JP2015188834A - water treatment unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水処理ユニットに関し、特に、殺菌因子濃度の高い水を生成することができる水処理ユニットに関するものである。 The present invention relates to a water treatment unit, and more particularly to a water treatment unit capable of producing water with a high bactericidal factor concentration.
従来より、水を殺菌処理する水処理ユニットが知られている。例えば、特許文献１には、水を貯留する処理槽と、この処理槽に水を流入させる流入路と、処理槽から水を流出させる流出路と、処理槽の内部に設けられた電極対とを備えた水処理ユニットが開示されている。この水処理ユニットが動作するときには、流入路から流出路へ向かって処理槽内を水が流れる。同時に、水中の電極対に所定の電圧を印加することで放電を生起させ、これにより水中において殺菌因子を生じさせる。こうして生じた殺菌因子によって、処理槽を流れる水が殺菌され、あるいは処理槽において殺菌水（殺菌因子を含む水をいう。以下同じ）が生成される。 Conventionally, a water treatment unit for sterilizing water has been known. For example, Patent Document 1 discloses a processing tank that stores water, an inflow path that allows water to flow into the processing tank, an outflow path that allows water to flow out of the processing tank, and an electrode pair provided inside the processing tank. A water treatment unit is disclosed. When this water treatment unit operates, water flows in the treatment tank from the inflow path toward the outflow path. At the same time, a predetermined voltage is applied to the electrode pair in water to cause discharge, thereby generating a bactericidal factor in water. The sterilizing factor thus generated sterilizes the water flowing through the processing tank, or sterilizing water (referred to as water containing the sterilizing factor; hereinafter the same) is generated in the processing tank.
ところで、特許文献１の水処理ユニットでは、流入路、処理槽および流出路の順に水が流れていき、処理槽において一度だけ上記の殺菌処理が行われる。このとき、水中で殺菌因子が生じるが、一度の殺菌処理で生じる殺菌因子の量には限度がある。したがって、特許文献１の水処理ユニットは、殺菌因子濃度の十分に高い水を生成することが難しいという点において改良の余地があった。 By the way, in the water treatment unit of Patent Document 1, water flows in the order of the inflow path, the treatment tank, and the outflow path, and the sterilization process is performed only once in the treatment tank. At this time, a bactericidal factor is produced in water, but there is a limit to the amount of bactericidal factor produced by one sterilization treatment. Therefore, the water treatment unit of Patent Document 1 has room for improvement in that it is difficult to generate water having a sufficiently high bactericidal factor concentration.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、殺菌因子濃度の十分に高い水を生成することができるようにすることにある。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to make it possible to produce | generate water with a sufficiently high bactericidal factor density | concentration.
第１の発明は、水処理ユニット（10）を対象とする。そして、第１の発明は、水を貯留する処理槽（11）と、該処理槽（11）から流出した処理後の水が流入する補助水槽（50）と、上記処理槽（11）の水中において殺菌因子を生ずるように放電を生起する放電部（31〜34）と、上記処理槽（11）の水と上記補助水槽（50）の水とを電気的に絶縁する絶縁部（70）とを備え、上記処理槽（11）と上記補助水槽（50）との間で水を循環させながら上記放電部（31〜34）を放電させることにより、水中の殺菌因子濃度を高める循環放電動作と、上記循環放電動作の終了後に、上記補助水槽（50）の処理後の水を外部へ供給する供給動作とを行うことを特徴とする。 The first invention is directed to the water treatment unit (10). The first invention includes a treatment tank (11) for storing water, an auxiliary water tank (50) into which treated water that has flowed out of the treatment tank (11) flows, and the water in the treatment tank (11). A discharge part (31 to 34) for generating a discharge so as to generate a sterilizing factor, and an insulating part (70) for electrically insulating water of the treatment tank (11) and water of the auxiliary water tank (50) A circulating discharge operation for increasing the concentration of the bactericidal factor in water by discharging the discharge part (31-34) while circulating water between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50). Then, after the circulation discharge operation is completed, a supply operation for supplying the treated water in the auxiliary water tank (50) to the outside is performed.
第１の発明では、循環放電動作と供給動作とが行われる。循環放電動作では、放電部（31〜34）の放電により処理槽（11）の水中に殺菌因子を生じさせる。そして、処理槽（11）で殺菌因子を発生させながら、処理槽（11）と補助水槽（50）との間で水を循環させる。これにより、循環放電動作が行われている間は、処理槽（11）および補助水槽（50）との間を循環する水の殺菌因子濃度が上昇していく。よって、循環放電動作を行う時間を調節することで、処理後の水の殺菌因子濃度を適宜に高めることができる。処理後の水は、供給動作により補助水槽（50）から外部へ供給される。 In the first invention, the circulating discharge operation and the supply operation are performed. In the circulating discharge operation, a sterilizing factor is generated in the water of the treatment tank (11) by the discharge of the discharge parts (31 to 34). Then, water is circulated between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50) while generating a sterilizing factor in the treatment tank (11). Thereby, the sterilizing factor concentration of the water circulating between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50) increases while the circulating discharge operation is performed. Therefore, the disinfection factor density | concentration of the water after a process can be raised suitably by adjusting the time which performs a circulation discharge operation. The treated water is supplied from the auxiliary water tank (50) to the outside by a supply operation.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記補助水槽（50）に設けられて該補助水槽（50）の内部空間を互いに連通する高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分する補助仕切板（51）を備え、上記循環放電動作を行うときには、上記処理槽（11）と上記補助水槽（50）の上記高濃度領域（53）との間で水を循環させる一方、上記供給動作では、上記高濃度領域（53）の水と上記低濃度領域（54）の水とを混合して外部に供給するように構成されていることを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, a high concentration region (53) and a low concentration region (54) which are provided in the auxiliary water tank (50) and communicate with each other in the internal space of the auxiliary water tank (50). The auxiliary partition plate (51) is provided to divide the water between the treatment tank (11) and the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50) when performing the circulation discharge operation. In the supply operation, the water in the high concentration region (53) and the water in the low concentration region (54) are mixed and supplied to the outside.
第２の発明では、処理槽（11）と補助水槽（50）の高濃度領域（53）とにおいて、水の殺菌因子濃度が高められる。一方、補助水槽（50）の低濃度領域（54）の水の殺菌因子濃度は、概ね一定である。そして、高濃度領域（53）の殺菌因子濃度が高い水と、低濃度領域（54）の殺菌因子濃度が低い水とが混合され、所定の殺菌因子濃度の殺菌水が生成される。生成された殺菌水は外部に供給される。 In 2nd invention, the disinfection factor density | concentration of water is raised in the high concentration area | region (53) of a processing tank (11) and an auxiliary water tank (50). On the other hand, the bactericidal factor concentration of the water in the low concentration region (54) of the auxiliary water tank (50) is substantially constant. Then, water having a high bactericidal factor concentration in the high concentration region (53) and water having a low bactericidal factor concentration in the low concentration region (54) are mixed to produce sterilizing water having a predetermined bactericidal factor concentration. The produced sterilizing water is supplied to the outside.
ここで、補助水槽（50）の内部空間を高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分することの利点について説明する。 Here, the advantage of dividing the internal space of the auxiliary water tank (50) into the high concentration region (53) and the low concentration region (54) will be described.
殺菌因子は、水中で過酸化水素に変化することがある。つまり、循環放電動作では、放電部（31〜34）の放電により処理槽（11）で生じた殺菌因子は、補助水槽（50）等において過酸化水素に変化することがある。一方、過酸化水素に放電を作用させると、当該過酸化水素から殺菌因子が生成される。つまり、処理槽（11）で生じた殺菌因子が過酸化水素に変化したとしても、当該過酸化水素を処理槽（11）に送って放電を作用させることにより、再び殺菌因子を生成することができる。したがって、放電部（31〜34）の放電により単位時間当たりに生じる殺菌因子量が一定であるなら、補助水槽（50）から処理槽（11）へ流入する水中に含まれる過酸化水素が多いほど、全体として多くの殺菌因子が生成されることになる。つまり、より多くの過酸化水素を含む水を循環させることにより、水処理ユニット（10）全体として、より速やかに水中の殺菌因子濃度を高めることができる。 The bactericidal factor can change to hydrogen peroxide in water. That is, in the circulating discharge operation, the sterilization factor generated in the treatment tank (11) due to the discharge of the discharge parts (31 to 34) may be changed to hydrogen peroxide in the auxiliary water tank (50) or the like. On the other hand, when a discharge is applied to hydrogen peroxide, a bactericidal factor is generated from the hydrogen peroxide. That is, even if the sterilization factor generated in the treatment tank (11) is changed to hydrogen peroxide, the sterilization factor can be generated again by sending the hydrogen peroxide to the treatment tank (11) and causing the discharge to act. it can. Therefore, if the amount of sterilizing factor generated per unit time by the discharge of the discharge part (31 to 34) is constant, the more hydrogen peroxide contained in the water flowing into the treatment tank (11) from the auxiliary water tank (50) As a whole, many bactericidal factors are produced. That is, by circulating water containing more hydrogen peroxide, the concentration of the bactericidal factor in the water can be increased more quickly as the entire water treatment unit (10).
補助水槽（50）の内部空間を区分しない場合には、処理槽（11）と補助水槽（50）全体との間で水が循環するので、補助水槽（50）の全体に過酸化水素が拡散する。一方、補助水槽（50）を高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分する場合には、処理槽（11）と高濃度領域（53）との間で水が循環するので、高濃度領域（53）に過酸化水素の大半が留まる。よって、本発明の水処理ユニット（10）では、補助水槽（50）の内部空間を区分しない場合に比べて、過酸化水素を多く含む水を補助水槽（50）から処理槽（11）へ流入させることができる。 If the internal space of the auxiliary water tank (50) is not divided, water circulates between the treatment tank (11) and the entire auxiliary water tank (50), so that hydrogen peroxide diffuses throughout the auxiliary water tank (50). To do. On the other hand, when the auxiliary water tank (50) is divided into a high concentration area (53) and a low concentration area (54), water circulates between the treatment tank (11) and the high concentration area (53). Most of the hydrogen peroxide remains in the high concentration region (53). Therefore, in the water treatment unit (10) of the present invention, water containing more hydrogen peroxide flows from the auxiliary water tank (50) into the treatment tank (11) than when the internal space of the auxiliary water tank (50) is not divided. Can be made.
以上より、本発明によると、処理槽（11）と補助水槽（50）全体との間で水を循環させる場合に比べて、水処理ユニット（10）全体として、より速やかに水中の殺菌因子濃度が高められる。 As mentioned above, according to this invention, compared with the case where water is circulated between the processing tank (11) and the whole auxiliary water tank (50), as a whole water treatment unit (10), the disinfection factor density | concentration in water more rapidly. Is increased.
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記絶縁部（70）は、上記処理槽（11）から流出した水を液滴化して上記補助水槽（50）へ供給しかつ上記補助水槽（50）から流出した水を液滴化して上記処理槽（11）へ供給することにより、上記処理槽（11）の水と上記補助水槽（50）の水とを電気的に絶縁するように構成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the insulating part (70) drops the water flowing out from the treatment tank (11) into droplets and supplies the water to the auxiliary water tank (50). The water flowing out from the auxiliary water tank (50) is made into droplets and supplied to the treatment tank (11), thereby electrically insulating the water in the treatment tank (11) from the water in the auxiliary water tank (50). It is comprised as follows.
第３の発明では、処理槽（11）と補助水槽（50）との間を移動する水が液滴となるので、当該液滴間に空気が介在する。これにより、処理槽（11）と補助水槽（50）との間の電気抵抗が高くなって、処理槽（11）の水と補助水槽（50）の水とが電気的に絶縁される。 In 3rd invention, since the water which moves between a processing tank (11) and an auxiliary water tank (50) becomes a droplet, air interposes between the said droplet. Thereby, the electrical resistance between a processing tank (11) and an auxiliary water tank (50) becomes high, and the water of a processing tank (11) and the water of an auxiliary water tank (50) are electrically insulated.
第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記処理槽（11）または上記補助水槽（50）の少なくとも一方の水に超音波を照射することで、水中の殺菌因子濃度を高める超音波発生部（62）を備えていることを特徴とする。 In a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, ultrasonic waves are applied to at least one of the water in the treatment tank (11) or the auxiliary water tank (50). An ultrasonic generator (62) for increasing the bactericidal factor concentration is provided.
第４の発明では、超音波発生部（62）によって水中の殺菌因子濃度が高められる。これは、過酸化水素を含む水に超音波を照射すると、当該過酸化水素が殺菌因子に変化することを利用したものである。処理槽（11）や補助水槽（50）の水中では、放電部（31〜34）の放電により生じた殺菌因子が過酸化水素に変化することがある。本発明では、過酸化水素を含む処理槽（11）や補助水槽（50）の水に超音波を照射して殺菌因子を生成することにより、水中の殺菌因子濃度を高める。 In 4th invention, the bactericidal factor density | concentration in water is raised by the ultrasonic wave generation part (62). This utilizes the fact that when water containing hydrogen peroxide is irradiated with ultrasonic waves, the hydrogen peroxide changes to a bactericidal factor. In the water of the treatment tank (11) or the auxiliary water tank (50), the bactericidal factor generated by the discharge of the discharge parts (31 to 34) may be changed to hydrogen peroxide. In the present invention, the concentration of the bactericidal factor in the water is increased by irradiating the water in the treatment tank (11) or the auxiliary water tank (50) containing hydrogen peroxide with ultrasonic waves to generate the bactericidal factor.
本発明によれば、循環放電動作を行う時間を調節することで、処理後の水の殺菌因子濃度を適宜に高めることができる。つまり、殺菌因子濃度の十分に高い水を生成することができる。 According to the present invention, the concentration of the sterilizing factor of the treated water can be appropriately increased by adjusting the time for performing the circulating discharge operation. That is, water having a sufficiently high bactericidal factor concentration can be generated.
また、上記第２の発明によれば、処理槽（11）と補助水槽（50）の高濃度領域（53）との間で水が循環するようにしたので、水処理ユニット（10）全体として、より速やかに水の殺菌因子濃度を高めることができる。つまり、殺菌因子濃度の十分に高い水をより速やかに生成することができる。 Moreover, according to the said 2nd invention, since water circulated between the high concentration area | region (53) of a processing tank (11) and an auxiliary | assistant water tank (50), as a whole water treatment unit (10) The concentration of the bactericidal factor in water can be increased more quickly. That is, water having a sufficiently high bactericidal factor concentration can be generated more quickly.
また、上記第３の発明によれば、水を液滴化するという簡易な方法により、処理槽（11）の水と補助水槽（50）の水とを確実に電気的に絶縁することができる。 Moreover, according to the said 3rd invention, the water of a processing tank (11) and the water of an auxiliary water tank (50) can be electrically insulated reliably by the simple method of making water droplets. .
また、上記第４の発明によれば、水中の殺菌因子濃度を高める超音波発生部（62）を放電部（31〜34）に追加して設けたので、殺菌因子濃度の十分に高い水をより速やかに生成することができる。 Further, according to the fourth aspect of the invention, since the ultrasonic generator (62) for increasing the concentration of the bactericidal factor in water is additionally provided in the discharge unit (31 to 34), water having a sufficiently high bactericidal factor concentration is provided. It can be generated more quickly.
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
図１〜図４は、本発明に係る水処理ユニットの実施形態を示している。本発明に係る水処理ユニット（10）は、例えば、野菜洗浄に用いられるものである。 1 to 4 show an embodiment of a water treatment unit according to the present invention. The water treatment unit (10) according to the present invention is used for washing vegetables, for example.
図１に示すように、水処理ユニット（10）は、処理槽（11）と、複数の放電ユニット（30a〜30c）と、噴霧装置（40）と、補助水槽（50）と、制御部（60）とを備えている。噴霧装置（40）には流入管（43）が接続され、補助水槽（50）には流出管（44）および補助流出管（45）が接続されている。水処理ユニット（10）は、噴霧装置（40）を介して流入管（43）から処理槽（11）へ水を流入させ、この処理槽（11）において放電ユニット（30a〜30c）により水中に殺菌因子を生じさせて殺菌水を生成し、生成された殺菌水を補助水槽（50）を介して流出管（44）または補助流出管（45）から流出させるものである。 As shown in FIG. 1, the water treatment unit (10) includes a treatment tank (11), a plurality of discharge units (30a to 30c), a spray device (40), an auxiliary water tank (50), and a control unit ( 60). An inflow pipe (43) is connected to the spray device (40), and an outflow pipe (44) and an auxiliary outflow pipe (45) are connected to the auxiliary water tank (50). The water treatment unit (10) allows water to flow from the inflow pipe (43) to the treatment tank (11) via the spray device (40), and into the water by the discharge unit (30a to 30c) in the treatment tank (11). A sterilizing factor is generated to generate sterilizing water, and the generated sterilizing water is discharged from the outflow pipe (44) or the auxiliary outflow pipe (45) through the auxiliary water tank (50).
