JP2024062301A - Liquid Purification Equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大量の液体の浄化処理が可能な液体浄化装置に関する。 The present invention relates to a liquid purification device capable of purifying large amounts of liquid.
従来より、魚類の養殖等において、養殖槽内の水のろ過を行う際に紫外線浄化装置により殺菌を行うことが行われている。特許文献1には、透明部材で形成され、内部に液体が流れるように形成された通路内に紫外線ランプを設置し、通路内を流れる液体の殺菌を行う液体浄化装置が開示されている。 Conventionally, in fish farming, etc., sterilization has been performed using ultraviolet purifiers when filtering water in aquaculture tanks. Patent Document 1 discloses a liquid purifier that is made of a transparent member, has an ultraviolet lamp installed in a passage formed so that liquid can flow inside, and sterilizes the liquid flowing inside the passage.
特許文献1に記載の液体浄化装置は、同文献の図7に記載されているように、液体が流れる通路を複数設けることができ、液体の処理量に応じて通路の本数を増減させることができるので、比較的小規模な施設から、中規模の施設まで、施設の規模に応じた装置構成とすることができる。 The liquid purification device described in Patent Document 1, as shown in Figure 7 of the same document, can be provided with multiple passages through which the liquid flows, and the number of passages can be increased or decreased depending on the amount of liquid to be treated, so the device can be configured to suit the size of the facility, from relatively small to medium-sized facilities.
一方で、大規模な施設において大量の液体を処理する場合には、特許文献2のような、通路内に複数の紫外線ランプを設けた構成が適している。特許文献2に記載の処理装置は、流体の流れに沿って設けられ、内部に紫外線ランプを備えた円筒状の筒状部材を複数配置している。また、液体の流れの上流側に、筒状部材の周囲に渦流を生じさせる案内板を設けている。このような構成により、筒状部材の周囲を通る液体に長く紫外線を照射させることができるとされている。
On the other hand, when treating large volumes of liquid in large-scale facilities, a configuration with multiple ultraviolet lamps installed inside the passage, as in
しかしながら、特許文献2に記載の構成では、案内板が流れの抵抗となり、流速が遅くなるため、短時間に多量の液体の殺菌を行うことは困難である。
However, in the configuration described in
本発明は、大量の液体を短時間に処理することが可能な液体浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a liquid purification device that can process a large amount of liquid in a short period of time.
上記目的を達成するために、本発明の液体浄化装置は、液体に紫外線を含む光線を照射することにより液体の浄化を行う装置であって、円筒状の側壁を有する処理槽と、前記処理槽内に軸方向に沿って複数配列される筒状の光源筒体と、前記処理槽の側方から接続され、浄化する液体を流入させる流入路及び浄化された液体を流出させる流出路とを備え、前記流入路及び前記流出路は、前記処理槽の軸方向にオフセットして設けられており、前記処理槽又は前記流入路内に、前記流入路から流入される液体が突き当たる箇所に設けられ、前記処理槽を軸方向から見て前記流入路からの液体の流入方向に対して傾斜して配列された対面部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the liquid purification device of the present invention is a device that purifies a liquid by irradiating the liquid with light rays including ultraviolet rays, and is equipped with a treatment tank having a cylindrical side wall, a plurality of cylindrical light source cylinders arranged along the axial direction within the treatment tank, and an inlet channel for introducing the liquid to be purified and an outlet channel for discharging the purified liquid, which are connected from the side of the treatment tank, and are offset in the axial direction of the treatment tank, and are provided in the treatment tank or the inlet channel at a location where the liquid flowing in from the inlet channel hits, and have a facing portion arranged at an angle with respect to the flow direction of the liquid from the inlet channel when viewed from the axial direction of the treatment tank.
本発明の液体浄化装置によれば、処理槽又は流入路内に設けられる対面部が、処理槽の軸方向から見て流入路からの液体の流入方向に対して傾斜しているため、流入路から流入された液体が円滑に処理槽内に流入する。また、対面部の傾斜によって、流入された液体の流れの方向が変化して処理槽の側壁に沿って円弧状に旋回する流れとなる。 According to the liquid purification device of the present invention, the facing portion provided in the treatment tank or inlet channel is inclined with respect to the inflow direction of the liquid from the inlet channel when viewed from the axial direction of the treatment tank, so that the liquid flowing in from the inlet channel flows smoothly into the treatment tank. In addition, the inclination of the facing portion changes the flow direction of the flowing in liquid, and the flow swirls in an arc along the side wall of the treatment tank.
本発明の液体浄化装置においては、前記対面部が、前記光源筒体の配列によって形成されていてもよい。当該構成により、流入路の開口部近傍には光源筒体の傾斜による空間が形成される。この空間によって、流入路から流入された液体が円滑に処理槽内に流入する。 In the liquid purification device of the present invention, the facing portion may be formed by an arrangement of the light source cylinders. With this configuration, a space is formed near the opening of the inflow channel due to the inclination of the light source cylinders. This space allows the liquid flowing in from the inflow channel to flow smoothly into the treatment tank.
