JP2003520680A

JP2003520680A - 水処理装置

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Publication number: JP2003520680A
Application number: JP2001554986A
Authority: JP
Inventors: バートル・ルドビック; コークソン・アンドリュー; ステフカ・カレル
Original assignee: Rev22 AG
Current assignee: Rev22 AG
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2003-07-08
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: DE10050489A1; JP4761686B2; DE50106309D1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、特に水の汚染除去および／または殺菌における抗菌処理および水中の微生物を死滅させる装置を提供する。【解決手段】本発明の装置は、処理しようとする水量を収容するように設計された容器（１０）と、容器（１０）中の水に作用するように設計され、かつ容器（１０）のほかに設けられた電気信号発生器（１４）に接続して動作することができる電極配列（１２）を持ち、前記電気信号発生器（１４）は低電圧で動作させることができ、また電極配列（１２）の電極の間に最大振幅が５０Ｖ未満で、信号周波数が１〜５０００ＫＨｚ、特に５〜５０ＫＨｚの範囲の交流信号を発生する。さらに前記信号発生装置（１４）は水のコンダクタンス値の関数として、交流信号の最大振幅、振幅ストロークおよび／または信号／休止時間比を自動的に変更するように設計されている調整手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】

本発明は、請求項１の前文による水処理の装置、詳細には汚染除去または殺菌
により水を処理する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と課題】

飲料水の質を改良する簡単で取り扱いが容易な、携帯式の装置に関しては、従
来は、濾過作用（例えば活性炭素フィルタによる）を基本とする装置か、または
細菌、重金属等により汚染された水を含む液体から化学的手段により飲料水を得
ることができる装置が主として利用されてきた。

【０００３】しかし実用上、細菌または他の微生物を含む水の処理に対して、単にフィルタ
・ベースだけの処理方法では不充分であることがたびたび実証され、また水中の
微生物を死滅させることを意図する公知の方法、例えば紫外線照射による処理は
、携帯式の機器での用途には、特に必要なエネルギー供給の点で適切でないこと
が立証されている。

【０００４】さらに最新技術からは、電気信号（一般に直流電圧）を用いて、汚染水の汚染
除去または浄化効果を得る汎用技術が公知である。この場合の有効性は、一般に
電解作用により汚染水から遊離されるいわゆる陽極酸化性物質（一般に塩素）に
依存し、実際に、この塩素が希望する殺菌効果を有する。したがって、通常この
ような公知の装置は、電解効果を最大限に利用するために、大きい表面積を持つ
電極を備えている。

【０００５】しかしこのような方法は、遊離した塩素自体が逆に、水質、特に飲料水の場合
の水質に悪影響を与え、さらにこの方法で処理された水の匂いと味は通常不快感
を催すことが知られている。

【０００６】したがって本発明の課題は、特に特定の調整を行うことによる処理、汚染除去
および殺菌のための装置であって、低コストで動作および適用が可能であり、携
帯式の構成にでき、さらにその所要エネルギーの点で広範に使用可能であり、ま
た確実かつ再現可能で、しかも迅速な殺菌作用を有し、さらに陽極酸化性物質の
発生を最少にできる装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この課題は、請求項１の形態と請求項１５による方法とを持つ装置により解決
される。本発明の有利な改変は、従属請求項に記載されている。

【０００８】本発明によれば、発明者により発見された効果を有効に利用することにより、
処理しようとする水に浸漬された電極を通じて誘導される電気的交流信号が、汚
染除去、特に微生物を死滅させる効果を持ち、しかも電解効果が大幅に抑制され
、したがって陽極酸化性物質の発生が阻止される（上記の効果は発明の範囲内で
、使用する電極表面を最小にすることにより達成できる）。

【０００９】電気交流信号による汚染除去の効率を最大にするのに重要なパラメータは、発
明により確立された事実では、除去しようとする微生物に最大の効果を得るため
の、交流信号の最適振幅および信号の最適の信号／休止時間比（特に矩形波に対
する）が水のコンダクタンス値に依存することである。

【００１０】したがって本発明の範囲内には、処理しようとする水のコンダクタンス値を自
動的に測定するユニットを提供し、このコンダクタンス値測定の結果に従って対
応する信号調整、特に交流信号の１周期内の周波数、信号振幅および／または信
号／休止時間比に関しての調整を実施することが含まれる。

