JPH06319920A

JPH06319920A - 液体濾過装置

Info

Publication number: JPH06319920A
Application number: JP14417393A
Authority: JP
Inventors: Kimihiko Okanoe; 公彦岡上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2841008B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液体中の不純物粒子を数百個の塊に凝集させ
る吸着剤を用いて、液中の微粒子を、目の大きなフイル
タで除去すると共に、吸着剤を樹脂の容器内に入れてカ
セット化し、吸着剤の交換を容易にできるようにするこ
とを目的とする。【構成】多数の貫通孔２を有し、この貫通孔２を覆う
ように目の粗い第一の濾過層３が取りけられ、樹脂から
なる筒状体１と、この筒状体１の中心軸に設置された筒
状の第二の濾過層４と、筒状体１の下端開口部を覆う様
に取り付けられ、第二の濾過層４を筒状体１内の中心軸
に固定する下端蓋５とからなる容器内に、マグネシュウ
ム，カリウム，ホウ酸アルミニュウム，ガラスウール，
セルローズの少なくとも何れか一を主成分とする顆粒状
もしくは粉末状の吸着剤７を収納して後、筒状体１の上
端開口部を覆うように、上端蓋８を取付けてカセット化
し、吸着剤７の交換を容易にしたことを最も主要な特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、洗浄液，有
機溶剤，切削液，油，水等の液体中に混入した不純物粒
子を、顆粒状体もしくは粉末状体からなる吸着剤中を通
過させることにより、不純物粒子相互間の距離を、不純
物粒子相互が静電凝集を起す距離まで狭めて静電凝集を
起させ、数百個の塊まりにした後、不純物粒子個々に対
しては十分に目の粗い濾過層で瀘過するようにした液体
濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の装置を示す。図において、
流入口１２から容器１１内に流入した液体は、電極カセ
ット２４の第一のメッシュ電極２５と容器１１間で電圧
が印加され、液体中の不純物粒子は静電凝集して大きく
なり、第一のメッシュ電極２５の目より大きくなったも
のは、第一のメッシュ電極２５で瀘過されて後、電極カ
セット２４中に収納された吸着剤７に至る。吸着剤７
は、第一，第二のメッシュ電極２５，２６に囲まれてい
るため、その表面電位は、第一のメッシュ電極２５に印
加される電圧まで上昇し、静電吸着力を飛躍的に高めて
液体中の不純物粒子を静電吸着する。また、吸着剤７を
通過して静電凝集して大きくなった不純物粒子は、目の
粗いフイルタ４の外周上に滞積してケーク瀘過されて
後、流出口１３から容器１１外に流出する。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】従来の装置は上記のよ
うに構成され、液体中の不純物粒子を静電凝集させるた
めに液体に電圧を印加する。液体が油系の場合、例えば
４５０Ｖの高電圧を印加できるため、油分子と油中の不
純物粒子とも同電位となり、それぞれの電位差により、
油分子と油中の不純物粒子との境界面に発生するゼータ
ー電位が打ち消され、図３の特性曲線ｉｉｉに示すよう
に直ぐに静電凝集を発生する。液体が水系の場合、１０
ｍＡ以上の通電では、水素ガスが発生するため、２Ｖ程
度の低電圧しか印加できず、図３の特性曲線ｉｉに示す
ように静電凝集は発生しない課題があった。また、電極
カセット２４は、ステンレス製の第一，第二のメッシュ
電極２５，２６からなっているため、高価であり、電極
カセット２４を廃棄できず、吸着剤７を交換する汚いメ
ンテナンスを必要とする課題があった。

【０００４】この発明は上記のような従来のものの課題
を解消するためになされたもので、吸着剤として、マグ
ネシュウム，カリウム，ホウ酸アルミニュウム，ガラス
ウール，セルローズの少なくとも何れか一を主成分とす
る顆粒状体もしくは粉末状体で構成し、液体中の不純物
粒子の相互間距離を、不純物粒子をからめることによ
り、もしくは凝集させることにより、不純物粒子相互が
静電凝集を起し得る距離まで狭め、液体中の微粒子が、
吸着剤中を通過することにより、静電凝集を起させ、か
つ、吸着剤をカセット化して、吸着剤の交換を容易にし
た液体濾過装置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】この発明は、液体中の不
純物粒子の相互間距離を、不純物粒子をからめることに
より、もしくは凝集させることにより、不純物粒子相互
が静電凝集を起し得る距離まで狭め、液体中の微粒子
が、吸着剤中を通過することにより、静電凝集を起させ
て数百個の塊まりにした後、不純物粒子個々に対しては
十分に目の粗い濾過層により瀘過し、かつ、吸着剤を樹
脂からなる容器内に収納してカセット化することにより
実現した。

