JP4480450B2 - 磁気マイナスイオン還元機能浄水器 - Google Patents
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本発明に係る磁気マイナスイオン還元機能浄水器は、水の活性化を主目的とした第1カートリッジの磁気電子マイナスイオン活水器と、有害物質吸着、金属イオン除去、金属イオン交換、主なるイオン溶出、脂肪分解マイナスイオン溶出、還元機能イオン溶出を主目的とした第2カートリッジと、さらに処理対象水流入側及び吐出口側接続チューブを挟み込むように取り付ける磁気活水器から成り立ち、通過する処理対象水を浄化還元機能水化するようにしたことを特徴とする。
(1)第2のカートリッジのA層の麦飯石セラミックス+CRRセラミックス+ゼオライトセラミックスによって、多元素ミネラル成分が溶出し、処理対象水中に含まれる有害ミネラル成分とイオン結合し、フロック状態になるので、下流の充填ろ材によって有害除去物質を分離向上が図れ、また、劣化防止を図れる。
(2)特殊イオン交換樹脂層において、人工的に作った処理対象水に硝酸性窒素を20mg/L含有させて原水とし90%以上の除去で1000Lまで処理することができ、また飽和状態にイオン交換された樹脂は食塩水のCl− によって再生することが可能である。
(3)流体の磁化活性化装置による通過する処理対象水に対するフレミングの法則及びローレンツの起電力法則に従って微電圧を発生させ、処理対象水を磁気イオン活性化することにより下流のマイナスイオン発生セラミックスとの相乗効果によって脂肪成分の触媒分解効率を高めることができる。
(4)マイナスイオン発生セラミックス層にて鉱物性マイナスイオン及び電気的マイナスイオンを500〜1200個/cc発生させることができる。
(5)弱酸性型イオン交換繊維充填層にて鉛0.05mg/L含有原水を0.01mg/L以下に30,000L以上確実に処理することができる。
(6)超高度亜硫酸カルシウムセラミックス層にて極微少量溶出する非炭酸カルシウムミネラル成分により、ビタミンC、カテキン、ポリフェノールと同様に体内水を還元する還元機能水に処理対象水を変えることができる。
(7)活性炭吸着層にてトリハロメタン成分を10,000L以上、遊離残留塩素成分を100,000L以上(100%カット)、CAT(農薬成分)、2−MIB(カビ臭成分)を各カートリッジ充填ろ材相乗効果によって30,000L以上カットすることができる。
(8)第2カートリッジが各々その内部を異なる充填ろ材で複数層に分け、かつ複数の異なるメッシュの平膜フィルターにて仕切ったので、μm単位の濁度成分除去と、各層充填ろ材の混合防止と、さらに充填ろ材間を通過する処理対象水の水道ショートカットの防止と、塩素消毒殺菌剤では殺菌させることができない5μm程度のクリプトスポリジウム菌類を確実に除去することができる。
図1は、本発明の一実施形態である磁気マイナスイオン還元機能浄水器の内部構造を示す。
図に示すように、磁気マイナスイオン還元機能浄水器100は、通過水の磁気マイナスイオン活性化を主目的とした磁気電子マイナスイオン活水器である第1カートリッジ10と、ミネラルイオン成分溶出、金属イオン交換、鉛イオン交換吸着、有害物質吸着、活性酸素中和ミネラル溶出を主目的とした第2カートリッジ20とからなり、第1カートリッジ10と第2カートリッジ20はインサートネジによって接合した一体構造となっている。第2カートリッジ20は第1カートリッジ10の上部に位置する。
また、B層はジビニルベンゼン・スチレン共重合体の4級アミン化合物(塩化イオン型)の特殊イオン交換樹脂で硝酸性窒素や亜硝酸性窒素をイオン交換除去するとともに鉛金属イオンを吸着イオン交換するためのイオン交換繊維フィルターを、C層には有機塩素化合物、トリハロメタン、CAT、2−MIB(カビ臭成分)を吸着するための銀イオンコーティング活性炭と、鉛金属イオン吸着イオン交換用イオン交換繊維フィルターを、D層は活性酸素を還元するためのミネラル成分を溶出する亜硫酸カルシウムセラミックスと脂肪分を分解するマイナスイオン発生用マイナスイオン発生セラミックスで構成されている。
(1)遊離残留塩素除去性能試験(甲)
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、遊離残留塩素を2±0.2mg/Lの濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで10分間通水後、ろ過水及び試料水を採取して、遊離残留塩素を測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。なお、ろ過水中の濃度が検出限界以下の場合は検出限界から求めた。結果は表1のようになった。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、遊離残留塩素を2±0.2mg/Lの濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/min通算110,000L通水した。ろ過水及び、試料水を採取して、遊離残留塩素を測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。なお、ろ過水中の濃度が検出限界以下の場合は検出限界から求めた。結果は表2のようになった。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、総トリハロメタン構成物質を表3の濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで10分間通水後、ろ過水及び試料水を採取して、総トリハロメタンを測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。結果は表4のようになった。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、総トリハロメタン構成物質を表5の濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで通算10,000L通水した。通水開始時(10分間通水後)ならびに5,000及び10,000L通水時に、ろ過水及び試料水を採取して、総トリハロメタンを測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。結果は表6のようになった。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、CAT(2−クロロ−4,6−ビス(エチルアミノ)−1,3,5−トリアジン)を0.0030±0.0006/Lの濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで10分間通水後、ろ過水及び試料水を採取して、CATを測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。結果は表7のようになった。尚、ろ過水中の濃度が検出限界以下の場合は検出限界から求めた。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、CAT(2−クロロ−4,6−ビス(エチルアミノ)−1,3,5−トリアジン)を0.0030±0.0006mg/Lの濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで通算30,000L通水した。