JPH11510736A

JPH11510736A - 水の非化学的プラズマイオン殺菌装置とその方法

Info

Publication number: JPH11510736A
Application number: JP9536017A
Authority: JP
Inventors: デニスイー・ジエージヨンソン
Original assignee: アクア・イオンシステムズ，インコーポレーテッド
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1999-09-21
Also published as: US5792369A; WO1997037938A1; BR9710653A; EP0907614A4; CA2250894A1; EP0907614A1; AU716565B2; KR19990022275A; AU2400097A; CA2250894C

Abstract

(57)【要約】非常に多様に生物学的に汚染された水流の非化学的殺菌の装置と方法が、水流の小部分が殺菌塩化物へ露出され、処理される基本てき流れへ戻されるように、そこに設けられた流れ制御手段を有するキャニスターから成っている。イオン化された酸化力のあるガスプラズマも、金属イオンの流れと共に添加される。殺菌金属イオンを流れへ生成する犠牲電極の改善された組成も開示されている。本発明は、ほかの工業用水の再生利用の用途の中で、冷却塔式再循環水の空気調和機、商業上の洗濯所、および航空機の水洗用水源に関連して述べられている。

Description

【発明の詳細な説明】水の非化学的プラズマイオン殺菌装置とその方法発明の分野本発明は水の殺菌の改善に関し、これは特に、例えば、冷却塔空気調和装置、コインラウンドリの洗濯水と洗浄水、病院と商業の洗濯所、スイミングプール、携帯給水器、航空機洗面室の給水器、および幾つかの工業と商業における水流に見られる再循環水の処理に有用である。発明の背景適切な殺菌、すなわち、バクテリア、ウイルスなどの絶滅と駆除は、非常に多様な水流において次第に重要となっている問題である。一方で、化学薬品添加による、例えば、塩素消毒による、または、ハロゲン合成物の添加による、ここ数十年間の殺菌、本質的には単なる商業的殺菌方法は、毒物を水へ投入するので、禁止されるであろう。他方で、給水器を必要とする多数の商業的設備のコストは、地方自治体が水を化学的に純化し、処理するコストを認識しているように、次第に増大し、従って、その料金を上昇する。例えば、この出願の出願日の現在で、カリフォルニア、サンディエゴでは、商業上の洗濯機１台につき６，０００，０００ドルの初期配管設置料金が必要である。一般的コインラウンドリは、５０台の洗濯機から成っている。従って、認可料で厳しく３００，０００，００ドルの最初の支出を伴う。水を再循環すると、営業を行うこの非常なコストが浮いてくる。フロリダのオーランド−およびほかの地方自治体、特に、すでに限界の給水が人工増加および同様な要員により重税が課せられている所では、同様な状況が見られる。末端使用者、投資者、および取り締まり当局は、これらおよび多くのほかのありふれた使用、例えば、コインラウンドリ、レストラン、工業上の水洗浄作業、商業及び病院の洗濯所、スイミングプールとスパス、その他多数により消費される多量の水を再循環する、安全で、信頼でき、コスト効果のある方法と装置を探している。このような装置の水を再循環する場合の基本的難点は、特に、エイズ、結核、および飲料水媒介の作用物質により蔓延した感染疾患などの呼吸器系病原体により広がった今日増加した疾患の発生により、すべてのバクテリア、原生動物、ウイルスなどを効果的に絶滅することを確実にするため、殺菌にある。塩素殺菌は、特に、水流が、油脂またはほかの脂を含んだ油、およびコロイド上の物質を含んでいる場合、このような水流の殺菌ではしばしば効果的でない。従って、実質的に必要なことは、これらおよびこれに類した発生源からの水流を塩素殺菌せずに、安全で信頼できる殺菌を行う方法と装置にある。水の殺菌を改善する必要性も、冷却塔の熱交換器および空気調和装置において次第に顕著になっている。これらの空気−水熱交換器は、室を冷房するためポンプで送られる空気を冷却するために使用される。次に、水は、気化冷却と再使用のため冷却塔へ噴霧される。水が冷却された冷却剤で熱交換器により冷却される、冷却水の空気調和装置も、殺菌が必要である。詳細に言えば、無数の非常に致命的バクテリア、特に、”レジャナー疾患”の原因であるレジオ属バクテリア、および結核バクテリアは、冷却塔と冷却水再循環装置に理想的繁殖地を見つけ出していることは、最近明らかになった。これらのバクテリアは、老化した水利用装置に広く見られる、劣化した漏れやすい半田付け接合部などを通って、換気装置の空気に達する。従って、このような危険な生物およびほかの呼吸器系病原体の蔓延を防止するため、効果的手段が、このような冷却塔および冷却水型空気調和機の水を殺菌するために設けられなければならない。トイレを水洗する源流と飛行機に搭載されたものも、信頼でき、完全な殺菌を必要とする。飛行機の機室は、機室圧力の急激な変化を受けるので、この水が殺菌されることは、特に重要である。機室圧力が急に低下すると、蓄積された源流に溶解したガスの蒸気圧が、空気の蒸気圧を超えて、多量のガスが突然に機室の再循環された空気へ放出される。航空機の頭部に集められた水が、明らかに、非常に多様な廃棄物で汚染されているならば、このような溶解したガスの急激な開放は、乗客の呼吸器の健康に非常に危険である、高い割合のバクテリア、ウイルス、および感染媒介物などから成っている。従って、実質的な必要性は、航空機の廃棄水の殺菌にある。航空機の源流が再循環されるので、すなわち、重量制限によりトイレを繰り返し水洗するために使用されるので、これは特に、重要である。使用の間に簡単に濾過することは、各種の飲料水媒介の作用物質を除去するのに不十分である。特に、塩素殺菌または環境と共存しない危険な化学薬品の添加をせずに、水流の完全で信頼できる殺菌が非常に望まれ、携帯給水器、病院および商業の洗濯所、スイミングプール、スパス、工業上の水洗作業などから成る、多数のほかの分野がある。本発明は、特に効率の良い形のこのような水流の殺菌に関している。実際に見られる各種の水流は、付加的濾過、沈殿、綿状固化、および前後の処理段階も必要としている。殺菌に付いてのこの出願に開示された個々の成分と処理段階は、出願人の関連特許と同時係属出願に開示された成分と方法に関連して使用されて、既知の成分により、各個々の処理の流れに最適化された非化学的処理装置と方法を提供し、過剰な殺菌能力を提供している。例えば、米国特許５，４４３，７１９とその一部継続出願Ｎｏ．０８／４８１，９９４、１９９５年６月７日出願、において、この出願人は、イオン化されたガス、凝固剤、および添加剤などを、処理される水流と混合する特に望ましい混合容器を開示している。その特許と出願の教示は、望ましい本発明に関連して使用される。同様に、出願Ｎｏ．０８／３２６，３３９において、出願人は、イオン化されたガスの原子と分子の流れを発生するため、空気の流れを紫外線放射に露出する装置を教示している。