(57)【要約】【課題】  簡素な構成により濾過流体の固有抵抗の相違にかかわらず安定した荷電凝集効果が得られる流体濾過装置を提供する。【解決手段】  濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極１と、アース電極１内に配設された第１電極２と、第１電極２内に配設された第２電極３と、第１電極２と第２電極３とを接続する所要数の接続電極板４と、処理室５内に配設された中空フィルタエレメント６と、中空フィルタエレメント６内に配設された排出パイプ７と、前記電極に荷電する電源Ｅとを備え、第１電極２は、絶縁材からなる蓋板１４により水密にカバーされ、前記フィルタエレメント６は、第１電極２および第２電極３に接触させられてなる流体濾過装置Ａである。【選択図】  図１
2006088144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電凝集効果を利用した流体濾過装置であって、
濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極と、アース電極内に配設された第１電極と、第１電極内に配設された第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する所要数の接続電極板と、第１電極と第２電極と接続電極板とにより画成された処理室と、処理室内に配設された中空フィルタエレメントと、中空フィルタエレメント内に配設された排出パイプと、前記電極に荷電する電源とを備え、
前記第１電極は、絶縁材からなる蓋板により水密にカバーされ、
前記フィルタエレメントは、第１電極および第２電極に接触させられてなる
ことを特徴とする流体濾過装置。
【請求項２】
荷電凝集効果を利用した流体濾過装置であって、
濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極と、アース電極内に配設された第１電極と、第１電極内に配設された有蓋第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する所要数の接続電極板と、第１電極と第２電極と接続電極板とにより画成された所要数の処理室および単一の有底集合室と、処理室内に配設された中空フィルタコアレッサと、中空フィルタコアレッサ内に配設された供給孔を有する供給パイプと、アース電極底部に配設された分配室と、アース電極上部に配設された油集合室と、前記有底集合室に配設された排水パイプと、前記電極に荷電する電源とを備え、
前記フィルタコアレッサは、少なくとも第１電極および第２電極に接触させられてなる
ことを特徴とする流体濾過装置。
【請求項３】
荷電凝集効果を利用した流体濾過装置であって、
濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極と、アース電極内に配設された第１電極と、第１電極内に配設された有蓋第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する所要数の接続電極板と、第１電極と第２電極と接続電極板とにより画成された所要数の処理室および単一の有底集合室と、処理室内に配設された中空フィルタコアレッサと、中空フィルタコアレッサ内に配設された供給孔を有する供給パイプと、アース電極底部に配設された分配室と、分配室の上部に配設された貯水室と、アース電極上部に配設された油集合室と、前記電極に荷電する電源とを備え、
前記フィルタコアレッサは、少なくとも第１電極および第２電極に接触させられてなる
ことを特徴とする流体濾過装置。
【請求項４】
請求項１の流体濾過装置と請求項２の流体濾過装置または請求項３の流体濾過装置とをこの順で上流側から直列に接続してなることを特徴とする流体濾過装置。
【請求項５】
下流側に精密濾過装置または限外濾過装置が配設されてなることを特徴とする請求項４記載の流体濾過装置。
【請求項６】
電源が交流電源とされ、その電圧が電極間隔１０mm当り１５V以下とされてなることを特徴とする請求項１、２、４または５記載の流体濾過装置。
【請求項７】
処理液が純水である場合、電源が交流電源とされ、その電圧が電極間隔１０mm当り１５０V以下とされてなることを特徴とする請求項１、２、４または５記載の流体濾過装置。
【請求項８】
電源が直流電源または交流電源とされ、その電圧が電極間隔１０mm当り２５０V以下とされてなることを特徴とする請求項項１、３、４または５記載の流体濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体濾過装置に関する。さらに詳しくは、荷電凝集現象を利用した流体濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体中の不純物粒子を除去するため装置として流体濾過装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、円筒型の外筒電極とこの外筒電極の内部に該外筒電極と同電位に設けたパイプ状の内部電極との間に、これら内外両電極に対して絶縁させて荷電電極を配置し、前記内部電極の表面を誘電体からなるフィルタで覆うとともに、前記外部電極と荷電電極との間に電圧を印加する電圧源を設けて、前記外筒電極と荷電電極との間に圧入した流体を荷電電極と内部電極間に流入させ、かつ前記フィルタを通過させるように構成してなる流体濾過装置が紹介されている。
