JP2015123398A - Water sterilization device, vertical type multi-layer water sterilization device, and water sterilization method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水中に含まれる細菌類を殺菌する水殺菌装置および水殺菌方法、より具体的には、水道用の原水中に含まれる大腸菌等の細菌、原虫菌などを超音波投射を利用して殺菌する水殺菌装置および竪型多層式水殺菌装置、並びにこれらの装置を利用した水殺菌方法に関する。 The present invention relates to a water sterilization apparatus and a water sterilization method for sterilizing bacteria contained in water, more specifically, ultrasonic projection of bacteria such as Escherichia coli and protozoa contained in raw water for tap water. The present invention relates to a water sterilization apparatus and a vertical multi-layer water sterilization apparatus that sterilize, and a water sterilization method using these apparatuses.
超音波発振装置の応用例として従来から水槽に超音波振動を与えることで水槽の水中に浸した固形物の表面の洗浄を行ったり、水槽内に超音波振動子を設置することで水槽の水面からノズルを通して噴霧水を放出する噴霧装置が知られているが、このほかにも水中の微細な原虫菌や細菌を水中の超音波振動によって死滅させることが行われている。例えば特許文献1には水道水を導入する水槽に超音波振動を与え、水面から霧状に放散させることで水分子と空気との接触を増大させ、この噴霧水を適当な斜板上で雫状態にして回収するという水道水処理方法および処理装置が開示されている。これによれば塩素処理後の水道水に含まれる次亜塩素酸を空気との接触で自己分解させて除去し、カルキ臭の無い飲料水を得ることができるとしている。
As an example of application of an ultrasonic oscillator, the surface of a water tank can be cleaned by applying ultrasonic vibration to the water tank to clean the surface of solid matter immersed in the water tank or by installing an ultrasonic vibrator in the water tank. A spraying device that discharges sprayed water from a nozzle through a nozzle is known, but in addition to this, microscopic protozoa and bacteria in water are killed by ultrasonic vibration in water. For example, in
また、特許文献2では、水槽に超音波振動を与えて水槽内の水に気泡を生じさせ、水中の残留塩素をこの気泡に含ませて槽上部から放散し、これによって残留塩素を除去するとともに、水中の細菌を超音波振動による機械的破壊作用で死滅させることとしている。さらに特許文献3,4では、円形横断面の円筒管の外周部に複数個の超音波発振子を、管路横断面内で対向しないような形態で軸方向に千鳥配置した水処理装置が開示されている。これは処理槽の容積を大きくせずに大量の水処理を行えるように処理槽を円筒管とし、また、超音波発振子の配置に工夫を凝らしたものである。同文献3,4には円筒管とすることで超音波発振子の振動面から発生する波と円筒内面で反射した波とが干渉して合成波が形成されるとともに、反射面となる壁面が円筒曲面となるため超音波の集束効果が得られるとしている。特に特許文献4では、軸方向に千鳥配置した超音波発振子の上流側の組を低周波の超音波用とし、下流側の組を高周波の超音波として、この高周波振動照射により大腸菌の集合体を崩し、高周波の超音波照射により生成されるOHラジカル(ヒドロキシラジカル)によって酸化殺菌が行われるとの記載がある。
Further, in Patent Document 2, ultrasonic vibration is applied to the water tank to generate bubbles in the water in the water tank, and residual chlorine in the water is included in the bubbles and diffused from the top of the tank, thereby removing the residual chlorine. The bacteria in the water are killed by the mechanical destruction action by ultrasonic vibration. Further,
特許文献1の水道水処理方法はカルキ臭の原因となる次亜塩素酸を水の霧化作用で空気に触れさせて除去するものであり、大腸菌等の細菌を滅菌することはできない。また、特許文献2では気泡の生成による残留塩素の除去に加えて殺菌作用も行い得るとしているものの、水槽の水面が空気中に露呈しているために超音波振動エネルギ−が水中で拘束状態とならず、超音波振動による機械的破壊作用が充分でなく、大腸菌等の殺菌は難しい。また、これらの文献に記載のものは水道水生成設備の浄水場等における湖沼や河川等からの原水の殺菌に対しては効果は期待できない。
The tap water treatment method of
特許文献3,4に示されるように横断面が円形の水管の側部に超音波振動子を取り付けた場合、振動波は管の直径上反対側(対向側)の管内壁から反射して戻る形態となり、発振波と反射波の振動波が相殺されて充分な振動エネルギ−が発生せず、良好な殺菌効果が得られない。また、殺菌効果を高めるためには水管内を流れる原水に満遍なく振動エネルギ−が行きわたるようにする必要があるとともに、管内に空気が滞留するような状態では超音波の効果は減殺される。
As shown in
本発明は、上記の問題に鑑みて、水管を流れる水道用原水に効果的に超音波振動エネルギ−が投与でき、高い殺菌効果が得られる水殺菌装置および竪型多層式水殺菌装置、並びにこれらの装置を用いた水殺菌方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is able to effectively administer ultrasonic vibration energy to raw water for water flowing through a water pipe and obtain a high sterilization effect, a vertical multi-layer water sterilizer, and these It aims at providing the water sterilization method using the apparatus of this.
