WO2022185526A1 - 水処理装置及び水処理方法 - Google Patents

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WO2022185526A1
WO2022185526A1 PCT/JP2021/008677 JP2021008677W WO2022185526A1 WO 2022185526 A1 WO2022185526 A1 WO 2022185526A1 JP 2021008677 W JP2021008677 W JP 2021008677W WO 2022185526 A1 WO2022185526 A1 WO 2022185526A1
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value
impact
water treatment
water
output
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English (en)
French (fr)
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誠 ▲高▼田
裕之 牛房
直司 村上
恭平 明田川
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三菱電機株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations

Definitions

  • the present disclosure relates to a water treatment apparatus and a water treatment method for sterilizing water to be treated in a container.
  • water stored in a container such as a water bottle may be contaminated with bacteria in the mouth when drinking.
  • water stored in containers such as barrels and water tanks may be contaminated by microorganisms and the like that have entered from the air.
  • a technique for sterilizing or removing microorganisms such as fungi present in water a technique using a chemical agent, a membrane having fine pores, or the like is known.
  • methods using drugs, membranes, or the like require re-insertion or replacement, and management is complicated. Therefore, in order to simplify the management, a method of sterilizing the liquid in the container using cavitation is known (see Patent Document 1, for example).
  • Patent Literature 1 discloses a cavitation generator that includes vibrating pistons facing a cavitation chamber filled with liquid, and generates cavitation in the liquid by moving each vibrating piston back and forth with respect to the cavitation chamber. It is When the cavitation generator disclosed in Patent Document 1 is driven, the bubbles generated by cavitation expand and contract, the bubbles collapse in the process of expansion and contraction, and the liquid is sterilized by the shock wave generated when the bubbles collapse. It can be carried out. Specifically, the cell membranes of microorganisms present in the water are destroyed by the shock waves generated by the collapse of the bubbles in the high-temperature and high-pressure environment inside the bubbles when they are contracted. can be reduced.
  • the cavitation generator disclosed in Patent Document 1 does not have means for detecting the impact force generated in the water to be sterilized (hereinafter referred to as water to be treated). The user cannot know whether the For this reason, it is unclear whether or not the intended impact force is applied to the water to be treated stored in the container. In some cases, microorganisms exceeding the standard value remain in the water without being removed. Therefore, the cavitation generator disclosed in Patent Document 1 has a problem that the impact force applied to the water to be treated is insufficient, and the sterilized water cannot be stably supplied.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a water treatment apparatus and a water treatment method that can stably provide sterilized water.
  • a water treatment apparatus is a water treatment apparatus that sterilizes water to be treated stored in a container, and includes an impact applying unit that applies an impact to the water to be treated, and the impact applied to the water to be treated. and a pressure detection unit that detects as a pressure.
  • a water treatment method is a water treatment method for sterilizing water to be treated stored in a container, comprising: an impact application step of applying an impact to the water to be treated; and a pressure detection step of detecting the impact as pressure.
  • the pressure detection unit that detects the impact applied to the water to be treated as pressure since the pressure detection unit that detects the impact applied to the water to be treated as pressure is provided, the impact force applied to the microorganisms in the water to be treated can be grasped, and it is possible to determine whether the intended sterilization has been performed. be able to. Therefore, it is possible to prevent microorganisms from remaining in the water to be treated due to insufficient impact force, and to stably supply sterilized water.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 1 is installed in a container;
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in the water treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the state in the water to be treated when the pressure fluctuation due to the impact from the water treatment apparatus of FIG. 1 is greater than the hydrostatic pressure;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the state in the water to be treated when the pressure fluctuation due to the impact from the water treatment apparatus of FIG. 1 is smaller than the hydrostatic pressure;
  • 2 is a flow chart showing an example of control for adjusting impact based on a detected value in the water treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 1; 2 is a flow chart showing an example of control for adjusting an impact application time based on an accumulated value of detected values in the water treatment apparatus of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 2 is installed in a container;
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 3 is installed in a container;
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 4 is installed in a container; It is the schematic which shows the flowchart of the water treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 5 is installed in a container;
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 1 is installed in a container.
  • the arrow Z direction in FIG. 1 represents the height direction of the container 1 in which the water treatment device 100 is installed.
  • the water treatment device 100 sterilizes the water 2 to be treated stored in the container 1.
  • the container 1 can be made of any material, it is desirable that the container 1 be made of a material that can withstand a certain amount of impact because impact is applied to the container 1 .
  • An opening 1a is formed at one end of the container 1 . In the example shown in FIG. 1, an opening 1a is formed at the upper end of the container 1 in the vertical direction (direction of arrow Z).
  • the water treatment apparatus 100 includes a lid portion 3 that seals the opening 1a of the container 1, an impact applying portion 5 that applies an impact 4 to the water to be treated 2, a control device 6 that controls the impact applying portion 5, and an impact applying portion. and a pressure detection unit 7 for detecting the impact 4 applied to the water 2 to be treated by 5 as a pressure.
  • the lid portion 3 is detachably attached to the container 1 . By applying an impact 4 to the water 2 to be treated from the impact applying unit 5, the water 2 to be treated is sterilized. The process of sterilizing the water 2 to be treated by the impact 4 from the impact applying unit 5 will be described later.
  • one pressure detection unit 7 is installed in the container 1 .
  • the control device 6 and the impact applying section 5, and the control device 6 and the pressure detecting section 7 are connected by signal lines 9, respectively.
  • the impact applying part 5 is installed on the lid part 3 so that the oscillation surface 5 a thereof is in contact with the upper surface of the lid part 3 .
  • the lid part 3 seals the container 1.
  • the lid portion 3 can be made of any material, but since the impact 4 from the impact applying portion 5 is transmitted to the water 2 to be treated through the lid portion 3 , the impact 4 is generated between the lid portion 3 and the water 2 to be treated. It is preferable that the lid portion 3 is made of a material that does not reflect light. In order for the impact 4 not to be reflected at the interface between the lid 3 and the water 2 to be treated, it is desirable that the water 2 to be treated and the lid 3 have the same acoustic impedance, which is the product of the density and the speed of sound. Acoustic impedance represents the ease with which sound can be transmitted, and each object has its own acoustic impedance.
  • the impact 4 is reflected when the difference in acoustic impedance between the two media (cover 3 and water 2 to be treated) is large, and is transmitted when the difference in acoustic impedance is small.
  • materials having acoustic impedance comparable to that of water and having a certain degree of elasticity for sealing the container 1 include resin materials such as polycarbonate and ⁇ c rubber.
  • the impact application unit 5 can be configured to apply an impact electrically or mechanically, for example.
  • the impact application unit 5 is configured by a vibrator that vibrates when energized, or a weight or hammer that physically applies an impact.
  • the configuration of the impact applying section 5 is not particularly limited to this.
  • the impact application unit 5 can intermittently, intermittently, or continuously apply the impact 4 to the water 2 to be treated.
  • the impact applying section 5 operates based on an input from the control device 6 . Specifically, the impact application unit 5 operates at the output value C input from the control device 6, starts operation when a command to start processing is input from the control device 6, and terminates the processing from the control device 6. Operation is stopped when a command is input.
  • the pressure detection unit 7 detects the impact 4 as pressure. For example, it can be configured to detect pressure by converting mechanical energy such as vibration and pressure fluctuation into electrical energy.
  • the pressure detection unit 7 is composed of, for example, a piezoelectric element that generates a voltage when a force (pressure) is applied, a so-called piezo element.
  • the control device 6 controls the impact applying section 5 by outputting to the impact applying section 5 an output value C, a command to start processing, a command to stop processing, and the like.
  • the control device 6 controls the impact applying section 5 based on preset information and input information. For example, the control device 6 changes the output value C to be output to the impact applying unit 5 based on the detection value Vd input from the pressure detecting unit 7, thereby changing the impact applied from the impact applying unit 5 to the water 2 to be treated. Adjust 4.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device in the water treatment apparatus of FIG.
  • the control device 6 is composed of dedicated hardware or a CPU (Central Processing Unit) that executes programs stored in memory.
  • the CPU is also called a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a processor.
  • control device 6 When the control device 6 is dedicated hardware, the control device 6 corresponds to, for example, a single circuit, a composite circuit, and a circuit such as an ASIC (application specific integrated circuit). Each functional unit implemented by the control device 6 may be implemented by separate hardware, or each functional unit may be implemented by one piece of hardware.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • each function executed by the control device 6 is implemented by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software and firmware are written as programs and stored in memory.
  • the CPU implements each function of the control device 6 by reading and executing programs stored in the memory.
  • the memory is, for example, non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM or EEPROM.
  • a part of the functions of the control device 6 may be realized by dedicated hardware, and a part may be realized by software or firmware.
  • the control device 6 has a main control section 61 and a storage section 62 as functional sections.
  • the detection value Vd of the pressure detection unit 7 and the like are input to the main control unit 61 , and the main control unit 61 detects the output of the impact applying unit 5 based on the input information and the information stored in the storage unit 62 .
  • a value C is determined and output to the impact applying section 5 .
  • the storage unit 62 stores information input to the main control unit 61 such as the detection value Vd of the pressure detection unit 7 and set values preset for controlling the impact application unit 5 .
  • a plurality of output values C of the impact applying unit 5 for example, the first output value C1 and the second output value C2 in ascending order
  • the threshold value of the detection value Vd for example, the lower limit value Vs1 and the upper limit value Vs2, etc.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the state in the water to be treated 2 when the pressure fluctuation due to the impact from the water treatment apparatus 100 in FIG. 1 is greater than the hydrostatic pressure Ph.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the state in the water to be treated 2 when the pressure fluctuation due to the impact from the water treatment apparatus 100 of FIG. 1 is smaller than the hydrostatic pressure Ph.
  • the hydrostatic pressure Ph is the pressure of stationary water (force per unit area), and since gravity is generated on the ground, the hydrostatic pressure is the weight of water. That is, the deeper the water 2 to be treated, the higher the hydrostatic pressure Ph.
  • the pressure Pa in the water 2 to be treated changes from the hydrostatic pressure Ph as shown in FIG.
  • This pressure fluctuation propagates as a wave in the direction opposite to the impact applying section 5 .
  • waves propagate downward in the water to be treated 2 in the up-down direction (direction of arrow Z) of the container 1 .
  • the pressure Pa of the water 2 to be treated changes at a certain point (point A in FIG. 1) in the vessel 1 as the waves propagate. Cavitation occurs in the water 2 to be treated due to pressure fluctuations.
  • the states of the water to be treated 2 at the point A (FIG. 1) in the container 1 will be described separately for the case where the magnitude of the pressure fluctuation due to the impact is larger than the hydrostatic pressure Ph and the case where it is smaller.
  • dissolved gas gas dissolved in the water to be treated 2
  • dissolved gas gas dissolved in the water to be treated 2
  • the vaporized dissolved gas flows into the bubble nucleus formed when the pressure Pa is below 0, together with the vaporized water to be treated 2. do.
  • the bubble nucleus grows to become a bubble, and expands as the pressure Pa shifts from 0 to the negative side.
  • the bubble diameter is maximized.
  • the bubbles contract until the negative pressure is approximately the same as the hydrostatic pressure Ph, that is, until the pressure Pa becomes 0 from the maximum negative pressure, and the bubbles contract.
  • the inside of the bubble is compressed to a high temperature and high pressure state.
  • the phenomenon described above occurs in the water 2 to be treated in the container 1 when the impact applying section 5 applies an impact to the water 2 to be treated.
  • elements contributing to sterilization of microorganisms in the water 2 to be treated include the impact 4 from the impact applying unit 5, the high temperature and high pressure when bubbles contract, and the impact when bubbles collapse. Elements such as the high temperature and high pressure at the time of bubble contraction and the impact at the time of bubble collapse also change according to the impact 4 from the impact applying section 5 , and the value of each element is determined by the impact 4 from the impact applying section 5 .
  • the values of elements such as the high temperature and high pressure at the time of bubble contraction and the impact at the time of bubble collapse tend to increase as the impact 4 from the impact applying section 5 increases.
