JPH10290824A - 非金属製配水管の電気滅菌方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の配水系の設備そのものを最大限に活用
し、経済的に配水の滅菌を行うとともに、水質の改善を
も実現する非金属製配水管の電気滅菌方法および装置を
提供する。 【解決手段】 非金属製配水管の内部に陽極を該配水管
中の配水に露出するように設けるとともに、この陽極か
ら離間した配水管の内面に陰極を設けるか、該配水管に
接続されている容器内面に陰極を設け、配水中に連続し
て電流を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水または温水を供
給する非金属製の配水管の内面および該配水管中の水ま
たは温水（以下、これら水および温水を単に配水と称
す）の滅菌を実現する電気滅菌方法および電気滅菌装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】給水配水管、給湯配水管などの配水系に
おいて、例えば、風呂へ供給される温水を濾過する濾過
器の内部および近傍などには、装置の組立の容易性、配
水管接続工事の設置容易性や、防錆防食を考慮する必要
がないことなどから、プラスチック製などの非金属製の
配水管が用いられている。特に濾過器においては、錆が
発生すると、濾過性能が大幅に低減するので、非金属製
配水管が必須となる。このような非金属製の配水管で
は、管内の防錆防食は考慮する必要はない。しかし、非
金属製配水管の管内面には経時的に付着するぬめりなど
の細菌のコロニーなどからなる汚染付着層が成長する。
この汚染付着層は、極端に配水の水質を低下させる。こ
のような汚染付着層は、給湯装置の濾過器などの水流速
度の低下する箇所、もしくは水流の停滞する箇所におい
て、顕著に発生する。この汚染付着層には、細菌のコロ
ニーが生じており、このコロニーから、細菌ばかりでな
く、その産生毒素が、配水中に混入する。このような細
菌としては、周知の大腸菌ばかりでなく、重篤な肺炎を
引き起こすレジオネラ菌をはじめ多くの細菌が確認され
ている。例えば、レジオネラ菌は、自然界の土壌や淡水
中に生息しており、日常生活で接触する可能性が高い細
菌であり、感染すると、咳きや発熱などの症状が表れ、
重篤な肺炎にいたることがある。特に、免疫力の弱い新
生児や高齢者、そして病人は感染しないように気を付け
なければならず、最近、その感染防止に関心が集まって
いる。

【０００３】従来、このような非金属製配水管における
滅菌は、配水系の要所において、殺菌剤の投入や、オゾ
ン発生装置を設置するか、高温殺菌を行うという方法に
より、対応していた。これらの滅菌方法は、その効果が
不十分であるばかりでなく、殺菌剤の投入は、人体への
影響から好ましくなく、また、この殺菌剤の投入も含め
て、その他のオゾンによる殺菌、高温殺菌には、設置コ
ストおよびランニングコストが嵩むという経済的な問題
点もあった。

【０００４】これに対し、本発明者は、本発明に先立っ
て、冷水または加熱水の金属製配水管の防食ならびに細
菌が寄生している配水の滅菌を低コストで確実に行う電
気防食滅菌方法および装置を提案した（特願平８−３４
９９６５号）。この技術は、少なくとも、金属製配水管
の継ぎ手部分に管内空間に露出して取り付けられる陽極
と、前記配水管の所望の外表面に接続される陰極と、前
記陽極と前記陰極とに接続され該陽極と陰極との間に一
定の電流を供給する直流電流供給デバイスとから装置を
構成し、前記陽極から陰極の間の配水中に経時的に所定
の一定電流を供給する構成である。この技術によれば、
金属製配水管を、従来の常識と異なって、裸管で陽極か
ら片側１０〜１５ｍまでの範囲、ライニング管で陽極か
ら片側３０ｍ程度までの広い範囲内を電気防食できる技
術を確立できる。また、同時に、この技術により、金属
製配水管からなる給水系統において、薬剤なしに、一般
細菌が寄生している配水の滅菌を確実に行うことができ
る。

【０００５】ところが、上記本発明者が提案した電気防
食滅菌方法および装置では、金属製配水管の滅菌はでき
るが、合成樹脂等の非金属製配水管では、配水管材が陰
極となり得ないので、配水の滅菌を行うことができな
い。

