WO2012063583A1 - 浄水装置および浄水装置の消毒殺菌方法 - Google Patents

浄水装置および浄水装置の消毒殺菌方法 Download PDF

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WO2012063583A1
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sterilizing
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千尋 井
江原　高志
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パナソニック株式会社
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    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation

Definitions

  • the present invention relates to a water purification apparatus for purifying raw water such as tap water and a sterilizing and sterilizing method using the water purification apparatus.
  • a cartridge purifying unit having a filtering function is disposed on the upstream side of a flow path for introducing raw water, and an electrolyzed water generator is disposed on the downstream side of the cartridge.
  • an electrolyzed water generator is disposed on the downstream side of the cartridge.
  • the photocatalyst device is a device that generates titanium oxide by irradiating ultraviolet light to titanium dioxide, and functions as a sterilization device for generating ozone having a sterilization effect.
  • ozone generated in the sterilizer is mixed with the circulating raw water and supplied to a flow path positioned downstream of the sterilizing component introduction port of the sterilizer and the electrolyzed water generating device , These can be disinfected and disinfected.
  • ozone is not supplied to the flow path between the cartridge and the sterilizer, which is upstream of the sterilizing component inlet, and the bacteria remain in that portion, thus causing a problem of poor hygiene. .
  • the present invention has an object to obtain a water purification apparatus and a sterilization and sterilization method for the water purification apparatus capable of obtaining safer purified water by enabling disinfection and sterilization on the upstream side of the sterilizing component introduction port.
  • the purifier and the electrolyzed water generator are disposed in a flow path through which the raw water introduced from the water supply part circulates.
  • a sterilizer for introducing the sterilizing component into the flow passage is provided, and a back flow means for causing the sterilizing component to flow back to the upstream side of the sterilizing component inlet of the flow passage is provided.
  • the sterilizing component is made to back flow upstream of the sterilizing component introduction port of the flow path by the back flow means using the water purifier. I assume.
  • the sterilizing component can be made to flow back to the upstream side of the sterilizing component inlet of the flow path by the back flow means.
  • the flow path on the upstream side of the sterilizing component introduction port can be positively disinfected and disinfected, and purified water which is safer in normal use can be obtained.
  • the 1st basic structure of the water purifier concerning the present invention is a mimetic diagram showing the flow of a usual operation mode.
  • a 1st basic structure it is a schematic diagram which shows the flow of the sterilization mode more downstream than a sterilizer.
  • a 1st basic structure it is a schematic diagram which shows the flow of the sterilization mode more upstream than a sterilizer.
  • the modification of a 1st basic structure is shown, and it is a schematic diagram which shows the flow of the disinfection mode of the upstream side in the case of the structure where a purification
  • the 2nd basic structure of the water purifier concerning the present invention it is a mimetic diagram showing the flow of the usual operation mode and the sterilization mode on the lower stream side.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows 6th Embodiment of the sterilizer used for a 2nd basic structure. It is a schematic diagram which shows 7th Embodiment of the sterilizer used for a 2nd basic structure. It is a schematic diagram which shows the flow of a normal operating mode by embodiment of the water drinking machine using the water purifier concerning this invention.
  • (A) is a schematic view showing the flow of the sterilization mode on the upstream side of the sterilization apparatus
  • (b) is a schematic view showing the flow of discharging the sterilizing component sterilized in the sterilization mode on the upstream side. It is.
  • FIG. 1 is views showing a water purifier 1 as a first basic structure of the present invention.
  • the water purifier 1 is configured to introduce tap water, which is raw water, from a water pipe (not shown) to the main pipe 3 as a flow path through the supply valve 2 as a water supply unit. .
  • the flow path is formed in the vertical direction. That is, in the present embodiment, the main pipe 3 is disposed in the vertical direction, and the tap water is circulated from the lower side, which is the upstream side, to the upper side, which is the downstream side.
  • raw water was used as tap water
  • water which can be used for drinking such as well water and pool water may be used, and this is the same as the following.
  • the purifying portion 4 and the electrolytic cell 5 as an electrolyzed water generating device are disposed in order from the upstream side toward the downstream side (from the lower side to the upper side in the drawing). Then, the tap water purified by the purification unit 4 is made alkaline ionized water by the electrolytic bath 5, and the alkali ionized water is supplied via the discharge valve 6 to a discharge unit such as a faucet not shown.
  • the purification unit 4 incorporates a filter material such as activated carbon to remove impurities such as dust and chlorine in tap water for purification.
  • the electrolytic cell 5 is provided with a cathode plate and an anode plate which face each other across the diaphragm as generally known. Then, by applying a voltage between the both electrode plates, electrolytic alkaline water is generated in the cathode chamber and electrolytic acidic water is generated in the anode chamber.
  • hypochlorous acid is contained in the acidic water produced
  • a control device 7 is provided in the water purifier 1, and the control device 7 controls the opening and closing of the supply valve 2, monitors the clogging state of the purification unit 4, controls the voltage of the electrolytic cell 5, and controls the opening and closing of the discharge valve 6. Is done.
  • the water purifier 1 is provided with a sterilizer 10 for introducing the generated sterilizing component into the main pipe 3.
  • the sterilizer 10 is disposed between the purification unit 4 and the electrolytic cell 5, that is, on the downstream side of the purification unit 4 and on the upstream side of the electrolytic cell 5, and operated and controlled by the control device 7. It has become.
  • the sterilizer 10 may be in communication with the main pipe 3 via a branch pipe (not shown) without being provided directly to the main pipe 3.
  • the water purifier 1 is provided with a drainage valve 11 as a backflow means for backflowing the sterilizing component to the upstream side of the sterilizing component inlet 10 a of the main pipe 3.
  • the drain valve 11 causes the sterilizing component to flow back from the sterilizer 10 in the direction toward the purification unit 4, that is, from the sterilizer 10 to the lower side in an open state.
  • the drain valve 11 is disposed on the upstream side of the sterilizing component inlet 10 a of the main pipe 3, and is provided on the upstream side of the purification unit 4 and on the downstream side of the supply valve 2 in the basic configuration. Even in the drainage valve 11, the control device 7 controls the opening and closing. Moreover, it is preferable that the drain valve 11 be disposed or communicated near the downstream side of the supply valve 2.
  • the sterilizing apparatus 10 is directly provided to the main pipe 3, so the sterilizing component inlet 10 a is an outlet on the downstream side of the sterilizing apparatus 10.
  • the connection portion between the branch pipe and the main pipe 3 serves as a sterilizing component inlet.
  • the control device 7 is installed at an arbitrary position regardless of the height.
  • FIG. 1 shows a normal operation state of the water purifier 1. At this time, the supply valve 2 and the discharge valve 6 are opened, the drain valve 11 is closed, and the electrolytic cell 5 is in operation (voltage is applied between the positive and negative electrode plates). However, the sterilizer 10 is in a stopped state.
  • the tap water introduced into the main pipe 3 is first purified by the purifier 4, and then the sterilizing device 10 is simply It passes through and is introduced into the electrolytic cell 5. While the electrolyzed alkaline water produced
  • FIG. 2 shows the sterilization state on the downstream side of the sterilizer 10 of the water purifier 1.
  • the supply valve 2 and the discharge valve 6 are opened, and the drain valve 11 is closed, and both the electrolytic cell 5 and the sterilizer 10 are in an operating state It has become.
  • the electrolytic cell 5 may be in a stopped state, it is preferable to be in an operating state.
  • the tap water introduced into the main pipe 3 is introduced into the sterilization device 10 after being purified by the purification unit 4 as shown by the arrow in FIG. Ru.
  • a sterilizing component is mixed in tap water in this sterilizer 10. This sterilizing component is introduced into the electrolyzer 5 located on the downstream side together with the tap water, and then passes through the discharge valve 6 and is supplied toward the faucet.
  • the main pipe 3, the electrolytic cell 5, the discharge valve 6 and the downstream side (faucet side) located downstream of the sterilizing component inlet 10a are efficiently disinfected and disinfected by the sterilizing component mixed in the tap water. It will be.
  • a drain pipe (not shown) may be connected to the downstream side of the discharge valve 6, and the tap water mixed with the germicidal component may be discharged from this drain pipe.
  • the faucet can be disinfected and disinfected by discharging it from the faucet without providing a drainage pipe. In this case, in order to prevent accidental drinking from the faucet, it is desirable to sound an alarm or warn with a display during drainage.
  • FIG. 3 shows the sterilization state on the upstream side of the sterilizer 10 of the water purifier 1.
  • the supply valve 2 is closed, and the discharge valve 6 and the drain valve 11 are open.
  • both the electrolytic cell 5 and the sterilizer 10 are in the operating state. In this case, although the electrolytic cell 5 may be in a stopped state, it is preferable to operate the sterilizer 10 until water disappears.
  • the water purifier 1 is set to the sterilization mode on the upstream side.
  • the tap water which the bactericidal component in the sterilizer 10 mixed mixed backs the main piping 3 and purification part 4 more upstream than this sterilizer 10 by own weight (water pressure) And drained from the drain valve 11.
  • the main pipe 3 and the purification unit 4 located upstream of the sterilizing component inlet 10a are efficiently disinfected and disinfected by the sterilizing component mixed in the backflowed tap water.
