JPH1147738A - 水処理装置 - Google Patents
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Abstract
射して光触媒部材を光励起させ、この光触媒部材の光触
媒作用を通じて細菌や微生物の増殖を抑制し、衛生的で
安全な水を長期間供給できるようにすると共に貯水タン
クやフロート弁等の劣化を促進させることのない水処理
装置を提供する。 【解決手段】 貯水タンク23の蓋体33を波長範囲が
180nmから400nmまでの紫外線を含む光を透過
させる紫外線透過性フッ素樹脂で形成し、この紫外線透
過性フッ素樹脂部を透過させて貯水タンク23内に紫外
線を照射する紫外線ランプ35を貯水タンク23の外部
に設け、貯水タンク23の内部には、紫外線ランプ35
からの紫外線の照射を受けて光触媒反応を生じさせて浄
水に含まれる細菌や微生物の増殖を抑制する光触媒層3
7を設ける。
Description
水タンクに蓄えられた浄水を給水バルブから随時取り出
すようにした水処理装置に関し、特に、貯水タンクの内
面等にスライム(細菌の塊り)が発生することを防止す
る比較的小容量の貯水タンクを備えた水処理装置に関す
るものである。
命を守り活動を支えるために必要な衛生的に安全な飲料
水を供給することを目的として行われるもので、通常
は、塩素処理による塩素消毒が行われている。この塩素
消毒の意義としては、主に、通常の浄水法(急速濾過法
等)では除去しにくい細菌類を消毒すること、及び浄水
場から最終部の給水バルブに至るまで消毒の効果を保持
すること、の2つがある。
素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム(高
度さらし粉)等の塩素剤が用いられている。これらの塩
素剤を水に溶かすことによって次亜塩素酸を生じ、その
一部が水温やpHによって次亜塩素酸イオンと水素イオ
ンに解離し、この次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンとが遊
離塩素又は遊離残留塩素となって細菌や微生物の殺菌消
毒に供される。このような遊離残留塩素を含む水道水に
は残留効果があり、遊離残留塩素が水道水の中に存在し
ている限り細菌や微生物は増殖することはないが、塩素
の臭いや味が水道水に残存することになる。
り塩素臭のないおいしい水の要求が強くなり、また、塩
素処理に基づくトリハロメタン等の消毒副生成物の発生
等の問題が水道水に生じている。そのため、塩素に代わ
る代替消毒剤や消毒方法の改善が必要になっている。か
かる塩素に代わる代替技術としては、例えば、オゾンや
紫外線等を用いる消毒技術が提供されるようになった。
ゾン(O3 )は塩素よりも酸化力が強く、臭気物質や各
種の有機化学物質などを分解除去できると共に、ウィル
スの不活化や微生物に対する高い消毒効果を有するとい
う特徴を持っている。また、紫外線処理に用いられる紫
外線(UV)は強い殺菌力を有し、その殺菌力によって
も高い消毒効果を得ることができる。
がなく、また、紫外線は一過性のものであって同じく残
留効果がなく、両者共に消毒効果が長く持続しないとい
う問題点がある。従って、オゾン及び紫外線による消毒
処理は、塩素に代わる代替技術として完全に塩素に取っ
て代わることができるものではない。そのため、塩素臭
のないおいしい水の使用を欲する水処理装置において
は、塩素剤を加えて塩素処理することにより製造される
水道水に、オゾン又は紫外線による消毒処理を施すと共
に、例えば活性炭フィルタに通して水道水から塩素を抜
く脱塩処理を行うことにより、塩素臭が取り除かれて無
菌化された浄水を得て、この浄水を使用するようにして
いる。
としては、例えば、図4に示すようなものが知られてい
る。この水処理装置1は、浄水場で浄水処理された水道
水を一旦浄水タンク2に蓄えておき、この浄水タンク2
に蓄えられた浄水の一部を貯水タンク3に移して貯留
し、この貯水タンク3に取り付けられた給水バルブ4の
開閉操作によって貯水タンク3内の浄水を飲料水等とし
て随時取り出して使用するようにしたものである。
タンク3との2個の水容器を備えており、浄水タンク2
の開口部2aには水道管5の末端パイプ5aが臨むよう
に配置されている。この水道管5から浄水タンク2に供
給された水道水は、浄水タンク2に設けられた脱塩殺菌
装置6によって水中の塩素を抜く脱塩処理と、オゾンや
紫外線等の殺菌による消毒処理とが施され、これにより
得られた浄水が浄水タンク2に貯留される。この浄水タ
ンク2には連通パイプ7が設けられており、この連通パ
イプ7は貯水タンク3の開口部3aに臨むように配置さ
れている。
通パイプ7を介して開口部3aから貯水タンク3に移さ
れ、この貯水タンク3に一旦貯留される。この貯水タン
ク3には給水パイプ8が設けられており、この給水パイ
プ8の先端部に取り付けられた給水バルブ4を開閉操作
することにより、貯水タンク3内に貯留された浄水が活
性炭フィルタ9を通過してろ過された後、給水バルブ4
から飲料水等として取り出される。
けられており、この供給バルブ10は、浄水タンク2内
