JPH0832290B2 - 二液分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油と水、フロンと水、フロンと油等混合状
態にある比重の異なる二液を効率よく分離する装置に関
し、例えば船舶用ビルヂ廃液や工場廃液の油水分離、更
には飲料水等の不純物液体分離等ができる装置に関し、
加えて不純物液体除去後の被分離液の浄化も可能な二液
分離装置を提供することを目的とする。

〔従来の技術〕

混合状態の二液を分離する技術としては、邪魔板式分
離法、傾斜板分離法やコアレッサー方式等がよく知られ
ている。これらは、混合液が通過する流路に障害物や傾
斜板を設置し、これら障害物や傾斜板を通過する過程
で、二液を物理的比重差により時間をかけて徐々に分離
することを基本原理とするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、例えば懸濁状態の油水混合液では油の
コロイド粒子表面にはイオンが吸着している為、水液と
の界面において電気二重層によるゼーター電位が発生
し、このゼーター電位に起因して発生するクーロン力に
より油粒子は相反撥して安定して浮遊しており、特に低
濃度の油水混合液では油のコロイド粒子間距離が隔たっ
ている為、ゼーター電位によるクーロン斥力のほうが分
子間引力よりもはるかに大きく、したがって従来のよう
な物理的手法では二液の分離ができない問題があった。
又、界面活性剤の混入によりエマルジョン化した油水混
合液においては油粒子が小粒化しているうえに水と油粒
子の結合電位も高く、従来の物理的手法のみによるもの
では二液分離は原理的に不可能であった。

更に従来の二液分離装置は二液分離機能を有するのみ
であり、不純物液体除去後の被分離液を再利用しようと
すれば、別途設けた浄化装置による浄化処理工程が必要
となり、処理作業が煩雑となる上に処理時間が長時間化
する問題があった。

本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、通
常濃度の混合液の二液分離は勿論のこと、低濃度の混合
液やエマルジョン化した混合液に対しても適用でき、し
かも分離効率も極めて高い二液分離装置を提供すること
目的とし、加えて、被分離液の浄化処理も同時に行える
二液分離装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

ここで混乱を避ける為に、分離液と被分離液を次のよ
うに定義しておく。

分離液：油水混合液中の油のように混合液中に少量存
在する不純物液体を収集した液体であり、分離回収の目
的となるものをいう。

被分離液：油水混合液中の水液のように混合液中の大部
分を占める液体であり、不純物液体除去後の液体をい
う。

従来技術における上記課題を解決した本発明の二液分
離装置は次の構成を有している。

本体容器を兼ねた外筒電極と該外筒電極に対し同心円
状に配置され、且つ外筒電極と同電位に設定された内筒
電極の中間に前記外筒電極及び内筒電極と電気的に絶縁
された荷電極を同心円状に設け、前記各電極間に二液混
合液を上方向に流通させる混合液通過空間を形成すると
ともに、該混合液通過空間の上部には本体容器外部への
排出口を最上部に具備するとともに分離液を一旦溜める
容積を有し且つその空間内には分離液と混合液との界面
位置を監視する界面検知センサーの検知部を設置してな
る分離液収集空間を形成し、前記排出口に連通する排出
通路に前記界面検知センサーの出力信号によって開閉が
制御される自動弁を設け、且つ前記内筒電極の内側には
不純物液体除去後の混合液を下方へ向かって導出する混
合液流下空間を設けてなり、外筒電極及び内筒電極と荷
電極間に混合液中の不純物液体粒子のゼーター電位を中
和させ得る電圧を印加してなる構成である。

分離液収集空間は本体容器外部に設けることも可能
で、例えば、本体容器上部又は下部に設けたり、上部と
下部の両方に設けたりできる。又、荷電極を挟んで外筒
電極の反対側に位置し荷電極との間に電界を形成する為
の電極としては内筒電極以外のものを用いることも可能
であり、例えば、内部に被分離液流下空間を形成した管
状電極を本体容器中央に設けることも可能である。

管状電極は、本体容器の略中央を中心として放射状に
複数個配置することもできる。

又、荷電源としては油水混合液を処理対象とするとき
は１〜10V/cmの交流電圧を用いることが好ましく、特に
エマルジョン化した油水混合液を処理対象とするときは
10〜50V/cmの交流電圧を用いることが好ましい。

又、フロン混合油等のように絶縁性の高い混合液を処
理対象とする場合は、電極が電蝕するおそれがない為、
荷電源としては直流電圧を用いることも可能であり、荷
電圧としては100〜200V/cmの交流電圧や直流電圧、更に
は直流電圧と交流電圧の重畳電圧を用いることもでき
る。

外筒電極と荷電極間には多電極効果を有する多孔性誘
電体を隙間なく介在させることが好ましい。

又、外筒電極と荷電極間に形成された混合液通過空間
を流通する混合液は容器高さ方向に流通させる必要があ
るが、混合液を分離する観点からは特に上向流とするこ
とが好ましい。

