JP2000126059A - 水殺菌浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浴槽水を銀イオンと濾過によって殺菌浄化す
るシステムにおいて、浴槽水中の銀イオン濃度を一定に
保ち、短時間の浴槽水の循環で汚濁物質が濾過でき、濾
過装置の目詰まりを防止する対策を設けることを目的と
する。 【解決手段】 浴槽水中に銀イオンを生成後、循環ポン
プ運転をOFFにすることで、循環水路管内表面での銀イ
オン消費がなくなり、浴槽水中の銀イオン濃度が一定に
保たれる。さらに銀イオンの殺菌作用に加えて汚濁物質
の凝集作用も働いて、濾過に要する循環ポンプの運転時
間を短くすることが可能となる。また、濾過装置を浴槽
と循環水路管の接続部浴槽側に設置し、取り外し可能と
することで、洗浄が容易となり長期にわたって安定した
浄化性能が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浴槽水に含まれる
微生物や有機物などの汚濁物質を銀イオンによって殺菌
浄化する家庭用の水殺菌浄化システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の水殺菌浄化装置には図８に示すよ
うな銀イオン生成装置と濾過装置を利用して浄化を行う
ものがあった。

【０００３】図８に示すように、浴槽３１と浴槽３１内
の水を循環させる循環ポンプ３２と、濾過装置３３と、
銀イオン生成装置３４とが循環流路に配置された構成と
なっている。浴槽３１内の水は循環ポンプ３２によって
濾過装置３３に送り込まれる。濾過装置３３ではフィル
ター及び活性炭などの濾材によって、汚濁物質の除去が
行われる。その後、銀イオン生成装置３４から殺菌に寄
与する銀イオンが溶出されて、浴槽３１に戻るというも
のであった（例えば、特開平６−３２０１６７号公
報）。そして銀イオン生成後も循環ポンプを連続運転す
る浄化方法がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の浄化方法では下記の課題があった。

【０００５】（１）浴槽水中の銀イオンが循環に際し、
水路管内壁に付着する汚れと反応して濃度が下がり、浴
槽水の殺菌が十分に出来なくなる。 （２）活性炭などの濾材で濾過される汚濁物質には微小
な有機物や菌が含まれ、多量の浴槽水中から汚濁物質を
取り除くまでに長時間循環ポンプを運転することが必要
である。 （３）濾過装置の目詰まり対策が設けられていないた
め、長期間使用すると濾過装置の目詰まりが生じて、通
過圧力損失が増大し、安定した浄化ができなくなる。

【０００６】そこで本発明は上記課題を解決するための
もので、 （１）浴槽水中の銀イオン濃度を所定の濃度以上に保
ち、 （２）短時間の浴槽水の循環で汚濁物質を濾過できるよ
うにし、 （３）濾過装置の目詰まり防止対策を設ける ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上述の
目的を達成するために本発明は、浴槽と銀イオン生成装
置と濾過装置とを接続する水路管と、水路管を通して浴
槽内の水を循環させる循環ポンプとを備える水殺菌浄化
システムにおいて、浴槽水中に銀イオンを生成後、前記
循環ポンプの運転をOFFさせることで水の浄化を行うこ
とを特徴とする。

【０００８】前記手段の好ましい様態としては、所定時
間循環ポンプをOFFするポンプ駆動待機時間を設定して
銀イオンの凝集効果から汚濁物質の凝集体を生成し、ポ
ンプ駆動待機時間終了後に循環ポンプを再駆動して前記
凝集体を濾過装置で濾過することが挙げられる。

【０００９】本発明は銀イオンが従来知られている殺菌
作用に加えて、汚濁物質を凝集沈殿させる作用も併せ持
つことに着目してなされたものである。銀イオンを殺菌
に必要な濃度（通常0.05ppm以上といわれる、1ppm=1mg/
L）浴槽水に投入すると、浴槽水の殺菌に加え、負に帯
電している汚濁物質と電気的に結合する。銀イオンを浴
槽水に投入した後、循環ポンプをOFFにするが、滞留水
中でも銀イオンの拡散運動のため殺菌力は維持される。
さらに入浴に伴い人から剥離した角質層などの汚濁物質
は大部分負に帯電しているため、プラスに帯電している
銀イオンと電気的に結合することで、凝集体が形成され
る。循環ポンプOFF時はポンプによる強制撹拌がないた
め、この凝集体が形成されやすい。この凝集体は元の汚
濁物質より体積が大きいため、循環ポンプON時に濾過に
よって除去しやすくなる。

