JP2012239938A - Water-quality improvement apparatus, water-quality improving method and metal ion water generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水質改善装置および水質改善方法に関するものである。また、本発明は、金属イオンを含む金属イオン水を生成する金属イオン水生成装置に関するものである。 The present invention relates to a water quality improvement device and a water quality improvement method. Moreover, this invention relates to the metal ion water production | generation apparatus which produces | generates the metal ion water containing a metal ion.
水質改善技術は様々な場面で必要とされている。例えば、熱交換器で用いられる冷却水を冷却するための冷却塔では、熱交換器で温度の上昇した冷却循環水が冷却塔に戻ってくるため、冷却塔の内部で藻やアオコ、バクテリアが発生したり、冷却循環水が濃縮されることにより、配管内にシリカやスケールなどが堆積して配管が閉塞し熱交換効率が下がったりすることがある。また、そのようなスケールからレジオネラ菌が増殖することもある。このため、冷却塔の内部および配管を定期的に清掃および管理しなければならない。定期的な清掃や管理がなされていない場合には糸状菌が発生する。 Water quality improvement technology is required in various situations. For example, in the cooling tower for cooling the cooling water used in the heat exchanger, the cooling circulating water whose temperature has risen in the heat exchanger returns to the cooling tower, so that algae, aoko, and bacteria are inside the cooling tower. Occurring or condensing the cooling circulating water may cause silica or scale to accumulate in the piping, blocking the piping and reducing the heat exchange efficiency. In addition, Legionella may proliferate from such a scale. For this reason, the inside of cooling towers and piping must be periodically cleaned and managed. If regular cleaning and management are not performed, filamentous fungi are generated.
従来から、これら有害物質の除去のために化学薬品が用いられているが(例えば、特許文献1参照)、冷却循環水は気化熱による冷却の際に蒸発および濃縮されるため、化学薬品を用いた場合には排水中に含まれる薬品成分を適切に処理する必要が生じる。特に排水のCOD(Chemical Oxygen Demand)が近年問題となっており、その維持管理費も高くなっている。 Conventionally, chemicals have been used to remove these harmful substances (see, for example, Patent Document 1), but the cooling circulating water is evaporated and concentrated during cooling by the heat of vaporization. In such a case, it is necessary to appropriately treat chemical components contained in the waste water. In particular, wastewater COD (Chemical Oxygen Demand) has become a problem in recent years, and its maintenance cost is also high.
また、池や湖沼などでは、アオコなどの藻類を除去するために化学薬品を使用したり、オゾンガスを使用したりして浄化する方法が知られているが、設備費用や処理費用が甚大であることと環境負荷や生態系への悪影響などの問題がある。 In ponds and lakes, chemicals are used to remove algae such as sea cucumbers, and ozone gas is used to purify them, but the equipment and processing costs are significant. In addition, there are problems such as adverse environmental impacts and ecosystems.
さらに、魚類などの生鮮品の保存や運搬を行う場合には氷が用いられるが、氷が溶けるにつれて鮮度が落ち、細菌類が繁殖するという問題がある。 Furthermore, ice is used when storing and transporting fresh products such as fish. However, as ice melts, there is a problem that freshness decreases and bacteria propagate.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で安価に水質を改善することができる水質改善装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a water quality improvement device capable of improving the water quality at a low cost with a simple configuration.
また、本発明は、簡単かつ安価に水質を改善することができる水質改善方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a water quality improvement method that can improve water quality easily and inexpensively.
さらに、本発明は、高濃度の金属イオンを含む金属イオン水を極めて短時間で生成することができる金属イオン水生成装置を提供することを目的とする。 Furthermore, an object of this invention is to provide the metal ion water production | generation apparatus which can produce | generate the metal ion water containing a high concentration metal ion in a very short time.
本発明の第1の態様によれば、簡単な構成で安価に水質を改善することができる水質改善装置が提供される。この水質改善装置は、銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維と、上記金属繊維を充填した充填容器とを備える。上記金属繊維の表面には多数の歯状突起が形成される。上記充填容器は、多数の通水孔が形成された曲面部を備えていてもよい。 According to the 1st aspect of this invention, the water quality improvement apparatus which can improve water quality cheaply with simple structure is provided. This water quality improvement device includes a metal fiber made of an alloy of copper and zinc or copper, and a filling container filled with the metal fiber. A large number of tooth-like projections are formed on the surface of the metal fiber. The filling container may include a curved surface portion in which a large number of water passage holes are formed.
上記水質改善装置は、上記充填容器の内部を通過させた水に微細な気泡を発生させる微細気泡発生器をさらに備えていてもよい。このような微細気泡発生器は、流水抵抗の少ない流線型の内部空間と、該内部空間の水を外部に排出する開口とを有する気泡発生部と、外部から上記気泡発生部の内部空間の接線方向に水を導入することにより該内部空間に旋回流を発生させる噴出管と、上記気泡発生部の内部空間で発生した旋回流に気体を導入する気体供給管とを有する。 The water quality improvement apparatus may further include a fine bubble generator that generates fine bubbles in water that has passed through the inside of the filling container. Such a fine bubble generator includes a bubble generating portion having a streamlined internal space with low flow resistance, an opening for discharging the water in the internal space to the outside, and a tangential direction of the internal space of the bubble generating portion from the outside And a gas supply pipe that introduces gas into the swirling flow generated in the internal space of the bubble generating portion.
上記微細気泡発生器の気泡発生部の内部空間に上記充填容器を収容してもよく、あるいは、上記微細気泡発生器の噴出管の内部に上記充填容器を配置してもよい。 The filling container may be accommodated in the internal space of the bubble generating portion of the fine bubble generator, or the filling container may be disposed inside the ejection pipe of the fine bubble generator.
上記充填容器は、上記通水孔が形成された円筒部を備えていてもよい。 The filling container may include a cylindrical portion in which the water passage hole is formed.
上記充填容器は、上記通水孔が形成され、互いに組み合わされることによって球状体を構成する一対の半球体と、上記一対の半球体を回動可能に結合するヒンジ部と、上記一対の半球体が組み合わされた状態をロックするロック部とを備えていてもよい。 The filling container includes a pair of hemispheres that form a spherical body by being combined with each other, a hinge portion that rotatably couples the pair of hemispheres, and the pair of hemispheres And a lock portion that locks the combined state.
本発明の第2の態様によれば、簡単かつ安価に水質を改善することができる水質改善方法が提供される。この水質改善方法では、多数の通水孔から充填容器内に水を導入する。上記充填容器内に充填された銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維に上記水を接触させる。上記金属繊維の表面には多数の歯状突起が形成される。上記金属繊維から溶出する金属イオン(銅イオン・亜鉛イオン)の酸化還元作用により上記水の水質を改善する。 According to the 2nd aspect of this invention, the water quality improvement method which can improve water quality simply and cheaply is provided. In this water quality improvement method, water is introduced into the filling container through a large number of water passage holes. The water is brought into contact with an alloy of copper and zinc or metal fibers made of copper filled in the filling container. A large number of tooth-like projections are formed on the surface of the metal fiber. The water quality of the water is improved by the redox action of metal ions (copper ions / zinc ions) eluted from the metal fibers.
すなわち、上記金属繊維から溶出する金属イオンの還元作用により、ヒ素、鉛、カドミウム、水銀などの重金属は金属繊維に吸着し、アオコなどの藻類の葉緑素にあるマグネシウムが還元され分解され、タンクなどの内部のボウフラが羽化しないなど、上記水の水質が改善される。 That is, due to the reducing action of metal ions eluted from the metal fibers, heavy metals such as arsenic, lead, cadmium, and mercury are adsorbed on the metal fibers, and magnesium contained in the chlorophyll of algae such as blue sea bream is reduced and decomposed. The water quality of the water is improved, for example, the inside bow does not emerge.
上記水として、所定の系の中で循環する循環水、冷却塔内で使用される冷却水、発電所において用いられる冷却水を冷却する海水、水耕栽培に用いる水または代替農薬や無機農薬として用いる水、魚類養殖用の水、飲料水サーバ内の水、浴槽の水、重金属を含む水、加湿器内の水、トイレのタンク内の水、製氷に用いる水、または池や湖沼などのアオコを含む水などを用いることができる。 As the above water, as circulating water circulating in a predetermined system, cooling water used in a cooling tower, seawater cooling cooling water used in a power plant, water used for hydroponics, or alternative or inorganic pesticides Water to be used, fish farming water, water in drinking water servers, water in bathtubs, water containing heavy metals, water in humidifiers, water in toilet tanks, water used for ice making, or ponds and lakes Water containing water can be used.
