JP2014079733A - Water treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水処理装置に関し、特に、絶縁構造に係るものである。 The present invention relates to a water treatment apparatus, and particularly relates to an insulating structure.
従来、水処理装置には、処理槽の水中で放電を行うことにより水を浄化するものが知られている。特許文献１には、水中に正電極と負電極とが配置された水処理装置が開示されている。そして、正電極に高電圧パルスを印加し、両電極間を流れる水を処理している。
2. Description of the Related Art Conventionally, water treatment apparatuses that purify water by discharging in water in a treatment tank are known.
しかしながら、上述した水処理装置においては、両電極が水の流れの途中に配置されている。このため、両電極が設けられる処理槽の上流側および下流側の水に電気が流れてしまうという問題があった。 However, in the water treatment apparatus described above, both electrodes are arranged in the middle of the water flow. For this reason, there existed a problem that electricity will flow into the water of the upstream and downstream of the processing tank in which both electrodes are provided.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、水処理部より電気が流れないようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to prevent electricity from flowing from the water treatment unit.
第１の発明は、水を電気的に処理する水処理部（10）と、該水処理部（10）に連通する水と上記水処理部（10）とを電気的に絶縁する絶縁部（40，50）とを備えていることを特徴としている。 A first aspect of the present invention is a water treatment unit (10) for electrically treating water, and an insulating unit (10) for electrically insulating the water communicating with the water treatment unit (10) from the water treatment unit (10). 40, 50).
上記第１の発明では、絶縁部（40，50）を備えているので、水処理部（10）から該水処理部（10）に連通する水に電気が流れることがなく、投入した電力が効率よく使用される。 In the first aspect of the invention, since the insulating portion (40, 50) is provided, electricity does not flow from the water treatment portion (10) to the water communicating with the water treatment portion (10). Used efficiently.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記水処理部（10）は、水が流れる水通路（3）の途中に設けられ、上記絶縁部（40，50）は、上記水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられていることを特徴としている。 In a second aspect based on the first aspect, the water treatment part (10) is provided in the middle of a water passage (3) through which water flows, and the insulating part (40, 50) is provided in the water treatment part. (10) It is characterized by being provided on the inflow side and the outflow side.
上記第２の発明では、絶縁部（40，50）が水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられているので、水処理部（10）から該水処理部（10）の上流側と下流側との水に電気が流れることがなく、投入した電力が効率よく使用される。 In the second aspect of the invention, since the insulating portions (40, 50) are provided on the inflow side and the outflow side of the water treatment portion (10), the water treatment portion (10) is connected to the water treatment portion (10). Electricity does not flow in the water on the upstream side and the downstream side, and the supplied power is used efficiently.
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記水処理部（10）は、処理槽（11）内の水中で放電を生起し、水中に殺菌因子を生ずるように構成されていることを特徴としている。 According to a third invention, in the first or second invention, the water treatment unit (10) is configured to cause a discharge in water in the treatment tank (11) to generate a sterilizing factor in the water. It is characterized by being.
上記第３の発明では、水処理部（10）の放電によって、水中に殺菌因子を生成する。この殺菌因子によって水が浄化される。 In the said 3rd invention, a disinfection factor is produced | generated in water by the discharge of a water treatment part (10). Water is purified by this sterilizing factor.
第４の発明は、上記第３の発明において、上記流入側の絶縁部（40）は、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を滴下させるノズルによって構成されていることを特徴としている。 In a fourth aspect based on the third aspect, the inflow-side insulating portion (40) is constituted by a nozzle for dropping water flowing from the water passage (3) to the water treatment portion (10). It is characterized by.
上記第４の発明では、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を滴状にし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を絶縁する。 In the fourth aspect of the invention, the water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10) is dropped, and the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) Is increased to insulate between the water treatment unit (10) and the water communicating with the water treatment unit (10).
第５の発明は、上記第３の発明において、上記流入側の絶縁部（40）は、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を噴霧させる噴霧部（40）によって構成されていることを特徴としている。 In a fifth aspect based on the third aspect, the inflow-side insulating section (40) is constituted by a spray section (40) for spraying water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10). It is characterized by being.
上記第５の発明では、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を噴霧状にし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を絶縁する。 In the fifth aspect, the water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10) is sprayed, and the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) Is increased to insulate between the water treatment unit (10) and the water communicating with the water treatment unit (10).
第６の発明は、上記第３〜第５の発明の何れかにおいて、上記流出側の絶縁部（50）は、上記水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を水処理部（10）から雫状にして落下させるように構成されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the third to fifth aspects, the outflow side insulating section (50) supplies water flowing from the water processing section (10) to the water passage (3) as a water processing section. It is characterized in that it is configured to drop like a bowl from (10).
上記第６の発明では、水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を雫状にして落下させ、いわゆる滝状にし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を絶縁する。 In the sixth aspect of the invention, the water flowing from the water treatment section (10) to the water passage (3) is dropped in a bowl shape to form a so-called waterfall, and the water treatment section (10) and the water treatment section (10) The impedance between the communicating water is increased, and the water treatment unit (10) and the water communicating with the water treatment unit (10) are insulated.
本発明によれば、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間に絶縁部（40，50）を備えているので、水処理部（10）から該水処理部（10）に連通する水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、投入した電力を効率よく使用することができる。 According to the present invention, since the insulating part (40, 50) is provided between the water treatment part (10) and the water communicating with the water treatment part (10), the water treatment part (10) is provided with the water. Since it is possible to reliably suppress electricity from flowing into the water communicating with the processing unit (10), it is possible to efficiently use the input power.
また、第２の発明によれば、絶縁部（40，50）が水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられているので、水処理部（10）から該水処理部（10）の上流側と下流側との水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、投入した電力をより効率よく使用することができる。 According to the second aspect of the invention, since the insulating portions (40, 50) are provided on the inflow side and the outflow side of the water treatment portion (10), the water treatment portion (10) Since it is possible to reliably prevent electricity from flowing into the water on the upstream side and the downstream side in 10), the input power can be used more efficiently.
また、第３の発明によれば、水処理部（10）の放電によって、処理水中に殺菌因子を生成するので、この殺菌因子によって水を確実に浄化することができる。 Further, according to the third invention, since the sterilizing factor is generated in the treated water by the discharge of the water treatment unit (10), the water can be reliably purified by this sterilizing factor.
また、第４の発明によれば、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を滴状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を確実に絶縁することができる。 According to the fourth aspect of the invention, since the water flowing from the water passage (3) to the water treatment unit (10) is formed into droplets, the water communicating with the water treatment unit (10) and the water treatment unit (10) Since the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) can be reliably insulated.
また、第５の発明によれば、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を噴霧状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を確実に絶縁することができる。 Moreover, according to 5th invention, since the water which flows into a water treatment part (10) from a water path (3) is made into a spray form, the water connected to a water treatment part (10) and this water treatment part (10) Since the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) can be reliably insulated.
また、第６の発明によれば、水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を雫状にして落下させ、いわゆる滝状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を確実に絶縁することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the water flowing from the water treatment unit (10) to the water passage (3) is dropped in a bowl shape to form a so-called waterfall, so that the water treatment unit (10) and the water treatment unit Since the impedance between the water communicating with the portion (10) can be increased, the water treatment portion (10) and the water communicating with the water treatment portion (10) can be reliably insulated. .
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１に示すように、本発明の実施形態に係る水処理装置（1a）は、水循環回路（1）と貯水タンク（2）とを備えている。 As shown in FIG. 1, the water treatment device (1a) according to the embodiment of the present invention includes a water circulation circuit (1) and a water storage tank (2).
上記貯水タンク（2）は、水（湯水を含む、以下同様とする。）が貯留されている。貯水タンク（2）には、水循環回路（1）と、第１流路管（6）と第２流路管（7）とが接続されている。 The water storage tank (2) stores water (including hot water, the same shall apply hereinafter). A water circulation circuit (1), a first flow path pipe (6), and a second flow path pipe (7) are connected to the water storage tank (2).
上記水循環回路（1）は、貯水タンク（2）内の水を循環させて攪拌させるものである。水循環回路（1）には、水配管（3）と２つの開閉バルブ（4,4）と２つのポンプ（5,5）と水処理部（10）とが接続されている。尚、水処理部（10）の詳細な構成は後述する。 The water circulation circuit (1) circulates and stirs water in the water storage tank (2). Connected to the water circulation circuit (1) are a water pipe (3), two on-off valves (4, 4), two pumps (5, 5), and a water treatment section (10). The detailed configuration of the water treatment unit (10) will be described later.
上記水配管（3）は、内部を水が流通可能な管である。水配管（3）は、その一端が貯水タンク（2）の外側面に接続される一方、その他端が貯水タンク（2）の外側面の反対側に接続されている。水配管（3）の途中には、上述した２つのポンプ（5,5）と２つの開閉バルブ（4,4）と水処理部（10）とが接続されている。 The water pipe (3) is a pipe through which water can flow. One end of the water pipe (3) is connected to the outer surface of the water storage tank (2), and the other end is connected to the opposite side of the outer surface of the water storage tank (2). In the middle of the water pipe (3), the two pumps (5, 5), the two on-off valves (4, 4), and the water treatment section (10) are connected.
