JP5147021B2 - Water purifier - Google Patents
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Description
この発明は水道水(原水)を浄化し、浄水として流出させる浄水器に関し、特に中空糸膜を濾材として用いた浄水器に関する。 The present invention relates to a water purifier that purifies tap water (raw water) and flows out as purified water, and more particularly to a water purifier that uses a hollow fiber membrane as a filter medium.
水道水中には赤錆等各種の粒子状の夾雑物その他の濁りのもととなる成分や残留塩素,農薬,鉛その他有害成分が含まれていることがある。
また水道水中の塩素と有機物質との反応によって生成するトリハロメタンが含まれていることもある。
Tap water may contain various particulate impurities such as red rust and other turbid components, residual chlorine, agricultural chemicals, lead and other harmful components.
It may also contain trihalomethane produced by the reaction of chlorine and organic substances in tap water.
そこで従来、水道水を浄水器に通して浄化した上で使用することが広く一般に行われている。
水道水(原水)は浄水器内部で濾材に通され、そこで濾材による濾過作用によって浄化された上で浄水器から流出する。
Thus, conventionally, tap water is generally used after being purified through a water purifier.
Tap water (raw water) is passed through a filter medium inside the water purifier, where it is purified by the filtering action of the filter medium and then flows out of the water purifier.
従来において、かかる浄水器には濾材として中空糸膜フィルタを用いたものが多く、通常は粒状活性炭と併用して用いられている。
中空糸膜には微細孔が無数に形成されており、水道水はこれら微細孔を透過して膜の外から内側へと通過可能で、その際に水道水中に含まれる濁り成分が濾過されて水道水から除去される。
中空糸膜の微細孔は極めて小さなもので、水道水中に含まれている夾雑物等の濁り成分は0.1μm程度の小さなものまでこの中空糸膜まで除去可能である。
Conventionally, many such water purifiers use a hollow fiber membrane filter as a filter medium, and are usually used in combination with granular activated carbon.
The hollow fiber membrane has an infinite number of micropores, and tap water can pass through these micropores from the outside to the inside, and the turbid components contained in the tap water are filtered at this time. Removed from tap water.
The micropores of the hollow fiber membrane are extremely small, and turbid components such as impurities contained in tap water can be removed up to the hollow fiber membrane up to about 0.1 μm.
一方、濾材として多孔質のセラミックス焼結体から成るセラミックスフィルタを用いた浄水器も従来公知である。
例えば下記特許文献1にこの種の浄水器が開示されている。
このセラミックスフィルタにもまた、多数の微細孔が形成されており、水道水がこの微細孔を通過する際に水道水中に含まれている濁り成分がそこで濾過され、水道水から除去される。
On the other hand, a water purifier using a ceramic filter made of a porous ceramic sintered body as a filter medium is also conventionally known.
For example, Patent Document 1 below discloses this type of water purifier.
This ceramic filter also has a large number of micropores, and when tap water passes through the micropores, turbid components contained in tap water are filtered and removed from the tap water.
但し多孔質のセラミックスフィルタの微細孔は、中空糸膜の微細孔に比べると相対的に大きく、かかるセラミックスフィルタでは大きさが0.5μm程度までの濁り成分が除去可能である。
もともとの水道水の水質レベルが通常のものである限り、濾材としてこのセラミックスフィルタを用いた浄水器でも十分に水道水を浄化可能である。
However, the fine pores of the porous ceramic filter are relatively larger than the fine pores of the hollow fiber membrane, and with such a ceramic filter, turbid components having a size of up to about 0.5 μm can be removed.
As long as the water quality level of the original tap water is normal, tap water can be sufficiently purified even with a water purifier using this ceramic filter as a filter medium.
しかしながら海外等の水道水には濁り成分であるフミン酸(フミン酸は植物等が微生物により分解された最終生成物の無定形高分子物質で赤褐色,黒褐色を呈している)等の有機物や、浄水場で水中の懸濁粒子を沈降させるために添加された凝集剤(凝集剤として添加されたポリ塩化アルミニウムに由来するアルミ系凝集剤)のフロックが多く含まれた水質レベルの低いものがあり、この場合、上記の中空糸膜フィルタを濾材として用いた浄水器の場合、これら成分を微細なものまで十分に除去し得て浄化性能が高い一方で、早期に中空糸膜が目詰りを起してしまい、すぐに使用寿命に達してしまうといった問題、即ち目詰り耐久性が低いといった問題がある。 However, humic acid, which is a turbid component in tap water overseas, etc. (humic acid is an amorphous polymer substance that is a final product obtained by decomposition of plants etc. by microorganisms, etc.) There is a low water quality level that contains a lot of flocs of flocculant (aluminum flocculant derived from polyaluminum chloride added as flocculant) added to settle suspended particles in water in the field, In this case, in the case of the water purifier using the above-described hollow fiber membrane filter as a filter medium, these components can be sufficiently removed to a fine one and the purification performance is high, while the hollow fiber membrane is clogged early. Therefore, there is a problem that the service life is reached immediately, that is, the clogging durability is low.
一方多孔質のセラミックス焼結体から成るセラミックスフィルタを用いた浄水器の場合、中空糸膜フィルタに比べて相対的にフィルタの孔の目が大きく、水道水から除去する濁り成分の大きさが0.5μm程度以上であるため、中空糸膜フィルタを用いたものに比べて目詰り耐久性は相対的に良好である。 On the other hand, in the case of a water purifier using a ceramic filter made of a porous ceramic sintered body, the pore size of the filter is relatively larger than that of the hollow fiber membrane filter, and the size of the turbid component removed from tap water is 0. Since the thickness is about 5 μm or more, the clogging durability is relatively better than that using a hollow fiber membrane filter.
しかしながら水質レベルの低い水道水に含まれるフミン酸等の濁り成分には0.5μmよりも小さいものも多く、従ってこのようなセラミックスフィルタを用いた浄水器では0.5μmよりも小さな濁り成分を十分に除去できないために、浄化性能の点で十分でないといった問題がある。
即ち濾材として中空糸膜フィルタを用いたもの、セラミックスフィルタを用いたものの何れも、高い浄化性能と良好な目詰り耐久性を確保する上で十分でない。
However, many turbid components such as humic acid contained in tap water with a low water quality are smaller than 0.5 μm. Therefore, in a water purifier using such a ceramic filter, a turbid component smaller than 0.5 μm is sufficient. Therefore, there is a problem that the purification performance is not sufficient.
That is, neither a filter using a hollow fiber membrane filter nor a filter using a ceramic filter is sufficient to ensure high purification performance and good clogging durability.
尚、濾材として中空糸膜フィルタを用いた浄水器に関して以下の特許文献2,特許文献3,特許文献4に開示がなされている。
しかしながらこれら特許文献2,3,4に開示のものは何れも粒状活性炭と中空糸膜フィルタを組み合せたもの、或いは粒状活性炭及び活性炭素繊維と中空糸膜とを組み合せたものであり、そこには中空糸膜フィルタとセラミックスフィルタとを組み合せたものについて開示は一切なされていない。
In addition, the following patent document 2,
However, all of those disclosed in
本発明は以上のような事情を背景とし、浄化性能を高く確保しつつ、併せて目詰り耐久性も良好な浄水器を提供することを目的としてなされたものである。 The present invention has been made for the purpose of providing a water purifier having good clogging durability while ensuring high purification performance against the background described above.