に設置されたフロート弁11と電気的に接続され、フロ
ート弁11の開閉動作によって供給バルブ10が開閉さ
れるようになっている。また、連通パイプ7には開閉バ
ルブ12が取り付けられており、この開閉バルブ12
は、貯水タンク3内に設置されたフロート弁13と電気
的に接続され、フロート弁13の開閉動作によって開閉
バルブ12が開閉される構成となっている。
くことにより、貯水タンク3内に貯留された浄水を随時
取り出して、飲料水等として使用することができる。こ
の貯水タンク3内の浄水が所定量以下に低下すると、フ
ロート弁13が作動して開閉バルブ12が開かれ、浄水
タンク2から所定量の浄水が供給される。更に、浄水タ
ンク2内の浄水が所定量以下に低下すると、フロート弁
11が作動して供給バルブ10が開かれ、水道管5から
所定量の水道水が浄水タンク2に供給されるようになっ
ている。
うな従来の水処理装置においては、水道管5から供給さ
れる水道水を浄水タンク2内において脱塩処理すると共
にオゾンや紫外線等を用いて殺菌処理して浄水を作り、
この浄水を一旦貯水タンク3に移して貯留した後、必要
に応じて貯水タンク3から取り出して飲料水その他の用
途に使用するようになっていた。そのため、給水バルブ
4が開かれないことによって貯水タンク3内に浄水が長
時間貯留されるような場合には、浄水内に生き残ってい
たり給水時に給水バルブ4から空気と共に入り込んだ細
菌や微生物が浄水内で増殖するようになる。その結果、
貯水タンク3内において浄水が汚染され、この汚染によ
り水が不衛生になると共に、貯水タンク3内の壁面に細
菌や微生物が付着してスライムと呼ばれる細菌の塊りが
できるという課題があった。
留塩素が存在している限り水中の細菌等の微生物は増殖
することはないが、オゾンや紫外線による殺菌効果は一
過性のものであってその殺菌力は残存されないため、塩
素が抜かれた水は無防備の状態となる。そして、浄水タ
ンク2内で脱塩殺菌処理された水が貯水タンク3に移る
際に、配管網の継手等における錆こぶ等から細菌や微生
物が混入することがある。更に、給水バルブ4の開閉操
作に基づく給水時に、給水バルブ4から空気と共に細菌
や微生物が入り込む場合もある。その結果、貯水タンク
3内の浄水が細菌や微生物によって汚染され、特に、貯
水タンク3内の壁面は微生物が増殖しやすい環境条件に
あるため、上述したように貯水タンク3の内面にスライ
ムが発生することになる。
スライムの防止策としては、例えば、貯水タンク3に関
連させて紫外線殺菌装置を設けることが考えられる。こ
の場合、貯水タンクの内部に紫外線殺菌装置を設ける
(いわゆる内照式の紫外線殺菌装置)ことは、貯水タン
ク3の容量を極端に減少させることになるため、好まし
い対策であるとは言えない。従って、この種の水処理装
置においては、貯水タンクの外部に紫外線殺菌装置を設
ける(いわゆる外照式の紫外線殺菌装置)ことが好まし
い。
れているフロート弁13等に使用されている材質として
は、例えばポリエチレン等の紫外線に対して弱いものが
多く、このような貯水タンク3やフロート弁13等に強
い紫外線が照射されると、これら貯水タンク3やフロー
ト弁13等の劣化が促進されて耐久性が著しく害される
という課題を生じることになる。
になされたものであり、貯水タンクの少なくとも一部を
微弱な紫外線又は可視光を含む光を透過させる光透過性
樹脂で形成すると共に、貯水タンク内に光触媒反応を生
じさせる光触媒部材を設け、光透過性樹脂部から貯水タ
ンク内に微弱な紫外線又は可視光線を透過させて光触媒
部材を照射する。これにより光触媒部材を光励起させ、
この光触媒部材の光触媒作用を通じて細菌や微生物の増
殖を抑制し、衛生的で安全な水を長期間供給できるよう
にすると共に貯水タンクやフロート弁等の劣化を促進さ
せることのない水処理装置を提供することを目的として
いる。
な課題等を解決し、上記目的を達成するために、供給さ
れる浄水を所定量貯水することができる貯水タンクと、
貯水タンクに取り付けられ且つ貯水タンク内に貯水され
た浄水を随時取り出すことができる給水バルブとを備え
た水処理装置において、貯水タンクの少なくとも一部を
180nm乃至480nmの波長範囲を含む電磁波を透
過させる光透過性樹脂で形成し、この貯水タンクの光透
過性樹脂部を透過させて貯水タンク内に電磁波を照射す
る光源を貯水タンクの外部に設け、貯水タンクの内部に
は、光源からの電磁波の照射を受けて光触媒反応を生じ
させて浄水に含まれる細菌や微生物の増殖を抑制する光
触媒部材を設けたことを特徴としている。
り、光源から発射された180nm乃至480nmの波
長範囲を含む電磁波が光透過性樹脂部を透過して貯水タ
ンク内に導入され、貯水タンク内に設けられた光触媒部
材に照射される。その結果、光触媒部材が光励起されて
光触媒作用を発揮し、これにより細菌や微生物の増殖が
抑制されて貯水タンク内の水の劣化が防止される。その
ため、衛生的で安全な水を長期間供給できると共に、貯
水タンクやフロート弁等の劣化を生ずることがなく、貯
水タンク内の壁面にスライムの発生するのを防止するこ
とができる。