【０００４】
また、特許文献２には、内側から外側に向かって濾目を段階的に小さくしたコアレッサ型フィルタエレメントに電界を印加するとともに、当該フィルタ内に被処理液を内側から外側に向かって通過させ、かつフィルタ外に出た一次処理液を、フィルタ外周空間に設けられた油水分離空間に導入し、行路長が長くかつ電界が印加された油水分離空間を通過させる過程で分離油の浮上および分離水の沈降を促進させるように構成された油水分離装置が紹介されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に紹介の流体濾過装置においては、フィルタエレメントが荷電極に接する一方のみに荷電効果を有するため、荷電凝集効果が充分でないという問題がある。また、特許文献２に紹介の油水分離装置においては、コアレッサエレメントを多孔板からなる円筒電極に被覆してなるものとされているが、前記円筒電極への導線の接続が容易ではなく、また多孔板の開口率の設定も容易ではなく、さらにメンテナンスも容易ではないという問題がある。
【０００６】
その上、従来の荷電凝集濾過方法を適用してなる濾過装置では、濾過する液体に固有抵抗の違いがあることから、所望の荷電凝集効果が得られない場合があるという問題もある。
【０００７】
また、従来の濾過装置は概して構造が複雑であるため、製造コストが高いという問題もある。
【特許文献１】特公平４−６８００２号公報
【特許文献２】特開平７−１００３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなさたものであって、簡素な構成により濾過流体の固有抵抗の相違にかかわらず安定した荷電凝集効果が得られる流体濾過装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の流体濾過装置の第１形態は、荷電凝集効果を利用した流体濾過装置であって、濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極と、アース電極内に配設された第１電極と、第１電極内に配設された第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する所要数の接続電極板と、第１電極と第２電極と接続電極板とにより画成された処理室と、処理室内に配設された中空フィルタエレメントと、中空フィルタエレメント内に配設された排出パイプと、前記電極に荷電する電源とを備え、前記第１電極は、絶縁材からなる蓋板により水密にカバーされ、前記フィルタエレメントは、第１電極および第２電極に接触させられてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の流体濾過装置の第２形態は、荷電凝集効果を利用した流体濾過装置であって、濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極と、アース電極内に配設された第１電極と、第１電極内に配設された有蓋第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する所要数の接続電極板と、第１電極と第２電極と接続電極板とにより画成された所要数の処理室および単一の有底集合室と、処理室内に配設された中空フィルタコアレッサと、中空フィルタコアレッサ内に配設された供給孔を有する供給パイプと、アース電極底部に配設された分配室と、アース電極上部に配設された油集合室と、前記有底集合室に配設された排水パイプと、前記電極に荷電する電源とを備え、前記フィルタコアレッサは、少なくとも第１電極および第２電極に接触させられてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の流体濾過装置の第３形態は、荷電凝集効果を利用した流体濾過装置であって、濾過装置本体を兼ねる密閉容器とされたアース電極と、アース電極内に配設された第１電極と、第１電極内に配設された有蓋第２電極と、第１電極と第２電極とを接続する所要数の接続電極板と、第１電極と第２電極と接続電極板とにより画成された所要数の処理室および単一の有底集合室と、処理室内に配設された中空フィルタコアレッサと、中空フィルタコアレッサ内に配設された供給孔を有する供給パイプと、アース電極底部に配設された分配室と、分配室の上部に配設された貯水室と、アース電極上部に配設された油集合室と、前記電極に荷電する電源とを備え、前記フィルタコアレッサは、少なくとも第１電極および第２電極に接触させられてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、第１形態の流体濾過装置と第２形態の流体濾過装置または第３形態の流体濾過装置とをこの順で上流側から直列に接続してもよい。その場合、下流側に精密濾過装置または限外濾過装置が配設されてもよい。
