JP3528330B2 - 浄水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、飲料用の水を供給する
浄水装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の浄水器は活性炭や中空糸膜などか
らなる浄水フィルターを用いて水中の不良成分を吸着あ
るいは濾過によって除去することにより、水道水を浄化
するようになっている。水道水中の不良成分には、かび
臭やカルキ臭、消毒用の塩素から生じる発ガン性物質と
いわれるトリハロメタン等があげられる。 【０００３】浄水器の中には、使用していくうちに浄水
フィルター内の活性炭の不良成分の除去性能が低下する
ための対策として、浄水フィルターをそのまま交換した
り、タイマースイッチによって一日一回、あるいは手動
スイッチで水を一定量使用するごとに、活性炭を加熱し
て再生させて浄水能力を回復させるものがある。 【０００４】 【本発明が解決しようとする課題】しかし、水を一定量
使用するたびに浄水フィルター内の活性炭を再生させる
方法は、毎回手動スイッチをいれて、活性炭を再生させ
なくてはならないという手間がかかった。また、タイマ
ースイッチによって、一日一回ヒーターで浄水フィルタ
ーを加熱して再生させる方法では、一日あたりの実使用
水量が制限されてしまったり、一日あたり使用可能な水
量以下しか使用していなくても、浄水フィルターの再生
が強制的に行われてしまうため、電気代や時間の無駄が
あった。 【０００５】本発明は、フィルターへの蒸気通過時間を
調節することにより、活性炭の再生を行う時期を指定で
きる浄水装置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の手段は、少なくとも活性炭を有する濾材
と、再生のための蒸気用の水を貯水する容器と、前記容
器内の水を加熱するための加熱手段と、活性炭に流れた
水量を計測する水量計と、活性炭へ水を導く経路と、前
記の経路に通水や止水ができる弁と、前記弁と前記加熱
手段を制御する制御装置とを有し、前記加熱手段は、通
水量設定手段により設定した通水量に応じて加熱時間が
可変とした浄水装置としたものである。 【０００７】 【作用】本発明の手段によれば、フィルターへの蒸気通
過時間を調節し、活性炭の再生を行う時期を指定できる
ことにより、使用できる浄水量を増やすことができる。 【０００８】 【実施例】（参考例） 以下、本発明の参考例を添付図面により説明する。図１
において１は浄水装置の本体で、中には浄水フィルター
２を設けている。浄水フィルター２の内部には、筒状の
活性炭３が充填されている。活性炭３の底部片端には水
を入れたとき、水が筒の中央から漏れ出ないように封止
板４がついている。活性炭３の上部は浄水フィルター２
の内側上部と接しているが、底部は浄水フィルター２と
は接しておらず、浄水フィルター２の底と活性炭３の間
には蒸気用の水の貯水部５を設けている。浄水フィルタ
ー２の底部外側には、貯水部５内の水を加熱するための
加熱手段であるヒーター６が装着されている。なお、貯
水部５は貯水した水を何らかの加熱手段によって、蒸気
として発生させることができるのであれば、浄水フィル
ター２と一体でなくても良い。 【０００９】本体１の上部には出水口１４につながる経
路７と、上部中央には水道の蛇口などの原水口９から原
水を取り入れる取水口８と、原水口９から取水口８へ原
水を導く導水路１６が設けられている。経路７には浄水
フィルター２を再生させる際に排出される蒸気が、出水
口１４へ流れないように止める第２の弁１７がついてい
る。取水口８から浄水フィルター２に水を導く経路１２
には、第１の弁１０と、水量計１１が設けられている。
第１の弁１０は原水が取水口８から浄水フィルター２へ
流れるように、また浄水フィルター２を再生する際に排
出される蒸気が経路１５へ流れるように切り替えること
ができる。制御装置１３は、水量計１１の信号により、
ヒーター６と第１の弁１０と第２の弁１７を制御する。 【００１０】次に、上記構成において動作を説明する。
通常状態では、第１の弁１０は開いており、原水は浄水
装置本体１へ流れる。また、第２の弁１７も開いており
浄水された水が経路７を通って出水口１４から外へ流れ
るようになっている。 【００１１】水道の蛇口などの原水口９を開けると、原
水は導水路１６を通って取水口８へ流れ、経路１２から
浄水フィルター２内に入る。取水口８から浄水フィルタ
ー２に入った原水は、まず筒状の活性炭３の中央空洞部
に入る。活性炭３の中央空洞部を満たした後、水は活性
炭３を通過して浄水フィルター２の底部に位置している
貯水部５を満たす。水は活性炭３の筒の内側から外側に
通過する際に浄化される。さらに浄水フィルター２に水
が入り、浄水フィルター２が満水になると、水は経路７
を通って出水口１４から流れ出し、浄化された水を得る
ことができる。 【００１２】水量計１１は、取水口８から浄水フィルタ
ー２に流れた水量を計測する。原水口９を閉じると、取
水口８から浄水フィルター２へ流れる水が止まり、出水
口１４から出る水も止まる。 【００１３】活性炭３を再生させる場合は、水量計１１
が予め設定している一定量の水が浄水フィルター２に流
れたことを検知し、制御装置１３に信号を送る。制御装
置１３は、水量計１１の信号により、第１の弁１０を閉
じて原水口９から経路１２を通って浄水フィルター２へ
入る水の流れを止め、再生時に排出される蒸気が経路１
５に流れるように切り替え、第２の弁１７を閉じ、蒸気
が出水口１４に流れないようにする。また、浄水フィル
ター２の底部に装着されているヒーター６のスイッチを
入れる。ヒーター６によって浄水フィルター２が加熱さ
れ、浄水フィルター２と貯水部５に貯水されている水が
沸騰する。沸騰により発生した蒸気は、水に比べて体積
は非常に大きいため、蒸気は活性炭３の筒の外側から内
側へと通過する。この時、活性炭３は加熱され、活性炭
３に吸着していた不良成分は蒸気中へと排出される。そ
の後蒸気は、活性炭３の中央空洞部に貯水されている水
と共に経路１５から浄水装置外へ排出される。 【００１４】浄水フィルター２内の活性炭３の再生が終
了すると、制御装置１３はヒーター６のスイッチを切り
浄水フィルター２の加熱を止め、第２の弁１７を開く。
また、第１の弁１０を浄水フィルター２に原水が流れる
ように切り替え、浄水を使用できるようにする。なお、
本実施例では活性炭として繊維状活性炭の成形体を使用
した。 【００１５】ここで、一日に原水を２０リットル使用し
たとき、浄水フィルターを使用中に再生せず、使用一週
間後（１４０リットル）の活性炭の再生に要する時間を
図３に示す。縦軸は活性炭の再生率で、横軸は蒸気通過
時間である。なお、ヒーターは２５０Ｗで制御した。図
３から、再生率が一定になり、さらに蒸気を長時間通過
させても活性炭の再生の効果がみられなくなる時間は約
１２０分である。 【００１６】浄水フィルター内の活性炭を再生させると
き、市販の浄水器（ＴＥＫ５００、東陶機器株式会社
製）では、原水を一定量（６０リットル）使用するたび
にヒーターを加熱する手動スイッチを入れなくてはなら
ないが、浄水装置に流れた水量を計測する水量計を設け
ることで、活性炭を再生させる手間を省くことができ
た。また、図３に示したように、最適な時間で活性炭を
再生させることができた。 【００１７】（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面により説明する。図２
において、２１は浄水装置の本体で、中には浄水フィル
ター２２を設けている。浄水フィルター２２の内部には
筒状の活性炭２３が充填されている。活性炭２３の底部
片端には水を入れたとき、水が筒の中央から漏れ出ない
ように封止板２４がついている。活性炭２３の上部は浄
水フィルター２２の内側上部と接しているが、底部は浄
水フィルター２２とは接しておらず、浄水フィルター２
２の底と活性炭２３の間には蒸気用の水の貯水部２５を
設けている。浄水フィルター２２の底部外側には、貯水
部２５内の水を加熱するためのヒーター２６が装着され
