JP2000334447A - Device for purifying and sterilizing circulation water - Google Patents

Device for purifying and sterilizing circulation water

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JP2000334447A
JP2000334447A JP11150290A JP15029099A JP2000334447A JP 2000334447 A JP2000334447 A JP 2000334447A JP 11150290 A JP11150290 A JP 11150290A JP 15029099 A JP15029099 A JP 15029099A JP 2000334447 A JP2000334447 A JP 2000334447A
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JP
Japan
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circulating water
water
photocatalyst
purifying
sterilizing
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Application number
JP11150290A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Sonomoto
和彦 園元
Toyohiko Sakata
豊彦 坂田
Shiro Ogata
四郎 緒方
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Tao Corp
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Tao Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for purifying and sterilizing circulation water which is compact, sterilizes bacteria including the genus Legionella, decomposes organic compounds in water and makes the water quality alkaline. SOLUTION: In the device for purifying and sterilizing circulation water, used in a circulation water system, the device has a bypass piping in addition to a main piping system in the circulation water system, and also the bypass piping is provided with a sterilizing device having a cylindrical container 70, a UV ray lamp 73 arranged in the center of the cylindrical container 70, a light-transmissive protective tube 74 surrounding the outer periphery of the UV ray lamp 73, and a spiral shaped transmissive contact type optical catalyst filter 78 arranged in the circumference of the light-transmissive protective tube 74.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒機能により
クーリングタワーの用水、給湯設備の温水、噴水、プー
ルなどの循環水の浄化及び滅菌を行う循環水浄化滅菌装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circulating water purifying / sterilizing apparatus for purifying and sterilizing circulating water such as water for a cooling tower, hot water for a hot water supply facility, a fountain, and a pool by a photocatalytic function.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビルや各種施設の冷暖房装置の用水(冷
却媒体)は、クーリングタワー(冷却塔)から配管を通
り、被冷却物である冷暖房設備などの熱交換機により昇
温された後、クーリングタワーに戻り冷却されるという
管路を循環されている。
2. Description of the Related Art Water (cooling medium) for cooling and heating equipment in buildings and various facilities passes through a pipe from a cooling tower (cooling tower), and is heated by a heat exchanger such as a cooling and heating facility to be cooled. It is circulated through a conduit that is cooled back.

【0003】このような循環水の浄化のために、定期的
な冷却塔内及び熱交換機の化学洗浄、滅菌が一般的に行
われている。さらに日常の処理として対シリカ、防錆、
滅菌、防藻のための複合処理薬剤が定期的に投入されて
いる。しかしながら、この薬剤の投入に伴う有害副成物
の生成による環境への影響が懸念される
[0003] In order to purify such circulating water, chemical cleaning and sterilization of the inside of the cooling tower and the heat exchanger are regularly performed. In addition, silica, rust prevention,
Complex treatment chemicals for sterilization and anti-algae are regularly supplied. However, there is concern about the impact on the environment due to the generation of harmful by-products with the introduction of this drug

【0004】そのため、たとえば滅菌手段の代替え手段
として紫外線滅菌が注目され、種々の技術が提案されて
いる。さらに光触媒に光を照射して滅菌したり、水に藻
類が発生するのを防止するために多数の水浄化処理装置
が提案されている。
[0004] Therefore, for example, ultraviolet sterilization has attracted attention as an alternative means of sterilization means, and various techniques have been proposed. Further, many water purification treatment apparatuses have been proposed to irradiate the photocatalyst with light to sterilize the water and to prevent algae from being generated in the water.

【0005】それらの装置では光触媒は、例えば粉体状
のままか焼結、蒸着、スパッタリング等の周知の方法で
適宜の形状にして用いられ(特公平2−55117号公
報)、セラミック成形体の表面に被覆して用いられる
(特開平2−251290号公報)。しかし、これらの
技術は何れも光触媒によって水を滅菌、防藻する原理を
開示するだけであって、水路内を流れる水に広い接触面
積で接触面積で接触しつつ受光性を高める具体的な手段
を開示していないため、水路内の水を有効に浄化するこ
とができない。
In these apparatuses, the photocatalyst is used in the form of a powder or in an appropriate shape by a known method such as sintering, vapor deposition, sputtering or the like (Japanese Patent Publication No. 2-55117). It is used after being coated on the surface (JP-A-2-251290). However, all of these techniques only disclose the principle of sterilizing and preventing algae of water with a photocatalyst, and specific means for increasing light receiving properties while contacting water flowing in a water channel with a large contact area with a large contact area. , Water in the water channel cannot be effectively purified.

【0006】例えば、光触媒作用を用いたもっとも一般
的な従来技術として、水路中に同心状に配置される円筒
形濾過フィルタに光触媒を担持して光触媒が光の照射を
受けて水路中の水を浄化処理する装置が知られている
(特開平2−68190号公報)。しかし、この装置で
は光触媒が担持されている担持体が円筒状であるため、
水との接触性及び受光性が低く、水を効率よく浄化処理
することが出来ない。
For example, as the most common conventional technique using photocatalysis, a photocatalyst is supported on a cylindrical filtration filter which is concentrically arranged in a water channel, and the photocatalyst receives light irradiation to remove water in the water channel. An apparatus for purifying is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-68190). However, in this apparatus, since the carrier on which the photocatalyst is carried is cylindrical,
The contact property with water and the light receiving property are low, and water cannot be purified efficiently.