又、不純物液体除去後の被分離液が通過する空間には
微小懸濁物質（suspended solids:以下、SS粒子と称
す）を除去する為のSS除去層又は有機物吸着層の何れか
一方若しくは両方を設けて、本装置に被分離液の浄化機
能を付与することも好ましく、更に、このSS除去層若し
くは有機物吸着層の表面には荷電極と同電位となした多
孔板電極を接触状態で設けて、SS除去層若しくは有機物
吸着層表面の電界強度を高めることも好ましい。

〔作 用〕

このような構成の本発明の二液分離装置による二液分
離は以下のようにして行なわれる。

第１請求項記載の装置では、本体容器外部から供給さ
れた混合液は、先ず外筒電極と荷電極間及び内筒電極と
荷電極間に形成された混合液流通空間内を上向流で流通
させられる。混合液流通空間を通過する以前の混合液中
には分離対象となる不純物液体粒子が浮遊しており、液
体粒子はその性質によって液中の陽イオン若しくは陰イ
オンを選択的に吸着する結果、表面が帯電し、周囲の他
の液体との間に電気二重層を形成しゼーター電位を有し
ている。そして各液体粒子の表面電荷は同極であるの
で、各液体粒子はゼーター電位に起因するクーロン力に
よって反発し安定的に浮遊している。

外筒電極と荷電極間には、液体粒子のゼーター電位を
打ち消すことができる大きさの電圧が印加されている
為、混合液流通空間を通過する過程で混合液中の液体粒
子のゼーター電位は中和され、その結果、液体粒子は分
子間引力の働きにより凝集粗粒化することになる。そし
て粗粒化した不純物液体粒子は周囲液体との比重差によ
り浮上若しくは沈降し、混合液は不純物液体を主体とす
る分離液と不純物液体を除去した被分離液とに分離され
る。

分離後の液体は、分離液が低比重のときには本体容器
上部に設けた分離液収集空間に溜められた後、該分離液
収集空間に設けられた排出口より本体容器外部へ排出さ
れ、他方、分離液が高比重であるときは、内筒電極内に
形成された被分離液流下空間を通じて下方へ案内され
る。分離液収集空間に溜められた分離液は時間経過に伴
ってその量が増加していく。分離液収集空間内に溜まる
分離液の量は界面検知センサーによって常時監視されて
いる。界面検知センサーは分離液収集空間における所定
高さ位置にその検出部が位置づけられており、二液界面
が界面検知センサーの検出部の設定位置よりも低くなれ
ば、界面検知センサーから信号が送出され、この信号に
基づいて分離液収集空間の最上部に設けた排出口に連通
する排出通路に設置した自動弁が開放されて、分離液収
集空間内の分離液が排出通路を通じて自動的に排出され
る。そして、分離液の排出が進んで二液界面が検知部の
設定位置よりも高くなれば、その状態が界面検知センサ
ーによって検知され前記自動弁は閉鎖される。このよう
に本発明装置では分離液の収集及び排出が自動的に行わ
れ、且つ装置は連続運転される。又、分離液は分離液収
集空間の最上部から排出されるので純度の高い分離液が
収集できる。

又、第２請求項記載の二液分離装置では、混合液は外
筒電極と荷電極間及び荷電極と管状電極間を通過する間
に、不純物液体粒子はそのゼーター電位を打ち消されて
分子間力によって凝集粗粒化し、その比重に応じて浮上
若しくは沈降する。分離後の不純物液体はその比重が周
囲液体よりも軽い場合は本体容器上部に連設された浮上
分離液収集用の分離液収集容器内に集まり、他方、不純
物液体の比重が周囲液体よりも重い場合は本体容器下部
に連設された沈降分離液収集用の分離液収集容器内に分
離液が集まる。本体容器上部と本体容器下部の両方又は
一方に連設された前記分離液収集容器内には界面検知セ
ンサーの検出部が位置づけられており、容器内部に溜ま
った分離液の量は常時監視されている。そして分離液の
量が所定量以上となれば界面検知センサーが送出する信
号によって排出通路に設けた自動弁が開放され、分離液
収集容器内の分離液が排出通路を通じて自動的に排出さ
れる。このとき浮上分離液収集用の分離液収集容器内の
分離液は当該容器の最上部に設けた排出口に連通する排
出通路を通じて排出され、他方、沈降分離液収集用の分
離液収集容器内の分離液は当該容器の最下部に設けた排
出口に連通する排出通路を通じて排出される。分離液の
排出が進んで分離液収集容器内の分離液の量が一定量以
下となれば、その状態が界面検知センサーによって検知
され前記自動弁は閉鎖される。

そしてこのようにして収集された不純物液体は定期的
に分離液収集容器内から抜き取られ、他方、不純物を除
去された被分離液は、管状電極内の被分離液流下空間を
通じて容器外部へ排出される。

