JP3051629B2 - 電圧印加式浄水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水等の水を浄化す
る装置に関し、特に電圧を印加する事によって浄水用フ
ィルタ内の微生物等の発生増殖抑制並びにフィルタの再
生を行える電圧印加式浄水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浄水器においては、一般に浄水器
内に配置された活性炭等の吸着剤を収容した浄水用フィ
ルタによって、水道水や地下水等の原水に含まれる次亜
塩素酸（ＣｌＯ-） 等の残留塩素分やトリハロメタン等
の有機塩素系化合物や一般雑菌、臭気及び色素等を吸着
除去している。

【０００３】上記の吸着剤は、浄水器の経時的な使用に
よる活性炭への吸着物質の付着等により除去能力が低下
することがあるため、該吸着剤を熱により再生する方法
が採られている。具体的には、特開平２−９０９８８
号、同平２ー２０７８８３号の公報に示すように粒状活
性炭等の吸着剤を収容するカートリッジの端部に設けた
電極に電圧を印加し、活性炭中に通電した時に生じたジ
ュール熱によって吸着剤から前記有機塩素系化合物や一
般雑菌などの吸着物質を脱離させてその再生を図る、い
わゆる充填型活性炭を使用した電圧印加式浄水器が知ら
れている。

【０００４】さらに、予め活性炭が収納された交換可能
なフィルタ型の電圧印加式浄水器が知られている。図１
１を参照して、このタイプの浄水器は、中央部に通水孔
１３ａを有する注出管１３を備えた導電性フィルタ４を
水槽１内に該水槽内壁部とフィルタ外周部との間に間隙
１７を有する様に設置し、該フィルタ外周部から原水を
供給し、前記注出管内に処理水を導入し、図示しない水
道栓などの処理水供給源に給水している。また、吸着剤
に吸着された一般雑菌等の発生増殖抑制及び吸着剤再生
用の電極５は該フィルタ４両端部に直接接触させてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のフィルタ型浄水
器では、繊維状又は粒状活性炭等の吸着剤を収容した円
筒状のフィルタの両端部に吸着剤再生用の電極を直接接
触させて、電極板によりフィルタを挟持しつつ浄水器本
体に直接固定するか、或いは、接触した各電極の外側に
キャップを設け、これによりフィルタと共に電極を浄水
器本体に固定していた。

【０００６】ところで、前記吸着剤は浄水のための通水
時或いは再生のための排水時には含水してわずかながら
膨張するが、排水後脱水すると吸着剤はわずかながら収
縮する。また、浄水再生の繰り返しに応じて前記フィル
タの膨張収縮も繰り返されるため、フィルタ両端部と電
極或いはキャップとの間に小さな間隙が生じることがあ
った。

【０００７】さらに、前記電極に電圧を印加し吸着剤を
加熱することにより、吸着剤が熱変化して電極とフィル
タとの間に間隙を生ずることがある。すなわち、繊維状
活性炭を用いた導電性フィルタは、通常、繊維状活性炭
と有機合成繊維とが互いに絡み合った状態で構成され、
両素材が接触している部分では有機合成繊維が繊維状活
性炭に溶着しており、これにより繊維状活性炭が保持さ
れている。また、現状の電圧印加式浄水器は円筒状のフ
ィルタ両端部に電極を機械的に圧着することにより接触
配置しているにすぎない。このような構造の吸着剤で
は、電圧を印加し吸着剤を加熱すると、電極接触部の有
機合成繊維が軟化し、繊維状活性炭を保持する力が低下
する。このような電圧印加加熱の繰り返しにより、有機
合成繊維は徐々に軟化変形し繊維状活性炭の保持力を弱
め、フィルタ両端部における電極と繊維状活性炭の接触
部が少なくなり小さな間隙を生ずると共に、電極の前記
フィルタへの圧着力の低下を招き、繊維状活性炭との接
触面積が少なくなる。

【０００８】また、前記フィルタの両端への電極の固定
やフィルタ内への活性炭の設置の際の組み付け精度の悪
さから、フィルタ両端部と電極或いは前記キャップとの
間に小さな間隙を生ずる場合もある。

