JPH09299990A - 水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細菌や懸濁物質を多量に含む懸濁水の場合で
も、短時間で浄化し、さらにヌメリや悪臭が発生しない
ように細菌数を所定値以下に低減する。 【解決手段】 濾過手段１３内に設けた凝集手段２１で
溶出し生成した水酸化アルミニウムが、懸濁物質の結着
媒体となり凝集フロックを形成し、濾材の表面で固液分
離される。また細菌は濾材１４の間隙を通過する際に濾
材表面の抗菌層１９に接触し抗菌層１９の重金属イオン
で細菌が代謝障害を起こし増殖が阻害される。さらに濾
過された懸濁水は、紫外線照射手段２４で殺菌されて所
定値以下の細菌数となる。この結果、高性能な浄化性能
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は風呂水、プール用水
等の水を浄化する業務用或いは家庭用の水浄化装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の水浄化装置としては、図６
に示すように、濾過装置の下流に抗菌材料で形成される
抗菌フィルターを設け、濾過装置によって懸濁物質を固
液分離すると共に、除菌フィルターによって微生物の除
菌を行うことにより浄化を行うものがある（例えば、特
開平６−１１４３８１号公報）。

【０００３】同図において、１は浴槽２内の被浄化水を
循環する循環ポンプであり、浴槽２内に設けられた吸込
口３及び吐出口４が循環路５によって循環ポンプ１を介
して連通接続されている。６は循環路５の途中に設けら
れたバイパス路であり、バイパス路６には被浄化水に含
まれる懸濁物質を固液分離する濾過装置７及びその下流
に設けられた抗菌材料８から構成される除菌フィルター
９が設けられている。

【０００４】この構成において、循環ポンプ１が動作す
ると被浄化水は実線矢印で示した様に循環路５内を循環
し、浴槽２内の水が循環される。一方、被浄化水の一部
はバイパス路６内を通過して濾過装置７に流入して湯垢
成分など比較的粒子径の大きい懸濁物質を濾過される。
その後、下流に設けられた除菌フィルタ８を通過し、フ
ィルター材料に含まれる抗菌材料により除菌される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の水浄化装置では、以下に述べる課題があっ
た。

【０００６】（１）抗菌フィルターを設けているが、微
生物の繁殖を抑制する能力が不十分である。また微生物
を抑制する能力があったとしても、微生物を殺菌する即
効性がなく、いつでも微生物の少ない水質を確保できな
い。

【０００７】（２）抗菌材料からなる除菌フィルターを
設けているが、通常の除菌材料の形成は、イオン交換反
応を利用するものが多く、浄化によって抗菌材料が徐々
に水中に溶出して減少し、抗菌性能が徐々に低下する。
このため長期にわたって浄化能力を維持することができ
ない。

【０００８】（３）濾過装置を設けているが、固液分離
を目的としたもので比較的大きな径の湯垢程度しか除去
できず、微生物死骸等の径の小さな汚れは除去できな
い。

【０００９】（４）バイパス路に濾過装置及び除菌フィ
ルターを設ける構成のために循環水の一部のみが浄化手
段を通過し、循環水の一部は浄化されない状態で循環さ
れることとなる。このため浄化に時間がかかる。

【００１０】（５）濾過装置及び除菌フィルターの目詰
まり対策及び洗浄手段が設けられていないので、濾過装
置の目詰まり及び除菌フィルターに設けられた抗菌材料
の懸濁物質による被覆により、通過圧力損失が増大する
とともに抗菌性能が低下する。この結果、長期にわたる
安定浄化ができない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、凝集手段で懸濁水に含まれる懸濁物質を電
気分解物質により凝集させ大型化し、濾過手段内部に設
けられ抗菌処理を施した濾材で懸濁物質を濾過するとと
もに細菌の増殖を防止する。さらに殺菌手段で短時間で
殺菌を死滅するようにしたものである。

【００１２】上記発明によれば、微生物・有機物等の微
細な懸濁物質を凝集させて大型化することにより濾過・
除菌性能を向上させるとともに、細菌の繁殖に必要な栄
養分を削減し細菌の増殖を抑制する。さらに抗菌能を有
する金属元素成分により安定した抗菌性能が得られる。
さらに急激な微生物の増殖に対していつでも即効性のあ
る殺菌手段で微生物の数を減少させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、懸濁水を循環させる循
環回路と、循環回路に設けられた強制循環手段と、循環
回路に設けられ懸濁水に含まれる懸濁物質を電気分解物
質により凝集する凝集手段と、循環回路に設けられ内部
に懸濁物質を濾過する濾材を設けた濾過手段と、循環回
路に設けられた殺菌手段と、抗菌能を有する金属元素で
表面に抗菌処理を施し抗菌層を形成させた濾材とを有す
るものである。

