JP3298775B2 - 凝集分離装置及び凝集分離方法 - Google Patents
凝集分離装置及び凝集分離方法Info
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- electrode
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/0009—Settling tanks making use of electricity or magnetism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/06—Separation of liquids from each other by electricity
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- Thermal Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Removal Of Floating Material (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば油質が水
中油滴型エマルジョン粒子となって水の中に分散してい
るアルカリ洗浄液等、水を主体とする液にコロイド粒子
が分散している水系コロイド溶液を、水とコロイド粒子
の凝集体に分離する装置及び方法に関する。なお、ここ
でいう「コロイド粒子」は、液体粒子（エマルジョン粒
子）と固体粒子（疎水性コロイド粒子）の一方または双
方をいう。また、「凝集」とは、粒子が集まってより大
きな粒子になることをいう。そして、「水とコロイド粒
子の凝集体に分離する」とは、水溶液にコロイド粒子が
分散している場合には、水溶液とコロイド粒子の凝集体
に分離することをいう。
中油滴型エマルジョン粒子となって水の中に分散してい
るアルカリ洗浄液等、水を主体とする液にコロイド粒子
が分散している水系コロイド溶液を、水とコロイド粒子
の凝集体に分離する装置及び方法に関する。なお、ここ
でいう「コロイド粒子」は、液体粒子（エマルジョン粒
子）と固体粒子（疎水性コロイド粒子）の一方または双
方をいう。また、「凝集」とは、粒子が集まってより大
きな粒子になることをいう。そして、「水とコロイド粒
子の凝集体に分離する」とは、水溶液にコロイド粒子が
分散している場合には、水溶液とコロイド粒子の凝集体
に分離することをいう。
【０００２】
【従来の技術】水を主体とする水系コロイド溶液に電圧
を印加してコロイド粒子の凝集・分離を促進する技術と
して、本発明者等は特開平７−６８１０２号公報に開示
された技術を開発した。この公報に記載された技術にお
いては、水系コロイド溶液に高周波電圧を印加すること
によって、水の電気分解を実質的に抑制して、良好な状
態でコロイド粒子を分離回収することを可能にしてい
る。
を印加してコロイド粒子の凝集・分離を促進する技術と
して、本発明者等は特開平７−６８１０２号公報に開示
された技術を開発した。この公報に記載された技術にお
いては、水系コロイド溶液に高周波電圧を印加すること
によって、水の電気分解を実質的に抑制して、良好な状
態でコロイド粒子を分離回収することを可能にしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術においては、高周波電圧を印加するための電極として
対向した平板形状の電極を用いている。図６に示される
ように、電圧印加時に一対の平板形状の電極５０，５２
間に生ずる電気力線５４〜５４の分布は、電極５０，５
２間のいずれの箇所においても一様となる。コロイド粒
子の凝集の効率は電気力線の密度が高いほど高くなるた
め、効率的に凝集を行わせるためには、電気力線を高密
度にする必要がある。しかしながら、かかる一様な分布
を有する電気力線５４〜５４を高密度にするためには高
電圧を印加する必要があり、高電圧を印加すると電流値
も上昇するため、電源容量が不足したり、水系コロイド
溶液が加熱されてしまうといった問題点があった。
術においては、高周波電圧を印加するための電極として
対向した平板形状の電極を用いている。図６に示される
ように、電圧印加時に一対の平板形状の電極５０，５２
間に生ずる電気力線５４〜５４の分布は、電極５０，５
２間のいずれの箇所においても一様となる。コロイド粒
子の凝集の効率は電気力線の密度が高いほど高くなるた
め、効率的に凝集を行わせるためには、電気力線を高密
度にする必要がある。しかしながら、かかる一様な分布
を有する電気力線５４〜５４を高密度にするためには高
電圧を印加する必要があり、高電圧を印加すると電流値
も上昇するため、電源容量が不足したり、水系コロイド
溶液が加熱されてしまうといった問題点があった。
【０００４】そこで、本出願の請求項１乃至請求項４に
係る発明においては、電力量を抑えながら電気力線を高
密度にすることによって効率的に凝集を行わせることが
できる凝集分離装置及び凝集分離方法を提供することを
目的とする。
係る発明においては、電力量を抑えながら電気力線を高
密度にすることによって効率的に凝集を行わせることが
できる凝集分離装置及び凝集分離方法を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで上記の課題を解決
するために、請求項１に係る発明においては、水系コロ
イド溶液に電圧を印加して水とコロイド粒子の凝集体に
分離する装置であり、前記水系コロイド溶液を収容する