而して請求項1のものは、原水入口から流入した原水を濾材に通して該濾材による濾過作用で浄化し、浄水を浄水出口から流出させる浄水器において、前記濾材として、多孔質のセラミックス焼結体から成るセラミックスフィルタと、中空糸膜フィルタと、粒状活性炭層と、活性炭素繊維層とを備え、流れの上流側から下流側にかけて、前記粒状活性炭層,活性炭素繊維層,セラミックスフィルタ,中空糸膜フィルタの順に配置してあって、有底筒状のケース内部の充填空間の外周側に、該ケースの軸方向に沿って前記粒状活性炭層を断面ドーナツ環状に設け、原水入口から流入した原水を該粒状活性炭層の軸方向の開放端側から該粒状活性炭層内部に流入させて、該粒状活性炭層内部を軸方向に流通移動させた後、前記充填空間の軸方向の底部側且つ粒状活性炭層の内周側に設けた筒体の透水孔を通じて、該筒体の内側に筒状に配置した前記活性炭素繊維層,該活性炭素繊維層の更に内側の中心部に配置した筒状の前記セラミックスフィルタにそれぞれ径方向内方向きに通し、その後該セラミックスフィルタよりも前記開放端側に且つ前記粒状活性炭層の内側に配置した前記中空糸膜フィルタを通過させて、前記浄水出口から外部に流出させるようになしてあることを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, in the water purifier in which the raw water flowing in from the raw water inlet is passed through the filter medium to be purified by the filtering action of the filter medium, and the purified water is discharged from the purified water outlet, a ceramic filter consisting of sintered body, and the hollow fiber membrane filter, and grain-like activated carbon layer, and an active carbon fiber layer, from the upstream side to the downstream side of the flow, the granular activated carbon layer, the active carbon fiber layer, a ceramic filter, What is arranged in the order of the hollow fiber membrane filter tare, the outer periphery of a bottomed cylindrical case inside the filling space, the granular activated carbon layer along the axial direction of the case provided in section donut ring, from the raw water inlet The raw water that has flowed in flows into the granular activated carbon layer from the open end side in the axial direction of the granular activated carbon layer, and flows through the granular activated carbon layer in the axial direction. The activated carbon fiber layer arranged in a cylindrical shape inside the cylinder through the water-permeable holes provided on the inner side of the granular activated carbon layer and the inner side of the granular activated carbon layer, and arranged in the central part further inside the activated carbon fiber layer the tubular through the ceramic filter in the radially inward direction, respectively, and then passed through the hollow fiber membrane filter disposed inwardly of and the granular activated carbon layer on the open end side than the ceramic filter, the water purification It is characterized by flowing out from the outlet.
請求項2のものは、請求項1において、前記粒状活性炭層の横断面の断面積が3〜80cm2,充填容積が100〜1000cm3であり、該粒状活性炭層の断面積と軸方向長さとの比率断面積(cm2)/軸方向長さ(cm)が1.0〜3.0の範囲内としてあることを特徴とする浄水器。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the cross-sectional area of the granular activated carbon layer is 3 to 80 cm 2 and the filling volume is 100 to 1000 cm 3. A water purifier having a ratio cross-sectional area (cm 2 ) / axial length (cm) of 1.0 to 3.0.
以上のように本発明は、浄水器の濾材として多孔質のセラミックス焼結体から成るセラミックスフィルタと、中空糸膜フィルタとを併せて用い、そしてセラミックスフィルタを流れの上流側に、中空糸膜フィルタを流れの下流側に配置したものである。
本発明の浄水器では、水道水に含まれる濁り成分を先ずセラミックスフィルタにて濾過し、そしてセラミックスフィルタを通過したものを中空糸膜フィルタにて濾過し除去する。
As described above, the present invention uses a ceramic filter composed of a porous ceramic sintered body as a filter medium for a water purifier and a hollow fiber membrane filter, and the hollow fiber membrane filter is disposed upstream of the ceramic filter. Is arranged on the downstream side of the flow.
In the water purifier of the present invention, the turbid component contained in tap water is first filtered through a ceramic filter, and the material that has passed through the ceramic filter is filtered and removed through a hollow fiber membrane filter.
上記2種類のフィルタのうち、セラミックスフィルタを用いないで中空糸膜フィルタを単独で用いた浄水器の場合、セラミックスフィルタで除去可能な比較的大きな濁り成分をも中空糸膜フィルタ単独で濾過し除去することとなり、中空糸膜フィルタへの負荷が大きくなってしまう。
即ち中空糸膜フィルタにて微細な濁り成分から大きな濁り成分までを濾過することとなり、中空糸膜フィルタの目詰りが顕著となって、早期に中空糸膜フィルタが使用寿命に到ってしまう。即ち耐久寿命に到ってしまう。
Of the above two types of filters, in the case of a water purifier using a hollow fiber membrane filter alone without using a ceramic filter, relatively large turbid components that can be removed with a ceramic filter are filtered and removed with the hollow fiber membrane filter alone. This will increase the load on the hollow fiber membrane filter.
That is, a fine turbid component to a large turbid component are filtered by the hollow fiber membrane filter, the clogging of the hollow fiber membrane filter becomes remarkable, and the hollow fiber membrane filter reaches the service life at an early stage. That is, the endurance life is reached.
しかるに本発明では中空糸膜フィルタの前段でセラミックスフィルタが濾過作用を行い、水道水中の濁り成分、詳しくはフィルタへの目詰り物質を除去するため、このセラミックスフィルタを通過した目詰り物質だけが中空糸膜フィルタに到達して、そこでこれが中空糸膜フィルタにて濾過作用により除去される。
この結果中空糸膜フィルタへの負荷が軽減されて、中空糸膜フィルタの目詰りが抑制され、浄水器の使用寿命即ち目詰り耐久寿命が効果的に高められる。
However, in the present invention, the ceramic filter performs a filtering action before the hollow fiber membrane filter to remove turbid components in the tap water, specifically, clogging substances to the filter. Therefore, only the clogging substances that have passed through the ceramic filter are hollow. It reaches the thread membrane filter, where it is removed by filtration at the hollow fiber membrane filter.
As a result, the load on the hollow fiber membrane filter is reduced, the clogging of the hollow fiber membrane filter is suppressed, and the service life of the water purifier, that is, the clogging durability life is effectively increased.
一方で本発明の浄水器の場合、セラミックスフィルタと中空糸膜フィルタとが分担して濾過作用を行うことで、比較的粗い目詰り物質から微細な目詰り物質まで良好にそれらフィルタにて除去することができ、水道水に対する高い浄化性能を確保することができる。 On the other hand, in the case of the water purifier of the present invention, the ceramic filter and the hollow fiber membrane filter share and perform a filtering action, so that a relatively coarse clogging substance to a fine clogging substance can be satisfactorily removed with these filters. And high purification performance for tap water can be ensured.
例えばフミン酸にはセラミックスフィルタにて除去可能な比較的大きなフロック状のものから、セラミックスフィルタにては除去できないような微細なフロック状のもの、例えば0.5μmよりも小さな微細なものが水道水中に含まれることがあり、この場合セラミックスフィルタ単独であるとフミン酸全体を除去できず、一方中空糸膜フィルタ単独であるとフミン酸全体を除去可能であるものの中空糸膜フィルタへの負荷が過大となって、中空糸膜フィルタが早期に目詰りを起してしまう。 For example, humic acid has a relatively large floc form that can be removed by a ceramic filter, and a fine floc form that cannot be removed by a ceramic filter, for example, a fine one smaller than 0.5 μm, is tap water. In this case, the entire humic acid cannot be removed with the ceramic filter alone, whereas the entire humic acid can be removed with the hollow fiber membrane filter alone, but the load on the hollow fiber membrane filter is excessive. Thus, the hollow fiber membrane filter is clogged early.