【0007】また、上記技術の問題点に対して、水との
接触性及び受光性を改善するために、多孔性又は多孔質
担持体に光触媒を被着して形成された光触媒担持体と
し、この担持体を水接触面及び受光面を立体的になるよ
うに配置した装置(特開平6−285458号公報)が
提案されている。
Further, in order to improve the contact property with water and the light receiving property, a photocatalyst carrier formed by applying a photocatalyst to a porous or porous carrier is provided. An apparatus has been proposed in which the carrier is arranged so that the water contact surface and the light receiving surface are three-dimensional (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-285458).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
装置では、光触媒に自然光を取り入れることにより、水
を滅菌しており、夜間は光が入らず、そのため夜間は滅
菌、防藻効果が発揮出来なかった。そのため長期間の使
用により、循環水の汚濁、循環水の汚濁に伴う循環水の
透明度の低下による光触媒による滅菌、防藻効果の低
下、光触媒担持体の目詰まりによる循環水の圧力の低
下、さらに循環水の圧力の低下に伴う循環水系の冷却能
力の低下という問題があった。また上記の装置は、クー
リングタワー(冷却塔)から、熱交換機を経由してクー
リングタワーに戻るという循環水の主配管系に設けらて
いたため、その循環水の流量に対応するために装置が大
型化するという問題もあった。また、既存の循環水系に
設置する場合にも大がかりな改修工事を必要としてい
た。
However, in the above-mentioned apparatus, water is sterilized by incorporating natural light into the photocatalyst, and no light enters at night, so that sterilization and algicidal effects cannot be exhibited at night. Was. Therefore, after long-term use, circulating water pollution, sterilization by the photocatalyst due to a decrease in the transparency of the circulating water due to the circulating water pollution, a reduction in the algal protection effect, a decrease in the pressure of the circulating water due to clogging of the photocatalyst carrier, and There was a problem that the cooling capacity of the circulating water system was reduced due to the decrease in the pressure of the circulating water. Further, since the above-described device is provided in the main piping system of the circulating water that returns from the cooling tower (cooling tower) to the cooling tower via the heat exchanger, the device is increased in size to cope with the flow rate of the circulating water. There was also a problem. Extensive renovation work was also required when installing the system in the existing circulating water system.

【0009】したがって本発明の目的は、コンパクトで
かつレジオネラ属菌を含むバクテリア細菌などを滅菌
し、水中の有機化合物を分解するとともに水質のアルカ
リ化ができる循環水浄化滅菌装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a circulating water purification / sterilization apparatus which is compact and can sterilize bacteria such as bacteria belonging to the genus Legionella, decompose organic compounds in water, and alkalize water. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】従来、主配管系にこのよ
うな装置を設置することにより、循環水を100%処理
する必要があると考えられ、実際に行われていた。しか
し、本発明者らが鋭意検討した結果、循環水を100%
処理する必要はなく、継続的に処理を続けていれば、一
部の循環水の処理で循環水の長期間の使用に問題がない
ことを見出し、本発明に想到した。すなわち本発明に係
わる循環水系浄化滅菌装置は、循環水系に用いられる循
環水浄化滅菌装置において、前記循環水系の主配管系以
外にバイパス配管を有するとともに、前記バイパス配管
に、筒状容器と、前記筒状容器の中心部に配設された紫
外線ランプと、前記紫外線ランプの外周を取囲む透光性
保護管と、前記保護管の周囲に配設されたスパイラル状
の透過接触性光触媒フィルターとを有する滅菌装置を有
する。
Conventionally, it has been considered that it is necessary to treat circulating water by 100% by installing such a device in the main piping system, and this has been practiced. However, as a result of intensive studies by the present inventors, circulating water was reduced to 100%.
There is no need for treatment, and it has been found that there is no problem in long-term use of circulating water in the treatment of some circulating water if the treatment is continued continuously, and reached the present invention. That is, the circulating water purifying / sterilizing apparatus according to the present invention is a circulating water purifying / sterilizing apparatus used for a circulating water system, wherein the circulating water purifying / sterilizing apparatus has a bypass pipe in addition to the main piping system of the circulating water system, and the bypass pipe has a cylindrical container, An ultraviolet lamp disposed at the center of the cylindrical container, a translucent protective tube surrounding the outer periphery of the ultraviolet lamp, and a spiral transmission contact photocatalytic filter disposed around the protective tube. Having a sterilizer.

【0011】本発明に係わる循環水系浄化滅菌装置は、
循環水系の主配管系以外のバイパス配管に光触媒による
滅菌装置を設けたので、主配管系に設ける場合に比べて
滅菌装置を小さくすることができる。さらに滅菌装置内
に紫外線ランプを配設する事により24時間光触媒によ
る滅菌など効果を得ることができる。
The circulating water purification / sterilizer according to the present invention comprises:
Since the sterilization device using the photocatalyst is provided in the bypass piping other than the main piping system of the circulating water system, the size of the sterilization device can be reduced as compared with the case where the sterilization device is provided in the main piping system. Further, by arranging an ultraviolet lamp in the sterilizer, effects such as sterilization by a photocatalyst can be obtained for 24 hours.

