JPH10109086A - 浄水殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原水の温度が変化するときでも、効率良くかつ
確実に制菌できる。 【解決手段】水道水等の原水が通過する導電性吸着部に
電極を通じて直流電圧を印加して導電性吸着部に細菌等
を捕捉させかつ付着した細菌等の繁殖を抑制する制菌モ
ードを有する浄水殺菌装置において、原水の温度を検知
する温度センサ２６と、温度センサ２６の検知信号に基
づき直流電圧値を調整する電圧調整回路３４とを有する
構造となっている。これにより、温度センサ２６により
原水の温度が検知され、この水温に対応する直流電圧値
で制菌できるため、細菌類の繁殖度が変化した場合でも
効率よく繁殖を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水や地下水等
の原水を浄化殺菌して一般家庭用或いは業務用の飲料水
として供給する浄水殺菌装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の浄水殺菌装置において原水の殺
菌に関する最近の技術動向としては、中空糸膜モジュー
ル（市販製品）を用いて細菌等の微生物を除菌し繁殖を
抑制する装置、原水を電気分解して殺菌する装置、そし
て適量に発生させた塩素で殺菌を行う装置などが知られ
ている。

【０００３】一般に、水処理装置としての浄水装置の場
合、水道水や地下水等の原水に含まれる次亜塩素酸（Ｈ
ＣｌＯ）などの残留塩素成分、かび臭、トリハロメタ
ン、有機塩素系化合物或いは色素は、活性炭の吸着部に
通過させて吸着除去される。このような浄水モードにお
いて停水中に吸着部の細菌等の繁殖を抑制するため、微
弱な直流電圧を印加する制菌モードを有する一方、経時
使用によって、吸着部に付着した、かび臭、トリハロメ
タン、有機塩素系化合物等或いは細菌類を除去するた
め、浄水モードの後に、吸着部に交流電圧を印加して細
菌類等を殺菌する再生モードに移行するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の浄水
殺菌装置では、制菌モードにより細菌類等の捕捉及びこ
の細菌類等の繁殖の抑制を行っているが、この細菌類等
の繁殖は原水の温度により大きな影響を受ける。即ち、
夏期の如く水温が高くなる時期では水温の低い冬期より
もその繁殖が盛んになるし、また、浄水殺菌装置が気温
の低い地方に設置されるか、或いは、気温の高い地方に
設置されるかにより、その繁殖度が著しく異なる。

【０００５】しかしながら、前記従来の浄水殺菌装置で
は、印加される直流電圧の電圧値が一定となっているた
め、低い繁殖度に合わせて低電圧で設定するときは、夏
期の如く高い繁殖時期では確実に制菌できないし、一
方、これとは逆に高い繁殖度に合わせて高電圧に設定す
るときは、冬期等で無駄な電力を消費するという問題点
を有していた。

【０００６】本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、原
水の温度が変化するときでも、効率良くかつ確実に制菌
できる浄水殺菌装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、請求項１の発明は、水道水等の原水が通過す
る導電性吸着部に電極を通じて直流電圧を印加して導電
性吸着部に細菌等を捕捉させかつ付着した細菌等の繁殖
を抑制する制菌モードを有する浄水殺菌装置において、
原水の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の
検知信号に基づき直流電圧値を調整する電圧調整手段と
を有する構造となっている。

【０００８】請求項１の発明によれば、温度検知手段に
より原水の温度が検知され、この水温に対応する直流電
圧値で制菌できるため、細菌類の繁殖度が変化した場合
でも効率よく繁殖を抑制できる。

【０００９】請求項２の発明は、水道水等の原水が通過
する導電性吸着部に電極を通じて直流電圧を印加して導
電性吸着部に細菌等を捕捉させかつ付着した細菌等の繁
殖を抑制する制菌モードを有する浄水殺菌装置におい
て、原水の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手
段の検知信号に基づき直流電圧値を調整する電圧調整手
段と、電極の極性を切り換える極性切り換え手段と、温
度検知手段の検知信号に基づき極性切り換え手段の切り
換え時間を制御するタイマ手段とを有する構造となって
いる。

【００１０】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様に細菌類の繁殖に対応した直流電圧を導電性吸着
部に印加できることはもとより、印加される直流電圧の
極性を切り換えることにより、陰極側の電極に付着した
スケール（カルシウム、ナトリウム等の酸化物）や陽極
側に付着した死滅した細菌類を除去できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図７は本発明に係る浄水
殺菌装置の一実施形態を示すもので、図１は浄水殺菌装
置の断面図、図２は浄水殺菌装置の制御回路を示すブロ
ック図、図３は浄水殺菌装置の制御フローチャート、図
４は水温と細菌数との関係を示すグラフ、図５は水温に
対応する印加電圧を示すグラフ、図６は水温に対応する
極性切り換え時間を示すグラフ、図７は極性切り換えの
有無による細菌数の変化を示すグラフである。

