JP2019089054A - 水浴水殺菌装置及び水浴水殺菌方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水は、残留塩素濃度管理等の衛生管理上の問題、更に塩素臭、温泉水の酸化による劣化等入浴環境上の問題、バイオフィルムの発生等々の次亜塩素酸ナトリウムの弊害を解決する。【解決策】 本電解次亜塩素酸水生成システムは、温浴施設の諸条件に合わせ、施設毎に必要な濃度、量を継続的に生成する事ができ、バイオフィルムの剥離現象や黒湯・ｐＨ値の高いアルカリ泉質に於いても残留塩素濃度を保持し殺菌効果も確認され、臭気判定結果や酸化還元電位値の測定結果、又飽和状態の水素水を有する事等、次亜塩素酸ナトリウムの代替品ではなく、電解次亜塩素酸水の新たな効能を裏付ける発明であり、衛生管理上の問題を解決し更に、温浴施設の環境向上に寄与できるシステムであると確信する。【選択図】図２

Description

本発明は、貯湯槽を有する施設・循環水システムを有する旅館、ホテル、銭湯等の入浴施設やプール及びかけ流し水システムを有する施設に関するものである。

貯湯槽の衛生管理において厚生労働省では、「水温を６０度以上に保ち供給するか又は貯湯槽内の湯水の消毒を行うこと」としているが、湯水の水温が高いと殺菌水は揮発し易いため湯水内の殺菌水の濃度を一定に保ち消毒する事が困難であり、殺菌水を多量に投入すると塩素臭や塩素ガス等の弊害が発生するため水温を６０度以上に保つ事が通例となっており、供給する際には適温にするため加水が行われている。

入浴施設等において循環水システムは、温泉水、水道水の等使用量を少なくするためのものであるが、近年では、温泉水の枯渇、地下水に対する影響を考慮して、国内に於いては約７０％の施設に於いて採用されているシステムで、浴槽水を循環ポンプで吸引し、濾過装置（砂濾過等）で異物を除去し、その水を加熱装置で一定水温まで加温して、浴槽内に戻す循環水システムである。

そして、浴槽水、循環水、濾過装置内のレジオネラ属菌や大腸菌等の病原菌を繁殖する事を防止するために、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤を上記循環系配管の途中（濾過装置の手前側）に注入するようにしている。

しかしながら、浴槽水及び循環水内における人の皮脂等の有機物や汚濁物質が溶解し水の循環系配管内や濾過装置内に付着しレジオネラ属菌の温床とされるバイオフィルムを形成してしまう。

かけ流し水システムに於いては、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤の注入は義務づけられてはいないが、レジオネラ属菌による感染症の５０％はかけ流しシステムの水浴施設に於いて発症している。

また、入浴施設においては、血行促進、体温上昇、疲労回復等の効果を目的として水素ボンベや水素発生機、化学薬品等を反応させる等の方法により浴槽水に水素を混入させた水素風呂を導入している。

黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於いては残留塩素濃度を保持する事が難しく、殺菌効果が確認出来ないのが現状である。

また、次亜塩素酸ナトリウムを使用する事により、植物起源の有機物を多く含む泉質の黒湯では無色になり、マンガンの多い泉質では化学反応により透明だったお湯が黒く変色する等の現象が見られる。

水素風呂用の水素発生装置は、特許文献１，２にも開示されているが、水素発生装置により発生させた水素を浴槽に供給するだけであり、殺菌効果を伴っていない。

電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置は、特許文献３にも開示されているが、電気分解により電解次亜塩素酸ナトリウムのみを生成する装置である。

特開２０１７−１１３０８６

特開２０１２−１２８５０４

特許第３７９０３６２号

発明が解決しようとする問題

本装置で生成される電解次亜塩素酸水は、高温の湯水に対して残留塩素濃度を維持する事が出来るため、貯湯槽内の消毒が可能となり貯湯槽内の湯水の温度を６０度以上に上げる必要が無く、適温に保ちながら供給する事が出来る。

