JP2000308887A

JP2000308887A - 水浄化装置

Info

Publication number: JP2000308887A
Application number: JP11119437A
Authority: JP
Inventors: Takemi Oketa; 岳見桶田; Keijiro Kunimoto; 啓次郎国本; Tomohide Matsumoto; 朋秀松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】濾過手段と電解手段とを用い、水の浄化・殺
菌を行う水浄化装置において、電解水の生成効率を向上
させる。【解決手段】バイパス路１８で濾過槽１６の下流側と
電解槽１７を接続し、塩水路２１から食塩水をバイパス
路１８に送り込み、電気分解を行うことで、水の循環流
を発生させながら電気分解を行う構成としている。従っ
て、塩素イオン濃度を均一化しながら電気分解できるの
で、電解水の生成効率が向上し、殺菌性能を向上できる
という効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水の浄化、特に浴
槽水等の生活廃水、工業排水の濾過及び殺菌に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の水浄化装置は特開平１０
−２２５３９１号公報に記載されているようなものが一
般的であった。この従来例では電解水の特に次亜塩素酸
及び次亜塩素酸イオンの生成について記載されている。
図９に示すように、水浄化槽２と電気分解槽３が一体に
備えられており、これらは隔壁４により区分さている。
また、水浄化槽２は内部に浄化作用を有する微生物を繁
殖させる浄化材５が充填されている。

【０００３】水浄化装置１内に送り込まれた水は、水浄
化槽２と電気分解槽３に分岐されて通過し、浄化材５部
分で微生物の働きにより水中の有機物の分解が行われ、
電気分解槽３部分では次亜塩素酸または次亜塩素酸イオ
ン（以下、これらを総じて次亜塩素酸とする）が生成さ
れて水中の細菌の殺菌を行う。分岐された水は、これら
の下流側で再び合流し、装置から排出される。なお、こ
の装置では、流路に直接電気分解槽３を配置する場合に
比べ、電気分解槽３内の電極６の間を通過する水の流速
を遅くすることができるため、電気分解を効率的に行う
ことができるので、殺菌性能を向上させることができる
ようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の水浄化装置では以下のような課題があった。

【０００５】（１）流水を電解するので、次亜塩素酸の
生成効率が低く、十分な殺菌性能を発揮できない場合が
ある。

【０００６】（２）水中の塩素イオン濃度が一定でない
ので、生成される次亜塩素酸濃度にバラツキが有り、殺
菌性能が安定しない。

【０００７】（３）浄化材が目詰まりを起こし、浄化材
の圧力損失が上昇すると、水の大部分が電気分解槽だけ
を通過することになるので、十分な浄化性能（例えば、
除濁性能や有機物分解性能）が得られない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、流路に水の懸濁物質を除去可能なフィルター
を有する濾過手段を備え、電気分解により電解水を生成
可能な少なくとも一対の電極を備えた電解手段有し、濾
過手段と電解手段との間に電気分解で発生した対流によ
り循環流を形成可能に構成している。

【０００９】上記発明によれば、濾過手段内のフィルタ
ーに流路を通過してきた水の全量が通るので、水中の懸
濁物質の除去効率を向上させることができる。さらに、
水の殺菌の際には、濾過手段及び電解手段への外部から
の水の流入を停止し、電解手段内の電極に通電を行い、
水を電気分解し電解水の生成を行う。この動作により、
電解手段内の電極間で酸素及び水素ガスが発生し、これ
にともない、電極間に上方向への水の流れ（対流）が発
生する。水の対流が発生すると、濾過手段と電解手段の
間にゆっくりとした循環流が発生するので、電極間に水
を直接通過させる場合に比べ、水の単位体積当たりの電
気量が増大するので、水中の塩素イオンを有効に使用し
て電解水を生成し、殺菌性能を向上させることができ
る。また、水が循環することにより、発生した電解水が
電極間から外へ排出されるので、電極副反応により分解
されることがなく、効率的に殺菌を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる水浄化
装置は、水の流路に懸濁物質を除去可能なフィルターを
備えた濾過手段と、電気分解により電解水を生成可能な
少なくとも一対の電極を備えた電解手段とを有し、電気
分解で発生した水の対流により前記濾過手段と前記電解
手段との間に循環流を形成可能な構成としている。

【００１１】そして、水中の懸濁物質が効率的に除去で
きると同時に、水の循環を停止させた状態で、濾過手段
と電解手段の間に電気分解によって、循環流を発生さ
せ、循環しながら電気分解を行うことで、水中の塩素イ
オンを効率的に利用でき、電解水の生成効率が向上し、
浄化及び殺菌性能を向上させることができる。

【００１２】本発明の請求項２にかかる水浄化装置は、
フィルターは中空状のフィルターを用い、この中空部に
電解手段を設けている。

【００１３】そして、フィルター中空部に電解手段を収
納することで、電解手段と濾過手段が一体化され、装置
のコンパクト化を測ることができる。

【００１４】本発明の請求項３にかかる水浄化装置は、
フィルターの下流側に電解手段を設けている。

【００１５】そして、懸濁物質等の有機物をフィルター
で濾過することにより、フィルター上に堆積した懸濁物
質等の有機物による電解水の消費を低減し、殺菌性能を
向上することができる。

【００１６】本発明の請求項４にかかる水浄化装置は、
フィルターの上流側に電解手段を設けている。そし
て、フィルター上に堆積した懸濁物質等の有機物を栄養
として繁殖する微生物を、電解手段で生成する次亜鉛素
酸等の電解水によって殺菌することができるので、浴槽
水の微生物汚染を防止することができると同時に、微生
物が繁殖して生成するバイオフィルムの生成を抑制でき
るので、フィルターの圧損の上昇を抑えることができ
る。

【００１７】本発明の請求項５にかかる水浄化装置は、
フィルターの上流及び下流側の両側に電解手段を設けて
いる。

【００１８】そして、フィルターの下流側で生成した電
解水を水の殺菌に、フィルターの上流で生成した電解水
をフィルターの殺菌に使用することで、水中の殺菌性能
の維持と濾過性能の維持を行うことができる。