また、上記水質改善方法により水質が改善された水をミスト化し散布して家畜の伝染病の予防や畜舎の消臭を行うこととしてもよい。 Moreover, it is good also as performing the prevention of the infectious disease of livestock, or the deodorization of a barn by mist-dispersing and spraying the water by which the water quality was improved by the said water quality improvement method.
本発明の第3の態様によれば、高濃度の金属イオンを含む金属イオン水を極めて短時間で生成することができる金属イオン水生成装置が提供される。この金属イオン水生成装置は、貯水槽と、銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維と、上記金属繊維を充填した充填容器と、上記貯水槽内の水に微細な気泡を発生させる微細気泡発生器とを備えている。上記金属繊維の表面には多数の歯状突起が形成されている。上記微細気泡発生器は、流水抵抗の少ない流線型の内部空間と、該内部空間の水を外部に排出する開口とを有する気泡発生部と、上記充填容器の内部を通過させた水を上記気泡発生部の内部空間の接線方向に噴出し、該内部空間に旋回流を発生させる噴出管と、上記気泡発生部の内部空間で発生した旋回流に気体を供給する気体供給管とを有している。 According to the 3rd aspect of this invention, the metal ion water production | generation apparatus which can produce | generate the metal ion water containing a high concentration metal ion in a very short time is provided. The metal ion water generating device includes a water storage tank, a metal fiber made of copper and zinc or copper, a filling container filled with the metal fiber, and fine bubbles that generate fine air bubbles in the water in the water storage tank. And a generator. Many tooth-like projections are formed on the surface of the metal fiber. The fine bubble generator includes a bubble generating portion having a streamlined internal space with a low resistance to flowing water, an opening for discharging the water in the internal space to the outside, and water generated through the filling container. And a gas supply pipe for supplying gas to the swirling flow generated in the internal space of the bubble generating section. .
上記金属イオン水生成装置は、密閉された上記貯水槽に接続された圧力制御管と、上記圧力制御管を介して上記貯水槽内の圧力を調整する圧力制御ポンプとをさらに備えていてもよい。 The metal ion water generating device may further include a pressure control pipe connected to the sealed water storage tank, and a pressure control pump for adjusting the pressure in the water storage tank via the pressure control pipe. .
本発明の第4の態様によれば、高濃度の金属イオンを含む金属イオン水を極めて短時間で生成することができる金属イオン水生成装置が提供される。この金属イオン水生成装置は、貯水槽と、銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維と、上記貯水槽内の水に微細な気泡を発生させる微細気泡発生器と、上記貯水槽に浸漬される充填容器とを備えている。上記充填容器は上記微細気泡発生器を収容するとともに上記微細気泡発生器の周囲には上記金属繊維が充填されている。上記金属繊維の表面には多数の歯状突起が形成されている。上記微細気泡発生器は、流水抵抗の少ない流線型の内部空間と、該内部空間の水を外部に排出する開口とを有する気泡発生部と、水を上記気泡発生部の内部空間の接線方向に噴出し、該内部空間に旋回流を発生させる噴出管と、上記気泡発生部の内部空間で発生した旋回流に気体を供給する気体供給管とを有している。上記金属イオン水生成装置は、上記貯水槽の内部の水を上記微細気泡発生器の噴出管に供給する水供給ポンプをさらに備えている。 According to the 4th aspect of this invention, the metal ion water production | generation apparatus which can produce | generate the metal ion water containing a high concentration metal ion in a very short time is provided. This metal ion water generating device is immersed in a water tank, a metal fiber made of copper and zinc alloy or copper, a fine bubble generator for generating fine bubbles in the water in the water tank, and the water tank. And a filling container. The filling container accommodates the fine bubble generator and the metal bubbles are filled around the fine bubble generator. Many tooth-like projections are formed on the surface of the metal fiber. The fine bubble generator includes a bubble generating portion having a streamlined internal space with low flow resistance, an opening for discharging water in the internal space to the outside, and water is ejected in a tangential direction of the internal space of the bubble generating portion. And an ejection pipe for generating a swirling flow in the internal space, and a gas supply pipe for supplying gas to the swirling flow generated in the internal space of the bubble generating section. The said metal ion water production | generation apparatus is further provided with the water supply pump which supplies the water inside the said storage tank to the ejection pipe | tube of the said fine bubble generator.
本発明の第5の態様によれば、高濃度の金属イオンを含む金属イオン水を極めて短時間で生成することができる金属イオン水生成装置が提供される。この金属イオン水生成装置は、貯水槽と、銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維と、上記貯水槽に浸漬される充填容器と、上記貯水槽の内部の水を上記充填容器の内部に供給する水供給ポンプとを備えている。金属繊維の表面には多数の歯状突起が形成されている。上記充填容器は上部に開口を有し、上記充填容器の内部には上記金属繊維が充填されている。 According to the 5th aspect of this invention, the metal ion water production | generation apparatus which can produce | generate the metal ion water containing a high concentration metal ion in a very short time is provided. The metal ion water generating device includes a water storage tank, a copper-zinc alloy or a metal fiber made of copper, a filling container immersed in the water storage tank, and water inside the water storage tank inside the filling container. And a water supply pump for supplying the water. Many tooth-like projections are formed on the surface of the metal fiber. The filling container has an opening at the top, and the inside of the filling container is filled with the metal fiber.
上記水として、所定の系の中で循環する循環水、冷却塔内で使用される冷却水、発電所において用いられる冷却水を冷却する海水、水耕栽培に用いる水または代替農薬や無機農薬として用いる水、家畜の伝染病予防または蓄舎の消臭のために用いられる水、魚類養殖用の水、重金属を含む水、製氷に用いる水、またはアオコを含む水を用いることができる。 As the above water, as circulating water circulating in a predetermined system, cooling water used in a cooling tower, seawater cooling cooling water used in a power plant, water used for hydroponics, or alternative or inorganic pesticides Water to be used, water used for preventing infectious diseases of livestock or deodorizing storage, water for fish farming, water containing heavy metals, water used for ice making, or water containing sea cucumbers can be used.
本発明によれば、金属繊維から溶出する銅イオンまたは銅イオンおよび亜鉛イオンにより、充填容器内に導入された水に含まれるシリカやスケールの成分を除去することができる。また、金属繊維から溶出する銅イオンまたは銅イオンおよび亜鉛イオンにより、藻やアオコ、バクテリアの発生を防止することができ、赤錆や大腸菌、レジオネラ菌の発生も防止することができる。したがって、簡単な構成で安価に水質を改善することができる。 According to the present invention, the components of silica and scale contained in the water introduced into the filled container can be removed by copper ions or copper ions and zinc ions eluted from the metal fibers. Moreover, generation | occurrence | production of algae, blue-greens, and bacteria can be prevented by the copper ion or copper ion and zinc ion which elute from a metal fiber, and generation | occurrence | production of red rust, colon_bacillus | E._coli, and Legionella can also be prevented. Therefore, the water quality can be improved at a low cost with a simple configuration.
