JPH09187773A - 水浄化装置 - Google Patents

水浄化装置

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JPH09187773A
JPH09187773A JP8029786A JP2978696A JPH09187773A JP H09187773 A JPH09187773 A JP H09187773A JP 8029786 A JP8029786 A JP 8029786A JP 2978696 A JP2978696 A JP 2978696A JP H09187773 A JPH09187773 A JP H09187773A
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JP
Japan
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water
active oxygen
bath
silver
ultraviolet
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JP8029786A
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English (en)
Inventor
Masayuki Kobayashi
真之 小林
Masumi Mizutani
増美 水谷
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Astemo Ltd
Original Assignee
Showa Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 風呂水、観賞魚用水槽の水、プール用水、池
の水などを金属イオン、紫外線殺菌灯、活性酸素などで
殺菌浄化し、生体にやさしい水を得る。 【解決手段】 水中の金属イオンと紫外線殺菌灯で水中
のレジオネラ菌と一般細菌などを死滅させる金属イオン
発生装置5と紫外線殺菌装置6および活性酸素で水中の
有機物や悪臭成分を分解し、さらに水のクラスターを小
さくする活性酸素発生装置37などからなるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は風呂水、プール用水、鑑
賞魚用水槽の水、池の水などを浄化する家庭用もしくは
業務用の水浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の鑑賞魚用水槽の水や風呂水などの
浄化装置を図11,図12にもとずいて説明する。図1
1は従来の観賞魚用水槽で、透明な水槽55の内部には
オゾンを挿入するために陶器製の散気管56を入れ、エ
アーポンプ57で常にオゾン発生器58で発生させたオ
ゾンを水槽55に入れ水を殺菌浄化していた。更に観賞
魚59と共に見て楽しむために水草60と水槽55の底
部には砂61などが配置されている。
【0003】図12は従来の風呂水浄化装置付き風呂シ
ステムで、風呂水浄化装置62は浴槽63の往路64
a、復路64bの間に配置してある。浴槽63の水は流
入口65より往路64aを経由して風呂水循環ポンプ6
6により濾過槽67に入り、髪の毛や糸くずなどがフィ
ルターにより除去された後、ヒーター68で加熱され、
さらにケイ酸や酸化アルミニウムを主成分とする火成岩
の粒子が充填してある水浄化槽69に入る。この火成岩
粒子の表面には風呂水中の有機物を分解する微生物が付
着しており、この微生物で有機物が除去された水は、水
流復路64bを経由して流出口70から浴槽63へ戻
る。一方、流出口70には噴流器71が設置されてお
り、空気を吸い込みながら浄化された風呂水を浴槽63
に吐出する。また、流通管72を経由してオゾン発生器
73で発生したオゾンが、前記噴流器71のエゼクター
効果により吸い込まれ、浴槽63の中に放出されるので
風呂水は殺菌される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の鑑賞魚用水槽や風呂の水浄化装置では、水の