【００１９】本発明の請求項６にかかる水浄化装置は、
濾過手段内のフィルターの下流側と濾過手段の下流側の
流路を結ぶバイパス路を設け、このバイパス路に電解手
段を備えている。

【００２０】そして、バイパス路を介して電解手段と濾
過手段の間に、電気分解で発生した気泡によって、循環
流を効果的に発生させることができるので、塩素イオン
が有効に利用され、電解水の生成効率が向上し、殺菌性
能を高めることができる。

【００２１】本発明の請求項７にかかる水浄化装置は、
塩素イオンを供給可能な塩素イオン供給手段を設けた。

【００２２】そして、水中の塩素イオン濃度が上昇し、
電解水の生成効率が向上するので、水質に関わらず高い
殺菌性能を保持することができる。

【００２３】本発明の請求項８にかかる水浄化装置は、
塩素イオン供給手段は、食塩及び食塩水を貯溜する塩水
タンクと、濾過手段、電解手段、バイパス路の少なくと
もいずれか一つに食塩水を供給可能な塩水流路と、濾過
手段の下流側の流路と塩水タンクを結ぶ給水路と、給水
路に設けられ塩水タンク内に水を送り込む給水ポンプを
備えたものである。

【００２４】そして、給水ポンプで濾過手段の下流側の
水を塩水タンク内に送り込むことで、水中に含まれる詰
まりの原因となる懸濁物質の少ない水を利用できるの
で、給水ポンプに詰まり、食塩水（塩素イオン）の供給
が停止または低下することがなく、電解水の生成効率が
安定化し、殺菌性能を維持することができる。

【００２５】本発明の請求項９にかかる水浄化装置は、
フィルターを垂直方向に備えている。

【００２６】そして、電気分解で発生した気体（酸素及
び水素ガス）が電解手段出口から流路に容易に抜けるこ
とができるので、フィルター内部に気泡が溜まらないの
で、電気分解時に発生させる水の循環流を維持すること
ができ、電解水の生成効率が安定化し、殺菌性能を維持
することができる。

【００２７】本発明の請求項１０にかかる水浄化装置
は、電解手段内の電極下端部と電解手段内部の底面に空
間を有している。

【００２８】そして、塩素イオン供給手段によって供給
された塩水は電極下端から上方向にかけて吸い上げられ
るので、塩水を電解手段及び濾過手段に拡散することが
でき、電解水の生成効率が向上し、殺菌性能を向上する
ことができる。

【００２９】本発明の請求項１１にかかる水浄化装置
は、流路に気体と液体を分離可能な気液分離手段を設け
ている。

【００３０】そして、電気分解で発生した気体が電解手
段及び濾過手段内に溜まることによって水の循環が阻害
されることがなくなり、安定して電解水を生成できるの
で、殺菌性能が安定化する。

【００３１】本発明の請求項１２にかかる水浄化装置
は、気液分離手段は濾過手段及び電解手段の上方向に配
置している。

【００３２】そして、電気分解で発生した気体を効果的
に気液分離手段に送り込むことができる。

【００３３】本発明の請求項１３にかかる水浄化装置
は、濾過手段は、前記濾過手段内の気体が手段害に排出
されるように上方向に出口部を有し、前記出口部を気液
分離手段として流路に接続詞、前記出口部にバイパス路
を接続している。

【００３４】そして、電気分解で発生した気体を流路に
排出することができるので、流路を気液分離手段として
用いる事ができ、装置の簡素化をはかる事ができる。

【００３５】本発明の請求項１４にかかる水浄化装置
は、フィルターを洗浄する洗浄手段を設けている。

【００３６】そして、フィルター表面の懸濁物質等の有
機物を洗浄手段で除去することができるので、フィルタ
ー部分での電解水の消費を抑制し、フィルター部分の圧
力損出を一定にすることができる。

【００３７】本発明の請求項１５にかかる水浄化装置
は、塩素イオン供給手段の塩水流路が電解手段の上側の
バイパス路と接続されている。

【００３８】そして、電解手段の電極間に高濃度の塩素
イオンを供給可能とすることができるので電解水の生成
効率を向上させることができる。

【００３９】本発明の請求項１６にかかる水浄化装置
は、塩素イオン供給手段の塩水流路が電解手段の下側の
バイパス路と接続されたことを特徴としている。

【００４０】そして、塩素イオン供給手段から供給され
た塩水の全量が電気分解により発生した気泡で水中に拡
散されるので、効率的に水中の塩素イオン濃度を利用す
ることができる。

【００４１】本発明の請求項１７にかかる水浄化装置
は、電解手段の下側のバイパス路の断面積が電解手段上
側の断面積よりも小さい構成としている。

【００４２】そして、電気分解により発生した気体が電
解手段及びバイパス路から流路へ容易に排出され、電気
分解によって発生する水の循環が起こりやすくなり、電
解水の生成効率を向上させることができる。

【００４３】本発明の請求項１８にかかる水浄化装置
は、電極の下端部よりも上に濾過手段からバイパス路を
介して水が流入する電解手段の入口部を設けている。

【００４４】そして、電解手段内部の電極下端部付近に
塩水を滞留させることができるので、塩素イオンが有効
に使用でき、電解水の生成効率が向上する。

【００４５】本発明の請求項１９にかかる水浄化装置
は、濾過手段に接続するバイパス路をフィルターの底部
よりも低く設置した。

【００４６】そして、塩素イオン供給手段により供給さ
れた塩水が電解手段から拡散が不十分な状態で送り込ま
れた場合でもフィルター底部に溜まることを無くするこ
とができるので塩水を有効に利用することができる。

【００４７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００４８】（実施例１）図１は本発明の実施例１の水
浄化装置を示す。なお、本実施例においては、電気分解
によって生成される電解水を次亜塩素酸として表記し
た。従って、電気分解によって生成が考えられる物質
（次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン等の塩素化合物、オゾ
ンや過酸化水素等の活性酸素種）が含まれる。

