(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩水を送る搬入パイプに連接される通電パイプと、
該通電パイプ内に配設される一対の電極と、
前記通電パイプ内に流入する塩水の流量を測定する測定手段と、
前記一対の電極に通電する電源回路と、
通常使用時には、前記電源回路を介して前記一対の電極に、前記測定手段により測定された流量に対応した、塩素ガスを発生させずに塩水を滅菌処理する所定のパルス波を通電すると共に、メンテナンス時には、前記電源回路を介して前記一対の電極に、塩水から塩素ガスを意図的に発生させて殺菌水を生成するように通電する制御装置と、
前記通電パイプと閉回路を形成するように接続される循環パイプと、
該循環パイプに設置される圧送ポンプとを備え、
メンテナンス時に、前記制御装置により殺菌水を生成して、該殺菌水を前記圧送ポンプにより前記通電パイプ内の前記一対の電極間及び前記循環パイプ内を循環させることを特徴とする塩水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩水の処理装置であって、特に、塩水に含まれる細菌を滅菌処理する塩水の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、漁業により捕獲された魚類を陸揚げする漁港においては、市場も併設されており、陸揚げした魚類を床面に並べて、競り等による売買を行うようにしている。
そして、陸揚げされ並べられた魚類に付着した血やごみ等を洗い流したり、魚類の表面の乾燥を防止するため、魚類に海水を散布しており、また、魚類の売買が終了した後、魚類が並べられた床面等を洗浄する場合にも、海水を散布するようにしている。
この場合に、海水中には、大腸菌や腸炎ビブリオ菌等の食中毒を引き起こす有害な細菌が含まれており、従来のように、海から汲み上げた海水を魚類あるいは床面等に散布した場合に、海水中に含まれる細菌の繁殖等により捕獲した魚類の腐食を招き、鮮度を維持できなかったり、魚類を置く床面に細菌が繁殖することがあり、衛生管理上好ましいものではなかった。
【０００３】
そこで、海水を滅菌処理する方式としては、塩素による滅菌処理方式、紫外線による滅菌処理方式、オゾンによる滅菌処理方式、海水に通電して滅菌処理する方式などが挙げられるが、これらの滅菌処理方式の中で、塩素を使用しないという安全性の面、及び設備費、維持費が安価な面などの理由から、海水に通電して滅菌処理する方式が提案されている。
ここで、海水に通電して滅菌処理する従来技術として、特許文献１には、ポンプにより汲み上げた海水を送る搬送パイプを設け、この搬送パイプに電圧印加処理部を設けて、この電圧印加処理部に、所定の電圧を印加して搬送パイプを通る海水の滅菌処理を行うための電圧印加用電極を配設したことが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０７０７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載の処理装置を用いて、塩水を滅菌処理した場合、塩素を使用して滅菌処理する方式に比べて塩素ガスの発生は少ないものの、塩素ガスの発生が避けられず、この滅菌処理された海水により魚類等を洗浄すると、魚類等の表面が変色する等の不具合が発生し、外観上の新鮮さが失われる問題が生じていた。
また、この特許文献１の処理装置では、海水に通電する時間が長いために、搬送パイプの電圧印加処理部を長く設定する必要があり、装置全体が大型化する虞がある。さらに、魚類等の洗浄は、その新鮮さを維持するために短時間で洗浄することが求められるため、短時間で多量の滅菌処理された塩水を生成する必要性がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構成する構成部材を小型化すると共に、短時間で多量の塩水を塩素ガスを発生させずに滅菌処理する塩水の処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、塩水を送る搬入パイプに連接される通電パイプと、該通電パイプ内に配設される一対の電極と、前記通電パイプ内に流入する塩水の流量を測定する測定手段と、前記一対の電極に通電する電源回路と、通常使用時には、前記電源回路を介して前記一対の電極に、前記測定手段により測定された流量に対応した、塩素ガスを発生させずに塩水を滅菌処理する所定のパルス波を通電すると共に、メンテナンス時には、前記電源回路を介して前記一対の電極に、塩水から塩素ガスを意図的に発生させて殺菌水を生成するように通電する制御装置と、前記通電パイプと閉回路を形成するように接続される循環パイプと、該循環パイプに設置される圧送ポンプとを備え、メンテナンス時に、前記制御装置により殺菌水を生成して、該殺菌水を前記圧送ポンプにより前記通電パイプ内の前記一対の電極間及び前記循環パイプ内を循環させることを特徴とするものである。
