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【発明の名称】 水浄化方法及び同装置、及び循環水浄化方法及び同装置
【発明者】 【氏名】柄澤 健一
【要約】 【課題】被浄化水や被浄化循環水の浄化方法及び装置において、フィルター目詰まりによる機能低下等やフィルター交換の煩雑化を解消し、フィルターによる浄化を適正に行える水浄化方法及び同装置、循環水浄化方法及び同装置を提供する。

【解決手段】被浄化水や被浄化循環水を浄化する際、被浄化水の水路に、２以上の板状材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターＦ１〜Ｆ４は、互いに相隣るフィルターが、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される水浄化方法及び同装置、循環水浄化方法及び同装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】被浄化水を浄化する水浄化方法であって、被浄化水の水路に、２以上の板状材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする水浄化方法。
【請求項２】被浄化水を浄化する水浄化方法であって、被浄化水の水路に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、耐錆性板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されるとともに、前記互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることを特徴とする請求項１記載の水浄化方法。
【請求項３】前記互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとすることにより、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される構成としたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の水浄化方法。
【請求項４】被浄化水を浄化する水浄化装置であって、被浄化水の流入側と被浄化水の流出側との間の被浄化水の水路に、２以上の板状材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする水浄化装置。
【請求項５】フィルター間に耐錆性材料からなるマットを介装したことを特徴とする請求項４に記載の水浄化装置。
【請求項６】循環水の水路に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置され、前記フィルター群を通して循環水浄化を行うことを特徴とする循環水浄化方法。
【請求項７】循環水を浄水槽内で循環水の浄化を行う循環水浄化方法であって、循環水の流入側と流出側の間の水路の少なくとも一部に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置され、前記フィルター群を通して循環水浄化を行うことを特徴とする循環水浄化方法。
【請求項８】前記互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることを特徴とする請求項６または７に記載の循環水浄化方法。
【請求項９】前記互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとすることにより、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される構成としたものであることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の循環水浄化方法。
【請求項１０】循環水の水路に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする循環水浄化装置。
【請求項１１】循環水が流入する流入口と、循環水が流出する流出口とを備える槽内で循環水の浄化を行う循環水浄化装置であって、流入口と流出口の間の水路の少なくとも一部に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする循環水浄化装置。
【請求項１２】前記互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることを特徴とする請求項１０または１１記載の循環水浄化装置。