本発明はまた、水道用の河川、湖沼、貯水ダム等からの取水や原水の水管に、極めてコンパクトな構造で、しかも殺菌効率の高い超音波殺菌処理部を有する水殺菌装置および竪型多層式水殺菌装置を提供することを目的とする。 The present invention also provides a water sterilization apparatus having a very compact structure and a high sterilization efficiency ultrasonic sterilization treatment section and a vertical multi-layer type in water pipes for raw water or water from rivers, lakes, water storage dams, etc. It aims at providing a water sterilizer.
上記の目的のために本発明による水殺菌装置は、横断面多角形状の水管の側部に超音波発振器を設け、前記水管の一端から他端へ向けて殺菌対象の流水を充満状態で送水するようにしたものである。 For the above purpose, the water sterilizer according to the present invention is provided with an ultrasonic oscillator at the side of a water pipe having a polygonal cross section, and feeds the water to be sterilized in a filled state from one end of the water pipe to the other end. It is what I did.
本発明の1つの形態によれば、前記超音波発振器は、前記水管の軸方向に離隔して複数個設けられ、かつ、これらの発振器の設置位置が前記水管の横断面上で互いにずれていることを特徴とする。
超音波振動子をこのように横断面上でみて周方向にずれるように配置することで、水管中の原水に満遍なく超音波振動を与えることができる。
According to one form of this invention, the said ultrasonic oscillator is provided with two or more spaced apart in the axial direction of the said water pipe, and the installation position of these oscillators has shifted | deviated mutually on the cross section of the said water pipe. It is characterized by that.
By arranging the ultrasonic transducers so as to be shifted in the circumferential direction when viewed on the cross section in this way, it is possible to uniformly apply ultrasonic vibrations to the raw water in the water pipe.
本発明の他の形態によれば、前記水管は横断面が台形状の管であることを特徴とする。
台形状の管とすることで振動子からの発振波と反射波の干渉が避けられ、水中に十分な振動エネルギーを与えられる。
According to another aspect of the present invention, the water pipe is a pipe having a trapezoidal cross section.
By using a trapezoidal tube, interference between the oscillation wave and the reflected wave from the vibrator can be avoided, and sufficient vibration energy can be given to the water.
本発明のさらに他の形態によれば、前記水管は横断面が5角形状の管であることを特徴とする。
横断面が5角形状の管とすることで振動子からの発振波と反射波の干渉が避けられ、水中に十分な振動エネルギーを与えられる。
According to still another aspect of the present invention, the water pipe is a pipe having a pentagonal cross section.
By making the tube having a pentagonal cross section, interference between the oscillating wave and the reflected wave from the vibrator can be avoided, and sufficient vibrational energy can be given to the water.
また本発明によれば、横断面多角形状の内形を有する直立管の側部に超音波発振器を設けた超音波水処理部を横方向に複数個並べ、隣接した前記直立管の片端部どおしを連通するように前記超音波水処理部を直列に連結し、最先方側の前記超音波水処理部から水道用原水を注水し、各々の前記直立管を通して最後方側の前記超音波水処理部から殺菌処理水を取水するようにした竪型多層式水殺菌装置が提供される。 Further, according to the present invention, a plurality of ultrasonic water treatment units provided with an ultrasonic oscillator are arranged in the lateral direction on the side of an upright pipe having an inner shape having a polygonal cross section, and one end of each of the adjacent upright pipes is arranged. The ultrasonic water treatment units are connected in series so as to communicate through the water, the raw water for water supply is poured from the ultrasonic water treatment unit on the farthest side, and the ultrasonic waves on the rearmost side are passed through the upright pipes. A vertical multi-layer water sterilization apparatus is provided which takes in sterilized water from a water treatment unit.
