流体净化装置及其实现方法制造方法及图纸

一个流体净化装置，包括彼此相互面对的电极层(3)，通过插入的隔离层(5)以不同极性供电，并被含有电离粒子的待处理流体穿过。电极层(3)和隔离层(5)被螺旋缠绕在圆柱形容纳结构(2)内部的一个纵向发展轴(Y)周围。供电装置包括一对收集器(6)，它们通过在绕组下连接到相应的电极(3)第一内侧(3')的内部部分(6')来发展，并且对应于纵向发展轴(Y)。

【技术实现步骤摘要】
描述
根据各自独立的专利权利要求的序言部分，本专利技术涉及一个用于净化流体的装置及实现它的一个方法。更详细地说，本专利技术所述装置可以理解为一种流通流体的电容器，目的在于更好地从流体中，更具体地说通常是从液体中，移除不希望的污染浓缩物，例如其中的溶解盐。本专利技术装置也可用于将电离粒子集中于液体内部，以便回收或处理，特别是对于工业过程。因此，根据本专利技术实现的装置能够更好地应用于工业和民用领域，例如用于海水的淡化、特别是硬水的软化、从水中移除盐分(如氯化物和硫酸盐)、硝酸盐、亚硝酸盐、氨盐、重金属、有机物质或常见微观污染物、或者例如工业流程中的流体去电离化、或者待处理的有害污染物质或有利于回收再利用的物质的浓缩化。因此，本专利技术一般涉及用于处理、过滤或净化流体的装置及装置部件的工业生产领域。
技术介绍
这种通过流通流体电容器净化流体的装置传统上包括一个通常用塑料制成的容纳结构，其中放置了多个由被隔离层隔开但是彼此的叠加电极构成的电容器，电容器中流动的是待处理的流体。更详细地说，待处理的流体从电极之间流过，以获得，根据不同应用，带电离粒子的溶质浓缩物，或者被粒子(它们是电离子，或者取决于具体应用的其它带电物质)净化的溶剂。流体通过的电容器的电极由彼此面对的多个导电材料层构成，这些层被一个直流电源加载了相反的极性，以便在邻接的电极之间产生一个静电场。在该装置的一个预设服务阶段期间，流体在极性不同的电极之间流动，流体中存在的带电粒子，例如溶解盐的离子，被电极吸引并通过电场作用被保持在电极上。服务阶段之后，装置有一个再生阶段，在此期间，电场被移除，已经积累在电极上的离子通过一个卸载流的使用被疏散。因此，该装置的运行是服务阶段和再生阶段的转换，服务阶段中根据相反电极产生溶质电荷的浓缩，再生阶段中电极上累积的溶质被通过上述卸载流移除。流通流体电容器的电极静电性地吸收和释放电离污染物，并积极参与待处理液体的去离子过程。通过流通流体电容器装置移除溶质基本上不涉及氧化还原反应，电极之间的电流流通主要是由于电场作用下作为离子与电极接触的结果产生的电荷转移。出于该目的，电极由多孔结构的导电材料构成。已知有许多可用材料来实现电极，例如如专利US6,413,409中所述的片材或纤维形式的海绵状活性碳，或者如专利US6,413,409中所述的含有PTFE的混合材料片。这些多孔结构能够大大增加电荷交换的表面，并且往往与石墨层相连，旨在实现与电源的电性连接和改善电极本身的弹性力学性能。基本上，每个装置都是作为一个大容量的电容器被使用。极性交替的电极各层被隔离层隔开，如前所述，待处理流体在其中流动。这些隔离层由一种非导电性的多孔材料制成，如尼龙织物。为了提高流通流体电容器电池的性能，电极导电层的表面连接有可渗透的或半可渗透材料层，能够通过有选择性地实现阴离子交换型或阳离子交换型的膜来有选择性地捕捉电场作用下朝着对应电极迁移的离子。因此，离子被保留或被困在位于其对应迁移电极旁边的这个材料层中，并且不受到流体的回旋作用。这些材料的使用能够改善流体电容器的效率，并且能够将更大量的离子和更常见的污染物保留和集中在电极上，一般而言流通流体电容器装置有两种不同的配置。第一种配置是专利US6628505、US8002963、WO2001009907、EP861114、WO1994026669中所述的示例，提供一种具有长方体形状的容纳结构，其中设置有电极堆积层和电极分离层，它们被独立供电并插入了隔离层。这个容器结构连接一个侧面供应管道，能够为层堆周围供应隔片，和一个位于层堆中间的提取管道，该管道垂直于各层并从一个中间孔引出。实践中，这一建设性结构已被证明实现起来相当昂贵，至少在上述专利实现中效率不高，这是由于在每个周期中所需的大量液体会累积到各层周围，作为各隔离层的供电收集器。第二种配置，设计从一个中芯开始螺旋状围绕电极层，最终连接用于选择离子的半渗透层，并且有隔离层插入。叠加层的绕组被装在一个封闭圆形结构中，该结构的一个端将可以通过流体在各层之间纵向流动直到对应的另一个纵向端来供电，或者结构的一个端或者侧面将通过从中芯提取流体来供电，在这种情况下将通过例如一个中空管来获得。即使在这种配置中，也在径向上获得一个叠加层的连续，这些从中芯开始的层可能被限制为一种类型以形成一个基本单元。更有利地是，只要某些电极层从中芯出发，一旦缠绕成螺旋状，这些层将实现一系列的径向重叠。上述已知类型的或螺旋状缠绕型的流通流体电容器在专利WO9313844、US5200068、US5779891、US5192432和US5748437的示例中已有描述。实现流通流体电容器装置的这个配置，虽然由于各层只需要通过在一个中芯上的简单缠绕而形成所以生产简单，但是在实践中已被证明具有一个重要的缺点。为这种螺旋状缠绕装置的电极层供电的电力连接器有突出的标志，这些标志可以叠加相同极性的电极。这些被叠加并且尺寸必须延伸到容器结构外部的标志能够有限制性地汇集电流强度，由此导致电极层区域的尺寸受到一个重要的限制。因此，标志的尺寸和它们的叠加限制了装置电源的最大电流。专利WO2011/072400描述了一个用于净化流体的已知类型，包括电极和隔离层，它们相互交替并且缠绕在装置的一个纵向轴周围，以便形成一个螺旋状绕组。此外，该装置还包括一对收集器，它们每个都由一个嵌入到对应电极内部的金属网构成，并且螺旋状缠绕在与该电极一起的纵向轴周围。在操作上，专利WO2011/072400所述的已知类型装置被通过一个朝着装置纵向轴的横向流体供电，垂直相交于电极和收集器，并且特别趋于与收集器接触。专利WO2011/072400所述的已知类型的装置实现复杂，特别要求使用嵌入相应电极内部的网状收集器。
技术实现思路
在这种情况下，基于本专利技术的问题，因此，为了消除上述已知技术的缺点，提供一种流体净化装置，该装置能够采用一个更好的电流分配和一个更高的电流强度为螺旋型电极供电。本专利技术的另一个目的是提供一种流体净化装置，该装置能够使用大尺寸的螺旋型电极。本专利技术的另一个目的是提供一种具有高性能的流体净化装置及其实现方法。本专利技术的另一个目的是提供一种流体净化装置，该装置在实现上既简单又经济并且在操作上完全可靠。本专利技术的另一个目的在于为一个螺旋流体净化装置提供一个既简单又经济的实现方法。附图说明根据上述目的，本专利技术的技术特点从以下权利要求的内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于净化流体的该装置，包括：‑一个容纳结构(2)；‑至少一对彼此相互面对的电极层(3)，由供电装置(4)按照不同极性供电；‑插入上述电极层(3)之间的两个或更多隔离层(5)，电性隔离，并且容易被含有电离粒子的待处理流体通过；‑至少一对电极层(3)和隔离层(5)，被分别从它们的第一和第二内侧(3'、5')缠绕，并且在容纳结构(2)内部的一个纵向延伸轴(Y)周围实现一个螺旋缠绕10；其特征在于，供电装置(4)包括至少一对不同极性的电连接收集器(6)，它们每个按照一个内部部分(6')位于容纳结构(2)内部、一个外部部分(6”)位于上述容纳结构(2)外部的方式发展；收集器(6)的内部部分(6')，基本平行于纵向发展轴(Y)，并且被连接到至少一对对应于上述纵向发展轴(Y)的电极层(3)的相应电极层(3)第一内侧(3')上；每个收集器(6)的内部部分(6')，按照细长形状朝着一个平行于纵向发展轴(Y)的发展方向纵向发展，电极层(3)被螺旋缠绕在对应的收集器(6)的内部部分(6')周围。

