JP2004290759A - 殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２次生成物を発生せず、それでいて低コストで細菌類、原虫類等を殺菌、死滅して得る水の殺菌装置を提供する。
【解決手段】入水口２と出水口３に連通するフィルタ収容部（殺菌室）４内に、電気伝導性を持つとともに、多孔質のセラミックフィルタ５を収容し、フィルタ収容部４内のセラミックフィルタ５を磁化する磁化発生器６を設けるとともに、セラミックフィルタ５には外部より通電するための端子７ａ、７ｂを設け、入水口２より入った水をセラミックフィルタ５内を通し、セラミックフィルタ５への磁化力と通電により、細菌類、原虫類を殺菌し、死滅する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、公衆浴場や、旅館、ホテル、学校等の温水・冷水プール及び健康ランド、福祉施設等の浴場で用いられる循環式濾過装置や、その他の水施設で使用する殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水を循環して使用する各種入浴施設や温水・冷水プールにおいて、近年それらが発生源と見られるレジオネラ属菌等の集団感染が社会問題となっている。また、大腸菌やレジオネラ属菌のほかに、クリプトスポリジウム等の原虫類や条虫類が水を介して人体に寄生し、種々の感染症を起こし、国内外で被害者が続出している。
【０００３】
これらの施設に設置されている単独の殺菌装置、あるいは循環式濾過装置における殺菌をになう装置の従来の技術は、そのほとんどが塩素による殺菌力を利用したものである。
【０００４】
この他に、紫外線、オゾンによる殺菌方法があり、更に形状が錐体筒状からなり、頭部に浴槽水の流動可能を開口を有する永久磁石からなる筒体を複数個、循環路に配置し、磁気を与えて大腸菌を殺すようにした磁気殺菌装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１９２８６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の塩素殺菌は、消毒効果、酸化力、残留性、経済性に優れる一方、有機物との塩素化反応により、トリハロメタンや有機塩素化合物を生成し、２次的被害を起こす可能性が高いため、現行の殺菌方法を見直す動きも出ている。また、クリプトスポリジウム等の原虫類は、塩素に対し、強力な抵抗性を持っており、塩素による殺菌はほぼ不可能である。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載の技術では、磁気のみの殺菌である上に、また水に対し、略平面での磁界付加のため、何個も円錐状の筒体を必要とし、構造が複雑になるので、設備が大がかりなものとなり、設置コストが高価なものとなる。
【０００８】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、２次生成物は発生せず、それでいて低コストで、細菌類、原虫類等を殺菌、死滅し得る水の殺菌装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の殺菌装置は、入水口と、出水口と、入水口及び出水口に連通するフィルタ収容部と、このフィルタ収容部に収容される電気伝導性を持つセラミックフィルタとを備えている。
【００１０】
この発明の殺菌装置において、セラミックフィルタは、磁気特性を有する。このセラミックフィルタの磁気特性は、磁化手段によって磁化されるものであっても良いし、また、それ自体が永久磁石で構成されるもの、あるいは通電によって電磁界を発生するものであっても良い。
【００１１】
また、この発明の殺菌装置において、セラミックフィルタに、外部電源より通電するようにしても良い。
【００１２】
また、この発明の殺菌装置において、加熱手段を備え、この加熱手段により、フィルタ収容部、セラミックフィルタを加熱するようにしても良い。
【００１３】
また、この発明の殺菌装置において、フィルタ収容部が複数個備えられ、一方を殺菌用に使用し、他方をセラミックフィルタの浄化に使用することとしても良い。
【００１４】
また、この発明の殺菌装置において、セラミックフィルタの骨格表面に光触媒機能を持たせても良い。
【００１５】
また、この発明の殺菌用フィルタは、基材を多孔質を形成したセラミックで構成し、かつ電気伝導性を持たせるための導電部材を保有している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態である水の殺菌装置の概略構成を模式的に示す図である。この殺菌装置１は、入水口２と、出水口３と、入水口２と出水口３とに連通するフィルタ収容部（殺菌室）４と、このフィルタ収容部４内に収容されるセラミックフィルタ５と、フィルタ収容部４の外部に設けられる磁化発生器６とを備えている。フィルタ収容部４の形状は、円筒状であり、したがってセラミックフィルタ５も円筒状のものを使用している。もっとも、これらの形状は円筒状に限らず、直方体状など、他の形状のものを使用しても良い。
【００１７】
セラミックフィルタ５は、電気伝導性を持たせたものを使用する。セラミックフィルタ５の材質は、一般的に精密濾過に使用されるアルミナ、コージライト、ムライト、シリカ等で形成したものを使用する。このような素材で形成される骨格基体に、電気伝導性物質を表面処理によりコートしている。
【００１８】
セラミックフィルタ５の骨格基体は、図７に示すように、上記素材の粒子（数ミクロン〜数百ミクロン）を焼結させたもので、粒子と粒子間に多数個の穴が形成されたものである。また、図８に示すようなハニカム状のものを用いても良い。このハニカム状の骨格基体（矢印Ａで示す）の部分の構造は、図７に示すものと同様である。また、図９のように、水の流路が大となるような骨格基体としても良い。図９のものでも、骨格基体自体の構造は、図７に示すものと同様である。図７、図８に示す構造のフィルタ、ハニカム状フィルタは、既によく知られたものである。また更に、セラミックフィルタ５の骨格基体としては、他に従来より知られている炭化珪素質のセラミックフェルトに電気伝導性を持たせたものも使用可能である。
【００１９】
表面処理に用いる伝導性物質は、金属の無電解メッキによるものや、炭素物・窒化物・ホウ化物などのセラミック材質を蒸着、スパッタ、イオンプレーテングなど、各種材料に応じた方法で、フィルタ骨格表面に膜を生成すると良い。燻化処理により、炭素膜を形成する方法も有効である。また、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジュームなどの透明導電膜を液相コーティング法で膜生成しても良い。セラミックフィルタ５は、電気伝導性を持たせるために、それ自体を非導電性セラミックと、炭化珪素等の非金属導電物質、あるいは金属とを混合して形成したもの、導電性セラミックで形成したものを使用しても良い。
【００２０】
セラミックフィルタ５は、外部の電源より電圧を印加するために、一端が外部の端子７ａに接続されている。また、電圧印加用の端子７ｂは、フィルタ収容部４の金属で形成された内壁に接続されている。この端子７ａ、７ｂに電源を接続し、外部からの電圧をセラミックフィルタ５に印加する。
【００２１】
磁化発生器６として、例えば殺菌室４の外壁に巻回したコイルが使用される。
【００２２】
この殺気装置１において、入水口２より流入した湯水は、殺菌室４の内部に設置されたセラミックフィルタ５のセル内を流れ、出水口３に流出する。このとき、セラミックフィルタ５は、磁化発生器６により、磁化されており、また自身に形成される導電性部を通して、通電する。セラミックフィルタ５のセル内を通過する湯水に含まれる殺菌類を磁力により、骨格部表面に吸着させる。骨格部の全体あるいは表面に微弱電流が通電されているので、吸着された細菌類は、呼吸酸素が破壊され、死滅する。
【００２３】
上記実施形態において、磁化発生器６は、図２の（ａ）に示すように、セラミック収容部（殺菌室）４の外壁にコイル６ａを巻回し、セラミックフィルタ５に磁界を付与するようにしているが、これに代えて、図２の（ｂ）に示すように、セラミック収容部（殺菌室）４の外壁に永久磁石６ｂ、６ｃを配置しても良い。また、セラミックフィルタ５自体に永久磁性を持たせても良い。
【００２４】
図３は、この発明の他の実施形態を示す殺菌装置の概略構成を模式的に示す図である。この実施形態殺菌装置１１は、入水口１２と、出水口１３と、この入水口１２と出水口１３とに連通するフィルタ収容部（殺菌室）１４と、このフィルタ収容部１４内に収容されるセラミックフィルタ１５と、フィルタ収容部１４の外部に設けられる磁化発生器１６とを備えている。この殺菌装置１１の特徴は、４個（複数）のセラミックフィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄをフィルタ収容部１４に収容するとともに、磁化発生器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを、それぞれ各セラミックフィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに対応して設けたことである。各セラミックフィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに与える磁極に変化を持たせることにより、磁化効果をアップすることができる。セラミックフィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、図３のように、１個おきに、＋電圧と−電圧の印加端子である端子７ａ、７ｂに接続して電界を加えるようにしている。この電圧印加方法に代えて、セラミックフィルタ１５ｄを端子７ａに接続し、セラミックフィルタ１５ａを端子７ｂに接続しても良い。セラミックフィルタ１５が複数ｎ個ある場合の一般的な電界の加え方を、図１０に示している。図１０の（ａ）は、各フィルタを１個おきに接続して櫛歯状にして、電圧を印加する。図１０の（ｂ）は、各フィルタのうち両端に位置するフィルタに電圧を加え、各フィルタには直列態様で電界を加える場合である。図３において、磁化発生器は、図１に示す如く、１個で各フィルタに磁界を印加するようにしても良い。
【００２５】
図４は、この発明の更に他の実施形態殺菌装置の概略構成を模式的に示す図である。この実施形態殺菌装置では、２系統の殺菌部を有することが特徴である。一方の殺菌部２１ａは、入水口２２ａと、出水口２３ａと、この入水口２２ａと出水口２３ａに連通するフィルタ収容部（殺菌室）２４ａと、このフィルタ収容部２４ａに収納されるセラミックフィルタ２５ａと、フィルタ収容部２４ａの外部に設けられる磁化発生器２６ａとを備えている。入水口２２ａと、出水口２３ａは、それぞれ配管５２に接続されている。この殺菌部２１ａは、図１に示した殺菌装置と同様の作用効果を奏するものである。
【００２６】
この実施形態装置では、殺菌部２１ａと並列的に殺菌部２１ｂを設けている。殺菌部２１ａは、水の殺菌に使用中のものであるが、殺菌部２１ｂは、使用中でない。殺菌部２１ｂは、入水口２２ｂと、出水口２３ｂと、フィルタ収容部２４ｂと、このフィルタ収容部２４ｂに収納されるセラミックフィルタ２５ｂとを備えている。殺菌部２１ｂは使用中でないので、フィルタ収容部（殺菌室）２４ｂに水は流れていない。フィルタ収容部２４ｂの上方に開口２７ｂが設けられており、蓋（図示せず）が外されている。不使用のセラミックフィルタ２５ｂを含む殺菌部２１ｂは、加熱室２８に収容され、加熱室２８は、閉鎖板２９によって殺菌部２１ａとは隔絶している。加熱室２８には、導波管３０が連通され、また導波管３０にマイクロ波を出力するマイクロ波発信器３１を設けている。
【００２７】
この実施形態装置において、殺菌部２１ａと２１ｂは固定であって、殺菌部２１ａで使用したセラミックフィルタ２５ａは一定期間使用後、あるいは、予め設定された効率まで低下すると、殺菌部２１ｂのセラミックフィルタ２５ｂとして、フィルタ収容部２４ｂに移される。ここでマイクロ波発生器３１をオンすると、発生したマイクロ波は導波管３０を通して、セラミックフィルタ２５ｂに照射され、加熱される。この加熱により、セラミックフィルタ２５ｂに付着した異物が焼却され、またヌメリ等も除去される。したがって、逆洗を行う必要がない。閉鎖板２９が設けられているので、加熱室２８より熱が殺菌部２１ａに達することはない。
【００２８】
この実施形態において、殺菌部２１ｂの開口２７ｂの蓋を開けている場合について説明したが、フィルタ収容部（殺菌室）２４ａ、２４ｂをマイクロ波を通過する物質、例えば石英ガラスで形成した場合は、蓋を開ける必要がない。石英ガラスは透明なので、紫外線を併用する場合にも適している。
【００２９】
また、この実施形態において、殺菌部２１ａと殺菌部２１ｂは、回転により、お互いの位置を交互に切り替えるようにしても良い。
【００３０】
更にまた、この実施形態の変形例として、図５に示すように、殺菌部２１ａと２１ｂを並設し、弁３２ａ、３２ｂの操作により、一方を湯水の殺菌用に、他方を加熱用に使用できるようにしても良い。
【００３１】
また、上記実施形態において、加熱方式として、マイクロ波加熱による場合を例にあげたが、加熱はこれに限定されるものではなく、マイクロ波発信器、導波管の代わりに、電気、ガスによる一般的なヒータを加熱室に設置しても良い。
【００３２】
また、上記実施形態において、電気伝導性を有するセラミックフィルタの骨格表面に、光触媒機能を持たせても良い。フィルタ収容部（殺菌室）内に、あるいはフィルタ収容部が透明な材質であれば、その外側に紫外線ランプを設置する。光触媒機能と紫外線そのものの殺菌力の相乗効果により、更に殺菌効果を向上できる。
【００３３】
次に、上記実施形態の殺菌装置を、循環濾過装置に組み込んだ場合の一例を図６に示す。ここでは、浴槽４１の入水口５０と注水口５１間に設けられる流路５２には、ポンプ４３とボイラ又は水温調節器４８が設けられ、ポンプ４３とボイラ４８は、制御部４９によって制御される。更に、流路５２にプレフィルタ４２、分解槽４４が設けられる場合もある。
【００３４】
この発明の殺菌装置１は、図６において、ポンプ４３とボイラ又は水温調節器４８の間の流路５２に設置される。ポンプ４３によって流路５２を通った湯水は、磁化発生器６によって磁化された電気伝導性のあるセラミックフィルタ５を通過し、その過程で殺菌を行い、ボイラあるいは水温調節器４８へと送られ、注水口５１へと戻される。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、電気伝導性のあるセラミックフィルタを、フィルタ収容部に収容して、このセラミックフィルタに電界（あるいは通電）及び磁力を加え、湯水を流すことにより、湯水中の細菌類を殺菌するので、塩素等を使用するものでないから、２次生成物による問題を生じることなく、通電と磁界による殺菌なので、構造簡単のため、低コストで細菌類、原虫類等を殺菌、死滅し得る水の殺菌装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である水の殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図２】同実施形態殺菌装置に使用される磁化発生器を説明する図である。
【図３】この発明の他の実施形態である水の殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図４】この発明の更に他の実施形態である水の殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図５】同実施形態殺菌装置における並設殺菌部の他の例を示す図である。
【図６】この実施形態殺菌装置の一適用例を示す循環式濾過装置を示す図である。
【図７】上記実施形態殺菌装置に使用するセラミックフィルタの骨格基体の構造の一例を示す図である。
【図８】上記実施形態殺菌装置に使用するセラミックフィルタの骨格基体の他の構造例を示す図である。
【図９】上記実施形態殺菌装置に使用するセラミックフィルタの骨格基体の更に他の構造例を示す図である。
【図１０】上記実施形態殺菌装置においてセラミックフィルタが複数枚収容される場合の電圧の印加方法を説明する図である。
【符号の説明】
１、１１ 殺菌装置
２、１２、２２ａ 入水口
３、１３、２３ａ 出水口
４、１４、２４ａ、２４ｂ フィルタ収容部（殺菌室）
５、１５、２５ａ、２５ｂ セラミックフィルタ
６、１６、２６ａ 磁化発生器
２７ｂ 開口
２８ 加熱室
２９ 閉鎖板
３０ 導波路
３１ マイクロ波発信器

Claims (8)

1. 入水口と、出水口と、入水口及び出水口に連通するフィルタ収容部と、このフィルタ収容部に収容される電気伝導性を持つセラミックフィルタとを備えてなることを特徴とする殺菌装置。
2. 前記セラミックフィルタは、磁気特性を有することを特徴とする請求項１記載の殺菌装置。
3. 前記セラミックフィルタは、磁化手段によって磁化されるものであることを特徴とする請求項２記載の殺菌装置。
4. 前記セラミックフィルタは、永久磁石で形成されることを特徴とする請求項２記載の殺菌装置。
5. 前記セラミックフィルタは、外部電源より通電されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の殺菌装置。
6. 加熱手段を備え、前記フィルタ収容部を加熱することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５記載の殺菌装置。
7. 前記フィルタ収容部が複数個備えられ、一方を殺菌用に使用し、他方をセラミックフィルタの浄化に使用することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６記載の殺菌装置。
8. 前記セラミックフィルタの骨格表面に光触媒機能を持たせたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載の殺菌装置。

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