JP2018140380A - Flowing water purifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流水浄化装置に係り、より詳しくは、管の内部を通る水の流れ方向に配置され、流水を浄化する流水浄化装置に関する。 The present invention relates to a running water purification apparatus, and more particularly to a running water purification apparatus that is disposed in the direction of water flow through a pipe and purifies running water.
一般的に、浄水器は、水道水を直接飲用することができるよう、水道水に含有された残留塩素及び微量の有機物質を除去する役目を果たす。
近年、大容量の高価な浄水器だけでなく、キッチンに設置された水栓金具に選択的に取り付ける安価な小型浄水器が見られるようになった。
しかしながら、この場合、使用しない時に流入バルブを閉めると、水道水を浄水する活性炭素層にたまっている水は、残留塩素のすべてが活性炭素に吸着されている状態で出口から入って来る空気のために、溶存酸素量が増加するようになる。
結果として、浄水器内には、細菌が生存及び増殖する基本条件である水分、有機物質、及び酸素を備える環境が出来上がり、細菌が急速に増殖する問題点があった。
Generally, a water purifier serves to remove residual chlorine and trace organic substances contained in tap water so that tap water can be directly consumed.
In recent years, not only large-capacity expensive water purifiers but also inexpensive small water purifiers that can be selectively attached to faucet fittings installed in kitchens have come to be seen.
However, in this case, if the inflow valve is closed when not in use, the water accumulated in the activated carbon layer that purifies the tap water will be removed from the air coming from the outlet with all of the residual chlorine adsorbed on the activated carbon. For this reason, the amount of dissolved oxygen increases.
As a result, in the water purifier, an environment including moisture, organic substances, and oxygen, which are basic conditions for the survival and growth of bacteria, is completed, and there is a problem that the bacteria grow rapidly.
また、活性炭素は、初期は吸着力が強いが、水道水の通過量が増加すると吸着力が急減し、浄水処理効果が持続されなくなる。
さらに、均等な濾過が行われないばかりか、定期的にフィルターを交換しなければならない煩わしさ及び経済的な負担が加わっていた。
これに関して、韓国登録実用新案第0266506号公報(水道水及び微細菌殺菌装置)には、噴射ヘッドを経由する水道水に紫外線を照射することで、即時飲用可能な飲用水を生産することができる機能が記載されている。
しかしながら、この場合でも、電源を印加させた状態では紫外線ランプが持続して紫外線を発するため、水道水が流れていない状態、すなわち排出されない状態でも紫外線ランプが点灯することから不要な電力が消耗され、これにより紫外線ランプの寿命もまた短縮される問題点を有している。
また、長期間使用する場合、噴射ヘッドの内部に苔又はかびなどが生息する恐れもあった。
Activated carbon has a strong adsorbing power at the initial stage, but when the amount of tap water increases, the adsorbing power decreases rapidly and the water purification treatment effect is not sustained.
Furthermore, not only uniform filtration was performed, but also the troublesome and economical burden of having to change the filter regularly was added.
In this regard, in the Korean Registered Utility Model No. 0266506 (Tap Water and Microbacteria Sterilizer), it is possible to produce drinking water that can be drunk immediately by irradiating the tap water passing through the jet head with ultraviolet rays. The function is described.
However, even in this case, since the ultraviolet lamp continues to emit ultraviolet rays when power is applied, unnecessary power is consumed because the ultraviolet lamp is lit even when tap water is not flowing, that is, when it is not discharged. As a result, the lifetime of the ultraviolet lamp is also shortened.
In addition, when used for a long period of time, there is a risk that moss or fungi inhabit the inside of the ejection head.
