JP3676694B2

JP3676694B2 - Vibration agitator for sterilization, sterilizer including the same, and sterilization method

Info

Publication number: JP3676694B2
Application number: JP2001135528A
Authority: JP
Inventors: 龍晋大政
Original assignee: Nihon Techno KK
Current assignee: Nihon Techno KK
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2021-05-02
Also published as: JP2002282669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、滅菌用振動撹拌装置、それを含む滅菌装置およびそれを用いた処理液または固形物品の滅菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水の滅菌方法は、水中に次亜塩素酸ソーダなどの酸化剤を投入するものであるが、系中に塩素イオンが残留し、塩素臭を伴い水がまずくなるのみでなく、薬剤が不足すれば滅菌が不充分ということになるし、薬剤が多くなれば有害となるので、できれば使用したくない。とくに、ビルの屋上などに設置されたタンク（貯水槽）内の水は投入されている薬品が失効してしまい、タンク内の水が細菌や空気中の微粉塵の混入により汚染されているのが実状であり、そのため定期的な清掃が不可欠である。
【０００３】
一方、医療用器具の滅菌には各種消毒剤が多量に用いられており、コストのみならず、その排水にいろいろの問題をかかえているし、病院や給食における食器の処理もいろいろ困難な問題が山積している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、消毒剤や滅菌剤を用いることなく、本発明の滅菌用振動撹拌装置を駆動しさえすれば、充分滅菌された処理液や物品を供給することができる滅菌装置とそれを用いた処理液や物品の滅菌方法に関する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、（１）振動モーターを含む振動発生手段、（２）それに連係して振動する少なくとも１本の振動棒、（３）該振動棒に振動羽根用固定部材を用いて固定された少なくとも１枚の振動羽根、（４）振動モーターが１０〜２００Ｈｚの間の任意の振動を発生できるように調整するためのインバーター、（５）振動発生手段と前記振動棒との接続部に設けられた振動応力分散手段よりなり、かつ（６）（ｉ）前記振動羽根用固定部材および／または振動羽根の少なくとも１部が、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉおよびそれらの合金よりなる群から選ばれた少なくとも１種の殺菌性の金属および／またはＴｉＯ _２およびＺｎＯよりなる群から選ばれた殺菌性の金属化合物含有表面層を有するものであることおよび／または（ii）前記振動羽根および／または振動羽根用固定部材が磁力を発生するものであることを特徴とする滅菌用振動撹拌装置に関する。
【０００６】
とくに（ｉ）と（ ii ）の条件を併用することが好ましい。なお、前記（６）の要件を満たしていない装置を用いてもある程度の滅菌効果は生じるが、前記（６）の要件を加えることにより、滅菌効果は格段に向上する。
【０００７】
本発明の第２は、滅菌対象となる処理水または固形物品を収納する処理槽およびその処理槽内にセットされた請求項１記載の滅菌用振動撹拌装置とよりなることを特徴とする滅菌装置に関する。
【０００８】
本発明の第３は、前記処理槽上または処理槽中に紫外線照射手段または近赤外線（通常波長が０．８〜２．５μｍの範囲のもの）照射手段を付設した請求項２記載の滅菌装置に関する。
【０００９】
本発明の第４は、前記紫外線照射手段または近赤外線照射手段がとくに殺菌性の金属および／または殺菌性の金属化合物含有表面層を照射するように付設されている請求項３記載の滅菌装置に関する。
【００１０】
本発明の第５は、前記殺菌性の金属化合物がアナターゼ型ＴｉＯ _２である請求項４記載の滅菌装置に関する。
【００１１】
本発明の第６は、前記殺菌性の金属がＡｇである請求項４記載の滅菌装置に関する。
【００１２】
本発明の第７は、前記対象物品が処理槽内において、固定、揺動または回転することのできる手段を付設した請求項２〜６いずれか記載の滅菌装置に関する。
【００１３】
本発明の第８は、前記処理槽に取り付けた滅菌用振動撹拌装置を１方の極とし、処理槽自体または処理槽に挿入された導電体を対極とし、これに微電流を流すことのできる定電流装置を接続してなる請求項２〜７いずれか記載の滅菌装置に関する。
【００１４】
前記導電体としては、もう１つの滅菌用振動攪拌装置、とくにその振動棒であることができるが、この導電体は対極としての役割を果たせばよいのであるから、処理槽が金属槽であるときは、槽それ自体でもよいが、通常極として用いられている金属板や金属棒などであることもできる。
【００１５】
本発明の第９は、前記導電体がもう一台の滅菌用振動撹拌装置である請求項８記載の滅菌装置に関する。
【００１６】
本発明の第１０は、請求項２〜９いずれか記載の滅菌装置の振動羽根を処理槽内の処理液中に挿入し、インバーターにより振動モーターに１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動応力分散手段と振動棒を介して振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．１〜１５ｍｍ、振動数２００〜１０００回／分で振動させることを特徴とする処理液の滅菌方法に関する。
【００１７】
本発明の第１１は、請求項２〜９いずれか記載の滅菌装置の振動羽根を、滅菌対象となる固形物品を収納した処理槽内の処理液中に挿入し、インバーターにより振動モーターに１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動応力分散手段と振動棒を介して振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．１〜１５ｍｍ、振動数２００〜１０００回／分で振動させることを特徴とする物品の滅菌方法に関する。
【００１８】
本発明の第１２は、処理槽中の処理液が流速１００ｍｍ／秒以上で流動しているものである請求項１０または１１記載の処理液または物品の滅菌方法に関する。
【００１９】
本発明の第１３は、前記定電流装置により流す電流が１０〜１００ｍＡ、好ましくは２０〜８０ｍＡ、とくに好ましくは３０〜７０ｍＡ、電圧が１〜８Ｖ、好ましくは２〜６Ｖ、とくに好ましくは２〜４Ｖである請求項８または９記載の滅菌装置を用いた滅菌方法に関する。
【００２０】
本発明装置の１例を添付の図１〜３により詳細に説明する。図１は、本発明装置の１例を示すものであって、１部縦断正面図である。図２、図３は、前記装置を上部開放型円形タンク（処理槽）１に取付けた状態を示す。処理槽１内には処理される水が入っている。本発明の滅菌装置は振動モーター２に振動棒７が取付けられ、さらに、振動棒７に、少なくとも１種の殺菌性金属含有表面層を有する振動羽根８が好ましくは図示されていない上下に設けた押え板を介して振動羽根用固定部材（好ましくは磁性材料製）９例えばナットや固定板等により回転不能に固定されている。本例では振動羽根８は５枚で構成されている。振動モーター２の振動を処理槽１に伝達させないため、振動モーター２を上面に支持固定する本体載置台４ａの下方に振動吸収機構を設ける。振動吸収機構は、台板４ｂと本体載置台４ａとの間にバネ３を介装し、横すべり防止のため台板４ｂ上に固定したガイドシャフト５を本体載置台４ａに上下に摺動可能にスプリング（バネ）３内を貫通して本体載置台４ａをガイドしている。上記バネ３に代え、ゴム等の緩衝体を用いてもよい。この場合には、ガイドシャフト５と緩衝体は別位置に設ける。羽根の形状は、図９に示すものを使用した。羽根は殺菌性の金属をめっきした金属製または殺菌性の金属をめっきしたプラスチック製で厚み１．５ｍｍのものを使用した。角度は水平である。
【００２１】
振動数を制御するためトランジスターインバーター３５を振動モーターの前に結線し、２００Ｖを供給する。振動モーター２の振動エネルギーは振動吸収体機構の振動吸収体、例えばバネ３により処理槽１から絶縁され、該エネルギーは振動棒７より処理される水に振動羽根８により伝えられ、処理される水が振動流動する。振動発生手段として振動モーター２を使用することができる。
【００２２】
前記振動羽根は、インバーターにより制御された振動モーターにより１０〜２００Ｈｚ、好ましくは２０〜６０Ｈｚの間の任意の特定の振動を生じるが、この振動羽根の材質および厚みは、この振動により羽根がしなりながら振動するものであることが好ましい。
【００２３】
また、振動羽根の形状は、板に切り込み部を有しないものであることが好ましい。切り込みがあると振動による材質疲労が原因で切り込み部分から羽根に亀裂が発生するので好ましくない。もっとも好ましい形状は羽根の先端部以外は振動棒に固定する振動羽根の付け根部分の幅と同一の幅をもつ短冊状のものである。
【００２４】
本発明においては、振動応力分散手段を設けることが好ましい。応力分散手段を用いた本発明の水の滅菌装置の１例を図１３に示す。図１３における接続部１１を構成する応力分散手段としては、例えばつぎのような手段を挙げることができる。
【００２５】
一つの振動応力分散手段について述べれば、振動発生手段と振動棒の接続部において、振動発生手段の下部および／または上部の振動棒の周りに設けられるゴム質リングを設ける。ゴム質リングは肉厚のものが好ましい。
【００２６】
例えば、図４または図５に示すように、振動伝達部材３７に振動棒７を連結するに当り、振動伝達部材３７の所定の穴に振動棒７を通し、振動棒７の端部をナット１２、１３、ワッシャーリング１６により固定し（図４の場合は振動伝達部材３７とワッシャーリング１６の間にゴム質リング１８′を介在させている）、一方、振動伝達部材３７の反対側は、振動棒７に前記の合成ゴム質リング１８を挿入し、ナット１４、１５により固定する。
【００２７】
ゴム質リング１８や１８′を全く使用しないケースにおいては、振動応力が振動伝達部材と振動棒との接合部分近辺に集中し、振動棒が折れ易いという問題点があったが、ここにゴム質リングを挿着することにより、完全に解消することができた。とくに、ゴム質リングを使用しないで振動数を１００Ｈｚ以上に高くした場合には振動棒の折れがしばしば発生していたが、これにより、そのような心配がなく振動数を高くすることができる。
【００２８】
前記ゴム質リングは、硬い天然ゴム、硬い合成ゴム、合成樹脂等のショアーＡ硬度８０〜１２０、好ましくは９０〜１００の硬質弾性体により構成することができる。とくに、ショアーＡ硬度９０〜１００の硬質ウレタンゴムが耐久性、耐薬品性の点で好ましい。
【００２９】
もう一つの振動応力分散手段は、振動発生手段と振動棒の接続部において、振動発生装置と振動棒の間に金属線束を挿入することである。例えば、図６に示すように、振動伝達部材３７に振動棒７を連結するに当り、補助振動棒７′と金属線束２３を介在させるものである。なお、場合により、補助振動棒７′は使用しないで、金属線束２３を直接振動伝達部材３７に連結することもできる。具体的には、補助振動棒７′の一端をナット１２、１２′、１３、１３′、ワッシャーリング１６、１６′により振動伝達部材３７に固定し、この他端にナット１９と接続リング２０を介して金属線束２３の一端を連結し、ついで金属線束２３の他端に接続リング２１とナット２２を用いて振動棒７を連結した。これにより、ゴム質リングを用いた場合と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
金属線束は、その構造が吊り橋のケーブルとしてよく利用されているタイプのものであって、たくさんの金属単線あるいは金属撚線を端部で外側より結束したものであり、通常結束には金属被覆部を用いる。この金属線束と他物との連結には、前記金属被覆部にネジを切ることにより達成できる。
【００３１】
金属線束の大きさは、直径が振動棒と同じ位であり、長さは振動により上下の金属線束の被覆部や該被覆部に取付けられた接続リング同士が接触しない程度の長さがあればよい。
【００３２】
通常、振動モーターは、処理槽上、処理槽側壁にあるいは固い床上に架台をおきその上にセットする。槽の厚みが薄く（ステンレス槽５ｍｍ以下）液の振動によりタンク側壁や床面に振動が伝えられる場合は槽の外側に架台を設置することが好ましい。槽の厚みが５ｍｍ以下の場合には、槽の側壁にバンドを締めるような要領で補強部材を付設し、そこに振動装置を設置するとよい。振動モーターの発生する振動は、基本振動部材を介して振動棒に伝えられる。この場合、振動モーターは通常基本振動部材の下側に吊り下げる形でセットすることが好ましい（図１４参照）。このようにすることにより重心を下げることができ、横ぶれの発生を極めて少なくすることができる。
【００３３】
本発明における振動発生手段は、通常、振動モーター（マグネットモーター、エアーモーター等も含む）により基本振動部材や振動伝達部材などを振動させるシステムを採用している。振動モーターに代えて電磁マグネットあるいはエアーガンなどの振動発生手段も使用することができる。
【００３４】
振動羽根部は、振動羽根と振動羽根用固定部材よりなるが、振動羽根を複数枚重ねたもの、あるいは振動羽根と振動羽根用固定部材を一体成形したものを使用することができる。
【００３５】
前記振動羽根は、材質として、好ましくは薄い金属、弾力のある合成樹脂等が使用できるが、振動モーターの上下の振動により、少なくとも羽根板の先端部分がフラッター現象（波を打つような状態）を呈する厚みであり、これにより系に振動に加えて流動を与えることのできるものが好ましい。金属の振動羽根の材質としてチタン、アルミニウム、銅、鉄鋼、ステンレス鋼、磁性鋼などの磁性金属、これらの合金が使用できる。合成樹脂としては、ポリカーボネート、塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレンなどが使用できる。振動エネルギーを伝えて振動の効果を上げるため厚みは特に限定されないが一般に金属の場合は０．２〜２ｍｍ、プラスチックの場合は０．５〜１０ｍｍが好ましい。過度に厚くなると振動撹拌の効果が減少する。
【００３６】
振動羽根の材質として弾性のある合成樹脂等を使用する場合には、厚みは特に限定されないが一般に０．５〜５ｍｍが好ましいが、金属たとえばステンレスの場合は０．２〜１ｍｍたとえば０．６ｍｍのものが好ましい。また、振動板の振幅は、０．１〜１５ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍである。
【００３７】
振動軸に対し振動羽根は一段又は多段に取り付けることができる。振動羽根を多段にする場合、水位、容量、振動モーターの大きさにより変化し、必要に応じて５〜７枚と増加することができる。多段の段数を増加する場合、振動モーターの負荷を大きくすると振動巾が減少し、振動モーターが発熱する場合があるが、この場合は振動モーターの容量を大きくする。振動羽根は一体でもよい。振動軸に対し振動羽根部の角度は水平でもよいが、ある程度の角度をもたせることができ、角度α（図１２参照）が５〜３０度とくに１０〜２０度にして振動に方向性をもたせることもできる。
【００３８】
振動羽根は振動羽根用固定部材により上下両面から挾みつけて振動棒に固定することにより振動羽根部を形成することができる。また、振動羽根用固定部材と振動羽根は振動軸の側面からみて図１２に示すように一体的に傾斜していることができる。
【００３９】
また、振動羽根と振動羽根用固定部材は例えばプラスチックスを用いて一体成形することにより製造することもできる。この場合は振動羽根と、振動羽根用固定部材を別々に使用する場合に較べて、その接合部分に被処理物が浸入、固着し、洗浄に手間がかかるという欠点を回避することができる。また、羽根と固定部材を一体化したことにより、厚みの段差が発生せず、応力集中を避けることができるので、羽根の使用寿命を大幅に延長することができる。
【００４０】
一方では振動羽根と振動羽根用固定部材を別々に作っておけば、振動羽根のみをとりかえることができるが、一体成形のものでも交換は可能である。この場合の振動羽根、振動羽根用固定部材、一体成形品はプラスチックスに限らず、前述の種々の材料が使用できる。振動羽根用固定部材９や１０を使用するときは、上下から振動羽根をはさみつけて使用するが、この固定部材は上下で、その大きさを異ったものとすることもでき、これにより振動応力を分散させることができる。
【００４１】
また、図１２にみられるように、振動羽根用固定部材１０と振動羽根８の間に合成樹脂シート例えば弗素樹脂シートまたはゴムシート３３を介在させ、これにクッション作用を持たせることにより振動羽根の応力を分散することができる。また、前記合成樹脂シートやゴムシート３３は前記振動羽根用固定部材１０より長めで、振動羽根の先端方向にやゝ突出している長さとすることが好ましい。
【００４２】
振動羽根または振動羽根用固定部材などよりなる振動羽根部は、ナットを用いて振動棒に固着することができる。振動羽根および／または振動羽根用固定部材を多数振動棒に取付ける場合には、図１３に示すようにナット２９で固定した後、振動棒に丁度嵌合する円筒状の一定の長さのスペーサ３０を１個（図１３参照）または複数個（図１２参照）挿入することにより、振動羽根および／または振動羽根用固定部材の間隔を簡単に一定化することができる。
【００４３】
振動羽根（または振動羽根部）の形状は、いろいろな形状を採用することができる。その１例を図８〜９に示す。図８（ａ）の振動羽根８、８は、一枚の板を十字状に切り抜いて作ってもよいし、矩形状のものを２枚重ねて作ってもよい。固定部材１０は振動羽根の巾と同じ〔図８（ａ）、図９（ａ）〕でもよいし、振動羽根の巾より狭くてもよい〔図８（ｂ）、図９（ｂ）参照〕。これらの場合、特願平６−３３７１８３号の図７、８のように羽根に切欠部を設けると、長期使用の場合に振動羽根や固定部材の破損を誘発する傾向があるので、切欠部を設けないことが好ましい。
【００４４】
振動羽根に図１２のように角度αを与えた場合には、特願平６−３３７１８３号の図２２に示すように多数の振動羽根のうち、下位の１〜２枚を下向きの角度とし、それ以外のものを上向きの角度とすることもできる。このようにすると、処理槽底部の撹拌を充分行うことができ、下部に溜りが発生するのを防止することができる。
【００４５】
以上は、振動棒が１本の場合について説明してきたが、振動棒は複数本であってもよいことは勿論であり、多軸にすることにより大型の処理槽の撹拌に有効である。この具体例を図１５〜図１７に示す。この具体例は振動棒を２本としたケースであり、図１６にそれがよく示されている。
【００４６】
振動羽根部の振動に伴って発生する振動羽根の“しなり現象”の程度は、振動を与える周波数、振動羽根の長さと厚み、被撹拌物の粘度、比重などによって変化するので、与えられた周波数においてもっともよく“しなる”長さと厚みを選択することができる。周波数と振動羽根の厚みを一定にして、振動羽根板の長さを変化させてゆくと、振動羽根のしなりの程度は図１０に示すように長さ（固定部材より先の部分の長さ）が大きくなるに従ってある段階までは大きくなるが、それをすぎるとしなりは小さくなり、ある長さはときにはほとんどしなりがなくなり、さらに振動羽根を長くするとまたしなりが大きくなるという関係をくりかえすことが判ってきた。その様子のモデルを図１０に示す。
【００４７】
したがって、振動羽根の長さ（固定部材より先の部分の長さ）は、好ましくは、第１回目のピークを示す長さか、第２回目のピークを示す長さを選択することが好ましい。第１回目のピークを示す長さにするか、第２回目のピークを示す長さにするかは、系の振動を強くするか、流動を強くするかによって適宜選択できる。第３回目のピークを示す長さを選択した場合は、振動巾が小さくなり、用途が限られる。
【００４８】
周波数３７〜６０Ｈｚ、７５ＫＷでＳＵＳ３０４製の振動板のいろいろの厚みのものについて、ほゞ第１回目のピークを示す長さ、第二回目のピークを示す長さを求めたところ、つぎのような結果が得られた。
【表１】