通水開始時(10分間通水後)ならびに5,000、10,000、20,000、30,000L通水時に、ろ過水及び試料水を採取して、総トリハロメタンを測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。なお、ろ過水中の濃度が検出限界以下の場合は検出限界から求めた。結果は表8のようになった。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、鉛を0.050±0,005mg/Lの濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで10分間通水後、ろ過水及び試料水を採取して、溶解性鉛を測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。なお、ろ過水中の濃度が検出限界以下の場合は検出限界から求めた。結果は表9のようになった。
a.試験概要:JIS S 3201 1999「家庭用浄水器試験方法」の連続式浄水器によって、鉛を0.050±0.005mg/Lの濃度に、水温を20±3℃に設定した試料水を調整し、検体にろ過流量3.7L/minで通算30,000L通水した。通水開始時(10分間通水後)ならびに5,000、10,000、20,000、30,000L通水時に、ろ過水及び試料水を採取して、溶解性鉛を測定した。また、ろ過水及び試料水の測定値から除去率を算出した。尚、ろ過水中の濃度が検出限界以下の場合は検出限界から求めた。結果は表10のようになった。
a.硝酸性窒素の濃度を15mg/Lに、水温を20±3℃に設定した水(以下「原水」という。)を調整し、検体に流量3.7L/minで10分間通水後、通過水及び原水を採取して、硝酸性窒素を測定した。結果は表11のようになった。
a.硝酸性窒素の濃度を20mg/Lに、水温を20±3℃に設定した水(以下「原水」という。)を調整し、検体に流量3.5L/minで10分間通水後、500、1,000(L)通水時の、硝酸性窒素の除去能力を測定した。結果を表12、13、14、15に示す。なお、表14,15は表12,13に対応させた折れ線グラフである。
a.原水とろ過水をパーティクルカウンターにより計測し各粒子の除去効率を求めた。流量5L/min、流体は精製水、ダストはラテックスビーズ、ろ過法はワンパスろ過である。フィルターは公称5μmタイプである。結果は表16に示す。塩素殺菌でも死滅しないクリプトスポリジウムも、その径が5μm以上であるのでほぼ100%除去できることが分かる。
11 マイナスイオン発生セラミックス円形チューブ
12 半導体セラミックス円形チューブ
13 永久磁石
14 磁性体金属又は樹脂板
20 充填ろ材充填カートリッジ(第2カートリッジ)
21 平膜フィルター
22 平膜フィルター
31 流入側チューブ
32 吐出側チューブ
40 ケース
50 架台
60 単極磁場磁気活水器
70 切替コック
100 磁気マイナスイオン還元機能浄水器
Claims (9)
- フェライト磁石またはネオジム磁石からなる永久磁石の上下に磁性体金属あるいは樹脂をサンドイッチ状態としてコア部品を形成すると共に、該コア部品の廻りに半導体セラミックス、マイナスイオンセラミックスを回転できるように装着して形成した磁気電子マイナスイオン活水器を第1カートリッジと、該第1カートリッジに隣接一体化させ、多層に分室されて多種の機能性セラミックス、活性炭、イオン交換樹脂を充填した第2カートリッジを備え、該第2カートリッジ内を多層に仕切る仕切り膜として、処理対象水の流れの方向に沿って、上流側から順に、20〜40メッシュからなる粗目の第1の樹脂製網、ろ過粒径10〜50μmからなる細目の第1平膜フィルター、100〜150メッシュからなる細目の第2の樹脂製網、ろ過粒径50〜100μmからなる粗目の第2平膜フィルター、20〜40メッシュからなる粗目の第3樹脂製網を配置し、これらの樹脂製網と平膜フィルターをケース内に一体固定配置したことを特徴とする磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記樹脂製網及び平膜フィルターは、通過する処理対象水によってメッシュ径及びろ過粒径の変更が可能であることを特徴とする請求項1記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記第1及び第2平膜フィルターの間に、活性炭及び吸着剤を含有させたことを特徴とする請求項1又は2記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記仕切り膜の層間に、テープ状イオン交換繊維フィルターをバームクーヘン状に形成して金属イオン除去フィルターコアとしたものを充填固定し各種重金属イオンをイオン交換、吸着、除去するようにしたことを特徴とする請求項1記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記仕切り膜の層間に、マイナスイオン発生セラミックスからなる触媒セラミックスを充填し、処理対象水に対してマイナスイオンを含有させることによって脂肪分等の油脂成分を分解することができるようにしたことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記仕切り膜の層間の最下流層内に、粒状還元セラミックスを充填し、回転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共に、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固形ビタミンCであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記粒状還元セラミックスは、亜硫酸カルシウムセラミックスもしくはビタミン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とマイナスイオン発生セラミックスを含むことを特徴とする請求項6記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記マイナスイオン発生セラミックスは8(Al2O3・2SiO2)、1.5(K2O・Al2O3・6SiO2)、1(ThO2・5SiO2)で構成され、前記イオン交換繊維フィルターコアはアクリロニトリル/アクリレート複合繊維カルシウム置換体を化学成分とした布に微粒子状活性炭を含有することで構成され、前記亜硫酸カルシウムセラミックスは2(K2O・3Al2O・6SiO2)、3(K2O・Al2O3・2SiO2)TiO2・1/4Ag2Oで構成されていることを特徴とする請求項7記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
- 前記磁気電子マイナスイオン活水器の流入側チューブ及びセラミックス充填カートリッジの吐出側チューブを挟み込む状態で単極磁場磁気活水器を配置して通過処理対象水を活性化及び熟成化するようにしたことを特徴とする請求項1記載の磁気マイナスイオン還元機能浄水器。
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