図面を参照して説明する。図1及び図2は本発明の第1
の例を示すもので、図1は第1の例に係る貯水容量が2
5l(リットル)以下の小型貯水容量型水処理装置の概
略構成を示す説明図、図2は同じく概略構成を示す分解
斜視図である。また、図3〜図6は、本発明に係る光透
過性樹脂の説明に供するためのもので、それぞれ光の波
長と透過率との関係を示すグラフである。更に、図7
は、本発明の第2の例に係る小型貯水容量型水処理装置
の概略構成を示す説明図である。
下)の貯水タンクを備えた給水器、給茶器、自動飲料販
売機、加湿器等に用いて好適な水処理装置に関するもの
である。図1に示すように、本発明の第1の実施の例に
係る水処理装置21は、貯水容量が25l以下の比較的
小型の浄水タンク22と貯水タンク23との2個の水容
器を備えており、水道水を浄水して貯留しておくための
浄水タンク22の上部には水道管24が配置されてい
る。浄水タンク22は、上面の略全面を開口させた開口
部25aを有する四角形の筐体からなるタンク本体25
と、このタンク本体25の開口部25aを開閉自在に閉
じることができる平板状の蓋体26とを備えている。
が設けられており、この挿入穴26aには水道管24の
先端部24aが挿入されている。この水道管24には、
その管路を開閉するための供給バルブ27が取り付けら
れており、供給バルブ27はハンドルの手動操作によっ
ても開閉されるが、制御信号の入力によって自動的に開
閉動作することもできる。この供給バルブ27を開くこ
とにより、遊離残留塩素を含む水道水が浄水タンク22
に供給される。
体25に貯留された水道水に残留する塩素を取り除くと
共に、この脱塩された水道水にオゾン化された空気を接
触させてオゾン処理するか又は紫外線を照射して紫外線
により殺菌処理する脱塩殺菌装置28が配設されてい
る。この脱塩殺菌装置28により、タンク本体25内に
貯留された水道水は残留塩素を取り除く脱塩処理がなさ
れると共にオゾン又は紫外線により殺菌処理されて無菌
状態の衛生的で安全な浄水にされる。
る水道水の容量を調節するためのフロート弁29が取り
付けられている。このフロート弁29は、図示しない
が、弁室内に収納された浮きの役目をなす弁体と、この
弁体の上下動によってオン・オフ動作されるスイッチ部
とを有し、スイッチ部は供給バルブ27と電気的に接続
されている。このフロート弁29は、浄水タンク22内
の水が所定量以下に減少したときにオンとされ、これに
より制御信号を出力して供給バルブ27を自動的に開放
し、水道水を浄水タンク22に供給する。そして、浄水
タンク22内の水が所定量以上に上昇したところで、フ
ロート弁29がオフとされて制御信号の出力が停止さ
れ、これにより供給バルブ27が自動的に閉じられて水
道水の供給が停止される。
部には、タンク内に貯留された浄水を貯水タンク23に
移すための連通パイプ30が設けられている。そして、
連通パイプ30には、その管路を開閉するための開閉バ
ルブ31が取り付けられており、開閉バルブ31はハン
ドルの手動操作によっても開閉されるが、制御信号の入
力によって自動的に開閉動作することができる。この開
閉バルブ31を開くことにより、遊離残留塩素が除かれ
て殺菌処理された浄水が貯水タンク23に供給される。
うに、上面の略全面を開口させた開口部32aを有する
四角形の筐体からなるタンク本体32と、このタンク本
体32の開口部32aを開閉自在に閉じることができる
蓋体33とを備えている。この貯水タンク23のタンク
本体32と、浄水タンク22のタンク本体25及び蓋体
26の材質としては、光透過性を持たない一般的な水タ
ンクの材料として用いられる合成樹脂、例えばポリエチ
レン(PE)等で十分であるが、その他の合成樹脂を用
いることができることは勿論のこと、合成樹脂以外にも
金属その他の材料を適用することもできる。
の材質としては、180nm乃至480nmの波長範囲
を含む電磁波(紫外線及び可視光線の領域)を透過させ
る光透過性樹脂として、例えば紫外線透過性フッ素樹脂
を適用する。この紫外線透過性フッ素樹脂の具体例とし
ては、パーフルオロ〜アルコキシ樹脂(PFA)(以下
「PFA樹脂」という。)や四フッ化エチレン〜六フッ
化プロピレン共重合樹脂(FEP)(以下「FEP樹
脂」という。)等を挙げることができる。
は、各種プラスチックの中でも特に卓越した諸性質を持
っており、耐熱・耐低温性、耐薬品性、電気絶縁性、高
周波特性等が非常に優れ、しかも特異な非粘着性と低摩
擦特性を兼ね備えている。特に、光の透過率について
は、図3〜図6に示すような特性を有している。
し、図5及び図6はFEP樹脂の光透過性を示すもの
で、それぞれ横軸には光の波長(μm)をとり、縦軸に
は光の透過率(%)をとっている。即ち、図3は、厚さ
25μmのフィルムとしたPFA樹脂の光透過率を示し
ており、波長0μmから18μmまでの光透過率を表し
ている。そして、図4には、図3における波長0μmか
ら波長1.0μmまでの範囲Aを拡大して示している。
また、図5は、厚さ25μmのフィルムとしたFEP樹
脂の光透過率を示しており、波長0μmから18μmま
