JP2016055913A - ウォーターサーバー - Google Patents

Abstract

【課題】ミネラルウォーターの貯水ボトルを不要とし、ボトルの交換を頻繁に行う手間や労力を軽減することができ、水道水を簡便にミネラル化して安価に飲用に供することができるウォーターサーバーを提供する。
【解決手段】濾過カートリッジ１０を上下端が開口された円筒状とし、その平面中央に上下に貫通する筒状の通水路１３が穿設すると共に、各種濾材を積層して内部に収納する。濾過カートリッジ１０の下部には濾過カートリッジ１０内に貯水を循環して通水させる循環手段としての水中ポンプ１１を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウォーターサーバーに関し、とくに浄化した水道水を飲料水として供給するための浄水機構を備えたウォーターサーバーに関するものである。

一般に、ウォーターサーバーは市販のミネラルウォーターが５〜１０リットル程度のボトルに充填され、このボトルをサーバー本体の上部にセットすることにより飲用に供されている。したがって、このミネラルウォーターの購入費が嵩むという問題があった。

そこで、特許文献１には、サーバー本体の上部にタンクを設け、このタンクの内部に銀系活性炭、活性コーラルサンド、銀系コーラルサンド、サンゴセラミックボールを充填したカートリッジを取り付けて水道水をタンク内で浄化するウォーターサーバーが開示されている。また、特許文献２には、特許文献１と同様にサーバー本体の上部にタンクを設け、麦飯石、トルマリン石、天寿石、バナジウム系セラミックボールを配合した浄水層をタンク内に敷き詰めて水をタンク内でミネラル化するウォーターサーバーが開示されている。
また、特許文献３には、上部タンクと下部タンクとの通路にセラミックフィルターを設け、上部タンクには、ミネラル鉱石から抽出されたミネラルイオンを含有したミネラル凝集液を水に混合した混合水が充填され、上部タンク内に充填された混合水がセラミックフィルターによって濾過されて下部タンクに貯水されるウォーターサーバーが開示されている。

これらのウォーターサーバーでは、水道水をタンク内に注入することによりカートリッジや浄水層内のミネラル分が水道水に溶け込むため、美味の飲料水とすることが可能である。これによりミネラルウォーターを充填した重く嵩張る大きな貯水ボトルを不要とすることができ、水道水を使用するため安価に提供することができる。

一方、現在では、水道水中に含まれている塩素臭や原水中に浮遊する不純物等を除去するための浄水装置が広く使用され、家庭用から業務用のものまで種々の様態のものが使用されている。そして、その構造はほとんどのものが浄水装置の容器本体内に活性炭等の濾材を収納し、濾材の流出を防止する仕切板等により濾過層を設けた構成にされている。

この種の浄水装置として、例えば、吐水口に通じる水路内に異種金属からなる一対の電極を対設してガルバニック電池を構成し、両電極間において発生した起電力により浄水後の残留塩素濃度を検出するようにした塩素濃度検出センサーをと、該センサーからの検出値を設定基準塩素濃度と比較し、これを演算処理して予め設定した濃度に達するようにコントロールする制御装置を備えた塩素濃度制御装置付浄水装置（特許文献４参照。）。原水径路と浄水径路とを切替える手段を備え、かつ浄水径路に、活性炭などの処理剤、フィルターなどで構成した水浄化部または、ミネラル含浸材を有するミネラル溶出部を交換可能に備える一方、残留塩素濃度が所定の値以上または、ミネラル分濃度が所定の値以下の判定、あるいはその両方の判定を行なう手段と、その判定結果により水処理部材交換の時期を知らせる警報手段を備えた浄水装置（特許文献５参照。）。水道水等の原水にオゾンを注入して浄化するためのオゾン高度浄水装置において、原水に高圧状態下でオゾンを注入して有機物や塩素等を酸化・分解させるオゾン注入機と、そのオゾン注入機でオゾンが注入された１次処理水を活性炭槽に通過させて有機物や塩素等を吸着させると共にオゾンを分解する活性炭と、その活性槽からの２次処理水を天然石砂層に通過させて濾過すると共に天然石砂槽とを備えたオゾン高度浄水装置（特許文献６参照。）等、種々提案されている。

