液体改質器及び液体改質装置
【課題】簡便な液体改質装置を提供する。
【解決手段】板材１５と、板材１５に対面するように配置される板材１６と、板材１５の一方の端部と板材１６の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、液体改質容器覆部１０ａと、液体改質容器覆部１０ａと液体改質容器底部１０ｂと液体改質容器側部１０ｃとを有してなる液体改質容器１０と、板材１５の他方の端部と板材１６の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部１１ｂ、１１ｃ、を有する給水管１１と、液体改質容器１０に保持された液体を排水する排水管１２と、を備え、板材１５の固有共振周波数と板材１６の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲とする。
【解決手段】板材１５と、板材１５に対面するように配置される板材１６と、板材１５の一方の端部と板材１６の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、液体改質容器覆部１０ａと、液体改質容器覆部１０ａと液体改質容器底部１０ｂと液体改質容器側部１０ｃとを有してなる液体改質容器１０と、板材１５の他方の端部と板材１６の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部１１ｂ、１１ｃ、を有する給水管１１と、液体改質容器１０に保持された液体を排水する排水管１２と、を備え、板材１５の固有共振周波数と板材１６の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体改質器及び液体改質装置に関し、特に放射性物質を含む水、一般細菌、過マンガン酸カリウムを含む水、ポリ塩化ビフェニルを含む液体の改質をするに好適なる液体改質器及び液体改質装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球上の水の汚染は益々進行する傾向にある。一方、都市化が進むにつれて、都市の近郊において飲料又は洗浄等のための質の良い水を十分に確保するのが困難になってきている。都市では、ダム等の設備に集められた水を多くの工程を経て浄化、殺菌処理することによって得られる水道水が飲料又は洗浄などに使うための水として利用されている。このような水道水の水質を改善する様々な浄水器、広くは、液体改質装置が開発されている。多くの液体改質装置は構造が複雑であり、装置の製造には面倒な製造工程を必要とした。また、液体改質装置のフィルターを屡々取り替え、あるいは比較的短期間ごとに定期的に液体改質装置の内部を掃除しなければならないという問題があった。このような問題点を改善するために一般細菌に対しては、簡単な構造を有する水改質装置が提供されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
２０１１年３月１１日に発生した原子力発電所の災害により、自然界に放射性物質が放出され、これらの放射性物質が水道水、天然の飲料水、プールの水に混入する事態が生じている。水から放射性物質を取り除き飲料水に適した水、プールに用いるに適した水を得るための液体改質装置は極めて高価であり、一般家庭、プールの施設で採用するには経済的負担が大き過ぎるものである。
【０００４】
また、プールにおいては、放射性物質以外についても、過マンガン酸カリウム、大腸菌、一般細菌が含まれる水を濾過器で濾過して循環することが求められるが、このような濾過器もまた大型であり高価であった。また、ケーブル（電線）の絶縁油、トランスの絶縁油としてポリ塩化ビフェニル（Polychlorinated Biphenyl: PCB）が従来から広く用いられてきた。これらのケーブル、トランスのPCBの濃度が所定値以上である場合には、一般産業廃棄物として廃棄することが法によって規制されている。しかしながら、ケーブル、トランスに含まれる液体からポリ塩化ビフェニルを分離する作業は困難を極め、ケーブル、トランスおよびこれらに用いられる絶縁油の廃棄は容易ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１００２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、このような点に鑑み、放射性物質、一般細菌、過マンガン酸カリウムを取り除き飲料水に適した水、プールに用いるに適した水を得るための簡便な液体改質装置を提供するとともに、絶縁油に含まれるポリ塩化ビフェニルの濃度を下げる簡便な液体改質器及び液体改質装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体改質器は、第１の板材と、前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を備え、前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の液体改質装置は、第１の板材と、前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を具備し、前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする液体改質器と、前記給水管と前記排水管との間で液体を循環させるポンプと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液体改質器、液体改質装置によれば、放射性物質、一般細菌、過マンガン酸カリウム、ポリ塩化ビフェニルを取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の液体改質装置の主要部である液体改質器を示す図である。
【図２】実施形態の液体改質器における給水管と板材と板材との三者の配置関係を模式的に示す斜視図である。
【図３】実施形態の液体改質装置を示す図である。
【図４】別の実施形態の液体改質装置を示す図である。
【図５】実施形態の液体改質器の変形例の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態の液体改質器は、第１の板材と、第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、を備える。また、第１の板材の一方の端部と第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材を備える。また、板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器を有する。また、第１の板材の他方の端部と第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、液体改質容器に液体を供給する給水管を備える。また、液体改質容器に保持された液体を液体改質容器から排水する排水管を備える。そして、第１の板材の固有共振周波数と第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする。
【００１２】
実施形態の液体改質装置は、液体改質装置とポンプとを備える。液体改質装置は、第１の板材と、第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、を備える。また、第１の板材の一方の端部と第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材を備える。また、板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器を有する。また、第１の板材の他方の端部と第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、液体改質容器に液体を供給する給水管を備える。また、液体改質容器に保持された液体を液体改質容器から排水する排水管を備える。そして、第１の板材の固有共振周波数と第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする。また、ポンプは、給水管と排水管との間で液体を循環させる。