また、水温を６０度以上に上げる必要が無いため、加温のための燃料費の軽減、供給後に適温に下げるための加水の費用も軽減する事が出来、経済的であり環境にも貢献できる。

循環システムに次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤を注入した場合の不具合としては、まず入浴者の増減により行政の指導する浴槽内の残留塩素濃度０．２〜０．４ｐｐｍに保持することが困難であり、入浴者が多ければ濃度は身体の汚れ、皮脂等に反応で大きく低下して基準値以下になり、事前に濃度を高い状態に準備すると塩素臭に関しての苦情があり、逆に入浴者が少なければ徐々に濃度が高くなる傾向となり、塩素の臭いが浴室内に充満し入浴者に不快感を与えてしまう。

また、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤による管理には、塩素臭の発生、トリハロメタンの発生、取り扱い者への危険性、濃度管理上の不具合以外に、自然由来の温泉に次亜塩素酸ナトリウムを注入することで、温泉水が酸化され劣化してしまという温泉水を利用している施設にとって重大な問題が確認されている。

また、飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水を生成する事ができるため、別系統で水素ボンベや水素発生機等により水素を発生させ注入する必要が無い。

また、残留塩素濃度を保持する事が難しい黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於いても残留塩素濃度を保持する事が出来、殺菌効果も確認されている。

本発明は、貯湯槽や循環水システム及びかけ流し水システム等に循環水以外の水のみで生成した塩水を電気分解することにより生成した電解次亜塩素酸水を系外より注入し、行政指導による殺菌処理等の衛生上の管理を維持し、次亜塩素酸ナトリウムの不具合である塩素臭の低減及び温泉水等の酸化による劣化を防止し且つ、水素水の効果をも有し、更に黒湯、ｐＨ値の高いアルカリ性泉質、マンガン泉質の問題も解決できるシステムである。

課題を解決するための手段

本発明の装置は、水を貯める浴槽と、前記浴槽内の水を取り出し前記浴槽内に水を戻すための循環系配管と、循環水は一切使用せず循環水とは別の水のみと食塩で生成した塩水を使用し隔膜を用いない１槽式の槽で電気分解して飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水を生成する殺菌水生成装置と、前記装置で生成した殺菌水を供給するために移す蓄積用タンクと、前記循環系配管と前記蓄積タンクとを接続する電解次亜塩素酸水供給配管と、前記電解次亜塩素酸水供給配管に設けられ、且つ、前記電解次亜塩素酸水を継続的に一定量を注入する注入ポンプと、前記注入ポンプの下流側の前記電解次亜塩素酸水供給配管に設けられる逆止弁とを備えた水浴水殺菌装置である。（請求項１）

本発明の方法は、水を貯める浴槽に循環系配管を接続し、前記浴槽内の水を取り出し前記浴槽内に水を戻す循環工程と、循環水は一切使用せず循環水とは別の水のみと食塩とで生成した塩水を使用し１槽式の槽で電気分解した電解次亜塩素酸水であって飽和状態の水素水を有する殺菌水生成工程と、生成した殺菌水を供給するために蓄積タンクに移す蓄積工程と、前記循環系配管と前記蓄積タンクを接続する電解次亜塩素酸水供給配管に設けられ、且つ、前記電解次亜塩素酸水を継続的に、一定量を注入する注入ポンプによって循環系配管内に電解次亜塩素酸水を供給する殺菌水供給工程とからなる水浴水殺菌方法である。（請求項２）

加えて、請求項２記載の水浴水殺菌方法に於いて、次亜塩素酸ナトリウムでは残留塩素濃度を保持出来なかった黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於いても残留塩素濃度を保持する事が出来、殺菌効果も確認され且つ、塩素臭の低減や浴槽内の水の酸化還元電位を源泉と比較して２０％以内の増加に抑えることが出来、更に飽和状態の水素水を有する事を特徴とする水浴水殺菌方法を好適とする。（請求項３）

