(57)【要約】【課題】  所定の流体が流れる流路内に付着した、特に生コンスラッジケーキなどのスケールを効果的に除去することができる、新規なスケール除去方法及びスケール除去装置を提供する。【解決手段】  所定の周期でオンオフされる直流電流をコイルに流し、前記コイルに対して所定の電磁界を誘起し、所定の流路を流れる流体に対して前記電磁界を印加して、前記流路を構成する壁面に対する、スケールの形成を防止し、除去する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期でオンオフされる直流電流をコイルに流し、前記コイルに対して所定の電磁界を誘起する工程と、
所定の流路を流れる流体に対して前記電磁界を印加し、前記流路を構成する壁面に対する、スケールの形成を防止し、除去する工程と、
を具えることを特徴とする、スケール除去方法。
【請求項２】
前記直流電流の前記オンオフの周期が０．１秒〜１０秒であることを特徴とする、請求項１に記載のスケール除去方法。
【請求項３】
前記直流電流の前記オンオフの周期は、スケール除去の一工程の範囲内で変化させることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスケール除去方法。
【請求項４】
前記直流電流のオン状態を、前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の時間保持することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項５】
前記直流電流のオン状態を、スケール除去の一工程の範囲内で変化させることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項６】
前記直流電流の大きさが１Ａ〜２０Ａであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項７】
前記コイルに印加すべき直流電圧の大きさが２Ｖ〜２４Ｖであることを特徴とする、請求項６に記載のスケール除去方法。
【請求項８】
前記スケールは赤錆を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項９】
前記流体は生コンスラッジ水であって、前記スケールは生コンスラッジケーキを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項１０】
前記流体は油含有排水であって、前記スケールは前記排水中の油分を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項１１】
前記流体はアンモニア含有水であって、前記スケールは尿石を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のスケール除去方法。
【請求項１２】
所定の周期でオンオフされる直流電流をコイルに流し、前記コイルに対して所定の電磁界を誘起する電磁界誘起手段と、
前記電磁界を印加すべき所定の流体を流すための流路とを具え、
前記電磁界によって、前記流路を構成する壁面に対する、スケールの形成を防止し、除去するように構成したことを特徴とする、スケール除去装置。
【請求項１３】
前記直流電流の前記オンオフの周期を０．１秒〜１０秒とすることを特徴とする、請求項１２に記載のスケール除去装置。
【請求項１４】
前記直流電流の前記オンオフの周期は、スケール除去の一工程の範囲内で変化させることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のスケール除去装置。
【請求項１５】
前記直流電流のオン状態を、前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の時間保持することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【請求項１６】
前記直流電流の大きさが１Ａ〜２０Ａであることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【請求項１７】
前記直流電流のオン状態を、スケール除去の一工程の範囲内で変化させることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【請求項１８】
前記コイルに印加すべき直流電圧の大きさが２Ｖ〜２４Ｖであることを特徴とする、請求項１７に記載のスケール除去装置。
【請求項１９】
前記スケールは赤錆を含むことを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【請求項２０】
前記流体は生コンスラッジ水であって、前記スケールは前記生コンスラッジケーキを含むことを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【請求項２１】
前記流体は油含有排水であって、前記スケールは前記排水中の油分を含むことを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【請求項２２】
前記流体はアンモニア含有水であって、前記スケールは尿石を含むことを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一に記載のスケール除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケール除去方法及びスケール除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの各種流体、例えば工業用水、工場排水、生活排水などの流体の流路内には、長時間前記流体を流し続けることによって、前記流路の壁面などにスケールが付着し、場合によっては前記流路が目詰まりを起こしてしまうという問題があった。このような問題を防止すべく、従来においては、前記流路内に上水をブローイングしたり、前記流路内に防錆剤、スケール付着防止剤などの薬剤を注入したり、犠牲電極法及び外部電極法などの方法を用いて陰極防食を行ったりする方法が用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、上述した従来の方法では、いずれも高いコストがかかるとともに、大掛かりな各種付帯設備を必要とするなどの欠点を有しているとともに、目的とするスケール除去を十分に行うことができないという問題があった。特に、生コンスラッジ水を処理する際に使用する処理装置の配管などの流路内には、生コンスラッジケーキなどが付着するようになるが、前記生コンスラッジケーキなどは上述した従来方法ではほとんど除去することができなかった。
【０００４】
このような状況に鑑み、例えば特許第３２４７９４２号では、所定の流体が流れる流路の外周にコイルを巻きつけ、前記コイルに対して周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、前記コイルに誘起された電磁界を前記流路内を流れる前記流体に印加し、前記流路の壁面に対してスケールが付着するのを防止する方法が開示されている。しかしながら、このような方法によっても、前記流路内に特に生コンスラッジケーキなどの付着を十分に抑制することができないでいた。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４７９４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、所定の流体が流れる流路内に付着した、特に生コンスラッジケーキなどのスケールを効果的に除去することができる、新規なスケール除去方法及びスケール除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明は、
所定の周期でオンオフされる直流電流をコイルに流し、前記コイルに対して所定の電磁界を誘起する工程と、
所定の流路を流れる流体に対して前記電磁界を印加し、前記流路を構成する壁面に対する、スケールの形成を防止し、除去する工程と、
を具えることを特徴とする、スケール除去方法に関する。
【０００８】
また、本発明は、
所定の周期でオンオフされる直流電流をコイルに流し、前記コイルに対して所定の電磁界を誘起する電磁界誘起手段と、
前記電磁界を印加すべき所定の流体を流すための流路とを具え、
前記電磁界によって、前記流路を構成する壁面に対する、スケールの形成を防止し、除去するように構成したことを特徴とする、スケール除去装置に関する。
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を実施した。その結果、スケール付着の原因となる流体を所定の流路内に流す際に、前記流体に対してコイルに所定周期でオンオフした直流電流を流して誘起した電磁場を印加することにより、前記流路内の壁面への、生コンスラッジケーキなどのスケールの付着を抑制するとともに、及び予め付着したスケールをも排除することができ、スケールの除去を効果的に行うことができることを見出した。
【００１０】
図１は、本発明のスケール除去方法及び装置における、コイルへの直流電流の印加方法を説明するための図であり、図２は、上述した特許第３２４７９４２号における、コイルへの交流電流の印加方法を説明するための図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明のスケール除去方法及び装置においては、所定の周期内に直流電流をオンオフして印加する。したがって、所定の時間ｔｏｎの間は、コイルに対して直流電流ＩＣが流れるが、その後の時間ｔｏｆｆの間は、コイルに対して直流電流は流れない。したがって、前記コイルには、各周期における時間ｔｏｎの間だけ直流電流ＩＣが流れ、その間にだけ電磁界が誘起された、所定の流路内を流れる流体に印加される。
【００１２】
一方、図２に示すように、特許第３２４７９４２号では、コイルに対して方形波の交流電流が印加されるため、結果的に一周期内において直流電流ＩＣ及び−ＩＣが交互に印加されるようになる。したがって、各周期においては直流電流ＩＣ及び−ＩＣが交互に印加され、それに応じた互いに逆向きの電磁界が交互に誘起され、所定の流路内を流れる流体に印加される。
【００１３】
このように、本発明では、常に一方向の電磁界のみが前記流体に印加されるのに対し、特許第３２４７９４２号では、互いに逆向きの電磁界が所定の周期内に前記流体に印加される。したがって、特許第３２４７９４２号で十分に除去できない生コンスラッジケーキなどのスケールが本発明の方法及び装置で十分に除去できる原因の一つとして、前述した流体への電磁界の印加方法が異なるためと考えられる。しかしながら、未だその理論的解明は十分になされていない。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、所定の流体が流れる流路内に付着した、特に生コンスラッジケーキなどのスケールを効果的に除去することができる、新規なスケール除去方法及びスケール除去装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴について詳述する。
本発明において、前記コイルに印加すべき直流電流のオンオフの周期は、目的とするスケールを流路内に付着せず、除去できるようにすれば特に限定されるものではないが、好ましくは０．１秒〜１０秒とする。このような周期を設定した上で、前記直流電流のオン時間を適宜に制御することにより、前記スケールの除去を効果的に行うことができるようになる。
【００１６】
なお、前記オンオフ周期は、スケール除去操作の一工程、すなわち一回のスケール除去操作において、例えば上述した好ましい範囲の一周期に固定して行うこともできるが、一回のスケール除去操作において連続的又はステップ状に変化させることもできる。例えば、上述した好ましい範囲内で、前記オンオフ周期を連続的又はステップ状に増減させることができる。この場合、特に理由は明確でないが、前記スケールの除去をより効果的に行うことができる。
【００１７】
また、前記直流電流のオン状態を、前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の時間保持する、すなわち前記直流電流のオン時間ｔｏｎを０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒に設定することが好ましい。これによって、前記スケールの除去を効果的に行うことができる。
