JPH0372358B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 処理される液体が貫流する容器または配管系
における缶石及び腐食を防止するため該液体が高
圧直流の電場の作用を受ける水溶液の処理方法に
おいて、 液体が、互いに対立し各々絶縁材により液体を
隔てられる２つの電極間を貫流し、該２つの電極
間を１の極性とし他の極性を液体に導電結合する
ことにより生ずる高電圧直流の電場の作用を受け
ることを特徴する水溶液の処理方法。

２ 電極範囲の液体は前記２つの電極に関して負
の電位をもつことを特徴とする請求の範囲第１項
記載の水溶液の処理方法。

３ 液体は本質的に平面で互に導電結合をした前
記２つの電極とその間を流れる液体自身との間で
形成される電場作用を受けることを特徴とする請
求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載の
水溶液の処理方法。

４ 電極範囲の液体に約180°の流れの方向転換を
させることを特徴とする請求の範囲第３項記載の
水溶液の処理方法。

５ 流入口２と流出口３を設けた処理室１と、処
理室の両側に互に向合つて配置され処理室と絶縁
した２つの電極４，５と、電極４，５に接続した
直流電圧電源８を有する水溶液の処理装置におい
て、２つの向合つた電極４，５は電気的に互に接
続し、直流高電圧電源８の一方の出力端子は２つ
の電極４，５と接続し、直流高電圧電源８の他方
の出力端子は液体に導電結合をつくる接続電極１
１と接続することを特徴とする水溶液の処理装
置。

６ 直流高電圧電源８の正の出力端子が電気的に
絶縁した前記２つの電極と接続し、直流高電圧電
源の負の出力端子が液体に導電結合をつくる接続
電極と接続することを特徴とする請求の範囲第５
項記載の水溶液の処理装置。

７ 互いに導電結合される２つの電極４，５の
夫々が扁平な函の形状につくられた処理室１の平
な面に配置されることを特徴とする請求の範囲第
５項または第６項のいずれかに記載の水溶液の処
理装置。

８ 橋板２３によつてＶ字形の流路を成し液体の
流入と流出のための開口２，３を橋板の両側に１
つずつ近接して配置することを特徴とする請求の
範囲第７項記載の水溶液の処理装置。

９ 前記函が、樹脂製の２個の二等分の函から成
り、その平らな壁面に絶縁した電極４，５を埋設
されて、金属からなる２つの敷板１８，２０の間
に配置されこれによつて締付けられていることを
特徴とする請求の範囲第７項または第８項のいず
れかに記載の水溶液の処理装置。

１０ 液体に導電結合される前記接続電極が、液
体を前記流入口又は流出口に導くための金属管で
あることを特徴とする請求の範囲第５項、第６
項、第７項、第８項又は第９項のいずれかに記載
の水溶液の処理装置。

明細書 本発明は水溶液の処理法に関するもので、特
に、缶石と腐食を除去するため若しくは処理する
液体が貫流するタンクまたは配管系内に缶石およ
び／または腐食の形成することを防ぐために液体
の電場の作用下に貫流させる水溶液の処理法に関
する。更に本発明はこの方法を行うための装置に
関するもので流入口と流出口を設けた処理室と、
処理室の側壁に電気的に絶縁して配置した少くと
も１個の電極と、処理室内にある液体に導電性の
関係をつくり出す持続用電極および高圧電源を有
する装置に関する。

水を含有する物質の多様性によるが特に水に溶
解している石灰によつて、水が例えば温水ボイラ
ーおよび蒸気ボイラーで強い加熱の如き物理的影
響の作用するタンクと配管で缶石および腐食が発
生する。缶石を生じ且つ腐食性を形成する水の含
有物質の不利な結果を抑制できることは既に知ら
れており、それは特別な条件にさらされるタンク
または配管に入れる前に電気および／または磁気
の場に置く。これによつて大小の程度はあるが水
の含有物質の沈澱の傾向と水の腐食性の発生する
傾向が減少する。また未処理の水の給水によつて
タンクまたは配管内に生じた缶石と腐食の程度は
前記の処理をした水の供給によつて軽減できる。
水または水溶液を磁場および／または電場で処理
した効果の程度は水または水溶液のこのような前
処理により作用する物理的条件の電力に本質的に
依存する。それで例えば従来知られていた技術に
より得られる効果で、前処理した水を更に高温の
負荷に置き得る。種々の既知の装置は僅かな効果
があるのみであり、屡比較的高価な構造で常に経
費のかかる保守を要し、この理由から一般の組合
せには殆ど適しない。多くの装置は特別なフイル
ターの前置が必要であり、追加の調達費と保守費
が発生する。