【００１４】この水浄化装置によれば、凝集手段により
懸濁水に含まれる細菌類などの微細な懸濁物質が凝集さ
れてフロックを形成し、濾材で形成される間隙より大き
な粒子径となり、濾過槽に設けられた濾材で固液分離さ
れる。固液分離された懸濁水は懸濁物質の量が急激に減
少するようになり、短時間で懸濁水の除濁ができる。ま
た懸濁物質を固液分離するため細菌の繁殖に必要な栄養
分を削減することになり細菌の増殖が抑制される。また
懸濁水が濾材の間隙を通過する際に濾材表面の抗菌層に
接触し、細菌の細胞膜に金属イオンが吸着され、細菌に
代謝障害をひきおこさせて細胞分裂が阻止され抗菌され
る。また濾材に接触しないで通過する細菌があったとし
ても殺菌手段により細菌は死滅させられ、生きた細菌が
殆ど存在しない浄化水として送られる。つまり細菌の数
を抑制または減少させることができる。

【００１５】また抗菌処理方法を金属元素を含有させた
アミノ酸金属石鹸と無機バインダを濾材表面に結合させ
た後に所定温度で焼成する様にしたものである。

【００１６】すなわち抗菌能を有する金属元素を、アミ
ノ酸金属石鹸の分散作用を利用して濾材表面に均一に分
散させるとともに、無機バインダを用いて濾材と強固に
結合させたため、金属元素の均一分散担持性と密着性が
向上する。そのため抗菌能を有する金属元素の水への溶
出を抑制させることで、長期にわたって安定した抗菌性
能が得られる。

【００１７】またアミノ酸金属石鹸に含有される金属元
素は抗菌性能を有するＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅの群から
選ばれる少なくとも１種の重金属元素から構成したもの
である。

【００１８】これによりＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅの群か
ら選ばれる少なくとも一種の重金属元素が細菌の細胞膜
に金属イオンを吸着させ、代謝障害をひきおこさせるた
めに、菌の増殖が阻害される。つまり、すぐれた抗菌能
を有する重金属元素により、循環する水の抗菌効果が最
大限に発揮でき、高い浄化性能が得られる。

【００１９】また濾材をシリカーアルミナを主成分とす
る多孔質セラミックとしたものである。

【００２０】このため、金属元素を含有させたアミノ酸
金属石鹸と無機バインダを、濾材表面に結合させた後、
所定温度（４００℃〜１０００℃）で焼成し、濾材表面
に抗菌層を形成させることができる。さらに耐磨耗性に
富むため、濾材の大きさが変化せず濾材間隙を安定でき
る。また多孔質としたため、懸濁水に含有される細菌が
孔で捕獲され接触し、抗菌効果が最大限に発揮できる。

【００２１】また凝集手段が所定時間駆動した後に所定
時間停止する動作を繰り返させる凝集制御手段を有する
ものである。

【００２２】このため凝集手段が駆動しているときは、
湯垢、細菌、細菌の死骸等の懸濁物質が凝集し、濾材で
形成される間隙より大きな径の懸濁物質となり、濾過槽
に設けられた濾材で固液分離される。凝集手段および濾
過手段により固液分離された懸濁物質は、一定時間経過
すると懸濁水に含まれる懸濁物質が大部分除去され、濾
材の上層部に堆積し緻密なケーク層を形成する。この状
態で凝集手段を停止しても、緻密に形成されたケーク層
により高濾過性能を確保でき、残りの懸濁物質を固液分
離する。つまり凝集手段は懸濁水に含まれる懸濁物質の
量および質に応じて駆動させればよく、必要時に凝集手
段で電気分解を行うことで電気分解物質量を低減するこ
とができる。

【００２３】また殺菌手段を紫外線照射手段とした。こ
の紫外線による殺菌は濾過槽を通過して生存する細菌の
ＤＮＡに直接照射して、短時間で死滅させるもので、効
率よく短時間で細菌数を低減させることが可能である。
つまり、微生物の細胞膜に代謝障害を発生させ増殖を抑
制する抗菌材と、微生物のＤＮＡに直接作用して殺菌す
る紫外線を併用することにより、異なる２集の殺菌方法
で微生物の繁殖を押さえ細菌数を非常に少なくすること
ができる。また凝集による固液分離効果、抗菌材による
抗菌効果と組み合わせたために、光の透過度がよく紫外
線能力を最大限に発揮することができる。

