JP3883330B2 - 飲料水の消毒方法及び消毒装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震等の災害時やキャンプ等の屋外活動において、飲料水を確保するための消毒装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料水の確保は生命を維持するにあたっては、最も重要なことであり、地震等の災害時においては、水道が破壊されて飲料水の供給が断たれたり、あるいは、キャンプ等の屋外活動においては、一般的に水道設備のない場所での活動が主であったため、河川や池等の自然水やプール等の飲料不適水を飲料水として使用する必要があった。この際、前記飲料不適水の中に含有されている雑菌等を消毒するために、例えば、専用の浄水装置で濾過消毒したり、また、前記飲料不適水を汲み入れた金属製の容器を加熱して煮沸消毒することがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記浄水装置で濾過消毒した場合でも、その処理水を煮沸することが望ましく、飲料水の消毒方法としては、容器内に収容した飲料不適水を煮沸消毒することが最良の方法ではあったが、地震などの災害時や屋外活動においては、早急に、しかも大量に飲料水を必要とする場合が多く、前記方法による煮沸消毒では、煮沸にかかるまでの時間や、あるいは煮沸後の飲料不適水を飲料水として利用可能な水温まで冷却するには、相当な時間を要する不都合があった。また前記した方法による煮沸消毒では、容器内に収容可能な範囲での飲料水の確保にとどまるために、飲料水の大量供給が困難であり、飲料水を大量に確保するために煮沸を何度も繰り返すことは、災害時や屋外活動においては大変貴重なエネルギーを大量に消費するという問題点があった。
【０００４】
本発明は地震等の災害時やキャンプ等の屋外活動において、飲料水の確保のために煮沸した飲料不適水を素早く冷却すると共に、熱水の熱を巧みに利用して煮沸時間を短縮し、飲料可能な水を大量に供給することが可能な飲料水の消毒装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、飲料不適水を収容する上部開放型の第１容器と、該第１容器内に備える熱交換器と、該熱交換器の一端側に備えた給水源と通じる汲み取り手段と、熱交換器の他端側に備えた送水パイプと、該送水パイプから送られた温水を収容する上部開放型の第２容器とから構成し、前記熱交換器に飲料不適水を供給して前記第１容器内の煮沸水を冷却すると共に、この煮沸水から吸収した熱により温められた前記飲料不適水を前記第２容器内へ供給しており、前記熱交換器は、水平方向に渦巻き状をなす金属製パイプにより形成してあると共に、前記第１容器の水面直下位置に設置されるように、吊り下げ金具を介して第１容器の上端縁に着脱可能に取り付けてあることを特徴とする。
【０００６】
ここで、熱交換器を渦巻状に形成したのは、該熱交換器と容器内に収容された熱水との当接面積を可能な限り広くするためであり、また熱交換器を水面直下位置に水平方向に配置したのは、水面に近い程水温が高くなっていることから、熱交換器が効率よく熱水と飲料不適水との熱交換を行うためである。汲み取り手段とは、給水源から飲料不適水を強制的、あるいは手動によって熱交換器内に給水する手段のすべてを含み、具体的には、モーターによる給水ポンプや、手動による押圧式の給水ポンプ等が挙げられる。第１容器と第２容器は、その中に飲料不適水を収容して煮沸消毒を行うことから、例えば金属製の鍋やドラム缶を使用する。
【０００７】
このように形成すると、給水源から汲み上げた水が給水パイプを介して熱交換器内に供給され、前記水が第１容器内の煮沸水によって温められると共に、第１容器内の煮沸水が熱交換器内の水により熱を奪われて急速に冷まされることになる。さらに、前記熱交換器内で温められた水が、他端側に備えられた送水パイプから第２容器へ供給され、この温められた水が収容された第２容器を煮沸することで、短時間で第２容器内の水を沸騰させることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。本発明の方法に使用する消毒装置は、図１と図２に示すように、飲料不適水が収容される第１容器５と、該第１容器５内の飲料不適水の水面直下位置に設置され且つ水平方向に渦巻状を成す金属製パイプからなる熱交換器１と、該熱交換器１の一端側に設けられた給水源４と通じる給水パイプ２と、熱交換器１の他端側に第２容器内に通じて設けられた温水を送り込む送水パイプ３と、該送水パイプ３から送られた温水を収容する第２容器６と、から成っている。
