РАЗДЕЛИТЕЛЬ ПУТИ ПОТОКА НЕОЧИЩЕННОЙ ВОДЫ И ОСНАЩЕННЫЙ ИМ МЕМБРАННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РУЛОННОГО ТИПА Российский патент 2019 года по МПК B01D63/00 B01D63/10 

Уровень техники изобретения

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к мембранному элементу рулонного типа для разделения компонентов, растворенных в жидкости, а более конкретно к разделителю канала неочищенной воды для мембранного элемента рулонного типа.

Описание предшествующего уровня техники

[0002] В последние годы предпринимались попытки фильтровать ионы, соли и т.п., содержащиеся в водопроводной воде или т.п., с использованием разделительной мембраны, такой как мембранный элемент рулонного типа, с целью производства воды более подходящей для питья.

[0003] Мембранный элемент рулонного типа содержит водосборную трубу и множество разделительных мембран, намотанных вокруг водосборной трубы. Каждая из разделительных мембран наложена на обе поверхности листового разделителя пермеата и образована в виде мешка путем герметизации трех сторон посредством адгезии и тому подобное в этом состоянии и превращения другой стороны в открытый конец. Открытый конец соединен с водосборной трубой так, что пермеат, протекающий по разделителю пермеата, поступает в водосборную трубу.

[0004] Между разделительными мембранами, образованными в виде мешка помещают сетчатый разделитель канала неочищенной воды, образующий канал неочищенной воды, такой как водопроводная вода. Неочищенная вода, подаваемая в мембранный элемент рулонного типа, течет по разделителю канала неочищенной воды, в то время как часть неочищенной воды, проникающая через разделительную мембрану, направляется наружу через водосборную трубу.

[0005] В публикации не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии No. 2005-305422 раскрыт мембранный элемент рулонного типа, который содержит разделитель канала неочищенной воды, содержащий:

нити основы, которые расположены вдоль направления потока неочищенной воды;

уточные нити, более тонкие, чем нити основы для уменьшения потери давления в канале неочищенной воды, расположенные в направлении пересечения относительно направления потока неочищенной воды.

Документ предшествующего уровня техники

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

[0006] Патентный документ 1: Публикация не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии No. 2005-305422

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[0007] Между тем, когда неочищенная вода проникает через разделительную мембрану, ионы и соли, которые не могут проникнуть через разделительную мембрану, остаются в области вблизи разделительной мембраны со стороны канала неочищенной воды. Остальные ионы и соли накапливаются поблизости от разделительной мембраны, так что образуется слой, имеющий более высокую концентрацию ионов и солей, чем другие области канала неочищенной воды (в дальнейшем, соответственно называемый слой концентрационной поляризации). В результате осмотическое давление вблизи мембранной поверхности разделительной мембраны увеличивается, так что количество проникающего через разделительную мембрану пермеата уменьшается, что приводит к проблеме в том, что пермеат нельзя эффективно получить из неочищенной воды.

[0008] Следовательно, целью настоящего изобретения является создание разделителя канала неочищенной воды, способного подавлять образование слоя концентрационной поляризации в области вблизи разделительной мембраны, и содержащего его мембранного элемента рулонного типа.

[0009] Ниже приведено краткое изложение настоящего изобретения. Согласно первому предпочтительному аспекту настоящего изобретения разделитель канала неочищенной воды, который образован из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда, наклоненных в противоположных направлениях друг от друга относительно направления, параллельного водосборной трубе, имеет двухслойную структуру и помещен между первой разделительной мембраной и второй разделительной мембраной, которые намотаны на водосборную трубу мембранного элемента рулонного типа. Разделитель канала неочищенной воды поочередно содержит:

первую сетчатую структуру, содержащую первый нитевой ряд и второй нитевой ряд, который проходит в направлении протяжения второго нитевого ряда;

вторую сетчатую структуру, содержащую первый нитевой ряд и второй нитевой ряд, который проходит в направлении протяжения второго нитевого ряда, и интервал второго нитевого ряда которой уже, чем интервал второго нитевого ряда, образующего первую сетчатую структуру.

[0010] Согласно второму предпочтительному аспекту настоящего изобретения в разделителе канала неочищенной воды наклон первого нитевого ряда, образующего вторую сетчатую структуру, по отношению к направлению, параллельному водосборной трубе, может быть больше, чем наклон первого нитевого ряда, образующего первую сетчатую структуру, по отношению к направлению, параллельному водосборной трубе.

[0011] Согласно третьему предпочтительному аспекту настоящего изобретения в разделителе канала неочищенной воды первая сетчатая структура может быть выполнена посредством поочередного расположения первой сетки и промежуточной сетки, имеющей более мелкие ячейки сетки, чем первая сетка, а вторая сетчатая структура может быть выполнена посредством поочередного расположения промежуточной сетки и второй сетки, имеющей более мелкие ячейки сетки, чем промежуточная сетка.

[0012] Согласно четвертому предпочтительному аспекту настоящего изобретения мембранный элемент рулонного типа содержит: водосборную трубу, через которую течет пермеат; листовой разделитель пермеата; первую разделительную мембрану и вторую разделительную мембрану, каждая из которых образована в виде мешка, в котором три стороны герметизированы в положении, при котором разделительные мембраны наложены на обе поверхности разделителя пермеата, а другая сторона выполнена в виде открытого конца, разделительные мембраны намотаны вокруг водосборной трубы в положении, при котором открытый конец соединен с водосборной трубой; и разделитель канала неочищенной воды согласно любому из аспектов, описанных выше.

[0013] В разделителе пути потока неочищенной воды согласно настоящему изобретению как первая сетчатая структура, так и вторая сетчатая структура в совокупности проходят в направлениях, наклоненных относительно направления, параллельного водосборной трубе, при расположении поочередно. При этом вторая сетчатая структура образована так, что интервал второго нитевого ряда уже, чем интервал первой сетчатой структуры. Следовательно, когда неочищенная вода течет вдоль направления, параллельного водосборной трубе, скорость течения неочищенной воды, вытекающей из второй сетчатой структуры в смежную первую сетчатую структуру на стороне выпуска, больше, чем у неочищенной воды, вытекающей из первой сетчатой структуры в смежную вторую сетчатую структуру на стороне выпуска. В результате расход неочищенной воды, протекающей через первую сетчатую структуру, возрастает, и давление неочищенной воды, протекающей к стороне выпуска, при отклонении в направлении первой разделительной мембраны или второй разделительной мембраны на периферии сетчатой структуры, может быть увеличено. С другой стороны, поскольку вторая сетчатая структура имеет более узкий интервал во втором нитевом ряду, чем первая сетчатая структура, даже если расход неочищенной воды мал, можно поддерживать уровень давления воды такой же, как и у первой сетчатой структуры. В результате можно подавить образование концентрационного поляризационного слоя путем вымывания ионов и солей, остающихся вблизи обеих разделительных мембран вокруг первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры на стороне выпуска.

[0014] Согласно мембранному элементу рулонного типа настоящего изобретения в разделителе канала неочищенной воды вторая сетчатая структура образована так, что интервал второго нитевого ряда уже, чем интервал первой сетчатой структуры. Первая сетчатая структура и вторая сетчатая структура расположены поочередно и проходят в направлениях, наклоненных относительно направления, параллельного водосборной трубе. Следовательно, когда неочищенная вода течет вдоль направления, параллельного водосборной трубе, расход неочищенной воды, вытекающей из второй сетчатой структуры в первую сетчатую структуру, примыкающую к ней на стороне выпуска, больше, чем расход неочищенной воды, вытекающей из первой сетчатой структуры во вторую сетчатую структуру, примыкающую к ней на стороне выпуска. В результате расход неочищенной воды, протекающей через первую сетчатую структуру, увеличивается, и скорость течения неочищенной воды в сторону выпуска, при отклонении в направлении первой разделительной мембраны или второй разделительной мембраны на периферии сетчатой структуры может быть увеличена. С другой стороны, поскольку вторая сетчатая структура имеет небольшой интервал во втором нитевом ряду, даже если расход неочищенной воды маленький, можно поддерживать тот же уровень давления воды, что и в первой сетчатой структуре. В результате можно подавить образование концентрационного поляризационного слоя путем вымывания ионов и солей, остающихся вблизи обеих разделительных мембран вокруг первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры на стороне выпуска.

Краткое описание фигур

[0015] На ФИГ. 1 представлена схема конфигурации фильтрующего устройства, в котором применяется мембранный элемент рулонного типа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 представлен вид в перспективе, показывающий часть мембранного элемента рулонного типа, показанного на ФИГ. 1, в развернутом состоянии и включающий в себя частично увеличенный вид, показывающий конфигурацию разделителя канала неочищенной воды, включенного в деталь.

На ФИГ. 3 представлен вид в перспективе, показывающий конфигурацию разделителя канала неочищенной воды, помещенного между первой и второй разделительными мембранами, показанного на ФИГ. 2, и включающий в себя частичный вид его поперечного сечения.

На ФИГ. 4 представлен вид в перспективе, показывающий поток неочищенной воды, образованный разделителем канала неочищенной воды, помещенным между первой и второй разделительными мембранами, показанными на ФИГ. 2 и целевой областью аналитического моделирования жидкости.

На ФИГ. 5 (a) представлена изометрическая линейная схема, показывающая состояние распределения напряжения сдвига, действующего на первую разделительную мембрану, показанную на ФИГ. 3. На ФИГ. 5 (b) представлена изометрическая линейная схема, показывающая состояние распределения напряжения сдвига, действующего на вторую разделительную мембрану, показанную на ФИГ. 3.

