JPH1066964A - 浄水殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原水の水質が変化する場合にあっても原水を確
実に制菌できる。 【解決手段】水道水等の原水が通過した導電性吸着部２
０に電圧を印加して導電性吸着部２０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、原水の電気伝導度を検知す
る電気伝導度検知器２７と、検知された電気伝導度に対
応する電源出力を設定する電源出力調整手段とを有す
る。これにより、電気伝導度検知器２７により著しく低
い電気伝導度が検知されたとき、即ち、電流値が著しく
低いときは、電流値を上げる。これとは逆に、著しく高
い電気伝導度が検知されたとき、即ち電圧が著しく低く
なっているときは、電圧値を上げる。これにより、所望
の電圧・電流値で導電性吸着部を制菌できる。

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、制菌モードにより吸着部への細菌類等の
捕捉及びこの細菌類等の繁殖の抑制を行っているが、こ
の制菌モードで印加する電圧・電流はその原水の水質に
より大きな影響を受ける。

【０００５】即ち、原水に含まれるイオン濃度が高いと
きは電流が流れやすく、これとは逆にイオン濃度が低い
ときは、電流が流れにくくなる。このため、大都市など
のように河川の表流水を水道水として用いるときは、日
によって、また、時刻によってイオン濃度が大きく変化
するし、また、この水質は地域によっても大きく異なる
ため、一つに定まっている電源出力では吸着部に印加さ
れる電圧値及び電流値が所望の値にならないという問題
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
水の水質が変化する場合にあっても原水を確実に制菌で
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し
た導電性吸着部に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、原水の電気伝導度
を検知する電気伝導度検知器と、検知された電気伝導度
に対応する電源出力を設定する電源出力調整手段とを有
するように構成されている。

【０００８】請求項１の発明によれば、電気伝導度検知
器により著しく低い電気伝導度が検知されたとき、即
ち、電流値が著しく低いときは、電流値を上げる。これ
とは逆に、著しく高い電気伝導度が検知されたとき、即
ち電圧が著しく低くなっているときは、電圧値を上げ
る。これにより、所望の電圧・電流値で導電性吸着部を
制菌できる。

【０００９】請求項２の発明は、水道水等の原水が通過
した導電性吸着部に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、原水の電気伝導
度を検知する電気伝導度検知器と、検知された該電気伝
導度を記憶する記憶手段と、既に記憶された電気伝導度
と今回検知された電気伝導度とを比較演算し、演算され
た電気伝導度に基づき電源出力を設定する電源出力調整
手段とを有する構成となっている。

【００１０】請求項２の発明によれば、記憶された電気
伝導度と検知された電気伝導度を順次比較演算して電源
出力を調整するため、短時間で水質が変化（大都市など
の水道水の水質変化）する場合であっても、この水質変
化に細かく追従できる。これにより、最適な電圧・電流
値で導電性吸着部を制菌できる。

【００１１】なお、電気伝導度を検知する際に、給水弁
の開信号、通水圧力を検知する圧力センサの通水信号、
原水の流れを検知する流量センサの通水信号、或いは、
飲料販売スイッチの飲料販売信号等の通水動作信号に基
づき、電気伝導度を所定時間に亘って検知するようにし
てもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１乃至図５は本発明に係る浄水
殺菌装置の第１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は電気伝導度に基づく電圧変化を示すグラフ、図５
は電気伝導度に基づく電流変化を示すグラフである。

【００１３】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。また、この導入口１２ａに
は排水弁１４ａを有する排水管１４が連結しており、こ
の排水弁１４ａを開動作させるとき、この水槽１０内の
水が排出される。

【００１４】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により吸着部２０の温度を検知
するようになっている。更にまた、下キャップ１２には
電気伝導度検知器２７を設置しており、水槽１０内に流
れる原水の水質、即ちイオン濃度により変化する電気伝
導度を検知するようになっている。

【００１５】このように構成された吸着部２０の内側に
は上下に延在された注出管２８が配置され、この注出管
２８の多数の通水孔２８ａ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２８は導電性材料で形成され、第３電極
を構成している。

【００１６】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２８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２８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
うようになっている。

【００１７】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。

【００１８】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、電気伝導度検知器２７
及びタイマ３３の信号を入出力、或いは、給水弁１３
ａ、排水弁１４ａ及び電源３４との間の信号を入出力す
るＩ／Ｏポート３５，３６を有している。