【０００９】かかる間隙の存在や圧着力の低下は、電極
と吸着剤との接触不良の原因となり、電圧印加加熱によ
る浄水用フィルタ内の微生物等の発生増殖抑制や吸着剤
から吸着物質を脱離させその再生を図るのに必要な加熱
が得られず、吸着濾過性能或いは吸着剤の除去性能の低
下を招くという問題があった。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、電極と吸着剤との接触不
良を防止し、吸着剤に吸着された物質等の脱離再生を図
るのに十分な電圧加熱を確保し、浄水器の吸着濾過性能
の低下を生じない浄水用導電性フィルタを用いた電圧印
加式の浄水器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る電圧印加式浄水器は、中央に
中空部を有する浄水用導電性フィルタを浄水器本体内に
設け、該フィルタ外周部から原水を供給し、前記中空部
内にフィルタを通過した処理水を導入すると共に該フィ
ルタ両端部にそれぞれ電圧印加用の電極を有する電圧印
加式の浄水器において、前記電極の少なくとも一方の電
極のフィルタ対向面の反対側面に該電極と略同一形状の
ゴム材等からなるシール部材を設け、かつ、前記シール
部材側の少なくとも一箇所にバネ材或いはバネ状接続部
材を備えた電極側端子からなる電極付勢手段を設けて構
成されている。

【００１２】また、請求項２の発明に係る電圧印加式浄
水器は、中央に中空部を備えた浄水用導電性フィルタを
浄水器本体内に設け、該フィルタ外周部から原水を供給
し、前記中空部内にフィルタ通過後の処理水を導入する
と共に該フィルタ両端部にそれぞれ電圧印加用の電極を
有する電圧印加式の浄水器において、該フィルタは上下
両端の電極間において分割されており、さらに、当該分
割部位に各フィルタを電極方向に付勢するゴム材やバネ
材からなる弾性体を備えて構成されている。

【００１３】さらに、請求項３の発明に係る電圧印加式
浄水器は、請求項１又は請求項２記載の電圧印加式の浄
水器において、前記電極の少なくとも一方の電極のフィ
ルタ対向表面に同心円状或いは散点状に配置された導電
性突起を設けて構成されている。

【００１４】

【作用】請求項１の発明では、上下両端の電極の少なく
とも一方の電極のフィルタ対向面の反対側面に該電極と
略同一形状のゴム材等からなるシール部材を設け、か
つ、前記シール部材側の少なくとも一箇所にバネ材ある
いはバネ状接続部材を備えた電極側端子からなる電極付
勢手段を設けているため、該電極とフィルタ間に間隙が
生ずる場合でも、一方又は双方の電極をフィルタに圧着
するため、かかる間隙が回避され電極とフィルタとの接
触不良を防止することができる。

【００１５】また、請求項２の発明では、フィルタは上
下電極間方向において複数に分割されており、さらに、
当該分割部位に各フィルタを電極方向に付勢するゴム材
或いはバネ材からなる弾性体を備えて構成されているの
で、フィルタが電極間方向に長い場合でも、簡単な構造
で電極とフィルタとを効果的に圧着して接触不良を防止
することができる。

【００１６】さらに、請求項３の発明では、請求項１又
は請求項２記載の電圧印加式の浄水器において、前記電
極の少なくとも一方の電極のフィルタ対向表面上に同心
円状或いは散点状に配置された導電性突起を設けている
ので、大きな間隙が発生した場合や前記の弾性部材等の
弾性力が低下した場合でも、接触不良を防止することが
できる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００１８】図１には本発明の第１の実施例にかかる電
圧印加式浄水器の全体構成を表した断面図が示してあ
る。同図において、中空円筒型の浄水器本体１下部の下
面蓋３に設けられた原水導入用の流入口３ａには、水道
等の原水源に通じる原水管（図示せず）が接続されてい
る。また、浄水器本体１の上面は、浄化処理水を所定の
供給源へ通水する給水管（図示せず）に接続された流出
口２ａを有する上面蓋２によって閉塞されている。尚、
上面蓋２及び下面蓋３は、浄水器本体１の上下面の開放
端にそれぞれ螺合或いは嵌合固着され、さらに該固着部
を押さえ部材１４で被せることによって浄水器本体に強
固に固定されている。