На ФИГ. 6 (a) представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя канала неочищенной воды согласно сравнительному образцу. На ФИГ. 6 (b) представлена изометрическая линейная схема, показывающая результат вычисления напряжения сдвига, создаваемого на первой разделительной мембране неочищенной водой, текущей в направлении X, показанном на ФИГ. 6 (а), путем аналитического моделирования жидкости. На ФИГ. 6 (c) представлена изометрическая линейная схема, показывающая результат вычисления напряжения сдвига, действующего на вторую разделительную мембрану, показанную на ФИГ. 6 (a), путем аналитического моделирования жидкости, так же как и на ФИГ. 6 (б).

На ФИГ. 7 представлена схема, показывающая результаты аналитического моделирования жидкости соотношения площади области легкой поляризации для обеих разделительных мембран в разделителе канала неочищенной воды Модификаций 1-4.

На ФИГ. 8 (a) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 1. На ФИГ. 8 (b) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 2. На ФИГ. 8 (c) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 3. На ФИГ. 8 (d) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 4.

На ФИГ. 9 представлена схема, показывающая результаты аналитического моделирования жидкости соотношение площади области легкой поляризации для обеих разделительных мембран в разделителе канала неочищенной воды Модификаций 5-9.

На ФИГ. 10 (a) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 5. На ФИГ. 10 (b) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 6. На ФИГ. 10 (c) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 7. На ФИГ. 10 (d) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 8. На ФИГ. 10 (e) представлена схема, показывающая конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры в разделителе канала неочищенной воды Модификации 9.

На ФИГ. 11 представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя канала неочищенной воды Модификации 10.

На ФИГ. 12 представлен вид в перспективе, показывающий конфигурацию разделителя канала неочищенной воды, помещенного между первой разделительной мембраной и второй разделительной мембраной, показанной на ФИГ. 11.

На ФИГ. 13 представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя канала неочищенной воды Модификации 11.

На ФИГ. 14 представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя канала неочищенной воды Модификации 12.

На ФИГ. 15 (a) представлен вид в перспективе, показывающий внутреннюю конфигурацию с конфигурацией части оценочной камеры, используемой для оценки пропускаемой концентрационной поляризации. На ФИГ. 15 (b) представлена схема, показывающая конфигурацию тестового полотна разделителя канала неочищенной воды, установленного внутри оценочной камеры. На ФИГ. 15 (c) представлена схема, в которой контур обозначен воображаемой линией, а участок конфигурации канала обозначен сплошной линией, чтобы показать конфигурацию канала, образованного внутри оценочной камеры.

На ФИГ. 16 (a) представлен график, показывающий соотношение между коэффициентом концентрации в оценочном тесте с использованием тестового полотна каждой разделительной мембраны и значением измерения объемного потока чистой воды при измерении коэффициента концентрации. На ФИГ. 16 (b) представлена таблица, показывающая коэффициент концентрации в оценочном тесте с использованием тестового полотна каждой разделительной мембраны и значение измерения объемного потока чистой воды, показанное на ФИГ. 16 (а).

Описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения

[0016] Устройство фильтрации, содержащее мембранный элемент рулонного типа согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет описано ниже со ссылкой на чертежи. В последующем описании направление «X» указывает направление, параллельное осевому направлению водосборной трубы, а направление «Y» и направление «Z» указывают радиальные направления водосборной трубы, перпендикулярные друг другу.

[0017] Как показано на ФИГ. 1, фильтрующее устройство 10 содержит резервуар 12 неочищенной воды для хранения неочищенной воды, такой как водопроводная вода, и мембранный элемент 20 рулонного типа для фильтрации неочищенной воды. Неочищенная вода подается в резервуар 12 неочищенной воды, например, через подающую трубу L1. Труба L2 подачи воды для передачи неочищенной воды в мембранный элемент 20 рулонного типа соединена с резервуаром 12 неочищенной воды. В трубу L2 подачи воды устанавливают насос 14 для откачки неочищенной воды из резервуара 12 неочищенной воды и блок 16 предварительной обработки для удаления мутных компонентов, содержащихся в неочищенной воде. Неочищенная вода, обработанная блоком 16 предварительной обработки, подается в мембранный элемент 20 рулонного типа через трубу L2 подачи воды. Обводная труба L2-B соединена с выпускной стороной насоса 14 в трубе L2 подачи воды. Обводная труба L2-B служит для регулировки интенсивности потока неочищенной воды, передаваемой в блок 16 предварительной обработки, путем возврата части неочищенной воды, протекающей через трубу L2 подачи воды, в резервуар 12 неочищенной воды.

[0018] Мембранный элемент 20 рулонного типа имеет функцию производства пермеата, полученного путем удаления ионов и солей из неочищенной воды, и концентрата, содержащего удаленные ионы и соли. Пермеат, произведенный мембранным элементом 20 рулонного типа, накапливается в пермеатном резервуаре 18 через пермеатную трубу L3, а концентрат выгружается наружу через концентратную трубу L4.

[0019] На ФИГ. 2 представлен иллюстрирующий вид в перспективе, показывающий часть мембранного элемента 20 рулонного типа в развернутом состоянии и диаграмму, показывающую конфигурацию разделителя канала неочищенной воды, помещенного между первой разделительной мембраной и второй разделительной мембраной, содержащимися в элементе.

[0020] Как показано на ФИГ. 2, мембранный элемент 20 рулонного типа содержит: водосборную трубу 22, через которую течет пермеат; первую разделительную мембрану 24 и вторую разделительную мембрану 28, которые в состоянии наложения друг на друга, намотаны вокруг водосборной трубы 22. Мембранный элемент 20 рулонного типа помещен между обеими разделительными мембранами 24, 28. Кроме того, мембранный элемент 20 рулонного типа содержит разделитель 40 канала неочищенной воды, который образует канал неочищенной воды между обеими разделительными мембранами 24, 28. Поскольку первая разделительная мембрана 24 и вторая разделительная мембрана 28 имеют одинаковую конфигурацию, ниже будет описана только конфигурация первой разделительной мембраны 24.

[0021] В первой разделительной мембране 24 разделительные мембраны 24а, 24b, образованные, например, мембраной обратного осмоса, ультрафильтрационной мембраной или микрофильтрационной мембраной, наложены друг на друга с двух сторон разделителя 26 пермеата, расположенного между ними, с образованием формы мешка, а открытый конец соединен с водосборной трубой 22. Разделитель 26 пермеата образует соединительный канал с водосборной трубой 22, и пермеат течет по этому соединительному каналу от разделительных мембран 24a, 24b в водосборную трубу 22.

[0022] В водосборной трубе 22 предусмотрено множество соединительных отверстий 22a, 22b, 22c с заданным шагом вдоль осевого направления, и пермеат, который проникает сквозь обе разделительные мембраны 24, 28, течет в водосборную трубу 22 из соединительных отверстий 22а - 22с. Чтобы предотвратить смешивание пермеата и концентрата другие три стороны, за исключением открытого конца, первой разделительной мембраны 24 герметизированы клеем и тому подобное.

[0023] Как показано на ФИГ. 2, часть неочищенной воды, протекающей через канал неочищенной воды, проникает сквозь любую из разделительных мембран 24, 28, составляя пермеат, из которого удалены мутные компоненты, такие как ионы и соли, и направляется в водосборную трубу 22 вдоль разделителя 26 пермеата. По мере прохождения по каналу неочищенной воды остаточная неочищенная вода становится концентратом, содержащим большое количество мутных компонентов, удаленных из пермеата, и сливается в концентратную трубу L4 (см. ФИГ. 1) на стороне выпуска.

[0024] Колпачковый элемент 32 на входе и колпачковый элемент 34 на выходе могут быть прикреплены к обеим осевым торцевым поверхностям мембранного элемента 20 рулонного типа. Колпачковый элемент 32 на входе снабжен зазором, через который неочищенная вода протекает в мембранный элемент 20 рулонного типа. Выпускной колпачковый элемент 34 снабжен двумя каналами, так что пермеат, протекающий через водосборную трубу 22, и концентрат, сливаемый из канала неочищенной воды, не смешиваются друг с другом.

[0025] Далее со ссылкой на ФИГ. 2 и ФИГ. 3 будет описана конфигурация разделителя 40 канала неочищенной воды. На ФИГ. 3 представлен вид в перспективе, показывающий конфигурацию разделителя 40 канала неочищенной воды, помещенного между первой разделительной мембраной 24 и второй разделительной мембраной 28.

[0026] Как показано на ФИГ. 2 и ФИГ. 3, разделитель канала 40 неочищенной воды представляет собой разделитель канала неочищенной воды, имеющий двухслойную структуру, в которой первый нитевой ряд M и второй нитевой ряд N наложены друг на друга, и образован путем закрепления каждого из нитевых рядов M, N в ламинированном состоянии. Разделитель канала неочищенной воды может находиться в состоянии, в котором нитевые ряды M, N связаны друг с другом. Разделитель 40 канала неочищенной воды поочередно содержит первую сетчатую структуру 51, 52, 53 и вторую сетчатую структуру 61, 62, 63. Поскольку первые сетчатые структуры с 51 по 53 имеют одинаковую структуру, в следующем описании будет описана только первая сетчатая структура 52.

[0027] Как показано на ФИГ. 3, первая сетчатая структура 52 образована так, что первые прямоугольные ячейки 52a, 52b, 52c продолжаются в направлении протяжения вторых нитей N2, N3. Поскольку конфигурации первых прямоугольных ячеек 52a-52c одинаковая, ниже будет описана только первая прямоугольная ячейка 52a.