殺菌をオゾンで行っているために多くの課題があった。
まず、従来の観賞魚用水槽では、 (1)透明なアクリル樹脂製の水槽が除々にオゾンで酸
化されるので劣化することが考えられ危険である。 (2)水槽底部の砂などに繁殖して、水槽の水を浄化す
る微生物が殺菌されてしまうので、すぐ水槽の水が汚く
なる。 (3)残ったオゾンが部屋中に出ると人体に害を及ぼす
危険性がある。 (4)観賞魚や水草などの育成が悪い。 などの欠点がある。
【0005】また、従来の風呂水浄化装置では、 (1)プラスチック製の浴槽や風呂蓋などがオゾンで除
々に酸化されるので劣化することが考えられる。 (2)残ったオゾンが狭い浴室中に出ると人体に害を及
ぼす危険性がある。 (3)風呂水の汚れの主成分であるステアリン酸や窒素
化合物などが分解できないので、風呂水がきれいになり
にくい。 (4)浴槽の壁面がよごれる。 (5)水のクラスターが大きいので、水が人体に吸収さ
れにくい。 などの欠点がある。このような欠点により、水の浄化上
非常に不都合を感じていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不都
合を解消し、金属イオンと紫外線殺菌装置および金属イ
オンと紫外線殺菌装置と活性酸素で水が浄化できるよう
にすると共に、人や魚や植物などにやさしい殺菌、殺
藻、水質を得ることができ、さらにステリアン酸や悪臭
成分なども分解して除去できる水浄化装置、また最近、
貯湯式あるいは循環式給湯水(41〜55℃)に多く生
息していることが確認されているレジオネラ菌も殺菌で
きる水浄化装置を提供せんとするものである。
【0007】水中に金属イオンを発生させ、発生させた
極微量の金属イオンが、観賞用水槽や風呂の水に繁殖し
ているレジオネラ菌を主に殺菌する金属イオン発生手段
と、大腸菌や黄色ブドウ球菌や枯草菌などの殺菌作用を
する紫外線殺菌手段とを備えた水浄化装置や、前記水浄
化装置に、さらに水中に活性酸素(スーパーオキサイド
アニオンラジ 及び水のクラスターを小さくする活性酸素発生手段とを
備えた水浄化装置を備え、金属イオン発生手段として、
水中に発生させる金属で構成した陽極と陰極に直流電圧
を印加する回路に極性反転用リレーを作動するように設
けてなる電気化学的装置を用いるようにし、紫外線殺菌
手段として、0.254μmの主波長を有する流水式紫
外線殺菌装置を用いるようにし、さらに活性酸素発生手
段として、過酸化水素水と、マンガンもしくはモリブデ
ンおよびその酸化物を主成分とした材料による触媒とを
用いた装置を用いるようにしたものである。
【0008】
【作用】金属イオン発生手段により水中に発生させた金
属イオンは、風呂水及び水槽などに発生したレジオネラ
菌を主に殺菌することができる。又、紫外線殺菌手段に
より水中に照射した殺菌線量は、風呂水に発生した大腸
菌や枯草菌などを主に殺菌し、さらに水槽に発生した枯
草菌や原生動物なども殺菌することができる。つぎに、
活性酸素発生手段により水中に発生させた活性酸素は、
非常に高いエネルギーを持っているので、風呂水に発生
した有機物、悪臭成分などと素早く接触反応し、これら
を分解してしまうと共に、浴槽壁面の汚れも分解するこ
とができる。
【0009】一般に水は、水分子が単独で構成する集合
体ではなく、水分子が水素結合により、(HO)nで
表せるクラスターを形成しているが、水中に活性酸素を
発生させると、活性酸素が水のクラスターを分解し、水
分子集団を小さくすることができる。このクラクスター
の小さい水は、生体への浸透がよくなり、老化や身体の
不調が解消できるので生体にとって利用しやすい水と云
える。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとずいて説明
する。 (実施例1)本実施例は観賞魚飼育水槽水の殺菌浄化に
用いた場合である。(図1乃至図3参照) 図中1は殺菌浄化装置全体であって、フイルター3を濾
過槽4内に設けた濾過装置2と、金属イオン発生手段と
しての銀イオン発生装置5と、紫外線殺菌手段としての
紫外線殺菌装置6とを設けている。5は銀陽極7と銀陰
極8を設け、直流電源9を通電可能とした銀イオン発生
装置であって、入口10を濾過槽4に、出口11を紫外