【００２４】また殺菌手段が所定時間駆動した後に所定
時間停止する動作を繰り返させる殺菌制御手段を有する
ものである。

【００２５】この水浄化装置は、紫外線照射手段の駆動
を殺菌制御手段で停止させることで、駆動時間を減少さ
せ、高殺菌性能を維持しながらも紫外線照射手段の寿命
を延ばすことができる。つまり大腸菌などに代表される
細菌の増殖は３０分で２倍に増殖するといわれており、
細菌の増殖と紫外線照射手段の殺菌性能、抗菌層の抗菌
性能を計算することで細菌の増殖数を概略的に予測して
知ることでき、必要に応じて殺菌手段を所定時間駆動す
ることができる。細菌数が少ないときは抗菌層だけで十
分であり、紫外線照射手段を所定時間停止させることが
可能となる。そのため紫外線照射手段の寿命が延び、交
換回数が低減されメンテナンス性が向上する。

【００２６】また濾過槽の下流側に設けた抗菌槽と、抗
菌槽に充填した充填材とを設け、充填材は金属元素を含
有させたアミノ酸金属石鹸と無機バインダを、充填材表
面に結合させた後に所定温度で焼成することにより形成
したものである。

【００２７】この抗菌槽を濾過槽とは別に設けたことに
より、濾過槽濾材の抗菌層表面が汚れで被覆され、抗菌
性が発揮しにくくなった場合でも、抗菌槽に充填した抗
菌処理した充填材により、細菌が抗菌層に接触する回数
を維持することが可能であり、細菌に金属イオンを吸着
させて代謝障害を引き起こさせることで、細菌の増殖を
抑制することができる。また濾過槽内の濾材の抗菌層に
汚れが付着していないか場合でも、細菌の抗菌層に対す
る接触回数が増大することで抗菌能力が向上し、細菌の
増殖防止を安定して行うことができる。

【００２８】また凝集手段が駆動した後に紫外線照射手
段を駆動させるように凝集制御手段及び殺菌制御手段を
制御した凝集制御手段および殺菌制御手段を有するもの
である。

【００２９】この構成によれば凝集手段が駆動して懸濁
物質が固液分離され、懸濁水の光の透過性が向上した状
態で、紫外線照射手段を駆動させれば殺菌効率を向上さ
せることができる。つまり、凝集手段駆動後に紫外線照
射手段を駆動することが紫外線照射手段の能力を最大限
に生かすことができ、短時間で効率よく細菌数を低減で
きる。

【００３０】また濾過手段の懸濁物質の堆積による目詰
まりを防止する逆洗手段と、逆洗手段を制御する逆洗制
御手段を有するものである。

【００３１】この構成によれば濾材層の上部表面に堆積
および、濾材の抗菌層の表面を凝集した懸濁物質が被覆
し濾過槽内に濾材の目詰まりが促進した際には、この様
になる前に逆洗手段を駆動させ、濾材を逆流洗浄する
と、凝集した懸濁物質が汚水として濾過手段の外部に廃
棄される。従って濾過槽の目詰まりが低減されるととも
に、濾材の抗菌層表面が再生されて、抗菌層表面が被浄
化水と効率的に接触可能となる。つまり長期にわたって
安定した浄化性能を持続できる。

【００３２】さらに抗菌槽の充填材の表面に付着した懸
濁物質を洗浄する洗浄手段と、洗浄手段を駆動する洗浄
制御手段とを有し、濾過槽の逆洗手段が駆動していなく
ても、抗菌槽の洗浄手段を駆動するようにしたものであ
る。

【００３３】この構成によれば凝集手段を駆動し浄化運
転した後には、濾過槽の濾材上部表面が、凝集した懸濁
物質により被覆され、緻密なケーク層を形成して濾過性
能を向上させる。このとき、抗菌槽でも充填材の抗菌層
表面を懸濁物質が覆うようになる。この様になる前に洗
浄手段を駆動させ、充填材を洗浄すると、懸濁物質が汚
水として抗菌槽の外部に廃棄される。従って、抗菌槽内
部の充填材の抗菌層表面が再生されて抗菌層表面が被浄
化水と効率的に接触可能となる。つまり濾過槽の凝集し
た懸濁物質により形成される緻密なケーク層による高固
液分離能力を維持しながら、抗菌槽の充填材に付着する
汚れを除去することで、長期にわたって高性能な固液分
離能力および抗菌能力を持続することができる。

【００３４】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （実施例１）図１に本発明の実施例１における水浄化装
置の構成図を示す。同図において１０は水槽１１内の懸
濁水を循環回路１２に循環するための強制循環手段であ
り、循環ポンプで構成されている。１３はアルミナーシ
リカをを主成分とする粒状のセラミックからなる濾材１
４が濾床１５を介して充填され、懸濁物質を固液分離し
て浄化する濾過手段であり、整流板１６、筺体１７を有
している。

