JP3443955B2 - 活性炭再生式浄水器 - Google Patents

活性炭再生式浄水器

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JP3443955B2
JP3443955B2 JP17748594A JP17748594A JP3443955B2 JP 3443955 B2 JP3443955 B2 JP 3443955B2 JP 17748594 A JP17748594 A JP 17748594A JP 17748594 A JP17748594 A JP 17748594A JP 3443955 B2 JP3443955 B2 JP 3443955B2
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雅見 日浅
孝幸 大谷
一幸 渡邊
隆文 大嶋
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東陶機器株式会社
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の目的】
【産業上の利用分野】本発明は、活性炭を随時加熱する
ことにより活性炭を煮沸滅菌すると共に再生し、長期間
にわたって活性炭の吸着能力を維持するようになった、
活性炭再生式の浄水器に関する。
【0002】
【従来の技術】水道水を活性炭に接触させることによ
り、水道水中に溶存する残留塩素や、トリハロメタンの
ような有害な有機塩素化合物や、2メチルイソボルネオ
ールやジオスミンのような黴くさい物質を活性炭に吸着
させて除去するようになった浄水器は市販されている。
【0003】水道水を活性炭に接触させると、次亜塩素
酸イオンが除去され、水の殺菌力が失われるので、不使
用時には活性炭のところでバクテリアが繁殖するおそれ
がある。そこで、従来技術においては、浄水器にヒータ
を設け、活性炭を随時煮沸滅菌することが提案されてい
る(例えば、特公昭51-23817号)。また、加熱により、
沸点の低いトリハロメタンのような物質は活性炭から脱
着されると共に、活性炭表面の活性点が復活するので、
活性炭が再生される。斯る活性炭再生式の浄水器は、長
期間にわたって活性炭の浄化能力を維持することがで
き、高価な活性炭カートリッジの交換に伴うランニング
コストを低減できるという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】活性炭再生式の浄水器
においては、ヒータをタイマー制御することにより、深
夜などの浄水器の不使用時の予め設定された時刻に毎日
自動的に活性炭の加熱が行われるようにするのが好まし
い。ところが、たまたま浄水器が使用中(通水中)であ
る時に再生時刻が到来し、タイマーによりヒータの作動
が開始されると、活性炭の加熱再生が不十分となり、活
性炭の吸着能力を十分に回復させることができない。ま
た、ヒータの出力が大きい場合には、通水中の水は湯と
なり、活性炭から脱着された物質が湯と共に浄水器から
吐出されるので、誤って使用に供するのは好ましくな
い。
【0005】本発明は、上記不便を解消し、活性炭の加
熱再生を完全に行うことの可能な活性炭再生式の浄水器
を提供することを目的とするものである。本発明の他の
目的は、信頼性に優れ、かつ、使い勝手の良い活性炭再
生式の浄水器を提供することにある。
【0006】
【発明の構成】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、活
性炭再生式の浄水器において、タイマーに設定された活
性炭再生時刻が到来した時に浄水器に通水中である場合
には、通水が終了して後所定時間(例えば、3〜30
分)が経過するまで加熱手段の作動を遅延させ、然る後
に加熱手段の作動を開始させるようにしたことを特徴と
するものである。通水中かどうかは、流量センサを用い
て検出するのが好ましい。
【0007】このように、浄水器の止水状態において活
性炭の加熱再生が行われるので、活性炭の再生が完全に
行われると共に、再生中に吐出する水を使用者が誤って
使用に供するのが防止される。浄水器の使用後には自動
的に再生が行われるので、本発明の浄水器は使い勝手が
良い。
【0008】タイマーによる自動再生機能の他に、使用
者が活性炭の再生を指令するのを可能にするための手動
再生スイッチを設けた場合には、浄水器の使用中に使用
者が誤って手動再生スイッチを押すことも起こり得る。
従って、好ましい実施態様においては、使用者が活性炭
の再生を指令した時において浄水器に通水中である場合
には、使用者の指令はキャンセルされる。
【0009】
【実施例】添付図面を参照しながら本発明の浄水器の好
適な実施例を説明する。初めに図1に基づいて本発明の
浄水器の使用例を説明するに、この浄水器10は、例え
ば、流し12を備えた台所カウンター14上に載置して
使用することができる。図示した使用例では、流しには
シングルレバー型の湯水混合栓16が設置してあり、こ
の湯水混合栓16には給湯パイプ16Aを介して給湯機
(図示せず)からの湯が供給され、水道管(図示せず)
に接続された給水パイプ16Bから上水が供給されるよ
うになっている。
【0010】水栓16のスパウト18には切換え弁機構
を内蔵した蛇口アダプタ20が取付けてあり、このアダ
プタ20は上水供給ホース22と浄水吐出ホース24と
により浄水器10に接続されている。アダプタ20のハ
ンドル26を所定位置に回すと、水栓16からの上水は
上水供給ホース22により浄水器10に送られ、処理さ
れた水は浄水吐出ホース24からアダプタ20に送り返
され、その出口28から吐出される。ハンドル26を他
の位置に回すと、水栓16からの未処理の上水(又は湯
水混合物)は浄水器10を経由することなくアダプタ2
0の出口28からそのまゝ吐出される。浄水器10から
は、更に、排水ホース30が延長させてあり、活性炭の
再生時に発生した熱水や水蒸気を流し12に排出させる
ようになっている。
【0011】図2を参照するに、この浄水器10は、水
道水中に浮遊する赤錆や微生物などの粒子成分を予めフ
ィルターの濾過作用により除去した上で、水道水中に溶
存する残留塩素やトリハロメタンや臭気物質のような有
害な或いは不本意な物質を活性炭の吸着作用により除去
するようになっている。このため、この浄水器10は、
中空糸膜フィルターのようなフィルターが内蔵された濾
過段32と、活性炭が充填されたカートリッジ34から
なる吸着段とを備えている。浄水器のこれらの構成要素
は、底板36付きのベース38に支持され、外側ケース
40によって囲われている。
【0012】水栓16からの上水は上水供給ホース22
を介して濾過段32に送られ、濾過された上水はホース
42を介して活性炭カートリッジ34に送られる。濾過
段32の出口には、羽根車型の流量センサ44が内蔵し
てあり、浄水器を流れる水の流量を検出するようになっ
ている。この流量センサ44は、また、浄水器への通水
を検出するためにも利用されるもので、浄水器の他の任
意の場所に配置することができる。流量センサ44に代
えて、圧力センサや圧力スイッチを使用して通水を検出
してもよい。
【0013】図3に示したように、活性炭カートリッジ
34はステンレス鋼板などからなる缶胴46と缶蓋48
を巻き締め製缶してなり、ホース42が接続される入口
50を有する。カートリッジ34の中央にはスケレトン
状の芯枠52が配置してあり、その周りには活性炭エレ
メント54が固定してある。エレメント54は活性炭素
繊維を耐熱性バインダーなどで成形することにより形成
することができる。入口50からカートリッジ34内に
流入した上水は環状の空間56に分配され、エレメント
54を通過しながら浄化され、カートリッジ34の出口
58から流出する。
【0014】活性炭カートリッジ34の底部には電気ヒ
ータ60が固定してあり、ヒータへの通電時にカートリ
ッジ34を底部から加熱するようになっている。このた
め、缶胴46の底部には複数のネジ62が溶接してあ
り、ナットにより電気ヒータ60が締結してある。ヒー
タ60は、カップ状の金属放熱板64と発熱体66とで
構成することができ、発熱体66には、ニクロム線を雲
母箔で挟んだマイカヒータやシーズヒータを使用するこ
とができる。発熱体66と缶胴底部との間にはアルミニ
ウム伝熱板68を挟み、発熱体の熱が充分に容器に伝達
されるようにするのが好ましい。
【0015】カートリッジ34の中央部は上げ底になっ
ており、この中央上げ底部にはその温度検出するための
サーミスタ70が伝熱関係で接触させてある。サーミス
タ70はコイルばね72によって放熱板64に支持され
たサーミスタホルダー74に支持されており、中央上げ
底部に弾力接触されている。缶胴46と放熱板64との
継ぎ目には、アルミニウム箔テープ76を貼付し、ヒー
タの熱が良好にカートリッジ34伝わるようにするのが
好ましい。
【0016】図2を参照するに、カートリッジ34の出
口58には温度応答切換え弁78が装着してあり、活性
炭再生時にカートリッジ34内に発生した熱水や水蒸気
を排水ホース30を介して流し12に排出させるように
なっている。この切換え弁78は感温型のもので、カー
トリッジ34から流出する熱水や水蒸気の温度に応じて
出口が自動的に切換わるようになっている。
【0017】図4および図5に示したように、切換え弁
78は、熱膨張性ワックス組成物などからなる感温エレ
メントを内蔵した可動部80と浄水出口82と熱水出口
84を備え、雰囲気温度の上昇に伴いスピンドル86が
伸長して弁体88を図4において右方に移動させ、カー
トリッジ34からの熱水や水蒸気を熱水出口84に流出