本発明の目的は始めに述べた様式の方法と装置
を創ることであり、それによつて説明した既知の
技術によるよりも良い効果を達成でき僅かな費用
で簡単な方法で実現できる。

前述の様式の発明による方法は次を特徴とす
る。液体をその表面に流す電流は処理すべき液体
と電極の間を液体に対して少なくとも１種類の絶
縁物質によつて分離し、電極に通電した高圧電位
と接する液体が電場の作用を受けることにある。
この方法によつて前述の目的の達成に良好な適合
をし得る。本発明による方法の有利な特徴は次の
ことに起因すると考える。電極と隔離して貫流す
る水または水溶液の表面の層に液体の含有物質と
沈澱と液の腐食性の発生を妨害する変化が怒る。
この関係は、水溶液は前記の電場の作用に向かつ
て流れて水の分子自身は双極子示し水に含有され
ている（可溶または不溶の）物質（＋）または
（−）のイオンとして存在するので対応した極性
が定位する。棒ヒーターの湯沸しで強度に石灰を
含有する水の加熱したときに生ずる沈澱を湯沸し
に定められた有効水量について前処理した水に未
処理水をその1/4以下添加して水質を落とすこと
によつて実際に実験できる。そして発明により処
理した水を添加した場合には更に有利な効果が棒
ヒーターの湯沸しの煮沸水中の沈澱量に現われ、
しかも長い加熱時間でも規定の限界値をこえな
い。未処理水を湯沸しに入れて沈澱または缶石が
既に生成しているときに本発明の方法によつて処
理した水をあとから続いて注入することにより沈
澱が明らかに減少することが確認できた。目指す
作用は使用する高電圧の絶対値よりも寧ろ電極ま
たは電極と分離して電極の層に対して生成した液
体のもつ電場の強度とこれによつて液体中に表わ
される電荷密度並びに電極面が影響すると思われ
る。液体がその間を貫流する多数または２個の電
極をそう入する場合にこれ等の電極間の間隔も重
要である。

処理すべき液体に対して電極を液流の片側に配
置するのは可能である。使用する電圧が等しい高
さの場合に、更に良好な作用を達成できる。この
場合処理すべき液体について液体に対する２つの
電位が等しい分極を起こすように電極を設ける。
これによつて発明の方法の仕様形式は優れたもの
となる。

更に本発明による方法の範囲では処理すべき液
体は等しい電位によつて形成された電場の作用を
受けさせることが優れている。この仕様形式は本
発明による方法の範囲内で交番高電圧の電源で液
体を電場作用にかけるやり易い変形法よりも処理
効果が良い。

前述の如く処理する液体に等しい電位で形成し
た電場を作用することは電極範囲の液体が電極に
関して（−）の電位をもつ場合に液体の含有物質
の沈澱を著しく減らそうとする目的には有利であ
る。しかし電極範囲の液体に電極に関して（＋）
の電位をもたせてこれによつて液体粒子または液
体含有物質が電極をとり巻く分離帯に迷いこむこ
とを防ぎ得る。

本発明による方法で液体に行つた処理効果は電
極範囲の液体を約180°流れ方向を転換させるとき
に本質的に更に向上する。

前述の様式の発明による装置は次を特徴とす
る。高圧電源と電極との接続および高圧電源と液
体に通電関係をつくるターミナル電極（接続電
極）との接続である。この装置は比較的低電圧の
極めて簡単な構造による極めて良好な処理効果を
達成できる。高圧電源には特に直流電圧をそなえ
る。その場合高圧電源の（＋）の接続は電気的に
絶縁した電極と接続し高圧電源（−）の接続は液
体に通電の関係をつくるターミナル電極と接続す
ると有利である。

液体の処理の簡単な方法に電極に沿つて流れる
液面の便宜な形式がある。それは処理室に両側面
を夫々電極に配列した扁平な函を設け、これ等の
電極は電気的に互いに接続している。処理室に橋
板を通したＵ字形の貫流路をつくり注入と流出の
開口部を橋板の一側面に設ければ更に簡単な方法
で都合が良い。装置の処理室の構造的な形式と、
処理室を貫流する液体の処理に使用され電気的に
はコンデンサー板と見られる絶縁した電極の配置
に関して、函は樹脂製の２個の等分の函から成
り、その扁平な側壁に絶縁電極が埋設されてお
り、函は２個の金属敷板の間に配置されこれ等に
よつて圧縮されている。発明による装置の仕様の
各構成部分は簡単に作り得るしそれは絶縁電極の
電気的機械的見地から良好な保全を保証し、電極
はまた化学作用に対して十分保護されている。更
に２個の等分の函から成る函で構成した装置を保
守および清浄する必要或いは望ましいことがある
場合は装置は簡単に分解できるので容易な方法で
実施される。しかし、本発明による装置は実際に
は保守が不要であることを協調しておく。２枚の
敷板によつて機械的に極めて安定な構造でまた函
の高い圧縮強度を得られ、且つこの敷板は処理室
を形成する函の機械的に丈夫に保護のみならず安
全性の理由からも効果的な電気的遮断が保持され
る。