【００４９】図１において、浴槽７内の水は、循環ポン
プ８の働きにより、浴槽７のアダプター９から循環流路
１０に入り、流路切換弁１１及び１２を通って、浄化部
１３に到達する。その後、水は循環流路１０を通ってア
ダプター９から再び浴槽７に戻る。流路切換弁１１には
逆洗流路１４が、流路切換弁１２には排水路１５が設置
されており、逆流洗浄（以下、逆洗）を可能としてい
る。

【００５０】浄化部１３は、図２に示したように、濾過
手段の濾過槽１６と、バイパス路１８と、バイパス路１
８上の電解槽１７と、内部に飽和濃度以上の濃度の食塩
水を有する塩水タンク１９と、塩水ポンプ２０と、塩水
タンク１９内の塩水を電解槽１７に送り込む塩水路２１
と、塩水ポンプ２０の働きで塩水タンク１９内に循環流
路１０から水を送り込むタンク給水路２２で構成されて
いる。また、濾過槽１６は内部にプリーツ状の不織布フ
ィルター２３を備えており、電解槽１７内部には電気分
解により次亜塩素酸を生成可能な電極２４、２５を備え
ている。これらの電極２４、２５は電極端子（図示せ
ず）で電解槽１７に固定されており、この端子から電極
への通電を行っている。更に、濾過槽１６と電解槽１７
の上方向には、電気分解で発生した気泡を循環流路１０
の水と分離する気液分離手段となる分離槽２６を備えて
いる。また、図１の循環ポンプ８、流路切換弁１１、１
２、図２の電極２４、２５への通電、塩水ポンプ２０の
動作は、制御装置２７で行う。本実施例では電極２４．
２５にチタンを基材として、表面に白金及びイリジウム
化合物（酸化イリジウム等）などの貴金属を被膜した物
を用いている。

【００５１】なお、本実施例では、フィルター２３とし
て不織布フィルター（開孔径５〜３０μm）を用いてい
るが、この範囲の孔径を有するものであれば、織物フィ
ルター、セラミックフィルター、多孔質フィルター等を
用いてもよい。

【００５２】また、本実施例では、塩水タンク１９内に
食塩を飽和濃度以上に入れ、コンパクト化を図っている
が、食塩（ＮａＣｌ）意外でも塩素化合物で、電解質
（塩化カリウム、塩化カリウムなどの塩類、ＨＣｌ、次
亜塩素酸ナトリウムなど）であればよい。

【００５３】次に動作、作用について説明する。浴槽７
内の水中の懸濁物質を除去する場合、浴槽７内の水は、
循環ポンプ８の働きにより、浄化部１３に入る。浄化部
１３に到達した水は、まず、濾過槽入口１６ａから入り
内部のフィルター２３で懸濁物質が除去され、フィルタ
ー２３を通過した水は、濾過槽出口１６ｂおよびバイパ
ス路１８に分岐し、分離槽２６の出口２６ａで再び循環
流路１０に入り、浴槽７へ戻る。

【００５４】まず、水中の塩素イオン濃度が高い場合、
または、殺菌に次亜塩素酸をあまり必要としない場合に
ついて説明する。

【００５５】殺菌の際に制御手段２７により循環ポンプ
８の動作を制御し、外部からの水の流入を停止し、電解
槽１７内の電極２４、２５に通電を行い、水を電気分解
し次亜塩素酸の生成を行う。この動作により、電解槽１
７内の電極２４、２５間で酸素及び水素ガスが発生し、
これが上方向に浮上するので電解槽１７で上方向への水
の流れが発生する。この流れによりフィルター２３の下
流側の水がバイパス路１８へ吸い込まれ、電極２４、２
５間ならびに電解槽１７と濾過槽１６との間で水の循環
流が発生する。すなわち、電極間及びフィルター２３の
下流側及び電解槽１７で水がゆっくりと循環する。この
ような状態で電気分解を行うので、電極２４、２５間に
循環流路１０の水を強制的に直接通過させる場合に比
べ、水の単位体積当たりの電気量が増大し、水中の塩素
イオンを有効に使用して次亜塩素酸を生成し、殺菌性能
を向上させることができる。

【００５６】次に、雰囲気中の塩素イオン濃度が低い場
合、または殺菌に次亜塩素酸を多量に必要とする場合に
は以下のように行う。制御装置２７で循環ポンプ８を停
止し、塩水ポンプ２０を動作し、塩水タンク１９内に循
環流路１０内の水を送り込む。塩水タンク１９に水を送
り込むと、塩水路２１から食塩水が電解槽１７の上方向
のバイパス路１８に送り込まれる。その後、制御装置２
７で電極２４、２５に通電を行い、電気分解を開始す
る。電気分解中は、所定時間毎に電極の極性を切換え
（具体的には１分から１５分の間で水質に応じ設定して
いる）、電極表面へのスケールの付着を防止する制御を
行っている。電気分解を行うと、次亜塩素酸が生成する
と同時に、水素及び酸素ガスが発生する。これらのガス
のほとんどは、電極２４、２５の対向表面で発生し、電
極２４、２５間で上方向に浮上するので、電解槽１７で
上方向への水の流れを発生する。フィルター２３はプリ
ーツ状の不織布フィルターで中空構造になっており、こ
の出口が垂直上下方向になるように設置している。従っ
て、電解槽１７で上方向への流れが発生すると、フィル
ター２３の下流側の水（つまり、中空部分の水）はバイ
パス路１８へすみやかに吸い込まれる。バイパス路１８
はフィルター２３の下流側よりも直径が細いので、濾過
槽１６、バイパス路１８、電解槽１７の間で水の循環を
効率的に発生させることができる。この循環流が発生す
ることで、塩水路２１から送り込まれた食塩水は拡散し
均一化すると同時に、添加した塩素イオンが局部的にた
まり、有効に利用されないことがなくなるので次亜塩素
酸の生成効率を向上させることができる。

【００５７】なお、フィルター２３は垂直方向に設置
し、中空状のフィルターの出入口が上下方向になるよう
に設置しているので、仮に中空部分に電気分解で発生し
た気泡が混入しても、この部分に滞留することなく気泡
を上方向の出口から排出することができ、フィルター２
３内に気泡が溜り循環流を阻害することがなく、同時に
通水抵抗も低い。

