JP3081158B2 - 活性炭フィルター - Google Patents
活性炭フィルターInfo
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- JP3081158B2 JP3081158B2 JP08275486A JP27548696A JP3081158B2 JP 3081158 B2 JP3081158 B2 JP 3081158B2 JP 08275486 A JP08275486 A JP 08275486A JP 27548696 A JP27548696 A JP 27548696A JP 3081158 B2 JP3081158 B2 JP 3081158B2
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- Japan
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- activated carbon
- carbon filter
- water
- fine
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常家庭、飲食店
などにおいて、浄水器のろ過材に供せられるものであ
る。
などにおいて、浄水器のろ過材に供せられるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、水道水からカルキ分、トリハロメ
タン類などの有機塩素化合物などを吸着、化学反応など
により除去するには、粒状の活性炭により、また、懸濁
物質の除去には、微細孔を持つフィルターにより行い、
一般的には、両者を併用するものが用いられている。し
かし、併用することにより、構成が大きくなり過ぎるた
め、特に活性炭の充填量を削減して、性能を落とす傾向
や、活性炭の充填時に混入する浮遊菌が増殖し、流出防
止策として、フィルターを設置するため、極めて不衛生
な構成となっていたり、制菌目的の硝酸銀の添着による
銀の溶出など多くの問題を残している。
タン類などの有機塩素化合物などを吸着、化学反応など
により除去するには、粒状の活性炭により、また、懸濁
物質の除去には、微細孔を持つフィルターにより行い、
一般的には、両者を併用するものが用いられている。し
かし、併用することにより、構成が大きくなり過ぎるた
め、特に活性炭の充填量を削減して、性能を落とす傾向
や、活性炭の充填時に混入する浮遊菌が増殖し、流出防
止策として、フィルターを設置するため、極めて不衛生
な構成となっていたり、制菌目的の硝酸銀の添着による
銀の溶出など多くの問題を残している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在、一部では、粉末
活性炭によりフィルターを形成して、活性炭量の確保を
計って、且つ、構成容積を最小とし、菌の流出出来ない
微細孔の成形体として銀添着なしの活性炭フィルターが
提案されている。ところが、比較的低温で揮発分解する
樹脂をバインダーとして不焼成の成形方法と吸着精度ア
ップのために透過時間を長くする極微細孔を可能とする
大きな成形圧力による製品としたため、水圧の低い地域
では、透過水量が少なすぎる欠点や、樹脂分の溶出の懸
念を残した。
活性炭によりフィルターを形成して、活性炭量の確保を
計って、且つ、構成容積を最小とし、菌の流出出来ない
微細孔の成形体として銀添着なしの活性炭フィルターが
提案されている。ところが、比較的低温で揮発分解する
樹脂をバインダーとして不焼成の成形方法と吸着精度ア
ップのために透過時間を長くする極微細孔を可能とする
大きな成形圧力による製品としたため、水圧の低い地域
では、透過水量が少なすぎる欠点や、樹脂分の溶出の懸
念を残した。
【０００４】そこで本発明は、粉末状にした活性炭に微
粉の粘土をバインダーとし、水のみを加えて混練造粒
し、顆粒径を調整して原料とし、油圧プレスなどにより
加圧成形、還元焼成して、大きめの気孔を形成して十分
な透過水量の確保を計った活性炭フィルターを提供する
ものである。
粉の粘土をバインダーとし、水のみを加えて混練造粒
し、顆粒径を調整して原料とし、油圧プレスなどにより
加圧成形、還元焼成して、大きめの気孔を形成して十分
な透過水量の確保を計った活性炭フィルターを提供する
ものである。
【０００５】また、本発明の他の目的とするところは、
成形後に還元焼成して、成形時に混入する内部の雑菌を
死滅炭化し、衛生的、安全な活性炭フィルターを提供す
るものである。
成形後に還元焼成して、成形時に混入する内部の雑菌を
死滅炭化し、衛生的、安全な活性炭フィルターを提供す
るものである。
【０００６】さらにまた、本発明の他の目的とするとこ
ろは、微細孔の平均径を一般細菌、大腸菌の大きさ以下
に形成することにより、原水から流入しようとしても、
ろ過出来る活性炭フィルターを提供するものである。
ろは、微細孔の平均径を一般細菌、大腸菌の大きさ以下
に形成することにより、原水から流入しようとしても、
ろ過出来る活性炭フィルターを提供するものである。
【０００７】さらにまた、本発明の他の目的とするとこ
ろは、透過量が多くても、化学反応精度が変わらない、
より表面活性の大きな活性炭を原料とした活性炭フィル
ターを提供するものである。
ろは、透過量が多くても、化学反応精度が変わらない、
