JPH01189387A - 水殺菌浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、風呂水やプール用水・養殖用水などの水を殺
菌浄化する業務用もしくは家庭用殺菌浄化装置に関する
ものである。

従来の技術 例えば、風呂の場合、従来の風呂水や浴槽は、単にお湯
をわかＴだけであり、風呂水は入浴のｒこびに汚ｎ、数
時間も経過すると１０５〜１０６個／ｍｔの菌の繁殖が
有っｆこ。

発明が解決しようとする課題 この菌の繁殖のｆこめ、風呂水は不快ににおいやぬめり
が発生し、さらに湯垢も浮遊して不衛生きわまる状況で
ある。

課題を解決するｒこめの手段 上記課題を解決するｆコめ本発明の水殺菌浄化装置は、
水を殺菌する紫外線ランプと、湯垢等の汚ｎを浄化する
浄化材を水流路に配置する構成としたＯ 作　　用 この構成にすることによって、菌が紫外線ランプによっ
て滅菌さｎ、さらに湯垢等の汚ｎも濾過フィルターや鉱
物質粒子群の作用によって浄化さｎる。その結果、有機
物汚濁や菌汚染のないきれいな水が得らｎる。

実施例 第１図は、本発明の水殺菌浄化装置を浴槽に応用した実
施例である。水殺菌浄化装置１は、浴槽２の風呂循環流
路３ａ・３ｂに配置しｒコ。浴槽２の水は、流入口４よ
り水流路（往路）３ｍを経由しポンプ５により鉱物質粒
子群６と接触する。この鉱物質粒子群６により湯垢や髪
の毛がフィルター効果により除去さｎる。一方、この鉱
物質粒子群６は吸着効果があるため、風呂水に生息して
いる枯草菌などの好気性微生物群を膜状に付着させ、こ
の好気性微生物によって湯垢等の脂肪酸化合物は炭酸ガ
ス等に分解さｎる。有機物を分解除去さｎｆこ水は、殺
菌袋＠７へ流入し、紫外線ランプ８によって殺菌さｎ１
水流路（復路）３ｂを経由して流出口９から浴槽２へ戻
る。

一方、流出口９には、噴流装置１０が設置さｎており、
流通管１１を経由して空気がエゼクタ−効果により吸い
こまれ気泡が発生する。この気泡により、湯垢等の好気
性微生物の分解が促進さｎる。

鉱物質粒子群６は、カルシウムもしくはマグネシウムの
ケイ酸塩、アルミン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩の
群より選択しｆこ少なくとも１種を含む物質であり、具
体的には、ゼオライト、ドロマイト、カオリナイト、ベ
ントナイト、モンモリロナイト、カオリン、酸性白土、
ベントナイト。

陶石９石灰石、マグネサイト、マグネシア、ケイ酸マグ
ネシウム、ケイソウ上等である。こｎら鉱物質粒子群６
は、袋等の容器に充填して使用する。

カルシウムもしくはマグネシウムの鉱物質粒子＃６は、
プラスに帯電しｆこ不溶性化合物であるｒこめ、マイナ
スに帯電した微生物を吸着してその表面に付着させやす
く、付着した好気性微生物による生物的処理で湯垢等が
長期間安定して分解除去さｎるものと推定さｎる。

第２図は、本発明の一実施例である濾過フィルターの斜
視図である。濾過フィルター１２は、ポリプロピレン繊
維を溶融接着したフィラメント１３から成り、金属もし
くはセラミック系のコア１４を中心にして繊維を巻き、
５μｍの孔を無数形成している。この濾過フィルター１
２の孔径は、１〜２００μｍ１好ましくは２〜１００μ
ｍである。こｎは、湯垢の粒度分布が１〜２００μｍで
あることと、その中心領域が２〜１００μｍであること
に起因し、この孔径を有する濾過フィルターが最もよく
湯垢を除去することと流水抵抗が小さく目詰りしにくい
実験結果にもとづく。一方、濾過フィルター１２の気孔
率は、多いほどよく水が流通するが、材料強度構成のか
ねあいより２０〜５０％とした。なお、濾過フィルター
１２はパイプ状だけでなく板状のものでもよく、複数個
組み合わせて用いてもよい。

濾過フィルター１２もしくは鉱物質粒子群６は、単独も
しくは同時に使用し、紫外線ランプ８の前流に配置する
。

本発明で用いる殺菌装置の構造を第３因に、第３図のＡ
　−Ａ’線断面図を第４図に示す。

殺菌装置７は、流水路１５と、この流水路１５に設けら
れ内部に空間部１６を有する水遮断体１７と、この水遮
断体１７内の空間部１６に配置さｎ流水路１５の水を殺
菌する紫外線ランプ８とからなる。

水は、流入口１８から流入し、紫外線ランプ８によって
殺菌さｎｒこ後、流出口１９から流出する。

紫外線ランプ８は、紫外線反射率が大なる金属製容器２
０に着脱自在に取り付けらｎ、水遮断体１７内の空間部
１６の中心部に配置さｎている。

この水遮断体１７は、その上部および下部に水もｎ防止
用シリコンパツキン２１を円周方向に配置し、ネジ体２
２を介して金属製容器２０の中心部に着脱自在に取り付
けらｎている。

紫外線ランプ８は、０．２５３７μｍを中心波長とする
紫外線を照射し、この波長をよく透過させる石英もしく
は紫外線透過ガラス（例えば、低Ｆｅ２Ｏ３含有のケイ
酸塩ガラス、ホウケイ酸低アルカリガラス、りん酸塩ガ
ラス）で照射部が構成さｎている防水型である。紫外線
ランプ８は、その送電をするｆこめの電気リード線２３
が設けられでいるが、この電気リード線２３は実施例の
ように上部および下部から導きだしｆこもの、もしくは
片端から導きだしｆこもの等の構成が可能である。

水遮断体１７の材質は、石英・フッ素樹脂・紫外線透過
ガラス（例えば、低Ｆｅ２Ｏ３含有のケイ酸塩ガラス、
ホウケイ酸塩低アルカリガラス、りん酸塩ガラス）の群
より選択しｆこ１種以上であるが、好ましくは石英、も
しくはフッ素樹脂を流水路側にコートし１こ石英である
。石英もしくはフッ素樹脂は紫外線の透過が特に優ｎて
いるため殺菌が効果的に行なわｎる。

なお、この水殺菌装置は、金属製容器２０の内側にパイ
プ状の水遮断体１７を配置し、水がこの遮断体１７の周
囲３６０度を移動するようにしｆこ。

そのｆこめ、紫外線ランプ８の光は３６０度利用され、
効率よく殺菌さｎる。

第５図は、本発明で用いる殺菌装置の池実施例である。

□殺菌装置７は、流水路１５と、この流水路１５に設け
られ内部に空間部１６を有する水遮断体１７と、この水
遮断体１７内の空間部１６に配置され流水路１５の水を
殺菌する防水型紫外線ランプ８とからなる。

水は、流入口１８から流入し、紫外線ランプ８によって
殺菌さｎｒこ後、流出口１９から流出する。

石英からなる水遮断体１７は、パイプの片端を封入して
水の浸入を無＜シｔ：構造であり、防水型紫外線ランプ
８を内部の空間部１６に配置している。紫外線ランプ８
は、両端から電気リード線２３ａ・２３ｂが導き出さｎ
ているが、片端の電気リード線２３ａはその取り出し部
を碍子８ａの紫外線ランプ照射部８ｂ側から導き出し、
再び対面の碍子５１’ａＰ３を経由して対面の碍子８’
ａより導き出される他の電気リード線と一緒に紫外線ラ
ンプ照射部８ｂの反対側より取り出されている。

水遮断体１７は、端面シール部１７ｍを保持具２４で保
持し、端面開放部１７ｂは、フランジ２５・パツキン２
６・固定金具２７にて固定さｎている。

一方、この殺菌装置７は、金属板２８にネジ２９を介し
て固定さｎでいる。

第６図は、本発明の水殺菌浄化装置を浴槽に応用した他
実施例である。水殺菌浄化袋＠１は、浴槽２の風呂循環
流路３ａ・３ｂに配置しｒコ。浴槽２の水は、流入口４
より水流路（往路）３ａを経由しポンプ５により鉱物質
粒子群６さらには紫外線ランプ８を格納した殺菌装置７
と流入して浄化殺菌さｎ１水流路（復路）３ｂを経由し
て流出口９から浴槽２へ戻る。

一方、鉱物質粒子群６の前流部３ｏと殺菌装置７の後流
部３１とはバイパス流路３２で結ばれており、ポンプ３
３を介して殺菌袋＠７の後流部３１からの水が鉱物質粒
子ｎ６の前流部３０へ流れこみ、鉱物質粒子群６を経由
して殺菌装置７への流路を形成している。こｎは、鉱物
質粒子８￥６および殺菌装置７円に滞留しでいる菌汚染
水によって、新鮮な浴槽２円滞留水が汚染さｎることを
防止するｒこめであり、このバイパス流路３２によって
前記の菌汚染水を浄化殺菌した後、新鮮な浴槽２円滞留
水と混合させる。

第１図〜＠４図の水殺菌浄化装置を試作して本発明の効
果を判定しｆこ。

殺菌装置は、１１のステンレス製容器の中心部に、水遮
断体である石英管を配置し、さらに石英管の内部空間部
に８ｗ出力（紫外線放射照度２６μｗ／ｃｍ２　（ａｔ
　１　ｍ　）　）の防水型紫外線ランプを配置したもの
である。水は、金属容器の内側と石英管の外側の間に形
成さｎる流水路（容積０．７　ｅ）を流ｎる。

