JP3962212B2 - 水中での分子分極装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の処理に関し、より詳しくは、汚染物質を含む流体、特に、水処理のための装置及びその方法に関する。
発明の背景
場を用いた流体、とりわけ水の処理は、当業界で周知である。水処理は、通常、水を使用する装置のスケーリングや腐食に関連するいくつかの問題を解消するために行われる。特に、ボイラ等において、高温水を使用すると常に重大な問題を引き起こしてきたので、スケーリングや腐食の問題を解消するために、薬品を使用する等、水処理の業界では多くの提案がなされてきた。
【0002】
静電場もしくは磁場を用いてボイラ水を処理することは当業界で周知であり、そのための装置は市販されている。
【0003】
スケーリングの問題は、浮遊固形物質が結合して熱交換装置に溜まる場合に発生する。問題の程度は、水のpH、回路の運転状況、水源等によって変わる。
【0004】
前述したように、浮遊状態の粒子が帯電されて、必要に応じて、吸着/反発されるように水を処理するために、高電位の静電場を用いることが当業界で提案されてきた。同じ原理が、塗料吹き付けや写真複写機等の他の工業プロセスで用いられている。
【0005】
水処理に磁場を用いることも、当業界で提案されてきたけれども、そのような装置は工業界では広く受け入れられていない。多くの工業プラントでは、薬品による水処理の方が普通である。
【0006】
問題のある具体的な分野としては、逆浸透の原理により、薄膜を用いた汚染物質の分離を行うものがある。水を浄化するために、多くのこのような装置が商業的に用いられている。しかしながら、このような装置で発生する問題の一つに、汚染物質による目詰まり及び/又は物理的損傷によって、薄膜が比較的短命であるということがあげられる。
発明の要旨
本発明の目的は、薄膜の寿命が長い、改良された逆浸透装置を提供することにある。
【0007】
本発明の更なる目的は、水処理用の新規な静電装置を提供することにある。
【0008】
本発明の更なる目的は、流体処理用の磁気装置を提供することにある。
【0009】
本発明の更なる目的は、流体処理に場を用いる改良された方法および装置における改良を提供することにある。
【0010】
本発明の一面において、外部細長導管と、内部同軸導管と、前記外部細長導管と前記内部同軸導管との中間に形成される流体通路と、前記通路内に場を形成する手段と、前記流体通路に取り付けられるバッフル手段とを備える分極装置を提供する。
【0011】
本発明の他の面において、外部細長導管と内部同軸導管と前記外部細長導管と前記内部同軸導管との間の流体通路とを有する装置を設ける工程と、前記外部細長導管と前記内部同軸導管とに直流電圧を印加して、前記流体通路内に静電場を形成する工程と、前記外部細長導管から前記内部同軸導管に延びて前記内部同軸導管と電気導通する電極針を設ける工程と、処理される流体を前記流体通路に通す工程とからなる流体処理方法を提供する。
【0012】
本発明の他の面において、流体が薄膜上を通過する逆浸透装置の前記薄膜の寿命を延ばす方法を提供し、この方法は、前記流体を場に通して前記流体中の粒子状物質に陽電荷を与える工程からなる。
【0013】
スケーリング及び腐食が問題となる様々なタイプの閉じた(または部分的に閉じた)ループ系が知られている。例えば、高温水又は蒸気ボイラ、冷却水塔、ヒートポンプ、冷凍装置、蒸留器等の暖房及び空気調和装置があげられる。分極装置を使用すると、流体内の汚染物質に影響を及ぼす。本発明によれば、装置に悪影響を及ぼす汚染物質粒子の作用を変える方法で、これら汚染物質粒子を分極することが可能である。後に詳しく述べる理由から、特に、これら汚染物質粒子はイオンの形で維持される。
【0014】
上記閉ループ系として、従来のものを使用すればよく、高温水又は蒸気の場合には、通常、ボイラ、流体を循環させるための関連導管、ポンプ、及びバルブ等の他の従来部品が使用される。本発明によれば、汚染物質の堆積を防止する分極装置が提供される。
【0015】
逆浸透のように、薄膜を使用する浄化装置では、ポリマー膜の表面を通過する流体(以下、「水」と称する)は、水の電子の移動によって、ポリマー膜の表面が正に帯電される状態を形成する。よって、水は負に帯電されて伝導体となる。炭酸カルシウム等の中性粒子は、負の電荷の誘導によって不安定になる傾向があるので、通常、前記膜の表面及び/又は他の正に帯電された表面に引き付けられる。この状態において、通常、炭酸カルシウムは微小な針の形をしており、これが前記膜の表面に悪影響を及ぼす。時間が経過するにつれて、前記膜は目詰まりを起こして、その表面に損傷が発生する。
【0016】
分極装置を使用する一実施の形態の装置は、水に正の電荷を与える。例えば、普通、中性である炭酸カルシウムの粒子は、その電気化学的結合を再編成している。炭酸カルシウムの微小な鋭い針は、正の電荷を運ぶ微小な多孔性球に集まる傾向がある。これらの微小な多孔性球は、膜の表面に達すると、負のイオンを吸着して中和する。その後、石灰石と膜表面との間で自然イオン反発が起こる。同様なプロセスが、生物的汚染物質等の他の汚染物質についても行われる。
【0017】
磁気反応装置は、磁石のコストが実質的であるので、比較的少量の水を処理するのに最も適している。このような装置は、毎分80リットル程度までの量を処理する場合にのみ使用するのが好ましい。
【0018】
外部導管は、例えばステンレス鋼またはプラスチック等のような、腐食、圧力及び求められる温度に耐えられる適当な材料で形成すればよい。