以下、本発明に係る水質改善装置の実施形態について図1から図25を参照して詳細に説明する。なお、図1から図25において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of a water quality improvement apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 25. In FIG. 1 to FIG. 25, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る水質改善装置を含む冷却塔システムを示す模式図である。図1に示す冷却塔システムは、オフィスビルなどに設置された空調機10からの熱媒を冷却するためのものであり、空調機10と熱交換器12と冷却塔14とから構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a cooling tower system including a water quality improvement apparatus according to the first embodiment of the present invention. The cooling tower system shown in FIG. 1 is for cooling a heat medium from an
図1に示すように、空調機10からの熱媒は、熱媒配管16を通って熱交換器12に導入され、再び空調機10に戻るようになっている。また、冷却塔14の冷却水は、冷却水配管18を通って熱交換器12に導入され、再び冷却塔14に戻るようになっている(循環水)。空調機10からの熱媒は、熱交換器12において冷却水との熱交換により冷却される。
As shown in FIG. 1, the heat medium from the
冷却塔14は、上部に設けられたファン20と、熱交換器12からの冷却水を貯留する上部水槽22と、ハニカム状の充填材24と、冷却された冷却水を貯留する下部水槽26と、下部水槽26の内部に設置された水質改善装置30とを備えている。なお、本実施形態では、下部水槽26内にのみ水質改善装置30を設置しているが、上部水槽22やその他の部位に水質改善装置30を設置することもできる。
The
熱交換器12における熱交換により温度が上昇した冷却水は冷却水配管18を通って上部水槽22に戻され、上部水槽22から充填材24に散布される。散布された冷却水は、ファン20により強制的に送り込まれた外気と充填材24上で接触して冷却される。温度の下がった冷却水は、下部水槽26に貯留され、再び熱交換12に送られて、空調機10からの熱媒を冷却するために使用される。
The cooling water whose temperature has risen due to heat exchange in the
図2は、水質改善装置30を示す平面図、図3は、図2のIII-III線断面図である。図2および図3に示すように、水質改善装置30は、多数の通水孔31が形成された円筒部32と、円筒部32の両端に取り付けられたキャップ33とを備えている。これら円筒部32とキャップ33とにより充填容器34が形成されている。キャップ33は円筒部32に対して着脱自在に取り付けられる。
FIG. 2 is a plan view showing the water
充填容器34内には、図3に示すように、銅と亜鉛の合金からなる金属繊維35が充填されている。この金属繊維35における銅と亜鉛の組成比は特に限定されないが、例えば銅70%−亜鉛30%の合金や銅65%−亜鉛35%の合金を用いることができる。また、金属繊維35として銅単体からなる金属繊維を用いることもできる。
As shown in FIG. 3, the filling
図4は、1本の金属繊維35を模式的に示す断面図である。金属繊維35の断面の径は例えば80μm程度であり、図4に示すように、金属繊維35の表面には多数の歯状突起35Aが形成されている。これら多数の歯状突起35Aにより、金属繊維35の表面積が通常の合金繊維に比べて非常に大きくなっている。このような歯状突起35Aを有する金属繊維35は例えば切削法により製造することができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing one
このような構成の水質改善装置30を下部水槽26に設置すると、下部水槽26内の冷却水が円筒部32の通水孔31を通って金属繊維35と接触し、金属繊維35からは銅イオンと亜鉛イオンが溶出する。これら銅イオンと亜鉛イオンの酸化還元作用により、冷却水中の藻やアオコ、バクテリア、レジオネラ菌、シリカやスケールなどが除去される。
When the water
このように、本実施形態では、下部水槽26に水質改善装置30を設置しているため、金属繊維35から溶出する銅イオンおよび亜鉛イオンにより、冷却水に含まれるシリカやスケールの成分を除去することができ、冷却水配管18の閉塞を防止することができる。また、金属繊維35から溶出する銅イオンおよび亜鉛イオンにより、冷却塔14の内部で藻やアオコ、バクテリアが発生するのを防止することができる。さらに、冷却水配管18内に赤錆や大腸菌、レジオネラ菌が発生するのを防止することができる。
Thus, in this embodiment, since the water
上述したように、従来のように化学薬品を用いて有害物質を除去する方法では、排水中に含まれる薬品成分を適切に処理する必要が生じ、その維持管理費も大きなものとなるが、本実施形態の水質改善装置30によれば、化学薬品を一切用いずに、また、特にメンテナンスをすることなく冷却水の水質を改善することができる。したがって、化学薬品を用いることなく排水のCODが基準値を満たすようにすることができる。また、化学薬品を使用した場合に比べて、冷却水の電気伝導率が低くなるため、必要とされる補給水の量を少なくすることができ、水道代を削減することができる。
As described above, the conventional method of removing harmful substances using chemicals necessitates appropriate treatment of chemical components contained in the wastewater, and the maintenance cost increases. According to the water
また、水質改善装置30により冷却水に含まれる有害物質が除去されるため、熱交換器12の効率を上げることができ、結果として消費電力の削減や二酸化炭素の排出削減にも寄与することができる。
Moreover, since the harmful substance contained in the cooling water is removed by the water
特に、本実施形態における水質改善装置30では、円筒部32に多数の通水孔31が形成されているため、より多くの冷却水を充填容器34の内部に導入することができる。さらに、充填容器34内部の金属繊維35の表面には多数の歯状突起35Aが形成されているため、冷却水と金属繊維35との接触面積を大きくすることができる。このように、大量の冷却水を金属繊維35と大きな面積で接触させることができるため、冷却水中の有害物質を効果的に除去することができる。
In particular, in the water
本実施形態では、水質改善装置30を冷却塔システムに適用した例、すなわち水質改善装置30を冷却塔内の冷却水に適用した例について説明したが、本発明はこの例に限られるものではなく、水質の改善が必要なあらゆる種類の水に適用することができる。
In the present embodiment, the example in which the water
図5から図9は、本発明の第2の実施形態における水質改善装置130を示している。図5は水質改善装置130の正面図、図6は背面図、図7は右側面図、図8は左側面図、図9は水質改善装置130の充填容器を開いたときの正面図である。
5 to 9 show a water
図5から図9に示すように、水質改善装置130は、互いに組み合わされることによって球状体を構成する一対の半球体131A,131Bを有している。前方半球体131Aは、メッシュにより多数の通水孔が形成された半球部132Aと、半球部132Aの後端面に設けられたフランジ部133Aとを有している。同様に、後方半球体131Bは、メッシュにより多数の通水孔が形成された半球部132Bと、半球部132Bの前端面に設けられたフランジ部133Bとを有している。
As shown in FIGS. 5 to 9, the water
これらの半球体131A,131Bは、フランジ部133A,133Bの下部に設けられたヒンジ部134により結合されており、半球体131A,131Bはヒンジ部134を中心として回動(開閉)するようになっている。
These
また、後方半球体131Bのフランジ部133Bの上部には、フランジ部133Bに垂直な方向に延びるピン135が設けられている。また、前方半球体131Aのフランジ部133Aには、ピン135に対応する位置に位置決め孔136が形成されている。半球体131A,131Bが互いに組み合わされるときに、ピン135が位置決め孔136に挿入されることにより半球体131A,131Bの位置決めが行われる。
A
また、後方半球体131Bのフランジ部133Bには、ピン135を中心として回動可能なロック部137が設けられている。ロック部137は、互いに当接したフランジ部133A,133Bを両側から挟み込んで保持する保持部138と、フランジ部133A,133Bの半径方向外側に向かって延びるフック部139とを有している。上述したように、ピン135を位置決め孔136に挿入して位置決めを行い、前方半球体131Aと後方半球体131Bとを突き合わせた状態で、ロック部137を回転させることで、半球体131A,131Bのフランジ部133A,133Bを保持部138により挟み込み、半球体131A,131Bが互いに組み合わされた状態を保持することができる(図5および図6参照)。
Further, the
また、半球体131A,131Bが互いに組み合わされた状態から、フック部139に指をかけてロック部137を回転させることで、半球体131A,131Bのロック状態を解除することができる。この状態で、ヒンジ部134を中心として半球体131A,131Bをそれぞれ回動させることにより、図9に示すように球状充填容器を開くことができる。
Further, from the state where the
ここで、図9に示すように、半球体131A,131Bにより構成される球状充填容器の内部には、上述した金属繊維35が収容されている。本実施形態では、上述したように、ロック部137を用いて球状充填容器の開閉を容易に行うことができるため、金属繊維35を交換する必要が生じた場合であっても、その作業が容易になる。
Here, as shown in FIG. 9, the
本実施形態における水質改善装置130では、半球体131A,131Bを互いに組み合わせて球状にし、その球面を構成する半球部132A,132Bに多数の通水孔が形成されているため、より多くの水を球状充填容器の内部に導入することができる。さらに、球状充填容器の内部に収容されている金属繊維35の表面には多数の歯状突起35Aが形成されているため(図4参照)、水と金属繊維35との接触面積を大きくすることができる。このように、大量の水を金属繊維35と大きな面積で接触させることができるため、水中の有害物質を効果的に除去することができる。
In the water
図10は本発明の第3の実施形態に係る水質改善装置230を模式的に示す縦断面図、図11は平面図である。図10に示すように、本実施形態における水質改善装置230は、水中で微細な気泡を発生させる微細気泡発生器240を備えている。この微細気泡発生器240は、内部に略卵形の中空空間(内部空間S)を有する気泡発生部242と、この気泡発生部242の内部空間Sに接続された気体供給管244と、気泡発生部242の内部空間Sと外部の水供給源(図示せず)とを接続する噴出管246とを備えている。気泡発生部242は、流線型の内壁を有しており、流水抵抗が極力少ない構造になっている。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing a water
