JP3063863U - 水浄化還元装置 - Google Patents

水浄化還元装置

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JP3063863U
JP3063863U JP1999003249U JP324999U JP3063863U JP 3063863 U JP3063863 U JP 3063863U JP 1999003249 U JP1999003249 U JP 1999003249U JP 324999 U JP324999 U JP 324999U JP 3063863 U JP3063863 U JP 3063863U
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博文 鎌田
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鎌田バイオ・エンジニアリング株式会社
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(57)【要約】 【課題】 飲料水や工業用水として十分機能することが
できる抗酸化機能水を生成することができる水浄化還元
装置を提供する。 【解決手段】 水浄化還元装置1は、下層から順に、ミ
ネラル成分溶出層12、2つの二酸化チタンセラミック
ス層(水活性化層)13、活性炭吸着層(活性炭生物ろ
過層)14及び亜硫酸カルシウム溶出還元層15が積層
されたものである。亜硫酸カルシウム溶出還元層15
は、酸化還元反応を行うための層である。この亜硫酸カ
ルシウム溶出還元層15には、整流仕切板17で区切ら
れた空間室に亜硫酸カルシウムセラミックス若しくは固
形ビタミンCの粒状還元剤15a又はこの粒状還元剤1
5aに二酸化チタンセラミックスを混合したものが充填
されている。亜硫酸カルシウム溶出還元層15は、その
内部を通過する水道水などの持つ流体エネルギーとセラ
ミックス間の摩擦エネルギーとによって、亜硫酸カルシ
ウムセラミックス成分若しくはビタミンCをこの水道水
などに溶出する。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】
本考案は、水道水、井戸水等の処理対象水が通過可能であり、活性炭が充填さ れたろ過カートリッジを有する水浄化還元装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のカートリッジ型浄水器は、カートリッジ空間内にスペースが生じないよ うに、活性炭や鉱物セラミックスのみをただ単に充填し、活性炭又はセラミック ス等の吸着性能を利用して残留塩素のみを吸着除去したり、ミネラル成分を溶出 させてミネラル成分を補給したり、これらを組合せたものが知られている。しか し、これらの方法では、SS成分(懸濁物質)を除去したり、残留塩素を吸着す るだけで、抗酸化飲料水として還元水を得る事ができず、酸化還元電位の低下も 約20%位にとどまっていた。また、水道水に乳酸カルシウムを添加して電気分 解し、陰極側にOHイオンを含むアルカリ性還元水を得る電気分解システムでは 、酸化還元電位を約70%位に低下させることができるが、処理された水を還元 機能を有する抗酸化飲料水とする事ができないという問題があった。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】
従来の活性炭やセラミックスを充填したカートリッジは、前記のような問題点 があり、酸化還元低下現象においては、活性炭に吸着される残留塩素の除去能力 に限界があり、総ろ処理量から寿命の問題があった。また、電気分解によって得 られるアルカリ性還元水に関しても、電極板損傷による耐久性の問題や、残留塩 素を除去する目的で、電気分解処理前に設置される活性炭吸着カートリッジの吸 着寿命の問題があった。さらに、酸化還元電位は低下するが、処理された水自体 を、還元機能を有する抗酸化飲料水にすることができなかった。
【0004】 また、日本国内で供給されている水道水や簡易水道水は、ミネラル成分を適量 に含み高度に浄化処理された安全な水であるが、滅菌の目的で塩素消毒がなされ ている。その結果、塩素ガスが水に溶解して、HClO、ClOなどの残留塩素 (活性酸素)になり、これらの内部の活性酸素の一部は、活性炭、UFフィルタ ーでは除去できない結合塩素となり流出する。また、従来のシステムでは、処理 された浄水が還元機能を有さず、抗酸化水になることができなかった。
【0005】 本考案の課題は、飲料水や工業用水として十分機能することができる抗酸化機 能水を生成することができる水浄化還元装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本考案は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。 すなわち、請求項1の考案は、処理対象水が通過可能であり、活性炭が充填さ れたろ過カートリッジ内部に整流仕切板で区切られた空間を形成し、該空間は、 粒状還元剤を収納するとともに、通過する水の流体エネルギーによって該粒状還 元剤が回転攪拌可能で、かつ、回転攪拌による該粒状還元剤間の摩擦エネルギー によって粒状剤成分が溶出可能な広さとしたことを特徴とする水浄化還元装置で ある。