本出願人も先に、筒状本体内部に濾過材を収納してなり、濾過時と逆方向に水を流通させる逆洗機能を備えた浄水装置において、逆洗のための流路切替え機構を前記筒状本体と一体的に設けた浄水装置を提案している。この浄水装置は、筒状本体の底蓋に、原水が流入する原水取入口、原水を円筒状の弁室を介して濾過部へ供給する原水給水口、濾過部から浄化水を流出する浄化水取出口、浄化水を前記円筒状の弁室を介して排出する浄化水排水口を設けると共に、前記弁室内に回動自在に設けられた円柱状の弁体と、該弁体を前記弁室の円周方向に回動操作するレバーとを設け、前記弁体は、原水取入口から流入した水を、前記原水給水口又は浄化水取出口に選択的に切替えて流通させ、原水の浄化と逆洗とを行なう浄水装置の逆洗機構を備えている（特許文献７参照）。

特開２００７−１３６３０４号公報 特開２００９−７２７２３号公報 実用新案登録第３１９１４２７号公報 実公平４−２２８７５号公報 特公平５−３３１２０号公報 特開２００２−２８６７３号公報 特開２００１−１４９９２４号公報

本発明もまた、上記従来のウォーターサーバーの課題に鑑み、水道水を原水として使用することで、ミネラルウォーターを充填した重く嵩張る大きな貯水ボトルを不要とし、ボトルの交換を頻繁に行う手間や労力を軽減することができ、水道水を簡便にミネラル化して安価に飲用に供することが可能なウォーターサーバーを提供することを目的とする。

このため本発明は、給水用の水栓を備えたサーバー本体の上部に貯水タンクが設けられ、前記貯水タンク内の水を前記水栓に供給するウォーターサーバーにおいて、前記貯水タンク内に着脱可能に収納された濾過層を有する濾過カートリッジと、該濾過カートリッジ内に貯水を循環通水させる循環手段を設けたことを第１の特徴とする。また、濾過層が、少なくとも抗菌活性炭、テラヘルツセラミック、マグマセラミック、ケイ酸・アルミニウム及び酸化鉄を積層してなることを第２の特徴とする。

本発明では、複数種の濾材を使用する。濾材の種類と機能を下記する。
（１）テラヘルツセラミック：遠赤外線
（２）マグマセラミック：カルシウム・マグネシウム（ミネラル）
（３）ケイ酸セラミック（一部シラス使用）：有機物・色素・塩素等の吸着に優れ、藻、カビの発生を抑制する。
（４）抗菌性活性炭（天然ヤシ殻活性炭）：塩素、カビ臭、トリハロメタン等の有害化学物質の除去対応。
（５）酸化鉄セラミック：触媒性に優れ酸素濃度を高め、滅菌・浄化を行う。

さらに、濾過した水を巡回方式により、まろやかでミネラル分豊富かつ溶存酸素が豊富な飲料水が得られる。酸化還元電位は２００ｍＶ前後のおいしい水の基本電位となり、溶存酸素は、マックスの１０ｍｇ／リットル以上で水が腐食せず雑菌も繁殖しない。

本発明は以上のように構成したことにより、以下の優れた効果がある。
（１）貯水タンク内の水は循環してセラミック等に常に接触して養生されるので、溶存酸素やミネラルの豊富な安全でまろやかな飲料水が得られる。
（２）水道水を使用するためミネラル水を安価に提供できる。
（３）ケイ酸・酸化鉄、ケイ酸・アルミニウム、マグマの３種類のセラミックに遠赤外線作用を持つテラヘルツセラミックを組合せることによる相乗効果により処理水が活性化する。
（４）水道水が地下水に匹敵したミネラル水になる。
（５）活性炭で塩素を除去し、セラミックの効能によりミネラル分豊富な水となる。
（６）通常の水道水の酸化還元電位（５００〜７００ｍＶ）より、地下水の還元水に近い値（１８０〜２００ｍＶ）となるため水が錆びにくくなる。
（７）溶存酸素が豊富になるため、滅菌効果が生じ水が腐食しない。

本発明に係るウォーターサーバーの一実施例を示す正面斜視図である。 本発明に係る濾過カートリッジ内の濾過材の積層構成を模式的に示す一部断面拡大図である。 本発明に係るウォーターサーバーの稼働状態を示す正面図である。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、本発明に係るウォーターサーバーは、以下の実施例に限定されるものではなく、各構成要素については使用状況や使用目的によって適宜変更することができる。

図１は、本発明に係るウォーターサーバー１の正面斜視図であり、２はサーバー本体、水道水Ｗを注入する最上部の給水タンク９には、蓋４が着脱自在に嵌め込まれており、その底部には濾過カートリッジ１０を取り付けるための環状の支持スペーサー１４が設けられ、この支持スペーサー１５を介して貯水タンク８と連通されている。尚、給水タンク９に水道水Ｗを注入する方法としては、予め水差し容器等に入れた水を注入してもよいし、蛇口やホース等を介して直接水道管から注入するようにしてもよい。

