JP2005007317A

JP2005007317A - 貯水槽水殺菌装置

Info

Publication number: JP2005007317A
Application number: JP2003175299A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Otsubo; 寿弘大坪
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】銀イオン生成装置を流通する流量、電解効率、循環効率などの要因に基づいて電流値および電解時間を求める制御手段を配設させることで、過剰な銀イオンの添加を抑えるとともに殺菌能力の優る貯水槽水殺菌装置を実現する。
【解決手段】浴水を循環させるために一端および他端を浴槽１１に接続した浴槽水循環流路１２と、浴水に殺菌性金属イオンである銀イオンを添加する銀イオン生成装置１５とを備え、浴槽水循環流路１２には、銀イオン生成装置１５の上流側に紫外線を照射する紫外線照射装置１６が設けられた。これにより、過剰な銀イオンの添加を抑えるとともに殺菌能力が優れる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯水槽内に貯えられた貯水槽水に銀イオンによって殺菌する貯水槽水殺菌装置に関するものであり、特に、銀イオンを添加する銀イオン生成装置の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浴槽内の浴水を銀イオンによって殺菌する浴槽水浄化システムとして、例えば、浴水の循環流路中に超音波発信装置と銀イオン生成装置を備えるとともに、その浴水に添加銀イオン濃度を５ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満に制御する制御手段を備えている。
【０００３】
さらに、添加銀イオン濃度を５ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満に制御するために、銀イオン生成装置への供給電力の通電時間を制御するタイマーと、その通電時間を求めるための浴水の総水量を検知する水量検知機とを設け、電気分解回路に供給される電流をタイマーにより制限させて、電気分解により溶出する銀イオンの総量を調整あるいは制限することで過剰な銀イオンの溶出を抑制している。
【０００４】
これにより、銀イオンによる浴槽表面の黒ずみの汚れ防止と、銀イオンと超音波との相乗効果による殺菌効率の向上を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３２７９６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１によれば、銀イオン生成装置のみであれば添加銀イオン濃度が２００ｐｐｂであったものを銀イオンと超音波との相乗効果により１００ｐｐｂ未満にしたものであるが、この超音波発信装置は、一般的に滅菌能力が低いため、この滅菌能力を高めるために装置の大型化が必要となる問題がある。
【０００７】
また、制御手段において、添加銀イオン濃度を５ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満に制御するための電流や通電時間の具体的な演算の内容については記載がないため不明であるが、この種の装置では、銀イオン生成装置に流入する浴水の塩素イオン濃度により銀イオンを溶出する電解効率が一定ではない。
【０００８】
因みに、この種の銀イオン生成装置の電解効率は、概略塩素イオン濃度に反比例するため塩素イオン濃度が低い浴水では過剰な銀イオンが添加され、塩素イオン濃度が高い浴水では５ｐｐｂ以下の過少量の銀イオンが添加される。従って、過剰な銀イオンの添加による浴槽表面の黒ずみが発生し浴槽の美観を損ねる問題と、殺菌能力が低下してしまう問題とがある。
【０００９】
また、銀イオン生成装置を制御するための電流値および電解時間は、発明者の研究によると、銀イオン生成装置を流通する流量、上述した塩素イオン濃度に反比例する電解効率、銀イオン生成装置を流通する流量に応じて銀イオン生成装置から浴槽に流入して浴槽から流出する銀イオン濃度と浴槽内の銀イオン濃度との比である循環効率および殺菌する全水量などの要因によって求めることを見出した。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、銀イオン生成装置を流通する流量、電解効率、循環効率などの要因に基づいて電流値および電解時間を求める制御手段を配設させることで、過剰な銀イオンの添加を抑えるとともに殺菌能力の優る貯水槽水殺菌装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項１０に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、貯水槽水を循環させるために一端および他端を貯水槽（１１）に接続した貯水槽水循環流路（１２）と、この貯水槽水循環流路（１２）に配設され、貯水槽水に殺菌性金属イオンである銀イオンを添加する銀イオン生成装置（１５）とを備え、