又、第３請求項に記載される如く、外筒電極の内側に
被分離液流下空間を内部に形成した複数の管状電極を放
射状に配置し、且つ外筒電極と管状電極の間に両電極に
対して電位差を与えた荷電極を外筒電極に対して同心円
状に設けた場合は、不純物液体粒子の凝集粗粒化は各管
状電極と荷電極間及び外筒電極と荷電極間で行われ、不
純物液体除去後の被分離液は各管状電極内の被分離液流
下空間を通じて複数経路で容器外部へ排出される。被分
離液の排出は複数の被分離液流下空間を通じて行われる
為、一度に大量の混合液を処理することができ、処理効
率を高めることが可能である。この場合も分離液は本体
容器の上部又は下部の一方又は両方に設けられた分離液
収集容器に一旦溜められ、分離液収集容器内の分離液の
収集量が一定量以上となったときに、界面検知センサー
からの信号に基づいて排出通路に設けた自動弁を開放し
て排出し、他方、排出が進んで分離液収集容器の収集量
が一定量以下となったときに前記自動弁は閉鎖される。

又、外筒電極と荷電極間に多電極効果を有する多孔質
形状の誘電体を隙間なく介在させたときには、誘電体の
分極により両電極間の各部分における電界強度が高ま
り、しかも電極間を流通する混合液は誘電体内を必ず通
過するので、二液分離の効率が高まる。

被分離液流下空間に向かって移動する被分離液が通過
する空間にSS除去層と有機物吸着層の一方若しくは両方
を設置したときには不純物除去後の被分離液中の残存不
純物をSS除去層によるフィルター効果若しくは吸着剤の
静電吸着能によって除去することができるので、被分離
液の浄化が可能となり、本装置以外に別途浄化装置を設
置する必要がなくなる。

又、SS除去層若しくは有機物吸着剤層の表面に荷電電
極と同電位の多孔板電極を接触状態で設けたときには、
SS除去層若しくは有機物吸着剤層内各部位の電界強度を
高めてフィルター効果を高めることができるとともに、
凝集粗粒化した不純物液体粒子をSS除去層若しくは有機
物吸着層表面にクーロン力で引きつけて表面にケーク層
を作ることができ、SS除去層若しくは有機物吸着層がも
つ本来のフィルター効果に加えてケーク層のもつフィル
ター効果を付加することにより高精度な濾過が可能とな
る。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を図示した実施例にもとづき説明す
る。第１図（イ）は本発明にかかる二液分離装置の最も
基本的な一実施例を示す説明用縦断面図であり、第１図
（ロ）は同実施例の横断面図である。

図中１は本体容器Ａを兼ねた外筒電極であり、該外筒
電極１の内側には該外筒電極１と同電位となした内筒電
極２が同心円状に配設されている。又、外筒電極１と内
筒電極２間には両電極と電気的に絶縁された荷電極３が
保持絶縁体４、４…を介して外筒電極１及び内筒電極２
に対して同心円状に配置されており、各電極間に上下方
向に流通可能な混合液通過空間５を形成し、且つ内筒電
極２の内側には不純物液体除去後の被分離液を下方へ案
内する被分離液流下空間６を設けている。

本体容器Ａの側面下部には油水混合液等の二液混合液
を流入させる為の混合液流入口７が開設され、容器底面
の略中心には分離水等の不純物液体を除去した後の被分
離液を排出する為の被分離液排出口８が開設されてい
る。又、容器本体Ａの内部空間上部には分離浮上した分
離液を収容する分離液収容空間９が形成されるととも
に、容器天蓋には分離液を排出する為の分離液排出口10
が設けられている。

内筒電極２は、その下端を本体容器Ａ底面に保持固定
することで外筒電極１と同電位にされ、両電極間に同心
円状に配置された荷電極３には両電極に対して電位差を
与えているが、この電位差は、電源装置11の出力端子の
一方を外筒電極１に接続し、他方の端子を荷電極３に接
続することによって与えている。

電源装置11はフロンと油の混合液等、処理対象が電源
抵抗の高い混合液の場合は直流電源、交流電源のいずれ
を用いることもできるが、油水混合液のように電気抵抗
が低い場合は電蝕のおそれがあることから、交流電源を
用いることが好ましい。

又、印加する電圧は、混合液中の分離対象となる不純
物液体粒子のゼーター電位を打ち消すことができる大き
さを基準にして設定されるが、一般に混合液の電気抵抗
が小さいものほど印加電圧も低く、例えば油水混合液の
場合は1V/cm〜10V/cmの交流電圧が、又、フロンと油と
の混合液のように電気抵抗の高い混合液に対しては100/
cm〜200V/cmの交流電圧が用いられる。又、印加電圧は
混合液の状態によっても左右され、例えば界面活性剤の
混入等によりエマルジョン化した油水混合液の場合は、
油粒子と水粒子との結合電位が高い為、印加する電圧も
10V/cm〜500V/cmに設定する必要がある。又、印加電圧
は混合液の電気抵抗が小さいものについては直流電圧を
用いると電極が電蝕するおそれがある為、交流電圧を用
いる必要があるが、電気抵抗が大きい混合液については
前述したように直流電圧や交流電圧と直流電圧の重畳電
圧を用いることもできる。特に直流電圧と交流電圧の重
畳電圧を用いたときには両電圧の組み合わせを工夫する
ことによって分離効率を高めることもできる。