【請求項１３】前記互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとすることにより、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される構成としたものであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の循環水浄化装置。
【請求項１４】フィルター間に耐錆性材料からなるマットを介装したことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の循環水浄化装置。
【請求項１５】枠体にフィルターを脱着自在に取付けてフィルター群とし、該枠体を水槽の縁に引っ掛けて該フィルター群を槽内に配置することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の循環水浄化装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、水浄化方法及び同装置、及び循環水浄化方法及び同装置に関する。本発明は、工業的目的に使われる各種用水・排水等について、また家庭用、業務用等の各種飲用水その他用水、排水等について、その浄化が要せられる場合に汎用することができる。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の技術として、たとえば冷却冷水循環水（チラーと称される循環装置を用いる場合が多い）、温調循環水を使用する場合があり、これを例にとって説明する。
【０００３】たとえばプラスチック等を成型するための金型は、金型内に冷却水を通す水路が形成されており、常時温度調整のために循環水を流して冷却して適正温度に保ちながら、使用される。また印刷業界では、印刷ローラーはかなりの高温となり、インキ粘度の軟化による弊害傾向（印刷性能の変化等による不都合など）等が起こるおそれがあるので、クーリングローラーと称する、内部に冷却水が通っているローラーを用いて、冷却を行えるようにしてある。
【０００４】上記のような循環水装置においては、特に冷水・温水を循環使用している業界では、配管（通常は鉄管）、及び熱交換部（金型内部や、クーリングローラー内部）で、各部を構成する材料に由来する各種生成物（総称して「錆」という）によってほとんど不可避的に汚染される。たとえば配管は鉄を成分とする材料からなることが多いが、鉄分は錆となって循環水の汚染をもたらす。かかる汚染は、熱交換の効率を低下させるばかりでなく、配管を詰まらせ、機能劣化・機能停止を生じさせるおそれがあり、ときには事故を将来するおそれも無しとしない。
【０００５】上記の問題は、上記金型や、印刷業界でのクーリングローラーに用いる循環水装置において、特に問題である。たとえば金型用の循環水の場合、金型それ自体が錆をもたらす物質からなるので、循環水の錆による汚染発生は不可避だからである。金型それ自体が錆びやすいし、金型を取り換える時点ですでに保管中の金型に錆が生じている場合もある。
【０００６】従来は防錆薬剤が用いられる場合もあったが、防錆薬剤は環境面で使用が控えられており、また、防錆薬剤に由来する汚染もあるので、これに頼ることはできない。
【０００７】上記のような事情で、金型やクーリングローラーに用いる循環水は、赤錆が発生しやすく、それらが循環水中に浮遊し、ほとんど「真っ赤」な状態になった「赤水」となっているのが現状である。
【０００８】さらにこの赤錆（ヘマタイトが主成分）の浮遊は、この物質が電気的に不安定で、付着電池作用によると思われる他金属の腐食進行の大きな原因となっている。
【０００９】また当然のことながら、汚染、特に浮遊する赤錆の量が多いほど、水路の目詰まりが早く、また熱交換効率が悪くなる。すなわちかかる汚染を除去するために、従来技術にあっては、配管等循環の途中にフィルターを配置して、汚染物質である錆を捕捉するようにしているが、従来技術にあってはフィルターはすぐに目詰まりを起こし、その交換を絶えず行わなければならないのが現状である。
【００１０】上記は、熱交換部または配管のいずれか、すなわち循環水が接触する部分が鉄からなる場合等の循環水系では、常に問題となることである。また、循環水に限らなくても、その他一般的用水や、飲用水についても、フィルターにより浄化を行う場合に、かかるフィルターの速やかな目詰まりは問題である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものである。本発明の課題とするところは、第１に、被浄化水を浄化する水浄化方法及び水浄化装置において、フィルターの目詰まりによる機能低下等やフィルター交換の煩雑化を解消し、しかもフィルターによる浄化を適正に行うことが可能な水浄化方法及び同装置を提供することである。