【0012】また、バイパス配管に固液分離装置を有す
ると循環水の汚濁による光触媒滅菌機能が低下すること
が少なくなる。保護管はその外周面に光触媒機能層を有
することが好ましく、透過性光触媒フィルター間に透光
透過性接触性光触媒体が充填されているとよい。そのよ
うな構成とすることによりさらに光触媒による滅菌など
の効果を得ることができる。
When the bypass pipe is provided with a solid-liquid separator, deterioration of the photocatalytic sterilization function due to circulating water contamination is reduced. The protective tube preferably has a photocatalytic function layer on its outer peripheral surface, and a translucent transmissive contact photocatalyst is preferably filled between translucent photocatalytic filters. With such a configuration, effects such as sterilization by a photocatalyst can be further obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を図面を用いて
より詳しく説明する。なお、本発明は下記の実施例に限
定されるものではない。図1は本発明の一実施例に係る
循環水浄化滅菌装置のシステム構成を示すブロック図、
図2は図1の分離装置の断面図、図3は図2のA-A線
矢視図で、図4は図1の滅菌装置の断面図、図5は図4
の光触媒フィルターの斜視図、図6は光触媒フィルター
を構成する基体の断面を示す模式図である。図7に別の
循環水浄化滅菌装置のシステム構成を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to a following example. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a circulating water purification and sterilization apparatus according to one embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of the separation device of FIG. 1, FIG. 3 is a view taken along line AA of FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view of the sterilization device of FIG. 1, and FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing a cross section of a substrate constituting the photocatalyst filter. FIG. 7 shows a system configuration of another circulating water purification / sterilization apparatus.

【0014】この循環システムは、図1に示すように冷
却塔1からポンプ2により加圧された冷却水は配管を経
由して熱交換機などの被冷却体3に供給され、被冷却体
3を冷却することにより、昇温されさらに配管を経由し
て冷却塔1に戻るように主配管系を循環されている。そ
の主配管系以外に冷却塔1の下部にバイパス配管を配置
し、そのバイパス配管にポンプ5、固液分離装置6、滅
菌装置7が配置されている。冷却塔内からバイパス配管
に供給された循環水の一部はポンプ5により加圧されて
固液分離装置6に給送し次いで滅菌装置7に送られ浄化
滅菌処理される。この例の場合には固液分離装置はバイ
パス配管の滅菌装置の上流側に設けたが、下流側に設け
てもかまわない。図6に示す別の実施の形態の場合に
は、主配管系に並行にバイパス配管を設け、浄化滅菌を
行う例である。
In this circulation system, as shown in FIG. 1, cooling water pressurized by a pump 2 from a cooling tower 1 is supplied to a cooled body 3 such as a heat exchanger through a pipe, and the cooled body 3 is cooled. By cooling, the temperature is raised and further circulated through the main piping system so as to return to the cooling tower 1 via the piping. In addition to the main piping system, a bypass pipe is disposed below the cooling tower 1, and a pump 5, a solid-liquid separator 6, and a sterilizer 7 are disposed in the bypass pipe. A part of the circulating water supplied from the cooling tower to the bypass pipe is pressurized by the pump 5 and supplied to the solid-liquid separator 6 and then sent to the sterilizer 7 for purification and sterilization. In the case of this example, the solid-liquid separation device is provided on the upstream side of the sterilization device of the bypass pipe, but may be provided on the downstream side. In the case of another embodiment shown in FIG. 6, there is an example in which a bypass pipe is provided in parallel with the main pipe system to perform purification and sterilization.

【0015】固液分離装置6ではヘドロなどの異物を除
去し、更に滅菌装置7でレジオネラ属菌等の滅菌を行う
ものである。固液分離装置6及び滅菌装置7の詳細は次
の通りである。
The solid-liquid separator 6 removes foreign substances such as sludge, and the sterilizer 7 sterilizes Legionella bacteria. Details of the solid-liquid separator 6 and the sterilizer 7 are as follows.

【0016】固液分離装置6は、図2及び図3に示すよ
うに細長い分離筒60と、その上部に形成された複数の
開孔61の周囲を覆う流入室62と、流入室62に接線
方向に接続された流入管63を有する。開孔61は分離
筒の同一円周方向に略接線方向内側に向いている。分離
筒60の内部には、それと同心状に排水管64が配設さ
れている。分離筒60の下部には、その内部に流入した
被処理水の向きを反転させる案内板65が配設され、さ
らに分離筒60の下端には、排出管67を有する異物収
容室66が配設されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the solid-liquid separation device 6 has an elongated separation cylinder 60, an inflow chamber 62 covering a plurality of openings 61 formed in the upper part thereof, and a tangent line to the inflow chamber 62. It has an inflow pipe 63 connected in the direction. The opening 61 faces substantially tangentially inward in the same circumferential direction of the separation tube. A drain pipe 64 is disposed inside the separation tube 60 concentrically therewith. At the lower part of the separation tube 60, a guide plate 65 for reversing the direction of the water to be treated flowing into the inside thereof is provided, and at the lower end of the separation tube 60, a foreign substance accommodation chamber 66 having a discharge pipe 67 is provided. Have been.