貯水槽水循環流路（１２）には、銀イオン生成装置（１５）の上流側に紫外線を照射する紫外線照射装置（１６）が設けられたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、貯水槽水の細菌に対して紫外線照射と銀イオンとの殺菌能力が相互に作用するとともに、従来の超音波よりも紫外線照射の方が容積当たりの殺菌能力が優れるため殺菌能力の優る殺菌装置の提供ができるとともに、紫外線照射と銀イオンとを組み合わせた方が銀イオン生成装置（１５）を小型にできる。
【００１３】
また、貯水槽（１１）表面や配管内のぬめりに対して、銀イオンを貯水槽水に添加することで細菌が貯水槽（１１）表面、並びに配管に付着しにくくなり、結果としてぬめりの発生を抑制して清潔に保つことができる。ここで‘ぬめり’とは、貯水槽水中の有機物に細菌が付着し、それらが増殖する過程で発生するもので、有機物と細菌の接触を銀イオンの働きで妨げれば、この‘ぬめり’の発生を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、貯水槽水中の塩素イオン濃度に基づいて添加銀イオン濃度を制御する制御手段（２０）が設けられ、この制御手段（２０）は、貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように銀イオン生成装置（１５）を制御することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、従来では、貯水槽水に添加する銀イオン濃度を、例えば、５ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように制御していたが、殺菌される貯水槽水の塩素イオン濃度に応じて銀イオン生成装置（１５）の電解効率が異なる。因みに、塩素イオン濃度が大きいと電解効率が小さくなるため、銀イオン生成装置（１５）に所定の電流を印加しても実質的に所望する銀イオン量が溶出していない。
【００１６】
そこで、本発明では、貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように塩素イオン濃度に基づいて添加銀イオン濃度を制御することにより、低塩素イオン濃度における過剰な銀イオンの添加もなく、かつ高塩素イオン濃度における過少量の銀イオンが添加されることもない。従って、貯水槽（１１）表面に黒ずみを発生させることはない。さらに、殺菌能力の低下もない。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、制御手段（２０）は、銀イオン生成装置（１５）を流通する流量、塩素イオン濃度に反比例する電解効率、および銀イオン生成装置（１５）から溶出する銀イオン量より求める銀イオン生成装置（１５）に印加する電流値と、銀イオン生成装置（１５）を流通する流量に応じて銀イオン生成装置（１５）から貯水槽（１１）に流入して貯水槽（１１）から流出する銀イオン濃度と貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度との比である求める循環効率、および貯水槽水循環流路（１２）に循環する全水量より求める電解時間とを有して貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように銀イオン生成装置（１５）を制御することを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度において、上限を１００ｐｐｂ未満となるように制御することにより、過剰な銀イオンの添加がないため貯水槽（１１）表面に黒ずみを発生させることはない。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、制御手段（２０）は、塩素イオン濃度が所定値以上のときに、電解時間における電流値を段階的に降下するように銀イオン生成装置（１５）に印加することを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、貯水槽（１１）表面に発生する黒ずみは、銀イオンが塩素イオンと反応により生成される塩化銀の感光により黒く着色されるものであり、特に、塩素イオン濃度が大きいときは電解効率が小さいため、電流値が大きくなる。電流値を段階的に降下するように印加することで、過剰な銀イオンの添加が行なわれない。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、制御手段（２０）は、銀イオン生成装置（１５）から溶出する銀イオン量が少なくとも約５０ｐｐｂを超えないように電流値を銀イオン生成装置（１５）に印加することを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、過剰な銀イオンの添加がないため貯水槽（１１）表面に黒ずみを発生させることはないとともに、従来と比較して銀イオン生成装置（１５）の動力を必要最小限に抑えることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明では、銀イオン生成装置（１５）は、少なくとも陽極側に銀極板を用いて電気分解することにより、貯水槽水に銀イオンを添加することを特徴としている。