上記開閉バルブ（4,4）は、水配管（3）の流路を開閉可能な弁に構成されている。２つの開閉バルブ（4,4）のうち、一つは水処理部（10）の水の流入側に設けられ、残りの一つは水処理部（10）の水の流出側に設けられている。２つのポンプ（5,5）のうち、一つは水処理部（10）の流入側に設けられた開閉バルブ（4）と貯水タンク（2）との間に設けられ、残りの一つは水処理部（10）とその流出側に設けられた開閉バルブ（4）との間に設けられている。各開閉バルブ（4,4）は、開けると水配管（3）の内部を水が流通する一方、閉じると水配管（3）の内部の水の流通が停止する。 The on-off valve (4, 4) is configured as a valve capable of opening and closing the flow path of the water pipe (3). Of the two open / close valves (4, 4), one is provided on the water inflow side of the water treatment section (10), and the other is provided on the water outflow side of the water treatment section (10). Yes. One of the two pumps (5, 5) is provided between the open / close valve (4) and the water storage tank (2) provided on the inflow side of the water treatment section (10), and the other one is It is provided between the water treatment part (10) and the open / close valve (4) provided on the outflow side thereof. When each open / close valve (4, 4) is opened, water flows through the water pipe (3), and when closed, the water flow inside the water pipe (3) stops.
−水処理部の構成−
図２および図３に示すように、水処理部（10）は、水配管（3）の流入部（3a）から流入させた水を浄化して水配管（3）の流出部（3b）から流出させるものである。
-Configuration of water treatment section-
As shown in FIGS. 2 and 3, the water treatment section (10) purifies the water flowing in from the inflow section (3a) of the water pipe (3) and removes it from the outflow section (3b) of the water pipe (3). It is something to be drained.
上記水処理部（10）は、噴霧装置（40）を介して水配管（3）の流入部（3a）に連通し、下流槽（50）を介して水配管（3）の流出部（3b）に連通している。そして、この水処理部（10）は、処理槽（11）と、複数の放電ユニット（30a,30b）を備えている。水処理部（10）は、水配管（3）から流入させた水を噴霧装置（40）から処理槽（11）に供給し、該処理槽（11）において放電ユニット（30a,30b）で発生させた殺菌因子により上記水を浄化している。浄化された水は、下流槽（50）を流れ、下流槽（50）から再び水配管（3）に流出している。 The water treatment part (10) communicates with the inflow part (3a) of the water pipe (3) via the spray device (40), and the outflow part (3b) of the water pipe (3) via the downstream tank (50). ). The water treatment unit (10) includes a treatment tank (11) and a plurality of discharge units (30a, 30b). The water treatment unit (10) supplies water introduced from the water pipe (3) to the treatment tank (11) from the spray device (40), and is generated in the discharge unit (30a, 30b) in the treatment tank (11). The water is purified by the sterilizing factor. The purified water flows through the downstream tank (50) and flows out from the downstream tank (50) to the water pipe (3) again.
上記処理槽（11）は、平面視で略長方形状に形成され、箱体状の水槽である。具体的には、処理槽（11）は、平面視で略長方形の平板に形成された底部（12）と、横長の略長方形の平板に形成され、且つ底部（12）の両長辺からそれぞれ上方に延びる長壁部（13,13）と、縦長の略長方形状の平板に形成され、且つ底部（12）の両短辺からそれぞれ上方に延びる短壁部（14a,14b）とで形成されている。処理槽（11）の長手方向の他端側（すなわち、水の流出側）の短壁部（14b）は、その高さが処理槽（11）の長手方向の一端側（すなわち、水の流入側）の短壁部（14a）および長壁部（13,13）よりも低く形成されて流出口部（17）が形成されている。 The said processing tank (11) is formed in a substantially rectangular shape in plan view, and is a box-shaped water tank. Specifically, the treatment tank (11) is formed from a bottom (12) formed in a substantially rectangular flat plate in plan view and a horizontally long substantially rectangular flat plate, and from both long sides of the bottom (12), respectively. It is formed with a long wall portion (13, 13) extending upward and a short wall portion (14a, 14b) formed on a vertically long, substantially rectangular flat plate and extending upward from both short sides of the bottom portion (12). Yes. The height of the short wall portion (14b) on the other end side in the longitudinal direction of the treatment tank (11) (that is, the outflow side of water) is one end side in the longitudinal direction of the treatment tank (11) (that is, inflow of water). The outlet portion (17) is formed lower than the short wall portion (14a) and the long wall portions (13, 13) on the side.
上記処理槽（11）の内部には、その幅方向に所定間隔を置いて複数の仕切板（15）が配置されている。各仕切板（15）は、横長の略長方形状の平板に形成され、処理槽（11）の長手方向に沿って配置されて該処理槽（11）の内部を複数のレーン（21a〜22b）に仕切っている。各仕切板（15）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）および第２流路（22）に配置される仕切板（15,15）には、それぞれに厚さ方向に貫通する孔部（16）が形成されている。上記処理槽（11）には、各仕切板（15）によって、図２における手前側から順に第１〜第４レーン（21a〜22b）が形成されている。尚、処理槽（11）に形成されるレーン（21a〜22b）の数は、例示であり、水処理部（10）が浄化する水量に応じて自由に変更することができる。尚、仕切板（15）は、本発明に係る仕切部材を構成している。 Inside the processing tank (11), a plurality of partition plates (15) are arranged at predetermined intervals in the width direction. Each partition plate (15) is formed in a horizontally long and substantially rectangular flat plate, and is arranged along the longitudinal direction of the treatment tank (11) so that the inside of the treatment tank (11) has a plurality of lanes (21a to 22b). It is divided into. Each partition plate (15) is formed of a material having electrical insulation. Further, the partition plates (15, 15) disposed in the first flow path (21) and the second flow path (22), which will be described later, are respectively formed with holes (16) penetrating in the thickness direction. Yes. In the treatment tank (11), first to fourth lanes (21a to 22b) are formed in order from the front side in FIG. 2 by the partition plates (15). The number of lanes (21a to 22b) formed in the treatment tank (11) is an example, and can be freely changed according to the amount of water to be purified by the water treatment unit (10). The partition plate (15) constitutes a partition member according to the present invention.
また、各レーン（21a〜22b）は、第１および第２レーン（21a,21b）が一対となって第１流路（21）を形成し、第３および第４レーン（22a,22b）が一対となって第２流路（22）を形成している。 In each lane (21a-22b), the first and second lanes (21a, 21b) are paired to form a first flow path (21), and the third and fourth lanes (22a, 22b) are formed. A second channel (22) is formed as a pair.
図４に示すように、上記複数の放電ユニット（30a,30b）は、第１放電ユニット（30a）と第２放電ユニット（30b）とで構成されている。各放電ユニット（30a,30b）は、上述した一対のレーン（21a,21b,22a,22b）ごとに一つずつ設けられる。 As shown in FIG. 4, the plurality of discharge units (30a, 30b) includes a first discharge unit (30a) and a second discharge unit (30b). One discharge unit (30a, 30b) is provided for each pair of lanes (21a, 21b, 22a, 22b) described above.
上記第１放電ユニット（30a）は、第１流路（21）の水を浄化するものである。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、該電極対（31,32）に所定の電圧を印加する高電圧発生部（33）と、上述した孔部（16）が形成された仕切板（15）とを備えている。仕切板（15）には、放電部材（34）が設けられている。尚、第２放電ユニット（30b）は、第２流路（22）の水を浄化するものである。第２放電ユニット（30b）の具体的な構成は、上記第１放電ユニット（30a）と同様であるため、説明は省略する。 The first discharge unit (30a) purifies the water in the first flow path (21). The first discharge unit (30a) is connected to the electrode pair (31, 32) and the electrode pair (31, 32), and a high voltage generating unit (applied with a predetermined voltage to the electrode pair (31, 32)) 33) and a partition plate (15) in which the hole (16) described above is formed. The partition plate (15) is provided with a discharge member (34). The second discharge unit (30b) purifies the water in the second flow path (22). Since the specific configuration of the second discharge unit (30b) is the same as that of the first discharge unit (30a), description thereof is omitted.
上記電極対（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。電極（31）は、扁平な板状に形成され、第１レーン（21a）に配置されている。電極（31）は、高電圧発生部（33）に接続されている。上記電極（32）は、扁平な板状に形成され、第２レーン（21b）に配置されている。電極（32）は、高電圧発生部（33）に接続されている。また、電極（31）と電極（32）とは互いに略平行となるように配設されている。尚、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る。 The electrode pair (31, 32) is for generating discharge in water, and is composed of a hot side electrode (31) and a neutral side electrode (32). The electrode (31) is formed in a flat plate shape and is disposed in the first lane (21a). The electrode (31) is connected to the high voltage generator (33). The electrode (32) is formed in a flat plate shape and is disposed in the second lane (21b). The electrode (32) is connected to the high voltage generator (33). The electrode (31) and the 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.
上記高電圧発生部（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５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。この交番形波（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。尚、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. 5, for example, the high voltage generator (33) is configured to apply a voltage having an alternating waveform in which positive and negative are switched to the electrode pair (31, 32). Yes. The duty of this alternating wave (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.
上記放電部材（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。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（15）に形成された孔部（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、電極（31）と電極（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。図６に示すように、電極（31）および電極（32）に電圧が付与されると、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。そして、気泡（Ｃ）内では、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、上記電極（31）および電極（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。 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 discharge member (34) is disposed so as to block the hole (16) formed in the partition plate (15) that partitions the first lane (21a) and the second lane (21b). 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 electrode (31) and the 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). As shown in FIG. 6, when voltage is applied to the electrode (31) and the electrode (32), the current density in the current path increases in the discharge hole (35) of the discharge member (34), thereby Is vaporized by Joule heat to form bubbles (C). In the bubble (C), the interface between the bubble (C) and water serves as an electrode to generate discharge (spark discharge). That is, in this discharge, since the electrode (31) and the electrode (32) do not become discharge electrodes, deterioration of the electrodes (31, 32) due to discharge can be suppressed.