【０００６】本発明者は、前記非金属製配水管の滅菌
を、確実かつ安価に行うことのできる方法は、電気的滅
菌方法以外に適当な方法はないとの観点から、前記先に
提案の電気防食滅菌方法および装置を、非金属製配水管
にも適用できるように拡張すべく検討し、本発明を成す
に至った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
従来の事情に鑑みてなされたもので、従来の配水系の設
備そのものを最大限に活用し、経済的に配水の滅菌を行
うとともに、水質の改善をも実現する非金属製配水管の
電気滅菌方法および装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために、非金属製配水管系において最も滅菌を
必要とする濾過装置近傍の配水系に対して、以下のよう
な検討を行った。

【０００９】（ｉ）図１に示すような装置を濾過装置の
出口合成樹脂配水管の途中に設置することにより、ある
条件下では設置以前に検出された細菌が設置後１０〜２
０日の間に不検出となることが確認されたが、印加する
直流電圧を高くし、電流を相当量流さなければならず、
水の使用端への迷走電流による悪影響が懸念された。図
中、１は合成樹脂容器、２および３は絶縁ワニス、４は
陽極（ステンレス製）、５は陰極（ステンレス製）を示
す。

【００１０】（ii）そこで、配水系に設けられている給
湯装置の濾過装置のフィルタードラムが金属製であれ
ば、その既設のフィルタードラムを陰極にして、既設の
フィルタードラムが非金属製であれば、それを金属製の
フィルタードラムに交換し、その新設金属製フィルター
ドラムを陰極として、その濾過装置の温水入口に陽極を
設置し、配水中に電流を印加した。その結果、循環温水
中に検出されていた細菌が、７〜１２Ｖの電圧と２〜１
５ｍＡの直流電流により、５〜１０日経過後には完全に
検出されなくなった。また、副次効果として、水路の内
面に付着していたぬめりなどの汚染付着層も消滅してい
た。

【００１１】本テストの水質データの一例を表１に示
す。

【００１２】

【表１】

【００１３】したがって、前記課題を解決するために、
本発明の請求項１の非金属製配水管の電気滅菌方法は、
非金属製配水管の内部に陽極を該配水管中の配水に露出
するように設けるとともに、この陽極から離間した配水
管の内面に陰極を設け、配水中に連続して電流を供給す
ることを特徴とする。

【００１４】請求項２の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項１に記載の方法において、前記連続して
供給する電流が直流定電流または直流パルス電流である
ことを特徴とする。

【００１５】請求項３の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項１に記載の方法において、前記連続して
供給する電流が交流電流であることを特徴とする。

【００１６】請求項４の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項１ないし３のいずれかに記載の方法にお
いて、前記陰極および陽極が、網状、孔開きプレート状
または棒状のいずれかの形状であることを特徴とする。

【００１７】請求項５の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、非金属製配水管の内部に陽極を該配水管中の配水に
露出するように設けるとともに、該配水管に接続されて
いる容器内面に陰極を設け、配水中に連続して電流を供
給することを特徴とする。

【００１８】請求項６の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項５に記載の方法において、前記連続して
供給する電流が直流定電流または直流パルス電流である
ことを特徴とする。

【００１９】請求項７の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項５に記載の方法において、前記連続して
供給する電流が交流電流であることを特徴とする。

【００２０】請求項８の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項５ないし７のいずれかに記載の方法にお
いて、前記容器が濾過器であることを特徴とする。

【００２１】請求項９の非金属製配水管の電気滅菌方法
は、前記請求項５ないし８のいずれかに記載の方法にお
いて、前記陰極および陽極が、網状、孔開きプレート状
または棒状のいずれかの形状であることを特徴とする。

【００２２】請求項１０の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、非金属製配水管の内部に該配水管中の配水に露出
するように設けられる陽極と、この陽極から離間した配
水管の内面に設けられる陰極と、前記陽極と陰極とに接
続され該陽極と陰極とを介して前記配水中に連続して所
定の電流を供給する電流供給デバイスとを、少なくとも
有することを特徴とする。

【００２３】請求項１１の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１０に記載の装置において、前記連続
して供給する電流が直流定電流または直流パルス電流で
あることを特徴とする。

【００２４】請求項１２の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１０に記載の装置において、前記連続
して供給する電流が交流電流であることを特徴とする。

【００２５】請求項１３の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１０ないし１２のいずれかに記載の装
置において、前記陰極および陽極が、網状、孔開きプレ
ート状または棒状のいずれかの形状であることを特徴と
する。