本発明が目的とするところは、外部電源がなくても流水が有するエネルギーを利用して紫外線を発生させることができ、流水が発生した場合のみに紫外線を発生させることができる流水浄化装置の提供である。
また、噴射ヘッド内部に苔又はかびなどの発生を防ぐフィルター構造を有する流水浄化装置の提供である。
さらに、紫外線による殺菌及び脱臭の効果を向上させる光触媒フィルターを有する流水浄化装置の提供である。
An object of the present invention is to provide a flowing water purifying apparatus that can generate ultraviolet rays by using the energy of running water without an external power source and can generate ultraviolet rays only when running water is generated. It is.
Another object of the present invention is to provide a running water purification apparatus having a filter structure that prevents the occurrence of moss or mold in the jet head.
Furthermore, it is providing the flowing water purification apparatus which has a photocatalyst filter which improves the effect of the disinfection and deodorization by an ultraviolet-ray.
本発明は、浄化対象流体が流入する入口及び前記入口の反対端に配置される出口を有する管路と、
前記管路に配置され、前記浄化対象流体の流れを利用して電気エネルギーを発生させる発電機と、
前記管路の内部で前記発電機の下流に配置され、前記発電機から電気エネルギーが供給される間に紫外線を照射し、前記浄化対象流体を殺菌するUV LEDと、
前記管路の内部で前記UV LEDの下流に配置され、前記UV LEDから照射される紫外線によって殺菌及び脱臭の効果が向上する光触媒物質がコーティングされたメッシュタイプの光触媒フィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体の脱臭機能を果たすカーボンフィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体から浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルターと、を備え、
前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの対向面の間には複数の間隔形成突起を有することを特徴とする。
The present invention includes a conduit having an inlet into which a fluid to be purified flows and an outlet disposed at the opposite end of the inlet;
A generator that is disposed in the pipeline and generates electrical energy using the flow of the fluid to be purified;
UV LED which is arranged downstream of the generator inside the pipe line, irradiates ultraviolet rays while electric energy is supplied from the generator, and sterilizes the purification target fluid;
A mesh type photocatalytic filter disposed downstream of the UV LED inside the conduit and coated with a photocatalytic substance that improves the effect of sterilization and deodorization by ultraviolet rays emitted from the UV LED;
A carbon filter that is disposed upstream of the generator inside the conduit and performs a deodorizing function of the fluid to be purified;
A sediment filter disposed upstream of the generator inside the conduit and removing suspended matter and foreign matter from the purification target fluid; and
The carbon filter and the sediment filter are arranged in a row in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid to be purified, and a plurality of gap forming protrusions are provided between the opposing surfaces of the carbon filter and the sediment filter. It is characterized by having.
前記発電機は、前記浄化対象流体の流れによって回転運動が起こる水車と、
前記水車の回転運動に連動して電気エネルギーを発生させる発電部とを有することを特徴とする。
The generator includes a water wheel that undergoes rotational movement by the flow of the purification target fluid, and
And a power generation unit that generates electrical energy in conjunction with the rotational movement of the water wheel.
前記水車は、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの上流に配置されることを特徴とする。 The water turbine is disposed upstream of the carbon filter and the sediment filter.
前記UV LEDは、前記浄化対象流体の流れ方向に向けて照射するように配置され、
前記光触媒フィルターは、前記UV LEDを覆うように前記浄化対象流体の流れ方向に突出した凸状の曲面体として装着されることを特徴とする。
The UV LED is arranged to irradiate in the flow direction of the fluid to be purified,
The photocatalytic filter is mounted as a convex curved body projecting in the flow direction of the fluid to be purified so as to cover the UV LED.
前記光触媒フィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向に複数の通孔を有し、前記複数の通孔は、前記浄化対象流体の流れ方向に断面積が減少するように設けられ、前記コーティングされた光触媒物質は、TiO2であることを特徴とする。 The photocatalytic filter has a plurality of through holes in the flow direction of the purification target fluid, and the plurality of through holes are provided so that a cross-sectional area decreases in the flow direction of the purification target fluid and is coated The photocatalytic material is TiO 2 .