図中12は外筒電極１と荷電極３間及び内筒電極２と荷
電極３間に配置された網状等の多孔質性の誘電体であ
り、グラスウールやポリプロピレン等の樹脂系のものが
用いられる。誘電体12は各電極間に隙間なく介在させら
れている。各電極間に配置された誘電体12は電極間に印
加された電界により分極して多電極効果を発揮し、この
ことにより各電極間に形成された混合液通過空間を流通
する混合液中の不純物液体粒子のゼーター電位を効率よ
く中和することができる。

又、図中13は分離液収容空間９内における所定高さ位
置に配置された界面検知センサーであり、例えば、二液
の導電率の相違を検出したり比重差を検出することによ
って二液界面が所定高さ位置に達したことを検知するも
のである。尚、図中14は本装置の運転を停止した際に混
合液通過空間５内に残留した油水混合液を排水する為の
残留液排水口であり、本装置稼働中は蓋15によって閉止
されている。

このようにして構成される二液分離装置を使用するに
は、例えば第２図に示す如く、混合液流入口７に流入管
16を接続し、且つ容器本体Ａの天蓋に設けた分離液排出
口８には界面検知センサー13からの情報に基づいて開閉
する自動弁17を設けた上部排出管18を連結するととも
に、被分離液排出口８には自動弁19を設けた下部排出管
20を連結する。そして混合液流入口７から本体容器Ａ内
へ混合液を圧入して本体容器内で二液分離を行ない、上
部排出管18を通じて不純物液体の回収を行うとともに、
下部排出管20を通じて不純物除去後の被分離液を液槽21
に回収し、回収後の被分離液を再度、前記混合液流入口
７を通じて本体容器内部に還流することで二液分離処理
を反復して行ない、より純度の高い分離液を行う。

このような二液分離装置内部での二液分離は次のよう
にして行われる。尚、以下の実施例では油水混合液を処
理対象とした場合について述べるが、処理対象となる二
液混合液は比重差を有するものであれば他の混合液であ
っても同様に処理できることはいうまでもない。

第１図（イ）に示す如く、先ず、本体容器側面下部に
位置する混合液流入口７から油水混合液が圧入される。
本装置圧入前の油水混合液中には水液との間に電気二重
層を形成したコロイド粒子が浮遊しており、各コロイド
粒子は電気二重層に起因したゼーター電位によるクーロ
ン力で相反撥して浮遊している。

内筒電極２の下端は本体容器底板に固着されて本体容
器内空間を内筒電極２を挟んで外部空間22と内部空間22
とに二分しているので、混合液流入口７から流入した混
合液は第１図中矢印で示す如く、混合液通過空間５を上
向流で通過する。混合液通過空間には誘電体12が隙間な
く介在しているので、混合液通過空間に流入した混合液
は混合液通過空間を通過するあいだ誘電体12の内部を通
過しつづける。

外筒電極１と荷電極３間及び内筒電極２と荷電極３間
には交流電圧が印加されいてるので、各電極間に介在す
る誘電体12は電界方向に分極して、混合液通過空間５は
実質上、多数の電極が隣接配置された状態と同じにな
る。この多電極化された空間内を上向流で通過する混合
液中の油粒子はその表面が空間内電荷に対応して帯電す
ることによって電気二重層が破壊され、各油粒子を反撥
浮遊させていたゼーター電位に起因するクーロン斥力が
消失する。この結果、油粒子同士は分子間引力により凝
集粗粒化し、凝集後は水液との比重差により浮上する。
浮上した油分は本体容器上部に形成された分離油収容空
間９内上層に集合して油層を形成し、時間経過とともに
該油層の厚みを増大させて、油水界面位置を押し下げ
る。

この油水界面の高さ位置の降下は本体容器内面に取り
つけられた界面検知センサー13によって監視されてお
り、油水界面が界面検知センサー13の検知部の設定位置
よりも低くなれば、界面センサー13から信号が送出さ
れ、該信号に基づいて上部排出管18の管路に設置した自
動弁17を開放して油分を本体容器外部に排出するもので
ある。

他方、油分が分離された後の水液は内部空間23に形成
された被分離液流下空間内を下向流で通過し、本体容器
底面に開設した被分離液排出口８から容器外部に排出さ
れる。油水混合液は本装置を一回通過させるだけでも相
当量分離できるが、分離された水液中の油分濃度をより
下げる為には、第２図に示す如く被分離液排出口８から
排出された水液を再度混合液流入口７を通じて本体容器
Ａ内へ還流し、上記油水分離工程を複数回反復させるこ
とが好ましい。

第３図として示すものは、油水分離して得られた水液
からSS粒子を除去する為に、被分離液流下空間６に筒状
のSS除去フィルター24を設けた場合である。SS除去用フ
ィルター24は筒状であって中央に被分離液流下孔25を有
し、且つその保持は被分離液流下孔25内に外筒電極１及
び内筒電極２と同電位となした中央電極26を挿通し、前
記中央電極26の上端に設けた上部フランジ27でSS除去フ
ィルター上端を押さえるとともに中央電極26下部にはリ
ング状の下部フランジ28を挿通し、押しバネ29で下部フ
ランジ28をSS除去フィルター下端面に押しつけることで
固定している。