微細気泡発生器240の気泡発生部242の内部空間Sには、メッシュにより多数の通水孔が形成された球状充填容器248が収容されている。この球状充填容器248の内部には、上述した金属繊維、すなわち銅と亜鉛の合金または銅単体からなり表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維が充填されている。
In the internal space S of the
気体供給管244の一端は気泡発生部242の内部空間Sの上部に接続されており、他端は水面W上に保持されている。これにより、気体供給管244を通じて気泡発生部242の内部空間Sに空気が供給されるようになっている。なお、気体供給管244から供給される気体として空気以外の気体を用いることもできる。
One end of the
気泡発生部242の上部にはこの気体供給管244を囲むように内部空間Sの水を外部に排出する上部ノズル(開口)250が形成されている。また、気泡発生部242の下部には内部空間Sの水を外部に排出する下部ノズル(開口)252が形成されている。
An upper nozzle (opening) 250 that discharges water in the internal space S to the outside is formed so as to surround the
噴出管246は、気泡発生部242の側面に取り付けられており、図11に示すように、気泡発生部242の接線方向を向くように構成されている。これにより、外部の水供給源から例えば加圧ポンプなどにより噴出管246を通じて気泡発生部242の内部空間Sに加圧水を導入すると、上方に向かう旋回流RUと下方に向かう旋回流RDとが内部空間S内に発生するようになっている。
The
このように噴出管246を通じて外部の水供給源から気泡発生部242の内部空間Sに加圧水を導入すると旋回流RU,RDが生じ、この旋回流RU,RDによって内部空間Sの中心付近に負圧の軸が生じる。この負圧の作用により、気体供給管244から空気が吸い込まれ、旋回流RU,RD中に微細気泡となって取り込まれる。このようにして微細気泡を取り込んだ水が上部ノズル250および下部ノズル252から吐出される。
Thus, when pressurized water is introduced into the internal space S of the
ここで、金属繊維が充填された球状充填容器248は、上述した旋回流RU,RDによって内部空間S内で激しく動かされ、球状充填容器248の内部を通過する水の量も増える。したがって、金属繊維からより多くの金属イオンを水に溶出させることができ、金属イオンによる殺菌作用を向上させることができる。また、この球状充填容器248の内部を通過した水の中に微細気泡発生器240により微細な気泡を発生させることにより、水中の金属イオンの濃度を極めて短時間で高めることができる。
Here, the
ここで、上述した加圧ポンプの圧力により気泡発生部242内で水と金属繊維と接触し、水流による水圧と流水抵抗の度合いが大きくなればなるほど、金属イオンのイオン化を活発にさせることができ、短時間で高濃度の金属イオン水を生成することができる。
Here, when the pressure of the pressure pump mentioned above contacts the water and the metal fiber in the
第3の実施形態においては、金属繊維を充填した球状充填容器248を微細気泡発生器240の気泡発生部242の内部空間Sに収容した例について説明したが、金属繊維を充填した充填容器を微細気泡発生器240の外部に配置することもできる。図12は、そのような変形例を示す模式図である。
In the third embodiment, an example in which the
図12に示す例では、上述した回転対称形状の微細気泡発生器240が密閉された貯水槽260内に配置され、微細気泡発生器240の噴出管246が外部の水供給源262に接続されている。微細気泡発生器240と水供給源262との間には、水供給源262から汲み上げた水を微細気泡発生器240に供給する水供給ポンプ264が設けられている。また、水供給ポンプ264と微細気泡発生器240との間には、多数の通水孔が形成された充填容器248’が配置されている。この充填容器248’の内部には、銅と亜鉛の合金または銅単体からなり表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維が充填されている。
In the example shown in FIG. 12, the above-described rotationally symmetric
気泡発生器240の気体供給管244の一端は貯水槽260の外部に開放されている。気体供給管244の途中には電磁弁245が設けられている。貯水槽260の上部には圧力制御管268が接続されており、この圧力制御管268には圧力制御ポンプ266が接続されている。この圧力制御ポンプ266の駆動により貯水槽260の内部を加圧または減圧できるようになっている。また、貯水槽260には排水管270が接続されており、この排水管270には排水ポンプ272が接続されている。この排水ポンプ272の駆動により貯水槽260の内部の水を外部に排出できるようになっている。
One end of the
このような構成において、例えば圧力制御ポンプ266の駆動により貯水槽260の内部を減圧するとともに、水供給ポンプ264の駆動により水供給源262から水を汲み上げて加圧水を微細気泡発生器240に供給する。このとき、噴出管246の途中に設置された充填容器248’の内部の金属繊維から金属イオンが加圧水に溶出する。これら銅イオンと亜鉛イオンを含む加圧水が微細気泡発生器240の気泡発生部に噴射される。
In such a configuration, for example, the
微細気泡発生器240の気泡発生部では加圧水が高速に旋回されることで、その中心部分に負圧の軸が形成される。これにより、気体供給管244から空気が吸い込まれ、旋回流中に空気が微細気泡となって取り込まれる。また、微細気泡発生器240に導入される水は金属イオンを多量に含んでいるため、この水が負圧の軸に近づくと、この水から金属イオンが大量に放出され、さらに高濃度の金属イオンを含む微細気泡が発生する。このように、金属イオン(銅イオンと亜鉛イオン)を含む加圧水に微細気泡を発生させることにより、水中の金属イオンの濃度を短時間で高めることができ、上述した金属イオン(銅イオンと亜鉛イオン)による殺菌作用を著しく向上することができる。このような殺菌作用を持った水は排水ポンプ272により排水管270を介して所望の装置または場所に送られる。また、気体供給管244から取り入れる気体の圧力を調整することにより、気泡の大きさを調整することでき、ナノバブルやマイクロバブルなど所望の大きさの気泡を所望の水深に送り出すことができる。
In the bubble generation part of the
このように、図12に示す装置は、水供給源の水の水質を改善する水質改善装置として利用できるだけではなく、殺菌作用を有する金属イオンを含む金属イオン水を生成する金属イオン水生成装置としても利用できる。例えば、排水管270の先端に水をミスト状に噴出する噴出口を取り付け、この噴出口から金属イオン水を散布して水耕栽培に用いたり、代替農薬や無機農薬として用いたり、家畜の伝染病の予防や畜舎の消臭のために用いたりすることができる。この場合において、噴出口に供給される水には気体が高濃度で溶解しているため、減圧発泡により噴出口からは金属イオンを含む気泡を含んだミストが噴出される。このミストには高濃度の金属イオンが含まれているため、大腸菌やレジオネラ菌などの病原菌や植物の茎や枝葉の殺菌に用いることができる。
As described above, the apparatus shown in FIG. 12 can be used not only as a water quality improvement apparatus for improving the quality of water of a water supply source, but also as a metal ion water generation apparatus that generates metal ion water containing metal ions having a bactericidal action. Can also be used. For example, a spout for ejecting water in the form of a mist is attached to the tip of the
ところで、通常、水中で気泡を発生させると、図13(a)に示すように、気泡280の間に水が集まった箇所281が生じるが、上述の金属イオン水生成装置を用いて金属イオンを含む水の中に微細気泡を発生させた場合には、図13(b)に示すように微細気泡の表面が薄膜状になり、水と気体とを効率よく接触させることができる。
By the way, normally, when bubbles are generated in water, as shown in FIG. 13A, a
ここで、微細気泡発生器240は、流れ抵抗が大きく、流出量を一定に保つ効果があるため、気泡発生部の内部の圧力が一定に維持される。このため、特に調整弁などを設ける必要はない。
Here, since the
また、貯水槽260の内部を減圧することにより、微細気泡の表面から気体を連続的に外部に放出することができるとともに、貯水槽260の内部に減圧空間を維持することができる。また、圧力制御管268に気体回収装置を接続して気体を回収することもできる。
Moreover, by decompressing the inside of the
また、気泡発生部の底部に多量の金属イオンを含む気泡を発生させることができるので、微細気泡発生器240内でのイオン化を活発化させることができる。これにより、噴出管246から気泡発生部に被処理水を噴射するときの流体抵抗を小さくすることができ、多量の金属イオンを含む気泡を効率良く発生させることができる。
In addition, since bubbles containing a large amount of metal ions can be generated at the bottom of the bubble generation unit, ionization in the
気泡発生部の底部で多量に発生した金属イオンを含む気泡は、気泡発生部の内周壁を浮力によって上昇しながら、気泡同士が合体および拡大する。この結果、重力と浮力により気泡の部分と液体の部分が上下に分離され、次々と金属イオンを含む気泡を発生させることができる。 Bubbles containing a large amount of metal ions generated at the bottom of the bubble generation unit are combined and expanded while rising on the inner peripheral wall of the bubble generation unit by buoyancy. As a result, the bubble portion and the liquid portion are separated vertically by gravity and buoyancy, and bubbles containing metal ions can be generated one after another.
