JP3051011U

JP3051011U - ろ過器

Info

Publication number: JP3051011U
Application number: JP1998000514U
Authority: JP
Inventors: 博文鎌田
Original assignee: 鎌田バイオ・エンジニアリング株式会社
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1998-08-11
Anticipated expiration: 2004-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトで、水中に含まれるＳＳ、金属イ
オン、塩素イオン、細菌類等の各種の有害物質を除去
し、さらには高温の水で逆洗浄を可能とする。【解決手段】ろ過器１０は、麦飯石を主成分とする第
１セラミックス粒子１２ａ、ＣａＣＯ₃ を主成分とする
第２セラミックス粒子１２ｂ、及び磁性体を主成分とす
る第３セラミックス粒子１２ｃを含むセラミックス粒子
層１２と、ネオジム磁石１６ａを有する磁気フィルター
１６間に充填され、半導体特性を有するＡｇとＴｉＯ₂
とを主成分とする第４セラミックス粒子１３ａからなる
半導体セラミッス粒子層１３とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、内部に複数種類のセラミックス粒子を充填したろ層を備えるろ過器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、水（原水）中に含有される赤さび、残留塩素又は有機物等を除去する手段として、浄水器等のろ過器が広く使用されている。この種のろ過器としては、サンドフィルターを用いてＳＳ（懸濁物質）を除去するもの、水中の金属イオンを吸着除去するためにイオン交換樹脂をカートリッジに充填したもの、又は塩素イオン、臭気、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）を吸着除去するために活性炭を用いたもの等が知られている。また、ろ過器内に充填されたろ材の機能を回復するために逆洗浄を可能としたものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前述の従来のろ過器では、ＳＳ、金属イオン、塩素イオン、菌類等のいずれかの除去を主眼とするものであり、これら全てを同時に除去することはできず、仮に全ての上記有害物質を除去しようとするとろ過器が非常に大型化するという問題があった。また、イオン交換樹脂は、温水に触れると劣化するおそれがあるので、イオン交換樹脂を用いたろ過器では、温水を使用することができないという問題があった。

【０００４】したがって、本考案が解決しようとする課題は、１つのコンパクトなろ過器で、水中に含まれるＳＳ、金属イオン、塩素イオン、菌類等の各種の有害物質を除去し、さらには高温の水で逆洗浄を可能とすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述の課題を解決するために、請求項１の考案は、麦飯石を主成分とする第１セラミックス粒子、ＣａＣＯ₃ を主成分とする第２セラミックス粒子、及び磁性体を主成分とする第３セラミックス粒子を含むセラミックス粒子層と、磁石を有する磁気フィルター間に充填され、半導体特性を有する第４セラミックス粒子からなる半導体セラミックス粒子層とを備えることを特徴とする。請求項２の考案は、請求項１に記載のろ過器において、前記第４セラミックス粒子は、ＡｇとＴｉＯ₂ とを主成分とするものであることを特徴とする。

【０００６】請求項３の考案は、請求項２に記載のろ過器において、前記第４セラミックス粒子は、心玉部と表面部とから構成され、前記心玉部は、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｎａ₂ Ｏ及びＫ₂ Ｏから構成され、前記表面部は、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ａｇ、Ｎａ ₂ Ｏ及びＫ₂ Ｏから構成されていることを特徴とする。

【０００７】請求項４の考案は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のろ過器において、前記第２セラミックス粒子からなる層と、活性炭粒子からなる層とを積層した活性炭セラミックス粒子層を備えることを特徴とする。請求項５の考案は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のろ過器において、活性炭にＡｇをコーティングしたＡｇ活性炭粒子からなるＡｇ活性炭粒子層を備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

請求項１の考案においては、第１セラミックス粒子は、多種類のミネラル分を溶出させて、安定したバランスのとれたミネラル天然水を生成する。また、第２セラミックス粒子は、水のＰＨ調整を行うとともに、主成分であるカルシウムにより、大腸菌、黄色ブドウ状菌、及びレジオネラ菌等を滅菌する。さらにまた、第３セラミックス粒子は、有害な金属イオン等を吸着する。さらに、半導体セラミックス粒子層の第４セラミックス粒子及び磁石を有する磁気フィルターは、水中に活性電子を発生させ、イオン活性化を図り、有機塩素化合物（トリハロメタン等）を除去するとともに、細菌類の栄養素分子としての機能を阻害して滅菌する。さらに、水中の溶解成分やイオン成分を磁性フロック粒子にし、磁力によって吸着する。

