JP4948638B2 - 水除菌装置及び加湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、水中における微生物の繁殖を抑制することのできる水除菌装置及び加湿装置に関するものである。

従来から、成形品の表面にシリカなどの組成物をコーティングして親水性皮膜を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、水槽の貯水部分の水中に殺菌性成分を溶出して、水中の微生物の繁殖を抑制する制菌装置を備えた加湿装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特公昭６３−６７８２７号公報（第２−４頁） 特開昭５５−８５４５号公報（第２頁、図１）

特許文献１，２の発明においては、水中に溶出した殺菌性成分は電荷を帯びており、かつ、装置部材の水没している部分の表面が、殺菌性成分と逆極性の電荷を帯びている場合、殺菌性成分が装置部材に吸着されて水中から除去されるため、水中の殺菌性成分の濃度が低下し、水中における微生物の繁殖を抑制する効果が失なわれるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、水中に放出された殺菌性成分が水没部材等の表面に付着するのを防止することにより、水中の殺菌性成分の濃度の低下を防止して、水中における微生物の繁殖を抑制するようにした水除菌装置及び加湿装置を提供することを目的としたものである。

本発明に係る水除菌装置は、水槽内に配設されて一部が水中に没して同方向又は正逆方向に回転する回転体と、該回転体に設けられて前記水中で殺菌性成分を放出する殺菌性成分放出部とを有し、前記水槽及び回転体の全部若しくは一部に、前記殺菌性成分と同じ物質、又は前記殺菌性成分と同じ極性に帯電された物質をあらかじめ塗布したものである。

本発明に係る水除菌装置によれば、水中に放出された殺菌性成分（物質）が接水部分や水没部材に付着するのを抑制することができるので、長期にわたって水中の殺菌性成分濃度が低下するのを防止することができ、これにより、水中における微生物の繁殖を抑制することができる。
また、本発明に係る加湿装置は上記の水除菌装置を備えたので、清浄な加湿空気を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る水除菌装置の説明図である。 図１の作用説明図である。 本発明の実施の形態２に係る水除菌装置の一部を省略した説明図である。 図３の作用説明図である。 本発明の実施の形態３に係る水除菌装置の要部の説明図である。 本発明の実施の形態４に係る水除菌装置の要部の説明図である。 本発明の実施の形態５に係る水除菌装置の説明図である。 本発明の実施の形態６に係る加湿装置の説明図である。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る水除菌装置の説明図、図２はその作用説明図である。
水の流入口２、流出口３を有する水槽１内には水４が入れられており、この水４内には水中に殺菌性成分を放出（溶出）する殺菌性成分放出部１０が設けられている。１２は一部が水４中に没した部材（以下、水没部材という）である。なお、以下の説明では、水槽１の水４に接する部分（流入口２、流出口３及び底部や周壁の一部などで、図には太線で示してある）を、接水部分５という。

そして、接水部分５の内壁面及び水没部材１２の少なくとも水４に接する部分には、殺菌性成分放出部１０から放出される殺菌性成分と同じ殺菌性成分があらかじめ塗布されている。ここで、殺菌性成分としては、例えば、４級アンモニウム塩、銀イオン、グアニジン類などが用いられる。

上記のように構成した本実施の形態においては、図２に示すように、殺菌性成分放出部１０から水中に殺菌性成分１１が放出されるが、接水部分５及び水没部材１２にはあらかじめこれと同じ殺菌性成分１１が塗布されているため、殺菌性成分放出部１０から放出された殺菌性成分１１が、接水部分５や水没部材１２に付着しにくくなる。
これにより、殺菌性成分１１が水中から除去されるのを抑制することができるので、水中の殺菌性成分１１の濃度が、設計段階で想定された濃度と消費速度に基いた濃度より低下するのを防止することができる。

上記の説明では、水槽１の接水部分５及び水没部材１２の少なくとも水に接する部分に、殺菌性成分１１を塗布した場合を示したが、これらの一部に殺菌性成分１１を塗布してもよく、あるいは水没部材１１のみに殺菌性成分１１を塗布してもよい。
本実施の形態によれば、水槽１内の水４は長期にわたって殺菌性を有するため、水中における微生物の繁殖を抑制することができる。

［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係る一部を省略した水除菌装置の説明図、図４はその作用説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態の構成は、実施の形態１の場合とほぼ同様であるが、水没部材１２の表面には、実施の形態１の殺菌性成分１１とは異なる塗布成分１３があらかじめ塗布されている。

すなわち、図４に示すように、殺菌性成分放出部１０から放出される殺菌性成分１１に、例えば正（プラス）の電荷が帯電された物質を用いた場合、塗布成分１３にも正の電荷が帯電されている物質を用いたものである。
このように構成したことにより、静電的反発作用により、殺菌性成分１１が水没部材１２に付着するのを防止することができる。なお、上記説明では、水没部材１２に塗布成分１３を塗布した場合を示したが、必要に応じて接水部分５（図１参照）の全部又は一部にも塗布成分１３を塗布してもよい。