【技术特征摘要】
2014.12.24 IT PD2014A0003651.用于净化流体的该装置，包括：
-一个容纳结构(2)；
-至少一对彼此相互面对的电极层(3)，由供电装置(4)按照不同极性供电；
-插入上述电极层(3)之间的两个或更多隔离层(5)，电性隔离，并且容易被含有电离粒
子的待处理流体通过；
-至少一对电极层(3)和隔离层(5)，被分别从它们的第一和第二内侧(3'、5')缠绕，
并且在容纳结构(2)内部的一个纵向延伸轴(Y)周围实现一个螺旋缠绕10；
其特征在于，供电装置(4)包括至少一对不同极性的电连接收集器(6)，它们每个按照一
个内部部分(6')位于容纳结构(2)内部、一个外部部分(6”)位于上述容纳结构(2)
外部的方式发展；
收集器(6)的内部部分(6')，基本平行于纵向发展轴(Y)，并且被连接到至少一对对应
于上述纵向发展轴(Y)的电极层(3)的相应电极层(3)第一内侧(3')上；
每个收集器(6)的内部部分(6')，按照细长形状朝着一个平行于纵向发展轴(Y)的发展
方向纵向发展，电极层(3)被螺旋缠绕在对应的收集器(6)的内部部分(6')周围。
2.根据权利要求1实现的一个流体净化装置，特征在于，包括一个管状体(7)，该管状体
大致同轴于纵向发展轴(Y)并在它内部包含收集器(6)。
3.根据权利要求1或2实现的一个流体净化装置，特征在于，所述收集器(6)通过内部部
分(6')从螺旋绕组(10)的相对纵向端(10')开始发展，从而实现不重叠的纵向扩展
(D)。
4.根据权利要求3实现的一个流体净化装置，特征在于，至少对于相应的面对段部分，收集
器(6)的内部部分(6')被电性连接到电极层(3)的第一内侧(3')。
5.根据权利要求2和4实现的一个流体净化装置，特征在于，管状体(7)设置了两个纵向
槽(70)，通过它们，收集器(6)的内部部分被电性连接到电极层(3)第一内侧(3')的
相对段上。
6.根据上述任何一个权利要求实现的一个流体净化装置，特征在于，圆柱形容纳结构(2)

\t在其纵向端上被端口的第一个和第二个盖子(2')封闭，这些盖子被分别连接到待处理液体
的一个供源管道(8)上和已处理液体的一个排放管道(9)上，密封装置(20)在对应于螺
旋绕组(10)纵向端的螺旋绕组(10)和容纳结构(2)的内表面之间被提供。
7.根据权利要求2实现的一个流体净化装置，特征在于，收集器(6)被嵌入到在防水树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：图利奥·塞尔维达，
申请(专利权)人：伊德罗帕德尔园林清洗有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT