(57)【要約】      （修正有）【課題】省エネタイプで安全で通常の可視光線を利用して、長期間有効的に殺菌する光触媒技術を提供する、および光触媒フィルターを通過した菌が即、人体に入って活性化しないような技術を提供する。【解決手段】光触媒フィルターのカートリッジ７は外側を網やパンチングメタルのような穴のたくさん開いた通水性の良い材料で囲い光触媒フィルターを固定しているので自然光や照明装置９からの光が光触媒フィルターに十分照射されるようになっている。また、穴の径が１ミクロン以下のシート状フィルターはステンレスや樹脂でできた円筒状の網などの上に巻かれており、ここで有害歯を死滅させる。【選択図】図２
2004148285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽、貯水タンク、池などの淡水を循環させる配管に銀担持の光触媒フィルターを取り付けた循環方式、および菌を通過させない目の細かいフィルターの前段に銀担持の光触媒フィルターを設置した非循環方式があり、可視光線を光触媒フィルターに照射させる照明装置を設置し、前出の淡水を連続的に効率良く殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置。
【請求項２】
請求項１の殺菌装置に、自然光や可視光線が光触媒フィルターに効果的に照射されるための反射板、および自然光の照射量を計測する照度センサーを持ち、自然光が不足する場合に前出の照明装置を点灯させることにより天候や時間に関係なく、前出の淡水を連続的に効率良く殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置。
【請求項３】
請求項１の光触媒フィルターがカートリッジ方式になっており、容易に取替え可能であり、ステンレスや樹脂製の網か多穴質の淡水が通過しやすい材料で作った円筒に銀担持の光触媒繊維が含まれる不織布を巻きつけ、更にその外側に同じくステンレスや樹脂の網や多数の穴が開いていて淡水が通過しやすい構造を持つ円筒をセットするか、あるいは樹脂などのバンドを２本以上前出の不織布に巻くことによって前出不織布が前出の円筒にしっかり固定する。更に光触媒フィルターは透明なガラスか樹脂のケースの中に入れられ、可視光線が光触媒フィルターの光触媒繊維に照射されることを特徴とした淡水殺菌装置。
【請求項４】
請求項１の光触媒フィルターがカートリッジになっており、容易に取替え可能であり、透明円筒状の中に銀担持の光触媒繊維が隙間なく充填され、可視光線が透明な円筒を通して通過し光触媒繊維に照射しやすくなっていることを特徴とする淡水殺菌装置。
【請求項５】
請求項１の光触媒フィルターの汚れを落とすための逆洗浄方式として、淡水の逆流、バブリング、中性洗剤の注入、超音波の発生などを持ち、手動もしくは自動で光触媒フィルターを洗浄できることを特徴とする淡水産菌装置。
【請求項６】
集光板やレンズにより光ファイバーの端子に自然光を集め、光ファイバーで自然光を導き光触媒フィルター照射することを特徴とした淡水殺菌装置。
【請求項７】
請求項１の非循環式殺菌装置で、淡水が銀担持の光触媒を通過した後、１ミクロン以下の穴径のフィルターに菌を留め活性状態では菌を通過させない仕組みを持ち、水道、井戸水などあらゆる淡水に適用して殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置。
【請求項８】
請求項１の照度センサーは照明装置が点灯する照度を５０〜３００ルックスの範囲で設定可能であり、常に光触媒フィルターに照射する光の照度を設定値以上に保つことにより光触媒を機能させ殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、淡水を銀担持の光触媒フィルターで殺菌させる方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有力な淡水の殺菌方法として、紫外線殺菌装置、酸化チタン担持の光触媒を利用した殺菌装置があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の殺菌方法のうち紫外線殺菌装置は紫外線ランプにより強力な紫外線を通過する淡水に照射し殺菌するもので有害物質を注入せず加温もしないので淡水に与える影響が少なく殺菌できる特徴を有するものの、ランプを点灯させるための多くの電力を消費する、大量の淡水を殺菌処理する場合は多数の紫外線ランプを要し信頼性が低い、紫外線ランプから遠ざかると殺菌効果が薄れるなどの課題が有った。
【０００４】
酸化チタン担持の光触媒方式の殺菌では、紫外線照射方式同様に淡水に与える影響が少なく殺菌できるものの、光触媒に特別な波長の紫外線を照射しなければならず、常時殺菌を保証するためには特別な波長を照射できる紫外線ランプが必要になる、光触媒材料を金属、ガラス、樹脂などの表面にコーティングしなければならず被コーティング材料の重量比で淡水に接触する光触媒の面積を大きくできにくい、光触媒をコーティングした材料を収納するケースや配管に紫外線を通す石英ガラスなどの特殊材料を使わなければならないという課題があった。そのほかに酸化チタンの光触媒では風呂などの殺菌に利用した場合、残留塩素の影響で光触媒をコーティングした表面にまくができるため４日程度で殺菌機能が失われることが報告されている。