【００５８】また、塩水路２１から供給した塩素イオン
濃度が高いと電気分解で次亜塩素酸が迅速に生成される
一方、電気分解で生成した次亜塩素酸は、雰囲気中の濃
度が高い状態が続くと、電極副反応が起こり、電気分解
により塩素イオンに還元されてしまうが、この様に循環
流を発生させ、塩素イオン濃度を均一化させ電気分解を
行うことで、電極２４、２５間で生成した次亜塩素酸循
環流により電極間から排出され、かつ均一化した塩素イ
オンを電気分解することとなるので、電極近傍で次亜塩
素酸濃度が極端に高くなることもなく、次亜塩素酸の生
成効率を向上する。電気分解で生成された次亜塩素酸
は、フィルター２３の下流側、電解槽１７、バイパス路
１８に貯溜しているが、生成した次亜塩素酸はフィルタ
ー２３の上流側に浸透し難いので、フィルタ２３の上流
側でトラップされている有機物による消費量は少なく
（具体的には１時間放置で１％以下の消費）、ここで生
成した次亜塩素酸の大部分を殺菌に用いることができる
ので、殺菌性能を向上することができる。

【００５９】また、本実施例では、塩水ポンプ２０を動
作し、塩水タンク１９から食塩水を電解槽１７へ供給し
て電気分解を行い、次亜塩素酸を生成する構成としてい
るが、被処理水中に塩素イオンを多く含む海水や、被処
理水の殺菌に次亜塩素酸を多く必要としない場合（有機
物含有量が少ない場合、例えばＴＯＣが２mgC/L（ppm）
以下の場合）は、塩素イオン供給手段は不要であるが、
多くの水道水では、水中に含まれる塩素イオン濃度は５
０ppm以下であり、例えば入浴水（入浴直後のＴＯＣが
５ppm程度以上）の殺菌を行う場合、水中の有機物に消
費されてしまうので、十分な殺菌能力を得ることができ
ないことがあり、塩素イオン供給手段が必要となる。更
に、塩素イオン供給手段で塩素イオンを供給すること
で、水中の導電率が上昇するので、導電率が低い地域で
も容易に次亜塩素酸を生成することが可能となる。

【００６０】また、本実施例では、塩水路２１を電解槽
１７の上方向のバイパス路１８、つまり、フィルター２
３の下流側と、電解槽１７と、バイパス路１８と気液分
離手段である分離槽２６とで形成される循環系内に塩水
路２１を設置し、食塩水を供給しているので、電気分解
により循環流が発生し、食塩水が攪拌され、塩素イオン
が均一になり、前述の様にして次亜塩素酸の生成効率が
向上する。また、特に次亜塩素酸を電気分解槽１７の上
方向から供給することで、食塩水は比重差から水塊とな
り上方向から電極２４、２５間に下降する。電極間２
４、２５には制御装置２７により直流電流が流れている
ので、電気分解により次亜塩素酸を生成する。この時、
食塩水の水塊の塩素イオン濃度が高いので、短時間に高
濃度の次亜塩素酸を生成することができる。生成された
次亜塩素酸は循環流により電解槽１７外に迅速に排出さ
れ、分離槽２６からフィルター２３の下流側に入り、再
び電解槽１７内に送り込まれる過程で拡散するので、再
び電解槽１７に入り電気分解を行われても電極副反応に
よる次亜塩素酸生成効率の低下を抑制することができ
る。よって、次亜塩素酸の生成効率を向上することがで
きるので、殺菌性能を向上することができる。

【００６１】また、電気分解により発生する気泡は、循
環流を起こすというメリットもあるが、その反面、電解
時間が長くなると、フィルター２３下流側、電解槽１
７、バイパス路１８に溜り、循環流が形成されなくな
り、次亜塩素酸の生成効率が低下する。そこで、気液分
離手段の分離槽２６を濾過槽１６及びバイパス路１８の
下流側に設置し、この部分で気泡と水を分離し、分離さ
れた気泡が循環流路１０へ排出されるように電解槽、循
環流路１０等の部品を配置している。この事により、分
離槽２６の下部分に水が溜まったままになるので、電解
槽１７から出た水が濾過槽出口１６ｂから濾過槽１６内
へ吸い込まれるようになって、循環流を維持することが
でき、次亜塩素酸の生成効率を維持できる。また、実施
例では、気液分離手段である分離槽２６を濾過槽１６及
び電解槽１７の上方向に配置しているので、電解槽１７
で発生した気泡の大部分を分離槽２６に送り込むと同時
に、分離槽２６を通過するだけでは十分に除去できず濾
過槽１６に入り込んだ気泡も浮上分離により分離槽２６
に回収することができるので、効率的な気液分離が可能
となる。

【００６２】また、バイパス路１８は電解槽１７の上下
で配管の直径を変えている。つまり、電解槽１７の上側
のバイパス路の直径を電解槽１７の下側のバイパス路の
直径よりも太くしているので、電気分解で発生した気泡
は出やすくなり、循環流を効率的に発生させることがで
きる。

【００６３】そして、塩水路２１から供給した食塩水が
多い場合には、十分に攪拌されないまま濾過槽１６に送
り込まれることがある。このような場合を想定し、フィ
ルター２３の下流側の水がバイパス路１８に吸い込まれ
やすいようにテーパー部２８を設け、バイパス路がフィ
ルター底部２３ａよりも低くなるように構成している。
よって、濾過槽１６の底面部分に溜まった食塩水が吸い
込まれやすくなり、バイパス路１８を経由して再度電解
槽１７に送り込まれるので、次亜塩素酸の生成効率を維
持することができる。また、このように濾過槽１６内に
食塩水が溜まる場合、食塩水をバイパス路１８に送り込
んでも濾過槽１６と電解槽１７との間のバイパス路１８
で食塩水が溜る場合が有り、食塩水の全量を使用できな
いことがある。そこで、図２の電解槽１７のように、濾
過手段１６と電解槽１７とを結ぶバイパス路１８の電解
槽１７側の入口１７ａを電極２４、２５の下端よりも上
に配置することで、バイパス路１８内の食塩水は電解槽
１７に流し込む事ができる。そして、電極２４、２５の
下端が電解槽１７の底面１７ｂと離れているので、バイ
パス路１８から送り込まれた食塩水が電解槽１７の底の
部分に溜り、電気分解の気泡発生に伴って発生する循環
流で電極２４、２５間に巻き上げ、次亜塩素酸を生成す
ると同時に食塩水を拡散させ、供給された食塩水を有効
に使用して次亜塩素酸を生成することができ、生成効率
が向上し、殺菌性能が向上する。