請求項６に記載の発明によれば、銀極板から正確な量の銀イオンの添加が容易にできる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、制御手段（２０）は、銀イオン生成装置（１５）に設けられる電極部（１５ｂ）間の導電率を検知することで貯水槽水の塩素イオン濃度が求められることを特徴としている。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、概して大掛かりとなる塩素イオン濃度検出手段を必要とせずに塩素イオン濃度を容易に求めることができる。しかも、銀イオン生成装置（１５）の構成部品を活用することで、電極部（１５ｂ）間の導電率を容易に検知することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明では、銀イオン生成装置（１５）は、電気分解を停止の際に、電解槽（１５ａ）内の貯水槽水が外部に排水され、かつ電解槽（１５ａ）が空になるように構成したことを特徴としている。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、電解槽（１５ａ）が空になるように構成したことにより、電極部（１５ｂ）間が電気的に非通電であるため、電池作用により電極部（１５ｂ）が溶出してしまうことはない。
【００２８】
請求項９に記載の発明では、貯水槽水循環流路（１２）には、紫外線照射装置（１６）の上流側に貯水槽水を浄化する濾過装置（１９）が設けられたことを特徴としている。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、浮遊物や固形物などを浄化する濾過装置（１９）を紫外線照射装置（１６）および銀イオン生成装置（１５）の上流側に設けることにより、浮遊物や固形物は濾過装置（１９）により浄化され、細菌に対して紫外線照射や銀イオンが直接作用することができる。これにより、紫外線照射装置（１６）および銀イオン生成装置（１５）は殺菌能力の低下を起こさない。
【００３０】
請求項１０に記載の発明では、貯水槽（１１）内に貯えられた貯水槽水は、浴槽（１１）内の浴水であり、貯水槽水循環流路（１２）は、浴槽水循環流路（１２）であることを特徴としている。請求項１０に記載の発明によれば、細菌の増殖による濁り度が上昇する浴水を対象として紫外線および銀イオンにより殺菌することで効果が大である。
【００３１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を適用した第１実施形態の貯水槽水殺菌装置を図１ないし図８に基づいて説明する。図１は、貯水槽水殺菌装置の全体構成を示す模式図であって、貯水槽である浴槽１１内の貯水槽水である浴水を循環させて、その浴水を紫外線照射と銀イオンとの相乗効果により殺菌を行なう装置である。
【００３３】
本実施形態の貯水槽水殺菌装置１０は、図１に示すように、浴槽１１内の浴水を循環させるために一端および他端を浴槽１１に接続した貯水槽水循環流路である浴槽水循環流路１２と、その浴槽水循環流路１２に配設され、浴水に殺菌性金属イオンである銀イオンを添加する銀イオン生成装置１５および紫外線を照射する紫外線照射装置１６と、制御手段である制御装置２０とから構成されている。
【００３４】
また、浴槽水循環流路１２には、循環ポンプ１３、圧力センサ１７、流量センサ１８が配設されている。循環ポンプ１３は、浴槽１１内の浴水を銀イオン生成装置１５および紫外線照射装置１６に循環させる送水手段であり、制御装置２０により制御される。圧力センサ１７は、浴槽１１内の浴水の水位を検出するセンサであり、検知された水位情報を制御装置２０に出力するように接続されている。流量センサ１８は、浴槽水循環流路１２を循環する浴水の流量を検知するセンサであり、検知された流量情報を制御装置２０に出力するように接続されている。
【００３５】
紫外線照射装置１６は、紫外線を照射する紫外線ランプ１６ａを有する周知の装置であり、銀イオン生成装置１５の上流側に配設して循環ポンプ１３により送水される浴水に紫外線を照射させて浴水中の細菌を殺菌させるものである。紫外線照射装置１６は、制御装置２０に電気的に接続されて制御装置２０により制御される。
【００３６】
次に、銀イオン生成装置１５は、浴水が循環する電解槽１５ａの中に一対の電極部１５ｂを収容した周知の装置であり，電極部１５ｂのいずれか一方（例えば、陽極側）を銀材料からなる銀極板で形成し、電極部１５ｂ間に電流値を印加して電気分解することにより銀イオンを生成して浴水に添加するものである。
【００３７】
