JP4484590B2 - 濾過装置の高温殺菌システム - Google Patents

Description

この発明は、例えば老人ホームやホテル、旅館、公衆浴場等に備えられる業務用大型浴槽や温水プールなどに用いられるような濾過装置の高温殺菌システムに関する。より詳しくは、濾過槽内のバイオフィルムに発生するレジオネラ属菌の殺菌が確実にできるような濾過装置の高温殺菌システムに関する。

レジオネラ属菌の殺菌には、従来、次亜塩素殺菌、オゾン殺菌、紫外線殺菌を利用するものがあったが、充分な効果が得にくい上に、管理やランニングコストの点で、負担が大きかった。結局のところ、濾過槽内の濾過材を、定期的に洗浄するか交換するかして、濾過槽内を清潔に保つようにするのが、大変な手間がかかるものの、確かな方法であった。

この他に、近ごろでは、高温水を濾過手段に循環させてレジオネラ属菌を殺菌しようとするものが提案されている。

例えば、特許第３１５６５９８号公報（特許文献１）に開示されている水浄化装置である。

この水浄化装置は、浴槽に接続された往き管と戻り管と濾過手段とに、高温水を循環させる高温洗浄手段を設けたもので、平行に並ぶ上記往き管と戻り管とをバイパス路で連通して、浴槽内の水を加熱するための加熱手段で熱した水を、上記バイパス路を通して濾過手段に循環させるように構成している。
特許第３１５６５９８号公報

しかし、このような構成では、浴槽以外の部分全体に、すなわち往き管と戻り管とバイパス路と濾過手段とに高温水を流すことになるので、加熱すべき水の量は多い。このため、レジオネラ属菌を殺菌するための所定温度まで加熱するのに時間が掛かる。

また、高温に加熱される水の量が多いので、入浴可能な温度に下げるのにも時間が掛かる。

さらに、往き管と戻り管とバイパス路とに高温水を流すので、それらを構成する管は全て、高温に耐えうる耐熱性を有したものでなければならない。管のほかにも、例えばパッキングなども磨耗等が無いように常に点検しておかなければ、それらに万が一損傷が起こった場合に、高温水が飛び散るような不都合が起こるおそれがある。

また、上述のように往き管と戻り管とバイパス路とに高温水を流すので、高温水を流すことを考慮しておらず、耐熱性を有しない管等からなる既存の濾過設備に後付して高温殺菌システムを構成するようなことはできない。

その上、高温水を得る加熱手段は、高温水を得るための専用のものではなく、浴槽の水を加熱するためのボイラを用いるとともに、不要な部分にも高温水を流すので、熱効率が悪い。

そこでこの発明は、レジオネラ属菌を殺菌するために必要な部分のみに効率よく高温殺菌処理を行うようにすることで、上述のような様々な不都合を改善できるような、濾過装置の高温殺菌システムの提供を主たる課題とする。

そのための手段は、被処理水を濾過槽内に導いて濾過した後に戻す、濾過循環路を有した濾過装置の高温殺菌システムであって、上記濾過槽から出る出口路と濾過槽へ入る入口路とを連通する連通路を設け、該連通路の両端部又はその近傍には、該連通路と濾過槽とからなる高温循環路を上記濾過循環路から独立させて閉ループ状にする弁部材を設け、上記連通路には、被処理水を高温循環路に循環させる循環手段と、上記濾過槽に入る被処理水を加熱する過熱手段を設けた
濾過装置の高温殺菌システムであることを特徴とする。

すなわち、濾過運転時には、被処理水を濾過循環路に循環させて濾過槽で濾過を行うが、濾過槽を高温殺菌する場合には、弁部材を操作して、閉ループ状の高温循環路を形成して、濾過槽から出た被処理水を加熱手段で所定温度にまで加熱して、循環手段により濾過槽内に送り込む。加熱された被処理水は濾過槽内を殺菌して、再び加熱手段により加熱されて、濾過槽に送り込まれる。このような高温殺菌運転を所定時間繰り返し、完全に殺菌を行う。また必要に応じて逆洗浄をする。この後、高温循環路を開いて上記濾過運転に切り換える。