すなわち、ウォーターサーバー１用のタンク３は、上下に区画された水道水Ｗの給水タンク９と、この給水タンク９の底面に着脱自在に装着された貯水タンク８とから構成されており、濾材カートリッジ１０は、その上部のドーム型セラミックフィルター１２部分が給水タンク９内に下方から突出して連通するように支持スペーサー１を介して固定して搭載されている。尚、タンク３は、水道水給水タンク９と貯水タンク８を一体的に形成した兼用タンクであっても構わない。

濾過カートリッジ１０は、上下端が開口された円筒状をしており、その平面中央に上下に貫通する筒状の通水路１３が穿設されると共に、後述する各種濾材を積層して内部に収納できるようにされると共に、貯水タンク８内に着脱可能に収納されている。そして、濾過カートリッジ１０の下部には濾過カートリッジ１０内に貯水を循環して通水させる循環手段としての水中ポンプ１１が設けられている。

上述の濾過用カートリッジ１０の構造を詳述する。図２に示すように、カートリッジ内は概ね下記のような複数種の濾材を用いてメッシュフィルター（図示せず）により濾材の種別のより区画して濾過層Ａ、Ｂ及びＣを成して構成されている。
第１濾材：抗菌性活性炭（天然ヤシ殻活性炭）（機能：脱塩素・減菌作用・水の濾過・不純物の吸着）
第２濾材：テラヘルツセラミック（機能：遠赤外線作用・水の活性化・水の浄化）
第３濾材：マグマセラミック（機能：微量ミネラル付与・水の活性化・水の弱アルカリ化）
第４濾材：アルミナ（ケイ酸アルミニウム）（機能：減菌作用・溶存有機物の分解・水の活性化）
第５濾材：酸化鉄（機能：減菌作用・溶存酸素の増加・溶存有機物の分解・水の活性化）

以上の構成により濾過カートリッジ１０は、概ね３つの濾過層Ａ、Ｂ及びＣに区分される。これらの濾過層に充填される濾材の組み合わせとしては種々検討できるが、本実施例においては、最上部の濾過層Ａに第１濾材の活性炭１０ａ、中間の濾過層Ｂに第２濾材のテラヘルツセラミックと第３濾材のマグマセラミック及びアルミナを混合したもの（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）、最下部の濾過層Ｃに第５濾材の酸化鉄１０ｃが充填されている。

次に、本実施例の作用について説明する。先ず、浄水作用について説明すれば、図２及び図３中に矢示したように水が流れる。先ず、水道水の給水タンク９に注入された水道水Ｗは、濾過カートリッジ１０のドーム型のセラミックフィルター１２の細目（図示せず）及び濾過層Ａ、Ｂ及びＣを通過して、貯水タンク８の下部に流下する。次いで、この流下した水は濾過カートリッジ１０の底部から通水路１３内を上昇して再び濾過剤充填層Ａ、Ｂ及びＣを、すなわち、一度濾過層を下って浄水され水道水Ｗを循環させて再度濾過して貯留され、必要（水栓６又は７のの開栓）に応じて貯水タンク８底部の通水孔１４を通ってウォーターサーバー本体２に送水される。

このように、本発明では、一度浄化した貯水を水中ポンプ１１で汲み上げ、再度濾過層内に循環させることにより、溶存酸素を増加させ、水道水を雑菌がなく腐食しない水質に改質することができる。すなわち、嫌気性菌を除去するための殺菌剤等も不要で安全な飲料水が得られる。

以上のように構成した本発明のウォーターサーバー１は、温水及び冷水の２極タイプで、かかるコストは水道料金・電気代（温水・冷水使用）のみである。また、地域・エリアの水道水の水質状況に応じて、複数種の濾材を使用して、その種類と量を変えて調製することで、使用目的に適した性状のミネラルウォーターを精製することができる。