中央電極26の下部は第４図（ロ）に示す如く中空に形
成され、中空パイプ30の上部側面には流入孔31が開設さ
れて、SS除去フィルター24を通過した水液がSS除去フィ
ルター24と中央電極26間の間隙32を流下した後、該流入
孔31から中空パイプ30の管内に流入して容器外部へ導か
れるようにしている。

SS除去フィルター24としてはポリプロピレン等を素材
とした網状体形状の誘電体繊維を用いることが誘電率の
高さ及び耐薬品性の観点から好ましいが、他の素材を用
いることも任意である。

又、SS除去フィルター24の表面は荷電極３と同電位と
なした多孔板電極33で囲繞されており、多孔板電極33の
孔部を通じて分離後の水液をSS除去フィルター24に導入
している。SS除去フィルター表面を荷電極３と同電位と
なすことにより、SS除去フィルター24の表面電荷を高
め、SS粒子のゼーター電位を中和してSS粒子の凝集粗粒
化をはかるとともに、クーロン力と液流の作用により粗
粒化したSS粒子をSS除去フィルター24表面に捕捉し、フ
ィルター表面にSS粒子のケーク層を作るようにしてい
る。そしてこのようにすることで、SS除去フィルターに
濾目の大きなフィルターを用いた場合でもフィルターが
目詰まりをおこすことを防止でき、フィルター寿命の延
長がはかれる。

又、特に処理対象が工場廃液等である場合はSS除去フ
ィルター24の内面に第５図に示す如く、分離した水液の
BOD値（生物化学的酸素要求量）及びCOD値（化学的酸素
消費量）を改善する為に、水液中の有機物を吸着除去で
きる有機物吸着層34を設けてフィルターを二層構造とす
ることも好ましい。有機物吸着層34を構成する吸着剤と
しては繊維状活性炭、粒状活性炭、ゼオライト、更には
キレート樹脂等を用いることができ、特にキレート樹脂
を用いたときには金属性塵埃に対して優れた吸着能を発
揮できる。

第６図として示すものは、上記した二層構造のフィル
ターを本体容器Ａ内に装着した状態を示している。本実
施例では、油分除去後の水液中のSS粒子の除去が行える
とともに水液のBOD値及びCOD値の改善も同時に行うこと
ができ、該装置を工場廃液の処理に用いれば工場廃液に
よる環境汚染の防止に貢献できる。

以上、第１図〜第６図として開示した装置は混合液中
の比重の軽い液体を分離回収対象としていたが、第７図
〜第11図として示すものは、分離回収対象が混合液中の
うちの比重の軽いものであっても、又、比重の重たいも
のであっても共に分離回収できる装置を示しており、そ
の構成の特徴は排出口35、36を具備し、且つ内部所定高
さ位置に界面検知センサー39、40を配した分離液収集容
器37、38を本体容器Ａ上下部に別途設けたことである。
以下、第７図〜第11図のそれぞれについて説明する。

第７図として示したものは、外筒電極を兼ねた本体容
器Ｂの軸心位置に外筒電極101と同電位に設定した管状
電極41を配し、該管状電極41の上端を開口42するととも
に下端を本体容器底部を貫通して本体容器外部へ突設し
てなり、前記外筒電極101と管状電極41との中間に外筒
電極101及び管状電極41に対して電位差を与えた多孔状
荷電極43を配置した構成としている。そして、外筒電極
101と多孔状荷電極43間に形成された混合液通過空間105
内には多電極効果を有する網状等の誘電体112を配し、
且つ多孔状荷電極43内面には管状電極41表面との間に間
隙44を設けた状態でSS除去フィルター124を配置した構
成とするものである。

本実施例では混合液流入口107から流入した混合液は
混合液通過空間105を上向きに通過すると同時に多孔状
荷電極43の孔部を通ってSS除去用フィルター124内に流
入し、誘電体112の多電極効果により不純物液体粒子を
凝集粗粒化させるとともにSS除去フィルター124により
混合液中のSS粒子の除去を行う。そしてこの過程で混合
液中の比重の軽いものは浮上させて本体容器上部の分離
液収集容器39に集合させ、他方、分離回収対象が混合液
中の比重の重たいものであるときは混合液中の比重の重
い液体を沈降させて容器下部に設けた分離液収集容器40
に集合させるものである。

尚、混合液中の低比重分離液を回収対象とするとき
は、分離液収集容器39内に設けた界面センサー37の情報
にしたがって、又、高比重の分離液を回収対象とすると
きは、本体容器下部に設けた分離液収集容器40内の界面
センサー38からの情報にしたがって、それぞれの排出口
に設けた自動弁の開閉を行ない分離液の排出回収を行う
ものである。分離液収集容器は分離対象である液体の比
重に対応して、本体容器Ｂの上部又は下部のいずれか一
方にのみ設けることもできるが、図例の如く本体容器Ｂ
の上下部両方に設けておけば、分離対象である液体が軽
比重である場合も、又、高比重である場合であっても何
れに対しても対応することができるのである。

