JPH058079B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 (1) 発明の技術分野 本発明は液体を浄化又は分離する装置に関し、
特に、移動可能な液体浄化ユニツト及び複数の該
ユニツトから成るシステムに関する。 (2) 従来技術の説明 本発明の従来技術として、Dickersonに付与さ
れた米国特許第4049548号は非常に高質の水を生
成する二つの連続する混合層式イオン交換樹脂シ
リンダ列を有する水処理用移動式脱塩器を開示し
ている。 上記先行特許に係る移動式脱塩器に使用される
混合層式イオン交換樹脂シリンダは、産業用水浄
化を利用している多くの者が要求している水質よ
りも高質の水を生成するため、経済的および化学
的見地から非効率であることが経験により示され
ている。 更に、上記発明に使用されるイオン交換樹脂シ
リンダはその場で再生できないため移動式脱塩器
から取りはずし再生所まで運搬しなければならな
い。 発明の概要 先行出願第268382号は、並列、直列、あるい
は、並列と直列の組み合わせにおいて接続可能な
多数の浄化処理タンクを有する移動式液体浄化装
置を開示している。浄化処理タンクの各々には、
利用可能な多数の浄化剤の中から選択される一つ
又は複数の浄化処理剤を充填することができる。
この先行出願第268382号に開示された装置は、運
搬手段と三台若しくはより多くの台数の処理タン
クを有しており、例示された実施例においては、
トレーラに六台の処理タンクが装着されている。
しかしながら、種々の使用に際しては、例示され
た実施例によつて提供される装着よりも小さなサ
イズのものが要求される。さらに、要求される装
置のサイズが変更する場合もあり、このことは、
例示されたトレーラにおいて示された装置よりも
小さな移動可能ユニツトを追加若しくは除去する
ことにより解決することができる。 従来の浄化装置に比してより大きな適応性を得
るために、本発明に係る移動式浄化システムは、
基礎となるキヤリア若しくは運搬手段、例えば、
スキツド若しくは他の可動な台等に装着された三
台若しくはより多くの台数の浄化処理タンクから
成る移動可能な液体浄化ユニツトから構成され
る。複数の該移動可能ユニツトを従来のトラツク
トレーラに固定することなく塔載して運搬するこ
とができ、また、一つ若しくは複数の移動可能ユ
ニツトをトラツクトレーラから取り外してトラツ
ク、トレーラ、鉄道車両、荷船、船舶若しくは上
記ユニツト自体よりも大きな他の運搬手段に装着
することができる。複数のユニツトを装着する場
合、これらを装着した後に、ホース若しくは他の
適当な導管を用いて相互に機能的に接続すること
ができる。ホースおよび弁の配列を変えることに
より、システム内を通る流体の流れを、直流、並
流、直流と並流の組合せ等の種々のモードに変え
ることができる。移動可能ユニツトは、上記運搬
手段に載置した状態で使用してもよいし、フオー
クリフト、クレーン若しくは他の操縦装置を用い
て運搬手段から容易に取り外して使用することも
でき、これにより、該運搬手段を他の運搬サービ
スに供することができる。本システムは、処理タ
ンクを移動可能ユニツトから取り外すことなく浄
化剤を処理タンクから取り除くことができ、さら
に、必要ならば、浄化剤を処理タンクから取り除
くことなしにそのままの状態で浄化剤を再生する
ことができる。軽量の絶縁体カバーで上記ユニツ
ト若しくは上記複数ユニツトを覆つてもよく、ま
た、ヒーターを設けてもよい。 本発明に係る移動式液体浄化ユニツトは、該ユ
ニツトを多種の作動モードに構成することができ
るので、特定の産業用液体浄化業務の要求に細密
に合致することができる。未処理の液体の予備的
な化学分析を行ない、この分析結果に基づいて、
上記ユニツトを業務要求に適するように構成す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る移動式液体浄化ユニツ
トを示す斜視図； 第２図は、トレーラに装着された二つの移動式
液体浄化ユニツトの配列を示す概略図； 第３図は、第２図に示す移動式液体浄化ユニツ