  • this upstream sterilization mode may be performed independently, it is preferable to carry out after the above-mentioned downstream sterilization mode.
  • a sterilizing component held in the path of the water purifier 1 hereinafter referred to as sterilizing water
  • FIG. 4 shows a sterilizing mode on the upstream side in a modification of the water purifier 1 shown in the first basic structure, and the water purifier 1A of this modification has a structure or state in which the purification unit 4 is difficult to pass water. It is the case.
  • the purification unit 4 is constituted by a dense filter such as a reverse osmosis membrane using an RO membrane or an NF membrane
  • the purification section 4 containing a filter material is close to its life and clogged.
  • And 1 A of water purifiers of this modification enable disinfection disinfection of the main piping 3 of the upstream side of the sterilizer 10, even when it is difficult to pass water to the purification part 4 in this way.
  • the downstream side of the purification unit 4 and the upstream side of the drainage valve 11 are communicated.
  • a bypass pipe 12 is provided.
  • the backflow means is constituted by the drain valve 11 and the bypass pipe 12.
  • the normal operation mode (see FIG. 1) and the sterilization mode on the downstream side (see FIG. 2) are the same as the water purifier 1 of the first basic structure.
  • the sterilizing mode as shown in FIG. 4, the sterilizing water in the sterilizer 10 is discharged from the drainage valve 11 by backflowing the main pipe 3 and the bypass pipe 12 between the sterilizer 10 and the purification unit 4 by their own weight. Be done.
  • the sterilizing water flows by bypassing the purification unit 4 which has difficulty in passing water, it is possible to smoothly carry out reverse flow by its own weight.
  • check pipe 13 is provided in the bypass pipe 12 so that the tap water passing through the supply valve 2 does not pass through the purification unit 4 directly from the bypass pipe 12 in the normal operation mode. It can be prevented from being introduced.
  • the main pipe 3 between at least the sterilizer 10 and the purification unit 4 is disinfected and disinfected by the disinfection mode on the upstream side. The method is taken.
  • the sterilizing component can be made to flow backward to the main pipe 3 at least between the sterilizing apparatus 10 and the purification unit 4 by the discharge valve 11 or the discharge valve 11 and the bypass pipe 12 as the backflow means.
  • the main pipe 3 on the upstream side of the sterilizing component inlet 10a can be positively disinfected and disinfected, and thus purified water safer in normal use can be obtained.
  • the inside of the purification part 4 can be made to backflow, the inside of this purification part 4 can be disinfected and disinfected, and the further safety of purified water can be improved.
  • the life of the purification unit 4 can be extended, the running cost can be reduced.
  • the structure of the backflow means is simplified because the gravity of water can be used to backflow. can do.
  • the main pipe 3 as the flow path is vertically disposed to make the backflow utilizing the gravity of water, but is not limited thereto.
  • a circulation pump may be used in addition to the drainage valve as the backflow means. In this way, even if the gravity of water is not used, the sterilizing component can be made to back flow to the main pipe 3 on the upstream side of the sterilizing component inlet 10a to sterilize the main pipe 3.
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a first embodiment showing a specific configuration of a sterilizer used in the water purifier 1 (including the water purifier 1A of the modification) which is the first basic configuration.
  • the sterilizer 10A is configured by an ozone generator.
  • the sterilizer 10 A is configured to include the ozone generation unit 20, the air pump 21, and the ozone mixing tank 22. Then, the ozone generation unit 20 electrically generates ozone using oxygen in the air supplied from the air pump 21, and the generated ozone is mixed with water in the ozone mixing tank 22 to generate ozone-sterilized water. It is generated.
  • the inside of the ozone generation unit 20 is a device that generates ozone by applying a high voltage between a pair of electrodes and causing corona discharge or silent discharge in air.
  • a flow path between the ozone generating unit 20 and the ozone mixing tank 22 The backflow prevention valve 25 is provided in (the piping 27).
  • an embodiment using an electrolysis method is shown in FIG.
  • an ozone generating electrode 20a, 20b is provided which generates ozone on the electrode surface in water by applying a voltage. Then, ozone is generated by applying a voltage between the ozone generating electrodes 20a and 20b.
  • the ozone generation unit 20 and the ozone mixing tank 22 can be used together, and the air pump 21 is not necessary, which is extremely rational.
  • the notation is 20.
  • the ozone generating electrodes 20a and 20b are made of a material whose surface potential can be higher than the oxygen generating potential, for example, a boron mixed diamond electrode, a boron mixed diamond electrode, a tantalum electrode or a lead electrode. However, any material other than these materials can be used as long as the material can raise the surface potential higher than the oxygen generation potential.
  • the ozone generating electrodes 20 a and 20 b are controlled by the controller 7.
  • the sterilizer 10A is an ozone generator. Therefore, the main pipe 3 on the upstream side of the sterilizing component inlet 10a can be positively disinfected and disinfected by the ozone generated by the ozone generator.
  • FIG. 7 shows a sterilizer 10B showing a second embodiment of the sterilizer, and the sterilizer 10B includes an ozone generation unit 30 as in the first embodiment, and the sterilizing component at this time is ozone. ing.
  • the sterilization apparatus 10B of the present embodiment is constituted by the ozone generation unit 30, the air pump 31, and the ozone mixing tank 32, as in the first embodiment.
  • the ozone generation unit 30 uses a photochemical reaction method, and generally includes a UV ozone generation lamp 33 and a double pipe 34 surrounding the outside of the lamp 33. Then, oxygen in the air supplied from the air pump 31 is sent to the double pipe 34, and the UV ozone generation lamp 33 is irradiated, whereby ozone is generated in the double pipe 34, and this ozone is generated. Is fed into the ozone mixing tank 32 from the ozone discharge unit 35 to generate ozone sterilized water. A check valve 36 is provided in the middle of the ozone discharging unit 35 so that the water in the ozone mixing tank 32 does not flow back into the double pipe 34. In addition, the air pump 31 and the UV ozone generation lamp 33 are controlled by the controller 7.
  • FIG. 8 shows a water purifier 1B according to a second basic structure of the present invention, in which the same components as those in the first basic structure (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals and the redundant description is omitted. I assume.
  • the main pipe 3 is disposed in the vertical direction, and the tap water is circulated from the lower side to the upper side, as in the first basic structure. Then, in the main pipe 3, the purification unit 4 and the electrolytic sterilization device 5A as the sterilization device are disposed in order from the upstream side to the downstream side.
  • the electrolytic sterilizer 5A has a structure that serves as an electrolyzed water generator and a sterilizer. And, by controlling the voltage or current applied to the electrode, the case of exhibiting the function as an electrolyzed water generating device and the case of exhibiting the function as a sterilizing device are selectively selected during normal operation and sterilization. Can be used properly.
  • the water purifier 1B of this structure during normal operation, the supply valve 2 and the discharge valve 6 are opened, the drainage valve 11 is closed, and the electrolytic sterilization device 5A is kept in the alkaline water generation state. .
  • the alkaline ionized water can be generated by the charge sterilization device 5A, and this can be fed to the faucet through the discharge valve 6.
  • the tap water purified by the purifier 4 may be supplied from the faucet with the electrolytic sterilization device 5A inactivated.
  • the electrolytic sterilization device 5A is brought into a state of producing a bactericidal agent, whereby the main pipe 3 and the discharge valve 6 on the downstream side of the electrolytic sterilization device 5A are produced by the sterilizing water produced by the electrolytic sterilization device 5A. Furthermore, it can be disinfected and disinfected to the faucet.
  • the supply valve 2 is closed and the drain valve 11 is opened.
  • the sterilizing water accumulated on the downstream side of the electrolytic sterilizer 5A flows backward, and is discharged from the discharge valve 11 while disinfecting and disinfecting the main pipe 3 and the purifier 4 on the upstream side of the electrolytic sterilizer 5A.
  • the sterilizing water can be provided by providing the bypass pipe 12 and the check valve 13 as shown in FIG. 4. The backflow of can be done smoothly. The same applies to each embodiment described below.
  • the electrolytic sterilizer 5A that combines the electrolyzed water generating device and the sterilizer can be used while achieving the same effects as the first basic structure.
  • the configuration of the water purifier 1B can be further simplified.
  • FIG. 9 is a third embodiment showing a specific configuration of the electrolytic sterilization apparatus 5A used in the water purifier 1B which is the second basic configuration, and in the present embodiment, the cathode plate 41 and the anode plate 42 are diaphragms 43. And an electrolytic cell 44 facing each other. Then, by applying a voltage between the cathode plate 41 and the anode plate 42, electrolytic alkaline water is generated in the cathode chamber 41R holding the cathode plate 41, and electrolysis is performed in the anode chamber 42R holding the anode plate 42. Acidic water is to be produced.
  • the cathode chamber 41R communicates with the first three-way valve 45 via the alkaline water supply pipe 41P, and the anode chamber 42R communicates with the second three-way valve 46 via the acidic water supply pipe 42P.
  • the first and second three-way valves 45 and 46 communicate with each other through the communication pipe 47 to one discharge port of the first and second three-way valves 45 and 46, and the other discharge ports are drain pipe 41D, Connect to 42D.