【００１３】
また、本発明の第１形態および第２形態の流体濾過装置においては、電源が交流電源とされ、その電圧が電極間隔１０mm当り１５V以下とされてなるのが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の第１形態および第２形態の流体濾過装置においては、処理液が純水の場合は、電源が交流電源とされ、その電圧が電極間隔１０mm当り１５０V以下とされてなるのが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の第１形態および第３形態の流体濾過装置においては、電源が直流電源または交流電源とされ、その電圧が電極間隔１０mm当り２５０V以下とされてなるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の流体濾過装置は、前記の如く構成されているので、荷電凝集効果が高く、そのため濾目の大きなフィルタまたはフィルタコアレッサにより、その濾目より小さな粒子を含有する処理液を濾過できるという優れた効果が得られる。また、粒子を荷電凝集効果により粒径を大きくして濾目の大きなフィルタまたはフィルタコアレッサにより濾過するようにしているので、フィルタまたはフィルタコアレッサの目詰まりが防止されるという優れた効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１８】
発明の概要
本発明の第１形態は、直流荷電凝集濾過法の原理を利用して濾過してなるものであって、コロイド粒子領域の固形粒子、水溶液中の油滴、あるいは油中の水滴の持つ電気二重層のゼータ電位を外部からの直流の荷電でゼロ電位として、つまりゼータ電位を中和させ、水滴相互を粒子間引力により凝集させて粒子径を増大させ例えば１０倍以上に増大させ、ついで凝集して径が増大した粒子を濾目の大きい例えば１０倍以上の濾目のフィルタで濾過し、あるいは濾目の大きい例えば１０倍以上の濾目のフィルタコアレッサで濾過し、効率よく、処理液中の微粒子、例えば、コロイド状態の液体から固形粒子、水溶液中の油滴、あるいは油中の水滴を除去するものである。
【００１９】
本発明の第１形態において利用される直流荷電凝集濾過法の原理は、プラスに荷電された電極（プラス電極）と、マイナスに荷電された電極（マイナス電極）との間に例えばコロイド粒子を含む液体を充填すると、マイナスに帯電したコロイド粒子は電気泳動によりプラス電極に吸引されてゼータ電位を喪失し、粒子間引力により凝集して粒径が増大する一方、プラスに帯電したコロイド粒子は電気泳動によりマイナス電極に吸引されてゼータ電位を喪失し、粒子間引力により凝集して粒径が増大し、ついで粒径が増大した粒子を荷電極で囲まれた濾目の大きなフィルタやフィルタコアレッサで捕捉して分離するというものである。
【００２０】
本発明の第２形態は、交流荷電凝集濾過法の原理を利用して濾過してなるものであって、コロイド粒子領域の固形粒子、水溶液中の油滴、あるいは油中の水滴の持つ電気二重層のゼータ電位に起因するクーロン力に勝る攪拌力を外部からの交流に付与し、粒子相互を粒子間引力圏内に接近させて凝集させ、粒子径を増大させ例えば１０倍以上に増大させ、ついで凝集して径が増大した粒子を濾目の大きい例えば１０倍以上の濾目のフィルタで濾過し、あるいは濾目の大きい例えば１０倍以上の濾目のフィルタコアレッサで濾過し、効率よく、処理液中の微粒子、例えば、コロイド状態の液体から固形粒子、水溶液中の油滴、あるいは油中の水滴を除去するものである。
【００２１】
本発明の第２形態において利用される交流荷電凝集濾過法の原理は、一対の電極間に例えばコロイド粒子を含む液体を充填して、コロイド粒子のゼータ電位に起因するクーロン力に勝る電圧の交流を荷電すると、荷電攪拌によってコロイド粒子間に作用するクーロン力に抗してコロイド粒子同士が粒子間引力圏内に接近して凝集するとともに、電極によりゼータ電位を喪失させ粒径を増大させ、ついで粒径が増大した粒子を荷電極で囲まれた濾目の大きなフィルタやフィルタコアレッサで捕捉して分離するというものである。
【００２２】
例えば、水は一個の酸素原子と二個の水素原子とが、二個の電子を共有した共有結合で構成されており、その結合において二個の水素原子は１０５度の角度をなし、かつプラスに分極し、酸素原子はマイナスに分極している。かかる構造の水を一対の電極間に充填して交流を印加すると、水分子のマイナス極側である酸素原子側と、プラス極側である水素原子側との移動方向が、電極のプラスとマイナスが入れ替わることにより入れ替わって攪拌される。この入れ替わりは、６０Ｈｚの交流では１秒間にスとマイナスが６０回入れ替わるので、水分子は１２０回移動方向が入れ替わって攪拌される。
【００２３】
ここで、交流荷電凝集濾過法においては、使用する交流の周波数も濾過能に影響すると考えられるが、６０Ｈｚと２００Ｈｚとにおける濾過能に差異が認められなかったところから、使用する交流の周波数は６０Ｈｚ程度でよいと判断される。これは、交流の波の入れ替わりに際し、液体の慣性と粘性抵抗とが作用することによるものと推定される。したがって、後述するように、濾過能を上げるためには、交流の振幅に相当する電圧を上げるのが効果的である。