【００３５】濾材１４には図２に示したように、Ａｇ、
Ｃｕ、Ｚｕ、Ｆｅなど抗菌作用を有する重金属元素１８
の中で、少なくとも１種が濾材１４に密着結合されて抗
菌層１９が形成されている。

【００３６】なお抗菌層１９はＬ−グルタミン酸と天然
脂肪酸などから構成されるアミノ酸に、抗菌能を有する
金属元素１８を加えてゾル状のアミノ酸石鹸を生成し、
これに無機バインダ２０を添加した溶液を生成した後、
濾材１４を浸せきし、その後濾材１４を取り出して所定
温度（４００〜１０００℃）で焼成することで形成され
ており、焼成によりアミノ酸成分は燃焼して分解してい
る。

【００３７】２１は濾過手段１３の内部上流側に配置さ
れ、微細な懸濁物質同士を電気的に吸着させて大型化さ
せる凝集手段であり、金属イオンを溶出するアルミニウ
ムからなる陽極２２と、この陽極２２に対向配置された
ステンレスからなる陰極（ここでは筺体１７を陰極に兼
用）および陽極２２と陰極１７間に所定時間通電する凝
集制御手段２３から構成されている。

【００３８】２４は循環回路１２で濾過手段１３の下流
側に設けられた殺菌手段となる紫外線照射手段であり、
水槽１１内の懸濁水を殺菌して所定細菌数以下に保持す
る。また２５は紫外線照射手段２４の殺菌制御手段であ
り、所定の照射時間だけ照射、非照射を繰り返すように
制御している。

【００３９】２６は循環回路１２に設けられた保温手段
であり、水槽１１内の水を所定の温度に保持する。

【００４０】２７は濾過手段１３に逆洗水を供給し、懸
濁物質の堆積による濾材１４の目詰まりを防止するため
の洗浄を行う逆洗手段であり、循環回路１２に設けられ
た流路切替手段２８と濾過手段１３の下流側を連通する
逆洗路２９と、濾過手段の下流側に設けた流路切替手段
３０と、洗逆洗汚水を排水する排水路３１及び排水路３
１に設けられた排水路開閉手段３２から構成されてい
る。また３３は逆洗手段を制御する逆洗制御手段であ
り、所定時間濾過後に所定時間だけ逆洗手段を動作させ
濾過状態に復帰するように制御している。

【００４１】以上の構成において、本実施例１の動作・
作用について説明する。循環手段１０が動作すると循環
回路１２内を懸濁水が通過し、実線矢印で示したように
懸濁水は濾過手段１３内に流入する。流入した懸濁水
は、濾過手段１３内に設けた整流板１６で水の流れが水
平方向で均一に分散するように流れ、凝集手段２１の陰
極１７と陽極２２の間を流れる。

【００４２】さらに内部に設けられた濾材１４で形成さ
れる間隙を通過する様になる。このとき凝集手段２１の
凝集制御手段２３を駆動させ陽極２２と陰極１７に所定
時間通電すると、陽極２２のアルミニウムがアルミニウ
ムイオンとなって溶出する。溶出したアルミニウムイオ
ンは、水と反応して電気的にプラスに帯電した水酸化ア
ルミニウムの高分子コロイドを生成する。

【００４３】ここでの懸濁水が入浴水である場合、懸濁
水の主成分は人体から剥離した角質層、皮脂、および微
生物類であり、これらは電気的にマイナスに帯電してい
る。つまり電気的にプラスに帯電した水酸化アルミニウ
ムがマイナスに帯電している懸濁物質の結着媒体とな
り、微細な懸濁物質を電気的に吸着し、粒径が大型化し
て凝集フロックが形成される。

【００４４】実験によれば、細菌・有機物などの懸濁物
質の粒子径は０．７から１μｍ前後であり電極間に直流
を通電して凝集を行った場合、凝集フロックの粒子径は
３０μｍ前後に大型化した。この様に大型化した凝集フ
ロックは濾過手段１３内の濾材の表面で濾過されて固液
分離される。

【００４５】また、このとき抗菌層１９を形成した濾材
１４の表面に細菌を含んだ凝集フロックが濾過されるの
で、細菌の生息密度を高めた状態で抗菌層１９と接触さ
せることができ抗菌効率を高めることができる。また水
酸化アルミニウムと電気的に結着しなかった細菌は、濾
材の間隙を通過する際に濾材表面の抗菌層に接触し、抗
菌層のＡｇ、Ｃｕ等の重金属イオンが細菌の細胞膜に吸
着され代謝障害がおこり、増殖が阻害されるようにな
る。

