JP2532029Y2

JP2532029Y2 - 赤水防止装置

Info

Publication number: JP2532029Y2
Application number: JP1992070498U
Authority: JP
Inventors: 孝二佐藤
Original assignee: 有限会社水商
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2007-04-09
Also published as: JPH067894U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ビル、マンション、学
校等に使用される上下水道の受水槽又は高架水槽内に設
置して、配水管内に発生する赤水を防止する為の装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】赤水の発生は、配管中の鉄がイオンとし
て溶出し、これが溶存酸素と化合して酸化鉄となり、赤
サビといわれる飲料に適さない水となって蛇口から出る
現象をいう。この赤水を止めるのに、従来、半導体セラ
ミックスが有効であることが知られており、その原理
は、周囲の環境からエネルギ−を吸収した半導体セラミ
ックスが水の酸化還元電位を上昇させ、その酸化還元電
位の上昇により鉄が不動態に移行し、腐食しにくい状態
となる為である。

【０００３】そして、この半導体セラミックスを用いた
赤水の防止装置をビル、マンション等の受水槽、高架水
槽に設置するには、通常、受水槽からの吐出口附近に、
配管から分岐させたバイパス路を設け、そのバイパス路
の途中にカラムを接続して、そこに半導体セラミックス
を充填して水と接触させる状態としている。

【０００４】しかし、この方法では、水と半導体セラミ
ックスとの接触が一回限りなので、接触時に上昇した酸
化還元電位が流下して行く過程で低下してしまい、特
に、受水槽の後に高架水槽を設けるタイプのものは、そ
の高架水槽に貯水しておく間に低下し易く、効果が充分
でないという問題を有している。

【０００５】又、配管から分岐させてバイパス路を設け
る工事は、一時断水して、配管の接続を行なわねばなら
ず、ビル、マンション等では住民に迷惑がおよび、又、
その工事も２〜３人が一日掛けて行なう大掛かりなもの
となるという難点があった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】本考案は以上の問題を
解決しようとしてなされたもので、ａ）水の酸化還元電
位の低下を防いで上昇状態を保つと共に、ｂ）設置に伴
う工事を簡略化できる装置を開発しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本案赤水防止装置は、酸
化還元電位を上昇させる半導体セラミックスを充填した
カラムを中央に配し、その一方に槽内の貯留水を吸引す
る吸水ポンプを連結すると共に他方に吐出管を配して槽
内の水を循環的に半導体セラミックスに接触させ、且
つ、吐出管の先に互いに反対方向を向いて槽内に回流を
惹起する配向口を配設したことを特徴として構成され
る。その際、吸水ポンプの底面と吐出管の接地部とを揃
え、且つ、吐出管はその分岐点をＴの字型にし、吸水ポ
ンプと吐出管とが平面上三点で支持されるようにするの
が望ましい。又、吸水ポンプの一部には、外気を導入し
て水中に混入させる気泡混入器を付設するのが望まし
い。

【０００８】

【作用】受水槽又は高架水槽に滞留した上水又は下水
は、吸水ポンプに吸引され、連結管を経てカラム内に入
り、ここで、半導体セラミックスと接触して、その電子
受給作用で酸化還元電位を上昇させ、赤水発生のない飲
料水等に適した水となって吐出管から吐き出される。そ
して、再度吸水ポンプに吸引され、半導体セラミックス
と接触し、常に酸化還元電位の上昇した状態を維持し、
赤サビの発生を効率良く抑制する。同時に、該カラムを
出た水は、配向管により互いに反対方向に噴出され、そ
れが受水槽又は高架水槽の内壁に衝突して迂回し、槽内
に少なくとも二つの回流を惹起し、この回流が、周囲の
空気を巻き込んで水の溶存酸素を増やし、酸素のイオン
化による酸化還元電位の上昇機能を増大させるので、赤
サビの発生防止をさらに効率的にする。吸水ポンプの底
面と吐出管の接地部とを揃え、且つ、吸水ポンプと吐出
管とが平面上三点で支持されるので、安定化し、水槽内
にこれを載置すれば簡単に設置できる。

【０００９】

【実施例】先ず、本考案の前提を成す半導体セラミック
ス１について説明すると、周囲の環境から熱、光、イオ
ン、電場、圧力等のエネルギ−を吸収し、その吸収エネ
ルギ−がバンドキャップ以上となったとき価電子帯から
伝導帯へ電子が励起されるセラミックスをいい、本考案
では、酸化チタンに白金及びシリカを混合させたセラミ
ックスを用いる。このセラミックスの形状は、後述のカ
ラム充填との関係から、５〜２０ｍｍφの球状型が望ま
しいが、その他、円筒型、直方体型等でも良い。