【００１２】第２に、循環水についてこれを浄化する方法及び同装置において、同様にフィルターの目詰まりによる機能低下等やフィルター交換の煩雑化を解消し、しかもフィルターによる浄化を適正に行うことが可能な循環水浄化方法及び同装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記した目的の実現のため、本発明においては、次の技術的手段をとる。請求項１に係る発明は、被浄化水を浄化する水浄化方法であって、被浄化水の水路に、２以上の板状材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする水浄化方法である。
【００１４】請求項２に係る発明は、被浄化水を浄化する水浄化方法であって、被浄化水の水路に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、耐錆性板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されるとともに、前記互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることを特徴とする請求項１記載の水浄化方法である。
【００１５】請求項３に係る発明は、前記互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとすることにより、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される構成としたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の水浄化方法である。
【００１６】請求項４に係る発明は、被浄化水を浄化する水浄化装置であって、被浄化水の流入側と被浄化水の流出側との間の被浄化水の水路に、２以上の板状材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする水浄化装置である。
【００１７】請求項５に係る発明は、フィルター間に耐錆性材料からなるマットを介装したことを特徴とする請求項４に記載の水浄化装置である。
【００１８】請求項６に係る発明は、循環水の水路に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置され、前記フィルター群を通して循環水浄化を行うことを特徴とする循環水浄化方法である。
【００１９】請求項７に係る発明は、循環水を浄水槽内で循環水の浄化を行う循環水浄化方法であって、循環水の流入側と流出側の間の水路の少なくとも一部に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置され、前記フィルター群を通して循環水浄化を行うことを特徴とする循環水浄化方法である。
【００２０】請求項８に係る発明は、前記互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることを特徴とする請求項６または７記載の循環水浄化方法である。
【００２１】請求項９に係る発明は、前記互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとすることにより、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される構成としたものであることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の循環水浄化方法である。
【００２２】請求項１０に係る発明は、循環水の水路に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、板状耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることを特徴とする循環水浄化装置である。
【００２３】請求項１１に係る発明は、循環水が流入する流入口と、循環水が流出する流出口とを備える槽内で循環水の浄化を行う循環水浄化装置であって、流入口と流出口の間の水路の少なくとも一部に、２以上の耐錆性材料からなるフィルター群を設け、該フィルター群を構成する各フィルターは、耐錆性材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される ことを特徴とする循環水浄化装置である。
【００２４】請求項１２に係る発明は、前記互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることを特徴とする請求項１０または１１記載の循環水浄化装置である。
【００２５】請求項１３に係る発明は、前記互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとすることにより、互いにフィルター孔をずらした位置で配置される構成としたものであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の循環水浄化装置である。