【００１３】
「液体改質器について」
図１、図２を参照して実施形態の液体改質装置について説明をする。図１は実施形態の液体改質装置の主要部である液体改質器１を示す図である。図１（Ａ）は液体改質器１を上方から見た平面図である。図１（Ｂ）は液体改質器１を正面から見た正面図である。図１（Ｃ）は液体改質器１を右側面から見た右側面図である。
【００１４】
図１（Ａ）ないし図１（Ｃ）を参照して液体改質器１の各部の構造を説明する。液体改質器１は、液体改質容器１０と第１の板材１５と第２の板材１６と給水管１１と排水管１２とを備えている。液体改質容器１０は例えばプラスチック材で形成されている。液体改質容器１０の材質としては液体によって腐食しない材料であれば良く陶磁器であっても良い。
【００１５】
液体改質容器１０はその内部に溜められた液体が漏れない構造とされている。液体改質容器１０は、液体改質容器覆部１０ａと液体改質容器底部１０ｂと液体改質容器側部１０ｃとによって形成されている。液体改質容器底部１０ｂと液体改質容器側部１０ｃとは一体形成され、液体改質容器側部１０ｃはテーパを有する円筒とされ、液体改質容器底部１０ｂは円板形状とされている。液体改質容器覆部１０ａは別部材によって形成され、液体改質容器覆部１０ａの形状は円板形状とされている。液体改質容器覆部１０ａは、板材１５の一方の端と板材１６の一方の端とが固着される板材取り付け部材として機能する。
【００１６】
着脱可能とされる液体改質容器覆部１０ａによって液体改質容器１０の上面部分は覆われている。液体改質容器１０は、要するに液体を内部に貯蔵可能として、後述する給水管１１、後述する排水管１２、後述する第１の板材１５、後述する第２の板材１６を保持可能とする構造であれば良い。
【００１７】
液体改質容器１０の大きさは、例えば、実施形態では以下のように設定されている。液体改質容器覆部１０ａと液体改質容器底部１０ｂとの間の距離は３５ｃｍ（センチ・メートル）、液体改質容器覆部１０ａの直径は２５ｃｍ、液体改質容器底部１０ｂの直径は１５ｃｍとされている。
【００１８】
給水管１１、排水管１２と液体改質容器１０との配置関係について説明をする。給水管１１は液体改質容器１０の液体改質容器側部１０ｃを貫通し、この貫通部分には防水処理がされ、貫通部分からの液体の漏れがないようにされている。同様に、排水管１２は液体改質容器１０の液体改質容器側部１０ｃを貫通し、この貫通部分には防水処理がされ、貫通部分からの液体の漏れがないようにされている。
【００１９】
給水管１１は液体を液体改質容器１０の内部に導き、排水管１２は液体を液体改質容器１０の外部に導くものである。給水管１１と排水管１２とは液体によって浸食されない材料とされており、例えば、塩化ビニールまたはステンレスで形成されている。給水管１１と排水管１２とは直径２２ｍｍ（ミリ・メートル）の円筒チューブとされている。
【００２０】
上述したようにして給水管１１の第１の開口部１１ａ（以下、開口部１１ａと省略する）から液体が流入し、給水管１１の第２の開口部１１ｂ（以下、開口部１１ｂと省略する）、給水管１１の第３の開口部１１ｃ（以下、開口部１１ｃと省略する）から液体が噴出するようになされている。給水管１１の他の端は閉部１１ｄとされ液体が流出しないようにされている。
【００２１】
上述したようにして液体改質容器１０の排水管１２の第１の開口部１２ａ（以下、開口部１２ａと省略する）から液体が流入し、排水管１２の第２の開口部１２ｂ（以下、開口部１２ｂと省略する）から液体が流出するようになされている。図１（Ｂ）中の矢印は液体の移動方向を示す。ここで、排水管１２の開口部１２ａと液体改質容器１０に溜められる液体の液面位置との関係については、液体の液面位置が液体改質容器１０の開口部１２ａのより上となるようにされ、液体が排水管１２の開口部１２ａから流入して開口部１２ｂから流出することができるようになされている。
【００２２】
第１の板材１５（以下、板材１５と省略する）と第２の板材１６（以下、板材１６と省略する）とは、液体改質容器１０内の液体によって腐食しない材料であるステンレスまたはチタンによって形成される。板材１５の長手方向（紙面の上下方向）の長さと、板材１６の長手方向の長さとは略同一の長さとされている。板材１５の短手方向、板材１６の短手方向は円弧の一部とされている。板材１５の長手方向、板材１６の長手方向は、給水管１１の上下方向に延びる部分の方向と略同一方向に配置されている。板材１５の一方の端面はＬ字状に曲げられて、曲げられた部分はビスで液体改質容器覆部１０ａに固着されている。また、板材１６の一方の端面も同様にＬ字状に曲げられて、曲げられた部分はビスで液体改質容器覆部１０ａに固着されている。このようにして、液体改質容器覆部１０ａは、板材１５の一方の端と板材１６の一方の端とが固着される板材取り付け部材として機能する。
【００２３】
図２は、液体改質器１における給水管１１と板材１５と板材１６との三者の配置関係を模式的に示す斜視図である。板材１５と板材１６とは給水管１１を取り囲むように配置されている。板材１５と板材１６との間隔は上部では広く、下部ではより狭くされて、テ―パ状に配置されている。板材１５と板材１６との上部における間隔Ｌ１は１５ｃｍとされ、板材１５と板材１６との下部における間隔Ｌ２は１０ｃｍとされている。板材１５の長さＬ３と板材１６の長さＬ６は各々３０ｃｍとされている。板材１５の幅Ｌ４は１ｃｍとされ、板材１６の幅Ｌ５は２ｃｍとされている。
【００２４】
給水管１１の開口部１１ｂは板材１６に対向して配置され、給水管１１の開口部１１ｃは板材１５に対向して配置されている（図２には図示せず、図１を参照）。給水管１１の開口部１１ｂから噴出した液体は板材１６に衝突するようにされ、給水管１１の開口部１１ｃから噴出した液体は板材１５に衝突するようにされている。ここで、板材１５と板材１６とをテ―パ状に配置したのは、開口部１１ｃと板材１５との距離、開口部１１ｂと板材１６との距離を狭くして開口部１１ｃと開口部１１ｂとから流出する液体の高い水圧が板材１５と板材１６とに加わるようにするためである。水圧が高い場合には、板材１５と板材１６とを必ずしもテ―パ状に配置しなくても良い。
【００２５】
開口部１１ｃから噴出した高い水圧の液体は、板材１５に衝突して板材１５を振動させ、開口部１１ｂから噴出した高い水圧の液体は、板材１６に衝突して板材１６を振動させる。ここで、高い水圧とは、板材１５と板材１６とを振動させることができるに十分な水圧をいうものである。板材１６の幅Ｌ５と板材１５の幅Ｌ４とは異なるので、板材１５の振動の固有共振周波数と板材１６の振動の固有共振周波数とは異なるものとなる。例えば、幅が１ｃｍの板材１５の固有共振周波数は、幅が２ｃｍの板材１６の固有共振周波数よりも高くなる。
【００２６】
板材１６の幅Ｌ５と板材１５の幅Ｌ４とを異ならせる以外に、板材１５の振動の固有共振周波数と板材１６の振動の固有共振周波数とを異ならせるためには、以下のようにしても良い。板材１６の長さＬ３と板材１５の長さＬ６を異なるようにしても良い。板材１６の厚みと板材１５の厚みとを異なるようにしても良い。
【００２７】