【0007】 請求項2の考案は、請求項1に記載の水浄化還元装置において、前記粒状還元 剤は、摩擦エネルギーによって溶出した各イオン成分が遊離残留塩素と反応して イオン結合反応し活性酸素を還元するとともに、酸化された成分が硫酸カルシウ ムの新たなミネラル成分を生成する亜硫酸カルシウムセラミックス又はビタミン Cであることを特徴とする水浄化還元装置である。
【0008】 請求項3の考案は、請求項1又は請求項2に記載の水浄化還元装置において、 前記粒状還元剤は、亜硫酸カルシウムセラミックス若しくはビタミンC又は各単 体以外に摩擦エネルギーを高めることができる高硬度で磁性を有する二酸化チタ ンセラミックスを含むことを特徴とする水浄化還元装置である。
【0009】 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項に記載の水浄化 還元装置において、前記ろ過カートリッジ内部の最下流又はその近傍に前記空間 を設けたことを特徴とする水浄化還元装置である。
【0010】
【考案の実施の形態】
以下、図面を参照して、本考案の実施形態についてさらに詳しく説明する。 図1は、本考案の実施形態に係る水浄化還元装置を示す断面図である。 本考案の実施形態に係る水浄化還元装置1は、複数種類のセラミックス粒子な どが内部に充填され、水道水や井戸水などが通過するろ過カートリッジである。 図1に示すように、水浄化還元装置1は、底面部及び上面部にそれぞれ流入口1 1a及び流出口11bを備えている。また、この流入口11a及び流出口11b の近傍には、それぞれ入口フィルタ18a及び出口フィルタ18bがそれぞれ設 けられており、入口フィルタ18aは、流入した水道水などからSS成分(懸濁 物質)を除去する。
【0011】 水浄化還元装置1は、下層から順に、ミネラル成分溶出層12、2つの二酸化 チタンセラミックス層(水活性化層)13、活性炭吸着層(活性炭生物ろ過層) 14及び亜硫酸カルシウム溶出還元層15が積層されたものである。そして、ミ ネラル成分溶出層12と下側二酸化チタンセラミックス層13との間、2つの二 酸化チタンセラミックス層13の間及び上側二酸化チタンセラミックス層13と 活性炭吸着層14との間には、中央部にネオジウム磁石16aを有する磁気フィ ルタ16が設けられている、また、活性炭吸着層14と亜硫酸カルシウム溶出還 元層15との間には、整流仕切板17が設けられている。
【0012】 ミネラル成分溶出層12は、種々のミネラル成分を溶出するとともに、吸着機 能により有害物質を吸着除去する層である。このミネラル成分溶出層12には、 麦飯石を主成分とする第1セラミックス粒子12aと、CaCOを主成分と する第2セラミックス粒子12bとからなる2種類のセラミックス粒子が充填さ れている。第1セラミックス粒子12aは、他種類のミネラル成分を溶出させて 、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り、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。
【0013】 二酸化チタンセラミックス層13は、半導体特性を有する第3セラミックス粒 子13aからなる層であり、TiOとAgとを主成分とする。この第3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3セラミックス粒子13aに、磁気フィ ルタ16のネオジウム磁石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3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。
【0014】 活性炭吸着層14は、活性炭粒子14aからなる層と、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14bとからなる層である。 この活性炭粒子14a及びAg活性炭粒子14bは、有機化合物や残留塩素(C lO)の吸着除去と、臭気成分となるトリハロメタンなどの除去のために設けら れている。
【0015】 亜硫酸カルシウム溶出還元層15は、酸化還元反応を行うための層である。こ の亜硫酸カルシウム溶出還元層15には、整流仕切板17で区切られた空間室に 亜硫酸カルシウムセラミックス若しくは固形ビタミンCの粒状還元剤15a又は この粒状還元剤15aに二酸化チタンセラミックスを混合したものが充填されて いる。亜硫酸カルシウム溶出還元層15は、その内部を通過する水道水などの持 つ流体エネルギーによって、粒状還元剤15aが回転攪拌可能で、かつ、セラミ ックス間の摩擦エネルギーによって、亜硫酸カルシウムセラミックス成分若しく はビタミンCをこの水道水などに溶出可能な広さに形成されている。