ている。なお、貯水部２５は貯水した水を何らかの加熱
手段によって、蒸気として発生させることができるので
あれば、浄水フィルター２２と一体でなくても良い。 【００１８】本体２１の上部には出水口３４につながる
経路２７と、上部中央には水道の蛇口などの原水口２９
から原水を取り入れる取水口２８と、原水口２９から取
水口２８へ原水を導く導水路３６が設けられている。経
路２７には浄水フィルター２２を再生させる際に排出さ
れる蒸気が、出水口３４へ流れないように止める第２の
弁３７がついている。取水口２８から浄水フィルター２
２に水を導く経路３２には、第１の弁３０と、水量計３
１が設けられている。第１の弁３０は原水が取水口２８
から浄水フィルター２２へ流れるように、また浄水フィ
ルター２２を再生する際に排出される蒸気が経路３５へ
流れるように、切り替えることができる。制御装置３３
は、水量計３１の信号により、ヒーター２６と第１の弁
３０と第２の弁３７を制御する。３８は通水量設定手段
で、ヒーター２６の加熱時間を計り、信号として制御装
置３３に送るものである。また、通水量設定手段３８
は、水量計３１でカウントすることにより第１の弁３０
が作動する時の通水量を設定することができる。 【００１９】次に、上記構成において動作を説明する。
通常状態では第１の弁３０は開いており、原水は浄水装
置本体２１へ流れる。また、第２の弁３７も開いてお
り、浄水された水が経路２７を通って出水口３４から外
へ流れるようになっている。 【００２０】水道の蛇口などの原水口２９を開けると、
原水は導水路３６を通って取水口２８へ流れ、経路３２
から原水が浄水フィルター２２内に入る。取水口２８か
ら浄水フィルター２２へ入った原水は、まず筒状の活性
炭２３の中央空洞部に入る。その後、水は活性炭２３の
中央空洞部を満たし、活性炭２３を通過して、貯水部２
５を満たす。この活性炭２３の筒の内側から外側に水が
通過する際、水が浄化される。さらに浄水フィルター２
２に水が入り、浄水フィルター２２が満水になると、水
は経路２７を通って出水口３４から流れ出し、浄化され
た水を得ることができる。水量計３１は、取水口２８か
ら浄水フィルター２２に流れた水量を計測する。原水口
２９を閉じると、取水口２８から浄水フィルター２２へ
流れる水が止まり、出水口３４から出る水も止まる。 【００２１】活性炭２３を再生させる場合は、水量計３
１が通水量設定手段３８において設定した一定量の水
が、浄水フィルター２２に流れたことを検知し、制御装
置３３に信号を送る。制御装置３３は、水量計３１と通
水量設定手段３８の信号により、第１の弁３０を閉じて
原水口２９から経路３２を通って浄水フィルター２２へ
入る水の流れを止め、再生時に排出される蒸気が経路３
５に流れるように切り替え、第２の弁３７を閉じて蒸気
が出水口３４に流れないようにする。 【００２２】浄水フィルターの活性炭２３の再生時間、
つまり加熱手段であるヒーター２６の加熱時間は、通水
量設定手段３８により設定された通水量に応じて、可変
的に加熱時間が変動するものである。 【００２３】浄水フィルター２２の底部に装着されてい
るヒーター２６のスイッチが入ると、ヒーター２６によ
って浄水フィルター２２が加熱され、浄水フィルター２
２と貯水部２５に貯水されている水が沸騰する。 【００２４】沸騰により発生した蒸気は、水に比べて、
体積は非常に大きいため、蒸気は活性炭２３の筒の外側
から内側へと通過する。この時、活性炭２３は加熱さ
れ、活性炭２３に吸着していた不良成分は蒸気中へと排
出される。その後蒸気は、活性炭２３の中央空洞部に貯
水されている水と共に経路３５から浄水装置外へ排出さ
れる。 【００２５】浄水フィルター２２内の活性炭２３の再生
が終ると、制御装置３３はヒーター２６のスイッチを切
って活性炭２３の加熱を止める。第２の弁３７を開き、
第１の弁３０は浄水フィルター２２に原水が流れるよう
に切り替え、浄水が使用できるようにする。 【００２６】ここで、一日に原水を２０リットル使用す
るとしたとき、浄水フィルターを使用中に再生せず、１