槽と、その槽内に配置された少なくとも一対の電極とを
備えた装置において、前記電極は電圧印加時に電気力線
が局部的に集中する形状となっていることを特徴とする
凝集分離装置を創出した。この凝集分離装置において
は、槽内に収容された水系コロイド溶液に電圧が印加さ
れる際に電気力線が局部的に集中するように電極の形状
が設定されている。本発明者等は、このように電気力線
が局部的に集中する分布となるように電圧を印加するこ
とによって、凝集の効率が著しく向上することを新規に
知見した。これによって、高電圧を印加しなくても効率
的に凝集が行えるため、高電流が流れることもなく、従
って電源の電力量が増加することもない。このようにし
て、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わせることが
できる凝集分離装置となる。
するために、請求項１に係る発明においては、水系コロ
イド溶液に電圧を印加して水とコロイド粒子の凝集体に
分離する装置であり、前記水系コロイド溶液を収容する
槽と、その槽内に配置された少なくとも一対の電極とを
備えた装置において、前記電極は電圧印加時に電気力線
が局部的に集中する形状となっていることを特徴とする
凝集分離装置を創出した。この凝集分離装置において
は、槽内に収容された水系コロイド溶液に電圧が印加さ
れる際に電気力線が局部的に集中するように電極の形状
が設定されている。本発明者等は、このように電気力線
が局部的に集中する分布となるように電圧を印加するこ
とによって、凝集の効率が著しく向上することを新規に
知見した。これによって、高電圧を印加しなくても効率
的に凝集が行えるため、高電流が流れることもなく、従
って電源の電力量が増加することもない。このようにし
て、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わせることが
できる凝集分離装置となる。
【０００６】また、請求項２に係る発明においては、請
求項１に記載の凝集分離装置において、前記一対の電極
の少なくとも一方は棒状となっている凝集分離装置を創
出した。これによって、この棒状の電極の先端部に電気
力線が集中するため、電気力線が局部的に集中する分布
が形成される。従って、凝集の効率が著しく向上して、
高電圧を印加しなくても効率的に凝集を行うことができ
る。この結果、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わ
せることができる凝集分離装置となる。
求項１に記載の凝集分離装置において、前記一対の電極
の少なくとも一方は棒状となっている凝集分離装置を創
出した。これによって、この棒状の電極の先端部に電気
力線が集中するため、電気力線が局部的に集中する分布
が形成される。従って、凝集の効率が著しく向上して、
高電圧を印加しなくても効率的に凝集を行うことができ
る。この結果、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わ
せることができる凝集分離装置となる。
【０００７】また、請求項３に係る発明においては、請
求項２に記載の凝集分離装置において、前記棒状電極の
一部が絶縁物で覆われることによって前記棒状電極の導
電部の長さが前記水系コロイド溶液の特性に応じて設定
されている凝集分離装置を創出した。このように棒状電
極の導電部の長さがある長さ以下に抑えられることによ
って、電圧印加時に流れる電流が一対の平行平板電極に
同じ電圧を印加した場合に比べて低減される。従って、
電源容量を小さくすることができ、装置コスト，ランニ
ングコストを低減することができる凝集分離装置とな
る。
求項２に記載の凝集分離装置において、前記棒状電極の
一部が絶縁物で覆われることによって前記棒状電極の導
電部の長さが前記水系コロイド溶液の特性に応じて設定
されている凝集分離装置を創出した。このように棒状電
極の導電部の長さがある長さ以下に抑えられることによ
って、電圧印加時に流れる電流が一対の平行平板電極に
同じ電圧を印加した場合に比べて低減される。従って、
電源容量を小さくすることができ、装置コスト，ランニ
ングコストを低減することができる凝集分離装置とな
る。
【０００８】また、請求項４に係る発明においては、水
系コロイド溶液に電圧を印加して水とコロイド粒子の凝
集体に分離する方法において、電圧印加時に電気力線を
局部的に集中させるようにしたことを特徴とする凝集分
離方法を創出した。このように電気力線が局部的に集中
する分布を生ぜしめることによって、凝集の効率が著し
く向上する。これによって、高電圧を印加しなくても効
率的に凝集が行えるため、高電流が流れることもなく、
従って電源の電力量が増加することもない。このように
して、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わせること
ができる凝集分離方法となる。
系コロイド溶液に電圧を印加して水とコロイド粒子の凝
集体に分離する方法において、電圧印加時に電気力線を
局部的に集中させるようにしたことを特徴とする凝集分
離方法を創出した。このように電気力線が局部的に集中
する分布を生ぜしめることによって、凝集の効率が著し
く向上する。これによって、高電圧を印加しなくても効
率的に凝集が行えるため、高電流が流れることもなく、
従って電源の電力量が増加することもない。このように
して、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わせること