上記噴霧装置（40）は、水配管（3）に接続され、該水配管（3）の流入部（3a）から流入させた水を噴霧して処理槽（11）に供給するものであって、本発明に係る絶縁部を構成している。噴霧装置（40）は、ノズルヘッダ（41）と、各レーン（21a〜22b）に対応した複数の噴霧ノズル（42）とを備えている。 The spraying device (40) is connected to the water pipe (3), sprays water introduced from the inflow part (3a) of the water pipe (3), and supplies it to the treatment tank (11). The insulating part according to the present invention is configured. The spray device (40) includes a nozzle header (41) and a plurality of spray nozzles (42) corresponding to the lanes (21a to 22b).
上記ノズルヘッダ（41）は、細長い管状に形成され、水配管（3）に対して直交するように設けられ、側面に水配管（3）が接続され、水配管（3）から流入する水を各噴霧ノズル（42）に分けるように設けられている。 The nozzle header (41) is formed in an elongated tubular shape and is provided so as to be orthogonal to the water pipe (3). The water pipe (3) is connected to the side surface of the nozzle header (41) to allow the water flowing in from the water pipe (3) to flow. The spray nozzles (42) are provided so as to be divided.
上記噴霧ノズル（42）は、ノズルヘッダ（41）の長手方向に所定の間隔を置いて複数個設けられている。噴霧ノズル（42）は、各レーン（21a〜22b）に対応して設けられている。水配管（3）を流れる水は、流入部（3a）からノズルヘッダ（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〜22b）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（液滴）となることで各粒間（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、水配管（3）の流入部（3a）から流入する水と、処理槽（11）を流れる水とが電気的に絶縁されることになる。尚、噴霧ノズル（42）によって噴霧させることによって、水配管（3）の流入部（3a）の水と、処理槽（11）の水との間の電気抵抗は、数百ＭΩ以上となる。 A plurality of the 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-22b). Water flowing through the water pipe (3) flows into the nozzle header (41) from the inflow part (3a), and becomes granular (droplets) from the spray nozzle (42) toward the corresponding lane (21a-22b). Sprayed. At this time, since the water sprayed from the spray nozzle (42) becomes granular (droplets), air is interposed between the particles (between the droplets), and the electrical resistance is increased. By carrying out like this, the water which flows in from the inflow part (3a) of a water piping (3) and the water which flows through a processing tank (11) will be electrically insulated. In addition, by spraying with the spray nozzle (42), the electrical resistance between the water of the inflow part (3a) of the water pipe (3) and the water of the treatment tank (11) becomes several hundred MΩ or more.
上記下流槽（50）は、上記処理槽（11）の水の流出側に設けられ、該処理槽（11）から流れ落ちて雫状になった水を流入させる水槽である。下流槽（50）は、平面視で略長方形状の箱体に形成され、側面が外壁部（51）によって囲まれて形成されている。下流槽（50）の外壁部（51）の高さは、処理槽（11）の長壁部（13）および流入側の短壁部（14a）の高さと同じである。下流槽（50）には、水配管（3）の流出部（3b）が接続されている。下流槽（50）と処理槽（11）との間は、処理槽（11）の流出側の短壁部（14b）によって仕切られている。この短壁部（14b）は、流出口部（17）が設けられているため、処理槽（11）に貯留された水は、処理槽（11）が一杯となる前に流出口部（17）から下流槽（50）の底に向かって堰を切って滝のように流れ落ちる。この際、流出口部（17）から下流槽（50）の底部又は下流槽（50）に貯留された水の液面までの間は、所定の高さを有している。このため、処理槽（11）の水は、流出口部（17）から下流槽（50）に流れ落ちる際に雫となる。下流槽（50）に流れ落ちる水が雫（粒状又は液滴）となることで各粒間（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）に貯留された水と下流槽（50）を流れる水とが電気的に絶縁される。尚、処理槽（11）と下流槽（50）との間の電気抵抗は、数百ＭΩ以上になる。その後、下流槽（50）を流れる水は、水配管（3）の流出部（3b）から流出する。尚、上記流出口部（17）から粒状となって流れ落ちる水が流入する下流槽（50）は、本発明に係る絶縁部を構成している。 The said downstream tank (50) is a water tank which is provided in the outflow side of the said processing tank (11), and flows in the water which flowed down from this processing tank (11) and became bowl shape. The downstream tank (50) is formed in a substantially rectangular box in plan view, and the side surface is formed by being surrounded by the outer wall part (51). The height of the outer wall part (51) of the downstream tank (50) is the same as the height of the long wall part (13) of the treatment tank (11) and the short wall part (14a) on the inflow side. The outflow part (3b) of the water pipe (3) is connected to the downstream tank (50). The downstream tank (50) and the processing tank (11) are partitioned by a short wall portion (14b) on the outflow side of the processing tank (11). Since this short wall part (14b) is provided with the outflow part (17), the water stored in the processing tank (11) is discharged before the processing tank (11) is filled. ) To the bottom of the downstream tank (50). At this time, the distance from the outlet part (17) to the bottom of the downstream tank (50) or the level of water stored in the downstream tank (50) has a predetermined height. For this reason, when the water of a processing tank (11) flows down from an outflow part (17) to a downstream tank (50), it becomes a soot. The water flowing into the downstream tank (50) becomes soot (granular or droplets), and air is interposed between the particles (between the droplets), increasing the electrical resistance. By carrying out like this, the water stored by the processing tank (11) and the water which flows through a downstream tank (50) are electrically insulated. The electrical resistance between the treatment tank (11) and the downstream tank (50) is several hundred MΩ or more. Thereafter, the water flowing through the downstream tank (50) flows out from the outflow portion (3b) of the water pipe (3). In addition, the downstream tank (50) into which the water which flows in the form of particles from the outlet (17) flows in constitutes an insulating part according to the present invention.
−運転動作−
本実施形態に係る水処理装置（1a）では、水処理部（10）において、水配管（3）を流れる水処理がなされる。
-Driving action-
In the water treatment device (1a) according to the present embodiment, the water treatment unit (10) performs water treatment through the water pipe (3).
水処理部（10）の運転開始前には、水循環回路（1）の開閉バルブ（4,4）が開かれ、貯水タンク（2）の水が水配管（3）内を流れる。そして、水配管（3）を流れる水は、ポンプ（5）を介して流入部（3a）からノズルヘッダ（41）内に流入し、噴霧ノズル（42）から各レーン（21a〜22b）に噴霧され、処理槽（11）内に水が貯留される。このとき、噴霧された水は、粒状（液滴）となっているため、各液滴間に空気が介在して電気抵抗が高くなる。このため、水配管（3）の流入部（3a）から流入する水と、処理槽（11）を流れる水とが電気的に絶縁される。 Before the operation of the water treatment section (10) starts, the open / close valve (4, 4) of the water circulation circuit (1) is opened, and the water in the water storage tank (2) flows through the water pipe (3). And the water which flows through a water pipe (3) flows in into a nozzle header (41) from an inflow part (3a) via a pump (5), and sprays to each lane (21a-22b) from a spray nozzle (42). Then, water is stored in the treatment tank (11). At this time, since the sprayed water is granular (droplets), air is interposed between the droplets, and the electrical resistance is increased. For this reason, the water which flows in from the inflow part (3a) of a water piping (3) and the water which flows through a processing tank (11) are electrically insulated.
水処理部（10）の運転開始時には、処理槽（11）内が浸水した状態となっている。高電圧発生部（33）から電極対（31,32）に対して極性の割合が等しい方形波の電圧が印加されると、放電部材（34）の放電孔（35）の電流経路の電流密度が上昇する。 At the start of operation of the water treatment section (10), the inside of the treatment tank (11) is in a flooded state. When a square wave voltage with the same polarity ratio is applied to the electrode pair (31, 32) from the high voltage generator (33), the current density in the current path of the discharge hole (35) of the discharge member (34) Rises.
放電孔（35）内の電流経路の電流密度が上昇すると、放電孔（35）内のジュール熱が大きくなる。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（36）が形成される。この気泡（36）は、図６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（36）が電極（31）と電極（32）との間で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（36）と水との界面が電極となる。すると、気泡（36）内において、絶縁破壊が起こり、放電（スパーク放電）が発生する。 When the current density of the current path in the discharge hole (35) increases, Joule heat in the discharge hole (35) increases. 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 (36) as a gas phase. This bubble (36) will be in the state which covers the whole region of the discharge hole (35), as shown in FIG. In this state, the bubble (36) functions as a resistor that prevents conduction through water between the electrode (31) and the electrode (32). Thereby, there is almost no potential difference between the electrode (31, 32) and water, and the interface between the bubble (36) and water becomes the electrode. Then, dielectric breakdown occurs in the bubbles (36), and discharge (spark discharge) occurs.
以上のようにして、気泡（36）内で放電が行われると、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。尚、水酸ラジカルは、本発明に係る殺菌因子を構成している。 As described above, when discharge is performed in the bubble (36), a bactericidal factor (an active species such as a hydroxyl radical) is generated in the water of the treatment tank (11). In addition, the hydroxyl radical constitutes the bactericidal factor according to the present invention.
