JP2022528477A - 水濾過ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】水濾過ユニットを提供する。【解決手段】水濾過ユニット（１００）に供給されている加圧水を浄化する水濾過ユニット（１００）であって、壁部分（１１０）、第１の端部分（１１１）及び第２の端部分（１１２）によって規定されている容器（１０１）であって、壁部分（１１０）は、第１の端部分（１１１）及び第２の端部分（１１２）に装着されている容器（１０１）と、加圧水が容器（１０１）に供給されているこの第１又は第２の端部分（１１１、１１２）に配置されている水入口（１２０）と、濾過膜（１３０）を介して水の少なくとも一部を供給するようにこの容器に配置されている濾過膜（１３０）と、膜からの濾過水用の第１の水出口（１４０）とを含み、水濾過ユニット（１００）は、濾過膜（１３０）に供給されているこの加圧水の注入ポンプ（１５０）を介して流速の増加を生成するように配置されている注入ポンプ（１５０）を更に含み、この注入ポンプ（１５０）は、膜を介して供給されていない非濾過水を受け入れ、容器（１０１）内でこの非濾過水を再循環させるように更に配置されている、水濾過ユニット（１００）。

Description

背景
逆浸透（ＲＯ）、海水から塩を除去する、従来知られている水処理方法は、半透性濾過膜を介して未処理水分子を押し込むことによって、飲料水を浄化するためにも使用されている。濾過膜は、汚染物質を阻止し、その後、不純物は、環境から排出される。

この水処理方法は、低塩分溶液が、高塩分溶液に移動する傾向がある処理であり、即ち、より低い濃度の溶液が、より高い濃度を有する溶液に自然に移動する傾向がある処理である。溶液を、より低い濃度からより高い濃度へ濃度勾配に逆らって濾過膜を横切って移動させた場合、逆浸透が行われる。例えば、通常の浸透下で、一方の側に淡水を有し、他方の側に濃縮水溶液を有する半透性濾過膜は、濃縮溶液を希釈するために、濾過膜を横切る淡水を有する。逆浸透では、濃縮溶液を有する側に圧力を加えて、水分子を、より低い濃度の側に濾過膜を横切って押し込む。

典型的な逆浸透水濾過システムは、水から様々な不純物及び汚染物質を除去して排除する能力を有する半透性濾過膜を使用する。これらの汚染物質を、排水管の下へ自動的に洗い流す。その後、浄化水をタンクに貯蔵してもよい。

所定の圧力を流入水に加えて、濾過膜を介して流入水を押し込む。濾過膜は、「透過」流と呼ばれる、濾過膜の他方の側で浄化水を出る流入水から不純物を濾過する。膜を貫通しない流入水の一部によって、膜に残された不純物を洗い流す。膜から洗い流された不純物を持つ水は、「濃縮流」と呼ばれる。

ＲＯシステムを使用する利益の一部は、純粋で清浄な飲料水、望ましくない臭い又は味の除去を含む。

直列に接続された幾つかの濾過ユニットを含むＲＯシステムを有することが一般的である。非濾過水の一部は、濾過膜を貫通することなく、第１の濾過ユニットで濾過膜のそばを通って流れていることがあり、従って、この水は、まだ汚れている。その後、この非濾過水を、同じ第１の濾過ユニットに、又はこの第１の濾過ユニットと（好ましくは、直列に）接続している第２の濾過ユニットに再循環させてもよい。

幾つかのユニット、及び水を再循環させるポンプを含むＲＯシステムを有すると、大きい場所をとることがある。循環ポンプは、機械的及び／又は電気的故障のために誤動作することもあり、従って、ポンプの交換又は修理は、いつ起こるか分からない。暫くした後、ＲＯ濾過器を交換する必要があるかもしれず、市場の一般的な問題は、消費者が、認可交換部品の代わりに、製造業者によって認可されていない予備部品を使用するかもしれないことである。

発明の概要
従って、関心は、機能性を向上させるために、本水濾過構成の欠点の少なくとも一部を克服することにある。

この目的及び他の目的は、独立請求項における特徴を有する水濾過ユニットを提供することによって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項で規定される。

本発明の第１の態様によれば、水濾過ユニットに供給されている加圧水を浄化する水濾過ユニットであって、
壁部分、第１の端部分及び第２の端部分によって規定されている容器であって、壁部分は、第１の端部分及び第２の端部分に装着されている容器と、
加圧水が容器に供給されているこの第１又は第２の端部分に配置されている水入口と、
濾過膜を介して水の少なくとも一部を供給するようにこの容器に配置されている濾過膜と、
膜からの濾過水用の第１の水出口と
を含み、
水濾過ユニットは、加圧水を受け入れ、濾過膜に供給されているこの加圧水の注入ポンプを介して流速の増加を生成するように配置されている注入ポンプを更に含み、この注入ポンプは、膜を介して供給されていない非濾過水を受け入れ、容器内でこの非濾過水を再循環させるように更に配置されている、
水濾過ユニットを提供する。

従って、本発明は、濾過機能性を高める濾過ユニットで配置されたポンプを有する水を浄化する水濾過ユニットを提供するという考えに基づいている。注入ポンプは、流速の増加を生成するために、動作下で可動部を含まない。従って、これにより、可動部を有しない濾過ユニットを提供することができる。濾過ユニット内で非濾過水に主に影響を与える吸引効果を生成する注入ポンプにわたって圧力降下がある。より具体的には、これは、注入ポンプを介してこの加圧水の流速を増加させ、非濾過水に主に影響を与える吸引効果を生成して非濾過水を再循環させることによって濾過器内で非濾過水を再循環させる可動部を有しないポンプを提供することができる。これにより、濾過膜を介して流れを増加させることができる。

これにより、濾過器内にも注入ポンプ内にも可動部がないので、保守を必要としない又は非常に少量の保守を必要とする水濾過器を提供することができる。これによりコンパクトな水濾過器を提供することができる。

実施形態によれば、水濾過ユニットは、第１の水出口に接続されている穿孔壁を有する細長い管を更に含んでもよく、濾過膜は、この細長い管の周りに配置されている逆浸透濾過膜であり、濾過水は、水濾過ユニットを使用する場合、細長い管における穿孔を介して細長い管に入る。