【００２４】
また、ゼータ電位は液の電気抵抗に依存し、例えば純水では水の１０倍のゼータ電位となり、油では水の１５倍のゼータ電位となる。したがって、このゼータ電位を喪失させ、つまり微粒子を電気的に中和させて濾過能を上げるためには、液の電気抵抗に応じた荷電圧を選定することも効果的であるといえる。
【００２５】
ところで、液が油の場合には、交流荷電凝集濾過法は直流荷電凝集濾過法に比して凝集能は若干劣るが、電圧を交流波の入れ替わり時における慣性力や粘性抵抗に抗し、かつ、ゼータ電位を喪失させるに足る電圧とすることにより所望の濾過能が得られる。ただし、電圧を上げすぎると、交流波の入れ替わり時における慣性力や粘性抵抗が攪拌効率を悪化させて濾過能を低下させるので好ましくない。
【００２６】
以下、実施形態に即して説明する。
【００２７】
実施形態１
本発明の実施形態１に係る流体濾過装置を図１および図２に示す。この実施形態１の流体濾過装置Ａは、主として処理液から粒子状の不純物を除去するものとされる。
【００２８】
流体濾過装置Ａは、図１および図２に示すように、濾過装置本体を兼ねる密閉円筒体とされたアース電極１と、アース電極１内に同心円状に配設された第１電極２と、第１電極２内に同心円状に配設された第２電極３と、第１電極２と第２電極３とを接続する所要数の接続電極板４と、第１電極２と第２電極３と接続電極板４とにより画成された処理室５と、処理室５内に配設された中空円筒状のフィルタエレメント６と、フィルタエレメント６内に配設された排出パイプ７と、排出パイプ７の下端を支持する支持円板８と、電極２，３に荷電する電源Ｅと、流体濾過装置Ａに処理液を供給する入口９と、支持円板８とアース電極側面１ａおよび底面１ｂとにより画成された集合室１０と、集合室１０に集合した処理済み液を排出する出口１１と、を備えてなるものとされる。
【００２９】
入口９はアース電極１の上部適宜位置に設けられ、出口１１は集合室１０の下部適宜位置に設けられている。
【００３０】
アース電極１の中心には、底面１ｂから上面１ｃ近傍まで延伸しているセンターポール１２が配設されている。このセンターポール１２の上端部には所定長さの雄ねじ１２ａが形成され、その下端１２ｂはアース電極底面１ｂから所定量突出させられ、例えば溶接にて底面１ｂに水密に固着され、その中間部（蓋板１４と支持円板８との間の部分）は絶縁のために塩化ビニールのパイプ１３により被覆されている。
【００３１】
また、センターポール１２の上端部には、第１電極２上端を水密に封止する絶縁体例えばセラミックからなる蓋板１４が配設されている。この蓋板１４による第１電極２上端の封止は、例えば蓋板１４の内面（第１電極２上端と当接する面）に、環状溝を形成してこの溝に第１電極２上端を嵌合し、その蓋板１４をセンターポール１２にナット留めすることによりなされる。
【００３２】
第１電極２は両端が開放された円筒体とされ、アース電極１と第１電極２との間に配設された保持碍子１５によりアース電極１内面と絶縁された状態で保持される。この保持碍子１５による保持は、公知の各種構成によりなし得、例えば保持碍子１５を両電極間に接着剤により固定したり、ビス留めしたりすることによりなされる。図示例では、保持碍子１５は上部に４個および下端に４個が等間隔に設けられている。そして、上部に配設された保持碍子１５の内の一つは、一端がアース電極１から外方に所定距離突出させられ、その内部に電源Ｅからの導線１７が配設されて荷電導入碍子１６とされている。この荷電導入碍子１６のアース電極１貫通部は適宜シールされている。なお、保持碍子１５の数は前記に限定されるものではなく、適宜とできる。
【００３３】
この第１電極２上端は、前述したように、蓋板１４により水密に封止されて流体濾過装置Ａ内に供給された処理液が未処理のままで第１電極２内に流入するのが防止される。つまり、未処理液のショートパスが防止される。また、その下端は支持円板８の上方所定位置とされている。
【００３４】
第２電極３は両端が開放された円筒体とされ、接続電極板４により第１電極２に電気的に接続された状態で保持されセンターポール１２を同心円状に囲むように配設されている。そして、その上端は蓋板１４内面に当接され、その下端は第１電極２下端と面一とされている。
【００３５】
フィルタエレメント６は図示例では４個とされ、そのそれぞれがその外周を第１電極２内周および第２電極３外周に接するようにして処理室５内に配設されている。フィルタエレメント６の長さは、下端を第１電極２下端と面一とした状態で蓋板１４内面と所定の隙間が確保されるよう調整されている。この隙間には、フィルタエレメント６を下方に付勢してその浮き上がりを防止する付勢手段１８が配設されている。付勢手段１８は、例えば、フィルタエレメント６上端に当接する付勢板１８ａと、付勢板１８ａを付勢するコイルばね１８ｂとからなるものとされる。なお、フィルタエレメント自体は、この種の濾過装置に用いられているフィルタエレメントを好適に用いることができ、特に限定はない。また、その数も前記に限定されるものではなく、処理液の量に応じて適宜とできる。
【００３６】