【０００９】請求項２又は請求項３の考案においては、第４セラミックス粒子の主成分であるＡｇのオリゴジナミー効果により、細菌類を死滅させる。また、Ａｇの安定性により、半導体セラミックスとしての機能が半永久的に維持される。

【００１０】請求項４の考案においては、活性炭粒子は、有機化合物、残留塩素及び臭気成分を吸着除去するとともに、雑菌の増殖を抑制する。また、第２セラミックス粒子は、半導体セラミックス層を通過した磁性フロック粒子を吸着する。請求項５の考案においては、Ａｇ活性炭粒子は、セラミックス臭気を除去し、セラミックス独特の味を整え、さらに活性炭セラミックス層で除去できなかった磁性フロック粒子を吸着する。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下、図面等を参照して、本考案の一実施形態について説明する。図１は、本考案の一実施形態であるろ過器１０を示す内部層構成図である。ろ過器１０は、内部に複数種類のセラミックス粒子を充填したものである。図１において、ろ過器１０の基体１１は、上面部及び底面部にそれぞれ流出入口１１ａ及び１１ｂを備える。また、これらの流出入口１１ａ及び１１ｂの近傍には、それぞれ出入口フィルター１８ａ及び１８ｂが設けられている。

【００１２】ろ過器１０内のろ層は、図１中、下層から順に、セラミックス粒子層１２、２つの半導体セラミックス粒子層１３、活性炭セラミックス粒子層１４、及びＡｇ活性炭粒子層１５が積層されたものである。そして、半導体セラミックス粒子層１３の上下側、及び２つの半導体セラミックス粒子層１３の間には、中央部に磁石（ネオジム磁石）１６ａを有する磁気フィルター１６が設けられている。また、活性炭セラミックス粒子層１４とＡｇ活性炭粒子層１５との間には、仕切フィルター１７が設けられている。

【００１３】セラミックス粒子層１２は、３種類のセラミックス粒子を充填した層である。これらの３種類のセラミックス粒子は、麦飯石を主成分とする第１セラミックス粒子１２ａと、ＣａＣＯ₃ を主成分とする第２セラミックス粒子１２ｂと、磁性体を主成分とする第３セラミックス粒子１２ｃである。

【００１４】第１セラミックス粒子１２ａは、多種類のミネラル分を溶出させて、安定したバランスのとれたミネラル天然水を生成する。第２セラミックス粒子１２ｂは、水のＰＨ調整と、滅菌効果のために設けられるものである。第２セラミックス粒子１２ｂは、その主成分であるカルシウムにより、大腸菌、黄色ブドウ状菌、及びレジオネラ菌を滅菌する。第３セラミックス粒子１２ｃは、水中の有害な金属イオン等を磁力によって吸着するものである。

【００１５】また、半導体セラミックス粒子層１３は、半導体特性を有する第４セラミックス粒子１３ａからなる層である。この第４セラミックス粒子１３ａは、ＡｇとＴｉＯ₂ とを主成分とするものである。図２は、第４セラミックス粒子１３ａを詳細に示す断面図である。第４セラミックス粒子１３ａは、心玉部１３ａ−１と表面部１３ａ−２とから構成されている。そして、心玉部１３ａ−１は、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯ ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｎａ₂ Ｏ及びＫ₂ Ｏから構成され、表面部１３ａ−２は、ＳｉＯ ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ａｇ、Ｎａ₂ Ｏ及びＫ₂ Ｏから構成されている。

【００１６】本実施形態では、心玉部１３ａ−１及び表面部１３ａ−２の各組成を以下のようにした。（１）心玉部１３ａ−１ＳｉＯ₂ ：３２．４２％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：２４．３６％Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：１０．８１％ＭｎＯ₂ ：２８．９７％ＴｉＯ₂ ：０．５１％Ｎａ₂ Ｏ：１．９９％Ｋ₂ Ｏ：０．９４％合計：１００．００％