での光透過率を表している。そして、図6には、図5に
おける波長0μmから波長1.0μmまでの範囲Bを拡
大して示している。
率(%)は、波長0μmの付近から波長の増加に伴って
急激に立ち上がり、波長0.3μm程度において光透過
率は最大の略95%に達している。そして、波長の増加
に伴い光の透過率は横ばいに変化し、波長4μm程度に
て若干低下し(光透過率は略78%)、波長6μmの手
前で最大値95%の近くまで上昇した後、急激に低下し
て波長7μmを超えたところで透過率0%になってい
る。そして、光の透過率は波長8μmを超えたところで
再び立ち上がり、波長10μm程度にて光透過率は略6
0%まで上昇し、直ちに略40%まで低下した後、再び
立ち上がって略70%まで上昇している。その後、光の
透過率は波長の増加とは反対に減少し、波長16μm程
度において略10%まで低下した後、再び上昇して波長
18μm程度では略50%まで回復している。
に、波長0μmの付近から波長の増加に伴って急激に立
ち上がった光の透過率(%)は、紫外線の殺菌力が最も
強くなる波長253.7nmの部分において略最高点に
達している。そして、PFA樹脂の光透過率は、波長の
増加に伴いそのまま最高点を保持するように変化し、紫
外線の領域から可視光線の領域を経て赤外線の領域を超
えてまで最高の光透過率略95%を保持するような特性
を有している。
FEP樹脂の光透過率は、上述したPFA樹脂の光透過
性と略同様の特性を示しており、両者の値も略一致して
いる。従って、PFA樹脂及びFEP樹脂のどちらの紫
外線透過性フッ素樹脂であっても、フィルムの厚みが2
5μmである場合には、紫外線及び可視光線いずれの電
磁波についても略95%を透過させることができる。こ
の光の透過率(%)は、フィルムの厚みその他の条件に
よって変化するもので、必要により積極的に光透過率を
低く設定するようにする。
400nmが発光域の紫外線ランプの場合には、PFA
樹脂又はFEP樹脂のフィルムの厚みを厚くする等して
光透過率を低下させ、紫外線の一部をカットして貯水タ
ンク23内に照射される紫外線の光量を制限するように
する。一方、可視光領域(波長400nm〜480n
m)が主な発光域である白色蛍光灯等を光源として使用
する場合には、紫外線の光量を制限する必要がないた
め、紫外線のカットを考慮する必要はない。
て形成される貯水タンク23の蓋体33には、上下に貫
通する挿入穴33aが設けられており、この挿入穴33
aには連通パイプ30の先端部30aが挿入されてい
る。更に、蓋体33には、タンク本体32に装着された
状態において開口部32a内に入り込む膨出部34aが
形成され、この膨出部34aの膨出側と反対側には凹陥
部34bが設定されている。そして、凹陥部34b内に
は、光源の一具体例を示す紫外線ランプ35が収納され
ている。
有する棒状体(両端に口金部を設ける構成としてもよ
い。)からなり、その口金部にはリード線35aが接続
されている。図示しないが、このリード線35aには発
光源ユニットが接続され、この発光源ユニットから引き
出されたリード線の先端部にはソケットが接続されてい
る。このソケットを建物等のコンセントの電源に接続す
ることにより、紫外線ランプ35に通電されて波長18
0nm〜400nmの紫外線を主な発光域とする電磁波
が放射される。
鏡面のように仕上げられた反射板36が配置されてい
る。このような反射板36を設けた理由は、紫外線ラン
プ35の発光した紫外線を含む光がタンク外部に洩れ出
すのを抑制すると共に、その光をタンク本体32側に反
射させて照射効率を高めるためである。
しては、波長300nm〜400nm領域が発光域のブ
ラックライト、可視光領域のうち波長400nmから4
80nmまでが主な発光域の通常蛍光灯(白色蛍光灯)
等を挙げることができる。更に、波長範囲が180nm
から480nmまでの電磁波を発生するものであれば上
述した例の他にも、例えば水銀灯、キセノンランプ、桃
色蛍光灯、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス
等各種の電磁波発生器を適用することができる。
ミネッセンスのように発生する紫外線の光量が比較的弱
い光源であるときには、その紫外線が十分にタンク内に
照射されるように、蓋体33の紫外線透過性を十分に高
く設定する。その一方、紫外線ランプや水銀灯等のよう
に発生する紫外線が十分に強い光源であるときには、そ
の紫外線が必要以上タンク内に照射されることを防止す
るため、例えば蓋体33の厚みを調節する等して紫外線
の透過量を制限するようにする。
樹脂のフィルムの厚みを約0.5mmとすることによ
り、その紫外線透過率は50%〜60%に減少した。ま
た、PFA樹脂又はFEP樹脂のフィルムの厚みを約2
mm〜2.5mmとした場合には、その紫外線透過率は
20%〜15%に減少した。
は、紫外線が強すぎると、貯水タンク23内に収納され
る部品、例えば後述するフロート弁等が紫外線によって
劣化され、その耐久性等が著しく害されるおそれがある
ことから、これを防止するためである。かかる紫外線の
基準照射量としては、消費電力0.4W〜4W、好まし