液体改質器１は、後述する実験例１ないし実験例４に示すように、良好なる改質効果を生ずるものの、その動作原理については、発明者は明確な理論を確立している訳ではない。しかしながら発明者は、長年の実験と経験に基づき、板材１５の振動の周波数と板材１６の振動の周波数とを異なるようにし、板材１５の固有共振周波数と板材１６の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲である場合に良好なる改質効果を生じることを見出した。また、板材１５の固有共振周波数と板材１６の固有共振周波数の比が略２程度の場合に最も良好な改質効果を生じることを見出した。
【００２８】
実施形態の液体改質器１の各部の寸法および形状は、これに限定されるものではなくても同様の作用効果を生じる。例えば、板材１５、板材１６の形状が平板であっても良く、給水管１１と排水管１２とは角形状であっても良い。発明者は、このような、寸法、形状の液体改質器１が、実験データを得る上で適切であることから、この液体改質器１によって、後述する実験例１ないし実験例４に示す実験データを収集した。
【００２９】
「液体改質装置について」
図３は、実施形態の液体改質装置を示す図である。図３を参照して実施形態の液体改質器１を用いた実施形態の液体改質装置２について説明する。実施形態の液体改質装置２は配管継手２１および延長給水管２３と配管継手２２および延長排水管２４とポンプ２５を介して液体貯蔵容器３０に保持された液体を液体改質器１に導くようになされている。
【００３０】
配管継手２１は給水管１１と延長給水管２３とを接続する。配管継手２２は排水管１２と延長排水管２４とを接続する。ポンプ２５は液体の吸入口２５ａと排出口２５ｂとを有している。排出口２５ｂは延長給水管２３の開口部２３ａに連結されている。延長排水管２４の開口部２４ａとポンプ２５の吸入口２５ａは、液体貯蔵容器３０の液体の液面より下部の液体内部に配置されている。ポンプ２５を動作させることによって、図中の矢印で示すように液体貯蔵容器３０の内部の液体は液体改質器１の給水管１１を通り、液体改質器１の液体改質容器１０の内部を通り、排水管１２を通り、再び液体貯蔵容器３０に戻るように循環する。
【００３１】
液体貯蔵容器３０は、人が水泳するためのプールであっても良く、液体を所定量貯蔵するバケッであっても良い。液体改質装置２は、液体を液体改質容器１０と液体貯蔵容器３０との間で循環させることによって、液体改質容器１０の容量を越え、液体貯蔵容器３０の容量の液体の改質をすることができる。
【００３２】
図４は、別の実施形態の液体改質装置を示す図である。図４を参照して実施形態の液体改質器１を用いた実施形態の液体改質装置３について説明する。図４に示す液体改質装置３と図３に示す液体改質装置２とが異なる点は、液体改質装置３においては液体貯蔵容器３０を備えないことである。液体改質装置３は、液体を液体改質容器１０の内部で循環することによって、液体改質容器１０の容量に等しい量の液体の改質をすることができる。
【００３３】
「実験例１」
表１は液体改質装置３を用いて放射性物質を含む水の改質を行った結果を示す表である。対象試料は福島県飯館村の沼の水である。採取日時は２０１１年４月２８日である。測定方法はγ線スペクトロメトリーである。検査会社は日立協和エンジニアリング株式会社 分析・試験技術部 化学管理課である。検査結果は、日立協和エンジニアリング株式会社が発行した、２０１１年５月１０日付の放射能測定結果報告書（報告No.R86D15012）と、２０１１年５月１１日付の放射能測定結果報告書（報告No.R86D15042）とに報告されている。放射能測定結果報告書（報告No.R86D15012）は液体改質装置３によって改質する前のデータを記載し、放射能測定結果報告書（報告No.R86D15042）は液体改質装置３によって改質した後のデータを記載する。
【００３４】
表１は報告No.R86D15012、報告No.R86D15042からの引用を示す。表中の放射能濃度は、試料採取日時に半減期補正をした値を示すものである。検出下限値：≦10Bq/Kg（ベクレル／キログラム）である。表中の処理前の欄は、報告No.R86D15012の記載に基づくものであり、表中の処理１日後の欄は、報告No.R86D15042の記載に基づくものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１に示す対象試料としては福島県飯館村の沼の水（以下、沼の水と省略する）を用いた。検査した核種は、I131（放射性ヨウ素131）とCs-134（放射性セシウム134）とCs-136（放射性セシウム136）とCs-137（放射性セシウム137）である。
【００３７】
処理前のI131の放射線濃度は検出可能限界以下で検出されなかった。液体改質装置２を用いて、沼の水を１日循環させた後のI131の放射線濃度は、処理前と同様に検出可能限界以下で検出されなかった。
【００３８】
処理前のCs-134の放射線濃度は23 Bq/Kgであった。液体改質装置２を用いて、沼の水を１日循環させた後のCs-134の放射線濃度は、検出可能限界以下で検出されなかった。改質率は100%である。ここで、改質率は、｛１−（処理後放射線濃度／処理前放射線濃度）｝×100(%)で表わされる。検出可能限界以下の場合は、0 Bq/Kgとして改質率の計算をおこなった。
【００３９】
処理前のCs-136の放射線濃度は検出可能限界以下で検出されなかった。液体改質装置３を用いて、沼の水を１日循環させた後のCs-136の放射線濃度は、処理前と同様に検出可能限界以下で検出されなかった。
【００４０】
処理前のCs-137の放射線濃度は25 Bq/Kgであった。液体改質装置３を用いて、沼の水を１日循環させた後のCs-137の放射線濃度は、検出可能限界以下で検出されなかった。改質率は100%である。
【００４１】
「実験例２」
表２は液体改質装置を用いて放射性物質を含む土壌の改質を行った結果を示す表である。対象試料は福島第一原子力発電所から約20Km（キロメートル）離れた距離の田の土である。試料の採取日時は２０１１年４月６日である。測定方法はγ線スペクトロメトリーである。検査会社は日立協和エンジニアリング株式会社 分析・試験技術部 化学管理課である。処理前の土壌の放射線濃度は、２０１１年４月９日付けの核種放射性元素測定結果報告書（報告No.R86D14096）に記載されている。土壌の改質をおこなった後の結果は、２０１１年５月１１日付の放射能測定結果報告書（報告No.R86D15042）に報告されている。
【００４２】
表２の処理前の放射線濃度は、報告No.R86D14096からの引用を示す。表中の放射能濃度は、試料測定時点の値を示すものである。検出下限値：≦10Bq/Kg（ベクレル／キログラム）である。処理１ケ月後の放射線濃度は報告No.R86D15042からの引用を示す。検査した核種は、I131とCs-134とCs-136とCs-137である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
ここで、土壌の改質をどのようにしておこなったかを以下に記載する。水道水を液体改質器１によって改質する。具体的には、給水管１１を介して水道水を引き込み排水管１２からの改質後の水道水10L（リットル）を容器（バケッ）で受けた。次に、平たい容器に平らに積んだ試料の土壌2Lに、このバケッの中の改質された10Lの水道水を散布した。そして１月後に試料の土壌の放射濃度を測定し、改質された10Lの水道水を散布する前（処理前）の試料の土壌の放射濃度と比較をした。
【００４５】
処理前のI131の放射線濃度は17000 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のI131の放射線濃度は51 Bq/Kgであった。改質率は99.7%である。
【００４６】
処理前のCs-134の放射線濃度は2260 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のCs-134の放射線濃度は86 Bq/Kgであった。改質率は96.19%である。