本発明ではこれらセラミックスフィルタと中空糸膜フィルタとに役割分担させることで、高い浄化性能を確保しつつ浄水器の耐久寿命を効果的に長くすることができる。
ここでセラミックスフィルタは、流れの上流側の面に珪藻土の層を一体に積層した形態で構成しておくことができる。
In the present invention, these ceramic filters and the hollow fiber membrane filter are assigned roles, so that the durability of the water purifier can be effectively extended while ensuring high purification performance.
Here, the ceramic filter can be configured in a form in which a layer of diatomaceous earth is integrally laminated on the upstream surface of the flow.
本発明では、濾材として粒状活性炭層と活性炭素繊維層とを更に備えており、目詰り原因物質であるフミン酸等の有機物その他の濁り成分(濁度粒子)を濾過及び吸着により除去することができるとともに、水道水中に溶存する残留塩素やトリハロメタン、農薬その他の有害成分を吸着作用で除去することができ、浄水器における浄化性能をより一層高めることができる。 In the present invention, Ri Contact further comprising a granular activated carbon layer and the active carbon fiber layer as a filter medium, to remove organic matter other turbid components of humic acid is a clogging caused material (turbidity particles) by filtration and adsorption In addition, residual chlorine, trihalomethane, agricultural chemicals and other harmful components dissolved in tap water can be removed by adsorption, and the purification performance of the water purifier can be further enhanced.
この場合において、流れの上流側から下流側にかけて粒状活性炭層,活性炭素繊維層,セラミックスフィルタ,中空糸膜フィルタの順に配置しておく。 In this case, the granular activated carbon layer from the upstream side to the downstream side of the flow, the active carbon fiber layer, a ceramic filter, Contact Ku arranged in the order of the hollow fiber membrane filter.
粒状活性炭層,活性炭素繊維層もまた粗い濁り成分の粒子を濾過する働きを有している。
このうち粒状活性炭層は目に見えるような大きな粒子を濾過することができ、一方活性炭素繊維層はこれよりも小さな粒子を濾過することができる。
The granular activated carbon layer and the activated carbon fiber layer also have a function of filtering particles of coarse turbid components.
Of these, the granular activated carbon layer can filter visible large particles, while the activated carbon fiber layer can filter smaller particles.
従ってこれら粒状活性炭層,活性炭素繊維層をセラミックスフィルタの上流側に、且つ粒状活性炭層を活性炭素繊維層の更に上流側に配置しておくことで、濁り成分を大きいものから小さいものへと段階的に濾過し、水道水から効率的に除去することができる。
またその結果、中空糸膜フィルタ,セラミックスフィルタ,活性炭素繊維層で除去すべき濁り成分の量も少なくなり、それらへの負荷が軽減されて浄水器全体の目詰り耐久寿命が延長せしめられる。
Therefore, by placing these granular activated carbon layer and activated carbon fiber layer upstream of the ceramic filter and the granular activated carbon layer further upstream of the activated carbon fiber layer, the turbidity component can be increased from small to large. And can be efficiently removed from tap water.
As a result, the amount of turbid components to be removed by the hollow fiber membrane filter, the ceramic filter, and the activated carbon fiber layer is reduced, the load on them is reduced, and the clogging durability life of the entire water purifier is extended.
本発明においては、浄水器を次のような構造で構成しておく。
即ち、有底筒状のケース内部の充填空間の外周側に、ケースの軸方向に沿って粒状活性炭層を断面ドーナツ環状に設け、原水入口から流入した原水を粒状活性炭層の軸方向の開放端側から粒状活性炭層内部に流入させて、粒状活性炭層内部を軸方向に流通移動させた後、充填空間の軸方向の底部側且つ粒状活性炭層の内周側に設けた筒体の透水孔を通じて、筒体の内側に筒状に配置した活性炭素繊維層,活性炭素繊維層の更に内側の中心部に配置した筒状のセラミックスフィルタに径方向内方向きに通し、その後セラミックスフィルタに対し上記底部とは反対側に且つ粒状活性炭層の内側に配置した中空糸膜フィルタを通過させて、浄水出口から外部に流出させる構造となしておく。
このようにすることで、浄水器をコンパクトに構成しつつ、水道水を粒状活性炭層,活性炭素繊維層,セラミックスフィルタ,中空糸膜フィルタに順次に通して水道水を浄化することができる。
In the present invention, to our Ku constituting the water purifier in the following structure.
That is, a granular activated carbon layer is provided in a cross-sectional donut shape along the axial direction of the case on the outer peripheral side of the filling space inside the bottomed cylindrical case, and the raw water flowing from the raw water inlet is opened in the axial direction of the granular activated carbon layer. After flowing into the granular activated carbon layer from the side and moving the inside of the granular activated carbon layer in the axial direction, through the water permeability holes of the cylindrical body provided on the bottom side in the axial direction of the filling space and on the inner peripheral side of the granular activated carbon layer , Activated carbon fiber layer arranged in a cylindrical shape inside the cylinder, passed through a cylindrical ceramic filter arranged in the central part further inside the activated carbon fiber layer in the radial direction, and then the bottom portion with respect to the ceramic filter is passed through a hollow fiber membrane filter disposed on the inside of and granular activated carbon layer on the side opposite to the, form a structure in which flow out from the water purifier outlet Contact Ku.
By doing so, it is possible to purify the tap water by sequentially passing the tap water through the granular activated carbon layer, the activated carbon fiber layer, the ceramic filter, and the hollow fiber membrane filter while configuring the water purifier compactly.
尚本発明では、上記多孔質のセラミックス焼結体から成るセラミックスフィルタに抗菌性を具備させておくことができる。
例えば特許文献1に開示の浄水器のように、セラミックスフィルタに対して流れの上流側に粒状活性炭層が設けてある場合、粒状活性炭層及びこれよりも下流側に残る滞留水に雑菌が繁殖し易く、またその雑菌の繁殖によるヌメリ(雑菌の死骸や代謝物等)が目詰り原因物質となって、セラミックスフィルタやその下流側の中空糸膜フィルタに付着し、それらセラミックスフィルタ,中空糸膜フィルタの目詰りを助長してしまう。
In yet present invention can be allowed to comprise an antibacterial ceramic filter comprising ceramic sintered body of the porous.
For example, as in the water purifier disclosed in Patent Document 1, when a granular activated carbon layer is provided on the upstream side of the flow with respect to the ceramic filter, germs propagate in the granular activated carbon layer and the remaining water remaining on the downstream side. The slime (carcasses and metabolites, etc.) of bacteria can become clogging substances and adhere to the ceramic filter and the hollow fiber membrane filter on the downstream side, and the ceramic filter and hollow fiber membrane filter. It will promote clogging.
