JPH07308678A

JPH07308678A - 水槽内殺菌脱臭浄化システム

Info

Publication number: JPH07308678A
Application number: JP10367394A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Koga; 利明古賀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】どんな場所に設置された水槽の水でも簡単に効
率的にかつ強力に浄化することのできる浄水装置を低コ
ストで提供する。【構成】水槽の水を吸い上げて水路を循環させ、その水
路の途中で紫外線を照射して殺菌する紫外線浄水系と、
オゾンエアを水槽内の水に強制的に吹き込みオゾンによ
り水を滅菌脱臭するオゾン浄水系との二重の浄水系で構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水槽内に蓄えられてい
る水を紫外線放電管による紫外線と、オゾン管によるオ
ゾンエアとの両方により殺菌脱臭するシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、水源となる川やダムの環境汚染に
より、飲料水に含まれる細菌の数が増加したり、藻（所
謂青コンと称する有機物質等）が発生して悪臭が強くな
る等の問題が少なくない。

【０００３】そのため、水を供給する側の浄水場等にお
いては、殺菌剤の量を増加したり、有機物を除去するた
めの各種浄水策を色々講じているが、そのために水道の
水が塩素臭が強くなる等、充分な効果を期待し得ない現
状である。

【０００４】一方、受水側のホテル、病院、食品工場、
レストラン等においては、勿論、一般家庭や職場におい
ても、水道の蛇口に市販のフィルタや浄水器を取り付け
たり、極端な場合には、水道の水を使わずにもっぱら天
然水だけを使用するという所まで現れるようになってき
ている。

【０００５】他方、最近における建物の高層化に従っ
て、高架水槽又は受水槽、又はその両者を設けるところ
が多くなってきた。これは、建物の上層部又は地下部、
又はその両者に水槽を設け、上層部に設けた高架水槽で
あれば重力の原理で下層部の各部屋の水道の蛇口へ給水
するようにし、夜間等の電気代の安い時を利用して水槽
へ揚水することにより経済的な効果を狙ったものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のように高架水槽及び受水槽のような集中式水槽
が設置されている高層建物においては、この水槽内の水
を集中的に浄化する方が、各受水側で個々に色々な浄水
器を取り付けるよりも、将来の建物の水道設備の有り方
として望ましい方法であると考えられる。

【０００７】従って、本発明は、集中式水槽が設置され
ている建物において、この水槽内の水を効率的、低コス
トで、しかも簡単な設備で、かつ経済的に浄化すること
ができるような浄水装置を実現することに解決しなけれ
ばならない課題を有している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る水槽内殺菌脱臭浄化システムは、水槽
内の水に紫外線を照射して殺菌する紫外線浄化手段と共
に、この水にオゾンエアを強制的に吹き込むオゾン浄化
手段との両者で水槽内の水を浄化することである。

【０００９】又、上記紫外線浄化手段は、水槽内の水中
に一端を入れたホースと、該ホースの他端に接続した自
吸式ポンプと、該自吸式ポンプにより吸い上げられた水
を前記水槽へ戻すための水路および循環ポンプと、前記
水路の中間に設けた紫外線放射管とからなること；上記
オゾン浄化手段は、ブロワーポンプと、該ブロワーポン
プから吹き出された空気中にオゾンを発生させる冷極式
オゾン管と、該冷極式オゾン管から出るオゾンを含んだ
オゾンエアを前記水槽内の水に吹き込むためのパイプと
からなるオゾン浄水系を備えること；上記自吸式ポンプ
と前記紫外線放射管との間の水路に水フィルタを設けた
こと；上記ブロワーポンプと前記冷極式オゾン管との間
に空気フィルタを設けたこと；上記自吸式ポンプは、前
記水槽の蓋の部分に着脱可能に設置したこと；上記紫外
線浄水系と前記オゾン浄水系との動作をそれぞれ制御す
る２つの制御系を備えること；上記各制御系は、前記紫
外線放射管および前記冷極式オゾン管をそれぞれ間欠的
にオンにするように制御する水槽内殺菌脱臭浄化システ
ムである。