また、流入路と流出路が処理槽の軸方向にオフセットして設けられているので、液体の円弧状の旋回にオフセットが加わって螺旋状の流れになる。これにより、処理槽内の液体が複数の光源筒体に対して螺旋状に接触することになるので、光源筒体の周囲で乱流となり、効率よく液体の浄化を行うことができる。 In addition, because the inflow and outflow paths are offset in the axial direction of the treatment tank, the offset is added to the arc-shaped swirl of the liquid, resulting in a spiral flow. This causes the liquid in the treatment tank to come into contact with the multiple light source cylinders in a spiral shape, creating turbulence around the light source cylinders, allowing for efficient purification of the liquid.
また、本発明の液体浄化装置は、複数の前記光源筒体のうち、前記対面部を除く複数の光源筒体が配列部に配列されており、前記配列部における光源筒体は、紫外線の照射可能範囲同士が重なるように配列してもよい。 In addition, in the liquid purification device of the present invention, among the plurality of light source cylinders, a plurality of light source cylinders excluding the facing portion may be arranged in an arrangement section, and the light source cylinders in the arrangement section may be arranged such that the ranges at which ultraviolet light can be irradiated overlap each other.
当該構成によれば、配列部における複数の光源筒体は、光源筒体の照射可能範囲同士が重なるように配列されているため、隣接する光源筒体の間の液体には、双方の光源筒体の紫外線が照射される。これにより、処理槽内の液体の浄化を効率よく行うことができる。 According to this configuration, the multiple light source cylinders in the arrangement section are arranged so that the irradiation ranges of the light source cylinders overlap, so that the liquid between adjacent light source cylinders is irradiated with ultraviolet light from both light source cylinders. This allows for efficient purification of the liquid in the treatment tank.
本発明によれば、処理槽内に設けられた複数の光源筒体に対して、処理される液体を螺旋状に接触させることができるので、大量の液体を短時間に処理することが可能となる。 According to the present invention, the liquid to be treated can be brought into contact with multiple light source cylinders installed in the treatment tank in a spiral manner, making it possible to treat a large amount of liquid in a short period of time.
次に、本発明の実施形態の一例である液体浄化装置について、図1~図3を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態の液体浄化装置1は、円筒状の側壁2aを有する筒状の処理槽2と、処理槽2に設けられた液体の流入路3及び流出路4とを備えている。なお、ここで処理する液体は、病原性大腸菌等で汚染された水等であり、特に海水に有効に適用できる。
Next, a liquid purification device as an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 3. As shown in Fig. 1, the liquid purification device 1 of this embodiment comprises a
処理槽2は、上方に蓋部5が設けられ、下方に底部6が設けられている。処理槽2の内部には、光源筒体として円筒状の紫外線ランプ7が複数配列されている。紫外線ランプ7は、処理槽2の軸方向(図1においては上下方向)に向けて設けられており、それぞれその外周に石英ガラス製の保護パイプ(図示省略)を備えている。なお、光源筒体は、水銀紫外線ランプ7以外に、紫外線を照射する機能を有するLED等を使用することもできる。
The
紫外線ランプ7は、保護パイプが、蓋部5に設けられた蓋ホルダと、底部6に設けられた底ホルダの2箇所で保持されている(いずれも図示省略)。紫外線ランプ7は、蓋ホルダ及び底ホルダに、図示しない耐圧パッキンを介して固定されており、処理槽2内に水圧がかかった状態で、液体が外部に漏れないように形成されている。
The
流入路3は、本実施形態では処理槽2の側方から接続されており、処理槽2の軸方向では下方に設けられている。流出路4は、処理槽2の側壁2aに対して側方から接続されており、処理槽の軸方向では上方に設けられている。
In this embodiment, the
本実施形態では、流入路3及び流出路4は、図1に示すように、処理槽2の軸方向に対してオフセットして設けられている。なお、本発明でオフセットとは、流入路3と流出路4を処理槽2の軸方向に離して設置することを言う。オフセット量は、その軸方向の距離であり、好適範囲は40cmから200cmである。また、流入路3及び流出路4は、図2に示すように、それぞれの中心軸が処理槽2の中心軸と交差するように処理槽2に固定されている。
In this embodiment, the
また、図1に示すように、蓋部5の外側は保護カバー8で保護されており、底部6の外側は台座9で保護されている。処理槽2及び台座9は、設置フレーム10によって設置場所に固定される。