【００４６】さらに濾過手段１３を通過し濾過された懸
濁水は紫外線照射手段２４に送られる。紫外線照射手段
２４の殺菌制御手段２５が所定時間駆動している状態で
あれば、濾過された懸濁水の中に生存している細菌が紫
外線照射手段２５により殺菌される。

【００４７】図３は抗菌処理を施した濾材を使用せずに
濾過した場合、抗菌処理を施した濾材１４を使用して濾
過した場合、抗菌処理を施した濾材１４を使用しさらに
紫外線照射手段２４を間欠的に制御した場合の浴槽１１
内の生きた細菌数と経過時間の相関を示すグラフであ
る。

【００４８】実験によれば、抗菌処理を施さない場合の
殺菌は、入浴後６〜９時間の間に急激に増殖した。また
抗菌処理を施し抗菌層を形成させた濾材を使用した場合
は、抗菌処理を施さない時に比べ細菌の増殖速度が遅く
なるとともに、絶対数も１／１００に低減された。さら
に紫外線照射手段２４を併用した場合は、紫外線照射手
段２４を駆動させた時間帯のみ細菌数が急激に減少し
た。

【００４９】この様に実験によれば、細菌が増殖しない
様にある一定の時間間隔で殺菌制御手段を駆動させるこ
とで紫外線照射手段２５を連続に照射しなくても細菌数
を所定値以下に保つことができる。

【００５０】また凝集手段２１を電気分解方式としたた
めに凝集を自動的に行うことが可能となり、凝集剤を添
加することのないメンテナンスフリーが実現できる。

【００５１】また電極間の通電量を凝集制御手段２３で
所定時間だけ制御することにより、溶出する金属イオン
の量を容易に制御でき、陽極２２の寿命を伸ばすことが
できる。

【００５２】また凝集手段２１と紫外線照射手段２４を
同時に駆動させることは、凝集手段により被浄化水に含
まれる懸濁物質の除去効果が高く、水の濁りが少なくな
っているときに、紫外線照射手段２４で発生する光線を
被浄化水に照射させることになる。つまり光線の透過率
が向上し殺菌性能が向上することになる。

【００５３】次に長期に渡り濾過を行うと濾材１４の表
面に懸濁物質が堆積し濾材１４で形成される間隙の目詰
まりが促進される。またこれと同時に抗菌層１９が懸濁
物質で被覆されて所定の抗菌効果が得られなくなる。

【００５４】この場合、逆洗制御手段３３で逆洗手段２
７を駆動させ（流路切替手段２８、流路切替手段３０の
それぞれが逆洗路２９側を連通、排水路開閉手段３２を
開にした後に強制循環手段１０を運転）て、所定時間だ
け濾過手段１３を逆流洗浄すると、水は破線矢印で示す
ように、逆洗路２９を経て濾過手段１３内を逆流し、濾
材１４に堆積した懸濁物質を洗浄する。

【００５５】洗浄後の堆積していた懸濁物質を含んだ汚
水は排水路３１から外部に廃棄される。従って濾材１４
の表面を被覆していた懸濁物質が洗浄により除去され
て、再度、抗菌層１９が被浄化水と効率的に接触可能と
なる。この結果、長期にわたって安定した浄化性能が得
られる。

【００５６】以上のように、本実施例１では、以下の効
果が得られる。 （１）凝集手段２１と、濾材１４の抗菌層１９と、殺菌
手段２４とを組み合わせたために除菌、抗菌、殺菌の３
方式が可能となり細菌数を所定値以下に保つことがで
き、長期に渡って良好な浄化性能が保てる。また凝集手
段を用いて固液分離しているため短時間で濁りとなる懸
濁物質を除去することができる。

【００５７】（２）Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｕ、Ｆｅ等の重金属
を用いるので抗菌効果を最大限に発揮でき、高い浄化能
力が得られる。

【００５８】（３）殺菌制御手段２５で紫外線照射手段
２４を所定時間だけ駆動−停止させることで細菌数を一
定数以下に保ち、ヌメリ、臭いの発生を押さえることが
できる。さらに紫外線照射手段２４の寿命を延ばすこと
ができ、交換回数を減少させることができる。

【００５９】（４）凝集制御手段２３で凝集手段２１に
通電する電流を制御することで最適な凝集剤の量及び添
加時間を制御できる。このため凝集手段２１の陽極２２
のアルミニウムの量を最小限に押さえることができるだ
けでなく、短時間での浄化性能をも確保でき、複雑な装
置が不要となる。

【００６０】（５）凝集制御手段２３が駆動していると
き、または駆動した後で殺菌制御手段２５を駆動させる
ことにより、紫外線照射手段２４の殺菌性能の効率を向
上させることができる。