【００４７】
処理前のCs-136の放射線濃度は159 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のCs-136の放射線濃度は検出可能限界以下で検出されなかった。改質率は100%である。
【００４８】
処理前のCs-137の放射線濃度は1420 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のCs-137の放射線濃度は85 Bq/Kgであった。改質率は94.01%である。
【００４９】
この実験結果に対して、発明者はどのような理論的な背景があるのか考察をしたが、明確なる理論を得ることができてはいない。現在のところ、液体改質器１によって改質された液体そのものが放射線を除去する作用があるとの認識をしている。
【００５０】
「実験例３」
表３は液体改質装置２を用いてプールの水の改質を行った結果を示す表である。液体改質装置３の稼働期間は２０１０年７月２３日から２０１０年８月５日である。プールは標準の25m（メートル）プールであり、プールは液体貯蔵容器３０（図３を参照）に対応する。
【００５１】
【表３】
【００５２】
検査した項目は、水素イオン指数（単位はPH（ペーハー））、結合残留塩素（単位はmg/L（ミリグラム／リットル））、過マンガン酸カリウム消費量（単位はmg/L（ミリグラム／リットル））、濁度、一般細菌（単位はCFU/mL(Colony Forming Unit（集落形成単位／ミリリットル)））である。
【００５３】
処理前の水素イオン指数は7.5(PH)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の水素イオン指数は7.5(PH)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の水素イオン指数は7.5(PH)である。処理前、１週間後、２週間後の水素イオン指数に変化はほとんどない。
【００５４】
処理前の結合残留塩素は1.4(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の結合残留塩素は2.2(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の結合残留塩素は1.8(mg/L)である。結合残留塩素が１週間後、２週間後に増加した理由は配管設備内部やプール壁面に膜状に付着した塩素が剥がれおちたことによると推認される。
【００５５】
処理前の過マンガン酸カリウム消費量は6.8(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の過マンガン酸カリウム消費量は6.7(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の過マンガン酸カリウム消費量は5.9(mg/L)である。
【００５６】
処理前の濁度は0.5未満であり、液体改質装置２を用いて１週間後の濁度は0.5未満であり、液体改質装置２を用いて２週間後の濁度は0.5未満である。
【００５７】
処理前の大腸菌、液体改質装置２を用いて１週間後の大腸菌、液体改質装置２を用いて２週間後の大腸菌はいずれも検出されなかった。
【００５８】
処理前の一般細菌は26(CFU/mL)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の一般細菌は1(CFU/mL)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の一般細菌は0(CFU/mL)である。
【００５９】
「実験例４」
表４は液体改質装置３を用いてトランスの絶縁油の改質を行った結果を示す表である。検査会社は東京テクニカルサービス株式会社である。東京テクニカルサービス株式会社の計量番号はW-20110546である。
【００６０】
【表４】
【００６１】
処理前（平成２３年１月１２日）のトランスの絶縁油中のPCB量は1.0(mg/kg)（ミリグラム／キログラム）であり、液体改質装置３を用いて処理後（平成２３年１月２０日）のトランスの絶縁油中のPCB量は0.3(mg/kg)である。
【００６２】
表４に示すように、液体改質装置３を用いて処理後のトランスの絶縁油中のPCB量は0.3(mg/kg)にまで低減させることができ、基準値である0.5(mg/kg)を下回るので廃棄が可能となる。
【００６３】
図５は、実施形態の液体改質器の変形例の一例を示す図である。図２に示す液体改質器の部分の図において、板材１５と板材１６との間に2V〜10Vの交流電圧を印加すれば、板材１５と板材１６に不純物が付着することを低減し、より改質効果が上昇する。
【００６４】
上述した実施形態の液体改質器を用いる実施形態の液質改質装置によれば、放射性物質、一般細菌、過マンガン酸カリウムを取り除くことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 液体改質器、 ２、３ 液体改質装置、 １０ 液体改質容器、 １０ａ 液体改質容器覆部、 １０ｂ 液体改質容器底部、 １０ｃ 液体改質容器側部、 １１ 給水管、 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、２３ａ、２４ａ 開口部、 １２ 排水管、 １５、１６ 板材、 ２１、２２ 配管継手、 ２３ 延長給水管、 ２４ 延長排水管、 ２５ ポンプ、 ２５ａ 吸入口、 ２５ｂ 排出口、 ３０ 液体貯蔵容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体改質器及び液体改質装置に関し、特に放射性物質を含む水、一般細菌、過マンガン酸カリウムを含む水、ポリ塩化ビフェニルを含む液体の改質をするに好適なる液体改質器及び液体改質装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球上の水の汚染は益々進行する傾向にある。一方、都市化が進むにつれて、都市の近郊において飲料又は洗浄等のための質の良い水を十分に確保するのが困難になってきている。都市では、ダム等の設備に集められた水を多くの工程を経て浄化、殺菌処理することによって得られる水道水が飲料又は洗浄などに使うための水として利用されている。このような水道水の水質を改善する様々な浄水器、広くは、液体改質装置が開発されている。多くの液体改質装置は構造が複雑であり、装置の製造には面倒な製造工程を必要とした。また、液体改質装置のフィルターを屡々取り替え、あるいは比較的短期間ごとに定期的に液体改質装置の内部を掃除しなければならないという問題があった。このような問題点を改善するために一般細菌に対しては、簡単な構造を有する水改質装置が提供されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
２０１１年３月１１日に発生した原子力発電所の災害により、自然界に放射性物質が放出され、これらの放射性物質が水道水、天然の飲料水、プールの水に混入する事態が生じている。水から放射性物質を取り除き飲料水に適した水、プールに用いるに適した水を得るための液体改質装置は極めて高価であり、一般家庭、プールの施設で採用するには経済的負担が大き過ぎるものである。
【０００４】
また、プールにおいては、放射性物質以外についても、過マンガン酸カリウム、大腸菌、一般細菌が含まれる水を濾過器で濾過して循環することが求められるが、このような濾過器もまた大型であり高価であった。また、ケーブル（電線）の絶縁油、トランスの絶縁油としてポリ塩化ビフェニル（Polychlorinated Biphenyl: PCB）が従来から広く用いられてきた。これらのケーブル、トランスのPCBの濃度が所定値以上である場合には、一般産業廃棄物として廃棄することが法によって規制されている。しかしながら、ケーブル、トランスに含まれる液体からポリ塩化ビフェニルを分離する作業は困難を極め、ケーブル、トランスおよびこれらに用いられる絶縁油の廃棄は容易ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１００２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、このような点に鑑み、放射性物質、一般細菌、過マンガン酸カリウムを取り除き飲料水に適した水、プールに用いるに適した水を得るための簡便な液体改質装置を提供するとともに、絶縁油に含まれるポリ塩化ビフェニルの濃度を下げる簡便な液体改質器及び液体改質装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体改質器は、第１の板材と、前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を備え、前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の液体改質装置は、第１の板材と、前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を具備し、前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする液体改質器と、前記給水管と前記排水管との間で液体を循環させるポンプと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液体改質器、液体改質装置によれば、放射性物質、一般細菌、過マンガン酸カリウム、ポリ塩化ビフェニルを取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の液体改質装置の主要部である液体改質器を示す図である。
【図２】実施形態の液体改質器における給水管と板材と板材との三者の配置関係を模式的に示す斜視図である。
【図３】実施形態の液体改質装置を示す図である。
【図４】別の実施形態の液体改質装置を示す図である。
【図５】実施形態の液体改質器の変形例の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態の液体改質器は、第１の板材と、第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、を備える。また、第１の板材の一方の端部と第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材を備える。また、板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器を有する。また、第１の板材の他方の端部と第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、液体改質容器に液体を供給する給水管を備える。また、液体改質容器に保持された液体を液体改質容器から排水する排水管を備える。そして、第１の板材の固有共振周波数と第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする。
【００１２】
実施形態の液体改質装置は、液体改質装置とポンプとを備える。液体改質装置は、第１の板材と、第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、を備える。また、第１の板材の一方の端部と第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材を備える。また、板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器を有する。また、第１の板材の他方の端部と第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、液体改質容器に液体を供給する給水管を備える。また、液体改質容器に保持された液体を液体改質容器から排水する排水管を備える。そして、第１の板材の固有共振周波数と第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする。また、ポンプは、給水管と排水管との間で液体を循環させる。
【００１３】
「液体改質器について」
図１、図２を参照して実施形態の液体改質装置について説明をする。図１は実施形態の液体改質装置の主要部である液体改質器１を示す図である。図１（Ａ）は液体改質器１を上方から見た平面図である。図１（Ｂ）は液体改質器１を正面から見た正面図である。図１（Ｃ）は液体改質器１を右側面から見た右側面図である。
【００１４】
図１（Ａ）ないし図１（Ｃ）を参照して液体改質器１の各部の構造を説明する。液体改質器１は、液体改質容器１０と第１の板材１５と第２の板材１６と給水管１１と排水管１２とを備えている。液体改質容器１０は例えばプラスチック材で形成されている。液体改質容器１０の材質としては液体によって腐食しない材料であれば良く陶磁器であっても良い。
【００１５】
液体改質容器１０はその内部に溜められた液体が漏れない構造とされている。液体改質容器１０は、液体改質容器覆部１０ａと液体改質容器底部１０ｂと液体改質容器側部１０ｃとによって形成されている。液体改質容器底部１０ｂと液体改質容器側部１０ｃとは一体形成され、液体改質容器側部１０ｃはテーパを有する円筒とされ、液体改質容器底部１０ｂは円板形状とされている。液体改質容器覆部１０ａは別部材によって形成され、液体改質容器覆部１０ａの形状は円板形状とされている。液体改質容器覆部１０ａは、板材１５の一方の端と板材１６の一方の端とが固着される板材取り付け部材として機能する。
【００１６】
着脱可能とされる液体改質容器覆部１０ａによって液体改質容器１０の上面部分は覆われている。液体改質容器１０は、要するに液体を内部に貯蔵可能として、後述する給水管１１、後述する排水管１２、後述する第１の板材１５、後述する第２の板材１６を保持可能とする構造であれば良い。
【００１７】
液体改質容器１０の大きさは、例えば、実施形態では以下のように設定されている。液体改質容器覆部１０ａと液体改質容器底部１０ｂとの間の距離は３５ｃｍ（センチ・メートル）、液体改質容器覆部１０ａの直径は２５ｃｍ、液体改質容器底部１０ｂの直径は１５ｃｍとされている。
【００１８】
給水管１１、排水管１２と液体改質容器１０との配置関係について説明をする。給水管１１は液体改質容器１０の液体改質容器側部１０ｃを貫通し、この貫通部分には防水処理がされ、貫通部分からの液体の漏れがないようにされている。同様に、排水管１２は液体改質容器１０の液体改質容器側部１０ｃを貫通し、この貫通部分には防水処理がされ、貫通部分からの液体の漏れがないようにされている。
【００１９】
給水管１１は液体を液体改質容器１０の内部に導き、排水管１２は液体を液体改質容器１０の外部に導くものである。給水管１１と排水管１２とは液体によって浸食されない材料とされており、例えば、塩化ビニールまたはステンレスで形成されている。給水管１１と排水管１２とは直径２２ｍｍ（ミリ・メートル）の円筒チューブとされている。
【００２０】
上述したようにして給水管１１の第１の開口部１１ａ（以下、開口部１１ａと省略する）から液体が流入し、給水管１１の第２の開口部１１ｂ（以下、開口部１１ｂと省略する）、給水管１１の第３の開口部１１ｃ（以下、開口部１１ｃと省略する）から液体が噴出するようになされている。給水管１１の他の端は閉部１１ｄとされ液体が流出しないようにされている。
【００２１】
上述したようにして液体改質容器１０の排水管１２の第１の開口部１２ａ（以下、開口部１２ａと省略する）から液体が流入し、排水管１２の第２の開口部１２ｂ（以下、開口部１２ｂと省略する）から液体が流出するようになされている。図１（Ｂ）中の矢印は液体の移動方向を示す。ここで、排水管１２の開口部１２ａと液体改質容器１０に溜められる液体の液面位置との関係については、液体の液面位置が液体改質容器１０の開口部１２ａのより上となるようにされ、液体が排水管１２の開口部１２ａから流入して開口部１２ｂから流出することができるようになされている。
【００２２】
第１の板材１５（以下、板材１５と省略する）と第２の板材１６（以下、板材１６と省略する）とは、液体改質容器１０内の液体によって腐食しない材料であるステンレスまたはチタンによって形成される。板材１５の長手方向（紙面の上下方向）の長さと、板材１６の長手方向の長さとは略同一の長さとされている。板材１５の短手方向、板材１６の短手方向は円弧の一部とされている。板材１５の長手方向、板材１６の長手方向は、給水管１１の上下方向に延びる部分の方向と略同一方向に配置されている。板材１５の一方の端面はＬ字状に曲げられて、曲げられた部分はビスで液体改質容器覆部１０ａに固着されている。また、板材１６の一方の端面も同様にＬ字状に曲げられて、曲げられた部分はビスで液体改質容器覆部１０ａに固着されている。このようにして、液体改質容器覆部１０ａは、板材１５の一方の端と板材１６の一方の端とが固着される板材取り付け部材として機能する。
【００２３】
図２は、液体改質器１における給水管１１と板材１５と板材１６との三者の配置関係を模式的に示す斜視図である。板材１５と板材１６とは給水管１１を取り囲むように配置されている。板材１５と板材１６との間隔は上部では広く、下部ではより狭くされて、テ―パ状に配置されている。板材１５と板材１６との上部における間隔Ｌ１は１５ｃｍとされ、板材１５と板材１６との下部における間隔Ｌ２は１０ｃｍとされている。板材１５の長さＬ３と板材１６の長さＬ６は各々３０ｃｍとされている。板材１５の幅Ｌ４は１ｃｍとされ、板材１６の幅Ｌ５は２ｃｍとされている。
【００２４】
給水管１１の開口部１１ｂは板材１６に対向して配置され、給水管１１の開口部１１ｃは板材１５に対向して配置されている（図２には図示せず、図１を参照）。給水管１１の開口部１１ｂから噴出した液体は板材１６に衝突するようにされ、給水管１１の開口部１１ｃから噴出した液体は板材１５に衝突するようにされている。ここで、板材１５と板材１６とをテ―パ状に配置したのは、開口部１１ｃと板材１５との距離、開口部１１ｂと板材１６との距離を狭くして開口部１１ｃと開口部１１ｂとから流出する液体の高い水圧が板材１５と板材１６とに加わるようにするためである。水圧が高い場合には、板材１５と板材１６とを必ずしもテ―パ状に配置しなくても良い。
【００２５】
開口部１１ｃから噴出した高い水圧の液体は、板材１５に衝突して板材１５を振動させ、開口部１１ｂから噴出した高い水圧の液体は、板材１６に衝突して板材１６を振動させる。ここで、高い水圧とは、板材１５と板材１６とを振動させることができるに十分な水圧をいうものである。板材１６の幅Ｌ５と板材１５の幅Ｌ４とは異なるので、板材１５の振動の固有共振周波数と板材１６の振動の固有共振周波数とは異なるものとなる。例えば、幅が１ｃｍの板材１５の固有共振周波数は、幅が２ｃｍの板材１６の固有共振周波数よりも高くなる。
【００２６】
板材１６の幅Ｌ５と板材１５の幅Ｌ４とを異ならせる以外に、板材１５の振動の固有共振周波数と板材１６の振動の固有共振周波数とを異ならせるためには、以下のようにしても良い。板材１６の長さＬ３と板材１５の長さＬ６を異なるようにしても良い。板材１６の厚みと板材１５の厚みとを異なるようにしても良い。
【００２７】
液体改質器１は、後述する実験例１ないし実験例４に示すように、良好なる改質効果を生ずるものの、その動作原理については、発明者は明確な理論を確立している訳ではない。しかしながら発明者は、長年の実験と経験に基づき、板材１５の振動の周波数と板材１６の振動の周波数とを異なるようにし、板材１５の固有共振周波数と板材１６の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲である場合に良好なる改質効果を生じることを見出した。また、板材１５の固有共振周波数と板材１６の固有共振周波数の比が略２程度の場合に最も良好な改質効果を生じることを見出した。
【００２８】
実施形態の液体改質器１の各部の寸法および形状は、これに限定されるものではなくても同様の作用効果を生じる。例えば、板材１５、板材１６の形状が平板であっても良く、給水管１１と排水管１２とは角形状であっても良い。発明者は、このような、寸法、形状の液体改質器１が、実験データを得る上で適切であることから、この液体改質器１によって、後述する実験例１ないし実験例４に示す実験データを収集した。
【００２９】
「液体改質装置について」
図３は、実施形態の液体改質装置を示す図である。図３を参照して実施形態の液体改質器１を用いた実施形態の液体改質装置２について説明する。実施形態の液体改質装置２は配管継手２１および延長給水管２３と配管継手２２および延長排水管２４とポンプ２５を介して液体貯蔵容器３０に保持された液体を液体改質器１に導くようになされている。
【００３０】
配管継手２１は給水管１１と延長給水管２３とを接続する。配管継手２２は排水管１２と延長排水管２４とを接続する。ポンプ２５は液体の吸入口２５ａと排出口２５ｂとを有している。排出口２５ｂは延長給水管２３の開口部２３ａに連結されている。延長排水管２４の開口部２４ａとポンプ２５の吸入口２５ａは、液体貯蔵容器３０の液体の液面より下部の液体内部に配置されている。ポンプ２５を動作させることによって、図中の矢印で示すように液体貯蔵容器３０の内部の液体は液体改質器１の給水管１１を通り、液体改質器１の液体改質容器１０の内部を通り、排水管１２を通り、再び液体貯蔵容器３０に戻るように循環する。
【００３１】
液体貯蔵容器３０は、人が水泳するためのプールであっても良く、液体を所定量貯蔵するバケッであっても良い。液体改質装置２は、液体を液体改質容器１０と液体貯蔵容器３０との間で循環させることによって、液体改質容器１０の容量を越え、液体貯蔵容器３０の容量の液体の改質をすることができる。
【００３２】
図４は、別の実施形態の液体改質装置を示す図である。図４を参照して実施形態の液体改質器１を用いた実施形態の液体改質装置３について説明する。図４に示す液体改質装置３と図３に示す液体改質装置２とが異なる点は、液体改質装置３においては液体貯蔵容器３０を備えないことである。液体改質装置３は、液体を液体改質容器１０の内部で循環することによって、液体改質容器１０の容量に等しい量の液体の改質をすることができる。
【００３３】
「実験例１」
表１は液体改質装置３を用いて放射性物質を含む水の改質を行った結果を示す表である。対象試料は福島県飯館村の沼の水である。採取日時は２０１１年４月２８日である。測定方法はγ線スペクトロメトリーである。検査会社は日立協和エンジニアリング株式会社 分析・試験技術部 化学管理課である。検査結果は、日立協和エンジニアリング株式会社が発行した、２０１１年５月１０日付の放射能測定結果報告書（報告No.R86D15012）と、２０１１年５月１１日付の放射能測定結果報告書（報告No.R86D15042）とに報告されている。放射能測定結果報告書（報告No.R86D15012）は液体改質装置３によって改質する前のデータを記載し、放射能測定結果報告書（報告No.R86D15042）は液体改質装置３によって改質した後のデータを記載する。
【００３４】
表１は報告No.R86D15012、報告No.R86D15042からの引用を示す。表中の放射能濃度は、試料採取日時に半減期補正をした値を示すものである。検出下限値：≦10Bq/Kg（ベクレル／キログラム）である。表中の処理前の欄は、報告No.R86D15012の記載に基づくものであり、表中の処理１日後の欄は、報告No.R86D15042の記載に基づくものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１に示す対象試料としては福島県飯館村の沼の水（以下、沼の水と省略する）を用いた。検査した核種は、I131（放射性ヨウ素131）とCs-134（放射性セシウム134）とCs-136（放射性セシウム136）とCs-137（放射性セシウム137）である。
【００３７】
処理前のI131の放射線濃度は検出可能限界以下で検出されなかった。液体改質装置２を用いて、沼の水を１日循環させた後のI131の放射線濃度は、処理前と同様に検出可能限界以下で検出されなかった。
【００３８】
処理前のCs-134の放射線濃度は23 Bq/Kgであった。液体改質装置２を用いて、沼の水を１日循環させた後のCs-134の放射線濃度は、検出可能限界以下で検出されなかった。改質率は100%である。ここで、改質率は、｛１−（処理後放射線濃度／処理前放射線濃度）｝×100(%)で表わされる。検出可能限界以下の場合は、0 Bq/Kgとして改質率の計算をおこなった。
【００３９】
処理前のCs-136の放射線濃度は検出可能限界以下で検出されなかった。液体改質装置３を用いて、沼の水を１日循環させた後のCs-136の放射線濃度は、処理前と同様に検出可能限界以下で検出されなかった。
【００４０】
処理前のCs-137の放射線濃度は25 Bq/Kgであった。液体改質装置３を用いて、沼の水を１日循環させた後のCs-137の放射線濃度は、検出可能限界以下で検出されなかった。改質率は100%である。
【００４１】
「実験例２」
表２は液体改質装置を用いて放射性物質を含む土壌の改質を行った結果を示す表である。対象試料は福島第一原子力発電所から約20Km（キロメートル）離れた距離の田の土である。試料の採取日時は２０１１年４月６日である。測定方法はγ線スペクトロメトリーである。検査会社は日立協和エンジニアリング株式会社 分析・試験技術部 化学管理課である。処理前の土壌の放射線濃度は、２０１１年４月９日付けの核種放射性元素測定結果報告書（報告No.R86D14096）に記載されている。土壌の改質をおこなった後の結果は、２０１１年５月１１日付の放射能測定結果報告書（報告No.R86D15042）に報告されている。
【００４２】
表２の処理前の放射線濃度は、報告No.R86D14096からの引用を示す。表中の放射能濃度は、試料測定時点の値を示すものである。検出下限値：≦10Bq/Kg（ベクレル／キログラム）である。処理１ケ月後の放射線濃度は報告No.R86D15042からの引用を示す。検査した核種は、I131とCs-134とCs-136とCs-137である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
ここで、土壌の改質をどのようにしておこなったかを以下に記載する。水道水を液体改質器１によって改質する。具体的には、給水管１１を介して水道水を引き込み排水管１２からの改質後の水道水10L（リットル）を容器（バケッ）で受けた。次に、平たい容器に平らに積んだ試料の土壌2Lに、このバケッの中の改質された10Lの水道水を散布した。そして１月後に試料の土壌の放射濃度を測定し、改質された10Lの水道水を散布する前（処理前）の試料の土壌の放射濃度と比較をした。
【００４５】
処理前のI131の放射線濃度は17000 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のI131の放射線濃度は51 Bq/Kgであった。改質率は99.7%である。
【００４６】
処理前のCs-134の放射線濃度は2260 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のCs-134の放射線濃度は86 Bq/Kgであった。改質率は96.19%である。
【００４７】
処理前のCs-136の放射線濃度は159 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のCs-136の放射線濃度は検出可能限界以下で検出されなかった。改質率は100%である。
【００４８】
処理前のCs-137の放射線濃度は1420 Bq/Kgであった。処理１ケ月後のCs-137の放射線濃度は85 Bq/Kgであった。改質率は94.01%である。
【００４９】
この実験結果に対して、発明者はどのような理論的な背景があるのか考察をしたが、明確なる理論を得ることができてはいない。現在のところ、液体改質器１によって改質された液体そのものが放射線を除去する作用があるとの認識をしている。
【００５０】
「実験例３」
表３は液体改質装置２を用いてプールの水の改質を行った結果を示す表である。液体改質装置３の稼働期間は２０１０年７月２３日から２０１０年８月５日である。プールは標準の25m（メートル）プールであり、プールは液体貯蔵容器３０（図３を参照）に対応する。
【００５１】
【表３】
【００５２】
検査した項目は、水素イオン指数（単位はPH（ペーハー））、結合残留塩素（単位はmg/L（ミリグラム／リットル））、過マンガン酸カリウム消費量（単位はmg/L（ミリグラム／リットル））、濁度、一般細菌（単位はCFU/mL(Colony Forming Unit（集落形成単位／ミリリットル)））である。
【００５３】
処理前の水素イオン指数は7.5(PH)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の水素イオン指数は7.5(PH)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の水素イオン指数は7.5(PH)である。処理前、１週間後、２週間後の水素イオン指数に変化はほとんどない。
【００５４】
処理前の結合残留塩素は1.4(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の結合残留塩素は2.2(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の結合残留塩素は1.8(mg/L)である。結合残留塩素が１週間後、２週間後に増加した理由は配管設備内部やプール壁面に膜状に付着した塩素が剥がれおちたことによると推認される。
【００５５】
処理前の過マンガン酸カリウム消費量は6.8(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の過マンガン酸カリウム消費量は6.7(mg/L)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の過マンガン酸カリウム消費量は5.9(mg/L)である。
【００５６】
処理前の濁度は0.5未満であり、液体改質装置２を用いて１週間後の濁度は0.5未満であり、液体改質装置２を用いて２週間後の濁度は0.5未満である。
【００５７】
処理前の大腸菌、液体改質装置２を用いて１週間後の大腸菌、液体改質装置２を用いて２週間後の大腸菌はいずれも検出されなかった。
【００５８】
処理前の一般細菌は26(CFU/mL)であり、液体改質装置２を用いて１週間後の一般細菌は1(CFU/mL)であり、液体改質装置２を用いて２週間後の一般細菌は0(CFU/mL)である。
【００５９】
「実験例４」
表４は液体改質装置３を用いてトランスの絶縁油の改質を行った結果を示す表である。検査会社は東京テクニカルサービス株式会社である。東京テクニカルサービス株式会社の計量番号はW-20110546である。
【００６０】
【表４】
【００６１】
処理前（平成２３年１月１２日）のトランスの絶縁油中のPCB量は1.0(mg/kg)（ミリグラム／キログラム）であり、液体改質装置３を用いて処理後（平成２３年１月２０日）のトランスの絶縁油中のPCB量は0.3(mg/kg)である。
【００６２】
表４に示すように、液体改質装置３を用いて処理後のトランスの絶縁油中のPCB量は0.3(mg/kg)にまで低減させることができ、基準値である0.5(mg/kg)を下回るので廃棄が可能となる。
【００６３】
図５は、実施形態の液体改質器の変形例の一例を示す図である。図２に示す液体改質器の部分の図において、板材１５と板材１６との間に2V〜10Vの交流電圧を印加すれば、板材１５と板材１６に不純物が付着することを低減し、より改質効果が上昇する。
【００６４】
上述した実施形態の液体改質器を用いる実施形態の液質改質装置によれば、放射性物質、一般細菌、過マンガン酸カリウムを取り除くことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 液体改質器、 ２、３ 液体改質装置、 １０ 液体改質容器、 １０ａ 液体改質容器覆部、 １０ｂ 液体改質容器底部、 １０ｃ 液体改質容器側部、 １１ 給水管、 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、２３ａ、２４ａ 開口部、 １２ 排水管、 １５、１６ 板材、 ２１、２２ 配管継手、 ２３ 延長給水管、 ２４ 延長排水管、 ２５ ポンプ、 ２５ａ 吸入口、 ２５ｂ 排出口、 ３０ 液体貯蔵容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板材と、
前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、
前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、
前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、
前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、
前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を備え、
前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする、
液体改質器。
【請求項２】
前記板材取り付け部材に固着される前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部との離間距離が、
前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部との離間距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の液体改質器。
【請求項３】
前記第１の板材と前記第２の板材との間に交流の電圧を印加するための交流電圧原を有する、請求項１に記載の液体改質器。
【請求項４】
第１の板材と、
前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、
前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、
前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、
前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、
前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を具備し、
前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする液体改質器と、
前記給水管と前記排水管との間で液体を循環させるポンプと、を備える、
液体改質装置。
【請求項５】
前記ポンプの吸入口に前記排水管が接続され、前記ポンプの排出口に前記給水管が接続される、請求項２に記載の液体改質装置。
【請求項６】
さらに、
前記ポンプが液面化に配置される液体貯蔵容器を備え、
前記排水管からの液体が前記液体貯蔵容器に流入し、
前記液体貯蔵容器の液体が、前記ポンプの吸入口から吸入され、前記ポンプの排出口から前記給水管に排出される、請求項２に記載の液体改質装置。
【請求項１】
第１の板材と、
前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、
前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、
前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、
前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、
前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を備え、
前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする、
液体改質器。
【請求項２】
前記板材取り付け部材に固着される前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部との離間距離が、
前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部との離間距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の液体改質器。
【請求項３】
前記第１の板材と前記第２の板材との間に交流の電圧を印加するための交流電圧原を有する、請求項１に記載の液体改質器。
【請求項４】
第１の板材と、
前記第１の板材に対面するように配置される第２の板材と、
前記第１の板材の一方の端部と前記第２の板材の一方の端部とが固着される板材取り付け部材と、
前記板材取り付け部材と液体改質容器底部と液体改質容器側部とを有してなる液体改質容器と、
前記第１の板材の他方の端部と前記第２の板材の他方の端部とに対して液体を噴出する開口部を有し、前記液体改質容器に液体を供給する給水管と、
前記液体改質容器に保持された液体を前記液体改質容器から排水する排水管と、を具備し、
前記第１の板材の固有共振周波数と前記第２の板材の固有共振周波数の比が１．５から３の範囲であることを特徴とする液体改質器と、
前記給水管と前記排水管との間で液体を循環させるポンプと、を備える、
液体改質装置。
【請求項５】
前記ポンプの吸入口に前記排水管が接続され、前記ポンプの排出口に前記給水管が接続される、請求項２に記載の液体改質装置。
【請求項６】
さらに、
前記ポンプが液面化に配置される液体貯蔵容器を備え、
前記排水管からの液体が前記液体貯蔵容器に流入し、
前記液体貯蔵容器の液体が、前記ポンプの吸入口から吸入され、前記ポンプの排出口から前記給水管に排出される、請求項２に記載の液体改質装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９４７０８（Ｐ２０１３−９４７０８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８０７２（Ｐ２０１１−２３８０７２）
【出願日】平成２３年１０月２９日（２０１１．１０．２９）
【出願人】（５０１４５６５９３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２９日（２０１１．１０．２９）
【出願人】（５０１４５６５９３）
【Ｆターム（参考）】
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