これらは、単一分子の酸素、イオン化された酸素原子、オゾン、イオン化窒素、およびほかのイオンガス類から成っている。このようなイオン化されたガスの原子の流れは、時にはここでプラズマと呼ばれており、本発明にも使用されている。Ｎｏ．０８／３２６，３３９に示された固有の構造は、イオン化されたガスの原子と分子のこのような流れを発生するために使用することが出来る。一部継続出願Ｎｏ．０８／６２７，２２７、１９９６年４月４日出願（弁護士書類Ｎｏ．ＤＪ−１１）に示された改善も、使用できる。同時係属出願Ｎｏ．０８／３７７，６２０において、出願人は、本発明により水流の前後処理の両方に使用される幾つかの異なるタイプの濾過器を教示しており、さらに、これらおよび前に引用された発行済み特許５，４３３，７１９が、水流の処理にどのように有用に使用されるかを示している。さらに、Ｎｏ．０８／３７７，６２０に示された成分が、処理される個々の水流に関連して個々に開示された新しい装置と方法に関連して使用される。最後に、同時係属出願Ｎｏ．０８／３７７，６２１において、出願人は、改善された水の殺菌器およびイオン化ガスのプラズマの流れの瞬間的発生を教示しており、これはさらに、本出願に教示された適切な殺菌装置と組み合わせられる。上述の同時出願は、参考にここに取り入れられている。発明の目的本発明の目的は、水の非化学的殺菌、すなわち、塩素またはほかの有毒物質を添加せずに水を殺菌する改善された装置と方法を提供することである。本発明のほかの目的は、容易に使用される低エネルギーコストの殺菌装置に、これまで使用されない数種類の殺菌イオン類の流れを送ることにより水を殺菌する装置と方法を提供することである。発明の要約本発明による水流を殺菌する装置と方法は、多数のイオン化されたガス類を含んでいるガスの流れとの組み合わせで、犠牲電極により生成された一種類以上の特別の金属イオン、及びまたは塩化物から生成された特別の殺菌イオンの流れを、水流へ加えることを必要とする。これらの殺菌源のすべてを取り入れた実施態様において、小部分、例えば、１０〜２０％の処理される水流が、そこから分離される。水流のこの部分は、水流へ投入される材料、例えば、ほかの目的で商業的に使用されているように、銀、ナトリウム、または沃化カルシウムあるいは臭化塩化物の粒状の塩化物で満たされたキニスター内に、少なくとも最小平均滞留時間の間置かれる。この小さい水流は、オゾン、イオン化された酸素と窒素の原子と分子、および同様な酸化力のあるイオン化ガス類を含んでいる空気の流れにより、主水流へ押し入れられる。このプラズマの流れは、Ｎｏ．０８／３２６，３３９またはＮｏ．０８／６２７，２２７、１９９６年４月４日出願（弁護士書類番号Ｎｏ．ＤＪ−１１）に本質的に開示されているように、紫外線露出セル内で発生する。次に、主水流へ戻った小さい流れと、主水流へ加えられたイオン化ガスの流れとを有する水流は、二組以上の荷電された金属性材料の犠牲電極の間を通り、そのイオンは、水流へ加えられるようになっている。特に望ましい実施態様において、かなりの量のマンガンが、銅／マンガンまたはマンガン／銀の犠牲電極を使用することにより水流へ加えられる。銅／銀電極も使用することが出来る。１０．０重量パーセントのシリカ触媒を電極の材料へ加えることが出来る。いずれの場合でも、極性が数秒程度の間隔で逆転されるＤＣ電力が、電極間に加えられ、金属イオンの水流への緩やかであるが連続した放出が、殺菌のため行われる。これらの殺菌法の各種の組み合わせは、使用することが出来、それらは、濾過、沈殿、綿状固化、および同様な従来の処理と組み合わされ、処理される特定の水流に従って、従来のように、または先に引用した同時係属出願のように、いずれかにより実施される。図面の簡単な説明本発明は、付属図面を参照するならば、よく理解されるであろう。図１は、本発明により、再循環する冷却水の殺菌を行う冷却塔型空気調和装置の全体図である。図１Ａは、同様な装置のほかの構成を示す。図２は、処理される水流の一部を塩化物へ露出し、イオン化されたガスプラズマと金属イオンの流れを水流へ加える構成要素の一つの可能な構成を示す。図３は、水流を塩化物へ露出する特に便利な組立体の一つの実施態様の詳細を示す。図４は、本発明により再循環された航空機の洗水源を殺菌する装置の説明図を示す。図５は、本発明により行われる殺菌を取り入れた、商業的コインラウンドリの水流装置の説明図を示す。好適な実施態様の説明上述のように、本発明は主に、処理される非常に多様な水流に使用される、水を殺菌する装置と方法に関する。従って、上述の同時係属出願に加えて従来技術に示されているように、示された個々の構成要素の選択、および濾過器、沈殿器、綿状固化タンク、およびこれに類した構成要素との組み合わせは、ケースバイケースをベースにして、すなわち、処理される個々の水流の特定の汚染物の分析に応答して、行われることは、よく考慮されている。従って、実施例は、本発明の新しい構成要素と技術の使用により行われるが、本発明は、これにより限定されるものでなく、以降の請求の範囲により限定されるものである。図１は、本発明による殺菌を取り入れた、空気調和を目的とする、水を冷却する代表的冷却塔装置を、図形式で示している。特別に示された構成は、１００トン能力までの冷却塔装置の代表的なものである。言うまでもないが、このような装置は、さらに大型の装置の変形と並列またはそれにより運転することが出来る。このような冷却塔装置の基本的原理は、空気の流れとの熱交換関係により暖められた水が、周囲の空気への露出により冷却されるように、冷却塔を通って下方へ流れる。次に、冷却された水は、再び空気の流れとの熱交換関係に置かれ、空気を冷却し、この過程が繰り返される。次に、冷却された空気は、冷却される室へ送られる。例えば、図１に示されているように、冷えた水が複数の熱交換器１０へ誘導され、１２で示されているように、冷却される空気が、熱交換器を通って流れる。次に、空気は冷房される室へ送られる。熱交換器１０から流れ出た後、水が冷却塔１４へパイプで送られ、そこで、熱を外気へ移譲する。次に、冷却された水は水溜め１６へ流れ、そこで、ポンプ１８により反復されるサイクルで熱交換器１０へ送り返される。問題の冷却水装置において、さらに水を冷却するため、冷却塔は容易に冷却される冷媒（これまでフレオン、現在は非ＣＦＣ主成分の冷媒）を必要とする熱交換段階により置き換えられるか、または補充される。この代替えは、本技術の専門家により理解されるであろう。先に示したように、このような冷却塔と冷却水型空気調和装置は、特に熱交換器内の漏れやすい半田付け接合部を通り、この空気調和装置へ漉し取られるバクテリア、ウイルス、及びほかの病原体とって、豊かな繁殖地を形成している。これらのバクテリアがレジオ属または結核などである場合危険であり、この影響は致命的である。各種の呼吸器系病気の原因であるウイルスは、同じように蔓延する。空気調和装置のへのバクテリアまたはウイルスの入口のすべての個所を防止するため、すべての既存の冷却塔または冷却水型空気調和装置を改造することは、それが可能であるにせよ、手が出ない程費用がかかる。外気へ開放している冷却塔は、空気伝染バクテリアなどの侵入により水の汚染物を特に感染し易い。