【００１２】この浄水殺菌装置は原水を貯留する筒状の
水槽１０を有している。この水槽１０はその上下をキャ
ップ１１，１２で閉塞する一方、この上キャップ１１に
は図示しない蛇口等に連通する導出口１１ａを設け、下
キャップ１２には原水を水槽１０内に導く導入口１２ａ
を設けている。この導入口１２ａには給水弁１３ａ、プ
レフィルタ１３ｂ及び逆止弁１３ｃを設置した給水管１
３が連結しており、この給水弁１３ａにより原水の通水
及び非通水を行い、また、逆止弁１３ｃにより水槽１０
からの逆流を規制している。なお、導出口１１ａにはエ
アー導入弁１４ａが連通し、また、導入口１２ａには排
水弁１４ｂが連通しており、このエアー導入弁１４ａ及
び排水弁１４ｂを閉、給水弁１３ａを開とすることによ
り、水槽１０内に給水でき、これとは逆に弁開閉を行う
ことにより、水槽１０内の原水を排水できるようになっ
ている。

【００１３】また、この水槽１０内には、円筒状の吸着
部２０が配置されている。この吸着部２０は導電性を有
する繊維状の活性炭を用いて形成され、その上端は板状
の第１電極２１を介して上キャップ１１に保持され、下
端は板状の第２電極２２を介してホルダー２３により保
持されている。また、この吸着部２０の外面と水槽１０
の内面との間には導入口１２ａと連通する環状の通路２
４が形成され、導入口１２ａから流入した原水をこの通
路２４を介して吸着部２０内に流入するようにしてい
る。更に、この吸着部２０はその下端と下キャップ１２
との間に導電性のコイルバネ２５を介在し、このコイル
バネ２５により上キャップ１１に向かって吸着部２０を
付勢し、この吸着部２０を水槽１０内に固定している。
更にまた、この吸着部２０には温度センサ２６が装着さ
れ、この温度センサ２６により水槽１０内の原水の温度
を検知するようになっている。更にまた、吸着部２０の
内側には上下に延在された注出管２７が配置され、この
注出管２７の多数の通水孔２７ａを通じて、吸着部２０
を通過した水を導出口１１ａに導くようになっている。
ここで、この注出管２７は導電性材料で形成され、第３
電極を構成している。

【００１４】以上のように本実施形態に係る浄水殺菌装
置は第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２７を有
しており、後述する浄水モード時の制菌モードでは吸着
部（原水が含浸された状態の吸着部）２０に第２電極２
２と第３電極２７を通じて直流電圧を印加して細菌等の
繁殖を抑制し、他方、再生モード時は、第１電極２１及
び第２電極２２を通じて吸着部２０に交流電圧を印加し
てトリハロメタンや有機物の脱離、細菌類の殺菌等を行
うようになっており、この浄水モードと再生モードを所
定のインターバルで行う。

【００１５】次に、本実施形態に係る浄水殺菌装置の駆
動制御回路を図２のブロック図を参照して説明するが、
この駆動制御回路では本発明の特徴的構成である制菌モ
ードを説明する。

【００１６】本実施形態に係る浄水殺菌装置はマイクロ
コンピュータ等による制御装置３０にて自動化されてい
る。この制御装置３０は中央演算装置（ＣＰＵ）３１、
制御プログラムを記憶しているメモリ３２を有してい
る。また、この制御装置３０は、温度センサ２６及びタ
イマ３３の信号を入出力、或いは、給水弁１３ａ、電圧
調整回路３４及び極性切換回路３５との間の信号を入出
力するＩ／Ｏポート３６，３７を有している。

【００１７】ここで、電圧調整回路３４は温度センサ２
６の検知信号に基づき第２電極２２及び第３電極２７に
印加する直流電源３８の電圧値を調整している。また、
極性切換回路３５はタイマ３３の信号に基づき各電極２
２，２７の極性切り換えの時間を設定するようになって
いる。

【００１８】続いて、この駆動制御回路に基づく制菌モ
ードの制御を図３のフローチャートを参照して説明す
る。即ち、浄水殺菌装置が制菌モードとなったときは、
給水弁１３ａが閉となっているか否かを判断する（Ｓ
１）。ここで、給水弁１３ａが閉となっているときは、
温度センサ２６からの検知信号に基づき水槽１０内の水
温を判断し、この水温から印加すべき電圧値を設定する
（Ｓ２，Ｓ３）。

【００１９】この電圧値は、水温に対する細菌の繁殖状
況を把握するため、水温に対する細菌数の個数を予め実
験等により求め（図４）、更に、この細菌の繁殖を抑制
するために必要な電圧を実験等で求め設定している（図
５）。

【００２０】次いで、極性切り換え時間を設定する（Ｓ
４）。ここで、この極性切り換え時間は、図６に示すよ
うに、水槽１０内の水温が低いときは極性切り換え時間
に達するまでの時間を長く、一方、水温が高いときは極
性切り換え時間に達するまでの時間を短く設定してい
る。これは水温が低いときは陽極側に付着した死滅細菌
数が少なく、一方、高いときはこの死滅細菌数が多いた
め、水温が低いときより高いときの方が、その切り換え
時間に達するまで時間を早くしている。