ができる凝集分離方法となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】ここで、請求項１乃至請求項３に
係る発明の実施の形態としては、水系コロイド溶液に電
圧を印加して水とコロイド粒子の凝集体に分離する装置
であり、前記水系コロイド溶液を収容する槽と、その槽
内に配置された少なくとも一対の電極とを備えた装置に
おいて、前記一対の電極の少なくとも一方は棒状であ
り、前記棒状電極の一部が絶縁物で覆われることによっ
て前記棒状電極の導電部の長さが前記水系コロイド溶液
の特性に応じて設定されているとともに、前記棒状電極
の導電部が前記水系コロイド溶液の液面近傍に位置して
いる凝集分離装置とすることが好ましい。水系コロイド
溶液においては油分等のコロイド粒子の密度は液面に近
い上層ほど高いため、棒状電極の導電部を水系コロイド
溶液の液面近傍に位置させることによって、コロイド粒
子の密度が高い部分において電気力線を局部的に集中さ
せることができる。これによって、コロイド粒子の凝集
分離をより効率的に行うことができるという利点が得ら
れる。
係る発明の実施の形態としては、水系コロイド溶液に電
圧を印加して水とコロイド粒子の凝集体に分離する装置
であり、前記水系コロイド溶液を収容する槽と、その槽
内に配置された少なくとも一対の電極とを備えた装置に
おいて、前記一対の電極の少なくとも一方は棒状であ
り、前記棒状電極の一部が絶縁物で覆われることによっ
て前記棒状電極の導電部の長さが前記水系コロイド溶液
の特性に応じて設定されているとともに、前記棒状電極
の導電部が前記水系コロイド溶液の液面近傍に位置して
いる凝集分離装置とすることが好ましい。水系コロイド
溶液においては油分等のコロイド粒子の密度は液面に近
い上層ほど高いため、棒状電極の導電部を水系コロイド
溶液の液面近傍に位置させることによって、コロイド粒
子の密度が高い部分において電気力線を局部的に集中さ
せることができる。これによって、コロイド粒子の凝集
分離をより効率的に行うことができるという利点が得ら
れる。
【００１０】また、請求項４に係る発明の実施の形態と
しては、水系コロイド溶液に電圧を印加して水とコロイ
ド粒子の凝集体に分離する方法において、電圧印加時に
電気力線を水系コロイド溶液の液面近傍に局部的に集中
させる凝集分離方法とすることが好ましい。このように
して、油分等のコロイド粒子の密度が高い液面近傍に電
気力線を集中させることによって、コロイド粒子の凝集
分離をより効率的に行うことができるという利点が得ら
れる。
しては、水系コロイド溶液に電圧を印加して水とコロイ
ド粒子の凝集体に分離する方法において、電圧印加時に
電気力線を水系コロイド溶液の液面近傍に局部的に集中
させる凝集分離方法とすることが好ましい。このように
して、油分等のコロイド粒子の密度が高い液面近傍に電
気力線を集中させることによって、コロイド粒子の凝集
分離をより効率的に行うことができるという利点が得ら
れる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明を具現化した一実施例につい
て、図１乃至図５を参照して説明する。まず、本実施例
において用いられる凝集分離装置の全体構成について、
図１を参照して説明する。図１（Ａ）は本実施例の凝集
分離装置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は凝集分離装
置の縦断面を示す図である。また、図１（Ｃ）は本実施
例の凝集分離装置において用いられるピン電極を示す拡
大図である。図１（Ａ）に示されるように、本実施例の
凝集分離装置２は、凝集分離処理を行う水系コロイド溶
液（以下、「被処理液」という。）Ｗを収容する槽４を
有しており、この槽４内には上方から見て略「コ」の字
形状の箱型電極６が設けられている。この箱型電極６の
内側には、ピン電極１０が、図１（Ｂ），（Ｃ）に示さ
れるように被処理液Ｗの液面の上方から浸漬するように
設置されている。このピン電極１０の外周面は、その一
部が絶縁物（本実施例においてはポリプロピレン）１２
で覆われており、被処理液Ｗと接しているピン電極１０
の長さはＬとなっている。本実施例においては、Ｌ＝５
ｍｍとしている。また、ピン電極１０の直径φは８ｍｍ
である。これら箱型電極６とピン電極１０には、高周波
電圧を供給するための高周波電源ユニット８が接続され
ている。
て、図１乃至図５を参照して説明する。まず、本実施例
において用いられる凝集分離装置の全体構成について、
図１を参照して説明する。図１（Ａ）は本実施例の凝集
分離装置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は凝集分離装
置の縦断面を示す図である。また、図１（Ｃ）は本実施
例の凝集分離装置において用いられるピン電極を示す拡
大図である。図１（Ａ）に示されるように、本実施例の
凝集分離装置２は、凝集分離処理を行う水系コロイド溶
液（以下、「被処理液」という。）Ｗを収容する槽４を
有しており、この槽４内には上方から見て略「コ」の字
形状の箱型電極６が設けられている。この箱型電極６の
内側には、ピン電極１０が、図１（Ｂ），（Ｃ）に示さ
れるように被処理液Ｗの液面の上方から浸漬するように
設置されている。このピン電極１０の外周面は、その一
部が絶縁物（本実施例においてはポリプロピレン）１２
で覆われており、被処理液Ｗと接しているピン電極１０
の長さはＬとなっている。本実施例においては、Ｌ＝５
ｍｍとしている。また、ピン電極１０の直径φは８ｍｍ
である。これら箱型電極６とピン電極１０には、高周波