【００６１】（６）自動的に逆洗手段２７を動作させる
ことにより濾過手段１３の目詰まりが防止されるだけで
なく、使用者が濾過手段を洗浄する必要がなくなる。

【００６２】（実施例２）図４は実施例２を示す水浄化
装置の構成図である。同図において、３４は抗菌槽であ
り、粒状の多孔質のセラミック（成形した多孔質のセラ
ミックでもよい）に抗菌層３５を形成した充填材３６が
設けられている。

【００６３】３７は濾過手段１３と抗菌槽３４の間の循
環回路１０から分岐して設けられた配水管であり、抗菌
槽３４に充填材３６の逆流洗浄する際に排水を排出す
る。

【００６４】また３８は配水管３７に設けられた排水管
開閉手段である。さらに３９は洗浄制御手段であり、流
路切替手段２８と、流路切替手段３０と、排水管開閉手
段３８と、強制循環手段１０とから構成され、それぞれ
の駆動を制御することで、抗菌槽３４に充填された充填
材３６を逆洗する。その他は実施例１と同様であり、同
一番号を付して詳細な説明を省略する。

【００６５】以上の構成において、実施例２の動作・作
用について説明する。循環手段１０が動作すると循環回
路１２内を懸濁水が通過し、実線矢印で示したように懸
濁水は濾過手段１３内に流入する。流入した懸濁水は濾
過手段１３内に設けた整流板１６で水平方向に均一に分
散され、凝集手段２１の陰極１７と陽極２２の間を流れ
た後、内部に設けられた濾材１４で形成される間隙を通
過する。

【００６６】このとき、凝集手段２１の凝集制御手段２
３を駆動させ陽極２２と陰極１７に所定時間通電する
と、陽極２２のアルミニウムがアルミニウムイオンとな
って溶出する。溶出したアルミニウムイオンは、水と反
応して電気的にプラスに帯電した水酸化アルミニウムの
高分子コロイドを生成する。水酸化アルミニウムは懸濁
物質の結着媒体となり、微細な懸濁物質の粒径が大型化
される。

【００６７】そして大型化された懸濁物質のフロック
は、濾過手段１３の濾材１４表面で濾過されて固液分離
される。

【００６８】また水酸化アルミニウムと電気的に結合せ
ず凝集しなかった細菌は濾材の間隙を通過する際に濾材
表面の抗菌層に接触し抗菌層のＡｇ、Ｃｕ等の重金属イ
オンが細菌の細胞膜に吸着され代謝障害がおこり、増殖
が阻害されるようになる。

【００６９】さらに濾過手段１３を通過し濾過された懸
濁水は抗菌槽３４に送られる。抗菌槽３４に送られた被
浄化水は充填材３６の抗菌層３５で濾過手段１３内の濾
材１４の抗菌層１９と同様に細菌にさらに代謝障害をお
こさせる。

【００７０】このことで水中に生存している細菌の増殖
の活性をさらに低下させた濾過水としては浴槽１１に送
られる。

【００７１】実験によれば、抗菌槽３４の内部に抗菌層
３５をもつ充填材３６を設けたことにより、濾材１４の
抗菌層１９が懸濁物質で被覆されても充填材３６の抗菌
層３５までが被覆されることがなく、細菌数の数を１／
１０に低減することが安定してできる。さらに細菌の増
殖が低下することで、ヌメリや、異臭を低減することが
できる。

【００７２】次に長期にわたり濾過を行うと、濾材１４
の表面に懸濁物質が堆積し、濾材１４で形成される間隙
の目詰まりが促進される。また、これと同時に抗菌層１
９及び抗菌層３５が懸濁物質で被覆されて所定の抗菌効
果が得られなくなる。

【００７３】しかし、この場合濾過手段１３の濾材１４
の表面には良好なケーク層が形成されており、濾過手段
１３の濾材１４を逆洗して、ケーク層を破壊することは
望ましくない。そこで抗菌槽３４の充填材３６の抗菌層
３５のみを洗浄するように、洗浄制御手段３９で制御
（流路切替手段２８、流路切替手段３０のそれぞれが逆
洗路２９側を連通、排水管開閉手段３８を開にした後に
強制循環手段１０を運転）して抗菌槽３４の充填材３６
を所定時間だけ逆流洗浄すると、水は破線矢印で示すよ
うに、逆洗路２９を経て抗菌槽３４内を逆流し、充填材
３６に堆積した懸濁物質を洗浄する。洗浄後の堆積して
いた懸濁物質を含んだ汚水は排水管３７から外部に廃棄
される。

【００７４】従って充填材３６の抗菌層３５を被覆して
いた懸濁物質が洗浄により除去されて、再度、抗菌層３
５が被浄化水と効率的に接触可能となる。この結果、高
濾過性能を確保しながら、長期にわたって安定した浄化
性能が得られる。