第８図として示したものは、管状電極として上端が閉
止され、側部に被分離液流入用の流入孔45を形成した管
状電極241を用い、外筒電極201と管状電極241間に両電
極に対して電位差を有する荷電極203を設け、外筒電極2
01と荷電極203間に誘電体212を配設した混合液通過空間
205を形成するとともに荷電極203と管状電極241との間
には両電極との間に間隙を設けた状態で筒状のSS除去フ
ィルター224を配置し、且つ混合液流入口207を本体容器
上部に設けた場合である。この場合、本体容器内に圧入
された混合液は混合液通過空間205を下向流で通過した
後、本体容器底部でその流れを上向きに転じてSS除去フ
ィルター224内を通過して管状電極241上部の流入孔45に
達し、この過程で混合液の二液分離と被分離液の浄化を
行ない、浄化後を被分離液は前記流入孔245を通じて管
状電極241内の被分離液流下空間46を通じて本体容器下
部から容器外部へ排出するようにしている。本実施例で
は混合液の通過流路が長いので混合の処理には時間を要
するものの、精度の高い二液分離と被分離液の浄化が行
える。

第９図として示すものは、第８図として開示した装置
において、SS除去フィルター224の表面に荷電極203と同
電位となした多孔板電極47を接触状態で配置した場合で
あり、多孔板電極47を配置することでSS除去フィルター
224の表面電荷を高めて、粗粒化したSS粒子をフィルタ
ー表面に捕捉し、フィルター表面にケーク層が形成され
るように意図した場合である。

以上述べたものは、管状電極を本体容器の中心に配置
し、SS除去フィルターを外筒電極に対して同心円状に配
置した場合であるが、管状電極及びSS除去フィルターや
有機物吸着剤層は第10図及び第11図に示す如く、複数本
の管状電極を本体容器中央を中心として放射状に配置す
ることもできる。

第10図として示すものは、外筒電極301を兼ねた本体
容器Ｃの内側に一定距離離間した位置に荷電極303を同
心円状に配置し、且つ本体容器の中心に外筒電極301と
同電位となした中央電極48を配置するとともに、荷電極
403と中央電極48間の空間に前記中央電極48を中心とし
て複数の管状電極341を放射状に配置し、且つ各管状電
極341に筒状のSS除去フィルター324を外装した場合であ
る。管状電極341,341…は外筒電極301及び中央電極48と
同電位に設定され、本体容器Ｃの下部には各管状電極内
空間を流下して管状電極の下端から排出される被分離液
を集合させる為の集合空間49を設けることで、各管状電
極内を通過した被分離液をまとめて容器底部から排出で
きるように構成している。本実施例では複数のSS除去フ
ィルター324,324…が放射状に配置されている為に、SS
除去用フィルターの表面積を大きくすることができ、一
度に大量の混合液の処理を行うことが可能で、極めて処
理効率の良い浄化機能付二液分離装置が提供されるもの
である。

第11図として示したものは第10図で示した装置におい
て、放射状に配置した各SS除去フィルター324,324…の
それぞれの表面に荷電極303と同電位となした多孔板電
極337を接触状態で配置した場合である。

以上のように第１図〜第11図で示した二液分離装置
は、油水混合液をはじめフロンと水の混合液、更にはフ
ロンと油との混合液等、比重差を有する二液混合液であ
ればあらゆる二液を分離することが可能である。

以上のようにしてなる本発明の二液分離装置は、本体
容器に二液混合液を圧入するだけで、混合液を分離液と
被分離液とに分けることができる。しかも、本装置は、
従来の邪魔板方式等では分離不可能であったエマルジョ
ン化混合液に対しても適用でき、極めて優れた分離能を
発揮できる。

又、被分離液が通過する空間にSS除去フィルター及び
有機物吸着層のいずれか一方若しくは両方を配置したと
きには、不純物液体分離後の被分離液の浄化も同一装置
で行うことができる。

〔発明の効果〕

第１請求項記載の二液分離装置は、同電位となした外
筒電極と内筒電極間に両電極に対して電位差を与えた荷
電極を設け、外筒電極と荷電極との間に電気的に絶縁さ
れた荷電極を同心円状に設け、前記各電極間に二液混合
液を上方向に流通させる混合液通過空間を形成するとと
もに、該混合液通過空間の上部には本体容器外部への排
出口を最上部に具備するとともに分離液を一旦溜める容
積を有し且つその空間内には分離液と混合液との界面位
置を監視する界面検知センサーの検知部を設置してなる
分離液収集空間を形成し、前記排出口に連通する排出通
路に前記界面検知センサーの出力信号によって開閉が制
御される自動弁を設け、前記内筒電極の内側には不純物
液体除去後の混合液を下方へ向かって導出する混合液流
下空間を設けてなり、外筒電極及び内筒電極と荷電極間
に混合液中の不純物液体粒子のゼーター電位を中和させ
得る電圧を印加した構成とした。このように本発明装置
によれば分子間引力により凝集粗粒化した不純物液体粒
子を比重差によって浮上させて充分な容積を有する分離
液収集空間にその量が所定量以上となるまで溜め続け、
この間に分離液収集空間内の分離液を対象として比重差
による二液分離を更に続行し、分離液収集用空間内上部
に高純度の低比重分離液を集めるとともに、分離液収集
空間内の分離液の収集量を界面検知センサーによって監
視し続け、その量が所定量以上となれば分離液収集空間
内最上部に開設された排出口に連通する排出通路に設け
た自動弁を開放して分離液を排出することとしたから、
混合液を本体容器に圧入するだけで、手動操作を必要と
することなく高純度な低比重分離液を効率良く得ること
ができ、全自動且つ連続運転可能な二液分離装置を得る
ことができる。そして分離液は分離液収集空間に連通す
る排出通路を通じて排出され、他方、被分離液は本体容
器の下部から容器外部に排出されるので、分離液及び被
分離液の回収も容易である。