【００２６】請求項１４の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、非金属製配水管の内部に該配水管中の配水に露出
するように設けられる陽極と、該配水管に接続されてい
る容器内面に設けられる陰極と、該陽極と陰極とに接続
され該陽極と陰極とを介して前記配水中に連続して所定
の電流を供給する電流供給デバイスとを、少なくとも有
することを特徴とする。

【００２７】請求項１５の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１４に記載の装置において、前記連続
して供給する電流が直流定電流または直流パルス電流で
あることを特徴とする。

【００２８】請求項１６の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１４に記載の装置において、前記連続
して供給する電流が交流電流であることを特徴とする。

【００２９】請求項１７の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１４ないし１６のいずれかに記載の装
置において、前記容器が濾過器であることを特徴とす
る。

【００３０】請求項１８の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１４ないし１７のいずれかに記載の装
置において、前記陰極および陽極が、網状、孔開きプレ
ート状または棒状のいずれかの形状であることを特徴と
する。

【００３１】請求項１９の非金属製配水管の電気滅菌装
置は、前記請求項１４ないし１８のいずれかに記載の装
置において、前記陰極が濾過器の金属製フィルターに一
体的に接続されていることを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるも
のではない。

【００３３】図２および図３は、本発明にかかる非金属
製配水管路中の温配水に寄生する細菌の電気滅菌装置の
概略構成の説明図である。本発明の電気滅菌方法および
装置では、電源接続端子１０５を有する定電圧直流電流
供給デバイス１００（図３）を濾過器１０に隣接して設
置する。

【００３４】図３は、動作電圧を低下させるとともに、
交流電流を直流電流に整流する定電圧直流電流供給デバ
イスの概略回路図である。

【００３５】図３において、供給電力は、接続端子１０
５から入力され、続いて、ヒューズ１０１を介してトラ
ンス１０２に入力され、そこで１０Ｖ前後の電圧に低下
されて出力される。トランス１０２の出力端は、交流電
流を直流電流に整流する整流ダイオード列１０３に接続
されている。整流ダイオード列１０３からの出力は、電
流制御器１０４を介して、図２に示した濾過器１０に設
置されている後述の陽極１１および陰極（セットボルト
兼用）１２に接続される。電流制御器１０４は直流電流
を最大値２０〜２００ミリアンペアに制限する。

【００３６】図２は、温配水系路に新設した電気滅菌機
能付き濾過器（電気滅菌装置）の概略断面構成図であ
る。ＦＲＰ製のシェル１３の内部にフィルタードラム１
４が装着されており、その上部にヘアフィルター１５が
取り付けられている。ヘアフィルター１５の上部フラン
ジ１６ａと陽極固定フランジ１７との間にフランジ型陽
極１１を挟み込む。この陽極１１は、硬質樹脂製のフラ
ンジ１１ａの内側に白金メッキニオブのワイヤー１１ｂ
を露出した構造をなしており、フランジ１１ａの外周の
タップに直流プラス電源を継ぎ込むと、白金メッキニオ
ブワイヤー１１ｂが陽極として作動するようになる。フ
ィルタードラム１４とその穴あき板１４ａはステンレス
スチール製であり、ヘアフィルター１５もステンレス製
である。また、ヘアフィルター１５を固定するセットボ
ルト（陰極として使用）１２もステンレス製とする。し
たがって、ヘアフィルター１５のアンカープレート１６
ｂとセットボルト（陰極）１２の締め付けナット１２ａ
との間に図３に示した整流ダイオード列１０３のカソー
ド線をセットすることにより、ヘアフィルター１５とフ
ィルタードラム１４のステンレス製穴あき板１４ａとが
循環温水に対して直接的な陰極として作動するようにな
る。換言すれば、セットボルト１２は接続部陰極であ
り、ヘアフィルター１５と穴あき板１４ａとは作動陰極
である。

【００３７】温配水が濾過器１０とその前後の合成樹脂
製配水管内に充満している時に、図３に示す電流供給デ
バイス１００に電力を入力し、陽極１１と陰極１２との
間の電圧を１０Ｖ程度に保持すると、ヘアフィルター１
５とフィルタードラム１４の穴あきプレート１４ａとを
作動陰極とし、陽極１１の白金ニオブワイヤー１１ｂを
作動陽極として温配水中に微弱電流が生じ、細菌を消滅
せしめる。

【００３８】

【実施例】

（実施例１）風呂への給湯装置に給水濾過器を組み合わ
せて風呂水の交換なしに常時入浴可能とした通称２４時
間風呂に本発明を適用した。対象とした２４時間風呂の
温配水管の風呂入口手前の合成樹脂製配水管の途中に、
図２に示す電気滅菌機能付き濾過器を設置し、電気を入
力しない状態で、１４日間温水を循環した。１４日後の
水質検査値が前掲表１の電圧印加前の項に示すような値
となった。