くは1W〜3Wの紫外線ランプが発生する程度の紫外線
量が好適である。従って、例えば消費電力が4Wの紫外
線ランプを使用する場合には、1Wの消費電力に相当す
る紫外線量だけ、蓋体33によって透過量をカットする
必要がある。この紫外線量の調整は、消費電力4W以上
の紫外線ランプを適当な時間間隔でオン・オフさせ、間
欠的に点灯させて紫外線の照射量をコントロールするこ
ともできる。
内面には、側面部の略全面に亘って光触媒部材からなる
光触媒層37が設けられている。この光触媒層37は、
光源から光を照射されることによって光触媒反応を生じ
させることができるもので、この光励起に基づく光触媒
反応によって浄水中に残存する細菌や微生物の増殖を抑
制すると共に、タンク本体32の内壁面にスライムが発
生することを防止する。この光触媒層37を形成する光
触媒としては、酸化物半導体、金属錯体又は光電子発生
部材を適用することができ、これらの一又は二以上を薄
膜にして触媒基板となるタンク本体32の内面に担持し
て用いる。この光触媒層37は、タンク本体32の底面
に設けるようにしてもよく、また側面と底面の双方に設
けるようにしてもよい。
ては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化チタンと酸
化タングステンとの混合金属酸化物等を挙げることがで
きる。また、金属錯体としては、例えば、ポルフィリ
ン、フタロシアニン、ルテニウム錯体等を挙げることが
できる。更に、光電子発生部材は金属であっても非金属
であってもよく、この金属又は非金属の光電子発生部材
としては、銀イオンを発生する銀、セシウム、バリウ
ム、ルビジウム、カリウム、ナトリウム、リチウム、亜
鉛、ニッケル、白金、シリコンカーバイト、シリコン等
を挙げることができる。
発生部材としては、これら酸化チタン、ポルフィリン、
銀等が混練された合成樹脂や混合セラミックス、これら
銀等が焼き付けられたセラミックス、或いは他の抗菌性
材料が混ぜ合わされた抗菌性樹脂、抗菌性セラミックス
等を用いることができる。そして、これら抗菌性樹脂や
抗菌性セラミックス等で貯水タンクの全体又は一部を形
成し、或いは触媒基板を形成してタンク内に収納するよ
うにしてもよい。
れる浄水の容量を調節するためのフロート弁38が取り
付けられている。このフロート弁38は、上述したフロ
ート弁29と同様に、弁室内に収納された浮きの役目を
なす弁体と、この弁体の上下動によってオン・オフ動作
されるスイッチ部とを有し、スイッチ部は開閉バルブ3
1と電気的に接続されている。このフロート弁38は、
貯水タンク23内の浄水が所定量以下に減少したときに
オンとされ、これにより制御信号を出力して開閉バルブ
31を自動的に開放し、浄水を貯水タンク23に供給す
る。そして、貯水タンク23内の浄水が所定量以上に上
昇したところで、フロート弁38がオフとされて制御信
号の出力が停止され、これにより開閉バルブ31が自動
的に閉じられて浄水の供給が停止される。
部材の他の使用例を示す触媒基板40が収納されてい
る。この触媒基板40は、図2に示すように、3枚の板
材をそれぞれの長辺部で結合することによって形成され
た矢羽根のような形状をなしており、その表面全体に
は、上述した光触媒部材の薄膜からなる光触媒層41が
形成されている。この触媒基板40に形成された光触媒
層41は、タンク本体32の内面に形成された光触媒層
37と同様の作用をなすもので、光源から光を照射され
ることによって光励起され、これにより光触媒反応が生
じて浄水中に残存する細菌や微生物の増殖を抑制すると
共に、タンク本体32の内壁面にスライムが発生するこ
とを防止することができる。
部には、タンク内に貯留された浄水を取り出すための給
水パイプ42が設けられている。この給水パイプ42の
中途部には、浄水内に残留しているカルキや窒素酸化物
等を取り除くための活性炭フィルタ43が取り付けられ
ている。そして、給水パイプ42の先端部には、貯水タ
ンク23内の浄水を随時取り出すための給水バルブ44
が取り付けられている。この給水バルブ44を手動操作
又は自動操作にて開くことにより、貯水タンク23内に
貯留された浄水が活性炭フィルタ43によって更にろ過
された衛生的で安全な水が給水される。
した紫外線ランプ35の取付位置に代えて、或いは当該
紫外線ランプ35と併用してタンク本体32に光源を設
けることもできる。この場合、タンク本体32の全体又
は少なくとも光源が取り付けられる部分であってタンク
内の光触媒層37,41を照射できる場所には、紫外線
透過性フッ素樹脂等の光透過性部材を配置し、光源の光
がタンク内に十分に照射できるように構成する。
32の側面に開口窓45を設けるようにしている。この
開口窓45は横方向に長い長方形とされており、その両
側の側縁には光源を保持するためのソケット46が固定
され、両ソケット46によって光源としての、例えば棒
状の白色蛍光灯47が両端支持される。48は、白色蛍
光灯47及び開口窓45の全体を覆うことができるカバ
ー部材である。
供給バルブ27を手動操作又は自動操作によって開く