【００７５】このため、凝集手段１３の電気分解時間を
さらに低減させることができ、陽極２２であるアルミニ
ウムの溶出量をさらに低減させることができる。またこ
のとき、排水路開閉手段３２を開にすると、濾過手段１
３内の濾材１４の上部表面に堆積した汚れを同時に洗浄
することが可能である。抗菌槽３４を洗浄した後に排水
路開閉手段３２を開、排出管開閉手段３８を閉とするこ
とで、濾過手段１３の濾材１４を洗浄することも可能で
ある。

【００７６】以上のように、本実施例２では、以下の効
果が得られる。 （１）凝集手段２１と、濾材１４の抗菌層１９と、さら
に抗菌槽３４の抗菌層３５とを組み合わせたために効率
のよい抗菌及び凝集を用いた濾過が可能となり、長期に
わたって短時間での高濾過性能を保てる。

【００７７】（２）Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ等の重金属
を用いるので抗菌効果を最大限に発揮でき高い浄化能力
が得られる。

【００７８】（３）濾過手段１３及び抗菌槽３４の充填
材３６を同一のものを使用することで低コストで高性能
が実現できる。

【００７９】（４）濾過手段１３の洗浄回数をさらに減
らすことで、凝集手段２１の陽極２２のアルミニウムの
溶出量をさらに低減することができる。また懸濁物質の
堆積によるケーク層により高濾過性能を確保しているた
め、短時間での浄化性能を保つ時間帯が増加する。

【００８０】（５）自動的に逆洗手段２７または排水管
開閉手段３８を動作させることにより濾過手段１３の目
詰まりが防止されるだけでなく、使用者が濾過手段を洗
浄する必要がなくなる。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の水浄化装
置は、細菌・有機物等の微細な懸濁物質を凝集させて濾
過することで、短時間で懸濁物質の固液分離と細菌除去
ができる。さらに抗菌層で細菌の繁殖を抑制しながら殺
菌手段で細菌を殺菌することで、細菌数が低減されヌメ
リや悪臭の発生を防止できる。

【００８２】また本発明の水浄化装置は、アミノ酸金属
石鹸の分散性を利用して濾材表面に均一な抗菌層を担持
できる。またバインダにより抗菌能を有する金属元素と
濾材が強固に結合されるので金属元素の密着性が向上
し、金属元素の水への溶出を抑制することができる。こ
れにより長期にわたって安定した浄化性能が得られる。

【００８３】また本発明の水浄化装置は金属元素として
Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ等の重金属を用いるので、抗菌
効果を最大限に発揮できる。

【００８４】また本発明の水浄化装置は、シリカーアル
ミナを主成分とするセラミックスを用いたため、所定温
度（４００℃〜１０００℃）で焼成させることができ
る。さらに耐磨耗性に富むため濾材の大きさが変化せ
ず、濾材間隙が変化せず安定した浄化能力を確保でき
る。

【００８５】また本発明の水浄化装置は、凝集制御手段
で凝集手段を間欠駆動し必要に応じて電気分解するた
め、無駄な電気分解物質の溶出を低減できる。

【００８６】また本発明の水浄化装置は、紫外線照射手
段と、抗菌濾材の異なる２種の殺菌方式を組み合わせる
ことで、効率的に細菌数を低減することができる。また
凝集手段で固液分離能力が向上し懸濁水の透光性が良く
なり、紫外線照射手段の殺菌性能が効率的に生かされ、
安定した浄化性能が得られる。

【００８７】また本発明の水浄化装置は、殺菌手段が所
定時間駆動した後に所定時間停止させたため、紫外線照
射手段の寿命が延び、交換回数が低減されメンテナンス
性が向上する。

【００８８】また本発明の水浄化装置は、凝集手段が駆
動した後に紫外線照射手段を駆動させたため、懸濁水の
透光性が高い状態で紫外線を照射することになり、殺菌
効率が向上する。つまり紫外線照射手段の性能を最大限
生かすことができ、短時間で細菌数を低減できる。

【００８９】また本発明の水浄化装置は、濾過槽の下流
側に設けた抗菌槽により、濾過槽濾材の抗菌層表面が汚
れで被覆され、抗菌性が発揮しにくくなった場合でも抗
菌槽に充填した抗菌処理した充填材により細菌が抗菌層
に接触する回数を維持でき、細菌の繁殖防止を安定して
行うことができる。

【００９０】また本発明の水浄化装置は、逆洗手段によ
り濾材の懸濁物質の堆積による目詰まりを防止すること
ができ、長期にわたって安定した浄化性能を持続でき
る。

【００９１】また本発明の水浄化装置は、濾過槽の凝集
により形成される懸濁物質の堆積により形成されるケー
ク層の高濾過性能を維持しながら、抗菌槽の充填材に付
着する汚れを除去でき、長期にわたって高性能な固液分
離能力および抗菌能力が持続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す水浄化装置の構成図

【図２】同実施例１における濾過材の断面図

【図３】同実施例１における殺菌手段の動作と細菌数を
示す相関図

【図４】本発明の実施例２を示す水浄化装置の構成図

【図５】同実施例２における抗菌槽の斜視図

【図６】従来の水浄化装置を示す構成図

【符号の説明】

１０ 強制循環手段 １２ 循環回路 １３ 濾過手段 １４ 濾材 １７ 筺体（陰極） １８ 重金属元素 １９ 抗菌層 ２１ 凝集手段 ２２ 陽極 ２３ 凝集制御手段 ２４ 殺菌手段（紫外線照射手段） ２５ 殺菌制御手段 ２７ 洗浄手段 ２９ 逆洗路 ３１ 排水路 ３３ 逆洗制御手段 ３４ 抗菌槽 ３５ 抗菌層 ３６ 充填材 ３７ 排水管 ３９ 洗浄制御手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ａ４７Ｋ 3/00 Ａ４７Ｋ 3/00 Ｋ Ｂ０１Ｄ 35/027 Ｃ０２Ｆ 1/32 Ｃ０２Ｆ 1/32 1/50 ５１０Ａ 1/463 ５２０Ｌ 1/465 ５３１Ｈ 1/50 ５１０ ５３１Ｄ ５２０ ５３１Ｅ ５３１ ５３１Ｆ ５４０Ｆ ５５０Ｂ ５５０Ｈ ５４０ ５６０Ｆ ５５０ ５６０Ｃ ５６０Ｚ ５６０ Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｊ Ｃ０２Ｆ 1/46 １０２ (72)発明者 古田 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】懸濁水を循環させる循環回路と、前記循環
   回路に設けられた強制循環手段と、前記循環回路に設け
   られ前記懸濁水に含まれる懸濁物質を電気分解物質によ
   り凝集する凝集手段と、前記循環回路に設けられ内部に
   前記懸濁物質を濾過する濾材を設けた濾過手段と、前記
   循環回路に設けられた殺菌手段からなり、前記濾材は表
   層に抗菌能を有する金属元素を用いた抗菌層を設けた水
   浄化装置。
2. 【請求項２】抗菌層は金属元素を含有させたアミノ酸金
   属石鹸と無機バインダを濾材表面に結合させた後に所定
   温度で焼成することにより形成した請求項１記載の水浄
   化装置。
3. 【請求項３】金属元素はＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅの群か
   ら選ばれる少なくとも１種の重金属元素とした請求項１
   または２記載の水浄化装置。
4. 【請求項４】濾材の主成分をシリカーアルミナからなる
   多孔質セラミックとした請求項１、２または３記載の水
   浄化装置。
5. 【請求項５】凝集手段が所定時間駆動した後に所定時間
   停止する動作を繰り返させる凝集制御手段を有する請求
   項１ないし４のいずれか１項記載の水浄化装置。
6. 【請求項６】殺菌手段は、紫外線照射手段とした請求項
   １ないし５のいずれか１項記載の水浄化装置。
7. 【請求項７】殺菌手段が所定時間駆動した後に所定時間
   停止する動作を繰り返させる殺菌制御手段を有する請求
   項６記載の水浄化装置。
8. 【請求項８】濾過槽の下流側に設けた抗菌槽と、前記抗
   菌槽に充填した充填材とを設け、前記充填材は金属元素
   を含有させたアミノ酸金属石鹸と無機バインダを充填材
   表面に結合させた後に所定温度で焼成することにより形
   成した請求項１ないし４のいずれか１項記載の水浄化装
   置。
9. 【請求項９】凝集手段が駆動した後に紫外線照射手段を
   駆動させるように凝集制御手段及び殺菌制御手段を制御
   する請求項７及び８記載の水浄化装置。
10. 【請求項１０】濾過手段の懸濁物質の堆積による目詰ま
    りを防止する逆洗手段と、前記逆洗手段を制御する逆洗
    制御手段を設けた請求項１ないし９のいずれか１項記載
    の水浄化装置。
11. 【請求項１１】抗菌槽の充填材の表面に付着した懸濁物
    質を洗浄する洗浄手段と、洗浄手段を駆動する洗浄制御
    手段とを設け、濾過槽の逆洗手段が駆動していない時で
    も、抗菌槽の洗浄手段を駆動するように制御する請求項
    ８または１０記載の水浄化装置。