これにより、水濾過器のコンパクトな解決策を与えることができる。これにより、大量の汚れ又は不純物から水を清浄にすることができる高性能水濾過ユニットを提供することもできる。

実施形態によれば、水濾過ユニットは、この注入ポンプからこの濾過膜に加圧水及び再循環水を移送するように配置されている経路を更に含んでもよく、この経路は、この細長い管とこの経路との間の通路を形成するように、細長い管内に配置されていてもよい。

これにより、濾過ユニット内の汚水の移送及び／又は再循環を容易に行うことができる。

実施形態によれば、経路は、この注入ポンプと接続していてもよく、この経路は、この細長い管の少なくとも一端においてこの細長い管内で中心からずれて配置されていてもよい。

これにより、装着されるべき出口用の空間が増加するので、水濾過ユニットを容易に組み立てることができる。その結果、これにより、より大きい断面を有する出口が可能であるので、水濾過ユニットの機能性を向上させることができる。

実施形態によれば、注入ポンプは、水入口及び狭窄通路を含んでもよく、狭窄通路は、直径Ｄ２を有し、水入口は、直径Ｄ１を有し、Ｄ２はＤ１よりも小さくてもよい。

実施形態によれば、注入ポンプは、第２の入口通路を含み、狭窄通路は、この第２の入口通路（２４０）の中心から距離Ｈで配置されていてもよく、この距離Ｈは、－１^＊Ｄ１から１．５^＊Ｄ１の範囲にあってもよく、この注入ポンプは、この第２の入口通路を介して非濾過水を受け入れるように更に配置されていてもよい。

上述の実施形態の少なくとも一部は、注入ポンプを介して流量及び／又は流速を増加させることができる。更に、上述の実施形態の少なくとも一部は、非濾過水を、経路に吸引し、濾過ユニット内で再循環させることができる。

実施形態によれば、比Ｄ１／Ｄ２は、少なくとも３、より好ましくは少なくとも４、最も好ましくは少なくとも５であってもよい。

これにより、容器に供給される加圧水の流量及び／又は流速に比べて、注入ポンプを介して所望の流量及び／又は流速を与えることができる。これにより、容器に供給される加圧水の流量及び／又は流速の、好ましくは約少なくとも２倍、より好ましくは約３倍、最も好ましくは約４倍であるように、注入ポンプを介して流量及び／又は流速を与えることができる。

実施形態によれば、壁部分の少なくとも一部は、濾過膜の少なくとも一部に装着されていてもよい。

これにより、濾過ユニット内の水流の一部でなく、詰まる濾過ユニット内の水量を減少することができる。これにより、濾過膜を貫通することなく濾過膜のそばを通る、漏れる非濾過水のリスクを減らすことができる。

実施形態によれば、注入ポンプは、この容器内に配置されていてもよく、この注入ポンプ１５０は、水入口１２０から加圧水を受け入れるように更に配置されていてもよい。

これにより、コンパクトな水濾過ユニットを提供することができる。

実施形態によれば、水濾過ユニットは、非濾過水の少なくとも一部用の第２の出口を含む。

これにより、汚水の追加再循環を与えることができる。更に、これにより、供給ポンプが一定流量を有する場合、清浄水の調整可能流出を与えることができる。

実施形態によれば、水濾過ユニットは、水濾過ユニットの通気を可能にする毛細管を更に含む。

これにより、水濾過ユニットに入る水で空気を移送することができるので、必要に応じて、水濾過ユニットの通気を容易に行うことができる。かなりの空気量が水濾過ユニット内に蓄積された場合、機能性が大幅に減少することがある。従って、水濾過ユニットを通気する毛細管により、水濾過ユニットの機能性を向上させることができる。

実施形態によれば、壁部分は、第１の端部分及び第２の端部分のうち少なくとも１つに永続的に封止されていてもよい。

これにより、水濾過ユニットの漏れ防止容器を提供することができる。容器を永続的に封止することができるという事実は、製造業者によって組み立てられ認可された構成要素を濾過ユニットが単に含むので、濾過ユニットの信頼性を向上させる。

実施形態によれば、本発明の任意の上述の実施形態による少なくとも１つの水濾過ユニットと、この少なくとも１つの水濾過ユニットに加圧水を供給する供給ポンプとを含む水浄化システムを提供してもよい。

実施形態によれば、供給ポンプは、脈動圧力を用いて少なくとも１つの水濾過ユニットに加圧水を供給する。

これにより、供給ポンプからの脈動圧力によって引き起こされる乱流のために、濾過ユニットの機能性を向上させることができる。乱流は、粒子が濾過膜に詰まらないようにするのに役立ち、これにより、保守の必要を減らすことができ、従って、封止される可能性のある水濾過ユニットに対するより長い寿命を与えることができる。

本発明の第２の態様によれば、上述の実施形態による水濾過ユニットを製造する方法であって、濾過膜を、細長い管の周りに配置してもよく、
注入ポンプを経路に接続することと、
この細長い管とこの経路との間の通路を生成するこの細長い管内にこの経路を配置するように、接続された経路を用いて、注入ポンプを濾過膜に組み付けることと、
壁部分を濾過膜に組み付けることと、
濾過ハウジングを生成するこの壁部分に第１の端部分及び第２の端部分を組み付けることと、
この第１の端部分をこの壁部分に封止し、この壁部分をこの第２の端部分に封止することと
を含む方法を提供してもよい。

これは、本発明の概念による水濾過ユニットを製造する方法を提供する。これにより、濾過器内にも注入ポンプ内にも可動部がないので、保守を必要としない又は非常に少量の保守を必要とする水濾過器を提供することができる。更に、これにより、注入ポンプを、この容器内に、即ち、この水濾過ユニット内に配置することができるので、コンパクトな水濾過器を提供することができる。

実施形態によれば、方法は、
接続部を第２の端部分に付けることと、
真空ポンプを水入口に接続することと、
未硬化の硬化性プラスチック用の容器をこの接続部に接続することと、
この硬化性プラスチックをこの濾過ハウジングのこの第２の部分に吸引するように、この真空ポンプを用いてこの濾過ハウジングを排気することと
を更に含んでもよい。