【００１０】

【作用】上記構成にしたことにより本発明に係る水槽内
殺菌脱臭浄化システムは、下記に示すような作用を奏す
る。

【００１１】（１）水槽内の水に紫外線を照射して殺菌
する紫外線浄化手段と共に、この水にオゾンエアを強制
的に吹き込むオゾン浄化手段との両者で水槽内の水を浄
化することより、水は紫外線を照射されると、紫外線は
殺菌効果を有するから水中の細菌は殺菌される。また、
水にオゾンエアを吹き込むと、オゾンは水中の有機物を
酸化分解し、その結果、滅菌脱臭する。このように、紫
外線とオゾンとの両方により、浄水して高い浄水効果が
得られる。

【００１２】（２）紫外線浄化手段は、水槽内の水中に
一端を入れたホースと、このホースの他端に接続した自
吸式ポンプと、この自吸式ポンプにより吸い上げられた
水を水槽へ戻すための水路および循環ポンプと、水路の
中間に設けた紫外線放射管とから構成したことにより、
ビル等に設置されている水槽の構造に対応させた構造に
することが容易となる。

【００１３】（３）オゾン浄化手段は、ブロワーポンプ
と、このブロワーポンプから吹き出された空気中にオゾ
ンを発生させる冷極式オゾン管と、この冷極式オゾン管
から出るオゾンを含んだオゾンエアを水槽内の水に吹き
込むためのパイプとからなるオゾン浄水系を備えること
により、ビル等に設置されている水槽の構造に対応させ
た構造にすることができる。

【００１４】（４）本発明に係る紫外線とオゾンによる
浄水装置を高架水槽等に適用するには、例えば水槽のマ
ンホールの蓋の上に設置された自吸式ポンプにより水槽
から水を吸い上げ、この吸い上げられた水を循環ポンプ
によって紫外線照射水路および水フィルタを通して水槽
へ戻すようにする。紫外線照射水路内には水が紫外線放
射管の近距離を通過し、その時水は強い紫外線を受けて
殺菌される。また、水フィルタにより水の中のゴミが除
去される。

【００１５】（５）上記の動作を続けることにより、水
槽内の水は、急速に殺菌され浄化される。紫外線照射水
路は、水路の途中を瘤状に拡張し、その中に紫外線放射
管を設置すればよく、また、水路における紫外線照射水
路の位置は任意に設定することができるから、システム
全体の構築は簡単でかつ融通性がある。

【００１６】（６）オゾン浄水系は、ブロワーポンプか
ら空気を吹き出し、この空気を冷極式オゾン管を通して
オゾンを含ませオゾンエアに変換し、このオゾンエアを
パイプで水槽内の水に吹き込めばよい。これによって、
水は撹拌され泡立ち、その結果、水とオゾンとの接触面
積が増加し、水中の有機物は急速にオゾンにより酸化分
解される。水中の有機物が酸化分解されることにより、
水の滅菌脱臭が行われる。

【００１７】（７）紫外線浄水系もオゾン浄水系も制御
系により間欠的に動作するように制御され、この制御系
により各動作時間は可変である。従って、使用電力も少
なく、経済的となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明による水槽内殺菌脱臭浄化シス
テムの実施例について図を参照にして説明する。本発明
に係る水槽内殺菌脱臭浄化システムの浄水装置は、紫外
線浄化手段に相当する紫外線浄水系とオゾン浄化手段に
相当するオゾン浄水系とのそれぞれ独立の構成および機
能を有する２つの浄水系からなる。

【００１９】紫外線浄水系は、水に直接紫外線を照射す
ることによって水を殺菌し、オゾン浄水系は、オゾンエ
アを発生させてこれを水に吹き込むことによって滅菌脱
臭を行う。両浄水系を併用することによって、二重の浄
水効果を得るように構成している。