図12に示すように、貯水槽260の内部にフロート等の水位センサ274を設けてもよい。このような水位センサ274により、貯水槽260内の水位を検出し、水位に応じて微細気泡発生器240に吸い込まれる空気の量を調整する。例えば、水位が上昇したときには、電磁弁245を制御して微細気泡発生器240に吸い込まれる空気の量を増やして貯水槽260内の液体中に溶解させる空気の量を増やす。水位が低下したときには、電磁弁245を制御して微細気泡発生器240に吸い込まれる空気の量を減らして貯水槽260内の水に溶解させる空気の量を減らす。このような制御により、貯水槽260の内部で所望の水位を維持することができ、微細気泡に溶解しなかった金属イオンが下流側にある排出弁から排出されることがなく、金属イオンを無駄なく微細気泡に溶解させることができる。また、貯水槽260の内部の圧力を安定させることができるので、装置を安定して連続稼動することができる。
As shown in FIG. 12, a
また、この例においては、圧力制御ポンプ266により貯水槽260の内部の圧力を制御することができるため、水中の金属イオンの濃度を調整することができる。したがって、用途に応じて水中の金属イオンの濃度を調整することが容易になる。
Moreover, in this example, since the pressure inside the
図14は、上述した第3の実施形態に係る水質改善装置の他の簡易例を示すものである。この装置も、図12に示す装置と同様に金属イオン水生成装置として利用することができる。図14に示すように、貯水槽282の水中に充填容器283が浸漬されており、この充填容器283の内部には2つの微細気泡発生器240が収容されている。充填容器283の上部には開口283aが形成されている。充填容器283の内部には、銅と亜鉛の合金または銅単体からなり表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維284が微細気泡発生器240を取り囲むように充填されている。
FIG. 14 shows another simple example of the water quality improvement apparatus according to the third embodiment described above. This device can also be used as a metal ion water generating device in the same manner as the device shown in FIG. As shown in FIG. 14, a filling
気体供給管244は二股に分岐してそれぞれの微細気泡発生器240に接続されており、噴出管246も二股に分岐してそれぞれの微細気泡発生器240に接続されている。噴出管246には、貯水槽282内の水を微細気泡発生器240の気泡発生部に供給する水供給ポンプ285が接続されている。
The
水供給ポンプ285の駆動により貯水槽282内の水を微細気泡発生器240に供給すると、微細気泡発生器240の気泡発生部242で旋回流が生じ、これにより気体供給管244から空気が吸い込まれ、空気が旋回流中に微細気泡となって取り込まれる。微細気泡を含む水は微細気泡発生器240の上下のノズル250,252から充填容器283内に吐出され、金属繊維284と接触する。これにより、金属繊維284から金属イオン(銅イオンおよび亜鉛イオン)が溶出し、金属イオンと微細気泡を大量に含む水が充填容器283の開口283aから貯水槽282に戻される。このようにして、貯水槽282内に高濃度の金属イオン水が生成される。
When the water in the
通常、銅と亜鉛の合金からなる金属繊維をある一定の重量比で水中に浸漬して約8時間経過すると、銅イオン濃度が殺菌効力の目安である0.06mg/Lを超えるが、図14に示すように、水供給ポンプ285により貯水槽282内の水を微細気泡発生器240に供給し、充填容器283の内部で微細気泡を含む水を金属繊維284と接触させることにより、金属イオンのイオン化を活発にさせることができる。したがって、図14に示す装置によれば、短時間で金属イオンを水中に溶出させることができ、通常金属繊維を水中に24時間静置した場合に得られる金属イオン濃度を約2時間で得ることができ、約12倍の速度で所望の金属イオン濃度が得られる。
Normally, when metal fibers made of an alloy of copper and zinc are immersed in water at a certain weight ratio for about 8 hours, the copper ion concentration exceeds 0.06 mg / L, which is a standard for sterilization efficacy. As shown in FIG. 4, the water in the
図15は、本発明の第4の実施形態に係る水質改善装置を示す模式図である。この装置も図12に示す装置と同様に金属イオン水生成装置として利用することができる。図15に示すように、貯水槽282の水中に充填容器283が浸漬されており、この充填容器283の内部には、銅と亜鉛の合金または銅単体からなり表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維284が充填されている。充填容器283の上部には開口283aが形成されている。充填容器283の下部には水供給管247が接続されており、この水供給管247には貯水槽282内の水を充填容器283内の金属繊維284に供給する水供給ポンプ286が接続されている。
FIG. 15 is a schematic view showing a water quality improvement apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. This device can also be used as a metal ion water generating device in the same manner as the device shown in FIG. As shown in FIG. 15, a filling
水供給ポンプ286の駆動により貯水槽282内の水を充填容器283内に供給すると、金属繊維284と接触し、金属繊維284から金属イオン(銅イオンおよび亜鉛イオン)が溶出する。この金属イオンを大量に含む水が充填容器283の開口283aから貯水槽282に戻される。このようにして、貯水槽282内に高濃度の金属イオン水が生成される。
When the water in the
図16は本発明の第5の実施形態に係る水質改善装置を含む冷却塔314を示す斜視図、図17は図16の冷却塔314の一部を示す斜視図である。なお、図16においては、理解を容易にするためにその一部を切り欠いて示してある。図16に示すように、冷却塔314は、上部に設けられたファン320と、冷却水を貯留する上部水槽322と、上部水槽322の下方に設置された熱交換器323と、上部水槽322の下方に設置された充填材324と、内部配管325と、冷却された冷却水を貯留する下部水槽326と、下部水槽326内部に設けられた落とし込み水槽327と、落とし込み水槽327に接続されたポンプ328と、落とし込み水槽327の内部に設置された水質改善装置330とを備えている。
FIG. 16 is a perspective view showing a
図18は、水質改善装置330の一部を示す分解正面図である。図18に示すように、水質改善装置330は、金属メッシュ構造を有する上部ハウジング332と、金属メッシュ構造を有する下部ハウジング334と、下部ハウジング334に取り付けられた脚部336とを備えている。上部ハウジング332と下部ハウジング334とにより形成される略直方体状の充填容器の内部には、上述した金属繊維(図示せず)が収容されている。
FIG. 18 is an exploded front view showing a part of the water
図19は、上部ハウジング332を示す平面図である。図19に示すように、上部ハウジング332の両端には水平方向に延びる延出部332aが形成されている。上部ハウジング332の延出部332aにはそれぞれ2つの貫通孔332bが形成されている。同様に、下部ハウジング334の両端にも水平方向に延びる延出部334aが形成されており、これら延出部334aにはそれぞれ2つの貫通孔(図示せず)が形成されている。これらの貫通孔にボルト337を挿通し、このボルト337をナット338で固定することにより(図18参照)、上部ハウジング332と下部ハウジング334とが連結される。なお、上部ハウジング332の延出部332aには水質改善装置330の持ち運びを容易にするための把手332cが設けられている。
FIG. 19 is a plan view showing the
図18に示すように、下部ハウジング334の上部の内周側には銅板340が取り付けられている。この銅板340は、上述した金属繊維から溶出した銅イオンによる殺菌効果を高めるとともに、上部ハウジング332と下部ハウジング334との間から金属繊維が外部に出てくるのを防止する役割を有する。なお、図示はしないが、銅イオンによる殺菌効果を高めるために、下部ハウジング334の底面に銅メッシュを敷いてもよい。
As shown in FIG. 18, a
図20は、本発明の第6の実施形態に係る水質改善装置430を含む発電所冷却水冷却システムを示す模式図である。本実施形態における発電所冷却水冷却システムは、原子力発電所や火力発電所において用いられる冷却水を海水により冷却するものであり、図20に示すように、冷却水が循環される冷却水配管410A,410Bと、それぞれの冷却水配管410A,410Bに取り付けられた冷却器412A,412Bと、海水413を貯留する取水ピット414に設けられたポンプ416A,416Bと、ポンプ416A,416Bにより汲み上げられた海水413を冷却器412A,412Bに導入する取水配管418A,418Bと、冷却器412A,412Bにて冷却水の冷却に用いられた海水413を放水ピット420に送る放水配管422A,422Bとを備えている。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a power plant cooling water cooling system including a water
本実施形態においては、取水ピット414から冷却器412A,412Bに延びる取水配管418A,418Bの途中にそれぞれ水質改善装置430が設けられている。図21は、水質改善装置430の構成を示す模式図である。図21に示すように、水質改善装置430は、取水配管418Aを4つに分岐させる分岐管431と、分岐管431に接続された4つのチャンバ432と、4つのチャンバ432に接続された分岐管433とを有している。
In the present embodiment, water
図22は1つのチャンバ432を示す模式図、図23は図22のXXIII-XXIII線断面の模式図である。図22および図23に示すように、チャンバ432内には、複数の円筒状充填容器434が所定の間隔で配置されている。これらの円筒状充填容器434には多数の通水孔435が形成されている。それぞれの円筒状充填容器434の内部には銅と亜鉛の合金または銅単体からなり表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維が充填されており、銅イオンおよび亜鉛イオンがチャンバ432の内部を通過する水に溶出するようになっている。
FIG. 22 is a schematic view showing one
原子力発電所や火力発電所において用いられる冷却水の冷却には海水が用いられるため、ムラサキイガイやエボシガイなどの海生生物が冷却系に付着する問題がある。従来から塩素などの薬品を用いてこの問題に対処しているが、塩素などの薬品を用いると配管内部や冷却器本体の腐食が生じたり、排水中の塩素濃度が高まることによる環境問題が生じたりする。これに対して、本実施形態のように、取水配管418A,418Bに水質改善装置430を設ければ、水質改善装置430の複数の円筒状充填容器434内の金属繊維から溶出する銅イオンおよび亜鉛イオンの酸化還元作用により、冷却器412A,412Bの内部や取水配管418A,418B、放水配管422A,422Bに付着しているムラサキイガイやエボシガイなどの海生生物を衰弱させることができる。また、これらの海生生物の産卵により発生したプランクトンを死滅させることができ、これらの海生生物の繁殖を防止することができる。