日（２０リットル）、２週間（２８０リットル）、２カ
月（１２００リットル）使用後に活性炭再生に要する蒸
気通過時間を図４に示す。縦軸は活性炭の再生率で、横
軸は蒸気通過時間である。なおヒーターは、２５０Ｗで
制御した。 【００２７】図４に示すように、再生率で見た場合は使
用期間に関わらず活性炭再生に要する蒸気通過時間に大
きな差はない。しかし、１日に浄水フィルターを使用す
ると、水道水中のトリハロメタンが３４８μｇ活性炭に
吸着する。２週間使用した場合は４．５２１ｍｇ、２カ
月使用した場合は３０．９２８ｍｇである。活性炭に残
るトリハロメタンの量が２０μｇ以下になったときに再
生終了とすると、浄水フィルターを再生せずに１日、２
週間、２カ月使用した後に活性炭を再生させたときの再
生終了時の再生率と蒸気通過時間を（表１）に示す。 【００２８】 【表１】 【００２９】（表１）から、浄水フィルターへの通水量
と活性炭再生に要する蒸気通過時間の関係を図５に示
す。縦軸は蒸気通過時間で横軸は浄水フィルターへの通
水量である。なお、再生時はヒーターは２５０Ｗで制御
した。また、本実施例では活性炭として、繊維状活性炭
を使用した。図５に示すように、浄水フィルターへの通
水量すなわち、浄水フィルターの使用期間が長いほど活
性炭の再生に要する蒸気通過時間は長くなる。 【００３０】市販の浄水器（ＴＥＫ５００、東陶機器株
式会社製）では、一日一回タイマーで活性炭をヒーター
で加熱して再生させる場合には、活性炭の再生に３時間
を要するため、再生が始まると浄水が使用できず、また
浄水フィルターの使用期間によって活性炭再生時間を調
節できなかったため、次回の活性炭再生までに使用でき
る浄水量に制限があった。 【００３１】本発明では、図５からも明らかなように、
浄水装置に通水量設定手段を設けることで、活性炭の再
生のための蒸気通過時間を調節し、また、活性炭の再生
を行う時期を指定できるため、浄水フィルターの使用期
間が短いときには再生時間を短く、浄水フィルターの使
用期間が長いときには再生時間を長くすることができる
ことより、使用できる浄水量を増やすことができた。 【００３２】 【発明の効果】以上の例からも明らかなように、浄水フ
ィルターへの蒸気通過時間を調節するため、使用できる
浄水量を増やすことができるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の参考例における浄水装置の縦断面図 【図２】本発明の実施例における浄水装置の縦断面図 【図３】本発明の参考例における浄水装置の蒸気通過時
間と再生率の関係を示すグラフ 【図４】本発明の実施例における浄水装置の浄水フィル
ター使用期間と再生率、蒸気通過時間の関係を示すグラ
フ 【図５】同浄水装置の浄水フィルターへの通水量と再生
終了までに要する蒸気通過時間の関係を示すグラフ 【符号の説明】 ２、２２ 浄水フィルター ３、２３ 活性炭 ５、２５ 貯水部 ６、２６ 加熱手段 １０、３０ 第１の弁 １１、３１ 水量計 １２、３２ 経路 １３、３３ 制御装置 １６、３６ 経路 １７、３７ 第２の弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 恒雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−96276（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/28

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも活性炭を有する濾材と、再生
   のための蒸気用の水を貯水する容器と、前記容器内の水
   を加熱するための加熱手段と、活性炭に流れた水量を計
   測する水量計と、活性炭へ水を導く経路と、前記の経路
   に通水や止水ができる弁と、前記弁と前記加熱手段を制
   御する制御装置とを有し、前記加熱手段は、通水量設定
   手段により設定した通水量に応じて加熱時間が可変とし
   た浄水装置。