JP3161299B2 - 殺菌装置 - Google Patents

殺菌装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は業務用および家庭用
の水の殺菌装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の殺菌装置は図4に示すように浴槽
1の循環流路2に、循環ポンプ3、浴槽1内の水の保温
を行うヒーター4、内部に微生物を繁殖させて浴槽1内
の水の浄化を行う濾過装置5、オゾンを発生させるオゾ
ン発生機7から発生したオゾンを浴槽1内で水に混合さ
せる混合ノズル6を設けて構成されている(例えば、特
開平4−317795号公報)。
【0003】この構成において、動作を説明すると、浴
槽1内の水は循環手段であるポンプ3の働きにより循環
流路2を通って濾過装置5にはいる。濾過装置5では水
中の懸濁物質が除去される。その後、ヒーター4内で所
定の温度に加熱保温され、循環循環手段であるポンプ3
内を通ってオゾンを混合する混合ノズル6に入る。混合
ノズル6によってオゾン発生装置7で生成したオゾンを
混合し、また、気泡状になったオゾンが浴槽内で水と接
触することでさらに多くのオゾンを溶解させる。このオ
ゾンを浴槽1内で繁殖した細菌などの微生物に接触させ
ることで細菌などの微生物の細胞膜、細胞内に存在する
酵素、核酸を酸化分解し死滅させる。水中の細菌数が目
的のレベルになったらオゾン発生装置7を停止し、再び
細菌が繁殖したら再度オゾン発生装置7を稼動し、殺菌
を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では浴槽1内でオゾンと細菌などの微生物を反応
させ、死滅させているので以下のような課題があった。
【0005】(1)浴槽水中の細菌数が目標とする値に
なるまで常に殺菌手段のオゾン発生装置を稼動させる必
要がある。このため、オゾン発生機の稼動時間が長くな
り、オゾン発生機の交換が頻繁に必要になってメンテナ
ンスが面倒であった。
【0006】(2)オゾンの濃度を常に一定に保つ必要
から浴槽1内の水を循環し続ける必要があり、循環手段
であるポンプ3を長期間連続で稼動させることが必要で
ある。このため循環手段であるポンプ3への負担が大き
くなり、循環手段であるポンプの交換が必要であった。
【0007】(3)オゾン発生装置7は高圧電源、放電
部、そしてオゾンを混合する混合ノズル等から構成され
るが、構成が複雑で、殺菌装置自体が大きくなる。
【0008】(4)オゾンを混合ノズル6で混合させる
際、溶解しきれなかったオゾンが雰囲気中に逃げだすの
でその対策が別途必要であった。
【0009】(5)細菌など微生物を完全に死滅させる
ため水中のオゾン濃度を高める必要がある。しかし、水
中のオゾン濃度を高めようとすると高濃度のオゾンを発
生することができる大型のオゾン発生機が必要になり、
殺菌装置が大型化する。
【0010】(6)浴槽1の水中には微生物が繁殖し、
特に細菌の繁殖が顕著でグラム陰性菌、グラム陽性菌の
両方が繁殖する。従来の殺菌装置の構成では、グラム陰
性菌は比較的死滅させ易いが、グラム陽性菌の芽胞は死
滅させ難く、この芽胞が死滅できないと、再びグラム陽
性菌が繁殖し、水が濁り、臭いが発生するので常に殺菌
し続ける必要があった。
【0011】(7)浴槽1内の水に注入したオゾンは水
中で分解再結合し溶存酸素が高くなるため低濃度のオゾ
ンに耐性をもった好気性細菌が繁殖し易かった。
【0012】本発明は上記課題を解決するもので、殺菌
装置の殺菌性能を維持したまま、殺菌時以外は圧力損失
の少ない細菌収集手段を備えた殺菌装置を提供すること
を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の殺菌装置は、被
処理水の循環流路に配置した被処理水循環手段ならびに
細菌を捕集する細菌収集手段と、前記細菌収集手段内に
複数の電極を対向配置し、前記電極間に被処理水を通過
させるとともに、前記電極の少なくとも一つをアルミニウムか
ら構成される陽極として対極間に電流を印可し、水酸化
アルミニウムを生成する細菌吸着手段と、前記電極の下
流側に多孔質板を設けて前記細菌吸着手段に吸着した細
菌などの微生物を殺菌する殺菌手段とを備えたものであ
る。
【0014】
【実施例】以下本発明の参考例および実施例を図面に基
づいて説明する。
【0015】(参考例1) まず図1を用いて本発明の第1の参考例を説明すると、