  • a low voltage is applied between the cathode plate 41 and the anode plate 42 of the electrolytic cell 44 to generate electrolytic alkaline water in the cathode chamber 41R, and
  • the three-way valve 45 is switched to communicate with the communication pipe 47.
  • the second three-way valve 46 is switched to the water distribution pipe 42D side.
  • the tap water purified by the purification unit 4 becomes alkaline ionized water while passing through the electrolytic bath 44, and is supplied to the faucet through the discharge valve 6.
  • a high voltage is applied between the cathode plate 41 and the anode plate 42 to generate electrolytic acid water which is a sterilization component in the anode chamber 42R, and the second three-way valve 46 is connected to the communication tube. Switch to communicate with 47.
  • the first three-way valve 45 is switched to the water distribution pipe 41D side. Thereby, the tap water which passed purification part 4 turns into acid water, while passing electrolysis tank 44, and the downstream side of electrolysis sterilization device 5A can be disinfected and disinfected by using this acid water as sterilization water.
  • the supply valve 2 is closed and the drain valve 11 is opened.
  • the electrolyzed acidic water accumulated downstream of the electrolytic bath 44 flows back, and is discharged from the discharge valve 11 while disinfecting and disinfecting the main pipe 3 and the purifier 4 upstream of the electrolytic bath 44.
  • FIG. 10 is a fourth embodiment showing a specific configuration of the electrolytic sterilization apparatus 5A used in the water purifier 1B which is the second basic configuration.
  • an electrolytic cell 54 in which the cathode plate 51 and the anode plate 52 face each other with the diaphragm 53 interposed therebetween is provided. Then, by using the electrolytic cell 54 as a hydrogen peroxide generator and applying a high voltage between the cathode plate 51 and the anode plate 52, an electrolytic hydrogen peroxide solution is contained in the cathode chamber 51R having the cathode plate 51. It is generated. On the other hand, electrolytic acid water is generated in the anode chamber 52R having the anode plate 52.
  • the cathode chamber 51R communicates with the first three-way valve 55 via the alkaline water supply pipe 51P, and the anode chamber 52R communicates with the second three-way valve 56 via the acidic water supply pipe 52P.
  • first and second three-way valves 55, 56 one discharge port thereof communicates with each other through the communication pipe 57 to be connected to the discharge valve 6, and the other discharge ports are drain pipe 51D, It leads to 52D.
  • the cathode plate 51 and the anode plate 52 of the electrolytic cell 54 are not energized, and the first three-way valve 55 and the second three-way valve 56 Both are in communication with the communication pipe 57.
  • the tap water purified by the purification unit 4 is supplied to the faucet through the discharge valve 6 without any change in the electrolytic bath 54.
  • a high voltage is applied between the cathode plate 51 and the anode plate 52 to generate an electrolytic hydrogen peroxide solution as a sterilizing component in the cathode chamber 51R, and the first three-way valve 55 is used. It switches so as to communicate with the communication pipe 57. At this time, electrolytic acid water is generated in the anode chamber 52R, but the second three-way valve 56 is switched to the water distribution pipe 52D side and discarded.
  • the tap water having passed through the purification unit 4 becomes a hydrogen peroxide solution while passing through the cathode chamber 51R of the electrolytic cell 54, and the hydrogen peroxide solution is used as sterilizing water to disinfect and sterilize the downstream side of the electrolytic sterilizer 5A. be able to.
  • the supply valve 2 is closed and the drain valve 11 is opened.
  • the hydrogen peroxide solution accumulated on the downstream side of the electrolytic cell 54 flows back, and is discharged from the discharge valve 11 while disinfecting and disinfecting the main pipe 3 and the purifier 4 on the upstream side of the electrolytic cell 54.
  • the sterilizer is a hydrogen peroxide generator
  • the main pipe 3 and the purifier 4 on the upstream side of the electrolytic bath 54 are positively It can be disinfected and disinfected.
  • FIG. 11 is 5th Embodiment which shows the specific structure of the sterilizer used for the water purifier 1 (a water purifier 1A of a modification is included) which is a 1st basic composition.
  • the sterilizing apparatus is configured by the heater 60 as an electric heating apparatus.
  • the heater 60 is stored in the water storage tank 61 into which the tap water purified by the purification unit 4 is introduced, and is heated and controlled by the control means 7 so that the tap water in the water storage tank 61 is heated. It has become.
  • the heating temperature may be a temperature at which sterilization can be performed, and generally, 60 ° C. or more is preferable.
  • the heater 60 in the normal operation mode, the heater 60 is not heated, and the purified tap water introduced from the purification unit 4 into the water storage tank 61 is produced as it is. It is delivered to the device 5.
  • the subsequent flow is the same as that described in the normal operation mode of the first basic configuration.
  • the heater 60 is energized to heat the tap water in the water storage tank 61 to be hot water, and when it becomes hot water, it is supplied to the downstream side.
  • the hot water is supplied to the downstream side by setting the discharge valve 6 to an appropriate opening degree to obtain a temperature sufficient for sterilization.
  • the main pipe 3 and the electrolyzed water generating device 5 on the downstream side of the water storage tank 61 can be disinfected and disinfected up to the discharge valve 6 and the faucet.
  • the supply valve 2 is closed and the drain valve 11 is opened.
  • the hot water accumulated on the downstream side of the water storage tank 61 flows back, and is discharged from the discharge valve 11 while disinfecting and disinfecting the main pipe 3 and the purification unit 4 on the upstream side of the water storage tank 61.
  • the heater 60 is energized when switching to the sterilization mode on the upstream side or when the water in the water storage tank 61 becomes less than a predetermined amount. It is preferable to shut off.
  • the sterilizer is the heater 60 as an electric heating device. Therefore, the main pipe 3 and the purifier 4 on the upstream side of the water storage tank 61 can be positively disinfected and disinfected by the hot water heated by the heater 60.
  • FIG. 12 is a sixth embodiment showing a specific configuration of the sterilizer used in the water purifier 1B which is the second basic configuration.
  • the electrolytic sterilization apparatus 5A of this embodiment uses the cathode plate 71 and the anode plate 72 of the electrolytic cell 70 as electric heating means, and utilizes the heat generated when the two electrodes 71, 72 are energized.
  • the bactericidal component at this time is hot water as in the fifth embodiment.
  • Reference numeral 73 denotes a diaphragm.
  • the heating temperature may be a temperature at which sterilization can be performed, and generally, 60 ° C. or more is preferable.
  • the water supply valve 2 and the discharge valve 6 are opened, and the water is supplied in a state where the drainage valve 11 is closed.
  • the electrolytic cell 70 performs normal electrolysis to generate electrolytic alkaline water in the cathode chamber 71R and electrolytic acidic water in the anode chamber 72R.
  • the electrolyzed alkaline water is supplied to the discharge valve 6 through the alkaline water supply pipe 71 P, the first three-way valve 74 and the communication pipe 76.
  • the electrolytic acid water is discharged through the acid water supply pipe 72P, the second three-way valve 75 and the water distribution pipe 72D, and the discharged electrolytic acid water may be discarded or used for other purposes. It is also good.
  • the cathode plate 71 and the anode plate 72 of the electrolytic cell 70 are energized while the supply valve 2 is closed once, and the water in the electrolytic cell 70 is heated.
  • the discharge valve 6 is opened appropriately, and the supply valve 2 is opened in this state, and the downstream side of the electrolytic cell 70 can be disinfected and sterilized. .
  • the supply valve 2 is closed and the drain valve 11 is opened.
  • the hot water accumulated on the downstream side of the electrolytic cell 70 flows back, and is discharged from the discharge valve 11 while disinfecting and disinfecting the main pipe 3 and the purification unit 4 on the upstream side of the electrolytic cell 70.
  • the cathode plate 71 and the anode plate are switched when switching to the sterilization mode on the upstream side or when the water in the electrolytic cell 70 becomes a predetermined amount or less, in order to prevent the open state in the electrolytic cell 70. It is preferable to shut off the power supply to 72.
  • FIG. 13 is 7th Embodiment which shows the specific structure of the sterilizer used for the water purifier 1B which is a 2nd basic composition.
  • the electrolytic sterilization apparatus 5A of the present embodiment uses the electrolytic cell 80 as an electrolytic unit for generating strongly acidic water or strongly alkaline water, and the sterilizing component is high pH water.
  • a cathode plate 81 and an anode plate 82 face each other with a diaphragm 83 interposed therebetween, and a high voltage is applied between the cathode plate 81 and the anode plate 82.
  • the strongly alkaline water is generated in the cathode chamber 81R
  • the strongly acidic water is generated in the anode chamber 82R.
  • the supply valve 2 and the discharge valve 6 are opened and the drain valve 11 is closed, and the electrolytic cell 80 is applied with a low voltage To perform normal electrolysis.
  • the electrolyzed alkaline water generated in the cathode chamber 81R is supplied to the discharge valve 6 through the alkali water supply pipe 81P, the first three-way valve 84 and the communication pipe 86 and becomes for drinking.
  • the electrolytic acid water generated in the anode chamber 82R is drained from the water distribution pipe 82D via the acid water supply pipe 82P and the second three-way valve 85.