処理槽（11）は、平面視で略長方形状に形成された箱状の水槽である。具体的には、処理槽（11）は、平面視で略長方形状の平板に形成された底部（12）と、横長の略長方形状の平板に形成され、かつ底部（12）の幅方向において対向する両辺（すなわち、図１において左右方向に延びる両辺）からそれぞれ上方に延びる側壁部（13）と、横長の略長方形状の平板に形成され、かつ底部（12）の上記側壁部（13）と直交する両辺（すなわち、図１において奥行き方向に延びる両辺）からそれぞれ上方に延びる端壁部（14a,14b）とで形成されている。処理槽（11）の水の流れ方向の一端側（すなわち、水の流出側）の端壁部（14b）は、その高さが処理槽（11）の水の流れ方向の他端側（すなわち、水の流入側）の端壁部（14a）および側壁部（13）よりも低く形成されている。これにより、一端側の端壁部（14b）の上方には流出口部（17）が形成されている。一端側の端壁部（14b）の上端には、流出口部（17）から流出した水を落下させるスロープ（18）が斜め下方に延びるように設けられている。 The treatment tank (11) is a box-shaped water tank formed in a substantially rectangular shape in plan view. Specifically, the processing tank (11) has a bottom (12) formed in a substantially rectangular flat plate in plan view, and a horizontally long substantially rectangular flat plate, and in the width direction of the bottom (12). Side wall portions (13) extending upward from both opposing sides (that is, both sides extending in the left-right direction in FIG. 1), and the side wall portions (13) of the bottom (12) formed on a horizontally long substantially rectangular flat plate. And end walls (14a, 14b) extending upward from both sides orthogonal to each other (that is, both sides extending in the depth direction in FIG. 1). The end wall portion (14b) on one end side (that is, the water outflow side) of the treatment tank (11) in the water flow direction has a height that is the other end side (that is, the water flow direction of the treatment tank (11)). The end wall (14a) and the side wall (13) on the water inflow side are formed lower. Thereby, the outflow port part (17) is formed above the end wall part (14b) of the one end side. On the upper end of the end wall portion (14b) on the one end side, a slope (18) for dropping the water flowing out from the outlet portion (17) is provided so as to extend obliquely downward.
処理槽（11）の内部には、その幅方向に所定の間隔をおいて複数の仕切板（15,15a）が配置されている。各仕切板（15,15a）は、横長の略長方形状の平板に形成され、水の流れ方向に沿って配置されて処理槽（11）の内部を複数のレーン（21a,21b,22a,22b,23a,23b）に仕切っている。各仕切板（15,15a）は、電気絶縁性を有する材料で形成されている。また、後述する第１流路（21）、第２流路（22）および第３流路（23）に配置される仕切板（15a）には、それぞれに開口部（16）が形成されている。処理槽（11）には、各仕切板（15,15a）によって、図１における手前側から順に第１〜第６レーン（21a,21b,22a,22b,23a,23b）が形成されている。なお、処理槽（11）に形成されるレーン（21a,21b,22a,22b,23a,23b）の数は、例示であり、処理槽（11）内を流れる水量に応じて任意に変更することができる。 Inside the treatment tank (11), a plurality of partition plates (15, 15a) are arranged at predetermined intervals in the width direction. Each partition plate (15, 15a) is formed in a horizontally long, substantially rectangular flat plate, and is arranged along the water flow direction so that the inside of the treatment tank (11) is divided into a plurality of lanes (21a, 21b, 22a, 22b). 23a, 23b). Each partition plate (15, 15a) is formed of a material having electrical insulation. In addition, an opening (16) is formed in each of the partition plates (15a) disposed in the first flow path (21), the second flow path (22), and the third flow path (23) described later. Yes. In the treatment tank (11), first to sixth lanes (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b) are formed in order from the front side in FIG. 1 by the partition plates (15, 15a). In addition, the number of lanes (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b) formed in the treatment tank (11) is an example, and may be arbitrarily changed according to the amount of water flowing in the treatment tank (11). Can do.
また、第１レーン（21a）および第２レーン（21b）が一対となって第１流路（21）を形成し、第３レーン（22a）および第４レーン（22b）が一対となって第２流路（22）を形成し、第５レーン（23a）および第６レーン（23b）が一対となって第３流路（23）を形成している。 The first lane (21a) and the second lane (21b) are paired to form the first flow path (21), and the third lane (22a) and the fourth lane (22b) are paired to form the first lane (21b). Two flow paths (22) are formed, and the fifth lane (23a) and the sixth lane (23b) are paired to form a third flow path (23).
図２に示すように、複数の放電ユニット（30a〜30c）は、第１放電ユニット（30a）と第２放電ユニット（30b）と第３放電ユニット（30c）とで構成されている。各放電ユニット（30a〜30c）は、上述した各流路（21〜23）ごとに一つずつ設けられている。 As shown in FIG. 2, the plurality of discharge units (30a to 30c) includes a first discharge unit (30a), a second discharge unit (30b), and a third discharge unit (30c). Each discharge unit (30a-30c) is provided for each of the flow paths (21-23) described above.
第１放電ユニット（30a）は、第１流路（21）の水中において殺菌因子を生じさせるものである。第１放電ユニット（30a）は、電極対（31,32）と、この電極対（31,32）に接続されて電極対（31,32）に所定の電圧を印加する高電圧発生部（33）と、上述した開口部（16）が形成された仕切板（15a）とを備えている。仕切板（15a）には、放電部材（34）が設けられている。電極対（31,32）、高電圧発生部（33）および放電部材（34）は、本発明の放電部を構成している。なお、第２放電ユニット（30b）は、第２流路（22）の水中において殺菌因子を生じさせるものである。また、第３放電ユニット（30c）は、第３流路（23）の水中において殺菌因子を生じさせるものである。第２放電ユニット（30b）および第３放電ユニット（30c）の具体的な構成は、第１放電ユニット（30a）と同様であるため、説明は省略する。 A 1st discharge unit (30a) produces a disinfection factor in the water of a 1st flow path (21). The first discharge unit (30a) includes an electrode pair (31, 32) and a high voltage generator (33) connected to the electrode pair (31, 32) and applying a predetermined voltage to the electrode pair (31, 32). ) And a partition plate (15a) in which the opening (16) described above is formed. The partition plate (15a) is provided with a discharge member (34). The electrode pair (31, 32), the high voltage generator (33), and the discharge member (34) constitute a discharge part of the present invention. In addition, a 2nd discharge unit (30b) produces a disinfection factor in the water of a 2nd flow path (22). The third discharge unit (30c) generates a sterilizing factor in the water of the third flow path (23). Since the specific configuration of the second discharge unit (30b) and the third discharge unit (30c) is the same as that of the first discharge unit (30a), description thereof is omitted.
電極対（31,32）は、水中で放電を生起するためのものであり、ホット側の電極（31）とニュートラル側の電極（32）とで構成されている。ホット側の電極（31）は、扁平な形状に形成され、第１レーン（21a）に配置されている。ホット側の電極（31）は、高電圧発生部（33）に接続されている。ニュートラル側の電極（32）は、扁平な形状に形成され、第２レーン（21b）に配置されている。ニュートラル側の電極（32）は、高電圧発生部（33）に接続されている。また、ホット側の電極（31）とニュートラル側の電極（32）とは互いに略平行となるように配設されている。これらの電極（31,32）は、例えば耐腐食性の高い金属材料で構成されている。 The electrode pair (31, 32) is for generating discharge in water, and includes a hot-side electrode (31) and a neutral-side electrode (32). The hot-side electrode (31) is formed in a flat shape and is disposed in the first lane (21a). The hot electrode (31) is connected to the high voltage generator (33). The neutral side electrode (32) is formed in a flat shape and is disposed in the second lane (21b). The neutral-side electrode (32) is connected to the high voltage generator (33). The hot-side electrode (31) and the neutral-side electrode (32) are disposed so as to be substantially parallel to each other. These electrodes (31, 32) are made of, for example, a metal material having high corrosion resistance.
高電圧発生部（33）は、電極対（31,32）に所定の電圧を印加する電源で構成されている。本実施形態では、高電圧発生部（33）は、例示として、図３に示すように、電極対（31,32）に対して、正負が入れ替わる交番波形の電圧を印加するように構成されている。この交番波形（方形波）のＤｕｔｙは、正極側と負極側の割合が等しくなるように調節されている。なお、電極対（31,32）に印加される電圧は、例示であって、交番型の電圧であれば、方形波に限らず、正弦波などでもよい。 The high voltage generator (33) is configured by a power source that applies a predetermined voltage to the electrode pair (31, 32). In the present embodiment, as shown in FIG. 3, for example, the high voltage generator (33) is configured to apply an alternating waveform voltage in which positive and negative are switched to the electrode pair (31, 32). Yes. The duty of this alternating waveform (square wave) is adjusted so that the ratios of the positive electrode side and the negative electrode side are equal. The voltage applied to the electrode pair (31, 32) is an example, and is not limited to a square wave but may be a sine wave or the like as long as it is an alternating voltage.
放電部材（34）は、板状の絶縁部材である。放電部材（34）は、例えばセラミックス等の電気絶縁材料で構成されている。なお、セラミックスは窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ジルコニアまたはアルミナである。放電部材（34）は、第１レーン（21a）と第２レーン（21b）とを仕切る仕切板（15a）に形成された開口部（16）、第３レーン（22a）と第４レーンとを仕切る仕切板（15a）に形成された開口部（16）、および、第５レーン（23a）と第６レーン（23b）とを仕切る仕切板（15a）に形成された開口部（16）を塞ぐように配置されている。放電部材（34）には、その略中央に微小な放電孔（35）が形成されている。放電孔（35）は、例えば、電気抵抗が数ＭΩとなるように設計されている。この放電孔（35）は、ホット側の電極（31）とニュートラル側の電極（32）との間の電流経路を構成している。以上のような放電孔（35）は、電極対（31,32）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部となる。 The discharge member (34) is a plate-like insulating member. The discharge member (34) is made of an electrically insulating material such as ceramics. The ceramic is aluminum nitride, silicon nitride , zirconia or alumina. The discharge member (34) includes an opening (16) formed in a partition plate (15a) that partitions the first lane (21a) and the second lane (21b), and the third lane (22a) and the fourth lane. The opening (16) formed in the partition plate (15a) and the opening (16) formed in the partition plate (15a) partitioning the fifth lane (23a) and the sixth lane (23b) are closed. Are arranged as follows. The discharge member (34) is formed with a small discharge hole (35) at substantially the center thereof. The discharge hole (35) is designed, for example, to have an electric resistance of several MΩ. The discharge hole (35) forms a current path between the hot side electrode (31) and the neutral side electrode (32). The discharge hole (35) as described above serves as a current density concentration portion that increases the current density of the current path between the electrode pair (31, 32).
図４に示すように、両電極（31,32）間に電圧が印加されると、放電部材（34）の放電孔（35）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（C）が形成される。これにより、電極（31,32）と水とが同電位になり、気泡（C）と水との界面が電極となって放電（スパーク放電）が発生する。すなわち、この放電では、両電極（31,32）が放電電極とならないため、放電によって電極（31,32）が劣化するのを抑制できる。 As shown in FIG. 4, when a voltage is applied between both electrodes (31, 32), the current density in the current path increases in the discharge hole (35) of the discharge member (34), so that water is discharged. Bubbles (C) are formed by vaporization by Joule heat. As a result, the electrodes (31, 32) and water have the same potential, and the interface between the bubbles (C) and water serves as an electrode to generate discharge (spark discharge). That is, in this discharge, since both electrodes (31, 32) do not become discharge electrodes, it is possible to suppress deterioration of the electrodes (31, 32) due to discharge.
噴霧装置（40）は、流入管（43）から供給される水を噴霧して処理槽（11）に流入させるものである。なお、流入管（43）には開状態と閉状態とに切替可能な第１電磁弁（47a）が設けられており、この第１電磁弁（47a）が開状態であるときにのみ噴霧装置（40）に水が供給される。噴霧装置（40）は、ノズルヘッダ（41）と、各レーン（21a,21b,22a,22b,23a,23b）に対応した複数の噴霧ノズル（42）とを備えている。 The spray device (40) sprays the water supplied from the inflow pipe (43) and flows it into the treatment tank (11). The inflow pipe (43) is provided with a first electromagnetic valve (47a) that can be switched between an open state and a closed state, and the spray device is used only when the first electromagnetic valve (47a) is in the open state. Water is supplied to (40). The spraying device (40) includes a nozzle header (41) and a plurality of spray nozzles (42) corresponding to the lanes (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b).
ノズルヘッダ（41）は、細長い管状に形成されると共に側面に流入管（43）が接続され、この流入管（43）からの水を各噴霧ノズル（42）に分流させるものである。 The nozzle header (41) is formed in an elongated tubular shape, and an inflow pipe (43) is connected to a side surface thereof, and water from the inflow pipe (43) is diverted to each spray nozzle (42).
噴霧ノズル（42）は、ノズルヘッダ（41）の長手方向に所定の間隔をおいて複数個設けられている。噴霧ノズル（42）は、各レーン（21a,21b,22a,22b,23a,23b）に対応して設けられている。流入管（43）を流れてきた水は、ノズルヘッダ（41）に流入し、噴霧ノズル（42）から粒状（液滴）となって対応するレーン（21a,21b,22a,22b,23a,23b）に向かって噴霧される。このとき、噴霧ノズル（42）から噴霧された水が粒状となる（液滴化される）ことで各粒間（各液滴間）に空気が介在して電気抵抗が高くなる。こうすることで、流入管（43）を流れる水と処理槽（11）の水とが電気的に絶縁される。なお、流入管（43）と処理槽（11）との間の電気抵抗は、数百ＭΩ以上になる。 A plurality of spray nozzles (42) are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the nozzle header (41). The spray nozzle (42) is provided corresponding to each lane (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b). The water that has flowed through the inflow pipe (43) flows into the nozzle header (41), becomes granular (droplets) from the spray nozzle (42), and corresponds to the lanes (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b). ) Is sprayed. At this time, the water sprayed from the spray nozzle (42) becomes granular (formed into droplets), so that air is interposed between the particles (between the droplets), and the electrical resistance is increased. By doing so, the water flowing through the inflow pipe (43) and the water in the treatment tank (11) are electrically insulated. The electrical resistance between the inflow pipe (43) and the treatment tank (11) is several hundred MΩ or more.
ここで、後述する循環放電動作を行う場合、補助水槽（50）から流出した水が流入管（43）を流れて噴霧装置（40）に供給される。また、上述のとおり、噴霧装置（40）は、流入管（43）を流れる水と処理槽（11）の水とを電気的に絶縁する。したがって、補助水槽（50）から流出した水と処理槽（11）の水とは、噴霧装置（40）によって電気的に絶縁される。このように、噴霧装置（40）は、本発明の絶縁部（70）を構成している。 Here, when performing the circulation discharge operation | movement mentioned later, the water which flowed out from the auxiliary water tank (50) flows through an inflow pipe (43), and is supplied to a spraying apparatus (40). Moreover, as above-mentioned, a spraying apparatus (40) electrically insulates the water which flows through an inflow pipe (43), and the water of a processing tank (11). Therefore, the water flowing out from the auxiliary water tank (50) and the water in the treatment tank (11) are electrically insulated by the spray device (40). Thus, the spray device (40) constitutes the insulating part (70) of the present invention.
補助水槽（50）は、処理槽（11）の流出口部（17）の下方に設けられた水槽である。補助水槽（50）は、平面視で略長方形状の箱体に形成されていて、上方に向かって開口している。補助水槽（50）は、後述するように、その内部空間が高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分されている。補助水槽（50）の高濃度領域（53）には、処理槽（11）の流出口部（17）から流出した処理後の水が流入する。ここで、補助水槽（50）に貯留された水の液面は、流出口部（17）ないしスロープ（18）の先端よりも所定の距離だけ低い。このため、処理槽（11）の水は、流出口部（17）から補助水槽（50）に流れ落ちる際に雫となる。補助水槽（50）に流れ落ちる水が雫となる（粒状化または液滴化される）ことで各粒間（液滴間）に空気が介在して電気抵抗が高くなる。こうすることで、処理槽（11）に貯留された水と補助水槽（50）に貯留された水とが電気的に絶縁される。なお、処理槽（11）と補助水槽（50）との間の電気抵抗は、数百ＭΩ以上になる。流出口部（17）は、本発明の絶縁部（70）を構成している。 The auxiliary water tank (50) is a water tank provided below the outlet (17) of the treatment tank (11). The auxiliary water tank (50) is formed in a substantially rectangular box in plan view, and opens upward. As will be described later, the internal space of the auxiliary water tank (50) is divided into a high concentration region (53) and a low concentration region (54). The treated water that has flowed out from the outlet (17) of the treatment tank (11) flows into the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50). Here, the level of the water stored in the auxiliary water tank (50) is lower by a predetermined distance than the tips of the outlet part (17) or the slope (18). For this reason, when the water of a processing tank (11) flows down from an outflow part (17) to an auxiliary water tank (50), it becomes a ridge. The water that flows into the auxiliary water tank (50) becomes soot (granulated or formed into droplets), so that air is interposed between the particles (between the droplets) and the electrical resistance is increased. By doing so, the water stored in the treatment tank (11) and the water stored in the auxiliary water tank (50) are electrically insulated. The electrical resistance between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50) is several hundred MΩ or more. The outlet part (17) constitutes the insulating part (70) of the present invention.
補助水槽（50）には、この補助水槽（50）の内部空間を高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分する補助仕切板（51）が設けられている。補助仕切板（51）は、処理槽（11）における水の流れ方向と直交する方向（図１において奥行き方向）に延びる平板状の部材である。補助仕切板（51）は、長手方向の両辺が補助水槽（50）の内面に接し、下辺が補助水槽（50）の底面に接している。補助仕切板（51）は、補助水槽（50）の中央部よりも処理槽（11）寄りに設けられている。補助仕切板（51）の中央部分には、一つの連通孔（52）が形成されている。この連通孔（52）は、補助仕切板（51）を厚さ方向に貫通する小さな円形の孔である。なお、連通孔（52）は、楕円形状や多角形状等のその他の形状の孔であってもよいし、複数個形成されていてもよいし、また、補助仕切板（51）の中央部分以外の部分に形成されていてもよい。 The auxiliary water tank (50) is provided with an auxiliary partition plate (51) for dividing the internal space of the auxiliary water tank (50) into a high concentration region (53) and a low concentration region (54). The auxiliary partition plate (51) is a flat plate-like member extending in a direction (depth direction in FIG. 1) orthogonal to the water flow direction in the treatment tank (11). The auxiliary partition plate (51) has both sides in the longitudinal direction in contact with the inner surface of the auxiliary water tank (50), and the lower side in contact with the bottom surface of the auxiliary water tank (50). The auxiliary partition plate (51) is provided closer to the treatment tank (11) than the central part of the auxiliary water tank (50). One communication hole (52) is formed in the central portion of the auxiliary partition plate (51). The communication hole (52) is a small circular hole that penetrates the auxiliary partition plate (51) in the thickness direction. The communication holes (52) may be holes having other shapes such as an elliptical shape or a polygonal shape, or a plurality of holes may be formed, or other than the central portion of the auxiliary partition plate (51). It may be formed in this part.
高濃度領域（53）は、補助水槽（50）の内部空間のうち補助仕切板（51）よりも処理槽（11）寄りの部分（図１において左側部分）である。低濃度領域（54）は、補助水槽（50）のうち補助仕切板（51）よりも処理槽（11）から遠い部分（図１において右側部分）である。高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とは、上記連通孔（52）により互いに連通している。また、補助仕切板（51）が補助水槽（50）の中央部よりも処理槽（11）寄りに設けられているため、高濃度領域（53）は低濃度領域（54）よりも小さい。 A high concentration area | region (53) is a part (left side part in FIG. 1) near the process tank (11) rather than the auxiliary partition plate (51) among the internal spaces of the auxiliary water tank (50). The low concentration region (54) is a portion of the auxiliary water tank (50) that is farther from the treatment tank (11) than the auxiliary partition plate (51) (right side portion in FIG. 1). The high concentration region (53) and the low concentration region (54) communicate with each other through the communication hole (52). Moreover, since the auxiliary partition plate (51) is provided closer to the treatment tank (11) than the central portion of the auxiliary water tank (50), the high concentration region (53) is smaller than the low concentration region (54).
補助水槽（50）の下面には、超音波振動子（62）が取り付けられている。超音波振動子（62）は、補助水槽（50）の水に超音波を照射することで、当該水に含まれる過酸化水素を殺菌因子に変化させて水中の殺菌因子濃度を高めるものである。超音波振動子（62）は、本発明の超音波発生部を構成している。 An ultrasonic transducer (62) is attached to the lower surface of the auxiliary water tank (50). The ultrasonic vibrator (62) irradiates the water in the auxiliary water tank (50) with ultrasonic waves, thereby changing the hydrogen peroxide contained in the water to a bactericidal factor to increase the bactericidal factor concentration in the water. . The ultrasonic transducer (62) constitutes the ultrasonic generator of the present invention.
補助水槽（50）の一方の側面（図１の左側面）には、流出管（44）が接続されている。流出管（44）の一端は、補助水槽（50）の高濃度領域（53）に連通している。流出管（44）の他端は、処理後の水を外部へ供給するように構成されている。流出管（44）には、補助水槽（50）側から順に、第１電動弁（49a）、ポンプ（48）、濃度センサ（61）および第２電磁弁（47b）が設けられている。第１電動弁（49a）は、開度を調節可能になっている。ポンプ（48）は、駆動されるかまたは停止する。濃度センサ（61）は、流出管（44）を流れる水の過酸化水素濃度を検出することで、当該水の殺菌因子濃度を間接的に検出する。第２電磁弁（47b）は、開状態と閉状態とに切替可能になっている。 An outflow pipe (44) is connected to one side surface (left side surface in FIG. 1) of the auxiliary water tank (50). One end of the outflow pipe (44) communicates with the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50). The other end of the outflow pipe (44) is configured to supply treated water to the outside. The outflow pipe (44) is provided with a first electric valve (49a), a pump (48), a concentration sensor (61), and a second electromagnetic valve (47b) in this order from the auxiliary water tank (50) side. The first motor operated valve (49a) is adjustable in opening. The pump (48) is driven or stopped. The concentration sensor (61) indirectly detects the concentration of the bactericidal factor of the water by detecting the hydrogen peroxide concentration of the water flowing through the outflow pipe (44). The second solenoid valve (47b) can be switched between an open state and a closed state.
補助水槽（50）の他方の側面（図１の右側面）には、補助流出管（45）が接続されている。補助流出管（45）の一端は、補助水槽（50）の低濃度領域（54）に連通している。補助流出管（45）の他端は、流出管（44）のうち第１電動弁（49a）と濃度センサ（61）との間の部分に接続されている。補助流出管（45）には、第２電動弁（49b）が設けられている。この第２電動弁（49b）は、開度を調節可能になっている。 An auxiliary outflow pipe (45) is connected to the other side surface (right side surface in FIG. 1) of the auxiliary water tank (50). One end of the auxiliary outflow pipe (45) communicates with the low concentration region (54) of the auxiliary water tank (50). The other end of the auxiliary outflow pipe (45) is connected to a portion of the outflow pipe (44) between the first motor operated valve (49a) and the concentration sensor (61). The auxiliary outflow pipe (45) is provided with a second motor operated valve (49b). The second motor operated valve (49b) can be adjusted in opening.
流出管（44）と流入管（43）との間には、両者を連通させる循環用水管（46）が設けられている。この循環用水管（46）は、一端が流出管（44）のうちポンプ（48）と第２電磁弁（47b）との間の部分に接続され、他端が流入管（43）のうち第１電磁弁（47a）と噴霧装置（40）との間の部分に接続されている。循環用水管（46）には、第３電磁弁（47c）が設けられている。この第３電磁弁（47c）は、開状態と閉状態とに切替可能になっている。 Between the outflow pipe (44) and the inflow pipe (43), there is provided a circulation water pipe (46) for communicating the two. One end of the circulation water pipe (46) is connected to a portion of the outflow pipe (44) between the pump (48) and the second solenoid valve (47b), and the other end is connected to the first of the inflow pipe (43). 1 It is connected to the portion between the solenoid valve (47a) and the spray device (40). The circulation water pipe (46) is provided with a third electromagnetic valve (47c). The third electromagnetic valve (47c) can be switched between an open state and a closed state.
制御部（60）は、水処理ユニット（10）の動作を制御するものである。制御部（60）は、少なくとも第１〜第３電磁弁（47a〜47c）、第１および第２電動弁（49a,49b）、高電圧発生部（33）、ポンプ（48）、濃度センサ（61）および超音波振動子（62）に有線または無線により接続されている。制御部（60）は、第１〜第３電磁弁（47a〜47c）の開状態と閉状態とを切り替える。また、制御部（60）は、第１および第２電動弁（49a,49b）の開度を調節する。さらに、制御部（60）は、高電圧発生部（33）を駆動するかまたは停止する。また、制御部（60）は、ポンプ（48）を駆動するかまたは停止する。さらに、制御部（60）は、超音波振動子（62）を駆動するかまたは停止する。制御部（60）は、濃度センサ（61）からの入力に応じて上記の各制御を行う。 The control unit (60) controls the operation of the water treatment unit (10). The control unit (60) includes at least first to third electromagnetic valves (47a to 47c), first and second motor operated valves (49a, 49b), a high voltage generation unit (33), a pump (48), a concentration sensor ( 61) and the ultrasonic transducer (62) are connected by wire or wirelessly. The control unit (60) switches between the open state and the closed state of the first to third electromagnetic valves (47a to 47c). Moreover, a control part (60) adjusts the opening degree of a 1st and 2nd motor operated valve (49a, 49b). Further, the control unit (60) drives or stops the high voltage generation unit (33). The control unit (60) drives or stops the pump (48). Further, the control unit (60) drives or stops the ultrasonic transducer (62). The control unit (60) performs each control described above in response to an input from the density sensor (61).
−運転動作−
本実施形態の水処理ユニット（10）の運転動作について説明する。本実施形態の水処理ユニット（10）では、処理槽（11）と補助水槽（50）との間で水を循環させながら放電ユニット（30a〜30c）を放電させることにより、水中の殺菌因子濃度を高める循環放電動作と、循環放電動作の終了後に、補助水槽（50）の処理後の水（殺菌水）を外部へ供給する供給動作とが行われる。循環放電動作および供給動作は、制御部（60）によって行われる。
-Driving action-
The operation of the water treatment unit (10) of this embodiment will be described. In the water treatment unit (10) of the present embodiment, the discharge unit (30a-30c) is discharged while circulating water between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50), so that the concentration of bactericidal factor in water And a supply operation for supplying the treated water (sterilizing water) of the auxiliary water tank (50) to the outside after the circulation discharge operation is completed. The circulation discharge operation and the supply operation are performed by the control unit (60).
〈循環放電動作〉
本実施形態の水処理ユニット（10）では、殺菌因子濃度の十分に高い殺菌水を生成するために循環放電動作が行われる。
<Circulating discharge operation>
In the water treatment unit (10) of the present embodiment, a circulating discharge operation is performed to generate sterilized water having a sufficiently high sterilizing factor concentration.
具体的に、循環放電動作では、第１電磁弁（47a）および第２電磁弁（47b）が閉状態にされ、外部からの水の流入および外部への水の流出が停止される。また、第２電動弁（49b）が閉じられる。一方、第１電動弁（49a）が開かれると共に、第３電磁弁（47c）が開状態とされる。 Specifically, in the circulation discharge operation, the first electromagnetic valve (47a) and the second electromagnetic valve (47b) are closed, and the inflow of water from the outside and the outflow of water to the outside are stopped. Further, the second motor operated valve (49b) is closed. On the other hand, the first motor-operated valve (49a) is opened and the third electromagnetic valve (47c) is opened.
各電磁弁（47a〜47c）および各電動弁（49a,49b）が上記の状態とされた上で、ポンプ（48）が駆動され、処理槽（11）と補助水槽（50）の高濃度領域（53）との間で水が循環する。すなわち、ポンプ（48）によって、補助水槽（50）の高濃度領域（53）から流出した水が流出管（44）、循環用水管（46）および流入管（43）を流れて噴霧装置（40）に供給される。噴霧装置（40）に供給された水は、この噴霧装置（40）により液滴化されて処理槽（11）に流入する。また、処理槽（11）から流出する水は、液滴化されて補助水槽（50）の高濃度領域（53）に流入する。このように、循環放電動作では、処理槽（11）と補助水槽（50）の高濃度領域（53）との間で水が循環する。 After each solenoid valve (47a-47c) and each motorized valve (49a, 49b) are in the above state, the pump (48) is driven and the high concentration region of the treatment tank (11) and auxiliary water tank (50) Water circulates between (53). That is, by the pump (48), the water flowing out from the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50) flows through the outflow pipe (44), the circulation water pipe (46) and the inflow pipe (43) and flows into the spray device (40 ). The water supplied to the spraying device (40) is made into droplets by the spraying device (40) and flows into the treatment tank (11). Further, the water flowing out from the treatment tank (11) is made into droplets and flows into the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50). Thus, in the circulating discharge operation, water circulates between the treatment tank (11) and the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50).
また、高電圧発生部（33）が駆動され、この高電圧発生部（33）から電極対（31,32）に対して方形波電圧が印加される。本実施形態では、方形波電圧の印加は、すべての放電ユニット（30a〜30c）において行われる。 Further, the high voltage generator (33) is driven, and a square wave voltage is applied from the high voltage generator (33) to the electrode pair (31, 32). In the present embodiment, the application of the square wave voltage is performed in all the discharge units (30a to 30c).
電極対（31,32）に方形波電圧が印加されると、放電部材（34）の放電孔（35）内の電流密度が上昇し、放電孔（35）内でジュール熱が発生する。その結果、放電部材（34）では、放電孔（35）の内部および出入口の近傍において、水の気化が促進されて気体相としての気泡（C）が形成される。この気泡（C）は、図４に示すように、放電孔（35）の全域を覆う状態となる。この状態では、気泡（C）が両電極（31,32）間における水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、電極（31,32）と水との間に電位差がほぼなくなり、気泡（C）と水との界面が電極となる。すると、気泡（C）内では、絶縁破壊が起こり、放電（スパーク放電）が発生する。 When a square wave voltage is applied to the electrode pair (31, 32), the current density in the discharge hole (35) of the discharge member (34) increases, and Joule heat is generated in the discharge hole (35). As a result, in the discharge member (34), the vaporization of water is promoted inside the discharge hole (35) and in the vicinity of the entrance / exit to form bubbles (C) as a gas phase. This bubble (C) will be in the state which covers the whole region of the discharge hole (35), as shown in FIG. In this state, the bubble (C) functions as a resistor that prevents conduction between the electrodes (31, 32) via water. Thereby, there is almost no potential difference between the electrode (31, 32) and water, and the interface between the bubble (C) and water becomes the electrode. Then, dielectric breakdown occurs in the bubbles (C), and discharge (spark discharge) occurs.
以上のようにして、気泡（C）内で放電が生起されると、処理槽（11）の水中では、殺菌因子（水酸ラジカル等の活性種）が発生する。循環放電動作では、処理槽（11）と補助水槽（50）との間で水が循環する中で、各放電ユニット（30a〜30c）で放電が行われるので、循環放電動作を続けている間は、循環する水の殺菌因子濃度が上昇していく。 As described above, when a discharge is generated in the bubble (C), a bactericidal factor (an active species such as a hydroxyl radical) is generated in the water of the treatment tank (11). In the circulation discharge operation, the water is circulated between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50), and the discharge is performed in each discharge unit (30a-30c). The circulating bactericidal factor concentration increases.
ここで、殺菌因子は、水中で過酸化水素に変化することがある。つまり、循環放電動作では、各放電ユニット（30a〜30c）の放電により処理槽（11）で生じた殺菌因子は、補助水槽（50）等において過酸化水素に変化することがある。一方、過酸化水素に放電を作用させると、当該過酸化水素から殺菌因子が生成される。つまり、処理槽（11）で生じた殺菌因子が過酸化水素に変化したとしても、当該過酸化水素を処理槽（11）に送って放電を作用させることにより、再び殺菌因子を生成することができる。したがって、放電ユニット（30a〜30c）の放電により単位時間当たりに生じる殺菌因子量が一定であるなら、補助水槽（50）から処理槽（11）へ流入する水中に含まれる過酸化水素が多いほど、全体として多くの殺菌因子が生成されることになる。つまり、より多くの過酸化水素を含む水を循環させることにより、水処理ユニット（10）全体として、より速やかに水中の殺菌因子濃度を高めることができる。 Here, the bactericidal factor may change to hydrogen peroxide in water. That is, in the circulating discharge operation, the sterilization factor generated in the treatment tank (11) by the discharge of each discharge unit (30a to 30c) may be changed to hydrogen peroxide in the auxiliary water tank (50) or the like. On the other hand, when a discharge is applied to hydrogen peroxide, a bactericidal factor is generated from the hydrogen peroxide. That is, even if the sterilization factor generated in the treatment tank (11) is changed to hydrogen peroxide, the sterilization factor can be generated again by sending the hydrogen peroxide to the treatment tank (11) and causing the discharge to act. it can. Therefore, if the amount of sterilization factor generated per unit time by discharge of the discharge units (30a to 30c) is constant, the more hydrogen peroxide contained in the water flowing into the treatment tank (11) from the auxiliary water tank (50) As a whole, many bactericidal factors are produced. That is, by circulating water containing more hydrogen peroxide, the concentration of the bactericidal factor in the water can be increased more quickly as the entire water treatment unit (10).
補助水槽（50）の内部空間を区分しない場合には、処理槽（11）と補助水槽（50）全体との間で水が循環するので、補助水槽（50）の全体に過酸化水素が拡散する。一方、補助水槽（50）を高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分する場合には、処理槽（11）と高濃度領域（53）との間で水が循環するので、高濃度領域（53）に過酸化水素の大半が留まる。よって、本実施形態の水処理ユニット（10）では、補助水槽（50）の内部空間を区分しない場合に比べて、過酸化水素を多く含む水を補助水槽（50）から処理槽（11）へ流入させることができる。 If the internal space of the auxiliary water tank (50) is not divided, water circulates between the treatment tank (11) and the entire auxiliary water tank (50), so that hydrogen peroxide diffuses throughout the auxiliary water tank (50). To do. On the other hand, when the auxiliary water tank (50) is divided into a high concentration area (53) and a low concentration area (54), water circulates between the treatment tank (11) and the high concentration area (53). Most of the hydrogen peroxide remains in the high concentration region (53). Therefore, in the water treatment unit (10) of the present embodiment, water containing more hydrogen peroxide is transferred from the auxiliary water tank (50) to the treatment tank (11) than when the internal space of the auxiliary water tank (50) is not divided. Can flow in.
したがって、本実施形態の水処理ユニット（10）では、処理槽（11）と補助水槽（50）全体との間で水を循環させる場合に比べて、より速やかに水中の殺菌因子濃度を高めることができる。なお、高濃度領域（53）が小さいほど、より速やかに水中の殺菌因子濃度を高めることができる。 Therefore, in the water treatment unit (10) of the present embodiment, the concentration of the bactericidal factor in water can be increased more quickly than in the case where water is circulated between the treatment tank (11) and the entire auxiliary water tank (50). Can do. In addition, the smaller the high concentration region (53), the faster the concentration of bactericidal factor in water can be increased.
循環放電動作では、超音波振動子（62）が駆動される。これにより、補助水槽（50）の水に含まれる過酸化水素に超音波が照射されて当該過酸化水素が殺菌因子に変化するので、水中の殺菌因子濃度を高めることができる。 In the circulating discharge operation, the ultrasonic vibrator (62) is driven. Thereby, since the ultrasonic wave is irradiated to the hydrogen peroxide contained in the water of the auxiliary water tank (50) and the hydrogen peroxide is changed to the sterilizing factor, the concentration of the sterilizing factor in the water can be increased.
循環放電動作は、例えば、濃度センサ（61）の検出値が予め設定された閾値に達すると終了する。なお、濃度センサ（61）の検出値によらず、予め定められた時間にわたって循環放電動作を行うようにしてもよい。 The circulating discharge operation ends when, for example, the detection value of the concentration sensor (61) reaches a preset threshold value. The circulating discharge operation may be performed over a predetermined time regardless of the detection value of the concentration sensor (61).
〈供給動作〉
本実施形態の水処理ユニット（10）では、循環放電動作に続いて、生成された殺菌水を外部に供給する供給動作が行われる。
<Supply operation>
In the water treatment unit (10) of the present embodiment, following the circulation discharge operation, a supply operation for supplying the generated sterilized water to the outside is performed.
具体的に、供給動作では、第３電磁弁（47c）が閉状態にされ、補助水槽（50）から処理槽（11）へ向かって水が流れないようにされる。また、第２電磁弁（47b）が開状態にされることで、補助水槽（50）から流出した殺菌水を外部に供給することが可能となる。 Specifically, in the supply operation, the third electromagnetic valve (47c) is closed, and water is prevented from flowing from the auxiliary water tank (50) toward the treatment tank (11). Moreover, it becomes possible to supply the sterilization water which flowed out from the auxiliary | assistant water tank (50) outside by the 2nd solenoid valve (47b) being made into an open state.
第１電動弁（49a）および第２電動弁（49b）は、外部に供給する殺菌水の殺菌因子濃度を調節するために、開度が適宜調節される。すなわち、供給動作では、高濃度領域（53）の水と低濃度領域（54）の水とを混合して外部に供給する。ここで、第１電動弁（49a）の開度を大きくするほど、殺菌因子濃度の高い高濃度領域（53）の水をより多く含む殺菌水が外部に供給されることになる。一方、第２電動弁（49b）の開度を大きくするほど、殺菌因子濃度の低い低濃度領域（54）の水をより多く含む殺菌水が外部に供給されることになる。つまり、第１電動弁（49a）の開度が第２電動弁（49b）の開度に比べて大きいほど、殺菌因子濃度の高い殺菌水が外部へ供給される。濃度センサ（61）の検出値が所定の目標値に近づくように、第１電動弁（49a）および第２電動弁（49b）の開度が調節される。 The opening degree of the first motor-operated valve (49a) and the second motor-operated valve (49b) is appropriately adjusted in order to adjust the sterilizing factor concentration of the sterilizing water supplied to the outside. That is, in the supply operation, the water in the high concentration region (53) and the water in the low concentration region (54) are mixed and supplied to the outside. Here, as the opening degree of the first motor-operated valve (49a) is increased, sterilized water containing more water in the high concentration region (53) having a higher concentration of sterilizing factor is supplied to the outside. On the other hand, as the opening degree of the second motor-operated valve (49b) is increased, the sterilizing water containing more water in the low concentration region (54) having a low sterilizing factor concentration is supplied to the outside. That is, as the opening degree of the first motor-operated valve (49a) is larger than the opening degree of the second motor-operated valve (49b), sterilizing water having a higher bactericidal factor concentration is supplied to the outside. The opening degree of the first motor-operated valve (49a) and the second motor-operated valve (49b) is adjusted so that the detection value of the concentration sensor (61) approaches a predetermined target value.
そして、ポンプ（48）が駆動され、殺菌水が流出管（44）を流れて外部へ供給される。外部へ供給された殺菌水は、例えば、野菜洗浄に用いられる。 Then, the pump (48) is driven, and the sterilizing water flows through the outflow pipe (44) and is supplied to the outside. The sterilized water supplied to the outside is used for washing vegetables, for example.
なお、外部において多くの殺菌水が必要とされる場合には、第１電動弁（49a）および第２電動弁（49b）の開度を大きくしなければならない。このとき、第２電動弁（49b）の開度を大きくすると、上述のとおり外部に供給される殺菌水の殺菌因子濃度は低くなる。よって、多くの殺菌水を外部に供給する必要がある場合には、供給される殺菌水の殺菌因子濃度を高く保つことが難しい。 When a large amount of sterilizing water is required outside, the opening degree of the first motor-operated valve (49a) and the second motor-operated valve (49b) must be increased. At this time, if the opening degree of the second motor-operated valve (49b) is increased, the sterilizing factor concentration of the sterilizing water supplied to the outside is lowered as described above. Therefore, when it is necessary to supply a large amount of sterilizing water to the outside, it is difficult to keep the sterilizing factor concentration of the supplied sterilizing water high.
この点において、本実施形態の水処理ユニット（10）では、補助仕切板（51）に連通孔（52）が形成されているので、低濃度領域（54）から補助流出管（45）に水が流れ込むときに、高濃度領域（53）から低濃度領域（54）に向かって連通孔（52）を通過するように、比較的速い水の流れが生じる。これにより、低濃度領域（54）の水中において、高濃度領域（53）の水に含まれていた殺菌因子が拡散する。よって、補助流出管（45）から流出する水の殺菌因子濃度が比較的高いものとなり、外部に多くの殺菌水を供給する必要がある場合であっても、殺菌因子濃度の比較的高い殺菌水を供給することができる。 In this respect, in the water treatment unit (10) of the present embodiment, since the communication hole (52) is formed in the auxiliary partition plate (51), water is supplied from the low concentration region (54) to the auxiliary outflow pipe (45). When the water flows in, a relatively fast water flow occurs so as to pass through the communication hole (52) from the high concentration region (53) toward the low concentration region (54). Thereby, the bactericidal factor contained in the water of the high concentration region (53) diffuses in the water of the low concentration region (54). Therefore, even if the sterilizing factor concentration of the water flowing out from the auxiliary outflow pipe (45) becomes relatively high and a large amount of sterilizing water needs to be supplied to the outside, the sterilizing water having a relatively high sterilizing factor concentration Can be supplied.
−実施形態の効果−
本実施形態の水処理ユニット（10）では、循環放電動作を行う時間を調節することで、処理後の水の殺菌因子濃度を適宜に高めることができる。つまり、循環放電動作を十分に長い時間にわたって行うことにより、殺菌因子濃度の十分に高い水を生成することができる。
-Effect of the embodiment-
In the water treatment unit (10) of the present embodiment, the concentration of the sterilizing factor of the treated water can be appropriately increased by adjusting the time for performing the circulating discharge operation. That is, by performing the circulating discharge operation for a sufficiently long time, water having a sufficiently high bactericidal factor concentration can be generated.
また、補助仕切板（51）により補助水槽（50）の内部に高濃度領域（53）を形成したので、補助仕切板（51）を設けない場合に比べて、より速やかに水の殺菌因子濃度を高めることができる。つまり、殺菌因子濃度の十分に高い水をより速やかに生成することができる。 Moreover, since the high concentration area | region (53) was formed in the inside of the auxiliary water tank (50) by the auxiliary partition plate (51), compared with the case where an auxiliary partition plate (51) is not provided, water disinfection factor density | concentration is quicker. Can be increased. That is, water having a sufficiently high bactericidal factor concentration can be generated more quickly.
また、処理槽（11）から補助水槽（50）に流入する水と、補助水槽（50）から流出管（44）等を介して処理槽（11）に流入する水との両方を液滴化することにより、処理槽（11）の水と補助水槽（50）の水とを電気的に絶縁している。このように、水を液滴化するという簡易な方法により、処理槽（11）の水と補助水槽（50）の水とを確実に電気的に絶縁することができる。 In addition, both water that flows from the treatment tank (11) into the auxiliary water tank (50) and water that flows from the auxiliary water tank (50) into the treatment tank (11) via the outflow pipe (44), etc. are made into droplets. By doing so, the water of the processing tank (11) and the water of the auxiliary water tank (50) are electrically insulated. In this manner, the water in the treatment tank (11) and the water in the auxiliary water tank (50) can be reliably electrically insulated by a simple method of forming water droplets.
また、補助水槽（50）の下面に、水中の殺菌因子濃度を高める超音波振動子（62）を設けたので、放電ユニット（30a〜30c）の放電に加えて、超音波の照射によっても殺菌因子を発生させることができる。つまり、超音波振動子（62）により、より速やかに殺菌因子濃度の高い水を生成することが可能になる。 In addition, since the ultrasonic vibrator (62) that increases the concentration of the sterilizing factor in water is provided on the lower surface of the auxiliary water tank (50), in addition to the discharge of the discharge units (30a to 30c), sterilization is also performed by ultrasonic irradiation. Factors can be generated. That is, the ultrasonic vibrator (62) can generate water with a high bactericidal factor concentration more quickly.
また、補助仕切板（51）に小さな連通孔（52）を形成したことにより、低濃度領域（54）に連通する補助流出管（45）から殺菌因子濃度の比較的高い水を供給できる。このため、多くの殺菌水を外部に供給する必要がある場合であっても、殺菌因子濃度の比較的高い殺菌水を供給することができる。 Further, since the small communication hole (52) is formed in the auxiliary partition plate (51), water having a relatively high bactericidal factor concentration can be supplied from the auxiliary outflow pipe (45) communicating with the low concentration region (54). For this reason, even when it is necessary to supply a large amount of sterilizing water to the outside, sterilizing water having a relatively high bactericidal factor concentration can be supplied.
また、高電圧発生部（33）が発生する電圧波形において正極側と負極側の割合を等しくしたので、電極対（31,32）の溶出を抑制することができる。また、高電圧発生部（33）で発生させる交番型の電圧波形により、各電極（31,32）から金属などが析出することを抑制できるので、安定して放電を行うことができる。 Moreover, since the ratio of the positive electrode side and the negative electrode side is made equal in the voltage waveform generated by the high voltage generator (33), elution of the electrode pair (31, 32) can be suppressed. In addition, since the alternating voltage waveform generated by the high voltage generator (33) can suppress the deposition of metal or the like from each electrode (31, 32), stable discharge can be performed.
《その他の実施形態》
上記実施形態では、高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とは、補助仕切板（51）に形成された連通孔（52）により互いに連通しているが、これに限らず、例えば、補助仕切板（51）と補助水槽（50）の内面との間に隙間を設けることによって、高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とが互いに連通するようにしてもよい。具体的には、補助仕切板（51）の下辺と補助水槽（50）の底面との間に隙間を設けることや、補助仕切板（51）の長手方向の両辺と補助水槽（50）の内面との間に隙間を設けること等が考えられる。
<< Other Embodiments >>
In the above embodiment, the high concentration region (53) and the low concentration region (54) communicate with each other through the communication hole (52) formed in the auxiliary partition plate (51). The high concentration region (53) and the low concentration region (54) may be communicated with each other by providing a gap between the auxiliary partition plate (51) and the inner surface of the auxiliary water tank (50). Specifically, a gap is provided between the lower side of the auxiliary partition plate (51) and the bottom surface of the auxiliary water tank (50), or both sides of the auxiliary partition plate (51) in the longitudinal direction and the inner surface of the auxiliary water tank (50). It is conceivable to provide a gap between them.
また、上記実施形態では、補助水槽（50）の内部に補助仕切板（51）を設けているが、これに限らず、補助仕切板（51）を設けなくてもよい。この場合、補助流出管（45）および第２電動弁（49b）が不要となる。 Moreover, in the said embodiment, although the auxiliary partition plate (51) is provided in the inside of the auxiliary water tank (50), it is not restricted to this and it is not necessary to provide an auxiliary partition plate (51). In this case, the auxiliary outflow pipe (45) and the second motor operated valve (49b) become unnecessary.
また、上記実施形態では、超音波振動子（62）を補助水槽（50）の下面に取り付けているが、これに限らず、例えば、超音波振動子（62）を補助水槽（50）の内部に設けてもよいし、処理槽（11）に設けてもよい。また、処理槽（11）および補助水槽（50）の両方に超音波振動子（62）を設けてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the ultrasonic transducer | vibrator (62) is attached to the lower surface of the auxiliary water tank (50), it is not restricted to this, For example, an ultrasonic transducer | vibrator (62) is the inside of an auxiliary water tank (50). It may be provided in the treatment tank (11). Moreover, you may provide an ultrasonic transducer | vibrator (62) in both a processing tank (11) and an auxiliary water tank (50).
また、上記実施形態では、制御部（60）は、濃度センサ（61）の検出値に応じて、電磁弁（47a〜47c）等の各要素の動作を制御しているが、これに限らず、例えば、濃度センサ（61）を設けることなく、予め定められた制御フローに従って電磁弁（47a〜47c）等の各要素の動作を制御するようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the control part (60) controls operation | movement of each element, such as a solenoid valve (47a-47c), according to the detected value of a concentration sensor (61), it is not restricted to this. For example, the operation of each element such as the electromagnetic valves (47a to 47c) may be controlled according to a predetermined control flow without providing the concentration sensor (61).
以上説明したように、本発明は、水処理ユニットについて有用である。 As described above, the present invention is useful for a water treatment unit.
10 水処理ユニット
11 処理槽
31 電極（放電部）
32 電極（放電部）
33 高電圧発生部（放電部）
34 放電部材（放電部）
50 補助水槽
51 補助仕切板
53 高濃度領域
54 低濃度領域
62 超音波振動子（超音波発生部）
70 絶縁部
10 Water treatment unit
11 Treatment tank
31 Electrode (discharge part)
32 electrodes (discharge section)
33 High voltage generator (discharge unit)
34 Discharge member (discharge part)
50 Auxiliary tank
51 Auxiliary divider
53 High concentration region
54 Low concentration region
62 Ultrasonic transducer (Ultrasonic generator)
70 Insulation
Claims (4)
上記処理槽（11）と上記補助水槽（50）との間で水を循環させながら上記放電部（31〜34）を放電させることにより、水中の殺菌因子濃度を高める循環放電動作と、
上記循環放電動作の終了後に、上記補助水槽（50）の処理後の水を外部へ供給する供給動作とを行う
ことを特徴とする水処理ユニット。 Discharge so as to produce a sterilizing factor in the water in the treatment tank (11) for storing water, the auxiliary water tank (50) into which the treated water that has flowed out of the treatment tank (11) flows, and the treatment tank (11) A discharge part (31-34) that generates water, and an insulating part (70) that electrically insulates water of the treatment tank (11) and water of the auxiliary water tank (50),
Circulating discharge operation to increase the concentration of bactericidal factor in water by discharging the discharge part (31-34) while circulating water between the treatment tank (11) and the auxiliary water tank (50);
A water treatment unit that performs a supply operation of supplying water after treatment of the auxiliary water tank (50) to the outside after completion of the circulation discharge operation.
上記補助水槽（50）に設けられて該補助水槽（50）の内部空間を互いに連通する高濃度領域（53）と低濃度領域（54）とに区分する補助仕切板（51）を備え、
上記循環放電動作を行うときには、上記処理槽（11）と上記補助水槽（50）の上記高濃度領域（53）との間で水を循環させる一方、
上記供給動作では、上記高濃度領域（53）の水と上記低濃度領域（54）の水とを混合して外部に供給するように構成されている
ことを特徴とする水処理ユニット。 In claim 1,
An auxiliary partition plate (51) provided in the auxiliary water tank (50) and dividing the internal space of the auxiliary water tank (50) into a high concentration region (53) and a low concentration region (54);
When performing the circulation discharge operation, while circulating the water between the treatment tank (11) and the high concentration region (53) of the auxiliary water tank (50),
In the supply operation, the water treatment unit is configured to mix and supply the water in the high concentration region (53) and the water in the low concentration region (54) to the outside.
上記絶縁部（70）は、上記処理槽（11）から流出した水を液滴化して上記補助水槽（50）へ供給しかつ上記補助水槽（50）から流出した水を液滴化して上記処理槽（11）へ供給することにより、上記処理槽（11）の水と上記補助水槽（50）の水とを電気的に絶縁するように構成されている
ことを特徴とする水処理ユニット。 In claim 1 or 2,
The insulating part (70) drops the water flowing out from the treatment tank (11) into the auxiliary water tank (50) and drops the water flowing out from the auxiliary water tank (50) into the treatment A water treatment unit configured to electrically insulate water from the treatment tank (11) and water from the auxiliary water tank (50) by supplying the water to the tank (11).
上記処理槽（11）または上記補助水槽（50）の少なくとも一方の水に超音波を照射することで、水中の殺菌因子濃度を高める超音波発生部（62）を備えている
ことを特徴とする水処理ユニット。 In any one of Claims 1-3,
An ultrasonic generator (62) for increasing the concentration of a bactericidal factor in water by irradiating at least one water of the treatment tank (11) or the auxiliary water tank (50) with ultrasonic waves is provided. Water treatment unit.
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