線殺菌装置6に接続している。この銀イオン発生装置5
に直流電圧を印加すると銀陽極7より化1のように銀イ
オンが発生する。
【0011】
【化1】
【0012】紫外線殺菌装置6は内部に防水型で主波長
0.254μmの紫外線殺菌灯12が配置されている。
13は透明な水槽であって、流入口14と流出口15を
設け、強制循環流路16の往路16aを流入口14に、
復路16bを流出口15に接続し、往路16a他端を循
環ポンプ17に、復路16b他端を紫外線殺菌装置6の
出口18に接続し、水槽13内の水の循環を可能として
いる。一方、流出口には噴流器が設置されており、空気
を吸い込みながら殺菌浄化された水を水槽13に吐出し
ている。また、水槽13の底部に砂19を敷き水草20
を又観賞魚21を設けている。
【0013】図2は銀陽極7と銀陰極8に直流電圧を印
加する直流電源9の電気制御系について示したものであ
る。交流電源22をON或いはOFFされる電源スイッ
チ23とヒューズ24を介してトランス25の1次側に
接続し、トランス25の2次側が整流回路26に接続し
ている。整流回路26の直流電圧出力側の正極26aと
負極26bは平滑コンデンサ27を介して極性反転用リ
レー28の2箇の可動接点29a,30aに接続してい
る。正極26aの可動接点29aに対応する2箇の固定
接点29b,29cのうち一方の固定接点29bは銀陽
極7に、他方の固定接点29cは銀陰極8に接続すると
共に、負極26bの可動接点30aに対応する2箇の固
定接点30b,30cのうち固定接点30bは銀陰極8
に、他方の固定接点30cは銀陽極7に接続している。
これら2箇の可動接点29a,30aは通常はスプリン
グの力で図2に示す如く29b,30bに接する正接続
位置にあり、制御回路31からの一定時間毎に反転信号
により他方の固定接点29c,30cに逆接続位置に切
換わるようになっている。
【0014】
【作用】水槽13の水は、流入口14より往路16aを
通って濾過装置2の濾過槽4に入りフイルター3にて汚
れを除去した後、入口10より銀イオン発生装置5に入
り、ここで銀イオンが付加される。この時銀イオン発生
装置5内では、銀イオンの電気化学的発生の際に特に水
中に含まれるカルシウムやマグネシウムなどの陽イオン
の不純物が陰極8側に析出、付着してスケールを生成す
る。このスケールの量は通電時間が長くなるほど増大
し、或る程度の量になると極度に銀イオンの発生能力が
低下し、電極自体も腐食するようになる。このようなス
ケールを除去するために、スケールの付着している陰極
8を陽極7に制御回路31からの一定時間毎の反転信号
により極性逆転した電圧を印加し、スケールを水中に溶
出して洗浄するため定期的に極性を逆転して自動的にス
ケールを除去し、連続的に銀イオンの発生を可能にし
た。
【0015】そして濾過され更に銀イオンが加えられた
水槽13の水は銀イオンにより主にレジオネラ菌が殺菌
される。ここにおいて、直流電源9から銀陽極7と銀陰
極8に12Vの直流電圧を印加して銀イオンを発生させ
た時と銀イオンを発生させない時の水槽の中に発生させ
たレジオネラ菌の殺菌効果を測定した。その結果を表1
に示す。
【0016】
【表1】
【0017】表1より本実施例で銀イオン50PPbで
水槽の水に発生させたレジオネラ菌は、殺菌できること
がわかった。
【0018】次に濾過されて銀イオンが加えられた水槽
の水は、紫外線殺菌灯を設けた紫外線殺菌装置6に入
り、ここで一般細菌が殺菌される。ここで具体的に8W
の紫外線殺菌灯を点灯させた紫外線殺菌装置6を用いた
時の水槽の中に発生させたレジオネラ菌と一般細菌の殺
菌効果を測定した。その結果を表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】表2より本実施例で紫外線殺菌灯8Wで水
槽の水に発生させた一般細菌は、殺菌できることがわか
った。
【0021】次に具体的に、80lの水槽の水を5l/
minで循環させ、大きさ約5cmの観賞魚21を10
匹入れ、毎日窒素含有量30mgの餌を与えながら水温
30℃で飼育した。その時の水の中に発生する細菌や藻
類の繁殖状態、アンモニア量、さらに観賞魚21や水草