【００６４】なお、電極２４、２５の間が広い場合や、
電極２４、２５の下端が電解槽１７の底面１７ｂと離れ
すぎると電解分解で発生する循環流が弱くなるので、電
極２４、２５間を３mm以下、底面と電極２４、２５の下
端との距離を２mm以下としている。電極２４、２５間の
距離、底面と電極下端との距離は供給する食塩水を吸引
可能な距離に設計する必要がある。

【００６５】また、フィルター２３により懸濁物質を除
去し、この状態で長期間放置すると、細菌がフィルター
２３で繁殖する。特に浴槽水等の蛋白質を多く含む水の
場合には、細菌がこれらを分解し水中にアミノ酸、有機
酸等を分泌する。分泌されたアミノ酸や有機酸は次亜塩
素酸と容易に結合するので、電気分解で生成した次亜塩
素酸を浪費してしまう。そこで、流路切換弁１１、１２
を切換え、循環ポンプ８を始動し、濾過時とは逆方向の
水の流れをフィルター２３に与える。これにより、フィ
ルター２３の表面に付着した有機物の多くが剥離し、排
水路１５から装置外に排出されるので、フィルター２３
表面の有機物が減少する。従って、細菌の繁殖によるア
ミノ酸、有機酸の生成量が減少するので、次亜塩素酸の
浪費を抑え、殺菌性能を向上させることができる。ま
た、電気分解で濾過槽１６、電解槽１７内部に次亜塩素
酸を滞留し、その後に逆洗を行うことで、フィルター２
３の表面に付着した有機物を化学的に剥離・除去するこ
とができ、フィルター２３の表面尾有機物はさらに減少
し、殺菌効果を向上させることができる。さらにフィル
ター２３表面の有機物が除去困難な場合はフィルター２
３を物理的に洗浄可能な洗浄手段（ブラシ、超音波、熱
湯など）を用いると更に洗浄効果を向上することができ
る。

【００６６】（実施例２）図３は本発明の実施例２の浄
化部１３を示す。本実施例２において、実施例１と異な
る点は塩水路２１が濾過手段１６と電解槽１７との間の
バイパス路１８に接続されているところ、つまり、電解
槽１７の下側に塩水路２１を配置しているところにあ
る。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有
し、説明は省略する。

【００６７】循環流が遅い場合（食塩水の添加量が多
く、酸素、水素の気泡の発生が少ない場合など）、実施
例１のような食塩水の供給方法では食塩水が均一に拡散
するまでに時間がかかるが、このように塩水路２１を濾
過槽１６と電解槽１７との間のバイパス路１８に配置す
ることで、供給した食塩水の全量が供給直後に電気分解
で発生した循環流により電極２４、２５間を通過し、攪
拌されながら電解槽１７から濾過槽１６に入るので、濾
過槽１６、電解槽１７、バイパス路１８の塩素イオン濃
度を迅速に均一化することができる。従って、次亜塩素
酸の生成効率が向上し、殺菌性能が向上する。

【００６８】なお、本実施例では、電解槽１７と濾過槽
１６を結ぶバイパス路１８に塩水路２１を設けている
が、電解槽１７の底面１７ｂに設置しても次亜塩素酸の
生成効率を向上させることができる。

【００６９】（実施例３）図４は本発明の実施例３の浄
化部１３を示す構成図である。本実施例３において、実
施例１、２と異なる点は濾過槽２９内の中空のプリーツ
状フィルター３０の中空部分に電極２４、２５を設け、
かつ塩水路２１を電極間の溝２９ｃに食塩水を供給可能
に設置して、分離槽２６をなくしたところにある。な
お、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明
は省略する。

【００７０】次に動作、作用を説明すると、流路の水
は、濾過槽入口２９ａから濾過槽２９内に入り、フィル
ター３０で懸濁物質が除去され、濾過槽出口２９ｂから
循環流路１０に戻る。

【００７１】次亜塩素酸を生成する場合には、制御手段
２７で塩水ポンプ２０を所定回数始動し、溝２９ｃに食
塩水を溜める。その後、電極２４、２５に通電を行う
と、電気分解により、フィルター３０の下流側（内側）
では、電極２４、２５間で発生した気泡により内部に水
の対流が発生する。この気泡は電極２４、２５の上方向
に上昇するので、溝２９ｃ部分の食塩水は巻き上げられ
る。これと同時に、電極２４、２５の下端には、電極２
４、２５の背面（対向面の反対側）から溝２９を通って
電極２４、２５間に入る水の流れが発生するので、電極
２４、２５をそれぞれ中心とした2つの流れが発生す
る。したがって、塩素イオンが均一になり、実施例１と
同等程度の次亜塩素酸の生成効率を得ることができる。
更に、電極２４、２５の上方向には濾過槽出口２９ｂが
有るので、発生した気泡は効率的に循環流路１０へ排出
され、気液分離手段を必要とせず、コンパクト化を図る
ことができる。

【００７２】（実施例４）図５、図６は本発明の実施例
４の浄化部１３を示す構成図である。本実施例４におい
て、実施例１、２、３と異なる点は、図５では、濾過槽
３１内のフィルター３２の上流側に電解手段として電極
２４、２５と、電極２４、２５の下側に溝３１ｃを備
え、電極２４、２５間に食塩水を供給可能に塩水路２１
を配置しているところにあり、図６では濾過槽３３のフ
ィルター３５の上流側と電解槽３４との間にバイパス路
１８を設け、これらの上側に気液分離手段である分離槽
３６設けているところにある。なお、実施例１と同一符
号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

