JPH0929257A - 殺菌装置及び殺菌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力で、小型化が可能な殺菌装置及び
殺菌方法を提供すること。 【解決手段】 導電性多孔質体で成り、正電圧が印加さ
れる正電極部１と、導電体で成り、負電圧が印加される
負電極部２とで構成される。前記各電極部１、２に電圧
を印加した状態で、液体を前記正電極部１で透過させ
て、前記液体中の雑菌を殺菌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体中の雑菌を
殺菌することができる殺菌装置及び殺菌方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】液体、特に水を循環させて使用する装
置、例えば追い焚き機能を備えた風呂釜やプール等で
は、水の循環経路にフィルタ部を設けて水中の塵や垢を
取り除き、水を浄化している。ところが、フィルタの交
換はフィルタが目詰まりを起こしてから行われるため、
交換期間は比較的長期となり、フィルタに溜まった垢が
雑菌増殖の温床となるという問題があった。そこで、雑
菌を殺菌するために、従来は例えばオゾンを用いた殺菌
装置が多く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のオゾン
を用いた殺菌装置は、消費電力が比較的大きく、また装
置自体も比較的大型であったため、一般家庭に普及しづ
らいという問題があった。

【０００４】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたものであり、低消費電力で、小型化が可能な殺菌
装置及び殺菌方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、導電性多孔質体で成り、正電圧が印加される正
電極部と、導電体で成り、負電圧が印加される負電極部
とで構成され、前記各電極部に電圧を印加した状態で、
液体を前記正電極部で透過させて、前記液体中の雑菌を
殺菌する殺菌装置により、達成される。また、上記目的
は、導電性の多孔質体に第１の電圧を印加し、この電圧
が印加された状態の前記多孔質体に液体を透過させ、前
記液体中の雑菌を前記多孔質体に吸着させ、前記多孔質
体に第２の電圧を一定時間印加し、前記液体中の雑菌を
殺菌する殺菌方法によっても、達成される。

【０００６】この発明では、電気泳動を利用して多孔質
体に雑菌を吸着させ、電気殺菌するようにしているの
で、消費電力は比較的小さくて済み、また装置としたと
きに小型化が可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に
述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【０００８】この発明の実施の形態を説明する前に、こ
の発明の実施の形態に用いられる殺菌の原理について図
７から図１２を用いて説明する。図７に示すように、水
中に対向する電極を入れて正負の電圧を印加すると、一
般的に雑菌の細胞質は電気的には負に帯電しているの
で、水中の雑菌は電気泳動を起こす。そして、図８に示
すように、正の電圧が印加されている電極は雑菌を吸着
し、雑菌の細胞質内の補酵素を酸化し、雑菌の代謝機能
を麻痺させ、雑菌の増殖機能を停止させて殺菌する。

【０００９】図９から図１２は、上述した原理による殺
菌条件についての実験データを示す図である。図９は、
水中に１００個／ｍｌの一般細菌及び大腸菌を投入し、
電極の印加電圧（Ｖ）を種々変化させて１時間印加した
後の水中の残存菌数（ｌｏｇ個／ｍｌ）を示す図であ
る。この図から明らかなように、電極への印加電圧が
１．５Ｖ以上のときに雑菌をほぼ全部電極に吸着するこ
とができることが分かる。尚、電極への印加電圧が１．
５Ｖよりも高くなると、水が電気分解するので、電極へ
の印加電圧は１．５Ｖが望ましい。図１０は、水中に１
００個／ｍｌの一般細菌及び大腸菌を投入し、電極の印
加電圧（Ｖ）を種々変化させて２４時間印加した後の水
中の生存菌数（ｌｏｇ個／ｍｌ）を示す図である。この
図から明らかなように、電極への印加電圧が０．７Ｖか
ら０．８Ｖのときに雑菌をほぼ全部殺菌することができ
ることが分かる。

【００１０】図１１は、電極に０．８Ｖの電圧を印加す
る一定の条件で、電極への印加時間（ｍｉｎ）を種々変
化させたときの雑菌の生存率（％）を示す図である。こ
の図から明らかなように、殺菌を有効に行うには電極へ
の印加時間を２０分以上とする必要があることが分か
る。図１２は、電極に０．８Ｖの電圧を２０分印加する
一定の条件で、電極と雑菌との距離（μｍ）を種々変化
させたときの雑菌の生存率（％）を示す図である。この
図から明らかなように、電極と雑菌との距離が０μｍ以
外のときは雑菌の生存率は１００％であり、電極と雑菌
との距離が０μｍのときは雑菌の生存率は０％であるこ
とから、殺菌を有効に行うには雑菌を電極に接触させる
必要があることが分かる。以上より、雑菌を効果的に吸
着及び殺菌を行うには、先ず電極に１．５Ｖの電圧を印
加し、次に電極に０．７Ｖから０．８Ｖの電圧を２０分
印加するのが望ましい。

