JPH02191588A - 殺菌装置 - 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、水道水等の不純物の除去に用いられるフィル
タに於いて、フィルタに繁殖する雑菌の〔従来の技術〕 水道水等に含まれる不純物を除去するため、従来より活
性炭や活性炭素繊維よりなるフィルタを用いて浄水が行
なわれているが、浄水の停止中にはフィルタ内に水が滞
留するため、フィルタ内に雑菌が繁殖する。菌の繁殖を
抑える方法の一つとして、特開昭６０−１１４７６３号
公報に開示されているように、菌の注意するフィルタに
菌を死滅させる例えば０．８Ｖ前後の低い一定の電圧を
印加して、菌の生体代謝を制御することにより、菌の繁
殖を抑える方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

併しながら、フィルタ内に滞留した水の中に繁殖する雑
菌には数種類の菌があるが、これ等の各種菌に対して殺
菌効果の強い電圧は夫々異っているため、成る一定の電
圧を印加するだけでは、数種類の菌を同時に殺菌するこ
とができないという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、フィル
タ内に生息する各種の菌を殺菌できる電圧を菌に加える
ことにより、雑菌の繁殖を抑える装置を提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために、水を濾過する
フィルタと、 上記フィルタに接触させた第１の電極と、上記フィルタ
に電気的に絶縁された第２の電極と、 上記第１の電極と第２の電極との間に低い電圧と高い電
圧との間を連続的に変化させた電圧を交互に繰返し印加
する制御装置とを備える構成とするものである。

〔作用〕

フィルタ内には、第１の電極が挿入接触され、フィルタ
と電気的に絶縁して第２の電極が設置されていて、上記
第１の電極と第２の電極との間にフィルタ内に生息する
各種の菌を死滅させる範囲の電圧が、交互に繰返し印加
されるため、各種の菌に対して効果的な殺菌が行われる
。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は、本発明の浄水器用殺菌装置の一実施例を示す
断面図、第２図は同装置の内部をカットして示す斜視図
である。

第１図と第２図に於いて、１は樹脂よりなる上蓋で、内
部に２本の基板止め１ａが設けられていて、この基板止
めｌａは、後述の制御装置２０を設置する樹脂よりなる
基板１６を接合固定する。

２．３及び４は樹脂よりなる仕切板で、仕切板２は、第
１の電極挿入穴２ａと第２の電極挿入穴２ｂとガイド部
２Ｃが設けられ、なお、仕切板３は鍔部３ａと第２の電
極挿入穴３ｂと水路穴３Ｃが設けられ、また仕切板４は
鍔部４ａと第２の電極挿入穴４ｂと水路穴４Ｃが設けら
れ、且つ鍔部４ａの反対側には排水筒４ｄが設けられて
いる。５は樹脂よりなる下蓋で、仕切板４の排水筒４ｄ
を内包し二重管を形成する導入筒５ａが設けられている
。

以上の上蓋ｌと仕切板２．３及び４と下Ｍ５は、夫々の
端面に設けられた嵌合部に嵌め込まれ水密に接合されて
装置の本体が形成される。

仕切板３の鍔部３ａと仕切板４の鍔部４ａとの間には、
樹脂よりなる筒体６が水密に接合され、仕切板３と４及
び筒体６が形成するリング状の空間には、半導体の活性
炭素繊維よりなるリング状のフィルタ９が配設される。

フィルタ９と仕切板３及びフィルタ９と仕切板４との隙
間には、フィルタ９の崩れ流出を防ぐ金網１０が配設さ
れ、また、フィルタ９には炭素棒よりなる３個の第１の
電極７が、１２０°の間隔で仕切板２の穴２ａを挿通し
フィルタ９の軸方向に挿入接触して設置される。

仕切板２の上方に露出した３個の第１の電極７には、銅
板よりなるプロペラ状の接触板１３が接続され、接触板
１３は基板１６に設置された制御装置２０より導かれる
銅板よりなるリード１４に接続される。一方、仕切板２
，３及び４の穴２ｂ。