より表面活性の大きな活性炭を原料とした活性炭フィル
ターを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 （作用）即ち、より表面活性が高い微粉末の活性炭に微
粉末の粘土を加え、吸着性能向上と成形強度を保持させ
るため、微粉末の活性炭４０〜８０重量％、粘土２０〜
６０重量％の混合原料に重量比３０〜６０％の水を添加
して所期時間混練して造粒し、顆粒化させ、これを油
圧、フリクションプレス、または押し出し法により加圧
成形の上、高温で還元焼成して、水の透過性を向上さ
せ、且つ、１００μｍから０．０１μｍ、平均１．０μ
ｍの正規分布の気孔を保持し、透過厚み間の気孔分布に
より、実質０．２μｍの粒子補足可能で、雑菌、大腸菌
の透過を防ぐ円筒状の活性炭フィルターを形成、水の透
過量を向上させ、且つ水道水中のカルキ、有機塩素化合
物などの除去性能を高めることが出来、さらに、フィル
ター内部の雑菌を死滅炭化して衛生的、安全なフィルタ
ーとすることが出来るようにしたことを特徴として構成
したことを要旨とする。
粉末の粘土を加え、吸着性能向上と成形強度を保持させ
るため、微粉末の活性炭４０〜８０重量％、粘土２０〜
６０重量％の混合原料に重量比３０〜６０％の水を添加
して所期時間混練して造粒し、顆粒化させ、これを油
圧、フリクションプレス、または押し出し法により加圧
成形の上、高温で還元焼成して、水の透過性を向上さ
せ、且つ、１００μｍから０．０１μｍ、平均１．０μ
ｍの正規分布の気孔を保持し、透過厚み間の気孔分布に
より、実質０．２μｍの粒子補足可能で、雑菌、大腸菌
の透過を防ぐ円筒状の活性炭フィルターを形成、水の透
過量を向上させ、且つ水道水中のカルキ、有機塩素化合
物などの除去性能を高めることが出来、さらに、フィル
ター内部の雑菌を死滅炭化して衛生的、安全なフィルタ
ーとすることが出来るようにしたことを特徴として構成
したことを要旨とする。
【０００９】
【実施例】本発明の活性炭フィルターは、１００μｍの
微粉末のヤシガラ炭と粘土を表１に示す、配合割合で、
本発明および比較品を調製した。また、表１に示す配合
物はミキサーで１０分間の混合の後、水を添加して１５
分混練し、２ｍｍの目開きのフルイでふるって顆粒化し
た。顆粒径は０．８ｍｍであった。この造粒物を用い
て、油圧プレスを用い、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の成形圧力
で外形７５ｍｍ、内径１８ｍｍ、高さ１８０ｍｍの中空
円筒状に成形し、乾燥後、１０００℃で還元焼成し、各
試験に供した。試験として、平均気孔径測定、圧縮強
さ、総トリハロメタン除去率を行いその結果を表１に示
す。
微粉末のヤシガラ炭と粘土を表１に示す、配合割合で、
本発明および比較品を調製した。また、表１に示す配合
物はミキサーで１０分間の混合の後、水を添加して１５
分混練し、２ｍｍの目開きのフルイでふるって顆粒化し
た。顆粒径は０．８ｍｍであった。この造粒物を用い
て、油圧プレスを用い、２０ｋｇｆ／ｃｍ2の成形圧力
で外形７５ｍｍ、内径１８ｍｍ、高さ１８０ｍｍの中空
円筒状に成形し、乾燥後、１０００℃で還元焼成し、各
試験に供した。試験として、平均気孔径測定、圧縮強
さ、総トリハロメタン除去率を行いその結果を表１に示
す。
【００１０】
【表１】
【００１１】本発明品２の活性炭フィルターを浄水器に
使用したところ、従来商品と比較して、活性炭重量をほ
ぼ同一としたものとの比較では、表２の如く、大きな違
いがあり、優位性を確認することが出来た。
使用したところ、従来商品と比較して、活性炭重量をほ
ぼ同一としたものとの比較では、表２の如く、大きな違
いがあり、優位性を確認することが出来た。
【００１２】
【表２】
【００１３】成形圧力は、実施例では、２０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2としたが、成形圧力が高ければ、成形体は緻密とな
り、気孔径、気孔率は減少する。また、逆に成形圧力が
低ければ、気孔径、気孔率は大きくなるが、強度が低下
することが判明し、この成形圧力は、用途によって自由
に変えることが出来る利点がある。蓋２は、導入原水の
短絡を防ぐため、シリコンにより接着一体としている。
ｍ2としたが、成形圧力が高ければ、成形体は緻密とな
り、気孔径、気孔率は減少する。また、逆に成形圧力が
低ければ、気孔径、気孔率は大きくなるが、強度が低下
することが判明し、この成形圧力は、用途によって自由
に変えることが出来る利点がある。蓋２は、導入原水の
短絡を防ぐため、シリコンにより接着一体としている。
【００１４】活性炭原料として通常浄水器に用いる活性
炭で成形した例では、透過量をかなり絞って、接触時間
を長くしても、実施例の透過活性炭層厚、２８．５ｍｍ
では水道水中の次亜塩素酸は除去しきれないため、所期
流量２．５ ｌにおいて完全除去出来るよう、酸素によ
り再賦活し、より表面活性を向上させた高機能型のもの
を用いて、性能を達成することが出来た。因みに、比表
面積の変化を見ると、実施例外の活性炭では９５０ｍ2
／ｇのものが、酸化賦活したものでは、１３００ｍ2／
ｇとなり、且つ、活性炭の表層は、酸化により大きく浸
食され、活性度を高めている。尚、因みに９５０ｃｍ2
／ｇのものでは、表面活性がより小さいと判断され、濃
い目の調整水２ｐｐｍの次亜塩素酸混合水では、除去率
は、６８％に止どまった。
炭で成形した例では、透過量をかなり絞って、接触時間
を長くしても、実施例の透過活性炭層厚、２８．５ｍｍ
では水道水中の次亜塩素酸は除去しきれないため、所期
流量２．５ ｌにおいて完全除去出来るよう、酸素によ
り再賦活し、より表面活性を向上させた高機能型のもの
を用いて、性能を達成することが出来た。因みに、比表
面積の変化を見ると、実施例外の活性炭では９５０ｍ2
／ｇのものが、酸化賦活したものでは、１３００ｍ2／
ｇとなり、且つ、活性炭の表層は、酸化により大きく浸
食され、活性度を高めている。尚、因みに９５０ｃｍ2
／ｇのものでは、表面活性がより小さいと判断され、濃
い目の調整水２ｐｐｍの次亜塩素酸混合水では、除去率
は、６８％に止どまった。
【００１５】実施例では、木節粘土を使用したが、この
他に蛙目粘土、ベントナイトなど広範囲の粘土が使用可
能である。
他に蛙目粘土、ベントナイトなど広範囲の粘土が使用可
能である。
【００１６】還元焼成の温度は、バインダーとして粘土
の焼成温度は１０００〜１２００℃が望ましいが、１２
００℃を越えると、焼き締まりによる活性炭の気孔閉塞
がある。
の焼成温度は１０００〜１２００℃が望ましいが、１２
００℃を越えると、焼き締まりによる活性炭の気孔閉塞
がある。
【００１７】活性炭と粘土の配合に比率において、吸着
性能の向上には、当然、活性炭の重量比が大きいことが
望ましいが、水道水の透過圧力による破損、取扱い時の
ヒビ割れなどに十分な強度を得るためには、理想的に
は、活性炭と粘土の重量比は活性炭が５０〜６０重量
％、粘土は４０〜５０重量％であったが、ケーシングに
収め強度を補足することが可能な場合、強度を重視しな
い場合などを含めれば、活性炭６０〜８０重量％、粘土
２０〜４０重量％とすることも可能である。
性能の向上には、当然、活性炭の重量比が大きいことが
望ましいが、水道水の透過圧力による破損、取扱い時の
ヒビ割れなどに十分な強度を得るためには、理想的に
は、活性炭と粘土の重量比は活性炭が５０〜６０重量
％、粘土は４０〜５０重量％であったが、ケーシングに
収め強度を補足することが可能な場合、強度を重視しな
い場合などを含めれば、活性炭６０〜８０重量％、粘土
２０〜４０重量％とすることも可能である。
【００１８】粒子の補足精度については、平均気孔径が
１μｍであるが、層厚２８．５ｍｍであり、基準粒での
補足試験では、層厚がある場合に一般に言われている気
孔径の１／２０、１／３０を補足出来るとの通り、０．
３μｍのものを通すことはなかった。通常、飲料水中に
混入する可能性のある毒性を持つ菌は、ほぼ大腸菌に限
定されるが、一般的な大きさは０．６５μｍとされるこ
とから、平均気孔径は５μｍを上限として大きな誤りは
ない。また、下限については、気孔率との兼ね合いもあ
るが、低い圧力での透過量は減少し、大きな圧力を必要
とすることから、実用性の面から０．５μｍ程度が限界
となる。この際、層厚の決定は、透過量と吸着精度の兼
ね合いから、経験的に決定するものである。
１μｍであるが、層厚２８．５ｍｍであり、基準粒での
補足試験では、層厚がある場合に一般に言われている気
孔径の１／２０、１／３０を補足出来るとの通り、０．
３μｍのものを通すことはなかった。通常、飲料水中に
混入する可能性のある毒性を持つ菌は、ほぼ大腸菌に限
定されるが、一般的な大きさは０．６５μｍとされるこ
とから、平均気孔径は５μｍを上限として大きな誤りは
ない。また、下限については、気孔率との兼ね合いもあ
るが、低い圧力での透過量は減少し、大きな圧力を必要
とすることから、実用性の面から０．５μｍ程度が限界
となる。この際、層厚の決定は、透過量と吸着精度の兼
ね合いから、経験的に決定するものである。
【００１９】表２は通常の活性炭と実施例での成形体の
試験結果であり、１ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧で、同量の
２．５ ｌ／分のものであり、明らかな差があり、本実
施例では高機能の活性炭フィルターを得ることか出来
た。
試験結果であり、１ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧で、同量の
２．５ ｌ／分のものであり、明らかな差があり、本実
施例では高機能の活性炭フィルターを得ることか出来
た。
【００２０】また、ブロック状とした活性炭内部での雑
菌の増殖も、多くの試験体を切断して調べたが、一切な
く、粒状での百万／ｃｃでの比較において、全く衛生的
であることが判明した。
菌の増殖も、多くの試験体を切断して調べたが、一切な
く、粒状での百万／ｃｃでの比較において、全く衛生的
であることが判明した。
【００２１】この活性炭フィルターを用いた浄水器を使
用したところ、活性炭重量を同一としたものとの比較に
おいて表２の如く大きな隔たりがあり、優位性を確認す
ることが出来た。
用したところ、活性炭重量を同一としたものとの比較に
おいて表２の如く大きな隔たりがあり、優位性を確認す
ることが出来た。
【００２２】また、形成気孔径０．５〜５μｍの本発明
では、鉄さびの閉塞を回復する顕著な特性を得ることが
出来た。即ち、フッログ化する鉄さびは、活性炭フィル
ターの極く表層に堆積するのみで、内部への浸透はな
く、２０％まで低下したものを、水洗いしながらのブラ