本発明による方法と本発明による装置で水溶液
を処理することは水の含有物質の沈澱を防ぎタン
クまたは液体の流れる配管の腐食現象を減らす許
りでなくて不利な缶石の生成と既に始まつた腐食
の損傷に重要である。液体を発明により処理する
ことによつて液体の性質に表われた変化は異なる
分野にも利用できよう。例えば本発明による処理
はプールの水の管理に従来施設で行われているよ
りも少ない薬品による可能性を示している。未処
理の水の場合に規定の消毒効果の達成に未処理の
水の場合に施設で行われているよりも少ない塩素
の供給で可能でありまたプールの水のPH値の修正
が施設で行うよりも少ないPH^-またはPH⁺物質の添
加で可能である。

本発明の方法によれば絶縁した電圧に関して高
電圧で通電する接続した液体と電気的に絶縁した
電極との間に実際に電流は全く表われないことは
明白である。精々無視できる漏洩電流が電極を被
覆した絶縁材料の限られた絶縁抵抗を通して極め
て微細な程度に常に流れ得る。

本発明の方法の場合処理効果は電場の強さと処
理液の絶縁電極上の表層の電荷密度に影響され
る。

発明は図で示した例を参照して説明する。図は
次を示す。

図１：本発明による装置の最初の施工形式の平
面図 図２：図１の線−に沿つた施工形式断面図 図３：図１の線−に沿つた施工形式断面図 図４：本発明による装置に於いて供給高圧電源
の接続 図５，６：図５は図６の線−の断面、図６
は図５の線−に沿つた断面を示す２枚の断面
図による施工形式を示す。

図１から図３に示す本発明によつて形成した装
置の施工形式は処理する液体が貫流する処理室１
を示す。処理液の流入と流出のために流入口と流
出口２，３を備える。貫流方向は任意である。処
理室１の両側壁に電極４，５を配置し、これ等は
処理室１と電気的に絶縁する。電極４，５は導体
６を通して導電的に互に結合する。高圧電源８の
接続７は電極４，５に接続する。高圧電源８は電
気的にエネルギー例えば電流供給網のターミナル
９を通して供給する。高圧電源８の別の接続１１
は接続電極１１に接続しこれは処理室１に在る水
溶液に導電する接合をつくる。接続電極１１は図
１から図３に示す例の如く処理室１に配置した特
殊は電極である。接続電極は処理室１を貫流する
液体と関係する他の金属の導電体で形成すること
もできる。例えば装置の流入口と流出口に導く金
属管によつて形成する。

高圧電源８は図４に示す如くコンデンサー−整
流器−カスケード配線の形式でつくり得る。しか
し高電圧出力の他の形成法も問題となる。例えば
所謂高電圧出力をもつた組合せ回路および希望が
あれば電流供給の導電を分離するために分離変圧
器を備える。場合によつては高圧電源または交流
電圧であり得る。

処理室１は扁平な函で樹脂製の二等分の函１
４，１５から成り、電極４，５は二等分の函１
４，１５の平らな側壁１６，１７に埋められてい
る。二等分の函１４，１５は２つの金属製の敷板
１８，２０の間に配置されその面をターンバツク
ル２１で支持する。敷板１８，２０によつて二等
分の函１４，１５は圧迫されているが、二等分の
函の互に向い合つた周辺にパツキングリング２２
を嵌めこむ。

処理室１には二等分の函に先端を張つたリブで
形成した腹板を設け、これによつて処理室１の中
にＵ字形の貫流路を図１に矢印で示す如くつくり
流入口から流出口に導く。これ等の開口２，３は
腹板２３の夫々の側面に配置する。

缶石の形成の防止または缶石の除去の目的で水
を処理するために設ける装置の実際の施工では
3.5〜6KVの間の電圧、就中5KVを適用する。電
極４，５を処理室１に在る水から切離している壁
１６，１７は３mmの厚さである。

図５，６に示した発明による装置の仕様では処
理室１は縦長の形状で、空所として樹脂タンクを
つくり、その壁２７，２８に電極４，５を埋め
る。図１〜３の仕様と相似で電極４，５は導体６
で電気的に互に結合し、高圧接続７に高圧電源８
を置く。高圧電源８の他の高圧接続１０は金属導
管に置きこれに処理室１に流れる液体を貫流させ
る。この場合高圧電源８を前述の如く種々の形状
につくり得る。