【００２０】まず、紫外線浄水系について説明する。紫
外線浄水系は、図１に示すように、２本の平行に配置さ
れた筒状の超高出力紫外線球１Ａ、１Ｂと、各超高出力
紫外線球１Ａ、１Ｂのそれぞれの外周を覆う石英外管２
Ａ、２Ｂと、後述する水路の途中に円筒状に形成されそ
の内部に石英外管２Ａ、２Ｂにより保護された超高出力
紫外線球１Ａ、１Ｂを収納する紫外線照射水路３と、こ
の紫外線照射水路３の両端部を密閉固定するための板状
のフレーム４、５と、水フィルタ６と、紫外線照射水路
３と水フィルタ６との間を接続するパイプ７と、循環ポ
ンプ８と、水槽９と、自吸式マグネットポンプ１０と、
水槽９と自吸式マグネットポンプ１０との間を接続する
耐圧ホース１１と、フィルタ６と自吸式マグネットポン
プ１０とを接続するパイプ１２と、紫外線照射水路３と
水槽９との間を接続するパイプ１３とを主な構成要素と
している。

【００２１】２本の超高出力紫外線球１Ａ、１Ｂは、そ
れぞれ、例えば長さ５００ｍｍ、直径２６ｍｍの透明な
筒状のガラス管で形成され、それらの内部に紫外線を発
生し易いようにガス、例えば低圧水銀ガスが封入されて
いる。

【００２２】超高出力紫外線球１Ａ、１Ｂの各々には、
２つの電極と余熱ヒータとが設けられており、この２つ
の電極間には、後述する高出力トランス２４から例えば
４５０Ｖの電圧が断続的に印加されるようになってい
る。余熱ヒータには常時例えば３．８Ｖの電圧が印加さ
れ、これによって封入ガスを暖め、上記電極に高電圧が
印加されたら直ちに放電するようになっている。

【００２３】このように構成された超高出力紫外線球１
Ａ、１Ｂは、管面から１０ｃｍの位置で１５０００マイ
クロワット／ｃｍ²以上の出力が得られる。この超高出
力紫外線球は、本発明と同一発明者による特願平５ー０
８９８００号「紫外線用放電管及び紫外線殺菌空気清浄
装置」に詳細に開示されている。

【００２４】石英外管２Ａ、２Ｂは、それぞれ超高出力
紫外線球１Ａ、１Ｂの外周全体を覆いそれらを保護する
と共に、紫外線照射水路３を流れる水と直接接触する。
超高出力紫外線球１Ａ、１Ｂから放射された紫外線は石
英外管２Ａ、２Ｂを透過して、水に照射される。

【００２５】紫外線照射水路３は、図２に示すように、
適当な材料で円筒状に形成されたボトル状の水路であ
り、その両端は板状のフレーム４、５によって密閉され
かつ固定されている。このフレーム４、５のそれぞれに
相対向する２箇所に適当なソケットを固定し、これらの
ソケットに石英外管２Ａ、２Ｂを挿入することにより、
超高出力紫外線球１Ａ、１Ｂを紫外線照射水路３内に相
互にかつ水路に平行に配置する。

【００２６】紫外線照射水路３の円筒状外殻のフレーム
４側の１個所に入水口３Ａを設け、フレーム５側の１箇
所に出水口３Ｂを設ける。これにより、入水口３Ａから
紫外線照射水路３に入った水は出水口３Ｂから出るよう
にする。

【００２７】水は紫外線照射水路３の中を流れながら、
超高出力紫外線球１Ａ、１Ｂから放射される紫外線を照
射され、殺菌されるようになっている。

【００２８】フィルタ６は、適当な材料で形成された筒
の中に活性炭等を充填して構成し、この筒状フィルタ６
の両端を、フレーム４と１体をなす板状のフレーム４Ａ
と、フレーム５と１体をなす板状のフレーム５Ａとによ
り固定する。

【００２９】フィルタ６の外殻のフレーム５Ａ側の１箇
所に入水口６Ａを設け、フレーム４Ａ側の１箇所には出
水口６Ｂを設ける。これにより、入水口６Ａから入った
水はフィルタ６内を通り、出水口６Ｂから出る。その
間、水中の荒ゴミは活性炭等の充填材に吸着されるよう
になっている。また、フィルタ６には手動で排水するこ
とができるドレン６Ｃが設けられている。

【００３０】紫外線照射水路３の入水口３Ａにパイプ７
の１端を接続し、このパイプ７の他端を、フィルタ６の
出水口６Ｂと接続する。

【００３１】また、紫外線照射水路３出水口３Ｂにパイ
プ１３の１端を接続し、このパイプ１３の他端を水槽９
の排水口９Ａと接続する。

【００３２】パイプ１３の途中には循環ポンプ８を接続
する。これにより、循環ポンプ８は、紫外線照射水路３
の出水口３Ｂから水槽９へ向かう方向に水を循環させる
機能を有する。

【００３３】水槽９の吸水口９Ｂにシリコンからなる耐
圧ホース１１を挿入しこの耐圧ホース１１の先端が水槽
９内の水の中に入るようにする。この耐圧ホース１１の
他端を自吸式マグネットポンプ１０の入水口１０Ａと接
続する。また、自吸式マグネットポンプ１０の出水口１
０Ｂにパイプ１２の１端を接続し、パイプ１２の他端を
フィルタ６の入水口６Ａと接続する。

【００３４】本実施例においては、自吸式マグネットポ
ンプ１０は、図３に示すように、水槽９のマンホールの
蓋１４の上に設置している。なお、水槽９と自吸式マグ
ネットポンプ１０との位置関係は、本発明に係る浄水装
置を設置する建物の大きさ、形状、使用可能なスペース
等を勘案して、耐圧ホース１１の長さを変化することに
より自由に選択することができる。

【００３５】上記構成により、水槽９の吸入口９Ｂ→耐
圧ホース１１→自吸式マグネットポンプ１０→パイプ１
２→フィルタ６→パイプ７→紫外線照射水路３の入水口
３Ａ→紫外線照射水路３の内部→紫外線照射水路３の出
水口３Ｂ→循環ポンプ８→水槽９の排水口９Ａという流
水経路が形成されることになる。

【００３６】自吸式マグネットポンプ１０によって水槽
９から吸い上げられた水は、循環ポンプ８により上記の
経路を循環し、水槽９へ戻る。その途中、水中の荒ゴミ
はフィルタ６によって除去される。荒ゴミが除去された
水は紫外線照射水路３を通過する時、超高出力紫外線球
１Ａ、１Ｂからの強力な紫外線を照射され殺菌されるこ
とになる。

【００３７】以下、オゾン浄水系について説明する。オ
ゾン浄水系は、図１に示すように、ブロワーポンプ１４
と、空気フィルタ１５と、ブロワーポンプ１４と空気フ
ィルタ１５の空気入口１５Ａとの間を接続するパイプ１
６と、冷極式オゾン管１７と、空気フィルタ１５の空気
出口１５Ｂと冷極式オゾン管１７の空気入口１７Ａとを
接続するパイプ１８と、冷極式オゾン管１７の空気出口
１７Ｂと水槽９内の水とを接続するパイプ１９とから構
成されている。

【００３８】上記構成により、ブロワーポンプ１４から
吹き出された空気は、パイプ１６→フィルタ１５→冷極
式オゾン管１７→パイプ１９の経路を通って、水槽９内
の水に強制的に吹き込まれることになる。

【００３９】フィルタ１５は、金属またはプラスチック
の円筒内に、磁性体と遠赤外線放射セラミックスを含ん
だ所謂人工ゼオライトとを混合して粒子化した濾過材を
充填したものであり、多孔質の微細粒子からなり吸着性
が高い上に高い遠赤外線放射特性を持っている。従っ
て、フィルタ１５は、それを通過する空気中の微粒子を
吸着すると同時に、吸着された微粒子に付着する菌類を
遠赤外によって殺菌脱臭する機能を有する。

【００４０】冷極式オゾン管１７は、高電圧放電セラミ
ックにより構成されており、その放電により発生する放
射光により、その周囲を通過する空気中に、例えば１３
５ｍｇ／ｈ程度のオゾンを発生させる機能を有する。オ
ゾンは、有機物や重金属化合物を酸化分解する能力があ
る。

【００４１】従って、オゾンを含むオゾンエアを水槽９
内の水に強制的に吹き込むことにより、水槽９内の水を
撹拌して泡立たせ、これにより水とオゾンとの接触面積
を増大させるようにし、その結果、水中の有機物や重金
属化合物を酸化分解し、滅菌および脱臭を行う。

【００４２】上記紫外線浄水系とオゾン浄水系とは、図
４に示すような制御系によって制御される。すなわち、
ＡＣ１００Ｖで５０／６０Ｈｚの電源２０は、サーキッ
トブレーカ２１を介して、タイマー２２、２３と接続さ
れている。

【００４３】タイマー２２の出力は紫外線浄水系の循環
ポンプ８と自吸式マグネットポンプ１０と高出力トラン
ス２４に接続されている。高出力トランス２４は、超高
出力紫外線球１Ａ、１Ｂに対して放電用電圧を供給す
る。

【００４４】タイマー２３の出力は、ブロワーポンプ１
４とオゾントランス２５と接続されたいる。オゾントラ
ンス２５は冷極式オゾン管１７に電圧を供給する。

【００４５】タイマー２２、２３は、あらかじめ設定さ
れた時間間隔でオン／オフするスイッチ回路を有してい
る。つまり、紫外線浄水系はタイマー２２により、オゾ
ン浄水系はタイマー２３により、それぞれ、自動的に動
作を開始または停止するようになっている。

【００４６】タイマー２２により紫外線浄水系を動作さ
せると、水槽９内の水は、自吸式マグネットポンプ１０
によって汲み上げられた後、フィルタ６と紫外線照射水
路３とを通って循環し、フィルタ６によって荒ゴミを除
去されたのち紫外線によって殺菌されて水槽９へ戻され
る。このような動作を断続的に繰り返すことにより、水
槽９内の水の中の細菌は急速に減少していき、高度に殺
菌されることになる。

【００４７】また、タイマー２３によりオゾン浄水系を
動作させると、ブロワーポンプ１４から吹き出された空
気は、フィルタ１５で滅菌され、かつ、冷極式オゾン管
１７によりオゾンを含ませられた後水槽９の中の水の中
に強制的に吹き込まれる。これにより、水槽９の中の水
は泡立ち、水とオゾンとが効率的に接触するため水は殺
菌脱臭される。

【００４８】タイマー２２、２３により両浄水系を同時
に動作させると、紫外線とオゾンとの両方の効力が相ま
って極めて強い浄水能力を発揮する。

【００４９】上記実施例においては、水槽９の大きさ、
形状、設置されている場所等については特に言及しなか
ったが、本発明に係る紫外線とオゾンによる浄水装置
は、高架水槽、地下水槽、受水槽等いかなる位置に設置
されたいかなる大きさの水槽にでも適用可能である。

【００５０】また、本発明に係る紫外線とオゾンによる
浄水装置は、装置全体をコンパクトにまとめて構成する
こともできるし、あるいは、各浄水系を構成する紫外線
照射水路、水フィルタ、自吸式マグネットポンプ、循環
ポンプ、ブロワーポンプ、空気フィルタ、冷極式オゾン
管をそれぞれ別々の適当な場所に分散配置し、それらの
間を適当な長さのパイプで接続することによって、どん
なに狭い窮屈な場所にでも大きな自由度で設置すること
ができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る水槽
内殺菌脱臭浄化システムは下記の効果を奏する。（１）紫外線とオゾンとの両方による二重の殺菌脱臭浄
化作用により水槽の水を高度にかつ速やかに浄化するこ
とができるから、使用者は個々に浄水器等を購入する必
要がなく、また、天然水を購入するような無駄な出費か
ら開放される。

【００５２】（２）本発明に係る紫外線とオゾンによる
浄水装置は、システム構成に柔軟性があるから、建物の
構造やスペース、水槽の大きさや設置位置に応じて、い
かようにも構築することができるから、適用範囲が極め
て広い。

【００５３】（３）構成が簡単であるから、特に熟練者
を必要せず、短時間で設置することができる。

【００５４】（４）消費電力が小さいから経済的であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る紫外線とオゾンによる浄水装置の
実施例の構成を示す説明図である。

【図２】同実施例の紫外線照射水路３の断面を示す説明
図である。

【図３】同実施例の自吸式マグネットポンプの設置例を
示す説明図である。

【図４】同実施例における制御系を示す説明図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ超高出力紫外線球２Ａ、２Ｂ石英外管３紫外線照射水路４、４Ａ、５、５Ａフレーム６水フィルタ７、１２、１３水パイプ８循環ポンプ９水槽１０自吸式マグネットポンプ１１耐圧ホース１４ブロワーポンプ１５空気フィルタ１６、１８、１９空気パイプ１７冷極式オゾン管２０ＡＣ電源２１サーキットブレーカ２２、２３タイマー２４高出力トランス２５オゾントランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/50 ＨＬ５６０ＢＣＧＺＣ０１Ｂ 13/10 ＤＣ０２Ｆ 1/00 Ｆ 1/32 1/78

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水槽内の水に紫外線を照射して殺菌する紫
外線浄化手段と共に、この水にオゾンエアを強制的に吹
き込むオゾン浄化手段との両者で水槽内の水を浄化する
ことを特徴とする水槽内殺菌脱臭浄化システム。
【請求項２】上記紫外線浄化手段は、水槽内の水中に一
端を入れたホースと、該ホースの他端に接続した自吸式
ポンプと、該自吸式ポンプにより吸い上げられた水を前
記水槽へ戻すための水路および循環ポンプと、前記水路
の中間に設けた紫外線放射管とからなることを特徴とす
る請求項１に記載の水槽内殺菌脱臭浄化システム。
【請求項３】上記オゾン浄化手段は、ブロワーポンプ
と、該ブロワーポンプから吹き出された空気中にオゾン
を発生させる冷極式オゾン管と、該冷極式オゾン管から
出るオゾンを含んだオゾンエアを前記水槽内の水に吹き
込むためのパイプとからなるオゾン浄水系を備えること
を特徴とする請求項１に記載の水槽内殺菌脱臭浄化シス
テム。
【請求項４】上記自吸式ポンプと前記紫外線放射管との
間の水路に水フィルタを設けたことを特徴とする請求項
１または２に記載の水槽内殺菌脱臭浄化システム。
【請求項５】上記ブロワーポンプと前記冷極式オゾン管
との間に空気フィルタを設けたことを特徴とする請求項
３または４に記載の水槽内殺菌脱臭浄化システム。
【請求項６】前記自吸式ポンプは、前記水槽の蓋の部分
に着脱可能に設置したことを特徴とする請求項１、２又
は４に記載の水槽内殺菌脱臭浄化システム。
【請求項７】上記紫外線浄水系と前記オゾン浄水系との
動作をそれぞれ制御する２つの制御系を備えることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の水槽
内殺菌脱臭浄化システム。
【請求項８】上記各制御系は、前記紫外線放射管および
前記冷極式オゾン管をそれぞれ間欠的にオンにするよう
に制御することを特徴とする請求項７に記載の水槽内殺
菌脱臭浄化システム。