As shown in FIG. 1, the outside of the
図2は、図1のII-II線断面図である。本実施形態では、複数の紫外線ランプ7のうち、液体の流入方向において流入路3に対面する4本の紫外線ランプ7を対面部7aとしている。この対面部7aは、流入路3の流入方向である中心軸方向に対して約60°となるように傾斜して形成されている。対面部7aの部分は、抵抗力を生じさせる機能を持つものであれば、紫外線ランプ以外に、金属類、木材、樹脂、セラミック等何でもよく、また断面形状は、丸、多角形、楕円、板等何でもよい。
Figure 2 is a cross-sectional view of line II-II in Figure 1. In this embodiment, of the multiple
この紫外線ランプ7の対面部7aによって、処理槽2内には、流入路3の開口部近傍に空間2bが形成される。この空間2bの形状は、処理槽2の軸方向から見た断面形状において、略台形状となっている。
The facing
紫外線ランプ7の対面部7aを除く箇所では、紫外線ランプ7がほぼ均等に同心円状に配置された配列部7bとなっている。紫外線ランプ7の本数は、本実施形態では34本としている。
Except for the facing
紫外線ランプ7の配列部7bにおける配置は、図2(B)に示すように、紫外線ランプ7の周囲に照射される紫外線の照射可能範囲7cが重なる範囲で配置を行うことが好ましい。なお、ここで紫外線の照射可能範囲とは、本実施形態では光源筒体から半径12cm以内である範囲を言う。また、紫外線の照射可能範囲同士が重なるとは、隣り合う光源筒体の距離が24cm以内を言う。
As shown in FIG. 2(B), it is preferable to arrange the
紫外線ランプ7の照射可能範囲7cは、処理される液体の状態と、紫外線ランプ7の出力よって変動する。このため、配列部7bにおいては、処理される液体の状態(透明度や汚染度等)と、紫外線ランプ7の出力と、処理槽2において必要な処理能力を考慮し、紫外線ランプ7の本数と配置を決定する。
The
図2における対面部7aの角度と空間2bの面積は、流入路3から流入する液体の速度によって適宜変更することができる。液体の流速が速いときは、空間2bを大きめに取ることにより、液体を円滑に処理槽2内に流入させることができる。
The angle of the facing
液体浄化装置1は、実施形態の一例として、処理槽2の内径が600mm、処理槽2の高さが1200mmであり、流入路3及び流出路4の内径が250mmとなっている。また、紫外線ランプ7は、液体と接する箇所における保護パイプの外径が30mmに形成されている。処理槽2の断面積と、紫外線ランプ7の断面積の比率は、本実施形態では約8.5%となっている。
As an example of an embodiment of the liquid purification device 1, the
本実施形態の液体浄化装置1は、処理能力としては500m3/hの処理量が可能な構成となっている。当該処理能力での処理を行う場合、流入路3から流入する液体の速度は約10km/hとなり、通常の浄化装置と比べて液体の流速が速いものとなる。
The liquid purifying device 1 of the present embodiment is configured to have a processing capacity of 500 m3 /h. When performing processing at this processing capacity, the speed of the liquid flowing in from the
本実施形態の液体浄化装置1で液体の浄化処理を行う場合は、外部に設置されたポンプ(図示省略)から流入路3を介して液体が供給される。このとき、準備段階において、処理槽2の内部には液体が充填されている。
When performing liquid purification processing using the liquid purification device 1 of this embodiment, liquid is supplied from an externally installed pump (not shown) via the
処理槽2内の液体の流れを図3に示す。ポンプによって供給された液体は、処理槽2内の空間2bに流入する。空間2bには紫外線ランプ7は設けられていないので、流入路3から流入した液体は、紫外線ランプ7に邪魔されることなく、最前部にある紫外線ランプ7の対面部7aに突き当たる。
The flow of liquid in the
対面部7aに突き当たった液体は、対面部7aの流入路3に対する傾斜に沿って流れる方向が変化し、処理槽2の内壁に沿って円弧状に旋回する。一方で、対面部7aにおいても、それぞれの紫外線ランプ7との間には隙間が空いているので、流入した液体の一部はこの隙間を通って紫外線ランプ7の配列部7b内に進入する。
The liquid that hits the facing
本実施形態では、流入路3が図1において下方に設けられており、流出路4が上方に設けられているため、液体の流れは、処理槽2の内壁に沿って円弧状に旋回しながら上方に移動する。即ち、上方向に向けて螺旋状に上昇するようになる。同時に、対面部7aの隙間を通って配列部7b内に進入した液体が螺旋状に流れる液体と合流するので、配列部7b内に液体の乱流が発生する。
In this embodiment, the
このように、流入路3から流入した液体が、処理槽2内で螺旋状に上昇すると共に乱流により攪拌されながら紫外線ランプ7による紫外線を含む光線の照射で殺菌されて浄化され、流出路4から外部に流出される。
In this way, the liquid flowing in from the
本実施形態の液体浄化装置1では、流入路3の開口部近傍に空間2bが形成されているため、流入路3から流入する液体の速度低下を防止することができる。従って、紫外線ランプ7を処理槽2内に均等に配置している場合に比べて、液体の流入速度を高くすることができ、対面部7aの傾斜による螺旋状の流れを効率よく生じさせることができる。
In the liquid purification device 1 of this embodiment, a
さらに、対面部7aの隙間から流入する液体と、螺旋状の流れが合流して乱流が発生するので、紫外線ランプ7の周囲の液体の攪拌が行われる。これにより、浄化する液体が、透明度が低い液体であっても、紫外線ランプ7の周囲の液体が攪拌されるので、処理槽2内の液体に満遍なく紫外線を照射することができる。従って、本実施形態の液体浄化装置1によれば、大量の液体を短時間に処理することが可能となる。
Furthermore, the liquid flowing in through the gap in the facing