発明の効果

本発明は、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤ではなく、循環水とは別の水のみを使用した塩水を隔膜の無い１槽式で電気分解することにより生成した飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水を水浴システムの系外から注入することにより、行政指導の衛生管理上の管理を維持し、次亜塩素酸ナトリウムによる弊害である塩素臭の低減化や温泉水の酸化を防止することができ且つ、黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於いても殺菌効果が確認出来更に飽和状態の水素水を有するため水素風呂の効果もある。

循環水システムと電解次亜塩素酸水・飽和水素水生成システムの系統図 構成図 電解次亜塩素酸水・飽和水素水生成システム かけ流し水システムと電解次亜塩素酸水・飽和水素水生成システムにの系統図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

図１において、本発明に係る循環システムに於ける循環工程が示されており、この循環水システムは、浴槽本体４Ａに清掃、点検等のため完全に水抜きした後に供給するための給湯経路１を有している。この給湯経路１は、外部から送られた水道水、温泉水等を加熱するための加熱装置２と、前記加熱装置２で加熱して生成された温水を一時的に貯湯する貯湯タンク３を有している。但し、浴用に適した温度の温泉水を常時利用する場合等には、この加熱装置はなくても良いものである。

そして、浴槽４は、前記浴槽４の浴槽本体４Ａから溢れ出た水を受ける浴槽水オーバーブロー溝４Ｂを有し、この浴槽水オーバーブロー溝４Ｂの底部には、前記浴槽水オーバーブロー溝４Ｂ受けた水を再利用できるように、循環系配管５に配管接続し、また、浴槽本体４Ａも当該浴槽本体４Ａ内の水を外部に取り出すための配管６をその底部に有しており、この配管６は途中で２つに分岐し、その一方は配水系バルブ７を経由し、前記循環系配管５と接続されており、前記配水系バルブ７は、循環温水システムが作動している際には、開の状態とし、もう一方の分岐された排水管６Ａは排水用バルブ８を有し、浴槽本体４Ａの定期的に行われる清掃、又は点検時等の完全な水抜きの際、前記配水系バルブ７を閉じた後、前記バルブ８を開放し本体４Ａの排水を行い排水溝９に流し込む。

また、この循環水システムは、浴槽本体４Ａ内の水を浄化、保温する手段として、前記浴槽本体４Ａとヘアーキャッチャー１０と循環ポンプ１１と濾過装置１２と熱交換器１３を有している。この循環系配管５は、浴槽本体４Ａ、ヘアーキャッチャー１０、循環ポンプ１１、濾過装置１２、熱交換器１３、再度浴槽本体４Ａの順で配管接続されている。

また、循環ポンプ１１は、ヘアーキャッチャー１０で大きなゴミを除去した水を、濾過装置１２、熱交換器１３を経由して浴槽本体４Ａまで送り込むためのものである。

濾過装置１２は、容器内に砂、カートリッジフィルター材等の濾過手段が納められて構成されており、当該濾過装置１２を水が通過する際に比較的細かな不純物を濾過することを可能としている。

また、熱交換器１３は、浴槽本体４Ａ内の水を入浴に適した温度で常時供給するためのもので、水温の低くなった水が熱交換器１３内に入ると、高温に維持された機器等から間接的にその高温の機器の熱を受け、低い水温で入った水は、前記熱交換器１３を出る際には加温され、入浴に適した温度となって供給される。

また、電解次亜塩素酸水生成工程１８で、循環水とは別の水と塩を電気分解することにより生成された電解次亜塩素酸水と水素水は蓄積タンク１９に移され、電解水用配管１７により電解水用注入ポンプ１６に送られ前記注入ポンプの下流に設けられた電解水用逆止弁１５により循環系配管５に電解水用注入ポンプ１６Ａに送られ電解水用逆止弁１５Ａにより貯湯槽配管５Ａに注入される。

以上によれば、水にレジオネラ属菌等の殺菌のために次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤を注入しないので、水や浴室内の塩素臭を低減することができ、更に温泉水を使用している場合には、温泉水を酸化させることもなく、更に水素水の効果により快適な入浴環境をも維持できる。