【００１７】（２）表面部１３ａ−２ＳｉＯ₂ ：２５．１４％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１８．６１％Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：８．２６％ＭｎＯ₂ ：２２．１３％ＴｉＯ₂ ：１０．８％Ａｇ：１３．１％Ｎａ₂ Ｏ：１．５２％Ｋ₂ Ｏ：０．７２％合計：１００．２８％

【００１８】第４セラミックス粒子１３ａは、光エネルギー及び磁気エネルギーの外部エネルギーを受けることにより半導体特性を持ち、イオン活性化機能と滅菌機能とを有するようになる。イオン活性化機能としては、第４セラミックス粒子１３ａに、磁気フィルター１６の磁石１６ａから磁気エネルギーが与えられると、水中に遊離しているｅ^- 電子を第４セラミックス粒子１３ａの表面のホール内に取り込み、その反動として新たな波長を有する活性電子ｅ^- が飛び出し、水中に溶出している＋（陽）イオンや−（陰）イオンと反応し、これらを分離、結合させることにより、水の分子状態を安定化させる。

【００１９】例えば、水中に赤さび（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ；三酸化二鉄）が含まれている場合には、このＦｅ₂ Ｏ₃ の主成分であるＦｅ分子を活性化させ、酸素分子の一部を他のミネラル成分や金属分子と結合させて、還元反応を起こさせることで、水中のＦｅ ₂ Ｏ₃ を分解する。

【００２０】また、一般のろ過器では、水の滞留による水腐敗及び菌の増殖の問題があるが、本考案では、第４セラミックス粒子１３ａに含まれるＡｇにより、滅菌機能（直接的滅菌機能及び間接的滅菌機能）を有する。直接的滅菌機能は、オリゴジナミー効果、すなわちＡｇ⁺ が水分子内に含有されている菌類に作用し、除々にダメージを与え続けることで、細菌類の生物代謝を阻害し、増殖力を弱め、結果として死滅させる機能である。

【００２１】また、間接的滅菌機能は、第４セラミックス粒子１３ａから飛び出す活性電子ｅ^- の電磁波が菌類の栄養素分子に作用し、この栄養素分子を異なる分子構造にすることで、菌類の栄養素としての機能をなくし、間接的に菌類を死滅させる機能である。

【００２２】さらにまた、第４セラミックス粒子１３ａの電極として、安定物質であるＡｇを使用しているので、半永久的に半導体セラミックスとしての機能を有する。さらには、第４セラミックス粒子１３ａの活性効果により、活性酸素が他のイオンと結合し、有機塩素化合物（トリハロメタン等）を効率良く除去する。また、水中の溶解成分やイオン成分を磁性フロック粒子にし、磁力によって第４セラミックス粒子１３ａに吸着する。

【００２３】活性炭セラミックス粒子層１４は、上述した第２セラミックス粒子１２ｂからなる層と、活性炭粒子１４ａからなる層とを積層したものである。Ａｇ活性炭粒子層１５は、表面をＡｇによりコーティングしたＡｇ活性炭（抗菌性活性炭）粒子１５ａからなる層である。これらの活性炭粒子１４ａや１５ａは、有機化合物や残留塩素（ＣｌＯ）の吸着除去と、臭気成分となるトリハロメタン等の除去のために設けられ、特に本考案では、熱湯と接触したときに活性炭粒子１４ａ、１５ａの膨張を防止するため、クッション材を使用している。

【００２４】また、半導体セラミックス層１３の通過により生成された磁性フロック粒子のうち、第４セラミックス粒子１３ａに吸着されなかったものを活性炭セラミックス層１４で吸着する。さらに、第２セラミックス粒子１２ｂの主成分であるカルシウムが雑菌の増殖を抑える。さらにまた、Ａｇ活性炭粒子層１５は、各セラミックス粒子１２ａ〜１２ｃ及び１３ａと接触することにより生じるセラミックス臭気を除去し、セラミックス独特の味を整えるとともに、活性炭セラミックス層１４で吸着できなかった磁性フロック粒子を吸着する。

【００２５】

【実施例】

次に、本考案の実施例について説明する。図３は、ろ過器１０の使用状態の例を示す正面図である。カバー３０は、筒状に形成されており、内部にろ過器１０を収納して支持するとともに、保護するためのものである。連結部４０は、水道蛇口等（図示せず）に連結される部分である。接続ホース５１及び５２は、それぞれ、ろ過器１０の流出入口１１ａ及び１１ｂと連結部４０との間を通水可能に接続するものである。