【００１０】そして、該半導体セラミックス１をカラム
２に充填して、カラム２内で半導体セラミックス１と水
とが接触する状態を作る。具体的には、該カラム２中に
球状の半導体セラミックス１を充填して、その空隙部を
水が通過して半導体セラミックス１と接触する状態とす
る。該カラム２の形状は望ましくは円筒型とし、ステン
レス等の錆ない金属材料のケ−スが好ましい。

【００１１】次に、該カラム２の一方に槽内の水を導入
し循回させる為の吸水ポンプ３を配する。該吸水ポンプ
３は、電動式の回転モ−タ−の先にインペラ−を内蔵し
たもので、底面から水槽内の水を汲み上げ、それを連結
管４を介してカラム２の入水口に連結させる。この吸水
ポンプ３は、後述の設置の容易化を図るため、固定式で
なく、水槽の底面に載置するだけで安定して姿勢を保ち
得るのが好ましい。

【００１２】この吸水ポンプ３には、水中に空気を混入
させて溶存酸素量を増大させるための空気混入器を付設
するのが望ましく、その態様は、吸水ポンプ３の底面に
気泡混入器７を臨ませ、水槽外にエア−ポンプ８を設置
し、その間を細径の送気パイプ９で繋ぐ。

【００１３】一方、カラム２の反対側には、半導体セラ
ミックス１と接触して酸化還元電位を上昇させた水を槽
内に送り込むための吐出管５を配設し、その接続は、例
えば、カラム２から出た配管を分岐させて二本の吐出管
５を伸し、且つ、その先端には、槽内に回流を惹起する
ため互いに反対方向に向けた配向口６を配設する。又、
カラムを二個以上配設する場合には、図２に示す如く、
吸水ポンプ３から二本の連結管４ａ，４ｂを分岐させ、
その先にカラム２ａ，２ｂを連結し、該カラム２ａ，２
ｂから吐出管５ａ，５ｂを立上がらせ、先端に互に反対
方向に向けた配向口６ａ，６ｂを配設する。

【００１４】そして、前記吸水ポンプ３と吐出管５と
は、装置全体を設置式で安定化させるよう底面を揃え、
且つ、カラム２が一個の場合は、吐出管５の分岐点をＴ
の字型にして接地させ、吸水ポンプ３と吐出管５とが平
面上三点で支持されるようにする。又、カラム２が二個
以上の場合にも、吸水ポンプ３の底面と分岐した吐出管
５ａ，５ｂとが平面上三点で支持されるように配して、
何れも底面が三点以上で支持されるようにする。

【００１５】次に、上記実施例の作用を説明すると、本
案装置は、ビル、マンション、学校、病院等の上水又は
下水を大量に消費する施設を対象とする。そして、これ
ら施設には、上下水道から供給された水を一時的に貯留
させるための受水槽が設けられ、そこから直接に圧送ポ
ンプで蛇口に送られる場合と、或いは、一度高架水槽に
送られ、そこから落下力で蛇口に給水する場合とがある
が、本考案装置はそのどちらにも対応し、受水槽及び高
架水槽の何れか、又は、その双方に設置する。そして、
カラム２と給水ポンプ３及び吐出管５とは、予め工場等
で組み立てを完了させ、設置の際に、水槽内にこれを載
置させれば良い。すると、装置全体が底面を揃え、且
つ、吐出管５と吸水ポンプ３とが平面上三点以上で支持
されるので、安定化して、地震等があっても倒れること
がない。従って、工事は、吸引ポンプ３及び気泡混入器
７等の電源を接続すれば良く、従来のような配管の接続
工事等を全く要さない。

【００１６】次いで、吸水ポンプ３から吸引された槽内
の水は、カラム２内に充填した半導体セラミックス１と
接触し、その電子受給作用で酸化還元電位が上昇して不
動態に移行し、溶出した鉄イオンが溶存酸素と結合して
赤サビとなるのを抑制する。そして、赤サビのない飲料
水等に適した状態となって吐出管５から吐き出される。
これが、吸引ポンプ→半導体セラミックス→吐出管の経
路で循回するので、槽内の水は貯留されている間、常に
この酸化還元作用を受けて、経時的に酸化還元電位が低
下することなく、赤サビの発生が飛躍的に減少する。
又、その際、図３及び図４に示す如く、吐出管５の配向
口６を互いに反対方向に向けて槽内に少なくとも二つの
回流を惹起するので、槽内上部の空気が水中に混入さ
れ、水中の溶存酸素量を増大させるように働くが、この
酸素が、半導体セラミックス１の電子供給作用にあって
イオン化すると、赤サビの発生がさらに減少することを
確認した。即ち、従来溶存酸素の存在は、赤サビ発生の
一要因として、むしろこれを取り除くのが良いとされて
いたが、半導体セラミックス１の存在のもとでは逆であ
ることが判明し、これは以下のように考えることができ
る。即ち、通常一定量が水中に溶解した酸素は、Ｏ₂ の
形で溶けているが、これがカラム２内で半導体セラミッ
クス１と接触すると、バンドキャップ以上に励起された
原子の価電子帯から伝導帯へ電子の供給を受け、Ｏ₂ ^-、
Ｏ^-、Ｏ^2- のかたちとなり、これが鉄のＦｅ2⁺ Ｆｅ³⁺
等のイオン化を抑え、不動態化させる方向に働くものと
推定される。