【0017】上記の固液分離装置6によれば、次のよう
にして水と異物(ヘドロなど)が分離される。被処理水
は、流入管63から分離筒60の内部にその接線方向か
ら流入して渦状の流れを形成すると共に、接線方向に設
けられた各開孔61を通過することにより加速されるの
で、回転渦となって下降する。異物には遠心力が作用し
て分離筒60の内壁と衝突することにより、水から分離
され、内壁に沿ってゆっくりと沈降して異物収容室66
内に溜まり、排出口67から異物収容容器(図示せず)
内に回収される。一方、下降した水は、案内板65に突
き当たると瞬間的に急減速されるので、反転上昇して排
水管64から排出される。
According to the solid-liquid separation device 6 described above, water and foreign substances (eg, sludge) are separated as follows. The water to be treated flows from the inflow pipe 63 into the interior of the separation cylinder 60 from the tangential direction to form a vortex flow, and is accelerated by passing through the tangentially provided openings 61, so that the water is accelerated. It descends as a rotating vortex. The centrifugal force acts on the foreign matter and collides with the inner wall of the separation cylinder 60, so that the foreign matter is separated from water and slowly settles down along the inner wall, and the foreign matter accommodating chamber 66
Collected in the container, and a foreign object container (not shown)
Collected inside. On the other hand, when the descended water hits the guide plate 65, it is suddenly decelerated instantaneously.

【0018】このような複雑な固液分離装置を用いなく
とも、網目状のフィルターや多孔質材を用いたフィルタ
ーなど、ヘドロなどの異物を除去できる固液分離効果を
持つものであれば、いかなる物でもかまわない。
Without using such a complicated solid-liquid separation device, any filter having a solid-liquid separation effect capable of removing foreign substances such as sludge, such as a mesh filter or a filter using a porous material, can be used. Things are fine.

【0019】滅菌装置7は、図4に示すように円筒状の
処理容器70と、その両端を密閉するキャップ部材7
1、72と、処理容器の内部に収容された紫外線ランプ
73と、その外周を取囲む透光性を有する材料(例えば
石英ガラス)からなる保護管74とを有する。処理容器
70の内周面と保護管74の外周面との間に形成された
円筒状の空間75は、装置内に流入した被処理水の滅菌
を行う空間であり、一端側に流入管76がそして他端側
に排水管77が接続されると共に、この空間の内部に
は、図5に示すようにスパイラル状に形成された透過接
触性を有する光触媒フィルター78が配設されている。
As shown in FIG. 4, the sterilizer 7 comprises a cylindrical processing container 70 and a cap member 7 for sealing both ends thereof.
1, 72, an ultraviolet lamp 73 housed inside the processing container, and a protective tube 74 made of a light-transmitting material (for example, quartz glass) surrounding the outer periphery thereof. A cylindrical space 75 formed between the inner peripheral surface of the processing container 70 and the outer peripheral surface of the protective tube 74 is a space for sterilizing the water to be treated that has flowed into the apparatus. A drain pipe 77 is connected to the other end, and a photocatalytic filter 78 having a permeable contact and formed in a spiral shape is disposed inside this space as shown in FIG.

【0020】光触媒機能をより向上させるには、光触媒
フィルター78の隙間に透光透過接触性を有する光触媒
体を充填すると良い。例えばグラスウールやガラスビー
ズ等に光触媒を担持させたようなものである。
In order to further improve the photocatalytic function, it is preferable to fill the gap between the photocatalyst filters 78 with a photocatalyst having a light transmitting and transmitting contact property. For example, a photocatalyst is supported on glass wool or glass beads.

【0021】上記処理容器70は、紫外線ランプ73か
ら照射された紫外線を反射させ、光触媒フィルター77
に導くために、例えば紫外線が近紫外線の場合には、ア
ルミニウム合金又はステンレス鋼のような励起波長を反
射しうる機能を有する材料で形成することが望ましい。
処理容器70は、本例の場合には円筒状であるが、処理
容器の断面形状は楕円、正方形、長方形などを用いるこ
とができる。更に保護管74の外周面に光触媒機能層を
形成しておくと、滅菌効果をより高めることができる。
The processing vessel 70 reflects the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 73 and
For example, when the ultraviolet rays are near ultraviolet rays, it is desirable to form them from a material having a function of reflecting the excitation wavelength, such as an aluminum alloy or stainless steel.
The processing container 70 is cylindrical in this example, but the cross-sectional shape of the processing container may be elliptical, square, rectangular, or the like. Further, if a photocatalytic function layer is formed on the outer peripheral surface of the protective tube 74, the sterilizing effect can be further enhanced.

