JPS63500704A - 水の電磁処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 水の電磁処理 本発明では、水の調整及び鉱物分除去のために電流の電磁的性質を利用する。

水中に沈めた２本の電極の間に通ずる電流をオリ用する装置は６つの群にまとめ られる。

１）成る電圧の電気を利用する装置は、十分な（９Ｖ及びそれ以上）、又一般に 周期的放電による電解ができる。

２）６Ｖより低い電圧の電気を利用する装置は、一般に直流によｐ陰極に分極層 を生成することによって部分的電解だけしかできない。

これ等の２つの群では、電気泳動と誘導による帯電とによシ移動する電子を陽極 が吸収する。これは所要の効果を損う。

３）２つの電極間の直流電圧の誘導作用のもとにＣ型の隔膜を横切る正イオンの 移動とＡ型の隔膜を横切る負のイオンの移動とを利用する電気透析法。この方法 は著しい障害を伴う。すなわち隔膜は、阻止しなければならないイオンを通過さ せ、隔膜の電気抵抗及び分極作用によりエネルギ゛−消費量が増大し、塩類及び 微生物の堆積がやっかいなものとなる。

本発明による方法及び装置は仏国特許願８４−１３２３３号明細書に記載しであ る装置の追加に係わる。この装置はＣ型又はＡ型の隔膜を利用しないで成る程度 向上した鉱物分除去ができる。

本発明は、３ｖよシ低い電位差を、互いに異なる電圧の２種類の直流電流又は衝 撃電流を互いに反対の向きに同時に供給される、「強い陰極」と称する電極とｒ 弱い陰極」と称する電極との間に設定する点で従来の方法とは異なる。電圧の選 択によシ、水の中（て含まれる塩類たとえば炭酸カルシウムに対応して強い陰極 及び弱い陰極の間の所望の電位差を定める。

この系は安定装置によシ選定した電圧に保持される。

電子の流れは、強い陰極から陽極として作用する弱い陰極に進み、逆の電圧の対 抗作用によジ制限される。

この電子の流れは、処理室或はイオン化室及び中和室と呼ばれる室を横切る水の 中に含まれる塩類に作用する電極界を生ずる。分りやすく述べるために、電磁界 の作用を受け、炭酸カルシウムＣａＣＯ３、炭酸ガスＣＯ□、水素Ｈ及び水酸基 ＱＨに分解する重炭酸カルシウムＣａ（ＨＣＯ３）２の場合に限定する。発生期 のＣａＣ０３粒子の電位は弱い陰極の電位よシ低く強い陰極の電位よシはなおさ らに低い。発生期のＣａＣＯ３粒子は本装置の両陰極に対して陽極の位置にある 。発生期のＣａＣＯ３粒子は、強い陰極の方に向かい、その移動中に弱い陰極の 引きつけ作用によシ拘束を受ける。このようにして発生期、７）　Ｃａ００３粒 子の集合体は水の中に一時的な陽極を構成する。強い陰極には石灰質層が生成す る。この流れの進ろには静電抵抗によって付加的な抵抗が加わる。この静電抵抗 は電極間の電位差を低め分極層の生成及び厚さの増加を容易にする効果がある。

ＣａＣＯ３は中性と考えられ、石灰質層はその厚さの増加に伴い誘電体を構成す る。この誘電体を横切る電磁波は、ＣａＣＯ３粒子の周辺の電子の励振とこれ等 の粒子の翠擦とを強める。

この励振は石灰質層の内面で最高である。電位差は誘電体層の厚さ及び励振に従 って上昇する。最適の値ではこの層はその生長を止める。この過程は平衡する。

水の間欠的又は連続的の流れに対応するＣａ（ＨＣＯ３）２が存在する間は、こ の過程は石灰質層のＣａＣＯ３粒子の誘導による帯電と励振とによって継続する 。Ｃａ（ＨＣＯ３）２の存在が著しく減少し又は零になるときは、誘電体層の最 高の励振は、安定した電位差によって電磁波の通過と陽極として作用する弱い陰 極の帯電とによって保持される。