させるようになっている。この切換え弁78は、例え
ば、雰囲気温度が60℃以下の時には流体は浄水出口8
2に送られ、上記温度を超えると熱水出口84に送られ
るように設定することができる。図2に示したように、
切換え弁78の浄水出口82には浄水吐出ホース24を
接続し、熱水出口84には排水ホース30を接続するこ
とができる。
【0018】電気ヒータ60はベース38内に設けた制
御装置90によって制御されるもので、制御装置90へ
の電力は電源コード92(図1)から得られる。浄水器
10のベース38には、また、表示・操作部94が設け
てある。図6には、制御装置90の構成の一例を示す。
制御装置90はプログラムされたマイクロコンピュータ
(以下、マイコン)96により構成することができ、流
量センサ44およびサーミスタ70の出力はマイコン9
6に入力される。マイコン96はソリッド・ステート・
リレー(SSR)98を介してヒータ60への通電を制
御するようになっている。電源回路100の交流出力
は、SSR98と温度ヒューズ102を介してヒータに
供給される。
【0019】表示・操作部94には、液晶表示パネル1
04と再生時刻設定スイッチ106と手動再生スイッチ
108を設けることができる。マイコン96は、電源コ
ード92のプラグをコンセントに差し込むと再生時刻が
例えば13時間後にデフォルト設定され、再生時刻設定
スイッチ106を押すことにより再生時刻が1時間単位
でインクレメントされるようにプログラムすることがで
きる。使用者は、浄水器を使用しない深夜などに再生時
刻を設定しておくのが好ましい。
【0020】次にこの浄水器10の作動と使用の態様に
ついて説明するに、概略的には、この浄水器は、使用者
が設定した再生時刻(或いは、デフォルト設定された再
生時刻)が到来した時には毎日自動的に、および、使用
者が手動再生スイッチ108が押された場合にはその都
度、浄水器が通水状態でないことを条件としてヒータ6
0に通電し、活性炭エレメント54を煮沸滅菌すると共
に活性炭を再生するようになっている。
【0021】より詳しくは、図7のフローチャートを参
照するに、電源コード92のプラグをコンセントに差し
込むと、マイコン96の初期化(S201)が行われた
後、電源プラグが抜かれない限りS202〜S205の
処理が繰り返される。即ち、サーミスタ70の出力が入
力されると共に流量センサ44からの信号により流量が
演算され(S202)、表示操作部94のスイッチ入力
が読み込まれ(S203)、表示パネルが駆動され(S
204)、図8のフローチャートのルーチンが周期的に
実行される(S205)。
【0022】図8を参照するに、S301では活性炭再
生要求を表す“再生フラグ”がチェックされる。この再
生フラグはマイコン96の初期化(S201)で“0”
にリセットされている。従って、設定された活性炭再生
時刻が到来したかどうかが次にチェックされる(S30
2)。活性炭再生時刻が到来していない場合には、使用
者が手動再生スイッチ108を押さない限り(S31
4)、活性炭の再生は開始されない。活性炭再生時刻が
到来した場合(S302)には、活性炭再生要求を表す
再生フラグに“1”が立てられ(S303)、流量セン
サ44からの出力に基づいて浄水器に通水がなされてい
るかどうかがチェックされる(S304)。
【0023】通水中でない場合(S304)には、使用
者が誤って浄水器を使用するのを防止するため表示パネ
ル104に“再生中”または“準備中”などの使用禁止
表示をした後(S307)、SSR98が励磁され、ヒ
ータ60への通電が開始される(S308)。
【0024】ヒータの作動により活性炭カートリッジ3
4は加熱され、カートリッジ34内の滞留水は熱水とな
りやがて沸騰する。ヒータ60の作動時には、感温切換
え弁78のワックスが膨張し、感温切換え弁78が切換
わるので、カートリッジ34内に発生した熱水と水蒸気
は排水ホース30を介して流し12に排出される。熱水
と水蒸気の作用により、カートリッジ34内の活性炭は
煮沸滅菌されると共に、活性炭に吸着されたトリハロメ
ンのような揮発性の物質や塩素イオンは脱着され、活性
炭が再生される。
【0025】カートリッジ34内の滞留水と活性炭に含
まれた水が蒸発し、活性炭の再生が完了すると、カート
リッジ34の底部の温度が上昇する。サーミスタ70の
信号に基づいて温度が例えば120℃を超えたことが検
知されると(S309)、ヒータ60への通電は終了さ
れる(S310)。温度が更に40℃まで下がると(S
311)、“READY”表示がなされ(S312)、活性
炭再生要求を表す“再生フラグ”が“0”にリセットさ
れる(S313)。
【0026】他方、再生時刻到来時に通水中である場合
(S304)には、図7のメインルーチンに戻った上
で、図8のルーチンが周期的に繰り返えされる。この場