電圧を供給するための高周波電源ユニット８が接続され
ている。
【００１２】さらに、槽４内には底部から立ち上がる高
さの低い仕切り板１４が設けられており、仕切り板１４
の左側にはオーバーフロータンク１６が形成されてい
る。箱型電極６とピン電極１０のある側から、仕切り板
１４を越えた分離後の被処理液Ｗがオーバーフロータン
ク１６内に流入する。図１（Ｂ）に示されるように、こ
のオーバーフロータンク１６の側面下部には排出管１８
が接続されている。排出管１８はオーバーフロータンク
１６の側面下部から液面レベルまで立ち上がっており、
液面レベルからオーバーフローした被処理液Ｗを流出さ
せる。一方、槽４の反対側の側面下部には流入管２０が
接続されており、この流入管２０の先端は箱型電極６を
貫通している。この流入管２０から被処理液Ｗが槽４内
に流入するが、排出管１８と流入管２０とは図示しない
循環ポンプを介して接続可能となっている。凝集分離処
理中は、排出管１８と流入管２０とがこの循環ポンプを
介して接続されており、被処理液Ｗは流入管２０→槽４
→排出管１８→循環ポンプ→流入管２０→…という経路
を循環しつつ凝集分離処理される。
さの低い仕切り板１４が設けられており、仕切り板１４
の左側にはオーバーフロータンク１６が形成されてい
る。箱型電極６とピン電極１０のある側から、仕切り板
１４を越えた分離後の被処理液Ｗがオーバーフロータン
ク１６内に流入する。図１（Ｂ）に示されるように、こ
のオーバーフロータンク１６の側面下部には排出管１８
が接続されている。排出管１８はオーバーフロータンク
１６の側面下部から液面レベルまで立ち上がっており、
液面レベルからオーバーフローした被処理液Ｗを流出さ
せる。一方、槽４の反対側の側面下部には流入管２０が
接続されており、この流入管２０の先端は箱型電極６を
貫通している。この流入管２０から被処理液Ｗが槽４内
に流入するが、排出管１８と流入管２０とは図示しない
循環ポンプを介して接続可能となっている。凝集分離処
理中は、排出管１８と流入管２０とがこの循環ポンプを
介して接続されており、被処理液Ｗは流入管２０→槽４
→排出管１８→循環ポンプ→流入管２０→…という経路
を循環しつつ凝集分離処理される。
【００１３】ここで、かかるピン電極１０を用いて電圧
を印加した場合の電気力線の分布について、図２を参照
して説明する。図２は、平板電極４０とこれに対向して
配置された棒状電極４２の間に発生する電気力線４４の
分布を、理想的な場合について示したものである。この
ように平板電極４０と棒状電極４２とを対向させて電圧
を印加することによって、棒状電極４２の先端近傍に電
気力線４４が局部的に集中する。従って、図１に示され
る凝集分離装置２の場合にも、高周波電源ユニット８で
高周波電圧を印加することによって、ピン電極１０の近
傍に電気力線が集中的に分布することになる。このよう
に電気力線が局部的に集中する分布を生ぜしめることに
よって、後で図４について説明するように、凝集の効率
が著しく向上する。この結果、高電圧を印加しなくて
も、被処理液Ｗからのコロイド粒子の凝集が効率的に行
われる。従って、ピン電極１０は、本発明における棒状
電極としての役割を果たす。このようにして、電力量を
抑えながら効率的に凝集を行わせることができる凝集分
離装置となる。
を印加した場合の電気力線の分布について、図２を参照
して説明する。図２は、平板電極４０とこれに対向して
配置された棒状電極４２の間に発生する電気力線４４の
分布を、理想的な場合について示したものである。この
ように平板電極４０と棒状電極４２とを対向させて電圧
を印加することによって、棒状電極４２の先端近傍に電
気力線４４が局部的に集中する。従って、図１に示され
る凝集分離装置２の場合にも、高周波電源ユニット８で
高周波電圧を印加することによって、ピン電極１０の近
傍に電気力線が集中的に分布することになる。このよう
に電気力線が局部的に集中する分布を生ぜしめることに
よって、後で図４について説明するように、凝集の効率
が著しく向上する。この結果、高電圧を印加しなくて
も、被処理液Ｗからのコロイド粒子の凝集が効率的に行
われる。従って、ピン電極１０は、本発明における棒状
電極としての役割を果たす。このようにして、電力量を
抑えながら効率的に凝集を行わせることができる凝集分
離装置となる。
【００１４】次に、凝集分離装置の他の具体例につい
て、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は凝集分離装
置の他の具体例を示す平面図であり、図３（Ｂ）はその
縦断面図である。図３に示されるように、この凝集分離
装置２２は、凝集分離装置２と同様に被処理液Ｗを収容
する槽２４と、この槽２４内に設けられた上方から見て
略「コ」の字形状の箱型電極２６とを有している。この
箱型電極２６の内側には、二つのピン電極３０Ａ，３０
Ｂが、図１（Ｃ）に示されるのと同様に被処理液Ｗの液
面の上方から浸漬するように設置されている。これらの
ピン電極３０Ａ，３０Ｂの外周面も、その一部が絶縁物
としてのポリプロピレン３２Ａ，３２Ｂで覆われてお
り、被処理液Ｗと接しているピン電極３０Ａ，３０Ｂの
長さは凝集分離装置２と同様に５ｍｍである。また、ピ
ン電極３０Ａ，３０Ｂの直径も、凝集分離装置２と同様
に８ｍｍである。これら箱型電極２６と二つのピン電極
３０Ａ，３０Ｂには、高周波電圧を供給するための高周
波電源ユニット２８が接続されている。
て、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は凝集分離装