【００２６】また、この連結部４０には、切り替えコック部４１が設けられている。この切り替えコック部４１は、回動させることにより、水道蛇口等から放出される水を、それぞれ接続ホース５１側に送り出す第１放水位置、接続ホース５２側に送り出す第２放水位置、及び接続ホース５１及び５２に送ることなく放水する第３放水位置とに切り替え可能なものである。

【００２７】外付けフィルター部６０は、接続ホース５１の水路中に設けられ、水道蛇口等から放出された原水がろ過器１０に流入される前に、最初に通る樹脂（ＰＥ等）製フィルターであり、μｍ単位（例えば１μｍ程度）の網目（メッシュ）を有する。この外付けフィルター部６０は、酸化、還元した金属塩類イオンを除去し、１μｍ以上３．５μｍまでの粒子、ＳＳ、塩素滅菌で死滅しないバクテリア菌（クリプトスポジューム等）のほとんど（９９．９９％程度）を除去するためのフィルターである。この外付けフィルター部６０は、中央部がネジ結合されており、ろ過器１０とは別個に分解可能に形成されている。

【００２８】以上の構成において、連結部４０を水道蛇口等に連結し、切り替えコック部４１を第１放水位置に設定すると、水道蛇口等から放出された水は、接続ホース５１側に送られ、外付けフィルター部６０を通る。ここで、外付けフィルター部６０は、１μｍ以上３．５μｍまでの粒子、ＳＳ、バクテリア菌等をキャッチする。そして、外付けフィルター部６０を通った水は、ろ過器１０の流出入口１１ａからろ過器１０内に入り込む。

【００２９】ろ過器１０内では、セラミックス粒子層１２、半導体セラミックス粒子層１３、活性炭セラミックス粒子層１４、及びＡｇ活性炭粒子層１５を順次通過して、上述のように種々の水処理が行われる。すなわち、セラミックス粒子層１２では、ミネラル分の溶出、ＰＨ調整、滅菌、及びイオン吸着が行われる。また、半導体セラミックス粒子層１３では、イオン活性化、滅菌、及び有機塩素化合物の除去が行われる。さらにまた、活性炭セラミックス粒子層１４及びＡｇ活性炭粒子層１５では、有機化合物や残留塩素（ＣｌＯ）の吸着除去、臭気成分の除去が行われる。そして、処理水は、ろ過器１０の上端部の流出入口１１ｂから接続ホース５２側に出て、連結部４０に戻り、この連結部４０から放水される。

【００３０】また、外付けフィルター部６０にキャッチされたバクテリア菌等は、熱湯（８０℃程度）を通すことにより、完全に死滅させることができる。さらに、外付けフィルター部６０が目づまり状態（除去能力低下）になったときは、ろ過器１０とは別個に分解して洗浄し、再使用することができる。

【００３１】また、ろ過器１０内のろ層が目づまり状態（除去能力低下）になったときは、切り替えコック部４１を第２放水位置に設定し、ろ層の洗浄を行う。これにより、上述とは逆のルート、すなわち水は、接続ホース５２側に送られ、ろ過器１０の流出入口１１ｂ側からろ過器１０内に入り、下層側の流出入口１１ａから出るようになる。

【００３２】これにより、切り替えコック部４１の操作１つで、簡便にろ過器１０の逆洗浄を行うことができる。また、この逆洗浄は、通常の水ではなく、上述と同様に８０℃程度の熱湯でも可能である。すなわち、本考案では、各セラミックス粒子１２ａ〜１２ｃ及び１３ａは耐熱性を有するとともに、活性炭粒子１４ａ、１５ａの熱膨張はクッション材で抑制されているので、熱湯を通しても、問題は生じない。

【００３３】次に、ろ過器１０を用いて水質試験を行った結果を表１及び表２に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】表１は、原水（水道水）と、ろ過器１０に通水した後の処理水とのトリハロメタンの含有量の分析結果を示すものである。また、表１では、通水開始時（１０分間通水後）の処理水と、１００００リットル（１日に約３０リットル通水した場合の約１年分に相当）通水後の処理水との結果を示す。ルとなる。また、表２は、原水（水道水）と、ろ過器１０に２５０００リットル通水した後の処理水との各成分の分析結果を示すものである。