【００１１】さらに、実験により、このような配分はコンダクタンス値と最大信号振幅との
間の非線形の関係に従い、特にこの場合パラボラ形に相当する調整曲線で表され
る関係が好ましいことが判明した。

【００１２】有利には、携帯ユニットの電極配置に対し水の容器と信号発生器を一体化する
ことにより、装置を、特に清浄で汚染除去された水を必要とする場所で、必要に
応じて順応性良く使用できる。

【００１３】さらにこのような容易に移動できる携帯用途にはパワー供給回路に依存しない
（大量のエネルギーに対して適切な）ことが必要とされるため、さらに本発明の
一部分として、電気信号発生器を低電圧で作動する可能性が提供される。この場
合、本発明に関連する低電圧とは、商用電源交流電圧以下のあらゆる電圧を指し
、例えばバッテリ等から得られるようなポータブル電源から通常得られる電圧で
ある。詳細には、この場合の“低電圧”とは１２、２４、または３０Vの電圧、
または通常の太陽電池ユニットから得られるこのオーダーの大きさの電圧を指す
。

【００１４】したがって、結果として本発明では、低いエネルギー・コストに対し、汚染さ
れた水を高効率に汚染除去し、それにより飲料水への転換を実行でき、しかも本
発明により実現される装置は、携帯式であることから自由に移動し、任意の場所
に設置できる。

【００１５】したがって、本発明において水処理法に対して用いられる水の“処理（proces
sing）”の用語は、バッチ動作を意味するだけでなく、後述の実施形態で明らか
にするように、本発明の範囲に含まれる連続的な通水装置としての設計と実施例
を指し、しかもこの場合の容器は、通水容器として形成される。

【００１６】直流電圧成分を有する交流信号、さらに好ましくは整流された交流電圧信号で
ある交流信号（即ち１つの極性の信号成分のみを有する）を水に利用することは
、特に細菌に対して有効であることが判明した。したがって、改良により、この
ような信号パターンを発生する信号発生器が直流電圧部分を持つように設計され
ている（即ち２つの極性に関して非対称な信号パターン）。さらに有利には、本
発明の実施形態は、電極システムの極性反転（周期的な）により、有害なカルシ
ウム沈着または他の、電極への他の望ましくない堆積が回避される。本発明の好
ましい改良によれば、各極性変換手順の前に、必ず約１〜５秒の間の非対称の無
電流の時間を挿入することにより、陽極酸化性物質の発生をさらに抑制すること
ができる。さらにこのような休止時間は、汚染された水の処理（水のバックラッ
シュまたはリラクゼーション効果を利用する）における、装置のエネルギー消費
に関し有益な効果を有する。この点は特に、携帯型動作において特に重要である
。

【００１７】実用化において、特に重要な点は電極配列の設計であり、設計の改良において
は電極配列の少なくとも一つの電極は長軸方向に延びる導体（特にワイヤ）を用
いて作成されるのが望ましく、しかもこのワイヤは、陽極酸化性物質を最少にす
る目的に従って最小化された表面を持つ、通常約０．１〜０．５ｍの直径で、プ
ラチナまたは同様な金属ないし貴金属で製作するのが好ましい。特にこの電極設
計で明白なことは、公知の電気分解に基づく汚染除去法とは基本的に異なってい
ることである。従来の電極は可能な限り表面を大きくしている。

【００１８】重金属、硝酸塩、塩素化合物等に関する水の追加処理のために、装置は追加の
適切なフィルタ・ユニットを備えることができ、その場合、用途および所望のフ
ィルタ効果の程度によっては、このようなフィルタ・ユニットを容器の入口の前
方および／または容器の出口の後方に取り付けることが可能である。さらに、こ
の場合、回動可能な可変フィルタ等を用いることもできる。

【００１９】本発明において、水中の病原菌（単細胞動物、寄生体、細菌およびウィルス）
の死滅の有効性は、電極配列により発生する交流信号の具体的な形によっても左
右され、この場合、基本的に矩形波状の交流信号を導入することが特に有利であ
ることが立証されている。