しかるにこのようにしておけば、セラミックスフィルタの抗菌作用によって、セラミックスフィルタ及び周辺部での雑菌の繁殖が抑制され、その結果、セラミックスフィルタ及びその下流側の中空糸膜フィルタに、雑菌の繁殖により生じたヌメリ物質が付着して目詰りを助長する不具合を防止でき、セラミックスフィルタ及び中空糸膜フィルタの目詰り耐久性を高めることができる。 However, if this is done , the antibacterial action of the ceramics filter suppresses the propagation of germs in the ceramics filter and the surrounding area, resulting in the propagation of germs in the ceramics filter and the hollow fiber membrane filter downstream thereof. Therefore, it is possible to prevent a problem that the slime substance adheres and promotes clogging, and the clogging durability of the ceramic filter and the hollow fiber membrane filter can be improved.
本発明では、抗菌性を有するセラミックスを粉砕して成る粉体を中空糸膜フィルタの収容空間に、中空糸膜フィルタと併せて収容しておくことができる。
このようにしておけば、中空糸膜フィルタでの雑菌の繁殖をより効果的に防止することができ、雑菌の繁殖により生じたヌメリ物質が中空糸膜フィルタに付着するのをより一層効果的に防止することができ、従って中空糸膜フィルタの目詰り耐久性を更に効果的に高めることができる。
In the present invention, it is possible to keep the powder formed by grinding a ceramic having antibacterial properties in the accommodating space of the hollow fiber membrane filter, accommodated in conjunction with the hollow fiber membrane filter.
In this way, it is possible to more effectively prevent the propagation of germs on the hollow fiber membrane filter, and it is even more effective for the slime substances produced by the propagation of germs to adhere to the hollow fiber membrane filter. Therefore, the clogging durability of the hollow fiber membrane filter can be further effectively increased.
尚この粉体として、上記のセラミックスフィルタを粉砕したものを用いることができる。但しセラミックスフィルタとは別の抗菌性を有するセラミックスを粉砕して上記の粉体とすることもできる。
これらの場合において、上記粉体を中空糸膜の壁面に分散状に付着させておくことができる。
As powder of Naoko, it is possible to use a material obtained by pulverizing the above ceramic filter. However, an antibacterial ceramic different from the ceramic filter may be pulverized to obtain the above powder.
In these cases, the powder can be dispersedly attached to the wall surface of the hollow fiber membrane.
本発明では、上記抗菌性を有する粉体を粒状活性炭層の収容空間に収容しておくことができる。
このようにすれば、粒状活性炭層にも抗菌性を付与することができ、粒状活性炭層において雑菌の繁殖、及び雑菌繁殖による目詰り物質としてのヌメリ物質の発生を防止ないし抑制することができる。
In the present invention, Ru can keep receiving the powder having the antimicrobial in the housing space of the granular activated carbon layer.
If it does in this way, antibacterial property can be provided also to a granular activated carbon layer, and generation | occurrence | production of the slime substance as a clogging substance by the propagation of miscellaneous bacteria and bacteria propagation in a granular activated carbon layer can be prevented thru | or suppressed.
この場合において上記粉体は、粒状活性炭と混合状態で収容しておくことができる。
この粉体は中空糸膜の収容空間と粒状活性炭層の収容空間との何れにも収容しておくことができる。
この粉体はまた、活性炭素繊維層の収容空間にも収容しておくことができる。
In this case, the powder can be stored in a mixed state with granular activated carbon.
This powder can be stored in both the storage space of the hollow fiber membrane and the storage space of the granular activated carbon layer.
This powder can also be stored in the storage space of the activated carbon fiber layer.
特に抗菌性を有する上記の粉体を中空糸膜の収容空間,粒状活性炭層の収容空間,活性炭素繊維層の収容空間の何れにも収容しておけば、浄水器内部を全体に亘って抗菌状態とすることができる。
尚活性炭素繊維層については、場合によりその成形の段階で銀等の抗菌剤を結合しておくことができ、この場合には活性炭素繊維層への上記粉体の収容を省くことができる。
In particular, if the above-mentioned powder having antibacterial properties is accommodated in any of the housing space for the hollow fiber membrane, the housing space for the granular activated carbon layer, and the housing space for the activated carbon fiber layer, the entire interior of the water purifier is antimicrobial. State.
In addition, about the activated carbon fiber layer, the antibacterial agents, such as silver, can be couple | bonded by the stage of the shaping | molding by the case, and accommodation of the said powder in an activated carbon fiber layer can be omitted in this case.
粒状活性炭層を濾材として用いた浄水器にあって、一般の家庭用のものは通常その充填容積が100〜1000cm3である。
そこで請求項2では、粒状活性炭層の充填容積を100〜1000cm3としておく。
その上で、この請求項2では粒状活性炭層の横断面の断面積を3〜80cm2として、その断面積/軸方向長さの比率を1.0〜3.0の範囲内としておく。
このようにしておくことで、粒状活性炭層による水道水中の汚れの成分に対する高い浄化性能と、中空糸膜フィルタにおける高い目詰り防止性能とを良好にバランスさせることができる。
In a water purifier using a granular activated carbon layer as a filter medium, a general household one usually has a filling volume of 100 to 1000 cm 3 .
Accordingly, in claim 2 , the filling volume of the granular activated carbon layer is set to 100 to 1000 cm 3 .
In addition, in this second aspect, the cross-sectional area of the cross section of the granular activated carbon layer is set to 3 to 80 cm 2 , and the ratio of the cross-sectional area / axial length is set in the range of 1.0 to 3.0.
By doing in this way, the high purification performance with respect to the stain | pollution | contamination component in tap water by a granular activated carbon layer and the high clogging prevention performance in a hollow fiber membrane filter can be balanced well.
次に本発明の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。
図1において、1はキッチンに設置された流し台で、2はキャビネット、3はシンク、10はカウンターで、11は流し台1に設置された浄水吐水機能を有する自動水栓である。
自動水栓11は、カウンター10から起立する形態で設けられた基部側の本体部12と、本体部12から延び出した吐水管14とを有している。
ここで吐水管14は、本体部12に対して所定角度回動可能とされている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 is a sink installed in the kitchen, 2 is a cabinet, 3 is a sink, 10 is a counter, and 11 is an automatic faucet installed on the sink 1 and having a purified water discharge function.
The
Here, the
本体部12には、使用者から見た正面視において吐水管14の右側に偏心した位置にシングルレバー16が設けられている。ここでシングルレバー16は吐水の流量調節と温度調節とを行う。
具体的には、シングルレバー16を図中左右方向に回動操作することで吐水の温度調節が行われ、また上下に回動操作することで流量調節が行われる。
The
Specifically, the temperature of the water discharge is adjusted by rotating the
吐水管14は、図1に示しているように略U字状のグースネック形状をなしており、管軸方向の略中間部位から先端部にかけて下向きに湾曲した形状をなしている。
同図に示しているように吐水管14は、先端に吐水口18を有し、可撓性のホース20とともに引出し可能な吐水ヘッド22と、吐水ヘッド22を収納位置に保持する吐水ヘッドホルダとしての働きを有する吐水管本体24とを有している。
As shown in FIG. 1, the
As shown in the figure, the
本体部12には給水路26,給湯路28の上端部が接続されており、給水路26,給湯路28を通じて水,湯が本体部12へと供給されるようになっている。
本体部12には、図示を省略する混合弁が内蔵されており、この混合弁から流出路32が延び出していて、この流出路32を通じ、温調水(シングルレバー16の操作により混合弁にて水と湯とが所定比率で混合された温調水で水又は湯だけからなる場合もある。以下温調水を原水とする)が吐水口18へと導かれるようになっている。
The
A mixing valve (not shown) is incorporated in the
上記ホース20は、その内側に流出路32を形成している。そしてこの流出路32上に、これを開閉する原水弁(電磁弁)34が設けられている。ここで原水弁34は図示を省略するコントローラにより動作制御される。
また給水路26からは浄水路38が分岐して延び出しており、その先端が原水弁34の下流部において流出路32に接続されている。
The
Further, a
この浄水路38上には浄水器40及び浄水路38を開閉する浄水弁(電磁弁)42が設けられている。この浄水弁42もまたコントローラにて動作制御される。
尚、46は止水栓である。
A water purifier 40 (electromagnetic valve) 42 for opening and closing the
In addition, 46 is a water stop cock.
