(57)【要約】【課題】ＲＯ膜及びその２次側における菌の繁殖を長期にわたって防止することができる加湿装置用給水処理装置、その運転方法及び加湿装置を提供する。【解決手段】加湿装置への給水を処理するための給水処理装置において、被処理水を銀担持ゼオライトと接触させて殺菌処理するための第１の銀ゼオライト処理手段と、第１の銀ゼオライト処理手段で処理された水を逆浸透処理する逆浸透処理手段と、逆浸透処理手段で処理された水を銀担持ゼオライトと接触させて殺菌処理するための第２の銀ゼオライト処理手段とを有することを特徴とする給水処理装置。この給水処理装置の処理水を加湿装置に供給する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
加湿装置への給水を処理するための給水処理装置において、
被処理水を銀担持ゼオライトと接触させて殺菌処理するための第１の銀ゼオライト処理手段と、
第１の銀ゼオライト処理手段で処理された水を逆浸透処理する逆浸透処理手段と、
逆浸透処理手段で処理された水を銀担持ゼオライトと接触させて殺菌処理するための第２の銀ゼオライト処理手段と
を有することを特徴とする給水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給水処理装置の運転方法であって、
第１及び第２の銀ゼオライト処理手段が、銀担持ゼオライトを充填した濾過手段であり、
該第１の銀ゼオライト手段への通水ＳＶが５０〜１００／ｈであり、
第２の銀ゼオライト手段への通水ＳＶが８０〜２００／ｈである
ことを特徴とする給水処理装置の運転方法。
【請求項３】
請求項１に記載の給水処理装置と、該給水処理装置からの水を気化して空気中に供給するための加湿手段とを備えた加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿装置用の給水処理装置と、その運転方法と、この給水処理装置を備えた加湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用電気製品の１つである加湿器は、水を貯留する着脱可能な給水タンクと、この給水タンクから供給された水を気化して空気と一緒に室内へ供給する加湿部とを備えている。この加湿部には、超音波振動子、吸水部材、加熱ヒータなどからなる気化手段が設けられ、気化したミストや加熱したスチームをファンによって空気と一緒に室内に供給する構成としている。
【０００３】
特開平７−２９３９５３号公報及び特開２００７−２７８６４１号公報には、気化手段として超音波振動子を搭載した加湿器において、給水タンクから加湿部への給水路に逆浸透膜を配設したものが記載されている。この逆浸透膜は、水道水中に含まれる塩素や菌などの不純物を通過（浸透）させず、純水のみを通過させることが可能なものである。そのため、菌などの不純物が含まれた水を気化した場合における室内への菌放出が防止される。
【０００４】
近年、抗菌技術の分野においては、有機抗菌剤と比較して安全性、耐熱性及び永続性に優れることから、銀イオンを抗菌成分の主体とした無機抗菌剤が注目されている。そして、その抗菌剤の具体的形態としては、銀イオンの抗菌性能を有効に発揮させることが出来ると同時に、使用しやすい形態であることから、多孔性セラミックに銀イオンを保持させた構造が一般的になっている。
【０００５】
特開２００５−３１３１５１号公報には、水を銀担持ゼオライトと接触させた後、逆浸透膜（ＲＯ膜）を通過させる水の処理方法が記載されている。また、特開２００６−２８１０２３号公報には、水を銀添着活性炭と接触させた後、ＲＯ膜処理し、更に銀担持ゼオライトと接触させることが記載されている。
【０００６】
このように水を銀担持活性炭又はゼオライトと接触させた後、ＲＯ膜装置に通水するようにした場合には、銀担持活性炭又はゼオライトからの銀の溶出により、水中に存在する微生物を殺菌、抗菌処理し、ＲＯ膜の濾過性能劣化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２９３９５３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７８６４１号公報