  • the output for example, the output value C and the application time
  • the output of the impact applying unit 5 necessary to obtain the desired sterilization effect for example, a threshold such as the lower limit Vs1
  • the sterilization status is, for example, the sterilization rate of the water 2 to be treated, the type of microorganisms that have been sterilized, or the like.
  • the relationship between the detection value Vd measured in advance and the sterilization status can be stored in the storage unit 62 in the form of a relational expression or a table format.
  • the water treatment apparatus 100 of the present disclosure can detect the impact in the water to be treated 2 including the impact at the time of bubble collapse due to cavitation in addition to the impact 4 from the impact applying unit 5 by the pressure detection unit 7. The sterilization status of the water 2 to be treated can be grasped more accurately.
  • the control device 6 has a storage section 62 that stores set values and the like, and a main control section 61 that performs processing such as comparison and calculation. Therefore, when changing the water to be treated 2 to be sterilized, according to the change in the physical properties of the water to be treated 2 and the type of microorganisms to be sterilized, using the relational expression etc. stored in the storage unit 62, impact application The impact 4 applied to the water 2 to be treated from the unit 5 can be changed.
  • the pressure detection unit 7 may be installed anywhere as long as the impact 4 can be detected. Even when the pressure detection part 7 is installed in the lid part 3, the pressure detection part 7 detects the impact 4 applied to the water 2 to be treated from the impact applying part 5 as pressure in the lid part 3 that transmits the impact 4. be able to. Therefore, even in this case, by measuring the relationship between the detection value Vd and the sterilization state in advance, the desired sterilization effect can be obtained as in the case where the pressure detection unit 7 is installed in the container 1.
  • the impact applying section 5 can be controlled at the same time. Further, when the water treatment apparatus 100 includes a plurality of pressure detection units 7, the control device 6 adjusts the output value C output to the impact application unit 5 based on the detection values Vd of the plurality of pressure detection units 7. It should be configured as
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of control for adjusting the impact based on the detected value in the water treatment device of FIG. A series of operations of the water treatment apparatus 100 will be described based on FIG. 5 while referring to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 a container 1 stores water 2 to be treated. Also, one pressure detection unit 7 for detecting the impact 4 as pressure is installed in the container 1 . Further, the container 1 is hermetically sealed by attaching the lid portion 3 to the container 1 so as to block the opening portion 1a of the container 1 .
  • the control device 6 drives the impact applying section 5 based on the treatment start command to start applying the impact 4 to the water 2 to be treated. When the impact applying section 5 is driven, the impact adjustment control shown in FIG. 5 is performed.
  • the pressure in the water 2 to be treated is detected by the pressure detection unit 7 (step S11), and the detection value Vd is output to the control device 6.
  • the control device 6 compares the detection value Vd input from the pressure detection unit 7 with the lower limit value Vs1 stored in the storage unit 62 (step S12). Specifically, the control device 6 determines whether or not the detected value Vd is equal to or greater than the lower limit value Vs1. Then, when the detected value Vd is equal to or greater than the lower limit value Vs1 (step S12; YES), the control proceeds to step S13.
  • step S12 when the detected value Vd is less than the lower limit value Vs1 (step S12; NO), the output value C is increased, and this output value C is output to the impact applying section 5 (step S14).
  • the impact applying unit 5 is driven by the output value C input from the control device 6, and the impact 4 applied to the water 2 to be treated increases.
  • step S14 the control returns to step S11, and steps S11, S12 and S14 are repeated until the detected value Vd becomes equal to or greater than the lower limit value Vs1 (step S12; YES).
  • step S12 If the detected value Vd is greater than or equal to the lower limit value Vs1 in step S12 (step S12; YES), the control device 6 detects the detected value Vd input from the pressure detection unit 7 and the upper limit value stored in the storage unit 62. It is compared with Vs2 (step S13). Specifically, the control device 6 determines whether or not the detected value Vd is equal to or less than the upper limit value Vs2. Then, when the detected value Vd is equal to or less than the upper limit value Vs2 (step S13; YES), the control in FIG. 5 ends. Note that step S13 can be omitted as necessary, and if step S12 is YES, the control in FIG. 5 can be terminated.
  • step S13 when the detected value Vd exceeds the upper limit value Vs2 (step S13; NO), the output value C is decreased and this output value C is output to the impact applying section 5 (step S15).
  • the impact application unit 5 is driven by the output value C input from the control device 6, and the impact 4 applied to the water 2 to be treated is reduced.
  • step S15 the control returns to step S11, and steps S11 to S15 are repeated until the detected value Vd is equal to or higher than the lower limit value Vs1 (step S12; YES) and equal to or lower than the upper limit value Vs2 (step S13; YES). .
  • step S13 After the detection value Vd becomes equal to or less than the upper limit value Vs2 (step S13; YES) and the control in FIG.
  • the control device 6 stops the impact application unit 5 based on the command for the end process, and terminates the application of the impact 4 to the water 2 to be treated.
  • the impact application unit 5 stops, the impact adjustment control shown in FIG. 5, which is repeatedly performed, ends, and a series of operations ends.
  • the control device 6 can be configured to stop the impact applying section 5 when a preset time has elapsed.
  • the lower limit value Vs1 and the upper limit value Vs2 may be determined, for example, according to the strength range of the impact 4 in which the target sterilization effect can be obtained in the water 2 to be treated.
  • the lower limit value Vs1 is the pressure corresponding to the minimum required impact 4 to obtain the desired sterilization effect.
  • the upper limit value Vs2 is a value larger than the lower limit value Vs1, and is preferably set according to the strength of the container 1 and the like.
  • the detected value Vd to be compared with the lower limit value Vs1 and the upper limit value Vs2 in the impact adjustment control shown in FIG. can be a value.
  • the main control unit 61 performs calculations such as integrating or averaging the input from the pressure detection unit 7 to obtain the detection value Vd. can ask.
  • the control method of the impact applying unit 5 is not particularly limited to this. Instead of the control described above, for example, it is possible to adopt a control method that adjusts the application time of the impact 4 by changing the output value output to the impact applying section 5 according to the cumulative value SVd of the detection value Vd.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of control for adjusting the impact application time based on the accumulated detection value in the water treatment apparatus of FIG. A series of operations of the water treatment apparatus 100 will be described based on FIG. 6 while referring to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of control for adjusting the impact application time based on the accumulated detection value in the water treatment apparatus of FIG. A series of operations of the water treatment apparatus 100 will be described based on FIG. 6 while referring to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of control for adjusting the impact application time based on the accumulated detection value in the water treatment apparatus of FIG. A series of operations of the water treatment apparatus 100 will be described based on FIG. 6 while referring to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of control for adjusting the impact application time based on the accumulated detection value in the water treatment apparatus of FIG. A series of operations of the water treatment apparatus 100 will be described based on FIG
  • the control device 6 drives the impact applying unit 5 based on the instruction for the start process to start applying the impact 4 to the water 2 to be treated (step S22). At this time, the main control unit 61 outputs the second output value C2, which is larger than the first output value C1 among the plurality of output values C stored in the storage unit 62, to the impact applying unit 5. 5 is driven with a second output value C2.
  • the control device 6 calculates the cumulative value SVd of the detection value Vd after the application of the impact 4 is started (step S24), and combines the calculated cumulative value SVd of the detection value Vd with the cumulative value SVd stored in the storage unit 62. It is compared with the threshold value Vs3 (step S25). Specifically, the control device 6 determines whether or not the cumulative value SVd of the detection value Vd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3.
  • the cumulative threshold value Vs3 may be determined according to, for example, the product of the impact 4 required to obtain the desired sterilization effect and the application time.
  • the cumulative threshold value Vs3 is stored in the storage unit 62 of the control device 6 as one of the setting values.
  • step S25 When the cumulative value SVd of the detected value Vd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3 (step S25; YES), control proceeds to step S26. On the other hand, when the cumulative value SVd of the detected value Vd is less than the cumulative threshold value Vs3 (step S25; NO), the control returns to step S23. At this time, the output value C from the control device 6 is not updated, and the impact applying section 5 continues driving with the second output value C2 being output (step S23).
  • step S25 When the cumulative value SVd of the detected value Vd is less than the cumulative threshold Vs3 (step S25; NO), after the control returns to step S23, until the cumulative value SVd of the detected value Vd becomes equal to or greater than the cumulative threshold Vs3 (step S25 ; YES), steps S23 to S25 are repeated.
  • step S25 when the cumulative value SVd of the detection value Vd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3 (step S25; YES), the control device 6 stops the impact applying section 5 and causes the impact 4 to the water 2 to be treated. is terminated (step S26).
  • the main control section 61 applies the first output value C1 smaller than the second output value C2 being output in order to reduce the impact 4 step by step. It may be controlled to output to the unit 5 and then stop the impact applying unit 5 .
  • the control device 6 After stopping the impact application unit 5 in step S26, the control device 6 initializes the cumulative value SVd (step S27), and terminates a series of operations.
  • the cumulative value SVd of the detected value Vd is compared with the preset cumulative threshold value Vs3, as shown in step S27, the cumulative value SVd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3, i.e., the application voltage of FIG. Desirably, it is reset when the time adjustment control process ends.
  • control device 6 may be configured to perform control so as to stop the impact applying section 5 after initializing the cumulative value SVd. Also, the control device 6 may be configured to control the impact applying section 5 by a combination of control shown in FIGS. 6 and 5 .
  • FIG. 1 The water treatment method includes an impact application step of applying an impact to the water 2 to be treated by the impact applying unit 5, and a pressure detection step of detecting the impact 4 applied to the water 2 to be treated as pressure by the pressure detection unit 7 (step S11 ), is provided. Mechanical energy is converted into electrical energy in the pressure sensing process. Further, the water treatment method has an output control step of changing the output value C in the impact applying step based on the detected value Vd in the pressure detecting step.
  • the detected value Vd in the pressure detection step is compared with a preset lower limit value Vs1, and if the detected value Vd is less than the lower limit value, the output value C in the impact applying step is increased (step S14). ). Further, in the output control step, the detected value Vd in the pressure detection step is compared with a preset upper limit value Vs2, and if the detected value Vd exceeds the upper limit value Vs2, the output value in the impact applying step is reduced ( step S15).
  • step S24 the cumulative value SVd of the detected value Vd is calculated (step S24), and the output value C in the impact applying process is changed according to the cumulative value SVd of the detected value Vd.
  • the calculated cumulative value SVd of the detected value Vd is compared with a preset cumulative threshold value Vs3, and if the cumulative value SVd of the detected value Vd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3, the impact applying step Decrease the output value C at .
  • the cumulative value SVd is less than the cumulative threshold value Vs3, a preset output value C is set as the output value C in the impact application step, and when the cumulative value SVd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3,
  • the impact applying process is ended (steps S25, S23 and S26).
  • the impact applying step is terminated and the cumulative value is initialized (step S27).
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 1 is a water treatment apparatus 100 that sterilizes the water to be treated 2 stored in the container 1 .
  • the water treatment apparatus 100 includes an impact application unit 5 that applies an impact 4 to the water 2 to be treated, and a pressure detection unit 7 that detects the impact 4 applied to the water 2 to be treated as pressure.
  • the pressure detection unit 7 is provided to detect the impact 4 applied to the water 2 to be treated as pressure, the impact applied to microorganisms such as fungi in the water 2 to be treated can be grasped, and the intended sterilization can be performed. It is possible to determine whether the Therefore, it is possible to prevent microorganisms from remaining in the water 2 to be treated due to insufficient impact force, and to stably supply sterilized water.
  • the water treatment device 100 also includes a control device 6 that changes the output value C to be output to the impact application section 5 based on the detection value Vd of the pressure detection section 7 .
  • a control device 6 that changes the output value C to be output to the impact application section 5 based on the detection value Vd of the pressure detection section 7 .
  • the output value C to the impact application unit 5 is changed according to the detection value Vd of the pressure detection unit 7, so that the impact 4 can be automatically adjusted by control so as to obtain the desired sterilization effect. , the operation is simplified.
  • the control device 6 compares the detected value Vd with a preset lower limit value Vs1, and if the detected value Vd is less than the lower limit value Vs1, increases the output value C to be output to the impact applying section 5. As a result, the output value C is adjusted so that the detection value Vd is equal to or higher than the lower limit value Vs1, so that the strength of the impact 4 is maintained above a certain level, and a certain level of sterilization effect can be obtained.