そして、銀イオン生成装置１５の電極部１５ｂは制御装置２０に電気的に接続され、この制御装置２０により印加する電流値および電解時間である印加時間が制御されるように構成している。なお、本実施形態では、電極部１５ｂのいずれか一方（例えば、陽極側）を銀材料からなる銀極板で形成したが、これに限らず、もう一方側も銀材料からなる銀極板で形成しても良い。
【００３８】
次に、制御装置２０は、圧力センサ１７からの水位情報、流量センサ１８からの流量情報および図示しない操作盤に設けられた操作スイッチからの操作信号等に基づいて、循環ポンプ１３、銀イオン生成装置１５、および紫外線照射装置１６を制御するように構成されている。
【００３９】
また、制御装置２０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定された殺菌制御プログラムが設けられ、この殺菌制御プログラムにより循環ポンプ１３、紫外線照射装置１６および銀イオン生成装置１５を制御して浴槽１１内の浴水を殺菌するように制御される。なお、図示しない操作盤には、殺菌運転を操作する運転スイッチなどが設けられている。
【００４０】
次に、上記構成による貯水槽水殺菌装置１０の作動について図２ないし図７に基づいて説明する。図２ないし図４は、殺菌制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。まず、図２に示すように、図示しない運転スイッチがオンされると殺菌運転が開始される（ステップ２００）。そして、ステップ２０１にて、圧力センサ１７より検出された水位情報が設定値を超えたか否かを判定する。これは浴槽１１内に貯められた浴水が所定の水位に達しているか否かを判定するものである。
【００４１】
ここで、水位情報が所定の水位を超えておれば、ステップ２０２にて、検出された水位情報から浴槽１１内の浴水の水量を演算し、予め設定された浴槽水循環流路１２に循環する浴水の水量と加算した全水量▲８▼を記憶する。そして、ステップ２０３にて循環ポンプ１３を作動させる。
【００４２】
次に、ステップ２０４にて、流量センサ１８より検出された流量情報が所定値を超えたか否かを判定する。ここでは、循環系が浴水で満たされるように所定の流量を超えるまで循環ポンプ１３の作動を継続させる。
【００４３】
そして、流量情報が所定流量を超えればステップ２０５にて、５秒後毎に流量情報を記憶させ、次のステップ２０６にて記憶した流量が連続して３回ともほぼ同一の流量であるか否かを判定する。ここで、ほぼ同一の流量であれば、ステップ２０７にてその流量▲１▼を記憶させ、ステップ２０８にて循環ポンプ１３を停止させる。
【００４４】
なお、ここまでのステップは、浴槽水循環流路１２を循環する流量が、所定の流量を超えるとともに、その流量が安定しているか否かを監視させたものである。そして、ステップ２０９にて、銀イオン生成装置１５の電極部１５ｂに所定の電流値を印加させ、ステップ２１０にて電極部１５ｂ間の電圧が所定値を超えたか否かを判定する。
【００４５】
ここでは、電解槽１５ａ内の電極部１５ｂが浴水で満たされているか否かを判定したものであり、電極部１５ｂ間の電圧が所定値に達していなければ電極部１５ｂが浴水に満たされていないと判定し、再度、ステップ２０３に戻って流量検知を実行する。一方、ステップ２１０にて、電極部１５ｂ間の電圧が所定値を超えておれば、電極部１５ｂが浴水で満たされていると判定して、ステップ２１１にてその電圧▲２▼を記憶させて、ステップ２１２にて所定の電流の印加を停止する。
【００４６】
そして、ステップ２１３にて循環ポンプ１３を再度作動させ、ステップ２１４にて紫外線ランプ１６ａを点灯する。これにより、浴槽１１内の浴水が紫外線照射装置１６に循環され、直接浴水に紫外線が照射されて殺菌が行なわれる。次に、ステップ２１５にて、流量センサ１８より検知された流量がステップ２０７にて記憶された流量▲１▼と比較してほぼ同一であるか否かを判定する。これは、銀イオン生成装置１５を流通する浴水の流量を再度確認する。ここで、検知された流量が記憶された流量▲１▼よりも異なっておれば、再度、ステップ２０３に戻って流量検知を実行する。
【００４７】
一方、検知された流量が記憶された流量▲１▼とほぼ同一であれば、ステップ２１６にて図示しないタイマーＴ１のカウントを開始する。そして、ステップ２１７にて、電解条件演算プログラム（ステップ２５０）より演算された電流値▲４▼または段階的電流値▲６▼のいずれか一方の電流値を印加して、次のステップ２１８にてタイマーＴ１が後述する電解時間に達するまで電流値の印加を継続する。
【００４８】
なお、このステップ２１７にて印加する電流値▲４▼または段階的電流値▲６▼は、図３に示す電解条件演算プログラムの制御処理により求めるもので、以下、説明する。この電解条件演算プログラムは、ステップ２０７およびステップ２１１にて記憶させた流量▲１▼、電圧▲２▼、および電極部１５ｂから溶出する銀イオン量に基づいて電流値を演算するとともに、ステップ２０２にて記憶させた全水量▲８▼、電流値▲４▼、および後述する循環効率▲５▼に基づいて電解時間▲７▼を演算するプログラムである。
【００４９】