その後、処理槽（11）の各レーン（21a〜22b）を流れる水は、流出口部（17）から下流槽（50）に向かって流れ落ちる。このとき、流出口部（17）から下流槽（50）に流れ落ちる水は雫となるため、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）に貯留された水と下流槽（50）を流れる水とが電気的に絶縁される。 Then, the water which flows through each lane (21a-22b) of a processing tank (11) flows down toward a downstream tank (50) from an outflow port part (17). At this time, the water that flows from the outlet part (17) to the downstream tank (50) becomes soot, so that air is interposed between the grains (between the droplets), and the electrical resistance is increased. By carrying out like this, the water stored by the processing tank (11) and the water which flows through a downstream tank (50) are electrically insulated.
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間に絶縁部（40，50）を備えているので、水処理部（10）から該水処理部（10）に連通する処理水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、水処理部（10）の水中で確実に放電を生起させることができるし、投入した電力を効率よく使用することができる。
-Effect of the embodiment-
According to this embodiment, since the insulating part (40, 50) is provided between the water treatment part (10) and the treated water communicating with the water treatment part (10), the water treatment part (10) Since it is possible to reliably suppress the flow of electricity to the treated water communicating with the water treatment unit (10), it is possible to reliably cause discharge in the water of the water treatment unit (10), and to supply electric power. Can be used efficiently.
また、上記絶縁部（40，50）が水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられているので、水処理部（10）から該水処理部（10）の上流側と下流側との処理水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、水処理部（10）の水中でより確実に放電を生起させることができるし、投入した電力をより効率よく使用することができる。 Moreover, since the said insulation part (40, 50) is provided in the inflow side and outflow side of a water treatment part (10), the upstream and downstream of this water treatment part (10) from a water treatment part (10) Since it is possible to reliably suppress the flow of electricity to the treated water with the side, it is possible to cause a discharge more reliably in the water of the water treatment section (10), and to use the input power more efficiently be able to.
また、上記水処理部（10）の放電によって、処理水中に殺菌因子を生成するので、この殺菌因子によって処理水を確実に浄化することができる。 Moreover, since the sterilization factor is generated in the treated water by the discharge of the water treatment unit (10), the treated water can be reliably purified by this sterilization factor.
また、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる処理水を噴霧状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間を確実に絶縁することができる。 Further, since the treated water flowing from the water passage (3) to the water treatment unit (10) is sprayed, the impedance between the water treatment unit (10) and the treated water communicating with the water treatment unit (10) Therefore, it is possible to reliably insulate between the water treatment unit (10) and the treated water communicating with the water treatment unit (10).
また、上記水処理部（10）から水通路（3）に流れる処理水を雫状にして落下させ、いわゆる滝状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間を確実に絶縁することができる。 In addition, since the treated water flowing from the water treatment unit (10) to the water passage (3) is dropped in a bowl shape to form a so-called waterfall, it communicates with the water treatment unit (10) and the water treatment unit (10). Since the impedance between the treated water and the treated water can be increased, the water treated part (10) and the treated water communicating with the treated water (10) can be reliably insulated.
また、電極対（31，32）間に設けられた放電孔（35）において気泡（Ｃ）を発生させ、この気泡（Ｃ）内で放電させたため、気泡（Ｃ）と水との界面に放電電極を形成することができる。これにより、電極対（31，32）から金属などが析出するのを防止することができる。 In addition, since a bubble (C) is generated in the discharge hole (35) provided between the electrode pair (31, 32) and discharged in the bubble (C), a discharge occurs at the interface between the bubble (C) and water. An electrode can be formed. Thereby, it can prevent that a metal etc. precipitate from an electrode pair (31, 32).
最後に、第１〜第４レーン（21a〜22b）を設けたため、レーン（21a〜22b）の数に応じて水処理装置（1a）で処理する水量を調節することができる。 Finally, since the first to fourth lanes (21a to 22b) are provided, the amount of water to be treated by the water treatment device (1a) can be adjusted according to the number of lanes (21a to 22b).
また、上記高電圧発生部（33）を交番型としたため、電極対（31,32）に印加される電圧の正負が所定時間おきに交互に入れ替わる。そのため、放電孔（35）においてはグロー放電を生起させることなくスパーク放電を生起させることができる。つまり、放電形態は、直流の場合は、電流の増加に伴ってスパーク放電からグロー放電に移行するところ、本実施形態では、放電形態がグロー放電に移行するまでに電極対（31,32）に印加される電圧の正負が入れ替わるので、放電孔（35）内においてグロー放電を発生させずにスパーク放電を発生し続けることができる。これにより、放電孔（35）のグロー放電による熱的破壊を抑制でき、放電孔（35）の孔径が拡大するのを抑制することが可能になる。よって、安定して放電を行うことができる。 In addition, since the high voltage generator (33) is an alternating type, the polarity of the voltage applied to the electrode pair (31, 32) is alternately switched every predetermined time. Therefore, spark discharge can be generated in the discharge hole (35) without causing glow discharge. In other words, in the case of a direct current, the discharge mode changes from spark discharge to glow discharge as the current increases. In this embodiment, the electrode pair (31, 32) is changed before the discharge mode changes to glow discharge. Since the polarity of the applied voltage is switched, it is possible to continue to generate spark discharge without generating glow discharge in the discharge hole (35). Thereby, the thermal destruction by the glow discharge of the discharge hole (35) can be suppressed, and the hole diameter of the discharge hole (35) can be suppressed from expanding. Therefore, stable discharge can be performed.
また、上記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、両電極（31，32）において酸化反応と還元反応とを同等に行わせることができる。よって、電極対（31，32）の酸化反応による溶出を抑制することができ、また、上記高電圧発生部（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することができるので、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, the oxidation reaction and the reduction reaction can be performed equally in both electrodes (31, 32). Therefore, elution due to the oxidation reaction of the electrode pair (31, 32) can be suppressed, and the alternating voltage waveform generated by the high voltage generator (33) can be used to generate metal from each electrode (31, 32). And the like can be prevented from being deposited, so that stable discharge can be performed.
また、上記電圧波形を方形波としたので、例えば、正弦波等と比べて、水の導電率に依存せずに放電を生起させることができる。よって、安定して放電を行うことが可能である。 Further, since the voltage waveform is a square wave, it is possible to cause a discharge without depending on the conductivity of water, for example, compared to a sine wave or the like. Therefore, it is possible to discharge stably.
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
<Other embodiments>
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
上記実施形態では、水処理部（10）が処理水中で放電を生起するようにしたが、第１の発明では、水処理部（10）が処理水中で電気分解を生起するようにしてもよい。 In the above embodiment, the water treatment unit (10) causes discharge in the treated water, but in the first invention, the water treatment unit (10) may cause electrolysis in the treated water. .
また、上記流入側の絶縁部は、噴霧装置（40）で構成したが、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる処理水を滴下させるノズルによって構成してもよい。 Moreover, although the said inflow side insulation part was comprised with the spraying apparatus (40), you may comprise with the nozzle which drops the treated water which flows into the water treatment part (10) from the said water channel (3).
また、上記実施形態の水処理装置（1a）は、水循環回路（1）を備えているが、第１の発明においては、水が循環するものでなくともよい。 Moreover, although the water treatment apparatus (1a) of the said embodiment is provided with the water circulation circuit (1), in 1st invention, water does not need to circulate.
尚、以上の実施形態は、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。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、電気的に処理水の浄化を行う水処理装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a water treatment apparatus that electrically purifies treated water.
３ 水配管
１０ 水処理部
１１ 処理槽
１５ 仕切板
１６ 放電孔
２１ａ 第１レーン
２１ｂ 第２レーン
２２ａ 第３レーン
２２ｂ 第４レーン
３１ 電極（ホット側）
３２ 電極（ニュートラル側）
３３ 高電圧発生部
４０ 噴霧装置
５０ 下流槽
3
32 electrodes (neutral side)
33
本発明は、水処理装置に関し、特に、絶縁構造に係るものである。 The present invention relates to a water treatment apparatus, and particularly relates to an insulating structure.
従来、水処理装置には、処理槽の水中で放電を行うことにより水を浄化するものが知られている。特許文献１には、水中に正電極と負電極とが配置された水処理装置が開示されている。そして、正電極に高電圧パルスを印加し、両電極間を流れる水を処理している。
2. Description of the Related Art Conventionally, water treatment apparatuses that purify water by discharging in water in a treatment tank are known.
しかしながら、上述した水処理装置においては、両電極が水の流れの途中に配置されている。このため、両電極が設けられる処理槽の上流側および下流側の水に電気が流れてしまうという問題があった。 However, in the water treatment apparatus described above, both electrodes are arranged in the middle of the water flow. For this reason, there existed a problem that electricity will flow into the water of the upstream and downstream of the processing tank in which both electrodes are provided.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、水処理部より電気が流れないようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to prevent electricity from flowing from the water treatment unit.