例えば、紫外線放射などにより冷却された水を殺菌することは、不可能である。詳細に言えば、空気の流れをすべての病原体を殺菌するに十分な時間紫外線に露出することは、空気の流れにかなりの流量の制約をもたらす。このような装置の初期と運転コストのほかに、非常に高価な紫外線発生源が必要である。結局、紫外線放射は、空気を加熱し、装着の目的を挫折する。以上のように、空気調和装置の冷却塔と冷却水装置の完全で信頼できる殺菌を行うことは、重要である。従って、本発明により、殺菌器が２０，２２，および２４に加えられる。示された実施態様において、全水流の１５％程度が、バルブ２３により上述の主循環の流れから転流され、第一殺菌器２０を通る。次に、流れの転流部分は、一般に２６で示された一つ以上の濾過器により濾過される。これらは、同時係属出願Ｎｏ．０８／３７７，６２０に示された濾過器、またはほかの機能的に類似した装置から成っている。次に、殺菌された部分は、２７において主水流へ戻される。全水流はまた、２２において第二殺菌器を通る。送水源２４からのガスプラズマの流れが、水溜め１６へ戻る水へ加えられる。図２の詳細な図面により例示されたほかの実施態様において、送水源２４からのプラズマの流れは、生物学上の殺菌器２０が取り付けられていると本質的に同じ個所の水流へ誘導されて、水流内のバクテリアの完全な酸化を確実にし、これにより、冷却水を殺菌して、すべてのバクテリアの蔓延を防止するのに役立てる。配管３２は、すべての溶解されないガスを冷却塔１４へ送り込む。濾過器２６の逆流洗浄は、２８に蓄えられた水により行われる。逆流洗浄された水は、３１において下水管へ排出される前に、保管タンク３０に蓄えられる。３方向バルブ３４と３６が、逆流洗浄ポンプ４０などとの適切な接続を行うために配置されている。図１に示された実施態様において、再循環している水流の一部は、２７において主流へ混合されて戻される前に、殺菌され、濾過されることは、お分かりであろう。短時間の間、装置内の再循環している水は、すべて、生物学的殺菌器を通る。詳細には、水のすべては、生物学的殺菌器２２を通り、プラズマイオン（すなわち、各種のイオン化されたガスの原子）の流れは、２４において帰還中の流れへ加えられる。上述のように、各種の装置において、水はすべて、生物学的殺菌器２０，２２と濾過器２６を通る；これは完全に閉じたバルブ２３により達成される。図１Ａは、冷却塔型空気調和装置において、本発明による水の殺菌を取り入れている別の構成を示している。この実施態様において、ポンプ１８により誘導された全冷却水の流れの一部は、熱交換器１０から転流されて、殺菌器２０と濾過器２６へ指向され、水溜め１６へ戻される。この実施態様は、図１より既存の装置をより容易に構造変更が出来る。図２は、水流の完全な殺菌、すなわち、本発明によるバクテリア、ウイルス、および病原体などのすべての種類の酸化と絶滅の一体化された装置を示す。イオン化されたガスプラズマは、装置２４により送られる。水流の一部は、沃化あるいは臭化銀、ナトリウム、またはカルシウムの塩化物などの殺菌塩化物へ、４４に置いて露出される。金属イオンは、４６，４８において示されているように水流へ加えられる。最初に、殺菌塩化物を水へ誘導する装置４４へ戻り、ここで考慮することは、有効な量の殺菌塩化物が、分離された少量の水流に溶解され、次に、最初の水流へ流れ出て、これと混合されるように、比較的に少量の水流が、比較的長い時間この塩化物へ露出されなければならないことである。塩化物は不必要なほど速い速度で水流へ加えられ、非常に頻繁な補充を必要とするので、すべての水流を塩化物へ露出することは良いことではない。選ばれた塩化物は、粒状の臭化または沃化銀、ナトリウムまたはカルシウムの塩化物である。例えば、臭化銀の塩化物が水に溶解され、これに本発明による適切なイオン化されたガスプラズマの原子が続く場合、次亜臭素酸が生成される。この酸は高い酸化力があり（表１に関連して以降に考察されるように）、従って、バクテリアとウイルスの殺菌剤である。例えば、沃化カルシウムの塩化物が送られると、同様に、酸化力のある沃素の酸が生成される。指定された塩化物の材料は、市場において入手出来る。特に言及したように、イオン化されたガスの流れとの混合が続いている、これらの材料への水の露出の効果は、有効な殺菌量の次亜臭素酸およびまたは沃素酸を元の場所で、すなわち、水流自体において生成することである。元の場所における酸の生成は、酸の全酸化能力がバクテリアとウイルスを殺菌するのに直ぐに使用することが出来、また、腐食性で、危険な化学薬品の物理的操作が完全に避けられる点で、非常に有利である。本発明のこの面の特に便利な実施により、希望の酸４５は、密閉されたキャニスター４６内に配置される。キャニスター４６には、キャップ４８がはめられている。キャニスター４６とキャップ４８は、市場で入手出来る部品であり、本発明による装置のコストを非常に低減する。キャップの詳細は図３に示されている。そこに示されているように、キャップ４８は、入口導管５４を経て流入する水流を受け入れる入口５２を有する、そこに形成された横断通路５０を有する。示されているように、キャップの管継ぎ手４８は、入口オリフィス５２と同じ断面積の出口オリフィス５６を有する。本発明により、管状部５８は、キャップの第二出口オリフィス５６へ挿入されており、横断通路５０の出口側の断面積を２０％程度だけ減少している。これは、普通ゲージ圧２０〜６０ｐｓｉでそこを流れる水の速度を増大し、毎分３０〜５０ガロンで流れる。キャップの出口オリフィス５６を通る増大した流速は、計量オリフィス６０において真空を発生する。このオリフィスは、管状部５８に穴が開けられ、下方へ面するように位置合わせされ、キャップ４８の横断通路５０の出口オリフィス５６を形成している下壁を貫通した大きな穴６１を通ってキャニスターの内部へ開いている。示されたように、横断通路５０は、下方へ伸長している浸漬管６４を受け止めている下方へ伸長している通路６２と通じており、キャニスター４６の下部の閉じた端へ伸長している。使用状態では、処理される水流は、導管５４において送られる。水は浸漬管６４を通ってキャニスター４６を満たす。図２に置いて矢印で示されているように、比較的に少量の水流（全水流の１〜２０％、残りは横断通路５０を直接に通って流れる）は、増大された流速により、出口オリフィス５６に発生した真空により計量オリフィス６０を通って上方へ引き出される。水流の比較的少量部分は塩化物へ露出され、計量オリフィス６０、入口通路５２、および管状部５８により形成された減少面積の出口通路の関係断面積により決定される時間の間、キャニスター４６に滞留する。適切な寸法が実験により設定され、ある広い範囲では限界ぎりぎりではない。例えば、入口通路５４が、内径３／４インチ程度であり、１／３の面積減少が管状部５８の挿入により行われるならば、主水流の１〜１０％がキャニスター４４内の粒状塩化物材４５を通って流れるように、計量オリフィスは、直径が０．１２５〜０．１８３インチ程度である。キャニスター内の全流量のこの少量部分の平均滞留時間は、１〜１５分程度である。この時間において、塩化物の有効な量が水流の流れに溶解され、イオン化されたガスの流れと混合されると、殺菌力のある酸を生成する。図２に示された実施態様において（同様に、これは本発明を限定しないが、単に模範的である過ぎない）、その少量が塩化物含有キャニスター４４へ流れ込み、主水流と再び混合されるように、水流が転流された後、給水源２４からのイオン化されたガスプラズマの流れは、次へ誘導される。イオン化されたガスプラズマの代表的構成は、以降の表１に関して詳細に述べられている。手短に言えば、原子酸素、イオン化活性酸素、オゾン、およびイオン化窒素などの有効量のイオン化ガスプラズマから成る空気の流れが、出願Ｎｏ．０８／３２６，３３９およびその一部係属出願のＮｏ．０８／６２７，２２７、１９９６年４月４日出願（弁護士書類番号Ｎｏ．ＤＪ−１１）に示されているように、プラズマ発生器６８から便利に送られる。これらの出願書に述べられているように、適切なプラズマ発生器６８、すなわち、イオン化されたガスプラズマを含んでいる空気の流れの有効な発生源は、空気取り入れ口７２を有する密閉されたボックス７０から成っている。水の流れにより起こされたベンチュリー効果が空気の流れを吸引するような状態の下で水流へイオン化した後、空気の流れは、ポンプによるか、空気の流れの接続によりボックス７０へ引き込まれる。いずれの場合でも、有効な少量の空気の原子をイオン化するように、流入する空気の流れは、例えば、適切な電源により起動された紫外線ランプの回りの配管７５により送られる。この工程はそれ自体周知であり、関連の同時係属出願は、かなり少量のガスの原子を効率的で信頼性のある方法でイオン化する、特に有利な装置を開示している。出願人は特に、便利な紫外線ランプが、高周波の電力（２０〜５０，０００Ｈｚ）の印加に応答して、特にこのような周波数で電力を脈流する場合に、別にイオン化する赤外線も放射することを発見している。先に引用した同時係属出願において述べられているように、イオン化されたガス原子もまた、イオン化放射への露出中に、磁界へ露出される。プラズマの流れは、かなり高いパーセントのオゾン、イオン化窒素、イオン化酸素原子、およびイオン化された酸素の単一原子と分子類から成っており、従って、妥当なエネルギーコストで生成される。イオン化ガスプラズマの流れは、示されているように８０において水流へ誘導される。ほかのベンチュリー作用の制約が、ガスの流れを水流へ引き込むために発生される。これに従って、金属イオンの流れは、十字継ぎ手８６または同等のものに装着されることにより水流へ直接に露出される一組以上の犠牲電極４６，４８から、水流へ加えられる。電極の両方の組へ６〜２４Ｖ、５００〜５，０００ｍＡ程度のＤＣを送るＤＣ電源８８への接続により、電極は充電される。ＤＣの極性は、電極材の犠牲をさらに確実にするため、また、電極への導電性汚染物の生成を排除するため、数秒程度の間隔で逆転される。電極４６，４８の材料は、水流へ添加するのが望ましい金属イオンにより変わる。従って、この材料は、問題の水流の特定汚染物の化学的性質に従って選択される。言うまでもないが、銅と銀は、水流の生物を殺すことにより殺菌に有効である。マンガンはまた、このために余り広く使用されていない。本発明により、これらの金属が鋳造のために溶解されるとき、シリカは電極の材料へ添加される。このようにして、電極は、５０〜９５重量％の銅、最大１．０重量％のシリカ、残り銀；７０〜９５重量％の銅、最大１．０重量％のシリカ、残りマンガン；または８０〜９０重量％のマンガン、最大１０重量％のシリカ、および少なくとも５重量％の銀または銅の相対割合で銅と銀を含んでいる。ここにおいて、また以降の請求の範囲において考察するように、これらの組成は、電極として鋳造のため溶解する前に重量づけされた電極の材料に相当する。特に、本発明により設定されたマンガン組成への最大１０重量％のシリカの添加は、広く使用されている鋳造機により、これら金属の均一な合金電極の鋳造を可能にするのに望ましいことが見出されている。詳細には、銅／マンガンの混合へのシリカ（鋳造ポットへ添加される粉末状のシリカ砂）の少量の添加は、この合金の組み合わせを鋳造可能にするが、これは通常では実施不可能である。シリカはまた、鋳造を容易にするため、本発明によるマンガン／銀および銅／銀の電極組成へ添加される。設定されたマンガンの量へ大体の割合でシリカを添加すると、溶融した金属の均一な混合に役に立つ。従って、本発明の重要な面により、シリカは、水殺菌ために電極鋳造の金属へ添加される。シリカの添加は、殺菌過程においても有利である。添加されたシリカを有する鋳造電極は、その有効寿命に加えて、使用中に一様に犠牲になるようにも見える。特に言及したように添加されたシリカと共に、マンガンと銀とから成る電極は、特定の殺菌混合物を生成することが望まれる場合、または、水処理のためこの犠牲電極に広く使用される銅の使用を避ける必要がある場合、使用される。銅の過度の使用は、配管とほかの継ぎ手とを通じている内部をメッキすることになる。好適に、処理される水流は、（１）塩化物へ露出されている水流の少量部分、（２）ガスプラズマ流れ、およびまたは（３）電極４６，４８からの金属イオンの流れと非常に激しい形で混合される。特に、激しい混合は、電極から放出されたマンガンイオンとプラズマの流れ内のイオン化酸素との結合による活性過マンガン酸塩（ＭｎＯ₄ ^-）の生成などの、流れの成分の効率的反応を確実にする。このようにして元の位置で生成されたほかの殺菌物質は、後に説明する。図２の装置は、十字継ぎ手８６内の激しい混合を行い、水流の効率的殺菌を行う。殺菌のメカニズムは酸化であり、すなわち、水中のバクテリア、ウイルス、藻、原生動物、およびほかの潜在的に危険な生物学的病原体は、酸化力のある物質に露出されることにより絶滅されることは、一般に理解されている。次に、酸化された残存物は、濾過、沈殿、綿状固化、およびほかの知られた方法により除去され、そのあるものまたはすべては、本発明の殺菌法と組み合わされる。水処理に一般に使用されている塩素もまた、酸化体である。すなわち、水の殺菌に数十年間使用されている塩素消毒は、同様に、本発明により使用されている酸化により生物を殺すことにより殺菌する。しかし、以降の表Ｉに示されているように、塩素、および塩素が水に溶解されるとき生成された次亜塩素酸塩イオン（および関連の塩素消毒された殺菌処理化合物）は、実際は、本発明による水流へ添加された別の酸化体より、かなり有効でない酸化剤である。塩素はまた、乳状化された油、グリース、コロイド状微粒子などにより包まれている場合の生物学的病原体を酸化および殺菌することが出来ない。従って、塩素の腐食的で多分に危険な付帯的効果は、本発明の使用により避けられるばかりでなく、殺菌機能は、本発明により加えられた殺菌物質の強化された酸化能力により、一層効率的に行われる。表Ｉは、プラズマイオン発生器により生成され各種のプラズマイオンと本発明により水流に生成されたほかの酸化力のある物質の酸化能力と、塩素と次亜塩酸塩イオンの能力とを比較している。プラズマの流れは、イオン化された原子と分子の酸素とから成っており、すなわち、イオン化された単一分子の酸素と多数原子のイオン化された酸素分子類、活性酸素、およびオゾンから成っている。窒素イオンも、プラズマ発生器６８において発生する。