【００２０】本発明の科学的試験が証明したように、本発明の装置を用いることにより多数
の大腸菌、各種の中温菌および好冷菌を比較的短い時間、通常５〜１５分の間に
死滅させることができ、したがって本発明は、主電源に関係なく、水を清浄化す
る融通性のある簡単な方法を提供する。これにより感染リスク、特に電源供給の
不十分な地域における感染リスクを劇的に減少させる。

【００２１】本発明の特に好ましい実施形態では、本発明による複数の容器を準備し、これ
らをモジュール方式に構成して、いくつかの容器が平行に並んで水を処理し、し
たがって通水操作が所定の期間内の清浄化容量を増加でき、および／または直列
に接続して、水に対する効果または適用を長く引き延ばすことができる。

【００２２】本発明の別の好ましい実施形態では、電気信号発生器が交流信号の発生の動作
時間に対してプログラマブルである性能を有し、特に信号および／または動作時
間パターンを持つプリセット・プログラムを適切に格納および回復できる。

【００２３】本発明の別の好ましい改良の構成では、電極配列の少なくともいくつかの電極
、さらに好ましくは容器出口の近接して設けられた電極がマグネシウム電極（さ
らに好ましくは交換可能である）であり、本発明により処理される水にマグネシ
ウム・イオンを追加的に調整して加えることができるようになっている（１リッ
トルの水につき約５〜１５ｍｇのＭｇが適当であろう）。

【００２４】この目的のために、一般に、詳細には水中に既に存在している塩化物イオンの
濃度に関連してマグネシウム電極を用いるのが適切である。マグネシウム・イオ
ン（マグネシウム電極から発生する）が一定の範囲で塩化物を中和して、特に飲
料水の塩化物濃度を恒久的に増大する点から、（およびこれに応じて限界値が高
くなる）、塩化物問題の効果的な対策が本発明により可能となる。

【００２５】これに関連して、本発明の別の有利な改良が考えられる。この改良では、公知
の手段（例えばテスト・ストリップ）により塩化物含有量が増加していると先に
診断された場合の対策として、信号発生器に対する手動介入が可能である（本発
明の一部分として、ここでは信号発生器に内蔵された調整手段により別に自動的
になされる）。このような介入により、交流信号に起因する塩化物の遊離を減少
させる目的で、特に交流信号の最大振幅の低下および／または信号継続期間の短
縮（休止期間に比して）を達成できる。

【００２６】本発明の一部分としての塩素問題の代替解決方法は、ロッド形状の一般にカー
ボン、マグネシウムまたは同様な材料（特に飲料水に認められた金属製）からな
る複数のロッド、単一の網、コーティングまたはプレート形状の電極配列を追加
する改良によって実現される。この追加の電極配列によって、別個の電圧信号（
好ましくは１〜５０Vの範囲、理想的には２５Vの直流電圧）を印加し、これによ
り塩化物を含有する水の有利な中和を保証する。特にこのような方法により、本
発明による調整手段の作業に関する前述の改良に従う可能な手動介入の必要性を
不要にする。前記追加の電極配列における電極は、約１〜２０ｍｍ、理想的には
１０ｍｍの間隔を隔てているのが適切であり、約１０×１００ｍｍのサイズのプ
レートの形を備え、２０〜１００ｍＡの範囲の電流（直流、または交流）、好ま
しくは２０ｍＡで動作する。

【００２７】さらに本発明の利点、特徴および詳細は、好ましい実施形態の例以下の説明お
よび図面から明らかになるであろう。

【００２８】

【好ましい実施形態の詳細な説明】

【００２９】図１にその概略を示すように、本発明による飲料水製造の目的を有する水の汚
染除去の装置は、円筒形の容器ユニット１０から構成され、そのユニット内部に
はプラチナ製の一対のワイヤーまたはロッド電極１２（直径０．１ｍｍ）が設け
られている。両電極１２は互いに接触可能であり、底部の電極１２に対し、模式
的に示した交流電圧信号を印加できる。

【００３０】詳細には、この交流電圧信号は概略的に示した信号発生器１４で発生され、前
記信号発生器自体は低電圧電源、通常１２Ｖの自動車バッテリ接続または同様部
分に接続することができる。

