本實用新型有關于一種薄膜過濾及能量回收裝置；特別是有關于一種具有能量回收組件的薄膜過濾及能量回收裝置。

背景技術：

現今的薄膜過濾技術已被廣泛應用于海水淡化、環境工程領域的污水處理等。發明人于中國專利第201420208192.0號案中揭示了一種防薄膜阻塞的薄膜過濾模組及其應用。茲說明如下。

如圖4所示，常用的薄膜過濾裝置200大致包括一原液供應組件1、一薄膜過濾組件2及一能量回收組件3。

原液供應組件1可供應例如海水等原液。

薄膜過濾組件2至少具有一薄膜，并具有一原液入口21、一濾液出口22及一殘余液出口23；該薄膜過濾組件的原液入口連接該原液供應組件。薄膜具有極細微的孔徑，因此能阻擋許多病菌、雜質，使那些病菌、雜質隨著殘余液排出，借以獲得濾液。

在使用前述的薄膜過濾組件時，大多會利用例如高壓泵等結構對原液施壓，借以加快進程；因此，薄膜過濾組件排出的殘余液內會含有許多能量。

能量回收組件3是用于接收薄膜過濾組件排出的殘余液，借以將殘余液中的能量轉換成使新的原液進入薄膜過濾組件的能量。茲舉例說明如下。

常用的能量回收組件3包括：一缸桶9，其頂端具有第一閥門91及第二閥門92，底端具有第三閥門93及第四閥門94；該第一閥門連接該原液供應組件；該第二閥門連接該薄膜過濾組件的原液入口；該第三閥門連接該薄膜過濾組件的殘余液出口；該第四閥門連接一殘余液排放處；及一活塞，設于容器中，并阻隔在第一閥門、第二閥門與第三閥門、第四閥門之間；及一輔助加壓泵95，連設于該第二閥門與該薄膜過濾組件的原液入口之間；及一隔離組件96，設于缸桶9內，用于隔離原液與殘余液，可隨著隔離原液與殘余液向上或向下移動。使用時，可依據下列步驟運作：S11：打開該第一閥門，使原液流入該缸桶內；S12：關閉該第一閥門，并打開該第二閥門；S13：打開該第三閥門，并啟動該輔助加壓泵，使殘余液流入該缸桶內，借以使缸桶內的原液由第二閥門排至薄膜過濾組件；S14：關閉該第二閥門、第三閥門及輔助加壓泵；S15：打開該第四閥門，使該缸桶內的殘余液流至該殘余液排放處；借此結構，可有效將殘余液中的能量轉換成使新的原液進入薄膜過濾組件的能量。

在常用的能量回收組件的容器內，主要是由隔離元件來確保殘余液不會與原液混合。但是隔離元件需要在缸桶內往復移動，所以是一種需要頻繁更換的耗材，造成維護成本增加，而且在更換隔離組件時，整個薄膜過濾裝置都需要停頓下來，嚴重影響產量。

發明人有鑒于此，乃苦思細索，積極研究，加以多年從事相關產品研究的經驗，并經不斷試驗及改良，終于開發出本實用新型。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種可降低成本及減少維修次數的薄膜過濾及能量回收裝置。

本實用新型為達成上述目的，其結構包括：

一原液供應組件，用于供應原液；及一薄膜過濾組件，至少具有一薄膜，并具有一原液入口、一濾液出口及一殘余液出口；所述薄膜過濾組件的所述原液入口連接所述原液供應組件；及至少一能量回收組件，其包括：一回收基座，其頂端具有第一閥門及第二閥門，底端具有第三閥門及第四閥門；所述第一閥門連接所述原液供應組件；所述第二閥門連接所述薄膜過濾組件的所述原液入口；所述第三閥門連接所述薄膜過濾組件的殘余液出口；所述第四閥門連接一殘余液排放處；及一輔助加壓泵，連設于所述第二閥門與所述薄膜過濾組件的所述原液入口之間；其中：所述回收基座具有若干通道；若干所述通道的頂端分別具有第一連通口及第二連通口，底端分別具有第三連通口及第四連通口；所述通道的所述第一連通口連通所述第一閥門；所述通道的所述第二連通口連通所述第二閥門；所述通道的所述第三連通口連通所述第三閥門；所述通道的所述第四連通口連通所述第四閥門；所述薄膜過濾組件的殘余液出口排出的殘余液在若干所述通道內流動的雷諾數在1000至4000的范圍內。