【００１９】浄水器本体内部には、導電性を有する繊維
状或いは粒状の活性炭が充填され、その周囲を不織布で
繞設した通水性かつ導電性のフィルタ４（以下、単に
「フィルタ」と称す。）が配置されている。該フィルタ
は、中央部に中空部１５を有する円筒型の交換可能なカ
ートリッジ式構造であり、内部に充填した活性炭の流出
を防止すると共に、ここを通過する原水中に含まれる微
細な鉄、砂等の無機質や不純物などの濾過を行ってい
る。また、同図に示すように、フィルタ４の外周と浄水
器本体１の内壁との間は該フィルタを取り囲む環状の通
路（外環通路）１７となっており流入口３ａに連通して
いる。つまり、図中実線矢印で示す様に、流入口３ａか
ら浄水器本体内に導入された原水は外環通路１７に一旦
回り込み、上記フィルタ外周部からフィルタ内の活性炭
層を通り、中央に設けられた円筒状の中空部１５へ向か
って通過する。

【００２０】円筒型のフィルタ中央の中空部内には円筒
形状の注出管１３が挿着されている。該注出管１３の上
端部は上面蓋２に設けた流出口２ａの一端に螺合固着さ
れ流出口に続く給水管に連通し、下端部は下部キャップ
９の略中央部に螺合固着され閉塞されている。この注水
管１３は、活性炭層を通過した処理水が流入する多数の
通水孔１３ａを外周面に有しており、ステンレス鋼等の
導電材料で構成されている。尚、注出管１３は樹脂材料
から成るものであってもよい。

【００２１】前記フィルタ上下両端面には、フィルタ端
面形状に対応したドーナツリング状の電極５がそれぞれ
圧着されている。さらに、該電極の少なくとも一方の電
極のフィルタ対向面の背面側にシール部材２１を設けて
いる。すなわち、シール部材は上端部に設けた場合は上
面蓋２と電極５間に、下端部に設けた場合は下部キャッ
プ９と電極５間にそれぞれ挿着されることになる。この
シール部材は、原水が上下両端の電極の背後を通って短
絡するのを防止するとともに、電極をフィルタ方向へ圧
着保持する効果もある。

【００２２】図１はシール部材２１がフィルタ下端部に
挿着された例を示し、図２は図３のＢ−Ｂ’の拡大断面
図でありそれぞれシール部材２１及び後述の電極付勢手
段２７の挿着状態を示している。同図において、シール
部材２１は、ゴム材や樹脂材等の一定の弾性力を有する
材料からなり、電極５のフィルタ対向面の背面側と下部
キャップ９間に挿着されている。また、図３は下部キャ
ップにシール部材及び電極付勢手段２７が装着された状
態を示した分解図であり、同図において、前記シール部
材内の複数箇所に電極をフィルタ方向に付勢する電極付
勢手段２７が９０゜間隔で４個設けられているが、３
個、５個或いはそれ以上であってもよい。実施例では電
極付勢手段として皿バネが用いられているが、電極を押
圧するものであれば他の弾性体でもよい。

【００２３】一方、前述したように電極付勢手段２７に
よって電極を押圧することで生じる電極と下部キャップ
間の間隙は、前記シール部材２１によりシールされる。
このため、この間隙により原水の短絡や処理水の逆流は
生じない。なお、該シール部材としては弾性力のあるゴ
ム或いは弾性力のある樹脂等が用いられる。さらに、該
電極の外周及び内周には、電極を囲繞するようにスポン
ジ状ゴムなどのリング状の有機絶縁体からなる第２のシ
ール部材（１０，１１）が圧着されている。これによっ
ても、原水の短絡や処理水の逆流が防止されている。

【００２４】電極５、シール部材２１及び第２のシール
部材１０，１１の圧着は、上面蓋２及び下部キャップ９
と注出管１３との螺合固着によって行われている。前記
上面蓋及び下部キャップのフィルタ対向面上には、螺合
固着した際、上面蓋及び下部キャップとフィルタとの固
定をより強固にするための突起２ｃ、９ｂが複数個設け
られている。尚、上記の例では、上面蓋及び下部キャッ
プと注出管との固定を螺着によって行っているが、圧入
嵌合によって行ってもよい。なお、上面蓋２或いは下面
蓋３のいずれか一方を浄水器本体１と一体成形としても
よい。

