JPH1110156A

JPH1110156A - 浄水殺菌装置の多孔質炭素電極再生方法

Info

Publication number: JPH1110156A
Application number: JP9162542A
Authority: JP
Inventors: Takashi Murakami; 隆村上
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】多孔質炭素電極電解槽がその機能を低下する
ことなく、常に強力な殺菌能力を維持できるような再生
手段が自動的に働くようにした多孔質炭素電極電解槽を
用いた浄水殺菌装置の多孔質炭素電極再生方法を提供す
る。【解決手段】給水管によって多孔質炭素電極電解槽に
導入された原水を殺菌分極用電圧が印加された多孔質炭
素電極１に接触させて浄化殺菌し、その浄水を浄水管１
８５から取り出して使用する通常使用工程と、電解槽内
に貯留した原水を排水管１５４から排水し、多孔質炭素
電極の殺菌効率を再生させる再生工程とからなるサイク
ルを繰り返す浄水殺菌装置の多孔質炭素電極再生方法で
あって、再生工程が、電解槽内に貯留した原水を排水す
ると共に、印加電圧を制御して多孔質炭素電極を所定温
度まで加熱して付着した吸着成分を脱離させる脱離工程
と、脱離した吸着成分及び発生ガスを前記排水管から外
部に排出する排気行程と、からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水道水や地下水等の
原水を浄化殺菌して一般家庭用及び業務用の飲料水とし
て供給する浄水殺菌装置に関し、更に詳しくは低下した
多孔質炭素電極の殺菌能力を自動的に制御して再生でき
るようにした再生機能付きの浄水殺菌装置の多孔質炭素
電極再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、我々が生活をする上で様々な種類
の水が使用されている。例えば、井戸水、水道水、工業
用水、純水、超純水、浴槽水、プール水などである。そ
の中で特に、飲料水では近年の健康志向の影響から、水
道水や井戸水を浄化する浄水器が著しく普及するように
なった。特に浄水器には活性炭が使用されており、これ
によって水道水中のトリハロメタンなどの有害物質や、
不快な臭いである塩素臭を除去することによって安全で
おいしい水を提供することに貢献している。

【０００３】更に飲料水は、貯水池等の水源に貯水され
た水を浄水場で消毒処理した後、各家庭や飲料店等に上
水道を通して供給される。飲料水の前記消毒は塩素によ
る処理が一般的であるが、該塩素処理によると飲料水の
消毒は比較的良好に行われる反面、カルキ臭のために天
然の水の有するまろやかさが損なわれるという欠点が生
ずる。

【０００４】以上のような欠点のない、水処理法とし
て、例えば、特開平３−２２４６８６号、同４−２７４
８８号等に開示されている、電気化学的に処理する方法
がある。この方法によると、特殊な薬品等を使わず、大
量の水を処理することができる。

【０００５】しかし、特に浄水器の中にある活性炭など
の塩素除去手段内では、水道水などの処理水の滞留中に
細菌が繁殖し、生物学的な水質低下が起こる。そのた
め、水道水の基準である一般細菌数１００ＣＦＵ／ｍｌ
以下とするために浄水器の使用再開時に一定量の捨て水
が必要とされていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、活性炭等
を用いたろ過槽を通過させることにより、上水（水道
水）や井戸水の中の有害物質や塩素臭等を取り去ること
は可能であるが、休止中に黴等のバクテリア類や細菌類
が再び繁殖するので、それを電気化学的な処理として多
孔質炭素電極を用いた電解槽の中を通すことにより解決
していた。しかしながら、このような電解槽も長時間上
水や井戸水を通さないで使用しなかったり、また可成頻
繁に使っていても使用期間が長くなり過ぎると細菌数が
増え過ぎたり死滅した細菌や異物が多孔質炭素電極の中
に蓄積してきたりして殺菌効力や浄水効力が薄れて来る
という問題があった。

【０００７】本発明はこのような不都合が起こらないよ
うに多孔質炭素電極電解槽がその機能を低下することな
く、常に強力な殺菌能力を維持できるような再生手段が
自動的に働くようにした多孔質炭素電極電解槽を用いた
浄水殺菌装置の多孔質炭素電極再生方法を提供すること
を課題目的にする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
（１）〜（３）項の何れか１項によって達成される。

【０００９】（１）給水管によって多孔質炭素電極電
解槽に導入された原水を殺菌分極電圧が印加された多孔
質炭素電極に接触させて浄化殺菌し、その浄水を前記電
解槽の出口側に設けた浄水管から取り出して使用する通
常使用工程と、前記電解槽内に貯留した原水を排水管か
ら排水し、前記多孔質炭素電極の殺菌効率を再生させる
再生工程とからなるサイクルを繰り返す浄水殺菌装置の
多孔質炭素電極再生方法であって、前記再生工程が、通
常使用工程を終了したことを示すタイムアップ信号によ
って、原水の給水弁を閉じかつ排水弁を開けて、原水供
給源からの原水をバイパスさせて前記排水管に設けられ
たアスピレータに通し、吸引減圧して前記電解槽内に貯
留した原水を排水すると共に、排水中は電源回路を切り
替えて前記多孔質炭素電極に加熱再生用電源回路電圧を
印加し、前記多孔質炭素電極の電気抵抗変化による抵抗
または電圧の変化率δ１が設定変化率δａに達したこと
を検出するまで排水を行う排水工程と、該排水工程にお
いて設定変化率δａに達したことを示す制御信号で前記
給水弁は閉じた状態で排水弁を閉じると共に、印加電圧
を制御して前記多孔質炭素電極を所定温度まで加熱して
付着した吸着成分を脱離させる脱離工程と、該脱離工程
において前記多孔質炭素電極の電気抵抗変化による抵抗
または電圧の変化率δ２が設定変化率δｂに達したと
き、これを検出して制御信号により前記多孔質炭素電極
への印加電圧を所定の微弱電圧にまで下げて加熱を続行
すると共に、設定変化率δｂに達したことを示す動作信
号で前記給水弁は閉じた状態で前記排水弁を開けて、前
記原水供給源からの原水を前記バイパス管を通してアス
ピレータに導入して前記電解槽内を吸引減圧し、脱離し
た吸着成分及び発生ガスを前記排水管から外部に排出す
る排気行程と、からなることを特徴とする浄水殺菌装置
の多孔質炭素電極再生方法。

【００１０】（２）前記排水工程において前記設定変
化率δａを、又は脱離工程において設定変化率δｂを求
めている間に、多孔質炭素電極の検出電圧が設定電圧Ｖ
ｓを越えたとき、これを多孔質炭素電極の交換時期と判
定することを特徴とする（１）項に記載の浄水殺菌装置
の多孔質炭素電極再生方法。