プラズマの流れが８０において水流と混合すると、さらに、過酸化水素、ヒドロキシル水酸基、パーハイドロジェン水酸基が生成される。電極４６，４８からの金属イオンは、過マンガン酸塩を生成する酸素原子、および銅と銀の硝酸塩を生成する酸素と窒素のイオンと反応する。臭素と沃素は、プラズマガスイオンと、次亜臭素酸と沃素酸を生成するパーハイドロジェン水酸基とヒドロキシル水酸基と反応する。表Ｉにも示されているように、本発明による水流へ添加されたイオンの酸化能力は、パーハイドロジェン水酸基（Ｈ⁺）に対し１．７電子ボルト（ｅＶ）の酸化能力からヒドロキシル水酸基（ＯＨ^-）に対し２．８電子ボルトまでの範囲にある。比較すると、塩素は１．３６電子ボルトの酸化電位を有する。過マンガン酸塩イオン、すなわち、水中のマンガンと酸素のイオンの解離により生成されたＭｎＯ₄ ^-の酸化能力、およびキャニスター４４内の水流へ添加された臭素塩がプラズマガスの流れの一部として添加されたイオン化酸素との結合により生成された過マンガン酸Ｈ（ＯＢｒ^-）もまた、表Ｉに示されている。これらのそれぞれは、一般に使用されている塩素よりかなり高い酸化能力を有する。表Ｉはまた、”相対酸化力”の表題の欄から成り、そこでは、塩素の酸化能力が１に等しくされ、本発明による水へ加えられた材料の酸化能力が、容易に比較するため比率計量の形で計算されている。塩素はこの表に列記されているが、これは塩素により水中に一般に形成された次亜塩酸塩であり、水処理に便利に使用されているこれらの有毒物質は、本発明により使用されていないが、避けられている。これらは、比較のため、単に表Ｉに示されているだけである。最後に、硝酸銀（ＡｇＮＯ₃）と硝酸銅（ＣｕＮＯ₃）は、水中のイオン化酸素と窒素と結合された、犠牲電極により放出された銀と銅のイオンの結合により生成されており、これらはさらにバクテリアと藻の機能を備え、表Ｉ自体に列記された酸化体へ”過剰殺菌”の能力を与えることを言及しておく。イオン化窒素の生成は、高エネルギー紫外線放射と強力磁界へ空気の流れを瞬間的に露出することにより、特に促進される。これは、同時係属出願Ｎｏ．０８／３２６，３３９および０８／６２７，２２７、１９９６年４月４日出願（弁護士書類番号Ｎｏ．ＤＪ−１１）に示されたプラズマ発生源の好適な実施態様に記載されている。従って、表Ｉの調査から、本発明により添加された殺菌酸化物質は、それぞれ、一般に添加される塩素よりもかなり効果的であることが分かる。本発明により添加された多様な酸化物質は結合されて、水関係装置内の危険な生物の絶滅に非常に有効であることが示された、バクテリア、ウイルス、および原生動物に対する非常に本質的な殺菌能力を備えている。上述のように、本発明により教示された殺菌の装置と方法は、処理される流れの正確な化学的および生物学的特性と、根本的汚水発生についての純化条件とに従って、各種の成分が添加または除去されて、多数の異なる水流へ一体化される。例えば、図２は、殺菌法の三つの基本的構成要素を教示している。すなわち、（１）臭素と沃素の塩化物へ小部分水流の露出およびこの戻りの水流との混合、（２）イオン化されたガスプラズマの誘導、および（３）金属イオンの誘導である。三つの構成要素はすべて、水流が危険なバクテリア、ウイルス、または厳正動物の生物学的要素を多分含んでいる汚染源から流れてる所に使用される。最高効率のために、酸化体と殺菌剤類のすべては、本質的に前記個所において、激しい乱流域で水流へ誘導され、完全な混合と十分な反応を確実に行うことに留意されたい。さらに、金属イオンと塩化物誘導のイオンは、相互の反応が同時に、効率的に起こるように、元の場所で、プラズマイオンの誘導場所か、そこに近い場所で放出される。図２，３に示された装置は、この理由から非常に有利である。バクテリア、ウイルスなどを酸化により絶滅するほかに、容易に、物理的に濾過されるために、イオン化されたガスプラズマへこのような汚染物を露出することは、ほかの水媒介固体および破片により、大きな粒子へ凝固するのに役に立つ。しかし、本発明は、この操作理論により制約されない。本発明の使用のほかの実施例に関して、言及したように、航空機の水源、すなわち、トイレ水洗のために使用された水などが殺菌されることは、重要である。具体的に言えば、航空機の機室は、機室圧力の急激な変化を受ける。機室圧力が急に低下すると、蓄えられた水源に溶解したガスの蒸気圧空気の蒸気圧を超え、その結果、溶解したガスと原子化した湿気の量は、機室の雰囲気へ急激に放出される。航空機の化粧室に集められた水源が、多様な人の廃棄物で明らかに汚染されているとすると、溶解されたガスのこのような急激な放出は、乗客には非常に危険である、高い割合のバクテリア、ウイルス、生物学的要素などを含んでいる。従って、本質的に必要なことは、航空機の化粧室の廃水の殺菌であることは明らかである。航空機の水源はしばしば再循環される、すなわち、この水は重量の制約によりトイレを繰り返して水洗するように使用されるので、これは、特に重要である。図４は、トイレの水洗などに使用される再循環された航空機の水源を殺菌するコンパクトで効率的な装置を示す。給水タンク１２２は、最初に充填された殺菌水を備えており、１２４で示された水源へ送られる。１００で示された流入する廃水は、集水タンク１０２に蓄えられる。固形物は、航空機が着陸した後の除去のために、１０４で示されているように沈殿される。内部の室１０６が、タンク１０２内に形成され、その下端に開口を有し、水を室１０６へ上方へ流すようになっている。磁気分離フィルター１０８が室１０６内に配置されており、これは、例えば、出願Ｎｏ．０８／３７７，６２０に示された電荷フィルターである多段フィルターの一つである。フィルター１０８は、例えば、沈殿された固形物を除去する時、圧縮、潰し、または焼却のためハッチ１１０により取り出される。殺菌される水は、フィルター１０８の中心からポンプ１１４により流路１１２を経て取り出される。ポンプ１１４は、一般に図２に示されている殺菌器１１６へ接続されているが、ここで考察した多様な選択可能な殺菌法は、すべてこの用途に潜在的に有用である。ポンプ１１４は、もう一つのハッチ１１５に取り付けられて、タンク１０２の内部へ容易に接近することが出来る。殺菌器１１６からの殺菌された水は、３方向バルブ１１８とソレノイドバルブ１２０を通り、殺菌された水の給水タンク１２２に蓄えられる。水は、１２４で示されているように、その後の洗浄、トイレの水洗などのためにタンク１２２から取り出される。タンク１２２内のフロートまたはレベルスイッチ１２６は、過剰な殺菌された水が流路１２８を経てタンク１０２へ戻されるように、バルブ１１８と１２０の位置を制御する。通気孔１３０は、タンク１０２内に自然に発生する生物学的消化中に生成されたガスを排出する、航空機外部の通気孔へ接続して取り付けられている。タンクなどを地上で排水し、水洗するためのほかの接続部が備えられているが、簡潔のために示されていない。廃水を集めるタンクと、必要となるまで殺菌された水を蓄えるもう一つのタンクとに関連して、本発明による殺菌装置１１６を装備することにより、水源は、殺菌された水で水洗されるだけであり、バクテリア、ウイルス、およびほかの潜在的感染性の生物学的要素を航空機の乗客室全体に蔓延する問題を解消する。