このように構成することにより、通常使用時には、通電パイプ内の一対の電極間に流入する塩水の流量を測定手段で測定し、その塩水の流量に対応させて滅菌処理すると共に塩素ガスを発生させないパルス波を制御装置で演算して、該パルス波を電源回路を介して一対の電極に所定時間印加するので、一対の電極間を流れる塩水に所定のパルス波が通電され、塩素ガスを発生させずに滅菌処理される。
また、塩水にパルス波で通電する時間が短縮されているので、構成部材である通電パイプ及び通電パイプ内に配設する一対の電極の長さを短く設定することができる。
さらに、メンテナンス時には、制御装置により残留塩素ガス濃度の高い殺菌水が生成されて、この殺菌水を圧送ポンプにより通電パイプ内の一対の電極間及び循環パイプ内を循環させるので、一対の電極のそれぞれの表面が殺菌洗浄される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置を、図１〜図３に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置１は、図１に示すように、ポンプ２により汲み上げられた塩水を送る搬入パイプ３と、この搬入パイプ３から分岐された各搬入分岐パイプ３ａに連接され並列に複数配列される通電パイプ４ａと、これら各通電パイプ４ａ内に配設される外部電極４と、これら各外部電極４内に配設される内部電極５と、各通電パイプ４ａ内に流入する塩水の流量を測定する各測定手段６と、各内部電極５及び各外部電極４に通電する電源回路８と、通常使用時、各測定手段６により測定された流量に対応させて塩水を滅菌処理すると共に塩素ガスを発生させない所定のパルス波を電源回路８から各内部電極５及び各外部電極４に通電すると共に、メンテナンス時には、電源回路８を介して各内部電極５及び各外部電極４に、塩水から塩素ガスを意図的に発生させて殺菌水を生成するように通電する制御装置７と、各通電パイプ４ａに各搬出分岐パイプ９ａを介して接続され滅菌処理後の滅菌処理水を使用場所に送給する搬出パイプ９と、各通電パイプ４ａと閉回路を形成するように接続される各循環パイプ１０と、各循環パイプ１０に設置される各圧送ポンプ１１とから概略構成されている。
【００１０】
通電パイプ４ａは、絶縁体の塩化ビニールからなる円筒状に形成されており、外部電極４の外周を被覆するように配設されている。また、各通電パイプ４ａは、その流入口にはポンプ２より汲み上げられた塩水を送る各搬入分岐パイプ３ａに連接されると共に、その流出口には、各通電パイプ４ａ内で処理された後の処理水を使用場所まで送給する各搬出分岐パイプ９ａが連接されている。なお、各搬出分岐パイプ９ａは、下流端で合流して搬出パイプ９に連接されている。
また、通電パイプ４ａは、鋼管で形成される場合があり、この場合には、外部電極４と鋼管との間に絶縁体が配設される形態となる。
【００１１】
外部電極４は、図２に示すように、基体がチタン製からなる所定長さの円筒状に形成されており、基体の内周面には白金膜がコーティングされ、さらにその表面積を大きくするために、白金黒を微粒子の形で表面に析出させている。
また、外部電極４の外周は、通電パイプ４ａにより被覆されると共に、内部中央には内部電極５が配置されており、外部電極４の内周面と内部電極５の表面との電極間距離は、所定の距離ｔに設定されている。
【００１２】
内部電極５は、図２に示すように、基体がチタン製からなる所定長さの円柱状に形成されており、基体の表面に白金膜がコーティングされ、さらにその表面積を大きくするために、白金黒を微粒子の形で表面に析出させている。
【００１３】
なお、外部電極４及び内部電極５の基体表面のコーティングは、白金に限らず、不活性な金属をコーティングしてもよい。また、基体の表面積を拡大するために、その表面にサンドブラスト等によって極小の凹凸を形成してもよいし、基体に多孔質のセラミックスを使用してもよい。
【００１４】
また、各外部電極４及び各内部電極５には、所定のパルス波を印加する電源回路８が接続されており、搬入パイプ３から各搬入分岐パイプ３ａを経由して各通電パイプ４ａ内に流入する塩水は、各外部電極４の内周面と各内部電極５の表面との間を流れるようになっている。
【００１５】
ここで、塩水にパルス波で通電した後、塩水中に含まれる細菌に対する滅菌効果と、塩素ガスの発生状態を調査した結果を説明する。
外部電極４（チタン製の白金メッキ）は、内径が１８ｍｍ、長さ１００ｍｍで形成され、その内部中央に、径６ｍｍの内部電極５（チタン製の白金メッキ）を電極間距離ｔを６ｍｍとして配置して、塩水を外部電極４と内部電極５との間を流速２４００ｃｃ／ｍｉｎで流すようにした。
この状態で、電圧値を６４Ｖ、電流値を１２Ａとして、デューティ比を１０％及び２０％とした各パルス波を、０．０１〜０．０００３秒の各時間（１サイクル）で通電して、塩水中に含まれる細菌に対する滅菌効果、及び残留塩素ガスの有無を測定した。なお、デューティ比とは、１サイクルの時間に対する通電時間の割合を示すものである。