【００７３】次に図５の実施例についての動作、作用を
説明すると、流路１０の水は濾過槽入口３１ａから濾過
槽３１に入り、フィルター３２で懸濁物質（浴槽の場
合、多くが有機物）を除去する。フィルター３２上で
は、これらを栄養源として表面で細菌が繁殖する。フィ
ルター３２上で細菌が繁殖すると、細菌の増殖で発生す
る菌体外物質（バイオフィルム）によるフィルター３２
の圧力損出（以下、圧損とする。）が上昇し、フィルタ
ー３２から異臭が発生し、入浴者が嫌悪感を抱く場合が
ある。

【００７４】そこで、本実施例では、塩水路２１から食
塩水を濾過槽３１に送り込み、溝３１ｃに溜め、その後
電極２４、２５へ通電し、電気分解を行い、次亜塩素酸
を生成している。溝３１ｃ内の食塩水は、電気分解によ
って発生する電極間の水の流れにより吸い上げられ、水
中の塩素イオン濃度が均一になるので、実施例１と同等
程度の次亜塩素酸生成能力を得ることができる。ここで
生成した次亜塩素酸を一定時間放置し、接触させること
で、フィルター３２の表面の細菌の繁殖を抑制するの
で、バイオフィルムの生成を抑制すると同時に、異臭の
発生を抑えることができる。すなわち、懸濁物質の除去
性能を維持することができると同時に異臭の発生を抑え
ることができる。フィルター３２の殺菌後は、循環ポン
プ８を始動し、浄化部１３の次亜塩素酸を含む水が浴槽
７内に送り込まれるので、浴槽７内の殺菌が可能とな
り、快適な入浴を実現できる。

【００７５】なお、塩水路２１から供給された食塩水を
より効果的に使用したい場合には、図６のように、濾過
槽３３の上流側と電解槽３４とを結ぶにバイパス路１８
に塩水路２１から食塩水を送り込み、電解槽の入口部３
４ａから電解槽３４の底面３４ｂに滞留させ、電気分解
を行うことで、実施例１と同様に循環流が形成され、効
果的な次亜塩素酸の生成が可能となる。これと同時に、
分離槽入口３６ａから入った水は、フィルター３５で懸
濁物質が除去されるので、実施例１と同等の除濁性能を
有することができる。

【００７６】（実施例５）図７は本発明の実施例５の浄
化部１３を示す構成図である。本実施例５において、実
施例１と異なる点は、濾過槽３７内のフィルター２３の
上流側に電極４２、４３を備え、溝３７ｃに食塩水を供
給可能に塩水路４０を接続し、塩水路２１上に流路切換
弁４１を設置しているところにある。電極４２、４３の
材質は実施例１の電極２４、２５と同様の物を用いてい
る。

【００７７】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００７８】次に動作、作用を説明する。水中の懸濁物
質を除去する際には、循環流路１０の水は、濾過槽入口
３７ａからフィルター２３により実施例１と同様に懸濁
物質の除去が行われ、濾過槽出口３７ｂから分離槽３９
に入り、分離槽出口３９ａから循環流路１０に排出され
る。

【００７９】次に、浴槽７内の殺菌を行う場合には、制
御手段２７で循環ポンプ８を停止し、塩水ポンプ２０を
始動する。これにより、塩水タンク１９内の食塩水が塩
水路２１を通って電解槽３８の上方向から所定量入る。
その後、電極２４、２５に通電を行い、電気分解を開始
し、フィルター２３の下流側、電解槽３８、バイパス路
１８内に次亜塩素酸を充満させる。次亜塩素酸生成が終
了後、再び制御手段２７で循環ポンプ８を始動し、浴槽
７内に次亜塩素酸を送り込み浴槽７内の水の殺菌を行
う。

【００８０】ここでこのまま放置すると、浴槽７内の次
亜塩素酸濃度が減少し、フィルター２３で濾過した懸濁
物質（有機物）によって細菌が繁殖し、バイオフィルム
や異臭を発するので、除濁性能を維持することができな
くなる。

【００８１】そこで、本実施例では２日に1回以上、好
ましくは１日１〜２回以下の動作を行い、フィルター２
３の表面の殺菌を行っている。つまり、制御手段２７で
所定のタイミング（好ましくは入浴時間帯以外）で循環
ポンプ８を停止し、塩水路切換弁４１を切換え、塩水ポ
ンプ２０を始動し、塩水タンク１９内の食塩水を塩水路
４０から濾過槽３７内の溝３７ｃに供給する。その後、
電極４２、４３に通電を行い、電気分解により溝３７ｃ
の食塩水を巻き上げ、次亜塩素酸を生成する。生成後は
所定時間循環ポンプ８を停止し、フィルター２３の上流
側に次亜塩素酸を所定時間滞留する。そして、流路切換
弁１１、１２を切換えて再び循環ポンプ８を始動し、逆
洗流路１４から濾過槽３７内の水を水浄化装置外へ排出
する。このようにしてフィルター２３の表面に存在する
細菌を殺菌するので、バイオフィルムの形成、細菌の有
機物分解によって生成されるアミノ酸や有機酸等の生
成、異臭の発生を抑えることができる。従って、フィル
ター２３の下流側で生成した次亜塩素酸の浪費が無くな
るので、浴槽７内の水の殺菌を効果的に行うことができ
る。

【００８２】（実施例６）図８は本発明の実施例６の浄
化部１３の構成図である。本実施例６において、実施例
１と異なる点は、濾過手段１６から循環流路１０への出
口を上方向に向けて設置し、濾過槽出口１６ｂがバイパ
ス路１８との接続部分よりも高くなるようにして、気液
分離手段を設けていないところにある。

