JP3479249B2 - Water sterilization equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、導入された水（湯
を含む）を殺菌する水の殺菌装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water sterilizer for sterilizing introduced water (including hot water).
【０００２】[0002]
【従来の技術】湯舟内のお湯を常時、摂氏（以下省略）
４０度程度に保って、いつでも入浴可能とするいわゆる
２４時間風呂や自動販売機等において使用される水の殺
菌装置として、従来、１．中空糸膜や逆浸透膜等のフィ
ルタを用いたもの、２．抗菌剤で構成したもの、３．活
性酸素等を発生させるもの、４．消毒剤等の薬剤を投入
するもの、５．紫外線照射装置、６．加熱殺菌するもの
が知られている。2. Description of the Related Art The hot water in the bath is always kept in Celsius (hereinafter omitted)
Conventionally, as a water sterilizer used in so-called 24-hour baths and vending machines, which can be kept bathing at about 40 degrees, 1. 1. Using a filter such as a hollow fiber membrane or a reverse osmosis membrane; Made of antibacterial agents, 3. 3. Generates active oxygen, etc. 4. Injecting chemicals such as disinfectants. UV irradiation device, 6. Those that are heat-sterilized are known.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】１．にあっては、細孔
の大きさより小さい細菌を取りこぼす場合があるし、フ
ィルタ内で細菌が繁殖することもある。２．〜４．は、
濃度によっては人体に対し影響を与える場合があるし、
臭気が付着してしまうこともあり、２４時間風呂や飲用
・調理等に使用するにはデメリットが多い。また５．は
取り扱いが比較的難しいばかりか、紫外線の照射ムラを
生じ、細菌が残存することがある。そして６．も、実用
的な処理量に相当する水を加熱する場合には加熱ムラの
発生が避けられないし、沸点程度の有効温度までに加熱
し、場合によっては使用温度（２４時間風呂では４０度
程）へ冷却するために、多くのエネルギーが必要とな
り、また装置が大規模となって、無駄が多い。[Problems to be Solved by the Invention] 1. In this case, bacteria smaller than the pore size may be missed, and bacteria may grow in the filter. 2. ~ 4. Is
Depending on the concentration, it may affect the human body,
There is a lot of demerit to use for bathing for 24 hours, drinking, cooking, etc., because odor may be attached. Also 5. Not only is it relatively difficult to handle, but it may cause uneven irradiation of ultraviolet rays, and bacteria may remain. And 6. However, when heating water that is equivalent to the practical treatment amount, uneven heating is unavoidable, and it is heated up to an effective temperature of about the boiling point, and in some cases the operating temperature (about 40 degrees in a 24-hour bath) To cool to a large amount of energy is required, and the apparatus becomes large in size, which is wasteful.
【０００４】 よって、請求項１，請求項２に記載の発
明の課題は、水を均一に効率良く加熱し、エネルギーに
無駄がなく、発生する蒸気を効果的に利用することがで
きる水の殺菌装置を提供することにある。Therefore, the object of the invention described in claim 1 and claim 2 is to sterilize water by heating water uniformly and efficiently, without waste of energy, and effectively utilizing generated steam. To provide a device.
【０００５】[0005]
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
に記載の発明は、加熱手段を有する殺菌室と、殺菌室に
水を微細化して導入するミストノズルと、前記殺菌室に
接続された導出路とを備え、ミストノズルに濾過水を与
えるフィルタを設けるとともに、フィルタに、殺菌室か
ら蒸気を導く蒸気路を接続した水の殺菌装置にある。[Means for Solving the Problems] Claim 1 of the present invention
The invention described in, comprises a sterilization chamber having a heating means, a mist nozzle for atomizing and introducing water into the sterilization chamber, and a discharge path connected to the sterilization chamber, and a filter for providing filtered water to the mist nozzle. The water sterilizer is provided with a filter and a steam path for introducing steam from the sterilization chamber is connected to the filter.