第２請求項に記載される如く、本体容器の上部と下部
の一方若しくは両方に分離液収集容器を別途設けたとき
には分離液の回収がより容易となり、特に本体容器の上
下両方に分離液収集容器を設けたときには、分離回収対
象となる液体が二液混合液のうち低比重のものである場
合も、又、高比重のものである場合の何れに対しても適
用できる二液分離装置が提供できる。そしてこの二液分
離装置においては浮上分離液収集用の分離液収集容器か
らの低比重分離液の排出は分離液収集容器内空間の最上
部に設けられた排出口を通じて行い、他方、沈降分離液
収集用の分離液収集容器からの高比重分離液の排出は分
離液収集容器内空間の最下部に設けられた排出口を通じ
て行うので、回収する分離液が高比重である場合も、
又、低比重である場合も共に高純度の分離液が得られ
る。

又、第３請求項に記載されるように、内筒電極の代わ
りに内部に被分離液流下空間を形成した管状電極を用
い、且つ該管状電極を本体容器を中心として放射状に複
数本配設したときには、一度に大量の混合液を処理する
ことが可能となり、処理効率が大幅に向上する。

更に、外筒電極と荷電極間に多電極効果を有する網状
等の多孔性誘電体を隙間なく介在させたときには、外筒
電極と荷電極間における各部分の電界強度を高めること
ができ、しかも外筒電極と荷電極を通過する混合液は必
ず前記誘電体内を通過するから、不純物液体粒子の凝集
粗粒化を促進することができる。

又、被分離液流下空間に向かって移動する被分離液が
通過する位置にSS除去層及び有機物吸着層を設けたとき
には、不純物液体粒子を分離した後の被分離液の浄化を
同装置内で行うことが可能となり、本装置から排出され
た分離液をそのまま再利用することができる。