なお、上記実施形態では、対面部7aを構成する紫外線ランプ7について、4本の紫外線ランプ7を直線状に配列しているが、これに限らず、複数本の紫外線ランプ7を軸方向視で円弧状となるように配列してもよい。また、対面部7aを構成する紫外線ランプ7の隙間を抜けていく液体の量を調整するために、紫外線ランプ7同士の間隔を狭めてもよく、案内板のような流量調整手段を設けてもよい。また、対面部は、紫外線ランプ7の配列によって構成するのではなく、案内板のような部材を処理槽2又は流入路3の内部に設けることにより形成してもよい。
In the above embodiment, the four
また、上記実施形態では、紫外線ランプ7の本数を34としているが、これに限らず、処理する液体の状態や処理槽2における処理能力、或いは紫外線ランプ7の出力等によって適宜変更することができる。
In addition, in the above embodiment, the number of
また、上記実施形態では、流入路3を処理槽2の下方に設け、流出路4を処理槽2の上方に設けているが、上下を逆にしてもよい。また、流入路3及び流出路4は、図2に示すように、それぞれの中心軸が処理槽2の中心軸と交差するように処理槽2に固定しているが、流入路3及び流出路4の中心軸を処理槽2の中心軸と離して配置してもよい。当該構成により、処理槽2内で液体を旋回させることが更に容易となる。
In addition, in the above embodiment, the
1…液体浄化装置
2…処理槽
2a…側壁
2b…空間
3…流入路
4…流出路
5…蓋部
6…底部
7…紫外線ランプ(光源筒体)
7a…対面部
7b…配列部
7c…照射可能範囲
Reference Signs List 1: Liquid purifying device 2:
7a: facing
Claims (3)
円筒状の側壁を有する処理槽と、
前記処理槽内に軸方向に沿って複数配列される筒状の光源筒体と、
前記処理槽の側方から接続され、浄化する液体を流入させる流入路及び浄化された液体を流出させる流出路とを備え、
前記流入路及び前記流出路は、前記処理槽の軸方向にオフセットして設けられており、
前記処理槽又は前記流入路内に、前記流入路から流入される液体が突き当たる箇所に設けられ、前記処理槽を軸方向から見て前記流入路からの液体の流入方向に対して傾斜して配列された対面部を有することを特徴とする液体浄化装置。 An apparatus for purifying a liquid by irradiating the liquid with light including ultraviolet rays,
A treatment tank having a cylindrical side wall;
A plurality of cylindrical light source cylinders are arranged in the treatment tank along an axial direction;
an inlet passage connected to a side of the treatment tank for introducing a liquid to be purified and an outlet passage for discharging the purified liquid;
the inlet passage and the outlet passage are provided offset in an axial direction of the treatment tank,
A liquid purification device characterized in that it has a facing portion provided in the treatment tank or the inlet channel at a point where the liquid flowing in from the inlet channel hits, and arranged at an angle with respect to the flow direction of the liquid from the inlet channel when viewed from the axial direction of the treatment tank.
前記対面部が、前記光源筒体の配列によって形成されていることを特徴とする液体浄化装置。 The liquid purification device according to claim 1,
A liquid purification device, wherein the facing portion is formed by an arrangement of the light source cylinders.
複数の前記光源筒体のうち、前記対面部を除く複数の光源筒体が配列部に配列されており、
前記配列部における光源筒体は、処理される液体に対する紫外線の照射可能範囲同士が重なるように配列されていることを特徴とする液体浄化装置。
The liquid purification device according to claim 1 or 2,
Among the plurality of light source cylinders, a plurality of light source cylinders excluding the facing portion are arranged in an arrangement portion,
A liquid purification device according to claim 1, wherein the light source cylinders in the arrangement section are arranged so that the ranges in which the liquid to be treated can be irradiated with ultraviolet light overlap each other.
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| US20130319925A1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Eaton Corporation | Fluid filtration system |
| JP2015054291A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | Ultraviolet irradiation device |
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