と、水道管24から水道水が浄水タンク22に供給され
る。この水道水には塩素処理による遊離残留塩素が残存
しており、塩素臭やかび臭等の異臭味があり、また、塩
素処理後にもウィルス等の細菌やアメーバ等の微生物が
生き残っている場合がある。そのため、浄水タンク22
に設けた脱塩殺菌装置28によって水道水に残留する塩
素を取り除くと共に、オゾンや紫外線等を用いて水道水
を殺菌消毒し、衛生的に安全な浄水を製造して貯留す
る。
手動操作又は自動操作によって開くことにより、連通パ
イプ30及び開閉バルブ31を介して浄水タンク22内
に貯留されている浄水が貯水タンク23に供給される。
そして、貯水タンク23に移された浄水は、この貯水タ
ンク23に一旦貯留され、その後の給水バルブ44の開
閉操作によって随時に適当量の浄水が給水パイプ42及
び活性炭フィルタ43を介して給水バルブ44から取り
出される。
浄水が貯水タンク23に供給されてから比較的短時間に
給水されるときには汚染される前の衛生的に安全な浄水
である。従って、この場合には、塩素臭その他の異臭味
のない衛生的に安全な水が給水され、飲料水や医療水等
として好適に使用することができる。
に移される浄水は、浄水タンク22内においてオゾンや
紫外線による殺菌処理を受けるが、完全には殺菌されず
に一部の細菌や微生物が生き残ることがある。また、浄
水タンク22内で衛生的に安全な水とされた浄水であっ
ても、連通パイプ30や開閉バルブ31等の配管内に錆
こぶ等が発生していたりすると、これに付着している細
菌や微生物が浄水内に入り込み、細菌等を含む浄水が貯
水タンク23に供給されるおそれがある。更に、貯水タ
ンク23に貯留された後、給水時に細菌や微生物が空気
と共に給水バルブ44内に入り込み、活性炭フィルタ4
3及び給水パイプ42を経て貯水タンク23内に入り込
むおそれもある。
された浄水には残留塩素による細菌や微生物の消毒効果
を期待することはできず、また、オゾン及び紫外線にも
残留効果がないため、貯水タンク23に貯留される時間
が長くなると、浄水の劣化を招くおそれがある。
貯水タンク23等を上述したような構成としたため、貯
水タンク23内に貯留された浄水に含まれる細菌や微生
物の増殖を抑制し、その浄水の汚染を抑制すると共に、
貯水タンク23内の壁面にスライムと呼ばれる細菌の塊
りができるのを防止することができる。
た蓋体33には紫外線ランプ35が設置されており、こ
の紫外線ランプ35から発生する電磁波が常時タンク本
体32内に照射されている。この電磁波は、波長範囲1
80nm〜400nmが発光域の紫外線であるが、微量
の紫外線がタンク本体32内に透過されるように蓋体3
3の紫外線透過量が制限されているため、余分な紫外線
がタンク本体32内に照射されることがない。そのた
め、タンク本体32内に入っているフロート弁38やタ
ンク本体32が紫外線によって劣化してしまうおそれが
なく、これらフロート弁38その他の部品が紫外線によ
って耐久性が害されるのを防止することができる。
線の一部は、タンク本体32内の壁面に形成された光触
媒部材による光触媒層37に照射され、紫外線の残りの
一部は、タンク本体32内の底に沈められた触媒基板4
0の表面に形成された同じく光触媒部材による光触媒層
41に照射される。このように微弱な紫外線が光触媒層
37,41に照射されることにより、それぞれの光触媒
層37,41において光触媒反応が生じ、これにより細
菌や微生物の増殖が抑制される。
半導体やポルフィリン等の金属錯体である場合には、紫
外線ランプ35からの光線に照射されて酸化チタン等が
光励起され、非常に強い酸化力を発揮する。この酸化チ
タンの薄膜による光触媒作用により、浄水内に残存する
細菌や微生物の増殖が抑制され、タンク本体32内の壁
面にスライムが発生するのを防止することができると共
に、かび臭や生ぐさ臭等の異臭味が消臭される。
ム等の光電子発生部材である場合には、紫外線ランプ3
5からの光線に照射されてセシウム等が光電子を発生
し、この光電子によって同様に、浄水内に残存する細菌
や微生物の増殖が抑制され、タンク本体32内の壁面に
スライムが発生するのを防止することができると共に、
かび臭や生ぐさ臭等の異臭味が消臭される。これらの材
料が抗菌樹脂や抗菌セラミックス等であっても同様であ
る。
浄水に細菌や微生物が残存していたり、その後に細菌や
微生物が浄水内に浸入してきたような場合においても、
その細菌や微生物の増殖を抑制して浄水の汚染を防ぐこ
とができる。従って、例えば夜間等のように人が長時間
給水しないような場合においても、貯水タンク23内に
貯留された浄水が汚染されるのを抑制し、タンク本体3
2内の壁面にスライムが発生するのを防止することがで
き、衛生的で安全な水を長時間供給することができる。
光領域が主な発光域である白色蛍光灯を用いた場合も同
様であるが、紫外線ランプ35の発光によって生ずる紫
外線の場合には、それ自体に細菌や微生物に対する殺菌
作用があるため、その分一層効率的な殺菌作用を得るこ
とができる。
に膨出部34aを設けてその反対側に形成された凹陥部
34b内に紫外線ランプ35を収納する構成としたた