【００１１】（３）予め設定された時間カウントによ
り、前記浄水殺菌装置内の排水工程、脱離工程、及び排
気行程の完了の検知を行い、排水、脱離及び排気からな
る再生工程を任意の時間間隔で行うことを特徴とする
（１）項に記載の浄水殺菌装置の多孔質炭素電極再生方
法。

【００１２】導入された原水は多孔質炭素電極の多孔質
の孔の中に浸透して接触する。該電極内で分極した殺菌
に適性な印加電圧によって原水中の細菌類は除去され、
殺菌され、その死骸の大部分は流される。浄化処理され
た浄水は浄水管を経て飲料水などに使用される。

【００１３】本発明の請求項１による多孔質炭素電極再
生方法では、通常使用工程と再生工程とからなるサイク
ルを繰り返すものであって、再生工程の第１段階とし
て、排水工程では、通常使用工程を終了すると、給水弁
を閉じかつ排水弁を開け、原水供給源からの原水をバイ
パスさせてアスピレータに通すと、吸引減圧して電解槽
内に貯留した原水を排水する。排水中、多孔質炭素電極
に加熱再生用電源回路電圧を印加し、多孔質炭素電極の
電気抵抗変化による抵抗または電圧の変化率δ１が設定
変化率δａに達したことを検出するまで排水を行う。

【００１４】次に、脱離工程では、先の排水工程で、変
化率δ１が設定変化率δａに達したことを検出して排水
工程の終了を判断し、制御装置からの動作信号でもっ
て、給水弁は閉じた状態で排水弁を閉じさせる。同時
に、加熱再生用電源回路の印加電圧を高めて多孔質炭素
電極をジュール熱により所定温度まで加熱する。そし
て、前記通電，加熱の給電用電極４，４′への電圧印加
時間を予め設定しておき（Ｔ₂）、通電時間（ｔ₂）がこ
れに達したとき、脱離工程の終了と判断して排気工程へ
移行する。更に、電圧が印加されている間多孔質炭素電
極の温度を検知し、所定範囲（Ｃ₁−ΔＣ＜Ｃ＜Ｃ₁；Δ
Ｃは温度ディファレンシャル）を維持するよう給電電極
４，４′への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦ動作を繰り返し、
多孔質炭素電極の温度を制御する。この制御は所定時間
（Ｔ₂）を越えるまで継続する。

【００１５】最後に排気工程では制御装置からの動作信
号により給水弁は閉じた状態で排水弁を開ける。これに
よって、原水給水源から原水がバイパス管を通じてアス
ピレータに導入され、多孔質炭素電極電解槽内を吸引減
圧して脱離した細菌の死骸等の異物や発生ガスを排水管
から外部に排気する。この排気工程における排気時間も
予め設定された時間（Ｔ₃）を越えたか否かを検知し、
また、多孔質炭素電極の異常加熱を防止する制御方法は
前述の脱離工程の場合と同様である。

【００１６】この脱離工程、排気工程のサイクルを繰り
返し、排気工程の終了後、多孔質炭素電極への印加電圧
を所定の微弱電圧に下げ、多孔質炭素電極の電気抵抗変
化による抵抗又は電圧変化率δ２と設定電圧変化率δｂ
とを比較する。設定値に達していない場合は脱離不十分
と判定して脱離工程を再スタートさせ、達している場合
は脱離、排気全てを完了と判定して通常の使用工程へと
移行する。

【００１７】また一方、請求項２の発明においては、排
気工程において設定変化率δａを求めている間、あるい
は脱離工程において設定変化率δｂを求めている間に、
多孔質炭素電極の検出電圧が設定電圧Ｖｓを越えたと
き、これを多孔質炭素電極の交換時期と判定する。

【００１８】更に、請求項３の発明によれば、排水、脱
離及び排気からなる再生工程を任意の時間間隔で行い、
再生工程の各モードを最適時間間隔で行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の再生方法が適用される、多孔質炭素電極電解槽
（以下単に電解槽と云うこともある）を用いた浄水殺菌
装置１００を図１の断面概要図に示す。固定床型三次元
電極（多孔質炭素電極）電解槽ＥＣは一対の板状の給電
用電極４，４′好ましくはメッシュ状の電極間に１以上
好ましくは１〜１５枚の多孔質炭素電極（固定床型三次
元電極）１を配置し、前記の一対の給電用電極４，４′
に直流電圧を印加することによって、該固定床型三次元
電極（多孔質炭素電極）１を分極させ、この固定床型三
次元電極（多孔質炭素電極）１に被処理水を通して、電
解処理することにより細菌、ウィルス、原虫などの微生
物を除去したり殺菌する水処理装置である。或いは被処
理水中の金属成分の除去や不純物の電気化学的分解除去
にも利用できるものである。

【００２０】多孔質炭素電極としてはポーラスカーボン
グラファイト、ポーラスグラッシーカーボンなどが好ま
しく用いられる。

【００２１】この電解槽により、被処理水中、細菌（バ
クテリア）、糸状菌（黴）、酵母、変形菌、単細胞の藻
類、原生動物、ウィルス等の微生物の殺菌が行われその
水質が改善される。即ち、被処理水を固定床型三次元電
極（多孔質炭素電極）電解槽ＥＣに供給すると、該被処
理水中の微生物は液流動によって前記電解槽の固定床型
三次元電極や給電用電極等に接触・吸着しそれらの表面
で強力な酸化還元反応を受けたり高電位の電極に接触
し、その活動が弱まったり自身が死滅して殺菌が行われ
ると考えられる。本電解槽ＥＣを被処理水の改質に使用
する場合には、印加電位を陽極電位が実質的な酸素発生
を伴わない＋０．２〜＋１．２Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）、陰
極電位が実質的に水素発生を伴わない０〜−１．０Ｖ
（ｖｓ．ＳＣＥ）となるようにすることが望ましいが、
液中物質が酸化還元反応を受けず液性の変化が生じない
場合や又その反応量がさほど問題にならない場合にはよ
り高い陽極電位を印加することができる。例えば多孔質
炭素電極１段あたり２．５〜６Ｖ相当の電圧を印加する
ことができる。例えば厚さ９ｍｍの多孔質炭素電極の両
側に白金メッキした厚さ１ｍｍのチタン製メッシュ電極
を設け固定床とし、これらを８段重ねて各々隣接するチ
タン製メッシュ電極間隔を１ｍｍとし、両端のチタン製
メッシュ電極と給電用電極の間隔を１ｍｍとした電解槽
の場合、約２０〜５０Ｖの電圧を該給電用電極に印加す
ることができる。同じ条件で５段重ねとした場合は約１
３〜３０Ｖの電圧を該給電用電極に印加することができ
る。

【００２２】また、上記のような直接の殺菌以外に多孔
質炭素電極及びそれに含まれる原水を抵抗体として給電
用電極間に特定の所定電圧を印加してジュール熱を発生
させることができる。