トの一方における配管を示す概略図；及び 第４図は、第２図に示す配列用のカバーを示す
斜視図である。 発明の実施態様 図面及び以下の説明は、水の浄化に関する本発
明の具体的作動例を示している。第１図から理解
されるように、本システムは、参照符号１によつ
て総括的に示される本発明に係る移動可能な液体
浄化ユニツトから成り、このユニツトは、三台の
水浄化処理タンク４，５，６を保持するスキツド
２若しくは他の運搬手段と、これらタンクと関連
する弁および流体連通手段とから構成される。参
照符号７により総括的に示される支持構造は、ス
キツド２に固着されておりタンク４乃至６を直立
状態に保持している。この支持構造は、水平の棒
状部８と、該棒状部８に結合されておりタンク４
乃至６を取り巻くバンド９を有している。スキツ
ド２には、フオークリフト用のスロツト１０及び
クレーンによつて引き上げる際に用いる引き上げ
用突起部１１が設けられている。各々のタンク
は、ヘツド部１２，１４と、下方ヘツド部１４の
上方側近傍においてタンク円筒部の周囲に形成さ
れたタンクと一体のビード１６を有している。下
方ヘツド部１４は、スキツド２に取り付けられた
支持スリーブ若しくはベース１８内に収容され、
ビード１６は、上記スリーブの縁部に載置される
格好になる。タンクは、適当な接着剤２０により
ビードの位置においてスリーブ１８と接合され
る。 移動可能な流体浄化ユニツト１を構成しタンク
４乃至６を保持するための手段として他の運搬手
段を用いることもできるが、簡素で軽量な点、単
独での他の類似のスキツドと組み合わせても使用
できるという応用性、及びトレーラ等のより大き
な運搬手段に適当な手段を用いて取り付けること
ができる点を考慮すると、スキツド２のような基
礎台を用いることが特に効果的である。移動可能
な液体浄化ユニツト１を単一で使用する場合、タ
ンクの台数を三台とすると非常に効率がよい。こ
れは、この台数が、ユニツトを直列、並列および
直列と並列の組み合わせにおいて作動することの
できる最小台数であることに基づく。しかしなが
ら、サイズ及び他の適用要素を考慮の上で必要な
らば、四台若しくはより多くの台数のタンクをス
キツドに装着して単一の移動可能浄化ユニツトと
してもよい。 従つて、単一の移動可能液体浄化ユニツトは、
一の態様においては比較的大きな液体流量を処理
し、他の幾つかの態様においてはより小さな液体
流量を処理するという融通性を有する。例えば、
一台のタンクには、未処理の水からカルシウムイ
オン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、
カリウムイオン等の陽イオンを取り除く市販の陽
イオン交換樹脂を収容し、二台目のタンクには、
一台目のタンクから流入した水から硫酸塩イオ
ン、塩化物イオン、重炭酸塩イオン、炭酸塩イオ
ン等の陰イオンを取り除く市販の陰イオン交換樹
脂を収容し、三台目のタンクには、混合層式イオ
ン交換樹脂（脱塩器）を収容することができる。
他の態様として、三台のタンク全てに砂を収容し
て懸濁物質を除去するためのサンドフイルタとし
て機能させることができる。後述する表から理解
されるように、単一の移動可能流体浄化ユニツト
１内において他に多種類の処理モードを実行する
ことができる。更に、第２図に示すトレーラ２２
等のより大きな運搬手段に、第一の液体浄化ユニ
ツト１に隣接して追加ユニツト１を取り付け、可
撓性の導管を用いて最小数の連通部によつて第一
の移動可能ユニツトと連通させることができる。
このようにして、複数の移動可能ユニツトを用い
ることにより、浄化処理工程において行なうこと
のできる処理及び各々の処理における処理可能流
量の多様性を更に確保することができる。 未処理の水は、利用者の水源から一つ若しくは
複数のインレツト２３を介して取り入れられる。
ホースニツプルがインレツトストレート２４の外
側本体部に取り付けられている。このストレーナ
は、ユニツト内に異物が混入するのを防ぐことを
目的としている。ストレーナを経た後、水の流量
は指示記録型流量計２６によつて測定される。未
処理水の水源が高圧状態にある時は、減圧バルブ