排出パイプ７は、下端を支持円板８に集合室１０と連通させて水密に固設された状態で上端が付勢板１８ａと所定の隙間が確保されるよう調整されている。また、排出パイプ７外周のフィルタエレメント６下端に対応する位置には、フィルタエレメント６の下方への移動を規制するストッパー７ａが配設されている。
【００３７】
支持円板８は、アース電極１内周に水密に固設されるとともに、センターポール１２の貫通部は水密に封止されている。
【００３８】
電源Ｅは、処理液の性質に応じて適宜選定されるが、例えば、処理液が水溶液であれば、電極間隔１０mm当たり１５V以下の交流電圧に荷電できる電源とされ、処理液が純水であれば、電極間隔１０mm当たり１５０V以下の交流電圧が荷電できる電源とされ、処理液が油であれば、電極間隔１０mm当たり２５０V以下の直流電圧が荷電できる電源とされる。また、電源Ｅからの導線１７は、一方は荷電導入碍子１６を通って第１電極２と接続され、他方はアース電極１に接続される。これにより、電源Ｅがオンされると、第１電極２、接続電極板４および第２電極３が同電位に荷電される。
【００３９】
しかして、入口９より濾過装置本体内つまりアース電極１に流入した処理液は、アース電極１と第１電極２との間の空間を降下し、支持円板８により反転させられてフィルタエレメント６内に進入する。フィルタエレメント６は第１電極２および第２電極３に接触させられているので、前後から帯電させられて帯電が充分になされる。それにより、荷電凝集効果が存分に発揮されて処理液中の粒子の増大化が促進され、その除去が充分になされる。そして、フィルタエレメント６により含有している粒子が除去された処理液は、排出パイプ７を通って集合室１０に送られた後、出口１１より排出される。
【００４０】
このように、実施形態１の流体濾過装置Ａよれば、フィルタエレメント６が前後から帯電させられるので、荷電凝集効果が増大する。そのため、処理液中に含有している不純物粒子を確実に除去できる。また、フィルタエレメント６は第１電極２、第２電極３および接続電極板４，４により画成された処理室５に配設された簡素な構成とされているので、製造コストが著しく低減する。さらに、濾過装置本体を構成しているアース電極１上部を着脱自在としておけば、フィルタエレメント６の交換や清掃も簡易となりメンテナンス性が向上する。
【００４１】
実施形態２
本発明の実施形態２に係る流体濾過装置を図３および図４に示す。実施形態２は実施形態１を改変してなるものであって、含油処理水から油を分離・除去するようにしてなるものである。なお、図中、図１および図２と同一の符号を付した構成要素は、同一または類似の構成要素を示す。
【００４２】
流体濾過装置Ａ１は、図３および図４に示すように、濾過装置本体を兼ねる密閉円筒体とされたアース電極１と、アース電極１内に同心円状に配設された第１電極２と、第１電極２内に同心円状に配設された第２電極３と、第１電極２と第２電極３とを接続する所要数の接続電極板４と、第１電極２と第２電極３と接続電極板４，４とにより画成された所要数の処理室５および単一の有底集合室２１と、処理室５内に配設された中空円筒状のフィルタコアレッサ２２と、フィルタコアレッサ２２内に配設された供給パイプ２３と、集合室２１内に配設された排水パイプ２４と、供給パイプ２３の下端を支持する支持円板８と、電極２，３に荷電する電源Ｅと、流体濾過装置Ａ１に含油処理水を供給する入口９と、支持円板８とアース電極側面１ａおよび底面１ｂとにより画成された分配室２５と、第１電極２と第２電極３との間の集合室２１に集合した処理済み水を排出する排水口１１と、処理水から分離された油を集合するアース電極１内の上部に設けられた油集合室２６と、油排出口２７と、油水界面検出センサ２８と、を備えてなるものとされる。
【００４３】
入口９は分配室２５の下部適宜位置に設けられ、排水口１１は排出パイプ２４をアース電極底面１ｂから突出させて一体的に形成され、油排出口２７は油集合室２６の下部適宜位置に設けられている。
【００４４】
第１電極２は両端が開放された円筒体とされ、アース電極１と第１電極２との間に配設された保持碍子１５によりアース電極１内面と絶縁された状態で保持される。図示例では、保持碍子１５は上部に３個および下端に３個が等間隔に設けられているが、その数は適宜とできる。
【００４５】
第２電極３は上端が閉止され下端が開放された有蓋円筒体とされ、接続電極板４により第１電極２に電気的に接続された状態で配設され、その上端および下端は第１電極２の上端および下端と面一とされている。
【００４６】
フィルタコアレッサ２２は図示例では５個とされ、そのそれぞれがその外周を第１電極２内周、第２電極３外周および接続電極板４，４に接するようにして処理室５内に配設されている。フィルタコアレッサ２２の長さは、第１電極２および第２電極３と等長とされている。なお、フィルタコアレッサ２２自体は、この種の濾過装置に用いられているフィルタコアレッサを好適に用いることができ、特に限定はない。また、その数も処理水の量の応じて適宜とできる。
【００４７】