【００１１】次に、この発明の具体的実施の形態につい
て説明する。図１は、この発明の殺菌装置の一形態を示
す斜視図である。中空円筒状の正電極部１の中空部に棒
状の負電極部２が挿入された構成となっている。この正
電極部１に正の電圧が印加され、負電極部２に負の電圧
が印加され、正電極部１の中空部から外方に液体が透過
されて正電極部１にて上述した殺菌が行われる。正電極
部１は、液体が透過可能であって電圧が印加可能な導電
性多孔質体で成り、例えば活性炭が分散されている不織
布が用いられる。また、負電極部２は、液体、特に水に
より錆や腐食等が起きないようなステンレス、チタン等
が用いられる。尚、正電極部１の中空部に液体を停留さ
せるため及び負電極部２を正電極部１に接触させないよ
うに固定するために、正電極部１の両端部の少なくとも
一方を、液体を透過させない例えばプラスチック等で成
る蓋で塞ぐことが好ましい。この蓋は開閉自在であって
も、開閉自在でなくても良い。

【００１２】正電極部１は、例えば図２に示すような方
法により製作される。尚、活性炭が分散されている不織
布のみでは強度不足なため、液体の透過性を損なわず、
かつ液体により錆や腐食等が起きない補強支持部材とし
て例えばステンレス等の金属メッシュ１１が用いられ
る。先ず、長方形状に切り出した金属メッシュ５を２枚
の長方形状に切り出した不織布６で挟み込んで固着する
（図２（ａ））。そして、この金属メッシュ５が挟み込
まれた不織布６を湾曲させ（図２（ｂ））、両端を接着
して中空円筒状とする（図２（ｃ））。

【００１３】上述した殺菌装置を液体の循環系に接続す
る場合は、例えば図３の断面側面図に示すような殺菌シ
ステムとする。正電極部１の外径よりも大きい径であっ
て、正電極部１の開放両端部を挟み込んで密着できる高
さの中空部を有するケーシング１０内に、上述した殺菌
装置が内蔵される。このケーシング１０の一端面の中央
部には、液体をケーシング１０内に導入するための開口
部１１が設けられ、ケーシング１０の側面には、ケーシ
ング１０内に導入された液体を外部に導出するための開
口部１２が設けられている。また、ケーシング１０の他
端面の中央部及びそこから所定距離ずれた位置に、各電
極部１、２と接続された導線３、４を外部に導出するた
めの孔１３、１４が穿孔されている。ケーシング１０
は、各電極部１、２に電圧が印加されるので、絶縁性の
もの、例えばプラスチック等で作製する。

【００１４】このようなケーシング１０内部に殺菌装置
をセットするときは、先ず、ケーシング１０の一端面、
図では孔１３、１４が穿孔されている端面部１５を開
け、正電極部１を挿入して正電極部１の一端面を、ケー
シング１０の開口部１１が設けられている端面部１６の
内面の中央部に密着させる。次に、正電極部１の中空部
に負電極部２を挿入し、各電極部１、２の導線３、４を
ケーシング１０の孔１３、１４から引き出して直流電源
１７に接続する。そして、端面部１５を閉じて端面部１
５の内面を正電極部１の他端面に密着させる。尚、各電
極部１、２をケーシング１０に固定するために、ケーシ
ング１０に電極固定用突起を設けるようにするのが望ま
しい。このようにセットした後、開口部１１、１２を液
体の循環管路の途中に接続する。

【００１５】図４は、この発明の殺菌方法の一形態を説
明するフローチャートである。各電極部１、２に１．５
Ｖの電圧を印加する（ＳＴＰ１）。そして、正電極部１
の中空部から外方に向けて液体を透過させる（ＳＴＰ
２）。この電圧印加及び液体透過を一定時間、例えば２
０分から６０分行い、この一定時間が経過したならば
（ＳＴＰ３）、液体透過を停止させ（ＳＴＰ４）、各電
極部１、２の印加電圧を０．７Ｖから０．８Ｖに変更す
る（ＳＴＰ５）。この電圧印加を一定時間、例えば２０
分行い、この一定時間が経過したならば（ＳＴＰ６）、
電圧印加を停止させ（ＳＴＰ７）、全ての処理を終了す
る。これにより、電圧に吸着された雑菌を完全に殺菌す
ることができる。

【００１６】図５は、図３に示す殺菌システムを循環式
風呂釜に適用した場合の一形態を示す概略系統図であ
る。浴槽２０には、浴槽２０内に湯を張り、張った湯を
追い焚きあるいは殺菌するための出水管路２１と入水管
路２２とが接続されている。但し、説明簡易のため、図
では出水管路２１と入水管路２２とは殺菌装置にのみ接
続されている状態を示す。出水管路２１には、湯を循環
させるためのポンプ２３が接続され、その先に第１の切
り替え弁２４が接続されている。この切り替え弁２４の
一方の側は第１の殺菌システム２８に接続され、他方の
側は第２の殺菌システム２９に接続されている。入水管
路２２には、第２の切り替え弁２５が接続されている。
この切り替え弁２５の一方の側は第１の殺菌システム２
８に接続され、他方の側は第２の殺菌システム２９に接
続されている。各切り替え弁２４、２５には、弁切替装
置２６が接続され、各殺菌システム２８、２９には、直
流電源装置２７が接続されている。図３に示す殺菌シス
テムを循環系に適用する場合、図５に示すように２台の
殺菌装置を並列に接続することで、殺菌を連続して行う
ことが可能となる。