20の育成状態などを従来品と比較した、図3に水の中
のアンモニア量の測定結果を示す。
【0022】図3より本実施例では、残餌や観賞魚の排
泄物からできるアンモニアを化2式に示す通り、水槽1
3底部の砂19に繁殖している好気性微生物で素早く分
解できるが、従来品では出来なかった。
【0023】
【化2】
【0024】また、レジオネラ菌や一般細菌や藻類の繁
殖がなく、実験期間3ケ月の間水槽も水もきれいであっ
たので、一度も掃除や水換えをしなかったが、従来品は
2週間で水が汚くなり、藻も発生したので2週間毎に水
換えと掃除を行った。さらに観賞魚21や水草20の生
育も本実施例の方がよかった。これは、表1、表2、図
1に示すように本実施例は、従来例のように生体に害を
及ぼすと考えられるオゾンを使用しないでレジオネラ菌
や一般細菌や藻類の繁殖が防止でき、さらにオゾンを使
用しないから水中の窒素化合物を分解する微生物が砂1
9の表面に繁殖しやすく、さらに観賞魚21や水草20
にもやさしい水であるためと推察できる。
【0025】(実施例2)本実施例は家庭用風呂水の浄
化に用いた場合である。(図4乃至図9参照)図中32
は風呂水浄化装置全体であって、フィルター34を濾過
槽35内に設けた濾過装置33と、金属イオン発生手段
としての銀イオン発生装置36と、活性酸素発生手段と
しての活性酸素発生装置37と、紫外線殺菌手段として
の紫外線殺菌装置38とを設けている。36は銀陽極3
9と銀陰極40を設け、直流電流41を通電可能とした
銀イオン発生装置であって、入口42を濾過槽33に出
口43を活性酸素発生装置37に接続している。この銀
イオン発生装置36に直流電圧を印加すると銀陽極39
より化1のように銀イオンが発生する。
【0026】活性酸素発生装置37の内部には、二酸化
マンガンから成る触媒44を設け、その触媒44には過
酸化水素容器45からポンプ46で過酸化水素を供給す
る構成である。38は紫外線殺菌装置であって、内部に
防水型の紫外線殺菌灯を設け、入口48は活性酸素発生
装置37の出口47に接続している。50は浴槽であっ
て、流入口51と流出口52を設け、強制循環流路53
の往路53aを流入口51に、復路53bを流出口52
に接続し、往路18aの他端を循環ポンプ54に、復路
53bの他端を紫外線発生装置38の出口49に接続
し、浴槽50内の水の循環を可能としている。
【0027】
【作用】浴槽50の風呂水は流入口51より往路53a
を通って濾過装置33の濾過槽35に入り、フイルター
34にて髪の毛や糸くずなどの汚れを除去した後、入口
42より銀イオン発生装置36に入り、ここで銀イオン
が付加される。この時も銀イオン発生装置36内では、
銀イオンの電気化学的発生の際に特に水中に含まれるカ
ルシウムやマグネシウムなどの陽イオンの不純物が陰極
40側に析出、付着してスケールを生成する。このスケ
ールの量は通電時間が長くなるほど増大し、或る程度の
量になると極度に銀イオンの発生能力が低下する。この
スケールの付着している陰極40を陽極39に図2の制
御回路31から一定時間毎の反転信号により極性逆転し
た電圧を印加し、スケールを水中に溶出させることによ
って、連続的に銀イオンの発生を可能にした。
【0028】そして濾過され、更に銀イオンが加えられ
た風呂水は銀イオンによりレジオネラ菌が殺菌されるこ
こにおいて、直流電源41から銀陽極39と銀陰極40
に12Vの直流電圧を印加して銀イオンを50PPb発
生させた時の風呂水に繁殖させたレジオネラ菌の殺菌効
果を測定した。その結果を表3に示す。
【0029】
【表3】
【0030】表3より本実施例では銀イオン50PPb
で風呂水の中に発生させたレジオネラ菌は殺菌できるこ
とがわかった。
【0031】次に濾過されて銀イオンが加えられた風呂
水には、過酸化水素容器45からポンプ46で供給され
た過酸化水素と活性酸素発生装置37の二酸化マンガン
を主成分とする触媒44から活性酸素が発生し供給さ
れ、さらに水を浄化脱臭すると共に水のクラスターが小
さく変化している。
【0032】ここで具体的に過酸化水素容器45から5
%の過酸化水素20ml/hを活性酸素発生装置37に
供給すると、活性酸素発生装置37内で触媒44と過酸
