JP4283909B2

JP4283909B2 - 水質改良器

Info

Publication number: JP4283909B2
Application number: JP14911298A
Authority: JP
Inventors: 俊治大藪
Original assignee: 有限会社アイ・ビー・イー
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: TW434356B; US6350378B1; WO1999037583A1; EP1052226A1; AU738655B2; AU2074999A; CN1289309A; JPH11277078A; EP1052226A4; KR20010034400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば水道の蛇口等に取付けられて水質を改良する水質改良器に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
水の味覚、あるいは水の生物活性は水のクラスターの大きさに影響されると言われる。即ち水のクラスターが小さければ小さい程、水は美味になりかつ生物に吸収され易くなって生物活性が向上する。
従来、このようなクラスターの小さい水を得るには、天然水の中から選ぶより他に方法がなかった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのようなクラスターの小さい水を人工的に作ることを課題とし、該課題を解決するための手段として、本発明は内部に通水路(3) を形成した筒本体(2) の通水路(3) の中間部には中央に通水孔(5) を形成した上部隔壁(6) が形成されており、上端部と下端部の外周には夫々段部(7,8) を介してねじ部(9,10)が設けられており、上端部のねじ部(9) には上部筒体(11)が螺着されており、該上部筒体(11)の上半部外周には段部(12)を介してねじ部(13)が設けられており、下半部内側には押え筒(14)が垂設されており、該上部筒体(11)のねじ部(13)には上端に導水口(16A) を有するキャップ(16)が螺着され、該筒本体(2) の下端部のねじ部(10)には下部筒体(17)が螺着されており、該下部筒体(17)の上部において、内部に下部隔壁(18)が張設され、該下部隔壁(18)の上側には円筒フランジ(19)が突設されており、該下部隔壁(18)の中心からは下側にノズル(20)が垂設されており、該上部隔壁(6) の上側には二価三価鉄によって処理されているセラミックボール(24)の充填層(25)が設けられており、該充填層(25)は上部隔壁(6) の上側に載置された十字枠(26)によって支持され、かつ該セラミック充填層(25)の上面は該上部筒体(11)の押え筒(14)によって押えられており、該上部隔壁(6) の下側には逆止弁(27)が配置されており、該逆止弁(27)はバルブ支持ケース(28)と、該バルブ支持ケース(28)の中央筒体(29)の上端摺動孔(30)に摺動自在に挿着されている弁杆(31)と、該弁杆(31)の上端に形成され該筒本体(2) の上部隔壁(6) の通水孔(5) をコイルスプリング(34)の付勢力によって下側から閉鎖する弁体(32)と、該弁体(32)の周囲に螺着されているＯリング(33)と、該弁杆(31)を上方に付勢するコイルスプリング(34)とからなり、該中央筒体(29)からは該バルブ支持ケース(28)にかけて複数本のスポーク(35)が差渡され、各スポーク(35)からは下方に傾斜した切刃(36)が一体的に延設され、該切刃(36)相互間には導水間隙(37)が形成されており、該逆止弁(27)の該中央筒体(29)の下端からは複数個のスリット(38)が設けられており、該逆止弁(27)の該中央筒体(29)は下部筒体(17)の下部隔壁(18)上に支持されており、該下部筒体(17)には下端から泡沫筒(39)が嵌着されており、該泡沫筒(39)の下端には吐出口(51)が設けられており、該下部筒体(17)内周と該泡沫筒(39)の外周との間には、間隙Ｓ_１が形成されており、そして該泡沫筒(39)の上端からは内筒(40)が挿着されており、該内筒(40)の上面の挿入孔(43)には上側からノズル(20)が挿入されており、該内筒(40)の下部において、中央部には座枠(41)に支持されている水散乱ドーム体(42)が配置されており、該水散乱ドーム体(42)は鉱物質球体からなり、該水散乱ドーム体(42)は該内筒(40)の上面の挿入孔(43)から内筒(40)内に挿入されている該下部筒体(17)のノズル(20)の直下に正対し、環体(45)に囲繞されており、そして該泡沫筒(39)の内筒(40)の上面にはリブ状のスペーサー(44)が設けられており、スペーサー(44)によって該泡沫筒(39)と該下部筒体(17)の下部隔壁(18)との間には間隙Ｓ_２が形成されており、上記逆止弁(27)の下側には二価三価鉄によって処理されているボール(46)を複数個配置し、該ボール(46)は中央に通水孔(47)を設けた支持プレート(48)上に支持され、該支持プレート(48)は下部筒体(17)の円筒フランジ(19)上に載置されている水質改良器(1) を提供するものである。
【０００４】
該水散乱ドーム体(42)は二価三価鉄によって処理すれば、水の改良効果は更に向上する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１〜図９に示す。図に示す水質改良器(1) において、(2) は内部に通水路(3) を形成した筒本体であり、図２に示すように該筒本体(2) の通水路(3) の中間部には中央に通水孔(5) を形成した上部隔壁(6) が形成されており、上端部と下端部の外周には夫々段部(7,8) を介してねじ部(9,10)が設けられており、上端部のねじ部(9) には上部筒体(11)が螺着されている。該上部筒体(11)の上半部外周には段部(12)を介してねじ部(13)が設けられており、下半部内側には押え筒(14)が垂設されている。そして該上部筒体(11)の上端からはゴムあるいはエラストマーからなるパッキング(15)が嵌着され、該上部筒体(11)のねじ部(13)には上端には導水口(16A) を有するキャップ(16)が螺着され、該パッキング(15)は該キャップ(16)によって押え付けられている。
【０００６】
該筒本体(2) の下端部のねじ部(10)には下部筒体(17)が螺着されており、該下部筒体(17)の上部において、図２および図３に示すように内部に下部隔壁(18)が張設され、該下部隔壁(18)の上側には円筒フランジ(19)が突設されており、該下部隔壁(18)の中心からは下側にノズル(20)が垂設されている。
【０００７】
該筒本体(2) と上部筒体(11)との間にはＯリング(21)が介在し、該筒本体(2) と下部筒体(17)との間にはパッキンリング(22)が介在し、キャップ(16)とパッキング(15)との間にはリテーナーリング(23)が介在することによって該水質改良器(1) の水密性が確保されている。
【０００８】
該水質改良器(1) の筒本体(2) において、上部隔壁(6) の上側にはセラミックボール(24)の充填層(25)が設けられており、該セラミック充填層(25)の上面は該上部筒体(11)の押え筒(14)によって押えられているが、該充填層(25)は上部隔壁(6) の上側に載置された十字枠(26)によって支持されている。
【０００９】
該上部隔壁(6) の下側には逆止弁(27)が配置されている。該逆止弁(27)はバルブ支持ケース(28)と、該バルブ支持ケース(28)の中央筒体(29)の上端摺動孔(30)に摺動自在に挿着されている弁杆(31)と、該弁杆(31)の上端に形成されている弁体(32)と、該弁体(32)の周囲に螺着されているＯリング(33)と、該弁杆(31)を上方に付勢するコイルスプリング(34)とからなり、図４および図５に示すように該中央筒体(29)からは該バルブ支持ケース(28)にかけて複数本のスポーク(35)が差渡され、各スポーク(35)からは下方に傾斜した切刃(36)が一体的に延設され、該切刃(36)相互間には導水間隙(37)が形成されている。
【００１０】
該逆止弁(27)の該中央筒体(29)の下端からは複数個のスリット(38)が設けられており、該逆止弁(27)の該中央筒体(29)は下部筒体(17)の下部隔壁(18)上に支持されている。該スリット(38)は図６に示すように該中央筒体(29)の周面に対する法線ＰＬに沿って求心的に設けられている。そして該逆止弁(27)の弁体(32)は該筒本体(2) の上部隔壁(6) の通水孔(5) をコイルスプリング(34)の付勢力によって下側からから閉鎖する。
【００１１】
該下部筒体(17)には下端から泡沫筒(39)が嵌着されているが、該下部筒体(17)内周と該泡沫筒(39)の外周との間には、図２に示すように間隙Ｓ_１が形成されており、そして該泡沫筒(39)の上端からは内筒(40)が挿着されている。該間隙Ｓ_１の巾は１．０mm以上出来るだけ広く設定する方が望ましい。該内筒(40)の上面の挿入孔(43)には上側からノズル(20)が挿入されている。該挿入孔(43)は下方に径が縮小するテーパー形状とされ、図７に示すように該ノズル(20)と該挿入孔(43)下端との間隙巾Ｗは０．５〜２．０mmの範囲に設定することが望ましい。該内筒(40)の下部において、図８に示すように中央部には座枠(41)に支持されている水散乱ドーム体(42)が配置されており、該水散乱ドーム体(42)は鉱物質球体からなり、該水散乱ドーム体(42)は該内筒(40)の上面の挿入孔(43)から内筒(40)内に挿入されている該下部筒体(17)のノズル(20)の直下に正対し、環体(45)に囲繞されている。そして該泡沫筒(39)の内筒(40)の上面にはリブ状のスペーサー(44)が設けられており、図２に示すようにスペーサー(44)によって該泡沫筒(39)と該下部筒体(17)の下部隔壁(18)との間には間隙Ｓ_２が形成されている。
【００１２】
上記逆止弁(27)の下側には例えばステンレススチール、セラミック等からなるボール(46)を複数個配置する。該ボール(46)は図９に示すように中央に通水孔(47)を設けた支持プレート(48)上に支持され、該支持プレート(48)は下部筒体(17)の円筒フランジ(19)上に載置されている。
【００１３】
上記セラミックボール(24)は、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素等の周知のセラミックがあり、これらは二種以上混合されても良く、望ましい組合せとしては酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの混合セラミック等のセラミックからなり、該セラミックボール(24)は二価三価鉄によって処理することが望ましい。上記セラミックボール(24)を二価三価鉄によって処理するには該セラミックボール(24)を二価三価鉄溶液に浸漬したり、該二価三価鉄溶液を通した空気を該セラミックボール(24)に接触させたりする。
【００１４】
上記二価三価鉄溶液は下記の二つの方法で調整される。
(1) １ｇの塩化第二鉄無水物を１２Ｎカセイソーダー水溶液５ml中に入れて攪拌溶解せしめ５時間以上室温に放置する。該水溶液を１２Ｎ塩酸水溶液によってｐＨ約７に中和し、該中和液を濾紙（Ｎo.５Ｃ）で濾過した後減圧濃縮すると結晶が析出する。該結晶を採取してデシケーター中で減圧乾燥した後、１０mlのイソプロパノール−水の８０：２０重量比の混合溶媒に溶解せしめ、濾紙（Ｎo.５Ｃ）によって該溶液を濾過した後減圧濃縮して溶媒を除去し乾燥せしめる。上記抽出−濃縮−乾燥の操作は数回繰返され、精製された活性化鉄塩化物の結晶が得られる。該結晶を蒸留水に溶解し２ppm 水溶液とする。
(2) １ｇの硫酸第一鉄を１２Ｎ塩酸水溶液５ml中に入れて攪拌溶解せしめ、該溶液を濾紙（Ｎo.５Ｃ）で濾過した後減圧濃縮すると結晶が析出する。該結晶を採取してデシケーター中で減圧乾燥した後、１０mlのイソプロパノール−水の８０：２０重量比の混合溶媒に溶解せしめ、濾紙（Ｎo.５Ｃ）によって該溶液を濾過した後減圧濃縮して溶媒を除去し乾燥せしめる。上記抽出−濃縮−乾燥の操作は数回繰返され、精製された活性化鉄塩化物の結晶が得られる。該結晶を蒸留水に溶解し２ppm 水溶液とする。
【００１５】
更に逆止弁(27)の下側に配置されるボール(46)も上記セラミックボール(24)と同様な二価三価鉄による処理を行なう。
また更に該水散乱ドーム体(42)に使用される鉱物質は例えば水晶、石英、長石、ひすい等であり、該鉱物質は上記セラミックボールと同様に二価三価鉄によって処理されていることが望ましい。
【００１６】
上記構成の水質改良器(1) は例えば図２に示すように水道の蛇口(49)に取付けられる。そして該蛇口(49)から水道水を該水質改良器(1) に導入する。該水道水はまずセラミック充填層(25)を通過してカルキ分等を除去され、更に水圧によって逆止弁(27)の弁体(32)を押し下げてバルブ支持ケース(28)内に入り、該バルブ支持ケース(28)の切刃(36)によって図５および図１０に示すように矢印方向の旋回力を与えられ、かつ該切刃(36)により剪断力を及ぼされ、該剪断力によっクラスターが細分化される。該切刃(36)に水道水が当接する際の反撥力により該水道水はバルブ支持ケース(28)内で逆流することがあるが、この場合には逆止弁(27)のコイルスプリング(34)の付勢力によって弁体(32)が筒本体(2) の上部隔壁(6) の通水孔(5) を閉鎖し、セラミック充填層(25)内への逆流が防止される。
【００１７】
このようにして切刃(36)によって旋回力が与えられかつクラスターが細分化された水道水は切刃(36)の導水間隙(37)より下部筒体(17)の上側に流出し、図９矢印方向に旋回しつゝ該支持プレート(48)上のボール(46)と接触する。該ボール(46)は該水道水の回転水流によって図９に示すように矢印方向に転動し、このような該ボール(46)の転動によって該水道水は密接に該ボール(46)と接触して更にカルキ分を除去されかつクラスターが細分化され、該中央筒体(29)と該支持プレート(48)の通水孔(47)との間隙から下側に流出し、図６矢印に示すように中央筒体(29)のスリット(38)を介して下部筒体(17)のノズル(20)に導かれ、該ノズル(20)から水散乱ドーム体(42)に噴射される。該水道水が該ノズル(20)から噴射される際、該泡沫筒(39)と該下部筒体(17)との間の間隙Ｓ_１および該泡沫筒(39)と該下部筒体(17)の下部隔壁(18)との間の間隙Ｓ_２、更にノズル(20)と該泡沫筒(39)の内筒(40)の上面の挿入孔(43)との間隙を介して外部の空気が該泡沫筒(39)内に吸入される。前記したように該泡沫筒(39)と下部筒体(17)との間の間隙Ｓ_１の巾を１．０mm以上出来るだけ広く設定すると、該間隙Ｓ_１を空気が円滑に通過する。また該内筒(40)の上面の挿入孔(43)下方に径が縮小するテーパー状とし、かつノズル(20)と該挿入孔(43)の下端との間隙を０．５mm〜２．０mmの範囲に設定すると、該空気の吸引速度は効率良く加速される。
【００１８】
該ノズル(20)から噴射された水道水は水散乱ドーム体(42)に衝突し放射状に飛散し、そして泡沫筒(39)内に急速吸入された空気と混合されて泡沫となると共に更にカルキ分を除去され該泡沫筒(39)のネット(50)によって濾過された上で吐出口(51)から吐出される。該吐出圧によって水道水中の泡沫がつぶれ、レナード効果によって１２０００〜１４０００の陰イオンが発生する。
【００１９】
上記水質改良器(1) を通過する前の水道水に塩素検出試薬を滴下した所、該水道水は黄色に着色し塩素の存在が確認されたが、該水質改良器(1) を通過した後の水道水では同様なテストで塩素の存在は確認されず、また^１７Ｏ−ＮＭＲ分光法により測定したところ、クラスターの大きさの指標である^１７Ｏ−ＮＭＲスペクトル線の幅は水質改良器(1) を通過する前までは９３．４Ｈz であり、水質改良器(1) を通過した後の^１７Ｏ−ＮＭＲスペクトル線の幅は６５．１Ｈz であった。
【００２０】
図１０および図１１には本発明の他の実施例が示される。本実施例では該逆止弁(27)の中央筒体(29A) のスリット(38A) は図１０に示すように該中央筒体(29A) の周面の法線ＰＬに対して傾斜して設けられており、したがって図１１に示すように水道水はノズル(20)に導かれる際、矢印方向の旋回力が与えられ、該ノズル(20)から旋回状態で水散乱ドーム体(42)に噴射される。したがって水道水は前実施例よりもクラスターが更に細分化され、本実施例の場合は水質改良器(1) を通過した後の^１７Ｏ−ＮＭＲスペクトル線の幅は６０．４Ｈz であった。
【００２１】
更に本発明においては、図１２に示すように泡沫筒(39)の吐出口(51)近傍に多重（三重）のネット(50A,50B,50C) を張設してもよい。該ネット(50A,50B,50C) の網目の大きさは通常０．２５mm^２〜１．０mm^２の範囲に設定される。このような多重ネットを通すことによって、水道水は更にクラスターが細分化され、本実施例の場合は多重ネットを通過した後の^１７Ｏ−ＮＭＲスペクトル線の幅は５９．８Ｈz であった。
【００２２】
上記実施例以外、セラミック充填層にはセラミックボールに代えてセラミック小片が充填されてもよい。また逆止弁と切刃とは別体とされてもよい。更に水散乱ドーム体は球体以外、三角錐体、円錐体等の下方に向かって径を拡大する形状ならどのような形状のものが適用されてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明では水道水からクラスターの小さいまたカルキ分等を殆ど含まない美味な水を容易に作ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
図１〜図９は本発明の一実施例を示すものである。
【図１】分解斜視図
【図２】側断面図
【図３】下部筒体説明図
【図４】切刃部分説明斜視図
【図５】切刃部分説明平面図
【図６】図１におけるＡ−Ａ断面図
【図７】ノズル部分の拡大図
【図８】水散乱ドーム体部分の説明斜視図
【図９】逆止弁より下部の水流説明図
図１０および図１１は他の実施例を示すものである。
【図１０】図１におけるＡ−Ａ断面相当図
【図１１】逆止弁より下部の水流説明図
【図１２】他の実施例を示す泡沫筒部分側断面図
【符号の説明】
1 水質改良器
2 筒本体
3 通水路
16 キャップ
16A 導水口
20 ノズル
24 セラミックボール
25 セラミック充填層
29,29A 中央筒体
36 切刃
38,38A スリット
42 水散乱ドーム体
46 ボール
50 ネット
50A,50B,50C 多重ネット
51 吐出口

Claims

内部に通水路(3) を形成した筒本体(2) の通水路(3) の中間部には中央に通水孔(5) を形成した上部隔壁(6) が形成されており、上端部と下端部の外周には夫々段部(7,8) を介してねじ部(9,10)が設けられており、上端部のねじ部(9) には上部筒体(11)が螺着されており、該上部筒体(11)の上半部外周には段部(12)を介してねじ部(13)が設けられており、下半部内側には押え筒(14)が垂設されており、該上部筒体(11)のねじ部(13)には上端に導水口(16A) を有するキャップ(16)が螺着され、
該筒本体(2) の下端部のねじ部(10)には下部筒体(17)が螺着されており、該下部筒体(17)の上部において、内部に下部隔壁(18)が張設され、該下部隔壁(18)の上側には円筒フランジ(19)が突設されており、該下部隔壁(18)の中心からは下側にノズル(20)が垂設されており、
該上部隔壁(6) の上側には二価三価鉄によって処理されているセラミックボール(24)の充填層(25)が設けられており、該充填層(25)は上部隔壁(6) の上側に載置された十字枠(26)によって支持され、かつ該セラミック充填層(25)の上面は該上部筒体(11)の押え筒(14)によって押えられており、
該上部隔壁(6) の下側には逆止弁(27)が配置されており、該逆止弁(27)はバルブ支持ケース(28)と、該バルブ支持ケース(28)の中央筒体(29)の上端摺動孔(30)に摺動自在に挿着されている弁杆(31)と、該弁杆(31)の上端に形成され該筒本体(2) の上部隔壁(6) の通水孔(5) をコイルスプリング(34)の付勢力によって下側から閉鎖する弁体(32)と、該弁体(32)の周囲に螺着されているＯリング(33)と、該弁杆(31)を上方に付勢するコイルスプリング(34)とからなり、該中央筒体(29)からは該バルブ支持ケース(28)にかけて複数本のスポーク(35)が差渡され、各スポーク(35)からは下方に傾斜した切刃(36)が一体的に延設され、該切刃(36)相互間には導水間隙(37)が形成されており、
該逆止弁(27)の該中央筒体(29)の下端からは複数個のスリット(38)が設けられており、該逆止弁(27)の該中央筒体(29)は下部筒体(17)の下部隔壁(18)上に支持されており、
該下部筒体(17)には下端から泡沫筒(39)が嵌着されており、該泡沫筒(39)の下端には吐出口(51)が設けられており、該下部筒体(17)内周と該泡沫筒(39)の外周との間には、間隙Ｓ_１が形成されており、そして該泡沫筒(39)の上端からは内筒(40)が挿着されており、
該内筒(40)の上面の挿入孔(43)には上側からノズル(20)が挿入されており、該内筒(40)の下部において、中央部には座枠(41)に支持されている水散乱ドーム体(42)が配置されており、該水散乱ドーム体(42)は鉱物質球体からなり、該水散乱ドーム体(42)は該内筒(40)の上面の挿入孔(43)から内筒(40)内に挿入されている該下部筒体(17)のノズル(20)の直下に正対し、環体(45)に囲繞されており、そして該泡沫筒(39)の内筒(40)の上面にはリブ状のスペーサー(44)が設けられており、スペーサー(44)によって該泡沫筒(39)と該下部筒体(17)の下部隔壁(18)との間には間隙Ｓ_２が形成されており、
上記逆止弁(27)の下側には二価三価鉄によって処理されているボール(46)を複数個配置し、該ボール(46)は中央に通水孔(47)を設けた支持プレート(48)上に支持され、該支持プレート(48)は下部筒体(17)の円筒フランジ(19)上に載置されていることを特徴とする水質改良器。
該泡沫筒(39)上面の挿入孔(43)の下端と該ノズル(20)との間隙巾Ｗは０．５〜２．０mmに設定されている請求項１に記載の水質改良器。
該水散乱ドーム体(42)は二価三価鉄によって処理された鉱物質からなる請求項１または２に記載の水質改良器。
該泡沫筒(39)の吐出口(51)近傍には、０．２５mm^２〜１．０mm^２の範囲の大きさの網目を有するネットの複数枚からなる多重ネット(50A,50B,50C) が張設されている請求項１から３のいずれか１項に記載の水質改良器。