【００３１】信号発生器ユニット１４とは反対側の上部入口端１６には、概略を示すフィル
タ・ユニット１８があり、前記フィルタ・ユニット１８は、入口１６から入る汚
染された水から別の公知の方法で重金属イオン、塩素、または窒素化合物を除去
し、全体の清浄化を改良する（代替方法では、対応する出口（図示せず）を備え
る通水容器として容器を形成し、それにより処理をバッチ式ではなく、入口と出
口を通る連続的な供給・排出流の一部分として連続処理することも可能である）
。

【００３２】図１に示した方法で、汚染除去装置は、手で容易に操作でき、対応する場所に
移動可能な携帯式装置を形成する。容器ユニット１０の一般的容量は、約０．５
〜５リットルの範囲である。

【００３３】図１に示す装置の機能は以下のようである。ユーザは入口１６を通して汚染除
去される水を装置に満たす。前記汚染除去される水には、鉛または銅のような重
金属イオンのほかに細菌、ウィルス、または他の有害な病原菌の形の微生物も含
まれている。水は、フィルタ・ユニット１８を通り、そこで公知の方法で濾過さ
れ、容器ユニット１０の内部に集まり、そこで、特に好ましくは、容器ユニット
１０が完全に満たされ、したがってロッド電極１２が容器１０の液面以下に沈ん
だときだけ、さらなる水処理が実行される。

【００３４】信号発生ユニット１４を起動することにより、交流信号が発生され、電極ペア
１２、１２に印加され、これにより電極１２の周囲の液中に電界が形成され、こ
れが水の誘電作用を引き起こし、電極形状および印加された交流信号の信号波形
に従って電界伝播を発生する効果を持つ。

【００３５】図２は、容器１０中の液に交流信号を印加する種々の方法を示す。図２の（ａ
）〜（ｅ）に示した信号の形状は、すべて整流された矩形波の交流信号を示し、
したがって図示した実施形態では単極性の信号波形だけを形成する（しかし本発
明は、図示した矩形波信号波形にも、また単一極性にも限定されない）。

【００３６】また図２の各種の信号パターン（ａ）〜（ｅ）は、図１の実施形態の一部とし
て示すため、好ましくは、信号波形は容器中の液の一定のコンダクタンス値の関
数として、信号発生器１４内の調整手段により自動的に調整可能に形成する。適
切にはこのコンダクタンス値を交流信号を液に印加する前に測定するか、または
前記印加中に図に示していないユニットを用いて連続的に測定する。

【００３７】こうして得られたコンダクタンス値に応じて、このような液に対して最適の信
号波形（信号パターン）が決定される。その際、本発明の好ましい実施形態では
、コンダクタンス値と交流信号の最大振幅との間の非線形であるが一定（特にパ
ラボラ状）の関係から開始して、波形を決定する。

【００３８】図２の例（ａ）〜（ｃ）に示すように、具体的には、印加される交流信号の自
動的なコンダクタンス依存の変動を、交流信号の最大振幅だけを変化させ、一方
で信号の信号／休止時間比を変更しないようにして達成できる。したがって、一
般に調整可能な最大振幅は、約３Ｖ（最小）を越え５０Ｖ（最大）未満の範囲に
でき、この場合、実用上は、最大振幅が１２または２４Ｖに選択されるが、この
最大振幅は、ゼロでない低電圧からの振幅、つまり振幅ストロークとなる場合も
ある。低導電率（約１８０μＳｃｍ^-1〜３６０μＳｃｍ^-1の範囲）に対する最大
電圧振幅の例は、幅１５μｓの電圧パルスについて約３０ボルトである。水の高
い導電率（通常１５００μＳｃｍ^-1〜２０００μＳｃｍ^-1の範囲）は、この例に
よれば、電圧振幅を約１０ボルトに自動的に低下させ、本発明による水の高い導
電率における平均電流を自動的に大幅に低下する結果をもたらす。

【００３９】追加または代替方法では、図２（ｄ）または（ｅ）に示すように、最大の信号
振幅の代わりに（またはそれに追加して）、信号／休止時間の比を変更でき、そ
の結果、図２（ｅ）に示すように、１周期内で信号時間は休止時間に一致しなく
なる（したがって信号には信号パルスで決定される（ａ）〜（ｃ）に示す基本振
動を含まない）。パルス間の休止時間の値の例は、約１５μｓの一般的な電圧パ
ルス幅に対し、約５μｓ（導電率の低い水の場合）から最大２００μｓ（導電率
の高い水の場合）である。