置の他の具体例を示す平面図であり、図３（Ｂ）はその
縦断面図である。図３に示されるように、この凝集分離
装置２２は、凝集分離装置２と同様に被処理液Ｗを収容
する槽２４と、この槽２４内に設けられた上方から見て
略「コ」の字形状の箱型電極２６とを有している。この
箱型電極２６の内側には、二つのピン電極３０Ａ，３０
Ｂが、図１（Ｃ）に示されるのと同様に被処理液Ｗの液
面の上方から浸漬するように設置されている。これらの
ピン電極３０Ａ，３０Ｂの外周面も、その一部が絶縁物
としてのポリプロピレン３２Ａ，３２Ｂで覆われてお
り、被処理液Ｗと接しているピン電極３０Ａ，３０Ｂの
長さは凝集分離装置２と同様に５ｍｍである。また、ピ
ン電極３０Ａ，３０Ｂの直径も、凝集分離装置２と同様
に８ｍｍである。これら箱型電極２６と二つのピン電極
３０Ａ，３０Ｂには、高周波電圧を供給するための高周
波電源ユニット２８が接続されている。
【００１５】さらに、槽２４内には底部から立ち上がる
高さの低い仕切り板３４が設けられており、仕切り板３
４の左側にはオーバーフロータンク３６が形成されてい
る。箱型電極２６とピン電極３０Ａ，３０Ｂのある側か
ら、仕切り板３４を越えた分離後の被処理液Ｗがオーバ
ーフロータンク３６内に流入する。図３（Ｂ）に示され
るように、このオーバーフロータンク３６の側面下部に
は排出管３８が接続されている。排出管３８はオーバー
フロータンク３６の側面下部から液面レベルまで立ち上
がっており、液面レベルからオーバーフローした被処理
液Ｗを流出させる。一方、槽２４の反対側の側面下部に
は流入管４０が接続されており、この流入管４０の先端
は箱型電極２６を貫通している。この流入管４０から被
処理液Ｗが槽２４内に流入するが、排出管３８と流入管
４０とは図示しない循環ポンプを介して接続可能となっ
ている。凝集分離処理中は、排出管３８と流入管４０と
がこの循環ポンプを介して接続されており、被処理液Ｗ
は流入管４０→槽２４→排出管３８→循環ポンプ→流入
管４０→…という経路を循環しつつ凝集分離処理され
る。
高さの低い仕切り板３４が設けられており、仕切り板３
４の左側にはオーバーフロータンク３６が形成されてい
る。箱型電極２６とピン電極３０Ａ，３０Ｂのある側か
ら、仕切り板３４を越えた分離後の被処理液Ｗがオーバ
ーフロータンク３６内に流入する。図３（Ｂ）に示され
るように、このオーバーフロータンク３６の側面下部に
は排出管３８が接続されている。排出管３８はオーバー
フロータンク３６の側面下部から液面レベルまで立ち上
がっており、液面レベルからオーバーフローした被処理
液Ｗを流出させる。一方、槽２４の反対側の側面下部に
は流入管４０が接続されており、この流入管４０の先端
は箱型電極２６を貫通している。この流入管４０から被
処理液Ｗが槽２４内に流入するが、排出管３８と流入管
４０とは図示しない循環ポンプを介して接続可能となっ
ている。凝集分離処理中は、排出管３８と流入管４０と
がこの循環ポンプを介して接続されており、被処理液Ｗ
は流入管４０→槽２４→排出管３８→循環ポンプ→流入
管４０→…という経路を循環しつつ凝集分離処理され
る。
【００１６】さて、以上のような構成を有する凝集分離
装置２及び凝集分離装置２２を用いて実際に凝集分離実
験を行った結果について、図４を参照しつつ説明する。
本実施例の高周波電源ユニット８及び２８においては、
正弦波の高周波電圧を波形整形器によって矩形波の高周
波電圧に整形して、各電極に印加している。実験条件と
しては、凝集分離装置２，凝集分離装置２２，従来の平
行平板電極型の凝集分離装置のいずれの場合において
も、元の正弦波高周波電圧の実効電圧値（Ｖrms ）は約
７０Ｖであり、実際に電極に印加される矩形波高周波電
圧の電圧値は約９０Ｖであった。また、液温は、実験の
開始時においても終了時においても５３℃であった。
装置２及び凝集分離装置２２を用いて実際に凝集分離実
験を行った結果について、図４を参照しつつ説明する。
本実施例の高周波電源ユニット８及び２８においては、
正弦波の高周波電圧を波形整形器によって矩形波の高周
波電圧に整形して、各電極に印加している。実験条件と
しては、凝集分離装置２，凝集分離装置２２，従来の平
行平板電極型の凝集分離装置のいずれの場合において
も、元の正弦波高周波電圧の実効電圧値（Ｖrms ）は約
７０Ｖであり、実際に電極に印加される矩形波高周波電
圧の電圧値は約９０Ｖであった。また、液温は、実験の
開始時においても終了時においても５３℃であった。
【００１７】かかる条件下で行われた凝集分離実験の結
果を示したのが、図４（Ａ）の表である。表中に示され
る数値は、各時刻における被処理液からのＮ−ヘキサン
による抽出物の濃度をｐｐｍで表したものである。被処
理液としては、水に３％の洗浄剤と１％の混入油を混合
したものを使用している。被処理液のサンプリングは、
循環している被処理液Ｗのうち排出管１８，３８から流
出したものの一部を取り出すことによって行っている。
そして、横軸に実験時間を、縦軸に抽出物濃度をとっ
て、被処理液からのＮ−ヘキサンによる抽出物の濃度の
経時変化をグラフに表したのが図４（Ｂ）である。実線
で示されるのが凝集分離装置２による実験結果であり、
破線が凝集分離装置２２によるもの、一点鎖線が従来の
凝集分離装置によるものである。図４（Ａ），（Ｂ）に
示されるように、従来の平行平板電極型の凝集分離装置
に比較して、凝集分離装置２，２２においては、極めて
効率良く油分の凝集除去が行われていることが分かる。
特に、従来の凝集分離装置によるものと、これと槽の容