【００２３】これらの電力供給のため交流を直流に変換
する定電圧発生器や乾電池、蓄電池などのバッテリーを
用いることができる。また被処理水に含まれるＣａ、Ｍ
ｇ、Ｓｉなどの成分が電極上に析出することを防止する
ため約１〜６０分間隔で各電極ターミナル１１，１１′
に印加する電圧の極性を反転させることが望ましい。こ
れによってＣａＣＯ₃，Ｍｇ（ＯＨ）₂，ＳｉＯ₂等の成
分が付着することを防止できる。

【００２４】これらは例えば、有機物バインダーを使用
して積層した複数の植物繊維製シート例えば和紙などを
不活性ガス雰囲気中で１０００℃以上の温度で熱処理し
て炭化させ更に加熱処理してガラス状炭素とした多孔質
炭素電極板である。このような用途に用いられる有機物
バインダーにはフェノール樹脂やエポキシ樹脂などが利
用できるが特にこれらに限定されるものではない。例え
ば、特開昭６１−１２９１８号，同６１ー２３６６６４
号，同６１−２３６６６５号，特開平２−１９９０１１
号，同８−１７３９７２号，同８−１２６８８８号に記
載されているものが本発明に用いる多孔質炭素電極とし
て利用できる。これらの多孔質炭素電極１は１つのガス
ケット３の中に複数枚配置することも可能である。例え
ば厚さ９ｍｍ平均気孔径５０μｍのポーラスグラファイ
ト１枚でもいいし、厚さ３ｍｍ平均気孔径５０μｍのも
のを３枚重ねて用いてもよい。更に、孔径や厚さは任意
に変更することもでき、例えば中央に平均気孔径１００
μｍ、その両側に平均気孔径５０μｍのポーラスグラフ
ァイトをサンドイッチして設置し、この３枚重ねたもの
を１つの固定床型三次元電極１とすることもできる。こ
れら複数の積層された固定床型三次元電極（多孔質炭素
電極）１は上下両端が開口する筒状体６に収容されて蓋
１０が被せられる。該筒状体６は、長期間の使用又は再
度の使用にも耐え得る電気絶縁材料で形成することが好
ましく、特に合成樹脂であるポリエピクロルヒドリン、
ポリビニルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化エチレン、フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、
ポリカーボネート、テフロン樹脂等が使用できる。更に
透明又は半透明な材料で成形すると、前記固定床型三次
元電極１の組み立ての状態或いは消耗状態を視認できる
ためより好都合である。好ましくはポリカーボネート樹
脂などの耐熱性の高い素材が好ましい。或いは絶縁被覆
や断熱被覆したステンレス等の金属も使用できる。これ
らにより、熱水を電解槽内に発生させたり電解槽に通し
たりすることが可能となり、装置内の殺菌消毒が容易に
行える。

【００２５】また、底板１８の一部（望ましくは中央）
にはサーミスタ１７０が温度センサーとして設けられ、
電解槽の容器８６内の封じ込められ加熱された水や多孔
質炭素電極の温度を検知できるようにしてある。また、
底板１８には水道水や井戸水等の原水の入口１５が取り
付けられ、更に給電用電極ターミナル１１′が絶縁して
設けられている。なお、筒状体６に底板１８と他の給電
用電極ターミナル１１を設けた蓋１０が取り付けられて
電解槽の容器８６が構成されている。

【００２６】図２は浄水殺菌装置の他の実施の形態例の
断面概要図であり、電解槽ＥＣは、外筒６と内筒５と底
板１８と蓋１０とからなる電解槽の容器８６の中に収納
され、多孔質炭素電極等は内筒５の中に組み込まれ、内
筒５と外筒６の間に、上方の水道水や井戸水等の原水の
入口１５から通水される水は、下方から多孔質炭素電極
１の中を流れ上方に設けられた浄水の出口１６から吐出
口（図示せず）に向かうようにしてある。そして底板１
８は内筒５及び外筒６の下部に固定され、該底板１８に
は温度センサーとしてのサーミスタ１７０が取り付けら
れている。また、給電用電極ターミナル１１，１１′も
電解槽の容器８６の上方に設けられているので底板１８
に取り付けられものは他には無く構造が簡単化される。
更に内筒５と外筒６との水路にはフィルター材料を詰め
て置くこともでき、より有効に使うことが可能である。

【００２７】なお、内筒５及び外筒６は樹脂材料でなく
断熱材や電気的絶縁材料で外側を被覆した金属材料にし
たものを用いるのも加熱手段に対して好ましい。

【００２８】図１又は図２における前記筒状体６又は５
の下方或いは上部の開口部の一部を閉塞するように支持
体を設置して前記多孔質炭素電極（固定床型三次元電
極）１の離脱つまり筒状体からの落下等を防止すること
ができる。該支持体の形状は前記複数の多孔質炭素電極
の移動を抑制するだけの強度を有すれば特に限定されな
い。またドーナツ状体及び筒状体にネジを刻設して両部
材をネジ止めして相互に固定することもできる。更に、
開口部の上部も同様にネジ止めにより支持体やスペーサ
を設置することができ、これらより前記多孔質炭素電極
をより安定な状態で前記筒状体６又は５内に収容するこ
とができる。前記筒状体内に設定した電極間隔にドーナ
ツ状のスペーサ９，９′，９″を設けて電極間隔を維持
させることができる。

【００２９】該多孔質炭素電極１を直流又は交流電場内
に置き、両端に設置した平板状又はエキスパンドメッシ
ュ状やパーフォレーテッドプレート状等から成る給電用
電極４，４′、給電用電極ターミナル１１，１１′間に
直流電圧或いは交流電圧を印加して前記多孔質炭素電極
１を分極させ該電極の一端及び他端にそれぞれ陽極及び
陰極を分極により形成させて成る固定床型三次元電極
（多孔質炭素電極）１を収容した多孔質炭素電極電解槽
（固定床型三次元電極電解槽）ＥＣとすることが可能で
あり、この他に単独で片側を陽極として他の片側を陰極
として機能する多孔質炭素電極（固定床型三次元電極）
１を交互に短絡しないように設置しかつ電気的に陽極同
士及び陰極同士を並列に接続して多孔質炭素電極電解槽
（固定床型三次元電極電解槽）ＥＣとすることもでき
る。

【００３０】前記給電用電極４，４′の材質としては、
例えばカーボングラファイト材（炭素繊維、カーボンク
ロス、グラファイト等）、グラッシーカーボン、炭素複
合材（炭素に金属を粉状で混ぜ焼結したもの等）、更に
寸法安定性電極（白金族酸化物被覆チタン材）、白金被
覆チタン材、白金、銅、ハステロイ、ニッケル材、ステ
ンレス材、鉄材等から形成される材質が好ましく用いら
れる。