【0019】
前記装置の磁気部分は、好ましくは、最小の厚さを有するステンレス鋼で形成された内部導管内に適宜に収容してもよい。前記磁石は、AlNiCo タイプのものが好ましい。前記内部導管が、前記外部導管の全径の約半分の径を有するように構成される。いろいろなサイズの組み合わせでもよいが、通常、磁石の径は約2〜3cm、長さ約2〜3cmでよい。これらの磁石は、同じ極が互いに向き合って、互いに反発力を有するように配置される。
【0020】
上述したように、バッフル手段が設けられており、これらの間を通過している流体に渦巻き運動を与えるように設計されている。磁石の11/2倍の長さで水が360度通過するようにバッフルを設置するのが好ましい。水が通路を通過する時に、場に電磁力が発生する。この電磁力が次々に汚染物質の粒子を帯電する。例えば、この汚染物質の一例である炭酸カルシウムは、正の電荷を運ぶ微小な多孔性球を形成する傾向がある。
【0021】
静電場の形態において、静電場を形成することに加えて、局部的なエネルギー含量を与えるために、通路に突出する電極を組み合わせた装置を備えている。
【0022】
静電式発生装置は、−12kV DCから−50kV DCで、250mVから10mAの範囲で運転すればよい。同じことが、状況によって必要であれば、正電圧を用いることも可能である。
【0023】
本発明によれば、逆浸透装置や閉ループボイラ装置のような様々な水処理装置にいろいろなタイプの分極装置を使用することができる。
【0024】
本明細書では、最も一般的に処理される流体として、水を例にとって説明を行ってきた。なお、他の流体も同様に処理してもよい。そのような流体としては、液体や蒸気等があげられる。
【0025】
また、本発明の分極装置は単独でもまた、必要に応じて、組み合わせでも使用することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
好適な実施例の説明
図1は、全体を符号100で表した閉ループボイラー装置を示す。閉ループボイラー装置100は、水を循環する導管104に沿ったボイラ102を含む。循環ポンプ106は、従来のようにバルブ105を備えた導管104を介して、水を汲み上げる。矢印108で示すように、水は最終用途用の導管を介して汲み上げられ、そして、矢印110で示すように返される。
【0027】
イオン分極装置112は定位置に配置されており、導入管114と導出管16を含む。
【0028】
イオン分極装置112は、図1に示すように、導入管114の配置された高温電磁弁118を含む。自動回路120は、高温電磁弁118に作動的に結合されており、高温電磁弁118は、後に詳細に述べる装置の逆流洗浄の間、閉じられる。
【0029】
圧力計122は、フィルタ124への入口前の導管に配置される。フィルタ124は、好ましくは洗浄可能なタイプのものであって、沈降凝集物を除去するのに使用される。好ましくは、フィルタ124は1ミクロンまで濾過する。
【0030】
第2圧力計126は、フィルタ124からの出口に配置される。フィルタ124の底部には、モータ球弁128が付けられおり、逆流洗浄の後に、汚水排出管130への排出を可能にする。
【0031】
分極装置132は定位置に配置されているが、これは後に詳細に述べる。分極装置132は作動的に自動回路120に連結されており、短絡やそれに関連する問題を報知する視覚表示装置134を備えている。
【0032】
分極装置132の後方には、定位置に取り付けられたポンプ138を突然の圧力降下から防止する倒立圧力スイッチ134が設置されている。ポンプ138は、水の一部をボイラ回路から抜いて処理するために用いられる。ボイラ圧力や、分極装置によって形成される自然絞りに応じて、前記ポンプを調節すればよい。
【0033】
ポンプ138の後方には、さらに電磁弁142が設けられており、その後、導出管116を水が通過する。
【0034】
前記装置は、ソレノイド146に付けられる水道144を含んでもよく、また、前記装置は、洗浄フィルタ124を周期的に後退させるために、自動回路120に作動的に連結されている。
【0035】
図2に戻って、逆浸透装置が示されている。この装置において、弁160は取水路161に取り付けられている。第1圧力計162は取水路161に取り付けられており、その後、フィルタ164、166を介して、水は順次通過する。
【0036】
フィルタ164は、マトリックスの上にポリプロピレンの微小繊維で形成されたタイプのものが好ましい。これらフィルタは非常に優れた濾過特性を呈し、濾過される粒子のサイズを非常に正確に制御するように作られる。フィルタ166は、多くの汚染物質を除去する活性カーボンフィルタであるのが好ましく、それによって、逆浸透膜がこれら有害物質の中の特に塩素等と接触しないように防止する。
【0037】
カーボンフィルタ166の出口には、圧力計168が付けられており、これは圧力計162との組み合わせで、圧力降下や起こりうるフィルタ164,166の目詰まりを表示する。バランス・バルブ170は排出路に付けられており、水は導管172を通って分極装置174に供給される。分極装置174を通過した後、水は逆浸透装置176に搬送される。
【0038】
分極装置174は、以下に述べるように、石灰石分子等の汚染物質を分極して、各分子または各粒子の自然イオン反発を形成して、これら汚染物質が膜に損傷を起こすのを防止する。
【0039】
逆浸透装置176は、好ましくは、全溶解溶媒の96%以上を除去できるタイプの膜を含むものである。好ましくは、バクテリア、病原体及び寄生虫によって腐食されないTFCタイプのものがよい。