これにより、水濾過ユニット内で未使用水又は「流れない」水のリスクを減らすことができる。硬化性プラスチックがなければ、濾過器内で水の一部を捕捉する、蓄積されるポケットのリスクを増加する、即ち、濾過器内で水の循環を妨げることがある。これにより、適切に封止された容器を提供することができる。

図面の簡単な説明
本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニットを概略的に例示する。 本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニットを概略的に例示する。 注入ポンプ及び濾過ユニットの一部の拡大図を概略的に例示する。 本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニットを概略的に例示する。 本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニットを概略的に例示する。 本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニットを概略的に例示する。 本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による注入ポンプの拡大図を概略的に例示する。 本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水浄化システムを概略的に例示する。 本発明による濾過ユニットを製造する方法を概略的に例示する。

詳細な説明
図１は、本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニット１００を概略的に例示する。図１は、水濾過ユニットに供給されている加圧水を浄化する水濾過ユニット１００を示す。水濾過ユニット１００は、壁部分１１０、第１の端部分１１１及び第２の端部分１１２によって規定されている容器１０１を含み、壁部分１１０は、第１の端部分１１１及び第２の端部分１１２に装着されている。図１における水濾過ユニット１００は、この第１の端部分１１１に配置されている水入口１２０を更に含む。水入口１２０は、この第２の端部分１１２に配置されることもできるものとする。水濾過ユニット１００は、濾過膜１３０を介して水の少なくとも一部を供給するようにこの容器１０１に配置されている濾過膜１３０を更に含む。水濾過ユニット１００は、膜からの濾過水用の第１の水出口１４０を含む。水濾過ユニット１００は、濾過膜１３０に供給されているこの加圧水の注入ポンプを介して流速の増加を生成するように配置されている注入ポンプ１５０を更に含む。注入ポンプ１５０は、膜を介して供給されていない非濾過水を受け入れ、容器１０１内でこの非濾過水を再循環させるように更に配置されている。

従って、本発明は、濾過機能性を高める濾過ユニットで配置されたポンプを有する水を浄化する水濾過ユニット１００を提供するという考えに基づいている。注入ポンプ１５０は、流速の増加を生成するために、動作下で可動部を含まない。従って、これにより、可動部を有しない濾過ユニットを提供することができる。濾過ユニット１００内で非濾過水に主に影響を与える吸引効果を生成する注入ポンプ１５０にわたって圧力降下がある。より具体的には、これは、注入ポンプ１５０を介してこの加圧水の流速を増加させ、非濾過水に主に影響を与える吸引効果を生成して非濾過水を再循環させることによって濾過器内で非濾過水を再循環させる可動部を有しないポンプを提供することができる。

これにより、濾過器内にも注入ポンプ１５０内にも可動部がないので、保守を必要としない又は非常に少量の保守を必要とする水濾過器を提供することができる。これによりコンパクトな水濾過器を提供することができる。

注入ポンプは、第１の端部分及び第２の端部分のうち１つに少なくとも部分的に配置されていてもよい。即ち、注入ポンプは、加圧水を受け入れ、濾過膜に供給されるこの加圧水の注入ポンプを介して流速の増加を生成するために、第１の端部分及び第２の端部分のうち１つに少なくとも部分的に配置されていてもよい。

濾過水に供給される加圧水は、供給水とも呼ばれる。濾過膜１３０を通過した後に濾過ユニットを出る清浄水は、透過水としても知られている。

濾過ユニットの漏れ防止容器を保証するために、壁部分１１０は、第１の端部分１１１及び／又は第２の端部分１１２に永続的に封止されていてもよい。容器を永続的に封止することができるという事実は、製造業者によって組み立てられ認可された構成要素を濾過ユニットが単に含むので、濾過ユニットの信頼性を増加させる。

ここで、注入ポンプ１５０という用語は、可動部を有しないポンプを意味してもよい。換言すれば、注入ポンプ１５０は、可動部を含まなくてもよい。従って、注入ポンプ１５０を介して流速の増加を生成するために、注入ポンプ１５０は、可動部がなくてもよい。換言すれば、注入ポンプ１５０は、固定部だけを含んでもよい。換言すれば、ポンプ１５０は、静止部だけを含んでもよい。換言すれば、ポンプを介して流速の増加を生成するために、注入ポンプ１５０は、静止部又は固定部を含んでもよい。本発明によるこのような注入ポンプ１５０に対する既知の名称は、注入ポンプ、吸引器、水注入器、教育噴射ポンプ、ベンチュリポンプ及び水教育器である。従って、本発明による注入ポンプ１５０の重要な部分は、可動部を有しないポンプである。

更に、図１は、本発明の幾つかの実施形態によって存在することができる第１の水出口１４０に接続されている穿孔壁を有する細長い管１６０を示す。本発明による少なくとも幾つかの実施形態による図１における濾過膜１３０は、図１に例示のように、この細長い管１６０の周りに配置されている逆浸透濾過膜１３０であってもよい。濾過水は、水濾過ユニットを使用する場合、細長い管１６０における穿孔を介して細長い管１６０に入る。

換言すれば、水は、濾過膜１３０に浸透する場合、濾過され清浄にされる。その後、清浄水が、水濾過ユニットを使用する場合、細長い管１６０における穿孔に入るように、濾過膜１３０を配置してもよい。

これにより、水濾過器のコンパクトな解決策を与えることができる。これにより、大量の汚れ又は不純物から水を清浄にすることができる高性能水濾過ユニット１００を提供することもできる。

更に、図１に示すように、水濾過ユニット１００は、この注入ポンプ１５０からこの濾過膜１３０に加圧水及び再循環水を移送するように配置されている経路１７０を更に含んでもよい。経路１７０は、この細長い管１６０とこの経路１７０との間の通路を形成するように、細長い管１６０内に配置されていてもよい。