積が同じである凝集分離装置２２によるものとを比較す
ると、ピン電極による凝集効率向上の効果が良く分か
る。
果を示したのが、図４（Ａ）の表である。表中に示され
る数値は、各時刻における被処理液からのＮ−ヘキサン
による抽出物の濃度をｐｐｍで表したものである。被処
理液としては、水に３％の洗浄剤と１％の混入油を混合
したものを使用している。被処理液のサンプリングは、
循環している被処理液Ｗのうち排出管１８，３８から流
出したものの一部を取り出すことによって行っている。
そして、横軸に実験時間を、縦軸に抽出物濃度をとっ
て、被処理液からのＮ−ヘキサンによる抽出物の濃度の
経時変化をグラフに表したのが図４（Ｂ）である。実線
で示されるのが凝集分離装置２による実験結果であり、
破線が凝集分離装置２２によるもの、一点鎖線が従来の
凝集分離装置によるものである。図４（Ａ），（Ｂ）に
示されるように、従来の平行平板電極型の凝集分離装置
に比較して、凝集分離装置２，２２においては、極めて
効率良く油分の凝集除去が行われていることが分かる。
特に、従来の凝集分離装置によるものと、これと槽の容
積が同じである凝集分離装置２２によるものとを比較す
ると、ピン電極による凝集効率向上の効果が良く分か
る。
【００１８】次に、ピン電極の導電部の長さと電流値と
の関係について、図１及び図５を参照して説明する。図
１（Ｃ）に示されるように、被処理液と接触するピン電
極の導電部の長さをＬとしている。凝集分離装置２にお
いてこの長さＬを変化させて、電圧（９０Ｖの矩形波の
高周波電圧）印加時における電流値を測定した結果を示
したのが図５（Ａ）の表であり、これをグラフに表した
のが図５（Ｂ）である。なお、この場合の被処理液とし
ては、図４の実験とは異なるものを用いている。図５
（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ピン電極の導電部の
長さＬが長くなるほど、高周波電圧印加時に流れる電流
値は大きくなる。逆に言えば、長さＬを短くすることに
よって、高周波電圧印加時に流れる電流を抑制すること
ができることがわかる。このように電流値を抑制するこ
とによって、同じ印加電圧でも電源容量を小さくするこ
とができ、装置コスト，ランニングコストを低減するこ
とができる。また、同じ容量の電源を用いた場合には、
より高い電圧を印加できることとなるので、凝集分離の
効率をより一層向上させることができる。
の関係について、図１及び図５を参照して説明する。図
１（Ｃ）に示されるように、被処理液と接触するピン電
極の導電部の長さをＬとしている。凝集分離装置２にお
いてこの長さＬを変化させて、電圧（９０Ｖの矩形波の
高周波電圧）印加時における電流値を測定した結果を示
したのが図５（Ａ）の表であり、これをグラフに表した
のが図５（Ｂ）である。なお、この場合の被処理液とし
ては、図４の実験とは異なるものを用いている。図５
（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ピン電極の導電部の
長さＬが長くなるほど、高周波電圧印加時に流れる電流
値は大きくなる。逆に言えば、長さＬを短くすることに
よって、高周波電圧印加時に流れる電流を抑制すること
ができることがわかる。このように電流値を抑制するこ
とによって、同じ印加電圧でも電源容量を小さくするこ
とができ、装置コスト，ランニングコストを低減するこ
とができる。また、同じ容量の電源を用いた場合には、
より高い電圧を印加できることとなるので、凝集分離の
効率をより一層向上させることができる。
【００１９】ただし、ピン電極の導電部をあまり小さく
し過ぎると、電気力線の集中が過度となって電極自体が
溶解してしまうという現象が生ずる。従って、被処理液
の性質及び電極材質に応じて、電極自体が溶解や腐食等
をもたらさない範囲内で、ピン電極の導電部の長さＬ及
び径φを設定することが好ましい。本実施例において
は、上述したように、Ｌ＝５ｍｍ，φ＝８ｍｍとしてい
る。
し過ぎると、電気力線の集中が過度となって電極自体が
溶解してしまうという現象が生ずる。従って、被処理液
の性質及び電極材質に応じて、電極自体が溶解や腐食等
をもたらさない範囲内で、ピン電極の導電部の長さＬ及
び径φを設定することが好ましい。本実施例において
は、上述したように、Ｌ＝５ｍｍ，φ＝８ｍｍとしてい
る。
【００２０】本実施例においては、略「コ」の字形状の
箱型電極６，２６の内側にピン電極１０，３０Ａ，３０
Ｂを配置した構成を採っているが、平板電極等の他の形
状の電極とピン電極を対向させた構成としても良く、ま
た両電極ともピン電極としても良い。また、本実施例で
は、ピン電極１０，３０Ａ，３０Ｂを被処理液Ｗの液面
から下方に向けて浸漬させているが、ピン電極は槽の側
壁を貫通させて被処理液Ｗ内に側方から浸漬する構造と
しても良く、また槽の底面から上方に向けて浸漬させて
も良い。さらに本実施例においては、電気力線を集中さ
せるために棒状のピン電極を使用しているが、電気力線
を集中させることができる形状であれば棒状以外の形状
であっても構わない。また、本実施例では、電極に印加
する電圧として矩形波の高周波電圧を用いているが、印
加する電圧は矩形波でなく正弦波等でも良く、また高周
波電圧である必要はない。凝集分離装置のその他の部分
の構成，形状，大きさ，材料，数，接続関係等や、凝集
分離方法のその他の工程の内容についても、本実施例に
限定されるものではない。
箱型電極６，２６の内側にピン電極１０，３０Ａ，３０
Ｂを配置した構成を採っているが、平板電極等の他の形