【0040】
逆浸透装置176の後方には、廃水放流管178と純水放流導管180とが配置されている。廃水導管178の上には、逆浸透装置176の浸透圧を適切に維持する絞り182が搭載されている。
【0041】
純水導管180は、(必要なら)水を軟化するための最終カーボンフィルタに水を搬送する前に、バランス・バルブ170に通じる。その後、フィルタ186によって、さらなる濾過が行われる。このフィルタは、バクテリア、糸状菌やウイルス等の生物学的汚染物質を含有しない水を保証するポリエーテルスルホンの親水性膜を用いてもよい。
【0042】
前記装置は、排出導管190に至るまでに、当業界で周知の圧力タンク188を有する。
【0043】
図3及び図4に示すように、水処理装置との連結用のフランジ26を両端に有する外部細長導管22を含む分極装置を供する。
【0044】
外部細長導管22の内側には、全体を符号24で示す内部同軸導管が搭載されている。外部導管22と内部同軸導管24との間には、流体通路36が配置されている。
【0045】
内部導管24の内部には複数の磁石が配置されている。磁石のサイズは、外部導管22の全径の約50%であるのが好ましい。磁石22はAlNiCoタイプのものが好ましい。なお、磁石22の間にはセパレータ30が介在し、磁石は同じ極が互いに隣接するように配置されている。
【0046】
図3に示すように、磁束線32は流体通路36内に形成される。バッフル34からなるバッフル手段は、渦巻き状の形態で内部導管24の外側表面に搭載され、これによって、流体通路36を介して流体の流量を制限する。もちろん、バッフル34は、外部導管22の内壁に搭載することもできるし、あるいは、別個の構成部品を構成することもできる。
【0047】
好ましい実施の形態では、それぞれのバッフルを他のバッフルから各磁石48の長さの約11/2倍離れるようにバッフル34を配置する。
【0048】
上記の配置は、通路36を流れる流体(水)が磁場に対して関係運動の状態になるようにしてある。この場合、中央エネルギー体は、移動しない磁石と多重極である。前記流体は、好ましくは水であって、場から場に移動するので電磁気力を形成する。なお、前記好ましい実施の形態では、N極を出口に配置して流体に正電荷を誘導するように磁石を配置してある。
【0049】
分極装置の他の実施の形態を図5から図8に示して、以下、これについて述べる。
【0050】
この実施の形態において、高圧電源40と、必要であれば、高圧電源40に接続された低圧電源42とを備えている。特に、高圧電源40は−50KVから+50KVdcの範囲で電力を供給できるとよい。従って、電源は、必要に応じて、正のイオンまたは負のイオンを発生するように使用される。
【0051】
電線44は、電源40を、全体を符号46で示す分極装置に作動的に接続する。
【0052】
分極装置46は外部細長導管48と内部同軸導管50とを有する。接続を行うために、全体を符号52で示す引抜き形接続部材が配置されており、引抜き形接続部材52は、必要に応じて、外部細長導管48の内部へ手が届くようにする。
【0053】
外側引抜き形接続部材52は、外部細長導管48への連結のためのフランジ54を含んでおり、エンドキャップ56が付けられている。全体を符号58で示すコネクタは、第1雄ネジ付き部60と、その中間にナット部64を配した第2雄ネジ付き部62とを含む。適切に封止するために、第1雄ネジ付き部60で螺合され、ナット98で定位置に保持されたスリーブ66が設けられている。また、雄ネジ付き部62は、エンドキャップ56のネジ付き部に係合可能である。フランジ72と、フランジ72、54を係合するボルト74とによって、細長導管48は引抜き形接続部材52に接続している。
【0054】
内部同軸導管50は、例えば、銅等の材料の中実金属棒からなる金属電極76で形成される。周囲電極76は、PTFE等の適当な材料で形成できる外部誘電ライニング78である。内部導管50の末端には、導管支持部材80が設けられている。
【0055】
通路88内には、渦巻き形態を有するバッフル82が配置されている。バッフル82は、反応装置への流体の流れを減速させる。バッフルと内部導管との間の間隙は小さい方が好ましく、つまり、40〜80mm程度、より好ましくは、50〜70mmである。
【0056】
支持具86は、外部導管48内に配置され、内部導管50の方に延びる。支持具86の端部には電極放電針84が付けられている。針84は、内部導管50から30〜50mm離れているのが好ましい。針84は、周知のコロナ効果と同様の強い放電を行う。
【0057】
図9は、バッフル82に取って代わるバッフル200の好ましい実施の形態を示す。この構成では、長手方向に延びる接続部材204に接続された渦巻き支持部202が設けられている。なお、渦巻き部202は、内側にテーパ付けされた側壁206、208を有して、縁210で成端するように構成される。縁210は、前述したように、誘電ライニングから、40〜80mm、より好ましくは、50〜70mm離れている。
【0058】
前述の実施の形態のように、壁を作るように周囲に広がって、通路88を介して、流体の流れを減速させる支持具86が設けられているのが好ましい。支持具86には電極針84が付けられている。
【図面の簡単な説明】
以上、本発明を全体的に述べてきたが、次に、好ましい実施の形態を示す添付図面の説明をする。
【図1】 図1は、閉ループボイラ装置とその関係する分極装置を示す概略図である。
【図2】 図2は、分極装置を含む逆浸透装置を概略的に示す。
【図3】 図3は、第1分極装置の一部分を示す断面図である。