【００１０】浴槽水中に銀イオンを生成後、循環ポンプ
運転をOFFにする効果として、循環水路管内表面への吸
着による銀イオン消費がなくなり、浴槽水中の銀イオン
濃度を所定以上に維持できるようになる。

【００１１】また、同様に循環ポンプ運転をOFFにする
ことで、浴槽水中の汚濁物質が銀イオンによって凝集し
濾過除去しやすくなるため、銀イオン投入後循環ポンプ
を連続運転する場合に比べて、ポンプ運転時間を短くで
きる。

【００１２】本発明は濾過装置の目詰まり対策として、
濾過装置を浴槽と循環水路管の接続部に設置し、取り外
し可能とすることを特徴とする。

【００１３】濾過装置を浴槽と循環水路管の接続部に設
置し、取り外し可能とすることで定期的に洗浄すること
が容易となる。浄化部の濾材表面が汚濁物質の凝集フロ
ックに被覆され、濾過性能が低下する前に取り外して洗
浄することで、濾材表面が再生される。この結果、長期
にわたって安定した浄化性能が得られることとなる。さ
らに濾過装置を水殺菌浄化装置本体内に組み込まないた
め、装置をコンパクトにできる。

【００１４】本発明のさらに好ましい態様は、浴槽水へ
の銀イオン添加を、人が入浴する前の浴槽水供給時、又
は浴槽水沸かし直し時に自動的に行うことである。

【００１５】人の入浴前から銀イオンを浴槽水中に添加
することで、入浴に伴って浴槽水に持ち込まれる菌と銀
イオンの接触時間を長くとることができ、菌の増殖を抑
えることが容易となる。

【００１６】また、循環ポンプが、銅管からなる熱交換
器を有する給湯機に組み込まれたものとすることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の作用・効果
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施の
形態について説明する。

【００１８】図１に本発明の第１実施の形態における水
殺菌浄化システムの構成図を示す。図１において、１は
水殺菌浄化装置本体で、循環往路管８と循環復路管９か
らアダプター１０を介して浴槽２に接続される。アダプ
ター１０において循環往路管８との接続部には濾過装置
４が設置される。濾過装置４は図５に示すようにフィル
ター１１と濾材１２からなる。濾材１２には活性炭やガ
ラスビーズなどの微粒物質が充填されている。入浴後の
浴槽水は、循環往路管８に入る前にフィルター１１で髪
の毛や目に見える大きなゴミが除去され、濾材１２で有
機物などの汚濁物質が濾過除去されて水殺菌浄化装置１
に入る。水殺菌浄化装置１は、循環ポンプ３と、銀イオ
ン生成装置５と、流量センサー６及び加熱装置７から構
成されている。浴槽水は循環ポンプ３を通って流量セン
サー６に入り、ここで流量データが検出され、制御回路
（図示せず）に入力される。その後銀イオン生成装置５
で所定量の銀イオンが浴槽水中に生成される。銀イオン
生成装置５としては例えば、通水路を挟む形で電極板を
相対させ、プラス電極に銀、マイナス電極に銀又は白金
等を用い、直流電流を流すことにより、プラス電極の銀
が浴槽水に溶出する装置があげられる。銀イオン生成装
置５を出た浴槽水は加熱装置７で所定の水温に加熱され
て循環復路管９を通って浴槽２に入る。

【００１９】図１の装置における循環ポンプ３の運転方
法を銀イオン生成装置運転との相関で示したのが図２で
ある。横軸に時間をとり、縦軸に循環ポンプ３と銀イオ
ン生成装置５の運転モードを示した。 図中のONは装置
を運転することを表し、OFFは装置を停止することを表
す。