化水素が化3の式の如く反応し、活性酸素を作り出し、
風呂水に加えられる。
【0033】
【化3】
【0034】前述のように、濾過されて銀イオンと活性
酸素を加えられた200lの浴槽50の風呂水を20l
/minで循環させて大人4名が毎日入浴した時の風呂
水中のレジオネラ菌、COD、濁度を測定し、従来方式
と比較した。また風呂水の汚れの主成分であるステアリ
ン酸ナトリウムと悪臭成分であるアンモニアの分解実験
を浴槽50に100lの水を入れステアリン酸ナトリウ
ムとアンモニアを溶解して行った。その結果を表4,図
5,図6,図7,図8に示す。
【0035】
【表4】
【0036】図4から本実施例は、大人4名が入浴後に
繁殖するレジオネラ菌が殺菌できることがわかる。これ
は上述のように風呂水に加えた銀イオンで殺菌されたと
推定できる。また図5,図6から本実施例は同じ風呂水
を大人4名が繰り返し毎日入浴しても風呂水の濁度とC
ODが非常に小さいことがわかる、これは活性酸素で風
呂水中の有機物が分解されてしまうので、常にきれいな
水となっていると推察される。さらに有機物が分解され
ているので浴槽50の壁面や底の部分も非常にきれいで
あった。また図7、図8から活性酸素で風呂水の汚れの
汚れの主成分であるステアリン酸ナトリウムと悪臭成分
であるアンモニアが分解できることを確認したので、風
呂水の中の有機物や悪臭成分が分解していることが明ら
かになった。
【0037】また、活性酸素を500PPmまで溶存さ
せた風呂水と従来の噴流装置でエアーレーションを行っ
た風呂水をNMR(核磁気共鳴分光法)を使用して核ス
ペクトルの測定および半値幅の算出を行った。その結果
を図9,図10に示す。図9,図10より水中に活性酸
素を発生させるとNMRで測定した核スペクトルの半値
幅が小さくなり、水のクラスターが小さく変化している
事が確認された。この現象は水中に発生させた高い活性
を持つ活性酸素が水素原子(H)2つと酸素原子(O)
1つの電子結合からなる水分子に直接働きかけ、その高
い電気陰性度により水分子自体の結合電子対を壊し、別
の結合電子対を構成する段階で弱い水素結合によって構
成されている水分子集団(HO)nに強い影響を与え
ているのではないかと推測される。このクラスターの小
さい水は生体組織の細胞への浸透もスムースなり、生物
にとって利用しやすいやさしい水である。なお、本実施
例では活性酸素発生装置37の触媒44に二酸化マンガ
ンを用いたが、マンガン、モリブデン、モリブデンの酸
化物などを用いても同じ結果が得られた。
【0038】次に濾過されて銀イオンと活性酸素が加え
られた風呂水は、内部に防水型の8Wの紫外線殺菌灯を
設けた紫外線殺菌装置38で大腸菌や一般細菌が殺菌さ
れてきれいな水になって流出口52から浴槽に戻る。こ
こにおいて、内部に防水型の8Wの紫外線殺菌灯を設け
た紫外線殺菌装置38に25℃の風呂水を20l/mi
nで循環させて、浴槽50に繁殖させた大腸菌と枯草菌
(芽胞)の殺菌効果を従来例と比較して測定した。その
結果を表5に示す。
【0039】
【表5】
【0040】表5より本実施例では、8Wの紫外線殺菌
灯を設けた紫外線殺菌装置で風呂水の中に発生させた大
腸菌や枯草菌(芽胞)を殺菌できることがわかった。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明の水浄化装置によれ
ば、次の効果を得ることができる。 (1)水中に発生させた銀イオンで水中のレジオネラ菌
を死滅させることができる。 (2)紫外線殺菌灯で水中の大腸菌、枯草菌(芽胞)、
一般細菌などを死滅させることができる。 (3)銀イオン発生手段と紫外線殺菌手段とを備えると
水中のレジオネラ菌、大腸菌、一般細菌などを死滅させ
ることができるので、水が常にきれいであり、水換えの
手間が省ける。 (4)活性酸素で水中の有機物や悪臭成分を素早く分解
して除去することができる。 (5)活性酸素で水のクラスターを小さくすることがで
きるので、風呂水などを生体に利用しやすいやさしい水
にすることができる。 (6)銀イオン発生手段と紫外線殺菌手段と活性酸素発
生手段と備えると、水中のレジオネラ菌などを死滅させ
ることができると共に水中の有機物や悪臭成分なども分