【００２６】請求項１４に係る発明は、フィルター間に耐錆性材料からなるマットを介装したことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の循環水浄化装置である。
【００２７】請求項１５に係る発明は、枠体にフィルターを脱着自在に取付けてフィルター群とし、該枠体を水槽の縁に引っ掛けて該フィルター群を槽内に配置することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の循環水浄化装置である。
【００２８】各発明によれば、被浄化水ないしは被浄化水である循環水は、水路上の２以上のフィルターを通るとともに、相隣るフィルターは互いにフィルター孔がずれているので、水はまっすぐにフィルター孔を通って行くのではなく、フィルター間で一種の乱流となった形態でフィルターを通過することになる。この結果、フィルター孔における汚染物質の捕捉の効率が上がるとともに、フィルター孔の目詰まりは抑制され、フィルターの耐用時間が大幅に向上し、フィルター交換の手間を大幅に低減できる。かかる捕捉効率の向上及び目詰まり抑制の作用は、厳密にはいかなる物理的作用に基づくか不明ではあるが、本発明の構成によって予想外に良好で長寿命なフィルターが実際に得られたというのが事実である。
【００２９】実施の形態例１本発明の実施の形態の第1の例を説明する。本実施の形態例は、本発明を、金型の冷却（温度調整）用の循環水の浄化に適用したものである。本例において、循環水には防錆材は用いられていない（本発明はこのように防錆剤を使用しない場合に好適である）。ここでは浄化のため、３枚ないしは５枚のフィルターにより、フィルター群を構成した場合の例を示す。なお、以下説明する構成と同様な構成で印刷におけるクーリングローラーの冷却循環水の浄化、及び温調用（熱交換用）循環水の浄化を行ったが、同様の効果が得られた。
【００３０】本実施の形態例を、図１ないし図９を参照して説明する。図1は、本実施の形態例において４枚のフィルターによりフィルター群を構成した場合に用いるフィルターを例示するもので、その場合の４枚のフィルターＦ１〜Ｆ４の平面図である。図２は該フィルターＦ１〜Ｆ４を配置してフィルター群（フィルター１）とした状態を示す図である。図３は浄水槽２におけるフィルター１の設置状態図である。図４は、フィルターを支持してこれを浄水槽２に設置するため枠体３を含む支持部を示す構成図である。図５は、フィルターの枠体３への設置状態を示す図であり、本実施の形態例において５枚のフィルターによりフィルター群を構成した場合を例示するものである。図６は、浄水槽２に複数のフィルター（フィルター群）１Ａ〜１Ｃを配置した場合の配置図である。図７は、フィルターに対する水流の様子を示して、作用を説明する図である（フィルター５枚組みの場合で示した）。図８は、本実施の形態例において５枚のフィルターによりフィルター群を構成した場合に用いる各フィルターを例示するもので、その場合の５枚のフィルターＦ１〜Ｆ５の平面図である。
【００３１】図３に示すように、循環水はチラーを構成する浄水槽２において浄化されるが、この浄水槽２のいずれかの位置に、被浄化循環水に浸漬する形でフィルター１を設ける。このフィルター１は、図1に示すように、複数のフィルターＦ１〜Ｆ４からなっており、フィルター１はこれら板状のフィルターＦ１〜Ｆ４を図2に模式的に示すように並置したフィルター群をなしている。このフィルター１は、被浄化水の流路に位置しておればよく、流路全体をおおう必要はない。図3に示した例では、図４及び図５に示したような枠体３に複数のフィルターＦ１〜Ｆ４（５枚組みの場合はＦ１〜Ｆ５）を支持させてフィルター１（フィルター群）としたものを、浄水槽２の側板からぶらさげて、浄水槽２の一部に設置するようにしたが、これで充分な浄化を達成できた。浄水槽２の大きさや、汚染の度合いに応じて、適宜設置数を定めることができる。枠体３は、図５に示すように、内側に４本ないしは５本の溝３１〜３４（３１〜３５）が形成されて、ここに上部から４枚ないしは５枚のフィルターＦ１〜Ｆ４（Ｆ１〜Ｆ５）を差し落としてフィルター１を構成する構造になっている（図５は最大５枚用）。溝は、フィルター数に応じて、フィルターを設置できればよい本数だけ形成されていればよく、すべての溝にフィルターを設置する必要は無い。たとえば本実施の形態例では、図５に図示のように５本の溝３１〜３５が形成されている場合、たとえば中央の溝３３以外の溝３１，３２，３４，３５にフィルターＦ１〜Ｆ４を支持させて４枚でフィルター群を構成するのでも、各溝にフィルターを設置して５枚のフィルターＦ１〜Ｆ５でフィルター群を構成するのでもよい。また、後記する実施の形態例にように、中央の溝３３には、耐錆性材料からなるマットを設置する構成にすることもできる。