供給パイプ２３は、下端を支持円板８に分配室２５と連通させて水密に固設された状態でフィルタコアレッサ２２内に延伸させて配設されている。供給パイプ２３のフィルタコアレッサ２２内位置する箇所には所定の開口率で供給孔２３ａが形成されている。また、上端にはフィルタコアレッサ２２の上端を封止するコアレッサ封止部材２９が配設され、フィルタコアレッサ２２下端に対応する位置には、フィルタコアレッサ２２の下方への移動を規制するストッパー２３ｂが配設されている。
【００４８】
排水パイプ２４は両端が開口されたパイプとされ、集合室２１内の適宜位置から支持円板８およびアース電極底面１ｂを水密に貫通させて濾過装置本体外に延伸・突出させてなるものとされる。そして、この突出させてなる箇所が排水口１１とされる。
【００４９】
油集合室２６は、有底扇状体２６ａをアース電極１の上端部内面に上面１ｃと所定の隙間を設けて形成されてなるものとされる。そして、アース電極１の外周の油集合室２６底部に対応する箇所に、前述したように、油排出口２７が設けられている。
【００５０】
電源Ｅは、含油処理水の性質に応じて適宜選定されるが、例えば、電極間隔１０mm当たり１５V以下の交流電圧に荷電できる電源とされる。また、電源Ｅからの導線１７は、一方は荷電導入碍子１６を通って第１電極２と接続され、他方はアース電極１に接続される。これにより、電源Ｅがオンされると、第１電極２、接続電極板４および第２電極３が同電位に荷電される。
【００５１】
しかして、入口９より分配室２５に流入した含油処理水は、供給パイプ２３を上昇しながら供給孔２３ａよりフィルタコアレッサ２２内に供給される。フィルタコアレッサ２２は第１電極２、第２電極３、両側の接続電極板４，４と接触させられているので、前後から帯電させられて帯電が充分になされる。それにより、荷電凝集効果が存分に発揮されて処理液中の油の粒子の増大化が促進され、フィルタコアレッサ２２を透過した処理水中の油粒子は、その比重が処理水より小さいために濾過装置本体１の上面１ｃ付近に集合する。一方、油が除去された処理水は濾過装置本体１の上方を通って集合室２１に沈降する。集合室２１に沈降した処理水が所定量以上になると、排水パイプ２４の上端から吸い込まれて排水口１１から排水される。一方、濾過装置本体１の上面１ｃ付近に集合した油は上面１ｃに沿って油集合室２６まで移動して油排出口２７から排出される。
【００５２】
このように、実施形態２の流体濾過装置Ａ１によれば、フィルタコアレッサ２２が前後左右から帯電させられるので、荷電凝集効果が著しく増大する。そのため、処理水中に含有されている油を確実に分離・除去できる。また、フィルタコアレッサ２２は第１電極２、第２電極３および接続電極板４により画成された処理室５に配設された簡素な構成とされるとともに、同様にして集合室２１も構成されているので、製造コストが著しく低減する。さらに、濾過装置本体１を構成しているアース電極１上部を着脱自在としておけば、フィルタコアレッサ２２の交換や清掃も簡易となりメンテナンス性が向上する。
【００５３】
なお、油排出口２７に自動弁を介装しておき、この自動弁の開閉を油水界面検出センサ２８からの信号によりなすようにしてもよい。
【００５４】
実施形態３
本発明の実施形態３に係る流体濾過装置を図５および図６に示す。実施形態３は実施形態２を改変してなるものであって、含水処理油から水を分離・除去するようにしてなるものである。なお、図中、図３および図４と同一の符号を付した構成要素は、同一または類似の構成要素を示す。
【００５５】
流体濾過装置Ａ２は、図５および図６に示すように、濾過装置本体を兼ねる密閉円筒体とされたアース電極１と、アース電極１内に同心円状に配設された第１電極２と、第１電極２内に同心円状に配設された第２電極３と、第１電極２と第２電極３とを接続する所要数の接続電極板４と、第１電極２と第２電極３と接続電極板４とにより画成された所要数の処理室５および単一の有底集合室２１と、処理室５内に配設された中空円筒状のフィルタコアレッサ２２と、フィルタコアレッサ２２内に配設された供給パイプ２３と、供給パイプ２３の下端を支持する支持円板８と、電極に荷電する電源Ｅと、流体濾過装置Ａ２に処理液を供給する入口９と、支持円板８とアース電極側面１ａおよび底面１ｂとにより画成された分配室２５と、支持円板８を底面とする貯水室３１と、貯水室３１に貯水された水を排水する排水パイプ３２と、排水口３３と、水が分離された処理油を集合するアース電極１内の上部に設けられた処理油集合室３４と、処理油排出口３５と、水位検出センサ３６と、を備えてなるものとされる。
【００５６】
排水パイプ３２は支持円板８に貯水室３１に連通させて接続され、アース電極底面１ｂを水密に貫通させて配設されている。この貫通した部分が排水口３３とされる。
【００５７】
処理油集合室３４は、有底扇状体３４ａをアース電極１の上端部内面に上面１ｃと所定の隙間を設けて形成されてなるものとされる。そして、アース電極１の外周の処理油集合室３４底部に対応する箇所に、前述したように、処理油排出口３５が設けられている。
【００５８】
電源Ｅは、含水処理油の性質に応じて適宜選定されるが、例えば、電極間隔１０mm当たり２５０V以下の直流電圧が荷電できる電源とされる。
【００５９】