【００３７】なお、以上のろ過器１０は、水道蛇口に取り付けて使用すれば、浄水器として優れた飲料水を生成でき、また下水処理に用いれば下水から再利用水を生成でき、さらに池水等から非常時の飲料水を生成できる。

【００３８】

【考案の効果】

請求項１の考案によれば、セラミックス粒子層により、ミネラル分の溶出によるミネラル天然水の生成、ＰＨ調整、滅菌、及び有害な金属イオン等の吸着を効率良く行うことができる。さらに、半導体セラミックス粒子層及び磁石を有する磁気フィルターにより、水中に活性電子を発生させ、イオン活性化を図り、有機塩素化合物（トリハロメタン等）を効率良く除去できるとともに、細菌類の栄養素分子としての機能を阻害して滅菌することができる。また、水中の諸成分を磁性フロック粒子にして、磁力により吸着することができる。

【００３９】請求項２又は請求項３の考案によれば、第４セラミックス粒子中のＡｇにより、オリゴジナミー効果を発揮して細菌類を死滅させることができるとともに、Ａｇの安定性により、半永久的に半導体セラミックスとしての機能を維持することができる。

【００４０】請求項４の考案によれば、有機化合物、残留塩素（ＣｌＯ）及び臭気成分を吸着除去するとともに、雑菌の増殖を抑制し、さらには半導体セラミックス層を通過した磁性フロック粒子を吸着することができる。請求項５の考案によれば、セラミックス臭気を除去し、セラミックス独特の味を整えるとともに、活性炭セラミックス層で除去できなかった磁性フロック粒子を吸着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるろ過器の一実施形態を示す内部層
構成図である。

【図２】第４セラミックス粒子を詳細に示す断面図であ
る。

【図３】ろ過器の使用状態の例を示す正面図である。

【符号の説明】

１０ろ過器１１基体１１ａ、１１ｂ流出入口１２セラミックス粒子層１２ａ第１セラミックス粒子１２ｂ第２セラミックス粒子１２ｃ第３セラミックス粒子１３半導体セラミックス層１３ａ第４セラミックス粒子１３ａ−１心玉部１３ａ−２表面部１４活性炭セラミックス粒子層１４ａ活性炭粒子１５Ａｇ活性炭粒子層１５ａＡｇ活性炭粒子１６磁気フィルター１６ａ磁石（ネオジム磁石）１７仕切りフィルター１８ａ、１８ｂ出入口フィルター３０カバー４０連結部４１切り替えコック部５１、５２接続ホース６０外付けフィルター部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｂ５３１５３１Ｊ５３１Ｈ５３１Ｅ５４０５４０Ｃ５４０Ｆ５５０５５０Ｂ 1/68 ５１０ 1/68 ５１０Ｂ５２０５２０Ｐ５２０Ｖ５３０５３０Ｂ５３０Ｃ５４０５４０Ａ５４０Ｇ５４０Ｆ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】麦飯石を主成分とする第１セラミックス
粒子、ＣａＣＯ₃ を主成分とする第２セラミックス粒
子、及び磁性体を主成分とする第３セラミックス粒子を
含むセラミックス粒子層と、磁石を有する磁気フィルター間に充填され、半導体特性
を有する第４セラミックス粒子からなる半導体セラミッ
クス粒子層とを備えることを特徴とするろ過器。
【請求項２】請求項１に記載のろ過器において、前記第４セラミックス粒子は、ＡｇとＴｉＯ₂ とを主成
分とするものであることを特徴とするろ過器。
【請求項３】請求項２に記載のろ過器において、前記第４セラミックス粒子は、心玉部と表面部とから構
成され、前記心玉部は、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｍ
ｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｎａ₂ Ｏ及びＫ₂ Ｏから構成され、前記表面部は、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｍ
ｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ａｇ、Ｎａ₂ Ｏ及びＫ₂ Ｏから構成
されていることを特徴とするろ過器。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載のろ過器において、前記第２セラミックス粒子からなる層と、活性炭粒子か
らなる層とを積層した活性炭セラミックス粒子層を備え
ることを特徴とするろ過器。
【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか１
項に記載のろ過器において、活性炭にＡｇをコーティングしたＡｇ活性炭粒子からな
るＡｇ活性炭粒子層を備えることを特徴とするろ過器。