【００４０】比較的高い導電性の水（例えば高濃度のＣａまたはＭｇイオン）に対する好ま
しい実施形態による導電率の測定後、信号振幅は一定の下限振幅（限界電圧値）
、場合によってはこれに安全値を加えた値にまで減少される。このような最小電
圧は、容器または用途に特定的なものであるが、実験により求められ、微生物学
的にテストされ、さらにこのような限界電圧（限界振幅）の別のパラメータは具
体的な容器の形状、水量、および電極の形状、材料、表面積などの電極パラメー
タである。最大振幅の設定後、交流信号の信号／休止時間比の設定が行なわれ、
導電性の比較的高い水に対する前述の例の場合には、信号−時間ダイアグラムに
おいて信号継続期間が短縮され、および／または休止継続期間が延長される。

【００４１】これに反して、導電性の低い水の測定は電圧の上昇（即ち交流信号の最大振幅
の増大）、および信号−時間ダイアグラムにおける休止継続期間に対する信号継
続時間の拡大をもたらす。極端な場合には、処理される水の導電率が低いため、
別の電極を接続するか、または水の導電率を高めるためにイオン、例えば塩を追
加することも可能である。特に好ましい実施形態によれば、このような導電率の
状態、つまり限界状態は、適切な信号、例えば光信号により示される。

【００４２】図示するように、好ましくは信号パターンは図２に従って、適正な測定および
調整電子回路ユニットの自動制御と調整とにより設定できるが、代替方法では、
デジタル技術を用いてプリセット信号波形のテーブルからいくつかのプリセット
信号波形を手動で選択するか、または代替の交流信号波形を具体的なコンダクタ
ンス値に適合させる別の方法を利用することも当然可能である。追加または代替
方法では、処理プロセス内で信号周波数を、例えば連続的に上限および下限周波
数の間で変化させることも可能である。これには各種の細菌に対する汚染除去効
果の周波数依存性を考慮する。

【００４３】図１で処理される容積２リットルの水の通常の処理時間は、約２分〜２０分の
範囲である。汚染度に依存するが、安全のための補助手段を追加する必要が生じ
ることもある。図１の実施形態の特に好ましい改良の１つは、タイマー・ユニッ
ト（図示せず）を備え、そのタイマー・ユニットが、理論的には光または他の信
号発信形態を用いて、その信号を利用して予め選択した汚染除去時間が経過した
ときに即時にユーザに情報を伝達する。

【００４４】本発明の実用化試験では、発明による原理はＥ−大腸菌、サルモネラ、レシオ
ネラ、エンテロコッカス、プソイドモナス、アエロゲノサ（Aerogenosa）、スタ
フィロコカス・オウレウス（Staphylococcus aureus）等の細菌に対して効果を
立証されているだけでなく、水中の別の単細胞動物、寄生動物、細菌も、上記方
法で死滅または無害化される。

【００４５】同様にフィルタによるサポートを受けた上記装置により、重金属イオン、鉛、
カドミウム、亜鉛、銅、砒素等、並びに硝酸塩、硫化物、炭化水素、塩素、有機
塩素化合物、毒物等を除去することも可能である。

【００４６】本発明の別の好ましい実施形態によれば、本発明による容器ユニット（例えば
図１のユニット１０）を（非導電性の）フィルタ材料で完全にまたは部分的に満
たし、それにより容器ユニットは、電極または電気信号に発生する汚染除去効果
と同様に、フィルタとして作用する。

【００４７】本発明のこの構造の実施形態例によれば、約０．５〜１．５ｍｍの粒状体の塊
（場合によっては適切に焼結された）からなるフィルタ材料が図１の容器内に置
かれ、水は前記の方法で処理される。容器内の汚染水は完全に汚染除去された処
理後に排出され、さらに使用されたフィルタ材料の中には、細菌の生存が認めら
れなかった。本発明のこの改良は、細菌の繁殖場所とさえ言われるフィルタ・ユ
ニットの汚染除去に対しても大きな効果持つことを示し、この場合、例えば粒状
体の表面を銀メッキするような具体的方法は採用していない。しかし本発明にお
いては、容器ユニット内のフィルタ材料は、フィルタ材料の固有導電率により電
気作用に影響を与えないことが保証されなければならない（これに関し、例えば
活性炭は問題を起こす可能性を持つ）。