【０００６】

【実施例】以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示す側断面図、図２は
図１の主要部の拡大図である。図において、筒状体１
は、例えばポリプロピレン等の樹脂から構成され、多数
の貫通孔２を有し、この貫通孔２を覆うように、例えば
目の粗いポリプロピレン等からなる第一の瀘過層３が取
付けられている。第二の濾過層４は、筒状体１の中心軸
に設置され、例えば目の細かいポリプロピレンの糸巻フ
イルタ等からなっている。下端蓋５は、筒状体１の下端
開口部を覆う様に、筒状体１に螺合して取付けられ、第
二の濾過層４を筒状体１内の中心軸に固定するもので、
第二の瀘過層４を支持する支持部６を備えている。吸着
剤７は、筒状体１と第二の瀘過層４と下端蓋５とからな
る容器内に収納され、マグネシュウム，カリウム，ホウ
酸アルミニュウム，ガラスウール，セルローズの少なく
とも何れか一を主成分とする顆粒状体もしくは粉末状体
からなっている。上端蓋８は、筒状体１の上端開口部を
覆う様に、筒状体１に螺合して取付けられ、吸着剤７を
密封し、かつ、第二の瀘過層４を筒状体１内の中心軸に
固定するもので、第二の瀘過層４の中心中空部に挿入さ
れる位置決め部９と、支持部６であるバネ受け１０を備
えている。容器１１は、筒状体１，第二の濾過層４を収
納するもので、液体が容器１１内に流入する流入口１２
と、液体が容器１１外に流出する流出口１３と、エァー
抜き口１４と、ドレン口１５とを備えている。パイプ１
６は、その外部端は流出口１３に接続され、その内部端
は水平に設置された支持板１７に貫通挿入されて取付け
られ、第二の濾過層４の中空部に連通している。絶縁板
１８は、例えばポリプロピレンからなり、多数の貫通孔
を有する円筒状体もしくは網目状の円筒状体からなるの
電極１９を支持し、支持板１７に取付けられている。バ
ネ２０は、バネ受け１０内に挿入され、容器１１の蓋２
１の取付けにより、第二の濾過層４の中空部とパイプ１
６とを押圧接続している。盲膜２２は、第二の瀘過層４
の上端部に、例えばポリプロピレン等のテープを、例え
ば３ｃｍ〜５ｃｍの長さで巻付け、吸着剤７の目減りに
より、液体が吸着剤７を通過しなくなるのを防止する。
盲板２３は、例えばステンレンの薄板を電極１９の外周
に設け、流入口１２からの液体の流速により、吸着剤７
が吹飛ばされ、目の粗い第二の濾過層４が露出するのを
防止するものである。

【０００７】次にこの動作を図３を用いて説明する。図
３はポテンシャル特性曲線を示し、縦軸に反発力Ｐ_１と
引力Ｐ_２を、横軸に不純物粒子Ａ，Ｂの粒子間距離Ｌを
取っている。液体中に不純物粒子Ａ，Ｂが混入すると、
不純物粒子Ａ，Ｂの周囲の液体分子自体が持つ電位と、
不純物粒子Ａ，Ｂ自体が持つ電位との電位差により、不
純物粒子Ａ，Ｂの周囲にゼーター電位が発生する。金属
以外の不純物粒子は−電位を持ち、−電位同志のゼータ
ー電位により反発し、距離Ｌ_１において反発力Ｐ_１が０
となり、安定している。この状態において、何等かの力
が加わり、不純物粒子Ａ，Ｂ間の距離を近づけると、図
２の特性曲線ｉの如く反発力Ｐ_１が増大するが、距離Ｌ
_２以下に近づくと、引力Ｐ_２が働いて静電凝集を起す。
液体が油の場合には、高電圧ＤＣ４５０Ｖを印加するた
め、油分子も不純物粒子Ａ，ＢもＤＣ４５０Ｖとなり、
ゼーター電位は打ち消されて、図２の特性曲線ｉｉｉの
如く直ぐに静電凝集を起す。液体が水系の場合、通電電
流値が１０ｍＡを越すと水素ガスが発生するため、例え
ば、低電圧ＤＣ２Ｖしか印加できない。ＤＣ２Ｖでは、
アース電位と大差がないため、図２の特性曲線ｉｉの如
く静電凝集は発生しない。何の様な条件下においても静
電凝集を発生させるためには、不純物粒子Ａ，Ｂ間の距
離Ｌを、吸着剤７の作用により、距離Ｌ_２以下にすれ
ば、電圧の印加なくして静電凝集を起させることができ
る。