これにより、濾過ユニット１００内の汚水の移送及び／又は再循環を容易に行うことができる。換言すれば、水濾過ユニット１００に供給された加圧水は、注入ポンプ１５０に入り、水濾過膜１３０に、この経路１７０によって移送されてもよい。注入ポンプ１５０を、濾過ユニット内に少なくとも部分的に配置してもよい。加圧水は、濾過ユニットの使用中に、汚水を含む濾過膜１３０の側に、濾過膜１３０内に配置された穿孔管内の経路１７０によって移送されてもよい。その後、加圧水は、濾過膜１３０に浸透し、又は汚水として濾過膜１３０を通り、濾過ユニット内で再循環され、濾過膜１３０に再度接近する。濾過膜１３０に浸透した加圧水の一部は、濾過膜１３０によって清浄にされ、更に、細長い管１６０における穿孔を介して移送されてもよい。経路１７０を、細長い管１６０内で中心に配置してもよい。

引き続き、図１を参照する。注入ポンプ１５０を、容器１０１内に配置してもよい。注入ポンプ１５０の入口を、水濾過ユニットの入口から下流に配置してもよい。換言すれば、加圧水が、水入口１２０を介して濾過ユニット１００に入ると、その後、加圧水は、注入ポンプ１５０に入る。加圧水は、水濾過ユニットの入口に入った後、濾過膜１３０の上流側に、注入ポンプ１５０を介して移送されてもよい。容器１０１内に配置された注入ポンプ１５０を有することによって、コンパクトな解決策を与えることができる。

上述のように、壁部分１１０を、第１の端部分１１１及び第２の端部分１１２に永続的に封止してもよい。濾過ユニット内に配置された注入ポンプ１５０で与えられたコンパクトな解決策を有する本発明の新規な構成のために、注入ポンプ１５０は、可動部を含まない。幾つかの用途で有益な濾過ユニットを永続的に封止することができる。注入ポンプ１５０に可動部がないので、濾過ユニットの保守及び修理の必要性を、少なくとも減らすことができ、又は更に無くすことができる。

図２ａ及び図２ｂは、本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による水濾過ユニット１００を概略的に例示する。図２ａ及び図２ｂは、この注入ポンプ１５０と接続している経路１７０を示す。図２ａにおける経路１７０は、この細長い管１６０内で中心からずれて配置されている。図２ｂにおける経路１７０は、この細長い管１６０の一端においてこの細長い管１６０内で中心からずれて配置されている。換言すれば、経路１７０は、細長い管１６０の一部内で中心からずれて配置されていてもよい。経路１７０は、この細長い管１６０内で斜めに配置されていてもよい。更に、経路１７０は、全体の細長い管１６０内で及び全体の細長い管１６０に沿って中心からずれて配置されていてもよい。これにより、装着されるべき出口用の空間が増加するので、水濾過ユニット１００を容易に組み立てることができる。その結果、これにより、より大きい断面を有する出口が可能であるので、水濾過ユニット１００の機能性を向上させることができる。経路１７０が、注入ポンプ１５０と接続している場合に中心からずれて配置されると、第１の水出口１４０との接続を容易に達成することができる。

上述のように図１及び図２ａ及び図２ｂで分かるように、経路１７０を、経路１７０の一端において注入ポンプ１５０と接続して配置してもよい。経路の反対端は、濾過膜の上流側と接続していてもよい。経路１７０は、これらの端部分１１１、１１２のうち１つにおいて注入ポンプ１５０と接続して配置されてもよく、この経路の他端において濾過膜の上流側と接続していてもよい。図１及び図２ａ及び図２ｂにおいて、注入ポンプ１５０を、この第１の端部分１１１に配置する。経路１７０の反対端において、経路１７０は、この第２の端部分１１２で濾過膜の上流側と接続している。従って、経路１７０の一端を、この第１の端部分において注入ポンプ１５０と接続して配置し、経路１７０の反対端で第２の端部分１１２と接続して配置してもよい。

換言すれば、経路１７０は、２つの端、第１及び第２の端を有してもよい。この第１の端を、この第１の端部分１１１において注入ポンプ１５０と接続して配置してもよく、この第２の端を、この第２の端部分１１２と接続して配置してもよい。

上流側又は供給水側から清浄水側又は透過側に漏れる汚水を防止するために、経路を、この経路の少なくとも一端、好ましくは両端で細長い管に封止してもよい。図１及び図２ａ及び図２ｂにおいて、経路を、両端で細長い管に封止する。

この経路１７０のこの第１の端において、封止体を、第１の濾過端部品１７６で構成してもよい。図１及び図２ａ及び図２ｂにおいて、経路を、最初に封止される第１の濾過端部品１７６によって細長い管１６０に封止し、次に、第１の濾過端部品１７６を、ゴム封止体及び／又は溶接によって細長い管に封止することができる。

経路のこの第２の端において、経路を、経路１７０を密閉する第２の濾過端部品１７４によって細長い管１６０に封止することができ、第２の濾過端部品１７４を、ゴム封止体又は溶接によって細長い管１６０に封止することができる。

この経路１７０のこの第１の端において、封止体を、図３に見られる、本発明の幾つかの実施形態による注入ポンプ１５０用の接続片１７８で構成してもよい。図３において、経路１７０を、接続片１７８によって密閉し、次に、接続片１７８を、ゴム封止体２５０によって細長い管１６０に封止することができる。接続片１７８を、溶接及び／又はゴム封止体によって細長い管１６０に封止することもできる。

これにより、上流側又は供給水側から清浄水側又は透過側に漏れる汚水を防止することができる。

壁部分１１０の少なくとも一部を、濾過膜１３０の少なくとも一部に装着してもよい。換言すれば、壁部分１１０の少なくとも一部を、濾過膜１３０の外部の少なくとも一部に装着してもよい。ここで、用語「装着」は、封止又は永続的装着を意味してもよい。濾過膜１３０の外部は、濾過膜１３０を密閉する表面の任意の一部であってもよい。濾過膜１３０を密閉する表面の大部分を壁部分１１０に装着するように、濾過膜１３０を壁部分１１０に装着してもよい。濾過膜１３０を密閉する表面全体を壁部分１１０に装着するように、濾過膜１３０を壁部分１１０に装着してもよい。濾過膜１３０を密閉する領域に沿って、濾過膜１３０を壁部分１１０に装着してもよい。濾過膜１３０の形状は、円筒形であってもよい。濾過膜１３０は、上部及び下部を有してもよい。濾過膜１３０の表面と上部及び／又は下部との間の移行部１８０で、濾過膜１３０を壁部分１１０に装着してもよい。