状の電極とピン電極を対向させた構成としても良く、ま
た両電極ともピン電極としても良い。また、本実施例で
は、ピン電極１０，３０Ａ，３０Ｂを被処理液Ｗの液面
から下方に向けて浸漬させているが、ピン電極は槽の側
壁を貫通させて被処理液Ｗ内に側方から浸漬する構造と
しても良く、また槽の底面から上方に向けて浸漬させて
も良い。さらに本実施例においては、電気力線を集中さ
せるために棒状のピン電極を使用しているが、電気力線
を集中させることができる形状であれば棒状以外の形状
であっても構わない。また、本実施例では、電極に印加
する電圧として矩形波の高周波電圧を用いているが、印
加する電圧は矩形波でなく正弦波等でも良く、また高周
波電圧である必要はない。凝集分離装置のその他の部分
の構成，形状，大きさ，材料，数，接続関係等や、凝集
分離方法のその他の工程の内容についても、本実施例に
限定されるものではない。
【００２１】さらに本実施例に固有の効果として、ピン
電極１０，３０Ａ，３０Ｂの導電部を被処理液Ｗの液面
近傍に位置させているために、油分等のコロイド粒子の
密度が高い液面近傍に電気力線が集中し、コロイド粒子
の凝集分離がより効率的に行われるという利点が得られ
る。
電極１０，３０Ａ，３０Ｂの導電部を被処理液Ｗの液面
近傍に位置させているために、油分等のコロイド粒子の
密度が高い液面近傍に電気力線が集中し、コロイド粒子
の凝集分離がより効率的に行われるという利点が得られ
る。
【００２２】
【発明の効果】請求項１乃至請求項４に係る発明におい
ては、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わせること
ができる。さらに請求項３に係る発明の効果として、同
じ印加電圧でも電流値が抑制されるため電源容量を小さ
くすることができ、装置コスト，ランニングコストを低
減することができる。
ては、電力量を抑えながら効率的に凝集を行わせること
ができる。さらに請求項３に係る発明の効果として、同
じ印加電圧でも電流値が抑制されるため電源容量を小さ
くすることができ、装置コスト，ランニングコストを低
減することができる。
【図１】本発明に係る凝集分離装置及び凝集分離方法の
一実施例に用いられる凝集分離装置の全体構成等を示す
平面図及び縦断面図等である。
一実施例に用いられる凝集分離装置の全体構成等を示す
平面図及び縦断面図等である。
【図２】凝集分離装置及び凝集分離方法の一実施例にお
ける電気力線の分布を示す図である。
ける電気力線の分布を示す図である。
【図３】凝集分離装置及び凝集分離方法の一実施例に用
いられる凝集分離装置の他の具体例の全体構成を示す平
面図及び縦断面図である。
いられる凝集分離装置の他の具体例の全体構成を示す平
面図及び縦断面図である。
【図４】凝集分離装置及び凝集分離方法の一実施例にお
ける凝集分離の実験結果を示す図である。
ける凝集分離の実験結果を示す図である。
【図５】凝集分離装置及び凝集分離方法の一実施例にお
けるピン電極の長さと電流値の関係を示す図である。
けるピン電極の長さと電流値の関係を示す図である。
【図６】凝集分離装置及び凝集分離方法の従来技術にお
ける電気力線の分布を示す図である。
ける電気力線の分布を示す図である。
２，２２ 凝集分離装置 ４，２４ 槽 ６，１０，２６，３０Ａ，３０Ｂ 電極 １２，３２Ａ，３２Ｂ 絶縁物 Ｌ 導電部の長さ Ｗ 水系コロイド溶液
フロントページの続き (72)発明者 大原 孝夫 愛知県豊田市柿本町７丁目16番地１ 株 式会社メックインターナショナル内 審査官 豊永 茂弘 (56)参考文献 特開 平６−328081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−70362（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−23673（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 17/00 - 17/12 C02F 1/40 C02F 1/48
Claims (4)
- 【請求項１】 水系コロイド溶液に電圧を印加して水と
コロイド粒子の凝集体に分離する装置であり、前記水系
コロイド溶液を収容する槽と、その槽内に配置された少
なくとも一対の電極とを備えた装置において、 前記電極は電圧印加時に電気力線が局部的に集中する形
状となっていることを特徴とする凝集分離装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の凝集分離装置におい
て、 前記一対の電極の少なくとも一方は棒状となっている凝
集分離装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の凝集分離装置におい
て、 前記棒状電極の一部が絶縁物で覆われることによって前
記棒状電極の導電部の長さが前記水系コロイド溶液の特
性に応じて設定されている凝集分離装置。 - 【請求項４】 水系コロイド溶液に電圧を印加して水と
コロイド粒子の凝集体に分離する方法において、 電圧印加時に電気力線を局部的に集中させるようにした
ことを特徴とする凝集分離方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33344095A JP3298775B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 凝集分離装置及び凝集分離方法 |