２９を流量計２６の下流側に設けてもよい。この
バルブは、水の流入圧を本システムに適切な値に
減圧し、本システム内における過重の発生を防止
するものである。破裂防止用デイスク３０をこの
インレツト側配管に設けてシステム内における過
圧の発生を防ぐようにすることもできる。この
後、未処理の水は、ゴム製ホース３２等の導管に
よつて搬送される。このような導管を用いるの
は、移動可能ユニツト１がその作動中および走行
中に衝撃および振動に直面した際に導管の可撓性
が要求されるからである。第一のタンク４に到達
する前に、ホース内に混入した空気は空気解放バ
ルブ３４によつて取り除かれる。このバルブは、
システムの排水時に空気を取り入れてシステム内
が真空状態にならないようにするとともに、シス
テムの始動時および正常作動時にシステムから空
気を取り除くという二元的な目的を有している。 第３図に示す概略図から理解されるように、ホ
ース３２によつて搬送された未処理の水は、水イ
ンレツトバルブ３６Ａを介してタンク４の頂部か
ら流入する。流入した水は、盲フランジ３８Ａに
よりＴ字状管継手部３３および上方に位置するホ
ース３２Ａまで到達できない。本例においては、
タンク４は、未処理の水からカルシウムイオン、
マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、カリウ
ムイオン等の陽イオンを取り除く市販の陽イオン
交換樹脂を収容している。水流は、タンク４内の
陽イオン樹脂を下方に向かつて通過し、水アウト
レツトバルブ４０Ａを介してＴ字状管継手部４
１，４２に流入する。水流は、Ｔ字状管継手部４
２と接続用ホース４２Ａとの間に設けられたバル
ブ４６が閉じているので、Ｔ字状管継手部４２を
盲フランジ３８Ａの下流側においてＴ字状管継手
部３３に接続するクロスオーバホース４４を介し
てその方向を変える。接続用ホース４２Ａは、バ
ルブ４６をタンク５のアウトレツトと連関するア
ウトレツトバルブ４０Ｂの下流側においてＴ字状
管継手部に接続しており、必要な時は、タンク４
とタンク５を並列に接続することができる。 タンク４とタンク５は、上方ホース３２Ａがタ
ンク５の頂部において水インレツトバルブ３６Ｂ
と接続しているので直列モードにおいて作動す
る。本例においては、タンク５は、水から硫酸塩
イオン、塩化物イオン、重炭酸塩イオン、炭酸塩
イオン等の陰イオンを取り除く市販の陰イオン交
換樹脂を収容している。流入した水は、盲フラン
ジ３８Ｂにより上方ホース３２Ｂに到達できな
い。水流は、タンク５内の陰イオン交換樹脂を下
方に向かつて通過し、アウトレツトバルブ４０Ｂ
を介して流出する。タンク５のアウトレツトバル
ブ４０Ｂは、下方接続ホース４２Ｂに接続してい
る。この後、水は、クロスオーバホース４８への
インレツトの下流側近傍において下方接続ホース
４２Ｂ内に位置するバルブ５０が閉じているの
で、クロスオーバホース４８を介してその流れを
垂直方向に変える。これにより、水流はタンク６
に向かう。本例においては、タンク６は、混合層
式イオン交換樹脂を収容している。イオンレツト
バルブ３６Ｃを介してタンク６の頂部から流入し
た水流は、タンク６内の混合層を下方に向かつて
通過し、前述のタンクの場合と同様にアウトレツ
トバルブ４０Ｃを介して流出する。 ここにおいて、システムからの全水流は伝導セ
ル５２（第１図）によりその水質が測定される。
伝導セル５２からの出力は伝導モニタ５３により
測定され記録される。このモニタは、設定値を任
意に調節することが可能であり、搬送されてきた
水の質が設定値以下の時は、伝導モニタ５３は減
圧バルブ２８に電気信号を送り減圧弁を閉じる。
同時に、本システムは、警報を発しオペレータに
対し水質が設定値以下になつていることを知らせ
るように構成することもできる。この時、本シス
テムは、停止される。本システムを周囲の高温か
ら保護するために、温度測定及び警報装置５４が
警報を発し、（所望ならば）これを減圧バルブ２
８に接続して該バルブを閉じるようにすることも
できる。次に、水流は樹脂トラツプおよびストレ
ーナフイルタ５５を通過する。樹脂トラツプ５５