なお、この実験における長さは、振動羽根用固定部材の先端から振動羽根の先端までの長さで示したものであり、振動棒中心から前記固定部材先端部までの長さは２７ｍｍ、振動羽根の角度αは上向き１５゜の場合である。
【００４９】
振動羽根の厚みは、被処理物の粘度、比重、振動条件により好ましい範囲は異なるが、振動羽根が折れることなく、羽根のように充分しなうことのできる程度の厚みとするのが、もっとも振動撹拌の効率を高めることができる。
【００５０】
この点から振動羽根は、系の流動に大きく寄与し、振動羽根用固定部材は系の振動に寄与しているものと推定される。
【００５１】
振動棒に固定するためにはナット（図中ナットは省略している場合が多い）を用いて基本振動部材または振動伝達部材などの振動羽根を固着することができるが、特願平６−３３７１８３号の図１８に示すようにナットの代りにストッパーリングを用いることができる。ストッパーリングを用いることにより振動棒を上下させて液中の振動棒の長さを変化させることができるので、処理槽の大きさに応じて振動棒の長さを任意に調整することができる。また、振動棒を金属製よりプラスチック製などに容易に取り替えることができる。このように処理槽内の液の性質により容易に振動棒や振動羽根などの撹拌手段を変更できることは、従来のプロペラ式撹拌機では全く行なえないことである。
【００５２】
また、本発明においては、振動発生手段と処理槽は、図１３、図１４の振動発生手段において、図１１に示すように振動伝達部材３７から下方に垂直に伸びた四本の支持棒４７、それに対応して処理槽側から上方に垂直に伸びた支持棒４８および上下支持棒４７、４８を取り巻くスプリング３６により係合されていることが好ましい。とくに上と下の支持棒４７、４８は前記スプリング３６により非接触状態に保たれていることが好ましい。これにより、振動発生手段に横ゆれが発生しても前述の係合部分でうまく横ゆれを吸収することができ、装置全体に好ましくない横ゆれの発生、それに伴う騒音の発生を防止することができる。
【００５３】
振動発生手段と処理槽の間のスプリングを用いた横ゆれ防止手段のかわりに、振動発生手段と処理槽との間に、（イ）ゴム板または（ロ）ゴム板（板状ゴム）と金属板との積層体よりなる振動吸収部材を用いることもできる。
【００５４】
本発明における振動吸収手段としての（イ）ゴム板または（ロ）ゴム板と金属板との積層体は、ゴム板により振動モーターを含む振動発生装置の振動を吸収させ、かつ金属板とゴム板が一体になって、あるいはゴム板単独で振動モーターを含む振動発生装置の重量を受け止めかつ、振動棒以外に振動が伝わらないよう無駄な振動を吸収する働きをしているものである。したがって、金属板とゴム板の積層体は、それぞれの間を接着剤により接着してもよいが、接着しないで単に積み重ねただけのものであってもよい。
【００５５】
ゴム板またはその積層体の厚みは、前述のとおり振動発生装置の重量に耐えうるものであるとともに、振動発生装置の振動を振動棒や振動羽根以外のものにはできるだけ伝達しないように吸収するという目的に叶うものであればよい。
【００５６】
積層体は、金属板／ゴム板〔例えば図１８の（ａ）参照〕または金属板／ゴム板／金属板〔例えば図１８の（ｂ）参照〕あるいはこれらの繰り返し〔例えば図１８の（ｃ）または（ｄ）参照〕よりなる構成であることができる。
【００５７】
前記ゴム板またはその積層体は、振動棒が貫通するための孔が存在するだけで処理槽全体を覆う密閉型のもの（金属板は槽の外枠と同一または大きいが、ゴム板は槽の内側に栓をするようにくいこむ形のものも使用できる）〔例えば図１９の（ａ）参照〕、前記貫通孔の個所で二分割されている準密閉型のもの〔例えば図１９の（ｂ）参照〕、あるいは処理槽の枠にほゞ一致する部分をのぞき中央部が開口している開放型のもの〔例えば図１９の（ｃ）参照〕などを例示することができる。
図１９の（ｂ）のタイプのものは、２つに分割されたゴム板を両方から分割面に押しつけるようにしてセットすれば、ほゞ密閉型と同一の働きを示す。
【００５８】
完全密閉型とする場合には、振動棒がゴム板またはその積層体を貫通する個所を可変形性シール部材でシールする必要がある。このようなシールをすれば、有毒ガスが発生する反応系の撹拌において、とくに有利である。可変形性シール部材としては、軟らかいゴムが使用できる。このような可変形性シール部材を使用しない場合でも、ゴム板またはその積層体の主成分がゴムであるうえ、振動棒の上下振動は通常２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、とくに好ましくは５ｍｍ以下であり、下限は０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、といった程度であるから、ゴム板またはその積層板の伸縮が振動棒の上下動にかなり追従することができるので予想外に摩擦熱は発生せず、単にゴム板またはその積層体に振動棒の外径とほゞ同じ径の穴を開け、これに振動棒を通すのみで、可成り満足できる密閉状態を形成することができる。また、前述の準密閉型の密閉状態もほゞこれに準ずる密閉状態の形成が可能である。また、シール部材と振動棒が一体となった密閉型市販品としてはＮＨＫＣＯ．，ＬＴＤ．社のＮＳ・・・Ａ形〔コンパクトタイプ〕直線運動用やＮＳ形〔重荷重タイプ〕直線運動用を採用することもできる。
【００５９】
積層体における金属板とゴム板との関係は、通常金属板の平面図とゴム板の平面図が一致するものを積層して積層体としたものであるが、図２０の斜視図（一部断面図）のような形状のものを使用することができるが、この場合でも、上下の補助板を除く、ゴム／金属積層体の上下面の表面積が、積層体の中心線に沿って上から下に切断して形成される積層体の表面積より大きいものであることが必要である。このような条件を満さないと、積層体が振動するとき側面からみて多少であるが「くの字」型に変形し、振動棒に歪がかかるので好ましくない。したがって、この場合の積層体部分は金属板とゴム板とがそれぞれ少なくとも１〜２層以上積層されているタイプのものが好ましい。おおむね５層以下で充分である。
【００６０】
前記ゴム板は、合成ゴムあるいは天然ゴムの加硫物であることができ、ＪＩＳＫ６３８６で規定する防振ゴムが好ましい。
【００６１】
前記合成ゴムとしては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、アルキレンオキシド系ゴム、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、多硫化ゴム、フォスファビンゴムなどを例示することができる。市販ゴムシートとしては、天然ゴム板、絶縁ゴム板、導電性ゴム板、耐油性ゴム板（ＮＢＲなど）、クロロプレンゴム板、ブチルゴム板、ハイパロンゴム板、ＳＢＲゴム板、シリコンゴム板、フッ素ゴム板、アクリルゴム板、エチレンプロピレンゴム板、ウレタンゴム板、エピクロルヒドリンゴム板、難燃性ゴム板等が入手でき使用することができる。これらのゴム材料としては、とりわけ、ＪＩＳＫ６３８６（１９７７）記載の物性をもつ防振ゴムの物性を満足するものが好ましい。とくに静的せん断弾性率４〜２２ｋｇｆ／ｃｍ^２、好ましくは５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、伸び２５０％以上のものが好ましい。
【００６２】
前記金属板としては、ステンレス板、鉄板、銅板、アルミニウム板、その他各種合金板などを挙げることができる。また、金属板として撹拌棒の蓋をそのまま転用することもできる。
【００６３】
本発明においては、前記（イ）ゴム板または（ロ）ゴム板と金属板との積層体よりなる振動吸収部材の使用に加えて、処理槽とその据え付け部との間に任意の振動吸収機構を付設することが好ましい。この振動吸収機構は、前記据え付け部の上方に所望の厚みのゴム層を設けることにより達成することができる。このようなゴム材としては、耐震構造建築の振動吸収材として用いられているゴム材を用いることが好ましい。また、場合によりゴム層に代えて重ね板ばね、皿ばねなどを用いることもできるし、前記ゴム層と併用することもできる。
【００６４】
また、振動モータの取付け態様は、図１３の方式でも図１４の方式でもよい。
【００６５】
この横ゆれ防止機構を備えた振動撹拌タイプの本発明滅菌装置の１例は、図１３および図１４に示し、これらの図における横ゆれ防止機構の拡大図は、図１１に示す。図中３６はスプリング、４６は処理槽またはそれに設けられた架台あるいは補強部材、４７は基本振動部材または振動伝達部材より下方に垂直に伸びた支持棒、４８は前記４６より上方に垂直に伸びた支持棒である。図１３のタイプは振動棒７に直接振動羽根８を振動羽根用固定部材１０で固定したものであり、図１４のタイプは、振動棒７を途中で２つに分割し、分割振動棒３４、３４に分かれ、分割振動棒３４、３４には、振動羽根８、８……がかけ渡されており、この振動羽根８、８……が振動することにより系に振動撹拌を与える。
【００６６】
横ゆれ防止機構として、ゴムまたはゴム／金属積層体を用いた本発明の滅菌装置の例を図２１と図２２に示す。
【００６７】
処理系への紫外線照射は、処理槽内に紫外線照射装置を組み込んでもよいし、処理槽の外部から紫外線を照射したり、処理系を一度処理槽外にパイプ、好ましくはガラスパイプや石英パイプで引き出し、処理槽とは別の場所で処理液に紫外線を照射することもできる。紫外線の照射のみでも照射量が多い場合にはそれなりの効果はあるが、本発明において殺菌材料として金属、合金またはその酸化物を用いている場合、とくに酸化チタンや酸化マンガンのように光触媒機能をもつものを使用する場合には、紫外線照射量が少なくても一層滅菌能力を向上させることができる。
また、撹拌手段の１部に殺菌材料としての金属、合金または酸化物を用いている場合には、それに紫外線を照射することが好ましい。たとえば、振動羽根用固定部材の表面にＡｇめっきをしたものやＴｉＯ_２膜をもつものの場合には、これに効率よく紫外線を照射することが好ましい。
【００６８】
前記紫外線を照射するための照射灯として
水素放電管：１６８０〜５０００Åの連続スペクトル
キセノン放電管：２４００〜１２０００Åの連続スペクトルと遠赤外線スペクトル
水銀ランプ：水銀の輝線スペクトル（２０００〜３０００Å）
超高圧水銀灯：２０００〜３０００Åの連続スペクトル
殺菌灯：水銀の輝線スペクトル（２０００〜３０００Å）
蛍光健康灯：約２９００Åと水銀の輝線スペクトル（２０００〜３０００Å）
ブラックライトランプ：約３６００Åの蛍光線と水銀輝線スペクトル
高圧Ｃ紫外線灯：高出力広帯域でＵＶエネルギー効率が極めて高い
などを挙げることができる。波長としては２００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜３００ｎｍのものであり、一般に中心が２５３．７ｎｍの波長をもつ高圧水銀ランプなどを用いることができる。
【００６９】
通常、殺菌性材料としてＴｉＯ_２やＺｎＯ_２のような光触媒系の金属酸化物を用いる場合は、電解槽の内部に２重の石英管の中心に紫外線ランプを設置するか振動撹拌機の羽根に接近して槽上に反射用カバー付紫外線ランプをつけて振動羽根に光照射が当る様に角度を調整し、殺菌材料表面を活性化するように設置し、処理中照射をつづけて処理時間の短縮、長時間の活性化を維持することが好ましい。
【００７０】
本発明において、滅菌の対象になる処理液とは、水道水、井戸水、雨水、プールの水、河川水、処理排水、汚染河川などの各種水、あるいは細菌などで汚染されている各種有機溶剤、無機物や有機物含有液体などを挙げることができる。
【００７１】
本発明において、滅菌の対象となる固形物品としては、格別の制限はないが、たとえば飲食器、飲食品製造用部品、飲食品用および医療用の各種びんや容器、その他手術用具などの医療用器具、衣類、寝具、小間物、化粧道具、野菜・果物などの食品などを挙げることができる。
【００７２】
物品が大きいものであって、直接処理槽中にセットできる場合は、それでもよいが、物品が小物などの場合には、これをかごなどの多孔質容器に入れて処理槽中にセットすることが好ましい。
【００７３】
物品は、その大小にかかわらず、任意の手段で揺動や回転を与えてやると一層処理液との接触が増大し、均一化するので、好ましいことである。物品が大きい場合は、それ自体を吊り下げ、吊り下げ具を揺動させたり、回転させたりすることができる。また、物品が小物の場合には、前記多孔質容器に入れて、多孔質容器内に必要に応じて固定したうえ、多孔質容器を揺動したり、回転したりすることができる。前記多孔質容器は、プラスチックスや金属で作ることができる。通常は、板状のプラスチック板または金属板に所望の孔を開けて作ることができるが、側壁に対する開孔面積の割合を高くしたいときは金網製の側壁とするが、樹脂被覆された金属線による金網製の側壁とすることもできる。側壁に対する開孔面積は１０〜９８％程度とすることができる。前記容器に設ける多数の孔は、容器内に充填して液体処理を受ける物品の大きさや形状に合わせて、もっとも処理効率の高い形状の孔と数を選択する。通常、開孔率は、側壁に対して２０％以上が好ましい。これ以下では処理効率が低下する。また、この容器の水平断面形状は、円形でも多角形でもよい。本発明では、振動攪拌装置であるため、孔径が小さいものでもめづまりがしにくく、液の流通が極めてよいという特徴がある。
【００７４】
揺動は、通常揺動幅１０〜１００ｍｍ、好ましくは２０〜６０ｍｍの振幅で、１分間に１０〜６０回程度の回数になるような状態でゆっくり動かすことを意味している。回転を与える場合も、１分間に１０〜６０回位回転する程度で充分目的を達することができる。
【００７５】
本発明における殺菌あるいは滅菌の対象となる菌については、とくに限定するものではないが、少なくとも大腸菌群（大腸菌、病原大腸菌、Ｏ−１５７）、サルモネラ菌、腸炎ビブリオ菌、カンピロバクター、エルシニア菌、ウエルシュ菌、ナグビブリオ菌、腸球菌、緑膿菌（Ｐｓｅｖｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、セパシア菌（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａｃｅｐａｃｉａ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ）、表皮ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ）、肺炎（レンサ）球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、セラチア属菌（Ｓｅｒｒａｔｉａ）、プラテウス属菌（Ｐｒｏｔｅｕｓ）、エンテロバクター属菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）、シトロバクター属菌（Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ）、エンテロコッカス属菌（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ）、クレブシエラ属菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）、バクテロイデス属菌（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ）、レジオネラ属菌（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ）、マイコバクテリウム属菌（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、ニューモシスチス・カリニ（Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓｃａｒｉｎｉｉ）、真菌（ｆｕｎｇｕｓ）、病原ウィルスなどに対して有効である。
【００７６】
前記殺菌性金属としては、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌなどの金属であり、これらは単一金属でもよいし、これらの金属の合金（たとえば真鍮）またはこれらの金属と他の金属の合金（殺菌性ステンレスを含む）であってもよい。また前記殺菌性金属化合物としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化銀などの金属酸化物などを挙げることができる。これらの金属酸化物は金属層の表面を陽極酸化などの手段で金属酸化物の層とすることができる。これにより非常に微細な凹凸のある金属酸化物の層が得られるので、本発明にとって有効である。
金属の種類により細菌の最小発育阻止濃度は変化するが、チフス菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣで示す）は、Ａｇ：２×１０^−６、Ｈｇ：２×１０^−６、Ｃｕ：１．５×１０^−５、Ｃｄ：６．０×１０^−５、Ａｕ：１．２×１０^−４、Ｃｏ：１．２×１０^−４、Ｎｉ：１．２×１０^−４、Ｐｂ：５．０×１０^−４である。
【００７７】
前記殺菌性の金属または殺菌性の金属酸化物などの金属化合物よりなる表面層の形成は、振動羽根または振動羽根用固定部材上に、前記殺菌性の金属またはその合金を用いてめっきをするか、あるいはこれら金属成分を含有する粒子または殺菌性の金属化合物（金属酸化物など）粒子のコンポジットめっきにより達成することができる。表面層の厚みには何ら制限はないが、通常５〜２０μｍ程度もあれば充分である。また、必要に応じて振動羽根全体を殺菌性の金属を用いることもできるし、任意の金属中に殺菌性の金属粒子を分散させたものを用いることもできる。
【００７８】
本発明においては、殺菌性の金属の代りに殺菌性の金属化合物（たとえば金属酸化物）粒子を用いることができる。殺菌性の金属酸化物としてはＴｉＯ_２やＺｎＯなど、とくにアナターゼ型ＴｉＯ_２を挙げることができる。粒子の大きさにとくに制約はないが、好ましくは微粒子ほど表面積が大きくなるから好都合であり、できれば５μｍ以下が好ましい。このような殺菌性の金属化合物（たとえば金属酸化物）微粒子をコンポジットめっきにより、振動羽根表面に層を形成する。この場合の表面層の厚みには制限がなく、通常は５〜２０μｍである。
【００７９】
前記振動羽根、振動羽根用固定部材、ストッパーリングなどに磁力を発生するものを使用すると、水が活性化されるとともに滅菌現象が生じる。この処理水を用いて洗濯すると、洗剤の使用量を１／５に節減できるほど水が活性化されていることが判った。
【００８０】
前述のように、振動羽根、振動羽根用固定部材およびその付属部品である、ストッパーリング、ボルト、ナットなどに磁力を発生させるようにするためには、あらあゆる磁力発生手段を採用することができる。永久磁石（硬磁性材料）を用いることもできるし、電磁石を用いることもできるし、また場合によっては軟磁性材料を用いることもできる。硬磁性材料としては、フェライト磁性材料、希土類磁性材料、磁性鋼などがあり、具体的には、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石、鉄磁石、ホウ素磁石などを挙げることができる。また、軟磁性材料の場合は、該材料のまわりにコイルを巻き、これに電流を流して電磁石の原理により軟磁性材料に、その都度必要な磁力を与えたのち、使用することもできる。軟磁性材料としては軟鉄、ケイ素鋼、パーマロイなどを挙げることができる。前記電磁石の原理で磁性を付与するに際しては、極性を、（１）プラスからマイナスに、（２）マイナスからプラスに、（３）すべてをマイナスに、（４）すべてをプラスに、あるいは（５）例えば、特定の羽根はプラスに、他の特定の羽根はマイナスに、といったように選択的にプラスとマイナスを与えることもできる。またこれら磁性材料としては実公昭５３−２１４３８号公報記載の可撓性薄板磁石も使用することができる。磁力の強さは５００エルステッド以上であることが好ましい。
これらの磁性材料は、とくに振動羽根用固定部材およびそれらの付属部品であるストッパーリング、ボルト、ナットなどに使用することが好ましい。
これにより、大腸菌、Ｏ−１５７、サルモネラ菌、連鎖球菌などの菌体を極めて有効に捕捉することができる。
【００８１】
本発明で使用する振動羽根や振動羽根用固定部材の基材は前述のような磁性材料でもよいが、磁性ゴムを振動羽根や振動羽根用固定部材などに貼りつけて使用することもできる。磁性材料を必要としない場合には、任意の金属材料やプラスチックスであることができる。また、これらの材料中に磁性粉体例えば希土類磁性粉体を含有させることもできる。
【００８２】
殺菌性の金属や殺菌性の金属化合物（たとえば金属酸化物）による表面層の形成は、通常のめっき方法あるいは殺菌性の金属含有粒子や殺菌性の金属化合物（たとえば金属酸化物）粒子を用いたコンポジットめっきを用いる方法がある。このような表面層の形成は、プラスチックよりなる振動羽根や振動羽根固定部材に対しても可能であり、あらかじめプラスチック素材上に、昭和４６年７月２５日日刊工業新聞社発行、「めっき技術便覧」第６５０〜６６４頁記載のような通常の密着性向上のための下地処理をしてから、銀めっきなどのめっきやコンポジットめっきを行うことができる。
【００８３】
処理槽内の水は、振動撹拌により、その流速が三次元電磁流速計（アレック電子株式会社商品名ＡＣＭ３００−Ａ）による測定で１００ｍｍ／秒以上となることが好ましい。
【００８４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００８５】
実施例１
振動羽根は、磁性鋼に銀めっきをほどこしたものを使用した。その大きさは２１０×１４０×０．６（ｍｍ）のものであり、図１６のようにして使用した。
振動羽根用固定部材として強磁性材料であるネオジウム磁石を用いた。
振動モーターは、３相、２００Ｖ、出力２５０Ｗの株式会社村上精機製作所製（安川商事株式会社取扱）のものを使用した。
処理槽は、内寸４５０×１１００×５００（ｍｍ）のものを用いた。
処理水は、上水道の採水個所付近のものを用いた。その清浄度は下記のとおりである。
一般細菌１０００ｎ／ｍｌ（ｎ：細菌の個数）
大腸菌群９５００ＭＰＮ／１００ｍｌ
【００８６】
前記菌に対する試験方法は、社団法人日本水道協会発行「上水試験方法・解説」（１９９３年版）微生物試験における一般細菌の項および大腸菌群の項記載の方法（第４８３〜４９２頁）に従った。以下の本明細書における一般細菌のデータはすべてこの方法に従ったものである。
【００８７】
処理条件
前記処理水を常温において図１５〜図１７に示す装置に前記振動羽根と振動羽根用固定部材を用いインバーターにより４０Ｈｚの振動を与えた。別途磁性をもたない同一装置により振動による流動状態を振動羽根の３ｃｍ前方に三次元電磁流速計ＡＣＭ３００−Ａ（アレック電子株式会社製）をセットして流速を測定した結果、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸いずれの方向においても、流速は２００ｍｍ／秒を示した。
【００８８】
処理結果は下記表に示すとおりである。
【表２】