【００４８】特に有利な方法では、したがって（活性炭）フィルタ・ユニットまたは同等の
ものを本発明の装置の後に接続することが適切である、何故ならば本発明の優れ
た処理または汚染除去性能は後続のフィルタ・ユニット内の細菌の堆積およびそ
れによる汚染を回避できるだけでなく、本発明の実証試験において、処理効果の
確実な持続が本発明による前記容器を上回っており、この結果として、間接的処
理作用が後続フィルタ内で内部の細菌に対し明らかに有効な結果を達成していた
。

【００４９】図３には、本発明の別の好ましい実施形態が示され、図では本発明の順応性の
高いモジュール構造および用途に適し、したがって各種の使用条件に適合できる
。

【００５０】図３は直方体形状の容器５０を示し、側面図である図３からわかるように、こ
の容器は複数の室から成っており、この室は図の中で垂直方向に容器の蓋５８と
底５６から交互に延び、容器５０の内部に突き出る中間壁５２、５４により互い
に分離されている。詳細には、中間壁５２、５４が、図３の矢印６０により示さ
れる流れの方向に対して上方または下方に交互に向いているため、左側の入口領
域６２において容器５０に入る汚染された水は、矢印６４に示された蛇行した方
向で隣接した室を通り、上向きと下向きに交互に向きが変わったのち、容器の出
口６６に到達する。さらに図３においては、通常のガス泡および気泡を発生させ
る目的で、下方に向く中間壁５２は容器５０の蓋内面に完全に接触せず、僅かな
間隙を残してガスを通過させる。この通気は、特に発生した陽極酸化性物質（微
量の場合には有害ではない）出口６６から問題なく排出するのに役立つ。

【００５１】さらに図３が示すように、前述の方法で形成される室の幾つかは電極システム
を有し、その電極システムのそれぞれにおいて、好ましくは０．１〜０．２ｍｍ
の直径のプラチナワイヤで形成された３つの電極が、容器５０内における矢印方
向６４に沿う水が上方に流れる中間壁間の空間に突出している。図３に示した電
極ワイヤは、記号で示した電源６８に接続され、前述の方法で信号を発生する。
図３に示した回路では、両外側の電極ワイヤが第１極に接続されるのに対し、内
側電極ワイヤは電源６８の他の極に接続されている。

【００５２】図３に示した構成は、意外なことに電極が上方向の水流中に配置されたとき、
有効な動作特性および清浄化特性を示すのに特に適していることが実証された。

【００５３】図示した実施形態では、（純粋の）プラチナワイヤが電極として用いられたが
、例えばグラファイト・ロッドまたはブロックのように他の電極形状も適してお
り、前記の電極形状は、好ましくはどちらの電極にも交換して使用することがで
き、通常０．１〜２ｍｍの間の、好ましくは約０．５ｍｍの直径を持つ。

【００５４】特に好ましい代替の実施形態によれば、さらに図示した容器（または他の構造
の容器）の壁に電極を直接設けること、例えば容器の内壁に適切な金属被膜を施
す（または他の方法で導体を固定する）ことによりなされ、その結果、これが機
械的に水容器を形成するのみならず、電極の支持体として役立つ。このような実
施形態は容器を有利に自動製作することに関連して特に好ましく、さらにモジュ
ール構造にとって好ましく、この場合、別の公知の方法で電極または導体の経路
構造をパターン形成したガラス板が容器ハウジングの壁として形成される。

【００５５】モジュール方式の別の改良では、図３に示す実施形態に類似の複数の容器を構
成するのに適し（通常３〜３０ｃｍ長さおよび５〜１５ｃｍ高さで、２０〜５０
ｍｍの厚みを持つ）、これら複数の容器がモジュールとして構成し、並列的に（
したがって同時に）流水で満たすか、または近接の容器モジュールを連続的に清
浄化される水で満たすことができる。この方法を用いて、特に、標準化したサイ
ズの多数の容器を簡単に、経済的に製作可能であり、次にこのようなモジュール
を複数適切に配列し、個別のサイズの容器を製作することなく、適正な清浄化条
件およびパワーに必要なモジュール数を組合せることができる。

