JP2003047957A

JP2003047957A - 浄水器

Info

Publication number: JP2003047957A
Application number: JP2001240977A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Tochikubo; 滋夫栃窪; Ichiro Tomatsu; 一郎戸松; Takashi Kachi; 岳志加知; Kazuto Matsue; 和人松江
Original assignee: TYK Corp
Current assignee: TYK Corp
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】捕捉性及び吐水性の双方を向上させた浄水器を
提供すること。【解決手段】浄水器は、通水室１００を有する容器１０
１と、通水室１００に給水する給水具１０４と、通水室
１００に給水された水を浄化する濾過材１と、濾過材１
で浄化された水を吐出する吐水具１０５とを有する。濾
過材１は互いに並設された第１の濾過材と第２の濾過材
とを有する。第１の濾過材１０Ａと第２の濾過材１０Ｂ
とのうちの一方は、平均細孔径が相対的に小さく且つ吐
水性が相対的に小さい活性炭フィルタで形成されてい
る。第１の濾過材１０Ａと第２の濾過材１０Ｂとのうち
の他方は、平均細孔径が一方よりも相対的に大きく且つ
吐水性が一方よりも相対的に大きい活性炭フィルタで形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は活性炭フィルタを有
する浄水器に関する。本発明に係る浄水器としては、一
般家庭、医院、飲食店等に飲用また調理用として使用さ
れる浄水器が例示される。

【０００２】

【従来の技術】従来、日本においては、水道水からカル
キ分、トリハロメタン類等を吸着、化学反応等により除
去するには、粒状の活性炭を利用したフィルタを有する
浄水器が広く使用されている。フィルタとして活性炭の
集合体を焼成して固形化した焼成活性炭ブロックフィル
タも採用されている。

【０００３】また、情報開示の進んだアメリカでは、天
然起源のポリオウイルスに加え、ワクチンとして投与さ
れた弱毒化したポリオウイルスが糞便とともに、河川に
流出し、毒性を回復するケースが確認されて、日本にお
いても指摘される事例が出て来た。即ち、ポリオウイル
スを含めて、生体の消化管内で増殖し、糞便中に多量に
含まれる、コクサッキーウイルス、エコウイルス、伝染
性肝炎ウイルス、アデノウイルス、レオウイルスの６群
が指摘されている。

【０００４】更に、日本にはないが、アメリカでは、上
記ポリオウイルス等のウイルスの除去が上水の基準とし
て決められている。その他の地域では、ロシア、東南ア
ジア、アフリカ、中南米において、相変わらず、ポリオ
は猛威を振っており、そこで、簡易、安価に、また、使
い勝手のよい、ポリオウイルス等の菌を効果的に除去で
きる浄水器が緊急に必要となっている。

【０００５】アメリカでは、水道水中の原虫、例えば十
数μｍの大きさのクリプトスポリジューム、一般細菌等
を除去する目的で、微粉末の活性炭と熱可塑性樹脂粉末
とを混合した原料で形成された中空円筒状の圧縮活性炭
ブロックフィルタが普及している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】固形化した焼成活性炭
ブロックフィルタを実用に供する場合、上記した焼成活
性炭ブロックフィルタでは、中空糸膜を利用した浄水器
と比較して、水の透過面積が圧倒的に少ない。このため
焼成活性炭ブロックフィルタでは、捕捉性を高めるべく
細孔を小さくしようとすると、通常の水圧では、浄水器
の単位時間当たりの吐水量が小さくなり、実用的な浄水
器として使用出来ない。

【０００７】そこで、焼成活性炭ブロックフィルタにお
いて単位時間当たりの吐水量を一定レベル以上に確保す
るためには、活性炭の粒径を大き目に設定することが必
要となる。しかしこの場合には、焼成活性炭ブロックフ
ィルタの単位時間当たりの吐水量は確保されるものの、
捕捉性が不足する。即ち、日本国内で一般に細菌保証と
して用いられる０．３μｍ径のbrevundimonas diminuta
(以下、brevundimonasともいう)、０．６５μｍの大腸
菌等の捕捉性が不足し、焼成活性炭ブロックフィルタを
透過してしまう欠点があった。更に、２５〜３５ｎｍ径
のポリオウイルス（polio-virus）、ポリオウイルスの
試験代替として用いられるbacteriophageMS-2 も、焼成
活性炭ブロックフィルタを透過してしまい、焼成活性炭
ブロックフィルタで良好に捕捉できるものではなかっ
た。このように従来の浄水器において捕捉性及び単位時
間当たりの吐水性の双方を向上させることは、必ずしも
容易ではなかった。

【０００８】本発明は上記した課題に鑑みてなされたも
のであり、捕捉性及び単位時間当たりの吐水性の双方を
向上させた浄水器を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る浄水器は、
通水室を有する容器と、通水室に連通し通水室に給水す
る給水具と、通水室に給水された水を浄化するように通
水室に収容された濾過材と、通水室に連通し濾過材で浄
化された水を吐出する吐水具とを有する浄水器におい
て、濾過材は、互いに並設された第１の濾過材と第２の
濾過材とを有しており、第１の濾過材と第２の濾過材と
のうちの一方は、平均細孔径が相対的に小さく且つ単位
時間当たりの吐水性が相対的に小さい活性炭フィルタで
形成されており、第１の濾過材と第２の濾過材とのうち
の他方は、平均細孔径が前記一方よりも相対的に大きく
且つ単位時間当たりの吐水性が前記一方よりも相対的に
大きい活性炭フィルタで形成されていることを特徴とす
るものである。

【００１０】本発明に係る浄水器によれば、第１の濾過
材と第２の濾過材とのうちの一方は、平均細孔径が相対
的に小さく且つ単位時間当たりの吐水性が相対的に小さ
い活性炭フィルタで形成されており、このため菌及び微
粒子等に対する捕捉性が確保される。また第１の濾過材
と第２の濾過材とのうちの他方は、平均細孔径が前記一
方よりも相対的に大きく且つ単位時間当たりの吐水性が
相対的に大きい活性炭フィルタで形成されており、この
ため単位時間当たりの吐水性が確保される。このため本
発明に係る浄水器によれば、第１の濾過材及び第２の濾
過材を組み合わせているため、菌及び微粒子等に対する
捕捉性及び吐水性の双方を向上させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】・本発明に係る浄水器の好ましい
形態によれば、第１の濾過材と第２の濾過材とは筒形状
をなしており、第１の濾過材と第２の濾過材とのうちの
一方は外周側に配置され、且つ、第１の濾過材と第２の
濾過材とのうちの他方は内周側に配置されている形態を
採用できる。第１の濾過材と第２の濾過材とのうちの一
方は、平均細孔径が相対的に小さいため、菌及び微粒子
等に対する捕捉性が良好であるものの、通水時における
圧損が大きく、単位時間当たりの吐水性が小さい。しか
し前記したように単位時間当たりの吐水性が小さい前記
一方を濾過材の外周側に配置すれば、単位時間当たりの
吐水性が低い一方の通水開始面の面積を大きくさせるの
に有利となり、菌及び微粒子等に対する捕捉性を確保し
つつ、該一方における吐水性を大きくさせるのに有利と
なる。

【００１２】なお、第１の濾過材と第２の濾過材とのう
ちの一方（平均細孔径が相対的に小さい側）に係る平均
細孔径としては、０．１〜０．５μｍ、殊に０．２〜
０．３μｍを例示することができるが、これらに限定さ
れるものではない。また、第１の濾過材と第２の濾過材
とのうちの他方（平均細孔径が相対的に大きい側）の平
均細孔径としては、０．５〜３．０μｍ、殊に０．５〜
１．０μｍを例示することができるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００１３】・本発明に係る浄水器の好ましい形態によ
れば、濾過材は円筒形状をなしており、濾過材の半径方
向において電圧を印加する電極端子が設けられている形
態を採用できる。この場合、濾過材全体に電圧を印加さ
せるのに有利であり、濾過材の細孔に捕捉した菌等に電
圧を印加させて制菌を行うのに有利である。

【００１４】・また、第１の濾過材と第２の濾過材とは
筒形状をなしており、同軸的に配置されている形態を採
用できる。この場合、第１の濾過材と第２の濾過材とを
一体成形により同軸的に配置できる。一体成形されてい
る場合には、第１の濾過材と第２の濾過材とは接合され
ている。また第１の濾過材と第２の濾過材とを互いに独
立させて同軸的に配置できる。独立させる場合には、互
いに第１の濾過材と第２の濾過材とを嵌合させることが
好ましい。

【００１５】・本発明に係る浄水器の好ましい形態によ
れば、濾過材側に直接的または間接的に付設され正極及
び負極のいずれか一方につながる第１電極端子と、容器
側に直接的または間接的に付設され正極及び負極のいず
れか他方につながる第２電極端子とを具備する形態を採
用できる。この場合、濾過材の細孔に捕捉した菌等に電
圧を印加させて制菌を行うのに有利である。

【００１６】・本発明に係る浄水器の好ましい形態によ
れば、濾過材は、孔を有する筒形状をなしており、孔に
は、給水具または吐水具に連通する通水路を形成する筒
部材が配置されており、筒部材につながると共に正極及
び負極のいずれか一方につながる電極端子が設けられて
形態を採用できる。

【００１７】（焼成活性炭ブロックフィルタ）濾過材を
構成する第１の濾過材及び第２の濾過材としては、ウイ
ルス等の菌に対する捕捉性を高めた焼成活性炭ブロック
フィルタで形成することができる。以下、この捕捉性を
高めた焼成活性炭ブロックフィルタ（以下、ブロックフ
ィルタともいう）について説明を加える。本発明者は、
平均粒径が３５（または３０）〜２００μｍの基材活性
炭と、粒径が３０μｍ以下の超微粉活性炭とを配合した
配合活性炭と、人造あるいは天然のセラミックス系のバ
インダとを混合した原料を加圧成形した後、焼成し、多
数の細孔を生成した焼成活性炭ブロックフィルタを製造
すれば、ウイルス等の菌の捕捉性の向上に有効であり、
且つ、超微粉活性炭の配合を増加させた分、ブロックフ
ィルタの細孔径を小さくでき、更に超微粉活性炭の他に
平均粒径が大きな基材活性炭が配合されているため、ブ
ロックフィルタの単位時間当たり吐水量も確保でき、実
用的な吐水量が得られることを知見した。ウイルス等の
菌の捕捉性の向上に有効である理由としては、焼成活性
炭ブロックフィルタ内の水が通過する微細透過路の内壁
において、ウイルス等の菌の捕捉性が良好な超微粉活性
炭等の活性炭が高い頻度で表出し易くなるためと推察さ
れる。殊に、超微粉活性炭は焼成活性炭ブロックフィル
タ内の水が通過する微細透過路の内壁において、負帯電
するウイルス等の菌に対して良好なる静電吸着部位とな
ると思料される。

【００１８】更に本発明者は、上記した知見において、
配合活性炭とセラミックス系のバインダとの重量配合比
において、配合活性炭の割合を増加させると共に、人造
あるいは天然セラミックス系のバインダの量を減少させ
れば、ウイルス等の菌の捕捉性の向上に更に有効であ
り、且つ、実用的な吐水量が得られることを知見し、本
発明に係る浄水器の濾過材として好適な焼成活性炭ブロ
ックフィルタ、焼成活性炭ブロックフィルタの製造方法
を完成した。即ち、焼結のために配合される人造あるい
は天然のセラミックス系のバインダは、活性炭の表面を
覆う傾向があり、本来的には、焼成活性炭ブロックフィ
ルタの内部に形成されている水が通過する微細透過路に
おいて活性炭が表出しにくくなる。このためセラミック
ス系のバインダを減少させれば、焼成活性炭ブロックフ
ィルタ内の水が通過する微細透過路において、ウイルス
等の菌の捕捉に有利な超微粉活性炭等の活性炭が高い頻
度で表出し易くなるためと推察される。

【００１９】更に、バインダは人造あるいは天然のセラ
ミックス系のバインダであるため、焼成活性炭ブロック
フィルタに熱湯を透過させても、樹脂系バインダとは異
なり、焼成活性炭ブロックフィルタは耐熱性における問
題が生じないため、焼成活性炭ブロックフィルタに捕捉
したウイルス等の菌を熱湯殺菌できる効能をも本発明者
は見出した。

【００２０】好ましい形態に係る焼成活性炭ブロックフ
ィルタの製造方法は、平均粒径が３５（または３０）〜
２００μｍの基材活性炭と、粒径が３０μｍ以下の超微
粉活性炭とを配合した配合活性炭と、人造あるいは天然
のセラミックス系のバインダとを混合し、配合活性炭及
びセラミックス系のバインダの合計を１００重量％とし
たとき、セラミックス系のバインダを重量比で５０重量
％以下とすると共に、配合活性炭を５０重量％以上に配
合した原料を加圧成形した後、焼成し、多数の細孔を生
成したことを特徴とするものである。

【００２１】好ましい形態に係る浄水器に使用される濾
過材を構成する焼成活性炭ブロックフィルタ（殊に、平
均細孔径及び吐水性が相対的に小さい側の前記一方）に
おける設計思想としては、次の（１）〜（３）である。（１）平均粒径が３５（または３０）〜２００μｍの基
材活性炭の他に、粒径が３０μｍ以下の超微粉活性炭を
積極的に補充する。これによりブロックフィルタ内の水
が通過する微細透過路において、超微粉活性炭が表出し
易くなると思料される。超微粉活性炭としては２０μｍ
以下のものが好ましい。従って、超微粉活性炭は、１〜
２０μｍの粒子が８０重量％以上、１μｍ未満が２０重
量％以下とすることができる。なお基材活性炭により、
焼成活性炭ブロックフィルタの強度が確保され、細孔径
の過小化も抑えられ、単位時間当たりの吐水性が確保さ
れるる。（２）樹脂バインダは帯電列で負側にかなり寄ってお
り、負帯電することが知られている。またウイルス等の
菌も負帯電することが文献上知られている。このため樹
脂バインダを用いたブロックフィルタでは、静電反発に
よりウイルス等の菌の捕捉性は損なわれると推察され
る。しかしながらバインダを人造または天然のセラミッ
クス系とすれば、負帯電するウイルス等の菌に対して静
電反発を抑えることができ、ブロックフィルタが本来的
に有する捕捉性、吸着性を確保し易い。（３）焼結のために配合される人造あるいは天然のセラ
ミックス系のバインダは、活性炭の表面を覆う傾向があ
り、本来的には、ブロックフィルタの内部に形成されて
いる水が通過する微細透過路において超微粉活性炭等の
活性炭が表出しにくくなる。そこで、配合活性炭及びセ
ラミックス系のバインダを混合した原料において、配合
活性炭を多目にし、セラミックス系のバインダを少な目
にしている。即ち、配合活性炭及びセラミックス系のバ
インダの合計を１００重量％としたとき、バインダを重
量比で５０重量％以下とすると共に、配合活性炭を５０
重量％以上に配合している。このようにセラミックス系
のバインダを減少させれば、ブロックフィルタ内の水が
通過する微細透過路において、超微粉活性炭等の活性炭
が高い頻度で表出し易くなると推察される。

【００２２】上記した（１）〜（３）により、浄水器に
おける捕捉性及び吸着性が向上する。殊に、後述するウ
イルス等の菌の捕捉に有効となる。故に、日本における
試験最小細菌、即ち、外径０．３μｍｘ長さ０．８μｍ
とされるｂｒｅｖｕｎｄｉｍｏｎａｓをブロックフィル
タで捕捉することができる。後述するアメリカでのｐｏ
ｌｉｏ−ｖｉｒｕｓに対する試験代替菌、即ち、ｂａｃ
ｔｅｒｉｏｐｈａｇｅＭＳ−２については、日本で試験
水圧１．０ｋｇｆ／ｃｍ²においても、アメリカ国内で
の試験水圧６０ｐｓｉ（４．２ｋｇｆ／ｃｍ²）におい
ても、焼成活性炭ブロックフィルタにより効率よく捕捉
することができる。なお、ｐｏｌｉｏ−ｖｉｒｕｓは病
菌であるため、直接的には試験せず、ｐｏｌｉｏ−ｖｉ
ｒｕｓに対する安全な試験代替菌であるｂａｃｔｅｒｉ
ｏｐｈａｇｅＭＳ−２で試験を行うのが一般的であ
る。

【００２３】・好ましい形態に係る浄水器の濾過材に使
用される焼成活性炭ブロックフィルタ（殊に、平均細孔
径及び吐水性が相対的に小さい側の前記一方）の製造方
法の基本設計思想としては、次の（４）（５）も追加的
に併用することが更に好ましい。（４）焼成温度を１２００℃以下（９５０〜１２００
℃）とすることが好ましい。これにより活性炭自身がも
つ細孔が焼き締まりにより過剰に収縮することを抑え、
吸着の機能が劣化しない温度限界以内とする。また、活
性炭の粒子と活性炭の粒子のつなぎとなっているセラミ
ックス系のバインダにおいては、逆に収縮量を大きめに
し、ブロックフィルタの細孔を大きくし、捕捉性能を下
げないことにすることが好ましい。上記した基本設計思
想（１）〜（３）との組み合わせにより、理想的な細孔
径とし易い。（５）成形圧力を増加させることが好ましい。例えば１
ＭＰａとすることができる。成形圧力の増加により、原
料を顆粒化した場合には、圧力の増加によって顆粒化し
た原料の接触面が潰れ合い、細孔の縮小に有利となる。

【００２４】・好ましい形態に係る浄水器の濾過材とし
て使用される焼成活性炭ブロックフィルタにおいて、配
合活性炭に占める超微粉活性炭が過剰に多いと、基材活
性炭が不足するため、ブロックフィルタがボソボソとな
り、強度が不足する。配合活性炭に占める超微粉活性炭
が過剰に少ないと、適切な細孔を得るに不利となる。ブ
ロックフィルタの好ましい形態によれば、重量比で、超
微粉活性炭／基材活性炭は、０．１〜０．８に設定され
ていることが好ましい。殊に、重量比で、超微粉活性炭
／基材活性炭は、０．２〜０．５の範囲、または、０．
２５〜０．４０の範囲、または、０．２５〜０．３５の
範囲にできる。

【００２５】・ブロックフィルタの平均細孔径が過剰に
大きいと、単位時間当たりの吐水量は確保されるもの
の、捕捉性及び吸着性が低下する。ブロックフィルタの
平均細孔径が過剰に小さいと、捕捉性及び吸着性は確保
されるものの、単位時間当たりの吐水量が低下する。ブ
ロックフィルタの好ましい形態によれば、細孔の分布に
おいて、最頻度ピークは、１０μｍ以下に存在してい
る。この場合、細孔体積を１００体積％としたとき、１
０μｍを越える細孔は、２０体積％以下、１０体積％以
下、５体積％以下または０体積％である形態を採用でき
る。

【００２６】・セラミックス系のバインダおよび配合活
性炭を１００重量％としたとき、超微粉活性炭の割合は
最も理想的には、下限としては８重量％以上、１４重量
％以上が好ましい。例えば、１０重量％以上、１５重量
％以上、２０重量％以上、３０重量％以上、上限として
は４０重量％以下を例示できる。

【００２７】・配合活性炭及びセラミックス系のバイン
ダを１００重量％としたとき、バインダとしては３０〜
５０重量％の範囲、殊に３０〜４８重量％の範囲、３０
〜４５重量％の範囲とすることができる。バインダとし
ては、人造または天然のものを採用でき、アルミナ成分
及びシリカ成分の少なくとも一方を主要成分とするもの
を例示できる。

【００２８】・ブロックフィルタの好ましい形態に寄れ
ば、細孔の分布において最頻度ピークは１０μｍ以下に
存在しており、細孔体積を１００体積％としたとき、
２．５μｍ以下の細孔は４０体積％以上または５０体積
％以上であり、且つ、８μｍを越える細孔は３０体積％
以下である形態を採用できる。

【００２９】・人造あるいは天然のセラミックス系のバ
インダは微粉であって細かいほど好ましい。この場合、
ブロックフィルタの細孔径を小さくするのに有利であ
る。セラミックス系のバインダは、粒度が１５０μｍ以
下であることが好ましい。殊にバインダは、平均粒度が
５０μｍ以下、３０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以
下の粒子を採用できる。

【００３０】・ブロックフィルタの細孔径を小さくする
ことを考慮すると、バインダは、人造あるいは天然のセ
ラミックス系のバインダを１００重量％としたとき、５
μｍ以下の微小な粒子が３０重量％以上を占めているも
のが好ましい。殊に４０重量％以上、なかでも５０重量
以上、６０重量％以上を占めているものが好ましい。な
かでも、人造あるいは天然のセラミックス系のバインダ
を１００重量％としたとき、５μｍ以下の微小な粒子が
７０重量％以上を占めているものが好ましく、殊に、１
μｍ以下の極微小な粒子が３０重量％以上を占めている
ものが好ましい。

【００３１】・好ましいブロックフィルタの製造方法に
よれば、人造あるいは天然のセラミックス系のバインダ
の重量％は、配合活性炭の重量％よりも少ない。この場
合、ブロックフィルタにおける細孔径を小さくするのに
有利である。超微粉活性炭の割合が多い場合には、ブロ
ックフィルタの強度が低下して割れやすくなる傾向があ
る。しかしながら人造あるいは天然のセラミックス系の
バインダの粒度を上記したように細かいものを選択すれ
ば、ブロックフィルタの強度を確保しつつ、ブロックフ
ィルタにおける細孔径の縮小化を図り得る。

【００３２】・好ましいブロックフィルタの製造方法に
よれば、基材活性炭は平均粒径が大きく、ブロックフィ
ルタの強度確保、吐水性の確保に有効である。このため
基材活性炭を１００重量％としたとき、３０〜２００μ
ｍの粒子を１０〜７０重量％占める形態を採用できる。
超微粉活性炭は、基材活性炭の平均粒径よりも小さな平
均粒径を有し、粒径が２０μｍ以下とすることが好まし
い。超微粉活性炭としては、１〜２０μｍの粒子が８０
重量％以上、１μｍ未満の粒子が２０重量％以下の粒度
をもつ形態が採用できる。但し、これに限定されるもの
ではない。超微粉活性炭は、ブロックフィルタの強度を
低下させる傾向があるものの、超微粉活性炭が配合され
ると、ブロックフィルタにおける細孔径縮小に有利であ
る。

【００３３】・好ましいブロックフィルタの製造方法に
よれば、原料を加圧成形するとき、成形圧力を１．０Ｍ
Ｐａ以上とする形態を採用できる。この場合、原料が顆
粒であるとき、顆粒原料の接触面同士を押し潰し、粒子
同士で形成される細孔を小さくするのに有利である。成
形圧力を１．２ＭＰａ以上、１．５ＭＰａ以上にでき
る。成形圧力の上限値としては、加圧装置によっても異
なり、例えば、２．０ＭＰａ、４．０ＭＰａ、５．０Ｍ
Ｐａとすることができる。

【００３４】・配合活性炭とセラミックス系のバインダ
とを混合した原料を加圧成形したとき、セラミックス系
のバインダにより活性炭の表面が覆われ、活性炭が本来
もつ比表面積が減少する傾向がある。本発明に係る製造
方法によれば、バインダの割合が比較的少ないため、活
性炭が本来もつ比表面積をブロックフィルタの微細透過
路に表出させるのに有利となる。焼成活性炭ブロックフ
ィルタは、ウイルス等の菌の捕捉性に優れているが、超
微粉活性炭を主要成分として含むため、圧損が高く、吐
水性が低い傾向がある。しかし上記したように平均細孔
径が大きく低圧損の濾過材を併有すれば、ウイルス等の
菌の捕捉性を確保しつつ、吐水性を確保できる。

【００３５】なお、上記した焼成活性炭ブロックフィル
タについての説明は、平均細孔径及び単位時間当たりの
吐水性が相対的に小さい側の前記一方を構成する焼成活
性炭ブロックフィルタについて適用することが好まし
い。しかしこれに限らず、場合によっては、平均細孔径
及び単位時間当たりの吐水性が相対的に大きい側の前記
他方を構成する焼成活性炭ブロックフィルタに適用する
こともできる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を示す。ま
ず、説明の便宜上、濾過材を構成する焼成活性炭ブロッ
クフィルタの製造から説明を加える。本実施例で用いた
超微粉活性炭としては２０μｍ以下のものが大部分を占
めていた。この超微粉活性炭の粒度分布を図１に示す。
図１に示すように、粒径は２５μｍ以内に設定されてお
り、２０μｍ以内のものが９９．８０重量％を占めてい
た。この超微粉活性炭において、最頻度領域は４．４７
〜１３．２５μｍとされ、メジアン径は６〜７μｍであ
った。本実施例で用いた基材活性炭によれば、平均粒径
が３０〜１００μｍの範囲に設定されていた。

【００３７】図２は、基材活性炭と超微粉活性炭とを混
合した発明品１に係る配合活性炭の粒度分布を示す。図
２に示すように、配合活性炭全体を１００重量％とした
とき、粒径が３０μｍ以下の活性炭が多かった。図３
は、従来品に係る配合活性炭の粒度分布を示す。図３に
示すように、従来品に係る配合活性炭全体を１００重量
％としたとき、粒径が３０μｍ以下の活性炭は少なかっ
た。

【００３８】本実施例で用いたセラミックス系のバイン
ダは、１５０μｍ以下のアルミナ−シリカ系（アルミ
ナ：４０〜７０重量％ーシリカ：３０〜６０重量％）で
あった。即ち、バインダを１００重量％としたとき、約
５μｍの超微粉の粒子が８０重量％を占めていた。

【００３９】そして、バインダと基材活性炭と超微粉活
性炭との配合割合を、表１に示すように設定し、発明品
１に係る原料を形成した。この場合、超微粉活性炭、バ
インダを十分混合できるよう、粉体調合のための混合機
により混和した。本実施例によれば、混合機により５分
間混和した後、所定量の水を噴霧して、５秒後に停止し
た。出来あがった顆粒は水分量が少なく、顆粒径は小さ
い。この場合、顆粒同士が粘結せず、大きな細孔を形成
してしまう。このため、原料中の水分量を多くすること
が肝要である。そのため、水分を補充するため、高圧の
霧吹きで、室内を加湿して過飽和の湿度状態を作り、３
日放置して、水分量が５０％を越えたものを顆粒状の原
料とした。

【００４０】

【表１】

【００４１】油圧プレス装置を用い、成形圧力：１．５
ＭＰａとし、上記した顆粒状の各原料の集合体を加圧成
形し、中空円筒状の成形体（外径１２９ｍｍｘ内径２９
ｍｍｘ高さ２００ｍｍ）を成形した。この成形体に乾燥
熱風を当て、強制乾燥させた。その後、窒素雰囲気で最
高温度１１９５℃のまま、１０時間の移動時間を保持す
る連続式トンネルキルンで成形体を焼成し、表１に示す
発明品１に係る焼成活性炭ブロックフィルタを作成し
た。

【００４２】更に、表１に示す条件に基づいて、同様な
手順で、発明品２に係る原料を作成し、発明品２に係る
ブロックフィルタを形成した。同様に表１に示す条件に
基づいて、発明品３〜発明品５に係る原料、従来品に係
る原料をそれぞれ作成し、発明品３〜発明品５に係るブ
ロックフィルタ、従来品に係るブロックフィルタをそれ
ぞれ作成した。

【００４３】表１は、各ブロックフィルタにおける物性
値を示す。表１に示すように、発明品３では、バインダ
の割合が５８％と多かった。発明品４では、バインダの
割合が６０％と多かった。発明品５では、バインダの割
合が３０％と少なく、超微粉活性炭は配合されているも
のの、基材活性炭は配合されていなかった。従来品で
は、基材活性炭は配合されているものの、超微粉活性炭
は配合されていなかった。

【００４４】超微粉活性炭の割合が多い場合には、焼成
活性炭ブロックフィルタの強度が低下して割れやすくな
る傾向がある。しかしながら本実施例においては上記し
たように人造あるいは天然のセラミックス系のバインダ
の粒度を細かいものを選択しているため、焼成活性炭ブ
ロックフィルタの強度を確保でき、しかも焼成活性炭ブ
ロックフィルタにおける細孔径の縮小化に有利となる。

【００４５】図４は発明品１に係る焼成活性炭ブロック
フィルタの顕微鏡写真（試験片：Ｎｏ．１１−３）を示
す。図５は従来品に係る焼成活性炭ブロックフィルタの
顕微鏡写真（試験片：Ｎｏ．２Ｗ−３）を示す。図４、
図５において黒色っぽい部分は活性炭を示し、白色っぽ
い部分はセラミックス系のバインダを示す。図４に示す
ように、発明品１では、黒色っぽい部分の占有面積が多
く、ブロックフィルタの微細透過路に超微粉活性炭等の
活性炭が高頻度で表出しているのがわかる。このような
発明品１では、捕捉性、吸着性の向上に有効である。な
お、図４に示す視野全体を１００面積％とすると、黒色
っぽい部分の占有面積は７０〜８５％程度と推察され
る。

【００４６】図５に示すように、従来品では、白色っぽ
い部分の占有面積が多く、従ってブロックフィルタの微
細透過路に多数のバインダが高頻度で表出しており、活
性炭があまり表出していないことがわかる。このような
従来品では、捕捉性、吸着性の向上にはあまり有効でな
いことがわかる。

【００４７】図６は発明品１に係る焼成活性炭ブロック
フィルタにおける細孔径の分布を示す。細孔径の分布は
水銀圧入法で試験した。図６に示すように、発明品１に
おいて、細孔径は小さく、１０μｍを越える細孔は実質
的に含まれておらず、良好であった。発明品２について
も同様な細孔分布が得られた。即ち、発明品１、２に係
る焼成活性炭ブロックフィルタにおいて、１μｍ以下の
細孔体積を１００体積％としたとき、２．５μｍ以下の
細孔径をもつ細孔は、４０体積％以上であり、且つ、８
μｍを越える細孔径をもつ細孔は少なかった。即ち、こ
のようにすれば、焼成活性炭ブロックフィルタの気孔率
を高く確保でき、焼成活性炭ブロックフィルタから吐水
される吐水量を確保しつつ、焼成活性炭ブロックフィル
タの細孔径を小さくし、且つ、ウイルスの捕捉に効果的
である。

【００４８】図７は従来品に係る焼成活性炭ブロックフ
ィルタにおける細孔径の分布を示す。従来品に係る焼成
活性炭ブロックフィルタにおいては、細孔径は大きく、
２０μｍを越える大きなサイズの細孔の体積％は高かっ
た。図７に示すように従来品では、２．５μｍ以下の微
細な細孔は多いものの、２０μｍ付近に大きな頻度ピー
クが発生しており、且つ、１００μｍ程度の大きな細孔
もかなり存在していた。このように、２０μｍ以上の大
きな細孔の存在は、単位時間当たりの吐水量を確保でき
るものの、焼成活性炭ブロックフィルタにおける捕捉
能、吸着能は必ずしも充分ではない。

【００４９】表１に示すように、ブロックフィルタの気
孔率については、発明品１、発明品２は３９〜４２％で
あった。一方、超微粉活性炭が配合されていない従来品
に係るブロックフィルタについては、気孔率がやや低
く、３７％であった。圧縮強さについては、発明品１、
発明品２、発明品３、発明品４は良好であった。しかし
基材活性炭が配合されていない発明品５は、圧縮強さが
かなり低かった。超微粉活性炭が配合されていない従来
品は、圧縮強さは高かった。クロロホルム除去率につい
ては、クロロホルムを溶解した原水（４０ｐｐｂ）を透
過させて除去率を測定した行った。クロロホルム除去率
については、発明品１、発明品２は発明品３、発明品
４、従来品よりも良好であった。

【００５０】（浮遊塵透過）０．３μｍ以上の粒子を含
む空気をブロックフィルタに透過させる試験を行った。
この場合には、０．３μｍの空気中の浮遊塵を透過させ
て、レーザー光で浮遊塵を測定する。表１に示すよう
に、平均径が０．３μｍの粒子の透過粒子の検出数につ
いては、空気１リットルあたり、発明品１は透過粒子の
検出数１０個以下であり、良好であった。発明品２は４
０〜５０個であり、良好であった。発明品３は６００個
であり、あまり良好ではなかった。発明品４は透過粒子
検出数は２０個であり、良好であった。発明品５は、強
度が不足しているため、試験できなかった。従来品は５
０００個以上であり、良好ではなかった。このとき、ブ
ロックフィルタに供給する前の空気１リットルあたり
０．３μｍの粒子数は、平均４５０００個をカウントし
た。このように発明品１、発明品２は、発明品３、発明
品４、従来品に比べて、微粒子に対する捕捉性が優れて
いることが分かる。

【００５１】（ｂｒｅｖｕｎｄｉｍｏｎａｓ菌の透過）
外径０．３μｍｘ長さ０．８μｍのｂｒｅｖｕｎｄｉｍ
ｏｎａｓ菌をブロックフィルタに透過させる試験も行っ
た。発明品１においては、ブロックフィルタの平均細孔
径が、０．４０μｍと比較的大きめを示したにも拘わら
ず、ｂｒｅｖｕｎｄｉｍｏｎａｓ菌の透過数は０であ
り、捕捉性が極めて優れていた。発明品２において透過
数は５１０個／ｍｌ／３５０万個であり、ブロックフィ
ルタとしては良好であった、ここで、５１０個／ｍｌ／
３５０万個とは、１ｍｌあたりｂｒｅｖｕｎｄｉｍｏｎ
ａｓ菌を３５０万個含む原水を用いたとき、透過数は５
１０個であることを意味する。発明品４において３５０
個／ｍｌ／１２０万個であり、ブロックフィルタとして
は良好であった。

【００５２】吐水性が良好であるものの捕捉性が必ずし
も充分ではない従来品では、透過菌数は１０００個を越
えており、良好ではなかった。従って、発明品１〜発明
品４は従来品に比較して優位性を有する。殊に発明品
１,２、なかでも発明品１は、バクテリアプルーフ性を
有する焼成活性炭ブロックフィルタになり得たことにな
り、従来品に比較して特に優位性を有する。

【００５３】（ポリオウイルスの代替菌の除去試験）ポ
リオウイルスの代替菌の除去試験を行った。日本国内で
は、ポリオの発症例が殆どなくなって来ているため、上
水においては除去の対象となっていない。しかしながら
上水技術に関するアメリカ等の先進国では、国として上
水浄化の基準を設けている。この状況により、アメリカ
国内市場の家庭用浄水器の半分は、細孔径が１０オング
ストロームの逆浸透膜方式が占め、各家庭においてポリ
オウイルスに対する防衛を図っている。ポリオウイルス
は外径２５〜３５ｎｍ（２５０〜３５０オングストロー
ム：０．０２５〜０．０３５μｍ）の円球状であって、
周囲に多数の突起を持ち、コンペイ糖状である。実際の
ポリオウイルスを使っての透過試験は極めて危険であ
り、実施は不可能である。そこで、アメリカでは代替試
験菌として普及しているほぼ同じ大きさ、ほぼ同じ形状
を有する”ｂａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅＭＳ−２”を
使用した試験が医療分野を含む各方面で利用されてい
る。そこで本発明者は、このＭＳ−２を用いた透過試験
を実施した。ブロックフィルタに透過させる前の原水に
含まれているＭＳ−２の数は、１００万／ｍｌであっ
た。

【００５４】試験結果によれば、表１に示すように、発
明品１は、ＭＳ−２を透過させなかった。このように発
明品１に係るブロックフィルタは、ＭＳ−２ひいてはポ
リオウイルスを効果的に捕捉することができると推察さ
れる。図４に示すように、発明品１では、ブロックフィ
ルタのうち水が通る微細透過路に超微粉活性炭等の活性
炭が高頻度で表出しているためと推察される。このとき
のブロックフィルタに作用する試験水圧は、３０ｐｓｉ
（２．１ｋｇｆ／ｃｍ²）、６０ｐｓｉ（４．２ｋｇｆ
／ｃｍ²）に設定した。特に後者の水圧条件は、アメリ
カでの平均水圧に近似するものである。発明品４に係る
ブロックフィルタは、一番小さな平均細孔径（０．２４
μｍ）を有するため、ＭＳ−２の捕捉率が大きいことを
期待した。発明品４においては、３０ｐｓｉ（２．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）では、ＭＳ−２は発明品４に係るブロッ
クフィルタを透過することがなく、６０ｐｓｉ（４．２
ｋｇｆ／ｃｍ²）のときには、ＭＳ−２の透過数を５０
個以下に抑えることができた。

【００５５】ところで、アメリカ市場の通常の浄水器に
おいて普及しているポリエチレンバインダの圧縮活性
炭、また日本市場で普及しているポリプロピレンの中空
糸膜においては、溶解性鉛、即ち、鉛イオンを良好に除
去できることは、広く開示されている。ポリエチレン及
びポリプロピレンは素材として、元来負荷電に帯電する
ものであり、水中にあっても、流速を伴う界面において
は、数万ボルトの負の静電気を発生することは公知であ
る。従って、正荷電の鉛イオンは、ポリエチレン及びポ
リプロピレンに静電吸着により除去され易い。

【００５６】しかしながらポリエチレンバインダを混合
したブロックフィルタでは、ポリオウイルス等のウイル
スが捕捉された報告は、従来、一切ない。その理由は、
負荷電をもつウイルスは、負荷電に帯電するポリエチレ
ン、ポリプロピレンに静電反発し、捕捉困難であるため
と思料される。従来、菌についての捕捉報告としては、
細孔によって捕捉できる最小径０．３μｍのサイズをも
つｂｒｅｖｕｎｄｉｍｏｎａｓ、０．６５μｍのサイズ
をもつ大腸菌、十数μｍのサイズをもつクリプトスポリ
ジューム等の原虫の類、あるいは、数十μｍの雑菌の類
のみに限定されて来た。

【００５７】ポリオウイルス、または、その代替菌であ
るｂａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅＭＳ−２の場合には、
全体がＶＰ１〜ＶＰ４のカプシドタンパク質で形成され
ていものと推測され、その表面はＶＰ１〜ＶＰ３で覆わ
れ、カルボキシル基に由来する負荷電であることが知ら
れている。従って、表面が負荷電となる特性をもつポリ
エチレンバインダでは、負荷電のウイルス類は、静電反
発し、捕捉されないものと推察される。

【００５８】しかしながら、人造あるいは天然のセラミ
ックス系のバインダを燒結しブロックフィルタを形成し
た場合には、完全な無機の燒結体の性状、特性を呈する
から、浄水器の使用条件では、正、負いずれも帯電する
ことはないと考えられる。このため、ポリエチレンバイ
ンダが負帯電する場合とは全く異なり、負帯電するウイ
ルスを静電反発せず、ブロックフィルタに捕捉できるも
のと推察される。

【００５９】なお、従来、負荷電のウイルスを上水場で
除去する技術として、正荷電の凝集剤を使う方法が数多
くの文献（例：浄水の技術技報堂出版、丹保憲仁他、
４５頁、凝集とフロック形成の項）で開示されている。
また従来、ウイルスが負荷電であることは、各方面で知
られている。

【００６０】発明品５においては、セラミックス系のバ
インダの割合を極端に低減し、且つ、基材活性炭を配合
していない。このため気孔率は３９．１％と比較的大き
くなるが、焼成強度が不足し、透過した水の圧力で細孔
が一挙に崩れてしまう欠点を生じた。なお、上記した発
明品５と同一組成について、表１に記載されていない成
形圧力３．１ＭＰａ、２．５ＭＰａ、０．８ＭＰａでそ
れぞれ個別に加圧した試験体を作成した。これらについ
ても、焼成活性炭ブロックフィルタの細孔分布がどのよ
うに変化するか調べたが、基材活性炭が配合されていな
いとき、バインダが３０％程度と少ない場合には、成形
圧力を大きくしたとしても、透過した水の圧力で、細孔
が一挙に崩れて破損してしまう欠点を生じた。従って発
明品５については、透過させる水の圧力がかなり小さい
用途、あるいは、破損しても支障がない部位に適用する
ことができる。

【００６１】また従来品については、基材活性炭は配合
されているものの、超微粉活性炭が全く含まれておら
ず、且つ、原料において活性炭が５０重量％、アルミナ
バインダが５０重量％である。このため従来品に係るブ
ロックフィルタについては、成形圧力によってブロック
フィルタの細孔径及び分布がかなり変化するが、成形圧
力を上げるにつれて、ブロックフィルタの気孔率が減少
する傾向が得られ、細孔径は大きいままであり、２．５
μｍ〜数１０μｍのかなり粗大な細孔が多数残留してい
た。従ってブロックフィルタの細孔径を小さくするに
は、超微粉活性炭等の微粉活性炭の配合が有効であるこ
とが分かる。

【００６２】前記したように、原料においてセラミック
ス系のバインダが少ない場合には、成形圧力を増加させ
ても、焼成活性炭ブロックフィルタの細孔の縮小に貢献
することはなかった。むしろ、超微粉活性炭の配合比を
増やすことの方が効果は高かった。

【００６３】上記した実施例によれば、バインダとして
シリカーアルミナ系を使用しているが、粘りの強いもの
であれば、これに代えてまたは共に、シリカ、マグネシ
ア、粘土系等広範囲のものが使用できる。

【００６４】実施例１に係る浄水器を図８に示す。浄水
器の濾過材１は、上記した発明品１に係るブロックフィ
ルタを利用して形成されている。濾過材１は、縦型の円
筒形状（外径１２２ｍｍｘ内径３５ｍｍｘ高さ１８６ｍ
ｍ）をなしており、軸芯に軸芯方向に沿って貫通する貫
通孔３を区画する内周面１４０を有する。濾過材１の軸
端面の欠けを防止する樹脂製のキャップ４、４がシリコ
ン接着剤等の接着剤により濾過材１の軸端面にそれぞれ
固定されている。

【００６５】図８に示すように、浄水器は、通水室１０
０を持つ導電性を持つ金属製（例えばステンレス鋼）の
円筒形状を示す容器１０１と、容器１０１に通水室１０
０に収容された水透過性を持つ濾過材１と、濾過材１の
貫通孔３内に配置された筒部材としての内筒２と、容器
１０１の底部に装備された導電性を有しない材料（例え
ば樹脂）台座１０２と、容器１０１の天井部に装備され
た導電性を有する材料（例えばステンレス鋼）で形成さ
れた蓋部１０３と、容器１０１に保持され容器１０１の
通水室１００に給水する給水具１０４と、容器１０１に
保持された通水室１００及び内筒２に連通する吐水具１
０５と、濾過材１の底側に挿入されて保持された導電性
材料（例えばチタン合金または銅合金）で形成された突
起状の複数個の第１電極１０７と、第１電極１０７に電
気的に接続する導電部材１０８と、導電部材１０８を介
して第１電極１０７に通電するように濾過材１側に付設
された電極端子１０９（第１電極端子）と、内筒２の下
部に電気的に接続されるように台部１０２に保持された
第２電極１１０と、第２電極１１０に通電すると共に内
筒２及び蓋部１０３を介して容器１０１側に付設された
電極端子１１１（第２電極端子）とを有する。

【００６６】図８に示すように、浄水器に搭載されてい
る筒形状の濾過材１は、内側に配置された円筒形状の内
側濾過材１０Ａと、外側に同軸的に配置された円筒形状
の外側濾過材１０Ｂとで複数層構造で構成されている。
外側濾過材１０Ｂは、内側濾過材１０Ａと同軸的配置と
されており、超微粉活性炭が配合されている上記した発
明品１または発明品２のブロックフィルタで形成された
緻密層で構成されている。前記したように発明品１また
は発明品２は、ウイルス等の菌に対する捕捉性に優れて
おり、緻密層であるため、表１に示すように、従来品に
比較して、平均細孔径が小さく、通水時における圧損が
高く、単位時間当たりの吐水量が小さい。

【００６７】そこで、吐水性を補うべく、内側濾過材１
０Ａは、超微粉活性炭が配合されておらず且つ平均細孔
径が大きい従来品（表１参照）で形成された粗径層で構
成されている。この従来品は、捕捉性が必ずしも充分で
はないものの、通水時における圧損が低くく、単位時間
当たりの吐水量が大きい。したがって本実施例に係る浄
水器によれば、ウイルス等の菌に対する捕捉性を確保し
つつ、単位時間当たりの吐水量を高めることができる。

【００６８】なお内側濾過材１０Ａと外側濾過材１０Ｂ
とは互いに一体成形されていても良いし、あるいは、独
立して形成したものを実質的に同軸的に嵌合して配置す
ることにしても良い。

【００６９】上記したように発明品１または発明品２か
らなる外側濾過材１０Ｂは緻密層であり、単位時間当た
りの吐水量が少ない。しかし外側濾過材１０Ｂの外周面
（濾過材１の外周面１ｍ）は濾過材１の中心軸芯からの
半径距離ｒ１が大きいため、外側濾過材１０Ｂのうち通
水開始面である外周面（濾過材１の外周面１ｍ）の表面
積を大きくするのに有利となる。この結果、単位時間当
たりの外側濾過材１０Ｂの通水量を大きくでき、ひいて
は浄水器の単位時間当たりの吐水量を大きくするのに貢
献できる。

【００７０】本例では濾過材１の外周面１ｍと容器１０
１の内周面１０１ｍとの間には、リング形状の隙間１３
０が同軸的に形成されている。第１電極１０７は正電極
とされている。このため第１電極１０７が埋設されてい
る濾過材１は正極となる。第２電極１１０は負極とされ
ている。このため、第２電極１１０に導通する導電材料
で形成されている内筒２は負極となる。濾過材１では細
孔同士が連通しているため、水透過性を有する。

【００７１】浄水器を使用して水を浄化する場合には、
第１電極１０７に導通する電極端子１０９を正極側に、
第２電極１１０に導通する電極端子１１１を負極側に電
気接続する。この状態で、電極端子１０９及び電極端子
１１１間に電圧（例えば１〜６ボルト、２〜３ボルト）
を印加する。従って、第１電極１０７に導通する濾過材
１は正極となる。第２電極１１０に導通する内筒２は負
極となる。内筒２、更には内筒２の上部に蓋部１０３を
介して導通する容器１０１は、負極となる。この結果、
濾過材１はこれの半径方向に電圧が印加され、濾過材１
の細孔に捕捉された菌に対して電圧を印加させて制菌を
行うことができる。

【００７２】浄水の際には、給水具１０４から通水室１
００内に水を流す。濾過材１の外周面１ｍと容器１０１
との間の隙間１３０から、水は濾過材１の内部をこれの
半径方向に沿って中心方向に向けて（矢印Ｗ方向）透過
する。濾過材１を透過した水は、濾過材１の貫通孔３に
至り、濾過材１内の内筒２の通孔２ｃから内筒２内の通
路２ａに浸入し、内筒２の通路２ａ内を流れ、吐水具１
０５の吐水口１０５ａから外部に浄水として吐出され
る。

【００７３】上記した電圧の印加により、濾過材１の細
孔内壁は正極をなしている。故に、通過する細菌、殊
に、静電的影響を受けやすい超微細な２５ｎｍ〜３５ｎ
ｍのウイルス等は、静電吸着されて、表出している細孔
内壁の微粉活性炭部分に固定され、系外に出ることは抑
えられる。このようにすれば、濾過材１における捕捉能
及び吸着能の向上効果を一層に期待できる。

【００７４】尚、上記した実施例においては、第１電極
１０７及び電極端子１０９を正極とし、第２電極１１０
及び電極端子１１１を負極としているが、場合によって
は、第１電極１０７及び電極端子１０９を負極とし、第
２電極１１０及び電極端子１１１を正極とすることもで
きる。

【００７５】上記したウイルス捕捉性に優れたブロック
フィルタによって、ウイルス、細菌の捕捉性に優れてい
ることを証明した。しかし菌が濾過材に捕捉されたまま
濾過材１の内部で生きていることには問題を生じる。こ
のため、本実施例によれば、本来的に耐熱性をもつ濾過
材１以外の浄水器の構成部品の全てを９０〜１００℃の
耐熱性をもつ耐熱部材で構成している。このため、浄水
器に定期的に熱湯を供給し、殺菌を熱湯によって可能と
した。ウイルス及び大腸菌は、７５℃を越えると、少な
くとも１分以内で死滅することは公知である。

【００７６】（実施例２）実施例２を図９に示す。実施
例２に係る浄水器は、実施例１に係る浄水器と基本的に
は同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。共通す
る部位には共通の符号を付する。実施例２においても、
浄水器に搭載されている筒形状の濾過材１は、内側に配
置された円筒形状の内側濾過材１０Ａと、外側に同軸的
に配置された円筒形状の外側濾過材１０Ｂとで複数層構
造で構成されている。外側濾過材１０Ｂは、内側濾過材
１０Ａと同軸的配置とされており、超微粉活性炭が配合
された上記した発明品１または発明品２のブロックフィ
ルタで形成された緻密層で構成されている。前記したよ
うに発明品１または発明品２は、ウイルス等の菌に対す
る捕捉性に優れており、緻密層であるため、表１に示す
ように、従来品に比較して、平均細孔径が小さく、通水
時における圧損が高く、単位時間当たりの吐水量が小さ
い。

【００７７】そこで、吐水性を補うべく、内側濾過材１
０Ａは、超微粉活性炭が配合されておらず且つ平均細孔
径が大きい従来品（表１参照）で形成された粗径層で構
成されている。この従来品は、通水時における圧損が低
くく、単位時間当たりの吐水量が大きい。したがって本
実施例によれば、ウイルス等の菌に対する捕捉性を確保
しつつ、単位時間当たりの吐水量を高めることができ
る。

【００７８】但し本実施例においては、前記した実施例
で用いた第１電極１０７は設けられておらず、濾過材１
に対して電圧も印加しない。このように濾過材１に対し
て電圧を印加しない場合においても、水中での導電性異
材質による自然発生の起電力が通常２５０ｍＶ、４００
μＡであり、ブロックフィルタで形成された濾過材１が
正帯電していた。

【００７９】（実施例３）実施例３に図１０に示す。本
実施例に係る浄水器は、実施例１に係る浄水器と基本的
には同様の構成である。共通する部位には共通の符号を
付する。本実施例によれば、図１０に示すように、浄水
器に搭載されている筒形状の濾過材１は、内側に配置さ
れた円筒形状の内側濾過材１０Ａと、外側に同軸的に配
置された円筒形状の外側濾過材１０Ｂとを有している。
内側濾過材１０Ａは、外側濾過材１０Ｂと同軸的配置と
されており、上記したようにウイルス等の菌に対する捕
捉性に優れた発明品１または発明品２に係るブロックフ
ィルタで形成された緻密層で構成されている。発明品１
または発明品２は緻密層であり、表１に示すように、平
均細孔径が小さく、圧損が高く、単位時間当たりの吐水
量が小さい。このためこれを補うべく、外側濾過材１０
Ｂは、細孔径が大きい従来品に係るブロックフィルタ
（表１参照）で形成されている。従来品は、単位時間当
たりの吐水量が大きく且つ通水時における圧損が低い。
したがって本実施例によれば、ウイルス等の菌に対する
捕捉性を確保しつつ、単位時間当たりの吐水量を高める
ことができる。

【００８０】単位時間当たりの吐水量が小さい内側濾過
材１０Ａの肉厚は、ｔａとして示されている。単位時間
当たりの吐水量が大きい外側濾過材１０Ｂの肉厚は、ｔ
ｂとして示されている。肉厚ｔａは肉厚ｔｂよりも小さ
く設定されている。これにより浄水器の単位時間当たり
の吐水量が確保されている。

【００８１】一つの指標として、ポリオウイルス捕捉性
を推測可能な代替菌であるbrevundimonas 透過試験によ
れば、４．２ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧の場合、捕捉性を良
好に確保するには、緻密層の肉厚は最低１５ｍｍ必要で
あった。また吐水量との関係から見ると、緻密層の肉厚
が最大２５ｍｍまでは相関的に吐水量は変化するが、２
５ｍｍを越えると差ほど変化しなくなる試験結果を得
た。

【００８２】上記した実施例１〜実施例３によれば、緻
密層と粗径層との２本の異なるサイズを独立して切削加
工して寸法を出し、組み合わせて濾過材１を形成しても
良い。また、同一の成形プレス型のキャビティに、緻密
層となる原料と、粗径層となる原料とを分けて充填し、
まとめて加圧成形し、緻密層と粗径層とを一体的に成形
し、濾過材１を製造しても良い。これにより濾過材１の
生産性が向上する。この場合、緻密層となる原料と粗径
層となる原料とでは配合比が異なるため、乾燥収縮量、
焼成収縮量が緻密層と粗径層とで異なり、クラックが生
じないような配慮が要請される。

【００８３】（その他）実施例１では、平均細孔径が相
対的に小さい外側濾過材１０Ｂは、超微粉活性炭を配合
した発明品１または発明品２からなるブロックフィルタ
で形成されており、平均細孔径が相対的に大きい内側濾
過材１０Ａは、超微粉活性炭を配合していない従来品か
らなるブロックフィルタで形成されている。しかしこれ
に限らず、平均細孔径が相対的に小さい外側濾過材１０
Ｂを、超微粉活性炭を配合した発明品３または発明品４
からなるブロックフィルタで形成し、平均細孔径が相対
的に大きい内側濾過材１０Ａを、超微粉活性炭を配合し
ていない従来品からなるブロックフィルタで形成しても
良い。

【００８４】また上記した実施例１〜３では、ブロック
フィルタを形成するバインダとしてセラミックス系のバ
インダを採用しているが、これに限らず、樹脂バインダ
とすることもできる。上記した実施例では濾過材１は２
層構造とされているが、場合によっては、３層構造とし
ても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実
施例、実施例のみに限定されるものではなく、例えば濾
過材１のサイズは上記したものに限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる
ものである。上記した実施形態、実施例に記載した語句
は各請求項に記載できるものである。

【００８５】（付記）上記した記載から次の技術的思想
も把握できる。（付記項１）各請求項において、第１の濾過材と第２の
濾過材とのうちの一方は焼成活性炭ブロックフィルタで
形成されており、この焼成活性炭ブロックフィルタは、
基材活性炭と基材活性炭の平均粒径よりも平均粒径が小
さい超微粉活性炭とを配合した配合活性炭と、バインダ
とを混合した原料を用い、原料を加圧成形した後、焼成
して形成されていることを特徴とする浄水器。（付記項２）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方は焼成活性炭ブロ
ックフィルタで形成されており、この焼成活性炭ブロッ
クフィルタは、基材活性炭と基材活性炭の平均粒径より
も平均粒径が小さい超微粉活性炭とを配合した配合活性
炭と、人造あるいは天然のセラミックス系のバインダと
を混合した原料を用い、原料を加圧成形した後、焼成し
て形成されていることを特徴とする浄水器。（付記項３）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方は焼成活性炭ブロ
ックフィルタで形成されており、この焼成活性炭ブロッ
クフィルタは、平均粒径が３５〜２００μｍの基材活性
炭と粒径が３０μｍ以下の超微粉活性炭とを配合した配
合活性炭と、人造あるいは天然のセラミックス系のバイ
ンダとを混合した原料を用い、原料を加圧成形した後、
焼成して形成されていることを特徴とする浄水器。（付記項４）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方は焼成活性炭ブロ
ックフィルタで形成されており、この焼成活性炭ブロッ
クフィルタは、平均粒径が３５〜２００μｍの基材活性
炭と粒径が３０μｍ以下の超微粉活性炭とを配合した配
合活性炭と、人造あるいは天然のセラミックス系のバイ
ンダとを混合し、配合活性炭及びセラミックス系のバイ
ンダの合計を１００重量％としたとき、セラミックス系
のバインダを重量比で５０重量％以下とすると共に、配
合活性炭を５０重量％以上に配合した原料を用い、原料
を加圧成形した後、焼成して形成されていることを特徴
とする浄水器。（付記項５）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方は焼成活性炭ブロ
ックフィルタで形成されており、この焼成活性炭ブロッ
クフィルタは、平均粒径が３０〜２００μｍの基材活性
炭と粒径が３０μｍ以下の超微粉活性炭とを配合した配
合活性炭と、人造あるいは天然のセラミックス系のバイ
ンダとを混合し、配合活性炭及びセラミックス系のバイ
ンダの合計を１００重量％としたとき、セラミックス系
のバインダを重量比で５０重量％以下とすると共に、配
合活性炭を５０重量％以上に配合した原料を用い、原料
を加圧成形した後、焼成して形成されていることを特徴
とする浄水器。（付記項６）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方は、第１の濾過材
と第２の濾過材とのうちの他方よりも平均細孔径が小さ
く且つ単位時間当たりの吐水量が小さい焼成活性炭ブロ
ックフィルタで形成されていることを特徴とする浄水
器。（付記項７）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの平均細孔径が相対的に
小さい側の一方の焼成活性炭ブロックフィルタは、これ
を構成する活性炭の平均粒径が相対的に小さく、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの平均細孔径が相対的に
大きい側の他方の焼成活性炭ブロックフィルタは、これ
を構成する活性炭の平均粒径が相対的に大きくされてい
ることを特徴とする浄水器。（付記項８）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方または他方は、セ
ラミックス系のバインダで活性炭を結合して形成されて
おり、セラミックス系のバインダは粒度が１５０μｍ以
下であることを特徴とする浄水器。（付記項９）各請求項または各付記項において、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの一方または他方は、セ
ラミックス系のバインダで活性炭を結合して形成されて
おり、セラミックス系のバインダは、平均粒度が５０μ
ｍ以下、３０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下のい
ずれかの粒子で形成されていることを特徴とする浄水
器。（付記項１０）各請求項または各付記項において、第１
の濾過材と第２の濾過材とのうちの一方または他方は、
セラミックス系のバインダで結合されており、セラミッ
クス系のバインダは、セラミックス系のバインダを１０
０重量％としたとき、５μｍ以下の微小な粒子が３０重
量％以上（殊に４０重量％以上、なかでも５０重量以
上、６０重量％以上）を占めていることを特徴とする浄
水器。

【００８６】

【発明の効果】本発明に係る浄水器によれば、捕捉性及
び吐水性の双方を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】超微粉活性炭の粒子径の分布を示すグラフであ
る。

【図２】基材活性炭と超微粉活性炭とを混合した配合活
性炭の粒子径の分布を示すグラフである。

【図３】従来品に係る配合活性炭の粒子径の分布を示す
グラフである。

【図４】発明品１に係るブロックフィルタに係り、顕微
鏡写真（倍率：１０００倍）である。

【図５】従来品に係るブロックフィルタに係り、顕微鏡
写真（倍率：１０００倍）である。

【図６】発明品１に係るブロックフィルタの細孔分布を
示すグラフである。

【図７】従来品に係るブロックフィルタの細孔分布を示
すグラフである。

【図８】実施例１に係り、発明品に係る外側濾過材と従
来品に係る内側濾過材とで形成された濾過材を搭載した
浄水器の断面図である。

【図９】実施例２に係り、発明品に係る外側濾過材と従
来品に係る内側濾過材とで形成された濾過材を搭載した
浄水器の断面図である。

【図１０】実施例３に係り、発明品に係る内側濾過材と
従来品に係る外側濾過材とで形成された濾過材を搭載し
た浄水器の断面図である。

【符号の説明】

図中、１は焼成活性炭ブロックフィルタで形成された濾
過材、１０Ａは内側濾過材、１０Ｂは外側濾過材、１０
０は通水室、１０１は容器、１０７は第１電極、１０９
は電極端子（第１電極端子）、１１０は第２電極、１１
１は電極端子（第２電極端子）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加知岳志岐阜県多治見市大畑町３−１東京窯業株式会社内 (72)発明者松江和人岐阜県多治見市大畑町３−１東京窯業株式会社内Ｆターム(参考） 4D024 AA02 AB07 AB11 BA02 BB05 BC01 CA11 DB09 4D061 DA03 DB01 EA02 EB01 EB19 EB30 EB31 FA06 4G066 AA05 BA01 CA31 CA33 DA07 EA20 FA20 FA22 FA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通水室を有する容器と、通水室に連通し通
水室に給水する給水具と、通水室に給水された水を浄化
するように通水室に収容された濾過材と、通水室に連通
し濾過材で浄化された水を吐出する吐水具とを有する浄
水器において、濾過材は、互いに並設された第１の濾過材と第２の濾過
材とを有しており、第１の濾過材と第２の濾過材とのうちの一方は、平均細
孔径が相対的に小さく且つ単位時間当たりの吐水性が相
対的に小さい活性炭フィルタで形成されており、第１の濾過材と第２の濾過材とのうちの他方は、平均細
孔径が前記一方よりも相対的に大きく且つ単位時間当た
りの吐水性が前記一方よりも相対的に大きい活性炭フィ
ルタで形成されていることを特徴とする浄水器。
【請求項２】請求項１において、濾過材は円筒形状をな
しており、濾過材の半径方向において電圧を印加する電
極端子が設けられていることを特徴とする浄水器。
【請求項３】請求項１または２において、第１の濾過材
と第２の濾過材とは筒形状をなしており、同軸的に配置
されていることを特徴とする浄水器。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、第１の
濾過材と第２の濾過材とは筒形状をなしており、一体成
形または互いに独立して同軸的に配置されていることを
特徴とする浄水器。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、第１の
濾過材と第２の濾過材とは筒形状をなしており、第１の
濾過材と第２の濾過材とのうちの平均細孔径が相対的に
小さい側の一方は、外周側に配置され、第１の濾過材と
第２の濾過材とのうちの平均細孔径が相対的に大きい側
の他方は、内周側に配置されていることを特徴とする浄
水器。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、濾過材
側に直接的または間接的に付設され正極及び負極のいず
れか一方につながる第１電極端子と、容器側に直接的または間接的に付設され正極及び負極の
いずれか他方につながる第２電極端子とを具備すること
を特徴とする浄水器。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、濾過材
は、孔を有する筒形状をなしており、孔には、給水具ま
たは吐水具に連通する通水路を形成する筒部材が配置さ
れており、筒部材につながると共に正極及び負極のいず
れか一方につながる電極端子が設けられてことを特徴と
する浄水器。