図1に示しているように吐水管14先端部の上面、詳しくは吐水管14の管軸方向の略中間部位の最上部位から先端側の部分の上面に原水用センサ60と、浄水用センサ58とが管軸方向に前後に並べて配置されている。
ここで原水用センサ60は、差し出された手を検知するごとに吐水口18からの原水(温調水)の吐水と止水とを交互に行わせる交互センサとなしてある。
As shown in FIG. 1, the
Here, the
詳しくは、原水用センサ60の上方に手をかざすと、原水用センサ60が非接触で手を検知して、その検知に基づいて吐水口18から原水を吐水させ、その後原水用センサ60から手を引き込めても原水の吐水が継続される。
そして再び手を延ばして原水用センサ60を操作すると、即ち原水用センサ60にて手を検知させると、吐水口18からの原水の吐水が停止する。
浄水用センサ58もまた、手を検知するごとに(人体検知するごとに)吐水口18からの浄水の吐水と吐水停止(止水)とを交互に行わせる。
この実施形態では、原水用センサ60が使用者に近い前側且つ下側に、また浄水用センサ58が原水用センサ60よりも遠い奥側且つ上側に配置されている。
Specifically, when the hand is held over the
Then, when the
The
In this embodiment, the
図1において、41はキャビネット2内部で浄水器40を保持し且つこれをキャビネット2の側壁部43内面に固定する金属製のブラケットである。
In FIG. 1, reference numeral 41 denotes a metal bracket that holds the
ホース38A,38Bは、それぞれその内部に浄水路38の一部を形成している。詳しくはホース38Aは、浄水路38のうち原水を浄水器40に流入させるための流入路を、またホース38Bは、浄水器40で浄化された後の浄水を吐水口18の側へと案内する浄水の流出路を形成している。
図1に示しているようにこれら一対のホース38A,38Bは、固定部52にてキャビネットの側壁部43内面に固定されている。
Each of the
As shown in FIG. 1, the pair of
図2に、上記浄水器40の内部構造が具体的に示してある。
図中62は円筒形状をなすケースで、軸方向の一端(図中上端)に開口部を有しており、その開口部が蓋64にて閉鎖されている。
ここで蓋64はケース62に対してねじ結合されている。
FIG. 2 specifically shows the internal structure of the
Here, the
蓋64には、原水入口66Aと浄水出口66Bとが設けられている。
この原水入口66Aには、原水を浄水器40に導入するための上記の可撓性のホース38Aが接続される。
また浄水出口66Bには、浄水器40からの浄水を流出案内する上記の可撓性のホース38Bが接続される。
The
The
The
ケース62内部の充填空間の外周側には、横断面形状が円形のドーナツ環状をなす、粒状活性炭層65のための収容空間63が底部70に到るまで軸方向に形成されており、そこに粒状活性炭66が充填されている。そして充填された粒状活性炭66にて粒状活性炭層65が形成されている。
On the outer peripheral side of the filling space inside the
この実施形態において、粒状活性炭66は粒子径が0.1〜0.5mm,平均細孔径5〜20Å,比表面積が800〜3000cm2/gのものが用いられている。
ここで粒子径は粒状活性炭の平均粒径を意味する。
この粒子径の0.1〜0.5mmは浄水器で一般的に使われる大きさであり、これよりも粒子径が小さいと、粒子径が小さすぎて粒状活性炭66の充填率が高くなってしまい、圧力抵抗が高くなって水が流れ難くなるので好ましくない。
In this embodiment, granular activated
Here, the particle diameter means the average particle diameter of the granular activated carbon.
This particle diameter of 0.1 to 0.5 mm is a size generally used in water purifiers. If the particle diameter is smaller than this, the particle diameter is too small and the filling ratio of the granular activated
比表面積は、粒状活性炭の粒子の単位重さ当たりの表面積で、これが多いほど吸着性能が高い。
平均細孔径は、粒状活性炭に空いている孔の平均孔径で、この大きさを変えることで吸着される成分を選択することができる。
The specific surface area is the surface area per unit weight of the granular activated carbon particles, and the higher the specific surface area, the higher the adsorption performance.
The average pore diameter is an average pore diameter of pores vacated in the granular activated carbon, and the component to be adsorbed can be selected by changing this size.
浄水器で一般的に使われる粒状活性炭の平均細径孔は1〜7Åである。
これに対してこの実施形態では、粒状活性炭66の平均細孔径が5〜20Åであり、このことによってフミン酸等の有機物質を良好に吸着することができる。
即ちこの実施形態の粒状活性炭66は、水道水中の残留塩素等も吸着するが、特にフミン酸等の有機物質を選択的に吸着することのできる性能を有している。
The average small-diameter hole of the granular activated carbon generally used in the water purifier is 1 to 7 mm.
On the other hand, in this embodiment, the average pore diameter of the granular activated
That is, the granular activated
粒状活性炭層65の内側且つケース62の底部70側即ち図中下側には、円筒形状の筒体72が設けられている。この筒体72は非透水性の材質からなっており、図中下側即ち底部70側の位置に貫通の透水孔74が形成されている。
そしてこの筒体72の内側に、活性炭素繊維層76が収容されている。
図中78はこの活性炭素繊維層76の収容空間を表しており、活性炭素繊維層76は、この収容空間78において筒体72との間に軸方向に沿って環状の隙間を形成する状態で収容されている。
尚、この活性炭素繊維層76の軸方向の両端には非透水性のキャップ82,84が設けられており、活性炭素繊維層76の軸方向の両端面はこれらキャップ82,84によって通水遮断されている。
A
An activated
In the figure,
In addition, non-water-
この活性炭素繊維層76は布状の形態をなしていて、後述のセラミックスフィルタ68を芯体として、その周りに巻回状態で設けられている。
この活性炭素繊維層76を構成する活性炭素繊維のそれぞれの表面には、微細な孔(ポア)が無数に形成されており、それら細孔において各種物質を吸着し水道水から除去する。
この活性炭素繊維層76の上記の細孔は、粒状活性炭66の細孔よりも小さいものとされており、粒状活性炭層65で吸着できなかった成分をここで吸着により除去することができる。
This activated
Innumerable fine pores (pores) are formed on the surfaces of the activated carbon fibers constituting the activated
The pores of the activated
特にこの実施形態では粒状活性炭66が通常浄水器に用いられる粒状活性炭よりも細孔径が大きくされている結果、水道水中のトリハロメタンや残留塩素に対する吸着能が通常の浄水器で用いられている粒状活性炭に比べて弱いが、それら成分はこの活性炭素繊維層76において良好に吸着され、水道水から除去される。
In particular, in this embodiment, the granular activated
この活性炭素繊維層76はまた、粒状活性炭層65に対して高い濾過機能を有する。
詳しくは、粒状活性炭層65は目に見えるほどの大きな粒子は濾過により除去できるものの、濾過機能はそれほど高くない。
これに対して活性炭素繊維層76は布の性質を併せ有していることから、粒状活性炭層65で除去できないような小さな粒子をもここで濾過により除去することができる。
The activated
Specifically, although the granular activated
On the other hand, since the activated
上記セラミックスフィルタ68は、多孔質のセラミックス焼結体から成る円筒形状のもので、その外周面には珪藻土80が全面に亘って一体に積層されている。
ここで珪藻土80はセラミックスフィルタ68に対して焼き付けられている。
The
Here, the
本実施形態において、セラミックスフィルタ68はアルミノケイ酸カルシウムの多孔質の焼結体から成っている。
詳しくは、質量%でSiO2:75〜85%,Al2O3:5〜10%,及びCaO:10〜20%の組成を有するアルミノケイ酸カルシウムの多孔質焼結体から成っており、水分が付着したり水中に浸漬されたりしたときにCa2+イオンを抗菌成分として除々に放出することで抗菌作用を行う。
In the present embodiment, the
Specifically, it consists of a porous sintered body of calcium aluminosilicate having a composition of SiO 2 : 75 to 85%, Al 2 O 3 : 5 to 10%, and CaO: 10 to 20% by mass%, When it adheres or is immersed in water, it releases antibacterial effects by gradually releasing Ca 2+ ions as antibacterial components.