[0028] Первая боковая часть 52a-1 и вторая боковая часть 52a-2 первой прямоугольной ячейки 52a образованы первыми нитями M1, M2 соответственно, а третья боковая часть 52a-3 и четвертая боковая часть 52a-4 образованы вторыми нитями N2, N3. В качестве примера, первая прямоугольная ячейка 52a имеет вид квадратной формы, выполненной таким образом, что размер каждой из боковых частей 52a-1-52a-4 составляет 3 мм. Нитевые ряды M, N расположены так, что они наклонены в противоположных направлениях, например, на 45° относительно направления X. Каждый из нитевых рядов M, N образован из полимерного материала, такого как полиэфир, полиэтилен или полипропилен, например, цилиндрической формы, имеющей диаметр D 0,4 мм. Ширина Е канала неочищенной воды, образованного разделителем 40 канала неочищенной воды, составляет, например, 0,8 мм. Форма каждого из нитевых рядов M, N не ограничена столбчатой формой и может быть образована, например, в форме плоской пластины и тому подобное.

[0029] Поскольку вторая сетчатая структура 61-63 имеет одинаковую конфигурацию, будет описана только вторая сетчатая структура 61, а описание вторых сетчатых структур 62, 63 будет соответственно опущено. Во второй сетчатой структуре 61 вторые прямоугольные ячейки 61a, 61b, 61c с одинаковой конфигурацией образованы непрерывно в направлении протяжения вторых нитей N1, N2.

[0030] Первая боковая часть 61a-1 и вторая боковая часть 61a-2 второй прямоугольной ячейки 61a образованы первыми нитями M1, M2 соответственно, а третья боковая часть 61a-3 второй прямоугольной ячейки 61a образована второй нитью N1. Четвертая боковая часть второй прямоугольной ячейки 61а образована третьей боковой частью 52а-3 вышеописанной первой прямоугольной ячейки 52а. Например, вторая прямоугольная ячейка 61a может быть образована в форме параллелограмма, причем размер каждой из боковых частей 61a-1, 61a-2, 61a-3 составляет 3 мм.

[0031] В данном случае, первые нити M1, M2 согнуты, чтобы сделать угол α1 наклона больше, чем угол α2 наклона. Угол α1 первой боковой части 61a-1 и второй боковой части 61a-2 является углом наклона относительно направления X. Угол α2 наклона первой боковой части 52a-1 и второй боковой части 52a-2 первой прямоугольной ячейки 52a является углом наклона относительно направления X. Например, угол α1 наклона может составлять 90°, а угол наклона α2 может составлять 45°. Интервал R1 между обеими боковыми частями 61a-1, 61a-2 во второй прямоугольной ячейке 61a образован так, чтобы быть более узким, чем интервал между обеими боковыми частями 52a-1, 52a-2 в первой прямоугольной ячейке 52a (то есть, длина третьей боковой части 52a-3).

[0032] Аналогично, интервал R2 между обеими боковыми частями 52a-3, 61a-3 во второй прямоугольной ячейке 61a образован так, чтобы быть более узким, чем интервал между обеими боковыми частями 52a-3, 52a-4 в первой прямоугольной ячейке 52a (то есть, длина первой боковой части 52a-1).

[0033] В результате вторая прямоугольная ячейка 61a выполнена с возможностью иметь более тонкую ячейку (то есть, меньшую окружающую площадь), чем первая прямоугольная ячейка 52a, и предусмотрена так, чтобы сопротивление (в дальнейшем называемое «сопротивлением канала»), которое получает из канала неочищенная вода, текущая в направлении X, было большим. Соответственно, сопротивление канала второй сетчатой структуры 61, образованной ячейками, имеющими такую же конфигурацию, как и вторая прямоугольная ячейка 61a, являющаяся непрерывной, больше, чем сопротивление канала первой сетчатой структуры 52, образованной с помощью ячеек такой же конфигурации, как и первая прямоугольная ячейка 52а, являющаяся непрерывной.

[0034] Далее со ссылкой на ФИГ. 4 будет описан поток неочищенной воды в каждой из сетчатых структур 52, 61, 62. На ФИГ. 4 представлена схема, показывающая поток неочищенной воды, образованный разделителем 40 канала неочищенной воды и областью T моделирования, аналогично ФИГ. 3. Эта область Т моделирования является областью, окруженной воображаемыми линиями T1-T4, и воображаемая линия T1 является промежуточной линией между второй нитью N1 и второй нитью N2, соединяющей центральную точку второй прямоугольной ячейки 61a и центральную точку второй прямоугольной ячейки 61b. Воображаемая линия T3 является промежуточной линией между второй нитью N3 и второй нитью N4, соединяющей центральную точку второй прямоугольной ячейки 62a и центральную точку второй прямоугольной ячейки 62b. Воображаемая линия T2 является промежуточной линией между первой нитью M2 и первой нитью M3, соединяющей центральную точку второй прямоугольной ячейки 61b и центральную точку второй прямоугольной ячейки 62b. Воображаемая линия T4 является промежуточной линией между первой нитью M1 и первой нитью M2, соединяющей центральную точку второй прямоугольной ячейки 61a и центральную точку второй прямоугольной ячейки 62a.

[0035] Направление протяжения каждой из сетчатых структур 52, 61, 62 наклонено относительно направления X, как показано на ФИГ. 4. Таким образом, проходя через вторую сетчатую структуру 61, первую сетчатую структуру 52 и вторую сетчатую структуру 62 в этом порядке, неочищенная вода течет в сторону выпуска. В связи с этим описание будет дано в качестве примера для потока неочищенной воды в прямоугольных ячейках 52a, 61a, 62a, образующих часть сетчатых структур 52, 61, 62, соответственно.

[0036] Прямоугольные ячейки 52a, 61a, 62a расположены рядом друг с другом по порядку: вторая прямоугольная ячейка 61a, первая прямоугольная ячейка 52a и вторая прямоугольная ячейка 62a со стороны впуска в направлении X. Во второй прямоугольной ячейке 61a часть неочищенной воды течет в первую прямоугольную ячейку 52a, отклоняясь в направлении второй разделительной мембраны 28 вдоль потока C1. Это позволяет увеличить скорость течения неочищенной воды в области, близкой ко второй разделительной мембране 28, и смыть остаточные ионы и соли, удерживаемые в области, близкой ко второй разделительной мембране 28, в сторону выпуска.

[0037] Аналогичным образом, в первой прямоугольной ячейке 52a часть неочищенной воды течет во вторую прямоугольную ячейку 62a, отклоняясь в направлении второй разделительной мембраны 28 вдоль потока C2. В результате остаточные ионы и соли, удерживаемые в области вблизи второй разделительной мембраны 28, могут быть смыты в сторону выпуска.

[0038] Как описано выше, сопротивление канала вторых прямоугольных ячеек 61a, 62a, образующих часть второй сетчатой структуры 61, 62, больше, чем сопротивление канала первой прямоугольной ячейки 52a, образующей часть первой сетчатой структуры 52. Таким образом, как показано на ФИГ. 4, интенсивность Q1 потока, вытекающего из второй прямоугольной ячейки 61a вдоль потока C1 в первую прямоугольную ячейку 52a, больше интенсивности Q2 потока, вытекающего из первой прямоугольной ячейки 52a вдоль потока C2 во вторую прямоугольную ячейку 62a. Интенсивность потока неочищенной воды, вытекающей из первой прямоугольной ячейки 52a в первую прямоугольную ячейку 52b на стороне выпуска, увеличивается на интенсивность Q3 потока, которая является разницей между интенсивностью Q1 потока и интенсивностью Q2 потока. Таким образом, интенсивность потока неочищенной воды в первой сетчатой структуре 52 увеличивается, а интенсивность потока неочищенной воды во второй сетчатой структуре 61, 62 уменьшается.

[0039] Таким образом, среди потоков неочищенной воды, текущих отклоняясь вдоль потоков S1, S2, S3 вокруг боковых частей 52a-2, 61a-2, 62a-2 (см. ФИГ. 3) прямоугольных ячеек 52a, 61a, 62a в направлении первой разделительной мембраны 24, выталкивающая сила потока S1 неочищенной воды в первой сетчатой структуре 52 может быть увеличена. Это позволяет увеличить скорость течения неочищенной воды в области, близкой к первой разделительной мембране 24, окруженной первой сетчатой структурой 52, и смыть остаточные ионы и соли, удерживаемые в той же области, в сторону выпуска.

[0040] С другой стороны, интенсивность потоков S2, S3 неочищенной воды во вторых прямоугольных ячейках 61a, 62a меньше интенсивности потока S1. Однако интервал R1 (см. ФИГ. 3) между первыми нитями M1, M2 во вторых прямоугольных ячейках 61a, 62a выполнен более узким, чем интервал между первыми нитями M1, M2 в первой прямоугольной ячейке 52a, то есть длина третьей боковой части 52a-3 (см. ФИГ. 3). Следовательно, даже если интенсивность каждого из потоков S2, S3 неочищенной воды меньше, чем интенсивность потока S1 неочищенной воды, как описано выше, потоки S2, S3 поддерживаются в состоянии высокой скорости течения и имеют ту же силу воды, что и первая прямоугольная ячейка 52а. Это позволяет увеличить скорость течения неочищенной воды в области, близкой к первой разделительной мембране 24, окруженной вторыми сетчатыми структурами 61, 62, и смыть остаточные ионы и соли, удерживаемые в той же области, в сторону выпуска.