【０００７】 又、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、加熱手段が、ペルチェ素子、電
気ヒータあるいは電磁波加熱装置であり、熱伝導手段と
して複数のフィンを具備したヒートパイプを、殺菌室に
突出するように接続したものとしてなる。The invention according to claim 2 is the same as claim 1
In the invention described in (1), the heating means is a Peltier element, an electric heater or an electromagnetic wave heating device, and a heat pipe equipped with a plurality of fins as the heat conducting means is connected to the sterilization chamber so as to project therefrom.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面に基づいて説明する。図１は、水の殺菌装置の側部
断面説明図であって、水の殺菌装置１は、長直方体状あ
るいは円筒状の形状で中空の殺菌室２を備えている。殺
菌室２の壁面には、ミストノズル３が、先端を殺菌室２
内に入り込ませた状態で取り付けられている。又、対向
する他方の面の下部には、導出管４が接続されている。
導出管４は、円筒状あるいは直方体状などの形態に形成
されており、殺菌室２との接続部から若干下方に伸びた
後、殺菌室２の中心に沿った状態で折り返されている。
尚、導出管４接続部の上方には、蒸気管接続部９が設け
られている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
It will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side cross-sectional explanatory view of a water sterilization apparatus, and the water sterilization apparatus 1 includes a hollow sterilization chamber 2 having a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape. On the wall surface of the sterilization chamber 2, the mist nozzle 3 has its tip at the sterilization chamber 2
It is installed with it inside. Further, a lead-out pipe 4 is connected to the lower part of the other opposite surface.
The lead-out pipe 4 is formed in a cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape, or the like, extends slightly downward from the connection portion with the sterilization chamber 2, and is then folded back along the center of the sterilization chamber 2.
A steam pipe connecting portion 9 is provided above the connecting portion of the outlet pipe 4.
【０００９】更に、殺菌室２の下面と、導出管４との間
には、ペルチェ素子５が、長手方向の多くに亘るように
配置されている。ペルチェ素子５は、隣接して設けられ
た電源ユニット６によって電流を制御されるもので、電
流の印加により、殺菌室２側である上面が高温となり、
導出管４側である下面が低温となる温度差を生ずる。Further, a Peltier element 5 is arranged between the lower surface of the sterilization chamber 2 and the outlet pipe 4 so as to extend over most of the longitudinal direction. The Peltier element 5 has a current controlled by a power supply unit 6 provided adjacent to the Peltier device 5, and the application of the current causes the upper surface of the sterilization chamber 2 to have a high temperature.
A temperature difference occurs in which the lower surface, which is the side of the outlet pipe 4, has a low temperature.
【００１０】加えて、ペルチェ素子５の上面と連結され
た、高熱伝導性である銅製のヒートパイプ７が、殺菌室
２に下面から入り込み、天井に迫る程度に突設されてい
る。又、ヒートパイプ７の殺菌室２内の部分には、底面
より若干小さく水平に張り出した複数の銅製のフィン
８，８・・が、等間隔で上下に並設されている。In addition, a copper heat pipe 7 having a high thermal conductivity, which is connected to the upper surface of the Peltier element 5, enters the sterilization chamber 2 from the lower surface and is provided so as to project close to the ceiling. Further, in the portion of the heat pipe 7 inside the sterilization chamber 2, a plurality of copper fins 8, 8 ... Which are slightly smaller than the bottom surface and project horizontally are arranged in parallel vertically at equal intervals.
【００１１】このような水の殺菌装置１を、図２に示す
ような従来技術の２４時間風呂１０を使用している浴槽
１１に適用した場合における動作につき説明する。浴槽
１１の一区画には、水を４０度程度で循環加熱し、洗浄
するいわゆる２４時間風呂１０が設置されているととも
に、水の殺菌装置１を組み込んだ殺菌ユニット１２が、
取入管１３と供給管１４とを介して設置されている。The operation of the water sterilizer 1 as described above will be described when it is applied to the bathtub 11 using the conventional 24-hour bath 10 as shown in FIG. A so-called 24-hour bath 10 that circulates and heats water at about 40 degrees for washing is installed in one section of the bathtub 11, and a sterilization unit 12 incorporating the water sterilizer 1 is installed.