【００２１】このように、水槽１０の水温に基づいて印
加電圧値及び極性切り換え時間が設定されたときは、通
常の極性、即ち、第２電極２２を陽極とし、第３電極２
７を陰極として設定電圧を印加する（Ｓ５）。これによ
り、第２電極２２を通じて吸着部２０には弱陰イオンの
細菌類が捕捉されかつ繁殖が抑制される一方、第３電極
には陽イオンのスケール（カルシウム、ナトリウム等の
酸化物）が付着する。

【００２２】この通常の極性による運転を継続し、その
後極性切り換え時間に達したときは、逆極性の電圧、即
ち、第２電極２２を陰極とし、第３電極２７を陽極とし
て運転する（Ｓ６，Ｓ７）。これにより、第２電極２２
に付着したスケール及び第３電極２７に付着した細菌類
が剥離し、除去される。

【００２３】この逆極性の運転を継続した後、制菌モー
ドの設定電圧印加時間が終了したときは、各電極２２，
２７への電圧印加を停止し、極性を元に戻す（Ｓ９，Ｓ
１０）。このような制菌モードを繰り返すことにより浄
水モードが継続される。

【００２４】このように構成された本実施形態に係る浄
水殺菌装置の作用を図７を参照して説明する。この図７
では水温３２℃の水を「極性切り換えなし」で浄水運転
を行った場合の細菌数変化を示す曲線、水温３２℃の水
を「極性切り換えあり」で浄水運転を行った場合の細菌
数変化を示す曲線、水温５℃の水を「極性切り換えあ
り」で浄水運転を行った場合の細菌数変化を示す曲線を
表している。

【００２５】この図７から分かるように、「極性切り換
えなし」の浄水モードでは浄水モードの当初は細菌数の
減少が見られるが、運転時間の経過とともに吸着部２０
に死滅した細菌類が付着して制菌効果が低下し、これに
より、細菌類の付着量が漸次増大することが分かる。一
方、「極性切り換えあり」で浄水運転を行ったときは、
水温５℃では細菌類の繁殖を確実に抑制でき、また、水
温３２℃のときでも細菌類の繁殖の増大が抑制されてい
ることが理解できる。

【００２６】なお、前記実施形態では制菌モードで極性
切り換えを行っているが、この極性切り換えを行わない
場合にあっても、水温に対応する制菌電圧が印加される
ため、吸着部２０における細菌類の繁殖が効率よく抑制
される。また、この浄水モードで吸着部２０に付着した
細菌類等は、浄水モードに続く再生モード（吸着部２０
に交流電圧を印加してジュール熱により滅菌剥離）で、
吸着部２０が再生される。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、温度検知手段により原水の温度が検知され、こ
の水温に対応する直流電圧値で制菌できるため、細菌類
の繁殖度が変化した場合でも効率よく繁殖を抑制でき
る。

【００２８】請求項２の発明によれば、印加される直流
電圧の極性を切り換えることにより、陰極側の電極に付
着したスケール（カルシウム、ナトリウム等の酸化物）
や陽極側に付着した死滅した細菌類を除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る浄水殺菌装置の断面図

【図２】本発明に係る浄水殺菌装置の制御回路を示すブ
ロック図

【図３】本発明に係る浄水殺菌装置の制御フローチャー
ト

【図４】水温と細菌数との関係を示すグラフ

【図５】水温に対応する印加電圧を示すグラフ

【図６】水温に対応する極性切り換え時間を示すグラフ

【図７】極性切り換えの有無による細菌数の変化を示す
グラフ

【符号の説明】

２０…吸着部、２１，２２，２７…電極、２６…温度セ
ンサ、３０…制御装置、３３…タイマ、３４…電圧調整
回路、３５…極性切換回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道水等の原水が通過する導電性吸着部
   に電極を通じて直流電圧を印加して該導電性吸着部に細
   菌等を捕捉させかつ付着した細菌等の繁殖を抑制する制
   菌モードを有する浄水殺菌装置において、 前記原水の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知
   手段の検知信号に基づき直流電圧を調整する電圧調整手
   段とを有することを特徴とする浄水殺菌装置。
2. 【請求項２】 水道水等の原水が通過する導電性吸着部
   に電極を通じて直流電圧を印加して該導電性吸着部に細
   菌等を捕捉させかつ付着した細菌等の繁殖を抑制する制
   菌モードを有する浄水殺菌装置において、 前記原水の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知
   手段の検知信号に基づき直流電圧値を調整する電圧調整
   手段と、該電極の極性を切り換える極性切り換え手段
   と、該温度検知手段の検知信号に基づき該極性切り換え
   手段の切り換え時間を制御するタイマ手段とを有するこ
   とを特徴とする浄水殺菌装置。