図５は、この場合、コインラウンドリからの水を再循環する装置の場合の本発明により提供された殺菌法と装置の用途のほかの実施例を示す。当然、同じような装置は、ほかの類似した用途に使用することが出来る。温水と冷水は、加圧タンク１３０，１３２からそれぞれ、１３４，１３６で示されて並んでいる洗濯機へ送られる。洗濯水と洗浄水とから成る洗濯機からの廃水は、重力廃水槽１３８へ入り、次第に細かくなるメッシュサイズにより整然と配列された多数のリント布スクリーンを通って、重力により下方へ流れる。このように、予備濾過段階が設けられている。段階Ｉの殺菌環路において、リントスクリーン１４０を通って流れる水は、第一と第二の沈殿タンク１４２，１４４へ送られる。水は、ポンプ１４５，１４８によりタンク１４２，１４４から連続的に引き出され、図２と３に示されている発明性の構成要素にほぼ相当する構成要素１５０，１５２により示されているように、本発明により殺菌され、タンク１４２，１４４へ戻る。このように、有意義な予備殺菌機能が備えられている。段階Ｉ環路において再循環された水の一部は、ほかの純化装置１５８，１６０の下流にある主電解フィルター１５６から成る段階IIへ送られる。水は、ポンプ１６６により段階IIを通る。主電解フィルター１５６を出た水は、１６８において仕上げられる。仕上げフィルター１６８と主フィルター１５６は、先に引用した出願人の同時係属出願、具体的にはＮｏ．０８／３７７，６２０に開示されている通りである。図示されているように、純化装置１５８，１６０は、主フィルター１５６へ流入する前に、金属イオンを水へ放出する適切な電源へ接続された、前記のほかの数組の金属電極から構成している。詳細には、装置を通る代表的水流は、毎日の操作を通して基本的に連続しているが、夜間は閉じられる。１５８，１６０において添加された別の金属電極は、フィルター１５６、およびフィルター１６８と保有タンク１７０，１７２から成る下流の構成要素におけるすべてのバクテリアなどの夜通しの成長を除去するのに十分である。ほかのリント布トラップフィルターは、示されているように１６２，１６４において備えることが出来る。水道水が１８２において給水され、適切なバルブ操作が行われて、ポンプ１６６が使用され、フィルター１５６，１６８，１６２，１６４を定期的に逆流洗浄することが出来る。フィルター１６８における仕上げの後、水はタンクに蓄えられる。この二つのタンクは１７０，１７２において図示されており、当然のことであるが、これは本発明を制約するものでない。これらタンク内の水は、ポンプ１７４によりほかの殺菌器１７５，１７８を通って連続的に再循環され、図２と３に示されているように、これらは同様に、本発明により備えられた構成要素から成っている。ほかの過剰殺菌剤類、特に滞留金属イオンは、タンク１７０，１７２から送られた水が加圧された冷暖水タンク１３０，１３２に蓄えられる前に、図示されているように、１８０において添加される。図５の装置は、水の節減が必要とされる多くの商業および工業の設備において再循環水殺菌と再利用のための一般的水処理装置を示している。従って、図５に示された装置およびここに詳細に示されたそのほかの装置は、単に模範的なものであり、一般に知られた水の使用における、本発明による殺菌法と装置の使用例を簡単に呈示しているだけである。個々の構成要素、追加フィルター、綿状固化タンク、沈殿タンクなどの多様な変形と複合化もまた、必要により追加することが出来る。本発明使用のほかの実施例として、病院の洗濯場は、いろいろな身体からの液がこぼれたリンネル、衣類などを完全に殺菌しなければならず、従って、先に図２と３に関連して詳細に考察した殺菌手段の三つは、すべて、この用途のために水再循環装置において使用されることが望ましい。商業及びまたは工業の洗浄水作業などの幾つかの工業的水再循環において、これらの水流が、再循環の後人間と接触するものでないので、水流を塩化物に露出して、イオン化されたガスプラズマを添加すること、すなわち、金属イオン添加段階を削除することで十分である。上述のように、水流が、空気調和のために熱交換器を通って再循環されるか、またはスイミングプールまたはスパスから再循環される場合、イオン化されたガスの流れと金属イオンを添加することで十分であり、塩化物の露出段階を避けられる。しかし、重ねて言うが、これらはただ例として呈示されており、本発明の制約を形成しない。同様に、望ましいほかの装置の構成要素、例えば、先に引用された同時係属出願に示されているような磁気分離、濾過、綿状固化、沈殿などの装置は、多くの場合、示され、説明され、およびここに請求された特定の装置と組み合わせることが望ましい。従って、本発明の幾つかの好適な実施態様が詳細に説明されているが、本発明は、それにより限定されるものでなく、以降の請求の範囲によって限定されるだけである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｐ５３１５３１Ｆ５３１Ｅ５３１Ｄ５３１Ｂ５３１Ｋ５５０５５０Ｂ５６０５６０Ｆ５６０Ｃ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＲＵ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．水流を殺菌する方法において：前記水流の小部分を銀、ナトリウムまたはカルシウムの臭素または沃素の塩化物から成る群の中の一つ以上の塩化物へ露出し、前記小部分を前記水流へ戻し；一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合し；一つ以上の銅、マンガン、および銀を有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する；段階を含んでいることを特徴とする前記方法。２．請求の範囲第１項に記載の方法において：前記戻された小部分と、酸化力のあるガス原子および分子を有する空気と、および金属イオンとを有する前記水流が、非常に激しい流れ状態の下で相互にほぼ同時に混合されることを特徴とする前記方法。３．請求の範囲第１項に記載の方法において：有効な割合の酸化力のあるガス原子および分子を有する前記空気の流れが、大気の流れを紫外線放射へ露出することにより生成されることを特徴とする前記方法。４．請求の範囲第３項に記載の方法において：前記紫外線放射が、５０〜１１５ボルト、５００〜１５００ミリアンペア、および２０，０００〜５０，００Ｈｚで送られた高周波交番電流により動作する一つ以上の低圧水銀灯により行われることを特徴とする前記方法。５．請求の範囲第４項に記載の方法において：前記高周波交番電流が、そのピーク値の約５０％と１００％との間でパルス状に繰り返されることを特徴とする前記方法。６．請求の範囲第１項に記載の方法において：一つ以上の銅、マンガン、および銀を有する金属イオンの流れを発生し、それを前記水流と混合する前記段階が、前記流れに配置された犠牲電極へ直流を加えることにより行われ、前記電極が、前記水流へ添加される金属イオンから成っていることを特徴とする前記方法。７．