解して除去できるので、浴槽壁面や風呂水が常にきれい
であり、掃除と水換えの手間が省ける。 このように多くの特長を有し、産業利用上非常に優れた
発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例1の概略構成図である。
【図2】本発明実施例1の直流電源電気制御系の概略構
成図である。
【図3】本発明実施例1の水槽水のアンモニア濃度測定
図である。
【図4】本発明実施例2の概略構成図である。
【図5】本発明実施例2の風呂水のCOD濃度測定図で
ある。
【図6】本発明実施例2の風呂水の濁度測定図である。
【図7】本発明実施例2のステアリン酸ナトリウムによ
るCOD濃度測定図である。
【図8】本発明実施例2のアンモニア濃度測定図であ
る。
【図9】本発明実施例2による活性酸素水の核スペクト
ル測定図である。
【図10】従来のエアーレーションによる溶存酸素水の
核スペクトル測定図である。
【図11】従来の鑑賞魚飼育水槽の概要図である。
【図12】従来の風呂水浄化装置付風呂システムの概要
図である。
【符号の説明】
1 殺菌浄化装置 2 濾過装置 3 フイルター 4 濾過槽 5 銀イオン発生装置 6 紫外線殺菌装置 7 銀陽極 8 銀陰極 9 直流電源 10 銀イオン発生装置入口 11 銀イオン発生装置出口 12 紫外線殺菌灯 13 水槽 14 流入口 15 流出口 16 強制循環流路 16a 往路 16b 復路 17 循環ポンプ 18 紫外線殺菌装置出口 19 砂 20 水草 21 観賞魚 22 交流電源 23 電源スイッチ 24 ヒューズ 25 トランス 26 整流回路 26a 正極 26b 負極 27 平滑コンデンサ 28 極性反転用リレー 29a 可動接点 29b 固定接点 29c 固定接点 30a 可動接点 30b 固定接点 30c 固定接点 31 制御回路 32 風呂水浄化装置 33 濾過装置 34 フィルター 35 濾過槽 36 銀イオン発生装置 37 活性酸素発生装置 38 紫外線殺菌装置 39 銀陽極 40 銀陰極 41 直流電源 42 銀イオン発生装置入口 43 銀イオン発生装置出口 44 触媒 45 過酸化水素容器 46 ポンプ 47 活性酸素発生装置出口 48 紫外線殺菌装置入口 49 紫外線殺菌装置出口 50 浴槽 51 流入口 52 流出口 53 循環流路 53a 往路 53b 復路 54 循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/50 550 C02F 1/50 550D 560 560C 560F 560Z A01K 63/04 A01K 63/04 F B01D 35/027 B01J 23/34 M B01J 23/34 C02F 1/00 L C02F 1/00 1/32 ZAB 1/32 ZAB 1/46 Z 1/46 1/72 101 1/72 101 B01D 35/02 J

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中に金属イオンを発生させる金属イオ
    ン発生手段と、紫外線殺菌手段とを備えた水浄化装置。
  2. 【請求項2】 水中に金属イオンを発生させる金属イオ
    ン発生手段と、活性 発生手段と、紫外線殺菌手段とを備えた水浄化装置。
  3. 【請求項3】 濾過手段と、循環ポンプとを備えた請求
    項1記載または2記載の水浄化装置。
  4. 【請求項4】 金属イオン発生手段として、銀イオンの
    電気化学的発生装置で構成した請求項1記載または2記
    載の水浄化装置。
  5. 【請求項5】 活性酸素発生手段として、過酸化水素と
    触媒とで構成した請求項2記載の水浄化装置。
  6. 【請求項6】 触媒としてマンガンもしくはモリブデン
    およびその酸化物を主成分とした材料を用いた請求項5
    記載の水浄化装置。
JP8029786A 1996-01-09 1996-01-09 水浄化装置 Pending JPH09187773A (ja)

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