【0016】 その結果、前処理として充填されている活性炭、セラミックス等に吸着されず に残留した遊離残留塩素(活性酸素)成分であるHClO,ClOなどと、溶出 した各イオン成分とが反応してイオン結合反応し、活性酸素を還元無害化すると ともに、硫酸カルシウムのミネラル成分とする。また、未反応の亜硫酸カルシウ ム成分やビタミンC等は、処理水に含有する形で流出することにより、抗酸化飲 料水として機能することができる。さらに、水浄化還元装置1内に充填された活 性炭、二酸化チタンセラミックスの働きによって活性化された水は、活性酸素以 外の酸化物質成分も水分子集団外に分離して、亜硫酸カルシウム成分と酸化還元 反応を起こしやすくすることができる。
【0017】
【実施例】
次に、本考案の実施例について説明する。 元水(水道水)と水浄化還元装置1を通過後の処理水との酸化還元電位を比較 すると、水道水が690mvであり、処理水が160mvであり、酸化還元電位 の低減率は、76.5%であった。また、水道水と処理水との残留酸素を比較す ると、水道水は、残留塩素が2mg/lであり、その内訳は、遊離残留塩素が1 .5mg/l、結合残留塩素が0.4mg/lであった。一方、処理水は、残留 塩素が0.02mg/l以下であり、その内訳は、遊離残留塩素を検出せず、結 合残留塩素が0.02mg/l以下であった。
【0018】 活性炭浄水器、電気分解生成水及び処理水の抗酸化性能を比較すると、活性炭 浄水器及び電気分解生成水には抗酸化性能がなかったが、処理水には抗酸化性能 (還元機能)があった。また、水道水と処理水との亜硫酸カルシウム成分を比較 すると、CaCO・1/2HOが100%であった。
【0019】 このように、処理水は、酸化還元電位を約80%近く低減することができた。 また、水道水に含有する遊離残留塩素化合物(活性酸素)であるHClO、Cl Oを亜硫酸カルシウムにより還元し無害化するとともに、100%硫酸カルシウ ムのミネラル成分とすることができた。さらに、未反応の亜硫酸カルシウム、ビ タミンCは、処理水に含まれることにより還元機能を有する抗酸化機能水とする ことができた。
【0020】
【考案の効果】
以上詳しく説明したように、本考案によれば、飲料水や工業用水として十分機 能することができる抗酸化機能水を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施形態に係る水浄化還元装置を示す
断面図である。
【符号の説明】
1 水浄化還元装置 11a 流入口 11b 流出口 12 ミネラル成分溶出層 12a 第1セラミックス粒子 12b 第2セラミックス粒子 13 二酸化チタンセラミックス層(水活性化層) 13a 第3セラミックス粒子 14 活性炭吸着層(活性炭生物ろ過層) 14a 活性炭粒子 14b Ag活性炭(抗菌性活性炭)粒子 15 亜硫酸カルシウム溶出還元層 15a 粒状還元剤 16 磁気フィルタ 16a ネオジウム磁石 17 整流仕切板 18a 入口フィルタ 18b 出口フィルタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C02F 1/68 540 C02F 1/68 540A 540F 1/70 1/70 Z

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理対象水が通過可能であり、活性炭が
    充填されたろ過カートリッジ内部に整流仕切板で区切ら
    れた空間を形成し、該空間は、粒状還元剤を収納すると
    ともに、通過する水の流体エネルギーによって該粒状還
    元剤が回転攪拌可能で、かつ、回転攪拌による該粒状還
    元剤間の摩擦エネルギーによって粒状剤成分が溶出可能
    な広さとしたことを特徴とする水浄化還元装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の水浄化還元装置におい
    て、 前記粒状還元剤は、摩擦エネルギーによって溶出した各
    イオン成分が遊離残留塩素と反応してイオン結合反応し
    活性酸素を還元するとともに、酸化された成分が硫酸カ
    ルシウムの新たなミネラル成分を生成する亜硫酸カルシ
    ウムセラミックス又はビタミンCであること、 を特徴とする水浄化還元装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の水浄化還
    元装置において、 前記粒状還元剤は、亜硫酸カルシウムセラミックス若し
    くはビタミンC又は各単体以外に摩擦エネルギーを高め
    ることができる高硬度で磁性を有する二酸化チタンセラ
    ミックスを含むこと、 を特徴とする水浄化還元装置。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれか1
    項に記載の水浄化還元装置において、 前記ろ過カートリッジ内部の最下流又はその近傍に前記
    空間を設けたこと、 を特徴とする水浄化還元装置。
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