【００１８】
なお、前記オン時間ｔｏｎは、スケール除去操作の一工程、すなわち一回のスケール除去操作において、例えば上述した好ましい範囲の一周期に固定して行うこともできるが、一回のスケール除去操作において連続的又はステップ状に変化させることもできる。例えば、上述した好ましい範囲内で、前記オンオフ周期を連続的又はステップ状に増減させることができる。この場合、特に理由は明確でないが、前記スケールの除去をより効果的に行うことができる。
【００１９】
さらに、前記直流電流の大きさを１Ａ〜２０Ａとすることが好ましい。これによって、前記コイルに対して十分な大きさの電磁界を誘起することができ、前記スケールの除去を効果的に行うことができるようになる。
【００２０】
なお、前記コイルに印加すべき直流電圧の大きさは、好ましくは上述した直流電流を流すことができれば特に限定されるものではないが、コイル設計を容易にするという観点から、２Ｖ〜２４Ｖとすることが好ましい。すなわち、前記範囲の直流電圧の印加で上述した好ましい範囲の直流電圧を生ぜしめるという観点からコイルを設計すれば、コイル設計を容易にすることができる。
【００２１】
図３は、本発明のスケール除去装置の一例を示す構成図である。図３に示すスケール除去装置１０は、所定の流体が流れる流路としての配管１１と、その配管１１の外周部に設けられたコイル１２と、このコイル１２に対してスイッチ１４を介して接続された直流電源１３と、スイッチ１４を駆動するスイッチ駆動回路１５と、このスイッチ駆動回路１５に接続された時間設定回路１６とを含んでいる。
【００２２】
コイル１２、直流電源１３、スイッチ１４、スイッチ駆動回路１５及び時間設定回路１６は、本発明の電磁界誘起手段を構成する。
【００２３】
時間設定回路１６から所定の電気信号がスイッチ駆動回路１５に送信されると、スイッチ駆動回路１５は前記電気信号を受信している間（時間ｔｏｎ）だけ駆動し、スイッチ１４をオンにする。すると、直流電源１３から所定の直流電圧Ｖがコイル１２に印加され、コイル１２には直流電流Ｉが流れるようになる。時間設定回路１６は、所定の周期において上述した動作を繰り返すように構成されているので、コイル１２には、周期毎に時間ｔｏｎだけ直流電流Ｉが流され、それに基づいた一方向の電磁界が生成される。そして、前記電磁界は配管１１内を流れる流体に対して印加され、配管１１の壁面へのスケールの付着を抑制するとともに、スケール付着後のスケール除去を行うようになる。
【００２４】
なお、図３に示すスケール除去装置１０において、コイル１１に印加する電圧Ｖ及びコイル１１に流す電流Ｉの大きさは上述したような範囲に設定することが好ましく、スイッチ駆動回路１５を駆動させてスイッチ１４をオンにし、コイル１１に電圧Ｖが印加されるオン時間ｔｏｎ及びスイッチ１４のオンオフ周期についても、上述したような範囲に設定することが好ましい。
【００２５】
本発明のスケール除去方法及びスケール除去装置は、赤錆の除去に対して用いることができる。赤錆の除去は、水中の溶存酸素がＯＨ−となる度合いが高く、強い還元性雰囲気を呈する場合に効果的に行われると判断されるが、本発明の方法及び装置では、上述した電磁界の印加により、前記還元性雰囲気の強度が増大するためと考えられる。
【００２６】
また、本発明のスケール除去方法及びスケール除去装置は、上述した流体が油含有排水であって、前記スケールが前記油含有排水に基づいたものである場合にも好適に用いることができる。これは、本発明の方法及び装置による電磁界印加により、油分の粒状化を防止しているためと考えられる。
【００２７】
さらに、本発明のスケール除去方法及びスケール除去装置は、上述した流体がアンモニア含有水であって、前記スケールが前記アンモニア含有水に基づいた尿石である場合にも好適に用いることができる。これは前記電磁界印加によって尿石が軟化し、前記流体（アンモニア含有水）自体によって洗い流されるためと考えられる。
【００２８】
また、理由は特に明確ではないが、本発明のスケール除去方法及びスケール除去装置は、
前記流体が生コンスラッジ水であって、前記スケールが生コンスラッジケーキを含む場合に、前記生コンスラッジケーキの除去を効果的に行うことができる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
本実施例では、図３に示すような装置を用いて配管内に付着した赤錆の除去を試みた。なお、コイルに流す直流電流のオンオフの周期は、スケール除去の操作に応じて０．１秒〜１０秒の間で変化させ、一操作におけるオンオフ周期は一定とした。また、前記直流電流のオン状態は、スケール除去の操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の時間で保持し、一操作におけるオン状態の時間は一定とした。さらに、前記直流電流の大きさは、スケール除去の操作に応じて１Ａ〜２０Ａの間で変化させ、一操作における前記直流電流の大きさは一定とした。
【００３０】
上述した操作をスケール除去操作毎に６０日間実施し、この間に前記コイルに誘起された電磁界を前記配管内を流れる水に印加したところ、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された赤錆がほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００３１】
（実施例２）
コイルに流す直流電流のオンオフの周期を、スケール除去の一操作において０．１秒〜１０秒の間で連続的に変化（増減）させるとともに、前記直流電流のオン状態を、スケール除去の一操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の間で連続的に変化（増減）させた以外は、実施例１と同様にして赤錆の除去を実施した。その結果、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された赤錆がほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００３２】