  • a high voltage is applied to the cathode plate 81 and the anode plate 82 of the electrolytic cell 80, and either the strongly alkaline water of the cathode chamber 81R or the strongly acidic water of the anode chamber 82R generated at that time.
  • One side is used as sterilizing water.
  • both the strongly alkaline water and the strongly acidic water have a strong pH value that can effectively suppress the growth of viable bacteria.
  • the alkaline water supply pipe 81P is used as the first three-way valve 84 and with the supply valve 2 and the discharge valve 6 opened and the drain valve 11 closed. It is supplied to the discharge valve 6 via the communication pipe 86.
  • the downstream side of the electrolytic cell 80 can be sterilized and disinfected with strong alkaline water.
  • the strongly acidic water is discarded by switching the second three-way valve 85 to the water distribution pipe 82D.
  • the downstream side of the electrolytic cell 80 is supplied by feeding the acidic water supply pipe 82P to the discharge valve 6 through the second three-way valve 85 and the communication pipe 86. It can be disinfected with strongly acidic water. At this time, the strong alkaline water is discarded by switching the first three-way valve 84 to the water distribution pipe 81D.
  • the supply valve 2 is closed and the drainage valve 11 is opened in either of the above-mentioned sterilization mode with the strong alkaline water on the downstream side and the sterilization mode with the strong acid water on the downstream side.
  • the strong PH water remaining on the downstream side flows back, and the upstream side of the electrolytic cell 80 can be disinfected and disinfected as in the above-described embodiments.
  • the sterilizer is an electrolytic unit that generates strongly acidic water or strongly alkaline water. Therefore, the main pipe 3 and the purifier 4 on the upstream side of the electrolytic cell 80 can be positively disinfected and disinfected by the strong PH water.
  • FIGS. 14 and 15 are views showing the case where the water purifier of the present invention is applied to a bottle server 100 as a water dispenser.
  • a bottle tank 101 as a water supply unit is disposed at the uppermost position, and a main pipe 102 is disposed downward (downstream) from the bottle tank 101.
  • a purification unit 103 In the main pipe 102, a purification unit 103, an electrolytic bath 104, a UV generator 105, and a UV generator with photocatalyst as a sterilizer are disposed in order from the upper side (upstream) to the lower side (downstream).
  • the UV generator with photocatalyst disposed at the lowermost position is provided with a water discharge valve 107 such as a faucet and a drainage valve 108 for discharging the sterilizing water.
  • the UV generator 106 includes, for example, a UV lamp, and generates ultraviolet light to sterilize tap water.
  • the ultraviolet light generated by the UV generator 106 has a bactericidal action but is harmless to the human body and is operated in the normal operation mode.
  • UV generator with a photocatalyst 107 for example, there is the UV ozone generation lamp 33 shown in the second embodiment, etc., and ozone is generated. This ozone is used exclusively for disinfection and sterilization, and the ozone water after sterilization is discarded.
  • the drainage valve 108 is closed, the electrolytic cell 104 is turned on, and the UV derivative device with photocatalyst 106 is turned off.
  • the water in the bottle tank 101 is purified by the purification unit 103 by opening the water discharge valve 107, it is converted to alkaline ionized water in the electrolytic cell 104, and then subjected to ordinary sterilization with ultraviolet light by the UV generator 105. It can simply pass through the UV generator with photocatalyst 106 and be taken out from the water discharge valve 107.
  • the device in this normal operation mode, the device can be simplified because it can be taken out from the water discharge valve 107 by natural fall due to the weight of water.
  • both the water discharge valve 107 and the drainage valve 108 are closed, and the UV generator with photocatalyst is turned on, and both the UV derivative device 105 and the electrolytic cell 104 are Turn off. Then, the ozone generated in the UV device with photocatalyst 106 is bubbled and rises (reverse flow) due to the difference in specific gravity with water, and the UV generator 105 and the electrolytic bath 104 located upstream of the UV device with photocatalyst 106 And the purification unit 103 is disinfected and disinfected in order by ozone bubbles. Therefore, the backflow means of the present embodiment is a difference in specific gravity between the ozone bubble and water.