【００５６】本発明の別の好ましい実施形態によれば、多数の修正が可能である。すなわち
、容器の形状はほぼ制約されることはなく、また図示された円筒形状のほかに、
直方体、楕円形状等が可能である。電極は、容器内部の示された位置のほかに、
容器壁そのものの一部であってもよく、例えば容器内壁に直接取り付ける網状組
織（例えば炭素繊維から製作される）であっても、代替ではプラチナ・フォイル
でも良い。

【００５７】本発明の別の代替の実施形態では、電極を媒質から、例えば適切なメンブラン
材料（イオン透過材料）により分離している。

【００５８】実験により、本発明による汚染除去効果は、所定時間にわたって加圧または吹
付けを行うことにより向上できることが確認された。

【００５９】水に著しい導電率の差があっても、食塩、カルシウム、またはマグネシウム塩
によるイオンを追加することにより、処理を容易化できる。高導電率の水は、特
殊な形状の電極を必要とすることがある。

【００６０】極端な例として、清浄化される水が生物学的に著しく汚染されている場合は、
本発明の一部分として、本発明による前記浄化の前後に、凝集および／または曝
気段階並びに濾過ステップを接続できる。

【００６１】本発明の主たる用途は、携帯型分野にあり、したがって適正な低電圧が用いら
れる。しかし本発明は純粋に携帯型の動作に限定されるものではなく、特に適切
な電圧コンバータまたはパワー・パックを用いることにより、本発明を据付け型
として動作させることが可能である。特に商用の主電源を利用できる場合には、
別の好ましい実施形態により、既存の主電源電圧を使用して本発明による容器に
対する冷却装置を動作させ、容器内の衛生状態にさらに有利な効果をもたらすこ
とができる。

【００６２】最後に、本発明によれば、意図するように、陽極酸化性物質、特に塩素の発生
をほぼ完全に防止できることを強調しておく必要がある。特にこの効果は、本発
明による実際の水の導電率の関数としての自動調整および交流信号の変化の結果
でもあり、これは特に有利には、通水システムとしての本発明の具体化において
、活性炭フィルタまたは同様のものの中の遊離塩素を吸収することなく、処理の
直後に水を飲むことを可能にする。塩素含有量または本発明に従う処理による塩
素の発生の実験テストでは、細菌により汚染された、一般にリットル当り１ｍｇ
の僅かな量の塩化物を含む水は、遊離塩素が測定されず、またリットル当り約１
０ｍｇの塩化物の一般的な（正常な）含有量は、処理の後に同様に遊離塩素が検
出されず、さらに塩化物含有量の多い（１００ｍｇ／リットルの正常限界よりも
上であるリットル当り１２０ｍｇ塩化物を含む水でも）細菌により汚染された水
に対しては、本発明による処理の後の出口の遊離塩素含有量は０．１ｍｇ／リッ
トル未満が検出されたが、これも飲料水に許容される塩素含有量をはるかに下回
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による水処理の装置の概略側面図である。