【００１７】図６は、図５に示す循環式風呂釜の殺菌処
理の動作例を示すフローチャートである。例えば切り替
え弁２４、２５が第１の殺菌システム２８側に切り替え
られているとする。先ず、ポンプ２３を駆動して浴槽２
０内の湯を出水管路２１、第１の殺菌システム２８及び
入水管路２２内で循環させる（ＳＴＰ１１，１２）。第
１の殺菌システム２８の電極部１、２に１．５Ｖの電圧
を印加する（ＳＴＰ１３）。この電圧印加を一定時間、
例えば２０分行い、この一定時間が経過したならば（Ｓ
ＴＰ１４）、弁切替装置２６により切り替え弁２４を第
２の殺菌システム２９側へ切り替える（ＳＴＰ１５）。
そして、第２の殺菌システム２９の電極部１、２に１．
５Ｖの電圧を印加すると同時に、第１の殺菌システム２
８の電極部１、２の印加電圧を０．７Ｖから０．８Ｖに
変更する（ＳＴＰ１６）。

【００１８】第１及び第２の殺菌システム２８、２９の
電極部１、２への電圧印加を一定時間、例えば２０分行
い、この一定時間が経過したならば（ＳＴＰ１７）、湯
の循環を停止させて殺菌処理を終了させるか否か、即ち
ポンプ２３の駆動を停止させるか否かを判断する（ＳＴ
Ｐ１８）。ポンプ２３の駆動を停止させない場合は、Ｓ
ＴＰ１５へ戻って上述した動作を繰り返す。一方、ポン
プ２３の駆動を停止させる場合は、電圧印加及びポンプ
２３の駆動を停止させ、全ての処理を終了する。尚、上
述した殺菌処理を長期間行った後は、正電極部に雑菌の
死骸が多数付着して透過性が損なわれてくるため、所定
の期間経過後には正電極部をそっくり交換するようにす
る。

【００１９】上述した実施の形態においては、殺菌装置
の形状を円筒形としたが、特に限定されるものではな
く、例えば多角柱形としたり、また、平面形の正電極及
び負電極を対向させた形としても良い。また、この殺菌
装置及び殺菌方法を循環式風呂釜に適用した場合を説明
したが、これに限定されるものではなく、液体の循環シ
ステムを持つ系、例えばプールや貯水槽に貯留されてい
る水の循環系等に適用可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、消費電力が比較的小さく、また装置自体も比較的小
型にできるため、一般家庭に普及させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の殺菌装置の一形態を示す斜視図。

【図２】図１に示す殺菌装置の正電極の製造手順の一形
態を示す斜視図。

【図３】図１に示す殺菌装置を液体の循環系に適用する
場合の殺菌システムの一形態を示す断面側面図。

【図４】この発明の殺菌方法の一形態を説明するための
フローチャート。

【図５】図３に示す殺菌システムを循環式風呂釜に適用
した循環殺菌システムの一形態を示す系統図。

【図６】図５に示す循環殺菌システムの動作例を示すフ
ローチャート。

【図７】この発明に用いられる殺菌の原理を説明するた
めの第１の図。

【図８】この発明に用いられる殺菌の原理を説明するた
めの第２の図。

【図９】雑菌と電圧印加部との距離を変化させたときの
殺菌効果を示す図。

【図１０】印加電圧を変化させたときの殺菌効果を示す
図。

【図１１】印加電圧を変化させたときの雑菌の電圧印加
部への吸着度合いを示す図

【図１２】電圧印加時間を変化させたときの殺菌効果を
示す図。

【符号の説明】

１ 正電極部 ２ 負電極部 ３、４ 導線 ５ 金属メッシュ ６ 不織布 １０ ケーシング １１、１２ 開口部 １３、１４ 孔 １５、１６ 端面部 １７ 直流電源 ２０ 浴槽 ２１ 出水管路 ２２ 入水管路 ２３ ポンプ ２４、２５ 切り替え弁 ２６ 弁切替装置 ２７ 直流電源装置 ２８、２９ 殺菌システム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性多孔質体で成り、正電圧が印加さ
   れる正電極部と、 導電体で成り、負電圧が印加される負電極部とで構成さ
   れ、 前記各電極部に電圧を印加した状態で、液体を前記正電
   極部で透過させて、前記液体中の雑菌を殺菌する、 ことを特徴とする、殺菌装置。
2. 【請求項２】 導電性の多孔質体に第１の電圧を印加
   し、 この電圧が印加された状態の前記多孔質体に液体を透過
   させ、 前記液体中の雑菌を前記多孔質体に吸着させ、 前記多孔質体に第２の電圧を一定時間印加し、 前記液体中の雑菌を殺菌する、 ことを特徴とする、殺菌方法。