しかして、入口９より分配室２５に流入した含水処理油は、供給パイプ２３を上昇しながら供給孔２３ａよりフィルタコアレッサ２２内に供給される。フィルタコアレッサ２２は第１電極２、第２電極３、両側の接続電極板４，４と接触させられているので、前後から帯電させられて帯電が充分になされる。それにより、荷電凝集効果が存分に発揮されて処理油中の水の粒子の増大化が促進され、フィルタコアレッサ２２を透過した処理油中の水粒子は、その比重が処理油より大きいために処理室５上方から集合室２１内に沈降する。一方、水が除去された処理油は濾過装置本体１の上面１ｃ付近に集合する。集合室２１に沈降した水は貯水室３１に貯水され所定量以上になると、排水パイプ３２の上端から吸い込まれて排水口３３から排水される。一方、濾過装置本体１の上面１ｃ付近に集合した処理油は上面１ｃに沿って処理油集合室３４まで移動して処理油出口３５から排出される。
【００６０】
このように、実施形態３の流体濾過装置Ａ２によれば、フィルタコアレッサ２２が前後左右から帯電させられるので、荷電凝集効果が著しく増大する。そのため、処理油中に含有されている水を確実に分離できる。また、フィルタコアレッサ２２は第１電極２、第２電極３および接続電極板４により画成された処理室５に配設された簡素な構成とされるとともに、同様にして集合室２１も構成されているので、製造コストが著しく低減する。さらに、濾過装置本体１を構成しているアース電極１上部を着脱自在としておけば、フィルタコアレッサ２２の交換や清掃も簡易となりメンテナンス性が向上する。
【００６１】
なお、排水口３３に自動弁を介装しておき、この自動弁の開閉を水位検出センサ３６からの信号によりなすようにしてもよい。
【００６２】
実施形態４
本発明の実施形態４に係る流体濾過装置を図７にブロック図で示す。
【００６３】
流体濾過装置Ａ３は、図７に示すように、実施形態１の流体濾過装置Ａと実施形態２の流体濾過装置Ａ１とをこの順で上流側から直列に接続してなるものとされる。なお、図中、符号Ｓはバケットストレーナを示し、符号Ｐはポンプを示す。
【００６４】
このように、実施形態４においては、流体濾過装置Ａと流体濾過装置Ａ１とをこの順で上流側から直列に接続しているので、両者の相乗効果が得られる。
【００６５】
実施形態５
本発明の実施形態５に係る流体濾過装置を図８にブロック図で示す。
【００６６】
流体濾過装置Ａ４は、図８に示すように、実施形態１の流体濾過装置Ａと実施形態３の流体濾過装置Ａ２とをこの順で上流側から直列に接続してなるものとされる。なお、図中、符号Ｓはバケットストレーナを示し、符号Ｐはポンプを示す。
【００６７】
このように、実施形態５においては、流体濾過装置Ａと流体濾過装置Ａ２とをこの順で直列に接続しているので、両者の相乗効果が得られる。
【００６８】
実施形態６
本発明の実施形態６に係る流体濾過装置を図９にブロック図で示す。
【００６９】
流体濾過装置Ａ５は、図９に示すように、実施形態１の流体濾過装置Ａと実施形態２の流体濾過装置Ａ１とをこの順で上流側から直列に接続してなる流体濾過装置群の下流側に精密濾過装置（または限外濾過装置）Ｆを配設してなるものとされる。なお、図中、符号Ｓはバケットストレーナを示し、符号Ｐはポンプを示す。
【００７０】
このように、実施形態６においては、流体濾過装置Ａと流体濾過装置Ａ１とをこの順で上流側から直列に接続してなる流体濾過装置群を前処理装置として設けているので、精密濾過装置（または限外濾過装置）Ｆにおける濾過効果が向上するとともに、その寿命の長寿命化が図られる。
【００７１】
実施形態７
本発明の実施形態７に係る流体濾過装置を図１０にブロック図で示す。
【００７２】
流体濾過装置Ａ６は、図１０に示すように、実施形態１の流体濾過装置Ａと実施形態３の流体濾過装置Ａ２とをこの順で上流側から直列に接続してなる流体濾過装置群の下流側に精密濾過装置（または限外濾過装置）Ｆを配設してなるものとされる。なお、図中、符号Ｓはバケットストレーナを示し、符号Ｐはポンプを示す。
【００７３】
このように、実施形態７においては、流体濾過装置Ａと流体濾過装置Ａ２とをこの順で上流側から直列に接続してなる流体濾過装置群を前処理装置として設けているので、精密濾過装置（または限外濾過装置）Ｆにおける濾過効果が向上するとともに、その寿命の長寿命化が図られる。
【実施例】
【００７４】
試験例１〜１６および参考例
本発明の実施形態１の流体濾過装置Ａにより資料油に対する濾過能の荷電圧の依存性を下記条件下において試験し、試験結果を図１１に表で示す。
【００７５】
資料油：タービン油（粘性：５６ｃＳｔ）
油量：２０Ｌ
油温：２５℃
水分含有量：３，２３７ｐｐｍ
汚染度：１１４．４ｍｇ／１００ｍＬ
使用フィルタ：公称１ミクロンＰＰ糸巻  ６２ｍｍφ  ２５０ｍｍＬ  １本
パス回数：５パス
ポンプ流量：１．２５Ｌ／ｍｉｎ
電極間隔：２５ｍｍ
交流電源周波数：６０Ｈｚ
表より、試験例８（荷電圧：５００Ｖ／ＤＣ）が脱水能および濾過能が一番優れていることが理解される。しかしながら、それ以上荷電圧を上げると、脱水能および濾過能がともに徐々に低下していくのが認められる。これは、油の慣性力が荷電凝集効果を阻害していることが原因と想定される。
【００７６】