【００１９】ここで、この電源３４は直流電源、即ち第
２電極２２と第３電極２８用のもので、電気伝導度検知
器２７からの検知信号に基づき、各電極２２，２８への
通電電流或いは印加電圧を制御するようになっている。
この電流・電圧制御は図４及び図５のグラフに示すよう
になっている。

【００２０】即ち、図４の実線で示すように原水の電気
伝導度が高くなるに従って電圧値が低くなり、一方、図
５の実線で示すように原水の電気伝導度が低くなるに従
って電流値が低くなる。ここで、細菌類等を吸着部２０
に捕捉する機能（制菌効果）を発揮するためは、Ａμｓ
／ｃｍ時の電圧値以上が必要となる。一方、電流値が所
定値以下のときは、制菌効果を安定的に維持できない。
このため、安定した制菌効果を発揮させるためには、Ｂ
μｓ／ｃｍ時の電流値以上が必要となる。従って、制御
装置３０は原水の電気伝導度がＡμｓ／ｃｍ以上となっ
ているときは、図４の１点鎖線で示すように、電圧値を
高く設定し、一方、Ｂμｓ／ｃｍ以下のときは、図５の
１点鎖線に示すように、電流値を高く設定するようにし
ている。

【００２１】これらの駆動制御回路に基づき制菌モード
を含む浄水モードと再生モードを行うが、この実施形態
では直流電源３４の電源出力を調整する制菌モードを図
３のフローチャート並びに図４及び図５のグラフを参照
して詳述する。

【００２２】即ち、蛇口を開くときは給水弁１３ａが開
き、原水（例えば水道水）が導入口１２ａを通じて水槽
１０内に流入し、通路２４を通じて吸着部２０内に流入
する。この吸着部２０に流入した水道水は、この吸着部
２０で除菌等され、浄水となって注出管２８内に流入
し、これが導出口１１ａを通じて蛇口に給送される（浄
水モード）（Ｓ１）。この給水の後、蛇口を閉めるとき
は、給水弁１３ａが閉じられる。

【００２３】このように給水弁１３ａが閉じられ、水槽
１０は満水状態のとき、この給水弁１３ａの閉状態が、
初めて（第１回目）か否かを判定し、第１回目のとき
は、電気伝導度検知器２７で検知された水道水の電気伝
導度を測定する（Ｓ２〜Ｓ４）。この測定された電気伝
導度Ｃμｓ／ｃｍが、Ｂμｓ／ｃｍ以下か、Ｂμｓ／ｃ
ｍとＡμｓ／ｃｍとの間か、Ａμｓ／ｃｍ以上かを判定
し、Ｂμｓ／ｃｍ以下のときは電流値を高く（図５の１
点鎖線）、Ｂμｓ／ｃｍとＡμｓ／ｃｍとの間のときは
変更せず、Ａμｓ／ｃｍ以上のときは電圧値を高くする
（図４の１点鎖線）。即ち、電気伝導度に対応する電源
出力を設定する（Ｓ５）。

【００２４】この設定の後、制菌モードに移行し、第２
電極２２と第３電極２８を通じて吸着部２０に設定され
た直流電圧を印加して細菌等を吸着部２０に捕捉する一
方、この細菌等の繁殖を抑制する（Ｓ６）。この制菌モ
ードは給水弁１３ａが再度開くとき（蛇口から水道水を
出すとき）まで行われるとともに、再生モードへの移行
時間ｔｓまでこの浄水モードが継続される（Ｓ７〜Ｓ
９）。ここで、再生モードへの移行時間ｔｓとなったと
きは、再生モードに移行する（Ｓ１０）。

【００２５】本実施形態によれば、前述しように、水道
水の電気伝導度に対応する電流・電圧を設定し、この設
定された電流・電圧を吸着部２０に印加するため、水道
水のイオン濃度が高低何れであっても、安定的で且つ確
実に制菌効果を得ることができる。

【００２６】図６は本発明に係る浄水殺菌装置の第２実
施形態を示すものである。この実施形態では測定された
電気伝導度を前記メモリ３２に記憶し、また、ＣＰＵ３
１はこの記憶された電気伝導度と新たに測定された電気
伝導度とを比較演算し、各電気伝導度の差に基づき電源
出力を設定するようになっている。