【０００９】
前記消毒装置に使用する第１容器５と第２容器６には、それぞれステンレス合金製のものが使用されており、これは、使用する状況が災害時や屋外活動の際であるから、野晒しの状態で頻繁に移動させることが多く、軽量で、しかも丈夫なものが望ましいからである。
【００１０】
また、前記消毒装置に使用する熱交換器１は、長尺の金属製パイプを渦巻状に巻いて円盤状に形成するもので、該熱交換器１は前記渦巻形状を保つために、縄や針金等による保持具７で形状が固定されている。前記熱交換器１の一端側には給水源４から水を汲み上げるための開閉弁１０を有する給水ポンプ２が具備されており、さらに、該熱交換器１の他端側には前記給水源４から汲み上げた水を、送水口９から送り出すための送水パイプ３が連結されている。また熱交換器１の適宜の箇所には、前記第１容器の上端縁から吊り下げるためのフック付きの吊り下げ金具８が取り付けられており、該吊り下げ金具８は熱交換器１から着脱自在に形成されている。尚、前記金属製パイプの材質は、熱伝導性の高い金属が適していることから、銀で形成することが望ましいが、銀は高価であるため、銀に準じた熱伝導性を有する銅で形成するか、あるいは災害時等の過酷な状況下での使用であるから、丈夫で安価なステンレス合金で形成することが望ましい。
【００１１】
前記消毒装置を使用する際、第１容器５内に給水源４から汲み上げた飲料不適水を収容し、沸騰するまで十分加熱すると共に、第２容器６内に飲料不適水を送り出すため、開閉弁１０を開いて熱交換器１内に給水源４からの飲料不適水を給水する。熱交換器１内に送り込まれた飲料不適水は第１容器５内の熱水との水温の差によって該熱水から熱を吸収することになるから、該熱交換器１は前記消毒装置において下記する工程を同時に行うものである。
（Ａ）熱交換器１内を流れる飲料不適水によって、第１容器５内の熱水から熱を奪い、該熱水を冷却する冷却工程。
（Ｂ）熱水から奪った熱によって、第２容器６内に送り出す飲料不適水を温める加熱工程。
【００１２】
さらに、図３に示す消毒装置は、熱交換器１の一端側と他端側に、例えば、水量調節が可能な蛇口１１や、可撓性素材で形成されたホースを介して接続されるシャワーヘッド１２を備えたものである。このように形成すると、給水ポンプ２により熱交換器１内へ汲み上げられた給水源４の水（この場合、給水源４の水は、あらかじめ煮沸されて飲料可能となった水を使用する。）が、該熱交換器１内で使用に適する水温に温められ、この温水が前記蛇口１１やシャワーヘッド１２から流れ出ることとなる。また、第１容器５内の煮沸水は、上記消毒装置と同様に、そのまま飲料水として利用することが可能となる。このことから、災害時や緊急時において熱交換器１内で温められた温水を、例えば、調理や風呂などで使用する際、消毒装置としての機能を損なうことなく素早く適温の温水を供給することが可能となり、本消毒装置の使用状態をさらに好適にできる。また、図４のように、熱交換器１にユニット式に形成された簡易シャワ−１３や、あるいは流し台１４などをパイプ１５とジョイント１６を介して配管することも可能であり、本消毒装置をシステム的に利用することもできるから、緊急災害時以外における、例えば、野外でのキャンプや各種催しなどでも使用でき、本消毒装置の利用範囲が拡大することとなる。尚、本消毒装置を前記のようにシステム的に使用する際には、その使用する規模によって容器５，６や熱交換器１を必要数に応じて増設することが可能である。
【００１３】
図５に示すグラフは、上記図１と図２に示した消毒装置の熱交換器１による冷却工程（Ａ）と、加熱工程（Ｂ）において、以下に示す条件で行った本発明の実施例である。ここで、第１容器内の熱水への加熱は、熱交換器１に飲料不適水を送り込んだ時点で止められている。上記消毒装置における、第１容器５と第２容器６のそれぞれにステンレス合金製の大鍋（容量２５０ステン）を使用し、第１容器５内に８０ｌの熱水を収容している。また熱交換器１は、外径が１６ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍ、全長が７ｍのステンレス合金製のパイプで形成しており、該熱交換器１内に水温１２℃の水を、１分間に約１０ｌの流量で８分間流し続けたものである。図３のグラフより、前記熱交換器１による冷却工程（Ａ）によって第１容器５内の熱水は、８分後に約５７．５℃まで冷却されることになり、これは熱交換器１の未使用時における８分後の水温と比較して約３８℃もの違いがあり、一方、熱交換器１による加熱工程（Ｂ）で温められた飲料不適水の水温は、同じく８分後には約４８．５℃まで温められることになる。尚、上記のように給水条件として、熱交換器１内に約１０ｌの水を８分間流し続けたのは、第２容器６内への給水量が第１容器５内の熱水の水量に到達するためであり、これは第２容器５で煮沸消毒する際の適宜な水量となるからである。
【００１４】
次に、図６（イ）（ロ）（ハ）に示すものは、それぞれ熱交換器１の設置位置を、第１容器５内に収容された熱水における上端部近傍、底部近傍、の各位置に水平方向に設置したもの、または該熱交換器１を前記第１容器５内の縦方向に設置したものであり、表１は、第１容器５内の熱水と該熱交換器１内を流れる飲料不適水の水温を、図６（イ）（ロ）（ハ）に示す熱交換器１の各設置位置で比較した効果を示したものである。尚、該実施形態に使用する第１容器５と第２容器６、または熱交換器１は、前記図３で示した実施形態で使用したものと同じものであり、該熱交換器１内に送り込む水量とその給水時間においても同様の条件で行われている。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表１から明らかなように、熱交換器１の設置位置を図６（イ）で示した容器内の上端部近傍に設置した場合には、図６（ロ）に示す容器内の底部近傍に設置した場合や、図６（ハ）に示す熱交換器１を縦方向に設置した場合と比べても、熱交換器１における熱水と飲料不適水の熱交換が他の設置位置よりも効率よく行われていることがわかる。
【００１７】
また、熱交換器１内に送り込まれた飲料不適水は前記図５のグラフと表１からも明らかなように、飲料水として利用する以外にも、風呂の湯水としても適温であるから、その使用用途に限定はない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、煮沸された容器内の水が熱交換器内を通過する飲料不適水によって効率よく熱交換されて冷やされるから、短時間で飲料水として利用することが可能であり、しかも汎用な鍋やドラム缶などの上部が開放した容器を利用して、これらの容器の上端部に吊り下げ金具を介して熱交換器を着脱できることから、災害時や屋外活動において、緊急に飲料水を必要とする事態が起きても、迅速に飲料可能な水を確保することが可能である。また、熱交換器内で温められた飲料不適水が第２容器内に送り込まれることになり、第２容器内の飲料不適水を煮沸消毒する際、該飲料不適水が沸騰するまでにかかる時間も大幅に短縮されるから、速やかに飲料水の大量確保ができると共に、エネルギーの節約にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による飲料水の消毒装置を示す平面図である。
【図２】 本発明による飲料水の消毒装置を示す縦断面図である。
【図３】 本発明による飲料水の消毒装置の他の類例を示す平面図である。
【図４】 本発明による飲料水の消毒装置をシステム的に利用したものを示す説明図である。
【図５】 本発明の飲料水の消毒装置の効果をグラフで示した説明図である。
【図６】（イ）（ロ）（ハ） 本発明による飲料水の消毒装置の効果をグラフで示す縦断面略図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器
２ 汲み取り手段（給水ポンプ）
３ 送水パイプ
４ 給水源
５ 第１容器
６ 第２容器

Claims (1)

1. 飲料不適水を収容する上部開放型の第１容器（５）と、該第１容器（５）内に備える熱交換器（１）と、該熱交換器（１）の一端側に備えた給水源（４）と通じる汲み取り手段（２）と、熱交換器（１）の他端側に備えた送水パイプ（３）と、該送水パイプ（３）から送られた温水を収容する上部開放型の第２容器（６）とから構成し、前記熱交換器（１）に飲料不適水を供給して前記第１容器（５）内の煮沸水を冷却すると共に、この煮沸水から吸収した熱により温められた前記飲料不適水を前記第２容器（６）内へ供給しており、
   前記熱交換器（１）は、水平方向に渦巻き状をなす金属製パイプにより形成してあると共に、前記第１容器（５）の水面直下位置に設置されるように、吊り下げ金具（８）を介して第１容器（５）の上端縁に着脱可能に取り付けてあることを特徴とする飲料水の消毒装置。

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