このような濾過運転から高温殺菌運転への切換を適宜の間隔、例えば週に２・３度、２時間程度、というように適宜行う。

上記濾過槽には、浄水を供給する給水路と、濾過槽内の水を排出する排水路とを設けるとよい。高温殺菌運転後に、きれいな水である浄水を給水路から濾過槽に供給し、濾過槽内の水を排出路から排出することで、濾過槽内の温度を下げ、濾過運転への移行を円滑にすることができる。

上記給水路に給水電動弁を設け、上記排水路には排水電動弁を設けるとともに、これら給水電動弁及び排水電動弁と、前記弁部材、循環手段及び加熱手段とに、タイマと制御手段を接続し、上記制御手段で、被処理水が前記濾過循環路を通る濾過運転の後、上記加熱手段で加熱された被処理水が高温循環路を通る高温殺菌運転を所定時間行い、該高温殺菌運転の後、上記給水電動弁を開いて給水を行うとともに、上記排水電動弁を開いて排水を行う冷却運転を行い、この後に、上記濾過運転に戻す運転制御を行うとよい。制御手段が、自動的に運転を行う。

上記高温循環路は、筐体で包囲するとよい。筐体が、循環路を包囲するので、万が一、高温循環路から高温水が洩れるようなことがあっても、高温水が周囲に飛び散ることを防止して、安全性を確保できる。

別の手段は、一端が、濾過槽から出る出口路に接続され、他端が、濾過槽へ入る入口路に接続される連通管と、該連通管の両端部及び／又はその近傍に設けられ、連通管と濾過槽とからなる閉ループ状の高温循環路を形成する弁部材と、上記連通管に接続され、被処理水を高温循環路に循環させる循環手段、及び上記濾過槽に入る被処理水を加熱する加熱手段とを有する濾過装置の高温殺菌装置であることを特徴とする。

既存の濾過装置の濾過槽から出る出口路と、入口路とに、連通管を接続するとともに、必要な弁部材を取り付けることで、高温循環路を形成でき、循環手段と加熱手段とによる濾過槽に対する高温殺菌ができる。

以上のように、この発明によれば、濾過槽から出る出口路と濾過槽へ入る入口路とを連通する連通路を設け、該連通路と濾過槽とからなる高温循環路を濾過循環路から独立させて閉ループ状にできるようにするとともに、連通路には、循環手段と加熱手段とを設けているので、高温循環路を通る高温水は、レジオネラ属菌が発生しやすい濾過槽のみに作用する。このため、加熱手段により加熱する被処理水の量が少なくてすむ。換言すれば、加熱する被処理水の量を必要最小限に抑えることができる。このため、所定温度に加熱するのに要する時間を短縮できる。また、被処理水の温度を入浴可能な温度に下げる時間も短縮できる。その上、加熱すべき被処理水の量が少なくて済むことから、その加熱に必要な加熱手段の規模も小さいものでよく、高温殺菌が効率よく行える。

また、高温にした被処理水を通すのは、濾過槽内だけであって、従来のように往き管や戻り管に通すことはないので、これらの部分は通常の耐熱性があれば足りる。このため、製造コストを抑えることができるとともに、管が耐熱性のないの素材からなる既存の濾過設備に後付けして、高温殺菌システムを構築することもできる。

しかも、上述のように高温循環路は、濾過槽から出る出口路と濾過槽へ入る入口路とを連通する連通路を設けて構成し、濾過循環路から独立させて閉ループ状に構成したので、高温に加熱された被処理水が濾過循環路への入って不測に浴槽内に流れ込むことを防止できるので、設備の面においても、また万が一、高温殺菌運転中に入浴者があった場合においても、安全性を確保することができる。

さらに、高温にした被処理水により殺菌を行い、次亜塩素やオゾン・紫外線を用いないので、管理に手間がかからない上、ランプの交換などの手間もかからず、手間もコストも抑えることができ、メンテナンスの負担を大幅に軽減できる。

しかも、次亜塩素やオゾン・紫外線を用いないため、被処理水が例えば温泉や薬湯であっても、その泉質・成分を変化させることなく、殺菌を行うことができて、天然温泉等でも有効に使用できる。

この発明を実施するための最良の一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、一形態として、浴槽１１内の湯（被処理水Ｗ）を濾過する濾過装置１２の高温殺菌システムを示している。高温殺菌システムは、濾過装置１２を構成する濾過槽１３内を高温殺菌するものである。

まず、上記濾過装置１２は、浴槽１１内の被処理水Ｗを濾過槽１３に導いて濾過した後、濾過済みの被処理水Ｗを浴槽用熱交換器１４で加熱し、浴槽１１内に戻す、濾過循環路１５を有する。上記浴槽用熱交換器１４は、ボイラ１６で熱した加熱流体で被処理水Ｗを加熱する。図中１６ａは、熱交換ポンプである。また、１６ｂは、膨張タンクである。

濾過循環路１５は、図２にも示したように、浴槽１１内の被処理水Ｗを吸い込む往き管１７と、該往き管１７の先に設けられたヘアキャッチャ１８と、ヘアキャッチャ１８から上記濾過槽１３に連結される第１連結管１９と、濾過槽１３から上記浴槽用熱交換器１４に連結される第２連結管２０と、上記浴槽用熱交換器１４から浴槽に戻る戻り管２１とで構成される。そして、上記第１連結管１９に設けた濾過循環ポンプ２２で、被処理水Ｗを循環させるように構成されている。

また、上記第１連結管１９と濾過槽１３と第２連結管２０との間には、５方切換電動弁２３を介在させ、濾過槽１３内での濾過方向の流れと、逆洗浄方向の流れとを切り換えできるようにしている。図中、２４は逆洗浄用の逆洗排水路である。

次に、高温殺菌システムのための高温殺菌装置２５であるが、これは、濾過槽１３から出る上記第２連結管２０の中間部分、すなわち濾過槽１３から出る出口路に一端が接続される第１連通管２６と、該第１連通管２６の他端に接続される高温用熱交換器２７と、該高温用熱交換器２７に一端が接続され、他端が、濾過槽１３へ入る上記第１連結管１９の中間部分、すなわち濾過槽１３へ入る入口路に接続される第２連通管２８とからなる高温循環路２９を有する（図３参照）。この高温循環路２９には、第１連通管２６上に設けた高温循環ポンプ３０で、被処理水Ｗを循環させる。

上記高温用熱交換器２７は、専用に設けた補助熱源機３１で熱した加熱流体で被処理水Ｗを加熱する。図中、３１ａは、熱交換ポンプである。

そして上記第２連通管２８の濾過槽１３側には、高温循環用第１電動弁３２を設けるとともに、濾過循環路１５の第１連結管１９における第２連通管２８との接続部３３よりも浴槽１１側位置には、高温循環用第１電動弁３２と連動する濾過循環用第１電動弁３４を設けている。

同様に、上記第１連通管２６の濾過槽１３側には、高温循環用第２電動弁３５を設けるとともに、濾過循環路１５の第２連結管２０における第１連通管２６との接続部３６よりも浴槽用熱交換器１４側には、濾過循環用第２電動弁３７を設けている。

また、高温殺菌装置２５は、上記濾過槽１３に浄水を供給する給水路３８と、濾過槽１３内の水を排出する排水路３９を有し、これら給水路３８と排水路３９とにはそれぞれ給水電動弁４０、排水電動弁４１を設けている。

そして、濾過循環路１５及び高温循環路２９には、温度センサ（図示せず）を設けるとともに、この温度センサと、上記各循環ポンプ２２，３０、各弁２３，３２，３４，３５，３７及び各熱交換器１４，２７を駆動させる部材１６，１６ａ，３１，３１ａは、タイマ４２を有する制御手段４３に接続されて、制御手段４３により適宜駆動制御されている。

このような濾過装置１２の高温殺菌システムは、金属等の適宜材料からなる筐体４４に包囲され、筐体４４の外部に設けられたコントロールパネル（図示せず）からの操作で、駆動制御可能に構成されている。

