(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路内の液体の流れを回転力に変換して当該回転力を流路の外に設けられた圧電体に対する繰り返しの殴打力に変換する殴打手段と、上記殴打手段で発生させた圧電体に対する殴打力により高電圧を発生させ、上記圧電体に繰り返し発生する高電圧を上記流路内に設けた電極部材に印加することにより液体を浄化するように構成されていることを特徴とする液体浄化装置。
【請求項２】
上記電極部材は、流路を複数の通路に仕切る仕切り部材によって構成され、上記仕切り部材に高電圧を印加するようになっている請求項１記載の液体浄化装置。
【請求項３】
上記流路が絶縁物質で覆われている請求項１または２記載の液体浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路内に存在する流体を浄化する液体浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、水道水等の流体の浄化には、フィルタを内蔵した浄化装置が広く用いられている。このようなフィルタ内臓型の浄化装置では、フィルタで捕捉できる比較的大きな浮遊物は除去することができるが、極めて微小な浮遊物やトリハロメタン等の水中に溶解した汚染物質等、フィルタを通過するものは除去することができない。反対に、フィルタを通過しない多量の分散粒子を含む流体には全く適用できないという問題がある。また、一定期間ごとにフィルタを交換する必要があり、交換に手間やコストを要するうえ、汚染されたフィルタを長期間放置するのは衛生上も好ましくないという問題を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、フィルタを用いることなく流体を浄化する装置として、流体を一定時間高温環境下において殺菌する高温殺菌が古くから行なわれている。このような高温殺菌では、フィルタを交換する必要はなくなるものの、高温環境を得るための大掛かりな加熱設備が必要で、電気やガス等のエネルギ消費も大きい。また、装置内の高温領域が一定温度以上の高温環境になるまでは使用できず、運転時間のロスも多い。このように、従来の高温殺菌では、設備の維持や運転に要するランニングコストが極めて高くなるという問題を有している。
【０００４】
また、最近では、例えば、特開２０００−１０２３７１公報に開示されたように、流体に高電圧を印加する殺菌方法も提案され実施されている。このような高電圧を印加する装置では、高温殺菌と同様に、フィルタを交換する必要はないものの、高電圧を生成するための大掛かりな電源設備が必要なうえ、電気エネルギの消費も大きく、設備の維持や運転に要するランニングコストがかさむという問題を有している。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、簡易な設備でエネルギをほとんど消費することなく半永久的に流体の浄化を行ないうる液体浄化装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の液体浄化装置は、流路内の液体の流れを回転力に変換して当該回転力を流路の外に設けられた圧電体に対する繰り返しの殴打力に変換する殴打手段と、上記殴打手段で発生させた圧電体に対する殴打力により高電圧を発生させ、上記圧電体に繰り返し発生する高電圧を上記流路内に設けた電極部材に印加することにより液体を浄化するように構成されていることを要旨とする。
【０００８】
すなわち、本発明の液体浄化装置は、流路内に存在する流体の流体力から圧力を発生させる圧力発生手段と、上記圧力発生手段で発生させた圧力を受けて高電圧を発生させる圧電体とを備えている。そして、上記圧電体に発生した高電圧を上記流路内の流体に印加するように構成されている。このように、流路内に存在する流体の流体力を利用して高電圧を発生させるため、従来のような大掛かりな設備を必要としないうえ、電気やガス等のエネルギを消費することなく、半永久的に高電圧を発生させて流体を浄化することができる。また、フィルタ交換も不要で衛生的なうえ、流路内を流体が流れることにより自動的に高電圧が発生して流体を浄化させるため、運転時間のロスもほとんどない。そして、圧電体で発生させた高電圧により、例えば、流体の酸化還元電位を還元電位側に低下させたり、トリハロメタン等の流体中の汚染物資を除去したりするとともに、有効な殺菌効果を発揮して流体を効果的に浄化することができる。
【０００９】
本発明の液体浄化装置において、上記圧力発生手段により圧電体に対して断続的な圧力を加え、断続的な高電圧を流体に印加するようになっている場合には、圧電体による断続的な高電圧を得やすく、上記断続的な高電圧の印加により流体を効果的に浄化しうる。
【００１０】
本発明の液体浄化装置において、流路内に、流路を複数の通路に仕切る仕切り部材が設けられ、上記仕切り部材に高電圧を印加するようになっている場合には、仕切り部材で仕切られた通路内の流体に対し、その周囲から高電圧を印加しうるため、流路内の流体にほぼ均一に高電圧を印加でき、流体をほぼ均一に浄化することができる。
【００１１】
本発明の液体浄化装置において、上記圧力発生手段が、断続的な圧電体への衝圧力を発生させるものである場合には、上記衝圧力により、断続的な高電圧を容易に発生させて流体を浄化することができる。
【００１２】
本発明の液体浄化装置において、上記圧力発生手段が、流体の流体力を回転力に変換する変換部を含むものである場合には、流体の流体力を回転力に変換させる比較的簡易な設備で圧電体に加える高電圧を発生させることができる。
【００１３】
本発明の液体浄化装置において、上記流路が流体を貯留する貯留槽である場合には、貯留槽に貯留された大量の流体を浄化できることから、運転効率が良くなる。
【００１４】
本発明の液体浄化装置において、上記流体が液状体である場合には、飲料水や清涼飲料，乳飲料等の液状体を効果的に浄化することができる。なお、本発明において液体とは、粘度が比較的低いいわゆる液状物だけでなく、粘度が比較的高いマヨネーズのようなゲル状のものや多量の分散粒子を含むスラリ状のもの等、流路内を流れ得るものであれば特に限定するものではなく、各種のものを含む趣旨である。
【００１５】
本発明の液体浄化装置において、上記流路が絶縁物質で覆われている場合には、流体に印加した電圧が外部に漏れず、極めて安全に流体を浄化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本発明の液体浄化装置の一実施の形態を示す。この液体浄化装置は、上流配管１７と下流配管１８との間に設置されて上記上流配管１７と下流配管１８とを流路２により連通させる本体配管１０と、上記本体配管１０に設けられた圧電体１とを備えている。
【００１８】
上記本体配管１０および上流配管１７ならびに下流配管１８は、いずれも絶縁カバー１１により覆われている。このようにすることにより、後述するように、流路２を流れる液流体に高電圧を印加した際、電圧が外部に漏れず、極めて安全に液体を浄化できる。
【００１９】
上記本体配管１０は、中央部が側面視で略コ字状に屈曲形成され、内部空間が、上流側から下流側に向かって液体が流下する流路２に形成されている。上記コ字状の上流側の部分に、密封型の軸受け１５を介して流路２を流下する液体の流体力を回転力に変換するプロペラ１３付軸１４（変換部）が回転自在に軸支されている。
【００２０】
上記軸１４の後端部は、本体配管１０の外部に延設され、その先端に、図２に示すように、軸１４の回転によって回転するハンマ１２が取り付けられている。そして、上記軸１４の後端部近傍には、上記ハンマ１２の先端部によって殴打される位置に、圧電体１が設けられている。これにより、上記プロペラ１３付軸１４およびハンマ１２は、本発明の圧力発生手段として作用し、液体の流体力を回転力に変換し、この回転力から断続的な圧電体１への衝圧力を発生させるようになっている。そして、上記圧電体１が、ハンマ１２により断続的に殴打されることにより、断続的な高電圧を発生するようになっている。
【００２１】
一方、上記本体配管１０のコ字状の中央部には、流路２内を液体の流下方向に沿って仕切ることにより複数の通路９に分割する仕切り部材１６が設けられている。上記仕切り部材１６は、図３に示すように、ハニカム構造に形成され、蜂の巣状の通路９を多数形成している。
【００２２】
上記仕切り部材１６は、導電性の材料から形成され、上記圧電体１に発生した断続的な高電圧が印加されるようになっている。これにより、仕切り部材１６で仕切られた狭い通路９内を流下する液体に対し、周囲から高電圧が印加されるため、流路２内を流れる液体に均一に高電圧を印加できる。そして、圧電体１で発生させた高電圧を液体に印加することにより、液体の酸化還元電位を還元電位側に低下させたり、トリハロメタン等の液体中の汚染物質を除去するとともに、有効な殺菌効果を発揮して液体を効果的に浄化することができる。特に、仕切り部材１６をハニカム構造として蜂の巣状の通路９としたことにより、通路９内の液体に対して均一に高電圧を印加でき、均一な浄化を実現できる。
【００２３】
このように、上記液体浄化装置によれば、流路２内を流れる液体の流体力を利用して高電圧を発生させるため、従来のような大掛かりな設備を必要としないうえ、電気やガス等のエネルギを消費することなく、半永久的に高電圧を発生させて液体を浄化させることができる。また、フィルタ交換も不要で衛生的なうえ、流路２内を液体が流れることにより自動的に高電圧が発生して液体を浄化させるため、運転時間のロスもほとんどない。