[0041] На ФИГ. 5 (a) представлена изометрическая линейная схема, показывающая результат, полученный путем определения величины напряжения сдвига, действующего на первую разделительную мембрану 24 неочищенной водой в области T, показанной на ФИГ. 3 путем аналитического моделирования жидкости. На ФИГ. 5 (b) представлена изометрическая линейная схема, показывающая результат, полученный путем определения величины напряжения сдвига, действующего на вторую разделительную мембрану 28 в области T, аналогично как на ФИГ. 5 (а) путем аналитического моделирования жидкости. В данном случае это означает, что чем больше величина напряжения сдвига, действующего на каждую из разделительных мембран 24, 28, тем больше воздействие неочищенной воды, чтобы смыть остаточные ионы и соли из области, близкой к каждой из разделительных мембран 24, 28. И наоборот, это означает, что чем меньше напряжение сдвига, действующее на каждую из разделительных мембран 24, 28, тем меньше воздействие неочищенной воды, чтобы смыть остаточные ионы и соли из области, близкой к каждой из разделительных мембран 24 28. В описанных выше моделях анализа жидкости скорость течения неочищенной воды, протекающей в область Т вдоль направления Х, устанавливают равной 0,162 м/с.

[0042] Как показано на Фиг. 5(a), большое напряжение сдвига, подобное напряжению первой разделительной мембраны 24, которая окружена вторыми прямоугольными ячейками 61a, 61b, 62a и 62b, действует в широком диапазоне в области первой разделительной мембраны 24, которая окружена первыми прямоугольными ячейками 52a, 52b. Это происходит благодаря тому, что неочищенная вода отклоняется на периферии второй боковой части 52а-2 (см. ФИГ. 3).

[0043] Область, где величина напряжения сдвига, действующего на каждую из разделительных мембран 24, 28, составляет 0,75 Па или менее, является областью, в которой неочищенная вода плавно течет поблизости от разделительных мембран 24, 28, и воздействие неочищенной воды, чтобы смыть остаточные ионы и соли, мало. Доля вышеупомянутой площади к площадям поверхностей обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 16%. В последующем описании вышеупомянутая область, где величина напряжения сдвига составляет 0,75 Па или менее, называется областью легкой поляризации. Среднее значение напряжения сдвига, действующего на обе разделительные мембраны 24, 28, показанные на ФИГ. 5(а) и на ФИГ. 5(б), составляет 3,3 Па.

[0044] На ФИГ. 6(a) представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя 300 канала неочищенной воды согласно сравнительному образцу. На ФИГ. 6(b) представлена изометрическая линейная схема, показывающая результат, полученный путем определения величины напряжения сдвига, действующего на первую разделительную мембрану 24 в области U, показанной на ФИГ. 6(а), путем аналитического моделирования жидкости. На ФИГ. 6(c) представлена изометрическая линейная схема, показывающая состояние распределения напряжения сдвига, действующего на вторую разделительную мембрану 28 в области U, показанной на ФИГ. 6(а). На ФИГ. 6(б) и ФИГ. 6(c), скорость течения неочищенной воды, текущей в область U вдоль направления X, устанавливают равной 0,162 м/с.

[0045] Как показано на ФИГ. 6(a), разделитель 300 канала неочищенной воды имеет сетчатую структуру 310, образованную путем наслаивания нитевого ряда V, включающего нити V1, V2, V3, и нитевого ряда W, включающего нити W1, W2, W3, так что нитевые ряды V, W ортогональны друг другу. Сетчатая структура 310 содержит прямоугольные ячейки 310a, 310b, 310c и 310d, имеющие такую же конфигурацию, как и первая прямоугольная ячейка 52a. Отметим, что область U является областью, окруженной воображаемой линией, соединяющей центральные точки прямоугольных ячеек с 310a по 310d.

[0046] Как показано на ФИГ. 6(б) и ФИГ. 6(c), напряжение сдвига, действующее на область, окруженную областью U обеих разделительных мембран 24, 28, составляет максимум около 8 Па. Соотношение площади области легкой поляризации, образованной в обеих разделительных мембранах 24, 28, к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 20%.

[0047] Как описано выше, в сравнительном примере разделителя 300 канала неочищенной воды, ни одно большое напряжение сдвига, аналогично напряжению в разделителе 40 канала неочищенной воды настоящего варианта осуществления, не действует на обе разделительные мембраны 24, 28. Таким образом, соотношение площади области легкой поляризации, образованной в обеих разделительных мембранах 24, 28, составляет 20%, что является относительно высоким, делая невозможным тщательное удаление остаточных ионов и солей в области поблизости от обеих разделительных мембран 24, 28.

[0048] Можно допустить, что используется разделитель канала неочищенной воды, образованный только из вторых сетчатых структур 61, 62, 63, но в этом случае потеря давления, вызванная разделителем канала неочищенной воды, является чрезмерной. Поэтому, разделитель канала неочищенной воды сметается в сторону выпуска и возникает такая проблема, как телескопическое явление.

[0049] Наоборот, в разделителе 40 канала неочищенной воды настоящего варианта осуществления первые сетчатые структуры 51, 52, 53 и вторые сетчатые структуры 61, 62, 63 расположены поочередно. Более того, неочищенной воде, текущей в направлении X, труднее пройти через вторые сетчатые структуры 61, 62, 63, чем через первые сетчатые структуры 51-53. Таким образом, например, можно увеличить интенсивность потока неочищенной воды, текущей от второй прямоугольной ячейки 61a второй сетчатой структуры 61 к первой прямоугольной ячейке 52a первой сетчатой структуры 52. В результате тот же уровень напряжения сдвига, которое действует на обе разделительные мембраны 24, 28 в области, окруженной второй прямоугольной ячейкой 61a, может действовать на обе разделительные мембраны 24, 28 в области, окруженной первой прямоугольной ячейкой 52a.

[0050] В результате, согласно разделителю 40 канала неочищенной воды, образование слоя концентрационной поляризации может быть подавлено путем смывания ионов и солей, оставшихся в области поблизости от обеих разделительных мембран 24, 28, тогда как возрастание потери давления не допускается.

[0051] Согласно разделителю 40 канала неочищенной воды, большое напряжение сдвига может действовать на обе разделительные мембраны 24, 28, таким образом, можно подавить возникновение биообрастания, то есть состояния, когда обе разделительные мембраны 24, 28 засоряются веществом, полученным из бактериальных клеток, таким как биопленка.

[0052] Далее будут описаны модификации разделителя канала неочищенной воды настоящего варианта осуществления со ссылкой на ФИГ. 7-14. В последующем описании части, имеющие такую же конфигурацию, как и разделитель 40 канала неочищенной воды указанного выше варианта осуществления, обозначены теми же ссылочными позициями, что и в приведенном выше варианте осуществления, их описание будет соответственно опущено, и будут описаны только части, имеющие другие конфигурации.

[0053] Таблица 1, показанная на ФИГ. 7 показывает результат, полученный путем аналитического моделирования жидкости относительно соотношения площади области легкой поляризации к обеим разделительным мембранам 24, 28 в разделителях канала неочищенной воды Модификаций 1-4, в которых угол α1 наклона в первой сетчатой структуре меняется. На ФИГ. 8(a)-8(d) представлены диаграммы, схематично показывающие форму первой прямоугольной ячейки в первой сетчатой структуре и форму второй прямоугольной ячейки во второй сетчатой структуре в каждом из разделителей канала неочищенной воды Модификаций 1-4. На ФИГ. 8(a)-8(d) скорость течения неочищенной воды, протекающей в область T (см. ФИГ. 3) вдоль направления X, устанавливают равной 0,162 м/с. Каждый из разделителей 70, 80, 90, 100 канала неочищенной воды, показанный на ФИГ. 8(a)-8(d), имеет такую же конфигурацию, как и разделитель 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления, за исключением того, что конфигурация второй прямоугольной ячейки отличается.

[0054] Как показано на ФИГ. 8(a), конфигурация разделителя 70 канала неочищенной воды Модификации 1 отличается от конфигурации разделителя 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления тем, что разделитель 70 канала неочищенной воды предусмотрен так, что угол α1 наклона второй прямоугольной ячейки 71a, образующей вторую сетчатую структуру 71, составляет 50°. Как показано на ФИГ. 7, согласно разделителю 70 канала неочищенной воды, соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 19%.

[0055] Как показано на ФИГ. 8(b), конфигурация разделителя 80 канала неочищенной воды Модификации 2 отличается от конфигурации разделителя 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления тем, что разделитель 80 канала неочищенной воды предусмотрен так, что угол α1 наклона второй прямоугольной ячейки 81a, образующей вторую сетчатую структуру 81, составляет 85°. Как показано на ФИГ. 7, согласно разделителю 80 канала неочищенной воды соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 17%.

[0056] Как показано на ФИГ. 8(c), конфигурация разделителя 90 канала неочищенной воды Модификации 3 отличается от конфигурации разделителя 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления тем, что разделитель 90 канала неочищенной воды предусмотрен так, что угол α1 наклона второй прямоугольной ячейки 91a образующей вторую сетчатую структуру 91 составляет 95°. Как показано на ФИГ. 7, согласно разделителю 90 канала неочищенной воды, соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 15%.

[0057] Как показано на ФИГ. 8(d), конфигурация разделителя 100 канала неочищенной воды Модификации 4 отличается от конфигурации разделителя 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления тем, что разделитель 100 предусмотрен так, что угол α1 наклона второй прямоугольной ячейки 101a, образующей вторую сетчатую структуру 101 составляет 120°. Как показано на ФИГ. 7, согласно разделителю 100 канала неочищенной воды, соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 10%.

[0058] Если угол наклона сделан больше угла α1 наклона разделителя канала неочищенной воды, показанного в Модификации 4, первая сетчатая структура и вторая сетчатая структура мешают друг другу, что затрудняет изготовление. Таким образом, предпочтительно устанавливать угол α1 наклона в 120° или менее.

[0059] Как описано выше, также в конфигурациях Модификаций 1-4, образование слоя концентрационной поляризации может быть подавлено по аналогии с разделителем 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления.