第１の発明は、水を電気的に処理する水処理部（10）を備えた水処理装置を対象とする。そして、上記水処理部（10）は、電気絶縁性の仕切板（15）によって仕切られてそれぞれを水が流れる第１流水路（21a）及び第２流水路（21b）と、上記第１流水路（21a）の水と接する第１電極（31）と、上記第２流水路（21b）の水と接する第２電極（32）と、上記第１電極（31）と上記第２電極（32）に電圧を印加する電源（33）とを備え、上記仕切板（15）には、上記第１電極（31）と上記第２電極（32）の間の電流経路を構成する貫通孔（35）が一つだけ形成される一方、上記水処理部（10）へ導入されて上記第１流水路（21a）と上記第２流水路（21b）へ分配される水が流れる流入部（3a）と、上記流入部（3a）を流れる水と上記第１流水路（21a）及び上記第２流水路（21b）の水を電気的に絶縁すると共に、上記第１流水路（21a）の水と上記第２流水路（21b）の水を電気的に絶縁する流入側の絶縁部（40）と、上記第１流水路（21a）及び上記第２流水路（21b）から流出した水が合流して流れる流出部（3b）と、上記流出部（3b）を流れる水と上記第１流水路（21a）及び上記第２流水路（21b）の水を電気的に絶縁すると共に、上記第１流水路（21a）の水と上記第２流水路（21b）の水を電気的に絶縁する流出側の絶縁部（50）とを更に備えることを特徴としている。 1st invention makes object the water treatment apparatus provided with the water treatment part (10) which processes water electrically . And the said water treatment part (10) is divided by the electrically insulating partition plate (15), the 1st flowing water channel (21a) and the 2nd flowing water channel (21b) through which each flows, and said 1st flowing water A first electrode (31) in contact with water in the channel (21a), a second electrode (32) in contact with water in the second flow channel (21b), the first electrode (31) and the second electrode (32 And a power source (33) for applying a voltage to the partition plate (15), and a through-hole (35) constituting a current path between the first electrode (31) and the second electrode (32). ) Is formed, while the inflow part (3a) through which water is introduced into the water treatment part (10) and distributed to the first flow path (21a) and the second flow path (21b). And electrically insulating the water flowing through the inflow part (3a) from the first flowing water channel (21a) and the second flowing water channel (21b), and the water flowing through the first flowing water channel (21a) Second flow above An inflow side insulating portion (40) that electrically insulates water in the water channel (21b), and an outflow portion in which water flowing out from the first flowing water channel (21a) and the second flowing water channel (21b) merges and flows. (3b) and the water flowing in the outflow part (3b) and the water in the first flow channel (21a) and the second flow channel (21b) are electrically insulated, and the first flow channel (21a) And an outflow side insulating portion (50) for electrically insulating the water in the second flow channel (21b) .
上記第１の発明では、絶縁部（40，50）を備えているので、水処理部（10）から該水処理部（10）に連通する水に電気が流れることがなく、投入した電力が効率よく使用される。 In the first aspect of the invention, since the insulating portion (40, 50) is provided, electricity does not flow from the water treatment portion (10) to the water communicating with the water treatment portion (10). Used efficiently.
また、上記第１の発明では、絶縁部（40，50）が水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられているので、水処理部（10）から該水処理部（10）の上流側と下流側との水に電気が流れることがなく、投入した電力が効率よく使用される。 In the first aspect of the invention, since the insulating parts (40, 50) are provided on the inflow side and the outflow side of the water treatment part (10), the water treatment part (10) ), Electricity does not flow in the water on the upstream side and downstream side, and the input power is used efficiently.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記流入側の絶縁部（40）は、上記水処理部（10）へ導入される水を滴下するノズルによって構成されていることを特徴としている。 The second aspect based on the first invention, the insulating portion of the inflow side (40), characterized in that it is constituted by the nozzle you added dropwise water introduced onto Kisui processor (10) It is said.
上記第２の発明では、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を滴状にし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を絶縁する。 In the second invention, the water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10) is dropped, and the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10). Is increased to insulate between the water treatment unit (10) and the water communicating with the water treatment unit (10).
第３の発明は、上記第１の発明において、上記流入側の絶縁部（40）は、上記水処理部（10）へ導入される水を噴霧する噴霧部（40）によって構成されていることを特徴としている。 In a third aspect based on the first invention, the insulating portion of the inflow side (40) is constituted by the upper Kisui processor (10) spraying section sprayed water introduced into (40) It is characterized by being.
上記第３の発明では、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を噴霧状にし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を絶縁する。 In the third aspect of the invention, the water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10) is sprayed, and the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) Is increased to insulate between the water treatment unit (10) and the water communicating with the water treatment unit (10).
第４の発明は、上記第１の発明において、上記流出側の絶縁部（50）は、上記水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を水処理部（10）から雫状にして落下させるように構成されていることを特徴としている。 In a fourth aspect based on the first aspect , the outflow side insulating section (50) causes the water flowing from the water treatment section (10) to the water passage (3) to form a bowl-like shape from the water treatment section (10). It is characterized by being made to fall.
上記第４の発明では、水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を雫状にして落下させ、いわゆる滝状にし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくし、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を絶縁する。 In the fourth aspect of the invention, the water flowing from the water treatment section (10) to the water passage (3) is dropped in a bowl shape to form a so-called waterfall, and the water treatment section (10) and the water treatment section (10) The impedance between the communicating water is increased, and the water treatment unit (10) and the water communicating with the water treatment unit (10) are insulated.
本発明によれば、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間に絶縁部（40，50）を備えているので、水処理部（10）から該水処理部（10）に連通する水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、投入した電力を効率よく使用することができる。 According to the present invention, since the insulating part (40, 50) is provided between the water treatment part (10) and the water communicating with the water treatment part (10), the water treatment part (10) is provided with the water. Since it is possible to reliably suppress electricity from flowing into the water communicating with the processing unit (10), it is possible to efficiently use the input power.
また、本発明によれば、絶縁部（40，50）が水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられているので、水処理部（10）から該水処理部（10）の上流側と下流側との水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、投入した電力をより効率よく使用することができる。 Further, according to the present invention, since the insulating parts (40, 50) are provided on the inflow side and the outflow side of the water treatment part (10), the water treatment part (10) Since it is possible to reliably prevent electricity from flowing into the water on the upstream side and the downstream side of the battery, the input power can be used more efficiently.
また、第２の発明によれば、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を滴状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を確実に絶縁することができる。 According to the second aspect of the invention, since the water flowing from the water passage (3) to the water treatment unit (10) is formed into droplets, water communicating with the water treatment unit (10) and the water treatment unit (10) Since the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) can be reliably insulated.
また、第３の発明によれば、水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を噴霧状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を確実に絶縁することができる。 According to the third aspect of the invention, since the water flowing from the water passage (3) to the water treatment unit (10) is sprayed, water communicating with the water treatment unit (10) and the water treatment unit (10) Since the impedance between the water treatment section (10) and the water communicating with the water treatment section (10) can be reliably insulated.
また、第４の発明によれば、水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を雫状にして落下させ、いわゆる滝状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する水との間を確実に絶縁することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the water flowing from the water treatment unit (10) to the water passage (3) is dropped in the shape of a bowl to form a so-called waterfall, so the water treatment unit (10) and the water treatment Since the impedance between the water communicating with the portion (10) can be increased, the water treatment portion (10) and the water communicating with the water treatment portion (10) can be reliably insulated. .
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１に示すように、本発明の実施形態に係る水処理装置（1a）は、水循環回路（1）と貯水タンク（2）とを備えている。 As shown in FIG. 1, the water treatment device (1a) according to the embodiment of the present invention includes a water circulation circuit (1) and a water storage tank (2).
上記貯水タンク（2）は、水（湯水を含む、以下同様とする。）が貯留されている。貯水タンク（2）には、水循環回路（1）と、第１流路管（6）と第２流路管（7）とが接続されている。 The water storage tank (2) stores water (including hot water, the same shall apply hereinafter). A water circulation circuit (1), a first flow path pipe (6), and a second flow path pipe (7) are connected to the water storage tank (2).
上記水循環回路（1）は、貯水タンク（2）内の水を循環させて攪拌させるものである。水循環回路（1）には、水配管（3）と２つの開閉バルブ（4,4）と２つのポンプ（5,5）と水処理部（10）とが接続されている。尚、水処理部（10）の詳細な構成は後述する。 The water circulation circuit (1) circulates and stirs water in the water storage tank (2). Connected to the water circulation circuit (1) are a water pipe (3), two on-off valves (4, 4), two pumps (5, 5), and a water treatment section (10). The detailed configuration of the water treatment unit (10) will be described later.
上記水配管（3）は、内部を水が流通可能な管である。水配管（3）は、その一端が貯水タンク（2）の外側面に接続される一方、その他端が貯水タンク（2）の外側面の反対側に接続されている。水配管（3）の途中には、上述した２つのポンプ（5,5）と２つの開閉バルブ（4,4）と水処理部（10）とが接続されている。 The water pipe (3) is a pipe through which water can flow. One end of the water pipe (3) is connected to the outer surface of the water storage tank (2), and the other end is connected to the opposite side of the outer surface of the water storage tank (2). In the middle of the water pipe (3), the two pumps (5, 5), the two on-off valves (4, 4), and the water treatment section (10) are connected.
上記開閉バルブ（4,4）は、水配管（3）の流路を開閉可能な弁に構成されている。２つの開閉バルブ（4,4）のうち、一つは水処理部（10）の水の流入側に設けられ、残りの一つは水処理部（10）の水の流出側に設けられている。２つのポンプ（5,5）のうち、一つは水処理部（10）の流入側に設けられた開閉バルブ（4）と貯水タンク（2）との間に設けられ、残りの一つは水処理部（10）とその流出側に設けられた開閉バルブ（4）との間に設けられている。各開閉バルブ（4,4）は、開けると水配管（3）の内部を水が流通する一方、閉じると水配管（3）の内部の水の流通が停止する。 The on-off valve (4, 4) is configured as a valve capable of opening and closing the flow path of the water pipe (3). Of the two open / close valves (4, 4), one is provided on the water inflow side of the water treatment section (10), and the other is provided on the water outflow side of the water treatment section (10). Yes. One of the two pumps (5, 5) is provided between the open / close valve (4) and the water storage tank (2) provided on the inflow side of the water treatment section (10), and the other one is It is provided between the water treatment part (10) and the open / close valve (4) provided on the outflow side thereof. When each open / close valve (4, 4) is opened, water flows through the water pipe (3), and when closed, the water flow inside the water pipe (3) stops.
−水処理部の構成−
図２および図３に示すように、水処理部（10）は、水配管（3）の流入部（3a）から流入させた水を浄化して水配管（3）の流出部（3b）から流出させるものである。
-Configuration of water treatment section-
As shown in FIGS. 2 and 3, the water treatment section (10) purifies the water flowing in from the inflow section (3a) of the water pipe (3) and removes it from the outflow section (3b) of the water pipe (3). It is something to be drained.
上記水処理部（10）は、噴霧装置（40）を介して水配管（3）の流入部（3a）に連通し、下流槽（50）を介して水配管（3）の流出部（3b）に連通している。そして、この水処理部（10）は、処理槽（11）と、複数の放電ユニット（30a,30b）を備えている。水処理部（10）は、水配管（3）から流入させた水を噴霧装置（40）から処理槽（11）に供給し、該処理槽（11）において放電ユニット（30a,30b）で発生させた殺菌因子により上記水を浄化している。浄化された水は、下流槽（50）を流れ、下流槽（50）から再び水配管（3）に流出している。 The water treatment part (10) communicates with the inflow part (3a) of the water pipe (3) via the spray device (40), and the outflow part (3b) of the water pipe (3) via the downstream tank (50). ). The water treatment unit (10) includes a treatment tank (11) and a plurality of discharge units (30a, 30b). The water treatment unit (10) supplies water introduced from the water pipe (3) to the treatment tank (11) from the spray device (40), and is generated in the discharge unit (30a, 30b) in the treatment tank (11). The water is purified by the sterilizing factor. The purified water flows through the downstream tank (50) and flows out from the downstream tank (50) to the water pipe (3) again.
上記処理槽（11）は、平面視で略長方形状に形成され、箱体状の水槽である。具体的には、処理槽（11）は、平面視で略長方形の平板に形成された底部（12）と、横長の略長方形の平板に形成され、且つ底部（12）の両長辺からそれぞれ上方に延びる長壁部（13,13）と、縦長の略長方形状の平板に形成され、且つ底部（12）の両短辺からそれぞれ上方に延びる短壁部（14a,14b）とで形成されている。処理槽（11）の長手方向の他端側（すなわち、水の流出側）の短壁部（14b）は、その高さが処理槽（11）の長手方向の一端側（すなわち、水の流入側）の短壁部（14a）および長壁部（13,13）よりも低く形成されて流出口部（17）が形成されている。 The said processing tank (11) is formed in a substantially rectangular shape in plan view, and is a box-shaped water tank. Specifically, the treatment tank (11) is formed from a bottom (12) formed in a substantially rectangular flat plate in plan view and a horizontally long substantially rectangular flat plate, and from both long sides of the bottom (12), respectively. It is formed with a long wall portion (13, 13) extending upward and a short wall portion (14a, 14b) formed on a vertically long, substantially rectangular flat plate and extending upward from both short sides of the bottom portion (12). Yes. The height of the short wall portion (14b) on the other end side in the longitudinal direction of the treatment tank (11) (that is, the outflow side of water) is one end side in the longitudinal direction of the treatment tank (11) (that is, inflow of water). The outlet portion (17) is formed lower than the short wall portion (14a) and the long wall portions (13, 13) on the side.
上記処理槽（11）の内部には、その幅方向に所定間隔を置いて複数の仕切板（15）が配置されている。各仕切板（15）は、横長の略長方形状の平板に形成され、処理槽（11）の長手方向に沿って配置されて該処理槽（11）の内部を複数のレーン（21a〜22b）に仕切っている。各仕切板（15）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）および第２流路（22）に配置される仕切板（15,15）には、それぞれに厚さ方向に貫通する孔部（16）が形成されている。上記処理槽（11）には、各仕切板（15）によって、図２における手前側から順に第１〜第４レーン（21a〜22b）が形成されている。尚、処理槽（11）に形成されるレーン（21a〜22b）の数は、例示であり、水処理部（10）が浄化する水量に応じて自由に変更することができる。尚、仕切板（15）は、本発明に係る仕切部材を構成している。また、各レーン（21a〜22b）は、本発明に係る流水路を構成している。 Inside the processing tank (11), a plurality of partition plates (15) are arranged at predetermined intervals in the width direction. Each partition plate (15) is formed in a horizontally long and substantially rectangular flat plate, and is arranged along the longitudinal direction of the treatment tank (11) so that the inside of the treatment tank (11) has a plurality of lanes (21a to 22b). It is divided into. Each partition plate (15) is formed of a material having electrical insulation. Further, the partition plates (15, 15) disposed in the first flow path (21) and the second flow path (22), which will be described later, are respectively formed with holes (16) penetrating in the thickness direction. Yes. In the treatment tank (11), first to fourth lanes (21a to 22b) are formed in order from the front side in FIG. 2 by the partition plates (15). The number of lanes (21a to 22b) formed in the treatment tank (11) is an example, and can be freely changed according to the amount of water to be purified by the water treatment unit (10). The partition plate (15) constitutes a partition member according to the present invention. Moreover, each lane (21a-22b) comprises the flowing water channel which concerns on this invention.
また、各レーン（21a〜22b）は、第１および第２レーン（21a,21b）が一対となって第１流路（21）を形成し、第３および第４レーン（22a,22b）が一対となって第２流路（22）を形成している。 In each lane (21a-22b), the first and second lanes (21a, 21b) are paired to form a first flow path (21), and the third and fourth lanes (22a, 22b) are formed. A second channel (22) is formed as a pair.
図４に示すように、上記複数の放電ユニット（30a,30b）は、第１放電ユニット（30a）と第２放電ユニット（30b）とで構成されている。各放電ユニット（30a,30b）は、上述した一対のレーン（21a,21b,22a,22b）ごとに一つずつ設けられる。 As shown in FIG. 4, the plurality of discharge units (30a, 30b) includes a first discharge unit (30a) and a second discharge unit (30b). One discharge unit (30a, 30b) is provided for each pair of lanes (21a, 21b, 22a, 22b) described above.
上記第１放電ユニット（30a）は、第１流路（21）の水を浄化するものである。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、該電極対（31,32）に所定の電圧を印加する高電圧発生部（33）と、上述した孔部（16）が形成された仕切板（15）とを備えている。仕切板（15）には、放電部材（34）が設けられている。尚、第２放電ユニット（30b）は、第２流路（22）の水を浄化するものである。第２放電ユニット（30b）の具体的な構成は、上記第１放電ユニット（30a）と同様であるため、説明は省略する。 The first discharge unit (30a) purifies the water in the first flow path (21). The first discharge unit (30a) is connected to the electrode pair (31, 32) and the electrode pair (31, 32), and a high voltage generating unit (applied with a predetermined voltage to the electrode pair (31, 32)) 33) and a partition plate (15) in which the hole (16) described above is formed. The partition plate (15) is provided with a discharge member (34). The second discharge unit (30b) purifies the water in the second flow path (22). Since the specific configuration of the second discharge unit (30b) is the same as that of the first discharge unit (30a), description thereof is omitted.
上記電極対（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。電極（31）は、扁平な板状に形成され、第１レーン（21a）に配置されている。電極（31）は、高電圧発生部（33）に接続されている。上記電極（32）は、扁平な板状に形成され、第２レーン（21b）に配置されている。電極（32）は、高電圧発生部（33）に接続されている。また、電極（31）と電極（32）とは互いに略平行となるように配設されている。尚、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る。 The electrode pair (31, 32) is for generating discharge in water, and is composed of a hot side electrode (31) and a neutral side electrode (32). The electrode (31) is formed in a flat plate shape and is disposed in the first lane (21a). The electrode (31) is connected to the high voltage generator (33). The electrode (32) is formed in a flat plate shape and is disposed in the second lane (21b). The electrode (32) is connected to the high voltage generator (33). The electrode (31) and the 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.
上記高電圧発生部（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５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。この交番形波（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。尚、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. 5, for example, the high voltage generator (33) is configured to apply a voltage having an alternating waveform in which positive and negative are switched to the electrode pair (31, 32). Yes. The duty of this alternating wave (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.
上記放電部材（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。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（15）に形成された孔部（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、電極（31）と電極（32）との間の電流経路を構成する貫通孔である。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。図６に示すように、電極（31）および電極（32）に電圧が付与されると、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。そして、気泡（Ｃ）内では、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、上記電極（31）および電極（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。 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 discharge member (34) is disposed so as to block the hole (16) formed in the partition plate (15) that partitions the first lane (21a) and the second lane (21b). 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) is a through hole that constitutes a current path between the electrode (31) and the 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). As shown in FIG. 6, when voltage is applied to the electrode (31) and the electrode (32), the current density in the current path increases in the discharge hole (35) of the discharge member (34), thereby Is vaporized by Joule heat to form bubbles (C). In the bubble (C), the interface between the bubble (C) and water serves as an electrode to generate discharge (spark discharge). That is, in this discharge, since the electrode (31) and the electrode (32) do not become discharge electrodes, deterioration of the electrodes (31, 32) due to discharge can be suppressed.