【図4】 図4は、図3の装置の内部導管とその関係するバッフルを示す側面図である。
【図5】 図5は、分極装置の他の形態を示す側立面図である。
【図6】 図6は、図5の分極装置の一部分を、一部を断面で示す側立面図である。
【図7】 図7は、図5の分極装置を、一部を切り開いて示す側立面図である。
【図7A】 図7Aは、図7の断面図である。
【図8】 図8は、図5の分極装置の内部導管部の側部断面図である。
【図9】 図9は、図5から図8の分極装置に組み入れられるバッフル手段の好ましい形態を示す側立面図である。
Claims (10)
- 接地された外部細長導管(22、48)と、
外側表面に誘電物質(78)を有する金属素材によって形成された内部同軸導管(24、50)と、
前記外部細長導管(22、48)と前記内部同軸導管(24、50)との中間に形成される流体通路(36、88)と、
前記流体通路(36、88)に取り付けられ、その中に流れる流体に螺旋状の動作をさせるように形成されたバッフル手段(34、82)と、
前記外部細長導管(22、48)に電気的に接続され、前記内部同軸導管(24、50)に向かって内側に延びる複数の電極針(84)と、
高電圧を印加するために前記内部同軸導管(24、50)に接続された直流電源を有する前記通路内に場を形成する手段(28、76、78、40)と、
を備えた分極装置。 - 前記通路内に場を形成する前記手段は、前記内部導管(22)内に配置された複数の磁石(28)を備えており、前記磁石は、それぞれ隣接する磁石が同じ極を互いに隣接するように配置されている、請求項1の装置。
- 隣接する磁石の間に配置されたセパレータ(30)を更に含む請求項2の装置。
- 前記バッフル手段(34)は、前記流体通路(36)間を通過する流体が磁石の11/2倍の距離で360度循環するように構成されている請求項2の装置。
- 前記磁石(28)は、AlNiCo磁石である請求項2の装置。
- 前記磁石(28)は、前記流体通路(88)の出口側端部にN極があるように配置されている請求項2の装置。
- 前記バッフル手段は、テーパ形状であり内側に延びる端部を有し螺旋状に形成された部材を含んでいる、請求項1の装置。
- 前記内部導管(24)は、前記外部細長導管(22)の径の約50%の径を有する請求項7の装置。
- 前記誘電物質(78)はPTFEである請求項1の装置。
- 前記バッフル手段(82)は、渦巻き状に延伸するバッフルを備えており、前記バッフルは第1(206)と第2(208)の内側テーパ壁を有し、前記壁は互いに近づくように移行して先細縁(210)を成す、請求項1に記載の装置。
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AU2003230763A1 (en) * | 2002-04-01 | 2003-10-20 | Isopur Fluid Technologies, Inc. | Conformable fluid purification system |
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US7229555B1 (en) * | 2004-01-28 | 2007-06-12 | Edinger William J | Low-maintenance watermaker |
CN1303003C (zh) * | 2004-10-28 | 2007-03-07 | 王建中 | 反渗透海水淡化脉冲电磁场预处理方法 |
US20070012571A1 (en) * | 2005-07-15 | 2007-01-18 | Michael Beckley | Apparatus, system and method for removing a contaminant in a fluid through the application of an electrostatic field |
JP2007160267A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Takaharu Minagawa | 特殊反応方法と特殊反応装置 |
DE102007039115A1 (de) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Breuer, Birgit | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung organischer und/oder anorganischer Medien |
IL189092A0 (en) * | 2008-01-28 | 2009-02-11 | Giyoora Tzarfaty | Method of treating closed water and apparatus for the same |
CH702514A1 (de) * | 2010-01-15 | 2011-07-15 | Control And Monitoring Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Wasser. |
WO2013030411A1 (es) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Waste & Water Technologies, S.L. | Sistema de tratamiento de aguas residuales |