ッシングで、初期流量の９０％を回復、その後は、何回
かのブラッシングによっても、良好に回復することを確
認することが出来た。
では、鉄さびの閉塞を回復する顕著な特性を得ることが
出来た。即ち、フッログ化する鉄さびは、活性炭フィル
ターの極く表層に堆積するのみで、内部への浸透はな
く、２０％まで低下したものを、水洗いしながらのブラ
ッシングで、初期流量の９０％を回復、その後は、何回
かのブラッシングによっても、良好に回復することを確
認することが出来た。
【００２３】
【発明の効果】上述のように、本発明によるときには、
水道水に含まれるカルキ、有機塩素化合物などを精度よ
く除去し、活性炭内部での増殖がなく衛生的状態を長く
保持出来る実益を有する。
水道水に含まれるカルキ、有機塩素化合物などを精度よ
く除去し、活性炭内部での増殖がなく衛生的状態を長く
保持出来る実益を有する。
【００２４】また、本発明によるときには、外部からの
雑菌や、粒子を補足して、安全な水を得ることが出来る
実益を有する。
雑菌や、粒子を補足して、安全な水を得ることが出来る
実益を有する。
【図１】本発明の構造を説明する応用製品の断面図であ
る。
る。
１ 本発明の中空円筒状とした活性炭フィルター ２ 蓋
───────────────────────────────────────────────────── 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 39/00 - 41/04 B01D 15/00 - 15/08
Claims (3)
- 【請求項１】 微粉末の活性炭と微粉の粘土に水を加え
て混練造粒し、顆粒化した原料を、加圧成形、還元焼成
して、微細孔を形成し、高吸着性能を保持して且つ低水
道圧によっても透過水量の多い中空円筒状としたことを
特徴とする活性炭フィルター。 - 【請求項２】 円筒外側から中空部への短い距離でも残
留塩素、有機塩素化合物などを除去でき、表面活性の高
い活性炭を原料としたことを特徴とする請求項１記載の
活性炭フィルター。 - 【請求項３】 微粉末の活性炭が４０〜８０重量％、粘
土が２０〜６０重量％の混合原料であることを特徴とす
る請求項１記載の活性炭フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08275486A JP3081158B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 活性炭フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08275486A JP3081158B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 活性炭フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099850A JPH1099850A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3081158B2 true JP3081158B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=17556198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08275486A Expired - Fee Related JP3081158B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 活性炭フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081158B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6537939B1 (en) * | 2000-10-20 | 2003-03-25 | Anthony Reid Harvey | Porous grog composition, water purification device containing the porous grog and method for making same |
| JP2002273122A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-24 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 焼成活性炭ブロックフィルタの製造方法 |
| CN113398878A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-09-17 | 蜂窝活性炭有限公司 | 一种生态修复用活性炭及其制备装置及制备方法 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP08275486A patent/JP3081158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1099850A (ja) | 1998-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |