JP2000254657A - 殺菌装置 - Google Patents
殺菌装置Info
- Publication number
- JP2000254657A JP2000254657A JP6129499A JP6129499A JP2000254657A JP 2000254657 A JP2000254657 A JP 2000254657A JP 6129499 A JP6129499 A JP 6129499A JP 6129499 A JP6129499 A JP 6129499A JP 2000254657 A JP2000254657 A JP 2000254657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sterilization
- equation
- treated water
- time
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
する方法は、瞬間的に使用する場合には安全ではあるけ
れども、繰り返し使用することになると、使用する薬品
毎に安全性を確認するための実験を行わなければならな
いという課題を有している。 【解決手段】 電極5a5bを有する殺菌槽5に処理水
ポンプ4によって処理水を供給し、電極5a5b間に高
電圧供給手段20によって高電圧を供給するようにし、
安全性の確認の必要のない殺菌装置としている。
Description
菌を電界によって行う殺菌装置に関するものである。
塩化ベンゼルコニウム、次亜塩素酸等の薬剤を使用して
殺菌している。つまり薬剤を処理水に混ぜることで、大
腸菌等の細菌の細胞膜が破壊されたり、大腸菌の蛋白質
が破壊されたり、あるいは処理水中の酵素の活性基が反
応して大腸菌を殺したりするものである。この方法は、
比較的簡単な操作で実行できるため、広く利用されてい
る。
品に使用する水に適用する場合には、人体に対する安全
性を確認する必要があるという課題を有している。つま
り、瞬間的に使用する場合には微量であるため安全では
あるけれども、繰り返し使用することになると、使用す
る薬品毎に安全性を確認するための実験を行わなければ
ならないものである。
ている電極に、高電圧供給手段によって高電圧を供給す
ることによって電気的に大腸菌等の菌類を死滅させるよ
うにして、安全性の確認の必要のない殺菌装置としてい
るものである。
を有する殺菌槽に処理水ポンプによって処理水を供給
し、電極間に高電圧供給手段によって高電圧を供給する
ようにし、安全性の確認の必要のない殺菌装置としてい
る。
段は、生菌率Pgを(数1)によって決定するようにし
て、安全な殺菌装置としている。
殺菌槽中の生菌率が(数1)に示した値となったとき
に、処理水ポンプを停止するようにして、装置の使用終
了のタイミングを合理的に決定できる殺菌装置としてい
る。
制御手段は、殺菌槽中の生菌率が(数1)に示した値と
なったときに、殺菌完了報知手段を駆動して殺菌完了を
報知するようにして、装置の動作完了時期が明確に判る
殺菌装置としている。
載した単位時間当たりのエネルギーEtは、殺菌槽の電
気容量を記憶する電気容量記憶手段と高電圧発生手段が
発生した高電圧の値とパルス回数記憶手段が記憶したパ
ルス回数とパルス幅記憶手段が記憶したパルス幅とに基
づいて決定するようにして、殺菌槽に供給する電気エネ
ルギを適切に決定できる殺菌装置としている。
載した生菌定数γは、殺菌槽の構造と、殺菌槽内の電極
の構造とによって決定するようにして、各種の殺菌槽の
性能を評価することが出来る殺菌装置としている。
載した殺菌槽内での1回あたりの処理時間Δtは、殺菌
槽の水容量を記憶する水容量記憶手段と処理水ポンプが
吐出する単位時間当たりの水量を記憶するポンプ水量記
憶手段とによって決定するようにして、最適なポンプ水
量を決定することが出来る殺菌装置としている。
載した殺菌槽内での1回あたりの処理時間Δtは、殺菌
時間または殺菌槽への処理水の循環数によって決定する
ようにして、殺菌に要する時間を前もって知ることが出
来る殺菌装置としている。
(数1)に記載した単位時間あたりのエネルギーEtに
応じて、電極間の距離または電極の面積を決定するよう
にして、電極の設計が極めて簡単に出来る殺菌装置とし
ている。
記載した1回あたりの処理時間Δtに応じて、殺菌槽の
容量を決定するようにして、1回あたりの処理時間から
殺菌槽の槽容量を決定でき、電極の設計が簡単に出来る
殺菌装置としている。
手段は、(数1)に記載した単位時間当たりのエネルギ
ーEtに応じて供給する電圧を決定するようにして、高
電圧供給手段が供給する高電圧の値を合理的に決定する
ことが出来る殺菌装置としている。
手段は、(数1)に記載した単位時間あたりのエネルギ
ーEtに応じて、単位時間あたりに発生するパルス発生
数と1回あたりのパルス幅を決定するようにして、パル
ス発生手段の設計が簡単に出来る殺菌装置としている。
プのポンプ水量は、(数1)に記載した殺菌槽内での1
回あたりの処理時間Δtに応じて決定するようにして、
1回あたりの処理時間からポンプ水量を決定でき、最適
なポンプ水量を決定することが出来る殺菌装置としてい
る。
いて説明する。図1は本実施例の構成を示すブロック図
である。本実施例の殺菌装置は、殺菌槽5と、殺菌槽5
に処理水を供給する処理水ポンプ4と、前記殺菌槽に設
けている電極5a、5bに高電圧を供給する高電圧供給
手段20と、前記処理水ポンプ4を制御する処理水ポン
プ制御手段21と、殺菌完了を報知する殺菌完了報知手
段15とを備えている。
よって直流電源をチョッピングし、トランスによって昇
圧する高電圧発生手段1と、パルス信号を発生するパル
ス発生手段2と、必要な電力を計算する電力計算手段6
と、前記高電圧発生手段1によって発生した高電圧を、
パルス発生手段2が発生した信号のパルス間隔とパルス
幅のものに変換して、電極5a、5b間に供給する高電
圧パルス供給手段3を備えている。前記電力計算手段6
は、高電圧発生手段1の情報とパルス発生手段2の情報
とから、殺菌槽5に加えた電力、つまり単位時間あたり
のエネルギー量を計算し、その値を時間あたりのエネル
ギー量として処理水ポンプ制御手段21を構成する生菌
率決定手段7に伝達している。
の菌の生菌率を決定する生菌率決定手段7と、殺菌槽5
の構造、電極5a、5bの構造等で決定される生菌定数
を記憶してその値を生菌率決定手段7に出力する生菌定
数記憶手段8と、処理水が殺菌槽5に流し込まれてから
出てくるまでの時間、つまり、1回あたりの処理時間を
計算し、その値を生菌率決定手段7に出力する処理時間
計算手段9と、殺菌を開始してから終了するまでの時間
を測定し殺菌時間として生菌率決定手段7に出力する殺
菌時間測定手段10と、大腸菌等を含む処理水の初期菌
数、全水量等の処理水の情報を記憶する処理水情報記憶
手段11と、処理水の使用用途に必要な単位あたりの菌
数を記憶している使用用途記憶手段12と、処理水が使
用できる程度を判定するための生菌率を決定する必要生
菌率決定手段13と、前記生菌率決定手段7が決定した
生菌率と必要生菌率決定手段13が決定した生菌率とを
比較して、生菌率が必要生菌率を下回れば処理水の殺菌
ができたとして、殺菌完了報知、及び、殺菌装置の停止
を行う生菌数比較手段14と、生菌数比較手段14の情
報を受けて処理水ポンプ4を停止する停止手段16とを
備えている。
画像による表示手段あるいはブザー等による音声による
報知手段を使用しており、生菌数比較手段14の情報を
受けて殺菌完了を表示または報知する。
となっている。図2は電力計算手段6の構成を示すブロ
ック図である。電圧記憶手段26は、図1に示している
高電圧発生手段1が発生する高電圧値を記憶し、エネル
ギー計算手段29に伝達している。パルス回数記憶手段
27とパルス幅記憶手段28とは、それぞれパルス発生
手段2の出力を監視しており、それぞれパルスの回数と
パルスの幅とを記憶して、エネルギー計算手段29に伝
達している。また、殺菌槽電気容量記憶手段25は殺菌
槽5の電気容量を記憶しており、エネルギー計算手段2
9にこの情報を伝達している。エネルギー計算手段29
は、これらの情報を受けて、単位時間あたりのエネルギ
ーを計算して、生菌率決定手段7に出力している。
構成となっている。図3は、処理時間手段9の構成を示
すブロック図である。処理時間計算手段9は、ポンプ水
量記憶手段31と殺菌槽水容量記憶手段30と処理時間
計算手段32とを有している。ポンプ水量記憶手段31
は、処理水ポンプ4が吐出する単位時間あたりの水量を
記憶し、この情報を処理時間計算手段32に伝達してい
る。殺菌槽水容量記憶手段30は、殺菌槽5に収容でき
る処理水の容量を記憶し、この情報を処理時間計算手段
32に伝達している。処理時間計算手段32は、殺菌槽
5の水容量とポンプ水量記憶手段31から伝達された処
理水ポンプ4の単位時間あたりの吐出水量から、1回あ
たりの処理時間を計算している。
示していないスイッチをオンして、処理水ポンプ4を駆
動して殺菌槽5内に処理水を導入して、殺菌槽5内に設
けている電極5a、5b間に高電圧供給手段20によっ
て電圧Vを印加する。図4は、この電圧Vと電極5a、
電極5b間に発生する電界Eとの関係を説明する説明図
である。電圧Vと電極間の距離dと、電界Eとの間には
数2に示す関係が成り立っている。
dkとすると、菌の両端にかかる電圧Vkは(数3)に
示す関係となっている。
Vを越えると、大腸菌の細胞が破壊されて死滅すること
が論文(佐藤正之著、『これからの微生物殺菌装置とそ
の周辺技術』、食品と容器、VOL.35、NO.6、
P308からP314)に示されている。
あるインパルス状のパルス電圧によって殺菌槽5内に電
界を発生しても、殺菌槽5内の処理水には電気分解が起
こりにくいものである。この理由は、処理水中のイオン
の移動速度に比べて、印加しているパルス電圧のパルス
幅が短いためと考えられる。図5は本実施例の殺菌槽5
にかかる電圧Vと、流れる電流Iの関係を、時間tを横
軸として示したものである。本実施例の高電圧供給手段
20が発生する電圧Vのパルスは、パルス幅Δtpで単
位時間あたりにNp回発生するものとしている。本実施
例では前記電極5a、電極5b間に印加するパルス電圧
のパルス幅Δtpとパルス回数Npとを、電力計算手段
6によって決定するようにしている。またこの電力計算
手段6の決定は、生菌率決定手段7が決定した(数1)
に示している生菌率に基づいて行うようにしているもの
である。
確定した実験の経緯を報告する。図6は本実験に使用し
た装置の構成を示すブロック図である。この装置は、処
理水1を収容しているタンク52と、タンク52内の処
理水を殺菌槽56に循環させるポンプ54によって構成
している。前記タンク52は、攪拌装置53を有してお
り、処理水1を攪拌混合している。また、タンク52と
殺菌槽56を接続しているパイプ58には、ポンプ54
の流量を測定する流量センサ61と、タンク52と殺菌
槽56との間を循環した回数を検知する循環回数センサ
57とを設けている。また殺菌槽56には、図1で説明
した殺菌槽5と同様に、電極56a、電極56bを設け
ている。この電極56a、電極56b間には、図1で説
明したパルス発生手段3と同様のパルス発生手段60、
高電圧発生手段1と同様の高電圧発生手段61、高電圧
パルス発生手段3と同様の高電圧パルス発生手段62に
よって高電圧を印加している。また、前記ポンプ54は
ポンプ制御手段59によって能力を調整している。
数N(回)、1分あたりの処理水流量L(L/分)、高
電圧パルスの電圧V(kV)、電流I(A)、1秒あた
りのパルス回数n(回/秒)を独立したパラメータとし
て採用としている。
きに、処理水1ml当たりに含まれる菌数の変化を測定
している。この測定結果を(表1)に示している。だだ
し、1分あたりの処理水流量Lは0.1(L/分)、高
電圧パルスの電圧Vは12(kV)、電流Iは60
(A)、1秒あたりのパルス回数nは20(回/秒)と
設定している。
環回数Nが多いほど菌数は少なくなることが分かる。ま
た表1中に示している生菌率Psは、初期に処理水に含
まれる1ml当たりの菌数をS0、循環回数N回のとき
の処理水1mlあたりの菌数をSNとしたときに、SN
/S0と定義して示しているものである。この生菌率P
sは、初期の状態と比べてどれぐらいの割合の菌が殺菌
装置によって殺菌できたかどうかを示す指標であり、そ
の最大値は1で最小値は0である。もちろん生菌率Ps
が小さいほど、殺菌装置による殺菌効果が大きいという
ことがいえる。
たものである。横軸には循環回数Nを、縦軸には生菌率
Psの対数を採っている。発明者らの解析の結果、この
実験結果は1つの直線上にのることを発見している。こ
の直線は(数4)で表現されるものである。
示している。また(1)式は、本実験の場合初期状態の
生菌率が1であることを考慮すると(数5)に示すもの
となる。
のの指数が、生菌率Psとなるものである。
きの処理水1ml当たりに含まれる菌数の変化を測定し
た結果を(表2)に示している。このときの、処理水1
の循環回数Nを3回、1分あたりの処理水流量Lは0.
1(L/分)、高電圧パルスの電流Iは60(A)、1
秒当たりのパルス回数nは20(回/秒)の設定として
いる。
前記(表1)に示した生菌率Psと同様の定義で計算し
たものである。この実験の結果より、高電圧パルスの電
圧Vが高いほど生菌率Psは低くなることが分かる。
もので、高電圧パルスの電圧Vを横軸に、生菌率Psの
対数を縦軸に示している。図8に示しているように、こ
の実験の結果は、1つの直線上に乗っているものであ
る。この直線は(数5)で表現されるものである。
る。
たものの指数が、生菌率Psとなるものである。
きの処理水1ml当たりに含まれる菌数の変化を測定し
た結果を(表3)に示している。だだし、処理水1の循
環回数Nを3回、1分あたりの処理水流量Lは0.1
(L/分)、高電圧パルスの電圧Vは12(kV)、1
秒当たりのパルス回数nは20(回/秒)に設定してい
る。
前記(表1)に示した生菌率Psと同様の定義で計算し
たものである。この実験の結果より、高電圧パルスの電
流Iが大きいほど生菌率Psは低くなることが分かる。
たもので、高電圧パルスの電流Iを横軸に、生菌率Ps
の対数を縦軸に示している。図9に示しているように、
この実験の結果は、1つの直線上に乗っているものであ
る。この直線は(数8)で表現されるものである。
る。
たものの指数が、生菌率Psとなるものである。
回数nを変化したときの、処理水1mlあたりに含まれ
る菌数の変化を測定した結果を(表4)に示している。
だだし、処理水1の循環回数Nを3回、1分あたりの処
理水流量Lは0.1(L/分)、高電圧パルスの電圧V
は12(kV)、電流Iは60(A)に設定している。
前記(表1)に示した生菌率Psと同様の定義で計算し
たものである。この実験の結果より、高電圧パルスの1
秒あたりのパルス回数nが多いほど生菌率Psは低くな
ることが分かる。
に、生菌率Psの対数を縦軸にして(表4)の実験結果
を示したものである。図10に示しているように、この
実験の結果は、1つの直線上に乗っているものである。
この直線を示す式は(数10)で表現されるものであ
る。
している。また、この関係は(数11)に示す式に変換
できる。
パルス回数nを掛けたものの指数が、生菌率Psとなる
ものである。
する1分あたりの処理水量Lを変化したときの処理水1
mlあたりに含まれる菌数の変化を測定した結果を(表
5)に示している。だだし、処理水1の循環回数Nは3
回に、高電圧パルスの電圧Vは12(kV)に、電流I
は60(A)に、1秒あたりのパルス回数nは20(回
/秒)の設定としている。
前記(表1)に示した生菌率Psと同様の定義で計算し
たものである。この実験の結果より、ポンプ54の1分
あたりの処理水量Lが多いほど生菌率Psは低くなるこ
とが分かる。
1/Lを横軸に、生菌率Psの対数を縦軸にして(表
5)の実験結果を示したグラフである。図11に示して
いるように、この実験の結果は、1つの直線上に乗って
いるものである。この直線を示す式は(数12)で表現
されるものである。
る。
に示す式に変換できる。
理水量Lの逆数1/Lを掛けたものの指数が、生菌率P
sとなるものである。
1)(数13)より、処理水の循環回数N(回)、1分
あたりの処理水流量L(L/分)の逆数1/L、高電圧
パルスの電圧V(kV)、電流I(A)、1秒あたりの
パルス回数n(回/秒)と一定定数kを掛けたものの指
数は、生菌率Psとなることがわかる。つまり、生菌率
Psは(数14)で示す式で計算できるものである。
電圧にV、電流にI、1秒間当たりのパルス回数にnを
用いると、(数15)で示すことができる。
殺菌槽5内の体積をVsとすると、1分あたりの処理水
流量Lを用いると、(数16)で示すことができる。
な時間をtlとし、処理水の循環数をNとすると、殺菌
時間tsは(数17)で示すことができる。 ts=N・tl (数17) 前記、(数15)、(数16)、(数17)を(数1
4)に代入すると。(数18)が得られる。
示しており、また、t1を処理水の全てが1回循環する
のに必要な時間と定義し直せば、その何れもは殺菌槽内
の構造で決定されるものである。そこで生菌定数γは、
前記条件とした場合には、(数19)で示すことができ
る。
γ・Et・Δt・ts)と表現でき、(数1)と一致す
る。
ルギーと全体の菌数に比例すると考察できる。そこで、
以下では、図6の殺菌装置での電気エネルギーを計算
し、生菌率Psを理論的に求めているものである。殺菌
槽44に印加した高電圧パルスの1パルスあたりの電気
エネルギーE1は、パルス幅をΔtとすると、(数2
1)で示される。
間に殺菌槽56に加えられる電気エネルギーE2は、
(数22)で示される。
プ4による処理水量Lの逆数1/Lに比例することを考
慮すると、時間tsは(数23)で示すことが出来る。
数とする。
るときに加わる電気エネルギーE3は、(数24)で示
すことが出来る。
ーはN倍となるから殺菌槽56で菌に加わる電気エネル
ギーE4は、(数25)で示すことが出来る。
菌に加わる電気エネルギーE4と菌数Sに比例するか
ら、上記結果を考慮すると(数26)で表現できる。
定する一定定数とする。また初期の菌数をS0として、
(数27)を解くと、(数28)となる。
しているため、生菌率Psは(数29)で表現できる。
ことを証明できるものである。ただし、処理水の循環回
数をN(回)、1分あたりの処理水流量をL(L/
分)、高電圧パルスの電圧をV(kV)、電流をI
(A)、1秒あたりのパルス回数をn(回/秒)とす
る。
いた考察と同様にして、(数29)も Ps=Exp
(−γ・Et・Δt・ts)となって、(数1)と一致
する。だだし、γは生菌定数、Etは単位時間当たりの
エネルギー、Δtは殺菌槽内での1回あたりの処理時
間、tsは殺菌時間とする。
ると、菌が生存する確率を示す単位容量あたりの生存率
Pは、殺菌槽5に加わる単位時間あたりのエネルギーE
tと、殺菌槽の構造、電極の構造等で決定される生菌定
数γと、殺菌槽5内に留まる1回あたりの処理時間Δt
と、殺菌時間tとの関数で決定される。また理想的な条
件では、前記生存率Pは(数3)に示している生菌率決
定式に従うものである。
数、単位時間あたりのエネルギーEt、生菌定数γ、1
回あたりの処理時間Δt、殺菌時間tに比例すると仮定
することによって導かれているものである。
手段6が計算した単位時間あたりのエネルギーEt、生
菌定数記憶手段8が記憶している生菌定数γと、処理時
間記憶手段9が記憶している1回あたりの処理時間Δ
t、殺菌時間測定手段10が測定記憶している殺菌時間
tsから、現在の生菌率Pgを(数1)によって求める
ようにしている。
が、使用する殺菌装置が循環式となっている場合は、循
環回数をn、一回の循環に必要な時間をtlとすると、
殺菌時間tsを(数4)から計算して、(数1)に代入
するようにしても支障はないものである。
する。必要生菌率決定手段13は、処理水情報記憶手段
11が記憶している単位あたりの初期菌数Noと、使用
用途記憶手段12が記憶している殺菌された水を使用す
るのに必要な単位あたりの菌数Neとから、必要な生菌
率Pnを(数5)に従って計算し、決定しているもので
ある。
菌槽5の電気容量をC、殺菌槽5に加わる電圧をVとす
ると、殺菌槽5に与えられるエネルギーE1は、(数
6)に示す式で表現される。
ス回数をNpとすると、単位時間あたりに殺菌槽5に与
えられるエネルギーEt(数7)に示す式で表現され
る。
気容量記憶手段25が記憶している電気容量Cと、電圧
記憶手段26が記憶している電圧Vと、パルス回数記憶
手段27が記憶している単位時間あたりのパルス回数N
pと、パルス幅記憶手段28が記憶しているパルス幅Δ
tpとから単位時間あたりのエネルギー量Etを前記
(数7)によって計算するものである。
説明する。殺菌槽5の水容量をLv、処理ポンプが単位
時間あたりに供給する水量をLpとすると、処理水が殺
菌槽5に留まっている時間Δtは(数8)に示す式で表
現できる。
量Lvの値を記憶しており、ポンプ水量記憶手段31は
ポンプの単位時間あたりの容量Lpを記憶している。処
理時間計算手段32は、殺菌槽水容量記憶手段30の水
容量Lvとポンプ水量Lpとから、前記(数8)によっ
てΔtを求めるものである。
a、5bを有する殺菌槽5と、前記殺菌槽5内に処理水
を供給する処理水ポンプ4と、電極5a、5bに高電圧
を供給する高電圧供給手段20と、処理水ポンプ4の駆
動を制御する処理水ポンプ制御手段21と、殺菌完了を
報知する殺菌完了報知手段15とを備え、前記処理水ポ
ンプ制御手段21は、処理水の使用用途に応じて菌の処
理後の生菌率を決定する生菌率決定手段7と、生菌率決
定手段7の情報から処理時間を計算する処理時間計算手
段9とを有している構成として、安全性の確認の必要の
ない殺菌装置を実現するものである。
は、生菌率Pgを(数1)によって決定する構成とし
て、安全な殺菌装置を実現するものである。
殺菌槽5中の生菌率Pgが(数1)に示した値となった
ときに、処理水ポンプを停止する構成として、装置の使
用終了のタイミングを合理的に決定できる殺菌装置を実
現するものである。
手段21は、殺菌槽5中の生菌率Pgが(数1)に示し
た値となったときに、殺菌完了報知手段15を駆動して
殺菌完了を報知する構成として、装置の動作完了時期が
明確に判る殺菌装置を実現するものである。
た単位時間当たりのエネルギーEtは、殺菌槽5の電気
容量を記憶する電気容量記憶手段25と高電圧発生手段
1が発生した高電圧の値とパルス回数記憶手段27が記
憶したパルス回数とパルス幅記憶手段28が記憶したパ
ルス幅とに基づいて決定する構成として、殺菌槽5に供
給する電気エネルギを適切に決定できる殺菌装置を実現
するものである。
た生菌定数γは、殺菌槽5の構造と、殺菌槽5内の電極
5a、5bの構造とによって決定する構成として、各種
の殺菌槽の性能を評価することが出来る殺菌装置を実現
するものである。
た殺菌槽内での1回あたりの処理時間Δtは、殺菌槽5
の水容量を記憶する水容量記憶手段30と処理水ポンプ
4が吐出する単位時間当たりの水量を記憶するポンプ水
量記憶手段31とによって決定する構成として、最適な
ポンプ水量を決定することが出来る殺菌装置を実現する
ものである。
た殺菌槽内での殺菌時間tsは、殺菌時間または殺菌槽
5への処理水の循環数によって決定する構成として、殺
菌に要する時間を前もって知ることが出来る殺菌装置を
実現するものである。
について説明する。図12は本実施例の構成を示す斜視
図、図13はブロック図である。本実施例では、図13
に示している殺菌槽5内に備えている電極に、モータ駆
動装置60を接続している。また前記殺菌槽5内に備え
ている電極は、図12に示している構成となっている。
すなわち、本実施例では電極5aと電極5bとは平板状
としており、片側は軸55a、軸55bに巻き付けてい
る。また軸55a、軸55bの反対側はローラー56、
57に挟み込んでいる。また前記ローラー56、57は
モータ駆動装置60によって駆動されるモータ58に接
続されている。モータ駆動装置60は、図13に示して
いるように、実施例1で説明した必要電力記憶手段61
と、電気容量記憶手段62と、電極面積制御手段63と
電極面積移動手段64によって構成している。
要電力記憶手段61は、必要な単位あたりのエネルギー
量を記憶しており、この値を電気容量記憶手段62へ出
力している。電気容量記憶手段62は必要な単位あたり
のエネルギー量に対応した殺菌槽5内の電極55a、5
5b間の距離と、電極55aと電極55bの面積を記憶
している。電極面積制御手段63は、必要電力記憶手段
61から受けた情報から、電極55a、55b間の距
離、或いは電極55a、電極55bの面積を決定して、
この信号を電極面積移動手段64を構成しているモータ
58に連絡している。モータ58が順方向に回転するこ
とによって、ローラー56、ローラー57が回転して、
電極5a、電極5bが軸55a、軸55bから引き出さ
れて電極の面積が増加するものである。また、モータ5
8が逆方向に回転することによって、ローラー56、ロ
ーラー57が回転して、電極5a、電極5bが軸55
a、軸55bに巻き込まれて電極の面積が減少するもの
である。なお、特に図示していないが、軸55a、軸5
5b間の距離も同様の制御方法によって調整することが
可能となっているものである。
て電極5a、電極5bの面積を決定している。単位時間
あたりの電気エネルギーEtは、殺菌槽5の電気容量を
C、殺菌槽5に加わる電圧をV、一回あたりのパルス幅
をΔtp、単位時間あたりのパルス回数をNpとする
と、(数30)に示すようにして決定している。
処理水の比誘電率をεr、電極5a、電極5bの面積を
S、極間5a、電極5b間の距離をdとすると、(数3
1)によって表現される。
間あたりのエネルギーEtが定まっている場合は、電極
5a、電極5bの面積Sと、電極5a、電極5b間の距
離dの比S/dは、(数32)に示すように表現でき
る。
要電力記憶手段61による必要な単位あたりのエネルギ
ー量を上記関係式に対応させて、電極間面積Sと電極間
距離dの比S/dを求める。電極面積Sと電極間距離d
のどちらかが既知の場合、もう一方の値を決定し、その
値を電極面積制御手段63へ出力する。
に記載した単位時間あたりのエネルギーEtに応じて、
決定された電極間の距離を有するまたは電極の面積を有
する電極を備えた構成として、電極の設計が極めて簡単
に出来る殺菌装置を実現するものである。 (実施例3)続いて本発明の第三の実施例について説明
する。図14は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。70は必要処理時間記憶手段であり、必要な1回あ
たりの処理時間を記憶し、その値を水容量記憶手段71
へ出力している。水容量記憶手段71は1回あたりの処
理時間に対応した殺菌槽5の水容量を記憶している。水
容量制御手段72は、必要処理時間記憶手段70から受
けた必要な1回あたりの処理時間に対応して、殺菌槽5
内の水容量を決定して、例えば殺菌槽5を構成する槽壁
を移動して容積を調整するものである。
記各実施例で説明したように、一回あたりの処理時間Δ
tは、殺菌槽5の水容量をLv、処理水ポンプ4が供給
する水量をLpとすると、(数33)によって表現でき
る。
Lvは(数34)で表現できる。
しており、一回あたりの処理時間Δtが定まるとそれに
対応した水容量Lvを決定する。
は、(数1)に記載した1回あたりの処理時間Δtに応
じて、容量を決定された殺菌槽を有する構成として、1
回あたりの処理時間から殺菌槽の槽容量を決定でき、電
極の設計が簡単に出来る殺菌装置を実現するものであ
る。
について説明する。図15は本実施例の構成を示すブロ
ック図である。必要電力記憶手段75は、必要な単位あ
たりのエネルギー量を記憶しており、この値を電圧記憶
手段76へ出力している。電圧記憶手段76は必要な単
位あたりのエネルギー量に対応して、殺菌槽にかける電
圧を記憶している。高電圧制御手段77は、電圧記憶手
段76が決定した電圧となるように高電圧発生手段1の
電圧を制御している。
位時間のエネルギーは、殺菌槽5の電気容量をC、殺菌
槽5に加わる電圧をV、一回あたりのパルス幅をΔt
p、単位時間あた2りのパルス回数をNpとすると、
(数30)によって表現できる。
きる。
る関係式を記憶しており、単位あたりのエネルギーEt
が定まるとそれに対応した電圧Vを決定する。
給手段は、(数1)に記載した単位時間当たりのエネル
ギーEtに応じて供給する電圧を決定する構成として、
高電圧供給手段が供給する高電圧の値を合理的に決定す
ることが出来る殺菌装置を実現するものである。
について説明する。図16は本実施例の構成を示すブロ
ック図である。必要電力記憶手段80は、必要な単位あ
たりのエネルギー量を記憶し、その値をパルス情報記憶
手段81へ出力している。パルス情報記憶手段81は必
要な単位あたりのエネルギー量に対応した殺菌槽内の電
極間距離、電極面積を記憶している。
記各実施例で説明したように、単位時間のエネルギー
は、殺菌槽5の電気容量をC、殺菌槽5に加わる電圧を
V、一回あたりのパルス幅をΔtp、単位時間あたりの
パルス回数をNpとすると、(数30)によって表現で
きる。
は、一回あたりのパルス幅Δtと単位時間あたりのパル
ス回数Npを掛け合わした値 Δt・Npは、この(数
30)を変形することによって、(数36)に示すよう
に変形できる。
示している関係式を記憶しており、必要電力記憶手段8
0による必要な単位あたりのエネルギー量を上記関係式
に対応させて、一回あたりのパルス幅Δtと単位時間あ
たりのパルス回数Npを掛け合わせたものを求めてい
る。一回あたりのパルス幅Δtと単位時間あたりのパル
ス回数Npのどちらかが既知の場合は、もう一方の値を
決定する。
生手段は、(数1)に記載した単位時間あたりのエネル
ギーEtに応じて、単位時間あたりに発生するパルス発
生数と1回あたりのパルス幅を決定する構成として、パ
ルス発生手段の設計が簡単に出来る殺菌装置を実現する
ものである。
について説明する。図17は本実施例の構成を示すブロ
ック図である。必要電力記憶手段85は、必要な1回あ
たりの処理時間を記憶し、その値をポンプ水量記憶手段
86へ出力している。ポンプ水量記憶手段86は1回あ
たりの処理時間に対応した処理水ポンプのポンプ水量を
記憶している。ポンプ水量制御手段87は、必要電力記
憶手段85が決定した必要な1回あたりの処理時間に対
応させて、処理水ポンプ4を駆動している。
記各実施例で説明したように、一回あたりの処理時間Δ
tは、殺菌槽5の水容量をLv、処理水ポンプ4が供給
する水量をLpとすると、(数37)によって表現でき
る。
処理水量Lpは(数38)で表現できる。
6は、(数38)に示した関係式を記憶しており、一回
あたりの処理時間Δtが定まるとそれに対応した水量L
pを決定するものである。
ンプ4のポンプ水量は、(数1)に記載した殺菌槽内で
の1回あたりの処理時間Δtに応じて決定する構成とし
て、1回あたりの処理時間からポンプ水量を決定でき、
最適なポンプ水量を決定することが出来る殺菌装置を実
現するものである。
る殺菌槽と、前記殺菌槽内に処理水を供給する処理水ポ
ンプと、電極に高電圧を供給する高電圧供給手段と、処
理水ポンプの駆動を制御する処理水ポンプ制御手段と、
殺菌完了を報知する殺菌完了報知手段とを備え、前記処
理水ポンプ制御手段は、処理水の使用用途に応じて菌の
処理後の生菌率を決定する生菌率決定手段と、生菌率決
定手段の情報から処理時間を計算する処理時間計算手段
とを有している構成として、安全性の確認の必要のない
殺菌装置を実現するものである。
段は、生菌率Pgを(数1)によって決定する構成とし
て、安全な殺菌装置を実現するものである。
殺菌槽中の生菌率が(数1)に示した値となったとき
に、処理水ポンプを停止する構成として、装置の使用終
了のタイミングを合理的に決定できる殺菌装置を実現す
るものである。
制御手段は、殺菌槽中の生菌率が(数1)に示した値と
なったときに、殺菌完了報知手段を駆動して殺菌完了を
報知する構成として、装置の動作完了時期が明確に判る
殺菌装置を実現するものである。
載した単位時間当たりのエネルギーEtは、殺菌槽の電
気容量を記憶する電気容量記憶手段と高電圧発生手段が
発生した高電圧の値とパルス回数記憶手段が記憶したパ
ルス回数とパルス幅記憶手段が記憶したパルス幅とに基
づいて決定する構成として、殺菌槽に供給する電気エネ
ルギを適切に決定できる殺菌装置を実現するものであ
る。
載した生菌定数γは、殺菌槽の構造と、殺菌槽内の電極
の構造とによって決定する構成として、各種の殺菌槽の
性能を評価することが出来る殺菌装置を実現するもので
ある。
載した殺菌槽内での1回あたりの処理時間Δtは、殺菌
槽の水容量を記憶する水容量記憶手段と処理水ポンプが
吐出する単位時間当たりの水量を記憶するポンプ水量記
憶手段とによって決定する構成として、最適なポンプ水
量を決定することが出来る殺菌装置を実現するものであ
る。
載した殺菌槽内での殺菌時間tsは、殺菌時間または殺
菌槽への処理水の循環数によって決定する構成として、
殺菌に要する時間を前もって知ることが出来る殺菌装置
を実現するものである。
(数1)に記載した単位時間あたりのエネルギーEtに
応じて距離または面積を決定される電極を有する構成と
して、電極の設計が極めて簡単に出来る殺菌装置を実現
するものである。
(数1)に記載した1回あたりの処理時間Δtに応じて
容量を決定された殺菌槽を有する構成として、1回あた
りの処理時間から殺菌槽の槽容量を決定でき、電極の設
計が簡単に出来る殺菌装置を実現するものである。
手段は、(数1)に記載した単位時間当たりのエネルギ
ーEtに応じて供給する電圧を決定する構成として、高
電圧供給手段が供給する高電圧の値を合理的に決定する
ことが出来る殺菌装置を実現するものである。
手段は、(数1)に記載した単位時間あたりのエネルギ
ーEtに応じて、単位時間あたりに発生するパルス発生
数と1回あたりのパルス幅を決定する構成として、パル
ス発生手段の設計が簡単に出来る殺菌装置を実現するも
のである。
プのポンプ水量は、(数1)に記載した殺菌槽内での1
回あたりの処理時間Δtに応じて決定する構成として、
1回あたりの処理時間からポンプ水量を決定でき、最適
なポンプ水量を決定することが出来る殺菌装置を実現す
るものである。
示すブロック図
を示す説明図
図
している電極の構成を示すブロック図
している制御装置の構成を示すブロック図
している制御装置の構成を示すブロック図
している制御装置の構成を示すブロック図
している制御装置の構成を示すブロック図
Claims (13)
- 【請求項1】 電極を有する殺菌槽と、前記殺菌槽内に
処理水を供給する処理水ポンプと、電極に高電圧を供給
する高電圧供給手段と、処理水ポンプの駆動を制御する
処理水ポンプ制御手段と、殺菌完了を報知する殺菌完了
報知手段とを備え、前記処理水ポンプ制御手段は、処理
水の使用用途に応じて菌の処理後の生菌率を決定する生
菌率決定手段と、生菌率決定手段の情報から処理時間を
計算する処理時間計算手段とを有している殺菌装置。 - 【請求項2】 生菌率決定手段は、生菌率Pgを(数
1)によって決定する請求項1に記載した殺菌装置。 Pg=Exp(−γ・Et・Δt・ts) (数1) γ 生菌定数 Et 単位時間当たりのエネルギー Δt 殺菌槽内での1回あたりの処理時間 ts 殺菌時間 - 【請求項3】 処理水ポンプ制御手段は、殺菌槽中の生
菌率が(数1)に示した値となったときに、処理水ポン
プを停止する請求項2に記載した殺菌装置。 - 【請求項4】 処理水ポンプ制御手段は、殺菌槽中の生
菌率が(数1)に示した値となったときに、殺菌完了報
知手段を駆動して殺菌完了を報知する請求項2に記載し
た殺菌装置。 - 【請求項5】 (数1)に記載した単位時間当たりのエ
ネルギーEtは、殺菌槽の電気容量を記憶する電気容量
記憶手段と高電圧発生手段が発生した高電圧の値とパル
ス回数記憶手段が記憶したパルス回数とパルス幅記憶手
段が記憶したパルス幅とに基づいて決定する請求項2か
ら4のいずれか1項に記載した殺菌装置。 - 【請求項6】 (数1)に記載した生菌定数γは、殺菌
槽の構造と、殺菌槽内の電極の構造とによって決定する
請求項2から5のいずれか1項に記載した殺菌装置。 - 【請求項7】 (数1)に記載した殺菌槽内での1回あ
たりの処理時間Δtは、殺菌槽の水容量を記憶する水容
量記憶手段と処理水ポンプが吐出する単位時間当たりの
水量を記憶するポンプ水量記憶手段とによって決定する
請求項2から6のいずれか1項に記載した殺菌装置。 - 【請求項8】 (数1)に記載した殺菌槽内での殺菌時
間tsは、殺菌時間または殺菌槽への処理水の循環数に
よって決定する請求項2から6のいずれか1項に記載し
た殺菌装置。 - 【請求項9】 殺菌槽は、(数1)に記載した単位時間
あたりのエネルギーEtに応じて距離または面積を決定
される電極を有する請求項2から8のいずれか1項に記
載した殺菌装置。 - 【請求項10】 殺菌槽は、(数1)に記載した1回あ
たりの処理時間Δtに応じて容量を決定された殺菌槽を
有する請求項2から9のいずれか1項に記載した殺菌装
置。 - 【請求項11】 高電圧供給手段は、(数1)に記載し
た単位時間当たりのエネルギーEtに応じて供給する電
圧を決定する請求項2から10のいずれか1項に記載し
た殺菌装置。 - 【請求項12】 パルス発生手段は、(数1)に記載し
た単位時間あたりのエネルギーEtに応じて、単位時間
あたりに発生するパルス発生数と1回あたりのパルス幅
を決定する請求項2から11のいずれか1項に記載した
殺菌装置。 - 【請求項13】 処理水ポンプのポンプ水量は、(数
1)に記載した殺菌槽内での1回あたりの処理時間Δt
に応じて決定する請求項2から12のいずれか1項に記
載した殺菌装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06129499A JP4042247B2 (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 殺菌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06129499A JP4042247B2 (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 殺菌装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000254657A true JP2000254657A (ja) | 2000-09-19 |
JP4042247B2 JP4042247B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=13167043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06129499A Expired - Fee Related JP4042247B2 (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 殺菌装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4042247B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007190495A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Bunsei Jo | 電解槽の殺菌及びカルシウム付着の除去方法 |