一方、鉱物質粒子群としては、ゼオライト（４５１０２
７０％、　Ａｅ２ｏ３　１７％、ＣａＯ３％、　ＭｙＯ
１％ａｔｅ　）を使用し、２〜１０　ｒｎｍの粒子を１
゜ｋｑ袋に充填して用いｆこ。まｒこ、７５μｍの孔径
を有する濾過フィルターも同時に使用しｆこ。

この水殺菌浄化装置を第１図のように浴槽の循環流路に
取り付け、２００ｅの浴槽にて４５°Ｃの温水にした。

この浴槽に、成人男子４人が入浴し、１日放置後に循環
ポンプを可動（流量２２１．措Ｉｎ）させて濁度および
生菌数を測定した結果を第７図と第８図に示す。

紫外線ランプだけの場合（Ｉ）、紫外線ランプと鉱物質
粒子群と濾過フィルター（孔径７５μｍ）を併用しｆこ
場合（１）で実験を行っている。紫外線ランプと鉱物質
粒子群と濾過フィルターを併用する方式（Ｉｔ）は、紫
外線ランプだけの方式（］）と比較して濁度および生菌
数の減少度合いが優ｎており、−層清潔なお湯になって
ゆくことがわかる。これは、湯垢や菌を含んだ風呂水が
、鉱物質粒子群の表面にそって流ｎる間に、フィルター
効果と粒子群表面に膜状に付着した好気性微生物群によ
る浄化効果によって湯垢が分解除去さｎ、さらに紫外線
ランプにより不用の菌が滅菌さｎるｒこめである。

一方、紫外線ランプからの紫外線放射照度と、紫外線ラ
ンプを格納する金属製容器の容量が、殺菌性能にどの様
に影響するかについて検討実験を行っｒコ。そこでまず
、風呂水が金属製容器内をワンパスにおいて通過する時
間（以下、照射時間と称Ｔ）と、紫外線ランプの紫外線
放射照度（ａｔｌ　ｍ　）の積（以下、紫外線殺菌線量
と称す）をパラメータとして、紫外線殺菌線量とワンパ
ス時の殺菌率の相関を求めｒ、＝。なお、この紫外線放
射照度（ａｔｏｍ）は、紫外線ランプ光源より１ｍ離れ
ｒこ位置に１ｃｒｎ２の受光面を設けｒ、＝場合の受光
面における放射照度で表示しｆこ。

紫外線殺菌線量と殺菌率の相関を第９図に示す。

Ｃれは、紫外線ランプを格納しｆこ金属製容器に浴槽水
（４５”Ｃ）を通過させ、通過前と通過後の菌数を測定
して殺菌率を求め紫外線殺菌線量との相関をグラフ化し
たものである。殺菌率は、１０〜１０５μＶｌ／　Ｓ　
１！　Ｏ／Ｃｒｎ　２の紫外線殺菌線量においては直線
的に増加しているが、１０μｗｓｅｃ／ｃｍ２未満の紫
外線殺菌線量においては急激に殺菌率が低下してほとん
ど殺菌さｎない状態であり、逆に１０５μｗｓｅｃ／ｃ
ｍ２以上においては殺菌率は殺菌線量の大小にかかわら
ずほぼ一定であっｒこ。

これは、１０μｗｓｅｏ／ａｍ２未満の紫外線殺菌線量
は、殺菌するのに充分な殺菌線量でないｒこめ殺菌率が
低下していると考えらｎる。一方、１０５μｗｓｅａ／
ａｍ２以上において殺菌率が一定となる理由は、浴槽水
中の細菌は１０６個／　ｗｔｔ以上は繁殖せずこの値を
どの状態下においても維持する生物的特徴をもっている
ｒこめ、この線量での殺菌率９９．９９９９％により生
菌数は１ケタ値を示し、よって殺菌率はほぼ一定を示す
と思わｎる。

紫外線殺菌線量のちがいが循環系の場合の殺菌性能にど
のように影響しているかを、第１図の実施例にみらｎる
水殺菌浄化装置を応用した浴槽で検討しｆこ。

実験は、２００１の浴槽で成人男子２名が入浴してもら
い、−日経過後に２０１！／ｍｉｎの流量で紫外線ラン
プと循環ポンプを同時に可動させ、生菌数を経過時間ご
とに測定しｆこ。その結果を第１０図に示す。

紫外線殺菌線量が大きくなるほど菌は短時間に殺菌され
るが、紫外線殺菌線量が８０７１ｗ５ｅｃ／ｃｍ２と９
００μｗｓｅａ／ｃｍ２の場合は同じ殺菌特性であっｒ
コ。こｎは、水の循環効率の影響と思わｎ１ワンパス時
の殺菌率がある値以とになると、殺菌装置内を通過する
ことによって菌数が減少しても殺菌装置を通過しない水
（殺菌さｎていない水）によってその減少分がうち消さ
ｎ、見ｒこ目にはワンパス時の殺菌率のアップが循環系
における殺菌時間の短縮化に寄与していないｆこめと思
わｎる。

この限度値は、本実験の２０１／ｍｉｎの場合は第９図
と第１０図の実験結果より８０μｗｓｅｃ／ａｍ２と推
定さＱ、　８０　ｐｗｓｅｃ／ａｍ２以上の場合、循環
における殺菌特性は見ｒこ目には同じ実験結果となつｆ
こ。

濾過フィルターの孔径が、浄化性能にどの様に影響する
かについて検討を行っｒこ。実験は、濁度３．０の浴槽
水を濾過フィルターを通過させ、ワンパス通過後の測度
を測定しｆこ。その結果を第１１図に示す。濾過フィル
ターの孔径が２００μｍ以上になると濾過後の濁度と濾
過前の濁度が同じ値を示し、まっｆこ（浄化されなかつ
ｒこ。まｆこ、濾過フィルターの孔径が１〜２００μｍ
になると濾過後の濁度が低減し、孔径が小さくなるほど
一層濁度が低減し浄化に優ｎｒこ効果を発揮した。しか
しながら、孔径１／ｌｒｎ以下になると水中に生息する
雑菌が濾過フィルターの孔をふさぐｒこめ通水抵抗が増
加し、水が流ｎなくなっｆこ。この結果より、濾過フィ
ルターの孔径は１〜２００μｍが適切であり、特に２〜
１００μｍの孔径は、浄化性能が優ｎていることと通水
抵抗が小さいことより最適である。

発明の効果 以上のように本発明の水殺菌浄化装置は、水流路に、紫
外線ランプと、１〜２００μｍの孔径を何する濾過フィ
ルターもしくは鉱物質粒子群を配置した構成なので、水
中に生息している菌が紫外線ランプによって殺菌される
とともに、不溶性有機化合物が濾過フィルターや鉱物質
粒子群の作用によって浄化される。その結果、菌汚染や
有機物汚濁のないき０いな水が得らｎる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の水殺菌浄化装置を浴槽に応
用しｆ：　ｍ成因、第２図は同装置の濾過フィルターの
斜視図、第３図は同装置の断面図、第４図は第３図のＡ
−Ａ’線断面図、第５図は本発明の他の実施例である殺
菌装置の断面図、第６図は本発明の他の実施例の水殺菌
浄化装置を浴槽に応用しｒ、＝構成図、第７図、第８図
、＠９図、第１０図、第１１図は本発明の一実施例の装
置の特性図である。 ３ａ・３ｂ・・・・・・水流路、６・・・・・・鉱物質
粒子群、８・・・・・・紫外線ランプ、１２・・・・・
・濾過フィルター。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３ａ
、、　３ｂ　−−−７Ｋ　Ｑ　Ｂ 乙−１しΣ、＠賀末立−子、７シ昏 第　１　図　　　　　　　　　　８−　派りト線ランフ
。 ？ 第　２　図　　　　　　　　　　　７２−−−濾、通フ
ィルター第３図 第４図 ／、５ ／７ 第６図 ３（Ｌ、：ｔ。 第７図 循環系 第８図 イ肩テぜ冒虐洒＼ ０　　　３０４６　　　９０　　１ＺＯ運転特開　（分
） 第　９　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水流路に、紫外線ランプと下記の群より選択した
   少なくとも１種の浄化材を配置した水殺菌浄化装置。 （ I ）１〜２００μｍの孔径を有する濾過フィルター
   。 （II）鉱物質粒子群。
2. （２）浄化材を前流に配置し、紫外線ランプを後流に配
   置した特許請求の範囲第１項記載の水殺菌浄化装置。
3. （３）水流路に設けられ内部に空間部を有する水遮断体
   と、この水遮断体内の空間部に配置され前記水流路の水
   を殺菌する紫外線ランプとを配置した特許請求の範囲第
   １項記載の水殺菌浄化装置。
4. （４）水遮断体の材質が、石英、フッ素樹脂、紫外線透
   過ガラスの群より選択した少なくとも１種である特許請
   求の範囲第３項記載の水殺菌浄化装置。
5. （５）鉱物質粒子が、カルシウムもしくはマグネシウム
   のケイ酸塩、アルミン酸塩、酸化物、水酸化物、炭酸塩
   の群より選択した少なくとも１種を含む特許請求の範囲
   第１項記載の水殺菌浄化装置。