上記噴霧装置（40）は、水配管（3）に接続され、該水配管（3）の流入部（3a）から流入させた水を噴霧して処理槽（11）に供給するものであって、本発明に係る絶縁部を構成している。噴霧装置（40）は、ノズルヘッダ（41）と、各レーン（21a〜22b）に対応した複数の噴霧ノズル（42）とを備えている。 The spraying device (40) is connected to the water pipe (3), sprays water introduced from the inflow part (3a) of the water pipe (3), and supplies it to the treatment tank (11). The insulating part according to the present invention is configured. The spray device (40) includes a nozzle header (41) and a plurality of spray nozzles (42) corresponding to the lanes (21a to 22b).
上記ノズルヘッダ（41）は、細長い管状に形成され、水配管（3）に対して直交するように設けられ、側面に水配管（3）が接続され、水配管（3）から流入する水を各噴霧ノズル（42）に分けるように設けられている。 The nozzle header (41) is formed in an elongated tubular shape and is provided so as to be orthogonal to the water pipe (3). The water pipe (3) is connected to the side surface of the nozzle header (41) to allow the water flowing in from the water pipe (3) to flow. The spray nozzles (42) are provided so as to be divided.
上記噴霧ノズル（42）は、ノズルヘッダ（41）の長手方向に所定の間隔を置いて複数個設けられている。噴霧ノズル（42）は、各レーン（21a〜22b）に対応して設けられている。水配管（3）を流れる水は、流入部（3a）からノズルヘッダ（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〜22b）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（液滴）となることで各粒間（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、水配管（3）の流入部（3a）から流入する水と、処理槽（11）を流れる水とが電気的に絶縁されることになる。尚、噴霧ノズル（42）によって噴霧させることによって、水配管（3）の流入部（3a）の水と、処理槽（11）の水との間の電気抵抗は、数百ＭΩ以上となる。 A plurality of the 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-22b). Water flowing through the water pipe (3) flows into the nozzle header (41) from the inflow part (3a), and becomes granular (droplets) from the spray nozzle (42) toward the corresponding lane (21a-22b). Sprayed. At this time, since the water sprayed from the spray nozzle (42) becomes granular (droplets), air is interposed between the particles (between the droplets), and the electrical resistance is increased. By carrying out like this, the water which flows in from the inflow part (3a) of a water piping (3) and the water which flows through a processing tank (11) will be electrically insulated. In addition, by spraying with the spray nozzle (42), the electrical resistance between the water of the inflow part (3a) of the water pipe (3) and the water of the treatment tank (11) becomes several hundred MΩ or more.
上記下流槽（50）は、上記処理槽（11）の水の流出側に設けられ、該処理槽（11）から流れ落ちて雫状になった水を流入させる水槽である。下流槽（50）は、平面視で略長方形状の箱体に形成され、側面が外壁部（51）によって囲まれて形成されている。下流槽（50）の外壁部（51）の高さは、処理槽（11）の長壁部（13）および流入側の短壁部（14a）の高さと同じである。下流槽（50）には、水配管（3）の流出部（3b）が接続されている。下流槽（50）と処理槽（11）との間は、処理槽（11）の流出側の短壁部（14b）によって仕切られている。この短壁部（14b）は、流出口部（17）が設けられているため、処理槽（11）に貯留された水は、処理槽（11）が一杯となる前に流出口部（17）から下流槽（50）の底に向かって堰を切って滝のように流れ落ちる。この際、流出口部（17）から下流槽（50）の底部又は下流槽（50）に貯留された水の液面までの間は、所定の高さを有している。このため、処理槽（11）の水は、流出口部（17）から下流槽（50）に流れ落ちる際に雫となる。下流槽（50）に流れ落ちる水が雫（粒状又は液滴）となることで各粒間（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）に貯留された水と下流槽（50）を流れる水とが電気的に絶縁される。尚、処理槽（11）と下流槽（50）との間の電気抵抗は、数百ＭΩ以上になる。その後、下流槽（50）を流れる水は、水配管（3）の流出部（3b）から流出する。尚、上記流出口部（17）から粒状となって流れ落ちる水が流入する下流槽（50）は、本発明に係る絶縁部を構成している。 The said downstream tank (50) is a water tank which is provided in the outflow side of the said processing tank (11), and flows in the water which flowed down from this processing tank (11) and became bowl shape. The downstream tank (50) is formed in a substantially rectangular box in plan view, and the side surface is formed by being surrounded by the outer wall part (51). The height of the outer wall part (51) of the downstream tank (50) is the same as the height of the long wall part (13) of the treatment tank (11) and the short wall part (14a) on the inflow side. The outflow part (3b) of the water pipe (3) is connected to the downstream tank (50). The downstream tank (50) and the processing tank (11) are partitioned by a short wall portion (14b) on the outflow side of the processing tank (11). Since this short wall part (14b) is provided with the outflow part (17), the water stored in the processing tank (11) is discharged before the processing tank (11) is filled. ) To the bottom of the downstream tank (50). At this time, the distance from the outlet part (17) to the bottom of the downstream tank (50) or the level of water stored in the downstream tank (50) has a predetermined height. For this reason, when the water of a processing tank (11) flows down from an outflow part (17) to a downstream tank (50), it becomes a soot. The water flowing into the downstream tank (50) becomes soot (granular or droplets), and air is interposed between the particles (between the droplets), increasing the electrical resistance. By carrying out like this, the water stored by the processing tank (11) and the water which flows through a downstream tank (50) are electrically insulated. The electrical resistance between the treatment tank (11) and the downstream tank (50) is several hundred MΩ or more. Thereafter, the water flowing through the downstream tank (50) flows out from the outflow portion (3b) of the water pipe (3). In addition, the downstream tank (50) into which the water which flows in the form of particles from the outlet (17) flows in constitutes an insulating part according to the present invention.
−運転動作−
本実施形態に係る水処理装置（1a）では、水処理部（10）において、水配管（3）を流れる水処理がなされる。
-Driving action-
In the water treatment device (1a) according to the present embodiment, the water treatment unit (10) performs water treatment through the water pipe (3).
水処理部（10）の運転開始前には、水循環回路（1）の開閉バルブ（4,4）が開かれ、貯水タンク（2）の水が水配管（3）内を流れる。そして、水配管（3）を流れる水は、ポンプ（5）を介して流入部（3a）からノズルヘッダ（41）内に流入し、噴霧ノズル（42）から各レーン（21a〜22b）に噴霧され、処理槽（11）内に水が貯留される。このとき、噴霧された水は、粒状（液滴）となっているため、各液滴間に空気が介在して電気抵抗が高くなる。このため、水配管（3）の流入部（3a）から流入する水と、処理槽（11）を流れる水とが電気的に絶縁される。 Before the operation of the water treatment section (10) starts, the open / close valve (4, 4) of the water circulation circuit (1) is opened, and the water in the water storage tank (2) flows through the water pipe (3). And the water which flows through a water pipe (3) flows in into a nozzle header (41) from an inflow part (3a) via a pump (5), and sprays to each lane (21a-22b) from a spray nozzle (42). Then, water is stored in the treatment tank (11). At this time, since the sprayed water is granular (droplets), air is interposed between the droplets, and the electrical resistance is increased. For this reason, the water which flows in from the inflow part (3a) of a water piping (3) and the water which flows through a processing tank (11) are electrically insulated.
水処理部（10）の運転開始時には、処理槽（11）内が浸水した状態となっている。高電圧発生部（33）から電極対（31,32）に対して極性の割合が等しい方形波の電圧が印加されると、放電部材（34）の放電孔（35）の電流経路の電流密度が上昇する。 At the start of operation of the water treatment section (10), the inside of the treatment tank (11) is in a flooded state. When a square wave voltage with the same polarity ratio is applied to the electrode pair (31, 32) from the high voltage generator (33), the current density in the current path of the discharge hole (35) of the discharge member (34) Rises.
放電孔（35）内の電流経路の電流密度が上昇すると、放電孔（35）内のジュール熱が大きくなる。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６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）が電極（31）と電極（32）との間で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）内において、絶縁破壊が起こり、放電（スパーク放電）が発生する。 When the current density of the current path in the discharge hole (35) increases, Joule heat in the discharge hole (35) increases. As a result, in the discharge member (34), vaporization of water is promoted inside the discharge hole (35) and in the vicinity of the inlet / outlet, and bubbles ( C ) as a gas phase are formed. 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 resistance that prevents conduction through water between the electrode (31) and the electrode (32). Thereby, there is almost no potential difference between the electrodes (31, 32) and water, and the interface between the bubbles ( 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）内で放電が行われると、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。尚、水酸ラジカルは、本発明に係る殺菌因子を構成している。 As described above, when discharge is performed in the bubbles ( C ), a bactericidal factor (an active species such as a hydroxyl radical) is generated in the water of the treatment tank (11). In addition, the hydroxyl radical constitutes the bactericidal factor according to the present invention.
その後、処理槽（11）の各レーン（21a〜22b）を流れる水は、流出口部（17）から下流槽（50）に向かって流れ落ちる。このとき、流出口部（17）から下流槽（50）に流れ落ちる水は雫となるため、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）に貯留された水と下流槽（50）を流れる水とが電気的に絶縁される。 Then, the water which flows through each lane (21a-22b) of a processing tank (11) flows down toward a downstream tank (50) from an outflow port part (17). At this time, the water that flows from the outlet part (17) to the downstream tank (50) becomes soot, so that air is interposed between the grains (between the droplets), and the electrical resistance is increased. By carrying out like this, the water stored by the processing tank (11) and the water which flows through a downstream tank (50) are electrically insulated.