合には、既に再生フラグは立てられているので(S30
3)、S305に進み、通水が終了したかどうか(止水
されたかどうが)がチェックされる。通水終了後、所定
時間(例えば、5分)が経過するまでは、活性炭の再生
は行われない。この時間は、3〜30分、或いはそれ以
外の範囲で、適宜増減することができる。このように、
所定の時間が経過するまで再生を開始しないのは、再生
時刻が深夜に設定されている場合でも、たまたま浄水器
が使用されるような条件では、使用者がなお浄水器の使
用する可能性があるからである。所定時間経過後(S3
06)は、前述したところと同様に、活性炭の再生が行
われる(S307〜S313)。
【0027】設定された活性炭再生時刻が到来しない場
合(S302)には、使用者が手動再生スイッチ108
を押すかどうかが周期的にチェックされ(S314)、
手動再生スイッチ108が押されても通水中の場合(S
304)には、メインルーチンに戻ることにより使用者
の指令はキャンセルされる。通水中でない場合(S30
4)には、使用者の指令に応じて活性炭の再生が行われ
る(S307〜S313)。
【0028】以上には本発明の特定の実施例について記
載したが、本発明は斯る実施例に限定されるものではな
く、種々の設計変更を加えることができる。例えば、濾
過段32は省略することができる。また、電気ヒータ6
0に代えて、他の熱源を利用し、タイマー制御してもよ
い。
【0029】
【発明の効果】本発明の活性炭再生式浄水器において
は、浄水器の止水状態において活性炭の加熱再生が行わ
れるので、活性炭の再生が完全に行われると共に、再生
中に吐出することのある水質の悪化した水を使用者が誤
って使用に供するのが防止される。従って、高度に信頼
性のある活性炭再生式浄水器を提供することができる。
【0030】また、深夜における浄水器の使用後でも、
止水後には自動的に再生が行われるので、本発明の浄水
器は使い勝手が良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の浄水器の使用例を示す斜視図
である。
【図2】図2は、図1に示した浄水器の分解斜視図であ
る。
【図3】図3は、図2に示した活性炭カートリッジの一
部切欠き断面図である。
【図4】図4は、図2に示した感温切換え弁の断面図で
ある。
【図5】図5は、図4に示した感温切換え弁の可動部の
斜視図である。
【図6】図6は、図2に示した浄水器の制御装置のブロ
ック図である。
【図7】図7は、図6に示した制御装置の動作を示すフ
ローチャートである。
【図8】図8は、図7の時間割り込みルーチンの詳細を
示すフローチャートである。
【符号の説明】
10: 浄水器 34: 活性炭カートリッジ 44: 流量センサ(通水検出手段) 60: ヒータ 90: 制御手段
フロントページの続き (72)発明者 大嶋 隆文 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番 1号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−337462(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/28 C02F 1/42

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器に収容された活性炭に上水を接触さ
    せることにより上水を浄化し、加熱手段によって活性炭
    容器を随時加熱することにより活性炭を煮沸滅菌すると
    共に再生するようになった活性炭再生式の浄水器におい
    て、 タイマー機能を備え予め設定された活性炭再生時刻が到
    来した時に前記加熱手段を作動させる制御手段と、活性
    炭容器への通水を検出する通水検出手段とを設け、前記
    制御手段は、前記活性炭再生時刻が到来した時に浄水器
    に通水中である場合には、通水が終了して後所定の遅延
    時間後に前記加熱手段の作動を開始させることを特徴と
    する活性炭再生式浄水器。
  2. 【請求項2】 前記遅延時間は3〜30分である請求項
    1に基づく活性炭再生式浄水器。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、使用者が活性炭の再生
    を指令した時において浄水器に通水中である場合には使
    用者の指令をキャンセルすることを特徴とする請求項1
    又は2に基づく活性炭再生式浄水器。
  4. 【請求項4】 前記通水検出手段は浄水器に流れる水の
    流量を検出する流量センサである請求項1から3のいづ
    れかに基づく活性炭再生式浄水器。
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