本発明によれば、外部からの電気供給がなくても浄化対象流体の流れを利用して得られる電気エネルギーを利用してUV LEDを発光させることができ、浄化対象流体の流速に比例してUV LEDの照射強度が調節される利点がある。
また,UV LEDによる浄化対象流体の浄化機能に加えて、UV LEDの下流に配置される光触媒フィルターを利用して2次的な浄化作用を遂行することにより、流動する浄化対象流体の浄化効率を向上させることができる。
さらに、間隔形成突起によって複数のフィルターの間に浄化対象流体の混合又は渦流形成のための間隙が形成されるため、フィルターの効率が向上する利点がある。
According to the present invention, it is possible to cause the UV LED to emit light using electrical energy obtained by utilizing the flow of the purification target fluid without an external electric supply, and in proportion to the flow rate of the purification target fluid. There is an advantage that the irradiation intensity of the UV LED is adjusted.
In addition to the purification function of the purification target fluid by the UV LED, the purification efficiency of the flowing purification target fluid is improved by performing a secondary purification action using a photocatalytic filter disposed downstream of the UV LED. Can be improved.
Furthermore, since gaps for mixing or vortex formation of the fluid to be purified are formed between the plurality of filters by the gap forming protrusions, there is an advantage that the efficiency of the filter is improved.
以下、本発明の流水浄化装置について、図面を参照して詳しく説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による流水浄化装置の断面を示した図であり、図2は、図1の変形例を示した図であり、図3及び図4は、光触媒フィルターを詳しく説明するための図であり、図5は、図1のAを詳しく示した図である。
Hereinafter, the running water purification apparatus of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.
FIG. 1 is a view showing a cross section of the flowing water purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a modification of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are photocatalytic filters. FIG. 5 is a diagram showing A in FIG. 1 in detail.
図1乃至図5に示す通り、本実施形態による流水浄化装置100は、管路110と、発電機120と、UV LED130と、光触媒フィルター140とを備える。
流水浄化装置100は、水道水の排出口、すなわち蛇口などにねじ結合などの締結方式で締結されて用いられるものが代表的な使用例として挙げられる。
これにより、外部から供給される水道水を直ちに浄化して用いることができる。この過程において外部からの電源供給を必要とすることなく、水道水の供給が行われている状態、すなわち流動がある場合のみUV LEDによる浄化動作が行われるため、UV LEDの動作のために別の制御手段を備える必要性がない。
As shown in FIGS. 1 to 5, the flowing
As the running
Thereby, the tap water supplied from the outside can be immediately purified and used. In this process, the purification operation by the UV LED is performed only when the tap water is supplied without the need for external power supply, that is, when there is a flow. There is no need to provide the control means.
管路110は、浄化対象流体が流入する入口111と、入口111の反対端に配置される出口112とを有する管体からなる。
管路110は、直線型の管体に限定されることなく、曲線型又は数回折曲された曲線型、あるいは波形管でもよい。
発電機120は、管路110に配置され、浄化対象流体の流れ、すなわち流水の運動エネルギーを利用して電気エネルギーを発生させる。
The
The
The
発電機120は、流水の運動エネルギーを回転運動エネルギーに変換する水車121と、水車121と回転軸を共有して電気エネルギーを発生させる発電部122とから構成される。
ここで、水車121は、管路110の中央に浄化対象流体の流れ方向に回転軸が配置され、回転軸と垂直になるように放射状に複数の羽根が配置される。
これによると、管路110に流れる浄化対象流体の殆どが水車121を通過するため、水車121に伝達される運動エネルギーを最大にすることができる。
The
Here, in the
According to this, since most of the purification target fluid flowing in the