更に、SS除去層若しくは有機物吸着層表面に荷電極と
同電位となした多孔板電極を接触状態で配置したときに
は、被分離液中の凝集粗粒化したSS粒子をSS除去層若し
くは有機物吸着層表面にクーロン力で引き寄せて捕捉
し、これら表面にSS粒子によるケーク層を形成すること
で、該ケーク層をフィルターとして機能させることがで
きる。したがって、濾過精度が飛躍的に向上するととも
に比較的粗いSS粒子は前記ケーク層で除去される為、フ
ィルター濾目の目詰まりも防止でき、装置の長寿命化が
はかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明にかかる二液分離装置の最も基本
的な実施例を示す縦断面図、第１図（ロ）は同実施例に
おける横断面図、第２図は同実施例の使用態様の一例を
示す説明図、第３図（イ）（ロ）は他の実施例を示す説
明図、第４図（イ）（ハ）は同実施例における要部拡大
斜視図、第４図（ロ）は同実施例における要部拡大縦断
面図、第５図は他の実施例の要部拡大縦断面図、第６図
（イ）（ロ）、第７図（イ）（ロ）、第８図（イ）
（ロ）、第９図（イ）（ロ）、第10図（イ）（ロ）、第
11図（イ）（ロ）は他の実施例である。 A:容器本体、 1:外筒電極、2:内筒電極、 3:荷電極、4:保持絶縁体、 5:混合液通過空間、6:被分離液流下空間、 7:混合液流入口、8:被分離液排出口、 9:分離液収容空間、10:分離液排出口、 11:電源装置、12:誘電体、 13:界面検知センサー、 14:残留液排出口、15:蓋、 16:流入管、17:自動弁、 18:上部排出管、19:自動弁、 20:下部排出管、21:液槽、 22:外部空間、23:内部空間、 24:SS除去フィルター、 25:被分離液流下孔、26:中央電極、 27:上部フランジ、28:下部フランジ、 29:押しバネ、30:中空パイプ、 31:流入孔、32:間隙、 33:多孔板電極、34:有機物吸着層、 35:排出口、36:排出口、 37:界面検知センサー、 38:界面検知センサー、 39:分離液収集容器、40:分離液収集容器、 41:管状電極、42:開口、 43:多孔状荷電極、44:間隙、 45:流入孔、46:被分離液流下空間、 47:多孔板電極、48:中央電極、 49:集合空間。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体容器を兼ねた外筒電極と該外筒電極に
   対し同心円状に配置され、且つ外筒電極と同電位に設定
   された内筒電極の中間に前記外筒電極及び内筒電極と電
   気的に絶縁された荷電極を同心円状に設け、前記各電極
   間に二液混合液を上方向に流通させる混合液通過空間を
   形成するとともに、該混合液通過空間の上部には本体容
   器外部への排出口を最上部に具備するとともに分離液を
   一旦溜める容積を有し且つその空間内には分離液と混合
   液との界面位置を監視する界面検知センサーの検知部を
   設置してなる分離液収集空間を形成し、且つ前記排出口
   に連通する排出通路に前記界面検知センサーの出力信号
   によって開閉が制御される自動弁を設け、前記内筒電極
   の内側には不純物液体除去後の混合液を下方へ向かって
   導出する混合液流下空間を設けてなり、外筒電極及び内
   筒電極と荷電極間に混合液中の不純物液体粒子のゼータ
   ー電位を中和させ得る電圧を印加してなる二液分離装
   置。
2. 【請求項２】本体容器を兼ねた外筒電極の内側に該外筒
   電極と同電位とされ、且つ内部に不純物液体除去後の混
   合液を流下案内する為の混合液流下通路を形成した管状
   電極を同心円状に配置するとともに、前記外筒電極と管
   状電極との間に両電極と電気的に絶縁された荷電極を同
   心円状に設け、前記各電極間に二液混合液を高さ方向に
   流通させる混合液通過空間を形成するとともに本体容器
   の上部と下部の一方若しくは両方に浮上又は沈降した分
   離液を一旦溜める容積を有し且つその空間内には分離液
   と混合液との界面位置を監視する界面検知センサーの検
   知部を設置した浮上分離液収集用又は沈降分離液収集用
   の分離液収集容器を連設し、且つそれが浮上分離液収集
   用の分離液収集容器である場合は当該容器内空間の最上
   部に排出口を設け、他方それが沈降分離液用の分離液収
   集容器である場合は当該容器内空間の最下部に排出口を
   設け、これら排出口に連通する排出通路には分離液収集
   容器内に設けた前記界面検知センサーの出力信号によっ
   て開閉が制御される自動弁を設け、外筒電極及び管状電
   極と荷電極間には混合液中の不純物液体粒子のゼーター
   電位を中和させうる電圧を印加してなる二液分離装置。
3. 【請求項３】本体容器を兼ねた外筒電極の内側に該外筒
   電極と同電位にされ、且つ内部に不純物液体除去後の混
   合液を流下案内する為の混合液流下空間を形成した複数
   の管状電極を放射状に配置するとともに、前記外筒電極
   と管状電極との中間に両電極と電気的に絶縁された荷電
   極を外筒電極に対して同心円状に設け、前記各電極間に
   二液混合液を高さ方向に流通させる混合液通過空間を形
   成するとともに、本体容器の上部と下部の一方若しくは
   両方に浮上又は沈降した分離液を一旦溜める容積を有し
   且つその空間内には分離液と混合液との界面位置を監視
   する界面検知センサーの検知部を設置した浮上分離液収
   集用又は沈降分離液収集用の分離液収集容器を連設し、
   且つそれが浮上分離液収集用の分離液収集容器である場
   合は当該容器内空間の最上部に排出口を設け、他方それ
   が沈降分離液用の分離液収集容器である場合は当該容器
   内空間の最下部に排出口を設け、これら排出口に連通す
   る排出通路には分離液収集容器内に設けた前記界面検知
   センサーの出力信号によって開閉が制御される自動弁を
   設け、外筒電極及び管状電極と荷電極間に混合液中の不
   純物液体粒子のゼーター電位を中和させうル電圧を印加
   してなる二液分離装置。
4. 【請求項４】荷電電圧として１〜10V/cmの交流電圧を用
   い、油水混合液を処理対象としてなる前記特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項記載の二液分離装置。
5. 【請求項５】荷電電圧として10〜50V/cmの交流電圧を用
   い、エマルジョン化した油水混合液を処理対象としてな
   る前記特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の
   二液分離装置。
6. 【請求項６】荷電電圧として100〜200V/cmの交流若しく
   は直流電圧を用い、誘導率の低い混合液を処理対象とし
   てなる前記特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記
   載の二液分離装置。
7. 【請求項７】外筒電極と荷電極との間に多電極効果を有
   する多孔性誘電体を隙間なく介在させてなる前記特許請
   求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の二液分離装
   置。
8. 【請求項８】不純物液体除去後の混合液が通過する空間
   にSS除去層及び／又は有機物吸着層を設けてなる前記特
   許請求の範囲第１項、第２項又は第７項記載の二液分離
   装置。
9. 【請求項９】SS除去層若しくは有機物吸着層の表面に荷
   電極と同電位の多孔板電極を接触状態で設けてなる前記
   特許請求の範囲第１項、第２項、第７項又は第８項記載
   の二液分離装置。