  • a check valve 109 and excess ozone are added between the bottle tank 101 and the purification unit 103.
  • An air vent 110 is provided to discharge the air to the outside.
  • the drainage valve 108 is opened in a state where the water discharge valve 107 is closed. Then, ozone bubbles and ozone water accumulated on the upstream side of the UV device with photocatalyst 106 flow back and are discharged from the drainage valve 108. At this time, the photocatalytic UV device 106 is kept on and the UV generator 105 is kept off.
  • the electrolytic cell 104 is preferably switched on.
  • the sterilization mode shown in FIGS. 15A and 15B is executed during standby when the bottle server 100 is not used, thereby substantially eliminating any trouble during normal use. be able to.
  • this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation
  • the present invention is also applied to the case where other water purification means are arranged in the main piping other than the respective water purification means shown in each embodiment, such as the purification unit, the sterilizer, the electrolytic tank, the electrolytic sterilizer, etc. can do.

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Abstract

　供給弁（水供給部）２から導入される原水を流通させる主配管（流路）３に、浄化部４および電解水生成装置５が配置された浄水装置１において、生成した殺菌成分を主配管３に導入する殺菌装置１０を設けるとともに、前記殺菌成分を主配管３の殺菌成分導入口１０ａよりも上流側に逆流させる逆流手段１１を設ける。

Description

浄水装置および浄水装置の消毒殺菌方法
　本発明は、水道水などの原水を浄化する浄水装置およびその浄水装置を用いた消毒殺菌方法に関する。
　従来、飲料水用の浄水装置としては、原水を導入する流路の上流側に濾過機能を有するカートリッジ（浄化部）を配置するとともに、そのカートリッジの下流側に電解水生成装置を配置し、更に、これらカートリッジと電解水生成装置との間に光触媒装置を設けたものが知られている（特許文献１参照）。
　この場合、光触媒装置は二酸化チタンに紫外線を照射して触媒作用を生じさせる装置であって、殺菌作用のあるオゾンを生成するための殺菌装置として機能する。
特開２００２－１８４２９号公報
　上記従来の浄化装置にあっては、殺菌装置で発生したオゾンは、流通する原水に混入して殺菌装置の殺菌成分導入口よりも下流側に位置する流路や電解水生成装置に供給されて、これらを消毒殺菌することができる。
　しかしながら、殺菌成分導入口よりも上流側となる例えば、カートリッジと殺菌装置との間の流路にはオゾンが供給されずその部分には菌が残存するため、不衛生であるという問題があった。
　そこで、本発明は、殺菌成分導入口よりも上流側を消毒殺菌できるようにして、より安全な浄化水を得ることができる浄水装置および浄水装置の消毒殺菌方法を得ることを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の浄水装置にあっては、水供給部から導入される原水を流通させる流路に、浄化部および電解水生成装置が配置された浄水装置であって、生成した殺菌成分を前記流路に導入する殺菌装置が設けられるとともに、前記殺菌成分を前記流路の殺菌成分導入口よりも上流側に逆流させる逆流手段が設けられていることを特徴とする。
　また、本発明の浄水装置の消毒殺菌方法にあっては、上記浄水装置を用い、前記逆流手段により前記流路の殺菌成分導入口よりも上流側に殺菌成分を逆流させるようにしたことを特徴とする。
　本発明の浄水装置およびその浄水装置の消毒殺菌方法によれば、殺菌成分を逆流手段によって流路の殺菌成分導入口よりも上流側に逆流させることができる。これにより、殺菌成分導入口よりも上流側の流路を積極的に消毒殺菌でき、通常使用においてより安全な浄化水を得ることができる。
本発明にかかる浄水装置の第１の基本構造において、通常の運転モードの流れ示す模式図である。 第１の基本構造において、殺菌装置よりも下流側の殺菌モードの流れを示す模式図である。 第１の基本構造において、殺菌装置よりも上流側の殺菌モードの流れを示す模式図である。 第１の基本構造の変形例を示し、浄化部が逆流し難い構造の場合の上流側の殺菌モードの流れを示す模式図である。 第１の基本構造に用いられる殺菌装置の第１の実施形態を示す模式図である。 第１の実施形態の殺菌装置を構成するオゾン発生装置を詳細に示す模式図である。 第１の基本構造に用いられる殺菌装置の第２の実施形態を示す模式図である。 本発明にかかる浄水装置の第２の基本構造において、通常の運転モードおよび下流側の殺菌モードの流れを示す模式図である。 第２の基本構造に用いられる殺菌装置の第３の実施形態を示す模式図である。 第２の基本構造に用いられる殺菌装置の第４の実施形態を示す模式図である。 第１の基本構造に用いられる殺菌装置の第５の実施形態を示す模式図である。 第２の基本構造に用いられる殺菌装置の第６の実施形態を示す模式図である。 第２の基本構造に用いられる殺菌装置の第７の実施形態を示す模式図である。 本発明にかかる浄水装置を用いた飲水機の実施形態で、通常の運転モードの流れを示す模式図である。 図１４に示す飲水機で、（ａ）は殺菌装置よりも上流側の殺菌モードの流れを示す模式図、（ｂ）は上流側の殺菌モードで殺菌した殺菌成分を排出する流れを示す模式図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
［浄水装置の第１の基本構造］
　図１～図３は、本発明の第１の基本構造となる浄水装置１を示した図である。浄水装置１は、図１に示すように、図示省略した水道管から水供給部としての供給弁２を介して原水である水道水を流路としての主配管３に導入するようになっている。流路は、上下方向に形成されている。すなわち、本実施形態では主配管３が上下方向に配置されており、水道水が上流側となる下方から下流側となる上方に向かって流通される。なお、原水を水道水としたが、井戸水や溜め水などの飲用として利用できる水であってもよく、このことは以下同様である。
　そして、主配管３には、上流側から下流側（図中下方から上方）に向かって浄化部４および電解水生成装置としての電解槽５が順に配置されている。そして、浄化部４で浄化した水道水を電解槽５によってアルカリイオン水とし、このアルカリイオン水が吐出弁６を介して図示省略した蛇口などの吐出部へと供給されるようになっている。
　浄化部４は、活性炭などの濾過材を内蔵して、水道水中のゴミや塩素などの不純物を除去して浄化するようになっている。
　電解槽５は、一般に知られるように隔膜を隔てて相互に対峙する陰極板と陽極板とを備えている。そして、これら両電極板間に電圧を印加することにより、陰極室に電解アルカリ水、陽極室に電解酸性水がそれぞれ生成される。なお、電解により生成される酸性水中には次亜塩素酸が含まれるため、一般に酸性水は次亜水とも呼ばれる場合があるが、ここでは次亜水も酸性水として以下説明するものとする。
　浄水装置１には、制御装置７が設けられており、この制御装置７によって供給弁２の開閉制御、浄化部４の目詰まり状態の監視、電解槽５の電圧制御および吐出弁６の開閉制御が行われる。
　ここで、浄水装置１には、生成した殺菌成分を主配管３に導入する殺菌装置１０が設けられている。この殺菌装置１０は、本基本構成では浄化部４と電解槽５との間、つまり、浄化部４の下流側で電解槽５の上流側に配置され、制御装置７によって作動制御されるようになっている。なお、この殺菌装置１０は、主配管３に直接設けることなく、図示省略した分岐管を介して主配管３に連通させるようにしてもよい。
　更に、浄水装置１には、殺菌成分を主配管３の殺菌成分導入口１０ａよりも上流側に逆流させる逆流手段としての排水弁１１が設けられている。この排水弁１１は、開状態となることで殺菌成分を殺菌装置１０から浄化部４方向、つまり殺菌装置１０から上流側となる下方に逆流させるものである。排水弁１１は、主配管３の殺菌成分導入口１０ａよりも上流側に配置され、本基本構成では浄化部４の上流側で供給弁２の下流側となる位置に設けられている。この排水弁１１にあっても制御装置７によって開閉制御される。また、排水弁１１は、供給弁２の下流側近傍に配置若しくは連通されていることが好ましい。
　なお、本基本構成では、殺菌装置１０が主配管３に直接設けられているため、殺菌成分導入口１０ａは殺菌装置１０の下流側の出口となる。しかしながら、上述したように殺菌装置１０が分岐管を介して連通される場合には、分岐管と主配管３の接続部分が殺菌成分導入口となる。また、図１では矢印ａによって高さ関係を示しているが、制御装置７は高さに関係なく任意の位置に設置される。
　（１）通常の運転モード