【特許文献３】特開２００５−３１３１５１号公報
【特許文献４】特開２００６−２８１０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＲＯ膜自体は、微生物を透過させないため、原理的にはＲＯ膜の透過側配管には給水によって持ち込まれる雑菌は存在しないことになる。しかし、各種検討の結果、ＲＯ膜が汚れると、ＲＯ装置の出口配管等に菌が繁殖することがあることが認められた。
【０００９】
上記特開２００５−３１３１５１のように、水を銀担持ゼオライトと接触させた後、ＲＯ膜を通過させるようにした場合には、ＲＯ膜における菌の繁殖が防止（抑制を包含する。以下同様。）される。しかしながら、銀イオンがＲＯ膜によって排除されるため、ＲＯ膜の２次側（透過水側）における菌の繁殖の恐れがある。
【００１０】
上記特開２００６−２８１０２３のように、水を銀添着活性炭と接触させた後、ＲＯ膜処理し、その後、銀担持ゼオライトと接触させるようにした場合、ＲＯ膜の２次側における菌の繁殖が防止されるが、銀添着活性炭からの銀の溶出は比較的短時日（例えば２ヶ月程度）のうちに低下してしまうため、ＲＯ膜に菌が繁殖する恐れがある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、ＲＯ膜及びその２次側における菌の繁殖を長期にわたって防止することができる加湿装置用給水処理装置、その運転方法及び加湿装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の給水処理装置は、加湿装置への給水を処理するための給水処理装置において、被処理水を銀担持ゼオライトと接触させて殺菌処理するための第１の銀ゼオライト処理手段と、第１の銀ゼオライト処理手段で処理された水を逆浸透処理する逆浸透処理手段と、逆浸透処理手段で処理された水を銀担持ゼオライトと接触させて殺菌処理するための第２の銀ゼオライト処理手段とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の給水処理装置の運転方法は、請求項１に記載の給水処理装置の運転方法であって、第１及び第２の銀ゼオライト処理手段が、銀担持ゼオライトを充填した濾過手段であり、該第１の銀ゼオライト手段への通水ＳＶが５０〜１００／ｈであり、第２の銀ゼオライト手段への通水ＳＶが８０〜２００／ｈであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３の加湿装置は、請求項１に記載の給水処理装置と、該給水処理装置からの水を空気に添加するための加湿手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、水を銀担持ゼオライトと接触させた後、ＲＯ膜処理し、その後、銀担持ゼオライトと接触させるようにしているため、ＲＯ膜及びその２次側における銀の繁殖が防止される。
【００１６】
この銀担持ゼオライトは、長期にわたって銀を定量的に溶出させる特性を有している。そのため、ＲＯ膜１次側に銀添着活性炭を配置した従来例に比べて、ＲＯ膜における銀の繁殖防止効果が長期にわたって高いものとなる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１８】
本発明の給水処理装置は、加湿装置への給水を処理するためのものであり、銀担持ゼオライトを有する第１の銀ゼオライト処理手段と、この第１の銀ゼオライト処理手段からの水をＲＯ処理（逆浸透処理）するＲＯ処理手段と、このＲＯ処理手段からの水を銀担持ゼオライトと接触させる第２の銀ゼオライト処理手段とを有する。
【００１９】
この給水処理装置の処理対象となる原水としては、水道水、井水、工業用水などが例示される。原水は適宜のフィルター等の前処理手段に通水されてから給水処理装置に供給されてもよい。
【００２０】
上記の銀ゼオライト処理手段としては、銀担持ゼオライトのペレット等の粒状体を充填した濾過塔などの濾過手段が好適である。