較佳者，所述回收基座由若干小型管體所組成；若干所述小型管體分別具有一所述通道。

較佳者，所述小型管體的管徑在6英寸至10英寸之間。

較佳者，所述回收基座內設有若干隔板，借以形成若干所述通道。

較佳者，所述通道的截面的等效圓的直徑在6英寸至10英寸之間。

較佳者，所述回收基座內設有若干依預定間隔套設在一起的環狀圍板，借以形成若干所述通道。

較佳者，其中具有二組以上的所述能量回收組件；各所述能量回收組件輪流接收所述薄膜過濾組件排出的殘余液，并輪流使原液流入所述薄膜過濾組件內。

本實用新型的薄膜過濾及能量回收裝置結構簡單，運行流暢，維修次數少，維修成本低，產能高，耗電量低。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的能量回收組件的變化實施例；

圖3為本實用新型的能量回收組件的另一變化實施例；

圖4為現有技術的結構示意圖。

附圖標號說明：

100、薄膜過濾及能量回收裝置

1、原液供應組件

11、高壓泵

2、薄膜過濾組件

21、原液入口

22、濾液出口

23、殘余液出口

3、能量回收組件

4、4a、4b、回收基座

41、第一閥門

42、第二閥門

43、第三閥門

44、第四閥門

45、殘余液排放處

46、輔助加壓泵

47、小型管體

48、隔板

49、環狀圍板

5、5a、5b、通道

51、第一連通口

52、第二連通口

53、第三連通口

54、第四連通口

200、薄膜過濾裝置

9、缸桶

91、第一閥門

92、第二閥門

93、第三閥門

94、第四閥門

95、輔助加壓泵

96、隔離元件

具體實施方式

為了對本實用新型的技術方案、目的和效果有更清楚的理解，現結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，本實用新型薄膜過濾及能量回收裝置100包括一原液供應組件1、一薄膜過濾組件2及至少一能量回收組件3，可用于過濾例如海水等原液；能量回收組件3包括一回收基座4及一輔助加壓泵46，可用于回收薄膜過濾組件2產生的殘余液中的能量；其中：回收基座4具有若干通道5，而薄膜過濾組件2排出的殘余液在各通道5內流動的雷諾數(Reynolds number)在1000至4000的范圍內，可達到降低成本及減少維修次數的目的。下文將詳予說明。

原液供應組件1用于供應原液，其設有一高壓泵11，借以增加原液排向薄膜過濾組件2的壓力。

薄膜過濾組件2至少具有一薄膜，并具有一原液入口21、一濾液出口22及一殘余液出口23。薄膜過濾組件2的原液入口21連接原液供應組件1。

薄膜過濾組件2的薄膜可采用平板式(flat-sheet)薄膜，其材質可為聚合物或陶制物，具有預定孔隙值，可過濾原液，進而產生濾液及殘余液。

能量回收組件3包括：一回收基座4，其頂端具有第一閥門41及第二閥門42，底端具有第三閥門43及第四閥門44；第一閥門41連接原液供應組件1；第二閥門42連接薄膜過濾組件2的原液入口21；第三閥門43連接薄膜過濾組件2的殘余液出口23；第四閥門44連接一殘余液排放處45；及一輔助加壓泵46，連設于第二閥門42與薄膜過濾組件2的原液入口21之間；借此結構，再配合預定的操作步驟，就能有效回收薄膜過濾組件2排出的殘余液的能量，且還能產生“水錘作用”，借以防止薄膜阻塞。