【００３１】特に陽極から酸素ガスの発生を伴いながら
被処理水を処理する場合には、前記多孔質炭素電極（固
定床型三次元電極）１が酸素ガスにより酸化され炭酸ガ
スとして溶解し易くなる。これを防止するためには前記
多孔質炭素電極（固定床型三次元電極）１の陽分極する
側にチタン等の基材上に酸化イリジウム、酸化ルテニウ
ム等の白金族金属酸化物もしくは白金を被覆し補助電極
２，２′として使用される多孔質材料又は網状材料を接
触状態で設置し、酸素発生が主として該材料上で生ずる
ようにすることが望まれる。

【００３２】処理すべき被処理水が流れる前記電解槽Ｅ
Ｃ内に液が多孔質炭素電極材料に接触せずに流通できる
空隙があると被処理水の処理効率が低下するため、固定
床型三次元電極（多孔質炭素電極）１等は電解槽ＥＣ内
の被処理水の流れがショートパスしないように配置する
ことが重要である。そのため、多孔質炭素電極の周辺部
及び側面部を一つのガスケット３で覆うことによって、
このリーク流を防止することができる。次にこのような
電解槽を組み立てる場合の例を示す。即ち、予めガスケ
ット３に多孔質炭素電極材料及び金属補助電極を組み込
んだ固定床を作作成する。ガスケット３はゴム等の弾力
性のある素材からできているため、多孔質炭素電極１或
いは金属補助電極２，２′の実際の寸法よりもやや小さ
めに作成しておき、引き伸ばしながらはめ込んでやると
密着性の点で好ましい。また、多孔質炭素電極１の側面
部のガスケット３には固定床型三次元電極（多孔質炭素
電極）１を収容する容器内径よりやや大きい外径の突起
が設けられていると好ましく、通水時の水圧によって広
がり、ここからリークすることを防止することができ
る。金属補助電極２，２′は多孔質炭素電極１とともに
はさみこんでもよいし、多孔質炭素電極１の上にそえて
もよい。

【００３３】前述のリーク防止のために多孔質炭素電極
１と前記電解槽ＥＣの容器の一部である筒状体６との隙
間に樹脂を充填する方法もある。このような樹脂に熱硬
化性樹脂やシリコンシーラントなどが用いられる。或い
は電極板を熱収縮チューブに詰めて加熱処理してもよ
い。ただし、一度樹脂で固めてしまうと容易に分解でき
なくなるという欠点がある。

【００３４】補助電極と多孔質炭素電極を導電性樹脂で
接着することも可能であり、陽極酸化による多孔質炭素
電極の崩壊を抑制するために有効である。あるいは多孔
質炭素電極上に直接白金等をメッキしてもよい。又、こ
れらの電解槽ＥＣは被処理水中の異物や陽極酸化によっ
て生じる炭素微粉末のために目詰まりを起こしやすいと
いう問題があった。そのため、多孔質炭素電極材料の被
処理水としての水道水（上水）流入側に複数の非貫通の
孔をあけた多孔質炭素電極を用いることによって、異物
や炭素微粒子による目詰まりが著しく抑制される。孔の
深さは多孔質炭素質電極の厚さの１／４から３／４が好
ましく、孔径は０．５〜４．０ｍｍが好ましい。孔の部
分の面積は多孔質炭素電極の５〜２５％が好ましい。又
前記電解槽ＥＣに供給される被処理水の流量は、該被処
理水が効率的に電極等の表面と接触できるように規定す
ればよい。

【００３５】この電解槽ＥＣを被処理水中から塩素を除
去する手段としての活性炭処理槽ＡＣ（活性炭を含むろ
過処理槽）の後段に設置することによって浄水殺菌装置
１００Ａを形成し、活性炭処理槽ＡＣ内で繁殖した細菌
を多孔質炭素電極板に吸着・殺菌することができる。具
体的には図３に示したように設置することができる。

【００３６】本発明の実施データとして、図３に模式的
に示されている水処理装置としての浄水殺菌装置１００
Ａの電解槽ＥＣの多孔質炭素電極にジュール熱発生電圧
を印加させる回路を、組み込んだ図１に示すような浄水
殺菌装置１００を作成し、水道水がフィルターＦ、活性
炭処理槽ＡＣ、多孔質炭素電極電解槽ＥＣを通過して吐
出口から供給されるようにした。この加熱手段による発
生ジュール熱によって前記電解槽ＥＣは１２時間ごとに
９０℃に１０分間加熱され、加熱中及び加熱後に約５０
０ｍｌの処理水（浄水）で洗浄され、電解槽出口側に設
けられた排水系の例えば三方弁の一部を構成するバルブ
Ｖ２から排水される。温度が５０℃以上では電解電圧の
印加を自動的に停止した。この運転条件で１２０時間取
水を停止した状態で（但しこの間１２時間毎に９０℃，
１０分間の洗浄は繰り返す）放置した後、バルブＶ３を
開き電解槽の出口から１００ｍｌを採水し、生菌数を測
定した。比較例として加熱処理しない図３の模式図に示
したものと比較した。その結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】このように本発明の浄水殺菌装置１００が
長期間の処理水としての原水の使用がない場合でも、多
孔質炭素電極に所定の電圧を印加してジュール熱を発生
させることにより電解槽内で電極を再生することがで
き、更に電解槽内及び出口の配管内の細菌の増殖を効果
的に抑制できることがわかる。

【００３９】このように加熱処理を行うことは多孔質炭
素電極の再生効果が抜群に良いと共に細菌の死骸や異物
等の洗浄に大きな効果を示すので、本発明では浄水使用
に当たってユーザーに常に安心して殺菌の行き届いた浄
水が供給されるように、浄水殺菌装置における電解槽の
多孔質炭素電極１が何時でも正常な機能が発揮できる再
生状態に保持されるように自動的に制御している。また
多孔質炭素電極が寿命に達したときの検出も可能にして
ある。

【００４０】以下にその構成を更に詳細に説明する。

【００４１】図１及び図２において原水供給源から水道
水や井戸水等の原水が電解槽ＥＣの下部に設けられた入
口１５から導入される。給水管１２２には原水の導入を
制限する電磁切換弁による給水弁１４３が設けられてい
る。また、給水管１２２の途中から給水弁１４３の出口
側で分岐して排水管１５４が設けられ、この排水管１５
４にも同じく電磁切換弁による排水弁１４７が設けられ
ている。従って、弁の開閉制御によって管路を給水管１
２２または排水管１５４に切り換え、必要時には排水管
１５４から電解槽ＥＣ内に貯留した原水を排水投棄する
ことができる。排水時は当然のことながら給水弁１４３
は閉じられ、原水の供給を停止するようになっている。