【００２１】
本発明に用いられる銀担持ゼオライトとしては、三次元網状構造をもつアルミノ珪酸塩の陽イオン交換能を利用してアルミノ珪酸塩の構造内に銀イオンを取り込んだもの、すなわちアルミノ珪酸塩を構成しているイオン交換性の大きい陽イオン（ナトリウムイオン、カリウムイオン等）の少なくとも一部を銀イオンに入れ替えたものが好適である。この銀担持ゼオライトの銀イオンの担持量は０．１〜１０ｗｔ％特に１〜７ｗｔ％程度が好適である。
【００２２】
銀担持ゼオライトペレットの製造方法としては、例えば、粉末状の銀ゼオライトをポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ等の樹脂に練り込んで粒状化したものが挙げられ、練り込んだ銀担持ゼオライトの含有率は、銀担持ゼオライトの銀イオン徐放性能によって適宜選択される。銀担持ゼオライトペレットの外表面に露出している銀担持ゼオライトは銀イオンを徐放するが、銀担持ゼオライトペレットの内部に埋没している銀担持ゼオライトは銀イオンを徐放しないので、銀イオンの徐放性能を上げるには、銀担持ゼオライトペレットの外表面積が増加するように、銀担持ゼオライトペレットの粒子径を小さくすればよい。通常の場合、銀担持ゼオライトペレットの平均粒径は０．１〜１０ｍｍ特に０．３〜３ｍｍ程度が好適である。なお、ペレットの粒径がこの程度であれば、通水圧損が小さいので、水道水の給水圧によって濾過を行うことができる。
【００２３】
銀担持ゼオライトペレットは、上記の粉末状の銀担持ゼオライトを樹脂に練り込んで粒状化したもの以外に、水に分散させたスラリー状の銀担持ゼオライトとアクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等を主成分とするバインダーとを混合して、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル等の粒状物や繊維や不織布の表面に付着させたものや、特許第３０８７８６３号のようにポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂の粒状物の表面を溶融した状態において粉末状の銀ゼオライトを付着させたものでもよく、銀ゼオライト自身が粒状物であってもよい。
【００２４】
ＲＯ処理手段のＲＯ膜としては、脱塩率が９３％以上（評価条件
ＮａＣｌ濃度：５００ｍｇ／ｌ、操作圧力：０．５ＭＰａ）特に９８％以上のものが好適である。
【００２５】
ＲＯ膜の素材としては、酢酸セルロース、セルロース系のポリマー、ポリアミド、およびビニルポリマー等の高分子材料を用いることができる。好適なＲＯ膜としては、酢酸セルロース系またはポリアミド系の非対称膜、および、ポリアミド系の活性層を有する複合膜を挙げることができ、中でも、ポリアミド系の活性層の表層にポリビニルアルコールを被覆させた複合膜は、高排除性能かつ高透水性かつ高耐汚染性を有するので好ましい。
【００２６】
分離膜の形状としては平膜または中空糸膜であることは好ましく、例えば分離膜の膜厚を１０μｍ〜１ｍｍの範囲、中空糸膜の場合は外径を５０μｍ〜４ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００２７】
ＲＯ膜装置の形状は、分離膜が平膜状の場合はスパイラル型、プリーツ型、プレート・アンド・フレーム型、円盤状のディスクを積み重ねたディスクタイプがあり、中空糸膜の場合は、中空糸膜をＵ字状やＩ字状に束ねて容器に収納した円筒型などが例示される。
【００２８】
このような給水処理装置に原水を供給して処理することにより、ＲＯ膜の１次側及び２次側並びに加湿器のいずれにおいても水中に銀イオンが存在し、菌の繁殖が防止される。しかも、１次側及び２次側の銀ゼオライト処理手段としていずれも銀担持ゼオライトを用いているので、長期にわたって確実に菌の繁殖を防止することができる。また、ＲＯ膜面のファウリングも防止され、長期にわたって給水処理装置を安定運転することができる。この給水処理装置からの処理水は、ＲＯ膜透過水であるから、加湿器のスケールトラブルが防止されると共に、空気中に放出しても析出物を生じさせない。
【００２９】
水中への銀イオンの溶出量は、水中における銀イオン濃度として３〜５０μｇ／Ｌ特に５〜１０μｇ／Ｌ程度が好適である。
【００３０】
このためには、銀ゼオライト処理手段の銀担持量が４〜６ｗｔ％程度である場合、第１の銀ゼオライト処理手段への通水ＳＶを５０〜１００／ｈ特に６０〜９０／ｈとし、第２の銀ゼオライト処理手段への通水ＳＶを８０〜２００／ｈ特に１００〜１８０／ｈとすることが好ましい。なお、本発明者の研究の結果、水中への銀の溶出速度は、ＲＯ膜１次側の水よりもＲＯ膜透過水の方が大きいことが認められた。そのため、第２の銀ゼオライト処理手段への通水ＳＶを第１の銀ゼオライト処理手段への通水ＳＶの１．５〜４倍、特に２〜３倍程度とすることが好ましい。
【００３１】
このように実質的に菌を含まないようになった処理水を加湿手段にて気化して空気中に供給することにより、室内等の空気を衛生的に加湿することができる。
【００３２】
加湿手段としては、水を気化して空気中に供給できるものであれば特に限定されず、水噴霧式、気化式、蒸気式などの各種のものを用いることができるが、水噴霧式のものが好適である。
【００３３】
水噴霧式加湿手段としては、超音波振動子によって水を微小水滴として空中に放出する超音波式のものや、ノズルから微小水滴を噴出させるノズル噴霧式のものなどが例示され、いずれのものも用いることができる。噴霧式加湿手段は、水を直接噴霧するため、他の方式に比較して水中ミネラルの除去と殺菌が重要となり、これを怠ると、噴霧した微細な水滴が乾燥すると白くなったり、水中の雑菌がばらまかれるという問題が生じるが、本発明の給水処理装置を用いることにより、かかる問題が生じることはなくなる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例及び参考例について説明する。
【００３５】
［実施例１］
給水処理装置として、第１の銀ゼオライト処理手段と、ＲＯ膜装置と、第２の銀ゼオライト処理手段とを備えたものを用いた。
第１の銀ゼオライト処理手段としては、銀担持量が５ｗｔ％の平均粒径１ｍｍの銀担持ゼオライトよりなるペレット１Ｌを内径４０ｍｍのカラムに充填したものを用いた。
ＲＯ膜装置としては、栗田工業株式会社製ＫＲＯＡ−１０３２を用いた。
第２の銀ゼオライト処理手段としては、上記銀担持ゼオライトよりなるペレット０．５Ｌを内径４０ｍｍのカラムに充填したものを用いた。
原水としては、市水（静岡県榛原郡吉田町水道水）を用いた。
この原水を７０Ｌ／ｈｒ（ＳＶ＝７０）にて第１の銀ゼオライト処理手段に通水した。
ＲＯ装置からは透過水を５０Ｌ／ｈｒにて流出させ、これを第２の銀ゼオライト処理手段へＳＶ＝１００にて通水した。
３ヶ月経過後においても、この給水処理装置からの処理水取出配管内面へのタンパク付着は１μｇ／ｃｍ２以下であった。
【００３６】
［比較例１］
実施例１の３ヶ月連続通水試験において、第１の銀ゼオライト処理手段を省略した他は同様にして通水試験した。その結果、上記の付着タンパク量は４．６μｇ／ｃｍ２であった。
【００３７】
［比較例２］
実施例１の３ヶ月連続通水試験において、第１の銀ゼオライト処理手段の銀担持ゼオライトの代わりに銀添着活性炭（銀添着量１ｗｔ％、平均粒径０．６ｍｍ）を用いた他は同様にして通水試験した。その結果、上記の付着タンパク量は１４μｇ／ｃｍ２であった。
【００３８】
これら実施例１及び比較例１，２より、本発明の給水処理装置によると、ＲＯ膜２次側における菌の繁殖が防止されることが認められた。
【００３９】
［参考例１］
実施例１の第１の銀ゼオライト処理手段と同様の銀ゼオライト処理手段を用い、通水ＳＶ及び供給水の種類を表１の通り種々変えて銀ゼオライト処理水中の銀イオン濃度を測定した。この測定結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１の通り、ＳＶを変更することにより水中への銀イオンの溶出量を制御することができ、また、同一のＳＶであっても銀イオンの溶出量は供給水の種類によって異なることがわかる。