【００２５】前記フィルタの押さえ手段である下部キャ
ップ９の一端には電極側端子６が該キャップ内に設けら
れた端子穴２８に摺動可能に設けられており、これに取
り付けられたバネ状接続部材１８を介して下面蓋３に設
けられた接続端子８ａに接続されている。バネ状接続部
材は、電極側端子６と接続端子８ａとを結ぶ配線になる
とともに、その弾性力により電極側端子６を電極方向に
付勢している。このため、該電極側端子６により電極５
がフィルタ方向に押圧されることになり、該バネ状接続
部材１８は電極付勢手段２７と同様に電極及びフィルタ
間の間隙をなくす効果を有する。

【００２６】一方、上面蓋２には接続端子８ｂが設けら
れており、これら接続端子８ａ、８ｂは電気回路１２に
より電源１６に接続されており、電源スイッチをオンす
ることにより各電極に電圧が印加される。

【００２７】この場合、前記電極の少なくとも一方の電
極のフィルタ対向面の背面側にシール部材を設け、か
つ、該シール部材内の複数箇所に電極付勢手段を設けて
電極をフィルタ方向に押圧したので、前述したフィルタ
の膨張収縮の繰り返しによりフィルタ両端部と電極との
間に小さな間隙が生じる場合や、電圧印加加熱による有
機合成繊維の軟化変形に基づく間隙が生じる場合でも、
電極とフィルタとの接触不良を効果的に防止することが
できる。

【００２８】これにより、前記フィルタ内に充填された
活性炭は通電時に生ずるジュール熱により安定的に加熱
され、活性炭層に付着した微生物や雑菌などの殺菌及び
増殖抑制が図られる。また、再生時においては、上記加
熱により活性炭に吸着した物質の脱離が促進される。
尚、本発明で用いられる電極は、白金−チタン、フェラ
イト、又は炭素などの耐腐食性に優れた材料を用いるこ
とにより、安定した通電状態を維持し、殺菌効果または
活性炭の再生効率を高いレベルに保つことができる。

【００２９】次に、図４乃至図７を参照して他の実施例
について説明する。尚、図１に示す実施例と同一の部分
については同一の符号を付しその説明を省略する。

【００３０】図４は、第２実施例に係る浄水器の縦断面
図を示す。同図において浄水用フィルタ４は上下２つに
分割されており、当該分割部にはステンレス材などの鋼
板からなる仕切板２５の両側にゴムを固着させた弾性部
材２４が装着されている。この弾性部材は分割された一
方のフィルタを上面蓋２方向に、また、他方のフィルタ
を下部キャップ９方向にそれぞれ付勢している。これに
よりフィルタの上下両端の電極方向に均等な押圧力が働
くため、特に図４に示すように、上下両端部の電極間方
向に長く設置された縦長のフィルタの場合に、弾性部材
を１箇所に装着するのみでフィルタ両端部と電極間との
接触不良を効果的に防止できる。なお、図５は、ゴム材
を利用した弾性部材を示す部分斜視図である。

【００３１】尚、実施例では浄水用フイルタ４は上部フ
ィルタ及び下部フィルタの２つに分割したものを示した
が、それ以上に分割した場合にも利用できることはもち
ろんである。また、活性炭等の吸着剤を収容するフィル
タを構成する単一の不織布内に収容された活性炭等の吸
着剤を二層に分離している場合であってもよく、この場
合は分離部に前記弾性部材が挿着されることになる。ま
た、２以上に分割又は分離した場合は各分割部或いは分
離部にそれぞれ弾性部材２４が設けられる。さらに、弾
性部材として、図６に示すように仕切板２５を囲繞する
様にバネ材を固着したものを用いることもできるし、仕
切板のないゴム材又はバネ材のみで構成された弾性部材
を用いてもよい。

【００３２】さらに、上記の接触不良をより効果的に防
止するため、前記の実施例に加えて、図７に示す様に下
部キャップ９と下面蓋３との間に圧縮コイルバネ２０を
設け下部キャップ全体を上面蓋２方向に押圧することも
できる。又、注出管内に引張コイルバネ１９を設置し下
部キャップ全体を上面蓋２方向に引っ張ってもよい。こ
の場合下部キャップ９或いは上面蓋２と注出管１３との
接合は摺動可能な接合となる。この構成によると、電極
とフィルタ間の間隙の発生防止のみならず、電極と上面
蓋２或いは下部キャップ９間の間隙の発生を防止するこ
ともできる。