　図１は、浄水装置１の通常の運転状態を示す。このとき、供給弁２および吐出弁６は開弁され、かつ、排水弁１１は閉弁された状態にあり、また、電解槽５は作動（陰陽両電極板間に電圧を印加）状態にあるが、殺菌装置１０は停止状態となっている。
　そして、この通常の運転モードで蛇口を開けることにより、図１中の矢印に示すように、主配管３に導入された水道水は、まず浄化部４によって浄化された後に、殺菌装置１０を単に通過して電解槽５に導入される。この電解槽５で生成された電解アルカリ水は、アルカリイオン水として蛇口から取り出される一方、電解酸性水は廃棄してもよいし別の用途に用いてもよい。
　（２）下流側の殺菌モード
　図２は、浄水装置１の殺菌装置１０よりも下流側の殺菌状態を示す。このとき、通常の運転モードと同様に供給弁２および吐出弁６は開弁され、かつ、排水弁１１は閉弁された状態にあり、また、電解槽５と殺菌装置１０とは共に作動状態となっている。なお、この場合、電解槽５は停止状態であってもよいが、作動状態としておくことが好ましい。
　そして、この下流側の殺菌モードで蛇口を開けることにより、図２中の矢印に示すように、主配管３に導入された水道水は、浄化部４で浄化された後に殺菌装置１０に導入される。そして、この殺菌装置１０内で水道水中に殺菌成分が混入される。この殺菌成分は水道水とともに下流側に位置する電解槽５に導入された後、吐出弁６を通過して蛇口方向へと供給される。
　したがって、殺菌成分導入口１０ａよりも下流側に位置する主配管３、電解槽５、吐出弁６およびその下流側（蛇口側）は、水道水に混入された殺菌成分により効率良く消毒殺菌されることになる。
　なお、このとき、蛇口からの誤飲を防止するために、吐出弁６の下流側に図示省略した排水管を接続して、この排水管から殺菌成分が混入した水道水を排出してもよい。その一方で、排水管を設けることなく、敢えて蛇口から排出することにより、この蛇口も消毒殺菌することができる。この場合、蛇口からの誤飲を防止するために、排水中は警報を鳴らしたり表示で警告したりすることが望ましい。
　（３）上流側の殺菌モード
　図３は、浄水装置１の殺菌装置１０よりも上流側の殺菌状態を示す。このとき、供給弁２は閉弁されるとともに、吐出弁６と排水弁１１とは開弁されている。また、電解槽５と殺菌装置１０とは共に作動状態となっている。なお、この場合、電解槽５は停止状態であってもよいが、殺菌装置１０内に水が無くなるまで作動させておくことが好ましい。
　このように浄水装置１を上流側の殺菌モードに設定する。これにより、図３中の矢印に示すように、殺菌装置１０内の殺菌成分が混入した水道水は、この殺菌装置１０よりも上流側の主配管３および浄化部４を自重（水圧）で逆流して排水弁１１から排出される。
　したがって、殺菌成分導入口１０ａよりも上流側に位置する主配管３および浄化部４は、逆流される水道水に混入された殺菌成分により効率良く消毒殺菌されることになる。
　ところで、この上流側の殺菌モードは独立して行っても良いが、上述した下流側の殺菌モードに続いて行うことが好ましい。これにより、浄水装置１の経路内に保持されている殺菌成分が混入された水道水（以下、殺菌水という）は、蛇口、吐出弁６、電解槽５、殺菌装置１０、浄化部４、排水弁１１の順に自重で逆流する。そのため、主配管３とともに消毒殺菌することができ、浄水装置１内の略全ての水経路を容易に消毒殺菌することができる。
　図４は、前記第１の基本構造に示す浄水装置１の変形例で上流側の殺菌モードを示し、本変形例の浄水装置１Ａは、浄化部４が水の通り難い構造または状態となっている場合である。
　すなわち、浄化部４がＲＯ膜やＮＦ膜を用いた逆浸透膜などの緻密なフィルタで構成されている場合、また、濾過材を内臓した浄化部４が寿命近くになって目詰まりされている場合などがある。そして、本変形例の浄水装置１Ａは、このように浄化部４に水が通り難い場合にあっても、殺菌装置１０の上流側の主配管３の消毒殺菌を可能とするものである。
　すなわち、浄水装置１Ａを、第１の基本構造と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べると、浄化部４の下流側と排水弁１１の上流側とを連通するバイパス配管１２が設けられるようになっている。この場合、逆流手段は、排水弁１１とバイパス配管１２とによって構成される。
　このとき、図４では便宜上、浄化部４と殺菌装置１０とを繋ぐ主配管３の略中央にバイパス配管１２を接続させているが、バイパス配管１２は浄化部４の下流側近傍に接続して設けられることが好ましい。また、バイパス配管１２には、浄化部４の下流側から排水弁１１の上流側への流れのみを許容し、その逆の流れを阻止する逆止弁１３が設けられている。
　したがって、本変形例の浄水装置１では、通常の運転モード（図１参照）と下流側の殺菌モード（図２参照）は第１の基本構造の浄水装置１と同様であるが、上流側の殺菌モードでは、図４に示すように、殺菌装置１０内の殺菌水は、この殺菌装置１０と浄化部４との間の主配管３およびバイパス配管１２を自重で逆流して排水弁１１から排出される。これにより、水の通り難くなった浄化部４をバイパスして殺菌水が流れるため、自重による逆流をスムーズに行うことができる。
　また、バイパス配管１２に逆止弁１３が設けられていることにより、通常の運転モードで、供給弁２を通過した水道水が浄化部４を通らずにバイパス配管１２から直接に殺菌装置１０に導入されてしまうのを防止できる。
　このように、第１の基本構造およびそれの変形例に示した浄水装置１、１Ａでは、上流側の殺菌モードによって、少なくとも殺菌装置１０と浄化部４との間の主配管３を消毒殺菌する方法が採られる。
　以上の構成により、第１の基本構造および変形例に示した浄水装置１、１Ａおよびこの浄水装置１、１Ａの消毒殺菌方法によれば、殺菌装置１０で生成された殺菌成分を逆流させることができる。すなわち、逆流手段としての排出弁１１または排出弁１１およびバイパス配管１２によって、少なくとも殺菌装置１０と浄化部４との間の主配管３に殺菌成分を逆流させることができる。これにより、殺菌成分導入口１０ａよりも上流側の主配管３を積極的に消毒殺菌できるので、通常使用においてより安全な浄化水を得ることができる。
　また、第１の基本構造となる浄水装置１では、浄化部４内を逆流させることができるので、この浄化部４内を消毒殺菌して浄化水の更なる安全性を高めることができる。また、浄化部４の寿命を長くすることができるため、ランニングコストを安くできる。
　更に、浄水装置１では排出弁１１、または浄水装置１Ａでは排出弁１１およびバイパス配管１２によって殺菌水を逆流させる際、水の重力を利用して自重で逆流できるため、逆流手段の構成を簡素化することができる。
　なお、第１の基本構造およびその変形例では、流路としての主配管３を上下方向に配置して水の重力を利用して逆流させるようにしたが、これに限定されない。例えば、主配管３が水平に配置されている場合には、逆流手段として排水弁に加えて循環ポンプを用いるようにしてもよい。こうすれば、水の重力を利用しなくても、殺菌成分を殺菌成分導入口１０ａよりも上流側の主配管３に逆流させて、当該主配管３を殺菌消毒できる。
　［第１の実施形態］
　図５および図６は、第１の基本構成である浄水装置１（変形例の浄水装置１Ａを含む）に用いられる殺菌装置の具体的構成を示す第１の実施形態を示した図である。なお、本実施形態では、殺菌装置１０Ａをオゾン発生装置で構成したものである。
　すなわち、浄水装置１は、殺菌装置１０Ａが、オゾン発生部２０、エアポンプ２１およびオゾン混合槽２２を備えて構成される。そして、オゾン発生部２０は、エアポンプ２１から供給される空気中の酸素を用いて電気的にオゾンを発生し、この発生したオゾンをオゾン混合槽２２内で水と混合することによりオゾン殺菌水が生成される。
　オゾン発生の方法は、例えば、光化学反応法や放電法若しくは電解法などが一般に知られるが、図５に示す形態では放電法を用いたものである。なお、オゾン発生部２０の内部は詳細には図示しないが一対の電極間に高電圧を印加し、空気中でコロナ放電や無声放電させることによりオゾンを発生させる装置である。図５に示す形態では、通水時や逆流時にオゾン混合槽２２からオゾン発生部２０へと水が侵入してしまうのを防止するため、オゾン発生部２０とオゾン混合槽２２の間の流路（配管２７）に逆流防止弁２５を設けている。
　これと別に、電解法を用いた形態を図６に示す。図６に示すように、電圧が印加されることにより水中で電極表面にオゾンを発生するオゾン発生電極２０a、２０ｂを備えて構成されている。そして、オゾン発生電極２０a、２０ｂ間に電圧を印加することにより、オゾンが発生される。図６に示す形態ではオゾン発生部２０とオゾン混合槽２２を兼用することができ、またエアポンプ２１が不要になるため極めて合理的である。図６の形態ではオゾン発生部２０とオゾン混合槽２２は同一であるため、表記的には２０としている。
　オゾン発生電極２０ａ、２０ｂは、表面電位が酸素発生電位よりも高くできる素材、例えば、ホウ素混合ダイヤモンド電極、ボロン混合ダイヤモンド電極、タンタル電極や鉛電極などで構成される。しかしながら、これら素材以外にも表面電位を酸素発生電位よりも高くできる素材であればこれを用いることができる。なお、オゾン発生電極２０ａ、２０ｂは制御装置７によって制御される。
　以上の構成により、第１の実施形態では、殺菌装置１０Ａがオゾン発生装置である。そのため、このオゾン発生装置により発生させたオゾンによって、殺菌成分導入口１０ａよりも上流側の主配管３を積極的に消毒殺菌することができる。
　［第２の実施形態］
　図７は、殺菌装置の第２の実施形態を示す殺菌装置１０Ｂを示し、この殺菌装置１０Ｂは、第１の実施形態と同様にオゾン発生部３０を備え、このときの殺菌成分はオゾンとなっている。
　すなわち、本実施形態の殺菌装置１０Ｂは、図７に示すように、第１の実施形態と同様、オゾン発生部３０、エアポンプ３１およびオゾン混合槽３２によって構成される。
　本実施形態のオゾン発生部３０は、光化学反応法を用いたもので、ＵＶオゾン発生ランプ３３と、このランプ３３の外側を取り囲む二重管３４とを備えて概ね構成される。そして、エアポンプ３１から供給される空気中の酸素を二重管３４に送るとともに、ＵＶオゾン発生ランプ３３を照射するようになっているこれにより、二重管３４内にオゾンが発生し、このオゾンをオゾン吐出部３５からオゾン混合槽３２内に送り込むことによりオゾン殺菌水が生成されるようになっている。なお、オゾン吐出部３５には、途中に逆止弁３６が設けられて、オゾン混合槽３２内の水が二重管３４内に逆流されないようになっている。また、エアポンプ３１およびＵＶオゾン発生ランプ３３は制御装置７によって制御される。