３ｂ及び４ｂに挿通された炭素棒よりなる第２の電極８
は、仕切板４の下方に露出した部分が、フィルタ９に対
して隙間を設けて電気的に絶縁し設置されていて、仕切
板２の上方に露出した部分は制御装置２０より導かれる
銅板よりなるリード１５に接続される。なお、２１は電
池よりなる電源で、後述のように制御装置２０の電源と
して用いられるもので、基板１６に設置されている。

仕切板２と３の間には空間１１が、また、仕切板４と下
Ｍ５の間には空間１２が形成されていて、水道水（図の
→で示す）は、排出筒４ｄと導入筒５ａの環状隙間から
流入し、空間１２．水路穴４Ｃ１金網１０を通ってフィ
ルタ９に導入され、フィルタ９で不純物が除去されて浄
水（図の→で示す）となり、金網１０．水路穴３ｃ、空
間１１を通ってガイド部２Ｃから筒体６に入り、排出筒
４ｄより排出される。なお、１７は排出筒４ｄの外周に
設けられた凹部に嵌合されるゴムよりなるＯリングで、
１８は導入筒５ａの外周に設けられた凹部に嵌合される
ゴムよりなるＯリングであり、後述の給排水用の継手と
水密に連結するためのものである。

第３図は、第１図に示す浄水器用殺菌装置に水道水を給
水し、浄水にして排出するための配管の取付を示す断面
図である。

第３図に於いて、３０は樹脂よりなる給排水用の継手で
、継手３０は内部に二重管を形成する筒部３０ａと３０
ｂが設けられていて、筒部３０ａは排出筒４ｄに嵌合さ
れ、０リング１７によって水密に連結され、一方、筒部
３０ｂは導入筒５ａに嵌合され、０リング１８はよって
水密に連結される。なお、継手３０の端部には溝３０ｄ
が設けられていて、殺菌装置本体のフランジ部３ｄに嵌
込まれ、殺菌装置本体と継手３０が取付は固定される。

また、継手３０にはホース３１が接続され、ホース３１
より水道水（図の→で示す）が、継手３０の通路３０ｃ
を経て導入筒５ａに流入し、前述の経路を通って浄水（
図の→で示す）となり排出筒４ｄより排出される。

第４図は、第１図の制御装置２０の電気回路図である。

第４図に於いて、２１は例えば１．５■の乾電池よりな
る電源、２２はインバータ、２３は分周器で、インバー
タ２２と分周器２３とにより繰返し印加電圧の周期が決
められる。２４はアップダウン切替器、２５はＮＡＮＤ
ゲータ、２６はフリップフロップで、ＮＡＮＤゲータ２
５により印加電圧の最小電圧Ｅ２と最大電圧ＥＺ　十Ｅ
ｌの切替タイミングが取られ、フリップフロップ２６に
よりアップダウン信号がアップダウン切替器２４に送ら
れ、最大印加電圧ＥＺ　＋Ｅ、が制御される。２７は定
電圧回路で、ベース電圧となる最小印加電圧Ｅ２が定電
圧回路２７により一定値で出力される。

次に、上記の実施例に於ける装置の作動を説明する。

第２図に於いて、水道水は、導入筒５ａより流入しフィ
ルタ９を通って排出筒４ｄより排出されるが、水道水に
含まれる残留塩素等の不純物は、活性炭素繊維のフィル
タ９を通過する際にフィルタ９に吸着されて除去され、
浄水となって排出される。

ところで、上記の流入・排出の停止している期間、つま
り浄水の作動が停止している期間は、フィルタ９内の水
は滞留するので、停止期間が長いとフィルタ９内に雑菌
が繁殖し始める。しかし、フィルタ９に挿入設置された
第１の電極７と対極の第２の電極８との間には、フィル
タ９内に繁殖する各種の菌に対して殺菌力の強い夫々の
電圧を含む範囲の電圧、即ち最小電圧Ｅ２と最大電圧Ｅ
２−Ｉ−Ｅ　、との間の電圧が、第５図に示すように周
期ｔで鋸状に繰返し満遍無く印加される。