具体的には、図３に示すように、ステップ２５０にて電解条件の演算の制御処理が上述したステップ２００が実行されると並行してスタートする。まず、ステップ２５１にて必要データの入力を待っている。ここでは、ステップ２０７にて記憶された流量▲１▼と、ステップ２１１にて記憶された電圧▲２▼とを入力することにより、ステップ２５２にてこの電圧▲２▼より銀イオン生成装置１５の電解効率を求めるものである。
【００５０】
ところで、この種の銀イオン生成装置１５における電解効率は入力に対する銀イオンの出力であり、銀イオンの溶出量は浴水中の塩素イオン濃度に大きく左右される。具体的には、図５（ａ）に示すように、塩素イオン濃度と電解効率とが反比例の関係を示している。因みに、塩素イオン濃度が小さいと電解効率が大きく、塩素イオン濃度が大きいと電解効率が小さくなることが分かっている。
【００５１】
従って、この塩素イオン濃度を直接測定すれば容易に電解効率を求めることができるが、この塩素イオン濃度を測定するための装置が複雑で、かつ大掛かりとなるため、本発明では電極部１５ｂ間の導電率により求めるようにした。
【００５２】
具体的には、図５（ｂ）に示す導電率と塩素イオン濃度との関係を求めた特性図、および図５（ｃ）に示す導電率と電圧との関係の特性図により塩素イオン濃度を求めるようにした。つまり、電極部１５ｂに所定の電流を印加して電極部１５ｂ間の電圧を検知することにより、図５（ｃ）にて導電率が求められ、この導電率から図５（ｂ）にて塩素イオン濃度を求めるものである。
【００５３】
これは、上述したステップ２０９〜ステップ２１１の制御処理を実行することで、このステップ２５２において、電解効率が上記電圧▲２▼から導電率、塩素イオン濃度の順に求めることができる。そして、次のステップ２５３にて、下記、（数式１）により印加する電流値▲４▼を演算する。
【００５４】
【数式１】電流値▲４▼＝電極溶出量×流量×クーロン量／銀分子量／電解効率
ここで、電極溶出量：電解槽１５ａの入口と出口との銀イオンの濃度差であり、例えば、５〜５０ｐｐｂ、流量：ステップ２０７にて記憶した流量▲１▼、クーロン量：９６５００、銀分子量：１０８である。なお、本実施形態では、電極溶出量の上限を５０ｐｐｂ未満とすることにより、過剰な銀イオンの添加がないため浴槽１１表面に黒ずみを発生させることはない。
【００５５】
次に、ステップ２５４にて、導電率が所定値（例えば、３０ｍＳ／ｃｍ）を超えたか否かを判定する。これは、塩素イオン濃度が大きいときは電解効率が小さいために演算された電流値▲４▼が大きくなる。つまり、図５（ｂ）に示す導電率と塩素イオン濃度との相関から外れる地域の上水も存在するため、導電率（塩素イオン濃度）が所定値以上のときは、この電流値を段階的に降下させるように印加したものである。
【００５６】
ここで、導電率が所定値（例えば、３０ｍＳ／ｃｍ）を超えておれば、ステップ２５５にて、ステップ２５３にて演算された電流値▲４▼と電解時間▲７▼とを入力する。電解時間▲７▼は、図４（ａ）に示す電解時間演算プログラムより演算する。具体的には、ステップ２６０にて、電解時間の演算の制御処理が上述のステップ２５０と同じようにスタートする。
【００５７】
そして、ステップ２６１にて、必要データの入力を待っている。ここでは、ステップ２５３にて演算された電流値▲４▼と、ステップ２０２にて記憶された全水量▲８▼と、後述するステップ２７３にて演算された循環効率▲５▼とを入力して、ステップ２６２にて電解時間▲７▼を演算する。そして、この電解時間▲７▼は下記、（数式２）によって演算する。
【００５８】
【数式２】電解時間▲７▼＝（全水量×目標濃度×クーロン量／銀分子量／電流値▲４▼）×循環効率
ここで、目標濃度：浴槽１１内の浴水の銀イオン濃度（例えば、３０〜１００ｐｐｂ）、循環効率は、銀イオン生成装置１５から浴槽１１に流入して浴槽１１から流出する銀イオン濃度と浴槽１１内の浴水の銀イオン濃度との比である。クーロン量、銀分子量は（数式１）と同様。
【００５９】
なお、目標濃度の上限を１００ｐｐｂ未満とすることにより、過剰な銀イオンの添加がないため浴槽１１表面に黒ずみを発生させることはない。また、下限を３０ｐｐｂ以上とすることにより、３０ｐｐｂ以下のときは紫外線照射装置１６単独で殺菌を賄うことができる。これにより、銀イオン生成装置１５の動力を必要最小限に抑えることができる。
【００６０】
また、上記循環効率は、図４（ｂ）に示す循環効率演算プログラムより演算するもので、ステップ２７０にて、循環効率の演算の制御処理が上述のステップ２５０と同じようにスタートする。そして、ステップ２７１にて、必要データの入力を待っている。ここでは、ステップ２０７にて記憶された流量▲１▼を入力して、ステップ２７２にて循環効率▲５▼を求める。
【００６１】
ここでは、図６に示す流量と循環効率との関係を示す特性図から循環効率▲５▼を求め、その求めた循環効率▲５▼をステップ２７３にて決定する。なお、この循環効率▲５▼は、図６に示すように、流量が低下すると循環効率が低下する特性になっている。これにより、ステップ２６２の電解時間▲７▼が求められ、ステップ２６３にて電解時間▲７▼が決定される。
【００６２】