【０００８】図１の実施例の吸着剤７は、この条件を満
たす特殊な吸着剤で、顆粒状体もしくは粉末状体からな
るマグネシュウム，カリウム，ホウ酸アルミニュウム，
ガラスウール，セルローズを主成分とするもので、不純
物粒子Ａ，Ｂをからめることにより、もしくは凝集させ
ることにより、不純物粒子Ａ，Ｂ間の距離を、図３に示
す距離Ｌ_２以下に近づけて静電凝集を起させるものであ
る。これは、一般に知られている吸着剤、活性炭，活性
白土等では、全く静電凝集を起さない特殊なものであ
る。例えば、マグネシュウムを主成分とする吸着剤７
は、硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムを、特
殊りん酸塩の存在下で反応させ、水熱反応によって繊維
状結晶を生成する。その成分は、例えば、塩基性硫酸マ
グネシュウム：８０〜１００％、水酸化マグネシュウ
ム：０〜２０％、硫酸マグネシュウム：０〜５％であ
る。また、カリシュウムを主成分とする吸着剤７は、消
石灰と珪石とを水熱反応によって繊維状結晶を生成する
もので、その成分は、例えば、珪石：２０％〜８０％、
酸化カルシュウム：２０％〜８０％である。さらに、セ
ルローズを主成分とする吸着剤７は、精選パルプを酸加
水分解した後、濾過水洗し、脱水乾燥後、粉砕して生成
するか、精選パルプを短繊維分別した後、脱水乾燥し、
粉砕して生成する。

【０００９】図１，図２の実施例において、流入口１２
から容器１１内に流入した液体は、電極１９、第一の濾
過層３を通過して吸着剤７に至る。吸着剤７は、不純物
粒子をからめることにより、もしくは凝集させることに
より、不純物粒子相互間距離を図３に示す距離Ｌ_２以下
に近づけて静電凝集を起させる。この静電凝集により数
百個の塊まりになった不純物は、不純物粒子個々に対し
ては十分に目の粗い第二の濾過層４の外周に滞積してケ
ーク濾過される。第二の瀘過層４で濾過された液体は、
パイプ１６を介して流出口１３から容器１１外に流出す
る。

【００１０】なお、図１，図２の実施例において、電極
１９に電圧を印加して、吸着剤７の静電凝集作用を助け
てもよい。例えば、洗浄液：ネオス製デタージェント１
７００の、５％希釈液に、マシン油３％（３０，０００
ｐｐｍ）を混入し、吸着剤としてマグネシュウムを主成
分としたものを用い、フイルタとして１０μを用いた場
合、電極１９に直流電圧、＋２Ｖを印加した場合と、直
流電圧を印加しない場合とでは、洗浄液中の油分の除去
効果は、洗浄液を第１図の装置に２０回循環した場合に
おいて、電圧を印加した場合には、３０，０００ｐｐｍ
から８１０ｐｐｍに減少し、電圧を印加しない場合に
は、３０，０００ｐｐｍから１，４００ｐｐｍに減少す
る。このため、例え２Ｖであっても、電圧の印加がある
方が効果が得られる。

【００１１】さらに、吸着剤７は、液体により濡れ、圧
力が加わると体積が目減りして、上部に空洞ができ、液
体が吸着剤７を通過しない場合が発生する。このため、
盲膜２２を設け、例え吸着剤７が目減りしても、盲膜２
２で、吸着剤７の空洞部を液体が流れて、液体が吸着剤
７を素通りするのを防止している。さらにまた、吸着剤
７が、セルローズ等、目減りが激しい物が主成分の場
合、目減り対策として、セルローズ等の質量に近い物
質、例えばコルク，ポリプロピレン等の顆粒状態もしく
は粉末状態を混入すれば、目減りは改善される。この混
入体積比率は、吸着剤：混入物＝０．５〜５：１が望ま
しい。さらにまた、流入口１２からの液体の流速によっ
て、吸着剤７が吹飛ばされ、目の粗い第二の濾過層４が
露出するのを防止するため、盲板２３を設けて防止す
る。なお、この盲板２３は、電極１９に設けられたが、
電極１９の流入口１２に対向する部分を盲状に構成して
もよく、また、筒状体１の流入口１２に対向する部分を
盲状にしてもよい。

【００１２】図４は、この発明の他の実施例を示す。即
ち、図１，図２の実施例は、第二の瀘過層４を１本使用
した場合を示したが、図４の実施例は、第二の濾過層４
を、２本使用した場合を示す。