US10124396B2 (en) | 2015-04-03 | 2018-11-13 | Mu Company Ltd. | Mixing element and method for manufacturing the same |
JP6648981B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2020-02-19 | 株式会社ミューカンパニーリミテド | ミキシングエレメント及びそれの製造方法 |
RU2714818C2 (ru) | 2015-04-21 | 2020-02-19 | Арк Арома Пуре Аб | Камера для генерирования импульсного электрического поля |
US10577261B2 (en) * | 2015-12-04 | 2020-03-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Water treatment apparatus and water treatment method |
CN108623073B (zh) * | 2018-04-02 | 2019-02-26 | 东莞市泰昌纸业有限公司 | 一种废纸制浆过程产生的造纸污水的循环使用方法 |
CN112830557B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-02-15 | 北京交通大学 | 基于钛纤维复合电极的电化学膜过滤装置及其水处理方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3598237A (en) * | 1969-09-05 | 1971-08-10 | Sperry Rand Corp | Filter |
US3669274A (en) * | 1969-12-29 | 1972-06-13 | George M Happ | Magnetic structure for treating liquids containing calcareous matter |
US4151090A (en) * | 1974-05-30 | 1979-04-24 | Brigante Miguel F | Unitary package for water treatment for attachment to home hot water heater |
AT346252B (de) * | 1976-11-23 | 1978-11-10 | Mach Guido | Verfahren zum entsalzen von wasser und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens |
US4216092A (en) * | 1978-07-24 | 1980-08-05 | Hydromagnetics, Inc. | Coaxial hydromagnetic device for hydraulic circuits containing calcium and magnesium ions |
JPS5556884A (en) * | 1978-10-25 | 1980-04-26 | Nakajima Kimio | Deposition preventing and accelerating device for substances in solution |
US4443320A (en) * | 1981-01-30 | 1984-04-17 | King Arthur S | Liquid treater having electrical charge injection means |
CN1019003B (zh) * | 1985-02-14 | 1992-11-11 | 森纳·吉尔伯特 | 含碳酸钙水处理装置及其组成的设备 |
US4879045A (en) * | 1986-01-13 | 1989-11-07 | Eggerichs Terry L | Method and apparatus for electromagnetically treating a fluid |
US4744910A (en) * | 1986-04-22 | 1988-05-17 | Voyager Technologies, Inc. | Electrostatic filter |
IT1217933B (it) * | 1988-06-27 | 1990-03-30 | Dario Beruto | Dispositivo e metodo per la modifica di attivita' di microorganismi contenuti in liquidi senza aggiunta di reagenti chimici |
FR2663865A1 (fr) * | 1990-06-28 | 1992-01-03 | Bacot Dominique | Dispositifs de traitement electrostatique de fluides et circuits d'alimentation en carburant de moteurs a combustion interne utilisant de tels dispositifs. |
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