【００３２】本発明においては、フィルター群を構成する各フィルターは、板状材料に多数のフィルター孔を開口して形成され、互いに相隣るフィルターは、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されるものであるが、本実施の形態例においては、４枚組みの場合、次の構成のフィルターＦ１〜Ｆ４を用いることにより、これを実現した。
【００３３】すなわち各フィルターＦ１〜Ｆ４を、耐錆性板状材料で形成した。元来、鉄系の錆を捕捉するのが目的であるので、ここで錆が生じ得る材料は用いないとの趣旨である。具体的にはステンレスを用いた。すなわち、ステンレス板に多数のフィルター孔を開口して、フィルターＦ１〜Ｆ４を形成した。
【００３４】図1に示すように、フィルターＦ４をフィルター孔が縦横に整列した９０°配置のものとして、フィルターＦ３は該フィルターＦ４に対して１５°ずらした配置で形成する。同様に、フィルターＦ２はフィルターＦ４に対して６０°ずらした配置で形成する。フィルターＦ１はフィルターＦ４に対して７５°ずらした配置で形成する。フィルターＦ１は、フィルターＦ３を逆向きでセットしたものと同じである。なお図1はフィルター孔の配置（角度見本）であって、孔の粗密を示したものではない。
【００３５】上記のように各フィルターＦ１〜Ｆ４を形成してこれらによりフィルター群を構成することにより、互いに相隣るフィルターは、一方のフィルターのフィルター孔の配置に対し、他方のフィルターのフィルター孔の配置は該一方のフィルターのフィルター孔の配置をフィルター平面上で所定角度回転させた形態のものとなっているので、互いにフィルター孔をずらした位置で配置されることになる。具体的には、たとえば図２に示すように、流水方向の上流からの順で■、■、■，■とするとこの順で、すなわち■〜■にそれぞれＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の順で配置する（図４及び図５に示す枠体３を使用できる）。またこれによって、本実施の形態例においては、相隣るフィルターは、互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されることになる。ただし互いにフィルター孔が一部分で重なる形態で互いにずらした位置で配置されれば本実施の形態例の効果は発揮できるので、たとえば位置順序■〜■にＦ３、Ｆ４、Ｆ１、Ｆ２のように配置するのでもよく、その配列は任意である。
【００３６】本実施の形態例で用いたフィルター１の構成について、さらに詳しく述べると、次のとおりである。
【００３７】本実施の形態例では、ステンレス板、特にＳＵＳ、具体的には０．５〜０．３ｍｍ厚、たとえば０．５ｍｍ厚のＳＵＳ３０４（大きさは３００×３００ｍｍ、またはそれ以上）板を板状防錆材料として用いて、かかるステンレス板に、直径１ｍｍ、ピッチ１．５ｍｍで全面にフィルター孔を形成して、多孔板とした。
【００３８】本実施の形態例では、４枚のフィルターを組み合わせてフィルター群として実施するのに先立ち、３枚のフィルターを用いた場合でも実験した。すなわち、上記のような多孔板を３枚用意してフィルターとして、それぞれ板のギャップを５〜７ｍｍ、たとえば５ｍｍ間隔で配置できるように溝切りした枠体３（３枚用。図５に示す枠体３を用いる場合は、溝の選定は任意であるが、たとえば溝３１，３３，３５に設置できる）の溝に挿入して、配置した。フィルター収納枠（ケース）をなす枠体はプラスチック製とすることができる。スライド挿入が容易で、脱着が容易であるようにした。フィルターのフィルター孔は、１５°方向、３０°方向、４５°方向に穴向き加工されているものとした。これにより、被浄化流水はその通過がありながら、直進できないようになる。
【００３９】２週間、上記により金型冷却用の循環水の浄化を行った後の検査結果では、３枚のフィルターのうち、中間板の表裏に赤錆の付着が多量にあった。また、フィルター孔の内部も錆で埋まって、採取される錆の量は満足できるものであった。
【００４０】また浄水槽２内の循環水赤水の赤色も取れ、薄黄色状態になっていた。その後１ヶ月を経て、さらに透明度が増した。すなわち、底部が視認できる程度の薄黄色い状態になった。これにより赤錆抑制が達成されたことがわかる。本実施の形態例によれば、実用的な段階で汚染抑制が可能となるとともに、フィルター寿命は向上し、フィルターの交換を要するまでの時期は大幅に長くなって、きわめて有利であった。
【００４１】ついで、図１及び図２に示したように４枚のフィルターＦ１〜Ｆ４からなるフィルター（フィルター群）１を用いて実施した。中間の２枚に赤錆の付着が多く、優れた汚染除去機能が示された。各フィルターを構成する板と、孔との面積比は、孔の面積が板の面積の３０〜４０％であるのが好ましい。この範囲が、最も汚染（赤錆）の捕捉効果が大きかった。