【図２】処理される水に電極配列を介して導入される交流信号の種々の信号波形図（時
間に関する信号電圧の関数として）である。

【図３】本発明の別の実施形態を示す概略側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号１００５０４８９．２ (32)優先日平成12年10月11日(2000．10．11) (33)優先権主張国ドイツ（ＤＥ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ステフカ・カレルチェコ共和国，60200 ブルノ，ボーマルチヌ 28 Ｆターム(参考） 4D061 DA03 DB01 DB19 DC13 EA02 EB01 EB04 EB09 EB14 EB29 EB31 EB37 EB39 FA13 GA01 GA05 GC11 GC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理しようとする水量を収容するように設計された容器(10)
と、前記容器のほかに設けられた電気信号発生器(14)に接続して動作し、前記容
器中の水に作用する電極配列(12)とを備えた、抗菌処理、特に水の汚染除去およ
び／または殺菌および水中の微生物を死滅させる装置において、前記電気信号発生器(14)は低電圧で動作させることができ、かつ前記電極配列の
電極の間に最大振幅が５０Ｖ未満で、信号周波数が１〜５０００ＫＨｚ、特に５
〜５０ＫＨｚの範囲の交流信号を発生できるものであり、さらに前記信号発生器(14)が、水のコンダクタンス値の関数として、交流信号
の最大振幅、振幅ストロークおよび／または信号／休止時間比を自動的に変更す
るように設計されている調整手段を有することを特徴とする装置。
【請求項２】請求項１において、前記電気交流信号が直流電圧成分を持ち
、好ましくは整流された交流電圧信号であることを特徴とする装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記容器(10)および信号発生器
(14)が携帯式の、手動により扱うことのできるユニットを形成していることを特
徴とする装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記電極配列が、少なく
とも一部分が長く延びた少なくとも1本のワイヤ状の導線を電極として持ち、お
よび／または、電極配列が、０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍを最大径とする
ワイヤ状の電極を備えることを特徴とする装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記電極配列はマグネシ
ウム材料で製作され、処理される水中に所定の塩化物が含有されている場合に、
処理の間にマグネシウム・イオンが水中に進入することを特徴とする装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、前記調整手段がコンダク
タンス値が低い水に対しては前記交流信号の電圧振幅を増加し、コンダクタンス
値が高い水に対しては電圧振幅を減少させるように設計されていることを特徴と
する装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、前記調整手段がコンダク
タンス値が低い水に対しては交流信号の連続パルスの時間間隔を短い値に設定し
、コンダクタンス値が高い水に対しては時間間隔を長い値に設定するように設計
されていることを特徴とする装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかにおいて、前記容器の入口の前およ
び／または容器(10)の出口の後に接続されたフィルタ・ユニットを有することを
特徴とする装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかにおいて、前記容器は少なくとも部
分的にフィルタ材料を充填され、それ自体フィルタとして作用し、容器内に設け
られた前記電極配列が容器の汚染除去または殺菌を行うことを特徴とする装置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかにおいて、信号発生器の前記調整
手段が手動介入手段を有し、この手動介入手段が、予め測定された水中の塩化物
含有量の関数として、前記交流信号の最大振幅、振幅ストロークおよび／または
信号／休止時間比を手動により変更するよう設計されていることを特徴とする装
置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかにおいて、水のコンダクタンス
値を電子的に測定する手段であって、この場合、前記手段が前記信号発生器に接
続され、予め測定されたコンダクタンス値に反応して前記信号発生器が交流信号
の関連する信号パターンを設定して発信し、さらに好ましくは前記信号パターン
が非線形調整曲線に沿って、および／または予め定められた個々の、格納された
パラメータに従ったコンダクタンス値に対し割当てられていることを特徴とする
装置。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかにおいて、個々の許容される直
流または交流電圧を印加される追加電極配列であって、前記追加電極配列が炭素
、マグネシウムおよび／または貴金属を含み、その効果が水中の陽極酸化性物質
、特に遊離塩素および塩素化合物を中和または除去できるように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかにおいて、複数の好ましくは直
方体形の容器がモジュール方式で備えられ、処理する水が前記複数のモジュール
容器を同時に通過して流れるか、または前記複数のモジュール容器を順次通過し
て流れるように設定されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかにおいて、前記電気信号発生器
が好ましくはプログラマブルな時間制御ユニットに接続され、前記ユニットは前
記電気信号発生器の動作時間を予め設定できるように設計されていることを特徴
とする装置。
【請求項１５】水の処理、特に飲料水の調製のプロセスであって、信号発生器に接続されている電極配列を備えた容器に予め定められた水量を導
入するステップと、前記水のコンダクタンス値を求めるステップと、前記コンダクタンス値に応じおよびその値の関数として、前記信号発生器から
前記電極配列に交流信号を印加するステップと、を含み、前記信号発生器が最大振幅が５０Ｖ未満の、信号周波数が５〜５０ＫＨｚの範
囲の交流信号を発生することを特徴とするプロセス。
【請求項１６】請求項１５において、水を容器に導入する前および／または水を容器から排出した後に、その水を濾
過するステップを含むことを特徴とするプロセス。
【請求項１７】請求項１５または１６において、水の測定されたコンダクタンス値および／または測定された塩化物含有量の関
数として、前記交流信号の最大振幅、振幅ストローク、周波数および／または信
号／休止時間比を変化させるステップを含むことを特徴とするプロセス。