【0022】上記滅菌装置7によれば、流入管76より
処理容器70内に流入した被処理水は、紫外線ランプ7
3からの紫外線が照射されるので被処理水中のレジオネ
ラ属菌などは滅菌されると共に、光触媒フィルター78
と接触し、紫外線ランプ14からの紫外線で活性化され
た光触媒により被処理水中のレジオネラ属菌の滅菌、各
種化合物の酸化分解、被処理水のアルカリ化が行われ、
次いで清浄化された水が排水管77から装置外に排出さ
れる。光触媒フィルター78は、紫外線ランプ73に対
して傾斜して配置されているので、光触媒機能層は均等
にかつ大量の紫外線を受光することが可能となり、光触
媒機能化を確実に行うことができる。この場合の紫外線
の波長は360nm程度であればよいが、紫外線の滅菌
効果や有機化合物の分子間結合やビールス、ウィルス等
の外殻膜を破壊する場合には185nm又は250nm
の波長を有する紫外線を混合又は1種以上照射できる紫
外線ランプを用いてもよい。
According to the sterilizer 7, the water to be treated flowing into the processing vessel 70 from the inflow pipe 76 is supplied to the ultraviolet lamp 7
Since the ultraviolet rays from 3 are irradiated, Legionella spp. In the water to be treated is sterilized and the photocatalyst filter 78 is irradiated.
, Sterilization of Legionella spp. In the water to be treated, oxidative decomposition of various compounds, and alkalinization of the water to be treated are performed by the photocatalyst activated by the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 14.
Next, the purified water is discharged from the drain pipe 77 to the outside of the apparatus. Since the photocatalyst filter 78 is arranged to be inclined with respect to the ultraviolet lamp 73, the photocatalytic function layer can receive a large amount of ultraviolet light evenly, and the photocatalytic function can be reliably achieved. In this case, the wavelength of the ultraviolet ray may be about 360 nm, but 185 nm or 250 nm when the sterilizing effect of the ultraviolet ray, the intermolecular bond of the organic compound, or the outer membrane of virus or virus is destroyed.
An ultraviolet lamp which can mix or irradiate one or more kinds of ultraviolet light having a wavelength of?

【0023】上記光触媒による酸化分解が継続して行わ
れると、窒素化合物、イオウ化合物あるいは塩素化合物
の場合には、中間生成物が光触媒機能層の表面に付着し
て、分解効率が低下する。その場合には、キャップ71
を外した後光触媒フィルター78を引出し、この光触媒
フィルター78を水(例えば弱酸性水)で洗浄してか
ら、処理容器70内にセットすればよい。
When the oxidative decomposition by the photocatalyst is continuously performed, in the case of a nitrogen compound, a sulfur compound or a chlorine compound, an intermediate product adheres to the surface of the photocatalytic functional layer, and the decomposition efficiency is reduced. In that case, the cap 71
Is removed, the photocatalyst filter 78 is pulled out, the photocatalyst filter 78 may be washed with water (for example, weakly acidic water), and then set in the processing container 70.

【0024】本発明では、上述した光触媒フィルター7
8は、基体の表面に光触媒機能層が造膜された構造を有
し、図6に示すように、基体を多数の空孔21を有する
基板20に微粒子22からなる多孔質層23を形成し
て、透過接触性能を有しかつ多表面積をもつ多孔質積層
体(以下多表面積多孔質積層体という)とした構成とす
ることが好ましい。光触媒フィルターに多表面積をもた
せるための多孔質層を構成する微粒子は、セラミック、
ガラス、金属、プラスチック等材質は問わないが、基板
の材質と同一であることが望ましい。また基板は、金網
(例えば平織金網)、エクスパンドメタル、パンチングメ
タル等の網状体又はそれと類似のものであってもよい。
この場合基板と微粒子との位置関係が重要であって、微
粒子は、処理対象物質を含有するが透過する空孔21の
周辺に効果的に接触し、且つ励起波長を受光する位置に
配されている必要がある。
In the present invention, the photocatalyst filter 7 described above is used.
8 has a structure in which a photocatalytic functional layer is formed on the surface of a base, and as shown in FIG. 6, a base is formed by forming a porous layer 23 composed of fine particles 22 on a substrate 20 having a large number of holes 21. Thus, it is preferable that the porous laminate has a permeable contact performance and a large surface area (hereinafter, referred to as a multi-surface area porous laminate). The fine particles constituting the porous layer for providing the photocatalytic filter with a large surface area are ceramic,
The material is not limited, such as glass, metal, and plastic, but is preferably the same as the material of the substrate. The substrate is a wire mesh
(For example, a plain woven metal mesh), expanded metal, punched metal, or the like, or a similar material.
In this case, the positional relationship between the substrate and the fine particles is important, and the fine particles are disposed at a position where the fine particles contain the substance to be processed but effectively come into contact with the periphery of the vacant holes 21 and receive the excitation wavelength. Need to be.

【0025】図6において、被処理水が多表面積多孔質
積層体{平面投影面積(A)}を透過する時の単位時間
当りの透過量をa、多表面積多孔質積層体の内光触媒半
導体金属が造膜された領域の平面投影面積(b)と上記
平面投影面積(A)との比率(表面積比)をb/A、多
表面積多孔質積層体の側面の表面積(c)と上記平面投
影面積(A)との比率(側面表面積比)をC/Aとする
と、励起波長が図面の上下から発生しているとして、透
過量(a)及び表面積比(b/A)ができるだけ多く、
かつ、側面表面積比(C/A)ができるだけ小さいとい
った条件を満足させることが好ましい。
In FIG. 6, the permeation amount per unit time when the water to be treated permeates the multi-surface area porous laminate {planar projected area (A)} is a, and the photocatalytic semiconductor metal of the multi-surface area porous laminate is Is the ratio (surface area ratio) between the planar projected area (b) of the region where the film was formed and the planar projected area (A) (b / A), and the surface area (c) of the side surface of the multi-surface area porous laminate and the planar projection If the ratio (side surface area ratio) to the area (A) is C / A, assuming that the excitation wavelength is generated from the top and bottom of the drawing, the transmission amount (a) and the surface area ratio (b / A) are as large as possible.
In addition, it is preferable to satisfy the condition that the side surface area ratio (C / A) is as small as possible.