本発明の他の形態によれば、前記各超音波水処理部の前記超音波発振器は前記直立管の軸方向に離隔して、かつ、該直立管の横断面上で互いに位置をずらせて複数個設けられることを特徴とする。
複数個の超音波振動子をこのように軸方向に離隔して、かつ横断面上でみて周方向にずれるように配置することで、水管中の原水に満遍なく超音波振動を与えることができる。
According to another aspect of the present invention, the ultrasonic oscillators of the ultrasonic water treatment units are spaced apart from each other in the axial direction of the upright pipe and shifted from each other on the cross section of the upright pipe. It is characterized by being provided.
By arranging the plurality of ultrasonic transducers so as to be separated in the axial direction and shifted in the circumferential direction as viewed on the cross section, the ultrasonic vibration can be uniformly applied to the raw water in the water pipe.
また本発明の他の形態によれば、前記直立管の内形形状は横断面が台形状であることを特徴とする。
台形状の管とすることで振動子からの発振波と反射波の干渉が避けられ、水中に十分な振動エネルギーを与えられる。
According to another aspect of the present invention, the inner shape of the upright pipe has a trapezoidal cross section.
By using a trapezoidal tube, interference between the oscillation wave and the reflected wave from the vibrator can be avoided, and sufficient vibration energy can be given to the water.
また本発明の他の形態によれば、前記直立管の内形形状は横断面が5角形状であることを特徴とする。
横断面が5角形状の管とすることで振動子からの発振波と反射波の干渉が避けられ、水中に十分な振動エネルギーを与えられる。
According to another aspect of the present invention, the inner shape of the upright pipe has a pentagonal cross section.
By making the tube having a pentagonal cross section, interference between the oscillating wave and the reflected wave from the vibrator can be avoided, and sufficient vibrational energy can be given to the water.
本発明に係る水殺菌方法は、横断面が多角形状の水管の側部に複数個の超音波発振器を取り付け、前記各超音波発振器の発振周波数を所定の時間間隔毎に順次変化させつつ超音波照射し、前記水管の一端から他端へ向けて殺菌対象の流水を充満状態で流通させることを特徴とする。 In the water sterilization method according to the present invention, a plurality of ultrasonic oscillators are attached to the side of a water pipe having a polygonal cross section, and ultrasonic waves are generated while the oscillation frequency of each ultrasonic oscillator is sequentially changed at predetermined time intervals. Irradiation is performed, and the flowing water to be sterilized is circulated in a full state from one end of the water pipe to the other end.
本発明に係る水殺菌方法のひとつの形態によれば、前記各超音波発振器の発振周波数を各々1秒ないし数秒間づつ低周波、中周波、高周波と順次変化させることを特徴とする。 According to one embodiment of the water sterilization method of the present invention, the oscillation frequency of each ultrasonic oscillator is sequentially changed to low frequency, medium frequency, and high frequency for 1 second to several seconds.
本発明に係る水殺菌方法の他の形態によれば、前記各超音波発振器の発振周波数を各々1秒ないし数秒間づつ28KHz、45KHz、100KHzと順次変化させ、このサイクルを繰り返すことを特徴とする。 According to another aspect of the water sterilization method of the present invention, the oscillation frequency of each of the ultrasonic oscillators is sequentially changed from 28 KHz, 45 KHz, and 100 KHz every 1 to several seconds, and this cycle is repeated. .
本発明の水殺菌装置および水殺菌方法によれば、水道設備の特に原水取入れ部や原水処理部における水管に適用して該水管中の原水、取込み水に含まれる大腸菌等の細菌類を効率よく殺菌することができる。 According to the water sterilization apparatus and the water sterilization method of the present invention, the raw water in the water pipe, particularly bacteria such as Escherichia coli contained in the taken-in water can be efficiently applied by applying to the water pipe in the raw water intake section and the raw water treatment section. Can be sterilized.
また本発明においては、水道用原水の殺菌に塩素等の化学物質に頼ることなく殺菌でき、殺菌のために投入する化学物質による人体への影響や不快な味感触を排除できる。 Further, in the present invention, the raw water for water supply can be sterilized without resorting to chemical substances such as chlorine, and the influence on the human body and unpleasant taste caused by the chemical substances input for sterilization can be eliminated.
さらに本発明によれば、前記水管に設けられる超音波処理部をコンパクトで殺菌効率の高い構造の竪型多層式の水処理装置が得られる。また、超音波振動子の設置領域も全体を大形化せずに増やすことができる。 Furthermore, according to the present invention, a vertical multi-layer water treatment apparatus having a structure in which the ultrasonic treatment section provided in the water pipe is compact and has high sterilization efficiency can be obtained. In addition, the installation area of the ultrasonic transducer can be increased without increasing the size of the whole.
また本発明によれば、水管が多角形状の横断面形状を有するため、水管の側部に設けた超音波振動子の発振波と反射波との干渉による振動エネルギーの減少が抑制され、効果的な滅菌作用が発揮される。 In addition, according to the present invention, since the water tube has a polygonal cross-sectional shape, a reduction in vibration energy due to interference between the oscillation wave and the reflected wave of the ultrasonic vibrator provided on the side of the water tube is suppressed, which is effective. Sterile action is demonstrated.
本発明による水殺菌方法では、振動周波数を段階的に変えて超音波照射するため、振動波の振幅の節に集中する菌類や微生物を直後に生じる振幅の腹によるキャビテーション効果により死滅させることが増大する。 In the water sterilization method according to the present invention, since ultrasonic irradiation is performed by changing the vibration frequency stepwise, fungi and microorganisms concentrated on the node of the amplitude of the vibration wave are increased due to the cavitation effect due to the belly of the amplitude generated immediately after the increase. To do.
次に、本発明を各種の実施例について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施例はいずれも水道水処理設備、具体的には浄水場や沈殿槽等を含む水道用原水から飲用水道水を生成する設備に適用する水道用原水殺菌装置として構成した例であるが、本発明は必ずしもこのような水道用原水を対象とする場合にのみ限定されるものではなく、他の一般の水殺菌用としても適用され得ることは勿論である。 Next, various embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In addition, all of the following examples are configured as a tap water treatment facility, specifically, a tap water sterilizer applied to a facility for generating drinking tap water from tap water including a water purification plant or a settling tank. However, the present invention is not necessarily limited to the case where such raw water for water supply is intended, and it is needless to say that the present invention can be applied to other general water sterilization.
図1,図2を参照すれば、超音波振動を付与する水管1が横置状態に適当な架台2に支持されている。殺菌処理部となる水管1の一端(先端)は可撓管3に連結され、この可撓管3の先端がバタフライ弁4を介して原水取込み管5に連結されている。原水取込み管5は原水貯水槽(図示省略)に連結され、図示しないポンプを介して貯水槽で塵芥や汚物などが除去された水道用原水が本発明に係る水管1へ給送される。水管1の他端(後端)は水流検知部6およびゲート弁7を介して殺菌処理済みの水道水として水道管8へと送出される。水流検知部6は水管1の先端から後端へと水が流れていることを確認するために設けられるものであるが、この場合、水管1内は空域がなく流水で充満された状態で水が流れているように流量を制御する。なお、可撓管3は架台2に設置された水管1が原水取込み管5に対して芯ずれしている場合に、その芯ずれ量を吸収するためのものであり、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
Referring to FIGS. 1 and 2, a
後述する如く超音波振動子が取り付けられる水管1は横断面が多角形状の内形形状を有し、この多角形の1つの側辺部に超音波振動子9が取り付けられる。この実施例では、超音波振動子9は図1のように軸方向に整列した状態で全長略310mmの範囲にわたって7個取り付けられている。この超音波振動子9の付勢により水管内の原水中に超音波振動エネルギ−が発生し、これによって原水中の原虫菌(例えばクリプトスポリジウム等)や大腸菌が死滅される。
As will be described later, the
前記超音波振動子の作動方法を具体例を挙げて説明すれば、まず、水管内が原水で満たされていることを確認した後、超音波装置の電源を入とする。超音波振動子9の振動数や投射時間等の設定は目的とする殺菌対象によっても異なるが、各振動子の振動周波数を低周波、中周波、高周波の3段階に分けて照射する。例えば各振動子を各々1秒〜数秒毎に振動数28KHz、45KHz、100KHzと変化させ、このサイクルを複数回繰り返すように設定する。より具体的には、各振動子について最初に低周波28KHzの超音波を1〜2秒間照射し、直ちに中周波45KHzの超音波に切り換えて1〜2秒間照射し、さらに高周波100KHzに切り換えて1〜2秒間照射し、このサイクルを複数回繰り返す。
The operation method of the ultrasonic transducer will be described with a specific example. First, after confirming that the water pipe is filled with raw water, the ultrasonic apparatus is turned on. Although the setting of the vibration frequency, the projection time, and the like of the
超音波振動による水中のキャビテーションは定在波の振幅の腹になる部分に集中して発生するが、菌類や微生物はこの定在波の腹と腹の間の節になる部分に固定されるので、この節の部分に集中した微生物を死滅させるために前記節の部分に次の定在波の腹がくるように周波数を変え、そのキャビテーション効果によって菌類や微生物を死滅させる。周波数を低周波から高周波へと順次変えることで、前記節に集中していた菌類、微生物は次の腹が移動してくるので、キャビテーションにさらされ、減菌作用が増大する。実験によっても、このような振動モードを2回繰り返すことで原水中のクリプトスポリジウム菌の死滅が確認された。大腸菌の場合にも、振動数や回数等の振動モードの実験を行い、単位水量当りの死滅個数を確認し、最適な振動モードを設定する。 Underwater cavitation caused by ultrasonic vibrations is concentrated in the part where the standing wave amplitude becomes, but fungi and microorganisms are fixed at the part between the standing wave's belly, In order to kill the microorganisms concentrated in the node part, the frequency is changed so that the next standing wave becomes an antinode in the node part, and the fungus and microorganisms are killed by the cavitation effect. By sequentially changing the frequency from a low frequency to a high frequency, fungi and microorganisms concentrated in the node move to the next belly, so that they are exposed to cavitation and the sterilization action increases. Also in the experiment, it was confirmed that Cryptosporidium bacteria in raw water were killed by repeating such vibration mode twice. In the case of Escherichia coli as well, experiments on vibration modes such as frequency and number of times are performed, the number of dead per unit amount of water is confirmed, and the optimal vibration mode is set.
上述の実施例1では水管に配設する複数個の超音波振動子を水管軸線方向に一列に配置したが、より殺菌効果を高めるために、図3,図4に示すように複数個の振動子9,10を水管1の周方向に位置をずらせるようにして軸方向に配列するのがよい。この例を説明すれば、横断面が5角形の形状を成す水管1の各側辺にそれぞれ超音波振動子9,10,11,12,13が設けられ、これらの超音波振動子9〜13は水管1の軸方向に所定間隔で互いに離隔して設けられ、かつ各々の振動子9,10,11,12,13は横断面上で互いに位置をずらせて配置されている。つまり、水管1の軸方向からみた場合、各振動子9〜13は水管1の周方向に位置がずれている。この様子は図3からも明らかであり、5角形の1つの側辺1a上の振動子9の隣の振動子10は軸方向に位置をずらせて前記側辺1aに連接する他の側辺1b上に設けられている。同様に、さらにその隣の側辺上の振動子12は前記他の振動子と軸方向に位置をずらせて設けられている。振動子13も同様である。このように配置することにより、水管内を充満状態で流れる原水の全域に満遍なく超音波振動を加えることができ、より確実で効率のよい殺菌効果が得られる。
In the first embodiment described above, a plurality of ultrasonic transducers arranged in the water pipe are arranged in a line in the direction of the water pipe axis, but in order to enhance the sterilizing effect, a plurality of vibrations are used as shown in FIGS. The
水管1の内形部を5角形状の横断面形状とすることにより、或る横断面上の1つの振動子9から発振された超音波は水管1の同じ横断面内の対向する内側部で反射するが、その反射波15(図4)は元の振動子9へ向かう比率が小さく、大部分が発振波16に対して斜め方向に反射することとなり、発振波16と反射波15との干渉が少ないので超音波エネルギ−の大きな減少が避けられる。他の側辺部の振動子についても同様であることは図4からも明らかである。
By making the inner shape portion of the