Since seawater is used for cooling the cooling water used in nuclear power plants and thermal power plants, there is a problem that marine organisms such as mussels and lobsters adhere to the cooling system. Conventionally, chemicals such as chlorine have been used to deal with this problem. However, chemicals such as chlorine cause corrosion in the piping and cooler body, and environmental problems due to increased chlorine concentration in the wastewater. Or On the other hand, if the water
上述した金属繊維の効果を調べるため、ヒ素濃度0.050mg/L、pH6.0となるように調製した試験液に銅と亜鉛の合金からなる金属繊維を浸漬し、23℃の環境下で24時間静置した。金属繊維1.0g当たり100mLの試験液を用いた。その結果、ヒ素濃度は0.013mg/Lとなり、金属繊維を浸漬する前の約26%に減少した。この結果からわかるように、金属繊維を浸漬することによりヒ素およびその化合物が効果的に除去されることが確認された。 In order to examine the effect of the above-described metal fiber, a metal fiber made of an alloy of copper and zinc was immersed in a test solution prepared so as to have an arsenic concentration of 0.050 mg / L and pH 6.0, and the test was performed under an environment of 23 ° C. Let stand for hours. 100 mL of test solution per 1.0 g of metal fiber was used. As a result, the arsenic concentration was 0.013 mg / L, which was reduced to about 26% before the metal fibers were immersed. As can be seen from this result, it was confirmed that arsenic and its compounds were effectively removed by immersing the metal fiber.
また、残留塩素濃度が1.2mg/Lとなるように調製した水道水に銅と亜鉛の合金からなる金属繊維を浸漬し、24時間静置したときの残留塩素濃度を測定した。金属繊維3.0g当たり5000mLの水道水を用いた。そのときの結果を表1に示す。 Moreover, the residual chlorine density | concentration when the metal fiber which consists of an alloy of copper and zinc was immersed in the tap water prepared so that a residual chlorine density | concentration might be 1.2 mg / L and it left still for 24 hours was measured. 5000 mL of tap water per 3.0 g of metal fiber was used. The results are shown in Table 1.
表1からわかるように、金属繊維を浸漬するだけで残留塩素が効果的に除去できることが確認された。 As can be seen from Table 1, it was confirmed that residual chlorine can be effectively removed simply by immersing the metal fiber.
また、図15に示す金属イオン水生成装置(水質改善装置)の効果を調べるために実験を行った。500gの金属繊維284を充填した充填容器283を100Lの貯水槽282内に設置し、100V/250Wの水供給ポンプ286を駆動して、貯水槽282内の水を循環させた。そのときの結果を図24に示す。
Further, an experiment was conducted to examine the effect of the metal ion water generator (water quality improvement device) shown in FIG. A filling
図24に示すように、通常金属繊維を水中に24時間静置した場合に得られる金属イオン濃度を約1時間で得ることができ、約24倍以上の速度で銅イオン濃度が得られることが確認された。 As shown in FIG. 24, it is possible to obtain the metal ion concentration obtained when the normal metal fiber is allowed to stand in water for 24 hours in about 1 hour, and to obtain the copper ion concentration at a rate of about 24 times or more. confirmed.
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。上述した実施形態では、水質改善装置を冷却塔内の冷却水に適用した例について説明したが、本発明はこの例に限られるものではなく、水質の改善が必要なあらゆる種類の水に適用することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the present invention may be implemented in various forms within the scope of the technical idea. In the above-described embodiment, the example in which the water quality improvement device is applied to the cooling water in the cooling tower has been described. However, the present invention is not limited to this example, and is applied to all kinds of water that need to be improved in water quality. be able to.
例えば、本発明に係る水質改善装置を水耕栽培に用いる水や代替農薬、無機農薬として用いる水に適用することができる。本発明に係る水質改善装置により水質が改善された水は農薬の代わりに使用することができる。この場合には、かいよう病、黒点病、斑点落葉病、白紋羽病、べと病、さび病、せん孔病、がんしゅ病、花腐細菌病、疫病、軟腐病、黒葉枯病、腐敗病、春腐病、斑点細菌病、黒腐病、赤焼病、フラン病、炭そ病などを防止することができ、また、アブラムシやなめくじなどの害虫を忌避することも可能である。 For example, the water quality improvement apparatus according to the present invention can be applied to water used for hydroponic cultivation, alternative agricultural chemicals, and water used as inorganic agricultural chemicals. Water whose water quality has been improved by the water quality improving apparatus according to the present invention can be used in place of agricultural chemicals. In this case, scab, black spot, spotted leaf disease, white leaf rot, downy mildew, rust, perforation, cancer, flower rot, plague, soft rot, black blight, It can prevent rot, spring rot, spotted bacterial disease, black rot, red burning, furan disease, anthracnose and the like, and can avoid insects such as aphids and licks.
また、例えば、本発明に係る水質改善装置により水質が改善された水をミスト化して畜舎に噴霧してもよい。この場合には、畜舎内の消臭や口蹄疫や新型インフルエンザなどの感染を防ぐことができる。また、本発明に係る水質改善装置を養殖用の水に適用して魚類の養殖を行ってもよい。この場合には、連続養殖による魚貝類に有害なウィルスやビブリオを駆除でき、ニジマス、ヤマメ、イワナ、アマゴ、サクラマス、銀サケ、ニシキゴイ、ウナギなどのエロモナス症(立鱗病やポップアイ、穴あき病など)、ディスカス病、エンゼルフィッシュ病、カラムナリス症(ヒレ腐れ病や口腐れ病)、カビ病、えらくされ病、鯉ヘルペスなどの病気の発生を抑制することができる。 In addition, for example, water whose water quality has been improved by the water quality improving apparatus according to the present invention may be misted and sprayed on a livestock barn. In this case, it is possible to prevent deodorization in the barn, infections such as foot-and-mouth disease and new influenza. Further, the water quality improving apparatus according to the present invention may be applied to aquaculture water to fish fish. In this case, viruses and vibrio harmful to fish and shellfish by continuous farming can be controlled, and eromonal diseases such as rainbow trout, yamame trout, charr, amago, cherry salmon, silver salmon, rainbow trout, eel, etc. ), Discus disease, angelfish disease, columnarism (soil rot and mouth rot), mold, illness, and herpes simplex.