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間に絶縁部（40，50）を備えているので、水処理部（10）から該水処理部（10）に連通する処理水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、水処理部（10）の水中で確実に放電を生起させることができるし、投入した電力を効率よく使用することができる。
-Effect of the embodiment-
According to this embodiment, since the insulating part (40, 50) is provided between the water treatment part (10) and the treated water communicating with the water treatment part (10), the water treatment part (10) Since it is possible to reliably suppress the flow of electricity to the treated water communicating with the water treatment unit (10), it is possible to reliably cause discharge in the water of the water treatment unit (10), and to supply electric power. Can be used efficiently.
また、上記絶縁部（40，50）が水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられているので、水処理部（10）から該水処理部（10）の上流側と下流側との処理水に電気が流れることを確実に抑制することができることから、水処理部（10）の水中でより確実に放電を生起させることができるし、投入した電力をより効率よく使用することができる。 Moreover, since the said insulation part (40, 50) is provided in the inflow side and outflow side of a water treatment part (10), the upstream and downstream of this water treatment part (10) from a water treatment part (10) Since it is possible to reliably suppress the flow of electricity to the treated water with the side, it is possible to cause a discharge more reliably in the water of the water treatment section (10), and to use the input power more efficiently be able to.
また、上記水処理部（10）の放電によって、処理水中に殺菌因子を生成するので、この殺菌因子によって処理水を確実に浄化することができる。 Moreover, since the sterilization factor is generated in the treated water by the discharge of the water treatment unit (10), the treated water can be reliably purified by this sterilization factor.
また、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる処理水を噴霧状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間を確実に絶縁することができる。 Further, since the treated water flowing from the water passage (3) to the water treatment unit (10) is sprayed, the impedance between the water treatment unit (10) and the treated water communicating with the water treatment unit (10) Therefore, it is possible to reliably insulate between the water treatment unit (10) and the treated water communicating with the water treatment unit (10).
また、上記水処理部（10）から水通路（3）に流れる処理水を雫状にして落下させ、いわゆる滝状にするので、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間のインピーダンスを大きくすることができることから、水処理部（10）と該水処理部（10）に連通する処理水との間を確実に絶縁することができる。 In addition, since the treated water flowing from the water treatment unit (10) to the water passage (3) is dropped in a bowl shape to form a so-called waterfall, it communicates with the water treatment unit (10) and the water treatment unit (10). Since the impedance between the treated water and the treated water can be increased, the water treated part (10) and the treated water communicating with the treated water (10) can be reliably insulated.
また、電極対（31，32）間に設けられた放電孔（35）において気泡（Ｃ）を発生させ、この気泡（Ｃ）内で放電させたため、気泡（Ｃ）と水との界面に放電電極を形成することができる。これにより、電極対（31，32）から金属などが析出するのを防止することができる。 In addition, since a bubble (C) is generated in the discharge hole (35) provided between the electrode pair (31, 32) and discharged in the bubble (C), a discharge occurs at the interface between the bubble (C) and water. An electrode can be formed. Thereby, it can prevent that a metal etc. precipitate from an electrode pair (31, 32).
最後に、第１〜第４レーン（21a〜22b）を設けたため、レーン（21a〜22b）の数に応じて水処理装置（1a）で処理する水量を調節することができる。 Finally, since the first to fourth lanes (21a to 22b) are provided, the amount of water to be treated by the water treatment device (1a) can be adjusted according to the number of lanes (21a to 22b).
また、上記高電圧発生部（33）を交番型としたため、電極対（31,32）に印加される電圧の正負が所定時間おきに交互に入れ替わる。そのため、放電孔（35）においてはグロー放電を生起させることなくスパーク放電を生起させることができる。つまり、放電形態は、直流の場合は、電流の増加に伴ってスパーク放電からグロー放電に移行するところ、本実施形態では、放電形態がグロー放電に移行するまでに電極対（31,32）に印加される電圧の正負が入れ替わるので、放電孔（35）内においてグロー放電を発生させずにスパーク放電を発生し続けることができる。これにより、放電孔（35）のグロー放電による熱的破壊を抑制でき、放電孔（35）の孔径が拡大するのを抑制することが可能になる。よって、安定して放電を行うことができる。 In addition, since the high voltage generator (33) is an alternating type, the polarity of the voltage applied to the electrode pair (31, 32) is alternately switched every predetermined time. Therefore, spark discharge can be generated in the discharge hole (35) without causing glow discharge. In other words, in the case of a direct current, the discharge mode changes from spark discharge to glow discharge as the current increases. In this embodiment, the electrode pair (31, 32) is changed before the discharge mode changes to glow discharge. Since the polarity of the applied voltage is switched, it is possible to continue to generate spark discharge without generating glow discharge in the discharge hole (35). Thereby, the thermal destruction by the glow discharge of the discharge hole (35) can be suppressed, and the hole diameter of the discharge hole (35) can be suppressed from expanding. Therefore, stable discharge can be performed.
また、上記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、両電極（31，32）において酸化反応と還元反応とを同等に行わせることができる。よって、電極対（31，32）の酸化反応による溶出を抑制することができ、また、上記高電圧発生部（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することができるので、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, the oxidation reaction and the reduction reaction can be performed equally in both electrodes (31, 32). Therefore, elution due to the oxidation reaction of the electrode pair (31, 32) can be suppressed, and the alternating voltage waveform generated by the high voltage generator (33) can be used to generate metal from each electrode (31, 32). And the like can be prevented from being deposited, so that stable discharge can be performed.
また、上記電圧波形を方形波としたので、例えば、正弦波等と比べて、水の導電率に依存せずに放電を生起させることができる。よって、安定して放電を行うことが可能である。 Further, since the voltage waveform is a square wave, it is possible to cause a discharge without depending on the conductivity of water, for example, compared to a sine wave or the like. Therefore, it is possible to discharge stably.
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
<Other embodiments>
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
上記実施形態では、水処理部（10）が処理水中で放電を生起するようにしたが、第１の発明では、水処理部（10）が処理水中で電気分解を生起するようにしてもよい。 In the above embodiment, the water treatment unit (10) causes discharge in the treated water, but in the first invention, the water treatment unit (10) may cause electrolysis in the treated water. .
また、上記流入側の絶縁部は、噴霧装置（40）で構成したが、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる処理水を滴下させるノズルによって構成してもよい。 Moreover, although the said inflow side insulation part was comprised with the spraying apparatus (40), you may comprise with the nozzle which drops the treated water which flows into the water treatment part (10) from the said water channel (3).
また、上記実施形態の水処理装置（1a）は、水循環回路（1）を備えているが、第１の発明においては、水が循環するものでなくともよい。 Moreover, although the water treatment apparatus (1a) of the said embodiment is provided with the water circulation circuit (1), in 1st invention, water does not need to circulate.
尚、以上の実施形態は、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。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、電気的に処理水の浄化を行う水処理装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a water treatment apparatus that electrically purifies treated water.
３ 水配管
１０ 水処理部
１１ 処理槽
１５ 仕切板
１６ 放電孔
２１ａ 第１レーン（流水路）
２１ｂ 第２レーン（流水路）
２２ａ 第３レーン（流水路）
２２ｂ 第４レーン（流水路）
３１ 電極（ホット側）
３２ 電極（ニュートラル側）
３３ 高電圧発生部
４０ 噴霧装置（流入側の絶縁部）
５０ 下流槽（流出側の絶縁部）
3
21b Second lane (flowing waterway)
22a 3rd lane (running waterway)
22b 4th lane (flowing waterway)
31 electrode (hot side)
32 electrodes (neutral side)
33
50 Downstream tank (outlet side insulation)
Claims (6)
該水処理部（10）に連通する水と上記水処理部（10）とを電気的に絶縁する絶縁部（40，50）とを備えている
ことを特徴とする水処理装置。 A water treatment unit (10) for electrically treating water;
A water treatment apparatus comprising: water communicating with the water treatment unit (10); and insulating units (40, 50) for electrically insulating the water treatment unit (10).
上記水処理部（10）は、水が流れる水通路（3）の途中に設けられ、
上記絶縁部（40，50）は、上記水処理部（10）の流入側と流出側とに設けられている
ことを特徴とする水処理装置。 In claim 1,
The water treatment part (10) is provided in the middle of a water passage (3) through which water flows,
The water treatment device according to claim 1, wherein the insulating parts (40, 50) are provided on an inflow side and an outflow side of the water treatment part (10).
上記水処理部（10）は、処理槽（11）内の水中で放電を生起し、水中に殺菌因子を生ずるように構成されている
ことを特徴とする水処理装置。 In claim 1 or 2,
The water treatment device (10), wherein the water treatment unit (10) is configured to cause discharge in water in the treatment tank (11) to produce a sterilizing factor in the water.
上記流入側の絶縁部（40）は、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を滴下させるノズルによって構成されている
ことを特徴とする水処理装置。 In claim 3,
The water treatment apparatus, wherein the inflow-side insulating section (40) is constituted by a nozzle for dropping water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10).
上記流入側の絶縁部（40）は、上記水通路（3）から水処理部（10）に流れる水を噴霧させる噴霧部（40）によって構成されている
ことを特徴とする水処理装置。 In claim 3,
The inflow-side insulating section (40) is constituted by a spray section (40) for spraying water flowing from the water passage (3) to the water treatment section (10).
上記流出側の絶縁部（50）は、上記水処理部（10）から水通路（3）に流れる水を水処理部（10）から雫状にして落下させるように構成されている
ことを特徴とする水処理装置。 In any one of Claims 3-5,
The insulating part (50) on the outflow side is configured to drop water flowing from the water treatment part (10) to the water passage (3) in a bowl shape from the water treatment part (10). Water treatment equipment.
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