【００２７】この実施形態によれば、図６に示すよう
に、ステップ１〜ステップ３まで前記第１実施形態と同
様であり、ここで、電気伝導度を測定したときは、この
電気伝導度をメモリ３２に記憶する（Ｓ４）。このと
き、既に前回に電気伝導度を記憶しているか否かを判定
し、未だ記憶されていないときは、この電気伝導度に対
応する電源出力を設定し、前記第１実施形態と同様に再
生モード移行時間まで浄水モードを継続する（Ｓ５〜Ｓ
１０）。この浄水モードにおいて蛇口を再度開き、その
後給水弁１３ａを閉じるときは、再度、電気伝導度が測
定され記憶されるが、このときは、前回で電気伝導度を
記憶しているため、前回の電気伝導度と今回の電気伝導
度を比較演算し、各電気伝導度の差に基づき電源出力を
設定する（Ｓ１１，Ｓ１２）。即ち、水道水の電気伝導
度の増減に基づき、その電圧値或いは電流値を増減す
る。

【００２８】従って、この実施形態によれば、水道水の
電気伝導度が日々、刻々変化する大都市の水道水でも、
この電気伝導度の変化に追従して、常に最適な電圧・電
流値で制菌モードを行うことができる。

【００２９】図７は本発明に係る浄水殺菌装置の第３実
施形態を示すものである。前記第１及び第２実施形態で
は、給水弁１３ａが閉となったとき、水槽１０内の電気
伝導度を測定するようになっているが、この実施形態で
は、給水弁１３ａが開となったとき、即ち、水道水が水
槽１０内に給水されたときに水道水の電気伝導度の測定
を開始し、その後、給水弁１３ａが閉となったとき、こ
の電気伝導度の測定を終了するように構成されている。
これにより、電気伝導度の測定時間を所定時間のみ測定
するようにしている。その他の作用は前記第１及び第２
実施形態と同様である。

【００３０】なお、この第３実施形態では、給水状態を
給水弁１３ａの開状態で判断しているが、例えば、給水
管１３に圧力センサを設置するときは通水圧力に基づく
通水信号により、また、給水管１３に流量センサを設け
るときはその通水信号により給水状態を検知し、電気伝
導度を測定するようにしてもよい。更に、カップ式飲料
自動販売機或いは飲料ディスペンサの如く、飲料販売ス
イッチにより飲料用の水を給水するときは、この飲料販
売スイッチの飲料販売信号により給水状態を検知し、電
気伝導度を測定するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気伝導度検知器により著しく低い電気伝導度が検知さ
れたとき、電流値を上げ、これとは逆に、著しく高い電
気伝導度が検知されたとき、電圧値を上げることができ
るため、水質が変化するときでも、所望の電圧・電流値
で制菌モードを実行でき、制菌効果を確実に発揮させる
ことができる。また、記憶された電気伝導度と検知され
た電気伝導度を順次比較演算して電源出力を調整すると
きは、短時間で水質が変化（大都市などの水道水の水質
変化）する場合であっても、この水質変化に細かく追従
でき、これにより、最適な電圧・電流値で制菌モードを
実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る浄水殺菌装置の断面図

【図２】第１実施形態に係る浄水殺菌装置の制御回路を
示すブロック図

【図３】第１実施形態に係る浄水殺菌装置の制御フロー
チャート

【図４】電気伝導度に基づく電圧変化を示すグラフ

【図５】電気伝導度に基づく電流変化を示すグラフ

【図６】第２実施形態に係る浄水殺菌装置のフローチャ
ート

【図７】第３実施形態に係る浄水殺菌装置の要部フロー
チャート

【符号の説明】 １０…水槽、１３ａ…給水弁、２７…電気伝導度検知
器、３０…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｂ ５６０Ｆ

Claims (3)

【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、 前記原水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知器と、
   検知された該電気伝導度に対応する電源出力を設定する
   電源出力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、 前記原水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知器と、
   検知された該電気伝導度を記憶する記憶手段と、既に記
   憶された電気伝導度と今回検知された電気伝導度とを比
   較演算し、演算された電気伝導度に基づき電源出力を設
   定する電源出力調整手段とを有することを特徴とする浄
   水殺菌装置。
3. 【請求項３】 原水を導電性吸着部に供給する給水弁の
   開信号、通水圧力を検知する圧力センサの通水信号、原
   水の流れを検知する流量センサの通水信号、或いは、飲
   料販売スイッチの飲料販売信号等の通水動作信号に基づ
   き、電気伝導度を所定時間に亘って検知することを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の浄水殺菌装置。