このアルミノケイ酸カルシウムは、珪質蝋石,石灰石,粘土をSiO2,Al2O3,CaOが上記の比率となるように配合し、これを焼成し焼結することで得られる。
この組成のアルミノケイ酸カルシウムは、焼成によりβ−ワラストナイト(CaO・SiO2)を効果的に多く生成する。このβ−ワラストナイトはCa2+イオンを除々に且つ長時間に亘って溶出させて弱アルカリ状態となし、そのことによって抗菌の働きをなす。
This calcium aluminosilicate is obtained by blending siliceous wax, limestone, and clay such that SiO 2 , Al 2 O 3 , and CaO have the above ratios, and firing and sintering the mixture.
The calcium aluminosilicate having this composition effectively produces a large amount of β-wollastonite (CaO · SiO 2 ) by firing. This β-wollastonite gradually elutes Ca 2+ ions over a long period of time to form a weak alkaline state, thereby acting as an antibacterial.
この組成のアルミノケイ酸カルシウムは公知(特許第3612766号に開示)のもので、本発明ではこの特許第3612766号に開示のものを好適に用いることができる。
尚このアルミノケイ酸カルシウムについては同特許において開示された公知のものであるので、ここでは更に詳しい説明は省略する。
The calcium aluminosilicate having this composition is known (disclosed in Japanese Patent No. 3612766), and in the present invention, the one disclosed in Japanese Patent No. 3612766 can be suitably used.
Since this calcium aluminosilicate is a known one disclosed in the patent, further detailed explanation is omitted here.
このセラミックスフィルタ68は、水道水中に含まれる微細鉄等の粒子状の夾雑物やフミン酸等の有機物,アルミ系凝集剤等のフロックその他の固形分、即ち濁り成分を濾過により除去する働きを有するもので、粒状活性炭層65,活性炭素繊維層76よりも更に微細な濁り成分を濾過し除去する能力を有する。
ここではセラミックスフィルタ68は大きさ0.5μm程度までの濁り成分を濾過作用で除去する能力を有する。
This
Here, the
これらセラミックスフィルタ68及び活性炭素繊維層76の図中上側且つ粒状活性炭層65の内側には、非透水性の円筒形状の筒体86が設けられていて、その筒体86の内部の収容空間88に中空糸膜フィルタ90が設置されている。
A non-permeable cylindrical
中空糸膜フィルタ90は、セラミックスフィルタ68を透過して来た水道水から、セラミックスフィルタ68では除去し切れなかったより細かい濁り成分を濾過作用で除去する働きをなす。
ここでは中空糸膜フィルタ90は0.1μmまでの小さな濁り成分までを濾過により除去可能である。
この中空糸膜フィルタ90を透過し、浄化された水道水(浄水)は上記の浄水出口66Bを通じて外部へと流出せしめられる。
The hollow
Here, the hollow
The tap water (purified water) that has passed through the hollow
尚、中空糸膜フィルタ90を収容する収容空間88の図中上端はキャップ92にて閉鎖されている。
このキャップ92には筒状の雄嵌合部94が設けられて、この雄嵌合部94が、蓋64に設けられた雌嵌合部96に嵌合され、それらによって中空糸膜フィルタ90からの浄水を浄水出口66Bへと案内している。
Note that the upper end of the
The
尚蓋64の図中下側には、メッシュフィルタ98が配置されている。
このメッシュフィルタ98は上記の粒状活性炭66に対する押えとしてのものである。
このメッシュフィルタ98はまた筒体72,活性炭素繊維層76,セラミックスフィルタ68,中空糸膜フィルタ90周りの筒体86等をスペーサ部材100を介して押え込む働きもなしている。
A
The
The
この実施形態の浄水器40にあっては、原水入口66Aから流入した原水が、先ず粒状活性炭層65を軸方向に流れ、そして筒体72の透水孔74から活性炭素繊維層76の側に流入して、これを半径方向内方に透過する。
そして更にその中心部のセラミックスフィルタ68を外周側から内周側に透過して、その後流れを図中上向きに変え、中空糸膜フィルタ90を透過して流れる。
In the
Further, the
そしてその流れの過程で、水道水中に含まれる目詰り原因物質となる濁り成分が粒状活性炭層65,活性炭素繊維層76,セラミックスフィルタ68によって粗いものから順番に濾過作用によって水道水中から除かれ、そして最終に残った最も細かな濁り成分が中空糸膜フィルタ90にて濾過され、水道水から除去される。
In the course of the flow, the turbid component that becomes a clogging cause substance contained in the tap water is removed from the tap water by filtration action in order from the coarse by the granular activated
また水道水中に溶存している残留塩素やトリハロメタン,農薬その他の有害成分やカビ臭等の臭い成分が、粒状活性炭層65や活性炭素繊維層76による吸着作用によって除かれる。
そして濾過及び吸着により浄化された水道水即ち浄水が、浄水出口66Bから外部に流出する。
Further, residual chlorine dissolved in tap water, trihalomethane, agricultural chemicals and other harmful components, and odor components such as mold odor are removed by the adsorption action by the granular activated
Then, tap water purified by filtration and adsorption, that is, purified water, flows out from the purified
この実施形態ではまた、中空糸膜フィルタ90の収容空間88及び粒状活性炭層65の収容空間63に、上記のセラミックスフィルタ68を粉砕して成る粉体(アルミノケイ酸カルシウムの粉体)がそれぞれ収容されている。
具体的には、これら収容空間88,63には、粒径が0.15〜0.30mmの粉体がそれぞれ10g,30gの量で収容されている。
尚、粒状活性炭層65の収容空間63には、粉体が粒状活性炭66と混合状態で収容されている。
また中空糸膜フィルタ90の収容空間88には、粉体の大部分が中空糸膜フィルタ90の壁面に付着状態でそこに収容されている。
In this embodiment, the powder (pulverized calcium aluminosilicate) formed by pulverizing the
Specifically, powders having a particle size of 0.15 to 0.30 mm are accommodated in these
The powder is stored in a mixed state with the granular activated
In the
中空糸膜フィルタの壁面への粉体の付着は、次のようにして行うことができる。
即ちキャップ92を取り外して収容空間88内に粉体を添加し、その状態でキャップ92を閉じて全体を震とうすることで、粉体粒子を中空糸膜の壁面に付着させることができる。
The adhesion of the powder to the wall surface of the hollow fiber membrane filter can be performed as follows.