US7396111B2 (en) | 2003-08-11 | 2008-07-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet head and inkjet printer |
JP2012135614A (ja) * | 2010-12-09 | 2012-07-19 | Shigenobu Igawa | 高電界殺菌装置 |
WO2013085034A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Ikawa Shigenobu | 高電界殺菌装置 |
-
1999
- 1999-03-09 JP JP06129499A patent/JP4042247B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7396111B2 (en) | 2003-08-11 | 2008-07-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet head and inkjet printer |
JP2007190495A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Bunsei Jo | 電解槽の殺菌及びカルシウム付着の除去方法 |
JP2012135614A (ja) * | 2010-12-09 | 2012-07-19 | Shigenobu Igawa | 高電界殺菌装置 |
WO2013085034A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Ikawa Shigenobu | 高電界殺菌装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4042247B2 (ja) | 2008-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100397548B1 (ko) | 기능수 발생기가 구비된 자동판매기 | |
US6106691A (en) | Medical instrument sterilizing and washing method and apparatus | |
EP1551770B1 (en) | Electrochemical treatment of an aqueous salt solution | |
US20040037737A1 (en) | Method of and equipment for washing, disinfecting and/or sterilizing health care devices | |
US20030164308A1 (en) | Electroionic water disinfection apparatus | |
JP2004065941A (ja) | 洗濯機及びその制御方法 | |
WO2006041001A1 (ja) | 中性電解水、中性電解水の製造方法及び中性電解水の製造装置 | |
JP2000070171A (ja) | 消毒用ウエットワイパーおよびその供給装置 | |
JP6252955B2 (ja) | ナノバブルによる殺菌方法及びこれに用いるナノバブルの発生装置 | |
CN105457072A (zh) | 一种基于脉冲光的室内杀菌装置 | |
KR101726670B1 (ko) | 치과용 살균소독수 공급 장치 및 방법 | |
KR101166450B1 (ko) | 은나노 활성수 발생장치 | |
JPH0628566B2 (ja) | 液体状食品の殺菌法 | |
JP2000254657A (ja) | 殺菌装置 | |
US20160362317A1 (en) | Method of treating liquid or object using generation of plasma in or near liquid | |
EP2537537A1 (en) | Waste treatment system | |
CN209778429U (zh) | 一种转筒式消毒剂定量投加装置 | |
WO1999050185A1 (en) | Method and apparatus for sterilising liquids | |
CN102259958A (zh) | 电激水质消毒装置 | |
CN1836518A (zh) | 一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法 | |
JP3275108B2 (ja) | 電解水の生成装置 | |
JP5355572B2 (ja) | 殺菌・抗菌装置 | |
KR101954690B1 (ko) | 전기적 에너지에 의한 살균공정이 수행되는 의료용 기기 살균장치 및 그 살균장치의 이용방법 | |
CN212560452U (zh) | 一种高效的家用次氯酸钠消毒壶装置 | |
JPH03237979A (ja) | 高電圧パルスによる殺菌方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060201 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071023 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071105 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |