JPH078357B2

JPH078357B2 - 水殺菌浄化装置

Info

Publication number: JPH078357B2
Application number: JP29844387A
Authority: JP
Inventors: 邦弘鶴田; 郁夫小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH01139186A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、風呂水やプール用水・養殖用水などの水を殺
菌浄化する業務用もしくは家庭用水殺菌浄化装置に関す
るものである。

従来の技術例えば、風呂水の場合、従来の風呂釜や浴槽は、単にお
湯をわかすだけであり、入浴のたびに汚れ、数時間も経
過すると10⁵〜10⁶個/mlの菌の繁殖が有った。

発明が解決しようとする問題点この菌の繁殖のため、風呂水は不快なにおいやぬめりが
発生し、さらに湯垢も浮遊して不衛生きわめる状況であ
る。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するため本発明の水殺菌浄化装置は、
水を浄化するカルシウムもしくはマグネシウムのケイ酸
塩を主に含有する塩基性イオン交換化合物と、殺菌する
紫外線ランプとを循環流路に配置する構成とした。

作用この構成にすることにより、水がカルシウムもしくはマ
グネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン交換
化合物の表面にそって流れる間に、フイルター効果と鉱
物質粒子の表面に膜序に付着した好気性微生物群によっ
て有機物が分解除去され、さらに紫外線ランプにより不
用の細菌が滅菌される。その結果、有機物汚濁や菌汚染
のないきれいな水が得られる。

実施例第１図は、本発明の水殺菌浄化装置を浴槽に応用した実
施例である。水殺菌浄化装置１は、浴槽２の風呂循環流
路3a・3bに配置した。浴槽２の水は、流入口４より水流
路（往路）3aを経由しポンプ５によりカルシウムもしく
はマグネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン
交換化合物６と接触する。このカルシウムもしくはマグ
ネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン交換化
合物６により湯垢や髪の毛がフィルター効果により除去
される。一方、このカルシウムもしくはマグネシウムの
ケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン交換化合物６は、
カルシウムイオンもしくはマグネシウムイオンが水中に
溶出して塩基性度が高まり、微生物が着床しやすいアル
カリ性微生物着床体になるため、風呂水に生息している
枯草菌などの好気性微生物群を膜状に付着させ、この好
気性微生物によって湯垢等の脂肪酸化合物は炭酸ガス等
に分解される。有機物を分解除去された水は、殺菌装置
７へ流入し、紫外線ランプ８によって殺菌され、水流路
（復路）3bを経由して流出口９から浴槽２へ戻る。

一方、流出口９には、噴流装置10が設置されており、流
通管11を経由して空気がエゼクター効果により吸いこま
れ気泡が発生する。この気泡により、湯垢等の好気性微
生物の分解が促進される。

カルシウムもしくはマグネシウムのケイ酸塩を主に含有
する塩基性イオン交換化合物は、具体的にゼオライト状
の化合物であり、SiO₂とMgOまたはCaoの組成式を含む。
この化合物はSiO₂を主骨格とした４面体にMgまたはCaの
修飾骨格が弱く結合した構成であり、カルシウムイオン
もしくはマグネシウムイオンと水中の水素イオンがイオ
ン交換する作用を示す。そのため、カルシウムイオンも
しくはマグネシウムイオンが水中に溶出して塩基性度が
高まる。これら化合物は、袋等の容器に充填して使用す
る。

殺菌装置の構造を第２図に、第２図のA-A′線断面図を
第３図に示す。

殺菌装置７は、流水路12と、この流水路12に設けられ内
部に空間部13を有する水遮断体14と、この水遮断体14内
の空間部13に配置され流水路12の水を殺菌する紫外線ラ
ンプ15と、水遮断体14内の空間部13に配置され水の浸入
時に導通して紫外線ランプ15への送電を停止する水検知
電極16とからなる。

水は、流入口17から流入し、紫外線ランプ15により殺菌
された後、流出口18から流出する。紫外線ランプ15は、
紫外線反射率が大なる内面を有する金属製容器19にネジ
体20を介して着脱自在に取り付けられ、水遮断体14内の
空気部13の中心部に配置されている。この水遮断体14
は、その上部および下部に落下防止用の突起21および水
もれ防止用シリコンパッキン22を円周方向に配置し、ネ
ジ体20を介して金属製容器19の中心部に着脱自在に取り
付けられている。

紫外線ランプ15は、253.7nmを中心波長とする紫外線を
照射し、この波長をよく透過させる石英もしくは紫外線
透過ガラス（例えば、低Fe₂O₃含有のケイ酸塩ガラス、
ホウケイ酸低アルカリガラス、りん酸塩ガラス）で照射
部が構成されている防水型である。紫外部ランプ15は、
その送電をするための電気リード線23が設けられている
が、この電気リード線23は紫外線ランプ15の上部および
下部から導きだしたもの、もしくは紫外線ランプ15の片
端から導きだしたもの等の構成が可能である。

水遮断体14の材質は、石英、フッ素樹脂、紫外線透過ガ
ラス（例えば、低Fe₂O₃含有のケイ酸塩ガラス、ホウケ
イ酸低アルカリガラス、りん酸塩ガラス）の群より選択
した１種以上であるが、好ましくは石英もしくはフッ素
樹脂を流水路側にコートした石英である。石英もしくは
フッ素樹脂は紫外線の透過が特に優れているため殺菌が
効果的に行なわれる。

水検知電極16は、チタン、ステンレス、銅、白金メッキ
のチタン等の電極を２本離して設置したものであり、交
流24V以下の電源を常時付与している。そのため、水の
浸入時に導通し、紫外線ランプ15への送電を停止する回
路を作動させる。この水検知電極16は、ステンレス棒を
低コストである理由より使用し、交流12Vを付与した。
交流12Vは、交流にすることにより水検知用電極16の寿
命が長くなること、12Vにすることにより導通時の水の
漏電にともなう人体への影響が少ないことの理由により
選定した。

水検知用電極16は、電気リード線24で制御回路部（第４
図）と導通している。

なお、この水殺菌装置は、金属製容器19の内側に水遮断
体14を配置し、水がこの遮断体14の周囲360度を移動す
るようにした。そのため、紫外線ランプ15の光は360度
利用され、効率良く殺菌する。

また、この水遮断体14を金属製容器19の片端に配置し、
紫外線ランプ15の片側のみを水に照射する構成、直接に
防水型紫外線ランプ15を水に投入する構成も可能であ
る。

第４図は、本発明の水の殺菌装置で用いている電気回路
図である。トランス25により100Vより変換された交流12
Vが、水検知電極16にかかっている。一方、交流12Vが、
タイオード26により直流に変換され、コンパレータ27に
入力される。コンパレータ27は、水検知電極16の導通が
ない時（水遮断体14内の空間部13への水の浸入なし）の
電位と、導電のある時（空間部13への水の浸入あり）と
の電位を比較するものであり、導通のある異常時のみに
トランジスター28への入力を行い、これによりリレー29
が作動して紫外線ランプ15の送電を停止する。一方、水
検知電極16への導通のない正常な使用状態では、コンパ
レータ27はトランジスター28への入力を行わないためリ
レー29が作動せず紫外線ランプ15への送電に支障を生じ
ない。

紫外線ランプ15は、スイッチ30の開閉により点灯もしく
は消灯がおこなわれる。スイッチ30を「入」にすると、
グローランプ31が点灯しその後紫外線ランプ15が点灯す
る。紫外線ランプ15の点灯と同時にグローランプ31は消
灯するが、これらの制御は安定器32にて行なわれる。

噴流装置を風呂循環流路へ配置した構成の実施例を第５
図に示す。

噴流装置33は、風呂循環流路3bの復路出口部９に配置さ
れている。その構成は、ノズル34、混合室35、空気流通
管11よりなる。その作動は、ノズル34より噴射して得ら
れるジェットを混合室35に吹き込み、その周辺に生じる
真空によって空気流通口11から空気を吸込み、それをジ
ェットに伴って吐出口36から浴槽２内に吐出するもので
ある。一方、混合室35の周辺には、フィルターユニット
37の流出口38が配置され、前述のジェットによって生じ
た真空によって湯垢を除去された水が吸込まれ、それを
ジェットに伴って方向を任意に変えられる吐出口36から
浴槽２内に吐出している。なお、フィルターユニット37
には金網等のフィルター39が流路途中に配置され、浴槽
水が通過することにより髪の毛が除去される。

循環ポンプ５は、水殺菌浄化装置１の前流に配置してい
るので、エアがみすることなく正常に作動する。また、
循環流量は、10l/min以上好ましくは15l/min以上とし、
噴流装置を設置することにより循環効率がよくなり殺菌
に要する時間が短くなった。

一方、紫外線ランプ15の照射を受ける容器内を、風呂水
がワンパスにて通過する時間と、紫外線ランプ15の紫外
線放射照度の積は10〜10⁵μw sec/cm²が最適であり、こ
の容器は横太りよりも縦長がよい。

なお、この紫外線放射照度は、紫外線ランプ光源より1m
離れた位置に１cm²の受光面を設けた場合の受光面にお
ける放射照度である。

第６図は、本発明の他実施例である瀘材の斜視図であ
る。瀘材40は、ポリプロピレン繊維を溶融接着したフィ
ラメント41から成り、金属もしくはセラミック系のコア
ー42を中心にして繊維を巻き５μｍの孔を無数形成して
いる。この瀘材40の孔径は、１〜100μｍ、好ましくは
２〜40μｍである。これは、この孔径が最もよく湯垢を
除去するからである。一方、気孔率は多いほどよく水が
流通するが、材料強度構成のかねあいより20〜50％とし
た。また、瀘材40は前流側に小さな孔径を有するセラミ
ック多孔材を、後流側に大きな孔径を有するセラミック
多孔材を積層した膜を用いる方法や、使いすてタイプの
有機性フィルターでもよい。瀘材40は、パイプ状だけで
なく板状のものでもよく、複数個組み合せてフィルター
として用いる。

これら瀘材40は、カルシウムもしくはマグネシウムのケ
イ酸塩を主に含有する塩基性イオン交換化合物６の前流
に併用する。

第１図〜第５図の水殺菌浄化装置を試作して本発明の結
果を判定した。

この殺菌装置は、1.0lの内溶積をもつステンレス製金属
容器の中心部に、水遮断体である石英管（フッ素樹脂を
流水路側にコートしている）を配置し、さらに石英管の
内の空間部の中心部に13w出力（紫外線放射照度49μw/c
m²）の防水型紫外線ランプを配置したものである。水
は、金属容器の内側と石英管の外側の間に形成される流
水路を流れる。石英管の内部の空間部には、ステンレス
棒を２本離して配置した水検知電極が取り付けられてお
り、常に交流12Vが付与されている。この水検知電極
は、水の浸入時には導通し、紫外線ランプへの送電を停
止するようにした。

一方、カルシウムもしくはマグネシウムのケイ酸塩を主
に含有する塩基性イオン交換化合物としいは、ゼオライ
ト（SiO₂70％・Al₂O₃17％・CaO3％・MgO1％その他）を
使用し、２〜10mmの粒子を10kg袋に充填して用いた。

この水殺菌浄化装置を第１図のように浴槽の循環流路に
取り付け、200lの浴槽にて45℃の温水にした。この浴槽
に、成人男子４人が入浴し、１日放置後に循環ポンプを
可動（流量22l/min）させて濁度および生菌数が測定し
た結果を第７図と第８図に示す。

紫外線ランプだけの場合（Ｉ）、紫外線ランプとカルシ
ウムもしくはマグネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩
基性イオン交換化合物を併用した場合（II）で実験を行
っている。紫外線ランプとカルシウムもしくはマグネシ
ウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン交換化合物
を併用する方式（II）は、紫外線ランプだけの方式
（Ｉ）と比較して濁度および生菌数の減少度合いが優れ
ており、一層清潔なお湯になってゆくことがわかる。こ
れは、湯垢や菌を含んだ風呂水が、カルシウムもしくは
マグネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン交
換化合物の表面にそって流れる間に、フィルター効果を
粒子群表面に膜状に付着した好気生微生物群によって湯
垢が分解除去され、さらに紫外線ランプにより不用の菌
が減菌されるためである。

発明の効果以上のように本発明の水殺菌浄化装置は、循環流路に紫
外線ランプとカルシウムもしくはマグネシウムのケイ酸
塩を主に含有する塩基性イオン交換化合物を配置した構
成なので、浴槽内の湯垢や細菌が、カルシウムもしくは
マグネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イオン交
換化合物のフィルター効果および微生物分解効果ならび
に紫外線ランプの殺菌効果により除去されるので、濁り
や臭みのないきれいな風呂水が得られる。特に、カルシ
ウムもしくはマグネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩
基性イオン交換化合物を微生物着床体に用いているた
め、この塩基性イオン交換化合物からカルシウムイオン
もしくはマグネシウムイオンが水中に溶出して塩基性度
が高まり、微生物が着床しやすいアルカリ性微生物着床
体になる。そのため、微生物着床体に微生物が多く着床
して、微生物による有機化合物の分解除去効果が高ま
る。しかも、カルシウムイオンもしくはマグネシウムイ
オンの水中への溶出速度が緩やかであり、これら塩基性
イオンの溶出が長時間にわたって行なわれ、微生物着床
体の交換頻度が延び長寿命となり、水を汚さないの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の水殺菌浄化装置を浴槽に応
用した断面図、第２図は同装置で用いる殺菌装置の断面
図、第３図は第２図のAA′線断面図、第４図は同装置の
電気回路図、第５図は噴流装置の拡大断面図、第６図は
瀘材の拡大断面図、第７図は同装置の特性図、第８図は
同装置の特性図である。１……水殺菌浄化装置、２……浴槽、3a・3b……循環流
路、６……カルシウムもしくはマグネシウムのケイ酸塩
を主に含有する塩基性イオン交換化合物、８……紫外線
ランプ。

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 ５０３Ｆ 7446−4ＤＦ２４Ｈ 9/00 Ｗ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】循環流路に紫外線ランプと、カルシウムも
しくはマグネシウムのケイ酸塩を主に含有する塩基性イ
オン交換化合物よりなる微生物着床体を配置した水殺菌
浄化装置。