【００２０】まず、時間ｔa循環ポンプ３をONにして、
この間に銀イオン生成装置５もONにして銀イオンを生成
する。銀イオン生成量Ｚは、電流値Ａと通電時間ｔと銀
の１グラム当量と、ファラデー定数Ｆとから次式（１）
で簡単に演算することができる。 Ｚ＝１０８Ａｔ／Ｆ …………………………（１） Ｚ：銀イオン生成量（ｇ） Ａ：電流値（アンペア） ｔ：通電時間（秒） 銀イオン生成装置５の制御としては、トータルとしての
水量に対して銀イオン電解の電流値と通電時間を定める
方法と、単位時間に流れてくる流量に対して所定の銀イ
オン濃度となるように電流値と通電時間を定める方法が
あり、どちらを採用しても良い。銀イオン殺菌に必要な
濃度である０．０５ppm以上を浴槽水に加えるように電
流値Aと通電時間tを調節する。

【００２１】浴槽水中に所定濃度の銀イオンを生成した
後、循環ポンプ３をON、OFFさせる。具体的には図２に
示すように、時間Ｔポンプ３をOFF（ポンプ駆動待機時
間）し、その後時間ｔbポンプ３をONにする。循環ポン
プ３をOFFにする時間Ｔの間に銀イオンの殺菌効果によ
って浴槽水中の細菌の繁殖が抑えられ、細菌による濁度
の上昇、ぬめりの発生および臭気の発生が防止される。
図３は銀イオンによって入浴後の濁度上昇が抑えられる
ことを示している。浴槽水中に銀イオン０．２ppm加え
て循環ポンプ３をOFFにし、６人入浴後、１６時間経過
した浴槽水の濁度を表す。銀イオンなしの場合、細菌が
大量繁殖して濁度が２、すなわち浴槽水が白濁した状態
になるのに対し、銀イオンありの場合は、濁度が０．５
と抑えられる。しかもこの濁度０．５は浴槽水を撹拌し
た場合であり、撹拌前の水面に近い部分は濁度０であっ
た。汚濁物質は銀イオンの凝集効果によって浴槽底部に
凝集沈澱したためである。この凝集体は体積が大きいた
め濾過装置で濾過されやすい。時間Ｔは長いほど凝集体
は出来やすくなる。

【００２２】時間Ｔの循環ポンプ３のOFF動作（ポンプ
駆動待機時間）の後、時間ｔb循環ポンプ３をONにして
汚濁物質凝集体の濾過を行う。凝集体は実効体積が大き
くなっているため濾過されやすく、循環ポンプのOFF動
作を挟まない場合に比べて濾過時間を短くできる。

【００２３】このように、所定時間循環ポンプ３をOFF
するポンプ駆動待機時間を設定し、その待機時間中に銀
イオンの凝集効果により汚濁物質の凝集体を生成し、ポ
ンプ駆動待機時間終了後に循環ポンプ３を再駆動して汚
濁物質を濾過装置４で濾過するのである。すなわち、こ
の水殺菌浄化装置１においては、殺菌浄化工程として、
まず循環ポンプ３と銀イオン生成装置５を同時に動作さ
せる銀イオン生成工程を行い、次いで先の工程で生成さ
れた銀イオンを浴槽水中の汚濁物質と積極的に反応させ
る汚濁物質凝集工程を行い、さらに前工程で生成された
凝集体を濾過装置４で濾す凝集体濾過工程とを順次実行
するように運転制御部にプログラミングされているの
で、短い運転時間で浴槽水の浄化殺菌が可能となる。

【００２４】次に、この実施の形態における濾過装置４
の具体例を図４、図５を参照して説明する。循環ポンプ
３が動作すると、図５の実線矢印で示したように浴槽水
は濾過装置４内に流入し、内部に設けられた濾材１２で
形成される間隙を通過する。通過する際フィルター１１
で大きなゴミや髪等が濾過され、濾材１２で有機物など
の凝集フロックが濾過されることで浴槽水は浄化され
る。濾過装置４は浴槽２と循環往路管８、循環復路管９
との接続部の浴槽側に取り付けたアダプター１０に取り
付けられ、着脱できるようになっており、浴槽水を入れ
替える際などに取り外して洗浄する。その際濾過装置４
には濾材１２が占めていない空間があるため、装置を前
後左右に揺すれば濾材同士が接触し、表面の汚れが剥離
する。濾過装置はフィルター１１、１１と濾材１２が一
体となっているため清掃しやすく、装置がコンパクトに
なる。