【0026】本発明では、次のようにして複数の空孔を
有する基板の表面に微粒子からなる多孔質層を形成する
ことが望ましい。この多孔質層は、例えば、平均粒径1
0〜400μmの金属粉末を水等の溶媒に混合したスラ
リー(固形分60〜80重量%)を基板の表面に塗布
し、乾燥後焼結することにより得られる。基板もしくは
微粉末を形成する金属材料としては、SUS304、S
US310、SUS316等のオーステナイト系ステン
レス鋼、Ti又はその合金(Ti−Mn系、Ti−Cr
系等)、Cu又はその合金あるいは、Al又はその合金
(Al−Si−Mg系)、Fe又はその合金を用い得
る。但しFe系材料の場合は、表面に耐酸化性皮膜(酸
化鉄)を形成することが好ましい。金属粉末は、その粒
径が小さすぎると価格が高くなり(粉砕時間が長くな
る)、大きすぎると微細な空孔が得られなくなるので、
平均粒径10〜400μmのものを用いることが好まし
い。焼結温度は、金属粉末の材質に応じて定めればよい
が、低すぎると十分な焼結密度が得られず、強度が低下
し、一方金属の融点近くになると各粒子が融着して却っ
て粗大な空孔が形成されてしまうので、SUS、Ti、
Cuの場合は800〜1000℃の範囲が、Alの場合
は300〜400℃の範囲が好ましい。
In the present invention, it is desirable to form a porous layer made of fine particles on the surface of a substrate having a plurality of holes as follows. This porous layer has, for example, an average particle size of 1
A slurry obtained by mixing a metal powder of 0 to 400 μm in a solvent such as water (solid content: 60 to 80% by weight) is applied to the surface of the substrate, dried, and then sintered. As the metal material for forming the substrate or the fine powder, SUS304, S
Austenitic stainless steel such as US310 and SUS316, Ti or its alloy (Ti-Mn-based, Ti-Cr
System), Cu or its alloy, Al or its alloy (Al-Si-Mg system), Fe or its alloy. However, in the case of an Fe-based material, it is preferable to form an oxidation-resistant film (iron oxide) on the surface. If the particle size of the metal powder is too small, the price increases (the pulverization time increases), and if it is too large, fine pores cannot be obtained.
It is preferable to use one having an average particle size of 10 to 400 μm. The sintering temperature may be determined according to the material of the metal powder, but if it is too low, a sufficient sintering density cannot be obtained, and the strength is reduced. On the contrary, coarse pores are formed, so SUS, Ti,
In the case of Cu, the range is preferably 800 to 1000 ° C, and in the case of Al, the range is preferably 300 to 400 ° C.

【0027】このようにして得られた多孔質層は、1〜
10μmの空孔径を有することが好ましい。空孔径が大
きすぎると、微細な異物を阻止できなくなり、清浄な処
理水が得られなくなるので、10μm以下とする必要が
ある。また多孔質層の厚さは薄いと強度が不足し、一方
厚いと透過抵抗が大きくなるので、10〜100μmの
厚さが好ましい。
The porous layer thus obtained has
It preferably has a pore diameter of 10 μm. If the pore diameter is too large, fine foreign substances cannot be prevented, and clean treated water cannot be obtained. When the thickness of the porous layer is small, the strength is insufficient, and when the thickness is large, the permeation resistance increases. Therefore, the thickness of the porous layer is preferably 10 to 100 μm.

【0028】多孔質層を形成する金属粒子は、定形粒子
(球形あるいは粒状粉粒子)又は不定形粒子(角状粉粒
子のような鋭利な角をもつ粒子)のことが多いが、鱗状
あるいは薄片状であってもよい。基体への固定に焼付け
などの溶融手段を採用するときは、馴染がよいことから
基体と同じ素材であることが好ましい。しかし、素材が
異なっても適切なバインダーを適量に利用することなく
固定することができる。なお、基体と表面積を増大する
ための粒子とが異種の素材である場合には線膨張係数を
合わせておくか、どちらか一方の素材の線膨張に見合う
伸縮性を保持していることが必要である。バインダーと
しては無機ガラス、フリット(釉薬)、金属粉あるいは
通常の熱可塑性樹脂などを用い得る。
The metal particles forming the porous layer are often regular particles (spherical or granular powder particles) or irregular particles (particles having sharp corners such as angular powder particles). Shape. When a melting means such as baking is employed for fixing to the substrate, the material is preferably the same as that of the substrate because of good compatibility. However, even if the materials are different, they can be fixed without using an appropriate binder in an appropriate amount. When the substrate and the particles for increasing the surface area are made of different kinds of materials, it is necessary to match the coefficient of linear expansion or to maintain the elasticity corresponding to the linear expansion of either material. It is. As the binder, inorganic glass, frit (glaze), metal powder, ordinary thermoplastic resin, or the like can be used.