従って、ステップ２５５では、ステップ２６３にて決定された電解時間▲７▼のデータが入力されることで、次のステップ２５６にて段階的演算電流値を演算する。この段階的演算電流値は、図７（ａ）に示すように、演算された電解時間▲７▼を１０区分に分割し、電流値が１０段階的に降下するように配分した。なお、５段階と６段階の間が演算された電流値▲４▼であり、初期値は電流値▲４▼＋Ａ、１０段階は電流値▲４▼−Ａとなるように割り振られている。
【００６３】
これにより、ステップ２５７にて、段階的演算電流値▲６▼が決定する。以上がステップ２５４にて、導電率が所定値（例えば、３０ｍＳ／ｃｍ）を超えたときの段階的演算電流値▲６▼と電解時間▲７▼であるが、ここで、導電率が所定値（例えば、３０ｍＳ／ｃｍ）以下のときはステップ２５８にて、ステップ２６３による決定された電解時間▲７▼を入力するとともに、ステップ２５９にて、ステップ２５３による演算された電流値▲４▼を決定する。このときは、図７（ｂ）に示すように、電流値▲４▼が一定の状態である。
【００６４】
そして、ステップ２１８にて、タイマＴ１が電解時間に達するまで電流値▲４▼または段階的演算電流値▲６▼の印加を継続する。そして、タイマＴ１が電解時間に達すると、ステップ２１９にて電流値▲４▼または段階的演算電流値▲６▼の印加を停止させるとともに、ステップ２２０にて、循環ポンプ１３を停止する
一方、紫外線照射装置１６の運転停止はステップ３００の紫外線の停止プログラムにて制御処理を行なっている。具体的には、ステップ２３１にてステップ２１６のタイマＴ１がカウントを開始したか否かを判定する。ここで、タイマＴ１がカウントを開始すれば、ステップ２３２にてタイマＴ２がカウントを開始する。
【００６５】
そして、ステップ２３３にて予め設定した抗菌時間にタイマＴ２が達するまでステップ２１４にて点灯された紫外線ランプ１６ａの照射を継続する。そして、タイマＴ２が抗菌時間に達したらステップ２３４にて紫外線ランプ１６ａを消灯する。次に、ステップ２３５にて印加電流がＯＦＦしているか否かを判定し、印加電流がＯＦＦしていれば、ステップ２３６にて循環ポンプ１３を停止させる。なお、このときに、印加電流がＯＮのときは循環ポンプ１３を停止させないようにしている。
【００６６】
これにより、紫外線照射装置１６による紫外線と、銀イオン生成装置１５による銀イオンの添加との相乗効果により浴水の殺菌ができるとともに、銀イオンの浴水への添加により浴槽１１表面や配管内のぬめりに対して、細菌が浴槽１１表面、並びに配管に付着しにくくなり、結果としてぬめりの発生を抑制して清潔に保つことができる。
【００６７】
以上の第１実施形態の貯水槽水殺菌装置１０によれば、浴水の細菌に対して紫外線照射と銀イオンとの殺菌能力が相互に作用するとともに、従来の超音波よりも紫外線照射の方が容積当たりの殺菌能力が優れるため殺菌能力の優る殺菌装置の提供ができるとともに、紫外線照射と銀イオンとを組み合わせた方が銀イオン生成装置１５を小型にできる。
【００６８】
また、浴槽１１表面や配管内のぬめりに対して、銀イオンを浴水に添加することで細菌が浴槽１１表面、並びに配管に付着しにくくなり、結果としてぬめりの発生を抑制して清潔に保つことができる。ここで‘ぬめり’とは、浴水中の有機物に細菌が付着し、それらが増殖する過程で発生するもので、有機物と細菌の接触を銀イオンの働きで妨げれば、この‘ぬめり’の発生を抑制することができる。
【００６９】
また、従来では、浴水に添加する銀イオン濃度を、例えば、５ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように制御していたが、浴水の塩素イオン濃度に応じて銀イオン生成装置１５の電解効率が異なる。因みに、塩素イオン濃度が大きいと電解効率が小さくなるため、銀イオン生成装置１５に所定の電流を印加しても実質的に所望する銀イオン量が溶出していない。
【００７０】
そこで、本発明では、浴槽１１内の浴水の銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように塩素イオン濃度に基づいて添加銀イオン濃度を制御することにより、低塩素イオン濃度における過剰な銀イオンの添加もなく、かつ高塩素イオン濃度における過少量の銀イオンが添加されることもない。従って、浴槽１１表面に黒ずみを発生させることはない。さらに、殺菌能力の低下もない。
【００７１】
また、浴槽１１内の浴水の銀イオン濃度において、上限を１００ｐｐｂ未満となるように制御することにより、過剰な銀イオンの添加がないため浴槽１１表面に黒ずみを発生させることはない。また、下限を３０ｐｐｂ以上となるように制御することにより、３０ｐｐｂ以下のときは紫外線照射装置１６単独で殺菌を賄うことができる。これにより、銀イオン生成装置１５の動力を必要最小限に抑えることができる。
【００７２】
また、浴槽１１表面に発生する黒ずみは、銀イオンが塩素イオンと反応により生成される塩化銀の感光により黒く着色されるものであり、特に、塩素イオン濃度が大きいときは電解効率が小さいため、電流値が大きくなる。電流値を段階的に降下するように印加することで、過剰な銀イオンの添加が行なわれない。
