１分間出力し、そうすると、モーター減速機構Ｍのパワー出力軸は限外濾過膜の芯１が連続的に回転するように動かし、海水における不純物の限外濾過膜の芯１の外側端に付着して目詰る確率を減少し、さらに海水の流れ込む効率を向上させる。ＰＬＣの電源が入った後、５０秒間ごとに、ＰＬＣＡ３の４ピン及び６ピンは電源を電磁弁ＤＣ３、ＤＣ５の電源入力端子に１０秒間出力し、電磁弁ＤＣ３、ＤＣ５の電源が入って弁の芯が開け、このように、外部の水道水は複数のノズル５２の右側を経由して高速で噴き出され、回転する限外濾過膜の芯の外側端を洗浄し、洗浄した後の廃水及び前処理した後の廃水は電磁弁ＤＣ３を経由して廃水プールへ排出される。６０秒間過ぎた後、時間リレーモジュールＡ２の９ピンは電源の出力を停止する。

【図1】

【図2】