　したがって、第２の実施形態にあっても、上記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　［浄水装置の第２の基本構造］
　図８は、本発明の第２の基本構造となる浄水装置１Ｂを示し、第１の基本構成（図１参照）と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
　浄水装置１Ｂは、第１の基本構造と同様に、主配管３が上下方向に配置されて、水道水が下方から上方に向かって流通されるようになっている。そして、主配管３には、上流側から下流側に向かって浄化部４および殺菌装置としての電解殺菌装置５Ａが順に配置される。
　ここで、電解殺菌装置５Ａとは、電解水生成装置と殺菌装置とを兼ねた構造となっている。そして、電極に印加する電圧または電流を制御することにより、電解水生成装置としての機能を発揮させる場合と、殺菌装置としての機能を発揮させる場合とが、通常運転時と殺菌時とで選択的に使い分けることができるようになっている。
　したがって、本構造の浄水装置１Ｂによれば、通常運転時は、供給弁２と吐出弁６とを開弁し、排水弁１１を閉弁するとともに、電解殺菌装置５Ａをアルカリ水生成状態としておく。これにより、水道水は浄化部４で浄化した後に電荷殺菌装置５Ａでアルカリイオン水を生成し、これを吐出弁６を介して蛇口へと送給することができる。なお、この場合、電解殺菌装置５Ａを非作動として、浄化部４の浄化した水道水が蛇口から供給されるようにしてもよい。
　下流側の殺菌時は、電解殺菌装置５Ａを殺菌剤生成状態としておくことにより、この電解殺菌装置５Ａで生成された殺菌水によって、電解殺菌装置５Ａよりも下流側の主配管３および吐出弁６、更には蛇口まで消毒殺菌することができる。
　続いて上流側を殺菌する時は、供給弁２を閉弁するとともに、排水弁１１を開弁する。これにより、電解殺菌装置５Ａよりも下流側に溜まった殺菌水が逆流して、電解殺菌装置５Ａよりも上流側の主配管３および浄化部４を消毒殺菌しつつ排出弁１１から排出される。なお、この場合にあっても、浄化部４が水の通り難い構造または状態となっている場合は、図４に示したと同様に、バイパス配管１２や逆止弁１３を設けることにより、殺菌水の逆流をスムーズに行うことができる。このことは、以下に述べる各実施形態にあっても同様とする。
　以上の構成により、第２の基本構造に示した浄水装置１Ｂによれば、第１の基本構造と同様の効果を奏しつつ、電解水生成装置と殺菌装置とを兼ねた電解殺菌装置５Ａを用いたことにより、浄水装置１Ｂの構成をより簡素化することができる。
　［第３の実施形態］
　図９は、第２の基本構成である浄水装置１Ｂに用いられる電解殺菌装置５Ａの具体的構成を示す第３の実施形態で、本実施形態では、陰極板４１と陽極板４２とが隔膜４３を挟んで対峙した電解槽４４を備える。そして、陰極板４１と陽極板４２との間に電圧を印加することにより、陰極板４１を擁する陰極室４１Ｒ内に電解アルカリ水が生成されるとともに、陽極板４２を擁する陽極室４２Ｒ内に電解酸性水が生成されるようになっている。
　陰極室４１Ｒは、アルカリ水供給管４１Ｐを介して第１の三方弁４５に連通するとともに、陽極室４２Ｒは、酸性水供給管４２Ｐを介して第２の三方弁４６に連通する。第１と第２の三方弁４５、４６は、それぞれの一つの吐出口が連通管４７を介して相互に連通して吐出弁６へと繋がるとともに、それぞれの他の吐出口は排水管４１Ｄ、４２Ｄに繋がる。
　したがって、本実施形態によれば、通常の運転モードでは、電解槽４４の陰極板４１と陽極板４２との間に低電圧を印加して陰極室４１Ｒに電解アルカリ水を生成させるとともに、第１の三方弁４５を連通管４７に連通するように切り換える。このとき、第２の三方弁４６は配水管４２Ｄ側に切り換えておく。これにより、浄化部４で浄化された水道水は電解槽４４を通過する間にアルカリイオン水となり、吐出弁６を介して蛇口へと供給される。
　下流側の殺菌モードでは、陰極板４１と陽極板４２との間に高電圧を印加して、陽極室４２Ｒに殺菌成分である電解酸性水を生成させるとともに、第２の三方弁４６を連通管４７に連通するように切り換える。このとき、第１の三方弁４５は配水管４１Ｄ側に切り換えておく。これにより、浄化部４を通過した水道水は電解槽４４を通過する間に酸性水となり、この酸性水を殺菌水として電解殺菌装置５Ａの下流側を消毒殺菌することができる。
　上流側の殺菌モードでは、第２の基本構成で説明したように、供給弁２を閉弁するとともに、排水弁１１を開弁する。これにより、電解槽４４よりも下流側に溜まった電解酸性水が逆流して、電解槽４４よりも上流側の主配管３および浄化部４を消毒殺菌しつつ排出弁１１から排出される。
　したがって、第３の実施形態にあっても、第２の基本構成である浄水装置１Ｂと同様の効果を奏することができる。
　［第４の実施形態］
　図１０は、第２の基本構成である浄水装置１Ｂに用いられる電解殺菌装置５Ａの具体的構成を示す第４の実施形態である。本実施形態では、第３の実施形態と同様に、陰極板５１と陽極板５２とが隔膜５３を挟んで対峙した電解槽５４を備える。そして、この電解槽５４を過酸化水素発生装置として用い、陰極板５１と陽極板５２との間に高電圧を印加することにより、陰極板５１を擁する陰極室５１Ｒ内に電解過酸化水素水が生成される。その一方で、陽極板５２を擁する陽極室５２Ｒ内に電解酸性水が生成されるようになっている。
　陰極室５１Ｒは、アルカリ水供給管５１Ｐを介して第１の三方弁５５に連通するとともに、陽極室５２Ｒは、酸性水供給管５２Ｐを介して第２の三方弁５６に連通する。第１と第２の三方弁５５、５６は、それぞれの一つの吐出口が連通管５７を介して相互に連通して吐出弁６へと繋がるとともに、それぞれの他の吐出口は排水管５１Ｄ、５２Ｄに繋がる。
　したがって、本実施形態の浄水装置１Ｂによれば、通常の運転モードでは、電解槽５４の陰極板５１と陽極板５２とに通電しない状態とし、第１の三方弁５５および第２の三方弁５６共に連通管５７に連通しておく。これにより、浄化部４で浄化された水道水は電解槽５４では何ら変化することなく吐出弁６を介して蛇口へと供給される。
　下流側の殺菌モードでは、陰極板５１と陽極板５２との間に高電圧を印加して陰極室５１Ｒ内に殺菌成分である電解過酸化水素水を生成させるとともに、第１の三方弁５５を連通管５７に連通するように切り換える。このとき、陽極室５２Ｒ内には電解酸性水が生成されるが、第２の三方弁５６を配水管５２Ｄ側に切り換えて廃棄する。これにより、浄化部４を通過した水道水は電解槽５４の陰極室５１Ｒを通過する間に過酸化水素水となり、この過酸化水素水を殺菌水として電解殺菌装置５Ａの下流側を消毒殺菌することができる。
　上流側の殺菌モードでは、第２の基本構成で説明したように、供給弁２を閉弁するとともに、排水弁１１を開弁する。これにより、電解槽５４よりも下流側に溜まった過酸化水素水が逆流して、電解槽５４よりも上流側の主配管３および浄化部４を消毒殺菌しつつ排出弁１１から排出される。
　以上の構成により、第４の実施形態によれば、殺菌装置が過酸化水素発生装置であるため、過酸化水素水によって電解槽５４よりも上流側の主配管３および浄化部４を積極的に消毒殺菌することができる。
　［第５の実施形態］
　図１１は、第１の基本構成である浄水装置１（変形例の浄水装置１Ａを含む）に用いられる殺菌装置の具体的構成を示す第５の実施形態である。本実施形態では、殺菌装置を電気加熱装置としてのヒータ６０で構成したものである。
　ヒータ６０は、浄化部４によって浄化された水道水が導入される貯水槽６１内に収納されるとともに、制御手段７によって加熱制御されることにより貯水槽６１内の水道水を高温化するようになっている。加熱する温度は殺菌できる温度であればよく、一般的に６０度以上が好ましい。
　したがって、本実施形態の浄水装置１によれば、通常の運転モードでは、ヒータ６０を加熱しない状態とし、浄化部４から貯水槽６１内に導入された浄化された水道水は、そのまま電解水生成装置５へと送給される。なお、以後の流れは第１の基本構成の通常の運転モードで説明したのと同様である。
　下流側の殺菌モードでは、ヒータ６０に通電して貯水槽６１内の水道水を加熱して熱水とし、十分に熱水となった時点で下流側に供給する。このとき、殺菌に充分な温度にするため吐出弁６を適当な開度として、熱水を下流側に送給する。これにより、貯水槽６１よりも下流側の主配管３および電解水生成装置５、更には吐出弁６や蛇口まで消毒殺菌することができる。
　上流側の殺菌モードでは、供給弁２を閉弁するとともに、排水弁１１を開弁する。これにより、貯水槽６１よりも下流側に溜まった熱水が逆流して、貯水槽６１よりも上流側の主配管３および浄化部４を消毒殺菌しつつ排出弁１１から排出される。このとき、貯水槽６１内で空焚き状態になるのを防止するため、上流側の殺菌モードへの切り替え時や貯水槽６１内の水が所定量以下になった場合にヒータ６０への通電を遮断することが好ましい。
　以上の構成により、第５の実施形態によれば、殺菌装置が電気加熱装置としてのヒータ６０である。そのため、このヒータ６０により加熱した熱水によって貯水槽６１よりも上流側の主配管３および浄化部４を積極的に消毒殺菌することができる。
　［第６の実施形態］
　図１２は、第２の基本構成である浄水装置１Ｂに用いられる殺菌装置の具体的構成を示す第６の実施形態である。本実施形態の電解殺菌装置５Ａは、電気加熱手段として電解槽７０の陰極板７１および陽極板７２を用い、これら両電極７１、７２に通電した際に発生する熱を利用したものである。なお、このときの殺菌成分は第５の実施形態と同様に熱水となっている。また、７３は隔膜である。この場合にあっても加熱する温度は殺菌できる温度であればよく、一般的に６０度以上が好ましい。
　したがって、本実施形態の浄水装置１Ｂによれば、通常の運転モードでは、供給弁２および吐出弁６を開弁し、かつ、排水弁１１を閉弁した状態で通水する。これにより、電解槽７０は通常の電気分解を行って、陰極室７１Ｒに電解アルカリ水と陽極室７２Ｒに電解酸性水を生成する。
　そして、電解アルカリ水は、アルカリ水供給管７１Ｐ、第１の三方弁７４および連通管７６を介して吐出弁６へと送給される。このとき、電解槽７０内では水が流通されるため温度上昇はほとんど無い。なお、電解酸性水は、酸性水供給管７２Ｐ、第２の三方弁７５および配水管７２Ｄを介して排出され、この排出された電解酸性水は廃棄してもよいし別の目的に使用してもよい。
　下流側の殺菌モードでは、供給弁２を一旦閉弁した状態で電解槽７０の陰極板７１と陽極板７２に通電し、電解槽７０内の水を加熱する。そして、加熱により殺菌するに充分な温度に達した時点で吐出弁６を適当な開度とし、この状態で供給弁２を開弁することにより電解槽７０の下流側を消毒殺菌することができる。