上記制御手段４３は、例えばシーケンス制御等、周知の制御手段により構成され、各部を次のように駆動する。

すなわち、濾過運転を行う場合には、高温循環第１電動弁３２と、高温循環第２電動弁３５を閉じ、濾過循環第１電動弁３４と濾過循環第２電動弁３７を開けて、濾過循環ポンプ２２を駆動する。この濾過運転で、浴槽１１内の被処理水Ｗは濾過槽１３に順次送られ、濾過槽１３で濾過された後、浴槽用熱交換器１４で入浴に適した温度に加熱されて浴槽１１に戻される。このようにして浴槽１１内の被処理水Ｗは順次濾過される。

そして、例えば営業時間外など、入浴者がいない時間帯には、上記濾過運転ではなく高温殺菌運転を行うように予め組まれたプログラムに従って、高温殺菌運転に切り換えられる。すなわち、濾過循環第１電動弁３４と濾過循環第２電動弁３７を閉じるとともに、高温循環第１電動弁３２と高温循環第２電動弁３５を開き、高温循環ポンプ３０を駆動する。この高温殺菌運転で、濾過槽１３内の被処理水Ｗは、高温用熱交換器２７に送られ、所定温度に加熱され、濾過槽１３に戻される。高温用熱交換器２７の熱源たる加熱流体の温度を約７５度ほどに設定し、濾過槽１３内の被処理水Ｗの温度を６０度以上の高温の被処理水Ｗにする。このような高温の被処理水Ｗを濾過槽１３内に流すことにより、濾過層１３内のバイオフィルムに発生するレジオネラ属菌を殺菌することができる。

このような高温殺菌運転を、高温殺菌運転の時間的間隔や浴槽の規模、入浴者の数などの各種条件によっても異なるが、所定時間、例えば２時間ほど行う。

この後、制御手段４３は、給水路３８の給水電動弁４０を開いて濾過槽１３内に常温の浄水を供給するとともに、排水路３９の排水電動弁４１を開いて、濾過槽１３内の水を排出する、冷却運転を行う。供給された浄水は、濾過槽１３内を冷やすとともに、殺菌処理後の不純物を排出する。

所定時間冷やした後、高温循環第１電動弁３２と、高温循環第２電動弁３５とを閉じ、濾過循環第１電動弁３４と濾過循環第２電動弁３７を開けて、濾過循環ポンプ２２を駆動して、元の濾過運転に戻す。

なお、制御手段４３は、例えば高温殺菌運転を行う前など、必要に応じて適宜、濾過槽１３の逆洗浄も行う。逆洗浄は、上記５方切換電動弁２３を切り換えることによって行われ、逆洗浄済みの液は、逆洗排出路２４から濾過槽１３外に排出される。

このようにして濾過装置１３の高温殺菌を行うので、高温の被処理水Ｗは、レジオネラ属菌が発生する濾過槽１３のみに作用する。このため、高温用熱交換器２７により加熱する被処理水Ｗの量が少なくてすみ、所定温度に加熱するのに要する時間を短縮できる。また逆に、高温の被処理水Ｗを入浴可能な温度にまで下げる時間も短縮できる。その上、加熱すべき被処理水Ｗの量が少なくて済むから、その加熱に必要な高温用熱交換器２７の規模も小さいものでよく、高温殺菌が効率よく行える。

また、高温にした被処理水Ｗを通すのは、濾過槽１３内だけであって、従来のように往き管１７や戻り管２１に通すことはないので、これらの部分は通常の耐熱性があれば足りる。このため、コストを抑えることができるとともに、管が耐熱性のないの素材からなる既存の濾過設備を生かし、それに後付けして、高温殺菌システムを構築することもできる。

さらに、濾過装置１３を含め、高温循環路２９が構成されている部分は、筐体４４で包囲されているので、万が一、高温に加熱された被処理水Ｗが飛び散るようなことがあったとしても、その飛散が筐体４４の外にまで及ぶことを防止できる。つまり、安全性を確保できる。また、高温循環路２９に水漏れ等を検知する適宜のセンサ（図示せず）を設けて、このセンサの検知に基づいて上記制御手段４３で、高温循環ポンプ３０やその他の部位を緊急停止する構成を採用することで、より一層の安全確保を図ることができる。

安全性確保については、高温循環路２９を形成するのに際して、連通路、すなわち第１連通管２６と第２連通管２８とを、濾過循環路１５を構成する第１連結管１９と第２連結路２０に接続し、上記各電動弁３２，３４，３５，３７を設けたことによっても得られる。すなわち、高温循環路を濾過循環路から独立させて上記各電動弁３２，３４，３５，３７を制御するようにしたので、高温の被処理水Ｗが濾過循環路１５への入り、浴槽１１内の温度が不測に上がるのを防止できる。

また、高温にした被処理水Ｗにより殺菌を行い、次亜塩素やオゾン・紫外線を用いないので、管理に手間がかからない上、ランプの交換などの手間もかからず、手間もコストも抑えることができ、メンテナンスの負担を大幅に軽減できる。

しかも、次亜塩素やオゾン・紫外線を用いないため、被処理水Ｗが例えば温泉や薬湯であっても、その泉質・成分を変化させることなく、殺菌を行うことができる。

この発明の構成と、上述の一形態の構成との対応において、
この発明の出口路は、上記一形態における第１連結管１９に対応し、
同様に、
入口路は、第２連結路２０に対応し、
連通路は、第１連通管２６と第２連通管２８に対応し、
弁部材は、高温循環用第１電動弁３２、濾過循環用第１電動弁３４、高温循環用第２電動弁３５、及び濾過循環用第２電動弁３７に対応し、
循環手段は、高温循環ポンプ３０に対応し、
加熱手段は、高温用熱交換器２７に対応するも、
この発明は、上述の一形態の構成に限定されるものではなく、発明実施のために様々な形態を採用することができる。

例えば、上記高温循環用第１電動弁３２、濾過循環用第１電動弁３４、高温循環用第２電動弁３５、及び濾過循環用第２電動弁３７に代えて、管同士の２箇所の接続部３３，３６に３方切換電動弁を設けて構成するもよい。

濾過装置の高温殺菌システムの構成図。 濾過循環路を主として示す構成図。 高温循環路を主として示す構成図。

符号の説明

１２…濾過装置
１３…濾過槽
１５…濾過循環路
２５…高温殺菌装置
２６…第１連通管
２７…高温用熱交換器
２８…第２連通管
２９…高温循環路
３０…高温循環ポンプ
３１…補助熱源機
３１ａ…熱交換ポンプ
３２…高温循環用第１電動弁
３４…濾過循環用第１電動弁
３５…高温循環用第２電動弁
３７…濾過循環用第２電動弁
３８…給水路
３９…排水路
４０…給水電動弁
４１…排水電動弁
４２…タイマ
４３…制御手段
４４…筐体
Ｗ…被処理水

Claims (2)

1. 被処理水を濾過槽内に導いて濾過した後に戻す、濾過循環路を有した濾過装置の高温殺菌システムであって、
   上記濾過槽から出る出口路と濾過槽へ入る入口路とを連通する連通路を設け、
   該連通路の両端部又はその近傍には、該連通路と濾過槽とからなる高温循環路を上記濾過循環路から独立させて閉ループ状にする弁部材を設け、
   上記連通路には、被処理水を高温循環路に循環させる循環手段と、上記濾過槽に入る被処理水を加熱する加熱手段を設け、
   上記濾過槽に、浄水を供給する給水路と、濾過槽内の水を排出する排水路とを設け、
   上記給水路に給水電動弁を設け、上記排水路には排水電動弁を設けるとともに、
   これら給水電動弁及び排水電動弁と、上記弁部材、循環手段及び加熱手段とに、タイマと制御手段を接続し、
   上記制御手段で、被処理水が前記濾過循環路を通る濾過運転の後、上記加熱手段で加熱された被処理水が高温循環路を通る高温殺菌運転を所定時間行い、
   該高温殺菌運転の後、上記給水電動弁を開いて給水を行うとともに、上記排水電動弁を開いて排水を行う冷却運転を行い、
   この後に、上記濾過運転に戻す運転制御を行う
   濾過装置の高温殺菌システム。
2. 前記高温循環路を、筐体で包囲した
   請求項１に記載の濾過装置の高温殺菌システム。

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