【００２５】次に、この第１の実施の形態の水殺菌浄化
システムを用いた浴槽での実験の結果を、図６を参照し
て説明する。図は０．２ppmの銀イオンを６人入浴前と
後に添加し、循環ポンプ３をOFFにして１日経過後の浴
槽水の濁度と細菌数を示したものである。入浴前に銀イ
オン添加した場合は翌日濁度０．５であるのに対し、入
浴後に添加した場合それより濁度が０．６高い１．１を
示し、再度入浴するには不快なレベルになる。この差は
細菌の増殖が濁りに影響したものである。実験から浴槽
水中の細菌数が１ｍｌあたり１０５個を越えると、浴槽
水の濁度が急激にあがり白濁がひどくなることが分かっ
た。銀イオンを入浴前に添加した場合、銀イオンと菌の
接触時間を長くとれる分、図６が示すように菌の増殖を
抑えることが容易になる。そのため入浴前添加の場合
は、菌数を低く抑えることができ、目に見える濁度に寄
与するのは入浴者から剥離した角質層などの汚濁物質で
ある。これは翌日循環ポンプをONにして濾過することで
濁度は０に近くなり再度清浄な浴槽水に入浴することが
可能となる。この実験結果から、実施の形態において
は、浴槽水への銀イオンの添加は、入浴後に行うよりも
入浴前に行うのが適していることが判る。

【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態における
水殺菌浄化システムの全体構成を図７を参照して説明す
る。本実施形態は循環ポンプが風呂追焚き機能付き給湯
機内にあり、図１における加熱装置７が熱交換器に相当
する構成となる。なお、前述の実施の形態と同じ構成に
ついては、同じ用語を用いてその詳細な説明を省くこと
とする。図において、浴槽１３と銀イオン生成装置１８
を搭載した給湯機１４の間を循環往路管１５、循環復路
管１６を通じて浴槽水が循環する。浴槽１３と循環往路
管１５、循環復路管１６はアダプター２９を介して接続
される。アダプター２９における循環往路管１５への接
続部には濾過装置３０が着脱自在に設置される。給湯機
１４内には、浴槽水の循環手段である循環ポンプ１７、
銀イオン生成装置１８、浴槽水の循環量を計測する積算
流量計１９、銅管からなる熱交換器２０，２１が組み込
まれている。

【００２７】浴槽水として湯を供給する風呂給湯時に
は、第一熱交換器２０からの温水が、三方弁２２から風
呂給湯路２３を通って三方弁２４と逆止弁２５の働きに
よって第二熱交換器２１に流れ込み、給湯機１４の出口
２６から浴槽１３内に入る。所定量の温水が浴槽１３に
入ったところで、三方弁２２が一般給湯側に切り換えら
れ、風呂追焚き用の循環ポンプ１７が駆動されることに
より、前記温水が濾過装置３０を通って給湯機１４に向
かい、給湯機１４の入口２７から循環ポンプ１７、積算
流量計１９を通り三方弁２４、逆止弁２５を通って銀イ
オン生成装置１８に入る。ここで銀イオンが浴槽水中に
生成され、銀イオンを含んだ浴槽水が第二熱交換器２１
を通って、給湯機出口２６から循環復路管１６を通って
浴槽１３に入る。この銀イオンによって、入浴に伴って
増加する菌が殺菌され、浴槽１３内の浴槽水の菌増殖に
よる汚れの上昇を抑えることができる。

【００２８】また、浴槽水を沸かし直す風呂追焚き時に
は、三方弁２４が循環ポンプ１７と風呂追焚き循環路２
８側に切り換えられ、循環ポンプ１７が駆動されること
により、浴槽水が循環往路管１５を通り、給湯機入口２
７から給湯機１４内に入り、循環ポンプ１７と風呂追焚
き循環路２８を通って、第二熱交換器２１で加熱され、
給湯機出口２６から循環復路管１６を通って浴槽１３に
入る。

【００２９】以上のように、一般家庭における風呂追焚
き機能付き給湯機内に銀イオン生成装置を組み込み、第
１の実施の形態に述べたと同様の運転を行うことで、数
日間水を換えずに入浴することができ、浴槽壁を清掃す
る手間が省け、節水効果がうまれる。