【０００５】
そこで、今回の発明は省エネタイプで安全で通常の可視光線を利用して、長期間を効率的に殺菌する光触媒技術を提供すること、および光触媒フィルターを通過させた菌が死滅するには最大で３０分程度を要するので、光触媒フィルターを通過した菌が即、人体に入って活性化しないような技術を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために請求項１の発明は浴槽、貯水タンク、池などの淡水を循環させる配管に銀担持の光触媒フィルターを取り付けた循環方式、および菌を通過させない目の細かいフィルターの前段に銀担持の光触媒フィルターを設置した非循環方式があり、可視光線を光触媒フィルターに照射させる照明装置を設置し、前出の淡水を連続的に効率良く殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の殺菌装置に、自然光や可視光線が光触媒フィルターに効果的に照射されるための反射板、および自然光の照射量を計測する照度センサーを持ち、自然光が不足する場合に前出の照明装置を点灯させることにより天候や時間に関係なく、前出の淡水を連続的に効率良く殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の光触媒フィルターがカートリッジ方式になっており、容易に取替え可能であり、ステンレスや樹脂製の網か多穴質の淡水が通過しやすい材料で作った円筒に銀担持の光触媒繊維が含まれる不織布を巻きつけ、更にその外側に同じくステンレスや樹脂の網や多数の穴が開いていて淡水が通過しやすい構造を持つ円筒をセットするか、あるいは樹脂などのバンドを２本以上前出の不織布に巻くことによって前出不織布が前出の円筒にしっかり固定する。更に光触媒フィルターは透明なガラスか樹脂のケースの中に入れられ、可視光線が光触媒フィルターの光触媒繊維に照射されることを特徴とした淡水殺菌装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の光触媒フィルターがカートリッジになっており、容易に取替え可能であり、透明円筒状の中に銀担持の光触媒繊維が隙間なく充填され、可視光線が透明な円筒を通して通過し光触媒繊維に照射しやすくなっていることを特徴とする淡水殺菌装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１の光触媒フィルターの汚れを落とすための逆洗浄方式として、淡水の逆流、バブリング、中性洗剤の注入、超音波の発生などを持ち、手動もしくは自動で光触媒フィルターを洗浄できることを特徴とする淡水産菌装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、集光板やレンズにより光ファイバーの端子に自然光を集め、光ファイバーで自然光を導き光触媒フィルター照射することを特徴とした淡水殺菌装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１の非循環式殺菌装置で、淡水が銀担持の光触媒を通過した後、１ミクロン以下の穴径のフィルターに菌を留め活性状態では菌を通過させない仕組みを持ち、水道、井戸水などあらゆる淡水に適用して殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１の照度センサーは照明装置が点灯する照度を５０〜３００ルックスの範囲で設定可能であり、常に光触媒フィルターに照射する光の照度を設定値以上に保つことにより光触媒を機能させ殺菌することを特徴とする淡水殺菌装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を、図１，２，３に示す。
図１の１は浴槽、貯水槽、池など淡水を貯めるところである。２はごみなどを除去するフィルターであり、ここで十分ごみや粒子を除去し、後段の光触媒が目詰まりしないようにする。３は循環のためのポンプであり、４が本発明の淡水殺菌装置、５は風呂や温泉に淡水殺菌装置を利用した場合のボイラーや熱交換器を示す。９は戻り配管であり、１の淡水を循環させ、殺菌し、戻すことによりレジオネラ菌などを死滅させる。淡水殺菌装置は３のポンプの前でも良いし、９０℃以上の高温でなければ８のボイラーや熱交換器の後でも良い。また、８のボイラーや熱交換器が入る必要は無く、バイパス配管に淡水殺菌装置をセットしても良いし、殺菌のための専用の循環記管でも良い。
【００１５】
図２は淡水殺菌装置のみを取り出した図で、７の光触媒フィルターのカートリッジ以外は断面図で示している。７の光触媒フィルターのカートリッジは外側を網やパンチングメタルのような穴のたくさん開いた通水性の良い材料で囲い光触媒フィルターを固定している。このため、自然光や照明装置からの光が光触媒フィルターに十分照射されるようになっており、殺菌機能を発揮する。８は淡水が満遍なく７の光触媒フィルターのカートリッジに入るために設けた淡水滞留用のケースであり可視光線が通過できるよう透明樹脂やガラスなどでできている。また、光触媒フィルターのカートリッジを容易に出し入れできるようフランジのボルト固定となっている。フランジのあわせ面にはパッキンが入り漏水を防ぐ。９は照明装置で、１４の照度センサーの計測により自然光が不足する場合に点灯させて光触媒フィルターに照射する光の量を設定値以上に保つ。