このことから、電圧が６２５Ｖ（つまり、電極間隔１０ｍｍ当り２５０Ｖ）までは、直流荷電凝集濾過法によれば、安定したプラスおよびマイナスの荷電効果で、固形微粒子および微粒水滴の電気二重層のゼータ電位を電気的に中和してそれらの除去がなし得ることがわかる。また、交流荷電凝集濾過法によれば、直流荷電凝集濾過法よりは劣るものの、同様に６２５Ｖ（つまり、電極間隔１０ｍｍ当り２５０Ｖ）までは、固形微粒子および微粒水滴の電気二重層のゼータ電位を電気的に中和してそれらの除去がなし得ることがわかる。
【００７７】
また、交流荷電凝集濾過法は、直流荷電凝集濾過法とほぼ同等の脱水能および濾過能を奏すると認められるところから、含水油の濾過には交流荷電凝集濾過法を用いることにより、水の電気分解による電極の電蝕や水素ガスの発生および酸素ガスの発生に伴う不都合が生ずることもなく、所望の濾過がなし得る。
【００７８】
実施例１および比較例１
本発明の実施形態１の流体濾過装置Ａを用いて自動車ボディ用鋼板洗浄油の濾過テストを行った（実施例１）。
【００７９】
テスト条件は、洗浄油の流量を５リットル／分とし、電源は直流電源を用いて５００Ｖで荷電し、フィルタエレメントは透過能力を５ミクロンとし、粒子含有量を４３０ｍｇ／１００ミリリットルとした。１パス、３パスおよび５パス後における粒子濃度は、それぞれ７７ｍｇ／１００ミリリットル、５６ｍｇ／１００ミリリットルおよび３１ｍｇ／１００ミリリットルであった。
【００８０】
流体濾過装置を従来のものとした他は、実施例１と同様にして濾過テストを行った（比較例１）。１パス、３パスおよび５パス後における粒子濃度は、それぞれ１８６ｍｇ／１００ミリリットル、９９ｍｇ／１００ミリリットルおよび６３ｍｇ／１００ミリリットルであった。
【００８１】
この結果から、実施形態１の流体濾過装置Ａは従来の流体濾過装置の約２倍の濾過性能があることがわかる。
【００８２】
実施例２および比較例２
本発明の実施形態２の流体濾過装置Ａ１を用いて含油水溶液の濾過テストを行った（実施例２）。
【００８３】
テスト条件は、含油水溶液のｐＨおよび流量をそれぞれ７および５リットル／分とし、電源は交流電源を用いて２５Ｖで荷電し、フィルタコアレッサは透過能力を３ミクロンとし、油含有量を２００００ppmとした。１パス、３パス、５パスおよび１０パス後における油の含有量は、それぞれ１０５ppm、７６ppm、５３ppmおよび２４ppmであった。
【００８４】
流体濾過装置を従来のものとした他は、実施例２と同様にして濾過テストを行った（比較例２）。１パス、３パス、５パスおよび１０パス後における油の含有量は、それぞれ５４０ppm、３２５ppm、１８０ppmおよび１００ppmであった。
【００８５】
この結果から、実施形態２の流体濾過装置Ａ１は従来の流体濾過装置の約４倍の濾過性能があることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は各種流体の濾過に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態１に係る流体濾過装置の水平断面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る流体濾過装置の水平断面図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る流体濾過装置の水平断面図である。
【図６】図５のVI-VI線断面図である。
【図７】本発明の実施形態４に係る流体濾過装置のブロック図である。
【図８】本発明の実施形態５に係る流体濾過装置のブロック図である。
【図９】本発明の実施形態６に係る流体濾過装置のブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態７に係る流体濾過装置のブロック図である。
【図１１】試験例１〜１６および参考例の試験結果を示す表である。
【符号の説明】
【００８８】
１      アース電極（濾過装置本体）
２      第１電極
３      第２電極
４      接続電極板
５      処理室
６      フィルタエレメント
７      排出パイプ
１０      集合室
１８      付勢手段
２１      集合室
２２      フィルタコアレッサ
２３      供給パイプ
２６      油集合室
２９      コアレッサ封止部材
３１      貯水室
３４      処理油集合室
Ａ      流体濾過装置
Ｅ      電源
Ｆ      精密濾過装置、限外濾過装置
【図１】
2006088144.tif 000003
【図２】
2006088144.tif 000004
【図３】
2006088144.tif 000005
【図４】
2006088144.tif 000006
【図５】
2006088144.tif 000007
【図６】
2006088144.tif 000008
【図７】
2006088144.tif 000009
【図８】
2006088144.tif 000010
【図９】
2006088144.tif 000011
【図１０】
2006088144.tif 000012
【図１１】
2006088144.tif 000013