本発明のウォーターサーバーで得られる活性浄化水は下記するような種々の使用方法及び効能がある。
（１）台所において
（ａ）野菜や果物の洗浄：ビタミン群が壊れにくい、鮮度が長持ちする。手荒れの軽減。
（ｂ）コーヒーやお茶：味がまろやかで美味しい飲み物になる。
（ｃ）炊飯や煮炊き：米がふっくら炊きあがり、食材そのものの味が生かせる。
（２）風呂やトイレにおいて
（ａ）浴槽や浴室トイレ：汚れが付き難く掃除が楽になる。鏡の汚れが軽減する。肌のかさつきやツッパリ感の軽減。洗顔水として利用できる。染髪の日持ちが良い。肌の張りと潤いが保たれる。
（３）洗濯や庭園への散水
（ａ）洗濯物：色物の色落ちが減少、生乾きの臭いも軽減。洗剤の使用量軽減。
（ｂ）植物への対応：切花の比持ちが良くなる。植物のぬめりの軽減。花が活き活きする。
（４）その他の利用
（ａ）洗車：汚れが付き難く、水洗いのみで簡単処理。
（ｂ）先面台：汚れが付き難く掃除が楽になる。
（５）肌への影響や臭い
（ａ）アトピーや手荒れ肌荒れが少なくなり改善される。
（ｂ）加齢臭がなくなる。（部屋の臭いも気にならなくなる）。
（ｃ）ペット等の臭いが大幅に軽減される。
（ｄ）ビデ・トイレにおけるシャワー洗浄水として安心して使用できる。

機能性：
（１）通水量：セラミック使用により通水量が豊富。
（２）濾過能力：逆洗浄機能により、大幅な濾過能力増。
（３）天然ミネラルが豊富で、溶存酸素が豊富な水は、溶解性、浸透性、熱伝導に優れ、老廃物を排泄して新陳代謝を活発にする。
（４）好気性菌は、遊離酸素の存在下で育成し、溶存酸素が豊富なセラミック内では嫌気性菌（編成好気菌）は生存できないため、細菌のいない環境を提供できる。
（５）酸化還元電位の数値が+２００前後であり、一般的な美味しい水と称されるミネラル水を提供できる。

本発明の浄水カートリッジ１０により処理された水は、ｐＨ７の中性であり、酸化還元電位２０５ｍＶに位置し、非常に錆び難い水となっている。一般に美味しい水と称される飲料水は、酸化還元電位が+１００〜+３００ｍＶ前後と言われている（市販のミネラルウォーターや海洋深層水、湧水等）。因みに、鉄の腐食は、鉄の原子が鉄イオンに移行するため、原子配列が崩れ鉄が溶解して腐食する。鉄は初期に反応し、反応生成物である不導体被膜を生成するため、錆が進行しない領域となる。

ここで、酸化還元電位（ＯＲＰ）とは、酸化還元電位の低い水や食品は、身体を酸化させる活性酸素（フリーラジカル）を分解、消去する力があると言われている。例えば、
人間の体液や臓器：＋２５０〜−４００〜５００ｍＶ
水道水：＋６００〜９００ｍＶ（酸化傾向）
水素水：−４００ｍＶ
ミネラルウォーター：＋２００ｍＶ前後（美味しい水）
純水：＋２００ｍＶ
雨水：＋８００ｍＶ
※＋２５０ｍＶを基準とし、＋２５０ｍＶ以上を酸化傾向、＋２５０ｍＶ未満を還元傾向と位置付けられる。

１ ウォーターサーバー
２ サーバー本体
３ タンク
４ 蓋
５ 窓部
６ 給水用水栓（冷水用）
７ 給水用水栓（温水用）
８ 貯水タンク
９ 水道水の給水タンク
１０ 濾過カートリッジ
１０ａ 活性炭層（第１濾過材）
１０ｂ テラヘルツセラミック（第２濾材）
１０ｃ マグマセラミック（第３濾材）
１０ｄ アルミナ（ケイ酸・アルミニウム）（第４濾材）
１０ｅ 酸化鉄（第５濾材）
１１ 水中ポンプ
１２ ドーム型セラミックフィルター
１３ 筒状の通水路
１４ 通水孔
１５ カートリッジの支持スペーサー
Ａ 濾過層
Ｂ 濾過層
Ｃ 濾過層
Ｗ 水道水

Claims (2)

1. 給水用の水栓を備えたサーバー本体の上部に貯水タンクが設けられ、前記貯水タンク内の水を前記水栓に供給するウォーターサーバーにおいて、前記貯水タンク内に着脱可能に収納された濾過層を有する濾過カートリッジと、該濾過カートリッジ内に貯水を循環通水させる循環手段を設けたことを特徴とするウォーターサーバー。
2. 濾過層が抗菌活性炭、テラヘルツセラミック、マグマセラミック、ケイ酸・アルミニウム及び酸化鉄を積層してなることを特徴とする請求項１記載のウォーターサーバー。

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