自然光を利用する場合には照明装置が自然光の入射を遮らないような位置に配置する。自然光が入らないことがあらかじめ分かっている場合には照度センサーは不要であり、常に照明装置が点灯した状態で使用することになる。１０は反射板で、ステンレスなど錆の出にくい材料を使い、内側の表面は光が反射しやすいように磨かれている。１０の反射板は自然光と照明装置からの光を均一に効果的に光触媒フィルターに反射させるよう配置する。１１と１３は８のケースに繋がる配管であり、１１が淡水の流入に使われる場合は１３はバルブが閉まっており、逆に１３が淡水の流入に使われる場合は１１のバルブが閉まっている。１１と１３の二つの配管が７の光触媒フィルターカートリッジに取り付けられているのはいずれか片方を通常の淡水流入配管、また別の一方を逆洗浄用の排水配管に使用するためである。たとえば、１１の配管を通常の淡水流入用に使う場合は１３の配管のバルブが閉まっており、８のケース内に流入した淡水は７の光触媒フィルターカートリッジを通り抜けて、１２の配管から出てくる。光触媒フィルターを逆洗浄する場合には１２の配管から淡水が流入し、１１の配管のバルブが閉まっているために、光触媒フィルター表面の汚れ成分と共に１３の配管を通って排出される。このとき、１２の淡水には空気の泡や中性洗剤が注入されて光触媒フィルターの汚れを落としやすくする。同様に７の光触媒フィルターの近くに超音波発信機を置けば汚れが剥離しやすくなる。
【００１６】
図３は非循環方式の淡水殺菌装置の光触媒フィルターカートリッジの断面図を描いている。１５は穴の径が１ミクロン以下のシート状フィルターであり、１８のステンレスや樹脂でできた円筒状の網などの上に巻かれている。更に１５の上に１６のシート状の光触媒フィルターが巻かれている。１７は１５と１６のフィルターを固定するための押さえ材料で１８同様に網やパンチングされているステンレスもしくは樹脂などである。この図３において１５の目の細かいフィルターが無ければ循環式の光触媒フィルターカートリッジになる。すなわち、１５の目の細かいフィルターの有るのが非循環式の光触媒フィルターカートリッジ、１５のフィルターの無いのが循環式の光触媒フィルターカートリッジである。図３の非循環式の淡水殺菌装置は水道や井戸水のほかあらゆる淡水を１６の光触媒フィルターを通過させ、１５の穴が１ミクロン以下のフィルター上に留めることで殺菌できる。１ミクロン以下の穴のフィルターのみでは菌を通過させないものの殺菌はできないから菌がフィルター上で繁殖する可能性があり、またフィルター処理時に菌が人間などに感染する危険性がある。光触媒フィルターは取り付け取り外しが容易なケースに収納する。ごみや粒子の多い淡水の場合はこの光触媒フィルターに至る前段フィルターでこれらのごみや粒子を十分取り除く必要がある。
【００１７】
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、循環方式の淡水殺菌装置により浴槽、貯水槽、池などの淡水を天候や時間に関係なく無害でしかも長期間にわたって殺菌ができる。水道、井戸水、川からの汲み上げ水など短時間で淡水が人体の体内に入る可能性のあるケースでは非循環方式の淡水殺菌装置により殺菌することができる。
【００１８】
「他の実施形態」
水道水の浄水場では水が浄水場を通過して飲料として利用されるまでには３０分以上を要するのでこのようなケースでは、光触媒のフィルターやブロックを通過させるだけで時間経過とともに菌が死滅するので、非循環方式でしかも１ミクロン以下の穴径のフィルターが不要な淡水殺菌装置とすることができる。
プールでは法律により塩素注入が義務付けられており、その残留塩素により、髪が茶色になったり、水着が漂白されたり、粘膜を傷つけたり皮膚がひりひりするなどの弊害ができている。この、塩素注入の法律が改正されれば、プール水を循環させつつ銀担持光触媒で殺菌することによりこれらの課題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】淡水殺菌装置を浴槽の殺菌用に取り付けた全体構成図である。
【図２】淡水殺菌装置の光触媒フィルターカートリッジ付近を描いた図である。光触媒フィルターカートリッジが外形図、その他が断面図となっている。
【図３】非循環方式の光触媒フィルターと１ミクロン以下のフィルターの付近の断面図を描いた。この図で、１５の１ミクロン以下のフィルターが無ければ循環式の淡水殺菌装置になる。
【符号の説明】
１  浴槽もしくは貯水タンク
２  ごみや粒子を除去するフィルターや砂濾過装置
３  循環ポンプ
４  淡水殺菌装置
５  ボイラーや加熱のための熱交換器
６  戻り配管
７  光触媒フィルターのカートリッジ
８  光触媒フィルターカートリッジのケース
９  照明装置
１０  反射板
１１  淡水の流入もしくは排出の配管
１２  光触媒フィルターを通過した淡水が排出される配管
１３  淡水の流入もしくは排出の配管
１４  照度センサー
１５  穴径が１ミクロン以下のフィルター
１６  銀担持の光触媒フィルター
１７  光触媒フィルターなどを固定する材料
１８  淡水が通過するような網や多穴質の円筒状材料
【図１】
2004148285.tif 000003
【図２】
2004148285.tif 000004
【図３】
2004148285.tif 000005