前述的預定操作步驟為現有技術，其可依照使用需求、能量回收組件3的數量等條件而變化。茲舉例說明如下。

能量回收組件3可依據液體震蕩及殘余液動能回收步驟運作，液體震蕩及殘余液動能回收步驟包括：S11：打開第一閥門41，使原液流入回收基座4內；S12：關閉第一閥門41，并打開第二閥門42；S13：打開第三閥門43，并啟動輔助加壓泵46，使殘余液流入回收基座4內，借以將回收基座4內的原液推出第二閥門42，使原液在經輔助加壓泵46增加壓力后，流入薄膜過濾組件2的原液入口21；S14：關閉第二閥門42、第三閥門43及輔助加壓泵46；打開第四閥門44，使回收基座4內的殘余液流入殘余液排放處45；借由使能量回收組件3持續依據液體震蕩及殘余液動能回收步驟運作，即可將殘余液的能量轉換成將原液推入薄膜過濾組件2的能量，而且還能產生“水錘作用”(Water Hammer)，借以防止薄膜阻塞。

在常用的回收基座4中大多有設置一隔離元件(圖中未示)，借以避免在回收基座4內的原液與殘余液混合，造成薄膜過濾組件2的負擔。但是設置隔離元件的方式將會增加成本，而且由于隔離元件需要在回收基座內往復移動，因此是一種容易損耗的耗材，需要時常檢修、更換，不但增加維修成本，且在維修時還必需停止設備的運作，降低整體的產能。

本實用新型的主要特征在于：回收基座4具有若干通道5；各通道5的頂端分別具有第一連通口51及第二連通口52，底端分別具有第三連通口53及第四連通口54；通道5的第一連通口51連通第一閥門41；通道5的第二連通口52連通第二閥門42；通道5的第三連通口53連通第三閥門43；通道5的第四連通口54連通第四閥門44；薄膜過濾組件2的殘余液出口23排出的殘余液在各通道5內流動的雷諾數在1000至4000的范圍內；借此結構，就算在回收基座4的通道5內不設置隔離元件的情況下，由于殘余液會維持在層流或過度流的狀態，因此原液與殘余液之間只有會少量的混流，可有效減少原液與殘余液混合的情況，進而達到減少薄膜過濾組件2的負擔的功效。此外，減少原液與殘余液混合的情況，當然也就能減少對原液供應組件1、高壓泵11所排出的原液的壓力要求，因此能有效減少電力消耗。

達成使回收基座4具有許多通道5的方式有很多，茲舉例說明如下。

回收基座4可由若干小型管體47所組成。每一個小型管體47分別都具有一通道5；在此情況下，最好選擇管徑在6英寸至10英寸之間的小型管體47，因為這種規格的管體不但較好取得，而且對于現今的例如海水等原液的過濾程序中所產生的殘余液而言，這種管體能達到減少原液與殘余液混合的情況。

從上述的說明可知，借由使回收基座4內具有若干通道5，并控制殘余液在回收基座4內的各個通道5內流動的雷諾數就能有效減少原液與殘余液混合的情況。然而，如果將常用的回收基座4也設置成可使殘余液在回收基座4內流動的雷諾數在1000至4000的范圍內，則雖然也能省去隔離組件，但是卻會嚴重的限縮整個設備的產量，所以本實用新型顯然不是簡單的尺寸或數量的變化，而是能在維持產量、確實省去隔離元件、有效減少薄膜過濾組件2的負擔的情況下，達到降低成本及減少維修次數的目的。

由于能量回收組件3的行程是一種重復循環的動作，因此若設置二組以上的能量回收組件3(圖中未示)，并且使能量回收組件3輪流接收薄膜過濾組件2排出的殘余液，并輪流使原液流入薄膜過濾組件2內，則可使整體的運作更為流暢。

如圖2所示，能量回收組件3的回收基座4a亦可采用一個大型的例如圓形管體或方形管體(圖中未示)，并在回收基座4a內設有若干隔板48，借以形成若干通道5a；借此結構也能達到減少原液與殘余液混合的情況；在此情況下，可預定回收基座4a的通道5a的截面的等效圓的直徑在6英寸至10英寸之間。

如圖3所示，能量回收組件3的回收基座4b還可采用一個大型的管體，并在回收基座4b內設有若干依預定間隔套設在一起的環狀圍板49，借以形成若干通道5b；借此結構也能達到減少原液與殘余液混合的情況。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。