【００１７】従って、槽内の水の循環は、水の半導体セ
ラミックス１との接触回数を増やすだけでなく、酸素の
量を増大させる両面で鉄の不動態化を促進させるように
作用する。

【００１８】この観点から付設したのが気泡混入器７及
びエア−ポンプ８で、エア−ポンプ８からの外気を強制
的に吸水ポンプ３に送り込み、その巻き込み作用で空気
を混入して、溶存酸素量を増大させ、上記鉄の不動態化
を究極まで促進させるように作用する。

【００１９】

【試験例】マンションを対象とし、屋上にある高架水槽
に半導体セラミックス２０００個を封入した本考案装置
を設置し、（ａ）循環させずに一回の使用で放流し、空
気の吹き込みをしない場合、（ｂ）循環させて、且つ、
エア−ポンプで空気を混入させた場合とを比較検討し
た。その結果、（ａ）の場合が表１、（ｂ）が表２に示
す通りの値を得た。＜条件＞対象：建築後１２年を経過したマンション高架水槽：２トン使用量：一日１０トン揚水配管：４０Ａ給水管：５０Ａ水中ポンプ：４０Ａ０．２５ＫＷ１００Ｖ７．５ｍ４０Ｌ／ｍｉｎエア−ポンプ：アンレットＦＧ−３０

【表１】（装置を設置しない場合と、放流形態で設置したものを
平成３年１２月２６日から平成４年４月１２日までの期
間において測定したもの。）

【表２】（循環形態で且つ空気を混入させたものを平成４年４月
１２日から平成４年９月８日までの期間において測定し
たもの。）この結果、酸化還元電位が装置ナシから放流
形態で装置を設置した場合には、電位値が１５上昇し、
その後放流形態で約４ケ月経過したところ電位値が２０
上昇し、更に、循環形態で空気を混入させて約５ケ月間
経過したところ電位値が２４上昇した。このことは、本
装置により酸化還元電位が上昇することを示し、且つ、
循環形態で空気を混入させてものが、最も大きく酸化還
元電位を上昇させることが確認できた。又、濁度には殆
ど変化はないが、色度の値が少なくなり、赤茶色の錆水
が少なくなったことを裏付けている。尚、ＰＨ値及び導
電率はバラツキが大きく、有効差は認められなかった。

【００２０】

【考案の効果】以上の構成に基づく本考案は、受水槽又
は高架水槽の水が半導体セラミックスと循回的に常に接
触するので、酸化還元電位が上昇し、有効に赤水の発生
を抑えることができ、加えて、溶存酸素の増大がこれを
促進する役割を果し、難渋する赤水の問題を解消する。
又、その設置に当っても、工場で作成した装置を、槽内
に載置させ、吸水ポンプ及び気泡混入器等の電源を接続
すれば済むので、断水等の迷惑を掛けることなく、工事
を大幅に簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本案装置の側面図である。

【図２】本案装置の別の態様の側面図である。

【図３】本案装置を槽内に設置して回流を惹起させる状
態を示す模式的平面図である。

【図４】本案装置の別の態様を槽内に設置して回流を惹
起させる状態を示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１半導体セラミックス２カラム３吸水ポンプ４連結管５吐出管６配向口７気泡混入器８エア−ポンプ９送気パイプ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】酸化還元電位を上昇させる半導体セラミ
ックスを充填したカラムを中央に配し、その一方に槽内
の貯留水を吸引する吸水ポンプを連結すると共に他方に
吐出管を配して槽内の水を循環的に半導体セラミックス
に接触させ、且つ、吐出管の先に互いに反対方向を向い
て槽内に回流を惹起する配向口を配設したことを特徴と
する赤水防止装置。
【請求項２】吸水ポンプの底面と吐出管の接地部とを
揃え、且つ、吸水ポンプと吐出管とが平面上三点で支持
されるようにした請求項１記載の赤水防止装置。
【請求項３】吸水ポンプの一部に、水中に外気を混入
させる気泡混入器を付設した請求項１又は請求項２記載
の赤水防止装置。