That is, by removing the
この実施形態ではまた、活性炭素繊維層76の収容空間78にも上記の粉体を所定量収容し、且つこれを活性炭素繊維層76に付着させておくことができる。
但しこれに代えて、例えば活性炭素繊維を成形する段階で銀等の抗菌剤を結合し、保持させておくこともできる。
In this embodiment, a predetermined amount of the above powder can be accommodated in the
However, instead of this, for example, an antibacterial agent such as silver may be bound and held at the stage of forming the activated carbon fiber.
原水入口66Aから流入した水道水は、最初の粒状活性炭層65で吸着により塩素が除去されることで、特別の抗菌対策がなされていない場合、浄水器40内部全体で雑菌が繁殖し易い状態となる。
しかるにこの実施形態では浄水器40内部全体に抗菌性が付与されているので、塩素除去の下でも菌の繁殖を良好に防止することができる。
The tap water flowing in from the
However, in this embodiment, since the antibacterial property is imparted to the entire interior of the
<実験例1>
容積230cm3の中空糸膜フィルタ90の収容空間88に上記のセラミックスの粉体10gを収容したものと、収容しないものとのそれぞれについて、予め残留塩素を除去した水を満水状態に入れて37℃の環境下で培養試験を行い、生菌数を経過時間ごとにJIS K 3835に従い、平板塗抹培養法により測定した。
図3にその結果が示してある。
尚粉体は収容空間88に入れた後に収容空間88をキャップ92で閉じ、その状態で全体を手で振って粉体を中空糸膜の壁面に付着させた。
<Experimental example 1>
For each of the ceramic powder 10 g contained in the
The result is shown in FIG.
The powder was put in the
図3に示しているように、粉体を入れなかったものについては時間の経過とともに菌の増殖が認められたが、粉体を入れたものについては時間経過しても菌の発生増殖は認められなかった。
このことから、中空糸膜フィルタ90の収容空間88に粉体を入れておくことで、収容空間88内を良好に抗菌状態としておくことができることが分る。
As shown in FIG. 3, the growth of bacteria was observed over time in the case where powder was not added, but the growth of bacteria was observed in the case where powder was added even after time. I couldn't.
From this, it can be seen that the powder can be put in the antibacterial state satisfactorily by putting the powder in the
<実験例2>
内部容積1100cm3の図2の浄水器40において、容積230cm3の中空糸膜フィルタ90の収容空間88に10gのセラミックス粒子の粉体(粒径は0.15〜0.30mm)を入れて、中空糸膜フィルタ90の目詰り耐久試験を行った。
尚、比較のために粉体を入れていないものについても同様の試験を行った。
<Experimental example 2>
In the
For comparison, a similar test was also performed on a sample without powder.
試験はフミン質,凝集剤を混ぜた試験水を1日20L(リットル)ずつ浄水器40に通水させた。その間浄水器40は37℃の環境下に保持した。
目詰り耐久性の評価は、瞬間流量が1.25L/minに減少するまでの積算水量によって行った。
結果を図4に示している。
In the test, test water mixed with humic substances and a flocculant was passed through the
The evaluation of clogging durability was performed based on the accumulated water amount until the instantaneous flow rate decreased to 1.25 L / min.
The results are shown in FIG.
図4に示しているように、セラミックスの粉体を収容空間88に入れなかったものについては約600Lで中空糸膜フィルタが目詰り耐久寿命に到ったが、セラミックスの粉体を入れたものについては約900Lまで目詰り耐久性が延びる結果となった。
この結果から、セラミックスの粉体を中空糸膜フィルタ90の収容空間88に入れておくことで、その抗菌性により中空糸膜フィルタ90の目詰りが大幅に改善されることが見て取れる。
As shown in FIG. 4, the hollow fiber filter was clogged with about 600 L when ceramic powder was not put in the
From this result, it can be seen that the clogging of the hollow
尚、目詰りを起した段階で中空糸膜フィルタ90の収容空間88内の生菌数を測定したところ、セラミックスの粉体を入れなかったものについては生菌数(CFU)が8.2×105であったのに対し、セラミックスの粉体を入れたものについては生菌数はゼロであった。
尚、生菌数の測定はJIS K 3835に従い、平板塗抹培養法によって測定した。
When the number of viable bacteria in the
The number of viable bacteria was measured according to JIS K 3835 by a plate smear culture method.
<実験例3>
フミン質や凝集剤を混ぜて試験水を調製し、断面積/長さの比率が種々異なる形状の試験カラム(試験カラムの容積は480cm3に統一した)に粒子径で0.15〜0.30mmの粒状活性炭を充填した。
そしてそのカラムに模擬水を通水して、粒状活性炭による色度除去率を調べた。
ここで色度除去率の測定は以下のようにして行った。
色度:JIS S 3200-7に準拠した透過光測定法で測定した。
除去率:(浄水色度/原水色度)×100で算出した。
<Experimental example 3>
Test water is prepared by mixing humic substances and flocculants, and the particle size is 0.15 to 0.005 in a test column having different cross-sectional area / length ratios (the volume of the test column is unified to 480 cm 3 ). Filled with 30 mm granular activated carbon.
Then, simulated water was passed through the column, and the chromaticity removal rate by granular activated carbon was examined.
Here, the chromaticity removal rate was measured as follows.
Chromaticity: Measured by a transmitted light measurement method based on JIS S 3200-7.
Removal rate: Calculated by (clean water chromaticity / raw water chromaticity) × 100.
このとき試験カラムの下流側に膜面積0.75m2の中空糸膜モジュールを接続して、中空糸膜モジュールの目詰り耐久性を評価した。
ここで耐久性の測定は、初期流量2.0L/minを通水するときの水圧を維持し、瞬間流量が半分の1.0L/minに減少するまでの積算水量を耐久寿命として判定した。
結果が図5に示してある。
At this time, a hollow fiber membrane module having a membrane area of 0.75 m 2 was connected to the downstream side of the test column, and the clogging durability of the hollow fiber membrane module was evaluated.
Here, the durability was measured by maintaining the water pressure when passing an initial flow rate of 2.0 L / min, and determining the accumulated water amount until the instantaneous flow rate was reduced to half of 1.0 L / min as the endurance life.
The results are shown in FIG.
図5に示しているように、粒状活性炭による色度除去については断面積/長さの比率が小さくなるほど、即ちドーナツ環状をなす粒状活性炭層が細長くなるほど高い色度除去率を示しており、細長いほど濁り成分の除去率が高くなる結果が得られた。 As shown in FIG. 5, the chromaticity removal with granular activated carbon shows a higher chromaticity removal rate as the ratio of the cross-sectional area / length becomes smaller, that is, as the granular activated carbon layer forming a donut shape becomes longer and narrower. As a result, the removal rate of turbid components increased.