【００３０】特に、追焚き運転の前あるいは後に連続し
て、第１の実施の形態で述べたような銀イオン生成工程
と汚濁物質凝集工程と凝集体濾過工程とを順次実行する
殺菌浄化運転を自動的に行うように給湯機の制御部をプ
ログラミングしておくことで、追い焚き後入浴の前にも
必ず浴槽水に銀イオンを生成することができるので、第
１の実施の形態の実験結果で述べたような、入浴前の銀
イオン添加の効果を十分に引き出すことができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、（１）浴
槽水中に銀イオンを生成後、循環ポンプ運転をOFFにす
ることで、循環水路管内表面での銀イオン消費がなくな
り、浴槽水中の銀イオン濃度が一定に保たれる。（２）
さらに銀イオンの殺菌作用に加えて汚濁物質の凝集作用
も働いて、濾過に要する循環ポンプの運転時間を短くす
ることが可能となる。（３）また、濾過装置を浴槽と循
環水路管の接続部浴槽側に設置し、取り外し可能とする
ことで、洗浄が容易となり長期にわたって安定した浄化
性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す水殺菌浄化シ
ステム構成図。

【図２】本発明における循環ポンプ運転のタイムチャー
ト。

【図３】本発明における入浴時の濁度推移グラフ。

【図４】本発明における濾過装置の構成図。

【図５】同濾過装置の部分拡大断面図。

【図６】本発明の水殺菌浄化システムの実験結果であ
り、入浴前、後に銀イオン生成を行った場合の濁度と細
菌数の時間推移グラフ。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示す水殺菌浄化シ
ステム構成図。

【図８】本発明の従来例を示す水殺菌浄化システム構成
図。

【符号の説明】

１ … 水殺菌浄化装置、 ２ … 浴槽、 ３ …
循環ポンプ、４ … 濾過装置、 ５ … 銀イオン生
成装置、 ６ … 流量センサー、７ … 加熱装置、
８ … 循環往路管、 ９ … 循環復路管、１０
… アダプター、 １１ … フィルター、 １２ …
濾材、１３ … 浴槽、 １４ … 給湯機、 １５
… 循環往路管、１６ … 循環復路管、 １７ …
循環ポンプ、１８ … 銀イオン生成装置、 １９
… 積算流量計、２０ … 第一熱交換器、 ２１ …
第二熱交換器、２２ … 三方弁、 ２３ … 風呂
給湯路、 ２４ … 三方弁、２５ … 逆止弁、 ２
６ … 給湯機出口、 ２７ … 給湯機入口、２８
… 風呂追焚き循環路、 ２９ … アダプター、３０
… 濾過装置、 ３１ … 浴槽、 ３２ … 循環
ポンプ、３３ … 濾過装置、 ３４ … 銀イオン生
成装置、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂元 健二 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽と銀イオン生成装置と濾過装置とを
   接続する水路管と、水路管を通して浴槽内の水を循環さ
   せる循環ポンプとを備える水殺菌浄化システムにおい
   て、浴槽水中に銀イオンを生成後、前記循環ポンプの運
   転をOFFさせることで水の浄化を行うことを特徴とする
   水殺菌浄化システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水殺菌浄化システムにお
   いて、所定時間循環ポンプをOFFするポンプ駆動待機時
   間を設定して銀イオンの凝集効果から汚濁物質の凝集体
   を生成し、ポンプ駆動待機時間終了後に循環ポンプを再
   駆動して前記凝集体を濾過装置で濾過することを特徴と
   する水殺菌浄化システム。
3. 【請求項３】 濾過装置を浴槽と循環水路管の接続部に
   設置し、取り外し可能とすることを特徴とする水殺菌浄
   化システム。
4. 【請求項４】 浴槽水への銀イオン添加を、人が入浴す
   る前の浴槽水供給時、又は浴槽水沸かし直し時に自動的
   に行うことを特徴とする請求項１，２、３記載の水殺菌
   浄化システム。
5. 【請求項５】 前記循環ポンプが、銅管からなる熱交換
   器を有する給湯機に組み込まれたものであることを特徴
   とする請求項１，２，３，４記載の水殺菌浄化システ
   ム。