| EP96120513A EP0785011A1 (en) | 1995-12-21 | 1996-12-19 | Apparatus for and method of separation of water and colloidal particles by agglomeration |
| CA002193710A CA2193710A1 (en) | 1995-12-21 | 1996-12-20 | Apparatus for and method of separation to water and colloidal particles by agglomeration |
| US08/770,258 US5693214A (en) | 1995-12-21 | 1996-12-20 | Apparatus for and method of separation to water and colloidal particles by agglomeration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33344095A JP3298775B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 凝集分離装置及び凝集分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09173706A JPH09173706A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3298775B2 true JP3298775B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=18266136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33344095A Expired - Lifetime JP3298775B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 凝集分離装置及び凝集分離方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5693214A (ja) |
| EP (1) | EP0785011A1 (ja) |
| JP (1) | JP3298775B2 (ja) |
| CA (1) | CA2193710A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7939283B2 (en) * | 2001-11-01 | 2011-05-10 | Fisher Scientific Company L.L.C. | Analyte binding turbidity assay |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB374473A (en) * | 1930-12-11 | 1932-06-13 | Dehydrators Inc | Improvements in and relating to the dehydration of emulsions or suspensions |
| SU860806A1 (ru) * | 1977-12-27 | 1981-09-07 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Педагогический Институт | Устройство дл обезвоживани и обессоливани нефти |
| US5338421A (en) | 1992-08-07 | 1994-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of and apparatus for separation by agglomeration |
| JP2867006B2 (ja) | 1993-07-08 | 1999-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 凝集分離方法とそのための装置 |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP33344095A patent/JP3298775B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-12-19 EP EP96120513A patent/EP0785011A1/en not_active Withdrawn
- 1996-12-20 US US08/770,258 patent/US5693214A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-20 CA CA002193710A patent/CA2193710A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2193710A1 (en) | 1997-06-22 |
| JPH09173706A (ja) | 1997-07-08 |
| US5693214A (en) | 1997-12-02 |
| EP0785011A1 (en) | 1997-07-23 |
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