これにより、濾過ユニット内の水流の一部でなく、詰まる濾過ユニット内の水量を減少することができる。これにより、濾過膜１３０を貫通することなく濾過膜１３０のそばを通る、漏れる非濾過水のリスクを減らすことができる。

注入ポンプ１５０と濾過膜１３０との間の接続を、濾過膜１３０の細長い管１６０への注入ポンプ１５０のねじ込み部品によって溶接又は接続してもよい。注入ポンプ１５０と濾過膜１３０との間の接続を、壁部分１１０に装着され押下される第１又は第２の部分によって注入ポンプ１５０を締め付ける濾過膜１３０の細長い管１６０への注入ポンプ１５０の挿入部品によって接続してもよい。

壁部分１１０を、第１の端部分１１１及び第２の端部分１１２のうち少なくとも１つに永続的に封止してもよい。壁部分１１０を、第１の端部分１１１及び／又は第２の端部分１１２に溶接してもよい。

図３は、注入ポンプ１５０及び濾過ユニットの一部の拡大図を概略的に例示する。図３は、注入ポンプ１５０における水入口１２０及び狭窄通路２６０を示す。狭窄通路２６０は、直径Ｄ２を有してもよく、水入口は、直径Ｄ１を有してもよく、Ｄ２はＤ１よりも小さい。注入ポンプを、濾過ユニット１００の外側に部分的に設置してもよく、又は注入ポンプ全体を、濾過ユニット１００の内側に設置してもよい。注入ポンプ全体を濾過ユニット内側に設置することは、容器１０１内に、及び／又は、容器１０１、即ち、壁部分１１０、第１及び第２の端部分１１１、１１２を規定する部分の少なくとも１つに、注入ポンプを配置することを意味してもよい。注入ポンプ１５０を、第１の端部分１１１及び第２の端部分１１２のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に配置してもよい。更に、注入ポンプ１５０を、第１又は第２の端部分１１１、１１２に部分的に配置し、容器１０１に部分的に配置してもよい。更に、注入ポンプ１５０を、濾過ユニット１００の外側に部分的に配置し、第１及び第２の端部分１１１、１１２のうち少なくとも１つに部分的に配置し、容器１０１内に部分的に配置してもよい。

更に、注入ポンプ１５０は、第１の入口通路を含んでもよい。第１の入口通路は、濾過ユニット１００の水入口１２０と流体接続していてもよい。注入ポンプの第１の入口通路を、濾過ユニット１００の水入口１２０内に配置してもよい。

注入ポンプ１５０の第１の入口通路は、濾過ユニット１００の水入口１２０と同じであってもよい。換言すれば、注入ポンプ１５０は、水入口１２０を含んでもよい。従って、注入ポンプ１５０は、第１及び第２の端部分１１１、１１２のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に配置されてもよく、水入口１２０を含んでもよい。

更に、図３は、注入ポンプ１５０の第２の入口通路２４０を示す。この第２の入口通路２４０を、狭窄通路２６０から下流に配置してもよい。第２の入口通路２４０を、狭窄通路２６０から上流に、又は狭窄通路２６０と平行に配置してもよい。更に、注入ポンプ１５０は、この第２の入口通路２４０を介して非濾過水を受け入れるように配置されていてもよい。換言すれば、濾過膜１３０に浸透することなく濾過膜１３０を通っている非濾過水は、第２の入口通路２４０に入り、注入ポンプ１５０及び経路１７０によって濾過膜１３０の上流側に移送される。換言すれば、濾過膜１３０に浸透することなく濾過膜１３０を通っている非濾過水は、注入ポンプ１５０及び経路１７０によって濾過膜１３０の上流側に再循環される。

経路１７０を、狭窄通路２６０から下流に配置してもよい。経路１７０は、経路１７０に対して実質的に垂直な第２の入口通路２４０を有してもよい。第２の入口通路２４０を、第２の入口通路２４０の中心から狭窄部分２６０に距離Ｈで配置してもよい。狭窄通路２６０と第２の入口通路２４０の中心との間の距離Ｈは、好ましくは－１^＊Ｄ１から１．５^＊Ｄ１の範囲、より好ましくは－０．７^＊Ｄ１から１^＊Ｄ１の範囲、最も好ましくは－０．４^＊Ｄ１から０．６^＊Ｄ１の範囲（但し、Ｄ１は、注入ポンプ１５０の第１の入口通路の直径である）にあってもよい。入口通路２４０の中心から狭窄通路２４０への負の距離Ｈは、狭窄部分を、正の距離Ｈに比べて更に下流に位置決めすることを意味する。更に、距離Ｈは、－２^＊Ｄ１から０^＊Ｄ１又は－２^＊Ｄ１から－１^＊Ｄ１の範囲にあってもよい。第２の入口通路２４０の直径Ｄ３は、好ましくは、第１の入口通路の直径以下であってもよい。更に、距離Ｈは、－３^＊Ｄ３から－１／２^＊Ｄ３の範囲、代わりに、－２^＊Ｄ３から－１^＊Ｄ３の範囲にあってもよい。従って、狭窄通路２６０を、第２の入口通路２４０から下流に配置してもよい。少なくとも１つの狭窄通路２６０に集まる加圧水を受け入れるように配置されている複数の水入口通路があってもよい。再循環用の汚水を受け入れるように配置されている複数の水入口通路があってもよい。加圧水用の接続入口の収集断面積の合計は、再循環用の汚水を受け入れるように配置されている接続入口の収集断面積の合計よりも大きいことが好ましい。加圧水用の接続入口の収集断面積の合計は、再循環用の汚水を受け入れるように配置されている接続入口の収集断面積の合計の少なくとも２倍大きいことが好ましい。

図１及び図２に例示され上述のように配置されている注入ポンプ１５０は、注入ポンプ１５０を介して流量及び／又は流速を増加させることができ、更に、非濾過水を、経路に吸引し、濾過ユニット内で再循環させることができる。