請求の範囲第６項に記載の方法において：最初の一組の前記電極が、７０〜９５重量％の銅、最大１重量％のシリカ、残りマンガンで鋳造されていることを特徴とする前記方法。８．請求の範囲第６項に記載の方法において：最初の一組の前記電極が、８０〜９０重量％のマンガン、最大１０重量％のシリカ、および少なくとも５〜１０重量％の銀または５〜１０重量％の銅で鋳造されていることを特徴とする前記方法。９．請求の範囲第６項に記載の方法において：最初の一組の前記電極が、５０から９５重量％の銅、最大１重量％のシリカ、残り銀で鋳造されていることを特徴とする前記方法。１０．請求の範囲第６項に記載の方法において：６〜２４ボルトと５００〜５０００ミリアンペアの直流が、前記電極へ送られ、前記直流の極性が、１秒と５分の間で逆転されることを特徴とする前記方法。１１．請求の範囲第１項に記載の方法において：前記水流の小部分を一つ以上の銀、ナトリウムまたはカルシウムの臭素または沃素の塩化物へ露出し、前記小部分を前記水流へ戻す前記段階が、前記水流の前記小部分をそこから転流し、転流された小部分を前記塩化物を含んでいる伸長した容器の一端に誘導し、前記小部分を前記容器の反対の端から取り出し、前記小部分を前記水流へ戻すことにより行われることを特徴とする前記方法。１２．請求の範囲第１１項に記載の方法において：前記水流の転流された小部分が、水流の約１％と約１０％との間にあることを特徴とする前記方法。１３．水流を殺菌する方法において：一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合し；銅、銀、およびマンガンのイオンから成る群の中の少なくとも二つのタイプのイオンを有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する；段階を含んでいることを特徴とする前記方法。１４．請求の範囲第１３項に記載の方法において：前記水流、酸化力のあるガスの原子と分子を有する空気、および金属イオンが、非常に激しい流れ状態の下で相互にほぼ同時に混合されることを特徴とする前記方法。１５．請求の範囲第１３項に記載の方法において：銅、銀、およびマンガンのイオンから成る群の中の少なくとも二つのタイプのイオンを有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する前記段階が、前記水流に配置された数組の電極に直流を加えることにより行われ、前記電極の材料が、７０〜９５重量％の銅、最大１重量％のシリカ、残りマンガン；８０〜９０重量％のマンガン、１〜１０重量％のシリカ、および少なくとも５〜１０重量％の銀、または５〜１０重量％の銅；および５０〜９５重量％の銅、最大１重量％のシリカ、残り銀を含んでいる合金の群から選択されることを特徴とする前記方法。１６．請求の範囲第１５項に記載の方法において：６〜２４ボルトと５００〜５０００ミリアンペアの直流が、前記電極へ送られ、前記直流の極性が、１秒と５分の間で逆転されることを特徴とする前記方法。１７．水流を殺菌する方法において：前記水流の小部分を銀、ナトリウムまたはカルシウムの臭素または沃素の塩化物から成る群の中の一つ以上の塩化物へ露出し、前記小部分を前記水流へ戻し；一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合する段階を含んでいることを特徴とする前記方法。１８．請求の範囲第１７項に記載の方法において：前記戻された小部分と、酸化力のあるガス原子および分子を有する空気を有する前記水流が、非常に激しい流れ状態の下で相互にほぼ同時に混合されることを特徴とする前記方法。１９．請求の範囲第１７項に記載の方法において：有効な割合の酸化力のあるガスの原子と分子を有する前記空気の流れが、５０〜１１５ボルト、５００から１５００ミリアンペア、および２０，０００から５０，０００Ｈｚで送られた高周波交番電流により動作される一つ以上の紫外線灯により行われる紫外線放射へ大気の流れを露出することにより生成されることを特徴とする前記方法。２０．請求の範囲第１９項に記載の方法において：前記高周波交番電流が、そのピーク値の７０％から１００％の間のかなり低い周波数でさらにパルス化されることを特徴とする前記方法。２１．製造の物品として、７０〜９５重量％の銅、最大１重量％のシリカ、残りマンガンで鋳造されたことを特徴とする水の殺菌に使用される犠牲電極。２２．製造の物品として、８０〜９０重量％のマンガン、１〜１０重量％のシリカ、少なくとも５〜１０重量％の銀または銅で鋳造されたことを特徴とする水の殺菌に使用される犠牲電極。２３．製造の物品として、５０〜９５重量％の銅、最大１重量％のシリカ、残り銀で鋳造されたことを特徴とする水の殺菌に使用される犠牲電極。２４．水の殺菌用の装置において：少量の前記水流を銀、ナトリウム、またはカルシウムの臭素または沃素の塩化物から成る群から選択された一つ以上の塩化物へ露出し、前記少量部分を前記水流へ戻す手段と；および一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素、窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力のあるガスの原子と分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合する手段と；を含んでいることを特徴とする前記装置。２５．請求の範囲第２４項に記載の装置において：さらに、前記戻された小部分を有する前記水流と、酸化力のあるガスの原子と分子を有する空気とを、非常に激しい流れ状態の下で相互にほぼ同時に混合する手段を含んでいることを特徴とする前記装置。２６．請求の範囲第２４項に記載の装置において：さらに、一つ以上の銅、マンガン、および銀のイオンを有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する手段を含んでいることを特徴とする前記装置。２７．請求の範囲第２６項に記載の装置において：一つ以上の銅、マンガン、および銀のイオンを有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する手段が、放出されるイオンの材料で鋳造され、かつ前記水流に配置された数組の電極と、前記数組の電極に６〜２４ボルト、５００から５０００ミリアンペアのＤＣ電力を印加する手段とを含んでいることを特徴とする前記装置。２８．請求の範囲第２４項に記載の装置において：前記水流の小部分を前記選択された塩化物へ露出し、前記小部分を前記水流へ戻す前記手段が；前記水流の小部分を転流する手段と、転流された小部分を前記選択された塩化物を有する伸長した容器の一端に誘導し、前記小部分を前記容器の反対の端から取り出す手段と、前記小部分を前記水流へ戻す手段と、を含んでいることを特徴とする前記装置。２９．