【００４２】詳しくは、給水弁１４３の出口側で電解槽
ＥＣの入口１５との間の管路から排水管１５４が分岐
し、排水管１５４には上流側から順に逆止弁１４５、ア
スピレータ１４６、そして排水弁１４７が設けられてい
る。アスピレータ１４６はその管路を流れる流体の水流
で負圧を発生させ、これを利用して空気や気体を吸引す
る器具である。

【００４３】また、給水管１２２の給水弁１４３の入口
側では、バイパス管１４８が分岐して設けられていて、
このバイパス管１４８を介してさきほどのアスピレータ
１４６に接続して連通させている。したがって、供給源
からの原水は給水弁１４３が開いているときも、閉じて
いるときもバイパス管１４８からアスピレータ１４６に
導入されることになる。しかし、排水弁１４７が閉じら
れているときは、バイパス環１４８からアスピレータ１
４６への原水の流れは停滞していることになる。

【００４４】多孔質炭素電極電解槽ＥＣの出口１６から
は、飲料水などとして使用する際に浄水が通る浄水管１
８５が延びていて、この浄水管１８５の末端には使用者
が開閉操作する注水コック（図示せず）が設けてある。

【００４５】浄水管１８５は途中でこの本管１８５Ａか
ら分岐管１８５Ｂが分岐しており、本管１８５Ａ側には
一度電解槽ＥＣから出た浄水の逆流を防止する水逆止弁
１８６が設けられ、分岐管１８５Ｂ側には外気を電解槽
ＥＣ内に導入する外気導入弁１８７が設けられている。
これら水逆止弁１８６と外気導入弁１８７はダイアフラ
ム形状の弁に成形されたもので、浄水管１８５の管内に
働く負圧で、一方の水逆止弁１８６は閉じ、他方の外気
導入弁１８７は開くようになっている。

【００４６】但し、実施の形態例では、水逆止弁１８６
と外気導入弁１８７は、図示のような弾性材によるダイ
アフラム形状として、その弾性変形を弁の開閉に利用し
た例をあげたが、これら両弁１８６，１８７に代えて、
浄水管１８５の分岐部に電磁弁による三方弁を配置する
こともできる。

【００４７】また、複数の積層された多孔質炭素電極１
の軸線方向の上下端面には、陰陽一対からなるドーナツ
状円板形の前述の給電用電極４，４′が接合されてい
る。そして、この給電用電極４，４′は多孔質炭素電極
１を分極させて殺菌用に用いる他に、多孔質炭素電極１
の再生に用いる給電用電極としても共通になっている。
例えば陽極とした上部の給電用電極４からは電極ターミ
ナル１１′が、陰極とした下部の給電用電極４からは電
極ターミナル１１がそれぞれ電解槽ＥＣの外部に導出
し、電源回路３０に接続されている。

【００４８】そして、相隣る各多孔質炭素電極間はスイ
ッチＳ１〜Ｓ６乃至はＳ１〜Ｓ９で連結され、給電用電
極４，４′と加熱再生用の電源回路３０と殺菌分極用電
源との間にはＳ１０，Ｓ２０の切り換えスイッチが設け
られ、多孔質炭素電極１を殺菌分極用として用いるとき
は、Ｓ１０，Ｓ２０が図１，図２のように切り換えら
れ、Ｓ１〜Ｓ６乃至はＳ１〜Ｓ９の各スイッチは図１の
ように開かれている。しかし、スイッチＳ１０，Ｓ２０
が加熱再成に切り換えられるときはＳ１〜Ｓ６乃至はＳ
１〜Ｓ９の各スイッチは閉じられる。これ等の各スイッ
チの作動はソレノイドスイッチにより誤りなく行われ
る。

【００４９】電源回路３０は、交流または直流のいずれ
でも可能であるが、実施例では直流電源３１を備えた回
路としてある。即ち、給電用電極４、４′間に所要の電
圧が印加されると、多孔質炭素電極が電気抵抗体として
加熱され、温度上昇してジュール熱を発生する。このジ
ュール熱によって多孔質炭素電極１に吸着した異物等の
物質を脱離させるようになっている。

【００５０】電源回路３０は、直流電源３１、回路の固
定抵抗Ｒ₁が備わり、多孔質炭素電極１の複数の積層体
は図１、図２に示すように各電極間の各スイッチＳ１〜
Ｓ６乃至Ｓ１〜Ｓ９を閉じた状態では１つの電気抵抗体
であるから、その電気抵抗Ｒ₂の値を常時検出が可能で
ある。検出した多孔質炭素電極の電気抵抗Ｒ₂は制御装
置４０に送出されるようになっている。但し、多孔質炭
素電極の電気抵抗Ｒ₂に代えて、電源回路３０に直列に
設けた回路の固定抵抗Ｒ₁を検出してもよい。

【００５１】本発明の装置は、図４のブロック図に示す
マイクロコンピュータ等による制御装置４０を備えてい
て、装置を構成する各機器を自動制御することができ
る。制御装置４０には、中央演算装置（ＣＰＵ）４１、
制御プログラムを記憶しているメモリ４２、制御対象の
外部機器に入出力するＩ／Ｏポート４３等が含まれてい
る。また、制御装置４０に連動するタイマー回路４７が
設けられ、一連の制御の各工程において工程ごとのタイ
ムアップ信号を制御装置４０に送出するようになってい
る。その他、制御装置４０に向けて送出される検出信号
としては、前述の多孔質炭素電極１の電気抵抗Ｒ₂と、
図１に示す多孔質炭素電極１の加熱温度を検出するサー
ミスタ１７０からの信号がある。

【００５２】制御装置４０からは、タイマー回路４７の
タイムアップ信号に基づいた制御信号を給水弁１４３、
排水弁１４７、そして電源回路３０等の機器に動作信号
として送出するようになっている。

【００５３】次に、以上の構成による装置を用いた多孔
質炭素電極再生方法の動作を図４の制御装置のブロック
図、図５，図６のフローチャート、図７，図８のグラフ
を参照して説明する。

【００５４】装置の作動は、大きく分けて通常使用工程
（１）及び再生工程（２）の各工程を任意のインターバ
ルで繰り返して制御される。即ち、通常使用工程（１）
とは、装置から飲料水などの使用目的で浄水を取水中の
原水通水時、また使用を止めているときの原水の流れの
停止を繰り返す通常の使用時で、いわゆる多孔質炭素電
極１による殺菌電圧印加期間をいっている。これに対し
て、再生工程（２）とは、通常使用工程（１）を終了し
た段階で原水の供給を止め、電解槽ＥＣ内から原水を排
水投棄したうえで多孔質炭素電極に吸着した細菌等の異
物を脱離し、殺菌能力の低下した多孔質炭素電極１の再
生を図る工程である。

【００５５】図５のフローチャートにおいて、まず通常
使用工程（１）では、装置の起動により、制御装置４０
からの制御信号で排水弁１４７がオフ動作して閉じ、給
水弁１４３はオン動作により開いて原水である水道水が
給水管１２２から電解槽ＥＣ内に導入される。原水は入
口１５から電解槽ＥＣ内のポーラスな多孔質炭素電極内
に入り、電解槽ＥＣ内にほぼ満杯になるまで導入される
（ステップＳ₁）。

【００５６】導入された原水は多孔質炭素電極内に浸透
して殺菌分極電圧電源回路からの分極電圧を受けて殺菌
される。それと共に多孔質炭素電極への接触によって原
水中の溶存物質、例えば微量有機塩素化合物、微量有機
化合物やかび臭等も電極面に吸着される。浄化処理され
た浄水は浄水管１８５を経て、飲料水などに使用され
る。

【００５７】ここで、取水使用の際は電解槽ＥＣ内て原
水の流れが生じているが、給水栓を閉じた不使用時と
か、長期短期の留守中は当然原水の流れは停滞してい
る。このように装置は通水と停水とを反復し、この間は
電解殺菌機能を働かせる日常の使用期間とされる。これ
を通常の「電解殺菌」として設定し、過去のデータや経
験値から通水時間かまたは通水量で設定する。一実施例
として、電解殺菌期間はその間の通水時間Ｔ₁で設定す
ることができ、この通水時間Ｔ₁は電解殺菌期間として
予め制御装置４０のメモリ４２に記憶されている。

【００５８】例えば殺菌の死骸等による異物が多孔質炭
素電極の各孔の中に蓄積されて行き通水しにくくなり圧
力損失が大きくなる。圧力損失が初期圧力損失の１３０
％以上となるときが、該電極の目詰まりを解消させて再
生させなければならない時間Ｔ₁であり、図１、図２の
内径４０ｍｍ、高さ７５ｍｍの容器の中に直径３９．５
ｍｍ厚さ１０ｍｍの多孔質炭素電極を５枚で構成した電
解槽では通水時間Ｔ₁は１２時間と定めることが適当と
考えられる。しかし、通水時間Ｔ₁は必ずしもそれに限
定する必要はなく適時定めて基準にできる。

【００５９】タイマー回路４７では、電解殺菌期間であ
る通水時間ｔ₁を計数し（ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂ）タ
イムアップするとその信号がタイマー回路４７から制御
装置４０に入力される。同時に、排水工程への移行を示
す警告表示が起動するようにしてもよい。ＣＰＵ４１内
の比較部４４ではそのタイムアップ信号とメモリ４２に
記憶された設定の通水時間Ｔ₁と比較し、一致しておれ
ば電解殺菌期間を終了して再生工程（２）の開始を行う
べき時とみなし、再生を開始すべく指令信号をＩ／Ｏポ
ート４３から制御対象の給水弁１４３と排水弁１４７等
の機器に向けて送出する。

【００６０】再生開始の指令信号が出されると、排水工
程が開始され、これに同期して給電用電極４′及び給電
用電極４間に加熱再生用電源回路電圧が印加される（ス
テップＳ６）。

【００６１】以下再生工程において給電用電極４，４′
間にかけられる電圧は加熱再生用電源回路の電圧であ
り、単に電圧といい表す。

【００６２】再生工程（２）の第１段階として、まず
「排水工程」においては、制御装置４０からの動作信号
によって設定通水時間を越えた旨の警告表示をとともに
（ステップＳ３）、給水弁１４３が閉じられ（ステップ
４）、電解槽ＥＣ内への原水導入を停止させる。これに
同期して排水弁１４７が開かれ（ステップＳ５）、排水
管１４４から電解槽ＥＣ内全域に貯留されている原水全
部を排出投棄する。この排水工程の際、アスピレータ１
４６を流れる原水はバイパス管１４８を通って給水弁１
４３の入口側に逆流しようとするが、原水供給源側の水
圧で押し戻されるので支障はない。

【００６３】排水中、電解槽ＥＣ内の原水はアスピレー
タ１４６を通過し、この通過の折りに排水流圧を発生さ
せて電解槽ＥＣ内を吸引して減圧する。吸引減圧で電解
槽ＥＣ内に貯留されている原水、その中でも多孔質炭素
電極１に付着している原水さえも効率的に引っ張って排
出させることができる。

【００６４】アスピレータ１４６の吸引による減圧で電
解槽ＥＣ内を負圧化する。浄水管１８５では本管１８５
Ａ側の水逆止弁１８６が上流側の負圧によって閉じ、本
管１８５Ａ側の浄水が電解槽ＥＣ内に逆流するのを止め
る。また、分岐管１８５Ｂ側では外気導入弁１８７が負
圧によって開き、外気を電解槽ＥＣ内に通す。この空気
の流れでアスピレータ１４６による吸引効果が高めら
れ、電解槽ＥＣ内の排水が能率的に行われる。

【００６５】また、排水工程では、排水開始と同時に、
給電用電極４′、４間に所定電圧が印加される（ステッ
プＳ６）。図８は、電源回路３０における多孔質炭素電
極１の電気抵抗Ｒ₂の変化による検出電圧と時間との相
関を示す特性を示している。

【００６６】図８に示すように、排水の進行と共に多孔
質炭素電極の電気抵抗Ｒ₂は変化し、これを検出して多
孔質炭素電極１の時間経過に伴う電圧変化を求めること
ができる。単位時間における電圧変化率をδ１に設定
し、この電圧変化率δ１が予め設定されている電圧変化
率δａに達した段階で、これを排水工程の終了とする。
つまり、排水工程における設定電圧変化率δａを制御装
置４０のメモリ４２に記憶させておく。排水の進行にし
たがって、電圧変化率δ１はＣＰＵ４１の演算部４５で
刻々と求めることができる。検出された電圧変化率δ₁
が設定電圧変化率δａに達したとき、この信号は制御部
４６、Ｉ／Ｏポート４３から電源回路３０に送出され、
排水弁１４７をオフにして排水管１５４を閉塞し（ステ
ップＳ８）、給電電極４′及び給電電極４間の印加電圧
を調整して次の「脱離工程」に移行する。

【００６７】実施の形態例の再生方法では、本発明でい
う設定変化率を電圧の変化率δａで求める制御とした
が、多孔質炭素電極の電気抵抗Ｒ₂の変化による設定抵
抗変化率を求める制御でも勿論かまわない。

【００６８】また、電解槽ＥＣ内の原水の排水が終了し
たかどうか検知するには種々の検出手段が考えられよ
う。例えば、電解槽ＥＣは容量が定まっているから、原
水の収納量も常時一定であり、この収納量をすべて排出
するのに時間はいくらかかるかを知ることは容易であ
る。予め排出時間を設定してタイマー回路４７でカウン
トすることもできる。

【００６９】脱離工程では、給電用電極４′、４間への
高い電圧の印加で、多孔質炭素電極１が電気抵抗体とし
て加熱され、多孔質炭素電極１は温度上昇してジュール
熱を発生する。このジュール熱によって多孔質炭素電極
に吸着した物質が脱離する（ステップＳ９）。また、脱
離工程においては、前記給電用電極４′、４間への電圧
印加時間を予め設定しておき（Ｔ₂）、通電時間（ｔ₂）
がこれに達したとき（ステップＳ１０）、脱離工程が終
了したと判定する。一方、ステップ１０では併せてサー
ミスタ１７０による多孔質炭素電極１の温度検知を行っ
ており、前記所定時間（Ｔ₂）経過前に検出温度Ｃが所
定温度Ｃ₁を越えた場合はこれを検出して給電用電極
４′及び給電用４間への電圧印加をオフとする（ステッ
プ１１ａ、１１ｂ）。つまり、任意の温度ディファレン
シャル値をΔＣとすると（Ｃ₁−ΔＣ）以下の温度の
時、両極４′、４への電圧印加をオンとする制御を繰り
返し、所定時間（Ｔ₂）が経過するまで行う。このよう
に、脱離電圧印加されている間に多孔質炭素電極１が所
定温度以上に加熱され場合は電圧印加を停止すること
で、加熱を防止し、多孔質炭素電極の損傷等を回避する
ことができる。同時に所定時間脱離電圧の印加を行わな
かったことによる不完全な脱離を防止するために、一旦
電圧印加を停止した後、再度改めて脱離電圧印加を行う
ことにしている。

【００７０】脱離工程の終了が判定されると、給電用電
極４′及び第２の給電用電極４間への高い電圧の印加を
続行しつつ、動作信号が排水弁１４７に送られ、オン動
作により開いて排水管１５４を開放する。脱離工程にお
いて、多孔質炭素電極１が高い電圧でもって加熱された
ことにより、脱離した吸着成分や発生ガスを電極槽ＥＣ
内から外部へ排出する必要があり、これを「排気工程」
とする（ステップＳ１２）。

【００７１】図６のフローチャートにおいて排気工程で
は、オフ信号によって給水管１２２の給水弁１４３が閉
められたままであり、排水弁１４７をあけて排水管１５
４を開放する。即ち、原水供給源から原水はバイパス管
１４８を通ってアスピレータ１４６を通過する。原水が
アスピレータ１４６を通過するとここには吸引作用が生
じる。これによって電解槽ＥＣは内部全般にわたって負
圧化され、出口１６及び浄水管１８５には負圧による空
気流が生じる。負圧を受けて浄水管１８５側の水逆止弁
１８６は閉じ、外気導入弁１８７が開くことによって、
外部空気が出口１６を含む電解槽ＥＣ内に導入され、ア
スピレータ１４６の吸引動作による空気流で電解槽ＥＣ
内に脱離滞留した離脱した吸着成分や発生ガスを、排気
を兼ねた排水管１５４から外部に排気する。また、排気
工程においても前記給電用電極４′，４間への電圧印加
時間を予め設定しておき、通電時間がこれに達したとき
（ステップＳ１３ａ）、この信号が排気工程の終了を示
すものとして、制御部４６、Ｉ／Ｏポート４３から電源
回路３０に送出される。一方、ステップＳ１３ａにおい
ても、ステップ１０と同様のサーミスタ１７０による多
孔質炭素電極１の温度検知を行っており（ステップＳ１
３ｂ）、検出温度Ｃが所定温度Ｃ₁を越えた場合は前記
電極間への電圧印加をオフ（ステップＳ１３ｃ）し、任
意の温度ディファレンシャル値をΔＣとすると（Ｃ₁−
ΔＣ）以下の温度のとき、オンとする制御を繰り返し、
その制御時間ｔ₃が所定時間（Ｔ₃）を経過するまで繰り
返し、十分な排気と、吸着剤の異常加熱による損傷防止
を図っている。他方、未だ検出温度Ｃが所定温度Ｃ₁に
達していないときは電極間に電圧を印加する（ステップ
Ｓ１３ｄ）。

【００７２】更に、排気工程終了を判定した後、前記第
１、第２の給電用電極間への印加電圧は微弱電圧へ切換
えられる（ステップＳ１４）。これは、再生工程が終了
したため、高い電圧が不要となったためであり、一方
で、後述の多孔質炭素電極の寿命判定等を検出すること
ができる。図７の電圧特性図に示すように、この多孔質
炭素電極電圧が設定値Ｖ_sに達したとき、多孔質炭素電
極１の寿命が限界であるとの判定がなされる（ステップ
Ｓ１５、Ｓ１６）。これは、多孔質炭素電極の劣化によ
り導電率が低下し、電気抵抗が増加する性質を利用した
ものである。

【００７３】また、ステップＳ１５で、多孔質炭素電極
の電圧が設定値Ｖ_sに達していない場合は、ステップＳ
７と同様に多孔質炭素電極の電気抵抗変化による抵抗又
は電圧変化率δ２が設定変化率δｂと同等以下か否かを
判定し（ステップＳ１７ａ）、同等以下のときは再生完
了後の正常な多孔質炭素電極の電圧変化率であると判定
し、全ての再生工程を終了する（ステップＳ１７ｂ）。
一方、δ２が設定変化率δｂと同等以上の場合は多孔質
炭素電極の脱離不完全と判定し、再び脱離工程を開始す
る。

【００７４】以上から明らかなように、再生工程（２）
のサイクルは「排水工程」、「脱離工程」及び「排気工
程」の各工程からなっており、それぞれの工程において
工程の完了を独自に判定し（排水工程にあってはステッ
プＳ７、脱気工程にあってはステップＳ１０、Ｓ１１
ａ、排気工程にあってはステップＳ１３ａ、Ｓ１３ｂ、
Ｓ１５、Ｓ１７ａ）、判定結果不完全と判断した場合に
は完了するまでサイクルを繰り返して行われる。更に、
排気工程終了の際の多孔質炭素電極の電圧変化率の検知
にあっては多孔質炭素電極の脱離状態及び寿命判定をも
行うこととし、必要に応じて脱離工程への再移行或いは
多孔質炭素電極の取り換えを行うこととしている。

【００７５】このように、本実施例では通常使用工程と
再生工程とのインターバルのみならず、再生工程を構成
する排水工程、脱離工程及び排気工程の各工程も任意の
設定時間等によるインターバル化が行われることにな
る。

【００７６】これにより、殺菌能力の低下した多孔質炭
素電極の再生を図る上でより精度の高い手段が早期に実
行でき、以下のような効果を発揮する。

【００７７】即ち、第１に多孔質炭素電極寿命が向上
し、第２に排水、脱離、排気の各段階的工程を経ること
によって、多孔質炭素電極が洗浄され、汚れ物質（細菌
の死骸の蓄積や残留塩素系異物等）などによる目詰り等
に起因する性能低下が防止される。第３に再生各工程に
おいて、直接多孔質炭素電極に電圧印加することにより
多孔質炭素電極内の細菌の更なる滅菌が可能となる上、
迅速な加熱により、熱損失が防止され、ひいては省エネ
となる。第４に各モード（通水、排気、脱離、排気）間
のインターバルを最適化することで、排気工程における
熱損失低減による省エネ並びに同一殺菌能力を維持する
ための多孔質炭素電極の積層数の少量化を図ることがで
きる。

【００７８】

【発明の効果】本発明による浄水殺菌装置の多孔質炭素
電極再生方法は、請求項１にあっては、通常使用工程と
再生工程とからなる１サイクルのインターバルにあっ
て、再生工程を更に排水工程、脱離工程及び排気工程に
細分して制御を行うようにしたので、殺菌能力の低下し
た多孔質炭素電極の再生を図る上で、より精度の高い制
御が早めに行われる。このため、第１に多孔質炭素電極
の寿命が向上し、第２に排水、脱離、排気の各段階的工
程を経ることによって、多孔質炭素電極が洗浄され、汚
れ物質（残留塩素系異物、細菌の死骸の蓄積等）などに
よる目詰り等に起因する性能低下が防止される。第３に
再生各工程において、直接多孔質炭素電極に加熱再生用
の電圧を印加することにより多孔質炭素電極内の細菌の
滅菌効果が更に向上し、迅速な加熱により、熱損失が防
止され、ひいては省エネとなる。

【００７９】また、請求項２にあっては、電気抵抗体で
ある多孔質炭素電極の電気抵抗値の変化に対応して電圧
変化率か、あるいは多孔質炭素電極の電気抵抗変化率の
いずれかを定めて、この設定変化率を検出して常時検出
される変化率との比較制御を行うことで、設定変化率を
越えたときは多孔質炭素電極の交換時期であるというよ
うに的確に多孔質炭素電極の寿命を判断できる利点があ
る。

【００８０】更に、請求項３にあっては、各モード（通
水、排気、脱離、排気）間のインターバルを最適化する
ことで、排気工程における熱損失低減による省エネ並び
に同一殺菌能力を維持するための多孔質炭素電極の積層
数の減少による小型化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における多孔質炭素電極再
生方法が適用された浄水殺菌装置の断面概要図。

【図２】本発明の他の実施の形態における多孔質炭素電
極再生方法が適用された浄水殺菌装置の断面概要図。

【図３】電解槽の上流にフィルター槽や活性炭処理槽を
連結した浄水殺菌装置の構成図。

【図４】本発明の方法を適用した浄水殺菌装置の制御装
置を示すブロック図。

【図５】本発明の再生方法を適用した浄水殺菌装置の第
１動作のフローチャート。

【図６】本発明の再生方法を適用した浄水殺菌装置の第
２動作のフローチャート。

【図７】多孔質炭素電極の電気抵抗に基づいて変化する
検出電圧と１サイクルの各工程との相関を示す電圧特性
図。

【図８】多孔質炭素電極の電気抵抗値の各工程における
変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１固定床型三次元電極（多孔質炭素電極）２補助電極２′ 補助電極３ガスケット４給電用電極（外部から電力供給用）４′ 給電用電極（外部から電力供給用）５内筒（筒状体）６外筒（筒状体）９，９′，９″ スペーサ１０蓋１１電極ターミナル１１′ 電極ターミナル１５入口１６出口１８底板３０電源回路４０制御装置４７タイマー回路１２２給水管１４３給水弁１４５逆止弁１４６アスピレータ１４７排水弁１４８バイパス管１５４排水管１７０サーミスタ１８５浄水管１８５Ａ本管１８５Ｂ分岐管１８６水逆止弁１８７外気導入弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水管によって多孔質炭素電極電解槽に
導入された原水を殺菌分極用電圧が印加された多孔質炭
素電極に接触させて浄化殺菌し、その浄水を前記電解槽
の出口側に設けた浄水管から取り出して使用する通常使
用工程と、前記電解槽内に貯留した原水を排水管から排
水し、前記多孔質炭素電極の殺菌効率を再生させる再生
工程とからなるサイクルを繰り返す浄水殺菌装置の多孔
質炭素電極再生方法であって、前記再生工程が、通常使
用工程を終了したことを示すタイムアップ信号によっ
て、原水の給水弁を閉じかつ排水弁を開けて、原水供給
源からの原水をバイパスさせて前記排水管に設けられた
アスピレータに通し、吸引減圧して前記電解槽内に貯留
した原水を排水すると共に、排水中は電源回路を切り替
えて前記多孔質炭素電極に加熱再生電源回路の電圧を印
加し、前記多孔質炭素電極の電気抵抗変化による抵抗ま
たは電圧の変化率δ１が設定変化率δａに達したことを
検出するまで排水を行う排水工程と、該排水工程におい
て設定変化率δａに達したことを示す制御信号で前記給
水弁は閉じた状態で前記排水弁を閉じると共に、印加電
圧を制御して前記多孔質炭素電極を所定温度まで加熱し
て付着した吸着成分を脱離させる脱離工程と、該脱離工
程において前記多孔質炭素電極の電気抵抗変化による抵
抗または電圧の変化率δ２が設定変化率δｂに達したと
き、これを検出して制御信号により前記多孔質炭素電極
への印加電圧を所定の微弱電圧にまで下げて加熱を続行
すると共に、設定変化率δｂに達したことを示す動作信
号で前記給水弁は閉じた状態で前記排水弁を開けて、前
記原水供給源からの原水を前記バイパス管を通してアス
ピレータに導入して前記電解槽内を吸引減圧し、脱離し
た吸着成分及び発生ガスを前記排水管から外部に排出す
る排気行程と、からなることを特徴とする浄水殺菌装置
の多孔質炭素電極再生方法。
【請求項２】前記排水工程において前記設定変化率δ
ａを、又は脱離工程において設定変化率δｂを求めてい
る間に、多孔質炭素電極の検出電圧が設定電圧Ｖｓを越
えたとき、これを多孔質炭素電極の交換時期と判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の浄水殺菌装置の多孔
質炭素電極再生方法。
【請求項３】予め設定された時間カウントにより、前
記浄水殺菌装置内の排水工程、脱離工程、及び排気行程
の完了の検知を行い、排水、脱離及び排気からなる再生
工程を任意の時間間隔で行うことを特徴とする請求項１
に記載の浄水殺菌装置の多孔質炭素電極再生方法。