＊ＭＰＮはＭＰＮ（ＭｏｓｔＰｒｏｂａｂｌｅＮｕｍｂｅｒ）法により求めた菌の最確数であり、その測定方法は前記上水試験方法・解説の第４７５〜４８０頁記載の方法に準じた。以下の本明細書における大腸菌のデータはすべてこの方法に従ったものである。
【００８９】
実施例２
実施例１によって５分間処理した水とただの水道水とをそれぞれ用いて、花びんにバラの切り花を生けて、毎日水を１回づつ取り替え、何日元気でいるかの外見観察による試験を行ったところ、
処理水１０日
水道水５日
という結果が得られた。
【００９０】
実施例３
振動羽根は、ＳＵＳ１０４に前処理めっきを行った後銀めっきをほどこしたものを使用した。その大きさは２１０×１４０×０．６（ｍｍ）のものであり、図１６、図１７のようにして使用した。
振動羽根用固定部材として強磁性材料であるネオジウム磁石〔２１０×６０×４（ｍｍ）〕に銀めっきをほどこしたものを用いた。
振動モーターは、３相、２００Ｖ、出力１５０Ｗの株式会社村上精機製作所製（安川商事株式会社取扱）のものを使用した。なお、図１２のαは０°とした。
処理槽は、内寸４５０×１１００×５００（ｍｍ）のものを用いた。
前記装置を用いて社団法人日本油料検定協会において大腸菌に対する殺菌効果のテストを依頼した。
【００９１】
処理条件
表３に示す水を常温において図１６〜図１７に示す装置に前記振動羽根と振動羽根用固定部材を用いインバーターにより４０Ｈｚの振動を与えた。別途磁性をもたない同一装置により振動による流動状態を振動羽根の３ｃｍ前方に三次元電磁流速計ＡＣＭ３００−Ａ（アレック電子株式会社製）をセットして流速を測定した結果、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸いずれの方向においても、流速は２００ｍｍ／秒を示した。
【００９２】
処理結果は下記表に示すとおりである。
【表３】

＊ＣＦＵは、ｃｏｌｏｎｙ−ｆｏｒｍｉｎｇｕｎｉｔの略で、コロニー形成単位のことであり、ＣＦＵ寒天培養基平板法（寒天培地混釈法）によってコロニー数を計数するものである。この方法では試料中に存在していた同種細菌の２個以上の集塊やときには隣接する異種細菌が培養基中で１つのコロニーを形成する。このような場合、細菌数ではなく、コロニー数として表示するものである。この測定は社団法人日本油料検定協会、分析技術センター（横浜市中区海岸通５丁目２６番地１万国橋ビル）に依頼して行ったものである。
＊＊菌液を添加し、混和のため３分間振動撹拌装置を駆動した。
【００９３】
実施例４
実施例３と同様にして、サルモネラエンテリティディス菌に対する殺菌試験を行った。その結果は表４に示すとおりである。
【００９４】
【表４】

＊ＣＦＵは、ｃｏｌｏｎｙ−ｆｏｒｍｉｎｇｕｎｉｔの略で、コロニー形成単位のことであり、ＣＦＵ寒天培養基平板法（寒天培地混釈法）によってコロニー数を計数するものである。この方法では試料中に存在していた同種細菌の２個以上の集塊やときには隣接する異種細菌が培養基中で１つのコロニーを形成する。このような場合、細菌数ではなく、コロニー数として表示するものである。この測定は社団法人日本油料検定協会、分析技術センター（横浜市中区海岸通５丁目２６番地１万国橋ビル）に依頼して行ったものである。
＊＊＊ＮＴ：検査せず
【００９５】
実施例５
実施例３と同様にして、腸管出血性大腸菌Ｏ−１５７に対する殺菌試験を行った。その結果は表５に示すとおりである。
【００９６】
【表５】