比Ｄ１／Ｄ２は、少なくとも１．４、より好ましくは少なくとも１．７、最も好ましくは少なくとも２であってもよい。

好ましくは、Ｄ１は、１０ｍｍから１２ｍｍの範囲にあってもよく、Ｄ２は、１．７ｍｍから２．５ｍｍの範囲にあってもよい。

図３で分かるように、水入口１２０及びこの第１の水出口１４０は、細長い管と接続していてもよい。水入口１２０及びこの第１の水出口１４０を、封止体２５０によって細長い管に封止してもよい。水入口１２０及びこの第１の水出口１４０を細長い管１６０に溶接することによって、封止体を得てもよい。水入口１２０及びこの第１の水出口１４０を、第１又は第２の部分によって適所に保持してもよい。封止体は、濾過膜を通ることなく水が細長い管に入るのを防止するために、細長い管と水入口１２０及びこの第１の水出口１４０との間のゴム封止体（例えば、Ｏリング封止体）であってもよい。

水入口１２０及びこの第１の水出口１４０を細長い管１６０に溶接する場合、この実施形態は、空間をあまり必要としないので、より大きい接続部が可能である。なぜなら、水入口１２０及びこの第１の水出口１４０を細長い管に挿入する需要は、Ｏリングで封止する場合ほどあまり高くないからである。

水入口１２０及びこの第１の水出口１４０を、適所に接続部を保持する接続装置で配置してもよい。濾過膜を通ることなく水が細長い管に入るのを防止するために、溶接することによって、又は細長い管と接続装置との間にゴム封止体（例えば、Ｏリング封止体）を付けることによって、接続装置を、細長い管に接続してもよい。細長い管の一部及び／又は接続装置にねじ山をつけてもよく、即ち、細長い管の一部及び／又は接続装置は、ねじ込み部分を含んでもよく、接続装置を、細長い管１６０にねじ込んでもよい。

接続装置を細長い管１６０に溶接する場合、この実施形態は、空間をあまり必要としないので、水入口１２０及びこの第１の水出口１４０に対するより大きい接続部が可能である。なぜなら、接続装置を細長い管に挿入する需要は、Ｏリングで封止する場合ほどあまり高くないからである。

図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施形態による水濾過ユニット１００を概略的に例示する。図４は、非濾過水の少なくとも一部用の水濾過ユニット１００の第２の出口１９０を示す。換言すれば、この濾過ユニットから離れる非濾過水の少なくとも一部を移送するために、第２の出口１９０を設けてもよい。濾過ユニットから離れる非濾過水の少なくとも一部を移送することによって、汚水を再循環させる別の可能性を与えてもよい。これにより、濾過ユニットの使用時に供給ポンプが一定流量を有する場合、例えば第２の出口１９０のサイズに応じて、清浄水の調整可能流出を与えることもできる。第２の出口１９０に関連して、濾過ユニットからの汚水の流れを制御するために、調整可能弁を接続してもよい。供給ポンプからの一定流量を使用すると、より大量の汚水が濾過ユニットを出る場合、より少量の清浄水が濾過器を出ることができる。

更に、図４ａ及び図４ｂは、水濾過ユニット１００が、水濾過ユニットの通気を可能にする毛細管２３０を更に含むことを例示する。

水濾過ユニットに入る水で空気を移送することができるので、水濾過ユニットの通気の促進が好ましい。濾過ユニットの使用時に、重力の方向と反対の方向へ、通気に適している側のいずれかに、好ましくは上方を向く濾過ユニットの側に、毛細管２３０を接続してもよい。濾過ユニットの通気を可能にするように、毛細管２３０を、濾過ユニット１００に配置してもよい。使用時に、かなりの空気量が水濾過ユニット１００内に蓄積された場合、機能性が大幅に減少することがある。従って、水濾過ユニット１００を通気する毛細管２３０により、使用時に、水濾過ユニット１００の機能性を増加させることができる。

第２の出口１９０を、この第１の端部分１１１及び／又はこの第２の端部分１１２に位置決めしてもよい。水入口１２０及び／又は第１の水出口１４０を、接続片１７８に接続してもよい。第２の出口１９０を、接続片１７８に接続してもよい。この接続片１７８を、容器１０１内に、又は容器１０１の外側に部分的に位置決めしてもよい。この第１又は第２の端部分１１２を壁部分１１０に装着する場合、接続片１７８を、第１又は第２の端部分１１２によって、適所に強制して保持してもよい。接続片１７８を、第１又は第２の端部分１１１、１１２に溶接してもよい。接続片１７８と第１又は第２の端部分１１１、１１２との間の接続部を封止するＯリング封止体があってもよい。

注入ポンプ１５０は、好ましくは少なくとも２バール、より好ましくは少なくとも３バール、最も好ましくは少なくとも４バールの供給圧力を有する。これにより、供給ポンプからの圧力が注入ポンプ１５０を駆動するので、電気部品無しで機能する注入ポンプ１５０を提供することができる。

図４ｃは、本発明の少なくとも１つの例の実施形態による水濾過ユニット１００を概略的に例示する。図４ｃにおいて、第２の端部分１１２は、硬化性プラスチック材料２００を充填する接続部２２０を含む。

これにより、濾過ユニットの封止を容易に行うことができる。硬化性プラスチック材料は、熱硬化性プラスチック、又は時間と共に硬化されるのに適している任意のプラスチック材料（例えば、異なるタイプのエポキシ又は同等物）であってもよい。

図５は、本発明の少なくとも１つの可能な実施形態による注入ポンプ１５０の拡大図を概略的に例示する。流れ方向における狭窄通路２６０の直後の通路２７０は、図３で分かるように、直線壁を有する通路であってもよい。図５で分かるように、流れ方向における狭窄通路２６０の直後の通路２７０は、この注入ポンプ１５０を介して流速を更に増加させることができる第２の狭窄部分２８０を有してもよい。第２の狭窄部分２８０を、流れ方向へ第２の第２の入口通路２４０の後に配置することが好ましい。通路２７０を広げてもよく、経路１７０の直径が入口通路１２０の直径よりも大きくなるように、通路は拡大してもよい。これにより、注入ポンプ１５０を介してより大きい流量及び／又は流速を与えることもできる。通路２７０は、このポンプを介して流速及び／又は流量の増加を達成するために、当技術分野で知られている任意の形態又は形状を有してもよい。