[0060] В Таблице 2 на ФИГ. 9 показан результат, полученный путем определения соотношения площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 путем аналитического моделирования жидкости, по аналогии с разделителем 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления в разделителях канала неочищенной воды Модификаций 5-9. В котором композиционное соотношение между первой сетчатой структурой 51 и второй сетчатой структурой 61 изменяется. В аналитическом моделировании жидкости, показанном на ФИГ. 9, скорость течения неочищенной воды, протекающей вдоль направления X, устанавливают равной 0,162 м/с. На ФИГ. 10(a)-10(e) представлены диаграммы, схематично показывающие конфигурацию разделителя канала неочищенной воды в случаях Модификаций 5-9.

[0061] Разделитель 110 канала неочищенной воды Модификации 5 поочередно содержит первую сетчатую структуру 112 и вторую сетчатую структуру 114, показанные на ФИГ. 10(a). Первая сетчатая структура 112 выполнена посредством расположения двух первых прямоугольных ячеек 112a, 112b в направлении протяжения первых нитей M11, M12, образующих первый нитевой ряд M10. Первые прямоугольные ячейки 112a, 112b имеют ту же конфигурацию, что и первая прямоугольная ячейка 52a. Вторая сетчатая структура 114 имеет ту же конфигурацию, что и вторая сетчатая структура 61. Как показано на ФИГ. 9, в разделителе 110 канала неочищенной воды соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 18%.

[0062] Разделитель 120 канала неочищенной воды Модификации 6 поочередно содержит первую сетчатую структуру 122 и вторую сетчатую структуру 124, показанные на ФИГ. 10(б). Первая сетчатая структура 122 выполнена посредством расположения трех первых прямоугольных ячеек 122a, 122b, 122c в направлении протяжения первых нитей M21, M22, образующих первый нитевой ряд M20. Первые прямоугольные ячейки с 122a по 122c имеют ту же конфигурацию, что и первая прямоугольная ячейка 52a. Вторая сетчатая структура 124 имеет ту же конфигурацию, что и вторая сетчатая структура 61. Как показано на ФИГ. 9, в разделителе 120 канала неочищенной воды соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 19%.

[0063] Разделитель 130 канала неочищенной воды Модификации 7 поочередно содержит первую сетчатую структуру 132 и вторую сетчатую структуру 134, показанные на ФИГ. 10(с). Первая сетчатая структура 132 выполнена посредством расположения двух первых прямоугольных ячеек 132a, 132b в направлении протяжения нитей M31, M32, образующих первый нитевой ряд M30. Первые прямоугольные ячейки 132a, 132b имеют ту же конфигурацию, что и первая прямоугольная ячейка 52a. Вторая сетчатая структура 134 выполнена посредством расположения двух вторых прямоугольных ячеек 134a, 134b в направлении протяжения первых нитей M31, M32, образующих первый нитевой ряд M30. Как показано на ФИГ. 9, в разделителе 130 канала неочищенной воды соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 16%.

[0064] Разделитель 140 канала неочищенной воды Модификации 8 поочередно содержит первую сетчатую структуру 142 и вторую сетчатую структуру 144, показанные на ФИГ. 10(д). Первая сетчатая структура 142 имеет ту же конфигурацию, что и первая сетчатая структура 51. Вторая сетчатая структура 144 выполнена посредством расположения двух вторых прямоугольных ячеек 144a, 144b в направлении протяжения первых нитей M41, M42, образующих первый нитевой ряд M40. Вторые прямоугольные ячейки 144a, 144b имеют ту же конфигурацию, что и вторая прямоугольная ячейка 61a. Как показано на ФИГ. 9, в разделителе 140 канала неочищенной воды соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 15%.

[0065] Разделитель 150 канала неочищенной воды Модификации 9 поочередно содержит первую сетчатую структуру 152 и вторую сетчатую структуру 154, показанные на ФИГ. 10(е). Первая сетчатая структура 152 имеет ту же конфигурацию, что и первая сетчатая структура 51. Вторая сетчатая структура 154 выполнена посредством расположения трех вторых прямоугольных ячеек 154a, 154b, 154c в направлении протяжения первых нитей M51, M52, образующих первый нитевой ряд M50. В этом разделителе 150 канала неочищенной воды соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 14%.

[0066] Как описано выше, также в конфигурациях Модификаций 5-9 образование слоя концентрационной поляризации может быть подавлено по аналогии с разделителем 40 канала неочищенной воды вышеописанного варианта осуществления.

[0067] На ФИГ. 11 представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя 160 канала неочищенной воды Модификации 10. На ФИГ. 12 представлен увеличенный вид, показывающий конфигурацию первой сетчатой структуры и второй сетчатой структуры, включенных в разделитель 160 канала неочищенной воды, показанный на ФИГ. 11.

[0068] Как показано на ФИГ. 11 и ФИГ. 12, разделитель 160 канала неочищенной воды является разделителем канала неочищенной воды, имеющим двухслойную структуру, в которой первый нитевой ряд A и второй нитевой ряд B наложены друг на друга, и образуется путем фиксации каждого из нитевых рядов A, B в ламинированном состоянии. Как и в каждом из нитевых рядов M, N, в приведенном выше варианте осуществления нитевые ряды A, B наклонены, например, на 45° в противоположных друг от друга направлениях относительно направления X. Интервал между первыми нитями A1, A2 и интервал между первыми нитями A2, A3, образующими первый нитевой ряд A, устанавливают одинаковыми и в качестве примера устанавливают 4 мм. Каждый интервал между первыми нитями A3, A4 и интервал между первыми нитями A4, A5 устанавливают равными половине интервала между первыми нитями A1, A2. Аналогично, интервал между вторыми нитями B1, B2 и интервал между вторыми нитями B2, B3, образующими второй нитевой ряд B, устанавливают одинаковыми и в качестве примера устанавливают 4 мм. Каждый интервал между вторыми нитями B3, B4 и интервал между вторыми нитями B4, B5 устанавливают равным половине интервала между вторыми нитями B1, B2. Каждая из нитей А1-А5, В1-В5 образована, например, в форме столбика, и ее диаметр составляет 0,4 мм.

[0069] Как показано на ФИГ. 11, разделитель 160 канала неочищенной воды поочередно содержит первые сетчатые структуры 171, 172, 173 и вторые сетчатые структуры 181, 182, 183, выполненные с возможностью быть непрерывными в направлении протяжения второго нитевого ряда B первым нитевым рядом A и вторым нитевым рядом B, описанным выше. Поскольку первые сетчатые структуры 171-173 имеют одинаковую конфигурацию, и вторые сетчатые структуры 181-183 также имеют одинаковую конфигурацию, в последующем описании в качестве примера описываются первая сетчатая структура 172 и вторая сетчатая структура 182.

[0070] Первая сетчатая структура 172 выполнена посредством поочередного расположения вдоль направления протяжения второго нитевого ряда B, первой сетки 172a-1, образованной из первых нитей от A1 до A3 и вторых нитей от B1 до B3, и промежуточной сетки 172a-2, образованной из первых нитей от A3 до A5 и вторых нитей от B3 до B5. Первая сетка 172a-1 имеет, например, вид квадратной формы. С другой стороны, промежуточная сетка 172a-2, например, имеет вид прямоугольной формы и имеет конфигурацию более тонкой ячейки, чем первая сетка 172a-1. Следовательно, при сравнении первой сетки 172a-1 и промежуточной сетки 172a-2 сопротивление канала первой сетки 172a-1 меньше, чем сопротивление промежуточной сетки 172a-2.

[0071] Вторая сетчатая структура 182 выполнена посредством поочередного расположения вдоль направления протяжения второго нитевого ряда B, промежуточной сетки 182a-1 образованной из первых нитей от A1 до A3 и вторых нитей от B3 до B5, и второй сетки 182a-2 образованной из первых нитей от A3 до A5 и вторых нитей от B3 до B5. Аналогично промежуточной сетке 172a-2, промежуточная сетка 182a-1 имеет, например, вид прямоугольной формы и конфигурацию ячейки той же шероховатости, что и промежуточная сетка 172a-2. Вторая сетка 182a-2 имеет, например, вид квадратной формы и конфигурацию более тонких ячеек, чем промежуточная сетка 182a-1. Следовательно, при сравнении сопротивление канала второй сетки 182a-2 больше, чем сопротивление канала промежуточной сетки 182a-1.

[0072] Как показано на ФИГ. 12, во второй сетчатой структуре 182 часть неочищенной воды течет по потокам C11, C12 из промежуточной сетки 182a-1 в первую сетку 172a-1 первой сетчатой структуры 172 на стороне выпуска. В первой сетке 172a-1 часть неочищенной воды течет по потокам C21, C22 из первой сетки 172a-1 в промежуточную сетку 183a-1 второй сетчатой структуры 183 на стороне выпуска.

[0073] При этом, вторая сетка 182a-2 и первая сетка 172a-1 примыкают к стороне выпуска потока неочищенной воды промежуточной сетки 182a-1. Поскольку вторая сетка 182a-2 имеет большее сопротивление потоку, чем первая сетка 172a-1, интенсивность Q11 потока неочищенной воды, протекающей вдоль потоков C11, C12 из промежуточной сетки 182a-1 в первую сетку 172a-1 больше, чем интенсивность Q12 потока неочищенной воды, протекающей во вторую сетку 182a-2.