＊ＣＦＵは、ｃｏｌｏｎｙ−ｆｏｒｍｉｎｇｕｎｉｔの略で、コロニー形成単位のことであり、ＣＦＵ寒天培養基平板法（寒天培地混釈法）によってコロニー数を計数するものである。この方法では試料中に存在していた同種細菌の２個以上の集塊やときには隣接する異種細菌が培養基中で１つのコロニーを形成する。このような場合、細菌数ではなく、コロニー数として表示するものである。この測定は社団法人日本油料検定協会、分析技術センター（横浜市中区海岸通５丁目２６番地１万国橋ビル）に依頼して行ったものである。
＊＊＊ＮＴ：検査せず
【００９７】
実施例７
実施例３の装置を用い、金網製かごのなかに、直径約２５ｃｍのガラス製、アルミニウム製、アルマイト製の皿それぞれ１０枚づつを縦に並べて固定し、このかごを処理槽中に吊り下げ、１回５分間の処理を表６および表７に示した各処理回数実施し、その結果得られた細菌除去率を測定した。表６は処理液として滅菌した蒸留水を用いた場合であり、表７は食器用洗剤０．２５ｗｔ％を含有する滅菌した蒸留水を用いた場合である。
【００９８】
【表６】

【００９９】
【表７】

【０１００】
実施例９
実施例８の皿のかわりに、前記かごに大腸菌で汚染された綿製フキン（５０×４０ｃｍ）２０枚を入れ、室温で３０分実施例３の滅菌装置を駆動させた。その結果を表８に示す。処理水としては、滅菌した蒸留水のみの場合および食器用洗剤０．２５ｗｔ％含有滅菌した蒸留水を用いた場合について実施した。洗浄処理前のフキンの付着大腸菌数は、いずれも４２×１０^５個であった。
【０１０１】
【表８】

【０１０２】
実施例１０
図２３および図２４の装置において振動撹拌装置と紫外線照射手段として、下記のものを用いた。
＜振動撹拌装置＞
振動モータ：１５０Ｗ、２００Ｖ、３相、
（株式会社村上精機製作所製ユーラスバイブレータ）
振動羽根：２１０ｍｍ×１４０ｍｍ×０．６ｍｍのステンレス板表面に１５μｍの銀めっきをしたもの４枚
振動棒：ステンレス製１８ｍｍφ、２本
振動羽根用固定部材：２１０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍのステンレス板を使用なお、振動羽根と固定部材の間にはクッションとしてテフロン（登録商標）シートを介在
インバータ：富士電機（株）汎用インバータＦＶＲ−Ｅ９８（０．１〜３．７ｋＷ）用のもの
＜紫外線照射手段＞
長さ２５０ｍｍの２０Ｗの紫外線ランプ（東芝社製ＧＬ−２０：中心波長２５３．７ｎｍ）１本を使用し、カバーをとりつけ集光効率を高めた。ランプと振動羽根との距離は２００ｍｍ〜３００ｍｍとなるように調節した。
＜処理槽＞
４５０×７００×４５０ｍｍの耐熱性塩化ビニル樹脂
インバータによる制御で振動モータを４０Ｈｚで振動させ、振動羽根の振幅は０．１５ｍｍ、振動羽根の振動数は８００回／分とした。３次元流速は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向とも２００ｍｍ／ｓｅｃであった。また、紫外線ランプを点灯して、紫外線放射を行った。
処理槽には、風呂屋の１日使用後のお湯を濾過層として石灰を用いて濾過したものを使用した。
処理時間の変化、振動撹拌の有無（振動撹拌を行わない場合はプロペラ式撹拌を行った。）、紫外線照射の有無に関する影響は、下記表に示すとおりである。
【０１０３】
【表９】

なお、菌数（個／ｍｌ）はメンブレンフィルター法（ＭＦ法）を用いて測定した。測定装置はＭｉｌｌｉｆｌｅｘ−１００ＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍ（日本ミリポア社製）を用いた。
また、念のため浅い皿に処理液を採り、上記の紫外線ランプで６０秒照射したところ、生菌数は２００程度までは低減するが、それ以下に低減することはできなかった。
【０１０４】
実施例１１
実施例１０における振動羽根に代えて０．６ｍｍ厚のチタン板の表面を陽極酸化処理（陽極酸化処理条件：電解液は８５％リン酸液と９７％硫酸液との混合物、温度２５℃、電圧３０Ｖ、極間距離７ｃｍ、処理時間３０分）してアナターゼ型酸化チタン膜１５μｍを形成したものを振動羽根として用いた。また、振動羽根用固定部材としては、２１０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍのネオジム磁石板２枚を１枚の振動羽根の固定に用い、他の３枚の振動羽根の固定には同一寸法のステンレス板を使用した。
なお、振動羽根と固定部材の間にはクッションとしてテフロン（登録商標）シートを介在させた。
処理液として、炭酸飲料中に大腸菌を加えたものを用いた。
実施例１０と同様にして行った滅菌処理の結果を表１０に示す。なお、測定は実施例１０と同様にして行った。
【０１０５】
【表１０】

【０１０６】
実施例１２
実施例１１における槽外に設けた紫外線灯のかわりに、処理槽内に設ける方式を採用した。すなわち、図２５、２６に示すように２重の石英ガラス管６４内に２０Ｗ紫外線灯６０を封入し、これを振動撹拌装置の振動羽根を充分照射できる槽壁近傍にセットし、点灯した。処理されるものとしては、牛乳に腸管出血性大腸菌Ｏ−１５７を入れ、実施例１１と同様に菌数の変化を調べた。その結果を表に示す。
【０１０７】
【表１１】

【０１０８】
実施例１３
実施例１１における装置と操作条件をそのまま用いて大腸菌入り生ジュース（ミカン）の滅菌を行った。その結果は下記表に示すとおりである。
【０１０９】
【表１２】

【０１１０】
実施例１４
振動羽根として表面に１５μｍ厚の銀めっき層をもつステンレス板を使用し、振動羽根用固定部材として表面に１５μｍ厚の銀めっき層をもつステンレス板を用いたほかは、実施例１と同一装置を用い、河川水を処理した。その結果を下記表に示す。
【０１１１】
【表１３】

以上の結果からみて、振動羽根用固定部材として磁性をもつという付加的条件を備えた実施例１に較べて菌数の低減速度は小さいが、時間をかければ、充分満足すべき結果が得られた。なお、菌に対する試験方法は実施例１と同一である。
【０１１２】
実施例１５
図２３〜２４に示す装置は振動撹拌装置が処理槽長手方向の一端にしかついていないが、本実施例においてはその両端に振動撹拌装置を付設するとともに、図２５〜２６に示す要領で振動撹拌装置の近傍に紫外線照射手段を設けた。振動撹拌装置と紫外線照射手段の具体的条件は下記のとおりである。
＜振動撹拌装置＞
振動モータ：１５０Ｗ、２００Ｖ、３相、
（株式会社村上精機製作所製ユーラスバイブレータ）２台振動羽根：２１０ｍｍ×１４０ｍｍ×０．６ｍｍのチタン金属板表面を実施例１１と同様に陽極酸化してアナターゼ型酸化チタン膜数μｍの表面層を形成したもの４枚
振動棒：チタン製１８ｍｍφ、４本
振動羽根用固定部材：２１０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍのチタン板を使用
なお、振動羽根と固定部材の間にはクッションとしてテフロン（登録商標）シートを介在
インバータ：富士電機（株）汎用インバータＦＶＲ−Ｅ９８（０．１〜３．７ｋＷ）用のもの
＜紫外線照射手段＞
長さ２５０ｍｍの１０Ｗの紫外線ランプ（東芝社製ＧＬ−２０：中心波長２５３．７ｎｍ）２本をそれぞれの振動撹拌装置に使用し、カバーをとりつけ集光効率を高めた。ランプと振動羽根との距離は２００ｍｍ〜３００ｍｍとなるように調節した。
＜処理槽＞
内径３００×７００×３５０ｍｍの耐熱性塩化ビニル樹脂
インバータによる制御で振動モータを４２Ｈｚで振動させ、振動羽根の振幅は０．１５ｍｍ、振動羽根の振動数は８００回／分とした。３次元流速は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向とも２００ｍｍ／ｓｅｃであった。また、紫外線ランプを点灯して、紫外線放射を行うとともに、２つの振動撹拌装置のそれぞれの振動棒の一方を陽極とし、他方を陰極とし、これに電圧２〜４Ｖ、直流電流５０ｍＡの微電流を流せるようにした。前記微電流を流すためには、（株）中央製作所、インバーターデジタル制御方式多機能小型整流機（パワーマスターＰＭＤＩ型）を用いた。
表１４に示す細菌を培地を用いて３５℃、２４時間培養し、培養後の菌体懸濁液を機器処理槽内の蒸留水６０リットル中に懸濁し、前記装置を可動させた。
所定時間毎に処理槽内の４つの地点より処理水を計４０ミリリットルづつ採取し、食品の生菌数測定法により平板混釈法により測定した。
その結果を表１４に示す。
【０１１３】
【表１４】

【０１１４】
【発明の効果】
（１）本発明により、化学薬品を全く使用しない新しい滅菌手段兼洗浄手段が提供できた。また、従来の滅菌手段は、洗浄およびそれにつづく薬品処理、洗浄処理が必要となるため、工程数が多いが、本発明では一工程で済む。
（２）本発明により、活性に富んだ水を提供できた。
（３）本発明において、磁性材料を用いる場合には、水中に混入している鉄粉や鉄コロイドなどを除去するのに好都合である。
（４）本発明において、磁性材料を用いる場合には強力な磁界内を大きな循環量の水が通過することにより水のクラスターが細かくなり、洗浄効果が上がった。
（５）磁性材料の使用により、水中に存在する大腸菌、Ｏ−１５７、サルモネラ菌、連鎖球菌などの細菌類を極めて有効に捕捉できる。
（６）処理液の微細な電流を流すことにより、各種の菌に対する滅菌時間を一応短縮することができた。
（７）ビルの屋上に設けられた貯水槽それ自体の滅菌およびそのなかの水の滅菌に極めて有効である。また、プールとそのなかの水の滅菌にも極めて有効である。
（８）食堂および学校給食における食器その他の関連器具の滅菌に極めて有効であり、食中毒の防止に大へん貢献する。また、野菜・果物などに対しても本発明方法を適用するだけで、洗浄と滅菌が一工程で完結する。さらに液状飲食品自体の滅菌にも有効である。
（９）医療器具、寝具、衣類あるいは病院設備の洗浄、滅菌に有効であり、院内感染防止に極めて有効である。
（１０）本発明は、常温下で実施できるので、対象物が熱により劣化することがなく、また実質的に化学薬品を使用することのない滅菌手段であるため、地球環境に極めてやさしい技術である。
（１１）発展途上国における飲料水供給のために有効な滅菌手段を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る滅菌用振動撹拌装置の一部を縦断した正面図である。
【図２】本発明に係る滅菌用振動撹拌装置を処理槽に取付けた本発明の滅菌装置の１例を示す平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ′線における処理槽および滅菌装置の一部の縦断面図である。
【図４】本発明装置における振動応力分散手段としてゴム質リングを用いた場合の拡大断面図である。
【図５】本発明装置における振動応力分散手段としてゴム質リングをもちいた場合のもう１つの変形例を示す拡大断面図である。
【図６】本発明装置における振動応力分散手段として金属線束を用いた場合の拡大断面図を示す。
【図７】金属線束端部の断面図を示す。
【図８】（ａ）は振動羽根の形状の１例を示す平面図であり、（ｂ）はその変形例を示す平面図である。
【図９】（ａ）は振動羽根の形状の１例を示す平面図であり、（ｂ）はその変形例を示す平面図である。
【図１０】振動羽根の長さとしなりの程度の関係をモデル的に示すグラフである。
【図１１】本発明の横ゆれ防止機構の拡大断面図である。
【図１２】振動羽根と振動羽根用固定部材の間に合成樹脂シートまたはゴムシートを介在させた振動羽根部の拡大断面図である。
【図１３】本発明装置の１具体例を示す断面図である。
【図１４】図１３に示した本発明装置の１変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明装置のもう１つの変形例を示す断面図である。
【図１６】図１５の装置の側面断面図である。
【図１７】図１５の装置の上面図である。
【図１８】本発明の金属板／ゴム板の積層体よりなる振動吸収部材の種々のタイプのものを示す断面図であり、（ａ）は、金属板−ゴム板積層体の、（ｂ）は、金属板−ゴム板−金属板積層体の、（ｃ）は、金属板−ゴム板−金属板−ゴム板積層体の、（ｄ）は、金属板−ゴム板−金属板−ゴム板−金属板積層体の断面図である。
【図１９】本発明の金属板／ゴム板積層体よりなる振動吸収部材の種々のタイプのものの平面図であり、（ａ）は密閉型の一例を、（ｂ）は準密閉型の一例を、（ｃ）は非密閉型の一例を示す平面図である。
【図２０】本発明の金属板／ゴム板積層体よりなる振動吸収部材の特殊なケースを示す一部切断斜視図である。
【図２１】本発明装置の他の変形例を示す断面図である。
【図２２】本発明装置の図２１の側面断面図である。
【図２３】本発明の他の変形例であり、紫外線照射手段を付設した滅菌装置の正面断面図である。
【図２４】図２３の側面断面図である。
【図２５】本発明装置のもう１つの変形例を示す一部断面図である。
【図２６】図２５のＹ−Ｙ′線断面図である。
【符号の説明】
１処理槽
２振動モーター
３振動吸収体であるバネ
４ａ本体載置台
４ｂ台板
５ガイドシャフト
６支持架台
７振動棒
７′ 補助振動棒
８振動羽根
９振動羽根用固定部材
１０振動羽根用固定部材
１１接続部（応力分散手段）
１２ナット
１２′ ナット
１３ナット
１３′ ナット
１４ナット
１５ナット
１６ワッシャーリング
１６′ ワッシャーリング
１７振動棒のネジ溝
１７′ 補助振動棒のネジ溝
１８ゴム質リング
１８′ ゴム質リング
１９ナット
２０接続リング
２１接続リング
２２ナット
２３金属線束
２４金属線
２５金属線束の被覆部
２６金属線束の被覆部に設けたネジ溝
２９ナット
３０スペーサ
３１球面状キャップ
３３合成樹脂シート又はゴムシート（クッション作用）
３４分割振動棒
３５インバーター
３６スプリング
３７振動伝達部材
４６処理槽またはそれに設けられた架台あるいは補強部材
４７基本振動部材またはそれに設けられた架台あるいは補助部材より下方に垂直に伸びた支持棒
４８前記４６より上方に垂直に伸びた支持棒
５１金属板
５２ゴム板
５３金属板とゴム板の積層体
５４補助板
５５振動棒を通すための穴
５６中空部
５７ナット
５８ボルト
５９パッキング
６０紫外線発生灯
６１反射用カバー
６２首振り機構
６４石英ガラス管
６５保持具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sterilizing vibration stirring apparatus, a sterilizing apparatus including the same, and a method for sterilizing a treatment liquid or a solid article using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventional water sterilization methods are those in which an oxidizing agent such as sodium hypochlorite is introduced into the water, but chlorine ions remain in the system, causing not only the water with a chlorine odor, but also the chemicals. If it is insufficient, sterilization will be inadequate, and if there are too many drugs, it will be harmful, so you should not use it if possible. In particular, the water in the tanks (water tanks) installed on the rooftop of the building, etc., expires, and the water in the tanks is contaminated by bacteria and airborne fine dust. Therefore, regular cleaning is indispensable.
[0003]
On the other hand, a lot of various disinfectants are used for sterilization of medical instruments, and there are various problems not only in cost but also in the drainage, and various difficult problems in the treatment of dishes in hospitals and school lunches. Piled up.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a sterilizer capable of supplying a sufficiently sterilized processing solution and article as long as the sterilizing vibration agitator of the present invention is driven without using a disinfectant or a sterilant. The present invention relates to a sterilization method for used treatment liquids and articles.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  The first aspect of the present invention is (1) vibration generating means including a vibration motor, (2) at least one vibration rod that vibrates in association with the vibration generating means, and (3) fixing to the vibration rod using a vibration blade fixing member. At least one vibrating blade, (4) an inverter for adjusting the vibration motor to generate any vibration between 10 and 200 Hz, and (5) a connecting portion between the vibration generating means and the vibrating rod. And (6) (i) at least a part of the vibration blade fixing member and / or the vibration blade comprises:Selected from the group consisting of Ag, Au, Ti and their alloysAt least one bactericidal metal and / orTiO ₂ And selected from the group consisting of ZnOThe present invention relates to a sterilizing vibration agitating device characterized in that it has a sterilizing metal compound-containing surface layer and / or (ii) the vibrating blade and / or the fixing member for the vibrating blade generates a magnetic force. .
[0006]
  Especially (i) and ( ii ) Is preferably used in combination. In addition, although a certain amount of sterilization effect is produced even if an apparatus that does not satisfy the requirement (6) is used, the sterilization effect is remarkably improved by adding the requirement (6).
[0007]
  A second aspect of the present invention is a sterilization apparatus comprising: a treatment tank for storing treated water or a solid article to be sterilized; and a vibration agitating apparatus for sterilization according to claim 1 set in the treatment tank. About.
[0008]
  A third aspect of the present invention is the sterilization apparatus according to claim 2, wherein an ultraviolet irradiation means or a near-infrared ray (with a normal wavelength in the range of 0.8 to 2.5 μm) irradiation means is attached on or in the treatment tank. About.
[0009]
  The fourth aspect of the present invention relates to the sterilization apparatus according to claim 3, wherein the ultraviolet irradiation means or the near infrared irradiation means is attached to irradiate a surface layer containing a sterilizable metal and / or a sterilizable metal compound. .
[0010]
  In the fifth aspect of the present invention, the bactericidal metal compound is anatase TiO. ₂ It is related with the sterilizer of Claim 4.
[0011]
  6th of this invention is related with the sterilizer of Claim 4 whose said bactericidal metal is Ag.
[0012]
  7th of this invention is related with the sterilizer in any one of Claims 2-6 which attached the means which the said target article can fix, rock | fluctuate or rotate in a processing tank.
[0013]
  In the eighth aspect of the present invention, the sterilization vibration agitator attached to the treatment tank is used as one electrode, and the treatment tank itself or a conductor inserted into the treatment tank is used as a counter electrode, and a small current can flow through this. The sterilizer according to any one of claims 2 to 7, which is connected to a constant current device.
[0014]
  The conductor may be another sterilizing vibration stirrer, in particular its vibrating rod, but since this conductor only has to serve as a counter electrode, the treatment tank is a metal tank. The tank itself may be used, but it can also be a metal plate or a metal rod that is usually used as an electrode.
[0015]
  Of the present invention9th9. The sterilization apparatus according to claim 8, wherein the conductor is another sterilization vibration stirring apparatus.
[0016]
  Of the present invention10th,The method according to claim 2.The vibration blade of the sterilizer is inserted into the treatment liquid in the treatment tank, and a desired vibration of 10 to 200 Hz is generated in the vibration motor by the inverter, and this vibration is vibrated through the vibration stress distribution means and the vibration rod. The present invention relates to a method for sterilizing a processing liquid, characterized in that vibration blades are vibrated at an amplitude of 0.1 to 15 mm and a vibration frequency of 200 to 1000 times / min.
[0017]
  Of the present invention11th,The method according to claim 2.The vibration blade of the sterilizer is inserted into the treatment liquid in the treatment tank containing the solid article to be sterilized, and the desired vibration of 10 to 200 Hz is generated in the vibration motor by the inverter. The present invention relates to a method for sterilizing an article, wherein the vibration blade is vibrated at an amplitude of 0.1 to 15 mm and a vibration frequency of 200 to 1000 times / minute by transmitting the vibration blade to the vibration blade through a dispersing means and a vibration rod.
[0018]
  Of the present invention12thThe treatment liquid in the treatment tank is flowing at a flow rate of 100 mm / second or more.The claim 10 or 11The present invention relates to a method for sterilizing a treatment liquid or an article.
[0019]
  Of the present invention13thThe current flowing by the constant current device is 10 to 100 mA, preferably 20 to 80 mA, particularly preferably 30 to 70 mA, and the voltage is 1 to 8 V, preferably 2 to 6 V, particularly preferably 2 to 4 V.Claim 8 or 9The present invention relates to a sterilization method using a sterilizer.
[0020]
An example of the apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows an example of the device of the present invention, and is a one-part longitudinal sectional front view. 2 and 3 show a state in which the apparatus is attached to an upper open type circular tank (treatment tank) 1. The treatment tank 1 contains water to be treated. In the sterilization apparatus of the present invention, a vibrating rod 7 is attached to the vibrating motor 2, and furthermore, vibrating blades 8 having at least one bactericidal metal-containing surface layer are preferably provided on the vibrating rod 7 above and below, not shown. The vibration blade fixing member (preferably made of a magnetic material) 9 is fixed to be non-rotatable through a presser plate, for example, by a nut or a fixing plate. In this example, the vibration blade 8 is composed of five sheets. In order not to transmit the vibration of the vibration motor 2 to the processing tank 1, a vibration absorption mechanism is provided below the main body mounting table 4 a that supports and fixes the vibration motor 2 on the upper surface. The vibration absorbing mechanism includes a spring 3 interposed between the base plate 4b and the main body mounting table 4a so that the guide shaft 5 fixed on the base plate 4b can slide up and down on the main body mounting table 4a in order to prevent side slip. The main body mounting table 4 a is guided through the spring (spring) 3. Instead of the spring 3, a buffer such as rubber may be used. In this case, the guide shaft 5 and the buffer are provided at different positions. The blade shape shown in FIG. 9 was used. The blade was made of metal plated with bactericidal metal or plastic plated with bactericidal metal and having a thickness of 1.5 mm. The angle is horizontal.
[0021]
In order to control the frequency, the transistor inverter 35 is connected in front of the vibration motor, and 200 V is supplied. The vibration energy of the vibration motor 2 is insulated from the treatment tank 1 by a vibration absorber of a vibration absorber mechanism, for example, a spring 3, and the energy is transmitted to the water to be treated from the vibration rod 7 by the vibration blade 8 and treated water. Vibrates and flows. The vibration motor 2 can be used as the vibration generating means.
[0022]
The vibration blade causes any specific vibration of 10 to 200 Hz, preferably 20 to 60 Hz, by a vibration motor controlled by an inverter. However, the material and thickness of the vibration blade are distorted by the vibration. However, it is preferable to vibrate.
[0023]
Moreover, it is preferable that the shape of the vibrating blades is such that the plate does not have a cut portion. If there is a notch, it is not preferable because a crack occurs in the blade from the notched part due to material fatigue due to vibration. The most preferable shape is a strip having the same width as that of the base portion of the vibrating blade fixed to the vibrating rod except for the tip of the blade.
[0024]
In the present invention, it is preferable to provide vibration stress dispersion means. An example of the water sterilization apparatus of the present invention using the stress dispersing means is shown in FIG. Examples of the stress distribution means constituting the connecting portion 11 in FIG. 13 include the following means.
[0025]
To describe one vibration stress distribution means, a rubber ring provided around the vibration rod at the lower part and / or the upper part of the vibration generation means is provided at the connection portion between the vibration generation means and the vibration rod. The rubber ring is preferably thick.
[0026]
For example, as shown in FIG. 4 or 5, when connecting the vibration rod 7 to the vibration transmission member 37, the vibration rod 7 is passed through a predetermined hole of the vibration transmission member 37, and the end of the vibration rod 7 is connected to the nut 12. , 13, fixed by the washer ring 16 (in the case of FIG. 4, a rubber ring 18 ′ is interposed between the vibration transmission member 37 and the washer ring 16), while the opposite side of the vibration transmission member 37 is vibration The synthetic rubber ring 18 is inserted into the rod 7 and fixed with

nuts

14 and 15.
[0027]
In the case where the rubber ring 18 or 18 'is not used at all, the vibration stress is concentrated in the vicinity of the joint between the vibration transmitting member and the vibration rod, and there is a problem that the vibration rod is easily broken. It was completely eliminated by inserting the ring. In particular, when the vibration frequency is increased to 100 Hz or higher without using a rubber ring, the vibration rod is often broken. However, the vibration frequency can be increased without such a concern.
[0028]
The rubber ring can be composed of a hard elastic body having a Shore A hardness of 80 to 120, preferably 90 to 100, such as hard natural rubber, hard synthetic rubber, or synthetic resin. In particular, a hard urethane rubber having a Shore A hardness of 90 to 100 is preferable in terms of durability and chemical resistance.
[0029]
Another vibration stress dispersion means is to insert a metal wire bundle between the vibration generator and the vibration rod at the connection portion between the vibration generation means and the vibration rod. For example, as shown in FIG. 6, when connecting the vibration rod 7 to the vibration transmission member 37, the auxiliary vibration rod 7 ′ and the metal wire bundle 23 are interposed. In some cases, the metal wire bundle 23 can be directly connected to the vibration transmitting member 37 without using the auxiliary vibrating rod 7 ′. Specifically, one end of the auxiliary vibrating rod 7 'is fixed to the vibration transmitting member 37 by

nuts

12, 12', 13, 13 'and washer rings 16, 16', and a nut 19 and a connection ring 20 are connected to the other end. Then, one end of the metal wire bundle 23 was connected, and then the vibrating rod 7 was connected to the other end of the metal wire bundle 23 using the connection ring 21 and the nut 22. Thereby, the same effect as the case where a rubber ring is used can be produced.
[0030]
A metal wire bundle is a type whose structure is often used as a cable for a suspension bridge, and is a bundle of many metal single wires or metal strands from the outside at the end. Is used. The connection between the metal wire bundle and the other object can be achieved by cutting a screw in the metal coating portion.
[0031]
The size of the metal wire bundle is about the same as the diameter of the vibrating rod, and the length is long enough that the upper and lower metal wire bundle covers and the connection rings attached to the cover do not contact each other due to vibration. Good.
[0032]
Usually, the vibration motor is set on the processing tank, on the side wall of the processing tank or on a hard floor. When the tank is thin (stainless steel tank 5 mm or less) and vibration is transmitted to the tank side wall or floor surface by the vibration of the liquid, it is preferable to install a pedestal outside the tank. When the thickness of the tank is 5 mm or less, a reinforcing member may be attached to the side wall of the tank in such a manner as to tighten the band, and the vibration device may be installed there. The vibration generated by the vibration motor is transmitted to the vibration rod through the basic vibration member. In this case, it is preferable that the vibration motor is usually set so as to be suspended below the basic vibration member (see FIG. 14). By doing so, the center of gravity can be lowered, and the occurrence of side shake can be extremely reduced.
[0033]
The vibration generating means in the present invention usually employs a system that vibrates a basic vibration member, a vibration transmission member, or the like with a vibration motor (including a magnet motor, an air motor, etc.). Instead of the vibration motor, vibration generating means such as an electromagnetic magnet or an air gun can be used.
[0034]
The vibration blade portion is composed of the vibration blade and the vibration blade fixing member, and a plurality of vibration blades stacked or a member obtained by integrally forming the vibration blade and the vibration blade fixing member can be used.
[0035]
The material of the vibrating blade is preferably a thin metal, elastic synthetic resin, or the like, but at least the tip of the blade plate flutters (in a state where waves are struck) due to the vertical vibration of the vibration motor. It is preferable to have a thickness that can be applied to the system in addition to vibration. Magnetic metals such as titanium, aluminum, copper, steel, stainless steel, magnetic steel, and alloys thereof can be used as the material for the metal vibrating blades. As the synthetic resin, polycarbonate, vinyl chloride resin, polypropylene or the like can be used. The thickness is not particularly limited in order to transmit vibration energy and increase the vibration effect, but generally 0.2 to 2 mm is preferable for metal, and 0.5 to 10 mm is preferable for plastic. If it is too thick, the effect of vibration agitation is reduced.
[0036]
When an elastic synthetic resin or the like is used as the material of the vibration blade, the thickness is not particularly limited, but generally 0.5 to 5 mm is preferable, but in the case of a metal such as stainless steel, 0.2 to 1 mm, for example 0.6 mm. Those are preferred. The amplitude of the diaphragm is 0.1 to 15 mm, preferably 0.5 to 5 mm.
[0037]
The vibration blades can be attached to the vibration shaft in a single stage or multiple stages. When the vibration blades are multi-staged, it varies depending on the water level, the capacity, and the size of the vibration motor, and can be increased to 5 to 7 as necessary. When increasing the number of stages, if the vibration motor load is increased, the vibration width decreases and the vibration motor may generate heat. In this case, the vibration motor capacity is increased. The vibrating blades may be integrated. Although the angle of the vibration blade portion may be horizontal with respect to the vibration axis, it can have a certain angle, and the angle α (see FIG. 12) should be 5 to 30 degrees, particularly 10 to 20 degrees, to give direction to the vibration. You can also.
[0038]
The vibrating blades can be formed by squeezing from both upper and lower surfaces by a vibrating blade fixing member and fixing the vibrating blade to the vibrating rod. Further, the vibration blade fixing member and the vibration blade can be integrally inclined as shown in FIG. 12 when viewed from the side of the vibration shaft.
[0039]
The vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade can also be manufactured by integrally molding using plastics, for example. In this case, as compared with the case where the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade are used separately, it is possible to avoid the disadvantage that the object to be processed enters and adheres to the joint portion and takes time for cleaning. In addition, since the blade and the fixing member are integrated, a thickness difference does not occur and stress concentration can be avoided, so that the service life of the blade can be greatly extended.
[0040]
On the other hand, if the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade are separately formed, only the vibrating blade can be replaced. In this case, the vibration blade, the vibration blade fixing member, and the integrally molded product are not limited to plastics, and various materials described above can be used. When using the fixing

members

9 and 10 for the vibrating blades, the vibrating blades are sandwiched from above and below, but the fixing members can be different in size from top to bottom. Stress can be dispersed.
[0041]
Further, as seen in FIG. 12, a synthetic resin sheet such as a fluorine resin sheet or a rubber sheet 33 is interposed between the vibration blade fixing member 10 and the vibration blade 8 to provide a cushioning action, thereby providing a vibration blade. Stress can be dispersed. Moreover, it is preferable that the synthetic resin sheet or the rubber sheet 33 is longer than the vibration blade fixing member 10 and has a length protruding slightly toward the tip of the vibration blade.
[0042]
The vibration blade portion made of the vibration blade or the vibration blade fixing member can be fixed to the vibration rod using a nut. When a large number of vibrating blades and / or fixing members for vibrating blades are attached to a vibrating rod, a cylindrical spacer 30 having a fixed length that is just fitted to the vibrating rod after being fixed with a nut 29 as shown in FIG. By inserting one (see FIG. 13) or a plurality of (see FIG. 12), the interval between the vibration blade and / or the fixing member for the vibration blade can be easily fixed.
[0043]
Various shapes can be adopted as the shape of the vibrating blade (or the vibrating blade portion). One example is shown in FIGS. The vibrating

blades

8 and 8 in FIG. 8A may be made by cutting a single plate into a cross shape, or may be made by stacking two rectangular pieces. The fixing member 10 may be the same as the width of the vibrating blade [FIGS. 8A and 9A] or may be narrower than the width of the vibrating blade [see FIGS. 8B and 9B]. . In these cases, if the blade is provided with a notch as shown in FIGS. 7 and 8 of Japanese Patent Application No. 6-337183, there is a tendency to induce damage to the vibrating blade and the fixing member in the case of long-term use. It is preferable not to provide it.
[0044]
When the angle α is given to the vibrating blades as shown in FIG. 12, among the many vibrating blades, as shown in FIG. 22 of Japanese Patent Application No. 6-337183, the lower one or two sheets are set to downward angles, Other than that, the upward angle can be set. If it does in this way, the bottom of a processing tank can be fully stirred and it can prevent that a pool occurs in the lower part.
[0045]
The above description has been given for the case where the number of vibrating bars is one. However, it is needless to say that a plurality of vibrating bars may be used, and it is effective for stirring a large processing tank by using multiple axes. Specific examples thereof are shown in FIGS. This specific example is a case with two vibrating bars, which is well illustrated in FIG.
[0046]
The degree of the “bending phenomenon” of the vibrating blade that occurs with the vibration of the vibrating blade portion varies depending on the frequency of applying vibration, the length and thickness of the vibrating blade, the viscosity of the object to be stirred, the specific gravity, etc. You can choose the length and thickness that best “smooths” in frequency. When the frequency and the thickness of the vibrating blade are made constant and the length of the vibrating blade plate is changed, the bending degree of the vibrating blade becomes the length (the length of the portion ahead of the fixed member) as shown in FIG. ) Increases to a certain level as it increases, but if it is too much, it becomes smaller, some lengths sometimes become less likely, and if the vibrating blade is made longer, the relationship becomes larger again. Has come to understand. A model of this state is shown in FIG.
[0047]
Therefore, the length of the vibrating blade (the length of the portion ahead of the fixing member) is preferably selected to be a length showing the first peak or a length showing the second peak. The length indicating the first peak or the length indicating the second peak can be appropriately selected depending on whether the vibration of the system is increased or the flow is increased. When the length indicating the third peak is selected, the vibration width becomes small and the use is limited.
[0048]
About the length which shows the peak of the 1st time, and the length which shows the 2nd time peak about the thing of various thickness of the diaphragm made from SUS304 with frequency 37-60Hz and 75KW, it is as follows. Results were obtained.
[Table 1]

The length in this experiment is the length from the tip of the vibration blade fixing member to the tip of the vibration blade. The length from the center of the vibration rod to the tip of the fixing member is 27 mm, and the vibration blade In this case, the angle α is upward 15 °.
[0049]
The preferred range of the thickness of the vibrating blade varies depending on the viscosity, specific gravity, and vibration conditions of the workpiece. However, the thickness of the vibrating blade should be such that the vibrating blade does not break and can be sufficiently covered like a blade. Can increase the efficiency.
[0050]
From this point, it is presumed that the vibration blade greatly contributes to the flow of the system, and the vibration blade fixing member contributes to the vibration of the system.
[0051]
In order to fix to the vibration rod, a vibration blade such as a basic vibration member or a vibration transmission member can be fixed using a nut (the nut is often omitted in the figure), but Japanese Patent Application No. 6-337183. A stopper ring can be used in place of the nut as shown in FIG. Since the length of the vibrating rod in the liquid can be changed by moving the vibrating rod up and down by using the stopper ring, the length of the vibrating rod can be arbitrarily adjusted according to the size of the treatment tank. In addition, the vibrating rod can be easily replaced from metal to plastic. As described above, the fact that the stirring means such as the vibrating rod and the vibrating blade can be easily changed depending on the properties of the liquid in the treatment tank is not possible at all with a conventional propeller type stirrer.
[0052]
Further, in the present invention, the vibration generating means and the processing tank are the four support rods 47 vertically extending downward from the vibration transmitting member 37 as shown in FIG. Correspondingly, the support rod 48 and the upper and

lower support rods

47, 48 extending vertically upward from the processing tank side are preferably engaged by a spring 36 surrounding the support rod 48. In particular, the upper and

lower support rods

47 and 48 are preferably kept in a non-contact state by the spring 36. As a result, even if a lateral vibration occurs in the vibration generating means, the lateral vibration can be absorbed well by the engaging portion described above, and an undesirable lateral vibration and an accompanying noise can be prevented. it can.
[0053]
Instead of means for preventing lateral shaking using a spring between the vibration generating means and the treatment tank, (i) a rubber plate or (b) a rubber plate (plate rubber) and metal between the vibration generating means and the treatment tank. A vibration absorbing member made of a laminated body with a plate can also be used.
[0054]
In the present invention, (i) a rubber plate or a laminate of (b) a rubber plate and a metal plate as vibration absorbing means in the present invention absorbs the vibration of a vibration generator including a vibration motor by the rubber plate, and the metal plate and the rubber plate. Are integrated with each other, or the rubber plate alone receives the weight of the vibration generating device including the vibration motor, and absorbs unnecessary vibration so that vibration is not transmitted to other than the vibration rod. Therefore, the laminate of the metal plate and the rubber plate may be bonded with an adhesive between them, but may be simply stacked without being bonded.
[0055]
As described above, the thickness of the rubber plate or the laminate thereof can withstand the weight of the vibration generating device, and absorbs the vibration of the vibration generating device so as not to be transmitted to anything other than the vibrating rod and the vibrating blade. It may be anything that meets the purpose.
[0056]
The laminate may be a metal plate / rubber plate (for example, see FIG. 18 (a)) or a metal plate / rubber plate / metal plate (for example, see FIG. 18 (b)) or a repetition thereof (for example, FIG. 18 (c)). Or, see (d)].
[0057]
The rubber plate or its laminated body is a sealed type that covers the entire processing tank only by the presence of a hole through which the vibrating rod penetrates (the metal plate is the same or larger than the outer frame of the tank, but the rubber plate is (It is also possible to use a shape that is difficult to plug inside) (see, for example, FIG. 19A), a semi-sealing type that is divided into two at the through hole (for example, FIG. 19B) Reference], or an open type (see, for example, FIG. 19C) in which the central portion is opened except for a portion that substantially matches the frame of the treatment tank.
In the case of the type shown in FIG. 19B, if the rubber plate divided into two parts is set so as to be pressed against the divided surface from both sides, the same function as that of the sealed type is exhibited.
[0058]
In the case of a completely sealed type, it is necessary to seal a portion where the vibration rod penetrates the rubber plate or the laminated body with a deformable sealing member. Such a seal is particularly advantageous in stirring a reaction system that generates toxic gases. As the deformable seal member, soft rubber can be used. Even when such a deformable seal member is not used, the main component of the rubber plate or the laminate thereof is rubber, and the vertical vibration of the vibrating bar is usually 20 mm or less, preferably 10 mm or less, particularly preferably 5 mm or less. Yes, since the lower limit is 0.1 mm or more, preferably 0.5 mm or more, the expansion and contraction of the rubber plate or its laminated plate can considerably follow the vertical movement of the vibrating rod, so the frictional heat is unexpectedly It does not occur, and a satisfactory sealed state can be formed simply by opening a hole having the same diameter as the outer diameter of the vibration rod in the rubber plate or its laminate and passing the vibration rod through the hole. Further, the above-described semi-sealed type sealed state can be formed in a sealed state similar to this. Further, as a sealed commercial product in which a seal member and a vibrating rod are integrated, NHK CO. , LTD. NS type A [compact type] for linear motion and NS type [heavy load type] for linear motion can also be employed.
[0059]
The relationship between the metal plate and the rubber plate in the laminate is usually a laminate in which the plan view of the metal plate and the plan view of the rubber plate coincide with each other, but the perspective view of FIG. Can be used, but even in this case, the surface area of the upper and lower surfaces of the rubber / metal laminate excluding the upper and lower auxiliary plates is from above along the center line of the laminate. It needs to be larger than the surface area of the laminate formed by cutting below. If these conditions are not satisfied, it is not preferable because when the laminated body vibrates, it slightly deforms when viewed from the side surface, but deforms into a “U” shape and strains the vibrating rod. Accordingly, the laminate portion in this case is preferably of a type in which at least one or two or more metal plates and rubber plates are laminated. Generally, 5 layers or less are sufficient.
[0060]
The rubber plate may be a vulcanized product of synthetic rubber or natural rubber, and is preferably an anti-vibration rubber specified by JISK6386.
[0061]
Examples of the synthetic rubber include chloroprene rubber, nitrile rubber, nitrile-chloroprene rubber, styrene-chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, epichlorohydrin rubber, alkylene oxide rubber, fluorine. Examples of such rubbers include silicone rubber, silicone rubber, urethane rubber, polysulfide rubber, and phosphabin rubber. Commercially available rubber sheets include natural rubber plates, insulating rubber plates, conductive rubber plates, oil resistant rubber plates (NBR, etc.), chloroprene rubber plates, butyl rubber plates, hypalon rubber plates, SBR rubber plates, silicon rubber plates, fluoro rubber plates. An acrylic rubber plate, an ethylene propylene rubber plate, a urethane rubber plate, an epichlorohydrin rubber plate, a flame retardant rubber plate, etc. can be obtained and used. Among these rubber materials, those satisfying the physical properties of the vibration-proof rubber having the physical properties described in JIS K6386 (1977) are particularly preferable. Especially static shear modulus 4-22kgf / cm², Preferably 5-10 kgf / cm²Further, those having an elongation of 250% or more are preferable.
[0062]
Examples of the metal plate include a stainless plate, an iron plate, a copper plate, an aluminum plate, and other various alloy plates. Further, the lid of the stirring rod can be used as it is as a metal plate.
[0063]
In the present invention, in addition to the use of the vibration absorbing member comprising the (a) rubber plate or (b) a laminate of the rubber plate and the metal plate, any vibration absorbing mechanism between the treatment tank and the installation portion thereof. It is preferable to attach. This vibration absorbing mechanism can be achieved by providing a rubber layer having a desired thickness above the mounting portion. As such a rubber material, it is preferable to use a rubber material that is used as a vibration absorbing material for earthquake-resistant structural buildings. Moreover, it can replace with a rubber layer depending on the case, a laminated leaf spring, a disc spring, etc. can also be used, and it can also use together with the said rubber layer.
[0064]
Further, the manner of attaching the vibration motor may be the method of FIG. 13 or the method of FIG.
[0065]
One example of the present invention sterilization apparatus of the vibration stirring type equipped with this lateral shaking prevention mechanism is shown in FIGS. 13 and 14, and an enlarged view of the lateral shaking prevention mechanism in these figures is shown in FIG. In the figure, 36 is a spring, 46 is a treatment tank or a frame or a reinforcing member provided on the treatment tank, 47 is a support bar extending vertically below the basic vibration member or vibration transmitting member, and 48 is vertically extending above 46. It is a support bar. In the type shown in FIG. 13, the vibrating blade 8 is fixed directly to the vibrating rod 7 with the fixing member 10 for vibrating blades. In the type shown in FIG. 14, the vibrating rod 7 is divided into two parts on the way. The divided vibrating

rods

34, 34 are spread over the vibrating

blades

8, 8,..., And the vibrating

blades

8, 8,.
[0066]
FIG. 21 and FIG. 22 show examples of the sterilization apparatus of the present invention using rubber or rubber / metal laminate as a lateral shaking prevention mechanism.
[0067]
For the irradiation of ultraviolet rays into the processing system, an ultraviolet irradiation device may be incorporated in the processing tank, or ultraviolet rays are irradiated from the outside of the processing tank, or the processing system is once piped outside the processing tank, preferably a glass pipe or a quartz pipe. It is also possible to irradiate the treatment liquid with ultraviolet rays at a place different from the drawer and the treatment tank. Although there is a certain effect when the irradiation amount is large even with ultraviolet irradiation alone, when a metal, alloy or oxide thereof is used as a sterilizing material in the present invention, a photocatalytic function such as titanium oxide or manganese oxide is provided. In the case of using those possessed, the sterilization ability can be further improved even if the amount of ultraviolet irradiation is small.
In addition, when a metal, alloy or oxide as a sterilizing material is used for a part of the stirring means, it is preferable to irradiate it with ultraviolet rays. For example, the surface of the fixed member for vibrating blades is Ag-plated or TiO₂In the case of a film, it is preferable to efficiently irradiate the film with ultraviolet rays.
[0068]
As an irradiation lamp for irradiating the ultraviolet rays
Hydrogen discharge tube: continuous spectrum of 1680-5000Å
Xenon discharge tube: continuous spectrum and far-infrared spectrum from 2400 to 12000 mm
Mercury lamp: Mercury emission spectrum (2000-3000mm)
Super high pressure mercury lamp: continuous spectrum of 2000 to 3000mm
Sterilization lamp: Mercury emission line spectrum (2000-3000mm)
Fluorescent health lamp: Approx. 2900mm and emission spectrum of mercury (2000-3000mm)
Black light lamp: Fluorescence line and mercury emission spectrum of about 3600mm
High-pressure C ultraviolet light: High output broadband and UV energy efficiency is extremely high
And so on. The wavelength is 200 to 400 nm, preferably 200 to 300 nm. In general, a high pressure mercury lamp having a center having a wavelength of 253.7 nm can be used.
[0069]
Usually TiO as a bactericidal material₂And ZnO₂When a photocatalytic metal oxide is used, an ultraviolet lamp is installed in the center of the double quartz tube inside the electrolytic cell, or an ultraviolet ray with a reflective cover is placed on the cell close to the blades of the vibration stirrer. Install a lamp to adjust the angle so that light is applied to the vibrating blade, and install it to activate the surface of the sterilizing material. Continue irradiation during processing to reduce processing time and maintain long-term activation. Is preferred.
[0070]
In the present invention, the treatment liquid to be sterilized includes tap water, well water, rain water, pool water, river water, treated waste water, various waters such as contaminated rivers, various organic solvents contaminated with bacteria, An inorganic substance, an organic substance containing liquid, etc. can be mentioned.
[0071]
In the present invention, the solid article to be sterilized is not particularly limited. For example, it is used for medical purposes such as food and drink, food and beverage manufacturing parts, food and drink and medical bottles and containers, and other surgical tools. Examples include appliances, clothing, bedding, haberdashery, makeup tools, and foods such as vegetables and fruits.
[0072]
If the article is large and can be set directly in the treatment tank, it may be. However, if the article is a small article, it can be placed in a porous container such as a basket and set in the treatment tank. preferable.
[0073]
Regardless of the size of the article, it is preferable to swing or rotate the article by any means because the contact with the treatment liquid further increases and the article becomes uniform. If the article is large, it can be suspended and the hanging tool can be swung or rotated. When the article is a small article, it can be placed in the porous container and fixed in the porous container as necessary, and the porous container can be swung or rotated. The porous container can be made of plastics or metal. Usually, it can be made by making desired holes in a plate-shaped plastic plate or metal plate, but if you want to increase the ratio of the opening area to the side wall, use a metal mesh side wall, but resin coated metal wire It can also be a metal mesh side wall. The opening area with respect to the side wall can be about 10 to 98%. For the numerous holes provided in the container, the number and the number of holes having the highest processing efficiency are selected in accordance with the size and shape of the article filled in the container and subjected to liquid processing. Usually, the porosity is preferably 20% or more with respect to the side wall. Below this, the processing efficiency decreases. Moreover, the horizontal cross-sectional shape of this container may be circular or polygonal. In the present invention, since it is a vibration stirring device, it is difficult to clog even with a small pore diameter, and the liquid flow is extremely good.
[0074]
The swinging means that the swinging is slowly performed in a state where the swinging speed is usually 10 to 100 mm, preferably 20 to 60 mm, and the number of times is about 10 to 60 times per minute. Even when the rotation is applied, the object can be sufficiently achieved by rotating about 10 to 60 times per minute.
[0075]
The bacteria to be sterilized or sterilized in the present invention are not particularly limited, but at least coliforms (E. coli, pathogenic E. coli, O-157), Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, Campylobacter, Yersinia, Welsh, Nagvibrio, Enterococcus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Staphylococcus aureus, Staphylococcus ispureum, Staphylococcus aureto (Serratia), Plateus spp. (Proteus), Enterobacter spp. (Enterobacte) r), Citrobacter, Enterococcus, Klebsiella, Bacteroides, Legionella, Mycobacterium, Mycobacteria It is effective against Carini (Pneumocystis carinii), fungus, pathogenic virus and the like.
[0076]
The bactericidal metal is a metal such as Ag, Pd, Au, Pt, Ni, Cu, Zn, Sb, Mg, Sn, Pb, and Al. These may be a single metal or an alloy of these metals. (For example, brass) or an alloy of these metals and other metals (including bactericidal stainless steel). Examples of the bactericidal metal compound include metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, and silver oxide. These metal oxides can be formed into a metal oxide layer by means such as anodic oxidation on the surface of the metal layer. As a result, a metal oxide layer having very fine irregularities can be obtained, which is effective for the present invention.
Although the minimum inhibitory concentration of bacteria varies depending on the type of metal, the minimum inhibitory concentration (indicated by MIC) against Salmonella typhi is: Ag: 2 × 10^-6, Hg: 2 × 10^-6, Cu: 1.5 × 10^-5, Cd: 6.0 × 10^-5, Au: 1.2 × 10^-4, Co: 1.2 × 10^-4, Ni: 1.2 × 10^-4, Pb: 5.0 × 10^-4It is.
[0077]
The surface layer made of a metal compound such as the bactericidal metal or bactericidal metal oxide is formed by plating the vibration blade or the vibration blade fixing member using the bactericidal metal or an alloy thereof. Alternatively, it can be achieved by composite plating of particles containing these metal components or bactericidal metal compound (metal oxide, etc.) particles. Although there is no restriction | limiting in the thickness of a surface layer, Usually, about 5-20 micrometers is enough. Further, if necessary, a sterilizing metal can be used for the entire vibrating blade, or a material in which sterilizing metal particles are dispersed in an arbitrary metal can be used.
[0078]
In the present invention, bactericidal metal compound (for example, metal oxide) particles can be used in place of the bactericidal metal. As sterilizing metal oxide, TiO₂And ZnO, especially anatase TiO₂Can be mentioned. There are no particular restrictions on the size of the particles, but it is advantageous because the surface area of the fine particles is preferably increased, and preferably 5 μm or less. A layer is formed on the surface of the vibration blade by composite plating of such bactericidal metal compound (for example, metal oxide) fine particles. There is no restriction | limiting in the thickness of the surface layer in this case, Usually, it is 5-20 micrometers.
[0079]
When a member that generates magnetic force is used for the vibrating blade, the fixing member for the vibrating blade, the stopper ring, etc., water is activated and a sterilization phenomenon occurs. It was found that water was activated so that the amount of detergent used could be reduced to 1/5 by washing with this treated water.
[0080]
As described above, in order to generate a magnetic force in the vibration blade, the fixing member for the vibration blade, and its accessory parts, such as the stopper ring, the bolt, and the nut, any magnetic force generation means may be employed. it can. Permanent magnets (hard magnetic materials) can be used, electromagnets can be used, and soft magnetic materials can be used in some cases. Examples of the hard magnetic material include a ferrite magnetic material, a rare earth magnetic material, and a magnetic steel. Specific examples include an alnico magnet, a samarium cobalt magnet, a neodymium magnet, an iron magnet, and a boron magnet. In the case of a soft magnetic material, a coil is wound around the material, and an electric current is passed through the material to apply a necessary magnetic force to the soft magnetic material according to the principle of an electromagnet before use. Examples of soft magnetic materials include soft iron, silicon steel, and permalloy. When applying magnetism according to the principle of the electromagnet, the polarity is changed from (1) plus to minus, (2) minus to plus, (3) all minus, (4) all plus, or (5 ) For example, it is possible to selectively give positive and negative values such that a specific blade is positive and other specific blades are negative. Further, as these magnetic materials, flexible thin plate magnets described in Japanese Utility Model Publication No. 53-21438 can be used. The strength of the magnetic force is preferably 500 oersted or more.
These magnetic materials are particularly preferably used for vibration blade fixing members and stopper rings, bolts, nuts, and the like, which are accessory parts thereof.
Thereby, microbial cells, such as colon_bacillus | E._coli, O-157, Salmonella, streptococcus, can be captured very effectively.
[0081]
The base material of the vibration blade or vibration blade fixing member used in the present invention may be a magnetic material as described above, but magnetic rubber can be used by attaching it to the vibration blade or vibration blade fixing member. If no magnetic material is required, it can be any metal material or plastic. In addition, these materials may contain magnetic powder such as rare earth magnetic powder.
[0082]
For the formation of the surface layer using a bactericidal metal or a bactericidal metal compound (for example, metal oxide), an ordinary plating method or bactericidal metal-containing particles or bactericidal metal compound (for example, metal oxide) particles were used. There is a method using composite plating. Such a surface layer can be formed on vibration blades and vibration blade fixing members made of plastic, published in advance on a plastic material by the Nikkan Kogyo Shimbun on July 25, 1971, "Plating Technology Handbook". After performing a base treatment for improving the usual adhesion as described on pages 650 to 664, plating such as silver plating or composite plating can be performed.
[0083]
It is preferable that the water in the treatment tank has a flow velocity of 100 mm / second or more as measured by a three-dimensional electromagnetic current meter (trade name ACM300-A) by vibration stirring.
[0084]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0085]
Example 1
The vibrating blade used was a magnetic steel plated with silver. Its size is 210 × 140 × 0.6 (mm), and it was used as shown in FIG.
A neodymium magnet, which is a ferromagnetic material, was used as the fixed member for the vibration blade.
A vibration motor manufactured by Murakami Seiki Seisakusho Co., Ltd. (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.) with a 3-phase, 200 V, and 250 W output was used.
A treatment tank having an inner size of 450 × 1100 × 500 (mm) was used.
The treated water used was near the water supply sampling point. The cleanliness is as follows.
General bacteria 1000n / ml (n: number of bacteria)
Coliform group 9500MPN / 100ml
[0086]
The test method for the fungus was in accordance with the method (pages 483 to 492) described in the section of general bacteria and coliform group in the microbiological test published by Japan Water Works Association, “Water Supply Test Method / Commentary” (1993 edition). . The following general bacterial data in this specification all follow this method.
[0087]
Processing conditions
The treated water was vibrated at 40 Hz by an inverter using the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade in the apparatus shown in FIGS. As a result of setting the three-dimensional electromagnetic current meter ACM300-A (manufactured by Alec Electronics Co., Ltd.) and measuring the flow rate by the same apparatus without magnetism, the flow state due to vibration was set 3 cm in front of the vibrating blade. X, Y, Z In either direction of the axis, the flow rate was 200 mm / sec.
[0088]
The processing results are as shown in the table below.
[Table 2]

* MPN is the most probable number of bacteria determined by the MPN (Most Probable Number) method, and the measurement method was in accordance with the method described on pages 475 to 480 of the water supply test method / explanation. The following E. coli data in this specification are all in accordance with this method.
[0089]
Example 2
Using water treated for 5 minutes according to Example 1 and just tap water, a cut flower of a rose was placed in a vase, water was changed once a day, and a test by appearance observation of how many days were healthy was performed. However,
Treated water 10 days
Tap water 5 days
The result was obtained.
[0090]
Example 3
As the vibrating blade, SUS104 subjected to pretreatment plating and then subjected to silver plating was used. Its size is 210 × 140 × 0.6 (mm), and it was used as shown in FIGS.
As the vibration blade fixing member, a neodymium magnet [210 × 60 × 4 (mm)], which is a ferromagnetic material, was subjected to silver plating.
A vibration motor manufactured by Murakami Seiki Seisakusho Co., Ltd. (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.) with a 3-phase, 200 V, and 150 W output was used. Note that α in FIG. 12 was set to 0 °.
A treatment tank having an inner size of 450 × 1100 × 500 (mm) was used.
Using the device, the Japan Oil Exploration Association requested a test of the bactericidal effect against E. coli.
[0091]
Processing conditions
The water shown in Table 3 was vibrated at 40 Hz by an inverter using the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade in the apparatus shown in FIGS. 16 to 17 at room temperature. As a result of setting the three-dimensional electromagnetic current meter ACM300-A (manufactured by Alec Electronics Co., Ltd.) and measuring the flow rate by the same apparatus without magnetism, the flow state due to vibration was set 3 cm in front of the vibrating blade. X, Y, Z In either direction of the axis, the flow rate was 200 mm / sec.
[0092]
The processing results are as shown in the table below.
[Table 3]

* CFU is an abbreviation for colony-forming unit, which is a colony forming unit, and counts the number of colonies by the CFU agar culture medium plate method (agar medium mixing method). In this method, two or more conglomerates of homologous bacteria present in the sample and sometimes adjacent heterogeneous bacteria form one colony in the culture medium. In such a case, the number of colonies is displayed instead of the number of bacteria. This measurement was carried out at the request of the Japan Oil Exploration Association, Analytical Technology Center (10-26 Kunibashi Building, 5-26 Kaigan-dori, Naka-ku, Yokohama).
** The bacterial solution was added and the shaker was driven for 3 minutes for mixing.
[0093]
Example 4
In the same manner as in Example 3, a bactericidal test against Salmonella enteritidis was performed. The results are shown in Table 4.
[0094]
[Table 4]

* CFU is an abbreviation for colony-forming unit, which is a colony forming unit, and counts the number of colonies by the CFU agar culture medium plate method (agar medium mixing method). In this method, two or more conglomerates of homologous bacteria present in the sample and sometimes adjacent heterogeneous bacteria form one colony in the culture medium. In such a case, the number of colonies is displayed instead of the number of bacteria. This measurement was carried out at the request of the Japan Oil Exploration Association, Analytical Technology Center (10-26 Kunibashi Building, 5-26 Kaigan-dori, Naka-ku, Yokohama).
*** NT: Not inspected
[0095]
Example 5
In the same manner as in Example 3, a bactericidal test against enterohemorrhagic Escherichia coli O-157 was performed. The results are as shown in Table 5.
[0096]
[Table 5]

* CFU is an abbreviation for colony-forming unit, which is a colony forming unit, and counts the number of colonies by the CFU agar culture medium plate method (agar medium mixing method). In this method, two or more conglomerates of homologous bacteria present in the sample and sometimes adjacent heterogeneous bacteria form one colony in the culture medium. In such a case, the number of colonies is displayed instead of the number of bacteria. This measurement was carried out at the request of the Japan Oil Exploration Association, Analytical Technology Center (10-26 Kunibashi Building, 5-26 Kaigan-dori, Naka-ku, Yokohama).
*** NT: Not inspected
[0097]
Example 7
Using the apparatus of Example 3, 10 pieces of glass, aluminum, and anodized plates each having a diameter of about 25 cm are vertically arranged and fixed in a wire mesh basket, and the basket is suspended in a processing tank. The treatment for 5 minutes was performed once for each treatment shown in Table 6 and Table 7, and the bacteria removal rate obtained as a result was measured. Table 6 shows the case where sterilized distilled water was used as the treatment liquid, and Table 7 shows the case where sterilized distilled water containing 0.25 wt% of dishwashing detergent was used.
[0098]
[Table 6]

[0099]
[Table 7]

[0100]
Example 9
Instead of the dish of Example 8, 20 pieces of cotton chicken (50 × 40 cm) contaminated with E. coli were placed in the basket, and the sterilizer of Example 3 was driven at room temperature for 30 minutes. The results are shown in Table 8. As treated water, it carried out about the case where only the sterilized distilled water and the case where the sterilized distilled water containing 0.25 wt% of dish detergent were used. The number of Escherichia coli adhering to the hood before washing is 42 x 10⁵It was a piece.
[0101]
[Table 8]

[0102]
Example 10
In the apparatus shown in FIGS. 23 and 24, the following were used as the vibration agitator and the ultraviolet irradiation means.
<Vibration stirring device>
Vibration motor: 150W, 200V, 3 phase,
(Euras vibrator manufactured by Murakami Seiki Co., Ltd.)
Vibrating blades: 4 sheets of 210mm x 140mm x 0.6mm stainless steel plate with 15μm silver plating
Vibrating bar: Stainless steel 18mmφ, 2 pieces
Fixed member for vibrating blades: 210 mm x 60 mm x 4 mm stainless steel plate Note that a Teflon (registered trademark) sheet is interposed between the vibrating blades and the fixed member as a cushion.
Inverter: For Fuji Electric's general-purpose inverter FVR-E98 (0.1-3.7 kW)
<Ultraviolet irradiation means>
One 20 W ultraviolet lamp (GL-20 manufactured by Toshiba Corporation: center wavelength 253.7 nm) having a length of 250 mm was used, and a cover was attached to improve the light collection efficiency. The distance between the lamp and the vibrating blade was adjusted to be 200 mm to 300 mm.
<Treatment tank>
450 x 700 x 450mm heat-resistant vinyl chloride resin
The vibration motor was vibrated at 40 Hz under the control of the inverter, the amplitude of the vibration blade was 0.15 mm, and the frequency of the vibration blade was 800 times / minute. The three-dimensional flow rate was 200 mm / sec in the X, Y, and Z directions. In addition, an ultraviolet lamp was turned on to emit ultraviolet rays.
As the treatment tank, hot water after one day use in a bathhouse was filtered using lime as a filtration layer.
The effects of changes in treatment time, presence or absence of vibration agitation (propeller type agitation was performed when vibration agitation was not performed), and presence or absence of ultraviolet irradiation were as shown in the following table.
[0103]
[Table 9]

The number of bacteria (cells / ml) was measured using the membrane filter method (MF method). As the measuring device, Milliflex-100 Test System (manufactured by Nihon Millipore) was used.
Also, just in case, the treatment solution was taken on a shallow dish and irradiated with the above-mentioned ultraviolet lamp for 60 seconds, but the viable count was reduced to about 200, but could not be reduced below that.
[0104]
Example 11
Instead of the vibrating blades in Example 10, the surface of a 0.6 mm thick titanium plate was anodized (anodizing conditions: electrolyte was a mixture of 85% phosphoric acid solution and 97% sulfuric acid solution, temperature 25 ° C., voltage 30 V, a distance between electrodes of 7 cm, and a treatment time of 30 minutes) and an anatase-type titanium oxide film having a thickness of 15 μm was used as a vibrating blade. In addition, as a fixing member for vibration blades, two 210 mm × 60 mm × 4 mm neodymium magnet plates are used for fixing one vibration blade, and the same three dimensions of stainless steel plates are used for fixing the other three vibration blades. did.
A Teflon (registered trademark) sheet was interposed as a cushion between the vibration blade and the fixing member.
As a treatment solution, a carbonated beverage with E. coli added thereto was used.
Table 10 shows the results of sterilization performed in the same manner as in Example 10. The measurement was performed in the same manner as in Example 10.
[0105]
[Table 10]

[0106]
Example 12
Instead of the ultraviolet lamp provided outside the tank in Example 11, a system provided inside the treatment tank was adopted. That is, as shown in FIGS. 25 and 26, a 20 W ultraviolet lamp 60 was enclosed in a double quartz glass tube 64, and this was set in the vicinity of the tank wall where the vibration blades of the vibration agitator can be sufficiently irradiated and lit. As a treatment, enterohemorrhagic Escherichia coli O-157 was added to milk, and the change in the number of bacteria was examined in the same manner as in Example 11. The results are shown in the table.
[0107]
[Table 11]

[0108]
Example 13
The apparatus and operating conditions in Example 11 were used as they were to sterilize E. coli-containing raw juice (mandarin orange). The results are as shown in the table below.
[0109]
[Table 12]

[0110]
Example 14
The same apparatus as in Example 1 was used except that a stainless steel plate having a silver plating layer with a thickness of 15 μm on the surface was used as the vibration blade, and a stainless steel plate having a silver plating layer with a thickness of 15 μm on the surface was used as the fixing member for the vibration blade. Used to treat river water. The results are shown in the table below.
[0111]
[Table 13]

In view of the above results, the rate of reduction of the number of bacteria is small as compared with Example 1 provided with an additional condition that the vibrating blade fixing member has magnetism, but if time is taken, a sufficiently satisfactory result can be obtained. It was. The test method for bacteria is the same as in Example 1.
[0112]
Example 15
In the apparatus shown in FIGS. 23 to 24, the vibration stirring device is not provided at one end in the longitudinal direction of the treatment tank. In this embodiment, the vibration stirring device is attached to both ends thereof, and the vibration stirring is performed as shown in FIGS. An ultraviolet irradiation means was provided in the vicinity of the apparatus. Specific conditions of the vibration agitator and the ultraviolet irradiation means are as follows.
<Vibration stirring device>
Vibration motor: 150W, 200V, 3 phase,
(Euras vibrator manufactured by Murakami Seiki Seisakusho Co., Ltd.) 2 vibrating blades: 210 mm × 140 mm × 0.6 mm titanium metal plate surface is anodized in the same manner as in Example 11 to form a surface layer of several μm of anatase type titanium oxide film 4 pieces
Vibrating rod: Titanium 18mmφ, 4 pieces
Fixed member for vibrating blades: 210mm x 60mm x 4mm titanium plate is used
A Teflon (registered trademark) sheet is interposed as a cushion between the vibrating blade and the fixed member.
Inverter: For Fuji Electric's general-purpose inverter FVR-E98 (0.1-3.7 kW)
<Ultraviolet irradiation means>
Two 10 W ultraviolet lamps (GL-20 manufactured by Toshiba Corporation: center wavelength 253.7 nm) having a length of 250 mm were used for each of the vibration agitators, and a cover was attached to increase the light collection efficiency. The distance between the lamp and the vibrating blade was adjusted to be 200 mm to 300 mm.
<Treatment tank>
Heat-resistant vinyl chloride resin with inner diameter of 300x700x350mm
The vibration motor was vibrated at 42 Hz under the control of the inverter, the amplitude of the vibration blade was 0.15 mm, and the frequency of the vibration blade was 800 times / minute. The three-dimensional flow rate was 200 mm / sec in the X, Y, and Z directions. In addition, the ultraviolet lamp is turned on to emit ultraviolet rays, and one of the vibrating bars of the two vibration agitators is used as an anode and the other as a cathode. A small current of 2 to 4 V and a direct current of 50 mA is applied to this. I was able to flow. In order to flow the minute current, Chuo Seisakusho Co., Ltd., an inverter digital control multi-function small rectifier (power master PMDI type) was used.
The bacteria shown in Table 14 were cultured in a medium at 35 ° C. for 24 hours. The cultured cell suspension was suspended in 60 liters of distilled water in an equipment treatment tank, and the apparatus was moved.
A total of 40 milliliters of treated water was collected from four points in the treatment tank every predetermined time, and measured by the plate pour method by the method for measuring the viable count of food.
The results are shown in Table 14.
[0113]
[Table 14]

[0114]
【The invention's effect】
(1) According to the present invention, a new sterilization and washing means that does not use any chemicals can be provided. Further, the conventional sterilization means requires washing, chemical treatment and washing treatment following it, and therefore has a large number of steps, but the present invention requires only one step.
(2) According to the present invention, water rich in activity could be provided.
(3) In the present invention, when a magnetic material is used, it is convenient for removing iron powder, iron colloid and the like mixed in water.
(4) In the present invention, when a magnetic material is used, a large amount of water passes through a strong magnetic field, so that the water cluster becomes finer and the cleaning effect is improved.
(5) Bacteria such as Escherichia coli, O-157, Salmonella and Streptococcus present in water can be captured very effectively by using magnetic materials.
(6) By passing a fine current of the treatment liquid, the sterilization time for various bacteria could be shortened.
(7) It is extremely effective for sterilization of a water tank itself provided on the roof of a building and sterilization of water therein. It is also very effective for sterilizing pools and water.
(8) It is extremely effective in sterilizing tableware and other related equipment in canteens and school lunches, and contributes greatly to the prevention of food poisoning. In addition, washing and sterilization can be completed in one step only by applying the method of the present invention to vegetables and fruits. Furthermore, it is effective for sterilization of liquid food and drink itself.
(9) It is effective for cleaning and sterilizing medical equipment, bedding, clothing or hospital equipment, and is extremely effective for preventing hospital infection.
(10) Since the present invention can be carried out at room temperature, it is a sterilization means in which the object is not deteriorated by heat and substantially no chemicals are used. is there.
(11) It was possible to provide effective sterilization means for drinking water supply in developing countries.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a part of a sterilizing vibration agitator according to the present invention, taken longitudinally.
FIG. 2 is a plan view showing an example of the sterilization apparatus of the present invention in which the sterilization vibration stirring apparatus according to the present invention is attached to a treatment tank.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a part of the treatment tank and the sterilization apparatus taken along line XX ′ of FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view when a rubber ring is used as vibration stress dispersing means in the apparatus of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing another modified example in which a rubber ring is used as the vibration stress dispersing means in the device of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view when a metal wire bundle is used as vibration stress dispersing means in the apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an end portion of a metal wire bundle.
8A is a plan view showing an example of the shape of a vibrating blade, and FIG. 8B is a plan view showing a modified example thereof.
9A is a plan view showing an example of the shape of a vibrating blade, and FIG. 9B is a plan view showing a modified example thereof.
FIG. 10 is a graph that schematically shows the relationship between the length of a vibrating blade and the degree of bending.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the lateral shaking prevention mechanism of the present invention.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a vibration blade portion in which a synthetic resin sheet or a rubber sheet is interposed between the vibration blade and the vibration blade fixing member.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing one specific example of the device of the present invention.
14 is a cross-sectional view showing a modification of the device of the present invention shown in FIG.
FIG. 15 is a sectional view showing another modified example of the device of the present invention.
16 is a side cross-sectional view of the apparatus of FIG.
17 is a top view of the apparatus of FIG.
18A and 18B are cross-sectional views showing various types of vibration absorbing members made of a metal plate / rubber plate laminate of the present invention, wherein FIG. 18A is a metal plate-rubber plate laminate, FIG. Is a metal plate-rubber plate-metal plate laminate, (c) is a metal plate-rubber plate-metal plate-rubber plate laminate, and (d) is a metal plate-rubber plate-metal plate-rubber plate. -It is sectional drawing of a metal plate laminated body.
FIGS. 19A and 19B are plan views of various types of vibration absorbing members made of the metal plate / rubber plate laminate of the present invention, wherein FIG. 19A is an example of a sealed type, and FIG. (C) is a top view which shows an example of a non-sealing type.
20 is a partially cut perspective view showing a special case of a vibration absorbing member made of a metal plate / rubber plate laminate of the present invention. FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing another modification of the device of the present invention.
22 is a side sectional view of the device of the present invention shown in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a front sectional view of a sterilization apparatus provided with ultraviolet irradiation means, which is another modification of the present invention.
24 is a side sectional view of FIG. 23. FIG.
FIG. 25 is a partial sectional view showing another modified example of the device of the present invention.
26 is a cross-sectional view taken along line YY ′ of FIG.
[Explanation of symbols]
1 treatment tank
2 Vibration motor
3 Spring as a vibration absorber
4a Body mounting table
4b Base plate
5 Guide shaft
6 Support stand
7 Vibrating bar
7 'auxiliary vibration bar
8 Vibrating blades
9 Fixing member for vibrating blade
10 Vibration blade fixing member
11 Connection (stress distribution means)
12 nuts
12 'nut
13 Nut
13 'nut
14 nuts
15 nuts
16 Washer ring
16 'washer ring
17 Vibrating rod thread groove
17 'Thread of auxiliary vibration rod
18 Rubber ring
18 'rubber ring
19 Nut
20 Connection ring
21 Connection ring
22 nuts
23 Metal wire bundle
24 metal wire
25 Metal wire bundle cover
26 Thread groove provided in the covering part of the metal wire bundle
29 nuts
30 Spacer
31 Spherical cap
33 Synthetic resin sheet or rubber sheet (cushion action)
34 Dividing vibrator
35 inverter
36 Spring
37 Vibration transmission member
46. Treatment tank or gantry or reinforcement member provided on it
47 Supporting bar extending vertically below the basic vibration member or the base or auxiliary member provided on it
48 Support rod extending vertically above 46
51 metal plate
52 Rubber plate
53 Laminate of metal plate and rubber plate
54 Auxiliary plate
55 Hole for passing vibration bar
56 Hollow part
57 nut
58 volts
59 Packing
60 UV light
61 Reflective cover
62 Swing mechanism
64 quartz glass tube
65 Holder

Claims

(1) vibration generating means including a vibration motor, (2) at least one vibration bar that vibrates in association therewith, and (3) at least one vibration fixed to the vibration bar using a fixing member for vibration blades. Blades, (4) an inverter for adjusting the vibration motor to generate any vibration between 10 and 200 Hz, and (5) vibration stress distribution means provided at the connection between the vibration generation means and the vibration rod. And (6) (i) at least one part of the vibration blade fixing member and / or the vibration blade is at least one bactericidal selected from the group consisting of Ag, Au, Ti and alloys thereof . Having a bactericidal metal compound-containing surface layer selected from the group consisting of metal and / or TiO ₂ and ZnO and / or (ii) the vibrating blade and / or vibrating blade A sterilizing vibration stirring apparatus, wherein the root fixing member generates magnetic force.

A sterilizer comprising: a treatment tank for storing treated water or a solid article to be sterilized; and the vibration agitating apparatus for sterilization according to claim 1 set in the treatment tank.

The sterilizer according to claim 2 , further comprising an ultraviolet irradiation means or a near infrared means on or in the treatment tank.

4. The sterilization apparatus according to claim 3, wherein the ultraviolet irradiation means or the near-infrared means is attached so as to irradiate a surface layer containing a sterilizable metal and / or a sterilizable metal compound.

The germicidal sterilization apparatus according to claim 4, wherein the metal compound is anatase TiO _2.

The sterilizer according to claim 4 , wherein the sterilizing metal is Ag.

The sterilizer according to any one of claims 2 to 6, further comprising means capable of fixing, swinging or rotating the target article in the treatment tank.

The sterilization vibration agitator attached to the treatment tank is used as one pole, the treatment tank itself or a conductor inserted in the treatment tank is used as a counter electrode, and a constant current device capable of passing a minute current is connected to this. The sterilizer according to any one of claims 2 to 7 .

9. The sterilizer according to claim 8, wherein the conductor is another sterilizing vibration agitator.

The vibration blade of the sterilizer according to any one of claims 2 to 9 is inserted into a treatment liquid in a treatment tank, and a desired vibration of 10 to 200 Hz is generated in a vibration motor by an inverter, and the vibration is distributed as vibration stress A method for sterilizing a processing solution, wherein the vibration blade is vibrated at an amplitude of 0.1 to 15 mm and a vibration frequency of 200 to 1000 times / minute by transmitting the vibration blade to the vibration blade through a means and a vibration rod.

The vibration blade of the sterilizer according to any one of claims 2 to 9 is inserted into a treatment liquid in a treatment tank containing a solid article to be sterilized, and a desired vibration between 10 and 200 Hz is applied to a vibration motor by an inverter. The vibration blade is vibrated at an amplitude of 0.1 to 15 mm and a vibration frequency of 200 to 1000 times / minute by transmitting the vibration to the vibration blade through a vibration stress dispersing means and a vibration rod. A method for sterilizing articles.

The method for sterilizing a treatment liquid or an article according to claim 10 or 11 , wherein the treatment liquid in the treatment tank is flowing at a flow rate of 100 mm / second or more.

The sterilization method using the sterilizer according to claim 8 or 9 , wherein a current flowing by the constant current device is 10 to 100 mA and a voltage is 1 to 8V.