(57)【要約】【課題】本発明の解決すべき課題は、殺菌効率がよく、しかも維持費が低額な超音波殺菌装置を提供することにある。【解決手段】  被殺菌液が流入する外筒１２と、  前記外筒内に配置されたメッシュ状内筒１４と、  前記メッシュ状内筒内に配置された超音波発振子１６と、を備えたことを特徴とする超音波殺菌装置１０。【選択図】図１
2008080191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被殺菌液が流入する外筒と、
前記外筒内に配置されたメッシュ状内筒と、
前記メッシュ状内筒内に配置された超音波発振子と、
を備えたことを特徴とする超音波殺菌装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記メッシュ状内筒は、メッシュ状筒胴部と、前記筒胴部端部に配置されたメッシュ状端面部を備え、前記メッシュ状胴部の孔径はメッシュ状端面部の孔径よりも小さく、且つメッシュ状端面部を通過した処理液を排出することを特徴とする超音波殺菌装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置が少なくとも２基以上設置され、且つその少なくとも一基の内筒には超音波発振子に代えて紫外線灯が設置されていることを特徴とする多連式超音波殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波殺菌装置、特に液状物の殺菌機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水装置等の被処理物が液状物の殺菌装置には、光殺菌作用を利用したもの、或いは超音波を利用したもの、フィルターを利用したもの、或いはこれらを複合化させたものなどが公知である。
しかしながら、前記光（特に紫外線）殺菌装置或いは超音波殺菌装置はいずれも照射の「影」の部分が生じ、殺菌漏れを発生する。特に被殺菌液が浮遊物を含む場合、この浮遊物に付着した菌は紫外線ないし超音波照射の「影」となり、殺菌しにくいものであった。一方、フィルターを用いたものは、細菌除去用のフィルターの孔径が極めて小さいため、目詰まりを生じやすく、フィルターの交換費用が高額となるという欠点がある。
【特許文献１】特開２００４−１４８２８５
【特許文献２】特開２０００−１７７７１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は前記従来技術に鑑みなされたものであり、その解決すべき課題は殺菌効率がよく、しかも維持費が低額な超音波殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明にかかる殺菌装置は、被殺菌液が流入する外筒と、
前記外筒内に配置されたメッシュ状内筒と、
前記メッシュ状内筒内に配置された超音波発振子と、
を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる装置において、
前記メッシュ状内筒は、メッシュ状筒胴部と、前記筒胴部端部に配置されたメッシュ状端面部を備え、前記メッシュ状胴部の孔径はメッシュ状端面部の孔径よりも小さく、且つメッシュ状端面部を通過した処理液を排出することが好適である。
また、本発明に多連式超音波殺菌装置は、前記装置が少なくとも２基以上設置され、且つその少なくとも一基の内筒には超音波発振子に代えて紫外線灯が設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明にかかる殺菌装置によれば、メッシュ状内筒により大型浮遊物が除去された濾過液に対し超音波照射が行われるため、殺菌効率が向上し、しかも超音波により内筒への浮遊物付着が常時防止されるため、メンテナンスの頻度を大きく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる超音波殺菌装置１０の断面図を示す。同図において、超音波殺菌装置１０は、被殺菌液が導入される外筒１２と、該外筒１２内に配置されたメッシュ状内筒１４と、内筒１４内に配置された超音波発振子１６とを含む。
そして、前記外筒１２は樹脂製ないし耐蝕性金属で形成されており、その上部には上部キャップ１８が、また下部には下部キャップ２０が水密に嵌め込まれ、上部キャップ１８には被殺菌液流入管２２が設置されている。また、下部キャップ２０には処理液排出管２４が設置されている。
前記メッシュ状内筒１４は、超音波を減衰させにくい硬質材料、特に耐蝕性金属で形成され、その上部が上部キャップ１８にリング状パッキング２６を介し被殺菌液がショートカットして内筒内に進入しないよう固定されている。そして、内筒１４下部は同じくリング状パッキング２８を介して下部キャップ２０に固定されている。すなわち、下部キャップ２０はその上部中央に内筒１４の嵌合穴３０が形成されており、嵌合穴３０の底面には処理液配水管２４が連結されている。嵌合穴３０下部には底面フィルター（メッシュ状端面部）３２がリング状パッキング３４を介して嵌め込まれ、嵌合穴３０上部には前記内筒１４がリング状パッキング２８を介しては嵌め込まれている。
【０００７】
なお、図示例において、内筒のメッシュ孔径は５００〜５０μm、底面フィルターの孔径は３００〜０．２μmに調整されている。ここで、底面フィルターの孔径は内筒のメッシュ孔径に対し１/２以下であることが好適である。
本実施形態にかかる殺菌装置は概略以上のように構成され、以下にその作用について図１及び図２を参照しつつ説明する。
図２は本殺菌装置１０の作用を説明するための模式図であり、同図に示すように殺菌装置１０に投入された被殺菌液は外筒１２内を滞留している。そして、被殺菌液中の大型浮遊物３６はメッシュ状内筒１４により分離され、内筒１４内には進入せずに外筒１２と内筒１４の間隙に滞留しつづける。一方、液相及び小型浮遊物３８、微生物４０はメッシュ状内筒１４を通過し、微生物４０は超音波発振子１６からの超音波４２を至近より照射され、細胞膜（壁）破壊等により殺菌される。
【０００８】
なお、前述のように大型浮遊物３６は内筒１４内に進入しないため、該大型浮遊物３６に付着した微生物のように、超音波照射の影になり殺菌しにくい微生物は内筒１４内にほとんど存在せず、極めて効率的に殺菌が行われる。
そして、殺菌が終了した処理液は内筒１４下部に配置された底面フィルター３２によりさらに濾過され小型浮遊物３６を濾別しつつ処理液排出管２４より排出される。
この際、内筒１４及び底面フィルター３２にも超音波が照射されているため、浮遊物３６，３８の強固な付着が防止され、内筒１４外面の大型浮遊物３６は次々と剥ぎ取られて外筒１２底部に沈降し、また内筒１４内の小型浮遊物３８及び殺菌された微生物４０等は超音波により攪拌され、その一部は内筒１４外に放出される。
以上のように本実施形態にかかる殺菌装置１０によれば、微生物４０の効率的殺菌とともに、浮遊物３６，３８の濾別が行われ、しかもこれらの浮遊物３６，３８によりメッシュ状内筒１４ないし底面フィルター３２が目詰まりしてしまうことがない。
【０００９】
一方、殺菌装置１０は循環パイプ４４を備え、その途中には循環ポンプ４６が設置されている。そして、循環ポンプ４６の駆動により、定常運転時には外筒１２底部に沈降する浮遊物３６，３８ないし微生物４０を外筒１２上部に循環させ、これらが外筒１２底部のみに高濃度に集積し濾別の妨げになることを防止しているが、浮遊物３６，３８、微生物４０がある程度蓄積した場合には、ポンプ４０によりこれらの沈降物をドレインパイプ４８を介して外部に排出する。
また、本殺菌装置１０はさらに水位計５０を備え、流入管２２より流入する被殺菌液を制御している。
【００１０】
図３は、本実施形態にかかる殺菌装置１０を多連に設置し、極めて高濃度の固形物ないし微生物を含有する被殺菌液を処理する構成を示している。
同図において、家畜屎尿等の被殺菌液を貯蔵タンク６０内に貯留し、その一部を投入ポンプ６２の駆動により順次殺菌装置１０Ａに投入する。
本実施形態においては、超音波殺菌装置１０Ａ、１０B及び紫外線殺菌装置６４を備えており、超音波殺菌装置１０Ａ，１０Ｂは前記図１に示した構成を有し、殺菌装置１０Ｂのメッシュ状内筒の孔径は殺菌装置１０Ａの底面フィルターの孔径よりも小さく設定されている。また、紫外線殺菌装置６４も基本的には前記図１に示した殺菌装置１０と同一の構成を有するが、超音波発振子に代わりその内筒に紫外線灯を挿入し、その内筒及び底面フィルターの孔径を、前段の超音波殺菌装置１０Ａの底面フィルター孔径と同一ないしそれよりも大きくしている。
【００１１】
一例として、具体的には、超音波殺菌装置１０Ａの内筒孔径は１００μm、底面フィルター孔径は５０μm、装置１０Ｂの内筒孔径は３０μm、底面フィルター孔径は１０μm、紫外線殺菌装置６４の内筒及び底面フィルター孔径は５０μmに調整されている。
この結果、超音波殺菌装置１０Ａ，１０Ｂにおいては前記図１及び図２で示した作用により高度の殺菌が行われ、また内筒及びフィルターの目詰まりが防止される。そして紫外線殺菌装置６４では内筒及び底面フィルターに対し超音波が照射されないため、これらの孔径を前段の超音波殺菌装置１０Ａの底面フィルターの孔径と同一ないし大きくし、基本的に浮遊物はすべて通過させ、紫外線による殺菌のみを行うこととし、目詰まりの防止を図っている。
【００１２】
そして、超音波殺菌装置１０Bの内筒及び底面フィルターの孔径を超音波殺菌装置１０Ａの孔径よりも小さくすることにより、さらに高度の浮遊物除去および殺菌が行われる。
このように本実施形態においては、多連で殺菌装置を配置することで、超音波、紫外線と異なる殺菌形態でより高度の処理を行うことが可能となり、さらに浮遊物除去もより微細なものまで濾別可能とすることができる。
図４は本発明にかかる殺菌装置の変形例が示されており、前記図１と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。
同図に示す殺菌装置１１０は、その内筒１１４と、超音波発振子１１６が角度θを有して相対的に傾けて設置されている。詳細な実験の結果、このような発振子の傾斜配置により、殺菌効率が向上することが認められた。ここで、具体的な傾斜角θは２〜１０度であることが好適である。
【００１３】
なお、本発明において、超音波発振子を用いる殺菌装置では、その内筒を銀製とすることにより殺菌効率が一層向上する。
また、紫外線灯を用いる殺菌装置では、その内筒をチタン製とし、或いは光触媒能を有する酸化チタン被膜を形成することにより、殺菌効果が一層向上する。
また、本発明において、必要処理液量が多い場合には、装置を並列又は直列に多連化し、処理能力の向上を図ることが好適である。例えば、大径の外筒内に、複数のメッシュ状内筒を配置し、それぞれに超音波発振子或いは紫外線灯を挿入することも可能である。
また、前記図１に示す実施形態において、流入管２２を二又として、被殺菌液流入路２２ａと、希釈水流入路２２ｂを配置し、殺菌装置に流入する被殺菌液の固形物量、或いは菌量を略一定化するよう希釈することが好適である。
また、前記図１に示す実施形態において、排出管２４を二又として、排出路２４aと、逆洗路２４ｂを設置し、一定時間ごとに逆洗路２４ｂより逆洗水を導入して底面フィルター３２ないし内筒１４の洗浄を行うことが好適である。
さらに、排出管２４より処理水の一部を取り出し、常時、或いは間欠的に底面フィルター３２の濾過面へ帰還させ、洗浄することが好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる殺菌装置の概略構成の説明図である。
【図２】図１に示した装置の作用の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる多連式殺菌装置の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる殺菌装置の内筒と超音波発振子の配置の説明図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０      超音波殺菌装置
１２      外筒
１４      内筒
１６      超音波発振子
【図１】
2008080191.tif 000003
【図２】
2008080191.tif 000004
【図３】
2008080191.tif 000005
【図４】
2008080191.tif 000006