は、本システムから搬出される可能性のある樹脂
を捕促し、移動可能水浄化ユニツト１のアウトレ
ツト５６が接続するウオータシステムに樹脂が侵
入することを防止することをその目的としてい
る。第３図にはある程度具体的に示されている
が、この図は、あくまでもバルブとホースの配列
を示す概略図である。タンク４乃至６は必ずしも
第３図に示されるように直線上に配列される必要
はなく、このことは、第１図および第２図に示さ
れるタンクの配列からも明らかである。 以上の例に於て述べた構成は、タンク４，５，
６を直列に接続した場合の本システムの使用例に
係るものである。本システムの特徴の一つは、そ
の使用態様において完全なる融通性が存すること
である。例えば、タンク４，５を並列に接続し両
タンクからの水流がタンク６に流入する構成とす
ることが必要となるかもしれない。この場合に
は、クロスオーバホース４４及び盲フランジ３８
Ａをタンク４，５間から除去してバルブ４６を開
くことになる。これにより、タンク４，５は並列
作動することになり、両タンクからの全水流がタ
ンク６に流入することになる。 配管をさらに変えることにより、一つ若しくは
複数のタンクを懸濁物質を除去するためのサンド
フイルタとして利用したり、脱塩装置の前段にお
いて活性炭フイルタとして使用し若しくは脱塩処
理以外において使用することも可能である。例え
ば、三台のタンク全てを並列に配列して（即ち、
クロスオーバホースなしで）三台のタンクをナト
リウムゼオライト軟水装置として使用することが
できる。本システムは、その融通性により、イオ
ン交換樹脂が溶液からイオンを除去するために用
いられるような他の特殊な分野にも適用すること
ができる。 タンク間の液体流路配列を一定にしてこれを変
えないような特定の場合には、単に、インレツト
２３に隣接して単一のインレツトバルブおよびア
ウトレツト５６に隣接して単一のアウトレツトバ
ルブを設けることにより、個々のタンクと連関す
る全てのバルブを取り除くこともできる。 以下の表は、ユニツト１を構成し作動すること
のできる幾つかのモードを例示したものである。

【表】 (h) 陽イオン 弱塩基 陰イオン
強塩基 陰イオン 全てのタンクが直列
移動可能ユニツトから樹脂を取り除いてタンク
を再生するために用いる装置を設けることがで
き、この場合、該装置は、各タンクの底部近傍に
位置する樹脂アウトレツトバルブ５８に接続され
る。第３図において、この樹脂アウトレツトバル
ブの一つがタンク６に関連して示されている。タ
ンクには、特定の所望の結果に応じて、再生イン
レツトバルブ６０、通気バルブ６２若しくはスプ
レーバルブ６４を介して勢いのある水を加えるこ
とができる。勢いのある水の追加がさらに必要な
場合若しくは樹脂アウトレツトが詰まつた場合に
は、バルブ６６を介して水を噴射することにより
流入させることができる。このバルブは、必要な
らば、樹脂のアウトライン側に勢いのある水を流
入することもできる。スプレーバルブ６４は、樹
脂をタンクから取り除く際に用いるスプレー装置
と内部接続している。再生された樹脂は、各タン
クの頂部に位置する樹脂インレツト６８を介して
各タンクに取り入れられる。簡略化のため、図面
には全てのバルブを示していない。例えば、バル
ブ５８，６０，６２，６４，６６および６８は各
タンクに関して同一である。更に、これらのバル
ブは、第１図に示すタンクにも用いることができ
るが、本発明の他の特徴を明瞭に示すために第１
図においては省略している。 上述の再生処理は、イオン交換樹脂がタンクか
ら取り除かれてから再生される作動モードであ
る。タンク内において樹脂を再生することが必要
であり望ましい場合は、必要な再生剤を各タンク
に再生インレツトバルブ６０を介して噴射し、そ
の後、これを再生アウトレツトバルブ７０を介し
て各タンクから取り除く。これらのバルブは、適
当な源と接続され開放された時、タンクに再生剤
を噴射し、その後、これを取り除く。この再生処
理中、水インレツトバルブ３６Ａ乃至Ｃおよび水
アウトレツトバルブ４０Ａ乃至Ｃは閉じられてい
なければならず、これにより各タンクを移動可能
ユニツトの他の部分から孤立させる。通気バルブ