8は浴槽で、循環流路9にポンプなどの循環手段10
(以下ポンプと称す)と、細菌収集手段11と、二方弁
15と三方弁16とを配置しており、内部に次亜塩素酸
が入った殺菌手段のタンク18と細菌収集手段11とを
配管20でつなぎ、配管20には二方弁19が備わって
いる。三方弁16には循環流路9と殺菌した後の細菌収
集手段11内の水を排水する配管17を接続している。
細菌収集手段11内には、電極12と粒状活性炭13と
金属などの導電材料でできた支持板14が備わってお
り、粒状活性炭13と金属でできた支持板14が接触す
るように構成している。電極12と支持板14の間には
支持板14が陽極、電極12が陰極となるように直流を
印可している。矢印21は水の流れを示す。
【0016】なお、本参考例では金属製の支持板14を
用いているが、導電性のある素材で有れば例えば炭素な
どでも良い。
【0017】動作を説明すると、浴槽8内の被処理水
は、ポンプ10の働きにより、循環流路9を通って細菌
収集手段11にはいる。細菌などの微生物は雰囲気中の
水素イオン濃度が2以上では表面が−に帯電している。
一方、支持板14および支持板14と接触している粒状
活性炭20は支持板14を陽極、電極12を陰極として
直流を印可しているので、+の電荷を帯びていることに
なる。よって、水中の細菌などの微生物は粒状活性炭1
3および支持板14に電気的に吸着される。粒状活性炭
13および支持板14に細菌などの微生物を吸着し微生
物が濃縮された状態で、ポンプ10を停止し、二方弁1
5を閉じ、三方弁16を切り換え、二方弁19を開き、
殺菌手段のタンク18から次亜塩素酸を細菌収集手段1
1に注入する。粒状活性炭13および支持板14に吸着
した細菌などの微生物は次亜塩素酸により死滅させられ
る。その後、二方弁19を閉じ次亜塩素酸の供給を停止
し、二方弁15を開き、ポンプ10を始動し、少量の循
環水を配管17から排水し、細菌収集手段11内の粒状
活性炭13および支持板14を洗浄した後、三方弁16
を切り換えて、再び浴槽水の循環を行う。また、細菌な
どの微生物を吸着する導電体に活性炭を用いているの
で、被処理水中のイオウ化合物、窒素化合物などの臭気
成分も吸着除去することができる。なお、図1では、一
対の電極系で説明したが、12、14の電極は複数分割
された電極を配置して用いてもよい。電極材としては従
来公知の電極を用いることができる。但し、陽極材は耐
久性の観点から白金メッキのチタン電極など不溶性電極
を用いるのが望ましい。
【0018】(参考例2第2の参考例 を図2a、図2bを参照して説明する。
なお、本参考例における循環流路9、循環手段のポンプ
10、弁16、配管17は参考例1と同様である。
【0019】図3aにおいて、細菌収集手段31内には
細菌吸着樹脂を被覆した粒子32を充填し、支持板33
を備えている。細菌収集手段31は次亜塩素酸の入った
殺菌手段のタンク34と配管35でつながっている。細
菌吸着樹脂を被膜形成した粒子は、球状品を用いた例を
示している。図3bに示すように表面が+に帯電した状
態である。
【0020】動作を説明すると、循環流路を通って細菌
収集手段31に入った被処理水は、と細菌吸着樹脂を被
膜した粒子32に接触する。被処理水中の細菌などの微
生物は静電気力により、細菌吸着樹脂に被膜した粒子3
2の表面に−の電荷を持つ細菌などの微生物37が吸着
する。細菌収集手段31内部の細菌吸着樹脂を被膜形成
した粒子32に細菌などの微生物が充分吸着した状態
で、循環流を停止し、二方弁36を開いて殺菌手段のタ
ンク34から次亜塩素酸を細菌収集装置31に送り込
み、殺菌を行う。細菌吸着手段としてセラミック粒子に
微生物吸着樹脂を厚みが50μm前後になるように被膜
形成して用いている。このため、微生物吸着樹脂の量が
少なくてすむので、細菌吸着手段を安価に構成すること
ができ、さらに、細菌収集手段内に細菌吸着手段を詰め
るだけの簡単な構成とすることができる。
【0021】(実施例本発明の一実施例 を図3を参照して説明する。 なお、
本実施例における循環流路9、循環手段のポンプ10、
弁16、配管17は参考例1と同様である。
【0022】細菌収集手段47は直流電流が印加される
アルミニウム陽極48とSUS陰極49および多孔質板
50を備えている。また、細菌収集手段47は次亜塩素
酸の入った殺菌手段のタンク51と配管52でつなぎ、
二方弁53を備えている。矢印54は水の流れを示して
いる。