誘電性の石灰質層全生成するときは、本装置は電解コンデンサに類似する。又電 極の一方がその他方を完全に囲むときは、一層よい結果が得られる。

本発明によれば鉱物分の処理は本装置内に成る量の水を通す１０ないし３８０　 ｓｅｃの時間（Ｃよって１００俤になり、電気消費量は著しく減少する。生成し た微結晶に選定し通ずる電位によシ、３／ｌｏないしｚｏのＰＨの増加と著しい 泡立ち能力とによって試験の際に確認された水のアルカリ化ができる。誘電体層 に生成する微結晶の結合は、数日後にそして熱交換器内の複数回の通過時に耐久 性が高くなる。これ等の結晶の熱波による励振は、極めて薄い被膜によシ熱交換 を妨げない状態にならなげれば、加速され、熱い壁に留まらないほど受ける熱の レベルに急速になる。水あかの付着した壁ではこの極めて薄い被膜はその励振を 、この被膜カエネルギー源のレベルに達したときに、分離する下層に伝える。こ のようにして水の飲用に適する規準、衛生的値及び鉱物分含有度とがこの調整に より保持される。しかし利用し又は再利用できるようにするには水は部分的に又 は完全に鉱物分を除去しそして部分的鉱物分除去の場合には残留鉱物分は水あか の付着の支障金除き又すぐれた泡立ち能力の快適感を水に与えるように調整しな げればならないことが多い。鉱物分除去ができるようにするには、正イオン及び 負イオンの形で水中に含まれる酸、塩基及び塩類の分解とその隔離及び排除とを 行うことが必要である。

本装置は次に述べる通りである。強い陰極は、円筒形の処理槽の底を含む金属壁 である。弱い陰極は、この槽の軸線に沿って位置しこの槽から隔離した円筒形の 金網によシ構成しである。電気的に絶縁した金属製の陽極は二の槽の軸線に沿っ ている。前記した調ｇ過程の集合体は、直流により強い陰極及び弱い陰極間に生 ずる。隔離した中心の陽極は、強い電極に給電する発電機の正極に直接接続しで ある。隔離した陽極と強い陰極及び弱い陰極との間の電位差は従って６Ｖよりか なシ高い。粒子は強磁性、常磁性又は反磁性のものでよい。強い陰極から陽極と して作用する弱い陰極への電子の移動は、強磁性又は反磁性の陽イオンにより電 気泳動によって生じそして強い陰極に対して排斥される。陰イオン（酸基）は反 磁性であシ隔離した陽極に集中する。上部に流れの分配孔をあげた円筒形の非導 電性のダイヤフラムを隔離陽極及び弱い陰極の間に挿入しである。処理槽は上下 方向に配置しである。処理しようとする水（は強い陰極及び弱い＠極の間を低い 速度で流出する。酸基の一部全除去することが問題であれば、中央の容積部を薄 める排除を周期的に又は連続して行い、部分的に鉱物分を除去した水を利用して 差向ければよい。この排除量に従って酸基の全部又は一部を除くことができる。

薄める排除流量が成る値を越えると、残湿性粒子の反撥力が不十分になり、これ 等の粒子の一部が運び去られる。寸法を小さくした１台又は複数台の類似の装置 内の排除容積を処理するときは酸基の濃度が一層高くなる。装置内の水の通過速 度に対照的に逆関数的に強磁性及び常磁性の粒子は排除しやすいスラリを生成す る。酸基を除かれ強磁性及び常磁性の鉱物分を含む水は、中央容積内のくみ取ジ によシこのくる取ｐ量の調節によって成る程度浄化された水の得られる類似の装 置内で新たに処理することができる。これと平行して周辺容積の底部で残留鉱物 分の濃縮ができる。この鉱物分の一層良好な濃縮は、上下方向の円すい台形の槽 を大きい底部を上にして又配置しこの槽の壁に平行な円すい台形の全網製の弱い 陰極を同様に配置したときに得られる。一般に水の流入及び流出は接線方向に行 われる。本発明の前記した目的の実施のためには、他の方式及び手段を使っても よい。なお廃棄物は酸性濃縮物及びアルカリ性濃縮物を混合することによシ中性 化されさらに水質改良に役立つように排水する。

本発明を添付図面についてさらに詳しく述べる。第１図は電気回路の配線図であ る。第２図は強い陰極及び弱い陰極の単純な系を示す。第６図及び第４図は強い 陰極、弱い陰極及び陽極の系の互いに異なる２種類の幾何学的形状を示す。これ 等の図面は本発明の原理を理解し実施するために例示したものである。なお電子 部品の分野の技術の発展によって使用電子部品の正確な詳細の説明は省くことに する。しかし本発明の確認及び要求の良好な背景を証明するように、説明図第１ 図は本発明の試験のできる電気回路の設計に役立つ電子部品の命名法を使ってい る。これ等の電子部品の数値は、実験計画では電子工学の技術の発展がどのよう であっても原理だけが利用できる状態にあることしか記載してない。

本発明装置は、第１図に示すように互いに反対の向きの２個のコンデンサ２，３ と、電圧安定装置４と、安定にした電圧の調整用ポテンシオメータ７と、電流の 通過に種種の抵抗を及ぼす可変抵抗器５と、２個の抵抗器６，８と、発光ダイオ ード９によシ作用するパイロットランプとを包含する電気回路１を納めた電気部 品ケースを備えている。回路１は、６個の接続端子すなわち第３図及び第４図に 示した処理の場合に利用される強い陰極の接続用の端子１０と弱い陰極の接続用 端子１１と陽極の接続用端子１２とを備えている。