【００４２】このように４枚のフィルター（図１参照）を用いた場合は、上記３枚のフィルターを用いた場合より、さらに赤錆抑制効果が顕著であった。すなわち循環水赤水の状態から浄化した場合は、より速やかに赤色が取れて、薄黄色状態になった。当初から浄化槽に用いた場合は、赤水は発生しなかった。
【００４３】別途、２枚のフィルターを同様にフィルター孔をずらして用いる実験をしたところ、やはり赤水抑制の効果があった。ただし３枚のフィルターを用いたフィルター群使用の場合と比べると、３枚組みの方が効果は格段に大きかった。２枚のフィルターに挟まれた中間のフィルターの捕捉効果が大きいためと考えられる。４枚組みは３枚組みよりさらに効果が大きく、５枚組みは４枚組みよりもさらに効果が大きかった。なお、後記するステンレスマットを中間に配する例に比すると、ステンレスマットを中間に配する場合の方が格段に効果が大きかった。
【００４４】いずれの場合も、定期的にフィルターを清掃することにより、フィルターは繰り返し使用できる。磨耗はほとんどない。清掃は水洗いでよい。たとえば各フィルターを溝から取り外して、水で洗って、清掃できる。
【００４５】フィルター孔のずらし角度については、基本的には１５°、３０°、４５°、６０°、７５°、９０°の１５°ごとに形成するのが有利である。あるいは基本角度から少しずらして、１７°、３２°など複数種（多数設定してよい）を採用できる。フィルター孔が全く重ならないで、いわゆるモワレ現象が起きる角度でも、本発明については効果が認められる。
【００４６】各フィルターを構成する板と、孔との面積比は、孔の面積が板の面積の３０〜４０％であるのが好ましい。この範囲が、最も汚染（赤錆）の捕捉効果が大きかった。
【００４７】孔の密度は、捕捉すべき汚染の種類や、その他浄化すべき状況に応じて設定できる。ここでは、印刷用製版技術の平網加工技術を利用して、１インチ当たりの孔数を決定した。本実施の形態例では、４０線〜１００線、好ましくは４０線〜８０線を任意で選んだ。
【００４８】具体的には７５線を選択し、平網３０％の角度別６枚のフィルムを原版として、作成した。このフィルム原版を用いて、材料であるステンレス板にエッチング液を塗布し、露光、腐食加工することによって、角度別のフィルターを得ることができる。或いは、既成のパンチングメタル（打ち抜き板）を利用して角度を決めて切断し、使用してもよい。
【００４９】浄水槽の一部に本フィルター装置を装着することで、赤錆の原因であるヘマタイトがフィルターに多量に付着して捕捉されて、浄化がなされる。
【００５０】汚染捕捉のメカニズムは必ずしも明らかではないが、次のような作用であると推定される。
【００５１】数枚のフィルターを被浄化水が通過するとき、フィルター孔がずれているので被浄化水は直進できずにフィルター間を屈曲し、部分的に滞留したようになって（流体溜りが形成される）かつ攪拌進行する状態になって、フィルター孔での捕捉、ないしは縁や板上での捕捉、その他各部位での捕捉が起こりやすくなると考えられる。これは、被浄化水の物理的変化が起こりやすくなることに基づくと推定される。
【００５２】なおステンレス特にＳＵＳ３０４を用いた場合、その電気的特性（−０．０４〜０．０６Ｖ）と赤錆（ヘマタイト）の電気的特性（＋１．００〜０．８０Ｖ）の電位差によって、フィルター孔のふちから錆が埋まってくるという電気化学的作用も寄与しているかとも推定できる。ステンレスと赤錆（ヘマタイト、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ２（ＯＨ）３）との電位は、文献によりデータの差はあるが、循環水のｐＨ範囲は概ね６〜８の範囲であり、この範囲では赤錆Ｆｅ２Ｏ３ の電位が＋１．０〜０．８、フィルター素材であるＳＵＳの電位が−０．０４〜０．０６で、両者の電位差はかなりあり、赤錆がステンレス方向に吸着されるという作用が寄与するとも考えられる。【００５３】ただし、基本的には本発明におけるフィルターの作用は物理的なものと考えられ、それは、金属以外の、プラスチック系材料（ＦＲＰなど）から形成したフィルターでも効果があることを本発明者が確認したところから、裏付けられる。
【００５４】ステンレスを用いるのは、防錆性にすぐれ、かつ、水中に溶解のおそれがなく、しかも安価であるという点で、好ましい。
【００５５】次に、本実施の形態例において、フィルターを５枚用いた例を説明する。特に図５ないし図７を参照する。
【００５６】図６に示すように、浄水槽２内に、各々５枚のフィルターＦ１〜Ｆ５からなる３個のフィルター（フィルター群）１Ａ，１Ｂ，１Ｃを配置した。ここではこのように３個のフィルター１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いたが、その数は任意であり、水槽容量等に応じ、個数を増やす（あるいは減ずる）ようにすればよい。
