JP3063863U

JP3063863U - 水浄化還元装置

Info

Publication number: JP3063863U
Application number: JP1999003249U
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: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 1999-11-30
Anticipated expiration: 2005-05-13
Also published as: TW537308U

Abstract

(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１１ａ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_３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_２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（ＣｌＯ）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_３・１／２Ｈ_２Ｏ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、ＣｌＯ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１４ｂＡｇ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ＦＩＣ０２Ｆ 1/68 ５４０Ｃ０２Ｆ 1/68 ５４０Ａ５４０Ｆ 1/70 1/70 Ｚ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。