【００１６】
その結果、図３に示すように、デューティ比が１０％の場合、塩水に含まれる細菌に対する滅菌効果は、時間が０．０１秒〜０．０００５秒において達成され、時間が０．００１秒〜０．０００３秒において残留塩素ガスが無の状態となり、時間を０．００１秒〜０．０００５秒とすれば、細菌が滅菌処理されると共に、塩素ガスも発生しない。
【００１７】
また、デューティ比が２０％の場合、塩水に含まれる細菌に対する滅菌効果は、時間が０．０１秒〜０．０００５秒において達成され、時間が０．０００５秒〜０．０００３秒において残留塩素ガスが無の状態となり、時間を０．０００５秒とすれば、細菌が滅菌処理されると共に、塩素ガスも発生しない。
【００１８】
このように、外部電極４及び内部電極５に、塩水の所定流量に対応する所定電圧を、所定のデューティ比のパルス波で所定時間通電して、外部電極４と内部電極５との間に流入した塩水に所定のパルス波が通電されると、塩水に含まれる細菌が滅菌処理されると共に、塩素ガスが発生しないことが解る。一方、内部電極５と外部電極４との間に流入する塩水に通電することにより、意図的に塩素ガスを発生させて、残留塩素ガス濃度の高い殺菌水を生成することも可能となる。
【００１９】
そこで、通電時間をより短縮させるためには、印加される電圧に対する電流密度を上げる必要があり、電極間距離ｔをより短くするなどして、効率良く塩水に通電する必要がある。
また、所定の電流密度を低下させないために、本発明の処理装置１の形態では、制御装置７により内部電極５の極性と、外部電極４の極性とを、一定時間の間隔をおいて反転させ、内部電極５の表面及び外部電極４の内周面に析出物が析出しないようにしている。
【００２０】
図１に示すように、外部電極４及び内部電極５を内部に配設した通電パイプ４ａは、並列に複数配列（図１では３列）されており、各通電パイプ４ａの流入口には、それぞれ搬入分岐パイプ３ａが連接されると共に、各通電パイプ４ａの流出口には、それぞれ搬出分岐パイプ９ａが連接されている。また、各通電パイプ４ａ、各外部電極４及び各内部電極５の長さは、処理する塩水の流量に応じて、且つ通電時間を確保できる長さに適宜形成されている。
また、各通電パイプ４ａの流入口の近傍に位置する各搬入分岐パイプ３ａと、各通電パイプ４ａの流出口の近傍に位置する各搬出分岐パイプ９ａとには、各バルブ１２、１３を介して各通電パイプ４ａと閉回路を形成するように循環パイプ１０がそれぞれ接続されている。
【００２１】
測定手段６は、各搬入分岐パイプ３ａの各通電パイプ４ａとの接続部付近に設置されており、これら各測定手段６は、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入する塩水の流量を測定する流量計、または流速計である。
【００２２】
制御装置７は、通常使用時には、各測定手段６で測定された塩水の流量に対応する、塩水を滅菌処理すると共に塩素ガスが発生しない所定のパルス波を演算して電源回路８にその信号を出力している。また、制御装置７は、必要に応じて、内部電極５の極性と、外部電極４の極性とを、一定時間の間隔をおいて反転させるように出力している。
さらに、この制御装置７は、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入する塩水を、残留塩素ガス濃度の高い殺菌水に生成するように電源回路８を介して外部電極４及び内部電極５に通電すると共に、生成された殺菌水が、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間及び各循環パイプ１０内を循環するように、各圧送ポンプ１１及び各バルブ１２、１３の動作制御している。
【００２３】
電源回路８は、制御装置７から信号に基いて、各測定手段６で測定された塩水の流量に対応する所定のパルス波を外部電極４及び内部電極５に通電している。また、電源回路８は、制御装置７からの信号に基いて、塩水から意図的に塩素ガスを発生させる、例えば直流電圧を外部電極４及び内部電極５に通電する。
【００２４】
なお、各搬入分岐パイプ３ａの各通電パイプ４ａとの接続部付近に、測定手段６である流量計または流速計を設置する形態を説明したが、各搬入分岐パイプ３ａの各通電パイプ４ａとの接続部付近に、定流量弁をそれぞれ設置して、ポンプ２が設置される搬入パイプ３の所定部位に、流量計または流速計を設置することもできる。
この場合も、流量計または流速計で測定された塩水の流量が、制御装置７に入力されると共に、制御装置７において、測定された塩水の流量に対応する所定のパルス波が演算され、該所定のパルス波が、電源回路８を介して各内部電極５及び各外部電極４に通電される。
【００２５】
次に、通常使用時、塩水が通電パイプ４ａの外部電極４と内部電極５との間に流入されて、塩素ガスを発生させずに滅菌処理される手順を、図１に基いて説明する。