　上流側の殺菌モードでは、供給弁２を閉弁するとともに、排水弁１１を開弁する。これにより、電解槽７０よりも下流側に溜まった熱水が逆流して、電解槽７０よりも上流側の主配管３および浄化部４を消毒殺菌しつつ排出弁１１から排出される。このとき、電解槽７０内で空焚き状態になるのを防止するため、上流側の殺菌モードへの切り替え時や電解槽７０内の水が所定量以下になった場合に陰極板７１および陽極板７２への通電を遮断することが好ましい。
　したがって、第６の実施形態にあっても、第２の基本構成である浄水装置１Ｂと同様の効果を奏することができる。
　［第７の実施形態］
　図１３は、第２の基本構成である浄水装置１Ｂに用いられる殺菌装置の具体的構成を示す第７の実施形態である。本実施形態の電解殺菌装置５Ａは、電解槽８０を強酸性水または強アルカリ水を生成する電解ユニットとして用いたものであり、殺菌成分は強ＰＨ水となっている。
　電解槽８０は、陰極板８１と陽極板８２とが隔膜８３を挟んで対峙しており、これら陰極板８１と陽極板８２との間に高電圧を印加する。これにより、陰極室８１Ｒに強アルカリ水が生成されるとともに、陽極室８２Ｒに強酸性水が生成されるようになっている。
　したがって、本実施形態の浄水装置１Ｂによれば、通常の運転モードでは、供給弁２および吐出弁６を開弁し、かつ、排水弁１１を閉弁するとともに、電解槽８０は低電圧の印加によって通常の電気分解を行わさせるようにする。このときに陰極室８１Ｒに生成される電解アルカリ水が、アルカリ水供給管８１Ｐ、第１の三方弁８４および連通管８６を介して吐出弁６へと送給されて飲用となる。もちろん、陽極室８２Ｒに生成される電解酸性水は、酸性水供給管８２Ｐ、第２の三方弁８５を介して配水管８２Ｄから排水される。
　下流側の殺菌モードでは、電解槽８０の陰極板８１と陽極板８２とに高電圧を印加し、そのときに生成される陰極室８１Ｒの強アルカリ水および陽極室８２Ｒの強酸性水のいずれか一方が殺菌水として用いられる。このとき、強アルカリ水および強酸性水は、いずれも生菌の繁殖を効果的に抑制できる強ＰＨ値としておく。
　すなわち、強アルカリ水を殺菌水として用いる場合は、供給弁２および吐出弁６を開弁し、かつ、排水弁１１を閉弁した状態で、アルカリ水供給管８１Ｐを第１の三方弁８４および連通管８６を介して吐出弁６へと送給する。これにより、電解槽８０の下流側を強アルカリ水で殺菌消毒することができる。なお、このとき、第２の三方弁８５は配水管８２Ｄに切り替えておくことにより、強酸性水は廃棄されることになる。
　一方、強酸性水を殺菌水として用いる場合は、酸性水供給管８２Ｐを第２の三方弁８５および連通管８６を介して吐出弁６へと送給することにより、電解槽８０の下流側を強酸性水で殺菌消毒することができる。なお、このとき、第１の三方弁８４は配水管８１Ｄに切り替えておくことにより、強アルカリ水は廃棄されることになる。
　上流側の殺菌モードでは、上述した強アルカリ水による下流側の殺菌モードおよび強酸性水による下流側の殺菌モードのいずれのモードであっても、供給弁２を閉弁するとともに排水弁１１を開弁する。これにより、下流側に溜まっている強ＰＨ水が逆流して、前述した各実施形態と同様に電解槽８０の上流側を消毒殺菌することができる。
　なお、強ＰＨ水で消毒殺菌する際には、強アルカリ水のみや強酸性水のみで行うのではなく、両方の強ＰＨ水による殺菌を交互に組み合わせて行うこともできる。たとえば、強アルカリ水で一定時間殺菌した後に強酸性水に切り替えて一定時間殺菌し、また、その逆に切り替えたりもでき、殺菌に必要なレベルに応じて使い分けすることができる。
　以上の構成により、第７の実施形態によれば、殺菌装置が強酸性水または強アルカリ性水を生成する電解ユニットである。そのため、強ＰＨ水によって電解槽８０よりも上流側の主配管３および浄化部４を積極的に消毒殺菌することができる。
　［飲水機］
　図１４および図１５は、本発明の浄水装置を飲水機としてのボトルサーバ１００に応用した場合を示した図である。ボトルサーバ１００は、最上方位置に水供給部としてのボトルタンク１０１が配置され、このボトルタンク１０１から下方（下流）に向かって主配管１０２が配置されている。
　主配管１０２には、上方（上流）から下方（下流）に向かって順に、浄化部１０３、電解槽１０４、ＵＶ発生装置１０５および殺菌装置としての光触媒付きＵＶ発生装置１０６が配置される。この最下方に配置された光触媒付きＵＶ発生装置１０６には、蛇口などの吐水弁１０７および殺菌水を排出する際の排水弁１０８が設けられている。
　ＵＶ発生装置１０６としては、たとえばＵＶランプなどが有り、紫外線を発生させて水道水を殺菌するようになっている。このＵＶ発生装置１０６で発生された紫外線は殺菌作用があるが人体には無害であり、通常の運転モードで作動される。
　光触媒付きＵＶ発生装置１０７としては、例えば第２の実施形態に示したＵＶオゾン発生ランプ３３などが有り、オゾンが発生される。このオゾンは専ら消毒殺菌に用いられ、殺菌した後のオゾン水は廃棄される。
　したがって、本実施形態のボトルサーバ１００によれば、通常の運転モードでは、排水弁１０８を閉弁するとともに、電解槽１０４をオン状態とし、光触媒付きＵＶ派生装置１０６をＯＦＦ状態としておく。そして吐水弁１０７を開くことにより、ボトルタンク１０１内の水は、浄化部１０３で浄化した後、電解槽１０４でアルカリイオン水とし、次いでＵＶ発生装置１０５で紫外線による通常の殺菌を行った後、光触媒付きＵＶ発生装置１０６を単に通過して吐水弁１０７から取り出すことができる。もちろん、この通常の運転モードでは、水の自重による自然落下で吐水弁１０７から取り出すことができるため、装置の簡素化を達成することができる。
　図１５（ａ）に示す上流側の殺菌モードでは、吐水弁１０７および排水弁１０８を共に閉弁し、かつ、光触媒付きＵＶ発生装置１０６をオンするとともに、ＵＶ派生装置１０５および電解槽１０４を共にオフする。すると、光触媒付きＵＶ装置１０６で発生したオゾンが気泡化して、水との比重の違いにより上昇（逆流）し、この光触媒付きＵＶ装置１０６よりも上流側に位置するＵＶ発生装置１０５、電解槽１０４および浄化部１０３をオゾン気泡によって順に消毒殺菌する。したがって、本実施形態の逆流手段は、オゾン気泡と水との比重差となっている。
　なお、このとき、オゾン気泡がボトルタンク１０１に侵入して貯留した水がオゾン水にあるのを避けるため、ボトルタンク１０１と浄化部１０３との間には、逆止弁１０９および余剰オゾンを系外に排出するエアベント１１０が設けられている。
　そして、光触媒付きＵＶ装置１０６よりも上流側を殺菌した後、図１５（ｂ）に示すように、吐水弁１０７を閉弁した状態で排水弁１０８を開弁する。すると、光触媒付きＵＶ装置１０６よりも上流側に溜まったオゾン気泡やオゾン水は逆流して排水弁１０８から排出される。このとき、光触媒付きＵＶ装置１０６はオン、ＵＶ発生装置１０５はオフにした状態が維持される。
　したがって、排水弁１０８から殺菌水を排出する際、ボトルタンク１０１内の水も同時に流下するが、そのボトルタンク１０１内の水で系内を洗浄できる。このとき、洗浄するボトルタンク１０１内の水をアルカリ化するため、電解槽１０４はオンに切り替えておくことが好ましい。
　本実施形態のボトルサーバ１００では、図１５（ａ）、（ｂ）に示す殺菌モードを、ボトルサーバ１００を使用しない待機時に実行することにより、通常の使用時に支障が来されるのをほとんど無くすことができる。
　したがって、本実施形態のボトルサーバ１００にあっても、上述した浄水装置１、１Ａ、１Ｂと同様に、通常使用においてより安全な浄化水を得ることができる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。たとえば、主配管には各実施形態に示したそれぞれの浄水化手段、例えば浄化部、殺菌装置、電解槽、電解殺菌装置など以外に、他の浄水化手段を配置した場合にも本発明を適用することができる。
　また、浄水装置の消毒殺菌方法として、上記第１の基本構成およびその変形例にかかる浄水装置以外の上記各実施形態の浄水装置にあっても、勿論適用することができる。
　１、１Ａ、１Ｂ　浄水装置
　２　供給弁（水供給部）
　３　主配管（流路）
　４　浄化部
　５　電解槽（電解水生成装置）
　５Ａ　電解殺菌装置
　５４　電解槽（過酸化水素発生装置）
　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ　殺菌装置
　１０ａ　殺菌成分導入口
　１１　排水弁（逆流手段）
　１２　バイパス配管（逆流手段）

Claims (8)

  1. 　水供給部から導入される原水を流通させる流路に、浄化部および電解水生成装置が配置された浄水装置であって、
    　生成した殺菌成分を前記流路に導入する殺菌装置が設けられるとともに、前記殺菌成分を前記流路の殺菌成分導入口よりも上流側に逆流させる逆流手段が設けられていることを特徴とする浄水装置。
  2. 　前記流路が上下方向に形成されており、原水が前記流路の上流側となる下方から下流側となる上方に向かって流通されるとともに、前記逆流手段が、前記流路の殺菌成分導入口よりも上流側に配置される排水弁であることを特徴とする請求項１に記載の浄水装置。
  3. 　前記殺菌装置がオゾン発生装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水装置。
  4. 　前記電解水生成装置が前記殺菌装置を兼ねていることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水装置。
  5. 　前記殺菌装置が過酸化水素発生装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水装置。
  6. 　前記殺菌装置が電気加熱装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水装置。
  7. 　前記殺菌装置が強酸性水または強アルカリ性水を生成する電解ユニットであることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水装置。
  8. 　請求項１または２に記載の浄水装置を用い、前記逆流手段により前記流路の殺菌成分導入口よりも上流側に殺菌成分を逆流させるようにしたことを特徴とする浄水装置の消毒殺菌方法。
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