JP2016529101A

JP2016529101A - 膜蒸留法のための装置

Info

Publication number: JP2016529101A
Application number: JP2016533276A
Authority: JP
Inventors: アーポセースク
Original assignee: アーベースカラブディベロップメント
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: CN105555392A; US9861936B2; ES2717773T3; RU2016101649A; WO2015020597A1; EP3030342A4; SE1350939A1; US20160158702A1; KR20160040244A; EP3030342A1; RU2664061C2; SE537249C2; CN105555392B; KR102164857B1; EP3030342B1; JP6410821B2

Abstract

浄化される水が１つ以上のユニット（１）を用いて膜蒸留させられる純水を生産する装置であり、ユニットの各々は、一側上に第１のディスク形状の壁（４、４’）を備え、他側上にガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜（３、３’）を備える空間、および第２のディスク形状の壁（５、１０）を備え、両壁は、膜の異なる側上に前記膜から離れて配置され、第１の壁（４、４’）と膜（３、３’）との間に水が導かれ、第２の壁（５、１０）は、水よりも冷たくされる。第１のディスク形状の壁（４、４’）も同様の膜であり、２つの隣接する膜（３、４；３’、４’）間の空間は、浄化される水のための入口開口（７、７’）および出口開口（８、８’）を備え、チャンバ（９）は、浄化される水よりも冷たい水のための入口開口（１１、１１’）および出口開口（１２、１２’）を備え、チャンバ（９、９’）は、フレーム（６）の両側で両膜と平行に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、膜蒸留法のための装置に関する。

世界の多くの部分において、上水へのアクセスの欠如がある。周知の装置は、汚染物質から水を浄化するためにある。

この種の装置の１つは、膜蒸留法のための装置である。膜蒸留法（いわゆるＭＤ）は、水を浄化するために１９８０年代から公知であった。膜蒸留法装置は、多くの平行したディスク形状の（ｄｉｓｃ−ｓｈａｐｅｄ）膜蒸留法ユニットから成る装置である。各ユニットは、第１の不透水性ディスク、ディスクと平行な膜、および膜と平行な第２の水不透水性ディスクを備える。水は、ガス状の形態で、換言すれば気相の水で、膜を通過することができるだけである。第１のディスクと膜との間には、温水の流れがある。第２のディスクは、流れる水よりも冷たい。水とより冷たいディスクとの間の温度差は、水を蒸発させて、膜を通過させて、そして他方のより冷たい壁上に凝縮させる。水が膜を透過することができないという点で、水の表面張力は結果を招く。特許文献１には、この種の膜蒸留法ユニットが開示される。

膜蒸留法は、多くの分野で使用されることができる。そして、それを用いて、すべての不揮発性の物質は、純水を除いて、浄化される水の中にそのまま残る。凝縮水は、塩分、粒子、細菌、ウイルス、などからこのように自由である。

膜蒸留法装置は、互いに平行に配置された多くの前記ユニットから成る。隣接するユニットは、外側フレームによって一緒に保持される。

膜が破損するときに、浄化される水は、膜を通して、精製水の中に漏れる。従って、損傷した膜は、交換を必要とする。これは、欠陥のあるユニットを交換するために膜蒸留法装置が分解されなければならなくて、次いで再組立てされなければならないことを意味する。これは、扱いにくくて、および時間がかかる。

スウェーデン国特許第８００２２３３−８号

本発明は、この課題を解決する。

それ故、本発明は、浄化される水が１つ以上のユニットを用いて膜蒸留させられる純水を生産する装置であり、ユニットの各々は、一側上に第１のディスク形状の壁を備え、他側上にガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜を備える空間、および第２のディスク形状の壁（５、１０）を備え、両壁は、膜の異なる側上に膜から離れて配置され、第１の壁と膜との間に水が導かれ、第２の壁は、水よりも冷たくされる、装置であって、そして、第１のディスク形状の壁もまた、ガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜であり、２つの隣接する膜は、共通のフレームによって支持され、両膜間の空間は、浄化される水のための入口開口および出口開口を備え、第２の壁は、２つの平行な壁によって形成されるチャンバの一部であり、チャンバは、浄化される水よりも冷たい水のための入口開口を備え、および出口開口を備え、チャンバは、フレームの両側で両膜と平行に配置される、ことを特徴とする、装置に関する。

下で、本発明は、添付図面において例示される本発明の実施形態に部分的に関連して、より詳細に記載されている。

図１は、本発明による膜蒸留法装置を例示する。図２は、膜ユニットを平面図で示す。

図１には、浄化される水が１つ以上のユニット１を用いて膜蒸留させられる純水を生産する装置であって、ユニットの各々は、一側上に第１のディスク形状の壁４を備え、他側上にガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜３を備える空間２、および第２のディスク形状の壁５を備え、両壁４、５は、膜３の異なる側上に膜から離れて配置され、第１の壁４と膜３との間に水が導かれ、第２の壁５は、水よりも冷たくされる、装置が示される。

本発明によれば、第１のディスク形状の壁４もまた、ガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜である。膜３、４は、共通のフレーム６によって支持される。膜３、４間の空間は、浄化される水のための入口開口および水のための出口開口を備える。図１において、入口開口は矢印７によって示され、出口開口は矢印８によって示される。

図１において、対応するユニットが左に示される。参照番号は同じであるが、アポストロフィを備える。図１に示すように、膜を有するフレーム６、６’は、フレーム６、６’間に空間が形成されるように、互いに少し離れて配置される。