この時、発電部122が管路110の内部に配置されるので、浄化対象流体の流れに抵抗として働き、出口112に排出される浄化対象流体の初期流速を減少させる場合があるが、浄化対象流体の流れが定常状態に逹した場合には流速減少の影響が少なくなる。
UV LED130は、管路110の内部であって発電機120の下流側に配置される。具体的には、浄化対象流体の流れ方向で発電機120の末端に固定される。
これにより、UV LED130は、発電機120から電気エネルギーが供給される間に紫外線を照射し、浄化対象流体を殺菌する。
すなわち、UV LED130による紫外線の照射時間及びその強度は、浄化対象流体の流速に連動して定められる。従って、UV LED130による紫外線の照射時間を制御するための別途の構成が不要である。
At this time, since the
The
Thereby, UV LED130 irradiates with an ultraviolet-ray while supplying electrical energy from the
That is, the irradiation time and the intensity of ultraviolet rays from the
ここで、UV LED130によって照射される光は、UVa、UVb、UVcのうちのいずれでも構わないが、殺菌効果の向上のために、UV LED130によって照射される光は、385nm以下の波長を有することが好ましい。
光触媒フィルター140は、管路110の内部でUV LED130の下流側に配置され、UV LED130から照射される紫外線によって殺菌及び脱臭の機能が向上する、光触媒物質はメッシュタイプのフィルターにコーティングされる。
それにより、UV LED130による1次の殺菌効果とともに、UV LED、流水浄化装置100によるフィルタリング効果及び殺菌効果のために必要な管路110の長さを最小限に抑えることができる。
Here, the light irradiated by the
The
Thereby, with the primary sterilization effect by UV LED130, the length of the
一方、流水浄化装置100は、浄化対象流体の脱臭機能、すなわち塩素除去による脱臭効果のために、カーボンフィルター150を備える。
カーボンフィルター150は、管路110の内部で発電機120の上流側に配置される。
また、浄化対象流体から浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルター160をさらに備えるい。
セディメントフィルター160は、カーボンフィルター150と共に管路110の内部で発電機120の上流側に配置される。
なお、カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160は、公知のフィルター素材が採用されてもよい。
On the other hand, the flowing
The
Further, a
The
For the
発電機120を構成する水車121は、カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160の上流側に配置してもよい。
これは、カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160による流速低下によって電気エネルギーの発電量が減少するのを防ぐのは勿論のこと、水車121によって低下した流速及び渦流によってカーボンフィルター150及びセディメントフィルター160によるフィルタリング効果が向上する利点を有する。
この場合、水車121の回転軸がカーボンフィルター150及びセディメントフィルター160を貫通して配置される。
The
This not only prevents the power generation amount of electric energy from being reduced by the flow velocity drop by the
In this case, the rotating shaft of the
UV LED130は、浄化対象流体の流れ方向に向けて照射するように配置され、光触媒フィルター140は、UV LED130を覆うように浄化対象流体の流れ方向に突出した凸状の曲面体として装着される。
これは、紫外線がUV LED130から光触媒フィルター140に照射される面積を最大限にし、光触媒物質の活性化を図るためである。
従って、UV LED130の光放出面の形状に対応する形状で光触媒フィルター140を構成することが好ましい。
また、照射面積の拡大及び光触媒物質の活性化のために、UV LED130の光放出面及び光触媒フィルター140は互いに近接して配置することが好ましい。
The
This is to maximize the area of the
Therefore, it is preferable to configure the
In addition, it is preferable that the light emission surface of the
なお、照射面積の拡大及び光触媒物質と浄化対象流体との接触頻度を向上させるため、光触媒フィルター140は、浄化対象流体の流れ方向に複数の通孔140aを有し、複数の通孔140aは、前記浄化対象流体の流れ方向に向けて断面積が減少するように設けられる。
加えて、複数の通孔140aを形成する内面は粗い表面を有するようにすることがより好ましい。
これにより、浄化対象流体に存在するバクテリア、ウイルスなどが光触媒フィルター140と衝突する可能性を高めることで、それらが光触媒物質に付着する可能性を高めることができる。
光触媒物質は、TiO2である。
In order to increase the irradiation area and improve the contact frequency between the photocatalytic substance and the purification target fluid, the
In addition, it is more preferable that the inner surface forming the plurality of through
Thereby, by increasing the possibility that bacteria, viruses, etc. present in the fluid to be purified collide with the
Photocatalytic substance is TiO 2.
カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160のフィルタリング効果を向上させるため、カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160は、浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160の対向面の間には複数の間隔形成突起151を形成する。
In order to improve the filtering effect of the
複数の間隔形成突起151によって、カーボンフィルター150及びセディメントフィルター160の間に複数の間隙が形成され、このような複数の間隙は、カーボンフィルター150を通過した浄化対象流体を停滞させることになりセディメントフィルター160に流入する流速を減少させてセディメントフィルター160によるフィルタリング効果を増加させることになる。
図1乃至図3における170は、光触媒フィルター140から排出される浄化対象流体を噴射する部材である。
A plurality of gaps are formed between the
100 流水浄化装置
110 管路
111 入口
112 出口
120 発電機
121 水車
122 発電部
130 UV LED
140 光触媒フィルター
140a 通孔
150 カーボンフィルター
151 間隔形成突起
160 セディメントフィルター
170 浄化対象流体を噴射する部材
DESCRIPTION OF
140
Claims (6)
前記管路に配置され、前記浄化対象流体の流れを利用して電気エネルギーを発生させる発電機と、
前記管路の内部で前記発電機の下流に配置され、前記発電機から電気エネルギーが供給される間に紫外線を照射し、前記浄化対象流体を殺菌するUV LEDと、
前記管路の内部で前記UV LEDの下流に配置され、前記UV LEDから照射される紫外線によって殺菌及び脱臭の効果が向上する光触媒物質がコーティングされたメッシュタイプの光触媒フィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体の脱臭機能を果たすカーボンフィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体から浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルターと、を備え、
前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの対向面の間には複数の間隔形成突起を有することを特徴とする流水浄化装置。 A conduit having an inlet into which the fluid to be purified flows and an outlet disposed at the opposite end of the inlet;
A generator that is disposed in the pipeline and generates electrical energy using the flow of the fluid to be purified;
UV LED which is arranged downstream of the generator inside the pipe line, irradiates ultraviolet rays while electric energy is supplied from the generator, and sterilizes the purification target fluid;
A mesh type photocatalytic filter disposed downstream of the UV LED inside the conduit and coated with a photocatalytic substance that improves the effect of sterilization and deodorization by ultraviolet rays emitted from the UV LED;
A carbon filter that is disposed upstream of the generator inside the conduit and performs a deodorizing function of the fluid to be purified;
A sediment filter disposed upstream of the generator inside the conduit and removing suspended matter and foreign matter from the purification target fluid; and
The carbon filter and the sediment filter are arranged in a row in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid to be purified, and a plurality of gap forming protrusions are provided between the opposing surfaces of the carbon filter and the sediment filter. A flowing water purification apparatus characterized by comprising:
前記水車の回転運動に連動して電気エネルギーを発生させる発電部とを有することを特徴とする請求項1に記載の流水浄化装置。 The generator includes a water wheel that undergoes rotational movement by the flow of the purification target fluid, and
The flowing water purification apparatus according to claim 1, further comprising: a power generation unit that generates electrical energy in conjunction with the rotational movement of the water wheel.
前記光触媒フィルターは、前記UV LEDを覆うように前記浄化対象流体の流れ方向に突出した凸状の曲面体として装着されることを特徴とする請求項1に記載の流水浄化装置。 The UV LED is arranged to irradiate in the flow direction of the fluid to be purified,
The flowing water purification device according to claim 1, wherein the photocatalytic filter is mounted as a convex curved body protruding in the flow direction of the purification target fluid so as to cover the UV LED.
The apparatus for purifying flowing water according to claim 1, wherein the coated photocatalytic material is TiO 2 .
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