【００２４】
そして、上記液体浄化装置は、上述した例のように、配管内を流れる各種の液体の浄化に用いることができる。例えば、ミネラルウォーター，お茶，ジュース，コーラ，コーヒー飲料，乳飲料，ビール，洋酒や清酒等の酒類，醤油，製油，酢，だし等、各種の液状物の製品ならびに中間製品の製造ライン等や、液状物を投入する投入ライン等に適用することができる。
【００２５】
さらに、上記液体浄化装置の適用分野としては、食品分野等に限定するものではなく、医薬品，化粧品，工業用薬剤，インク，塗料，洗剤，接着剤，オイル，工業用水等、各種の液状物の製造設備や使用設備に適用することができる。また、従来のフィルタによるろ過や高温殺菌等を併用することも可能である。
【００２６】
また、家庭用の水道の蛇口に設置して浄水器として用いたり、浴槽の湯水の循環配管に適用して浴用湯水の殺菌装置として用いることも可能である。
【００２７】
なお、上記液体浄化装置は、上記実施の形態で説明したように、上流配管１７と下流配管１８との間に設置するだけでなく、配管の入り口や出口に設置することも可能である。
【００２８】
また、上記実施の形態では、仕切り部材１６をハニカム構造として蜂の巣状の通路９を形成したが、上記通路９の形状は四角形や三角形，円形等でもよく、特に限定するものではない。
【００２９】
図４は、本発明の液体浄化装置の第２の実施の形態を示す。この装置は、流路２内に仕切り部材１６が設けられておらず、流路２内に突出するよう電極１９が設けられている。そして、上記電極１９により流路２内を流れる液体に直接高電圧を印加するようになっている。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この装置でも上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、本体配管１０および上流配管１７ならびに下流配管１８を絶縁カバー１１で覆うことにより、流路２を絶縁物質で覆うようにしたが、これに限定するものではなく、本体配管１０および上流配管１７ならびに下流配管１８自体を絶縁体から形成することにより流路２を絶縁物質で覆うこともできる。
【００３１】
図５および図６は、本発明の液体浄化装置の第３の実施の形態を示す。この装置は、流路２内を流れる液体の流体力をプロペラ１３でなはく羽根車２０で回転力に変換するようになっている。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この装置でも上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００３５】
なお、上記各実施の形態では、液体が流れる流路２が主として管状体から形成される例を示したが、これに限定するものではなく、流路２を構成するものであれば、溝等の態様も含む趣旨である。また、上記各実施の形態では、圧力発生機構や圧電体１を１組設けた例を示したが、これに限定するものではなく、複数組設けて流体に高電圧を印加することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液体浄化装置によれば、流路内を流れる流体の流体力を利用して高電圧を発生させるため、従来のような大掛かりな設備を必要としないうえ、電気やガス等のエネルギを消費することなく、半永久的に高電圧を発生させて流体を浄化することができる。また、フィルタ交換も不要で衛生的なうえ、流路内を流体が流れることにより自動的に高電圧が発生して流体を浄化させるため、運転時間のロスもほとんどない。そして、圧電体で発生させた高電圧により、例えば、流体の酸化還元電位を還元電位側に低下させたり、トリハロメタン等の流体中の汚染物資を除去したりするとともに、有効な殺菌効果を発揮して流体を効果的に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を適用した液体浄化装置を示す断面図である。
【図２】  ハンマと圧電体の要部を示す説明図である。
【図３】  仕切り部材の一例を示す説明図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を適用した液体浄化装置を示す断面図である。
【図５】  本発明の第３の実施の形態を適用した液体浄化装置を示す断面図である。
【図６】  上記液体浄化装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  圧電体
２  流路
１２  ハンマ
１３  プロペラ
１４  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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