第２の壁５は、２つの平行な壁５、１０によって形成されるチャンバ９の一部である。チャンバ９は、浄化される水よりも冷たい水のための入口開口を備え、および出口開口を備える。図１において、入口開口は矢印１１によって示され、出口開口は矢印１２によって示される。

チャンバ９は、膜３、３’と平行に、フレーム６、６’間の前記空間において配置される。

図１の破線のチャンバ１５は、追加のチャンバおよび膜を有する追加のフレームが互いに関して交互に配置されることができて、その結果、膜蒸留法装置は複数のチャンバおよび膜を有するフレームを含んでよいことを示す。

図１の右のフレーム６に関して、浄化される水は、膜３、４間にそれ故導かれる。さらに、より冷たい水は、チャンバ９内に導かれる。従って、チャンバ壁１０が浄化される水よりも冷たいので、気相の水は、膜３を通過して、チャンバの壁１０上に凝縮する。凝縮水は、矢印１３で示すように、精製水のための捕集通路１４上へ下って、流れ出る。より冷たい水は、冷却れることができておよび／または、浄化されるより暖かい水は、加熱されることができる。

膜を有する２つのフレーム６、６間の位置に起因して、膜３’を通過する水蒸気は、図の左に示されるチャンバ９の壁上にも凝縮する。

高い熱伝導性を得るために、チャンバ９は、シートメタルで好ましくはできている。浄化される水が環境によって冷やされることを防止するために、フレームは各々、プラスチック材料または低い熱伝導率を有する他の任意の適切な材料において形成されることができる。

膜蒸留法装置のまわりに位置するフレーム１８によって、チャンバ９および膜を有するフレーム６は、一緒に適切に保持される。フレーム１８は、各フレーム６と、フレーム６の両側に配置されるチャンバ９との間にいくらかのあそびがあるように設計される。これは、膜が破損するときに、フレーム６が水の供給から解放されることができて、他のフレームまたはチャンバ９に影響を及ぼすことなく膜蒸留法装置から容易に持ち上げて出されることができるという結果になる。

図２には、膜３、４間の空間に対する入口開口１６および出口開口１７が示される。対応する方法では、各チャンバは、それぞれの入口および出口開口を備える。

各チャンバは、水回路に別々に接続していてもよいか、あるいは、共通の水回路に直列にまたは並列に接続していてもよい。膜を有するフレームもまた、浄化される水を含んでいる水回路に個々に接続していてもよいか、あるいは、共通の水回路に直列にまたは並列に接続していてもよい。

好適な実施形態によれば、２つの膜３、４は、前記フレーム６によって支持され、フレームに、閉鎖空間が形成されるように両膜が固定され、フレームに、入口開口１６および出口開口１７が接続される。

他の好ましい実施形態によれば、前記チャンバ９は、前記２つの平行な壁５、１０によって形成され、両壁は、閉鎖空間が形成されるようにそれらの周辺に沿って互いに取り付けられ、両壁に、前記入口開口１１および出口開口１２が接続される。

さらなる実施形態によれば、２つ以上のチャンバ９は、互いに平行にかつ、両膜３、４を支持する前記フレーム６の幅に対応して互いに少し離れて配置される。

さらなる好ましい実施形態によれば、両膜を有するフレーム６は、２つの隣接するチャンバ９の間に着脱自在に挿入される。

本発明が最初に言及された課題を解決することは、明らかである。

上で、多くの実施形態は記載された。しかしながら、チャンバ９および膜を有するフレーム６は、装置の機能を逸脱しない範囲で異なって設計されてもよい。

Claims

浄化される水が１つ以上のユニット（１）を用いて膜蒸留させられる純水を生産する装置であり、前記ユニットの各々は、一側上に第１のディスク形状の壁（４、４’）を備え、他側上にガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜（３、３’）を備える空間、および第２のディスク形状の壁（５、１０）を備え、前記両壁は、前記膜の異なる側上に前記膜から離れて配置され、前記第１の壁（４、４’）と前記膜（３、３’）との間に水が導かれ、前記第２の壁（５、１０）は、前記水よりも冷たくされる、装置であって、前記第１のディスク形状の壁（４、４’）もまた、ガス状の水は通過できるが液状の水は通過できない膜であり、２つの隣接する膜（３、４；３’、４’）は、共通のフレーム（６）によって支持され、前記両膜間の空間は、浄化される水のための入口開口（７、７’）および出口開口（８、８’）を備え、前記第２の壁（５、１０）は、２つの平行な壁によって形成されるチャンバ（９）の一部であり、前記チャンバは、前記浄化される水よりも冷たい水のための入口開口（１１、１１’）を備え、および出口開口（１２、１２’）を備え、前記チャンバ（９、９’）は、前記フレーム（６）の両側で前記両膜と平行に配置される、ことを特徴とする、装置。
前記２つの膜（３、４；３’、４’）は、前記フレーム（６）によって支持され、前記フレームに、閉鎖空間が形成されるように前記両膜が固定され、前記フレームに、前記入口開口（７、７’）および出口開口（８、８’）が接続される、ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記チャンバ（９）は、前記２つの平行な壁によって形成され、前記両壁は、閉鎖空間が形成されるようにそれらの周辺に沿って互いに固定され、前記両壁に、前記入口開口（１１、１１’）および出口開口（１２、１２’）が接続される、ことを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
２つ以上のチャンバ（９）は、互いに平行にかつ、前記両膜を支持する前記フレーム（６）の幅に対応して互いに離れて配置される、ことを特徴とする、請求項１、２または３に記載の装置。
前記両膜を有するフレーム（６）は、２つの隣接するチャンバ（９）の間に着脱自在に挿入される、ことを特徴とする、請求項１、２、３または４に記載の装置。