請求の範囲第２４項に記載の装置において：前記水流が、前記水流の小部分を前記選択された塩化物へ露出し、かつ前記小部分を前記水流へ戻す前記手段へ送られ、前記手段が、前記塩化物で満たされ、その上端を横断して伸長している横方向の通路を有するキャニスターと、前記横方向の通路の第一入口端と、前記横方向の通路へ接続され、そこから下方へ伸長し、前記キャニスターの下部の閉じた端へ並置された開放された端において終端している第二導管と、縮小された断面積の前記横方向の通路の第二出口端に形成された計量オリフィスを含んでおり、これにより、前記キャニスターが前記第二導管により前記流れからの水で満たされる場合、前記水流の前記小部分が、前記キャニスター内の前記塩化物へ少なくとも最小の平均滞留時間の間露出された後、前記計量オリフィスを通りそこへ戻されることを特徴とする前記装置。３０．請求の範囲第２９項に記載の装置において：前記横方向の通路の前記第二出口の端の断面積が、前記横方向の通路前記第一入口の端の面積の約５０から９０％の間にあり、これにより、吸引が前記下方へ開いている計量オリフィスに生成され、前記計量オリフィスを通る前記水流へ戻されるように、前記キャニスターを通る前記水流の前記小部分を引き出すことを特徴とする前記装置。３１．請求の範囲第２９項に記載の装置において：前記計量オリフィスの断面積が、前記横方向の通路の前記第二出口の端の断面積の約１から２０％の間にあることを特徴とする前記装置。３２．請求の範囲第２９項に記載の装置において：前記横方向の通路の前記第二出口の端の縮小された断面積が、細管の長さを前記横方向の通路の前記第二端へ挿入することにより形成され、前記計量オリフィスが、挿入の前に前記一定の長さの細管に穴を開け、オリフィスが下方へ指向して前記キャニスターの内部へ開くように、前記一定の長さの細管を前記横方向の通路の前記出口の端へ挿入することにより形成されることを特徴とする前記装置。３３．製造の物品として、水流の小部分を望まれる材料へ少なくとも平均露出時間の間露出し、前記小部分を前記水流へ戻す装置が：前記望まれる材料で満たされた閉じたキャニスターと、前記水流を送る第一導管へ接続された前記横方向の通路の第一入口の端と、前記横方向の通路へ接続され、そこから下方へ伸長し、かつ前記キャニスターの下部の閉じた端へ並置された開いた端において終端している第二導管と、前記横方向の通路の第一入口の端の断面積に対し縮小した断面積の前記横方向の通路の第二出口の端に形成された下方へ開いた計量オリフィスとを含んでおり、これにより、前記キャニスターが前記流れからの水で満たされ、前記計量オリフィスにより計量された前記水流の前記小部分が、前記キャニスター内の前記材料へ少なくとも平均の滞留時間の間露出された後、前記計量キャニスターを通り前記水流へ戻されることを特徴とする前記装置。３４．請求の範囲第３３項に記載の装置において：前記横方向の通路の前記第二出口端の断面積が、前記横方向の通路の第一入口端の面積の約５０〜９０％であり、これにより、吸引が前記下方へ開いている計量オリフィスに発生し、前記水流の前記小部分を引き出して、前記水流へ前記計量オリフィスを通って戻すことを特徴とする前記装置。３５．請求の範囲第３３項に記載の装置において：前記計量オリフィスの断面積が、前記横方向の通路の前記第二出口端の断面積の１〜２０％であることを特徴とする前記装置。３６．請求の範囲第３５項に記載の装置において：前記横方向の通路の前記第二出口端の断面積が、一定の長さの細管を前記横方向の通路の前記第二端へ挿入することにより形成され、前記計量オリフィスが、挿入前に前記一定の長さの細管に穴を開けることにより形成され、前記計量オリフィスが前記キャニスターの内部へひらいて下方へ指向されるように、前記細管が前記横方向の通路の前記第二出口端へ挿入されることを特徴とする前記装置。３７．水を殺菌する装置において：一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合する手段と；マンガンおよび一つ以上の銅および銀のイオンから成る金属イオン流れを発生し、これを前記水流と混合する手段；とを含んでいることを特徴とする前記装置。３８．請求の範囲第３７項に記載の装置において：さらに、前記水流の小部分を銀、ナトリウム、またはカルシウムの臭素または沃素の塩化物から成る群から選択された一つ以上の塩化物へ露出し、前記小部分を前駆水流へ戻す手段を含んでいることを特徴とする前記装置。３９．請求の範囲第３８項に記載の装置において：さらに、前記戻された小部分を有する前記水流と、酸化力のあるガスの原子と分子を有する空気とを、非常に激しい流れ状態の下で相互にほぼ同時に混合する手段を含んでいることを特徴とする前記装置。４０．請求の範囲第３７項に記載の装置において：一つ以上の銅、マンガン、および銀のイオンを有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する手段が、放出されるイオンの材料で鋳造され、かつ前記水流に配置された数組の電極と、前記数組の電極に６〜２４ボルト、５００から５０００ミリアンペアのＤＣ電力を印加する手段とを含んでいることを特徴とする前記装置。４１．コインラウンドリに見られ、工業または空気調和機の熱交換媒質として、またはスイミングプール、スパスなどにおける再循環水流のを殺菌する方法において：一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合し；一つ以上の銅、銀、およびマンガンのイオンから成る金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する；段階を含んでいることを特徴とする前記方法。４２．ホテル、レストラン、病院、または商業上の洗濯所の作業、地方自治体、工業、または商業の給水源などに見られる再循環水流を殺菌する方法において：前記水流の小部分を銀、ナトリウムまたはカルシウムの臭素または沃素の塩化物から成る群〜選択された一つ以上の塩化物へ露出し、前記小部分を前記水流へ戻し；一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合し；一つ以上の銅、マンガン、および銀を有する金属イオンの流れを発生し、これを前記水流と混合する；段階を含んでいることを特徴とする前記方法。４３．工業上の作業、商業上の再利用、および水の回収作業などに見られる再循環水流を殺菌する方法において：前記水流の小部分を銀、ナトリウムまたはカルシウムの臭素または沃素の塩化物から成る群の中の一つ以上の塩化物へ露出し、前記小部分を前記水流へ戻し；一つ以上のイオン化された分子または原子の酸素または窒素、またはオゾンから成る有効な割合の酸化力あるガス原子および分子を有する空気の流れを発生し、これを前記水流と混合する；段階を含んでいることを特徴とする前記方法。４４．航空機トイレの水洗およびこれに類した用途に使用される制限された給水を再利用および殺菌する方法において：給水と集水のタンクに最初の水の投入を行い；前記トイレを水洗するため前記給水タンクから水を取り出し；トイレの水洗に使用された水を前記集水タンクに集め；前記集水タンクの水から固形物を濾過し；金属電極から放出された一つ以上のイオン化されたガスプラズマ・イオンの前記濾過された水流と、一つ以上の銀、カルシウム、およびナトリウムの臭素及び沃素の混合物の塩化物へ露出された水を混合することにより濾過された水を殺菌し；前記殺菌された流れを前記給水タンクへ戻す；段階を有することを特徴とする前記方法。