【0029】上記金属粒子を積層するには、スプレーや
ディッピングを数回繰り返すなどの他にスクリーンを用
いた転写(プリント)を繰り返すなどの手段がある。そ
して、積層に際して粒子を基体側が密に基体から離れる
にしたがって粗に積層する場合には、スプレー液やディ
ッピング液における粒子の分散程度(密度)を調節する
とかプリントに使用するスクリーンの目の粗さを選択す
る。また、積層する粒子の粒径を選択することでも可能
である。
In order to laminate the metal particles, there are other methods such as repeating spraying and dipping several times, and repeating transfer (printing) using a screen. In the case of laminating the particles coarsely as the substrate side is densely separated from the substrate at the time of lamination, the degree of dispersion (density) of the particles in the spray liquid or dipping liquid is adjusted or the roughness of the screen used for printing is adjusted. Select It is also possible to select the particle size of the particles to be laminated.

【0030】さらに、断面における積層の構造を選定す
ることでも可能である。すなわち、正確に位置決めでき
るスクリーンを数枚用い、積層の断面形態において基体
側を底辺とし基体から離れた位置に頂点を備えた構造と
する。この構造によっても上記金属粒子は結果的に基体
側が密に基体から離れるにしたがって粗に積層される。
Further, it is also possible to select a laminated structure in a cross section. That is, several screens that can be accurately positioned are used, and the structure is such that the base side is the base in the cross-sectional configuration of the laminate and the apex is provided at a position away from the base. Even with this structure, the metal particles are consequently coarsely laminated as the substrate side is densely separated from the substrate.

【0031】本発明において、光触媒機能層は、例えば
TiO2などの光触媒半導体を混入しているゾル液を、
基体の表面にスプレーやディッピングで付着させ、乾燥
させたのち、50℃〜500℃未満の温度で焼き付けて
形成することができる。なお、ゾル中に光触媒半導体の
他にアモルファス型過酸化チタンまたは酸化チタンをチ
タン重量比(乾量)で1:1あるいは1:5の範囲で混
合しておくと比較的低い温度で光触媒半導体の粒子を強
固に担持させることができる。
In the present invention, the photocatalytic function layer is formed by mixing a sol liquid mixed with a photocatalytic semiconductor such as TiO 2 .
It can be formed by attaching it to the surface of the substrate by spraying or dipping, drying it, and baking it at a temperature of 50 ° C to less than 500 ° C. If amorphous titanium peroxide or titanium oxide is mixed in the sol in a titanium weight ratio (dry amount) of 1: 1 or 1: 5 in addition to the photocatalyst semiconductor, the photocatalyst semiconductor is produced at a relatively low temperature. The particles can be firmly supported.

【0032】さらに、防黴滅菌などの機能補完用にP
t、Ag、Rh、RuO2、Nb、Cu、Sn、NiO
の粒子を微量混入したり、吸着機能を付加して酸化還元
による分解性能を向上させるためにゼオライト、シリカ
(二酸化ケイ素)、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシ
ウム、ルチル型酸化チタン、リン酸ジルコニウムなどの
無機材料、あるいは各種の活性炭、多孔質のフェノール
樹脂やメラミン樹脂を一種または二種以上混入すること
ができる。
Further, P is used for complementing functions such as fungicide sterilization.
t, Ag, Rh, RuO 2 , Nb, Cu, Sn, NiO
Of zeolite, silica (silicon dioxide), alumina, zinc oxide, magnesium oxide, rutile type titanium oxide, zirconium phosphate, etc. One or more kinds of inorganic materials, various types of activated carbon, porous phenol resins and melamine resins can be mixed.

【0033】また、基体の表面に過酸化チタン水溶液な
どの保護材をスプレーして保護被膜を形成する下地処理
を施してから光触媒機能層を形成することもできる。い
ずれの場合も過酸化チタン水溶液(オキシサンタイニッ
ク・チタン・アシド)で事前に被膜を形成しておくとT
iO2ゾル液の付着、展延性が改善されて濡れ易く、基
体の表面に光触機能層を均一に、かつ、広く形成するこ
とができる。この過酸化チタン水溶液は基体がステンレ
ス鋼のような金属の場合でも展延性に優れTiO2ゾル
液を広く均一に塗布するのに有効である。過酸化チタン
水溶液はバインダーとしても機能するが、組成的にセラ
ミック系統のものを含まず、金属との相性が良いので基
体の表面に形成した光触媒機能層が、基体が撓んだり振
動しても剥離することが少ない。
The photocatalyst layer can be formed after spraying a protective material such as an aqueous solution of titanium peroxide on the surface of the substrate to perform a base treatment for forming a protective film. In any case, if a film is formed in advance with an aqueous solution of titanium peroxide (oxysanthainic titanium titanium acid), T
The adhesion and spreadability of the iO 2 sol solution are improved, so that the iO 2 sol is easily wetted, and the photo functional layer can be uniformly and widely formed on the surface of the substrate. This aqueous solution of titanium peroxide has excellent spreadability even when the substrate is made of a metal such as stainless steel, and is effective in applying the TiO 2 sol solution uniformly and widely. The aqueous solution of titanium peroxide also functions as a binder, but does not include a ceramic-based composition, and has good compatibility with metals, so the photocatalytic functional layer formed on the surface of the base may be bent or vibrated even if the base is bent. Less peeling.