（実施例３）
本実施例では、図３に示すような装置を用いて配管内に付着した生コンスラッジケーキの除去を試みた。なお、コイルに流す直流電流のオンオフの周期は、スケール除去の操作に応じて０．１秒〜１０秒の間で変化させ、一操作におけるオンオフ周期は一定とした。また、前記直流電流のオン状態は、スケール除去の操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５ミリ秒〜５ミリ秒の時間で保持し、一操作におけるオン状態の時間は一定とした。さらに、前記直流電流の大きさは、スケール除去の操作に応じて１Ａ〜２０Ａの間で変化させ、一操作における前記直流電流の大きさは一定とした。
【００３３】
上述した操作をスケール除去操作毎に６０日間実施し、この間に前記コイルに誘起された電磁界を前記配管内を流れる生コンスラッジ水に印加したところ、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された生コンスラッジケーキがほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００３４】
（実施例４）
コイルに流す直流電流のオンオフの周期を、スケール除去の一操作において０．１秒〜１０秒の間で連続的に変化（増減）させるとともに、前記直流電流のオン状態を、スケール除去の一操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の間で連続的に変化（増減）させた以外は、実施例１と同様にして生コンスラッジケーキの除去を実施した。その結果、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された生コンスラッジケーキがほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００３５】
（実施例５）
本実施例では、図３に示すような装置を用いて配管内に付着した油状成分の除去を試みた。なお、コイルに流す直流電流のオンオフの周期は、スケール除去の操作に応じて０．１秒〜１０秒の間で変化させ、一操作におけるオンオフ周期は一定とした。また、前記直流電流のオン状態は、スケール除去の操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の時間で保持し、一操作におけるオン状態の時間は一定とした。さらに、前記直流電流の大きさは、スケール除去の操作に応じて１Ａ〜２０Ａの間で変化させ、一操作における前記直流電流の大きさは一定とした。
【００３６】
上述した操作をスケール除去操作毎に６０日間実施し、この間に前記コイルに誘起された電磁界を前記配管内を流れる油含有排水に印加したところ、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された油状成分がほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００３７】
（実施例６）
コイルに流す直流電流のオンオフの周期を、スケール除去の一操作において０．１秒〜１０秒の間で連続的に変化（増減）させるとともに、前記直流電流のオン状態を、スケール除去の一操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の間で連続的に変化（増減）させた以外は、実施例１と同様にして油状成分の除去を実施した。その結果、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された油状成分がほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００３８】
（実施例７）
本実施例では、図３に示すような装置を用いて配管内に付着した尿石の除去を試みた。なお、コイルに流す直流電流のオンオフの周期は、スケール除去の操作に応じて０．１秒〜１０秒の間で変化させ、一操作におけるオンオフ周期は一定とした。また、前記直流電流のオン状態は、スケール除去の操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の時間で保持し、一操作におけるオン状態の時間は一定とした。さらに、前記直流電流の大きさは、スケール除去の操作に応じて１Ａ〜２０Ａの間で変化させ、一操作における前記直流電流の大きさは一定とした。
【００３９】
上述した操作をスケール除去操作毎に６０日間実施し、この間に前記コイルに誘起された電磁界を前記配管内を流れるアンモニア含有水に印加したところ、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された尿石がほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００４０】
（実施例８）
コイルに流す直流電流のオンオフの周期を、スケール除去の一操作において０．１秒〜１０秒の間で連続的に変化（増減）させるとともに、前記直流電流のオン状態を、スケール除去の一操作に応じて前記オンオフの１周期当たり、０．０６２５マイクロ秒〜５ミリ秒の間で連続的に変化（増減）させた以外は、実施例１と同様にして尿石の除去を実施した。その結果、いずれの条件下においても、前記配管の内壁に生成された尿石がほぼ完全に除去されていることが確認された。
【００４１】
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のスケール除去方法及び装置における、コイルへの直流電流の印加方法を説明するための図である。
【図２】特許第３２４７９４２号における、コイルへの交流電流の印加方法を説明するための図である。
【図３】本発明のスケール除去装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  スケール除去装置
１１  配管
１２  コイル
１３  直流電源
１４  スイッチ
１５  スイッチ駆動回路
１６  時間設定回路
【図１】
2006334516.tif 000003
【図２】
2006334516.tif 000004
【図３】
2006334516.tif 000005