【００３９】１４日経過後から温水循環は継続したま
ま、図３に示す定電圧直流電流供給デバイスにより、電
気を図２の濾過器に入力し、ＤＣ１０Ｖの電圧を連続し
て印加したところ、電流供給開始から５日後の水質は、
表１に示すように、一般細菌が０となり、かつ大腸菌も
検出されなかった。また、副次効果として、配水管内面
等に付着していたぬめり（汚染付着層）も除去された。

【００４０】（実施例２）本実施例は、非金属配水管の
内部に流す電流を交流電流とした場合の実施例であり、
図４に示す装置により実施したものである。この実施例
では、配水中に交流電圧を印加することにより、上流側
で検出される細菌が下流側の配水中では死滅していた。
これは、下流側のサンプリング水を培養槽中に入れて培
養することにより、確認した。

【００４１】図４において、符号２１は、合成樹脂製の
配管であり、この配管の中に金属リング２２および２３
をはめ込んだ。金属リング２２には金属メッシュ２４を
溶接し、金属リング２３には金属メッシュ２５を溶接
し、これら金属リング２２，２３の配管２１への固定
は、それぞれ金属ビス２６および２７により行った。

【００４２】金属ビス２６の末端には端子３０を有する
リード線２８を接続し、金属ビス２７には端子３１を有
するリード線２９を接続した。

【００４３】端子３０および端子３１に印加する交流電
圧は、慣用のスライダックにより調整できる範囲内に設
定した。その範囲内では、最低電圧ＡＣ５Ｖでも、最高
電圧ＡＣ１００Ｖでも、下記の表２に示すように、滅菌
効果が確認された。そして、このことから、さらに広範
囲な印加電圧によっても、滅菌が可能であることが推定
された。

【００４４】

【表２】

【００４５】（実施例３）図４の構成において、自動オ
ンオフのＤＣ１０Ｖ電源の陽極を端子３０に接続し、同
電源の陰極を端子３１に接続して、配管中にパルス電流
を流して、滅菌効果の確認を行った。

【００４６】その結果、上流サンプル水中の一般細菌数
が３００個／ｍｌ以上であったものが、下流サンプル水
中では細菌が死滅していることが、下流サンプル水の２
４時間培養により、確認された。

【００４７】さらに、自動オンオフＤＣ電源の印加電圧
をＤＣ２Ｖとした場合も、全く同様に、上流配水中で検
出された一般細菌が下流配水中では死滅していること
が、確認できた。

【００４８】以上のことから、配水中に流す電流が、直
流パルス電流でも、直流一定電流と同様に滅菌効果があ
ることが、確認できた。

【００４９】なお、図４の装置を非金属製配水管ではな
く、金属製の配水管に装着した場合についても同様の滅
菌実験を行ったが、前述の非金属製配水管と同様の効果
を得ることができることが確認できた。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の配水系の設備そのものを最大限に活用し、経済的
に配水の滅菌を行うとともに、水質の改善をも実現する
非金属製配水管の電気滅菌方法および装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をなすに至る途中で考案した電気滅菌装
置の概略構成図である。

【図２】本発明にかかる非金属製配水管の電気滅菌装置
の第１の実施例を説明するためのもので、本発明を温水
循環濾過器に適用した場合の概略構成図である。

【図３】本発明の非金属製配水管の電気滅菌装置を構成
する定電圧直流電流供給デバイスの概略回路図である。

【図４】本発明にかかる非金属製配水管の電気滅菌装置
の第２および第３の実施例を説明するためのもので、一
般的な合成樹脂製の配水管に本滅菌装置を取り付けた場
合の構成図である。

【符号の説明】

１０ 濾過器 １１ 陽極 １１ａ 硬質樹脂製のフランジ １１ｂ 白金メッキニオブのワイヤー １２ 陰極（セットボルト） １３ 濾過器のシェル １４ フィルタードラム １４ａ 穴あき板（陰極） １５ ヘアフィルター（陰極） １６ａ ヘアフィルターの上部フランジ１６ａ １６ｂ アンカープレート １７ 陽極固定フランジ ２１ 合成樹脂製の配管 ２２，２３ 金属リング ２４，２５ 金属メッシュ ２６，２７ 金属ビス ２８，２９ リード線 ３０，３１ 端子 １００ 定電圧直流電流供給デバイス １０１ ヒューズ １０２ トランス １０３ 整流ダイオード列 １０４ 電流制御器 １０５ 電源接続端子