処理槽は第２図、第３図及び第４図に示すようにイオン化室１３を備えている。

室１３には処理しようとする水の流入口１７を設けである。室１３の流出口１８ は、処理された水を供給する普通の装置に分岐している。イオン化室１３は、強 い陰極の役をし、第１図の端子１０に接続する。第２図の場合にイオン化室１３ に、第１図の端子１１に接続した弱い陰極１４を挿入しである。イオン化室１３ すなわち強い陰極は弱い陰極１４から電気的に隔離しである。本装置には排除用 オリスイス２０を設けである。

第３図の場合には反応室すなわちイオン化室１３に、その強い陰極から電気的に 隔離した穴あきの円筒形の弱い陰極（金網形）１４を挿入しである。弱い陰極１ ４には、電気的に隔離した陽極１６を納めた非導電性の穴あきのダイヤフラム１ ５を納めである。本装置には、中央容積部の排除口２０と周辺容積部の排除口１ ９とを設げである。第４図の場合には水質改良用に配置は第３図の場合と同じに しであるが幾何学的形状だけは異なっている。

本発明の応用の可能性は、使用水中に含まれる鉱物分の全部又は一部の抽出、添 加又は変換により、特殊な場合、団体、工業、農業の要求に適正な水を供給する 分野で著しい。

国際調査報告 Ａ！ｉ’！□ｌＥＸ　Ｔｏ　コミ　Ｉ）ＩＴ工ＲＮＡτｒＯＮＡＬ　Ｓ三Ａ３Ｃ Ｈｐ、三ＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．スケール防止性及び高い泡立ち能力を水に付与するために、溶解した鉱物分 を解離し、強い陰極及び弱い陰極に向き合う一時的な可動の陽極として強磁性及 び常磁性の粒子を利用し、これ等の粒子を前記強い陰極に生成した誘電性層上で 励振することにより、水を処理する方法。
2. ２．強い陰極及び弱い陰極の間の電位差を１種類又は複数種類の処理しようとす る塩類の中立の電位に比例した電位に対応する、３Ｖより低い値に電圧安定装置 により調整することを特徴とする請求の範囲第１項記載の処理法。
3. ３．誘電性層の生成、厚さの増加及び安定化が容易になるように、処理法利用の 地域的条件（水の性質、固有抵抗等）に従つて調節した可変抵抗器により流れの 通過に抵抗を及ぼすことを特徴とする請求の範囲第１項及び第２項記載の処理法 。
4. ４．スケール防止性及び高い泡立ち能力を持つ処理水を得る除に全く未処理の水 のｐＨを変えるように、処理装置上流側で炭酸カルシウム又はその他の塩類を添 加することを特徴とする請求の範囲第１項、第２項及び第３項記載の処理法。
5. ５．処理室で処理槽の壁で構成した強い陰極と弱い陰極との間に処理しようとす る水を循環させ、この組合せに互いに異なる電圧を持つ２種類の直流電流又は衝 撃電流を互いに反対の向きに同時に給電するようにし（第２図に示すように）、 電気回路のうち第１図に示すような電気回路（１）に、強い陰極用に極性を定め たコンデンサ（２）と、弱い陰極用に極性を定めたコンデンサ（３）と、電圧安 定装置（４）と、この安定装置の調整用ポテンシオメータ（７）と、前記の強い 陰極への層の生成を容易にするためのポテンシオメータ形抵抗器（５）とを設け たことを特徴とする、請求の範囲第１項、第２項、第３項及び第４項記載の処理 法を案施する装置。
6. ６．電気的に隔離した中心陽極を加えて、酸性の又アルカリ性の鉱物分の分離、 隔離及び別個の排出を行い浄化水が得られるようにする請求の範囲第１項、第２ 項及び第３項記載の処理法。
7. ７．第３図及び第４図に示すように円筒形又は円すい台形の槽を形成する強い陰 極（１３）と、前記槽の軸線に沿う円筒形又は円すい台形の金網状の弱い陰極（ １４）と、前記槽の軸線に沿う電気的に隔離した陽極（１６）と、前記の隔離陽 極及び弱い陰極の間に設けた穴あきの円筒形ダイヤフラム（１５）とを備え、前 記隔離陽極を強い陰極（１３）に給電する直流発電機の正極（１２）（第１図） に接続して成る請求の範囲第１項、第２項、第３項及び第５項記載の処理法を実 施する装置。