It is installed via an intake pipe 13 and a supply pipe 14.
【００１２】図３に示す殺菌ユニット１２内部は、取入
管１３が切り替えバルブ１５を介してフィルタ１６と濾
過水管１７に接続され、フィルタ１６は、その先に濾過
水管１７を介して接続されるポンプ１８と、更に先に接
続された水の殺菌装置１と、蒸気管接続部９に対し蒸気
管１９を介して接続した弁２０とを備えている。更に、
弁２０からは、蒸気管２１に延び、蒸気管２１はフィル
タ１６と接続されている。ポンプ１８は、ミストノズル
３と機械的に、又電源ユニット６と電気的に接続されて
おり、電源ユニット６によって駆動される。尚、導出管
４は、供給管１４と連続している。In the inside of the sterilization unit 12 shown in FIG. 3, an intake pipe 13 is connected to a filter 16 and a filtered water pipe 17 via a switching valve 15, and the filter 16 is connected to the filter 16 via a filtered water pipe 17 at the end thereof. 18, a water sterilizer 1 connected further, and a valve 20 connected to the steam pipe connecting portion 9 via a steam pipe 19. Furthermore,
The valve 20 extends to a steam pipe 21, which is connected to the filter 16. The pump 18 is mechanically connected to the mist nozzle 3 and electrically connected to the power supply unit 6, and is driven by the power supply unit 6. The outlet pipe 4 is continuous with the supply pipe 14.
【００１３】殺菌ユニット１２の電源を投入すると、ペ
ルチェ素子５が温度差を生ずるとともに、ポンプ１８
は、浴槽１１の水を、取入管１３から引き込み、殺菌ユ
ニット１２内を循環させ、供給管１４を通じて戻す。When the power of the sterilization unit 12 is turned on, the Peltier element 5 causes a temperature difference and the pump 18
Draws the water in the bathtub 11 from the intake pipe 13, circulates it in the sterilization unit 12, and returns it through the supply pipe 14.
【００１４】取入管１３からフィルタ１６に入った水
は、物理濾過されて濾過水管１７を通過し、ミストノズ
ル３に至る。ミストノズル３は、ポンプ１８の負圧を利
用して、殺菌室２へ微細化した水を噴射する。The water that has entered the filter 16 from the intake pipe 13 is physically filtered, passes through the filtered water pipe 17, and reaches the mist nozzle 3. The mist nozzle 3 uses the negative pressure of the pump 18 to inject fine water into the sterilization chamber 2.
【００１５】殺菌室２内では、ヒートパイプ７及びフィ
ン８が、ペルチェ素子５の上面から受け取った熱を放出
している。従って、図４に示すように噴射された微細化
水Ａは、一気に高温に加熱される。又、加熱により殺菌
室２内の圧力が上昇し、噴射圧力の作用と相まって、高
温の微細化水Ａは、ミストノズル３と対向する導出管４
に、矢印Ｂのように押し出される。更に、一部の水は液
化するが、液化した水は底に集まり、矢印Ｃのように、
導出管４の方へ流れていく。In the sterilization chamber 2, the heat pipe 7 and the fins 8 radiate the heat received from the upper surface of the Peltier element 5. Therefore, the atomized water A jetted as shown in FIG. 4 is heated to a high temperature all at once. Further, the pressure in the sterilization chamber 2 rises due to the heating, and in combination with the action of the injection pressure, the high temperature atomized water A causes the discharge pipe 4 facing the mist nozzle 3 to flow.