また、池や沼の水をポンプで汲み上げて再び池や沼に戻す循環系内の循環水に本発明に係る水質改善装置を適用してもよい。この場合には、池や沼に繁殖した藻やアオコを分解除去することが可能である。 Further, the water quality improvement apparatus according to the present invention may be applied to circulating water in a circulation system that pumps up water from a pond or swamp and returns it to the pond or swamp again. In this case, it is possible to disassemble and remove the algae and blue-green algae that have propagated in the ponds and swamps.
また、飲料用の冷温水サーバ内のタンクに本発明に係る水質改善装置を設置してもよい。従来から、冷温水サーバのタンク内の殺菌にはUVランプが用いられているが、サーバを一定時間使用しないと、配管内部やフィルタ内部にスライムや大腸菌、レジオネラ菌などが発生し、異臭やヌメリの原因となる。これを取り除くためには多くの時間とコストがかかる。一方、本発明に係る水質改善装置を冷温水サーバのタンク内に設置すれば、簡単かつ安価にスライムや大腸菌、レジオネラ菌などを殺菌することができる。また、残留塩素も分解することができる。さらに、シリカやスケールの堆積を抑制することができ、サーバ内の配管が詰まってしまうことを防止することができる。また、金属繊維から銅や亜鉛が微量ではあるが溶出するため、この冷温水サーバの水を飲むことによって人体にとって必項である銅や亜鉛のミネラルを摂取することができる。 Moreover, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in the tank in the cold / hot water server for drinks. Conventionally, UV lamps have been used to sterilize tanks in cold / hot water servers, but if the server is not used for a certain period of time, slime, Escherichia coli, Legionella bacteria, etc. will be generated inside the pipes and filters, resulting in off-flavors and slime. Cause. It takes a lot of time and money to get rid of this. On the other hand, if the water quality improvement apparatus according to the present invention is installed in a tank of a cold / hot water server, slime, Escherichia coli, Legionella, and the like can be sterilized easily and inexpensively. Residual chlorine can also be decomposed. Further, silica and scale accumulation can be suppressed, and the piping in the server can be prevented from being clogged. Moreover, since copper and zinc elute from metal fiber although it is trace amount, the mineral of copper and zinc which are essential for a human body can be ingested by drinking the water of this cold / hot water server.
また、本発明に係る水質改善装置を浴槽に設置してもよい。例えば、図25に示すように、多数の通水孔500が側面に形成された木製の箱状充填容器502の内部に、銅と亜鉛の合金または銅単体からなり表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維を充填する。このような箱状充填容器502を水質改善装置として浴槽に沈めてもよい。このような水質改善装置を用いることにより、浴槽内の水を入れ替えずに例えば20日間使用しても、大腸菌が発生せず、浴槽の内壁にもヌメリが生じない。また、水道水に含まれる残留塩素分を除去することもでき、悪臭の発生も防止することができる。さらに、浴槽内の水に含まれる有機物を凝集沈殿させることができるため、水の透明度を高めることができる。
Moreover, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in a bathtub. For example, as shown in FIG. 25, inside a wooden box-shaped
また、本発明に係る水質改善装置をヒ素が含まれる温泉などの排水設備に設置し、安価かつ簡単にヒ素成分を除去することができる。また、温泉などに用いる循環水の系統中に本発明に係る水質改善装置を設置してもよい。この場合には、循環水のレジオネラ菌や大腸菌などの殺菌を行うことができる。また、金属繊維から銅や亜鉛が微量ではあるが溶出するため、銅や亜鉛のミネラルが入浴者の肌に良い効果をもたらす。 Moreover, the water quality improvement apparatus according to the present invention can be installed in a drainage facility such as a hot spring containing arsenic, and the arsenic component can be easily removed at low cost. Moreover, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in the system | strain of the circulating water used for a hot spring. In this case, sterilization of circulating water Legionella bacteria or Escherichia coli can be performed. Moreover, since copper and zinc are eluted from metal fibers in a small amount, copper and zinc minerals have a good effect on the skin of bathers.
さらに、本発明に係る水質改善装置を加湿器内のタンクに設置してもよい。この場合には、加湿器のタンク内のレジオネラ菌や大腸菌、カビなどを殺菌することができる。また、本発明に係る水質改善装置により水質が改善された水が室内に噴霧されることになるため、新型インフルエンザやMRSA、多剤耐性菌などの感染を防止することができる。 Furthermore, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in the tank in a humidifier. In this case, Legionella, Escherichia coli, mold, etc. in the humidifier tank can be sterilized. Moreover, since the water whose water quality has been improved by the water quality improving apparatus according to the present invention is sprayed indoors, infections such as new influenza, MRSA, multidrug-resistant bacteria, and the like can be prevented.
また、本発明に係る水質改善装置をトイレの洗浄タンクに設置してもよい。この場合には、トイレの洗浄タンク内にカビなどが発生することを防止でき、便器の汚れを抑えることができる。 Moreover, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in the washing tank of a toilet. In this case, generation | occurrence | production of mold | fungi etc. can be prevented in the washing | cleaning tank of a toilet, and the dirt of a toilet bowl can be suppressed.
また、本発明に係る水質改善装置を洗濯機の洗濯槽に設置してもよい。この場合には、水道水に含まれる残留塩素を除去できるとともに、洗濯槽内のカビや大腸菌類などを殺菌することができる。また、洗濯物の汚れや洗濯物に残った洗剤を完全に除去することができ、すすぎのために用いる水の量も節減できる。 Moreover, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in the washing tub of a washing machine. In this case, residual chlorine contained in tap water can be removed, and mold and coliforms in the washing tub can be sterilized. In addition, dirt on the laundry and detergent remaining on the laundry can be completely removed, and the amount of water used for rinsing can be reduced.
また、鉛や水銀、カドミウム、ヒ素などの重金属が含まれる水に本発明に係る水質改善装置を適用してもよい。この場合には、これらの重金属を簡単な設備で安価に除去することができる。 Further, the water quality improvement apparatus according to the present invention may be applied to water containing heavy metals such as lead, mercury, cadmium, and arsenic. In this case, these heavy metals can be removed at low cost with simple equipment.
また、本発明に係る水質改善装置を船舶に搭載される飲料水タンク内に設置し、スライムや大腸菌などの殺菌を行ってもよい。さらに、本発明に係る水質改善装置を船舶に搭載されるバラストタンクに設置してもよい。採取した海水をバラスト水として使用する場合に、バラスト水を本発明に係る水質改善装置で殺菌することにより他の地域でバラスト水を排出しても生態系に与える影響を抑えることができる。 In addition, the water quality improvement apparatus according to the present invention may be installed in a drinking water tank mounted on a ship to sterilize slime, E. coli, or the like. Furthermore, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in the ballast tank mounted in a ship. When the collected seawater is used as ballast water, the impact on the ecosystem can be suppressed even if the ballast water is discharged in other areas by sterilizing the ballast water with the water quality improvement apparatus according to the present invention.
また、本発明に係る水質改善装置を貯水タンクや高架水槽に設置してもよい。この場合には、貯水タンクや高架水槽内の大腸菌などを殺菌することができる。また、シリカやスケールの堆積を抑制することができ、配管が詰まってしまうことを防止することができる。また、配管内に赤錆が発生するのを防止することができる。 Moreover, you may install the water quality improvement apparatus which concerns on this invention in a water storage tank or an elevated water tank. In this case, E. coli etc. in the water storage tank or elevated water tank can be sterilized. Moreover, accumulation of silica and scale can be suppressed, and piping can be prevented from being clogged. Moreover, it is possible to prevent red rust from occurring in the pipe.
また、本発明に係る水質改善方法により得られた水を製氷に用いてもよい。魚類などの生鮮品の貯蔵や運搬などに使用する通常の氷は、溶け始めると細菌類の繁殖が始まるが、本発明に係る水質改善方法により得られた水を用いて作った氷は、溶けても殺菌効果が持続し、変色したり臭いもつかない。 Moreover, you may use the water obtained by the water quality improvement method which concerns on this invention for ice making. Ordinary ice used for storing and transporting fresh products such as fish begins to grow bacteria when it starts to melt, but ice made using water obtained by the water quality improvement method according to the present invention melts. However, the bactericidal effect persists and does not discolor or smell.