【００８３】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００８４】次に動作、作用を説明する。浴槽７内の水
の懸濁物質を除去し、電気分解により次亜塩素酸を生成
する場合、実施例１と同様にして各部分が機能するが、
電気分解で発生した気泡は、バイパス路１８から濾過槽
出口１６ｂを通って循環流路１０へ抜けていくので、濾
過槽１６ならびに電解槽１７内の気泡が抜け、実施例１
と同様にして濾過槽１６、電解槽１７、バイパス路１８
に循環流を形成可能となるので、実施例１と同様の次亜
塩素酸生成能力を得ることができる。従って、殺菌性能
を維持したまま、浄化部１３の構成を簡素化することが
できる。

【００８５】なお、実施例１〜６において、電極２４、
２５及び４２、４３間に隔膜を有さない構成の電解手段
を用いていたが、これらの電極間に隔膜をもうけること
で、酸化力の高い強酸性水、還元力の高い強アルカリ水
を生成可能となる。

【００８６】また、これらを取り分ける流路を設置し、
浴槽内の殺菌だけでなく、フィルター部の殺菌洗浄等に
用いることで、懸濁物質の除去性能、殺菌性能はもちろ
ん、水中の有機物の分解も可能となり、浄化・殺菌性能
を向上させることができる。

【００８７】そして、実施例１〜６において、電極（２
４、２５及び４２、４３）は電極端子を有しており、こ
の電極端子で電極の装置への固定及び制御装置２７から
の通電を行っている。さらに、実施例１、２、５、６に
おいては、電極端子を電極２４、２５の上端に設置し、
電極２４、２５と電解槽１６の内面には隙間を持たせる
ことで、電極背面に溜まった空気を抜くことができる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
係る水浄化装置は、濾過手段に流路に流れ込む水の全量
を通過させることで、水中の懸濁物質が効率的に除去で
きると同時に、濾過手段と電解手段の間に対流による循
環流を発生させ、循環しながら電気分解を行うので、水
中の塩素イオンを効率的に利用でき、電解水の生成効率
が向上し、浄化及び殺菌性能を向上させることができ
る。

【００８９】また、請求項２に係る水浄化装置は、フィ
ルター中空部に電解手段を収納することができ、装置の
コンパクト化を図ることができる。

【００９０】また、請求項３に係る水浄化装置は、懸濁
物質等の有機物をフィルターで濾過することによりフィ
ルター上に堆積した懸濁物質等の有機物に電解水が消費
されることが少ないので、一定量の次亜塩素酸を供給す
ることができ、安定した殺菌性能を維持することができ
る。

【００９１】また、請求項４に係る水浄化装置は、フィ
ルター上に堆積した有機物を栄養として繁殖する微生物
を電解手段で生成する次亜鉛素酸等の電解水によって殺
菌することができるので、浴槽水の微生物汚染を防止す
ることができると同時に、微生物が繁殖して生成するバ
イオフィルムの生成を抑制できるので、フィルターの圧
損の上昇を抑えることができ、循環流量の低下を防止
し、懸濁物質除去性能を維持することができる。

【００９２】また、請求項５に係る水浄化装置は、フィ
ルター下流側で生成した電解水を水の殺菌に使用し、フ
ィルターの上流で生成した電解水をフィルターの殺菌及
び圧損上昇の防止に使用することができるので、殺菌性
能の維持と懸濁物質の除去性能を維持することができ
る。

【００９３】また、請求項６に係る水浄化装置は、電解
手段と濾過手段の間で効率的に循環流を発生させること
ができ、次亜塩素酸の生成効率が向上し、殺菌効果を高
めることができる。

【００９４】また、請求項７に係る水浄化装置は、電極
間の塩素イオン濃度が上昇し、電解水の生成効率が向上
するので、水質に関わらず高い殺菌性能を維持すること
ができる。

【００９５】また、請求項８に係る水浄化装置は、給水
ポンプで濾過手段の下流側の水を塩水タンク内に送り込
むことで、水中に含まれ詰まりの原因となる懸濁物質を
含まない水を利用でき、給水ポンプに懸濁物質が詰ま
り、食塩水（塩素イオン）の供給が停止または低下する
ことがなく、殺菌性能を安定させることができる。

【００９６】また、請求項９に係る水浄化装置は、電気
分解で発生した気体（酸素及び水素ガス）が電解手段出
口から流路に容易に抜けることができるので、水の対流
を維持することができ、安定した電解水生成能力を得る
ことができる。よって、殺菌性能を維持することができ
る。

【００９７】また、請求項１０に係る水浄化装置は、塩
素イオン供給手段によって供給された塩水が電極下端か
ら上方向にかけて吸い上げられるので、塩水を電解手段
及び電解手段と濾過手段とに拡散することができ、電解
水の生成効率が向上するため、殺菌性能を向上させるこ
とができる。

【００９８】また、請求項１１に係る水浄化装置は、電
気分解で発生した気泡が電解手段及び濾過手段内での滞
留を防止するため循環流が維持され、安定した次亜塩素
酸生成能力を得ることができるので、殺菌性能が安定す
る。

【００９９】また、請求項１２に係る水浄化装置は、電
気分解で発生した気体を気液分離手段に送り込むことが
可能なので、安定した次亜塩素酸生成能力を得ることが
でき、殺菌性能が安定する。

【０１００】また、請求項１３に係る水浄化装置は、気
液分離手段を用いずに電気分解で発生した気体を流路に
排出することができるので、装置の簡素化を図ることが
できる。

【０１０１】また、請求項１４に係る水浄化装置は、電
解手段で生成した電解水がフィルター上の懸濁物質等の
有機物によって消費されるのを抑制するのと同時に、常
に安定した浄化性能を維持することができる。

【０１０２】また、請求項１５に係る水浄化装置は、電
解手段の電極間に高濃度の塩素イオンを供給可能となる
ので、電解水の生成効率を向上するので、殺菌性能を向
上させる事ができる。また、請求項１６に係る水浄化
装置は、塩素イオン供給手段から供給された塩水の全量
が電気分解により発生した気泡で水中に拡散されるの
で、効率的に塩素イオン濃度を利用でき、次亜塩素酸の
生成効率が向上するため、殺菌性能を向上させることが
できる。

【０１０３】また、請求項１７に係る水浄化装置は、電
気分解により発生した気体が電解手段及びバイパス路か
ら流路へ容易に排出され、電気分解によって発生する水
の対流が起こりやすくなるり、次亜塩素酸の生成効率が
向上し、殺菌効果が向上する。