め、貯水タンク23に余分な出っ張り部分ができるのを
防止できると共に、紫外線ランプ35の電磁波をタンク
本体32内に効率よく照射することができる。
水処理装置51は、上記第1の実施の例に係る水処理装
置21の浄水タンク22を廃止し、水道管24の先端部
24aを貯水タンク23の蓋体33に設けた挿入穴33
aに挿入し、水道管24からの水道水を直接貯水タンク
23に供給するようにしたものである。この水処理装置
51を構成する貯水タンク23において、上述した水処
理装置21と異なる点は、光源としての紫外線ランプ5
2と触媒基板53の2つであり、他の部分の構成は同一
であるため、ここでは同一部分には同一符号を付して変
更部分についてのみ説明する。
体とされていて、広い範囲を照射できるようになされて
いる。また、触媒基板53は、中央の水抜き穴と周方向
に連続する波形の凹凸とを有するドーナッツ状の円板体
からなり、波形凹凸によって紫外線ランプ52からの光
を放射状に放散できるように構成している。この触媒基
板53の表裏両面には、触媒基板40と同様に光触媒部
材からなる光触媒層54が形成されており、タンク本体
32の内面とは別に、この触媒基板53の表裏両面にお
いても光触媒反応が生じるようにしている。尚、タンク
本体32の光触媒層37は、側面のみならず底面にも形
成されている。
供給バルブ27を手動操作又は自動操作によって開く
と、水道管24から水道水が貯水タンク23に供給され
る。この水道水には塩素処理による遊離残留塩素が残存
しており、塩素臭やかび臭等の異臭味があり、また、塩
素処理後にもウィルス等の細菌やアメーバ等の微生物が
生き残っている場合があるが、そのまま貯水タンク23
に貯留する。この貯水タンク23に一旦貯留された浄水
は、その後の給水バルブ44の開閉操作によって随時に
適当量が給水パイプ42及び活性炭フィルタ43を介し
て給水バルブ44から取り出される。
塩素処理による遊離残留塩素が残存しており、塩素臭や
かび臭等の異臭味や、塩素処理後にもかかわらずウィル
ス等の細菌やアメーバ等の微生物が生き残っている場合
がある。この場合、水道水の中に遊離残留塩素が存在し
ているため、細菌や微生物が増殖することはない。
ク23を上述したような構成としたため、貯水タンク2
3内に貯留された水道水に含まれる細菌や微生物の増殖
を抑制し、その浄水の汚染を抑制すると共に、貯水タン
ク23内の壁面にスライムと呼ばれる細菌の塊りができ
るのを防止することができる。
化物半導体、ポルフィリン等の金属錯体或いは光電子発
生部材が紫外線ランプ52からの光線に照射され、これ
により酸化チタン等が光励起されて非常に強い酸化力を
発揮する。この酸化チタン等の薄膜による光触媒作用に
よって浄水内に残存する細菌や微生物の増殖が抑制さ
れ、タンク本体32内の壁面にスライムが発生するのを
防止することができると共に、かび臭や生ぐさ臭等の異
臭味が消臭される。
道水に細菌や微生物が残存していたり、その後に細菌や
微生物が水道水内に浸入してきたような場合において
も、その細菌や微生物の増殖を抑制して水道水の汚染を
防ぐことができる。従って、例えば夜間等のように人が
長時間給水しないような場合においても、貯水タンク2
3内に貯留された水道水が汚染されるのを抑制し、タン
ク本体32内の壁面にスライムが発生するのを防止する
ことができ、衛生的で安全な水を長時間供給することが
できる。
媒層41,54は、光触媒部材を含む塗料を表面に塗布
して焼付け固定してもよく、また光触媒部材の塗料が塗
布された紫外線透過性のテープを触媒基板40,53に
表面に巻き付けて固定させるようにしてもよい。
例に限定されるものではなく、上記例においてはタンク
本体32の内面に光触媒層37を設け、これと併用して
光触媒層41,54を有する触媒基板40,53を貯水
タンク23内に収納した例について説明したが、例え
ば、表面に光触媒層が形成された粒状の触媒基板を多数
個設け、この粒状触媒基板をタンク本体32の底に敷き
詰めるように構成してもよい。貯水タンク23は、その
一部又は全体を無色透明な部材で形成することが好まし
い。このように貯水タンク23を無色透明な部材で形成
することにより、タンクの外から内部を目視して浄水等
の状態を目で認識することができる。
23をタンク本体32と蓋体33との二部材で構成し、
蓋体33の全体又はタンク本体32の一部を光透過性樹
脂とした例について説明したが、蓋体33の一部又はタ
ンク本体32の全体を光透過性樹脂で形成してもよく、
両者を共に光透過性樹脂で形成することもできる。更
に、貯水タンクの全体をタンク本体の一部材で構成する
こともできる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱
しない範囲で種々変更できるものである。
貯水タンクの少なくとも一部を180nm乃至480n
mの波長範囲を含む電磁波を透過させる光透過性樹脂で
形成し、この光透過性樹脂部を透過させて貯水タンク内
に電磁波を照射する光源を貯水タンクの外部に設け、貯
水タンクの内部に光触媒部材を設ける構成としたため、