これに対して中空糸膜モジュールの目詰り耐久性は、断面積/長さの比率が小さくなることによって延びているものの、一定以上に断面積/長さの比率が小さくなると、逆に目詰り耐久性が減少傾向に転ずる結果となった。
詳しくは、最大の目詰り耐久性が得られる比率1.6をピークとして、その後数値が小さくなるにつれて目詰り耐久性が低下する結果となった。
On the other hand, the clogging durability of the hollow fiber membrane module is extended by a decrease in the cross-sectional area / length ratio, but conversely clogging when the cross-sectional area / length ratio becomes smaller than a certain value. As a result, the durability turned to a decreasing trend.
Specifically, the ratio 1.6 at which the maximum clogging durability was obtained peaked, and then the clogging durability decreased as the numerical value decreased.
これらの結果から、粒状活性炭層による水道水の浄水性能と、中空糸膜フィルタの目詰り耐久性とを良好にバランスさせる上で、断面積/長さの比率は1.0〜3.0の範囲内とするのが良い(中空糸膜フィルタの目詰り耐久性は、積算水量Lの目標値を480Lとして判定した)。
尚、中空糸膜フィルタの目詰り耐久寿命が比率1.6を境として減少傾向に転ずるのは、次のような理由によるものと推察される。
From these results, in order to balance well the water purification performance of tap water by the granular activated carbon layer and the clogging durability of the hollow fiber membrane filter, the ratio of the cross-sectional area / length is 1.0 to 3.0. It is preferable to be within the range (the clogging durability of the hollow fiber membrane filter is determined by setting the target value of the integrated water amount L as 480L).
In addition, it is guessed that it is based on the following reasons that the clogging durable life of the hollow fiber membrane filter starts to decrease at the ratio of 1.6.
即ち、断面積/長さの比率が小さくなるほど、即ち粒状活性炭の充填空間が細長くなるほど、粒状活性炭による流れの抵抗が増大するため、初期流量2.0L/minを確保するための水圧が高くなる。
その水圧は中空糸膜にもそのままかかることとなり、その高い水圧によって中空糸膜に濁り成分が押し付けられることで、中空糸膜の微細孔が目つぶしされ易くなることがその原因であると推察される。
That is, the smaller the cross-sectional area / length ratio, that is, the narrower the filling space of the granular activated carbon, the greater the resistance of the flow caused by the granular activated carbon, and thus the higher the water pressure for securing the initial flow rate of 2.0 L / min. .
The water pressure is also applied to the hollow fiber membrane as it is, and it is assumed that the cause is that the micropores of the hollow fiber membrane are easily clogged by the turbid component being pressed against the hollow fiber membrane by the high water pressure. .
以上のような本実施形態では、中空糸膜フィルタ90の上流側にセラミックスフィルタ68を配置するとともに、粒状活性炭層65,活性炭素繊維層76をセラミックスフィルタ68の更に上流側に、且つ粒状活性炭層65を活性炭素繊維層76よりも上流側に配置しておくことで、濁り成分を大きいものから小さいものへと段階的に濾過し、水道水から効率的に除去することができる。
またその結果、中空糸膜フィルタ90,セラミックスフィルタ68,活性炭素繊維層76で除去すべき濁り成分の量も少なくなり、それらへの負荷が軽減されて浄水器40全体の目詰り耐久寿命が延長せしめられる。
In the present embodiment as described above, the
As a result, the amount of turbid components to be removed by the hollow
また本実施形態では、抗菌性を有するセラミックスの粉体を中空糸膜フィルタ90の収容空間88,粒状活性炭層65の収容空間63,更には活性炭素繊維層76の収容空間78の何れにも収容しておくことで、浄水器40内部を全体に亘って抗菌状態とすることができ、浄水器40の内部を衛生的に保持することができるとともに、雑菌の繁殖による目詰り耐久性の低下を防止することができる。
In this embodiment, the antibacterial ceramic powder is accommodated in any of the
以上本発明の実施形態を詳述したが、これはあくまで一例示である。
例えば図1に示したものはあくまで浄水器の一使用例を示したに過ぎないもので、浄水器を他の様々な形態で使用する場合においても本発明の適用は可能である。
その他上記実施形態では特定のアルミノケイ酸カルシウムを抗菌性を備えたセラミックスとして用いているが、抗菌性を備えたセラミックスとして上例以外の他のものを用いることも可能であるし、また浄水器の内部構造を上例とは異なった形態で構成することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形で実施することが可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example.
For example, what is shown in FIG. 1 is merely an example of use of the water purifier, and the present invention can be applied even when the water purifier is used in various other forms.
Others In the above embodiment, specific calcium aluminosilicate is used as a ceramic having antibacterial properties, but it is possible to use other than the above examples as ceramics having antibacterial properties. The present invention can be implemented in various modifications without departing from the spirit of the present invention, for example, the internal structure can be configured in a form different from the above example.
40 浄水器
62 ケース
63 収容空間
65 粒状活性炭層
66A 原水入口
66B 浄水出口
68 セラミックスフィルタ
72 筒体
74 透水孔
76 活性炭素繊維層
78 収容空間
88 収容空間
90 中空糸膜フィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記濾材として、多孔質のセラミックス焼結体から成るセラミックスフィルタと、中空糸膜フィルタと、粒状活性炭層と、活性炭素繊維層とを備え、
流れの上流側から下流側にかけて、前記粒状活性炭層,活性炭素繊維層,セラミックスフィルタ,中空糸膜フィルタの順に配置してあって、
有底筒状のケース内部の充填空間の外周側に、該ケースの軸方向に沿って前記粒状活性炭層を断面ドーナツ環状に設け、原水入口から流入した原水を該粒状活性炭層の軸方向の開放端側から該粒状活性炭層内部に流入させて、該粒状活性炭層内部を軸方向に流通移動させた後、前記充填空間の軸方向の底部側且つ粒状活性炭層の内周側に設けた筒体の透水孔を通じて、該筒体の内側に筒状に配置した前記活性炭素繊維層,該活性炭素繊維層の更に内側の中心部に配置した筒状の前記セラミックスフィルタにそれぞれ径方向内方向きに通し、その後該セラミックスフィルタよりも前記開放端側に且つ前記粒状活性炭層の内側に配置した前記中空糸膜フィルタを通過させて、前記浄水出口から外部に流出させるようになしてあることを特徴とする浄水器。 In the water purifier that passes the raw water flowing in from the raw water inlet through the filter medium and purifies it by the filtering action of the filter medium, and allows the purified water to flow out from the purified water outlet,
As the filter medium, comprising a ceramic filter consisting of ceramic sintered body of porous, hollow fiber membrane filter, and grain-like activated carbon layer, and an active carbon fiber layer,
From the upstream side of the flow to the downstream side, the granular activated carbon layer, the active carbon fiber layer, a ceramic filter, I was placed in the order of the hollow fiber membrane filter Thea,
On the outer peripheral side of the bottomed cylindrical casing inside the filling space, in the axial direction of the case provided with the granular activated carbon layer in cross-section a donut ring, the axial direction of the granular activated carbon layer raw water flowing in from the raw water inlet opening A cylindrical body provided on the bottom side in the axial direction of the filling space and on the inner peripheral side of the granular activated carbon layer after flowing into the granular activated carbon layer from the end side and circulating in the granular activated carbon layer in the axial direction through permeable pores, the active carbon fiber layer disposed in a cylindrical shape inside the tubular member, to the active more respective cylindrical the ceramic filter arranged in the center radially inward facing inner carbon fiber layer Passing through the hollow fiber membrane filter disposed on the open end side of the ceramic filter and on the inner side of the granular activated carbon layer, and then flowing out from the water purification outlet. Do Water unit.
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