【００５７】ここでも、赤錆回収用としてフィルター１Ａ，１Ｂ，１Ｃを構成したものであり、金型冷却用の循環水、印刷用クーリングローラー用循環水の浄化など、鉄分に由来する赤錆を生じる工業用水の浄化に用いることができる。
【００５８】ここで用いたフィルター１の構成を図８に示す。フィルター１を構成するフィルターＦ１〜Ｆ５は、ステンレス製とした。特に、ここではＳＵＳ３０４（または３０３。電位−０．０２〜０．０８Ｖ）をフィルター材料とした。５枚のフィルターＦ１〜Ｆ５を、図７に示す。図８（ａ）に示すフィルターＦ１は、フィルター孔が縦横に整列した９０°配置のものであり、図８（ｂ）に示すフィルターＦ２は該フィルターＦ１に対してフィルター孔を６０°ずらした配置のものであり、図８（ｃ）に示すフィルターＦ３は該フィルターＦ１に対してフィルター孔を３０°ずらした配置のものであり、図８（ｄ）に示すフィルターＦ４は該フィルターＦ１に対してフィルター孔を１５°ずらした配置のものであり、図８（ｅ）に示すフィルターＦ５は該フィルターＦ１に対してフィルター孔を４５°ずらした配置のものである。なおこれらの図もフィルター孔の配置（角度見本）を示すものであって、孔の粗密を示したものではない。フィルター孔の孔径はここでは０．５〜０．７ｍｍ（あるいは０．５〜１．０ｍｍの範囲の任意）とした。フィルターの大きさは縦３５０ｍｍ×横３００ｍｍとしたが、これら孔径や縦横の大きさは状況に応じて任意に設定できる。
【００５９】水流に対し、フィルターＦ１〜Ｆ５をどのように配置するかは、任意である。フィルター孔が互いに重なる構成になっていればよい。
【００６０】フィルターの作用について、図７を参照して説明する。被浄化水は矢印４１で示すようにフィルター内を流れようとするが、フィルター孔が同じ角度配置ではないので、直線的には流れない。これにより、前記説明したような作用で、赤錆がフィルターに捕捉される。なお前記したように、赤錆（ヘマタイト）は電位が＋１．０Ｖ付近〜０．９Ｖ付近であるので、赤錆（ヘマタイト）が矢印４２で模式的に示すようにフィルター内を通過する際に、電位の差による吸着作用によって、該赤錆がステンレスのフィルターに付着する作用も捕捉に寄与していると推定される。
【００６１】図６において、符号２１で流入口を示し、符号２２で流出口を示す。一般に流入口２１は浄水槽２の下部に、流出口２２は上部に配置する。フィルターは、対流している水流の中にあればよい。
【００６２】浄水槽の容量が大きい場合は、フィルター（フィルター群）の数を増やせばよい。たとえば、１ｔでフィルター（フィルター群）１組を目安として、１ｔ毎に１組増設するようにすることができる。
【００６３】フィルター枠は、図５に示した５枚用枠体３を、そのまま用いることができる。これにより、各フィルターＦ１〜Ｆ５が容易に脱着できるように組み合わせられるので、フィルターＦ１〜Ｆ５は各１枚ずつ容易に取り外し可能で、清掃が容易である。清掃は、ブラシにて赤錆を落とす水洗いでよい。たとえば、清掃は１週間に１度程度でよい。従来のフィルター使用の技術においては、ヘマタイトは５μ〜１０μの粒子形態であるので、フィルターの目詰まりが早く、数時間毎に煩雑にフィルター交換を要することになり、実用にはならないのに対し、交換（清掃）の手間が格段に省け、赤錆捕捉及び浄化効果が顕著で、実用的ある。
【００６４】枠体３を含む支持部の具体例の詳細について、図４を参照して説明する。図４に示す例は、枠体３が、水槽側の支持部材５に脱着自在かつスライド可能に装着されるものである。（なお以下に説明するのは枠体及びフィルター支持構成の具体的一例であって、枠体の槽への設置手段、設置場所等は、所期の効果や場所的な状況等に応じて、任意に定めることができる。）
【００６５】枠体３は、フィルターを挿入するための溝３１・・・が各々形成された両サイド枠３０２，３０３が上部において２本の棒状部材（ここでは丸棒）３０１で結合され、底部は底板３０４が渡されている。溝切りをするサイド枠３０２，３０３は、ここでは樹脂製とした。棒状部材（丸棒）３０１は、両サイド枠３０２，３０３に形成した嵌合穴に両端を嵌めることにより、取付けることができる。
【００６６】フィルターを挿入するための溝３１・・・は、４本〜５本のフィルターが入るために形成され、ここでは各溝は０．５ｍｍで形成し、間隔は５ｍｍおきとした。フィルターは上部からスライド挿入可能になっている。上部は棒状部材（丸棒）３０１であるので、その棒状部材間の空間からフィルターが容易に引き出し（挿入）できるようになっている。
【００６７】底板３０４は、底面と両側面とからなる断面コ字状の樋状をなしており、赤錆を洩らさない構造にしてある。底板３０４は両サイド枠３０２，３０３の下部において、ボルト結合等で固定することができる。
【００６８】支持部材５は、浄水槽２の側部上縁に引っ掛ける可能な固定部５０１を有し、ここを浄水槽２の側部上縁に引っ掛けとともに、ネジ５０２で浄水槽２に固定することができる。