【００１３】図５は、この発明の他の実施例を示す。即
ち、図１，図２の実施例は、下端蓋５と上端蓋８とを、
螺合して筒状体１に取付けた場合を示したが、図５の実
施例は、下端蓋５と上端蓋８とを、ボルト２４にて筒状
体１に取付けた場合を示す。

【００１４】図６は、この発明の他の実施例を示す。即
ち、図５の実施例は、第二の濾過層４を１本使用した場
合を示したが、図６の実施例は、第二の濾過層４を、２
本使用した場合を示す。

【００１５】図７は、この発明の他の実施例を示す。即
ち、図１，図２の実施例は、下端蓋５と上端蓋８とを、
螺合して筒状体１に取付けた場合を示したが、図７の実
施例は、第二の濾過層４の軸心４ａに、ネジ４ｂ，４
ｃ，４ｄを設け、ネジ４ｂによって、第二の渡過層４と
パイプ１６とを螺合接続して、バネ２０を不要とし、ネ
ジ４ｃによって、第二の濾過層４と下端蓋５とを螺合接
続し、ネジ４ｃによって、第二の濾過層４と上端蓋８と
を螺合接続させた場合を示す。なお、この場合、筒状体
１は下，上端蓋５，８によって挾まれて固定される。ま
た、この場合においても、第二の濾過層４を２本にする
ことは、容易に行うことができる。

【００１６】なお、上記各実施例において、電極１９を
なくし、吸着剤７の作用だけで、不純物粒子を静電凝集
させてもよいことは勿論である。

【発明の効果】以上のように、

【請求項１】の発明によれば、吸着剤として、マグネシ
ュウム，カリウム，ホウ酸アルミニュウム，ガラスウー
ル，セルローズの少なくとも何れか一を主成分とする顆
粒状体もしくは粉末状体で構成し、吸着剤を通過する液
体中の不純物粒子の相互間距離を、不純物粒子をからめ
ることにより、もしくは凝集させることにより、不純物
粒子相互が静電凝集を起し得る距離まで狭めて、液体中
の微粒子が吸着剤中を通過する際に、静電凝集を起させ
て後、不純物粒子個々に対して十分目の粗い第二の濾過
層で濾過しており、かつ、吸着剤を樹脂の容器内に収納
してカセット化しているため、簡単な装置で確実に静電
凝集を起させることができ、かつ、メンテナンスを容易
にすることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る液体濾過装置の一実施例を示す
側面断面図である。

【図２】図１の主要部の拡大側断面図である。

【図３】図１，図２の動作説明図であるポテンシャルエ
ネルギー特性図である。

【図４】この発明に係る液体濾過装置の他の実施例を示
す側面断面図である。

【図５】この発明に係る液体濾過装置の更に他の実施例
を示す側面断面図である。

【図６】この発明に係る液体濾過装置の更に他の実施例
を示す側面断面図である。

【図７】この発明に係る液体濾過装置の更に他の実施例
を示す側面断面図である。

【図８】従来の液体濾過装置を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１：筒状体２：貫通孔３：第一の濾過層４：第二の濾過層５：下端蓋６：支持部７：吸着剤８：上端蓋９：位置決め部１０：バネ受け１１：容器１２：流入口１３：流出口２２：盲膜２３：盲板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の貫通孔を有し、この貫通孔を覆うよ
うに目の粗い第一の濾過層が取付けられ、樹脂から構成
された筒状体と、前記筒状体の中心軸に設置された筒状の目の細かい第二
の瀘過層と、前記筒状体の下端開口部を覆う様に取付けられ、前記第
二の瀘過層を前記筒状体内の中心軸に固定する下端蓋
と、前記筒状体と前記第二の瀘過層と前記下端蓋とからなる
容器内に収納された吸着剤と、前記筒状体の上端部開口部を覆う様に取付けられ、前記
吸着剤を密封し、かつ、前記第二の濾過層を前記筒状体
に固定する上端蓋とを備え、前記吸着剤をマグネシュウム，カリウム，ホウ酸アルミ
ニュウム，ガラスウール，セルローズの少なくとも何れ
か一を主成分とする顆粒状体もしくは粉末状体で構成
し、液体中の不純物粒子の相互間距離を、前記不純物粒
子をからめることにより、もしくは凝集させることによ
り、前記不純物粒子相互が静電凝集を起し得る距離まで
狭め、液体中の微粒子が、前記吸着剤中を通過すること
により、静電凝集を起させるようにしたことを特徴とす
る液体濾過装置。