【００７３】
また、銀イオン生成装置１５から溶出する銀イオン量が少なくとも約５０ｐｐｂを超えないように電流値を銀イオン生成装置１５に印加することにより、過剰な銀イオンの添加がないため浴槽１１表面に黒ずみを発生させることはないとともに、従来と比較して銀イオン生成装置１５の動力を必要最小限に抑えることができる。
【００７４】
また、銀イオン生成装置１５は、少なくとも陽極側に銀極板を用いて電気分解することにより、貯水槽水に銀イオンを添加することにより、銀極板から正確な量の銀イオンの添加が容易にできる。
【００７５】
また、銀イオン生成装置１５に設けられる電極部１５ｂ間の導電率を検知することで浴水の塩素イオン濃度が求められることにより、概して大掛かりとなる塩素イオン濃度検出手段を必要とせずに塩素イオン濃度を容易に求めることができる。しかも、銀イオン生成装置１５の構成部品を活用することで、電極部１５ｂ間の導電率を容易に検知することができる。
【００７６】
また、銀イオン生成装置１５を浴水に用いることにより、細菌の増殖による濁り度が上昇する浴水を対象として紫外線および銀イオンにより殺菌することで効果が大である。
【００７７】
（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、銀イオン生成装置１５が電気分解を停止しているときは、電極部１５ｂが浴水に満たされているため電池作用により電極部１５ｂから銀イオンが溶出する。また、電極部１５ｂのいずれか一方が銀材料以外で形成したときはその金属イオンが溶出する。
【００７８】
そこで、本実施形態では、電気分解を停止の際には、電解槽１５ａ内の浴水を外部に排水するように構成したものである。具体的には、図８に示すように、電解槽１５ａの上流側に三方弁２１と、電解槽１５ａの下流側に電磁弁２２とを設けるとともに、電解槽１５ａの上方に空気抜き弁２３を有する空気抜き管１２ａと、電解槽１５ａの下方に排水弁２４を有する排水管１２ｂとを設けたものである。なお、排水管１２ｂは、図に示すように、浴槽水循環流路１２から分岐して接続されている。
【００７９】
また、三方弁２１は、紫外線照射装置１６から流出する浴水を電解槽１５ａに流通する流通方向と、電解槽１５ａを迂回する流通方向とのいずれか一方の流れ方向に切り換える切換弁であり、銀イオン生成装置１５が電気分解するときに、電解槽１５ａに流通する流通方向に切り換り、電気分解が停止のときは電解槽１５ａを迂回する流通方向に切り換るように制御装置２０により制御される。
【００８０】
また、電磁弁２２は、銀イオン生成装置１５が電気分解するときに、開弁し、電気分解が停止のときは閉弁するように制御装置２０により制御される。一方、空気抜き弁２３および排水弁２４は、電気分解するときに閉弁し、電気分解が停止のときは開弁するように制御装置２０により制御される。
【００８１】
以上の構成によれば、電気分解が停止のときは電解槽１５ａが空になるように構成したことにより、電極部１５ｂ間が電気的に非通電であるため、電池作用により電極部１５ｂが溶出してしまうことはない。
【００８２】
（第３実施形態）
浴水を循環させて浄化する浴水浄化装置に本発明を適用しても良い。具体的には、図９に示すように、浴水を濾過装置１９に循環させて物理浄化または化学浄化により、入浴により汚れた浴水を浄化する浴水浄化装置１０ａにおいて、濾過装置１９の下流側に紫外線照射装置１６およびその下流側に銀イオン発生装置１５を構成したものである。
【００８３】
以上の構成によれば、浴水の浮遊物や固形物は濾過装置１９により浄化され、細菌に対して紫外線照射や銀イオンが直接作用することができる。しかも、紫外線照射装置１６および銀イオン生成装置１５は殺菌能力の低下を起こさない。
【００８４】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、浴槽水循環回路１２の一端が浴槽１１に接続される吸入口には、浴水に浮遊する髪の毛などのゴミを除去するフィルタを設けると良い。また、以上の実施形態では、浴槽１１内の浴水を紫外線照射装置１６および銀イオン生成装置１５に循環させて浴水を殺菌したが、浴水とは限らず、貯水槽１１内に貯められる貯水槽水を殺菌させても良い。
【００８５】
なお、本実施形態に示した具体的な数値はあくまでも一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における貯水槽水殺菌装置１０の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態における制御装置２０による殺菌制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【図３】殺菌制御プログラムにおける電解条件の演算の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は殺菌制御プログラムにおける電解時間の演算の制御処理を示すフローチャート、（ｂ）は殺菌制御プログラムにおける循環効率の演算の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は電解効率と塩素イオン濃度との関係を示す特性図、（ｂ）は導電率と塩素イオン濃度との関係を示す特性図、（ｃ）は電圧と導電率との関係を示す特性図である。