【００３３】図８は本発明の第３の実施例に係る電圧印
加式浄水器を示す構成図である。同図において、各電極
のフィルタ対向面上にはフィルタ内の活性炭層に至る導
電性の突起が形成されている。かかる導電性突起を有す
る電極を用いることにより、電極及びフィルタ間に大き
な間隙が発生した場合や前記の弾性部材等の押圧力が低
下した場合でも、直ちに接触不良を生ぜずフィルタとの
接触を保つことができる。突起の形状としては、図９に
示す断面楔型の突起２９ａを同心円状に一又は二重以上
配置したり、図１０に示す断面球状或いは円筒状の突起
２９ｂを散点状に複数形成した電極を組み合わせること
で、接触不良をより有効に防止できる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明によれば、電極とフィルタ間の間隙を効果的に防止す
ることができるため、電極との接触不良による吸着剤の
加熱不足に基づく吸着剤に吸着された不要物質を脱離す
るための再生性能の低下を防ぐことができる。

【００３５】また、請求項２の発明では、フィルタが上
下両端部の電極間方向に長い場合でも、簡単な構造でフ
ィルタとその両端の電極とを効果的に圧着できるので、
電極との接触不良による吸着剤に吸着された不要物質を
脱離するための再生性能の低下を防ぐことができる。

【００３６】さらに、請求項３の発明では、本願発明に
係る電圧印加式浄水器において、電極及びフィルタ間に
大きな間隙が発生した場合や前記の弾性部材等の押圧力
が低下した場合でも直ちに接触不良を生ずることなく、
吸着剤に吸着された不要物質を脱離するための再生性能
の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電圧印加式浄水器の
構成図

【図２】第１実施例における電極付勢手段を示す図３の
Ｂ−Ｂ’線の拡大断面図

【図３】本発明の第１実施例における下部キャップを示
す分解図

【図４】本発明の第２実施例を示す電圧印加式浄水器の
構成図

【図５】本発明の第２実施例における弾性部材を示す拡
大斜視図

【図６】本発明の第２実施例における弾性部材の他の例
を示す拡大断面図

【図７】本発明の第３実施例を示す電圧印加式浄水器の
構成図

【図８】本発明の第４実施例を示す電圧印加式浄水器の
構成図

【図９】本発明の第４実施例における同心円状突起を示
す分解図

【図１０】本発明の第４実施例における散点状突起を示
す分解図

【図１１】従来例に係る電圧印加式浄水器を示す構成図

【符号の説明】

１…浄水器本体、２…上面蓋、３…下面蓋、３ａ…流入
口、４…フィルタ、５…電極、６…電極側端子、７…バ
ネ状接続部材、８ａ、８ｂ…接続端子、９…下部キャッ
プ、９ｂ…下部キャップ突起、１０…第２のシール部材
（外周側シール部材）、１１…第２のシール部材（内周
側シール部材）、１３…注出管、１４…押さえ部材、１
５…中空部、１７…外環通路、１８…バネ状接続端子、
１９…引っ張りコイルバネ、２０…圧縮コイルバネ、２
１…シール部材、２４…弾性部材、２５…仕切板、２６
…バネ材、２７…皿バネ、２８…端子穴、２９…導電性
突起、３０…引っ張りコイルバネ調節ネジ、３１…ネジ
部シール、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/28 B01D 35/04 B01D 29/38

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央に中空部を備えた浄水用導電性フィル
   タを浄水器本体内に設け、該フィルタ外周部から原水を
   供給し、前記中空部内に処理水を導入すると共に該フィ
   ルタ両端部にそれぞれ電圧印加用の電極を有する電圧印
   加式の浄水器において、 前記電極の少なくとも一方の電極のフィルタ対向面の背
   面側にシール部材を設け、かつ、該シール部材側の少な
   くとも一箇所に電極付勢手段を設けた、 ことを特徴とする電圧印加式浄水器。
2. 【請求項２】中央に中空部を備えた浄水用導電性フィル
   タを浄水器本体内に設け、該フィルタ外周部から原水を
   供給し、前記中空部内に処理水を導入すると共に該フィ
   ルタ上下両端部にそれぞれ電圧印加用の電極を有する電
   圧印加式の浄水器において、 該フィルタを上下両端部の電極間において分割し、当該
   分割部位に各フィルタを電極方向に付勢する弾性体を備
   えたことを特徴とする電圧印加式浄水器。
3. 【請求項３】前記上下各電極の少なくとも一方の電極の
   フィルタ対向表面に導電性突起を設けたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の電圧印加式浄水器。