図６は、本発明の任意の上述の実施形態による１つの水濾過ユニット１００を含む水浄化システム３００を概略的に例示する。このシステムは、この少なくとも１つの水濾過ユニット１００に加圧水を供給する供給ポンプ３１０を更に含む。

図６における供給ポンプ３１０は、脈動圧力を用いて少なくとも１つの水濾過ユニット１００に加圧水を供給してもよい。

これにより、供給ポンプ３１０からの脈動圧力によって引き起こされる乱流のために、濾過ユニット１００の機能性を増加させることができる。乱流は、粒子が濾過膜１３０に詰まらないようにするのに役立つことができ、これにより、保守の必要を減らすことができ、従って、封止される可能性のある水濾過ユニット１００に対するより長い寿命を与えることができる。供給ポンプは、一定圧力を用いて少なくとも１つの水濾過ユニット１００に加圧水を供給してもよい。交番圧力を用いて少なくとも１つの水濾過ユニット１００に加圧水を供給してもよい。交番圧力は、経時変化する圧力を意味してもよい。一定圧力は、経時的に同じ値に保たれる圧力を意味してもよい。脈動圧力は、周期的特性で経時変化する圧力を意味してもよい。換言すれば、脈動圧力は、経時交番する、目標値と低値との間で交番する圧力を意味してもよい。この目標値は、濾過入力で所望の圧力に依存してもよく、この低値は、不ポンプ圧力に近くてもよい。

供給ポンプ３１０は、好ましくは少なくとも１８バール、より好ましくは１８バールから２４バールの範囲の供給圧力を加えてもよい。換言すれば、濾過ユニットに供給される水の圧力を、少なくとも１８バール、より好ましくは１８バールから２４バールの範囲で加えてもよい。これにより、供給ポンプからの圧力が注入ポンプ１５０を駆動するので、電気部品無しで機能する注入ポンプ１５０を提供することができる。濾過ユニット内の圧力は、好ましくは少なくとも１５バール、より好ましくは１５バールから１８バールの範囲であってもよい。

浄化水を、濾過ユニット１００から、清浄水を貯蔵する貯蔵タンク３２０に供給してもよい。

図７は、本発明による濾過ユニットを製造する方法を概略的に例示する。図７は、濾過膜１３０を含む水濾過ユニット１００を製造する方法５００を示し、濾過膜１３０を、細長い管１６０の周りに配置してもよい。方法５００は、注入ポンプを経路１７０に接続すること（５１０）を含む。更に、方法５００は、この細長い管１６０とこの経路１７０との間の通路を生成するこの細長い管１６０内にこの経路１７０を配置することができるように、接続された経路１７０を用いて、注入ポンプ１５０を濾過膜１３０に組み付けること（５２０）を含む。更に、方法は、壁部分１１０を濾過膜１３０に組み付けること（５３０）を含む。更に、方法は、濾過ハウジングを生成するこの壁部分１１０に第１の端部分１１１及び第２の端部分１１２を組み付けること（５４０）を含む。方法は、この第１の端部分１１１をこの壁部分１１０に封止し、この壁部分１１０をこの第２の端部分１１２に封止すること（５５０）を含む。

これは、本発明の概念による水濾過ユニットを製造する方法を提供する。これにより、濾過器内にも注入ポンプ内にも可動部がないので、保守を必要としない又は非常に少量の保守を必要とする水濾過器を提供することができる。更に、これにより、注入ポンプを、この容器内に少なくとも部分的に、即ち、この水濾過ユニット内に少なくとも部分的に配置することができるので、コンパクトな水濾過器を提供することができる。

更に、方法５００は、接続部２２０を第２の端部分１１２に付けること（５６０）を含んでもよい。方法は、真空ポンプ３１０を水入口１２０に接続すること（５７０）と、未硬化の硬化性プラスチック用の容器をこの接続部２２０に接続すること（５８０）とを含んでもよい。更に、方法は、この硬化性プラスチックをこの濾過ハウジングのこの第２の部分に吸引することができるように、この真空ポンプを用いてこの濾過ハウジングを排気すること（５９０）を含んでもよい。

濾過ユニット１００上の他の開口部を、濾過ユニット１００の排気中に一時的に封止してもよい。好ましくは、第１の水出口１４０を、濾過ユニットの排気中に封止してもよい。次に、硬化性プラスチック２００が適切に固定するために、真空ポンプ３１０の電源を切ってもよい。真空ポンプの切り換えは、硬化性プラスチック２００による封止を向上させることができる。なぜなら、プラスチック内の空気経路が、さもないと、硬化プラスチック２００に存在することがあるからである。硬化性プラスチック２００は、熱硬化性プラスチック、又は時間と共に硬化されるのに適している任意のプラスチック材料であってもよい。硬化性プラスチック２００は、エポキシ、又は記載の工程に従って硬化されるのに適している任意の材料であってもよい。硬化性プラスチックが硬化した後、空気を、濾過ユニット１００内に入れてもよい。

当業者は、本発明が上述の好ましい実施形態に決して限定されないことを分かっている。一方、添付の特許請求の範囲の範囲内で、多くの修正及び変更が可能である。例えば、注入ポンプ１５０は、可動部を有しない任意のポンプであってもよい。別の例は、図示／記載の向き、形状、寸法及び／又はサイズと異なる向き、形状、寸法及び／又はサイズを有することができる、細長い管１６０内の経路１７０である。更に別の例は、硬化されるのに適している任意の材料であることができる硬化性プラスチック材料である。

Claims (17)