【０１０４】また、請求項１８に係る水浄化装置は、電
解手段内部の電極下端付近に塩水を滞留させることがで
きるので、供給した塩素イオンを有効に使用でき、次亜
塩素酸の生成効率が向上するので、高い殺菌性能を得る
ことができる。

【０１０５】また、請求項１９に係る水浄化装置は、塩
素イオン供給手段により供給された塩水が電解手段から
拡散が不十分な状態で送り込まれた場合でもフィルター
底部に溜まることが無くなるので、次亜塩素酸の生成量
が安定化し、殺菌性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における水浄化装置の構成図

【図２】同水浄化装置の浄化部の構成図

【図３】本発明の実施例２における浄化部の構成図

【図４】本発明の実施例３における浄化部の構成図

【図５】本発明の実施例４における浄化部の構成図

【図６】本発明の実施例４における浄化部の他の例を示
す構成図

【図７】本発明の実施例５における浄化部の構成図

【図８】本発明の実施例６における浄化部の構成図

【図９】従来の水浄化装置の浄化部の構成図

【符号の説明】

８循環ポンプ１０循環流路１１、１２流路切換弁１３浄化部１４逆洗路１５排水路１６、２９、３１、３３、３７濾過槽１６ｂ濾過槽出口１７電解槽１７ａ入口部１７ｂ底面１８バイパス路１９塩水タンク２０塩水ポンプ２１塩水路２２給水路２３、３２、３０、３５フィルター２３ａフィルター底面２４、２５、４２、４３電極２６、３６、３９分離槽２７制御手段３３、４０塩水路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 29/00 Ｂ０１Ｄ 29/00 Ｅ 29/11 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５１０Ｃ 29/66 ５２０Ｌ 29/64 ５２０Ｐ 35/027 ５３１ＰＣ０２Ｆ 1/50 ５１０５３１Ｑ５２０５３１Ｒ５４０Ｂ５３１５５０Ｄ５５０Ｈ５５０Ｌ５４０５６０Ｆ５５０５６０ＺＢ０１Ｄ 29/10 ５１０Ｅ５１０Ｇ５６０５２０Ｂ５２０Ｃ５３０Ａ 29/38 ５１０Ｃ５２０Ａ５２０Ｚ５５０Ａ 35/02 Ｊ (72)発明者松本朋秀大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4D061 DA07 DA08 DB01 DB10 DB19 DC06 EB05 EB39 ED13 FA13 GC20 4D064 AA11 BF32 BF36 BF39 BF40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水の流路に懸濁物質を除去可能なフィルタ
ーを備えた濾過手段と、電気分解により電解水を生成可
能な少なくとも一対の電極を備えた電解手段とを有し、
電気分解で発生した水の対流により前記濾過手段と前記
電解手段との間に循環流を形成可能にした水浄化装置。
【請求項２】水の流路に懸濁物質を除去可能な中空状フ
ィルターを備えた濾過手段と、前記中空状フィルターの
中空部に電気分解により電解水を生成可能な少なくとも
一対の電極を備えた電解手段とを設けた水浄化装置。
【請求項３】フィルターの下流側に電解手段を設けた請
求項１または２記載の水浄化装置。
【請求項４】フィルターの上流側に電解手段を設けた請
求項１または２記載の水浄化装置。
【請求項５】フィルターの上流及び下流側の両側に電解
手段を設けた請求項１または２記載の水浄化装置。
【請求項６】濾過手段内のフィルターの下流側と濾過手
段の下流側の流路を結ぶバイパス路を設け、このバイパ
ス路に電解手段を備えた構成の請求項１または３記載の
水浄化装置。
【請求項７】塩素イオンを供給可能な塩素イオン供給手
段を設けた請求項１ないし６のいずれか1項記載の水浄
化装置。
【請求項８】塩素イオン供給手段は、食塩及び食塩水を
貯溜する塩水タンクと、濾過手段、電解手段、バイパス
路のうち少なくともいずれか一つと塩水タンクを結び食
塩水を供給可能に配置した塩水流路と、濾過手段の下流
側の流路と塩水タンクを結ぶ給水路と、給水路に設けら
れ塩水タンク内に水を送り込む給水ポンプを備えた請求
項７項記載の水浄化装置。
【請求項９】フィルターを垂直方向に備えた請求項１な
いし８のいずれか１項記載の水浄化装置。
【請求項１０】電解手段内部の底面と電極の下端部の間
に空間を有するように電極を配置した請求項１ないし９
のいずれか1項記載の水浄化装置。
【請求項１１】流路に気体と液体を分離可能な気液分離
手段を設けた請求項１ないし１０のいずれか１項記載の
水浄化装置。
【請求項１２】気液分離手段は濾過手段及び電界手段内
の気体を気液分離手段へ送り込めるように濾過手段及び
電解手段の上方向に配置した請求項１１記載の水浄化装
置。
【請求項１３】濾過手段及は、前記濾過手段内の気体が
手段外に排出されるように出口部を上方向に有し、前記
出口部を気液分離手段として流路に接続し、前記出口部
にバイパス路を接続した請求項６記載の水浄化装置。
【請求項１４】フィルターを洗浄する洗浄手段を設けた
請求項１ないし１３のいずれか１項記載の水浄化装置。
【請求項１５】塩水流路は、電解手段の上側のバイパス
路に接続した請求項８記載の水浄化装置。
【請求項１６】塩水流路は、電解手段の下側のバイパス
路と接続した請求項８記載の水浄化装置。
【請求項１７】電解手段の上側のバイパス路の断面積が
電解手段の下側のバイパス路の断面積よりも大きい請求
項６ないし１６のいずれか1項記載の水浄化装置。
【請求項１８】電解手段の入口部を電極の下端部よりも
上に設けた請求項１ないし１７のいずれか1項記載の水
浄化装置。
【請求項１９】濾過手段に接続するバイパス路をフィル
ターの底部よりも低く設置した請求項６ないし１８のい
ずれか１項記載の水浄化装置。