水处理装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种水处理装置。水处理装置具备在内部形成气体室的喷嘴部件、夹着气体室对置配置的一对电极、在与气体室连通的空间中储存处理水的处理槽、通过向气体室供给气体而使处理水中产生气泡的气体供给装置、和通过对一对电极附加电压而发生等离子放电的电源。通过这样的结构，能够在抑制向电极供给的电力的同时效率良好地进行水处理。
【专利说明】水处理装置【技术领域】
[0001]本发明涉及对水实施杀菌等处理的水处理装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知有使供给到水中的气泡产生放电反应、通过伴随它生成的各种基团等对水实施杀菌等处理的水处理装置。在日本.特许第4101979号中，表示了这样的水处理装置的一例。
[0003]在上述特许公报中公开的水处理装置具备分开配置在装入了水的容器的两侧的一对电极、和电气地连接在该一对电极上的脉冲电源。在容器内，被从容器的底部吹入富氧气体，被吹入到容器内的气体成为气泡，在水中浮起。脉冲电源对一对电极附加交流脉冲电压，由此使一对电极间的水中产生电场。通过电场作用于在一对电极间的水中浮起的气泡上而发生气泡内放电。结果，从气泡产生羟基基团(0H基团)或臭氧、紫外线等，通过它们进行容器内的水的杀菌等水处理。
[0004]在上述先行技术中，通过在水中产生的电场在气泡的内表面上诱导电荷，结果，想要通过使气泡内产生强磁场而发生气泡内放电,但这样的过程中的气泡内放电如果不对一对电极附加极高的电压从而在水中产生强大的电场就不能发生。这样，在该技术中，由于在水处理中需要较高的能量，所以在节能的方面存在问题。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于上 述那样的情况而做出的，目的是提供一种能够在抑制向电极供给的电力的同时效率良好地进行水处理的水处理装置。
[0006]作为用来解决上述课题的结构，本发明的水处理装置具备:喷嘴部件，在内部形成气体室；一对电极，夹着上述气体室对置配置；处理槽，在与上述气体室连通的空间中储存处理水；气体供给装置，向上述气体室供给气体，从该气体室的下游端部向上述处理槽内的处理水送出上述气体，由此使上述处理水中产生气泡；和电源,通过对上述一对电极附加电压，发生等离子放电。
[0007]在该水处理装置中，由于通过一对电极间的等离子放电向气体室供给等离子，所以在气体室内的气体中含有的规定的成分中发生放电反应(电子的释放反应)，生成各种基团及紫外线。并且，通过将含有这些成分的气体从气体室的下游端部作为气泡向处理槽内的处理水供给，能够将处理水强力地杀菌。
[0008]并且，由于对夹着气体存在的气体室对置配置的一对电极附加电压，通过随之发生的等离子放电产生各种基团等，所以与例如在将没有基团化的通常的气体供给到处理水中之后将其基团化的情况(在此情况下需要使水中产生强力的电场)不同，能够将应附加的电压的值抑制得较低，能够抑制处理水的杀菌处理所需要的能量。
[0009]在本发明中，优选的是，上述一对电极沿着朝向上述处理槽流动的气体室内的气体的流动方向延伸。[0010]这样，在以沿着气体室内的气体的流动方向延伸的方式形成了一对电极的情况下，能够防止气体的流动被电极阻碍的状况，能够效率良好地向处理水供给气泡。
[0011]在本发明中，优选的是，在上述气体室的下游端部设有用来使向上述处理水供给的气泡微细化的微细化机构。
[0012]根据该结构，由于将经过微细化机构微细化的气泡向处理水供给，所以能够将处理水中的气泡整体的表面积扩大，能够进一步提高上述杀菌效果。
[0013]在本发明中，优选的是，上述一对电极中的至少一方被绝缘体覆盖。
[0014]根据该结构，由于作为等离子放电而能够发生无声放电(电介体隔离放电)，所以能够有效地抑制电极的消耗。
[0015]本发明的水处理装置优选的是，还具备使从上述气体供给装置向气体室供给的气体含有水分的湿润化机构。
[0016]根据该结构，由于在向气体室供给的气体中可靠地含有水分，所以当在一对电极间附加了等离子放电用的电压时，能够生成充分的量的羟基基团(0H基团)。羟基基团由于在称作活性氧的分子种类中也具有特别强力的氧化力，所以通过将充分含有这样的羟基基团的气体作为气泡向处理 水供给，能够将处理水更有效地杀菌处理。
[0017]在本发明中，优选的是，上述处理槽内的处理水沿特定方向流动；上述喷嘴部件具有沿上述特定方向排列配置的多个喷嘴，从各喷嘴内部的气体室沿与上述特定方向垂直的方向送出气体。
[0018]根据该结构，由于能够在处理槽内使处理水沿一方向流动的同时、向该流中供给充分的量的气泡，所以能够将比较的多的处理水在短时间中效率良好地杀菌处理。
[0019]本发明的水处理装置优选的是，还具备:一对水中电极，以相互离开间隔的状态对置配置在上述处理槽的内部；和水中电极用电源，对上述水中电极附加电压。对上述一对水中电极之间供给由上述喷嘴部件生成的气体。
[0020]根据该结构，由于形成在一对水中电极间的电场对处理水中的气泡作用而持续地产生各种基团及紫外线，所以能够进一步提高处理水的杀菌效果。
[0021 ] 如以上说明，根据本发明的水处理装置，能够在抑制向电极供给的电力的同时效率良好地进行水处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是表示有关本发明的第I实施方式的水处理装置的结构的图。