６２は、各タンクに設けられており、タンクが一
杯になつた時タンク内に存する可能性のある空気
を解放し、排水時には空気を取り入れる。これは
また、タンクに水を追加流入させる態様でもあ
る。移動可能ユニツトの設計を変更すれば、タン
クを再生処理前に適当に逆洗することができる。
この場合、逆洗水は、バルブ７０を介して受容さ
れ、再生インレツトバルブ６０若しくは樹脂イン
レツトバルブ６５を介して取り除かれる。 適応性を考慮した場合、移動可能ユニツト１を
外部に剥き出しにすることもできる。しかしなが
ら、該ユニツトが華氏35度を下回るような低温に
晒された場合には、イオン交換樹脂は低温におい
て急速に劣化しやすいので、ユニツトを保護しな
ければならない。このような場合、第４図におい
て参照符号１２０によつて示されるようなドツグ
ハウスカバー等のカバーを用いて、移動可能ユニ
ツト１若しくは複数の該ユニツトを保護する。更
に、アクセスドア１２２をカバー１２０の壁部の
適当な位置に設けてホースによる接続を可能とす
ることもできる。更に、ヒータ１２４を設けて、
外部の温度状態が極端な場合でもカバー内を華氏
35度を上回る温度に維持する。電気ヒータ若しく
はガスヒータ等の適当なヒータを使用することが
できる。高温警報機および低温警報機を備えるこ
ともできる。 本発明に係るシステムの重要な特徴は、その使
用に際しきわめて融通性が高いこと、即ち、配管
に融通性があるばかりでなくタンクの数およびタ
ンクが収容する樹脂の組み合せの多様性等、幅広
い応用範囲がある。本システムは、上述の如き樹
脂を使用する際にのみ適しているばかりでなく、
圧力容器と固定層の材料を経由した通水を必要と
する他の水処理工程にも適している。上記材料
は、砂、活性炭、イオン交換樹脂、若しくは、高
度な特定産業に使われる特別な触媒であつてもよ
い。 本システムに於ては、タンクは全てホースによ
つて相互接続されている。この理由は、剛性の管
で接続した場合に配管システムに生じる障害を回
避するためである。また、トレーラ２２自体若干
変形し、隣接するスキツドの相対的位置も変位す
る。ホースを使用することにより、各タンクはそ
れぞれ孤立し、自身若しくは他のタンクに損傷を
与えることなく他のタンクから独立して動くこと
ができる。更に、フランジを施した配管構造とす
ることにより、タンクを直列、並列若しくは直列
と並列の組み合せにおいて使用できるように配管
を再構成することができる。 上述の実施例は例示的なものであり、制限的な
ものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲
によつて定められ、また、いかなるそしてすべて
の均等物が上記技術的範囲に包含される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 普通のトラツクトレーラの上に脱着可能に複
   数個同時に装着できる寸法に形成されたスキツド
   と、該スキツドに装着される少なくとも３台の液
   体浄化処理タンクと、該処理タンクに設けられる
   液体インレツト並びに液体アウトレツト及び浄化
   処理剤インレツト並びに浄化処理剤アウトレツト
   と、浄化される未処理液体の液体源に接続可能な
   ユニツトインレツト手段と、浄化された液体を搬
   出するユニツトアウトレツト手段と、前記ユニツ
   トインレツト手段と前記各処理タンクのインレツ
   トバルブを接続する可撓性導管と、前記各処理タ
   ンクのアウトレツトバルブと前記ユニツトアウト
   レツトとを接続する可撓性導管と、該ユニツトア
   ウトレツトに接続される可撓性導管に接続され液
   体の質を監視する測定手段とを有する移動式液体
   浄化ユニツト。 ２ 前記スキツドのエツジにフオークリフトを係
   合するスロツトが形成されることを特徴とする請
   求項１に記載の移動式液体浄化ユニツト。 ３ 前記スキツドにリフテイング用突起部が設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の移
   動式液体浄化ユニツト。