微弱な紫外線或いは可視光線で光触媒部材を光励起さ
せ、この光触媒部材の光触媒作用を通じて細菌や微生物
の増殖を抑制し、衛生的で安全な水を長期間供給するこ
とができると共に、貯水タンクやフロート弁等の劣化を
促進させることがなく、耐久性の高い水処理装置を提供
することができるという効果が得られる。
面して示す説明図である。
クの概略構成を示す分解斜視図である。
FA樹脂に関する光の波長と透過率との関係を示すグラ
フである。
大して示すグラフである。
EP樹脂に関する光の波長と透過率との関係を示すグラ
フである。
大して示すグラフである。
面して示す説明図である。
明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 供給される浄水を所定量貯留することが
できる貯水タンクと、 上記貯水タンクに取り付けられ且つ当該貯水タンク内に
貯留された浄水を随時取り出すことができる給水バルブ
とを備えた水処理装置において、 上記貯水タンクの少なくとも一部を180nm乃至48
0nmの波長範囲を含む電磁波を透過させる光透過性樹
脂で形成し、当該貯水タンクの光透過性樹脂部を透過さ
せて貯水タンク内に上記電磁波を照射する光源を貯水タ
ンクの外部に設け、当該貯水タンクの内部には、上記光
源からの電磁波の照射を受けて光触媒反応を生じさせて
浄水に含まれる細菌や微生物の増殖を抑制する光触媒部
材を設けたことを特徴とする水処理装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の水処理装置において、 上記貯水タンクは、水が注入される開口部が設けられた
タンク本体と、上記タンク本体の上記開口部を開閉自在
に閉じる蓋体とを有し、上記蓋体を光透過性樹脂で形成
し、この蓋体の外部で上記光触媒部材を照射可能な位置
に上記光源を配置したことを特徴とする水処理装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の水処理装置において、 上記貯水タンクの蓋体は、上記タンク本体の開口部内に
入り込む膨出部を有し、当該膨出部の外側に設定された
凹陥部内に上記光源を収納したことを特徴とする水処理
装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の水処理装置において、 上記貯水タンクは、水が注入される開口部が設けられた
タンク本体と、上記タンク本体の上記開口部を開閉自在
に閉じる蓋体とを有し、上記タンク本体の全体又は一部
を光透過性樹脂で形成し、このタンク本体の外部で上記
光触媒部材を照射可能な位置に上記光源を配置したこと
を特徴とする水処理装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の水処理装置において、 上記貯水タンクは、水が注入される開口部が設けられた
タンク本体からなり、上記タンク本体の全体又は一部を
光透過性樹脂で形成し、このタンク本体の外部で上記光
触媒部材を照射可能な位置に上記光源を配置したことを
特徴とする水処理装置。 - 【請求項6】 請求項1、2、3、4又は5記載の水処
理装置において、 上記光触媒部材は、酸化チタン、酸化亜鉛等の酸化物半
導体、ポルフィリン、フタロシアニン等の金属錯体又は
セシウム、カリウム等の光電子発生部材を薄膜に形成し
た光触媒層からなり、当該光触媒層を上記貯水タンクの
内面に形成したことを特徴とする水処理装置。 - 【請求項7】 請求項1、2、3、4又は5記載の水処
理装置において、 上記光触媒部材は、酸化チタン、酸化亜鉛等の酸化物半
導体、ポルフィリン、フタロシアニン等の金属錯体又は
セシウムやカリウム等の光電子発生部材の薄膜に形成し
た光触媒層からなり、当該光触媒層を上記貯水タンク内
に収納される触媒基板の表面に形成したことを特徴とす
る水処理装置。 - 【請求項8】 請求項1、2、3、4、5、6又は7記
載の水処理装置において、 上記貯水タンク又は上記触媒基板の少なくとも一部を、
銀イオンを発生する銀若しくは銀化合物、抗菌性樹脂又
は抗菌性セラミックスで形成したことを特徴とする水処
理装置。 - 【請求項9】 請求項1、2、3、4、5、6、7又は
8記載の水処理装置において、 上記光源は、180nm乃至400nmの波長範囲が主
な発光域の紫外線ランプ、400nm乃至480nmの
波長範囲が主な発光域の白色蛍光灯又は350nm乃至
480nmの波長範囲が主な発光域の光電変換素子であ
ることを特徴とする水処理装置。 - 【請求項10】 請求項1、2、3、4、5、8又は9
記載の水処理装置において、 上記光透過性樹脂は、180nm乃至400nmの波長
範囲を含む電磁波を透過させる紫外線透過性フッ素樹脂
とし、上記光源は、180nm乃至400nmの波長範
囲が主な発光域の紫外線ランプとして、当該紫外線透過
性フッ素樹脂部の厚みを0.5mm乃至2.5mmとし
て当該紫外線ランプが発光する紫外線の透過率を60%
乃至15%に減少させたことを特徴とする水処理装置。
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