[0074] С другой стороны, промежуточные сетки 172a-2, 183a-1 расположены рядом друг с другом на стороне выпуска первой сетки 172a-1. Сетки 172a-2, 183a-1 имеют почти одинаковую шероховатость и, следовательно, имеют практически одинаковый уровень сопротивления канала. Следовательно, интенсивность Q12 потока неочищенной воды, вытекающей вдоль потоков C21, C22 к промежуточной сетке 183a-1, и интенсивность Q13 потока неочищенной воды, вытекающей вдоль потоков S11, S12 к промежуточной сетке 172a-2, равны. Соответственно, интенсивность Q13 потока неочищенной воды, протекающей вдоль потоков S11, S12 из первой сетки 172a-1 первой сетчатой структуры 172 в промежуточную сетку 172a-2 на стороне выпуска, увеличивается на величину дифференцированной интенсивности ΔQ_11-12 потока. То есть разница между интенсивностью Q11 потока, текущим вдоль потоков C11, C12 из второй сетчатой структуры 182 в первую сетку 172a-1 первой сетчатой структуры 172, и интенсивностью Q12 потока, текущим вдоль потоков C21, C22 из первой сетки 172a-1 во вторую сетчатую структуру 183. Как описано выше, также в разделителе 160 канала неочищенной воды можно увеличить выталкивающую силу неочищенной воды, протекающей через первую сетчатую структуру 172, и можно получить эффект, аналогичный эффекту разделителя 40 канала неочищенной воды вышеуказанного варианта осуществления.

[0076] Согласно моделированию анализа жидкости, выполненному на разделителе 160 канала неочищенной воды, в тех же условиях, что и в описанном выше разделителе 40 канала неочищенной воды, соотношение площади области легкой поляризации к поверхностям обеих разделительных мембран 24, 28 составляет 17%.

[0077] При аналитическом моделировании жидкости среднее значение напряжения сдвига, действующего на обе разделительные мембраны 24, 28 потоком неочищенной воды, при использовании разделителя 160 канала неочищенной воды, составляет 2,6 Па, тогда как среднее значение напряжения сдвига в случае описанного выше разделителя 40 канала неочищенной воды составляет 3,3 Па.

[0078] Таким образом, когда используется разделитель 160 канала неочищенной воды, среднее напряжение сдвига, действующее на обе разделительные мембраны 24, 28, уменьшается примерно на 20% по сравнению с вышеописанным разделителем 40 канала неочищенной воды. Таким образом, можно достичь эффекта, когда потерю давления можно сдержать по сравнению с разделителем 40 канала неочищенной воды.

[0079] На ФИГ. 13 представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя 200 канала неочищенной воды Модификации 11. Как показано на ФИГ. 13, разделитель 200 канала неочищенной воды является модификацией вышеописанного разделителя 160 канала неочищенной воды. В последующем описании описаны только части, отличающиеся по конфигурации от разделителя 160 канала неочищенной воды, а описание общих частей конфигурации соответственно пропущено.

[0080] Как показано на ФИГ. 13, разделитель 200 канала неочищенной воды представляет собой разделитель канала неочищенной воды, имеющий двухслойную структуру, в которой первый нитевой ряд A10 и второй нитевой ряд B10 наложены друг на друга и образован путем фиксации нитевых рядов A10, B10 в ламинированном состоянии. Конфигурация разделителя 200 канала неочищенной воды отличается от конфигурации разделителя 160 канала неочищенной воды тем, что каждая из нитей A11, A12, A13, образующих первый нитевой ряд A10, расположена с равными промежутками. С другой стороны, конфигурации вторых нитей B11-B15, образующих второй нитевой ряд B10, такие же как у вторых нитей B1-В5 в описанном выше разделителе 160 канала неочищенной воды.

[0081] Как показано на ФИГ. 13, разделитель 200 канала неочищенной воды поочередно содержит первые сетчатые структуры 201, 202, 203 и вторые сетчатые структуры 211, 212, 213, выполненные с возможностью быть вдоль второго нитевого ряда B10 первым нитевым рядом A10 вторым нитевым рядом B10 как описано выше. Первые сетчатые структуры 201-203 имеют одинаковую конфигурацию, и вторые сетчатые структуры 211-213 имеют одинаковую конфигурацию. Таким образом, в дальнейшем описании, первая сетчатая структура 202 и вторая сетчатая структура 212 будут описаны как иллюстративные примеры.

[0082] Первая сетчатая структура 202 содержит первую сетку 202a, образованную из первых нитей A11, A12 и вторых нитей B11-B13, и выполнена с помощью ряда сеток, имеющих такую же конфигурацию, как и у первой сетки 202a, являющуюся непрерывной параллельно направлению протяжения второго нитевого ряда B10.

[0083] Вторая сетчатая структура 212 содержит вторую сетку 212a, образованную из первых нитей A11, A12 и вторых нитей B13-B15, и выполнена с помощью ряда сеток, имеющих такую же конфигурацию, как и у второй сетки 212a, являющуюся непрерывной параллельно направлению протяжения второго нитевого ряда B10. Эта вторая сетка 212a образована так, чтобы иметь более мелкие ячейки, чем первая сетка 202а. Таким образом, сопротивление канала второй сетки 212а больше, чем сопротивление канала первой сетки 202а.

[0084] Согласно моделированию анализа жидкости, выполненному на разделителе 200 канала неочищенной воды при тех же условиях, как и на разделителе 40 канала неочищенной воды, вышеописанного варианта осуществления, соотношение площади области легкой поляризации к поверхности каждой из разделительных мембран 24, 28 составляет 17%. Так же в разделителе 200 канала неочищенной воды Модицикации 11 может быть получен эффект, аналогичный вышеописанному эффекту разделителя 160 канала неочищенной воды.

[0085] На ФИГ. 14 представлена схема, показывающая конфигурацию разделителя 230 канала неочищенной воды Модификации 12. Разделитель 230 канала неочищенной воды поочередно содержит первые сетчатые структуры 231, 232, 233 и вторые сетчатые структуры 241, 242, 243, образованные путем наложения нитевых рядов M, N. В данном случае, так как первые сетчатые структуры 231, 232, 233 имеют одинаковую конфигурацию и вторые сетчатые структуры 241, 242, 243 имеют одинаковую конфигурацию, в дальнейшем описании первая сетчатая структура 232 и вторая сетчатая структура 241 будут описаны как иллюстративные примеры для объяснения разделителя 230 канала неочищенной воды.

[0086] Конфигурация разделителя 230 канала неочищенной воды отличается от конфигурации описанного выше разделителя 40 канала неочищенной воды тем, что интервалы нитевых рядов N являются регулярными интервалами. С другой стороны, для интервалов нитевых рядов M интервал R4 между нитями M1, M2, образующими вторую сетчатую структуру 241, уже, чем интервал R3 между нитями M1, M2, образующими первую сетчатую структуру 232. Таким образом, разделитель 230 канала неочищенной воды может быть выполнен так, что интервалы во второй сетчатой структуре 241 уже, чем интервалы в первой сетчатой структуре 231 только для нитевого ряда М. Однако в этом случае, нитевой ряд М соответствует второму нитевому ряду и нитевой ряд N соответствует первому нитевому ряду.

[0087] Далее, со ссылкой на ФИГ. 15(а) - 15(с) будет описан способ использования оценочной камеры 400, используемой для оценочного теста эффекта подавления концентрационной поляризации посредством вышеописанного разделителя 40 канала неочищенной воды, и оценочный тест с использованием камеры 400. На ФИГ. 15(a) представлен вид в перспективе, показывающий оценочную камеру 400, опуская часть конфигурации камеры, и частично включая в себя вид в поперечном разрезе. На ФИГ. 15(b) представлена схема, показывающая конфигурацию тестового полотна разделителя 40 канала неочищенной воды, установленного внутри оценочной камеры 400. На ФИГ. 15(c) представлена схема, в которой контур обозначен воображаемой линией, а участок конфигурации канала обозначен сплошной линией, чтобы показать конфигурацию канала внутри оценочной камеры 400. На ФИГ. 15(а) поперечное сечение тестового полотна 40-Т в разделителе 40 канала неочищенной воды для удобства заштриховано знаком «х».

[0088] Как показано на ФИГ. 15(a)-15(c) оценочная камера 400 представляет собой приблизительно прямоугольный параллелепипедный блок измерения концентрации, образованный путем соединения друг с другом выпуклой формы 410 и вогнутой формы 420. Оценочная камера 400 используется путем замены мембранным элементом 20 рулонного типа, включенным в фильтрующее устройство 10, показанное на ФИГ. 1. Как показано на ФИГ. 15(a), выпуклая форма 410 представляет собой металлический или полимерный элемент, имеющий выступ 412 в центре. В выступе 412 образована выступающая поверхность 412a с формой закругленного прямоугольника. Форма закругленного прямоугольника означает форму, имеющую внешнюю форму, в которой, наряду с короткими и длинными сторонами, образующими прямоугольник, короткие стороны заменены изогнутыми линиями, выступающими наружу в полукруглой форме. Периферийная часть выступающей поверхности 412а скошена, и образует наклонную поверхность 412b.

[0089] Вогнутая форма 420 представляет собой металлический или полимерный элемент, имеющий углубление 422, предусмотренное в центральной части, чтобы прилегать к выступу 412 выпуклой формы 410. В оценочной камере 400, путем установки обеих форм 410, 420, между выступом 412 и углублением 422 образован оценочный канал 430. Как показано на ФИГ. 15(c), оценочный канал 430 имеет прямоугольно-закругленную внешнюю форму. Например, оценочный канал 430 имеет общую длину D1, равную 167 мм, диаметр полукруглой части, образованной на обоих концах, то есть ширина D2, составляет 35 мм, а толщина канала составляет приблизительно 1 мм.

[0090] Как показано на ФИГ. 15(a) и 15(c), выпуклая форма 410 снабжена концом 414 трубы, образующим впускное отверстие для неочищенной воды, и концом 416 трубы, образующим выпускное отверстие для концентрата. Труба L2 подачи воды (см. ФИГ. 1) для подачи неочищенной воды соединена с концом 414 трубы, образующим впускное отверстие для этой неочищенной воды, а концентратная труба L4 (см. ФИГ. 1) соединена с концом 416 трубы, образующим выпускное отверстие для концентрата. Оба конца 414, 416 трубы сообщаются с оценочным каналом 430 через соединительные каналы 414а, 416а, соответственно, предусмотренные внутри выпуклой формы 410. Кроме того, вогнутая форма 420 прикреплена к концам 424, 426 трубы, образующим выпускные отверстия для пермеата, в положениях, обращенных к концам 414, 416 трубы выпуклой формы 410 соответственно. Оба конца 424, 426 трубы сообщаются с оценочным каналом 430 через соединительные каналы 424а, 426а, соответственно, образованные внутри вогнутой формы 420. Каждый из концов 424, 426 трубы, образующих выпускные отверстия для пермеата, соединен с пермеатной трубой L3 (см. ФИГ. 1).

[0091] Далее будет описан способ использования оценочной камеры 400. Оценочный канал 430, образованный внутри оценочной камеры 400, вмещает в ламинированном состоянии тестовое полотно 26-T разделителя 26 пермеата, тестовое полотно 24-T разделительной мембраны 24a и тестовое полотно 40-T разделителя 40 канала неочищенной воды. Каждое из тестовых полотен 26-T, 24-T, 40-T заранее обрабатывают в прямоугольно-закругленную форму, чтобы поместиться без зазоров в углубление 422 вогнутой формы 420. При этом, как показано на ФИГ. 15(a), тестовое полотно 26-T разделителя пермеата, тестовое полотно 24-T разделительной мембраны и тестовое полотно 40-T разделителя канала неочищенной воды установлены в углублении 422 в таком порядке, если смотреть со стороны вогнутой формы 420. При установке каждого из тестовых полотен 26-T, 24-T, 40-T таким образом, пермеат проходит через внутреннее пространство тестового полотна 26-T после прохождения через тестовое полотно 24-T, разделительную мембрану, и вытекает из любого соединительного канала 424a, 426a в пермеатную трубу L3 (см. ФИГ. 1). С другой стороны, неочищенная вода, не прошедшая через тестовое полотно 24-T, то есть разделительную мембрану, отводится в виде концентрата в концентратную трубу L4 (см. ФИГ. 1) по соединительному каналу 416а.

[0092] Далее, как показано на ФИГ. 15 (a), уплотнительное кольцо 432 прикрепляется вдоль боковой стенки 422а углубления 422 после того, как тестовое полотно 40-T установлено в углублении 422. Уплотнительное кольцо 432 представляет собой кольцевой элемент, имеющий прямоугольно-закругленный внешний край и представляет собой резиновую прокладку, имеющую круглое сечение. Уплотнительное кольцо 432 прижимается к наклонной поверхности 412b, образованной на выступе 412 выпуклой формы 410, чтобы закрыть зазор между выступом 412 выпуклой формы 410 и углублением 422 вогнутой формы 420, и выполняет функцию герметизирующего элемента для предотвращения утечки воды из оценочного канала 430. По аналогии с тестовым полотном 40-T разделителя 40 канала неочищенной воды изготовлены тестовые полотна 160-T, 300-T и оценка проводится на разделителе 160 канала неочищенной воды модификации и разделителе 300 канала неочищенной воды сравнительного примера.

[0093] После того, как каждое из тестовых полотен 24-T, 26-T, 40-T и уплотнительное кольцо 432 установлены в углублении 422 вогнутой формы 420, выступ 412 выпуклой формы 410 устанавливают в углубление 422 как описано выше. Обе формы 410, 420 фиксируются множеством болтов BL1-BL4 или тому подобным (см. ФИГ. 15 (а)). В том случае, когда остается зазор между уплотнительным кольцом 432 и выступом 412 выпуклой формы 410, уплотнительное кольцо 432 регулируют путем прижимания и приведения в контакт с наклонной поверхностью 412b выступа 412 и боковой стенкой углубления 422, находясь между ними, путем наложения множества разделителей 26-Т пермеата. В результате работа по присоединению тестового полотна 40-T разделителя 40 канала неочищенной воды к оценочной камере 400 завершена.

[0094] В этом оценочном тесте тестовое полотно 300-T изготавливают таким образом, чтобы каждый из интервалов нитевых рядов V (см. ФИГ. 6 (а)) и интервалов нитевых рядов W (см. ФИГ. 6 (b)) составлял 2 мм. Диаметр каждой из нитей V1-V3 и W1-W3, образующих каждый из нитевых рядов V, W, составляет 0,2 мм.

[0095] Тестовое полотно 40-T изготавливают таким образом, чтобы каждый из интервалов первых нитевых рядов M (см. ФИГ. 3) и интервалов вторых нитевых рядов N (см. ФИГ. 3) составлял 2 мм. (Соответственно, в тестовом полотне 40-T описанная выше первая прямоугольная ячейка 52a имеет вид квадратной формы с каждой стороной 2 мм, а вторая прямоугольная ячейка 61a имеет вид ромбической формы с каждой стороной 2 мм.) Диаметр D каждой из нитей M1-M3 и N1-N4, образующих каждый из нитевых рядов M, N, составляет 0,2 мм.

[0096] Тестовое полотно 160-T изготавливают таким образом, чтобы интервал между первыми нитями A1, A2; образующими первый нитевой ряд A (см. ФИГ. 11), и интервал между первыми нитями A2, A3 составлял по 3 мм каждый, и интервал между первыми нитями A3, A4 и интервал между первыми нитями A4, A5 составлял 1,5 мм каждый. Для второго нитевого ряда B (см. ФИГ. 11) тестовое полотно 160-T изготавливают таким образом, чтобы интервал между вторыми нитями B1, B2 и интервал между вторыми нитями B2, B3 составлял по 3 мм каждый, и интервал между вторыми нитями B3, B4 и интервал между вторыми нитями B4, B5 составлял 1,5 мм каждый. Диаметр каждой из нитей A1-A5 и B1-B5, образующих каждый из нитевых рядов A, B, составляет 0,2 мм.

[0097] Далее будет описан оценочный тест разделителя канала неочищенной воды с использованием оценочной камеры 400. Этот оценочный тест проводится при температуре 25°C.

[0098] Сначала рассчитывают коэффициент А фильтрации чистой воды. Этот коэффициент фильтрации «чистой воды» является коэффициентом фильтрации, определяемым из соотношения следующей формулы (1) в случае, когда неочищенная вода, подаваемая через конец 414 трубы в оценочную камеру 400, представляет собой чистую воду, не содержащую примесей, таких как соль.

[0099] J_W=A × P_out …(1)

В приведенной выше формуле (1) J_W представляет собой объемный поток чистой воды [м³/(м²сек)], а P_out представляет собой измеренное значение манометра водяного давления (не показан), установленного в концентратной трубе L4. В качестве метода расчета коэффициента А фильтрации чистой воды измеряют интенсивность Q_L3 потока пермеата [м³/сек], который поступает из пермеатной трубы L3 в случае, когда P_out=0,5 MПa, и интенсивность Q_L4 потока концентрата в концентратной трубе L4 устанавливают 14,5 см³/мин за счет регулировки клапана регулировки интенсивности потока (не показан) концентратной трубы L4 и клапана регулировки интенсивности потока обводной трубы L2-B. Затем это значение интенсивности Q_L3 потока пермеата делят на площадь тестового полотна 24-T разделительной мембраны 24a, таким образом, определяют объемный поток чистой воды J_W1.

[0100] Аналогично, в случае, когда P_out=2,0 MПa, интенсивность Q_L4 потока концентрата устанавливают 14,5 см³/мин, измеряют интенсивность Q_L3 потока пермеата [м³/сек], и измеренное значение делят на площадь тестового полотна 24-T, таким образом, определяют объемный поток чистой воды J_W2.

[0101] Затем, используя P_out=0,5 MПa, объемный поток чистой воды J_W1, P_out=2,0 MПa, и объемный поток чистой воды J_W2, коэффициент А фильтрации чистой воды в вышеуказанной форме (1) определяют линейным приближением методом наименьших квадратов.

[0102] Затем, интенсивность Q_L3 [м³/сек] потока пермеата измеряют при следующей настройке: неочищенную воду, подаваемую в оценочную камеру 400 с конца трубы 414, заменяют, например, на раствор хлорида натрия (NaCl) с концентрацией соли около 250 ч/млн, P_out устанавливают на 0,5 MПa, и интенсивность Q_L4 потока концентрата устанавливают на 14,5±0,5 [cм³/мин]. Затем, объемный поток J_V раствора вычисляют путем деления интенсивности Q_L3 потока пермеата на площадь тестового полотна 24-T, рассчитанный объемный поток J_V раствора подставляют в следующую формулу (2), и рассчитывают осмотическое давление P_f на поверхности мембраны тестового полотна 24-Т. В следующей формуле (2), P_out составляет 0,5 МПа.

[0103] P_f=P_out - (J_V/A)…(2)

Затем поверхностную концентрацию C_m мембраны, указывающую концентрацию соли в неочищенной воде вблизи поверхности мембраны тестового полотна 24-T, то есть разделительной мембраны, рассчитывают по следующей формуле (3).

[0104] C_m=B × P_f …(3)

Коэффициент В преобразования в представленной выше формуле (3) является постоянной величиной, определяемой соотношением между концентрацией соли NaCl, MgSO₄, CaCl₂ и тому подобное, содержащейся в неочищенной воде, и осмотическим давлением, и, как в настоящем варианте осуществления, когда соль, содержащаяся в неочищенной воде, представляет собой хлорид натрия, коэффициент В преобразования составляет 1,2294.