【図６】循環効率と流量との関係を示す特性図である。
【図７】（ａ）は段階的電流値における電流値と電解時間との関係を示す特性図、（ｂ）は演算電流値▲４▼における電流値と電解時間との関係を示す特性図である。
【図８】本発明の第２実施形態における貯水槽水殺菌装置１０の全体構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第３実施形態における貯水槽水殺菌装置１０ａの全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１１…浴槽（貯水槽）
１２…浴槽水循環流路（貯水槽水循環流路）
１５…銀イオン生成装置
１５ａ…電解槽
１５ｂ…電極部
１６…紫外線照射装置
１９…濾過装置
２０…制御装置（制御手段）

Claims

貯水槽水を循環させるために一端および他端を貯水槽（１１）に接続した貯水槽水循環流路（１２）と、
前記貯水槽水循環流路（１２）に配設され、前記貯水槽水に殺菌性金属イオンである銀イオンを添加する銀イオン生成装置（１５）とを備え、
前記貯水槽水循環流路（１２）には、前記銀イオン生成装置（１５）の上流側に紫外線を照射する紫外線照射装置（１６）が設けられたことを特徴とする貯水槽水抗菌装置。
貯水槽水中の塩素イオン濃度に基づいて添加銀イオン濃度を制御する制御手段（２０）が設けられ、前記制御手段（２０）は、前記貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように前記銀イオン生成装置（１５）を制御することを特徴とする請求項１に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記制御手段（２０）は、前記銀イオン生成装置（１５）を流通する流量、前記塩素イオン濃度に反比例する電解効率、および前記銀イオン生成装置（１５）から溶出する銀イオン量より求める前記銀イオン生成装置（１５）に印加する電流値と、前記銀イオン生成装置（１５）を流通する流量に応じて前記銀イオン生成装置（１５）から前記貯水槽（１１）に流入して前記貯水槽（１１）から流出する銀イオン濃度と前記貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度との比である求める循環効率、および前記貯水槽水循環流路（１２）に循環する全水量より求める電解時間とを有して前記貯水槽（１１）内の貯水槽水の銀イオン濃度が３０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ未満となるように前記銀イオン生成装置（１５）を制御することを特徴とする請求項２に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記制御手段（２０）は、前記塩素イオン濃度が所定値以上のときに、電解時間における前記電流値を段階的に降下するように前記銀イオン生成装置（１５）に印加することを特徴とする請求項３に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記制御手段（２０）は、前記銀イオン生成装置（１５）から溶出する銀イオン量が少なくとも約５０ｐｐｂを超えないように前記電流値を前記銀イオン生成装置（１５）に印加することを特徴とする請求項３に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記銀イオン生成装置（１５）は、少なくとも陽極側に銀極板を用いて電気分解することにより、前記貯水槽水に銀イオンを添加することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記制御手段（２０）は、前記銀イオン生成装置（１５）に設けられる電極部（１５ｂ）間の導電率を検知することで前記貯水槽水の前記塩素イオン濃度が求められることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記銀イオン生成装置（１５）は、電気分解を停止の際に、電解槽（１５ａ）内の前記貯水槽水が外部に排水され、かつ前記電解槽（１５ａ）が空になるように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記貯水槽水循環流路（１２）には、前記紫外線照射装置（１６）の上流側に前記貯水槽水を浄化する濾過装置（１９）が設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の貯水槽水殺菌装置。
前記貯水槽（１１）内に貯えられた前記貯水槽水は、浴槽（１１）内の浴水であり、前記貯水槽水循環流路（１２）は、浴槽水循環流路（１２）であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の貯水槽水殺菌装置。