1. 水濾過ユニット（１００）に供給されている加圧水を浄化する水濾過ユニット（１００）であって、
   壁部分（１１０）、第１の端部分（１１１）及び第２の端部分（１１２）によって規定されている容器（１０１）であって、前記壁部分（１１０）は、前記第１の端部分（１１１）及び前記第２の端部分（１１２）に装着されている容器（１０１）と、
   前記加圧水が前記容器（１０１）に供給されている前記第１又は第２の端部分（１１１、１１２）に配置されている水入口（１２０）と、
   濾過膜（１３０）を介して前記水の少なくとも一部を供給するように前記容器に配置されている濾過膜（１３０）と、
   前記膜からの濾過水用の第１の水出口（１４０）と
   を含み、
   前記水濾過ユニット（１００）は、前記濾過膜（１３０）に供給されている前記加圧水の注入ポンプ（１５０）を介して流速の増加を生成するように配置されている注入ポンプ（１５０）を更に含み、前記注入ポンプ（１５０）は、前記膜を介して供給されていない非濾過水を受け入れ、前記容器（１０１）内で前記非濾過水を再循環させるように更に配置されている、
   水濾過ユニット（１００）。
2. 前記注入ポンプは、前記第１の端部分及び前記第２の端部分のうち１つに少なくとも部分的に配置されている、請求項１に記載の水濾過ユニット（１００）。
3. 前記第１の水出口（１４０）に接続されている穿孔壁を有する細長い管（１６０）を更に含み、前記濾過膜（１３０）は、前記細長い管（１６０）の周りに配置されている逆浸透濾過膜（１３０）であり、前記濾過水は、前記水濾過ユニット（１００）を使用する場合、前記細長い管（１６０）における穿孔を介して前記細長い管（１６０）に入る、請求項１又は２に記載の水濾過ユニット（１００）。
4. 前記注入ポンプ（１５０）から前記濾過膜（１３０）に前記加圧水及び前記再循環水を移送するように配置されている経路（１７０）を更に含み、
   前記経路（１７０）は、前記細長い管（１６０）と前記経路（１７０）との間の通路を形成するように、前記細長い管（１６０）内に配置されている、請求項３に記載の水濾過ユニット（１００）。
5. 前記経路（１７０）は、前記注入ポンプ（１５０）と接続しており、前記経路（１７０）は、前記細長い管（１６０）の少なくとも一端において前記細長い管（１６０）内で中心からずれて配置されている、請求項４に記載の水濾過ユニット（１００）。
6. 前記注入ポンプ（１５０）は、前記水入口（１２０）及び狭窄通路（２６０）を含み、前記狭窄通路（２６０）は、直径Ｄ２を有し、前記水入口（１２０）は、直径Ｄ１を有し、Ｄ２はＤ１よりも小さい、請求項１～５のいずれか一項に記載の水濾過ユニット（１００）。
7. 前記注入ポンプ（１５０）は、第２の入口通路（２４０）を含み、前記狭窄通路（２６０）は、前記第２の入口通路（２４０）の中心から距離Ｈで配置されており、前記距離Ｈは、－１^＊Ｄ１から１．５^＊Ｄ１の範囲にあり、前記注入ポンプ（１５０）は、前記第２の入口通路（２４０）を介して非濾過水を受け入れるように更に配置されている、請求項６に記載の水濾過ユニット（１００）。
8. 比Ｄ１／Ｄ２は、少なくとも１．４、より好ましくは少なくとも１．７、最も好ましくは少なくとも２である、請求項６に記載の水濾過ユニット（１００）。
9. 前記壁部分（１１０）の少なくとも一部は、前記濾過膜（１３０）の前記少なくとも一部に装着されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の水濾過ユニット（１００）。
10. 前記注入ポンプ（１５０）は、前記容器（１０１）内に配置されており、
    前記注入ポンプ（１５０）は、前記水入口（１２０）から前記加圧水を受け入れるように更に配置されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の水濾過ユニット（１００）。
11. 前記非濾過水の少なくとも一部用の第２の出口（１９０）を含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の水濾過ユニット（１００）。
12. 前記水濾過ユニットの通気を可能にする毛細管（２３０）を更に含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の水濾過ユニット（１００）。
13. 前記壁部分（１１０）は、前記第１の端部分（１１１）及び前記第２の端部分（１１２）のうち少なくとも１つに永続的に封止されている、請求項１～１２のいずれか一項に記載の水濾過ユニット（１００）。
14. 請求項１に記載の少なくとも１つの水濾過ユニット（１００）と、前記少なくとも１つの水濾過ユニット（１００）に加圧水を供給する供給ポンプ（３１０）とを含む水浄化システム（３００）。
15. 前記供給ポンプ（３１０）は、脈動圧力を用いて前記少なくとも１つの水濾過ユニットに前記加圧水を供給する、請求項１４に記載の水浄化システム（３００）。
16. 請求項１～１３のいずれか一項に記載の水濾過ユニットを製造する方法（５００）であって、前記濾過膜（１３０）を、細長い管（１６０）の周りに配置し、
    前記注入ポンプを経路（１７０）に接続すること（５１０）と、
    前記細長い管（１６０）と前記経路（１７０）との間の通路を生成する前記細長い管（１６０）内に前記経路（１７０）を配置するように、接続された前記経路（１７０）を用いて、前記注入ポンプ（１５０）を前記濾過膜（１３０）に組み付けること（５２０）と、
    前記壁部分（１１０）を前記濾過膜（１３０）に組み付けること（５３０）と、
    濾過ハウジングを生成する前記壁部分（１１０）に第１の端部分（１１１）及び第２の端部分（１１２）を組み付けること（５４０）と、
    前記第１の端部分（１１１）を前記壁部分（１１０）に封止し、前記壁部分（１１０）を前記第２の端部分（１１２）に封止すること（５５０）と
    を含む方法（５００）。
17. 接続部（２２０）を前記第２の端部分（１１２）に付けること（５６０）と、
    真空ポンプ（３１０）を前記水入口１２０に接続すること（５７０）と、
    未硬化の硬化性プラスチック（２００）用の容器を前記接続部（２２０）に接続すること（５８０）と、
    前記硬化性プラスチックを前記濾過ハウジングの前記第２の部分に吸引するように、前記真空ポンプを用いて前記濾過ハウジングを排気すること（５９０）と
    を含む、請求項１６に記載の方法（５００）。

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