Then, it is extruded as shown by arrow B. Furthermore, although some of the water is liquefied, the liquefied water gathers at the bottom, and as shown by arrow C,
It flows toward the outlet pipe 4.
【００１６】導出管４は、ペルチェ素子５の下面によっ
て吸熱されていて、流入した高温水は、凝集され、温度
を下げながら、供給管１４へと流れていく。高温水は、
供給管１４に達すると、適温にまで冷却され、浴槽１１
に戻される。The outlet pipe 4 is endothermic by the lower surface of the Peltier element 5, and the high temperature water that has flowed in is condensed and flows to the supply pipe 14 while lowering the temperature. Hot water
When it reaches the supply pipe 14, it is cooled to an appropriate temperature and the bathtub 11
Returned to.
【００１７】一方、殺菌室２内で気化し蒸気となる水も
あり、充満した蒸気は、図４の矢印Ｄのように、上方の
蒸気管接続部９から蒸気管１９へと抜けていく。On the other hand, there is also water that is vaporized in the sterilization chamber 2 to become steam, and the filled steam escapes from the upper steam pipe connecting portion 9 to the steam pipe 19 as shown by an arrow D in FIG.
【００１８】フィルタ１６内の殺菌運転の時には、切り
替えバルブ１５を切り替え、フィルタ１６内への水の導
入を中断し、フィルタ内に水がない状態にする。更に、
弁２０を開放することにより、高温の蒸気がフィルタ１
６内に行き渡り、フィルタ１６が殺菌される。During the sterilization operation in the filter 16, the switching valve 15 is switched to interrupt the introduction of water into the filter 16 so that there is no water in the filter. Furthermore,
By opening the valve 20, high-temperature steam is filtered by the filter 1.
6 and the filter 16 is sterilized.
【００１９】以上の水の殺菌装置１では、ミストノズル
３によって微細化された水が、殺菌室２内に張り出した
高熱伝導性のヒートパイプ７とフィン８とにより、均一
に加熱されるので、導入した水に瞬時に熱が行き渡り、
レジオネラ菌は勿論のこと、非常に微細な細菌など、フ
ィルタ１６のみでは除去できない細菌についても殺菌す
ることができる。従って、従来技術の２４時間風呂１０
を使用している浴槽１１に適用した場合には、浴槽１１
の水の殺菌をすることができ、浴槽１１内に細菌が混入
する事態を効果的に防止することができる。又、蒸気管
接続部９から抜き出した高温の蒸気を利用して、フィル
タ１６や、水循環装置１２のフィルタを高熱殺菌するこ
とができ、これらフィルタにおける細菌の繁殖を防止
し、浴槽１１内への細菌の混入を防止して、更に殺菌効
果を高めることができる。加えて、水の殺菌装置１から
殺菌水が導出される際、冷却された導出管４による凝集
を伴なうので、エネルギーの無駄がない。In the above water sterilizer 1, the water atomized by the mist nozzle 3 is uniformly heated by the high heat conductive heat pipe 7 and the fins 8 which are projected into the sterilization chamber 2. Immediately the heat spreads to the introduced water,
It is possible to sterilize not only Legionella bacteria but also bacteria that cannot be removed only by the filter 16, such as very fine bacteria. Therefore, the conventional 24-hour bath 10
When applied to the bathtub 11 using
It is possible to sterilize the water, and it is possible to effectively prevent the situation where bacteria are mixed in the bathtub 11. Further, the high temperature steam extracted from the steam pipe connection portion 9 can be used to sterilize the filter 16 and the filter of the water circulation device 12 with high heat, prevent the growth of bacteria in these filters, and prevent the bacteria from entering the bath 11. It is possible to prevent contamination of bacteria and further enhance the bactericidal effect. In addition, when the sterilizing water is discharged from the water sterilizing apparatus 1, there is no waste of energy because the cooled discharge pipe 4 causes aggregation.
【００２０】又、殺菌室２側が高温、導出管４側が低温
となるペルチェ素子５を設置したので、加熱と冷却とを
１つの素子で行うことができ、簡易な構成となり、水の
殺菌装置１のコンパクト化を図ることができる。尚、ヒ
ートパイプ７及びフィン８は銅製であるため、銅イオン
による殺菌効果を得ることもできる。Further, since the Peltier element 5 having a high temperature on the side of the sterilization chamber 2 and a low temperature on the side of the outlet pipe 4 is installed, heating and cooling can be performed by one element, and a simple structure is obtained, and the water sterilizer 1 Can be made compact. Since the heat pipe 7 and the fins 8 are made of copper, it is possible to obtain a sterilizing effect by copper ions.
【００２１】そして本発明は、以上の実施形態に限定さ
れるものではなく、次に一部示すように様々な変更が可
能である。水の殺菌装置は、２４時間風呂と併設して使
用することのみならず、２４時間風呂装置内へ組み込む
ことも可能であり、更に、２４時間風呂のみに適用され
るものではなく、例えば、給湯装置を備えた自動販売機
に設置することもできる。本発明の水の殺菌装置は、そ
の構成上、自動販売機に内蔵すべく小型化することはた
やすく、定期的な煮沸殺菌の実行よりも省エネルギーに
て、給湯するための高温の水を殺菌することができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made, as will be partially shown below. The water sterilizer can be used not only with the 24-hour bath, but also can be incorporated into the 24-hour bath, and is not only applied to the 24-hour bath. It can also be installed in a vending machine equipped with a device. The water sterilizer of the present invention, due to its configuration, is easy to be miniaturized to be built into a vending machine, and sterilizes high-temperature water for hot water supply with more energy saving than regular boiling sterilization. can do.
【００２２】又、ヒートパイプとフィンとは、高熱伝導
性の素材が好ましいが、銅に限られることはない。更
に、加熱手段はペルチェ素子以外に、電気ヒーター、電
磁波加熱装置を採用することができる。加えて、電源ユ
ニットに制御部を付加し、ペルチェ素子の一定範囲での
温度制御や、タイマによる所定時間後の電源の入切、あ
るいはバルブや弁の自動切り替えなどを行わせることが
できる。このように構成すれば、殺菌能力とエネルギー
効率との調整、装置の適応に際しての調整、所定期間ご
とのフィルタの殺菌等をすることができる。The heat pipe and the fin are preferably made of a material having high thermal conductivity, but the material is not limited to copper. Further, as the heating means, an electric heater or an electromagnetic wave heating device can be adopted in addition to the Peltier element. In addition, a control unit can be added to the power supply unit to control the temperature of the Peltier element in a certain range, turn on / off the power after a predetermined time by a timer, or automatically switch valves or valves. According to this structure, it is possible to adjust the sterilization ability and the energy efficiency, adjust when the device is adapted, and sterilize the filter for each predetermined period.
【００２３】[0023]
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明のうち、請求項１に記載の発明
は、加熱手段を有する殺菌室と、殺菌室に水を微細化し
て導入するミストノズルと、前記殺菌室に接続された導
出路とを備え、ミストノズルに濾過水を与えるフィルタ
を設けるとともに、フィルタに、殺菌室から蒸気を導く
蒸気路を接続したので、水を満遍なく均一に加熱するこ
とができ、殺菌性能に優れ、エネルギーに無駄がなく、
更にフィルタを高温の蒸気により殺菌し、フィルタにお
ける細菌の増殖を防止できる水の殺菌装置を提供するこ
とができる、という効果を奏する。The invention according to claim 1 of the present invention includes a sterilization chamber having a heating means, a mist nozzle for atomizing and introducing water into the sterilization chamber, and an outlet passage connected to the sterilization chamber. With a filter that supplies filtered water to the mist nozzle, and a steam path that guides steam from the sterilization chamber is connected to the filter, the water can be evenly and evenly heated, and has excellent sterilization performance and energy. Lean,
Further, there is an effect that it is possible to provide a water sterilizer that can sterilize the filter with high-temperature steam and prevent the growth of bacteria in the filter.
【００２５】 又、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、加熱手段を、ペルチェ素子ある
いは電気ヒータ、電磁波加熱装置などとして、熱伝導手
段を、複数のフィンを具備したヒートパイプを殺菌室に
突出するように接続して構成したので、請求項１に記載
の発明の効果に加え、更に均一な加熱による効率的な殺
菌をシンプルな構成で行うことができる、という効果を
奏する。The invention described in claim 2 is the same as that of claim 1.
In the invention described in, the heating means, such as a Peltier element or an electric heater, an electromagnetic wave heating device, and the like, the heat conducting means, since the heat pipe having a plurality of fins is connected so as to project into the sterilization chamber, In addition to the effect of the invention described in claim 1, there is an effect that efficient sterilization by uniform heating can be performed with a simple structure.
【図１】本発明に係る水の殺菌装置の断面説明図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a water sterilizer according to the present invention.
【図２】水の殺菌装置を従来技術の２４時間風呂と併設
して適用した場合の斜視説明図である。FIG. 2 is a perspective explanatory view of a case where a water sterilizer is applied together with a conventional 24-hour bath.
【図３】殺菌ユニットの内部斜視説明図である。FIG. 3 is an internal perspective view for explaining the sterilization unit.
【図４】水の殺菌装置の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view of the water sterilizer.
１・・水の殺菌装置、２・・殺菌室、３・・ミストノズ
ル、４・・導出管、５・・ペルチェ素子、６・・電源ユ
ニット、７・・ヒートパイプ、８・・フィン、９・・蒸
気管接続部、１０・・２４時間風呂（従来技術品）、１
１・・浴槽、１２・・殺菌ユニット、１３・・取入管、
１４・・供給管、１５・・切り替えバルブ、１６・・フ
ィルタ、１７・・濾過水管、１８・・ポンプ、１９，２
１・・蒸気管、２０・・弁。1 ... Water sterilization device, 2 ... Sterilization chamber, 3 ... Mist nozzle, 4 ... Outlet pipe, 5 ... Peltier element, 6 ... Power supply unit, 7 ... Heat pipe, 8 ... Fin, 9 ..Steam pipe connection, 10 ... 24-hour bath (conventional technology), 1
1 ... tub, 12 ... sterilization unit, 13 ... intake pipe,
14 ··· Supply pipe, 15 · · Switching valve, 16 · · Filter, 17 · · Filtered water pipe, 18 · · Pump, 19, 2
1 ... Steam pipe, 20 ... Valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/02 B01D 1/00 - 3/32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C02F 1/02 B01D 1/00-3/32
Claims (2)
を微細化して導入するミストノズルと、前記殺菌室に接
続された導出路とを備え、 ミストノズルに濾過水を与えるフィルタを設けるととも
に、フィルタに、殺菌室から蒸気を導く蒸気路を接続し
た水の殺菌装置。1. A sterilization chamber having a heating means, a mist nozzle for atomizing and introducing water into the sterilization chamber, and an outlet connected to the sterilization chamber, and a filter for supplying filtered water to the mist nozzle is provided. Along with the filter, a water sterilizer in which a steam path that guides steam from the sterilization chamber is connected.
あるいは電磁波加熱装置であり、熱伝導手段として複数
のフィンを具備したヒートパイプを、殺菌室に突出する
ように接続したものとした請求項１に記載の水の殺菌装
置。2. The heating means is a Peltier element, an electric heater or an electromagnetic wave heating device, and a heat pipe equipped with a plurality of fins as heat conducting means is connected to the sterilization chamber so as to project therefrom. The water sterilizer according to item 1.
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