上記の説明では、殺菌性成分１１と塗布成分１３に、共に正の電荷が帯電する物質を用いた場合を示したが、両者に負（マイナス）の電荷が帯電する物質を用いてもよく、この場合も同様に静電的反発作用を生じるので、殺菌性成分１１が水没部材１２等に付着するのを防止することができる。

ここで、塗布成分１３としては、正の電荷が帯電する物質として、ナトリウムイオン、カルシウムイオン、銀イオンなどの金属陽イオン、４級アンモニウム塩、グアニジン類などの有機イオンなどが用いられる。また、負の電荷が帯電する物質として、ヨウ素イオン、塩化物イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、脂肪酸、メタクリル酸などの有機イオンを用いることができる。なお、これらの物質は、殺菌性成分放出部１０から放出された殺菌性成分１１との間で静電的反発を生じるものであれば、どのような物質でもよいが、それ自身が殺菌性を有する物質であることが望ましい。
本実施の形態によれば、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。

［実施の形態３］
図５は本発明の実施の形態３に係る水除菌装置の要部の説明図である。
本実施の形態における水没部材１２には、等電点がｐＨ７以上である物質１４が内包されており、この物質１４は、中性の水中では正に帯電する性質を備えている。このため、実施の形態２の塗布成分１３と異なり、塗膜が物理的に剥れたりするおそれがなく、また、正に帯電された殺菌性成分１１が水没部材１２に付着するのを抑制することができる。なお、必要に応じて、接水部分５（図１参照）にも上記物質１４を内包させてもよく、あるいは、接水部分５及び水没部材１２の全部又は一部の表面に、上記物質１４を塗布してもよい。

ここで、等電点がｐＨ７以上の物質１４としては、マグネシア、酸化カルシウム、水酸化コバルト、水酸化ニッケル、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化鉄、アルミナなどの酸化物が挙げられる。また、ムライトなどの複合酸化物、Ｎａ処理をしたアルミナなどの２種以上の金属イオンを含む酸化物でもよい。
本実施の形態によれば、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。

［実施の形態４］
図６は本発明の実施の形態４に係る水除菌装置の要部の説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、水没部材１２の表面又は内部に、正又は負に帯電された帯電成分１６を保持する多孔性物質（担体）１５を含むものである。なお、必要に応じて、接水部分５（図１参照）にも上記の多孔性物質１５を含ませてもよく、あるいは、接水部分５及び水没部材１２の全部又は一部の表面に、上記多孔性物質１５を塗布してもよい。

ここで、多孔性物質１５には、メソポーラスシリカ、シリカゲル、ゼオライト、セピオライト、ハイドロタルサイトなど、結晶やアモルファス、一次元から三次元に連通した細孔、層状構造などの種類にかかわらず用いることができる。
この場合、多孔性物質１５は帯電成分１６を保持する機能を持たせることから、その細孔サイズが帯電成分１６より大きいものを選択することが必要で、例えば、高分子量のイオン種を帯電成分１６として用いた場合は、シリカゲルやメソポーラスシリカなどの細孔サイズの大きい多孔性物質１５を用いればよい。

上記のように構成した本実施の形態においては、帯電成分１６の分子量が小さく水溶性が高い場合には、帯電成分１６が水中に溶出して水中の殺菌性成分１１が消失するのを防止することができる。また、帯電成分１６に耐熱性の低い有機物を用いれば、熱可塑性の水没部材１２に内添して成形加工する場合に、帯電成分１６の分子構造が損われるのを防止することができる。

さらに、殺菌性成分放出部１０から放出される殺菌性成分１１と同じ極性の帯電成分１６を内包する多孔性物質１５を用いれば、静電的反作用により殺菌性成分１１が水没部材１２に付着するのを防止できるので、水中の殺菌性成分１１の濃度の低下を抑制することができる。
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。

［実施の形態５］
図７は本発明の実施の形態５に係る水除菌装置の説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態に係る水除菌装置は、実施の形態１〜４の水没部材１２に代えて、水槽１内に、一部に殺菌性成分放出部１０が設けられた回転体１７を、水中にほぼ半没状態にして設置したものである。１８はこの回転体１７を、連続的若しくは間欠的又は正逆方向に回転駆動する駆動機構である（図には、駆動機構を水槽１内に設けた場合を示したが、水槽１外に設けてもよい）。そして、回転体１７には、殺菌性成分放出部１０から放出される殺菌性成分１１と同じ物質か、又は殺菌性成分１１と同極性に帯電された物質が塗布されている。

本実施の形態においては、回転体１７を回転させて殺菌性成分放出部１０を水中に移動（浸漬）させて、殺菌性成分１１を水中に放出させ、不要の際には回転体１７を回転させて殺菌性成分放出部１０を空中に移動させることにより、殺菌性成分１１が過剰に水中に溶出されて消費されるのを防止することができる。
また、回転体１７の回転速度を増減し、あるいは回転体１７を正逆方向に回転させることにより、水中の殺菌性成分１１の濃度を制御することができる。
さらに、殺菌性成分放出部１０から放出された殺菌性成分１１が、静電的反発作用により回転体１７に付着するのを抑制することができる。

本実施の形態において、回転体１７の近傍に送風機（図示せず）により送風することにより、回転体１７の表面に付着した水を気化させれば空気を加湿することができるので、これを水槽１外に放出することにより、加湿装置として使用することができる。

［実施の形態６］
図８は本発明の実施の形態６に係る加湿装置の説明図である。なお、実施の形態１と同一又は同じ機能の部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
水槽１の水４中には殺菌性成分放出部１０が設けられており、また、水槽１内には一部が水４に浸漬され、駆動機構（図示せず）により連続的若しくは間欠的又は正逆方向に回転駆動される気化加湿エレメント１９が設置されている。なお、６は水槽１の上部の一方の側に設けられて、送風機（図示せず）からの風が流入する流入口、７は他方の側に設けられて、加湿空気が吐出する吐出口である。

気化加湿エレメント１９は、基材としては耐水性を有する素材であれば、特に限定しないが、例えば、アルミニウム板などの金属板、水中で容易に分解しないように強固に結着されたセラミック板、水中で容易に軟化して変形しないように加工された紙や不織布、あるいはプラスチック板などが用いられる。そして、気化加湿エレメント１９は、円板状又は中空円板状とすることで、回転させる場合のスペース効率に優れたエレメントとすることができる。

上記のような円板状又は中空円板状のエレメントを積層することにより、水と空気との接触面積を増加することができて、所定の加湿量を得ることができる。
この場合、積層する板の間隔が広いとスペース効率が悪く、狭いと板間の空間で水が表面張力によって架橋するおそれがある。このため、エレメントの板の表面を親水性に加工すると共に、板の間隔を１〜４ｍｍ程度とすることが望ましく、また、エレメントの表面に、殺菌性成分放出部１０から溶出する殺菌性成分１１と同じ極性の電荷を有する物質を塗布することが望ましい。

エレメントの表面に親水性を付与するためには、例えば、表面に細かい凹凸を設ければよい。また、エレメントの表面に、殺菌性成分放出部１０から溶出する殺菌性成分１１と同じ極性を持たせるためには、エレメントの表面に、例えば、表面水酸基を有するシリカやアルミナなどの酸化物や、イオン性をもつポリアクリル酸樹脂などを塗布することが望ましい。

本実施の形態に係る加湿装置によれば、気化加湿エレメント１９は、駆動機構によって同方向又は正逆方向（往復回転）に回転駆動され、水から引上げられた部分の表面に水を保持しているので、流入口６からの送風によってこの水が蒸発し、空気が加湿されて吐出口７から放出され、室内等を加湿する。
また、水中に設けた殺菌性成分放出部１１から溶出された殺菌性成分１１により、水４中の微生物の繁殖を抑制することができる。

さらに、気化加湿エレメント１９の表面、及び必要に応じて接水部分に、殺菌性成分放出部１０から溶出する殺菌性成分１１と同じ極性の電荷を有する物質を塗布することにより、水中の殺菌性成分１１がこれらに付着するのを長期に亘って抑制することができるので、水４中の殺菌性成分１１の濃度の低下を防止することができる。

以上のように、本発明に係る水除菌装置及び加湿装置について説明したが、実施の形態１〜４に係る水除菌装置は、加湿装置にも実施することができる。
また、水が貯留され、微生物の繁殖によって不具合が生じるおそれがある空気調和機のドレインパンや手指乾燥機のドレインパン、あるいは除湿機のドレインパンなどにも本発明を実施することができる。
さらに、魚類などの水槽の衛生性の維持や水を含む土砂の衛生性の維持などにも本発明を応用することができる。

１ 水槽、４ 水、５ 接水部分、１０ 殺菌性成分放出部、１１ 殺菌性成分、１２ 水没部材、１３ 塗布成分、１４ 等電点がｐＨ７以上の物質、１５ 多孔性物質（担体）、１６ 帯電成分、１７ 回転体、１９ 気化加湿エレメント。

Claims (2)

1. 水槽内に配設されて一部が水中に没して同方向又は正逆方向に回転する回転体と、該回転体に設けられて前記水中で殺菌性成分を放出する殺菌性成分放出部とを有し、
   前記水槽及び回転体の全部若しくは一部に、前記殺菌性成分と同じ物質、又は前記殺菌性成分と同じ極性に帯電された物質をあらかじめ塗布したことを特徴とする水除菌装置。
2. 請求項１の水除菌装置を備えたことを特徴とする加湿装置。

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