  • control device 6 compares the detected value Vd with a preset upper limit value Vs2, and reduces the output value C to be output to the impact applying section 5 when the detected value Vd exceeds the upper limit value Vs2.
  • the output value C is adjusted so that the detected value Vd is equal to or lower than the upper limit value Vs2, so that the excessive impact 4 can be prevented from being applied, and the energy required to drive the impact applying section 5 can be saved. can be realized.
  • the pressure detection unit 7 repeatedly detects the impact 4 as pressure at set time intervals, and the control device 6 calculates the cumulative value SVd of the detection value Vd, and applies the impact according to the cumulative value SVd of the detection value Vd.
  • the output value C to be output to the unit 5 is changed.
  • the output value C is adjusted according to the time integration of the impact 4. For example, when a constant impact 4 is applied in the time integration, the output value of the impact application unit 5 is set to 0, etc.
  • a series of operations of the water treatment apparatus 100 in the sterilization process can be automated, simplifying the operation.
  • control device 6 compares the cumulative value SVd of the detection value Vd with a preset cumulative threshold value Vs3, and if the cumulative value SVd of the detection value Vd is equal to or greater than the cumulative threshold value Vs3, the impact applying unit 5 Decrease the output value C to be output.
  • the desired sterilization effect can be obtained by applying a constant impact 4 over time, and after the constant impact 4 is applied over time, the output can be reduced to reduce waste of energy.
  • the control device 6 outputs a preset output value C to the impact applying section 5, and the cumulative value SVd of the detection value Vd accumulates. If it is equal to or greater than the threshold value Vs3, the application of the impact 4 to the water 2 to be treated by the impact applying unit 5 is stopped. As a result, the impact applying section 5 stops after the constant impact 4 is applied by time integration, so that the energy saving effect can be improved.
  • the control device 6 stops the impact applying section 5 from applying the impact 4 to the water 2 to be treated, and initializes the cumulative value SVd. This eliminates the need for the user to manually initialize the cumulative value SVd of the detection value Vd, and saves the user time and effort when starting the sterilization treatment on the water to be treated 2 different from the water to be treated 2 that has been sterilized. can be omitted.
  • the pressure detection unit 7 converts mechanical energy into electrical energy. As a result, the pressure fluctuation or the like due to the impact 4 can be extracted as an electric signal, so that the impact 4 can be detected. It can be used for comparisons, calculations, and the like.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a state in which the water treatment device according to Embodiment 2 is installed in a container.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 2 is different from the case of Embodiment 1 in that a plurality of pressure detection units 7 are provided and installed in each of the container 1 and the lid portion 3, and other configurations are implemented. It is the same as the case of form 1 of
  • each pressure detection unit 7 is connected to the control device 6 via a signal line 9, respectively.
  • the impact applying part 5 is installed on the lid part 3 so that the oscillation surface 5 a thereof contacts the upper surface of the lid part 3 , and the impact 4 is propagated to the water 2 to be treated through the lid part 3 .
  • the impact 4 applied from the impact applying unit 5 to the water 2 to be treated is detected as pressure by the two pressure detection units 7 .
  • the pressure detection unit 7 installed on the lid 3 detects the impact 4 on the lid 3 as pressure
  • the pressure detection unit 7 installed on the container 1 detects the impact 4 on the water 2 to be treated. Detected as pressure. That is, the impact 4 applied from the impact applying section 5 to the water 2 to be treated is detected in two different media.
  • the transmission efficiency of the impact 4 from the lid portion 3 to the water to be treated 2 can be grasped based on the detection values of the two pressure detection portions 7. Therefore, for example, the lid portion 3, a material with high transmission efficiency can be selected. In addition, as a result, energy saving for driving the impact applying section 5 can be realized.
  • control device 6 can be configured to control the impact applying section 5 according to the transmission efficiency. For example, the control device 6 calculates the ratio of the detection value Vda of the pressure detection unit 7 installed in the container 1 to the detection value Vdb of the pressure detection unit 7 installed in the lid 3 as the transmission efficiency. The control device 6 compares the calculated ratio with a preset efficiency threshold Vs4 (for example, 4/5), and if the calculated ratio is less than the efficiency threshold Vs4, the surface of the water to be treated 2 and the lid It is judged that there is an air layer or a substance between the portion 3 and the transmission of the impact 4 .
  • Vs4 for example, 4/5
  • the control device 6 determines that there is an air layer or the like, outputs an error, stops the driving of the impact applying unit 5, and the calculated ratio is less than the efficiency threshold value. If it is Vs4 or more, the impact application unit 5 is caused to continue operation. That is, if it is determined that there is an air layer or the like, the impact applying section 5 is stopped, and if it is determined that there is no air layer or the like, the second output value C2 is output, for example.
  • the main control section 61 causes the impact applying section 5 to set the first output value C1, which is smaller than the second output value C2 being output, to the impact applying section 5 in order to reduce the impact 4 step by step. It may be controlled to output and then stop the impact applying section 5 .
  • the value of the efficiency threshold Vs4 is not limited to the above values, and can be selected within a range of, for example, 4/5 to 9/10.
  • the distance L2 between the oscillation surface 5a and the pressure detection unit 7 installed in the container 1 is is greater than the distance L1 of . That is, in the water treatment apparatus 100 of Embodiment 2, the impact 4 applied from the impact applying unit 5 to the water 2 to be treated is detected at two locations, namely, the location at the distance L1 and the location at the distance L2 from the oscillation surface 5a. .
  • the distances L1 and L2 between the oscillation surface 5a and each pressure detection unit 7 are specifically the distances between the oscillation surface 5a and the effective center of the pressure detection unit 7. In the example shown in FIG. The distance between the oscillating surface 5a and the center of the pressure sensing portion 7 in the vertical direction.
  • the control device 6 can be configured so as to control the impact applying section 5 according to the degree of attenuation of the impact 4 ascertained.
  • the control device 6 controls when the attenuation of the impact 4 is large compared to when the attenuation is small.
  • a configuration may be adopted in which the output value C is changed by a large amount of adjustment.
  • the output of the impact applying section 5 can be adjusted by the impact adjustment control shown in FIG.
  • the control device 6 calculates the average value of the detection values Vda and Vdb from the two pressure detection units 7, and in steps S12 and S13, calculates the calculated average value and the lower limit value Vs1 or the upper limit value Vs2. compare. By performing such control, the output value C to be output to the impact applying section 5 is stabilized and the number of times the output value C is changed can be reduced as compared with the case where one detection value is used.
  • the detection values Vda and Vdb of the two pressure detection units 7 are changed in steps S12 and S13, respectively. may be determined.
  • the output value C is changed if either one of the detected values does not satisfy the conditions, or the output value C is changed if both detected values do not satisfy the conditions. is optional.
  • the control device 6 may be configured to control the impact applying section 5 using only one of the detection values Vda and Vdb of the two pressure detection sections 7 .
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 2 includes the pressure detection unit 7 that detects the impact 4 applied to the water to be treated 2 as pressure, as in the case of Embodiment 1.
  • the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained in the second embodiment as well.
  • an opening 1a is formed at one end of the container 1 in which the water treatment device 100 is provided. It is provided with a plurality of pressure detection units 7 . Further, the pressure detection unit 7 is provided in at least one of the container 1 and the lid unit 3, and the control device 6 changes the output value C output to the impact application unit 5 based on the detection values of the plurality of pressure detection units 7. do.
  • the transmission efficiency of the impact 4 from the lid portion 3 to the water 2 to be treated can be grasped based on the detection values Vda and Vdb of the two pressure detection portions 7 provided on the container 1 and the lid portion 3 . Therefore, the presence or absence of an air layer between the water to be treated 2 and the lid portion 3 can be determined from the transmission efficiency, and the impact application portion 5 can be stopped as necessary to control the situation in the container 1. It can be performed.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 3 is installed in a container.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 3 is different from Embodiment 2 in that two pressure detection units 7 are installed in the container 1, and other configurations are the same as those of Embodiment 2. is.
  • both the pressure detectors 7 installed on the lid 3 and the container 1 are connected to the controller 6 via signal lines 9, respectively.
  • the impact applying part 5 is installed on the lid part 3 so that the oscillation surface 5 a thereof contacts the upper surface of the lid part 3 , and the impact 4 is propagated to the water 2 to be treated through the lid part 3 .
  • the two pressure detectors 7 installed in the container 1 are arranged at different depths in the vertical direction of the container 1 (direction of arrow Z). In the example shown in FIG. , the other is located at the bottom of the container 1 .
  • the lower pressure detector 7 detects the impact 4 at a position farther from the oscillation surface 5a than the upper pressure detector 7 as pressure.
  • Embodiment 3 since the pressure detection units 7 are installed at two locations on the container 1 and at the lid portion 3, from these detection values, the impact 4 applied from the lid portion 3 to the water to be treated 2 Not only the transmission efficiency of , but also the propagation state of the impact 4 in the water 2 to be treated can be grasped.
  • the detection values Vd1, Vd2, and Vd3 of the three pressure detection units 7 arranged in the lid portion 3, near the center of the container 1, and in the bottom portion of the container 1, the impact at the top, center, and bottom inside the container 1 4, and the difference in impact 4 between each site is determined. From the impact 4 at each part in the container 1 and the difference in the impact 4 between the parts, the sterilization state at each part in the container 1 and the difference in the sterilization state between the parts can be grasped.
  • the control device 6 outputs to the impact application unit 5 so that the water to be treated 2 is uniformly sterilized in the container 1.
  • the output value C can be adjusted.
  • the control device 6 makes determinations in steps S12 and S13 for each of the detection values Vd1, Vd2, and Vd3 of the three pressure detection units 7, and if one or more detection values do not satisfy the conditions, the output value change C.
  • the output value when all the detection values Vd1, Vd2, and Vd3 do not satisfy the conditions A configuration in which C is changed may also be used.
  • the output value C may be changed based on the average value of the detection values Vd1, Vd2 and Vd3 of the three pressure detection units 7.
  • FIG. 5 only one or two of the three detection values Vd1, Vd2 and Vd3 of the pressure detection unit 7 may be used.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 3 includes the pressure detection unit 7 for detecting the pressure of the impact 4 applied to the water to be treated 2 as in the case of Embodiment 1.
  • the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained in the third embodiment as well.
  • an opening 1a is formed at one end of the container 1 in which the water treatment device 100 is provided. It is provided with a plurality of pressure detection units 7 . A plurality of pressure detection units 7 are provided at least in the container 1 , and the control device 6 changes the output value C to be output to the impact application unit 5 based on the detection values of the plurality of pressure detection units 7 .
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 4 is installed in a container.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 4 is different from that of Embodiment 1 in that a display unit 401 is provided, and other configurations are the same as those of Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 4 is installed in a container.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 4 is different from that of Embodiment 1 in that a display unit 401 is provided, and other configurations are the same as those of Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 4 is installed in a container.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 4 is different from that of Embodiment 1 in that a display unit 401 is provided, and other configurations are the same as those of Embodiment 1.
  • the display unit 401 is connected to the control device 6.
  • the display unit 401 is configured by, for example, a liquid crystal display or the like, and the display unit 401 displays the output value C (eg, the first output value C1 and the second output value C2, etc.), the operating state of the water treatment device 100, and the like. Is displayed.
  • the output value C eg, the first output value C1 and the second output value C2, etc.
  • the display unit 401 may display the detection value Vd of the pressure detection unit 7 and various threshold values (for example, the lower limit value Vs1 and the upper limit value Vs2) related to the detection value Vd.
  • the operating time at the output value C is displayed as the operating state of the water treatment device 100 .
  • the processing progress is displayed in percentage or the like based on the accumulated value SVd.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a flow chart of the water treatment device of FIG.
  • the basic operation of the water treatment device 100 of Embodiment 4 is the same as that of Embodiment 1, but in Embodiment 4, the output value C output from the control device 6 to the impact applying unit 5 is 401.
  • Steps S31 to S34 and S36 shown in FIG. 10 are the same as steps S11 to S15 shown in FIG.
  • step S32 when it is determined that the detection value Vd of the pressure detection unit 7 is less than the lower limit value Vs1 (step S32; NO), the control device 6 increases the output value C output to the impact application unit 5 (step S34), the changed output value C is displayed on the display unit 401 (step S35). For example, the second output value C2 is displayed.
  • the operating state of the water treatment apparatus 100 when the impact applying unit 5 is operated at the output value C is displayed on the display unit 401 .
  • step S33 when it is determined in step S33 that the detection value Vd of the pressure detection unit 7 exceeds the upper limit value Vs2 (step S33; NO), the control device 6 decreases the output value C output to the impact application unit 5 (Ste S36), and display the changed output value C (step S37). For example, the first output value C1 is displayed. Moreover, the operating state of the water treatment apparatus 100 when the impact applying unit 5 is operated at the output value C is displayed on the display unit 401 . Note that step S33 can be omitted in the same way that step S13 can be omitted in the first embodiment.
  • Embodiment 4 The basic processing of the water treatment method of Embodiment 4 is the same as that of Embodiment 1, but in Embodiment 4, the water treatment method uses a display that displays the output value C changed in the output control step. It has a process.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 4 includes the pressure detection unit 7 that detects the pressure of the impact 4 applied to the water to be treated 2 as in the case of Embodiment 1.
  • the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained in the fourth embodiment as well.
  • the water treatment device 100 also has a display unit 401 that displays the output value C.
  • the user can know the current output value C from the displayed output value C, and can manually change the output value C, change the setting, or apply an impact from the transition as necessary. Processing such as stopping the operation of the unit 5 can be performed.
  • the fourth embodiment can be applied not only to the first embodiment, but also to the second or third embodiment.
  • information determined by the control device 6 based on the detection values of the plurality of pressure detection units 7 in Embodiments 2 and 3 may be displayed on the display unit 401 .
  • the display unit 401 displays the state inside the container 1, such as the presence or absence of an air layer that inhibits impact, and the sterilization state, such as whether the water 2 to be treated in the container 1 is uniformly sterilized.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a state in which a water treatment device according to Embodiment 5 is installed in a container.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 5 is different from that of Embodiment 1 in that an input unit 501 is provided, and the rest of the configuration is the same as that of Embodiment 1.
  • the input unit 501 is connected to the control device 6.
  • the input unit 501 receives input of various information, and is composed of, for example, a human interface device.
  • the control device 6 stores various programs and setting values in the storage unit 62 or changes various programs and setting values stored in the storage unit 62 .
  • a set value such as a threshold to be compared with the detection value Vd of the pressure detection unit 7, and a plurality of output values C (eg, first output value C1 and second output value C2, etc.) , an arithmetic program, a comparison program, and the like are stored in the storage unit 62 .
  • the control device 6 is configured to change settings based on the input from the input section 501 .
  • the user can instruct the control device 6 to start, end, or interrupt the processing of the water treatment device 100 by operating the input unit 501 .
  • the control device 6 performs predetermined processing in accordance with processing start, processing end, and interruption commands input via the input unit 501 . For example, when a command to start processing is input via the input unit 501, the control device 6 uses various programs and setting values stored in the storage unit 62 to apply impact shown in FIG. Start controlling part 5.
  • the basic operation of the water treatment device 100 of Embodiment 5 is the same as that of Embodiment 1, but in Embodiment 5, the control device 6 stores various information based on the input from the input unit 501. Various information stored in the unit 62 or stored in the storage unit 62 is changed. Further, the control device 6 starts the operation of the impact applying unit 5 when a process start command is input through the input unit 501, and when a process end command is input through the input unit 501. performs control to stop the impact applying section 5 . Further, the control device 6 temporarily stops the operation of the impact applying section 5 when an interruption command is input via the input section 501 .
  • control device 6 changes the settings and starts the treatment in both cases when the water to be treated 2 is sterilized by the control shown in FIGS. 5 and 6 and when the sterilization is not performed. and a command to end the process are received via the input unit 501 .
  • the user can arbitrarily set the output of the impact applying unit 5 and the conditions for determining the output, and start, stop, and interrupt the application of the impact 4 to the water 2 to be treated. It is possible to adjust the timing to apply the shock 4, the application time of the shock 4, and the magnitude of the shock 4. Therefore, it is possible to adjust the sterilization rate of the water 2 to be treated and to set conditions according to the water 2 to be treated.
  • the basic processing of the water treatment method of Embodiment 5 is the same as that of Embodiment 1, but in Embodiment 5, the water treatment method further includes a setting step.
  • the setting step the setting value in the storage unit 62 storing the setting value referred to when changing the output value C in the output control step is changed based on the input from the input unit 501 that receives the input.
  • the water treatment apparatus 100 of Embodiment 5 includes the pressure detection unit 7 that detects the pressure of the impact 4 applied to the water to be treated 2 as in the case of Embodiment 1.
  • the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained in the fifth embodiment.
  • the water treatment device 100 includes an input unit 501 that receives an input
  • the control device 6 has a storage unit 62 that stores setting values that are referred to when changing the output value C
  • the control device 6 changes the setting value stored in the storage unit 62 based on the input from the input unit 501 .
  • the output value C stored in the storage unit 62 the impact 4 can be adjusted, the sterilization rate of the water to be treated 2 can be adjusted, and the threshold etc. stored in the storage unit 62 can be changed.
  • the conditions corresponding to the water to be treated 2 can be set.
  • Embodiment 5 can be applied not only to Embodiment 1, but also to Embodiment 2, Embodiment 3, or Embodiment 4.
  • the comparison program and the calculation program for performing processing such as comparison and calculation based on the detection values of the plurality of pressure detection units 7 are provided in the input unit. 501 to the controller 6 .
  • the user refers to the information displayed on the display unit 401 and inputs and changes settings to the control device 6 via the input unit 501. can do.
  • the user can instruct the control device 6 to interrupt the process via the input unit 501 .

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Abstract

本開示に係る水処理装置は、容器に貯留された被処理水に殺菌を行う水処理装置であって、被処理水に衝撃を加える衝撃印加部と、被処理水に加えられる衝撃を圧力として検知する圧力検知部と、を備えている。本開示に係る水処理方法は、容器に貯留された被処理水に殺菌を行う水処理方法であって、被処理水に衝撃を加える衝撃印加工程と、被処理水に加えられた衝撃を圧力として検知する圧力検知工程と、を備えている。

Description

水処理装置及び水処理方法
　本開示は、容器内の被処理水を殺菌する水処理装置及び水処理方法に関する。
　例えば、水筒等の容器内に貯留された水は、飲用時に混入した口内細菌等によって汚染される場合がある。また、例えば、樽及び貯水槽等の容器内に貯留された水は、空気中から混入した微生物等によって汚染される場合がある。水中に存在する菌類等の微生物を殺菌又は除去する手法として、薬剤、又は微細な孔をもつ膜等を利用した手法が知られている。しかしながら、薬剤又は膜等を使用した手法では、それらの再投入又は取り替えが必要となり、管理が煩雑である。そこで、管理を簡易にするために、容器内の液体を、キャビテーションを用いて殺菌する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。キャビテーションとは、液体の運動によって液中に局所的に低圧な部分が生じ、それによって気泡が生じる現象である。特許文献１には、液体が充填されたキャビテーション室を臨むように対向配置された振動ピストンを備え、各振動ピストンをキャビテーション室に対して進退させることで液体にキャビテーションを発生させるキャビテーション発生装置が開示されている。特許文献１に開示されたキャビテーション発生装置を駆動させると、キャビテーションで生じた気泡が膨張及び収縮し、膨張及び収縮する過程で気泡が崩壊し、気泡が崩壊する際に生じる衝撃波によって液体の殺菌を行うことができる。具体的には、気泡の収縮時に高温高圧になった気泡内の環境下で、また、気泡が崩壊することで生じた衝撃波により、水中に存在する微生物の細胞膜を破壊する等して、その数を減少させることができる。
国際公開第２００４／０８７３４２号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されたキャビテーション発生装置は、殺菌対象の水（以下、被処理水という）に発生する衝撃力の検知手段を備えていないので、被処理水にどの程度の衝撃が加えられたか使用者は知ることができない。このため、容器内に貯留された被処理水において、意図する衝撃力を与えているか否かが不明であり、例えば、殺菌すべき微生物が水中に残留する、又は、目的とする殺菌率が得られずに基準値を超えた微生物が水中に残存する場合もある。したがって、特許文献１に開示されたキャビテーション発生装置では、被処理水に加えられる衝撃力が不足することもあり、殺菌された水を安定して供給できないという課題があった。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、殺菌された水を安定して提供することができる水処理装置及び水処理方法を提供することを目的とする。
　本開示に係る水処理装置は、容器に貯留された被処理水に殺菌を行う水処理装置であって、前記被処理水に衝撃を加える衝撃印加部と、前記被処理水に加えられる前記衝撃を圧力として検知する圧力検知部と、を備えている。
　また、本開示に係る水処理方法は、容器に貯留された被処理水に殺菌を行う水処理方法であって、前記被処理水に衝撃を加える衝撃印加工程と、前記被処理水に加えられた前記衝撃を圧力として検知する圧力検知工程と、を備えている。
　本開示によれば、被処理水に加えられる衝撃を圧力として検知する圧力検知部を備えているので、被処理水の微生物に与えた衝撃力が把握でき、意図する殺菌が実施されたか判断することができる。したがって、衝撃力の不足により微生物が被処理水中に残留してしまうことを抑制でき、殺菌された水を安定して供給することができる。
実施の形態１に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。 図１の水処理装置における制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の水処理装置からの衝撃による圧力変動が静水圧より大きい場合における被処理水中の様子を説明する説明図である。 図１の水処理装置からの衝撃による圧力変動が静水圧より小さい場合における被処理水中の様子を説明する説明図である。 図１の水処理装置において検知値に基づき衝撃を調整する制御の一例を示すフローチャートである。 図１の水処理装置において検知値の累積値に基づき衝撃の印加時間を調整する制御の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。 実施の形態３に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。 実施の形態４に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。 図９の水処理装置のフローチャートを示す概略図である。 実施の形態５に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。図１の矢印Ｚ方向は水処理装置１００が設置される容器１の高さ方向を表している。以下、本開示に係る水処理装置１００の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本開示が限定されるものではない。
　図１に示されるように、水処理装置１００は、容器１に貯留された被処理水２に殺菌を行うものである。容器１は、任意の材質で構成することができるが、容器１には衝撃が印加されるため、一定の衝撃に耐え得る材質で構成されることが望ましい。容器１の一端には開口部１ａが形成されている。図１に示される例では、容器１の上下方向（矢印Ｚ方向）の上端に開口部１ａが形成されている。
　水処理装置１００は、容器１の開口部１ａを密閉する蓋部３と、被処理水２に衝撃４を加える衝撃印加部５と、衝撃印加部５を制御する制御装置６と、衝撃印加部５により被処理水２に加えられた衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７と、を備えている。蓋部３は、容器１に着脱自在に取り付けられる。衝撃印加部５から被処理水２に衝撃４が加えられることで、被処理水２に殺菌が行われる。衝撃印加部５からの衝撃４により被処理水２が殺菌される過程については、後述する。
　実施の形態１では、一つの圧力検知部７が容器１に設置されている。制御装置６と衝撃印加部５、及び、制御装置６と圧力検知部７とはそれぞれ信号線９により接続されている。衝撃印加部５は、その発振面５ａが蓋部３の上面と接するように蓋部３に設置されており、蓋部３を介して被処理水２に衝撃が伝播する。次に、水処理装置１００の構成について、詳しく説明する。
　蓋部３は、容器１を密閉するものである。蓋部３は、任意の材質で構成することができるが、蓋部３を介して衝撃印加部５の衝撃４が被処理水２に伝達されるので、被処理水２との間で衝撃４が反射しない材質で蓋部３が構成されることが好ましい。衝撃４が蓋部３と被処理水２との界面で反射しないために、密度と音速との積である音響インピーダンスが、被処理水２と蓋部３とで等しくなることが望ましい。音響インピーダンスとは、音の伝達のし易さを表したものであり、物体にはそれぞれ固有の音響インピーダンスがある。衝撃４は、２つの媒質（蓋部３及び被処理水２）の音響インピーダンスの差が大きいと反射し、音響インピーダンスの差が小さいと透過する。水と同程度の音響インピーダンスをもつ材質であって、容器１を密閉するために一定の弾性を有する材質には、例えば、樹脂材のポリカーボネート及びρｃゴム等がある。
　衝撃印加部５は、例えば、電気的又は機械的に衝撃を印加する構成とすることができる。例えば、衝撃印加部５は、通電により振動する振動子、あるいは物理的に衝撃を与える重り又はハンマー等で構成される。なお、衝撃印加部５の構成は特にこれに限定されない。また、衝撃印加部５は、間欠的、断続的、又は連続的に被処理水２に衝撃４を印加することができる。衝撃印加部５は、制御装置６からの入力に基づき運転する。具体的には、衝撃印加部５は、制御装置６から入力された出力値Ｃで運転し、制御装置６から処理開始の指令が入力されると運転を開始し、制御装置６から処理終了の指令が入力されると運転を停止する。
　圧力検知部７は、衝撃４を圧力として検知するものであり、例えば、振動及び圧力変動等といった機械エネルギーを電気エネルギーに変換することで圧力を検知する構成とすることができる。圧力検知部７は、例えば、力（圧力）が加わると電圧を発生する圧電素子、いわゆるピエゾ素子等で構成されている。
　制御装置６は、衝撃印加部５に、出力値Ｃ、処理開始の指令及び処理停止の指令等を出力することにより衝撃印加部５を制御する。制御装置６は、予め設定された情報、及び入力される情報に基づき、衝撃印加部５を制御する。例えば、制御装置６は、圧力検知部７から入力される検知値Ｖｄに基づいて衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを変更することで、衝撃印加部５から被処理水２へ加えられる衝撃４を調整する。
　図２は、図１の水処理装置における制御装置の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、制御装置６は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）で構成されている。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はプロセッサともいう。
　制御装置６が専用のハードウェアである場合、制御装置６は、例えば、単一回路、複合回路、及びＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）等の回路が該当する。制御装置６が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
　制御装置６がＣＰＵの場合、制御装置６が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置６の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
　制御装置６の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
　制御装置６は、機能部として、主制御部６１及び記憶部６２を有している。主制御部６１には、圧力検知部７の検知値Ｖｄ等が入力され、主制御部６１は、入力された情報及び記憶部６２に記憶されている情報に基づいて、衝撃印加部５の出力値Ｃを決定し、衝撃印加部５へ出力する。記憶部６２は、圧力検知部７の検知値Ｖｄ等の主制御部６１に入力された情報、及び、衝撃印加部５の制御のために予め設定された設定値等を記憶する。設定値として、例えば、衝撃印加部５の複数の出力値Ｃ（例えば、小さい順に第一出力値Ｃ１及び第二出力値Ｃ２）、及び、検知値Ｖｄの閾値（例えば、下限値Ｖｓ１及び上限値Ｖｓ２等）が、記憶部６２に記憶されている。
　図３は、図１の水処理装置１００からの衝撃による圧力変動が静水圧Ｐｈより大きい場合における被処理水２中の様子を説明する説明図である。図４は、図１の水処理装置１００からの衝撃による圧力変動が静水圧Ｐｈより小さい場合における被処理水２中の様子を説明する説明図である。静水圧Ｐｈとは、静止する水の圧力（単位面積当たりの力）であり、地上では重力が生じているので、静水圧は水の重さである。つまり、被処理水２中の深い場所ほど静水圧Ｐｈが大きくなっている。図３及び図４に基づき、図１を参照しつつ、キャビテーションによる衝撃波の発生過程について説明する。
　図１に示されるように衝撃印加部５から被処理水２に衝撃が加えられると、図３に示されるように被処理水２中の圧力Ｐａが静水圧Ｐｈから変動する。この圧力変動は、衝撃印加部５とは逆方向に波動となって伝播する。図１に示される例では、波動は、被処理水２中を、容器１の上下方向（矢印Ｚ方向）の下方へ向かって伝播する。図３に示されるように、波動の伝播にともない、容器１内のある地点（図１の地点Ａ）では、被処理水２の圧力Ｐａが変化する。圧力変動により、被処理水２内ではキャビテーションが発生する。以下、衝撃による圧力変動の大きさが静水圧Ｐｈよりも大きい場合と小さい場合とに分けて、容器１内の地点Ａ（図１）における被処理水２の様子について説明する。
（１）衝撃による圧力変動が静水圧Ｐｈよりも大きい場合
　図３に示されるように、衝撃による圧力変動の振幅Ｐｍ（音圧）が静水圧Ｐｈよりも大きい場合、地点Ａにおける圧力Ｐａが静水圧Ｐｈ未満となる負圧サイクル時において、負圧が静水圧Ｐｈよりも大きくなり、圧力Ｐａが０を下回ると、被処理水２は引き裂かれる。被処理水２が引き裂かれると、気泡核となる真空の空洞すなわち真空の泡が生じる。負圧サイクル時において、圧力Ｐａがさらに負側へ推移すると、被処理水２が気化し、気泡核に流入する。負圧サイクル時には被処理水２に溶存する気体（以下、溶存気体という）も気化し、圧力Ｐａが０を下回ってできる気泡核には、気化した被処理水２とともに、気化した溶存気体も流入する。これにより、気泡核は成長して気泡となり、圧力Ｐａが０から負側に推移するに従い膨張する。負圧サイクル時において負圧が最大になると、気泡の径は最大となる。その後、負圧サイクル時において、静水圧Ｐｈと同程度の負圧となるまでの間、すなわち最大の負圧から圧力Ｐａが０となるまでの間、気泡が収縮し、気泡が収縮することによって気泡の内部は圧縮されて高温高圧状態となる。そして、圧力Ｐａがさらに上昇し、圧力Ｐａが０を上回ると、気泡の内部の気体は、液化し、又は被処理水２に溶存して、気泡が消失する。これを気泡の圧壊と呼ぶ。気泡が圧壊するとき、気泡の収縮により、気泡の周囲の被処理水２は、気泡の中心に向かう流れを生じさせる。そして、気泡が消失すると、気泡の周囲の被処理水２が気泡の中心で互いに衝突し、衝突によって衝撃波が生じる。これらの現象は、蒸気性キャビテーションと呼ばれる。
（２）衝撃による圧力変動が静水圧Ｐｈよりも小さい場合
　図４に示されるように、衝撃による圧力変動の振幅Ｐｍ（音圧）が静水圧Ｐｈよりも小さい場合、地点Ａにおける圧力Ｐａが静水圧Ｐｈ未満となる負圧サイクルになると、被処理水２に溶存する気体（溶存気体）が気化する。そして、気化した溶存気体を気泡核として、負圧サイクル時において圧力Ｐａがさらに負側すなわち０側に推移すると、被処理水２に溶存する気体がさらに気化して気泡核に流入する。これにより、気泡核は成長して気泡となり、圧力Ｐａが負側に推移するに従い膨張する。負圧サイクル時において負圧が最大になると、気泡の径は最大となる。その後、負圧サイクル時において圧力Ｐａが上昇すると、気泡が収縮し、気泡が収縮することによって気泡の内部は圧縮されて高温高圧状態となる。そして、気泡の内部の気体は液化、又は、被処理水２に溶存し、気泡が圧壊し、消失する。気泡が圧壊するとき、気泡の収縮により、気泡の周囲の被処理水２は、気泡の中心に向かう流れを生じさせる。そして、気泡が消失すると、気泡の周囲の被処理水２が気泡の中心で互いに衝突し、衝突によって衝撃波が生じる。これらの現象は、気体性キャビテーションと呼ばれる。気体性キャビテーションにおいて生じる気泡の収縮力は、蒸気性キャビテーションにおいて生じる気泡の収縮力よりも弱く、気体性キャビテーションでは、一部の気泡は、圧壊して消失するに至らず、気泡核となり、その後の圧力変動により膨張及び収縮する。
　図１に示されるように、衝撃印加部５から被処理水２に衝撃が加えられているとき、容器１内の被処理水２には、上述した現象が生じている。水処理装置１００において、被処理水２中の微生物の殺菌に寄与する要素には、衝撃印加部５からの衝撃４、気泡収縮時の高温高圧、及び気泡圧壊時の衝撃がある。気泡収縮時の高温高圧及び気泡圧壊時の衝撃といった要素も、衝撃印加部５からの衝撃４に応じて変化し、各要素の値はいずれも、衝撃印加部５からの衝撃４によって決まる。例えば、気泡収縮時の高温高圧及び気泡圧壊時の衝撃といった各要素の値は、衝撃印加部５からの衝撃４が大きくなるに従い、大きくなる傾向を有する。また例えば、高温下で殺菌される微生物、あるいは、高温下では殺菌されないが一定以上の衝撃で殺菌される微生物等があり、殺菌に効果的な要素は、微生物の種類によって異なることもある。
　したがって、検知値Ｖｄと殺菌状況との関係を予め測定しておくことで、目的とする殺菌効果を得るために必要な衝撃印加部５の出力（例えば、出力値Ｃ及び印加時間等）及び出力を決定する条件（例えば、下限値Ｖｓ１等の閾値）を決定することができる。ここで、殺菌状況とは、例えば、被処理水２の殺菌率、又は殺菌できた微生物の種類等である。予め測定された検知値Ｖｄと殺菌状況との関係は関係式又はテーブル形式で記憶部６２に記憶しておくことができる。また、被処理水２の温度、粘性及び溶存気体量等の物性値を考慮することで、目的とする殺菌効果を得るためのより正確な閾値を決定することができる。本開示の水処理装置１００は、圧力検知部７により、衝撃印加部５からの衝撃４以外にもキャビテーションによる気泡圧壊時の衝撃を含む被処理水２中の衝撃を検知することができるので、より正確に被処理水２の殺菌状況が把握できる。
　図２に示されるように、制御装置６は、設定値等が記憶される記憶部６２と、比較及び演算等の処理を行う主制御部６１を有している。したがって、殺菌対象の被処理水２を変更する場合に、被処理水２の物性の変化及び殺菌する微生物の種類に応じて、記憶部６２に記憶されている関係式等を用いて、衝撃印加部５から被処理水２に加える衝撃４を変更することができる。
　なお、図１に示される例では一つの圧力検知部７が容器１に設置されているが、圧力検知部７は複数設けられてもよい。また、圧力検知部７が設置される場所は衝撃４が検知できる場所であればどこでもよく、圧力検知部７は、例えば、蓋部３に設置されてもよい。圧力検知部７が蓋部３に設置される場合でも、圧力検知部７は、衝撃印加部５から被処理水２へ加えられる衝撃４を、衝撃４を伝達する蓋部３において圧力として検知することができる。したがって、この場合においても、検知値Ｖｄと殺菌状況との関係をあらかじめ測定しておくことで、圧力検知部７が容器１に設置される場合と同様に、目的とする殺菌効果が得られるように衝撃印加部５を制御することができる。また、水処理装置１００が複数の圧力検知部７を備える場合には、制御装置６は、複数の圧力検知部７の検知値Ｖｄに基づき、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを調整するよう構成されるとよい。
　図５は、図１の水処理装置において検知値に基づき衝撃を調整する制御の一例を示すフローチャートである。図１～図４を参照しつつ、図５に基づき、水処理装置１００の一連の動作について説明する。図１に示されるように、容器１には被処理水２が貯留されている。また、衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７が一つ、容器１に設置されている。また、容器１の開口部１ａを塞ぐように容器１に蓋部３が取り付けられることで、容器１が密閉されている。制御装置６は、処理開始の指令に基づき、衝撃印加部５を駆動し、被処理水２への衝撃４の印加を開始させる。衝撃印加部５が駆動されると、図５に示される衝撃調整制御が実施される。
　図５に示されるように、衝撃調整制御において、まず、圧力検知部７により被処理水２中の圧力が検知され（ステップＳ１１）、検知値Ｖｄが制御装置６へ出力される。制御装置６は、圧力検知部７から入力された検知値Ｖｄと、記憶部６２に記憶された下限値Ｖｓ１と比較する（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置６は、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１以上であるか否かを判定する。そして、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１以上である場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御がステップＳ１３に移る。一方、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１未満である場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、出力値Ｃを上げ、この出力値Ｃを衝撃印加部５へ出力する（ステップＳ１４）。衝撃印加部５は、制御装置６から入力された出力値Ｃで駆動され、被処理水２に加えられる衝撃４は大きくなる。ステップＳ１４の後、制御はステップＳ１１に戻り、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１以上となるまで（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１４が繰り返される。
　ステップＳ１２において検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１以上である場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御装置６は、圧力検知部７から入力された検知値Ｖｄと、記憶部６２に記憶された上限値Ｖｓ２と比較する（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置６は、検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２以下であるか否かを判定する。そして、検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２以下である場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、図５の制御が終了する。なお、ステップＳ１３は、必要に応じて省略することができ、ステップＳ１２がＹＥＳの場合、図５の制御を終了することができる。
　一方、検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２を超えた場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、出力値Ｃを下げ、この出力値Ｃを衝撃印加部５へ出力する（ステップＳ１５）。衝撃印加部５は、制御装置６から入力された出力値Ｃで駆動され、被処理水２に加えられる衝撃４は小さくなる。ステップＳ１５の後、制御はステップＳ１１に戻り、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１以上で（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、且つ上限値Ｖｓ２以下となるまで（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ステップＳ１１～Ｓ１５が繰り返される。
　検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２以下となり（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、図５の制御が終了した後、衝撃印加部５が駆動されている間、衝撃調整制御は繰り返し実施される。制御装置６は、終了処理の指令に基づき、衝撃印加部５を停止させ、被処理水２への衝撃４の印加を終了させる。衝撃印加部５が停止すると、繰り返し実施されている図５の衝撃調整制御が終了し、一連の動作が終了する。なお、制御装置６は、予め設定された時間が経過した場合に衝撃印加部５を停止させる構成とすることができる。
　ここで、下限値Ｖｓ１及び上限値Ｖｓ２は、例えば、被処理水２において目的の殺菌効果が得られる衝撃４の強さ範囲に応じて決定されるとよい。例えば、下限値Ｖｓ１は、目的の殺菌効果が得られるために最小限必要な衝撃４に相当する圧力である。また、例えば、上限値Ｖｓ２は、下限値Ｖｓ１よりも大きい値であり、容器１の強度等に応じて設定されることが好ましい。
　ここで、図５に示される衝撃調整制御において下限値Ｖｓ１及び上限値Ｖｓ２と比較される検知値Ｖｄは、瞬時値であってもよく、あるいは、一定時間の累積値、又は一定時間の時間平均値であってもよい。一定時間の累積値、及び一定時間の時間平均値のいずれが用いられる場合でも、圧力検知部７からの入力を積算又は平均化する等の演算を主制御部６１により行って、検知値Ｖｄを求めることができる。
　これまで、処理終了の指令で衝撃印加部５が停止されるまで、検知値Ｖｄに応じて図５の衝撃調整制御が繰り返し実施されることで衝撃４の大きさを調整する場合について説明したが、衝撃印加部５の制御方法は、特にこれに限定されない。上述した制御に代えて、例えば、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄに応じて衝撃印加部５へ出力する出力値を変更することで衝撃４の印加時間を調整する制御方法を採用することもできる。
　図６は、図１の水処理装置において検知値の累積値に基づき衝撃の印加時間を調整する制御の一例を示すフローチャートである。図１～図４を参照しつつ、図６に基づき、水処理装置１００の一連の動作について説明する。
　制御装置６は、開始処理の指令に基づき、衝撃印加部５を駆動し、被処理水２への衝撃４の印加を開始させる（ステップＳ２２）。このとき、主制御部６１は、記憶部６２に記憶されている複数の出力値Ｃのうち、第一出力値Ｃ１よりも大きい第二出力値Ｃ２を衝撃印加部５へ出力し、衝撃印加部５は第二出力値Ｃ２で駆動される。
　ステップＳ２２において衝撃４の印加が開始された後、図６では図示されないが継続的に衝撃４の印加が行われる。ステップＳ２２において衝撃４の印加が開始された後、圧力検知部７は、被処理水２中の圧力を検知し（ステップＳ２３）、制御装置６へ出力する。制御装置６は、衝撃４の印加が開始されてからの検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄを演算し（ステップＳ２４）、演算された検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄと、記憶部６２に記憶された累積閾値Ｖｓ３とを比較する（ステップＳ２５）。具体的には、制御装置６は、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上であるか否かを判定する。累積閾値Ｖｓ３は、例えば、目的の殺菌効果を得るのに必要とされた衝撃４と印加時間の積等に応じて決定されるとよい。累積閾値Ｖｓ３は、制御装置６の記憶部６２に設定値の一つとして記憶されている。
　検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上である場合には（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、制御がステップＳ２６へ移る。一方、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３未満である場合には（ステップＳ２５；ＮＯ）、制御はステップＳ２３へ戻る。このとき、制御装置６からの出力値Ｃは更新されず、衝撃印加部５は、出力中の第二出力値Ｃ２で駆動を続行する（ステップＳ２３）。検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３未満である場合において（ステップＳ２５；ＮＯ）、制御がステップＳ２３へ戻った後、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上となるまで（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、ステップＳ２３～Ｓ２５が繰り返される。
　ステップＳ２５において、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上となった場合には（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、制御装置６は、衝撃印加部５を停止させ、被処理水２への衝撃４の印加を終了させる（ステップＳ２６）。なお、ステップＳ２６において衝撃印加部５を停止させる際、主制御部６１は、衝撃４を段階的に小さくするために、出力中の第二出力値Ｃ２よりも小さい第一出力値Ｃ１を衝撃印加部５に出力し、その後、衝撃印加部５を停止させるように制御してもよい。また、制御装置６は、ステップＳ２６において衝撃印加部５を停止させた後、累積値ＳＶｄを初期化して（ステップＳ２７）、一連の動作を終了する。検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄと予め設定された累積閾値Ｖｓ３とが比較される構成では、ステップＳ２７に示されるように、累積値ＳＶｄは、累積閾値Ｖｓ３以上となった時点、すなわち図６の印加時間調整制御の処理が終了するときにリセットされることが望ましい。
　なお、制御装置６は、累積値ＳＶｄを初期化した後に衝撃印加部５を停止させるように制御する構成であってもよい。また、制御装置６は、図６及び図５を組み合わせた制御により、衝撃印加部５を制御するように構成されてもよい。
　次に、図２及び図５を参照しつつ、水処理装置１００を用いて、容器１に貯留された被処理水２に殺菌を行う水処理方法について説明する。水処理方法は、衝撃印加部５により被処理水２に衝撃を加える衝撃印加工程と、被処理水２に加えられた衝撃４を圧力として圧力検知部７により検知する圧力検知工程と（ステップＳ１１）、を備えている。圧力検知工程において、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。また、水処理方法は、圧力検知工程における検知値Ｖｄに基づき、衝撃印加工程における出力値Ｃを変更する出力制御工程を有する。
　出力制御工程において、圧力検知工程における検知値Ｖｄと予め設定された下限値Ｖｓ１とを比較し、検知値Ｖｄが下限値未満である場合には、衝撃印加工程における出力値Ｃを上げる（ステップＳ１４）。また、出力制御工程において、圧力検知工程における検知値Ｖｄと予め設定された上限値Ｖｓ２とを比較し、検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２を超えた場合には、衝撃印加工程における出力値を下げる（ステップＳ１５）。
　次に、図５の衝撃調整制御の代わりに図６の印加時間調整制御が行われる場合の水処理方法について説明する。圧力検知工程は繰り返し行われ、出力制御工程において、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄを演算し（ステップＳ２４）、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄに応じて、衝撃印加工程における出力値Ｃを変更する。
　出力制御工程において、演算された検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄと、予め設定された累積閾値Ｖｓ３とを比較し、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上である場合には、衝撃印加工程における出力値Ｃを下げる。具体的には、累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３未満である場合には、予め設定された出力値Ｃを衝撃印加工程における出力値Ｃとし、累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上である場合には、衝撃印加工程を終了させる（ステップＳ２５、Ｓ２３及びＳ２６）。出力制御工程において、演算された検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上である場合に、衝撃印加工程を終了させるとともに、累積値を初期化する（ステップＳ２７）。
　以上のように、実施の形態１の水処理装置１００は、容器１に貯留された被処理水２に殺菌を行う水処理装置１００である。水処理装置１００は、被処理水２に衝撃４を加える衝撃印加部５と、被処理水２に加えられる衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７と、を備えている。
　これにより、被処理水２に加えられる衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７を備えているので、被処理水２の菌類等の微生物に与えた衝撃力が把握でき、意図する殺菌が実施されたか判断することができる。したがって、衝撃力の不足により微生物が被処理水２中に残留してしまうことを抑制でき、殺菌された水を安定して供給することができる。
　また、水処理装置１００は、圧力検知部７の検知値Ｖｄに基づき、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを変更する制御装置６を備えている。これにより、圧力検知部７の検知値Ｖｄに応じて衝撃印加部５への出力値Ｃが変更されるので、制御により自動的に、目的とした殺菌効果が得られるように衝撃４が調整でき、操作が簡略化される。
　制御装置６は、検知値Ｖｄと予め設定された下限値Ｖｓ１とを比較し、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１未満である場合には、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを上げる。これにより、検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１以上となるように出力値Ｃが調整されるので、衝撃４の強さが一定以上に維持され、一定以上の殺菌効果を得ることができる。
　また、制御装置６は、検知値Ｖｄと予め設定された上限値Ｖｓ２とを比較し、検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２を超えた場合には、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを下げる。これにより、検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２以下となるように出力値Ｃが調整されるので、過剰な衝撃４が印加されることを防止でき、衝撃印加部５を駆動するためのエネルギーの省力化が実現できる。
　また、圧力検知部７は、設定時間ごとに繰り返して衝撃４を圧力として検知し、制御装置６は、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄを演算し、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄに応じて衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを変更する。これにより、衝撃４の時間積算に応じて出力値Ｃが調整されるので、例えば時間積算で一定の衝撃４が印加された場合には衝撃印加部５に出力値を０にする等して、殺菌処理における水処理装置１００の一連の動作を自動化でき、操作が簡略化される。
　また、制御装置６は、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄと予め設定された累積閾値Ｖｓ３とを比較し、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上である場合には、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを下げる。これにより、時間積算で一定の衝撃４を印加して目的の殺菌効果を得るとともに、時間積算で一定の衝撃４が印加された後には出力を減らしてエネルギーの無駄を低減できる。
　また、制御装置６は、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３未満である場合には、予め設定された出力値Ｃを衝撃印加部５へ出力し、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上である場合には、衝撃印加部５による被処理水２への衝撃４の印加を停止させる。これにより、時間積算で一定の衝撃４が印加された後には衝撃印加部５が停止するので、省エネルギー効果を向上させることができる。
　また、制御装置６は、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄが累積閾値Ｖｓ３以上になると、衝撃印加部５による被処理水２への衝撃４の印加を停止させ、累積値ＳＶｄを初期化する。これにより、検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄを使用者が手動で初期化する必要がなく、殺菌済みの被処理水２とは別の被処理水２に殺菌処置を始める際における使用者の手間を省くことができる。
　また、圧力検知部７は、機械エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。これにより、衝撃４による圧力変動等を電気信号として取り出すことができるので、衝撃４を検知することができ、また、検知された検知値Ｖｄを制御装置６において、出力値Ｃを決定するための比較及び演算等に使用することができる。
実施の形態２．
　図７は、実施の形態２に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。実施の形態２の水処理装置１００では、圧力検知部７が複数設けられ、容器１及び蓋部３それぞれに設置されている点が、実施の形態１の場合とは異なり、その他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
　図７に示されるように、いずれの圧力検知部７も、それぞれ信号線９を介して制御装置６に接続されている。衝撃印加部５は、その発振面５ａが蓋部３の上面と接するように蓋部３に設置されており、蓋部３を介して被処理水２に衝撃４が伝播する。
　実施の形態２の水処理装置１００において、衝撃印加部５から被処理水２へ加えられる衝撃４は、２つの圧力検知部７により圧力として検知される。具体的には、蓋部３に設置された圧力検知部７により、蓋部３における衝撃４が圧力として検知され、容器１に設置された圧力検知部７により、被処理水２における衝撃４が圧力として検知される。すなわち、衝撃印加部５から被処理水２へ加えられる衝撃４が、２つの異なる媒質中において検知される。
　したがって、実施の形態２の水処理装置１００では、２つの圧力検知部７の検知値に基づいて、蓋部３から被処理水２への衝撃４の伝達効率が把握できるので、例えば、蓋部３に高効率の伝達効率の材質を選定することができる。また、これにより、衝撃印加部５を駆動するためのエネルギーの省力化が実現できる。
　また、制御装置６は、伝達効率に応じて衝撃印加部５を制御するように構成することができる。例えば、制御装置６は、伝達効率として、蓋部３に設置された圧力検知部７の検知値Ｖｄｂに対する、容器１に設置された圧力検知部７の検知値Ｖｄａの割合を演算する。制御装置６は、演算された割合を、予め設定された効率閾値Ｖｓ４（例えば４／５）と比較し、演算された割合が効率閾値Ｖｓ４未満である場合に、被処理水２の水面と蓋部３との間に、衝撃４の伝達を阻害する空気層又は物質が有ると判断する。制御装置６は、演算された割合が効率閾値Ｖｓ４未満である場合には空気層等があると判断してエラーを出力し、衝撃印加部５の駆動を停止させ、演算された割合が効率閾値Ｖｓ４以上である場合には衝撃印加部５に運転を続行させる。つまり、空気層等が有ると判断された場合には衝撃印加部５を停止させ、空気層等が無いと判断された場合には例えば第二出力値Ｃ２を出力する。なお、衝撃印加部５を停止させる際、主制御部６１は、衝撃４を段階的に小さくするために、出力中の第二出力値Ｃ２よりも小さい第一出力値Ｃ１を衝撃印加部５に出力し、その後、衝撃印加部５を停止させるように制御してもよい。また、効率閾値Ｖｓ４の値は、上記の値に限定されず、例えば４／５～９／１０の範囲で選択できる。
　また、容器１の上下方向（矢印Ｚ方向）において、発振面５ａと容器１に設置された圧力検知部７との距離Ｌ２は、発振面５ａと蓋部３に設置された圧力検知部７との距離Ｌ１よりも大きい。すなわち、実施の形態２の水処理装置１００では、衝撃印加部５から被処理水２へ加えられる衝撃４が、発振面５ａから距離Ｌ１の場所及び距離Ｌ２の場所といった２つの場所において検知される。ここで、発振面５ａと各圧力検知部７との距離Ｌ１及びＬ２は、具体的には、発振面５ａと圧力検知部７の実効中心との距離であり、図７に示される例では、発振面５ａと、圧力検知部７の上下方向の中心との距離とされる。
　したがって、発振面５ａから異なる距離Ｌ１、Ｌ２に設けられた２つの圧力検知部７の検知値Ｖｄａ、Ｖｄｂに基づいて、衝撃４の減衰の程度が把握できる。よって、把握した衝撃４の減衰の程度に応じて衝撃印加部５を制御するように、制御装置６を構成することができる。
　例えば、被処理水２の圧力が、より短時間で、目的の衝撃４に相当する圧力となるように、制御装置６は、衝撃４の減衰が大きい場合には、減衰が小さい場合と比べて大きい調整量で、出力値Ｃを変更する構成とされてもよい。また、実施の形態２においても、図５の衝撃調整制御により衝撃印加部５の出力を調整することができる。この場合、制御装置６は、２つの圧力検知部７からの検知値Ｖｄａ及びＶｄｂの平均値を演算し、ステップＳ１２及びステップＳ１３において、演算された平均値と下限値Ｖｓ１又は上限値Ｖｓ２とを比較する。このような制御を行うことにより、１つの検知値が使用される場合よりも、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃが安定し、出力値Ｃの変更の回数を減らすことができる。
　なお、２つの圧力検知部７の検知値Ｖｄａ及びＶｄｂの平均値に基づき出力値Ｃを変更する場合について説明したが、２つの圧力検知部７の検知値Ｖｄａ、ＶｄｂそれぞれについてステップＳ１２及びステップＳ１３の判定がされてもよい。また、この場合において、いずれか一方の検知値が条件を満たしていない場合に出力値Ｃが変更されるか、あるいは、両方の検知値が条件を満たしていない場合に出力値Ｃが変更されるかは、任意である。また、制御装置６は、２つの圧力検知部７の検知値Ｖｄａ及びＶｄｂのうち一方の検知値のみを用いて衝撃印加部５の制御を行うように構成されてもよい。
　以上のように、実施の形態２の水処理装置１００は、実施の形態１の場合と同様に、被処理水２に加えられる衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７を備えているので、実施の形態２においても実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
　また、水処理装置１００が設けられる容器１の一端には、開口部１ａが形成されており、水処理装置１００は、容器１に着脱自在に取り付けられて開口部１ａを密閉する蓋部３を備え、圧力検知部７を複数有するものである。また、圧力検知部７は、容器１及び蓋部３の少なくとも一方に設けられ、制御装置６は、複数の圧力検知部７の検知値に基づき、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを変更する。
　これにより、容器１及び蓋部３に設けられた２つの圧力検知部７の検知値Ｖｄａ及びＶｄｂに基づいて、蓋部３から被処理水２への衝撃４の伝達効率が把握できる。よって、伝達効率から被処理水２と蓋部３との間の空気層の有無等を判断でき、必要に応じて衝撃印加部５を停止させる等して、容器１内の状況に応じた制御を行うことができる。
実施の形態３．
　図８は、実施の形態３に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。実施の形態３の水処理装置１００では、圧力検知部７が容器１に２個所設置されている点が、実施の形態２の場合とは異なり、その他の構成は実施の形態２の場合と同様である。
　図８に示されるように、蓋部３及び容器１に設置されたいずれの圧力検知部７も、それぞれ信号線９を介して制御装置６に接続されている。衝撃印加部５は、その発振面５ａが蓋部３の上面と接するように蓋部３に設置されており、蓋部３を介して被処理水２に衝撃４が伝播する。容器１に設置された２つの圧力検知部７は、容器１の上下方向（矢印Ｚ方向）において異なる深さに配置され、図８に示される例では、一方は容器１の上下方向の中央付近に、他方は容器１の底部に配置されている。容器１に設置された２つの圧力検知部７のうち下側の圧力検知部７は、上側の圧力検知部７よりも発振面５ａから離れた位置における衝撃４を圧力として検知する。
　したがって、実施の形態３では、容器１の２個所、及び蓋部３に圧力検知部７が設置されているため、これらの検知値から、蓋部３から被処理水２に印加された衝撃４の伝達効率だけなく、被処理水２中における衝撃４の伝播状態が把握できる。例えば、蓋部３、容器１の中央付近、及び容器１の底部に配置された３つの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３から、容器１内の上部、中央部、及び下部における衝撃４、及び各部位間の衝撃４の差が求められる。容器１内の各部位における衝撃４及び各部位間の衝撃４の差から、容器１内の各部位における殺菌状態、及び各部位間の殺菌状態の差が把握できる。
　このため、制御装置６は、これらの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３に基づいて、被処理水２が容器１内で均一に殺菌されるように、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを調整することができる。例えば、実施の形態３においても、図５の衝撃調整制御により衝撃印加部５の出力を調整することができる。この場合、制御装置６は、３つの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３それぞれについてステップＳ１２及びステップＳ１３の判定をし、一つ以上の検知値が条件を満たしていない場合に出力値Ｃを変更する。
　なお、３つの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３それぞれについてステップＳ１２及びステップＳ１３の判定がされる場合において、全ての検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３が条件を満たしていない場合に出力値Ｃが変更される構成でもよい。また、３つの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３の平均値に基づき出力値Ｃが変更される構成でもよい。また、図５の制御において、３つの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３のうち、一つ又は二つの検知値のみが使用されてもよい。
　以上のように、実施の形態３の水処理装置１００は、実施の形態１の場合と同様に、被処理水２に加えられる衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７を備えているので、実施の形態３においても実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
　また、水処理装置１００が設けられる容器１の一端には、開口部１ａが形成されており、水処理装置１００は、容器１に着脱自在に取り付けられて開口部１ａを密閉する蓋部３を備え、圧力検知部７を複数有するものである。また、圧力検知部７は、少なくとも容器１には複数設けられ、制御装置６は、複数の圧力検知部７の検知値に基づき、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを変更する。
　これにより、容器１の２個所及び蓋部３に設けられた３つの圧力検知部７の検知値Ｖｄ１，Ｖｄ２及びＶｄ３から、蓋部３から被処理水２に印加された衝撃４の伝達効率だけなく、被処理水２中における衝撃４の伝播状態が把握できる。よって衝撃４の伝播状態から容器１内の複数の部位での殺菌状態が判断でき、必要に応じて出力値Ｃを上げる等して、被処理水２が容器１内で均一に殺菌できるように制御することができる。
実施の形態４．
　図９は、実施の形態４に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。実施の形態４の水処理装置１００では、表示部４０１が設けられている点が、実施の形態１の場合とは異なり、その他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
　表示部４０１は、制御装置６と接続されている。表示部４０１は、例えば液晶ディスプレイ等で構成され、表示部４０１には、出力値Ｃ（例えば、第一出力値Ｃ１及び第二出力値Ｃ２等）、及び、水処理装置１００の運転状態等が表示される。出力値Ｃが変更された場合には、変更前及び変更後の出力値Ｃが表示されてもよい。使用者は、表示された出力値Ｃから、現在の出力値Ｃ及び出力値Ｃの推移を知ることができ、例えば、出力が安定しない場合には異常の原因の特定が容易になる。また、表示部４０１には、圧力検知部７の検知値Ｖｄ、及び、検知値Ｖｄと関係した各種閾値（例えば、下限値Ｖｓ１及び上限値Ｖｓ２等）が表示されてもよい。
　水処理装置１００の運転状態として、例えば、出力値Ｃでの運転時間等が表示される。また、図６に示されるように圧力検知部７の検知値Ｖｄの累積値ＳＶｄに基づき衝撃４の印加終了のタイミングが決まる制御においては、累積値ＳＶｄに基づき処理進行状況が百分率等で表示されてもよい。これにより、使用者は、被処理水２の殺菌の進行状況又は処理完了等を把握することができる。
　図１０は、図９の水処理装置のフローチャートを示す概略図である。実施の形態４の水処理装置１００の基本動作は、実施の形態１の場合と同じであるが、実施の形態４では、制御装置６が衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃが、表示部４０１に表示される。
　図１０に示されるステップＳ３１～Ｓ３４及びＳ３６は、図５に示されるステップＳ１１～Ｓ１５と同じである。ステップＳ３２において、圧力検知部７の検知値Ｖｄが下限値Ｖｓ１未満であると判定された場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、制御装置６は、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを上げ（ステップＳ３４）、表示部４０１に変更後の出力値Ｃを表示する（ステップＳ３５）。例えば、第二出力値Ｃ２が表示される。また、表示部４０１には、出力値Ｃで衝撃印加部５が運転されているときの水処理装置１００の運転状態が表示される。また、ステップＳ３３において、圧力検知部７の検知値Ｖｄが上限値Ｖｓ２を超えたと判定された場合（ステップＳ３３；ＮＯ）、制御装置６は、衝撃印加部５へ出力する出力値Ｃを下げ（ステップＳ３６）、変更後の出力値Ｃを表示する（ステップＳ３７）。例えば、第一出力値Ｃ１が表示される。また、表示部４０１には、出力値Ｃで衝撃印加部５が運転されているときの水処理装置１００の運転状態が表示される。なお、ステップＳ３３は、実施の形態１においてステップＳ１３を省略できるのと同様に、省略することができる。
　実施の形態４の水処理方法の基本処理は、実施の形態１の場合と同じであるが、実施の形態４では、水処理方法は、出力制御工程において変更された出力値Ｃを表示する表示工程を備えている。
　以上のように、実施の形態４の水処理装置１００は、実施の形態１の場合と同様に、被処理水２に加えられる衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７を備えているので、実施の形態４においても実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
　また、水処理装置１００は、出力値Ｃを表示する表示部４０１を備えている。これにより、使用者は、表示された出力値Ｃから現在の出力値Ｃを知ることができるので、その推移から必要に応じて手動で出力値Ｃを変更する、設定を変更する、又は衝撃印加部５の運転を停止させる、といった処理を行うことができる。
　なお、実施の形態４は、実施の形態１のみならず、実施の形態２又は実施の形態３にも適用することができる。この場合、実施の形態２及び実施の形態３における複数の圧力検知部７の検知値を基に制御装置６により判断された情報が、表示部４０１に表示されるとよい。例えば、衝撃を阻害する空気層の有無といった容器１内の状況、及び、容器１内の被処理水２が均一に殺菌できているか否かといった殺菌状況が、表示部４０１に表示される。
実施の形態５．
　図１１は、実施の形態５に係る水処理装置が容器に設置された状態を示す概略構成図である。実施の形態５の水処理装置１００では、入力部５０１が設けられている点が、実施の形態１の場合とは異なり、その他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
　入力部５０１は、制御装置６に接続されている。入力部５０１は、各種情報の入力を受け付けるものであり、例えばヒューマンインターフェース機器で構成されている。
　使用者は、入力部５０１を操作することで、水処理装置１００の運転に使用される各種プログラム及び設定値等の変更及び入力を行うことができる。制御装置６は、入力部５０１からの入力に基づき、記憶部６２に各種プログラム及び設定値を記憶し、又は、記憶部６２に記憶されている各種プログラム及び設定値を変更する。例えば、入力部５０１からの入力に基づき、圧力検知部７の検知値Ｖｄと比較される閾値、及び複数の出力値Ｃ（例えば、第一出力値Ｃ１及び第二出力値Ｃ２等）といった設定値、演算プログラム及び比較プログラム等が、記憶部６２に記憶される。また例えば、入力部５０１からの入力に基づき、記憶部６２に記憶されている随時プログラム及び設定値が変更される。つまり、制御装置６は、入力部５０１からの入力に基づき設定を変更する構成とされる。また、使用者は、入力部５０１を操作することで、水処理装置１００の処理開始、処理終了及び中断を制御装置６へ指示することができる。制御装置６は、入力部５０１を介して入力された処理開始、処理終了及び中断の指令にしたがって、予め決められた処理をする。例えば、制御装置６は、入力部５０１を介して処理開始の指令が入力されると、記憶部６２に記憶されている各種プログラム及び設定値を用いて、図５又は図６に示される衝撃印加部５の制御を開始する。
　実施の形態５の水処理装置１００の基本動作は、実施の形態１の場合と同じであるが、実施の形態５では、制御装置６は、入力部５０１からの入力に基づき、各種情報を記憶部６２に記憶し、又は記憶部６２に記憶された各種情報を変更する。また、制御装置６は、入力部５０１を介して処理開始の指令が入力された場合には衝撃印加部５の運転を開始させ、入力部５０１を介して処理終了の指令が入力された場合には衝撃印加部５を停止させる制御を行う。また、制御装置６は、入力部５０１を介して中断の指令が入力された場合には衝撃印加部５の運転を一時的に停止させる。
　例えば、制御装置６は、図５及び図６に示される制御により被処理水２の殺菌が実施されているとき、及び殺菌が実施されていないときのいずれの場合でも、設定の変更、処理開始の指令及び処理終了の指令を、入力部５０１を介して受け付けるように構成される。
　水処理装置１００が入力部５０１を備えることにより、衝撃印加部５の出力及び出力を決定する条件を使用者が任意に設定でき、被処理水２への衝撃４の印加を開始、停止及び中断するタイミング、衝撃４の印加時間、並びに衝撃４の大きさを調整することができる。したがって、被処理水２の殺菌率の調整、及び、被処理水２に応じた条件の設定等ができる。
　実施の形態５の水処理方法の基本処理は、実施の形態１の場合と同じであるが、実施の形態５では、水処理方法は、設定工程をさらに備えている。設定工程は、出力制御工程において出力値Ｃを変更するときに参照される設定値が記憶された記憶部６２の設定値を、入力を受け付ける入力部５０１からの入力に基づき変更する。
　以上のように、実施の形態５の水処理装置１００は、実施の形態１の場合と同様に、被処理水２に加えられる衝撃４を圧力として検知する圧力検知部７を備えているので、実施の形態５においても実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
　また、水処理装置１００は、入力を受け付ける入力部５０１を備え、制御装置６は、出力値Ｃを変更するときに参照される設定値が記憶された記憶部６２を有し、制御装置６は、入力部５０１からの入力に基づき記憶部６２に記憶された設定値を変更する。これにより、記憶部６２に記憶された出力値Ｃを変更することで衝撃４を調整し、被処理水２の殺菌率を調整でき、また、記憶部６２に記憶された閾値等を変更することで被処理水２に応じた条件の設定ができる。
　なお、実施の形態５は、実施の形態１のみならず、実施の形態２、実施の形態３、又は実施の形態４にも適用することができる。実施の形態２又は実施の形態３に実施の形態５が適用される場合、複数の圧力検知部７の検知値に基づき比較及び演算等の処理をするための比較プログラム及び演算プログラムは、入力部５０１を介して制御装置６に入力されてもよい。また、実施の形態４に実施の形態５が適用される場合、使用者は、表示部４０１に表示された情報を参照して、入力部５０１を介して制御装置６に入力及び設定の変更をすることができる。例えば、衝撃４を阻害する空気層等が有ることを表す情報、又は、容器１内の被処理水２が均一に殺菌できていないことを表す情報が表示部４０１に表示された場合、使用者は、入力部５０１を介して制御装置６に処理の中断を指示することができる。
　１　容器、１ａ　開口部、２　被処理水、３　蓋部、４　衝撃、５　衝撃印加部、５ａ　発振面、６　制御装置、７　圧力検知部、９　信号線、６１　主制御部、６２　記憶部、１００　水処理装置、４０１　表示部、５０１　入力部、Ａ　地点、Ｃ　出力値、Ｃ１　第一出力値、Ｃ２　第二出力値、Ｌ１、Ｌ２　距離、Ｐａ　圧力、Ｐｈ　静水圧、Ｐｍ　振幅、ＳＶｄ　累積値、Ｖｄ、Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄａ、Ｖｄｂ　検知値、Ｖｓ１　下限値、Ｖｓ２　上限値、Ｖｓ３　累積閾値、Ｖｓ４　効率閾値。

Claims (23)

  1. 　容器に貯留された被処理水に殺菌を行う水処理装置であって、
    　前記被処理水に衝撃を加える衝撃印加部と、
    　前記被処理水に加えられる前記衝撃を圧力として検知する圧力検知部と、を備えた
    　水処理装置。
  2. 　前記圧力検知部の検知値に基づき、前記衝撃印加部へ出力する出力値を変更する制御装置を備えた
    　請求項１に記載の水処理装置。
  3. 　前記制御装置は、前記検知値と予め設定された下限値とを比較し、前記検知値が前記下限値未満である場合には、前記衝撃印加部へ出力する前記出力値を上げる
    　請求項２に記載の水処理装置。
  4. 　前記制御装置は、前記検知値と予め設定された上限値とを比較し、前記検知値が前記上限値を超えた場合には、前記衝撃印加部へ出力する前記出力値を下げる
    　請求項２又は３に記載の水処理装置。
  5. 　前記圧力検知部は、繰り返し前記衝撃を圧力として検知するものであり、
    　前記制御装置は、
    　前記検知値の累積値を演算し、
    　前記検知値の前記累積値に応じて前記衝撃印加部へ出力する前記出力値を変更する
    　請求項２に記載の水処理装置。
  6. 　前記制御装置は、前記検知値の前記累積値と予め設定された累積閾値とを比較し、前記検知値の前記累積値が前記累積閾値以上である場合には、前記衝撃印加部へ出力する前記出力値を下げる
    　請求項５に記載の水処理装置。
  7. 　前記制御装置は、前記検知値の前記累積値が前記累積閾値未満である場合には、予め設定された出力値を前記衝撃印加部へ出力し、前記検知値の前記累積値が前記累積閾値以上である場合には、前記衝撃印加部による前記被処理水への衝撃の印加を停止させる
    　請求項６に記載の水処理装置。
  8. 　前記制御装置は、前記検知値の前記累積値が前記累積閾値以上になると、前記衝撃印加部による前記被処理水への衝撃の印加を停止させ、前記累積値を初期化する
    　請求項７に記載の水処理装置。
  9. 　前記出力値を表示する表示部を備えた
    　請求項２～８のいずれか一項に記載の水処理装置。
  10. 　入力を受け付ける入力部を備え、
    　前記制御装置は、前記出力値を変更するときに参照される設定値が記憶された記憶部を有し、
    　前記制御装置は、前記入力部からの入力に基づき前記記憶部に記憶された前記設定値を変更する
    　請求項２～９のいずれか一項に記載の水処理装置。
  11. 　前記容器の一端には開口部が形成されており、
    　前記水処理装置は、
    　前記容器に着脱自在に取り付けられ、前記開口部を密閉する蓋部を備え、
    　前記圧力検知部を一又は複数有するものであり、
    　前記圧力検知部は、前記容器及び前記蓋部の少なくとも一方に設けられ、
    　前記制御装置は、一又は複数の前記圧力検知部の前記検知値に基づき、前記衝撃印加部へ出力する前記出力値を変更する
    　請求項２に記載の水処理装置。
  12. 　前記圧力検知部は、機械エネルギーを電気エネルギーに変換するものである
    　請求項１～１１のいずれか一項に記載の水処理装置。
  13. 　容器に貯留された被処理水に殺菌を行う水処理方法であって、
    　前記被処理水に衝撃を加える衝撃印加工程と、
    　前記被処理水に加えられた前記衝撃を圧力として検知する圧力検知工程と、を備えた
    　水処理方法。
  14. 　前記圧力検知工程における検知値に基づき、前記衝撃印加工程における出力値を変更する出力制御工程を有する
    　請求項１３に記載の水処理方法。
  15. 　前記出力制御工程において、前記圧力検知工程における前記検知値と予め設定された下限値とを比較し、前記検知値が前記下限値未満である場合には、前記衝撃印加工程における前記出力値を上げる
    　請求項１４に記載の水処理方法。
  16. 　前記出力制御工程において、前記圧力検知工程における前記検知値と予め設定された上限値とを比較し、前記検知値が前記上限値を超えた場合には、前記衝撃印加工程における前記出力値を下げる
    　請求項１４又は１５に記載の水処理方法。
  17. 　前記圧力検知工程は、繰り返し行われるものであり、
    　前記出力制御工程において、
    　前記検知値の累積値を演算し、
    　前記検知値の前記累積値に応じて、前記衝撃印加工程における前記出力値を変更する
    　請求項１４に記載の水処理方法。
  18. 　前記出力制御工程において、
    　演算された前記検知値の前記累積値と、予め設定された累積閾値とを比較し、
    　前記検知値の前記累積値が前記累積閾値以上である場合には、前記衝撃印加工程における前記出力値を下げる
    　請求項１７に記載の水処理方法。
  19. 　前記出力制御工程において、
    　前記検知値の前記累積値が前記累積閾値未満である場合には、予め設定された出力値を前記衝撃印加工程における前記出力値とし、前記検知値の前記累積値が前記累積閾値以上である場合には、前記衝撃印加工程を終了させる
    　請求項１８に記載の水処理方法。
  20. 　前記出力制御工程において、演算された前記検知値の前記累積値が前記累積閾値以上になると、前記衝撃印加工程における前記被処理水への衝撃の印加を停止させ、前記累積値を初期化する
    　請求項１９に記載の水処理方法。
  21. 　前記出力制御工程において変更された前記出力値を表示する表示工程を備えた
    　請求項１４～２０のいずれか一項に記載の水処理方法。
  22. 　前記出力制御工程において前記出力値を変更するときに参照される設定値が記憶された記憶部の設定値を、入力を受け付ける入力部からの前記入力に基づき変更する設定工程を備えた
    　請求項１４～２１のいずれか一項に記載の水処理方法。
  23. 　前記圧力検知工程において、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する
    　請求項１３～２２のいずれか一項に記載の水処理方法。
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