塩水がポンプ２により汲み上げられ、塩水が、搬入パイプ３及び各搬入分岐パイプ３ａを介して各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入すると、各測定手段６により、流入する塩水の流量が測定されると共に、制御装置７によりその流量に対応する所定のパルス波が演算されて、該パルス波が各外部電極４及び各内部電極５に、電源回路８を介して通電される。
そして、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入した塩水に、所定のパルス波が通電されて、塩素ガスを発生させずに滅菌処理され、滅菌処理された処理水は、各搬出分岐パイプ９ａ及び搬出パイプ９を通過して使用場所まで送給される。
【００２６】
次に、メンテナンス時、塩水を用いて、各通電パイプ４内の外部電極４及び内部電極５を殺菌洗浄する手順を、図１に基いて説明する。
まず、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入した塩水に、制御装置７により電源回路８を介して、意図的に塩素ガスを発生させるように通電して残留塩素ガス濃度の高い殺菌水を生成する。次に、制御装置７により、各通電パイプ４ａの両端に位置するバルブ１２、１３のそれぞれを各通電パイプ４ａと各循環パイプ１０とが連通するように制御すると共に、各圧送ポンプ１１を作動させて、殺菌水を各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間及び各循環パイプ１０内を数回循環させて、各外部電極４の内周面と各内部電極５の表面とを殺菌洗浄する。
続いて、各外部電極４及び各内部電極５の洗浄が終了した段階で、各通電パイプ４ａの下流側の各バルブ１３を、各通電パイプ４ａと各搬出分岐パイプ９ａとが連通するように制御し、殺菌水を各搬出分岐パイプ９ａから搬出パイプ９に沿って流して、各搬出分岐パイプ９ａ及び搬出パイプ９の内部を殺菌洗浄する。
【００２７】
次に、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置１の制御処理を、図１に基いて説明する。
処理装置１の電源をＯＮにすると、まず、ポンプ２から汲み上げられた塩水が各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入しているか否かが各測定手段６により判定され、判定結果が流入状態を検知した場合には、各測定手段６により各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入する塩水の流量が測定される。流入状態が検知されなかった場合には、処理装置１の電源をＯＦＦにして塩水を汲み上げるポンプ２などの作動確認が行われる。
次に、各測定手段６により測定された塩水の流量が制御装置７に入力されると共に、制御装置７において測定された塩水の流量に対応する所定のパルス波が演算され、該パルス波が各通電パイプ４ａ内の外部電極４及び内部電極５に、電源回路８を介して通電される。
ここで、各外部電極４及び各内部電極５に通電された所定のパルス波が、各外部電極４と各内部電極５の間に流入する塩水に正常に通電されたか否かを検証する。検証結果が正常であれば、そのまま正常運転となり、正常でない場合には、電極通電異常を表示してメンテナンスモードに移る。
【００２８】
メンテナンスモードでは、メンテナンス運転が作動する。このメンテナンス運転は、上述したように、まず、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入した塩水に通電して、残留塩素ガス濃度の高い殺菌水を生成し、この殺菌水を各圧送ポンプ１１により各循環パイプ１０及び各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間を循環させて、各外部電極４の内周面と各内部電極５の表面とを殺菌洗浄する。
殺菌洗浄後に電極通電検証が行われ、各外部電極４と各内部電極５とに印加された所定のパルス波が正常に塩水に通電されたか否かを検証する。検証結果が正常を示した場合には、メンテナンスモードの終了とし、再び塩水の流量に対応する所定のパルス波が外部電極４及び内部電極５に通電され、正常運転が再開される。検証結果が異常を示した場合には運転を停止し、点検が必要であることを表示する。
【００２９】
以上説明した通り、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置１によれば、各搬入分岐パイプ３ａの各通電パイプ４ａとの接続部位付近に設置された各測定手段６により、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入する塩水の流量が測定され、その測定された塩水の流量が制御装置７に入力される。制御装置７では、入力された塩水の流量に対応する所定のパルス波が演算され、該パルス波が各外部電極４及び各内部電極５に電源回路８を介して通電される。
これにより、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入した塩水には、所定のパルス波が通電されて、塩素ガスを発生することなく滅菌処理され、滅菌処理された処理水は、各搬出分岐パイプ９ａ及び搬出パイプ９を通過して使用場所まで送給される。
また、塩水を滅菌処理する際、各外部電極４及び各内部電極５にパルス波を通電する時間が短いので、各通電パイプ４ａ、各外部電極４及び各内部電極５の長さを短く設定できると共に、各通電パイプ４ａを複数並設して構成しているので、短時間で多量の塩水を滅菌処理することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置１によれば、運転中に、外部電極４及び内部電極５に通電した所定のパルス波が、正常に塩水に通電されないと検証された場合には、自動でメンテナンスモードに切換えられる。このメンテナンスモードでは、各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間に流入する塩水に残留塩素ガス濃度の高い殺菌水を生成するように通電されると共に、この殺菌水を各通電パイプ４ａ内の外部電極４と内部電極５との間及び各循環パイプ１０内を循環させて、各外部電極４の内周面及び各内部電極５の表面を殺菌洗浄することができる。
また、この殺菌水を各通電パイプ４ａの流出口から各搬出分岐パイプ９ａを通り搬出パイプ９に沿って流し、各搬出分岐パイプ９ａ内及び搬出パイプ９内を殺菌洗浄すると共に、搬出パイプ９の流出口から外部に放出させて、被洗浄物に噴射して、被洗浄物を殺菌消毒することも可能である。
【００３１】
なお、図４に示すように、例えば、通電パイプ４ａを四角筒状に形成し、その互いに対向する内面に一対の板状の電極５’、５’を配置して、これら一対の電極５’、５’に電源回路８（図１参照）を接続すると共に、これら一対の電極５’、５’間を流れる塩水に通電して、滅菌処理することもできる。
【００３２】
なお、本処理装置１で処理される塩水は、海水は言うまでもなく、他の施設で使用される塩水にも適用できる。例えば、陸上養殖施設や飲食、物販施設の生簀や水族館等の魚類が生息する水槽内の塩水、さらには塩水を利用したスポーツ施設、健康施設等のプールや浴槽、及び食品加工工場で利用される塩分を含んだ液体にも適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、塩水を送る搬入パイプに連接された通電パイプ内に一対の電極を配設して、一対の電極間に流入する塩水の流量を測定手段により測定し、通常使用時には、測定手段で測定された流量に対応する塩水を滅菌処理すると共に塩素ガスを発生させないパルス波を電源回路から一対の電極に通電する。これにより、通電パイプ内の一対の電極間に流入する塩水を塩素ガスを発生させることなく滅菌処理できるので、例えば、この滅菌処理水により魚類等を洗浄した時、塩素ガスが残留していないために、安全性に優れ、魚類等の表面が変色する等の不具合が発生せず、新鮮な状態を維持することができる。
また、メンテナンス時には、制御装置により、通電パイプ内の一対の電極間に、塩水から意図的に塩素ガスが発生させるように通電して、残留塩素ガス濃度の高い殺菌水を生成し、該殺菌水を圧送ポンプにより通電パイプ内の一対の電極間及び循環パイプを循環させることができるので、塩水の滅菌処理能力の低下、例えば所定のパルス波を一対の電極に印加した時、一対の電極間の塩水に正常に通電されない場合等、殺菌水を圧送ポンプにより通電パイプ内の一対の電極間及び循環パイプ内を循環させて、一対の電極の表面を殺菌洗浄することができる。
また、塩水にパルス波で通電する時間が、非常に短縮されているので、構成部材である通電パイプ及び一対の電極を短く設定でき、ひいては、装置全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置を示す模式図である。
【図２】  図２は、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置の通電パイプ内の断面図である。
【図３】  図３は、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置の通電パイプ内に流入した塩水の細菌に対する滅菌効果、及び残留塩素ガスの有無を示す図である。
【図４】  図４は、本発明の実施の形態に係る塩水の処理装置の通電パイプ内に配設された他の電極の形態を示す図である。
【符号の説明】
１  塩水の処理装置，３  搬入パイプ，４ａ  通電パイプ，４  外部電極，５  内部電極，６  測定手段，７  制御装置，８  電源回路，１０  循環パイプ，１１  圧送ポンプ
【図１】
0004038678.tif 000002
【図２】
0004038678.tif 000003
【図３】
0004038678.tif 000004
【図４】
0004038678.tif 000005