水管1の5角形形状としては図4の実施例2のように5つの側辺が互いに平行とならない変形5角形とするのが好ましいが、本発明では特にこの形態に限定されるものではなく、対向する2側辺のみが平行となるような5角形であってもよい。特に実施例2の変形例を示す図5のように対向する平行2側辺1a,1b間の距離dが長いような場合は、発振波の経路が長く、この平行2側辺の1側辺1a上の振動子9の発振波16とその反射波との衝突による振動エネルギ−の減衰の影響は小さい。この例で平行2側辺以外の他の側辺上の振動子10,13による反射波は前述したように発振波に対して異なる方向に反射するので、振動波の相殺は避けられる。
The pentagonal shape of the
図6,図7は本発明の実施例3を示した図であり、この場合は水管1の横断面形状は4角形、即ち台形状となっており、この台形の各側辺部にそれぞれ軸方向に位置をずらせて複数個の超音波振動子9,10,11,12が設けられる。台形の各側辺上の振動子9〜12からそれぞれ発振された振動の反射波は振動子9〜12の発振波16,17,18,19の方向からずれた方向へ反射され、発振波と反射波との衝突による振動エネルギ−の減衰は小さい。台形の形状としては図6のように各側辺が平行でない形態のほかに、例えば図8の変形例のように対向する2側辺1a,1b間の距離dが比較的長いような場合は、2側辺1a,1bが平行となるような台形であってもよい。平行2側辺以外の側辺の振動子10,12,13では発振波と反射波との干渉は起らない。この形態の場合、製作は比較的容易である。図4〜図8の実施例2,3においても各振動子の発振動作は所定の時間間隔で間欠的に行われる。その照射形態も実施例1で述べたように振動周波数を1〜数秒間隔で複数段階に変えて照射し、かつこの振動モードを複数回継続する。
FIGS. 6 and 7 are
以上の各実施例では多角形状横断面の水管の軸方向各部位の横断面上の1側辺部につき1個の振動子を配置した例を説明したが、本発明では必ずしもこのような形態に限定されるものではなく、例えば図8に示すように、或る1つの横断面上で2個の振動子10,13を設けてもよい。或る1つの横断面上に複数の振動子を配置した場合、それぞれ対向する側辺部上の振動子10,13の発振波がそれぞれ対向する振動子13,10に直接入射することがないように位置をずらせて配置する。これによって一方の振動子の発振波によって対向側の振動子が毀損を受けることが避けられる。図5でも明らかなように、同じ横断面上の振動子10,13の発振波は相手側の振動子13,10に射突することがないように配置されている。
In each of the above-described embodiments, an example has been described in which one vibrator is disposed on one side portion on the cross section of each axial portion of the water pipe having a polygonal cross section. However, the present invention does not necessarily have such a form. For example, as shown in FIG. 8, two
図9に示す竪型多層式の水殺菌装置の実施例4では、3個の筒形の超音波水処理部20〜22が連結管23,24を介して直列に接続されている。各超音波水処理部20〜22は円筒体の外殻で囲包されており、その内側には横断面が多角形の流通管、例えば図4〜図6および図8に示したような5角形状〜台形状の水管が設けられ、この流通管の側辺部に複数個の超音波振動子が該管の軸方向に離隔して設けられている。なお、この場合も各振動子の配置は、図1のように一定間隔で軸方向に一列に整列して設けられる場合のほか、図3,図8で説明したように周方向に順次ずらせた形態で設けられる。
In the fourth embodiment of the vertical multilayer water sterilizer shown in FIG. 9, three cylindrical ultrasonic
より具体的に説明すれば、図9の実施例4で3体の超音波水処理部20〜22は立位状態で横方向に平行に並べた形態で設けられ、その最先方側にある第1の超音波水処理部20の上端は原水導入管25に連結される。そして、この第1の超音波水処理部20の下端は隣の第2の超音波水処理部21の上端と連結管23を介して連通され、さらにこの第2の超音波水処理部21の下端がさらにその隣の最後方側の第3の超音波水処理部22の上端に連結管24で連通され、第3の超音波水処理部22の下端は殺菌処理水の水道管26に連結される。超音波水処理部の槽数(段数)が2段あるいは4段以上となっても、この関係は同様である。このように各超音波水処理部を縦形、つまり直立姿勢に並べた形態に構成し、前段の槽の下部から後段の槽の上部へと順次水を送るように直列接続とすることにより、各超音波水処理部の管内に空気が滞留するのが防止されるとともに、滅菌効果が向上する。また、このように竪型多層式とすることで、横長の設備に比べて全体として極めてコンパクトな構造でありながら超音波振動子の設置個数を増加させることができ、より大きな殺菌効果を達成できる。
More specifically, in Example 4 of FIG. 9, the three ultrasonic
図10は本発明の実施例5に係る竪型多層式水殺菌装置を示した概略的な側面図である。この例では5個の超音波水処理部20〜22,27,28が立位状態で横方向に並べて配置されている。各超音波水処理部は図3〜図8で説明したような横断面が多角形状の、例えば5角形状あるいは台形状の直立管と、この直立管を囲包する外殻体と、前記直立管の側部に軸方向に離隔して設けられた複数個の超音波発振器(超音波振動子)とで構成されている。この場合の超音波発振器の配置形態も図3〜図8に関連して説明した形態と略同じである。実施例4の竪型多層式水殺菌装置と異なるところは、各超音波水処理部の連結形態であり、実施例5の場合は隣接した超音波水処理部の片端部どおし、つまり隣接した超音波水処理部20,21の下端部と下端部、超音波水処理部21,22の上端部と上端部がそれぞれ連結管29,30によって順次に連結され、最先方側の超音波水処理部20に導入された被処理水(原水)が直列状態に連結された各超音波水処理部21,22,27を経て最後方側の超音波水処理部28から殺菌処理済みの水道水として取り出される。この場合も各超音波水処理部の直立管には被処理水が充満状態で流通するように制御される。最先方側の超音波水処理部20につながる原水の導入管25および最後方側の超音波水処理部につながる処理済み水の流出管33にはそれぞれ流量検出器31,32が設けられている。この実施例5の場合も原水は多くの超音波水処理部を通過して殺菌処理を受けるにもかかわらず全体の構成は設置場所の取らないコンパクトな設備として構成できる。
FIG. 10 is a schematic side view showing a vertical multi-layer water sterilizer according to Embodiment 5 of the present invention. In this example, five ultrasonic
最先方側の超音波水処理部に取り込む水道原水は直接河川や湖沼あるいは貯水ダムから直接ポンプを介して導くようにしてもよいが、好ましくは一旦浄水池や浄水槽等の浄水場に貯留し塵芥など不純物を沈殿除去した状態で超音波水処理部に給水するのがよい。これによって超音波水処理部の振動子が不純物で汚染されて作動低下となるのが避けられる。 The tap water to be taken into the ultrasonic water treatment section on the farthest side may be directly led from a river, lake, or reservoir dam via a pump, but is preferably stored once in a water purification plant such as a water purification pond or water purification tank. It is preferable to supply water to the ultrasonic water treatment section in a state where impurities such as dust are removed by precipitation. As a result, it is possible to avoid the operation of the ultrasonic water treatment section from being contaminated with impurities and causing a decrease in operation.
上述の各実施例では、水管の横断面が5角形状あるいは台形状のものについて説明したが、本発明ではこれ以外の多角形状のもの、例えば3角形あるいは対向する側辺が平行とならない変形6角形状ないし変形8角形状の横断面形状のものでもよい。しかし例えば8角形状のように角数の多い多角形では円形横断面の管に近くなるので、より好ましい形態としては実施例で説明した5角形あるいは台形状のものが多く採用される。 In each of the embodiments described above, the water tube has a pentagonal shape or a trapezoidal cross section. However, in the present invention, other polygonal shapes such as a triangular shape or a deformed shape in which opposing sides are not parallel 6 are used. The cross-sectional shape may be a square shape or a modified octagonal shape. However, for example, a polygon having a large number of corners such as an octagonal shape is close to a circular cross-section tube, so that the pentagonal or trapezoidal shapes described in the embodiments are often used as a more preferable form.
1 水管
2 架台
5 原水取込み管
6 水流検知部
8 水道管
9,10,11,12,13 超音波振動子
15 反射波
16,17,18,19 発振波
20,21,22,27,28 超音波水処理部
23,24,29,30 連結管
25 原水導入管
26 水道管
31,32 流量検出器
DESCRIPTION OF
Claims (11)
The water sterilization method according to claim 9 or 10, wherein the oscillation frequency of each of the ultrasonic oscillators is sequentially changed to 28 KHz, 45 KHz, and 100 KHz every 1 to several seconds, and this cycle is repeated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013268899A JP2015123398A (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Water sterilization device, vertical type multi-layer water sterilization device, and water sterilization method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2015123398A true JP2015123398A (en) | 2015-07-06 |
Family
ID=53534542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3208242A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-23 | Treelium SA | Ultrasound method and device for disinfecting water |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2013268899A patent/JP2015123398A/en active Pending
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