WO2012090816A1 - 浄化装置 - Google Patents

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WO2012090816A1
WO2012090816A1 PCT/JP2011/079628 JP2011079628W WO2012090816A1 WO 2012090816 A1 WO2012090816 A1 WO 2012090816A1 JP 2011079628 W JP2011079628 W JP 2011079628W WO 2012090816 A1 WO2012090816 A1 WO 2012090816A1
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WO
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pipe
purification device
piezoelectric vibrator
filter
purification
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PCT/JP2011/079628
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French (fr)
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田中　潤一
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Original Assignee
Sharp Corp
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
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    • C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/12—Location of water treatment or water treatment device as part of household appliances such as dishwashers, laundry washing machines or vacuum cleaners

Definitions

  • the present invention relates to a purification device for decomposing and removing sediments in pipes and bacteria contained in water flowing inside.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-179206 discloses a purification device in which a pair of electrodes are provided inside a pipe, and a voltage is applied between the electrodes to discharge, thereby discharging and decomposing the contaminant.
  • a purification device that discharges and decomposes the pollutants contained in running water, there is no member that needs to be periodically replaced, such as the filter, and there is no need for waste liquid treatment of water containing the cleaning agent. It is.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-136275 discloses that an injector is arranged in a cleaning tank, and microbubbles are generated by mixing and blowing water and air supplied by a pump from the injector to the object to be cleaned.
  • a cleaning apparatus is disclosed that sprays water containing microbubbles to remove dirt such as oil adhering to the surface of the object to be cleaned.
  • an injector and a device for supplying air and water to the injector must be arranged in the cleaning device, and the configuration becomes complicated.
  • an object of the present invention is to provide a purification device that is small in size, simple in structure, easy to operate, and has a low environmental load.
  • the present invention provides a purification device for purifying a liquid flowing inside a pipe, and is provided with a power source and a voltage applied from the power source. And a piezoelectric vibrator that generates microbubbles by vibrating the surrounding liquid.
  • the configuration includes the piezoelectric vibrator and the power source, and the configuration is simple.
  • the energy (pressure) when the microbubbles are crushed in the liquid is used to decompose bacteria, suspended solids, etc., and the deposits deposited on the inner surface of the pipes are peeled and decomposed to produce harmless minute substances. Since it is converted, operation is easy.
  • the liquid is water
  • the gas (oxygen, nitrogen) contained in the water is microbubbled by cavitation by surface acoustic waves, so that it does not include anything that deteriorates the environment, Since the pollutants are also converted into harmless minute substances, the burden on the environment is reduced.
  • the voltage applied to the piezoelectric vibrator include a high-frequency alternating voltage and a pulsed one (including direct current).
  • the piezoelectric vibrator may include a piezoelectric substrate made of a piezoelectric material and a pair of comb-like electrodes formed on the piezoelectric substrate and to which a voltage is applied from the power source. Further, a plurality of the piezoelectric vibrators may be provided, and the piezoelectric vibrators may be arranged side by side in a direction intersecting with a direction in which the liquid in the pipe flows. According to this configuration, the wavelength of the generated surface acoustic wave can be adjusted by appropriately adjusting the configuration of the comb-shaped electrode (interval of the comb-shaped portions of the comb-shaped electrode) The diameter can be adjusted.
  • the pipe may be provided with a charging device that charges a positive charge.
  • the said charging device is a voltage application part which applies a positive voltage to the said piping.
  • the microbubbles generated by the piezoelectric vibrator are normally negatively charged, the microbubbles are attracted to the charged pipe and the microbubbles are concentrated on the inner surface of the pipe.
  • the microbubbles can be concentrated on the inner surface of the pipe when a liquid having a property that easily causes deposits to flow inside the pipe, so that the purification effect can be enhanced.
  • a bubbling portion for supplying gas to the liquid flowing through the pipe is provided inside the pipe on the upstream side of the piezoelectric vibrator.
  • the bubbling unit includes a bubble supply unit arranged inside the pipe, a pump arranged outside the pipe, and a pipe connecting the bubble supply unit and the pump, and flows inside the pipe. Air that is supplied outside the pipe may be supplied to the liquid, or ozone may be supplied to the liquid that flows inside the pipe.
  • the concentration is such that bacteria, suspended solids, deposits, etc. can be decomposed and removed.
  • Micro bubbles can be generated.
  • ozone when ozone is supplied, hydroxyl radicals having a high oxidation potential are generated when the microbubbles are crushed, so that organic substances can be decomposed to the molecular level.
  • a filter is disposed inside the pipe.
  • the piezoelectric vibrator may be disposed on the downstream side of the filter.
  • the pipe includes a loop pipe that directly connects the upstream side and the downstream side of the filter, and an upstream side switching valve and a downstream side switching valve that close the upstream and downstream sides of the loop pipe of the pipe.
  • the upstream switching valve and the downstream switching valve close the upstream side and the downstream side of the pipe to form a closed pipe line, and the piezoelectric vibrator It is arranged inside the closed conduit.
  • the upstream side switching valve and the downstream side switching valve operate so as to close either one of the upstream side and the downstream side of the pipe and the opening connecting the pipe and the loop pipe. It is.
  • the loop pipe includes a flow generation unit that circulates in the closed pipe line and generates a flow that passes through the filter from the downstream side to the upstream side.
  • FIG. 1 is a view showing a purification device according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a periphery of a piezoelectric vibrator of the purification device shown in FIG.
  • the purification device A according to the present invention generates bubbles (hereinafter referred to as microbubbles MB) having a diameter of several tens to several hundreds of ⁇ m in the water flowing inside the pipe Pi, and deposits accumulated on the inner surface of the pipe Pi. It decomposes and removes contaminants such as bacteria generated in water. More specifically, unlike normal bubbles, the microbubble MB has a characteristic of being crushed in water. The microbubble MB peels off deposits from the inner surface of the pipe Pi with energy (pressure) when crushing, or decomposes contaminants such as bacteria into minute and harmless minute substances (organic matter or inorganic matter). .
  • energy pressure
  • the micro vibrator MB is generated in the water inside the pipe Pi by driving the piezoelectric vibrator 1.
  • the piezoelectric vibrator 1 is an element that generates a surface acoustic wave when a voltage is applied, and a gas (oxygen, nitrogen, etc.) in which the surface acoustic wave generated by the piezoelectric vibrator 1 is dissolved in water inside the pipe.
  • Microbubble MB is generated by cavitation.
  • the purifier A connects the piezoelectric vibrator 1 disposed in the pipe Pi, an AC power source 2 that applies a voltage to the piezoelectric vibrator 1, and the piezoelectric vibrator 1 and the AC power source 2.
  • the signal line 3 is provided.
  • the AC power supply 2 is disposed outside the pipe Pi.
  • the piezoelectric vibrator 1 is supported inside a pipe Pi by a support member (not shown) so that surface acoustic wave vibration can be transmitted to water flowing inside the pipe Pi.
  • the signal line 3 is an electric wire that connects the piezoelectric vibrator 1 and the AC power source 2 and is disposed so as to penetrate the pipe Pi.
  • the signal line 3 may be wired inside the support member that supports the piezoelectric vibrator 1, or may be wired by providing a through hole in the pipe Pi so as to penetrate and waterproofing.
  • the piezoelectric vibrator 1 includes a piezoelectric substrate 11 made of a piezoelectric material and a pair of comb-like electrodes 12 and 13 formed on the piezoelectric substrate 11.
  • the comb-like electrode 12 is hatched for easy understanding.
  • the piezoelectric material forming the piezoelectric substrate 11 is a material that contracts or expands when a voltage is applied. Examples of the piezoelectric material include LiNbO3 (lithium niobate), PZT (lead zirconate titanate), and the like.
  • the comb-like electrode 12 and the comb-like electrode 13 formed on the piezoelectric substrate 11 have the same shape.
  • the comb-shaped electrode 12 has five long comb-tooth portions 121 arranged in parallel at equal intervals, and a long connecting portion that connects the ends of the five comb-tooth portions 121 together. 122.
  • the comb-teeth electrode 13 includes five long comb-teeth portions 131 that are arranged at equal intervals, and a long joint portion 132 that joins the ends of the comb-teeth portions 131 together. It has.
  • the comb-teeth electrode 12 and the comb-teeth electrode 13 are formed on the piezoelectric substrate 11 so as to face each other, and a comb-teeth portion 131 is disposed in a gap between adjacent comb-teeth portions 121. That is, the comb-shaped electrodes 12 and 13 are formed so that the comb-tooth portion 121 and the comb-tooth portion 131 face each other and are alternately arranged.
  • independent signal lines 3 are connected to the comb-like electrodes 12, 13, respectively, and an AC voltage is applied to the comb-like electrodes 12, 13.
  • an AC voltage having a constant period is applied to the comb-shaped electrodes 12 and 13 from the AC power supply 2
  • the voltage between the comb-tooth part 121 and the comb-tooth part 131 changes at a constant period. Due to this voltage change, the portion of the piezoelectric substrate 11 between the comb tooth portion 121 and the comb tooth portion 131 contracts or expands, and a surface acoustic wave is generated on the surface of the piezoelectric substrate 11.
  • the surface acoustic wave generated on the surface of the piezoelectric substrate 11 is transmitted to the water inside the pipe Pi as surface acoustic wave vibration, and microbubbles MB are generated by causing cavitation on the surface of the piezoelectric substrate 11.
  • a high frequency voltage (several MHz or more) is applied to the comb teeth 121 and the comb teeth 131.
  • a pulsed DC voltage may be applied. In a configuration in which a pulsed DC voltage is applied, one of the comb-shaped electrodes 121 and 131 may be grounded and a pulsed DC voltage may be applied to the other.
  • microbubble MB has a very slow ascent rate in water and tends to spread inside the piping due to the flow of water.
  • the piezoelectric vibrator 1 that is a generation source of the microbubble MB is disposed at the center of the pipe Pi in order to distribute the microbubble MB inside the pipe Pi.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing microbubbles and contaminants generated in the pipe.
  • the sediment Dp and the bacteria Sb are illustrated as representative examples of the pollutant.
  • the present invention is not limited to these, and suspended substances floating in water are also pollutants. is there. Further, the relative sizes of the pollutant and the microbubble are different from the actual ones.
  • the microbubble MB is normally negatively charged, and the microbubble MB adheres to the surface of the deposit Dp and the bacteria Sb. As described above, the microbubble MB has a property of being crushed in water, and the microbubble MB attached to the deposit Dp peels the deposit Dp from the inner surface of the pipe Pi with energy (pressure) when crushing.
  • microbubble MB adhering to the deposit Dp and the bacteria Sb decomposes the deposit Dp and the bacteria Sb with energy when crushing.
  • the decomposed deposits Dp and bacteria Sb are further finely decomposed by the microbubbles MB generated one after another, and finally decomposed into harmless minute substances and removed together with running water.
  • the purification apparatus of the present invention uses microbubbles to decompose (detoxify) and remove contaminants such as sediment Dp and bacteria Sb, the purification apparatus using chemical substances such as cleaning agents and disinfectants Thus, it is not necessary to separately use an apparatus for removing chemical substances, and the configuration can be simplified accordingly.
  • a voltage for generating the inverse piezoelectric effect (deformation is generated by applying a voltage) of the piezoelectric material is merely applied to the piezoelectric substrate 11 and is applied as compared with a device that decomposes pollutants by underwater discharge. The voltage can be greatly reduced. Thereby, it is possible to simplify a device for supplying a voltage and a countermeasure for electric leakage, and the device itself can be simplified. Furthermore, since replacement members, such as a filter, can be reduced, long-term continuous operation is possible.
  • FIG. 4 is a view showing another example of the purification device according to the present invention.
  • the purification device B has the same configuration as the purification device A except that it includes three piezoelectric vibrators 1, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals. is there. Detailed descriptions of substantially the same parts are omitted.
  • three piezoelectric vibrators 1 are arranged inside the pipe Pi in a direction intersecting with the direction of water flow.
  • the three piezoelectric vibrators 1 are driven simultaneously, whereby microbubbles MB are generated around the piezoelectric vibrators 1.
  • the piezoelectric vibrator 1 is one like the purification device A, In comparison, many microbubbles MB are generated. As a result, the concentration of the microbubbles MB is likely to increase, and the ability to decompose and remove contaminants can be exhibited in a short time after the piezoelectric vibrator 1 is driven.
  • the concentration of the microbubble MB can be increased in such a short time, when the state of the water flowing in the pipe Pi deteriorates (for example, when the concentration of a predetermined contaminant is higher than a certain level). ) Can also be controlled to drive the piezoelectric vibrator 1. Even in this case, the purification device B can decompose and remove the contaminants contained in the water flowing through the pipe Pi in a short time. Further, since the purification device B stops the piezoelectric vibrator 1 until the inside of the pipe Pi reaches a certain condition, energy consumption can be reduced.
  • the concentration of microbubbles MB becomes higher.
  • the microbubbles MB easily reach every corner even near the piezoelectric vibrator 1 in the pipe Pi, and even if the pipe Pi where the purifier B is arranged is short, the effect of decomposing and removing the contaminants It is possible to increase.
  • the purification device B can be driven and controlled so as to change the number of piezoelectric vibrators 1 to be driven in accordance with the flow rate of water flowing in the pipe Pi and the concentration of contaminants.
  • the purification device B can be driven and controlled so as to change the number of piezoelectric vibrators 1 to be driven in accordance with the flow rate of water flowing in the pipe Pi and the concentration of contaminants.
  • only one piezoelectric vibrator 1 (usually the one at the center) is driven, and when the flow velocity becomes high and the microbubbles MB are immediately washed away, or the deposits Dp and bacteria Sb.
  • the concentration of such contaminants is high, it is possible to drive the remaining piezoelectric vibrator 1 in accordance with the flow rate and the concentration of the contaminants.
  • the concentration of the microbubbles MB can be suppressed from being too high or too low.
  • the three piezoelectric vibrators 1 are supported inside the pipe Pi in a direction orthogonal to the water flow direction, but the invention is not limited thereto.
  • the microbubbles MB may be arranged so that they can be generated efficiently and effectively. Further, the number is not limited to three, and may be two or more than three.
  • the purification device B it is assumed that a plurality of piezoelectric vibrators 1 are arranged side by side so that the microbubbles MB can spread uniformly (substantially uniformly) inside the pipe Pi even in the vicinity of the piezoelectric vibrator 1. it can.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of the purification device according to the present invention
  • FIG. 6 is a diagram showing the action of microbubbles in the purification device shown in FIG.
  • the pipe Pi shown in FIG. 5 is a pipe having conductivity
  • the purification device C includes a voltage application unit 4 that applies a DC voltage as a charging device that charges the pipe Pi with a positive charge.
  • the voltage application unit 4 has been described by taking a DC power supply as an example.
  • the voltage application unit 4 is not limited to this, and a wide range of applications that can apply a positive DC voltage to the pipe Pi are used. can do.
  • the microbubble MB is pulled toward the pipe Pi by applying a positive DC current to the pipe Pi (see FIG. 5). Since the micro bubbles MB are pulled toward the pipe, most of the micro bubbles MB generated in the piezoelectric vibrator 1 adhere to the deposit Dp adhering to the inner surface of the pipe Pi, and the deposit Dp is removed from the inner surface of the pipe Pi. While peeling, it decomposes (see FIG. 6).
  • the purification device C is configured to adsorb most of the generated microbubbles MB on the inner surface of the pipe Pi, so that the bacteria Sb is hardly generated and the deposit Dp is easily deposited on the inner surface of the pipe Pi.
  • the pipe Pi Even if the pipe Pi is not electrically conductive, a positive charge attracting the microbubble MB is charged on the entire pipe Pi or the inner surface side of the pipe Pi by a well-known method such as static electricity or dielectric polarization. It is possible to obtain the same effect by using the method. Conversely, the pipe Pi may be negatively charged. By negatively charging the pipe Pi, the pipe Pi and the microbubble MB are repelled, and as a result, the concentration of the microbubble MB can be increased at the center of the pipe Pi.
  • FIG. 7 is a view showing still another example of the purification apparatus according to the present invention.
  • the purification device D has the same configuration as the purification device A except that it includes a bubbling portion 5 that generates bubbles, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals.
  • the purification device D includes a bubbling unit 5 that generates bubbles on the upstream side of the piezoelectric vibrator 1 in the water flow direction.
  • the bubbling unit 5 supplies air outside the pipe Pi to the water flowing inside the pipe Pi as bubbles BL having a diameter larger than that of the microbubble MB.
  • the bubbling unit 5 includes a bubble generation unit 51 disposed inside the pipe Pi, and a pump 52 that sends air to the bubble generation unit 51.
  • the bubble generating unit 51 and the pump 52 are connected by a pipe 50.
  • the bubble generating part 51 is formed of a porous material (so-called porous material) such as ceramics.
  • the material which can generate a bubble can be widely employ
  • the bubble BL flows toward the piezoelectric vibrator 1 along the flow of water.
  • Surface acoustic wave vibration propagates in the water around the piezoelectric vibrator 1, and the bubble BL is refined by the surface acoustic wave vibration, whereby microbubbles MB are generated.
  • the bubbling portion 5 for example, when the water in which the gas is not dissolved is flowing into the pipe Pi due to high temperature or low pressure, the inside of the pipe Pi It is possible to generate microbubbles MB having a certain concentration or higher in flowing water.
  • the bubble BL generated from the bubble generation part 51 of the bubbling part 5 has a high rising speed in water unlike the microbubble MB.
  • the bubble generating unit 51 is disposed below the piezoelectric vibrator 1. Further, the difference in height between the bubble generating part 51 and the piezoelectric vibrator 1 is also affected by the flow velocity of the water flowing through the pipe Pi. That is, it is preferable that the relationship is such that most of the bubbles BL generated in the bubble generation unit 51 and riding on the water flow can reach the region where the surface acoustic wave vibration from the piezoelectric vibrator 1 is propagated. .
  • the gas supplied from the bubbling unit 5 is exemplified by the air outside the pipe Pi fed by the pump 52 arranged outside the pipe Pi, but is not limited thereto.
  • the supply gas when the microbubbles MB are crushed, hydroxyl radicals with high oxidation potential can be generated, and organic substances such as bacteria can be decomposed at the molecular level. It is also possible to adjust the pH of the water flowing through the pipe Pi with the supplied gas.
  • FIG. 8 is a diagram showing still another example of the purification device according to the present invention
  • FIG. 9 is a diagram showing the action of microbubbles in the purification device shown in FIG.
  • the purification device E includes a filter 6 on the upstream side (left side in the figure) of the piezoelectric vibrator of the pipe Pi. Except for the filter 6, it has the same configuration as the purification device A shown in FIG. 1, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals.
  • the purification device is disposed in a part of the piping of a device having a pipe through which water passes.
  • the foreign substance Ob for example, a metal piece or the like
  • the foreign substance Ob that cannot be decomposed by the microbubble MB in the piping. May flow in.
  • this non-decomposable foreign substance Ob flows into the purification device, it adheres to the piezoelectric vibrator 1 or a support member that supports the piezoelectric vibrator 1 and interferes with the operation of the piezoelectric vibrator 1, or the piezoelectric vibrator 1 Or the surface acoustic wave generated in the water is prevented from being transmitted into the water as surface acoustic wave vibration. That is, when the foreign object Ob adheres to the piezoelectric vibrator 1 or the support member, the effect of the purification device is reduced.
  • the filter 6 is disposed on the upstream side of the piezoelectric vibrator 1 so that the foreign object Ob that obstructs the operation of the piezoelectric vibrator 1 does not approach the piezoelectric vibrator 1 (see FIG. 9).
  • the piezoelectric vibrator 1 can stably generate the microbubbles MB, and the bacteria Sb and the deposits are decomposed into harmless minute substances by the microbubbles MB.
  • the filter 6 is coarse enough to be caught by the foreign matter Ob, so that clogging hardly occurs and the frequency of replacement of the filter 6 can be reduced. That is, it is possible to reduce the time and effort required for operation compared to a purification device in which small contaminants such as conventional bacteria Sb are also removed by a filter.
  • the deposit formed by depositing the substance that has passed through the filter 6 on the inner surface on the downstream side of the pipe Pi can be separated from the inner surface of the pipe with the microbubbles MB and decomposed into harmless fine substances. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the water flow in the pipe Pi.
  • FIG. 10 is a diagram showing a normal operation state of the purification device according to the present invention
  • FIG. 11 is a diagram showing a filter purification operation state of the purification device shown in FIG.
  • the purification apparatus F shown in FIGS. 10 and 11 includes a filter 6 disposed inside a main pipe Pi through which water flows during normal operation, and a loop pipe 7 provided alongside the main pipe Pi.
  • the filter 6 is used to stop the contaminants such as bacteria and reactants generated in the water flowing in the main pipe Pi during normal operation from flowing, or to prevent non-woven fabric, porous material, etc. Although water can pass, it is formed with a gap that suppresses the passage of contaminants.
  • the loop pipe 7 is connected to the upstream side and the downstream side of the filter 6 of the main pipe Pi, and the upstream side switching valve 71 and the downstream side switching valve 72 are arranged in the openings 701 and 702 which are the respective connecting portions.
  • the upstream switching valve 71 and the downstream switching valve 72 are electrically operated using a solenoid (not shown).
  • the upstream side switching valve 71 is a valve that operates so as to open one of the openings 701 on the upstream side and the upstream side of the main pipe Pi and close the other.
  • the downstream side switching valve 72 is a valve that operates to open one of the downstream side opening 702 and the downstream side opening 702 of the main pipe Pi.
  • the upstream side and downstream side switching valves 71 and 72 are shown to have an open / close lid, but are diagrams for schematically showing the flow of water in the piping. The actual configuration is different. Moreover, although the solenoid is used for operation
  • the flow generation unit Fn is a device for generating a water flow in a closed pipeline formed by the main pipe Pi and the loop pipe 7.
  • the flow generation unit Fn is centered on the same axis as the central axis of the loop pipe 7. It is the structure provided with the propeller which rotates.
  • the flow generation part Fn is not limited to this, The thing of the structure which can generate
  • the flow velocity (pressure) of the water flow generated in the flow generator Fn is such that water can be circulated through the closed pipe line formed by the main pipe Pi and the loop pipe 7, that is, the water flow is filtered 6. And a flow rate (pressure) at which the microbubbles MB can decompose the contaminants attached to the filter 6.
  • the upstream side switching valve 71 and the downstream side switching valve 72 close the openings 701 and 702 from the main pipe Pi to the loop pipe 7. Thereby, water flows from the left to the right through the main pipe Pi. At this time, the water flowing through the main pipe Pi passes through the filter 6 from the left to the right, pollutants such as organic matter and bacteria Sb are caught on the filter 6, and the water from which the pollutants have been removed flows downstream.
  • the contaminants adhering to the filter 6 are adhering to the upstream side of the main pipe Pi, and to the left side in FIGS.
  • control is performed to stop the flow of water from the upstream. That is, when the purification operation using the normal filter 6 is completed, the water flow is stopped.
  • the purification device F performs a filter purification operation for decomposing the contaminants attached to the filter 6 while the water flow is stopped.
  • the filter purification operation in the purification device F when performing the filter purification operation, first, the upstream side switching valve 71 and the downstream side switching valve 72 are driven, and the upstream side and the downstream side of the main pipe Pi are closed. Further, the upstream side and the downstream side of the main pipe Pi are closed, so that the loop pipe 7 and the main pipe Pi are communicated. That is, as shown in FIG. 11, the loop pipe 7 is connected to the upstream side and the downstream side of the portion where the filter 6 of the main pipe Pi is disposed, and is closed by the main pipe Pi and the loop pipe 7. A conduit is formed. Thereafter, in the purification device F, the flow generator Fn and the piezoelectric vibrator 1 are driven.
  • the flow generation unit Fn generates a water flow so that the water flows from the downstream side to the upstream side during normal operation of the filter 6. That is, the flow generation unit Fn generates a water flow toward the downstream opening 702 in the loop pipe 7. Due to the water flow generated by the flow generation unit Fn, the water inside the pipe flows through the inside of the loop pipe 7 toward the downstream opening 702 and flows into the main pipe Pi from the downstream opening 702. In the main pipe Pi, since the downstream pipe is closed by the downstream switching valve 72, the water flow is directed to the main pipe Pi upstream. The water flow passes through the filter 6 from the downstream side toward the upstream side during normal operation.
  • the piezoelectric vibrator 1 is driven simultaneously or substantially simultaneously with the driving of the flow generation unit Fn.
  • microbubbles MB are generated from the periphery of the piezoelectric vibrator 1 in the water flow.
  • the microbubbles MB generated around the piezoelectric vibrator 1 are swept away by the water flow generated by the flow generation unit Fn, and flow into the filter 6 disposed in the main pipe Pi together with the water flow.
  • the pollutant adhering to the filter 6 is decomposed by the pressure (energy) when the microbubble MB is crushed, and becomes a harmless minute substance.
  • the contaminants adhering to the filter 6 may be caused to flow upstream of the filter 6 by the water flow.
  • the microbubbles MB also adhere to the contaminants separated from the filter 6.
  • the pollutant to which the microbubble MB adheres is decomposed by the pressure (energy) at the time of the collapse of the microbubble MB, and becomes a harmless minute substance.
  • the upstream side switching valve 71 and the downstream side switching valve 72 are driven, and the upstream side opening 701 and the downstream side opening 702 are closed.
  • the upstream pipe line and the downstream pipe line of the main pipe Pi are opened.
  • harmless minute substances generated by decomposing the contaminants by the filter purification operation flow along the flow of water.
  • the minute substance passes through the gap of the filter 6 and flows downstream of the purification device F.
  • the filter 6 after the filter purification operation is caught by a substance that could not be decomposed even in the filter purification operation using the microbubble MB.
  • substances that cannot be decomposed by the filter purification operation gradually accumulate on the filter 6, so that the filter 6 needs to be replaced.
  • the filter 6 since the contaminants are decomposed by the filter purification operation, the filter 6 must be replaced. The frequency can be reduced, and the operation time can be reduced accordingly.
  • FIG. 12 is a view showing still another example of the purification device according to the present invention.
  • the purification device G shown in FIG. 12 has the same shape as the purification device F shown in FIGS. 10 and 11 except that it includes the bubbling portion 5, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals. In addition, detailed description of substantially the same parts is omitted.
  • the purification device G includes a bubbling portion 5 inside the loop pipe 7.
  • the bubbling unit 5 since the bubbling unit 5 is provided, air is sent from the outside to the internal water during the filter purification operation, so that the concentration of the microbubble MB can be increased.
  • the bubbling unit 5 is stopped when the upstream opening 701 and the downstream opening 702 are closed. Thereby, it is possible to suppress energy consumption.
  • the bubbling unit 5 is disposed downstream of the flow generation unit Fn in the loop pipe 7, but is not limited thereto, and the bubbling unit 5 is disposed upstream of the flow generation unit Fn. You may arrange.
  • the flow generation unit Fn is a propeller type
  • the bubbles BL generated in the bubbling unit 5 are sheared by the propeller to become small bubbles BL, so that the diameter of the microbubbles MB generated in the piezoelectric vibrator 1 can be reduced.
  • the bubbling part 5 and the flow generation part Fn may be formed integrally.
  • the piezoelectric vibrator 1 and the flow generation unit Fn may be integrally formed.
  • the piezoelectric vibrator 1 and the flow generation unit Fn are integrated, it is possible to save the trouble of attaching the member, and it is possible to reduce the cost for assembly.
  • the piezoelectric vibrator 1 may be incorporated in a part of the propeller.
  • FIG. 13 is a diagram showing a normal operation state of still another example of the purification device according to the present invention
  • FIG. 14 is a diagram showing a filter purification operation state of the purification device shown in FIG.
  • the purification device H shown in FIG. 13 has the same configuration as the purification device F except for the place where the piezoelectric vibrator 1 is installed, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals.
  • the piezoelectric vibrator 1 is disposed downstream of the filter 6 of the main pipe Pi and upstream of the downstream opening 702.
  • the filter 6 is a filter for separating a foreign substance Ob (for example, a metal piece or the like) that cannot be decomposed by the microbubble MB from the water flow, like the purification device E shown in FIG. 8. That is, contaminants such as bacteria Sb pass through the filter 6, but are decomposed into harmless minute substances by the microbubbles MB generated from the piezoelectric vibrator 1 provided downstream of the filter 6. Thereby, the water which passed the purification apparatus H flows downstream in the state from which the foreign material Ob and the contaminant were removed.
  • a foreign substance Ob for example, a metal piece or the like
  • the upstream switching valve 71 and the downstream switching valve 72 are driven and closed by the main piping Pi and the loop piping 7 as shown in FIG. A pipe is formed, and the flow generator Fn disposed in the loop pipe 7 is driven to generate a water flow passing through the filter 6 from the downstream side to the upstream side. A water flow is generated that circulates in a closed pipe line formed by the main pipe Pi and the loop pipe 7.
  • the piezoelectric vibrator 1 While the water flow that circulates in the closed pipe line formed by the main pipe Pi and the loop pipe 7 is generated, the piezoelectric vibrator 1 is driven and the microbubble MB continues to be generated.
  • the microbubbles MB generated by the piezoelectric vibrator 1 are caused to flow into the water flow. That is, the microbubbles MB can pass through the filter 6 from the downstream side, and decompose contaminants such as bacteria Sb adhering to the filter 6 into harmless minute substances.
  • the upstream switching valve 71 and the downstream switching valve 72 are operated, and the upstream opening 701 and the downstream opening 702 are closed.
  • the minute substance decomposed by the water flow when the purification device H is normally operated passes through the filter 6 and flows downstream.
  • the filter purification operation since the filter purification operation is performed, occurrence of clogging of the filter 6 can be suppressed, and the replacement frequency of the filter 6 can be suppressed.
  • Each of the purification devices provided with the loop pipe 7 described above is provided with a flow generating section that generates a water flow in a closed pipe line by rotating the propeller by the main pipe Pi and the loop pipe 7.
  • a water flow may be generated by another method (for example, a bubbling portion is arranged inside a vertically arranged pipe)
  • the flow generating portion may be omitted. What is necessary is just to be able to generate a water flow inside the piping.
  • the piezoelectric vibrator 1 is disposed inside the pipes Pi and 7 independently of the pipes Pi and 7, but is not limited thereto, and contacts the inner surfaces of the pipes Pi and 7. (Or integrally).
  • the signal line 3 may not be wired inside the pipes Pi and 7.
  • positioned inside piping Pi and 7 can be reduced, it is also possible to suppress generation
  • water is used as the fluid flowing in the pipe, but the present invention is not limited to this.
  • a substance that becomes liquid at room temperature or a predetermined temperature a substance that is a mixture of water and other substances, a substance in which a substance is dissolved in water, and the like can be given.
  • the purification device according to the present invention can be used for a device such as a washing machine, a water purifier, a water heater, etc., in which a liquid such as water flows, and a product generated or mixed in the liquid such as water flowing in the piping. It can be used as a purification device for decomposing and removing contaminants such as bacteria.
  • a to H Purification Device 1 Piezoelectric Vibrator 11 Piezoelectric Substrate 12 Comb Tooth Electrode 121 Comb Tooth 122 Connection Unit 13 Comb Tooth Electrode 131 Comb Tooth 132 Connection Unit 2 AC Power Supply 3 Signal Line 4 Voltage Application Unit 5 Bubbling Unit 50 Pipe 51 Bubble supply section 52 Pump 6 Filter 7 Loop piping 701 Upstream opening 702 Downstream opening 71 Upstream switching valve 72 Downstream switching valve Pi Piping (main piping) Fn flow generator

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Abstract

　小型で構造が簡単であるとともに運用が容易であり、さらに環境負荷を小さくするため、浄化装置Ａは、電源２と、配管Ｐｉ内部に配置され、電圧が印加されることで弾性表面波を発生し、周囲の液体を振動させてマイクロバブルＭＢを発生させる圧電振動子１とを備えている。

Description

浄化装置
　本発明は、配管内部の堆積物や内部を流れる水に含まれる細菌などを分解、除去する浄化装置に関するものである。
　水を循環させる又は排水する設備を備えた装置において、配管内部に汚染物質が混入したり、前記配管内部を流れる水に汚染物質が発生したりし、前記配管の内壁に付着することで表面堆積物を形成することがある。前記汚染物質が細菌等の場合、前記配管の内部で増殖し、前記配管内部が衛生的に劣悪な環境となる。また、前記汚染物質が無害な物質であったとしても、前記配管の内壁に堆積することで、前記配管の水が流動する部分の面積が減少し、圧力の上昇（流量の低下）等の原因となる。
　このような、前記配管を流れる水の環境の悪化や圧力上昇（流量低下）を解消するため、前記配管内部に流れる水にフィルタを用いてろ過し、前記汚染物質を除去する方法がある。このようなフィルタを用いて水をろ過する方法の場合、前記フィルタは目詰まりするため定期的な交換が必要であり、メンテナンスの手間とコストが必要である。また、前記配管内を流れる水に汚染物質を化学的に分解する洗浄剤を混入し、前記汚染物質を分解、除去する方法も考えられるが、前記洗浄剤を含む水は環境負荷が大きく、廃液処理が必要となる。また、廃液処理が必要であるので、水を循環させる装置に採用することは困難である。
　そこで、特開２０１０－１７９２０６号公報には、配管内部に一対の電極を設け、電極間に電圧を印加して放電することで、前記汚染物質を放電分解処理する浄化装置が開示されている。このような、流水中に含まれる前記汚染物質を放電分解処理する浄化装置の場合、前記フィルタのような定期的な交換が必要な部材は無く、前記洗浄剤が含まれる水の廃液処理も不要である。
　また、特開２００７－１３６２７５号公報には、洗浄槽内にインゼクター配置し、インゼクターよりポンプで供給された水とエアーと混合して噴出することでマイクロバブルを発生させ、被洗浄物にマイクロバブルを含む水を吹きかけ、前記被洗浄物の表面に付着した油分等の汚れを除去する洗浄装置が開示されている。
特開２０１０－１７９２０６号公報 特開２００７－１３６２７５号公報
　特開２０１０－１７９２０６号公報に記載の浄化装置では、汚染物質を放電分解処理するので、汚染物質を取り除き、水を再生させる機構が不要である。しかしながら、水中に配置された電極の間に放電が発生する程度の大きな電位差（数ｋＶ）が必要であり、エネルギの消費量が多くなるとともに、運用に高度な技術を要する。また、大電力を供給するための大きな装置が必要であり、漏電時の危険性も高くなる。
　また、特開２００７－１３６２７５号公報に記載の洗浄装置では、洗浄装置にインゼクター、前記インゼクターにエアー及び水を供給する装置を配置しなくてはならず、構成が複雑になる。
　そこで本発明は、小型で構造が簡単であるとともに運用が容易であり、さらに環境負荷が小さい浄化装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、配管内部を流れる液体を浄化する浄化装置であって、電源と、前記配管内部に配置され、前記電源より電圧が印加されることで、弾性表面波を発生し、周囲の液体を振動させてマイクロバブルを発生させる圧電振動子とを備えている。
　この構成によると、前記圧電振動子と前記電源とを備える構成であり、構成が簡単である。また、マイクロバブルが液体中で圧壊するときのエネルギ（圧力）で、細菌、浮遊物等の分解を行ったり、配管の内面に堆積した堆積物を剥離分解したりして、無害な微小物質に変換するので、運用が容易である。また、例えば、液体が水の場合、前記水の中に含まれるガス（酸素、窒素）を表面弾性波によるキャビテーションでマイクロバブル化しているので、環境を悪化させるものが含まれておらず、また、汚染物質も無害な微小物質に変換されることから、環境に対する負荷も小さくなる。なお、前記圧電振動子に印加される電圧として、高周波の交流電圧や、パルス状のもの（直流を含む）を挙げることができる。
　なお、前記圧電振動子として、圧電材料で形成された圧電基板と、前記圧電基板に形成され、前記電源より電圧が印加される一対の櫛歯状電極とを備える構成としてもよい。また、前記圧電振動子が複数個備えられており、前記圧電振動子が、前記配管内の液体が流れる方向と交差する方向に並んで配置されていてもよい。この構成によると、前記櫛歯状電極の構成（櫛歯状電極の櫛歯状部の間隔）を適切に調整することで、発生する表面弾性波の波長を調整することができ、マイクロバブルの直径を調整することが可能である。
　上記構成において、前記配管に正の電荷を帯電させる帯電装置を備えていてもよい。また、前記配管が導電性を有する材料で形成されているとき、前記帯電装置が前記配管に正の電圧を印加する電圧印加部である。
　この構成によると、前記圧電振動子で発生したマイクロバブルは通常、負に帯電するので、正の電荷を帯電された配管に引っ張られ、前記マイクロバブルが配管の内面に集中する。例えば、配管の内部に堆積物を発生させやすい性質の液体を流す場合にマイクロバブルを配管の内面に集中させることができるので、浄化効果を高めることが可能である。
　上記構成において、前記配管の前記圧電振動子の上流側内部には、配管を流れる液体に気体を供給するバブリング部が備えられている。なお、前記バブリング部は前記配管内部に配置された気泡供給部と、前記配管の外に配置されたポンプと、前記気泡供給部と前記ポンプとをつなぐパイプとを備え、前記配管の内部を流れる液体に前記配管の外部の空気を供給しているものであってもよく、前記配管の内部に流れる液体にオゾンを供給するものであってもよい。
　この構成によると、前記液体にマイクロバブルを発生させるためのガスが十分に溶解していない場合であっても、細菌、浮遊物、堆積物等の分解、除去を行うことができる程度の濃度のマイクロバブルを発生することができる。また、オゾンを供給することで、マイクロバブルが圧壊するときに、酸化ポテンシャルの高い水酸基ラジカルを発生するので、有機物を分子レベルまで分解することが可能である。
　上記構成において、前記配管の内部には、フィルタが配置されている。なお、この場合、前記圧電振動子が前記フィルタの下流側に配置されていてもよい。前記フィルタによるろ過と、マイクロバブルによる分解とを併用することで、前記フィルタを通過する小さな物質は前記マイクロバブルによって無害な微小物質に分解し、逆にマイクロバブルでは分解できない大きな物質は前記フィルタで取り除くことができる。
　上記構成において、前記配管には前記フィルタの上流側と下流側とを直接つなぐループ配管と、前記配管のループ配管の上流及び下流とを閉鎖する上流側切替弁及び下流側切替弁とを有しており、前記上流側切替弁及び前記下流側切替弁とが前記配管の上流側及び下流側を閉じることで、前記配管と前記ループ配管とが閉じた管路を形成し、前記圧電振動子が前記閉じた管路の内部に配置されている。
　上記構成において、前記上流側切替弁及び前記下流側切替弁は、前記配管の上流側及び下流側と、前記配管と前記ループ配管とをつなぐ開口とのいずれか一方を閉じるように動作する切替弁である。
　上記構成において、前記ループ配管には、前記閉じた管路内を循環し、前記フィルタを下流側から上流側に通過する流れを発生させる流れ発生部を備えている。
　本発明によると、小型で構造が簡単であるとともに運用が容易であり、さらに環境負荷が小さい浄化装置を提供することができる。
本発明にかかる浄化装置を示す図である。 図１に示す浄化装置の圧電振動子の周囲を拡大した図である。 配管内部に発生したマイクロバブルと汚染物質とを模式的に表した図である。 本発明にかかる浄化装置の他の例を示す図である。 本発明にかかる浄化装置の他の例を示す図である。 図５に示す浄化装置におけるマイクロバブルの作用を示す図である。 本発明にかかる浄化装置のさらに他の例を示す図である。 本発明にかかる浄化装置のさらに他の例を示す図である。 図８に示す浄化装置におけるマイクロバブルの作用を示す図である。 本発明にかかる浄化装置のさらに他の例の通常運転状態を示す図である。 図１０に示す浄化装置のフィルタ浄化運転状態を示す図である。 本発明にかかる浄化装置のさらに他の例を示す図である。 本発明にかかる浄化装置のさらに他の例の通常運転状態を示す図である。 図１３に示す浄化装置のフィルタ浄化運転状態を示す図である。
　以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる浄化装置を示す図であり、図２は図１に示す浄化装置の圧電振動子の周囲を拡大した図である。本発明にかかる浄化装置Ａは、配管Ｐｉの内部を流れる水中に直径数十μｍ～数百μｍ程度の気泡（以下、マイクロバブルＭＢという）を発生させ、配管Ｐｉの内面に堆積した堆積物や水中で発生した細菌等の汚染物質を分解除去するものである。詳しく説明すると、マイクロバブルＭＢは通常の気泡と異なり、水中で圧壊する特性を有している。そして、マイクロバブルＭＢは、圧壊するときのエネルギ（圧力）で堆積物を配管Ｐｉの内面より引き剥がしたり、細菌等の汚染物質を微小で無害な微小物質（有機物又は無機物）に分解したりする。
　図１に示すように、浄化装置Ａでは、圧電振動子１を駆動することで、配管Ｐｉの内部の水にマイクロバブルＭＢを発生させている。圧電振動子１は電圧が印加されることで、表面弾性波を発生する素子であり、圧電振動子１で発生した表面弾性波が配管内部の水に溶存している気体（酸素、窒素等）からキャビテーションによりマイクロバブルＭＢを発生させている。
（第１実施形態）
　図２を参照して浄化装置の具体的な構成を説明する。図２に示すように、浄化装置Ａは、配管Ｐｉ内に配置された圧電振動子１と、圧電振動子１に電圧を印加する交流電源２と、圧電振動子１と交流電源２とを接続する信号線３とを備えている。図２に示しているように、交流電源２は配管Ｐｉの外部に配置されている。なお、圧電振動子１は不図示の支持部材によって配管Ｐｉの内部に、配管Ｐｉ内部を流れる水に表面弾性波振動を伝達できるように支持されている。信号線３は圧電振動子１と交流電源２とをつなぐ電線であり、配管Ｐｉを貫通するように配置される。この信号線３は、圧電振動子１を支持する支持部材の内部に配線するようにしてもよく、配管Ｐｉに貫通孔を設け、貫通させるとともに防水処理を行って配線されていてもよい。
　圧電振動子１は、圧電材料で形成された圧電基板１１と、圧電基板１１に形成された一対の櫛歯状電極１２、１３とを備えている。なお、図２では、理解を容易にするため櫛歯状電極１２にハッチングを施している。圧電基板１１を形成する圧電材料は、電圧が印加されることで収縮又は膨張する材料である。圧電材料として、例えば、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等を挙げることができる。
　圧電基板１１に形成された櫛歯状電極１２及び櫛歯状電極１３は、同一の形状を有している。櫛歯状電極１２は等間隔で平行に並んで配置された長尺状の５本の櫛歯部１２１と、５本の櫛歯部１２１の端部をまとめて連結する長尺状の連結部１２２とを備えている。同様に、櫛歯状電極１３は等間隔に並んで配置された長尺状の５本の櫛歯部１３１と、櫛歯部１３１の端部をまとめて連結する長尺状の連結部１３２とを備えている。櫛歯状電極１２と櫛歯状電極１３とは圧電基板１１に、互いに対向するように形成されており、隣り合う櫛歯部１２１の隙間に櫛歯部１３１が配置されている。すなわち、櫛歯状電極１２、１３は、櫛歯部１２１と櫛歯部１３１とが対向するとともに、互いに交互に配置されるように形成されている。
　また、櫛歯状電極１２、１３にはそれぞれ独立した信号線３（３１、３２）が接続されており、櫛歯状電極１２、１３には交流電圧が印加される。櫛歯状電極１２、１３に交流電源２から一定周期の交流電圧が印加されることで、櫛歯部１２１と櫛歯部１３１との間の電圧は一定周期で変化する。この電圧の変化によって、圧電基板１１の櫛歯部１２１と櫛歯部１３１との間の部分が収縮又は膨張し、圧電基板１１の表面に表面弾性波が発生する。この圧電基板１１の表面で発生した表面弾性波が配管Ｐｉ内部の水に表面弾性波振動として伝達され、圧電基板１１の表面でキャビテーションを起こすことでマイクロバブルＭＢが発生する。なお、表面弾性波振動で配管Ｐｉ内部の水がキャビテーションを起こすために、櫛歯部１２１及び櫛歯部１３１には高周波（数ＭＨｚ以上）の電圧が印加される。また、上述の櫛歯状電極１２１、１３１には交流電圧が印加される例を示しているが、パルス状の直流電圧が印加されるものであってもよい。パルス状の直流電圧が印加される構成の場合、櫛歯状電極１２１、１３１の一方を接地し、他方にパルス状の直流電圧を印加する構成としてもよい。
　そして、マイクロバブルＭＢは通常の気泡とは異なり、水中での上昇速度が極めて遅く、水の流れによって配管の内部に拡がりやすい。浄化装置Ａでは、配管Ｐｉの内部にマイクロバブルＭＢをいきわたらせるため、マイクロバブルＭＢの発生源である圧電振動子１は配管Ｐｉの中心部に配置されている。
　図３は配管内部に発生したマイクロバブルと汚染物質とを模式的に表した図である。なお、図３に示す配管では、汚染物質の代表例として、堆積物Ｄｐと細菌Ｓｂとを図示しているが、これらに限定されるものではなく、水中に浮遊する浮遊物質等も汚染物質である。また、汚染物質とマイクロバブルとの相対的な大きさは実際のものとは異なる。マイクロバブルＭＢは通常マイナスに帯電しており、マイクロバブルＭＢは堆積物Ｄｐや細菌Ｓｂの表面に付着する。上述したとおり、マイクロバブルＭＢは、水中で圧壊する性質があり、堆積物Ｄｐに付着したマイクロバブルＭＢは、圧壊するときのエネルギ（圧力）で堆積物Ｄｐを配管Ｐｉの内面より剥離させる。また、堆積物Ｄｐ及び細菌Ｓｂに付着しているマイクロバブルＭＢは、圧壊するときのエネルギで堆積物Ｄｐ及び細菌Ｓｂを分解する。分解された堆積物Ｄｐ、細菌Ｓｂは次々に発生するマイクロバブルＭＢによって、さらに細かく分解され、最終的に無害な微小物質に分解され、流水とともに除去される。
　本発明の浄化装置は、堆積物Ｄｐや細菌Ｓｂ等の汚染物質を分解（無害化）、除去するのにマイクロバブルで行っているので、洗浄剤、消毒剤等の化学物質を用いる浄化装置のように、化学物質を除去する装置を別途用いなくてもよく、それだけ、構成を簡単にすることができる。また、圧電材料の逆圧電効果（電圧を印加することで変形を発生させる）を発生させるための電圧を圧電基板１１に印加するだけであり、水中放電で汚染物質を分解する装置に比べて印加電圧を大幅に低く抑えることができる。これにより、電圧を供給する装置や漏電対策を簡易なものとすることができ、装置自体を簡略化することが可能である。さらに、フィルタ等の交換部材を減らすことができるので、長期間の連続稼動が可能である。