10 空調機
12 熱交換器
14 冷却塔
16 熱媒配管
18 冷却水配管
20 ファン
22 上部水槽
24 充填材
26 下部水槽
30 水質改善装置
31 通水孔
32 円筒部
33 キャップ
34 充填容器
35 金属繊維
35A 歯状突起
130 水質改善装置
131A,131B 半球体
132A,132B 半球部
133A,133B フランジ部
134 ヒンジ部
135 ピン
136 位置決め孔
137 ロック部
138 保持部
139 フック部
230 水質改善装置
240 微細気泡発生器
242 気泡発生部
244 気体供給管
245 電磁弁
246 噴出管
247 水供給管
248 球状充填容器
250 上部ノズル(開口)
252 下部ノズル(開口)
260 貯水槽
262 水供給源
264 水供給ポンプ
266 圧力制御ポンプ
272 排水ポンプ
268 圧力制御管
270 排水管
282 貯水槽
283 充填容器
284 金属繊維
285 水供給ポンプ
286 水供給ポンプ
314 冷却塔
320 ファン
322 上部水槽
323 熱交換器
324 充填材
325 内部配管
326 下部水槽
327 落とし込み水槽
328 ポンプ
330 水質改善装置
332 上部ハウジング
334 下部ハウジング
430 水質改善装置
410A,410B 冷却水配管
412A,412B 冷却器
414 取水ピット
416A,416B ポンプ
418A,418B 取水配管
420 放水ピット
422A,422B 放水配管
430 水質改善装置
431,433 分岐管
432 チャンバ
434 円筒状充填容器
435 通水孔
500 通水孔
502 箱状充填容器
RU,RD 旋回流
S 内部空間
W 水面
DESCRIPTION OF
252 Lower nozzle (opening)
260
Claims (33)
前記金属繊維を充填した充填容器であって、多数の通水孔が形成された充填容器と、
を備えたことを特徴とする水質改善装置。 A metal fiber made of an alloy of copper and zinc or copper, the surface of which is formed with a large number of tooth-like protrusions,
A filling container filled with the metal fibers, wherein a plurality of water passage holes are formed;
A water quality improvement device characterized by comprising:
流水抵抗の少ない流線型の内部空間と、該内部空間の水を外部に排出する開口とを有する気泡発生部と、
外部から前記気泡発生部の内部空間の接線方向に水を噴出することにより該内部空間に旋回流を発生させる噴出管と、
前記気泡発生部の内部空間で発生した旋回流に気体を供給する気体供給管と、
を有する微細気泡発生器
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の水質改善装置。 A fine bubble generator for generating fine bubbles in water that has passed through the inside of the filling container,
A bubble generating section having a streamlined internal space with low flow resistance, and an opening for discharging the water in the internal space to the outside;
An ejection pipe for generating a swirling flow in the internal space by ejecting water from the outside in a tangential direction of the internal space of the bubble generating unit;
A gas supply pipe for supplying gas to the swirling flow generated in the internal space of the bubble generating unit;
The water quality improving apparatus according to claim 1, further comprising a fine bubble generator having a water vapor.
前記通水孔が形成され、互いに組み合わされることによって球状体を構成する一対の半球体と、
前記一対の半球体を回動可能に結合するヒンジ部と、
前記一対の半球体が組み合わされた状態をロックするロック部と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の水質改善装置。 The filling container is
A pair of hemispheres that form a spherical body by forming the water passage holes and being combined with each other;
A hinge portion that rotatably couples the pair of hemispheres;
A locking portion that locks the combined state of the pair of hemispheres;
The water quality improving apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
前記充填容器内に充填された銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維であって、表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維に前記水を接触させ、
前記金属繊維から溶出する金属イオンの酸化還元作用により前記水の水質を改善することを特徴とする水質改善方法。 Water is introduced into the filling container from a number of water holes,
A metal fiber made of copper and zinc alloy or copper filled in the filling container, wherein the water is brought into contact with the metal fiber having a number of tooth-like projections formed on the surface,
A method for improving water quality, wherein the water quality is improved by a redox action of metal ions eluted from the metal fiber.
銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維であって、表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維と、
前記金属繊維を充填した充填容器と、
前記貯水槽内の水に微細な気泡を発生させる微細気泡発生器であって、
流水抵抗の少ない流線型の内部空間と、該内部空間の水を外部に排出する開口とを有する気泡発生部と、
前記充填容器の内部を通過させた水を前記気泡発生部の内部空間の接線方向に噴出し、該内部空間に旋回流を発生させる噴出管と、
前記気泡発生部の内部空間で発生した旋回流に気体を供給する気体供給管と、
を有する微細気泡発生器と、
を備えたことを特徴とする金属イオン水生成装置。 A water tank,
A metal fiber made of an alloy of copper and zinc or copper, the surface of which is formed with a large number of tooth-like protrusions,
A filling container filled with the metal fibers;
A fine bubble generator for generating fine bubbles in water in the water tank,
A bubble generating section having a streamlined internal space with low flow resistance, and an opening for discharging the water in the internal space to the outside;
An ejection pipe for ejecting water that has passed through the inside of the filling container in a tangential direction of the internal space of the bubble generating unit, and generating a swirling flow in the internal space;
A gas supply pipe for supplying gas to the swirling flow generated in the internal space of the bubble generating unit;
A microbubble generator having
A metal ion water generator characterized by comprising:
前記圧力制御管を介して前記貯水槽内の圧力を調整する圧力制御ポンプと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項19に記載の金属イオン水生成装置。 A pressure control pipe connected to the sealed water reservoir;
A pressure control pump for adjusting the pressure in the water storage tank via the pressure control pipe;
The metal ion water generator according to claim 19, further comprising:
銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維であって、表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維と、
前記貯水槽内の水に微細な気泡を発生させる微細気泡発生器であって、
流水抵抗の少ない流線型の内部空間と、該内部空間の水を外部に排出する開口とを有する気泡発生部と、
水を前記気泡発生部の内部空間の接線方向に噴出し、該内部空間に旋回流を発生させる噴出管と、
前記気泡発生部の内部空間で発生した旋回流に気体を供給する気体供給管と、
を有する微細気泡発生器と、
前記貯水槽に浸漬される充填容器であって、前記微細気泡発生器を収容するとともに前記微細気泡発生器の周囲に前記金属繊維を充填した充填容器と、
前記貯水槽の内部の水を前記微細気泡発生器の噴出管に供給する水供給ポンプと、
を備えたことを特徴とする金属イオン水生成装置。 A water tank,
A metal fiber made of an alloy of copper and zinc or copper, the surface of which is formed with a large number of tooth-like protrusions,
A fine bubble generator for generating fine bubbles in water in the water tank,
A bubble generating section having a streamlined internal space with low flow resistance, and an opening for discharging the water in the internal space to the outside;
An ejection pipe for ejecting water in a tangential direction of the internal space of the bubble generating section and generating a swirling flow in the internal space;
A gas supply pipe for supplying gas to the swirling flow generated in the internal space of the bubble generating unit;
A microbubble generator having
A filling container immersed in the water tank, containing the fine bubble generator and filled with the metal fiber around the fine bubble generator;
A water supply pump for supplying water inside the water reservoir to the ejection pipe of the fine bubble generator;
A metal ion water generator characterized by comprising:
銅と亜鉛の合金または銅からなる金属繊維であって、表面に多数の歯状突起が形成された金属繊維と、
前記貯水槽に浸漬された充填容器であって、上部に開口を有し、内部に前記金属繊維を充填した充填容器と、
前記貯水槽の内部の水を前記充填容器の内部に供給し循環する水供給ポンプと、
を備えたことを特徴とする金属イオン水生成装置。 A water tank,
A metal fiber made of an alloy of copper and zinc or copper, the surface of which is formed with a large number of tooth-like protrusions,
A filling container immersed in the water tank, having an opening at the top, and a filling container filled with the metal fiber inside;
A water supply pump for supplying and circulating water inside the water reservoir into the filling container;
A metal ion water generator characterized by comprising:
25. The metal ion water generating device according to any one of claims 21 to 24, wherein the water is water containing a giant sea bream.
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