【0023】動作を説明すると、被処理水は循環流路を
通って細菌収集手段47にはいる。被処理水に電極48
からアルミニウムイオンが溶出し、被処理水中に水酸化
アルミニウムのフロックを形成する。このフロックは表
面が+に帯電しているので、−に帯電した細菌を表面に
吸着する。表面に細菌を吸着したフロックは凝集して成
長粒となり下流側に多孔質板50によって捕捉される。
その後、被処理水の流入を停止し、二方弁53を開いて
殺菌手段のタンク51から次亜塩素酸を細菌収集手段4
7内に供給し、細菌などの微生物を吸着したフロックを
殺菌する。よって、殺菌時のみに水酸化アルミニウムの
フロックを生成することになるので、その時以外は細菌
収集手段47に圧力損失が大きくなる物質をなくすこと
ができる。
【0024】なお、本実施例において電極48、49の
一方をアルミニウムで構成したが、陽極、陰極ともにア
ルミニウムをもちいてもよい。更に、電極の両方にアル
ミニウムをもちいることにより、電極の極性を交互に返
ることができるので、水酸化アルミニウムのフロックを
安定して供給することができる。この場合、特に通電し
なくとも、自然腐食によりアルミニウムイオンを供給で
きる。
【0025】
【発明の効果】本発明の殺菌装置は以下の効果がある。
【0026】細菌などの微生物を細菌収集手段内の細菌
吸着手段で吸着し、前記細菌収集手段内という限られた
小さいスペースに集約して捕捉できるので、殺菌手段か
ら供給する殺菌効果のある物質を必要最小限にできるの
で、殺菌手段の稼動時間の短縮叉は殺菌効果のある物質
を供給する手間が省ける。よって、殺菌手段の寿命の延
長をはかることができる。さらに、殺菌に必要な物質を
最少とすることができるので、殺菌手段をコンパクト化
することができる。また細菌収集手段内に対向する電極
を設け、前記電極の少なくとも一方にアルミニウムを用
い電極間に通電を行い、水酸化アルミニウムを生成し、
この水酸化アルミニウムを細菌吸着手段とし、被処理水
中の細菌などの微生物を捕捉し、殺菌しているので、導
電体を充填して用いる必要がなく、細菌収集手段の圧力
損失を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の参考例における殺菌装置の構成
【図2】(a)本発明の第2の参考例における殺菌装置
の要部の構成図 (b)同参考例における殺菌装置の微生物吸着樹脂を被
膜した粒子の図
【図3】本発明の一実施例の細菌装置の要部の構成図
【図4】従来の殺菌装置を示す構成図
【符号の説明】
9 循環流路 10 ポンプ循環手段 11、31 細菌収集手段 12、48、49 電極 13 粒状活性炭 14 支持板 51 殺菌手段(タンク) 32 微生物吸着樹脂を被膜した粒子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C02F 1/50 510 C02F 1/50 510A 520 520L 531 531E 531F 531P 531R 540 540B 550 550C 560 560A 560B 560C 560F 560Z 1/78 1/78 (72)発明者 古田 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−67581(JP,A) 特開 平5−285469(JP,A) 特開 平6−114380(JP,A) 特開 平3−242284(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/20 - 1/38 C02F 1/46 - 1/48 B01D 35/04 C12N 1/00 - 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理水の循環流路に配置した被処理水
    循環手段ならびに細菌を捕集する細菌収集手段と、前記
    細菌収集手段内に複数の電極を対向配置し、前記電極間
    に被処理水を通過させるとともに、前記電極の少なくと
    も一つをアルミニウムから構成される陽極として対極間
    に電流を印可し、細菌吸着手段として水酸化アルミニウ
    ムを生成し、前記電極の下流側に多孔質板を設け、前記
    細菌吸着手段内の水酸化アルミニウムに吸着した細菌な
    どの微生物を殺菌する殺菌手段とを備えた殺菌装置。
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