図２においては、循環水システムに於ける殺菌方法の構成が示されており、浴槽４の浴槽本体４Ａの底部から配管６を経由し循環系配管５に連結配管し、濾過装置１２を経由して浴槽本体４Ａに戻る循環系配管５の系内の濾過装置１２の手前（上流側）側より、電解次亜塩素酸水生成システム１８により生成された電解次亜塩素酸水と飽和状態の水素水を蓄積タンク１９に蓄積し、電解水用注入ポンプ１６と電解水用配管１７と電解水用逆止弁１５とを経由して注入する。

貯湯槽においては、電解次亜塩素酸水生成システム１８により生成された電解次亜塩素酸水と飽和状態の水素水を蓄積タンク１９に蓄積し、電解水用注入ポンプ１６Ａと電解水用配管１７Ａと電解水用逆止弁１５Ａとを経由して注入する。

図３においては、電解次亜塩素酸水と飽和状態の水素水の生成工程が示されており、電気分解槽２０と、塩水２１、電極板２２、蓄積タンク１９、電解水用注入ポンプ１６，１６Ａ、電解水用配管１７，１７Ａ前記注入ポンプの下流に設けられた電解水用逆止弁１５，１５Ａにより構成されている。

注入ポンプの下流に設けられた電解水用逆止弁１５Ａは、ない場合もある。

電極板２２は、縦１００ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ２ｍｍのチタン板を基本とし、そのチタン板の表面にセラミック、ダイヤモンド、白金等の素材をコーティングしたもので、複数枚の電極板２２を使用する。

電気分解槽２０の中で、塩と循環水とは別の水のみにより塩水２１を生成し、電極板２２を入れ、前記電極板に１００Ｖの電圧を５Ｖまで下げ、プラスとマイナスの電流を流した電極板を交互に複数枚配列する事により、前記塩水を電気分解し電解次亜塩素酸水と飽和状態の水素水を生成する。

電極板２２にプラスとマイナスの電流を流す際、任意に設定した時間毎にプラスとマイナスの極を変換させることにより、電極板２２への付着物を除去する事もできる。

本システムにより生成する電解次亜塩素酸水は使用する塩水の塩分濃度、電気分解時の電流値（アンペア値）、電極板の枚数、生成時間、生成に使用する水量等により生成濃度、生成量の調整が可能となるため、浴槽の保有水量、入浴者数、目標とする残留塩素濃度等、温浴施設の諸条件に対応して生成する事が出来、又注入ポンプにより任意に注入量を設定する事もできる。

（６％位）・電流値１５〜２０アンペア・生成時間２３時間が基準となるが、生成に使用する水の水質により反応は一律ではないため、塩分濃度、電流値、電極板の枚数、生成時間等を調整することにより生成濃度を一定に保つ事が出来る。

長時間かけて生成する事により、生成に使用する水の中に含まれている溶存酸素が電解次亜塩素酸水を生成する際に発生する水素と置き換えられる事により飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水が生成されるものと考えられる。

飽和量を超えた水素は、気泡となって浮上し大気中に放出されるので、安全のため換気が必要となる。

生成された飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水は、蓄積タンク１９に移され注入ポンプにより各システムの配管に注入されるため、生成槽では、連続的に生成する事ができる。

従来の水素風呂では、水素ボンベや水素発生機等により水素を発生させ供給する方式もあるが、別途に設備が必要であり、気泡となって混入されるため大気に放出されやすい。

株式会社クレハ分析センターに於いての塩素臭の比較検査では、サンプル水（源泉）に手

次亜塩素酸水を添加し残留塩素濃度０．６２ｐｐｍと次亜塩素酸ナトリウムを添加し残留塩素濃度０．５７ｐｐｍに調整した２本の試験水を浴槽水と同等の４０℃に加熱し、臭気検査を行った結果、臭気判定士１２名のうち１０名が次亜塩素酸ナトリウムの方が、塩素の臭いが強いと判定した。

福島県環境検査センター株式会社に於いての温泉水の酸化による劣化を数値化した酸化還元電位値（ＯＲＰ）の検査では、サンプル水（源泉）を５００ｃｃずつ３本採水し、基準となる源泉の残留塩素濃度０．０ｐｐｍと電解次亜塩素酸水を添加し残留塩素濃度０．５ｐｐｍと次亜塩素酸ナトリウムを添加し残留塩素濃度０．５ｐｐｍに調整した試験水３本により酸化還元電位値を測定した結果、源泉の酸化還元電位値は５００ｍｖ、電解次亜塩素酸水を添加したサンプル水は５１０ｍｖ、次亜塩素酸ナトリウムを添加したサンプル水は７００ｍｖで、電解次亜塩素酸水を添加したサンプル水は、源泉に対して２％の増加で殆ど変化していないが、次亜塩素酸ナトリウムを添加したサンプル水は４０％も増加しており、源泉が酸化により劣化している事を示している。尚、酸化還元電位値は源泉に対して２０％以内の増加に抑える事が有効で、望ましくは５％以内の増加であり、２％は理想的な範囲である。

黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於ける残留塩素濃度の保持及び殺菌効果は、都内の黒湯やｐＨ値９．７と高いアルカリ性泉質に於いての殺菌効果は本願発明に於いて実証されている。

日帰り温泉施設（男子用内風呂約１０ｍ^３×２槽、露天風呂約５ｍ^３×２槽）に於いての試験では、入浴者数が約１，０００名と多いため残留塩素濃度を高く設定したところ、末端の浴槽内の残留塩素濃度が、１０ｐｐｍと高くなってしまったが、塩素臭、肌への刺激等も感じられなっかた事から、入浴者の増加が予想される場合には、事前に残留塩素濃度を高く設定しても塩素臭による不快感も無く衛生管理上の安全も得られ、更に肌への刺激も感じられないのは水素が含まれているためと考えられる。

水の有効利用を目的とした循環水システムは、衛生管理上の衛生的な水質の維持という観点では、浴槽内に入浴者の皮脂等の有機物の溶解やその他の汚濁物質が混入し、その汚れを物理的に取り除くため濾過装置（砂濾過、濾過フィルター等）を有するが、水の循環配管系内及び濾過装置内にはバイオフィルムが付着し、レジオネラ属菌の温床となっている。本システム実験施設に於いて、水循環系内のバイオフィルムの剥離による浴槽内への流出や流量計のガラス容器に付着していたバイオフィルムの剥離等の現象は、本システムにより生成された飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水によりレジオネラ属菌のＤＮＡが分解されバイオフィルムが剥離したものと考えられる。

外部で電気分解した電解次亜塩素酸水を生成する装置は、予てより種々の方式が使用されていたが、その主な目的は次亜塩素酸ナトリウムの代替品としての使用が主なものであったが、本発明は単に行政の指導である浴槽内の衛生管理の役割はもとより、塩素臭の低減、温泉水等の水質の維持、黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於ける残留塩素濃度の保持及び殺菌効果、更に水素水をも供給する事ができる新たなシステムである。

図４においては、本発明に係るかけ流し水システムが示されており、浴槽４と浴槽本体４Ａと源泉系配管２３と貯湯槽２４と熱交換器１３とかけ流し用配管２６と排水管６Ａと排水バルブ８と排水溝９で構成されている。

そして、源泉は、源泉系配管２３を通り一旦貯湯槽２４に入り入浴に適した温度にするため熱交換器１３を経由してかけ流し用配管２６から浴槽本体４Ａに供給される。源泉を貯湯する必要が無い場合には貯湯槽２４、加熱する必要が無い場合には熱交換器１３がない場合もある。

また、浴槽４の浴槽本体４Ａの底部には、排水管６Ａと排水バルブ８を有し、前記排水バルブ８は、浴槽本体４Ａの清掃、点検等の完全な水抜きの際開放され、排水溝９に流し込む。

また、電解次亜塩素酸水生成システム１８で、塩と水を電気分解することにより生成された電解次亜塩素酸水と飽和状態の水素水は、蓄積タンク１９に蓄積され、電解水用配管１７を経由し、電解水用注入ポンプ１６に送られ、前記注入ポンプの下流に設けられた電解水用逆止弁１５を経由して、かけ流し用配管２６に注入される。