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非金属製配水管の内部に陽極を該配水管
   中の配水に露出するように設けるとともに、この陽極か
   ら離間した配水管の内面に陰極を設け、配水中に連続し
   て電流を供給することを特徴とする非金属製配水管の電
   気滅菌方法。
2. 【請求項２】 前記連続して供給する電流が直流定電流
   または直流パルス電流であることを特徴とする請求項１
   に記載の非金属製配水管の電気滅菌方法。
3. 【請求項３】 前記連続して供給する電流が交流電流で
   あることを特徴とする請求項１に記載の非金属製配水管
   の電気滅菌方法。
4. 【請求項４】 前記陰極および陽極が、網状、孔開きプ
   レート状または棒状のいずれかの形状であることを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれかに記載の非金属製配
   水管の電気滅菌方法。
5. 【請求項５】 非金属製配水管の内部に陽極を該配水管
   中の配水に露出するように設けるとともに、該配水管に
   接続されている容器内面に陰極を設け、配水中に連続し
   て電流を供給することを特徴とする非金属製配水管の電
   気滅菌方法。
6. 【請求項６】 前記連続して供給する電流が直流定電流
   または直流パルス電流であることを特徴とする請求項５
   に記載の非金属製配水管の電気滅菌方法。
7. 【請求項７】 前記連続して供給する電流が交流電流で
   あることを特徴とする請求項５に記載の非金属製配水管
   の電気滅菌方法。
8. 【請求項８】 前記容器が濾過器であることを特徴とす
   る請求項５ないし７のいずれかに記載の非金属製配水管
   の電気滅菌方法。
9. 【請求項９】 前記陰極および陽極が、網状、孔開きプ
   レート状または棒状のいずれかの形状であることを特徴
   とする請求項５ないし８のいずれかに記載の非金属製配
   水管の電気滅菌方法。
10. 【請求項１０】 非金属製配水管の内部に該配水管中の
    配水に露出するように設けられる陽極と、この陽極から
    離間した配水管の内面に設けられる陰極と、前記陽極と
    陰極とに接続され該陽極と陰極とを介して前記配水中に
    連続して所定の電流を供給する電流供給デバイスとを、
    少なくとも有することを特徴とする非金属製配水管の電
    気滅菌装置。
11. 【請求項１１】 前記連続して供給する電流が直流定電
    流または直流パルス電流であることを特徴とする請求項
    １０に記載の非金属製配水管の電気滅菌装置。
12. 【請求項１２】 前記連続して供給する電流が交流電流
    であることを特徴とする請求項１０に記載の非金属製配
    水管の電気滅菌装置。
13. 【請求項１３】 前記陰極および陽極が、網状、孔開き
    プレート状または棒状のいずれかの形状であることを特
    徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の非金
    属製配水管の電気滅菌装置。
14. 【請求項１４】 非金属製配水管の内部に該配水管中の
    配水に露出するように設けられる陽極と、該配水管に接
    続されている容器内面に設けられる陰極と、該陽極と陰
    極とに接続され該陽極と陰極とを介して前記配水中に連
    続して所定の電流を供給する電流供給デバイスとを、少
    なくとも有することを特徴とする非金属製配水管の電気
    滅菌装置。
15. 【請求項１５】 前記連続して供給する電流が直流定電
    流または直流パルス電流であることを特徴とする請求項
    １４に記載の非金属製配水管の電気滅菌装置。
16. 【請求項１６】 前記連続して供給する電流が交流電流
    であることを特徴とする請求項１４に記載の非金属製配
    水管の電気滅菌装置。
17. 【請求項１７】 前記容器が濾過器であることを特徴と
    する請求項１４ないし１６のいずれかに記載の非金属製
    配水管の電気滅菌装置。
18. 【請求項１８】 前記陰極および陽極が、網状、孔開き
    プレート状または棒状のいずれかの形状であることを特
    徴とする請求項１４ないし１７のいずれかに記載の非金
    属製配水管の電気滅菌装置。
19. 【請求項１９】 前記陰極が濾過器の金属製フィルター
    に一体的に接続されていることを特徴とする請求項１４
    ないし１８のいずれかに記載の非金属製配水管の電気滅
    菌装置。