[0105] Далее объемную концентрацию C_b рассчитывают по соотношению формулы (4).

[0106] C_b=(C_in+C_out)/2 …(4)

C_in в указанной выше формуле (4) обозначает концентрацию солей в неочищенной воде, протекающей через трубу L2 подачи воды, а C_out обозначает концентрацию солей в концентрате, протекающем через концентратную трубу L4. В настоящем варианте осуществления, поскольку концентрацию солей хлорида натрия, содержащегося в неочищенной воде, заранее регулируют примерно до 250 ч/млн, как описано выше, необходимо измерять только концентрацию солей C_out концентрата, протекающего через концентратную трубу L4. Измерение концентрации солей в концентрате или неочищенной воде можно выполнить путем измерения электропроводности в качестве примера.

[0107] Затем рассчитывают коэффициент концентрации C_r, показанный в формуле (5), который является отношением C_m, рассчитанного по формуле (3) к C_b, рассчитанному по формуле (4).

[0108] C_r=C_m/C_b …(5)

Здесь на ФИГ. 16(a) представлен график, показывающий результаты измерения каждой разделительной мембраны с вышеописанным коэффициентом концентрации C_r на вертикальной оси и значением измерения объемного потока чистой воды J_w на горизонтальной оси. На ФИГ. 16(a) «ρ» обозначает измеренное значение тестового полотна 300-T сравнительного примера разделителя 300 канала неочищенной воды. «÷» обозначает измеренное значение тестового полотна 40-T разделителя 40 канала неочищенной воды, и «+» обозначает измеренное значение тестового полотна 160-T разделителя 160 канала неочищенной воды Модификации 10. На ФИГ. 16(b) представлена таблица, показывающая измеренные значения коэффициента концентрации C_r каждого из тестовых полотен 40-T, 160-T и 300-T, показанных на ФИГ. 16(a), с объемным потоком чистой воды J_w во время измерения.

[0109] Как показано на ФИГ. 3, первый нитевой ряд M и второй нитевой ряд N разделителя 40 канала неочищенной воды выполнены ассиметричными. Таким образом, потоки неочищенной воды вблизи мембранной поверхности в разделительной мембране 24a и разделительной мембране 28a, обращенной к разделителю 40 канала неочищенной воды, вставленному между ними, в значительной степени различаются. Таким образом, состояния распределения концентрации солей вблизи разделительных мембран 24а, 28а также в значительной степени различаются. Соответственно, используя в оценочном тесте тестовое полотно 40-T разделителя 40 канала неочищенной воды, необходимо измерять средние коэффициенты концентрации C_r в следующих случаях, чтобы оценить величину концентрационной поляризации на основе, когда установка выполнена так, что первый нитевой ряд M соприкасается с тестовым полотном 24-T разделительной мембраны 24; и в случае, когда установка выполнена так, что второй нитевой ряд N соприкасается с тестовым полотном 24-T.

[0110] Таким образом, на ФИГ. 16(b) показан случай, когда установка выполнена таким образом, что первый нитевой ряд M соприкасается с тестовым полотном 24-T как «B», и случай, когда установка выполнена так, что второй нитевой ряд N соприкасается с тестовым полотном 24-Т как «А».

[0111] В последующем описании тестовое полотно 40-T разделителя 40 канала неочищенной воды в положении установки «A», описанном выше, упоминается как тестовое полотно 40-TA, а тестовое полотно 40-T в положении установки «B», описанном выше, упоминается как тестовое полотно 40-ТВ, соответственно.

[0112] Как показано на ФИГ. 16(a), в оценочном тесте с использованием тестового полотна 40-TA, коэффициент концентрации C_r составляет 2,1 при объемном потоке чистой воды J_w=0,91 × 10^-5 [м³/(м²сек)]. В оценочном тесте с использованием тестового полотна 40-TB, коэффициент концентрации C_r составляет 3,1 при объемном потоке чистой воды J_w=1,13 × 10^-5 [м³/(м²сек)]. Соответственно, средняя величина коэффициентов концентрации C_r в тестовых полотнах 40-TA, 40-TB составляет 2,6, что меньше, чем минимальная величина 2,7 коэффициента концентрации C_r тестового полотна 300-T сравнительного примера. Соответственно, видно, что разделитель 40 канала неочищенной воды может снижать концентрационную поляризацию в большей степени, чем обычный разделитель 300 канала неочищенной воды.

[0113] Как показано на ФИГ. 16(a), в оценочном тесте с использованием тестового полотна 160-T разделителя 160 канала неочищенной воды, коэффициент концентрации C_r в случае, когда объемный поток чистой воды J_w=1,03 × 10^-5 [м³/(м²сек)] составляет 1,6, и коэффициент концентрации C_r в случае, когда объемный поток чистой воды J_w=1,51 × 10^-5 [м³/(м²сек)] составляет 2,4. Как описано выше, понятно что, в оценочном тесте с использованием тестового полотна 160-T, коэффициент концентрации C_r во всех случаях значительно ниже чем 2,7, что является минимальным значением коэффициента концентрации C_r тестового полотна 300-T сравнительного примера. Соответственно, видно, что разделитель 160 канала неочищенной воды может уменьшать концентрационную поляризацию в большей степени, чем обычный разделитель 300 канала неочищенной воды.

[0114] В оценочном тесте с использованием тестового полотна 160-T, потеря P_L давления в случае расхода Q_L4 концентрата в концентратной трубе L4, равном 14,5 см³/мин, составляет 6,4 кПa. Потеря давления P_L представляет собой разницу между водяным давлением P_in неочищенной воды поступающей в оценочный канал 430 оценочной камеры 400 через конец 414 трубы, и вышеописанным P_out.

[0115] Аналогично, в оценочном тесте с использованием тестового полотна 300-T потеря P_L давления в случае расхода Q_L4 концентрата, описанного выше, равном 14,5 см³/мин, составляет 8,6 кПа.

[0116] Как описано выше, видно, что при использовании тестового полотна 160-Т потеря давления может быть уменьшена в большей степени, чем при использовании обычного тестового полотна 300-Т. Таким образом, разделитель 160 канала неочищенной воды может уменьшать и концентрационную поляризацию, и потерю давления.

[0117] Настоящее изобретение может быть реализовано в режиме, в котором различные улучшения, модификации или изменения добавляют на основе знаний специалистов в данной области техники, не выходя за пределы сущности настоящего изобретения. Кроме того, настоящее изобретение может быть реализовано путем замены любого вопроса, определяющего изобретение, другими технологиями в пределах диапазона, в котором получают то же действие или эффект.

Изобретение относится к мембранному элементу рулонного типа для разделения компонентов, растворенных в жидкости. Разделитель канала неочищенной воды имеет двухслойную структуру, помещенную между первой разделительной мембраной и второй разделительной мембраной, которые намотаны вокруг водосборной трубы мембранного элемента рулонного типа, и состоящую из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда, наклоненных в противоположных направлениях друг от друга относительно направления, параллельного водосборной трубе, причем разделитель канала неочищенной воды содержит поочередно: первую сетчатую структуру, выполненную с возможностью продолжения в направлении протяжения второго нитевого ряда из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда; и вторую сетчатую структуру, выполненную с возможностью продолжения в направлении протяжения второго нитевого ряда из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда, причем интервал второго нитевого ряда меньше, чем интервал второго нитевого ряда, образующего первую сетчатую структуру. Технический результат – обеспечение эффективного получения пермеата из неочищенной воды, за счет подавления образования слоя концентрационной поляризации в области вблизи разделительной мембраны. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Разделитель канала неочищенной воды, имеющий двухслойную структуру, помещенную между первой разделительной мембраной и второй разделительной мембраной, которые намотаны вокруг водосборной трубы мембранного элемента рулонного типа, и состоящую из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда, наклоненных в противоположных направлениях друг от друга относительно направления, параллельного водосборной трубе,

причем разделитель канала неочищенной воды содержит поочередно:

первую сетчатую структуру, выполненную с возможностью продолжения в направлении протяжения второго нитевого ряда из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда; и

вторую сетчатую структуру, выполненную с возможностью продолжения в направлении протяжения второго нитевого ряда из первого нитевого ряда и второго нитевого ряда, причем интервал второго нитевого ряда меньше, чем интервал второго нитевого ряда, образующего первую сетчатую структуру.

2. Разделитель канала неочищенной воды по п. 1, в котором

наклон относительно направления, параллельного водосборной трубе первого нитевого ряда, образующего вторую сетчатую структуру, выполнен больше наклона относительно направления, параллельного водосборной трубе первого нитевого ряда, образующего первую сетчатую структуру.

3. Разделитель канала неочищенной воды по п. 1 или 2, в котором

первая сетчатая структура выполнена посредством попеременного расположения первой сетки и промежуточной сетки, имеющей более мелкую сетку, чем первая сетка, а

вторая сетчатая структура выполнена посредством попеременного расположения промежуточной сетки и второй сетки, имеющей более мелкую сетку, чем промежуточная сетка.

4. Мембранный элемент рулонного типа, содержащий:

водосборную трубу, через которую течет пермеат;

листовой разделитель пермеата;

первую разделительную мембрану и вторую разделительную мембрану, каждая из которых образована в виде мешка, в котором три стороны герметизированы в положении, в котором разделительные мембраны наложены на обе поверхности разделителя пермеата, а другая сторона выполнена в виде открытого конца, причем разделительные мембраны намотаны вокруг водосборной трубы в положении, в котором открытый конец соединен с водосборной трубой; и

разделитель канала неочищенной воды по любому из пп. 1-3.