貯湯槽２４においては、電解次亜塩素酸水生成システム１８により生成された電解次亜塩素酸水と飽和状態の水素水は、蓄積タンク１９に蓄積され、電解水用配管１７Ａを経由し、電解水用注入ポンプ１６Ａに送られ、前記注入ポンプの下流に設けられた電解水用逆止弁１５Ａを経由して注入される。

以上によれば、水にレジオネラ属菌等の殺菌のために次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系薬剤を注入しないので、水や浴室内塩素臭を低減することができ、更に温泉水を使用している場合は、温泉水を酸化させることも無く、黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於いても残留塩素濃度を保持する事が出来るため殺菌効果も実証され且つ、水素の効能をも有した水浴水となり、快適な入浴環境を維持する事ができる。

なお、水浴水殺菌方法は、温浴システムに限らずプール等冷水を使用したシステムにも適応できる。

符号の説

１ 給湯経路
２ 加熱器
３ 貯湯槽
４ 浴槽
４Ａ 浴槽本体
４Ｂ 浴槽水オーバーフロー溝
５ 循環系配管
６ 配水管
６Ａ 排水管
７ 配水バルブ
８ 排水用バルブ
９ 排水溝
１０ ヘアーキャッチャー
１１ 循環ポンプ
１２ 濾過装置
１３ 熱交換器
１４ 補給水貯湯槽
１５ 電解水用逆止弁
１５Ａ 電解水用逆止弁
１６ 電解水用注入ポンプ
１６Ａ 電解水用注入ポンプ
１７ 電解水用配管
１７Ａ 電解水用配管
１８ 電解次亜塩素酸水・飽和水素水生成システム
１９ 蓄積タンク
２０ 電気分解槽
２１ 塩水
２２ 電極板
２３ 源泉系配管
２４ 貯湯槽
２５ かけ流し湯
２６ かけ流し用配管

Claims (3)

1. 水を貯める浴槽と、前記浴槽内の水を取り出し前記浴槽内に水を戻すための循環系配管と、循環水は一切使用せず循環水とは別の水のみと食塩で生成した塩水を使用し隔膜を用いない１槽式の槽で電気分解して飽和状態の水素水を有する電解次亜塩素酸水を生成する殺菌水生成装置と、前記装置で生成した殺菌水を供給するために移す蓄積用タンクと、前記循環系配管と前記蓄積タンクとを接続する電解次亜塩素酸水供給配管と、前記電解次亜塩素酸水供給配管に設けられ、且つ、前記電解次亜塩素酸水を継続的に一定量を注入する注入ポンプと、前記注入ポンプの下流側の前記電解次亜塩素酸水供給配管に設けられる逆止弁とを備えた水浴水殺菌装置。
2. 水を貯める浴槽に循環系配管を接続し、前記浴槽内の水を取り出し前記浴槽内に水を戻す循環工程と、循環水は一切使用せず循環水とは別の水のみと食塩とで生成した塩水を使用し１槽式の槽で電気分解した電解次亜塩素酸水であって飽和状態の水素水を有する殺菌水生成工程と、生成した殺菌水を供給するために蓄積タンクに移す蓄積工程と、前記循環系配管と前記蓄積タンクとを接続する電解次亜塩素酸水供給配管に設けられ、且つ、前記電解次亜塩素酸水を継続的に、一定量を注入する注入ポンプによって循環系配管内に電解次亜塩素酸水を供給する殺菌水供給工程とからなる水浴水殺菌方法。
3. 請求項２記載の水浴水殺菌方法に於いて、次亜塩素酸ナトリウムでは残留塩素濃度を保持出来なかった黒湯やｐＨ値の高いアルカリ性泉質に於いても残留塩素濃度を保持する事が出来、殺菌効果も確認され且つ、塩素臭の低減や浴槽内の水の酸化還元電位を源泉と比較して２０％以内の増加に抑える事が出来、更に飽和状態の水素水を有する事を特徴とする水浴水殺菌方法。

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