【００６９】支持部材５の固定部５０１は、高さ調整板５０３を介して、枠体支持部５０６と結合されている。枠体支持部５０６の内側には、スライドレール５０４，５０５が形成され、このスライドレール５０４，５０５に、枠体３の板状の取付け部３０５を、脱着可能に取付ける。枠体３ごとスライドして、脱着させるようにすればよい。枠体支持部５０６は、浄水槽２の内側に固定することができる。
【００７０】高さ調整板５０３は、ネジ穴５０８において、蝶ネジ等で、高さ調整を行うことができる。
【００７１】上記のような支持構造によりフィルター（フィルター群）を構成して、これをたとえば図６に示すように浄水槽２に装着して、好ましく実施できる。
【００７２】実施の形態例２次に実施の形態例２について説明する。この例は、フィルター間に耐錆性材料からなるマットを介装した例である。図９及び図１０を参照する。
【００７３】この実施の形態例では、４枚のフィルターＦ１〜Ｆ４を用い、フィルターＦ２とＦ３との間に、すなわち中央にＳＵＳ製のマット６を設けて、フィルターとした。フィルターＦ１〜Ｆ４は、上記のようにフィルター孔が互いにずれるもので、たとえば孔形成が角度違いになっているものである。
【００７４】具体的には、たとえば前記した５枚組みのフィルター群を用いた例について、その中央のフィルターを抜いて、ここにマット６を挿入して用いた。マット６は、図１０に示すように、波状のマット６を用いた。たとえばＳＵＳ３０４のマット６を用いた。本例ではフィルターについても、同じくステンレス製、特にＳＵＳ３０４材のものを用いた。マット６は、厚さが１ｃｍのものを用いた。図５に示した枠体３を使用すると、丁度中央の溝にフィルターを入れずにこのマット６を介装すれば、その両側のフィルターとわずかに離間した状態でマット６が配置できる。
【００７５】ここでは前記実施の形態例で具体的に説明した５枚組みのフィルター群を変形して、その中央のフィルターを抜いて、ここにマット６を挿入した実施の形態をとることで、きわめて良好な結果を得た。すなわち、中間にかかるマットを入れることで、錆奪取能力が格段に大きくなった浄水機構が得られた。たとえば、５枚組みのフィルター群を用いた場合に赤水が２日で解消できる汚れの場合、この例では１日で赤水の解消が実現できた。なお、ステンレス製のマットは、空調用として業務用に扱われており、本例でもそれを用いた。
【００７６】マットの形状としては、通水可能である限り、密度が高い、細かい網状のものであることが望ましい。
【００７７】なお本発明者の検討によると、一般的には上記図９のような、２枚のフィルターＦ１，Ｆ２と、２枚のフィルターＦ３，Ｆ４との間にマット６を配置したものが実用的であるが、水流の流れが遅い場合は、フィルター各１枚の間にマット６を配置したものの方が効果的であった（理由は必ずしも明らかではない）。したがって、流れが速い場合は、フィルター、フィルター、マット、フィルター、フィルターとする構成が良く、流れが遅い場合は、フィルター、マット、フィルターとする構成が良い結果を得られる傾向がある。
【００７８】実施の形態例３ここでは、飲用水の浄化槽に、上記各例に示したのと同様なフィルターを配置して、鉄分の除去を行った。鉄分の多い原料水について、一次の浄化として、適正な効果が得られた。
【００７９】比較例フィルター孔がずれるフィルター群からなる本発明に係るフィルターは用いず、同様な板状ステンレス材料からはなるが、孔がずれないフィルター群を用いて、これを、数枚、各実施の形態例と同様に浄水槽に浸漬して１ヶ月実験を行ったが、赤錆の付着は少量であり、フィルターとしては役に立たなかった。
【００８０】
【発明の効果】上記詳述したように、本発明によれば、第１に、被浄化水を浄化する水浄化方法及び水浄化装置において、フィルターの目詰まりによる機能低下等やフィルター交換の煩雑化を解消し、しかもフィルターによる浄化を適正に行うことが可能な水浄化方法及び同装置を提供することができた。
【００８１】第２に、循環水についてこれを浄化する方法及び同装置において、同様にフィルターの目詰まりによる機能低下等やフィルター交換の煩雑化を解消し、しかもフィルターによる浄化を適正に行うことが可能な循環水浄化方法及び同装置を提供することができた。
【出願人】 【識別番号】５９８０６３５２４
【氏名又は名称】柄澤 健一
【識別番号】５０１４７５３５４
【氏名又は名称】株式会社 雅商事
【出願日】 平成１３年１２月１０日（２００１．１２．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００８３９７６
【弁理士】
【氏名又は名称】高月 亨
【公開番号】 特開２００３−１７０００９（Ｐ２００３−１７０００９Ａ）
【公開日】 平成１５年６月１７日（２００３．６．１７）
【出願番号】 特願２００１−３７５５１４（Ｐ２００１−３７５５１４）