次に１、本発明の殺菌装置の殺菌効果を確認するため、
第６図に示すような外径８０Ｍ、高さ２０口の円柱状の
活性炭素繊維よりなるフィルタ９に外径２謳の炭素棒よ
りなる第１の電極７を軸方向に１２０°間隔で３個挿入
設置し、フィルタ９の端面から隙間りだけ離して銅板よ
りなる第２の電極８をフィルタ９と電気的に絶縁して設
置し、これ等をカートリッジに収納したモデル装置を用
いて実験を行った。実験はカートリッジ内に供試水を満
たして表１に示す要領で行い、フィルタ内の水に含まれ
る菌の繁殖度合を調べる方法によった。

表　　１ 実験例１ ０．７■の電圧を第１の電極７に各４時間印加した場合
と、第２の電極８に各４時間印加した場合とについて、
隙間りを５ｉｕｍ、１０ｍｍ及び２０鑓と変えた場合に
於ける菌の繁殖度合を調べる。

その結果を第７図に示す。この結果より、菌の繁殖を抑
えるためには、フィルタ９に電極の挿入された側の第１
の電極７に電圧を印加し、隙間りを小さくすると効果の
あることが確認された。

実験例２ 隙間りを５胴にセットし、第１の電極７に対し周期が１
時間で０．７■→１゜５Ｖ→０．７ｖと変化する鋸状の
電圧を繰返し印加した場合と、電圧を印加しない場合と
について、１０時間、２０時間及び４０時間経過後の菌
の繁殖度合を調べる。

その結果を第８図に示す。この結果より、上記の電圧を
印加している間は、菌の繁殖は完全に抑えられることが
確認された。

但し、フィルタ９内に発生する雑菌には、上記実験で繁
殖の確認された以外の菌があり、これ等の各画に対する
殺菌力の強い電圧は夫々異なるが、従来より０．７Ｖか
ら１．５Ｖまでの間にあることが知られているので、第
５図に示す最小印加電圧Ｅ２は０．７■に、最大印加電
圧Ｅｘ　＋Ｅ、は１．５■に設定して第５図に示すよう
な制御を行えば良い。

次に、本実施例では、浄水器用の殺菌装置として通用し
た場合について述べたが、例えば、第９図（ａ）に示す
ように、タンク１０１に溜められた水を振動子１０２に
送り、振動子１０２によって水を小滴として放散させる
加湿器１００にも適用できる。この場合、殺菌装置はタ
ンク１０１と振動子１０２との間の水路中に配設される
。なお、殺菌装置の構造は、第９図（ｂ）に示すように
四角筒状のフィルタ９の中空部の中心に第２の電極８を
設け、フィルタ９の相対する壁内に第１の電極７を設け
たもので良い。

また、第１０図（ａ）に示すように、タンク２０１の水
を滲み込ませた濾布２０２をロータ２０３で可動させ、
濾布２０２に送風機２０４で送風して冷風に変えるウォ
ータクーラ２００にも適用できる。この場合、殺菌装置
はタンク２０１の中に配設される。なお、殺菌装置の構
造は、第１０図（ｂ）に示すように、円筒状のフィルタ
９の中空部の中心に、第２の電極８を設け、フィルタ９
の相対する壁内に第１の電極７を設けたものでも良い。

以上のように、本発明の殺菌装置は、浄水器のほかに水
に含まれる不純物を除去するフィルタが使用される機器
に対しては全てに適用できるものである。

また、浄水器用殺菌装置の実施例では、炭素棒の第１の
電極７をリング状のフィルタ９の中に１２０°の間隔で
軸方向に３個挿入設置し、フィルタ９と隙間をあけて炭
素棒の第２の電極８を設置したが、電極７．８の材質、
形状１個数及び第１の電極７のフィルタ９への挿入方向
１間隔は特に限定するものではなく、第１の電極７がフ
ィルタ９内で接触して設置され、且つ第２の電極８がフ
ィルタ９と電気的に絶縁されて設置されていれば良い。

なお、フィルタ９の形状はリング状でなくても良く、前
記の角筒型や円筒型或いは角柱型等の種々の形状が適用
できる。

また、本実施例では、第１の電極７と第２の電極８との
間に印加する電圧を、鋸状の形で交互に繰返し印加した
が、例えばサインウェーブ状の形で交互に繰返し印加し
ても良く、要は殺菌に必要な範囲の電圧が交互に繰返し
印加されるものならば良い。

なお、フィルタ９への電圧印加に関する第２実施例とし
て、水を濾過するフィルタ９のコンデンサ作用を利用す
ることにより、第１実施例の制御装置２０に代えて筒車
なタイマを用いて行うことができる。例えば、第１１図
に示すように、フィルタ９に電圧Ｅ、をｔ１時間印加し
も２時間ＯＦＦすると、フィルタ９の電圧はｔ２時間の
間にＥ、からＥ２へ緩やかに低下するので、フィルタ９
内に繁殖する雑菌を殺菌するのに必要な最大電圧が已に
、必要な最小電圧がＥ２になるようにｔ１時間と１１時
間を設定すれば良い。

フィルタ９のコンデンサ特性は、印加電圧、印加時間、
フィルタの重量及び密度等によって変わるが、活性炭素
繊維フィルタの場合、第１２図に示すように、１．５■
の電圧を３０ｍ１ｎ印加してＯＦＦすると、フィルタの
重１ｗと密度ｄとによりフィルタ電圧の変化が異なる。

例えば、重量Ｗが１５ｇで密度ｄが０．１８ｇ／ｃ＋ｆ
ｌのフィルタを用いて、１．５■の電圧を３０ｍ１ｎ印
加し、３０ｍ１ｎＯＦＦすれば、フィルタ９内に繁殖す
る雑菌に対して有効な０．６　Ｖから１．５ｖまでの範
囲の電圧が印加される。

また、本装置に使用する活性炭素繊維のフィルタ９は、
バインダーや補強繊維を用いないで、活性炭素繊維の性
能を十分に発揮させるためには、まず第１３図（ａ）に
示すように、水中に活性炭素繊維１を分散させてスラリ
ー２とし、次いで、第１３図（ｂ）に示すように、金ｙ
４蓋４ををする円筒体３を用いて、この中にスラリー２
を充填させてから水を抜いて脱水スラリー２ａをつくり
、最後に第１３図（Ｃ）に示すように、成形された活性
炭素繊維の脱水スラリー２ａをカートリッジ５に移し、
活性炭素繊維の充填カートリッジ６をつくる。

なお、塩素除去剤として用いる場合は、例えば活性炭素
繊維１０ｇを４ｊ２の水中に分散させ、外径７０ｍｍの
円筒にて成形後、繊維密度が０．１３　ｇ／　ｃ＋ｉｌ
になるようにカートリッジに詰めてつくれば良い。

以上のようにして活性炭素繊維の成形体をつくることに
より、繊維が均一に充填されるので、通水時の水圧によ
る変形を生じることがなく、且つ活性炭素繊維の性能を
十分に発揮することのできる純粋な活性炭素繊維フィル
タが得られる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成しているので、各種
の菌を死滅させるのに有効な範囲の電圧が菌に印加され
るため、フィルタ内の雑菌の繁殖は十分に抑えられる。

また、構造は簡単なため、小型でコンパクトにまとめる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浄水器用殺菌装置の一実施例を示す断
面図、第２図は同装置の内部をカットして示す斜視図、
第３図は同装置の給排水の配管取付を示す断面図、第４
図は同装置の制御装置の電気回路図、第５図は同装置の
印加電圧のタイムチャート図、第６図は同装置の実験用
モデル装置の断面図、第７〜８図は実験結果を示す図、
第９図（ａ）、　（ｂ）は加湿器用殺菌装置の模式図、
第１０図（ａ）。 ら）はウォータクーラー用殺菌装置の模式図、第１１図
は第２実施例の印加電圧のタイムチャート図、第１２図
は印加電圧オフ後のフィルタ電圧の変化を示す特性図、
第１３図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は活性炭素繊維フ
ィルタの加工を示す工程図である。 ７・・・第１の電極、８・・・第２の電極、９・・・フ
ィルタ、２０・・・制御装置。 ２０若ｊ櫓「￥Ｌ置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水を濾過するフィルタと、 上記フィルタに接触させた第１の電極と、 上記フィルタに電気的に絶縁された第２の電極と、 上記第１の電極と第２の電極との間に低い電圧と高い電
   圧との間を連続的に変化させた電圧を交互に繰返し印加
   する制御装置と、 を備えたことを特徴とする殺菌装置。