（第２実施形態）
　本発明にかかる浄化装置の他の例について図面を参照して説明する。図４は本発明にかかる浄化装置の他の例を示す図である。図４に示すように、浄化装置Ｂは、圧電振動子１を３個備えている以外は、浄化装置Ａと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には、同じ符号が付してある。また、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。図４に示すように、浄化装置Ｂは、配管Ｐｉの内部に、水の流れる方向と交差する方向に並んで３個の圧電振動子１が配置されている。
　浄化装置Ｂでは、３個の圧電振動子１が同時に駆動されることで、各圧電振動子１の周囲よりマイクロバブルＭＢが発生し、浄化装置Ａのように圧電振動子１が１個の時に比べ、多くのマイクロバブルＭＢが発生する。これにより、マイクロバブルＭＢの濃度が、上昇しやすく、圧電振動子１の駆動後、短時間で汚染物質の分解、除去の能力を発揮することができる。
　また、このように短時間でマイクロバブルＭＢの濃度を上げることができるので、配管Ｐｉ内を流れる水の状態が悪化したとき（例えば、予め決められた汚染物質の濃度が一定以上になったとき）に圧電振動子１を駆動する制御も可能である。この場合でも、浄化装置Ｂは、短時間で、配管Ｐｉを流れる水に含まれる汚染物質を分解、除去することが可能である。また、浄化装置Ｂは、配管Ｐｉの内部が一定の条件に達するまで、圧電振動子１を停止しているので、消費エネルギを削減することができる。
　さらに、図４に示しているように、圧電振動子１を３個備えている浄化装置Ｂの場合、圧電振動子１が１個の場合に比べて、配管Ｐｉの圧電振動子１の下流近傍でのマイクロバブルＭＢの濃度が高くなる。浄化装置Ｂでは、配管Ｐｉの圧電振動子１の下流近傍でもマイクロバブルＭＢが隅々に行き渡りやすく、浄化装置Ｂが配置されている配管Ｐｉが短い場合でも、汚染物質を、分解、除去する効果を高めることが可能である。
　さらに、浄化装置Ｂでは、配管Ｐｉ内部を流れる水の流速や汚染物質の濃度にあわせて駆動する圧電振動子１の個数を変更するように駆動制御することも可能である。例えば、通常の運転では、１個の圧電振動子１のみ（通常中央のもの）を駆動しておき、流速が速くなりマイクロバブルＭＢがすぐに流されてしまうときや、堆積物Ｄｐ及び細菌Ｓｂ等の汚染物質の濃度が高いときには、その流速や汚染物質の濃度にあわせて、残りの圧電振動子１を駆動することも可能である。このように、適宜駆動する圧電振動子１を切り換えることで、マイクロバブルＭＢの濃度が高すぎたり、低すぎたりするのを抑制することができる。これにより、駆動で消費されるエネルギ（電力）を抑えつつ、水を浄化するのに十分な濃度のマイクロバブルＭＢを発生させることができ、効率よく汚染物質を分解、除去できる。
　なお、図４に示す浄化装置Ｂでは、配管Ｐｉの内部に３個の圧電振動子１が水の流れ方向と直交する方向に並んで支持されているが、それに限定されるものではなく、配管Ｐｉ内部の流速分布や圧力変動等を考慮して、マイクロバブルＭＢが効率よく、効果的に発生できるように配置されるものとしてもよい。また、３個に限定されるものではなく、２個でもよいし、３個を超える個数であってもよい。浄化装置Ｂとして、圧電振動子１の近傍でもマイクロバブルＭＢが配管Ｐｉの内部に均一（略均一）に拡がることができるように、複数個の圧電振動子１を並べて配置したものとすることができる。
（第３実施形態）
　本発明にかかる浄化装置の他の例について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる浄化装置の他の例を示す図であり、図６は図５に示す浄化装置におけるマイクロバブルの作用を示す図である。図５に示す配管Ｐｉは導電性を有する配管であり、浄化装置Ｃには、配管Ｐｉに正の電荷を帯電させる帯電装置として、直流電圧を印加する電圧印加部４が備えられている。図５では、電圧印加部４として、直流電源を採用しているものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、配管Ｐｉに正の直流電圧を印加できるものを広く採用することができる。
　通常、マイクロバブルＭＢは負に帯電しているので、配管Ｐｉに正の直流電流を印加することで、マイクロバブルＭＢは配管Ｐｉに向かって引っ張られる（図５参照）。マイクロバブルＭＢが配管に向かって引っ張られることから、圧電振動子１で発生したマイクロバブルＭＢの多くが、配管Ｐｉの内面に付着する堆積物Ｄｐに付着し、堆積物Ｄｐを配管Ｐｉの内面より剥離するとともに、分解する（図６参照）。このように、浄化装置Ｃは、配管Ｐｉの内面に、発生したマイクロバブルＭＢの多くを吸着させる構成となっており、細菌Ｓｂが発生しにくく配管Ｐｉの内面に堆積物Ｄｐが堆積しやすい性質の水が流れる配管Ｐｉに採用することで、配管Ｐｉ内の汚染物質の分解、除去する効率を高めることが可能である。
　また、配管Ｐｉが導電性を有するものでなくても、例えば静電気や誘電分極等の従来よく知られた方法で、マイクロバブルＭＢをひきつける正の電荷を配管Ｐｉ全体又は配管Ｐｉの内面側に帯電させる方法を用いて同様の効果を得ることが可能である。また、逆に配管Ｐｉを負に帯電させてもよい。配管Ｐｉを負に帯電させることで、配管ＰｉとマイクロバブルＭＢとが反発し、その結果、配管Ｐｉの中央でマイクロバブルＭＢの濃度を高めることが可能である。
（第４実施形態）
　本発明にかかる浄化装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかる浄化装置のさらに他の例を示す図である。図７に示すように、浄化装置Ｄには、気泡を発生するバブリング部５を備えている以外、浄化装置Ａと同じ構成であり、実質上同じ部分には、同じ符号が付してある。
　図７に示すように、浄化装置Ｄには、圧電振動子１の水の流れ方向上流側に、気泡を発生するバブリング部５が備えられている。バブリング部５は配管Ｐｉの外部の空気をマイクロバブルＭＢよりも大径の気泡ＢＬとして配管Ｐｉの内部に流れる水に供給するものである。バブリング部５は、配管Ｐｉの内部に配置される気泡発生部５１と、気泡発生部５１に空気を送るポンプ５２とを備えている。なお、気泡発生部５１とポンプ５２とはパイプ５０で接続されている。
　気泡発生部５１は、セラミックス等の多孔質材料（いわゆる、ポーラス材）で形成されている。なお、気泡発生部５１を構成する材料として、ポーラス材以外にも気泡を発生させることができる材料を広く採用することができる。ポンプ５２で加圧されパイプ５０を圧送された空気は、気泡発生部５１を通過するときに、小さな気泡ＢＬに分割され、配管Ｐｉを流れる水の中に放出される。
　気泡ＢＬは水の流れに沿って、圧電振動子１に向かって流れていく。圧電振動子１の周囲の水には表面弾性波振動が伝播しており、この表面弾性波振動によって、気泡ＢＬが微細化されることで、マイクロバブルＭＢが発生する。バブリング部５を備えることで、例えば、高温であったり、低圧であったりすることで、気体があまり溶解していない水が配管Ｐｉの内部に流れている場合であっても、配管Ｐｉ内部を流れる水に、一定濃度以上のマイクロバブルＭＢを発生させることが可能である。なお、図７に示しているように、バブリング部５の気泡発生部５１から発生する気泡ＢＬはマイクロバブルＭＢと異なり、水中での上昇速度が速い。そのため、気泡発生部５１は圧電振動子１よりも下方に配置されていることが好ましい。また、気泡発生部５１と圧電振動子１との高さの差は、配管Ｐｉを流れる水の流速にも影響される。すなわち、気泡発生部５１で発生し、水の流れに乗った気泡ＢＬのほとんどが、圧電振動子１からの表面弾性波振動が伝播している領域に到達できるような位置関係であることが好ましい。
　また、浄化装置Ｄでは、バブリング部５から供給されるガスとして配管Ｐｉ外に配置されたポンプ５２で圧送される配管Ｐｉ外の空気を挙げているが、これに限定されるものではない。例えば、供給ガスとしてオゾンを使用することで、マイクロバブルＭＢが圧壊するときに、酸化ポテンシャルの高い水酸基ラジカルを発生することができ、細菌等の有機物を分子レベルで分解することができる。また、供給するガスによって、配管Ｐｉを流れている水のｐＨを調整することも可能である。
（第５実施形態）
　本発明にかかる浄化装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる浄化装置のさらに他の例を示す図であり、図９は図８に示す浄化装置におけるマイクロバブルの作用を示す図である。図８に示すように、浄化装置Ｅは配管Ｐｉの圧電振動子の上流側（図中左側）にフィルタ６を備えている。フィルタ６以外は、図１に示す浄化装置Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。
　浄化装置は水が通過する配管を備えた機器の配管の一部に配置されるものであり、配置される機器によっては、配管内にマイクロバブルＭＢでは分解できない異物Ｏｂ（例えば、金属片等）が流入する場合もある。この分解できない異物Ｏｂが浄化装置に流入してくると、圧電振動子１や、圧電振動子１を支持する支持部材等に付着し、圧電振動子１の動作を妨害したり、圧電振動子１で発生された表面弾性波が水中に表面弾性波振動として伝達するのを妨害したりする。すなわち、異物Ｏｂが圧電振動子１や支持部材に付着すると、浄化装置の効果が低くなる。
　そこで、浄化装置Ｅでは、圧電振動子１の上流側にフィルタ６を配置し、圧電振動子１の動作を妨げる異物Ｏｂを圧電振動子１に接近させないようにしている（図９参照）。これにより、圧電振動子１は安定してマイクロバブルＭＢを発生させることができ、細菌Ｓｂや堆積物がマイクロバブルＭＢによって無害な微小物質に分解される。浄化装置Ｅでは、細かい汚染物質である細菌ＳｂやマイクロバブルＭＢで分解可能な浮遊物（有機物又は無機物）をフィルタ６で除去する必要がない。そのため、フィルタ６は異物Ｏｂが引っかかる程度の目の粗いものを用いており、目詰まりが発生しにくく、フィルタ６の交換の頻度を減らすことができる。すなわち、従来の細菌Ｓｂ等の小さな汚染物質もフィルタで取り除いていた浄化装置に比べて、運用にかかる手間を減らすことができる。また、フィルタ６を通過した物質が配管Ｐｉの下流側の内面に堆積して形成された堆積物もマイクロバブルＭＢで配管の内面より剥離し、無害な微小物質に分解することができ、この点からも、配管Ｐｉでの水流が悪くなるのも抑制することができる。
（第６実施形態）
　本発明にかかる浄化装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図１０は本発明にかかる浄化装置の通常運転状態を示す図であり、図１１は図１０に示す浄化装置のフィルタ浄化運転状態を示す図である。図１０、図１１に示す浄化装置Ｆは、通常運転時に水が流れるメインの配管Ｐｉの内部に配置されたフィルタ６と、メインの配管Ｐｉに併設されたループ配管７とを備えている。フィルタ６は、通常運転時にメインの配管Ｐｉに流れる水の内部で発生、或いは、水に混入した細菌や反応物質等の汚染物質が流れないように止めるものであり、不織布、多孔質材料等、水は通過できるが、汚染物質の通過を抑制する隙間を備えたもので形成されている。
　ループ配管７は、メインの配管Ｐｉのフィルタ６の上流側と下流側にそれぞれ接続しており、各接続部である開口７０１、７０２には、上流側切替弁７１、下流側切替弁７２が配置されている。上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２はソレノイド（不図示）を用いて電気的に動作されるものである。上流側切替弁７１はメインの配管Ｐｉの上流側と上流側の開口７０１の一方を開き一方を閉じるように動作する弁である。また、下流側切替弁７２も同様に、メインの配管Ｐｉの下流側と下流側の開口７０２の一方を開き一方を閉じるように動作する弁である。
　なお、図１０、図１１において、上流側及び下流側切替弁７１、７２として、開閉蓋を有するものを示しているが、配管内での水の流れを模式的に示すための図であって、実際の構成とは異なる。また、上流側及び下流側切替弁７１、７２の動作にソレノイドを用いているが、それに限定されるものではなく、上流側及び下流側切替弁７１、７２を正確に作動させることができる方法を広く用いることが可能である。また、上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２は、メインの配管Ｐｉの上流側及び下流側の管路を同時に閉じる又は上流側の開口７０１及び下流側の開口７０２を同時に閉じるように動作する。
　また、ループ配管７の内部には、流れ発生部Ｆｎと、圧電振動子１が備えられている。なお、圧電振動子１に関しては、浄化装置Ａと同様の構成であるので詳細な説明は省略する。流れ発生部Ｆｎは、メインの配管Ｐｉとループ配管７とで形成される閉じた管路に水流を発生させるための装置であり、浄化装置Ｆでは、ループ配管７の中心軸と同じ軸を中心に回転するプロペラを備えた構成である。なお、流れ発生部Ｆｎはこれに限定されるものではなく、ループ配管７で水流を発生することができる構成のものを広く採用することができる。また、流れ発生部Ｆｎで発生される水流の流速（圧力）として、メインの配管Ｐｉとループ配管７とによる閉じた管路で水が循環できる程度の流速（圧力）、すなわち、水流がフィルタ６を通過できる程度の流速（圧力）で、且つ、マイクロバブルＭＢがフィルタ６に付着した汚染物質を分解することができる程度の流速（圧力）を挙げることができる。
　次に、浄化装置Ｆの動作について、図面を参照して説明する。まず、浄化装置Ｆが通常運転しているときについて説明する。図１０に示す状態において、上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２はメインの配管Ｐｉからループ配管７への開口７０１、７０２を閉じている。これにより、水はメインの配管Ｐｉを左から右に流れる。このとき、メインの配管Ｐｉを流れる水は、フィルタ６を左から右に通過し、有機物や細菌Ｓｂ等の汚染物質がフィルタ６にひっかかり、汚染物質が取り除かれた水が下流に流れる。
　浄化装置Ｆでは、フィルタ６に付着した汚染物質は、メインの配管Ｐｉの上流側、図１０、図１１において左側に付着している。浄化装置Ｆでは、予め決められた時間駆動した後、或いは、予め決められた量の水が流れた後、上流からの水の流れが停止する制御が行われる。すなわち、通常のフィルタ６を用いた浄化運転が完了すると、水流が停止する。浄化装置Ｆでは、この水流が停止している間にフィルタ６に付着した汚染物質を分解するフィルタ浄化運転をおこなう。
　次に、浄化装置Ｆにおけるフィルタ浄化運転について説明する。浄化装置Ｆにおいて、フィルタ浄化運転を行うとき、まず、上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２を駆動し、メインの配管Ｐｉの上流側及び下流側を閉じる。また、メインの配管Ｐｉの上流側及び下流側が閉じられることで、ループ配管７とメインの配管Ｐｉとが内通される。すなわち、図１１に示すように、メインの配管Ｐｉのフィルタ６が配置されている部分の上流側及び下流側にループ配管７が接続しており、メインの配管Ｐｉとループ配管７とで閉じた管路が形成される。その後、浄化装置Ｆでは、流れ発生部Ｆｎと圧電振動子１とが駆動される。
　浄化装置Ｆでは、汚染物質はフィルタ６に付着している。そして、流れ発生部Ｆｎは、水がフィルタ６を通常運転時の下流側から上流側に流れるように、水流を発生している。すなわち、流れ発生部Ｆｎは、ループ配管７において、下流側の開口７０２に向かう水流を発生している。流れ発生部Ｆｎで発生された水流によって、配管内部の水は、ループ配管７の内部を下流側の開口７０２に向かって流れ、下流側の開口７０２からメインの配管Ｐｉに流入する。メインの配管Ｐｉでは、下流側切替弁７２によって下流側への管路が閉じられているので、水流はメインの配管Ｐｉを上流側に向かう。水流は、フィルタ６を通常運転時の下流側から上流側に向けて通過する。メインの配管Ｐｉの上流側の管路は下流側と同様に、上流側切替弁７１で閉じられているので、水流は開口７０１よりループ配管７に流入する。流れ発生部Ｆｎによって発生された水流は、以上の順番で、水がフィルタ６を下流側から上流側に通過するとともに、メインの配管Ｐｉとループ配管７とによる閉じた管路内を循環する。
　流れ発生部Ｆｎの駆動と同時或いは略同時に圧電振動子１が駆動される。圧電振動子１が駆動されることで、水流の中に圧電振動子１の周囲からマイクロバブルＭＢが発生する。圧電振動子１の周囲で発生したマイクロバブルＭＢは、流れ発生部Ｆｎによる水流で押し流され、水流とともにメインの配管Ｐｉに配置されたフィルタ６に流入する。フィルタ６に付着している汚染物質は、マイクロバブルＭＢが圧壊するときにその圧力（エネルギ）で分解され、無害な微小物質になる。なお、通常運転時と逆向きの水流を発生しているので、フィルタ６に付着している汚染物質が水流でフィルタ６の上流側に流される場合もある。この場合、マイクロバブルＭＢは、フィルタ６から分離された汚染物質にも付着する。マイクロバブルＭＢが付着した汚染物質はマイクロバブルＭＢの圧壊時の圧力（エネルギ）で分解され、無害な微小物質になる。
　浄化装置Ｆを用いて水の浄化が再開されるとき、上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２が駆動され、上流側の開口７０１及び下流側の開口７０２が閉じられる。それと同時に、メインの配管Ｐｉの上流側の管路及び下流側の管路が開かれる。これにより、上流側から下流側に水が流れる。このとき、フィルタ浄化運転によって、汚染物質を分解して発生した無害な微小物質は、水の流れにのって流れる。このとき、微小物質はフィルタ６の隙間を通過し、浄化装置Ｆの下流に流れる。
　上流側の開口７０１及び下流側の開口７０２が上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２で閉じられたと同時又は略同時に、流れ発生部Ｆｎ及び圧電振動子１は停止される。これにより、ループ配管７の内部での水流は停止し、マイクロバブルＭＢの発生も停止する。
　浄化装置Ｆにおいて、フィルタ浄化運転の後のフィルタ６には、マイクロバブルＭＢを利用したフィルタ浄化運転でも分解し切れなかった物質が引っかかっている。浄化装置Ｆにおいて、フィルタ６にはフィルタ浄化運転では分解できない物質が徐々に堆積するので、フィルタ６の交換が必要になるが、フィルタ浄化運転によって汚染物質が分解されるので、フィルタ６の交換の頻度を減らすことができ、それだけ、運用の手間を減らすことができる。
（第７実施形態）
　本発明にかかる浄化装置のさらに他の例について、図面を参照して説明する。図１２は本発明にかかる浄化装置のさらに他の例を示す図である。図１２に示す浄化装置Ｇは、バブリング部５を備えている以外は図１０、図１１に示す浄化装置Ｆと同じ形状を有しており、実質上同じ部分には、同じ符号が付してあるとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。
　浄化装置Ｇには、ループ配管７の内部にバブリング部５を備えている。また、バブリング部５を備えていることで、フィルタ浄化運転時に内部の水に外部から空気を送り込むので、マイクロバブルＭＢの濃度を高めることが可能である。また、浄化装置Ｇにおいてバブリング部５は、上流側の開口７０１及び下流側の開口７０２が閉じられているとき、停止される。これにより、エネルギの消費を抑えることが可能である。
　なお、浄化装置Ｇでは、ループ配管７において、バブリング部５が流れ発生部Ｆｎより下流側に配置されているがそれに限定されるものではなく、流れ発生部Ｆｎよりも上流側にバブリング部５を配置してもよい。流れ発生部Ｆｎがプロペラ式の場合、バブリング部５で発生した気泡ＢＬがプロペラでせん断され小さな気泡ＢＬとなるので、圧電振動子１で発生するマイクロバブルＭＢの径を小さくすることが可能である。なお、バブリング部５と流れ発生部Ｆｎが一体で形成されていてもよい。
　上述した、ループ配管７を備えた浄化装置において、圧電振動子１と流れ発生部Ｆｎとが一体で形成されていてもよい。圧電振動子１と流れ発生部Ｆｎとが一体の場合、部材を取り付ける手間を省くことができ、それだけ、組立にかかるコストを削減することができる。なお、流れ発生部Ｆｎがプロペラを有する場合、プロペラの一部に圧電振動子１を組み込むようにしてもよい。
（第８実施形態）
　本発明にかかる浄化装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図１３は本発明にかかる浄化装置のさらに他の例の通常運転状態を示す図であり、図１４は図１３に示す浄化装置のフィルタ浄化運転状態を示す図である。図１３に示す浄化装置Ｈは圧電振動子１の設置場所以外は浄化装置Ｆと同じ構成であり、実質上同じ部分には、同じ符号が付してある。
　図１３に示す浄化装置Ｈにおいて、圧電振動子１はメインの配管Ｐｉのフィルタ６よりも下流側で、下流側の開口７０２よりも上流側に配置されている。図１３に示す浄化装置Ｈにおいて、フィルタ６は、図８に示す浄化装置Ｅと同様、マイクロバブルＭＢでは分解できない異物Ｏｂ（例えば、金属片等）を水流から分離するためのフィルタである。すなわち、細菌Ｓｂ等の汚染物質はフィルタ６を通過するが、フィルタ６の下流に設けられた圧電振動子１から発生するマイクロバブルＭＢによって無害な微小物質に分解される。これにより、浄化装置Ｈを通過した水は、異物Ｏｂ及び汚染物質が取り除かれた状態で下流に流れていく。
　また、フィルタ６に異物Ｏｂが引っかかり、フィルタ６の目詰まりが発生すると、それまで通過していた細菌Ｓｂ等の汚染物質がフィルタ６に引っかかるようになる。浄化装置Ｈでは、フィルタ６の目詰まりが発生した状態で、図１４に示すように、上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２を駆動させて、メインの配管Ｐｉとループ配管７とで閉じた管路を形成し、ループ配管７に配置された流れ発生部Ｆｎを駆動し、フィルタ６を下流側から上流側に通過する水流を発生させる。メインの配管Ｐｉとループ配管７とによる閉じた管路内を循環する水流が発生する。
　メインの配管Ｐｉとループ配管７とによる閉じた管路内を循環する水流が発生している間も、圧電振動子１は駆動されており、マイクロバブルＭＢが発生し続けている。圧電振動子１で発生されたマイクロバブルＭＢは水流に流される。すなわち、マイクロバブルＭＢは下流側からフィルタ６を通過し、フィルタ６に付着している細菌Ｓｂ等の汚染物質を、無害な微小物質に分解することができる。その後、上流側切替弁７１及び下流側切替弁７２を動作させ、上流側の開口７０１及び下流側の開口７０２を閉じる。そして、浄化装置Ｈが通常運転されるときの水流によって、分解された微小物質はフィルタ６を通過し下流に流れる。このように、浄化装置Ｈでは、フィルタ浄化運転を行うのでフィルタ６の目詰まりの発生を抑えることができ、フィルタ６の交換頻度を抑えることができる。
　上述のループ配管７を備えた浄化装置のそれぞれには、メインの配管Ｐｉとループ配管７とによる、プロペラを回転させることで閉じた管路内に水流を発生させる流れ発生部が備えられているが、水流を発生させることができる別の構成のものを採用してもよいし、別の方法で水流を発生することができる（例えば、垂直方向に配置された配管の内部にバブリング部を配置し、バブリング部で発生した気泡の上昇力を利用する方法等）場合、流れ発生部を省略してもかまわない。配管内部に水流を発生させることができるものであればよい。
　上述の各実施形態において、圧電振動子１は配管Ｐｉ、７の内部に、配管Ｐｉ、７と独立して配置されているが、それに限定されるものではなく、配管Ｐｉ、７の内面に接触して（或いは、一体的に）形成されるものであってもよい。圧電振動子をこのように構成することで、信号線３を配管Ｐｉ、７の内部に配線しなくてもよい。また、配管Ｐｉ、７の内部に配置される構造物を減らすことができるので、配管Ｐｉ、７を流れる流体の流れの乱れ（乱流）の発生を抑制することも可能である。
　また、上述の各実施形態において、配管内を流れる流体として水を挙げているが、それに限定されるものではない。例えば、常温或いは所定の温度で液体となる物質や、水とそれ以外の物質とを混ぜ合わせたもの、或いは、水に物質を溶解させたもの等を挙げることができる。
　上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
　本発明にかかる浄化装置は、洗濯機、浄水器、給湯器等、配管内を水等の液体が流れる装置に用いることができ、配管の内部を流れる水等の液体に発生又は混入した生成物、細菌等の汚染物質を分解、除去する浄化装置として用いることが可能である。
Ａ～Ｈ　浄化装置
１　　　圧電振動子
１１　　圧電基板
１２　　櫛歯状電極
１２１　櫛歯部
１２２　連結部
１３　　櫛歯状電極
１３１　櫛歯部
１３２　連結部
２　　　交流電源
３　　　信号線
４　　　電圧印加部
５　　　バブリング部
５０　　パイプ
５１　　気泡供給部
５２　　ポンプ
６　　　フィルタ
７　　　ループ配管
７０１　上流側の開口
７０２　下流側の開口
７１　　上流側切替弁
７２　　下流側切替弁
Ｐｉ　　配管（メインの配管）
Ｆｎ　　流れ発生部

Claims (13)

  1. 　配管内部を流れる液体を浄化する浄化装置であって、
    　電源と、
    　前記配管内部に配置され、前記電源より電圧が印加されることで、弾性表面波を発生し、周囲の液体を振動させてマイクロバブルを発生させる圧電振動子とを備えていることを特徴とする浄化装置。
  2. 　前記圧電振動子が、圧電材料で形成された圧電基板と、前記圧電基板に形成され、前記電源より電圧が印加される一対の櫛歯状電極とを備えている請求項１に記載の浄化装置。
  3. 　前記圧電振動子が複数個備えられており、
    　前記圧電振動子が、前記配管内の液体が流れる方向と交差する方向に並んで配置されている請求項１又は請求項２に記載の浄化装置。
  4. 　前記配管に正の電荷を帯電させる帯電装置を備えている請求項１から請求項３のいずれかに記載の浄化装置。
  5. 　前記配管が導電性を有する材料で形成されているとき、
    　前記帯電装置は前記配管に正の電圧を印加する電圧印加部である請求項４に記載の浄化装置。
  6. 　前記配管内部の前記圧電振動子の上流側に、前記配管を流れる液体に気体を供給するバブリング部が備えられている請求項１から請求項５のいずれかに記載の浄化装置。
  7. 　前記バブリング部は前記配管内部に配置された気泡供給部と、前記配管の外に配置されたポンプと、前記気泡供給部と前記ポンプとをつなぐパイプとを備え、
    　前記配管の内部を流れる液体に前記配管の外部の空気を供給している請求項６に記載の浄化装置。
  8. 　前記バブリング部は前記配管の内部に流れる液体にオゾンを供給する請求項６に記載の浄化装置。
  9. 　前記配管の内部には、フィルタが配置されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の浄化装置。
  10. 　前記圧電振動子は前記フィルタの下流側に配置されている請求項９に記載の浄化装置。
  11. 　前記配管には前記フィルタの上流側と下流側とを直接つなぐループ配管と、
    　前記配管のループ配管の上流及び下流を閉鎖する上流側切替弁及び下流側切替弁とを有しており、
    　前記上流側切替弁及び前記下流側切替弁とが前記配管の上流側及び下流側を閉じることで、前記配管と前記ループ配管とが閉じた管路を形成し、
    　前記圧電振動子が前記閉じた管路の内部に配置されている請求項９又は１０に記載の浄化装置。
  12. 　前記上流側切替弁及び前記下流側切替弁は、前記配管の上流側及び下流側と、前記配管と前記ループ配管とをつなぐ開口とのいずれか一方を閉じるように動作する切替弁である請求項１１に記載の浄化装置。
  13. 　前記ループ配管には、前記閉じた管路内を循環し、前記フィルタを下流側から上流側に通過する流れを発生させる流れ発生部を備えている請求項１１又は請求項１２に記載の浄化装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117968265A (zh) * 2024-03-25 2024-05-03 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队（山东省第一地质矿产勘查院） 一种地热回灌装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59209691A (ja) * 1983-05-12 1984-11-28 石川島播磨重工業株式会社 超音波による管洗浄方法及びその装置
JPH0474583A (ja) * 1990-07-17 1992-03-09 Kawasaki Steel Corp 純水配管中の細菌の増殖防止方法
JP2001300527A (ja) * 2000-04-25 2001-10-30 Kubota Corp 難分解性有機物の分解方法および装置
JP2004033914A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Konica Minolta Holdings Inc 超音波洗浄装置
JP2006212513A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd バラスト水浄化装置
JP2006346633A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Hitachi Ltd 液体処理装置及び液体処理方法
JP2007275842A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Kanazawa Univ 流体の殺菌装置及び殺菌方法
JP2009014412A (ja) * 2007-07-02 2009-01-22 Olympus Corp 音波発生部材、容器および分析装置
JP2009056364A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Toshiba Corp 配管型の水処理装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59209691A (ja) * 1983-05-12 1984-11-28 石川島播磨重工業株式会社 超音波による管洗浄方法及びその装置
JPH0474583A (ja) * 1990-07-17 1992-03-09 Kawasaki Steel Corp 純水配管中の細菌の増殖防止方法
JP2001300527A (ja) * 2000-04-25 2001-10-30 Kubota Corp 難分解性有機物の分解方法および装置
JP2004033914A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Konica Minolta Holdings Inc 超音波洗浄装置
JP2006212513A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd バラスト水浄化装置
JP2006346633A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Hitachi Ltd 液体処理装置及び液体処理方法
JP2007275842A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Kanazawa Univ 流体の殺菌装置及び殺菌方法
JP2009014412A (ja) * 2007-07-02 2009-01-22 Olympus Corp 音波発生部材、容器および分析装置
JP2009056364A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Toshiba Corp 配管型の水処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117968265A (zh) * 2024-03-25 2024-05-03 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队（山东省第一地质矿产勘查院） 一种地热回灌装置
CN117968265B (zh) * 2024-03-25 2024-05-31 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队（山东省第一地质矿产勘查院） 一种地热回灌装置

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