[0023]图2是表示有关本发明的第2实施方式的水处理装置的结构的图。
[0024]图3是表示有关本发明的第3实施方式的水处理装置的结构的图。
[0025]图4是表示有关本发明的第4实施方式的水处理装置的结构的图。
[0026]图5是用来说明上述第4实施方式的变形例的图。
[0027]图6是表示有关本发明的第5实施方式的水处理装置的结构的图。
[0028]图7是表示有关本发明的第6实施方式的水处理装置的结构的图。
[0029]图8是表示有关本发明的第7实施方式的水处理装置的结构的图。
[0030]图9是用来说明上述第7实施方式的变形例的图。【具体实施方式】
[0031 ] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0032]<第I实施方式>
图1是表示有关本发明的第I实施方式的水处理装置的结构的图。该第I实施方式的水处理装置是例如为了将船舶的压舱水、来自各种工厂或企业的排水、上下水、作为饮料水使用的水等杀菌处理而使用的装置。以下，将杀菌处理前的水称作“处理水”。
[0033]上述水处理装置具备中空形状的喷嘴部件1、在内部储存处理水W的处理槽2、向喷嘴部件I供给气体的气体供给装置3、配设在喷嘴部件I的内部的一对电极4、和对一对电极4附加电压的电源5。
[0034]形成在喷嘴部件I的内部的空洞作为被从气体供给装置3供给的气体充满的气体室10形成。在该气体室10的下游端部(即被从气体供给装置3供给的气体的输送方向下游侧的端部)上，以固定在喷嘴部件I的前端部的壁面上的状态安装着由具有许多微细的孔的多孔质物质或网状部件等构成的出口部件11。该出口部件11相当于后述的用来使气泡B微细化的微细化机构。
[0035]气体供给装置3具有将气体压送的泵15、和将泵15与喷嘴部件I相互连结的气体导入管16。从泵15压送含有氧的气体(例如空气、富氧气体或纯氧等)。另外，在气体中含有某种程度的水分。
[0036]将从泵15压送的气体通过气体导入管16供给到喷嘴部件I的内部的气体室10中，经过气体室10的出口部件11向处理槽2内的处理水W送出。由此，在处理水W中产生许多气泡B。特别是，在该实施方式中，由于经过具有许多微细的孔的出口部件11将气体送出，所以作为气泡B，产生具有100 μ m以下的气泡直径的所谓的微泡。
[0037]一对电极4分别由平坦的金属板构成，安装在喷嘴部件I的内壁面的离开间隔的两个部位上。即，一对电极4设置为，夹着喷嘴部件I内的气体室10相互对置且露出到气体室10中。各电极4以沿着气体的流动方向延伸的方式形成，以便不阻碍朝向处理槽2流动的气体室10内的气体的流动。
[0038]电源5是对一对电极4附加几kV左右的直流电压的部件，与一对电极4经由被覆电线等电气地连接。
[0039]如果从电源5对一对电极4附加上述那样的电压，则在气体室10中产生等离子。于是，气体室10的气体中含有的氧及水分例如如以下的反应式(1)、(2)、(3)那样反应。另外，在下述反应式中对元素符号之前添加“.”的，表示成为化学结合被切断的自由的状态(具有不成对电子的状态)、即基团化。
【权利要求】
1.一种水处理装置，其特征在于，具备: 喷嘴部件，在内部形成气体室； 一对电极，夹着上述气体室对置配置； 处理槽，在与上述气体室连通的空间中储存处理水； 气体供给装置，向上述气体室供给气体，从该气体室的下游端部向上述处理槽内的处理水送出上述气体，由此使上述处理水中产生气泡；和 电源，通过对上述一对电极附加电压，发生等离子放电。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于， 上述一对电极沿着朝向上述处理槽流动的气体室内的气体的流动方向延伸。
3.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于， 在上述气体室的下游端部设有用来使向上述处理水供给的气泡微细化的微细化机构。
4.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于， 上述一对电极中的至少一方被绝缘体覆盖。
5.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于， 还具备使从上述气体供给装置向气体室供给的气体含有水分的湿润化机构。
6.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于， 上述处理槽内的处理水沿特定方向流动； 上述喷嘴部件具有沿上述特定方向排列配置的多个喷嘴，从各喷嘴内部的气体室沿与上述特定方向垂直的方向送出气体。
7.如权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于， 还具备: 一对水中电极，以相互离开间隔的状态对置配置在上述处理槽的内部；和 水中电极用电源，对上述水中电极附加电压； 对上述一对水中电极之间供给由上述喷嘴部件生成的气体。
【文档编号】C02F1/32GK104003486SQ201410057344
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2013年2月20日
【发明者】足立成人, 松村昌义, 石桥和生 申请人:株式会社神户制钢所