【0034】光触媒半導体としてはTiO2の他にZn
O、SrTiO3、CdS、CdO、CaP、InP、
In23、CaAs、BaTiO3、K2NbO3、Fe
23、Ta25、WO3、SnO2、Bi23、NiO、
Cu2O、SiC、SiO2、MoS2、MoS3、InP
b、RuO2、CeO2などがある。この中で酸化チタン
TiO2(アナターゼ型)が安価で特性が安定してお
り、かつ、人体に無害であり、光触媒として最も優れて
いる。
As a photocatalytic semiconductor, in addition to TiO 2 , Zn
O, SrTiO 3 , CdS, CdO, CaP, InP,
In 2 O 3 , CaAs, BaTiO 3 , K 2 NbO 3 , Fe
2 O 3 , Ta 2 O 5 , WO 3 , SnO 2 , Bi 2 O 3 , NiO,
Cu 2 O, SiC, SiO 2 , MoS 2 , MoS 3 , InP
b, RuO 2 , CeO 2 and the like. Among them, titanium oxide TiO 2 (anatase type) is inexpensive, has stable properties, is harmless to the human body, and is the most excellent as a photocatalyst.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の循環水浄化滅菌装置は、コンパ
クトであってしかも被処理水中に含まれるレジオネラ属
菌を含むバクテリア細菌などを滅菌し、水中の有機化合
物を分解し、水質のアルカリ化ができる循環水浄化滅菌
装置を得ることが出来る。
The circulating water purification / sterilization apparatus of the present invention is compact and sterilizes bacterial bacteria including Legionella spp. Contained in the water to be treated, decomposes organic compounds in the water, and alkalizes the water quality. And a circulating water purification / sterilization apparatus capable of performing the above-mentioned processes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る循環水浄化滅菌装置の
システム構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a circulating water purification and sterilization apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の分離装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the separation device of FIG.

【図3】図2のA−A線矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 2;

【図4】図1の滅菌ユニットの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the sterilization unit of FIG. 1;

【図5】図4の光触媒フィルターの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the photocatalytic filter of FIG.

【図6】図4の光触媒フィルターを構成する基体の断面
を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section of a base constituting the photocatalytic filter of FIG.

【図7】本発明の一実施例に係る循環水浄化滅菌装置の
システム構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a system configuration of a circulating water purification and sterilization apparatus according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 冷却塔、2 ポンプ、3 被冷却体、5 ポンプ、
6 固液分離装置、7 滅菌装置、70 処理容器、7
3 紫外線ランプ、74 保護管、78 光触媒フィル
ター、
1 cooling tower, 2 pumps, 3 bodies to be cooled, 5 pumps,
6 solid-liquid separator, 7 sterilizer, 70 processing vessel, 7
3 UV lamp, 74 protection tube, 78 photocatalytic filter,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 四郎 東京都渋谷区富ヶ谷1−52−1 KNビル 3階 Fターム(参考) 4D037 AA02 AA08 AB02 AB03 BA18 CA02 CA11 4D050 AA04 AA08 AB06 AB11 BB01 BC06 BC09 BD02 CA07 CA15 4G069 AA20 BA48A CA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shiro Ogata 1-5-2-1, Tomigaya, Shibuya-ku, Tokyo KN Bldg. 3rd floor F term (reference) 4D037 AA02 AA08 AB02 AB03 BA18 CA02 CA11 4D050 AA04 AA08 AB06 AB11 BB01 BC06 BC09 BD02 CA07 CA15 4G069 AA20 BA48A CA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 循環水系に用いられる循環水浄化滅菌装
置において、循環水系の主配管系以外にバイパス配管を
有するとともに、前記バイパス配管に、筒状容器と、前
記筒状容器の中心部に配設された紫外線ランプと、前記
紫外線ランプの外周を取囲む透光性保護管と、前記透光
性保護管の周囲に配設されたスパイラル状の透過接触性
光触媒フィルターとを有する滅菌装置を有することを特
徴とする循環水浄化滅菌装置。
1. A circulating water purification / sterilization apparatus used for a circulating water system, comprising a bypass pipe in addition to a main piping system of the circulating water system, and disposing a cylindrical container and a central portion of the cylindrical container in the bypass pipe. A sterilizer having a provided ultraviolet lamp, a translucent protective tube surrounding the outer periphery of the ultraviolet lamp, and a spiral transmissive contact photocatalytic filter disposed around the translucent protective tube. A circulating water purification / sterilization device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記バイパス配管に固液分離装置を有す
ることを特徴とする請求項1記載の循環水浄化滅菌装
置。
2. The circulating water purifying and sterilizing apparatus according to claim 1, wherein the bypass pipe has a solid-liquid separation device.
【請求項3】 前記保護管はその外周面に光触媒機能層
を有することを特徴とする請求項1又は2のいずれかに
記載の循環水浄化滅菌装置。
3. The circulating water purification / sterilizer according to claim 1, wherein the protective tube has a photocatalytic function layer on an outer peripheral surface thereof.
【請求項4】 前記透過接触性光触媒フィルター間に透
光透過接触性光触媒体が充填されていることを特徴とす
る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の循環水浄化
滅菌装置。
4. The circulating water purifying and sterilizing apparatus according to claim 1, wherein a translucent transmissive contact photocatalyst is filled between the translucent contact photocatalyst filters.
【請求項5】 前記紫外線ランプが2種以上の波長帯を
有する励起波長発生ランプであることを特徴とする請求
項1乃至請求項4のいずれかに記載の循環水浄化滅菌装
置。
5. The circulating water purifying and sterilizing apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet lamp is an excitation wavelength generating lamp having two or more wavelength bands.
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