JPH02290287A - 水改質装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分！ｌ！Ｆ］ 本発明は飲料水等の水中に含まれる有害物質及び各種菌
を除去して水質を改善する水改質装置に関する。

口従来の技術コ 近時、上水道の殺菌に使用されている塩素殺菌処理が社
会的に大きな問題になっている。

即ち、塩素処理により飲料水である水道水中に含有され
る塩素（Ｃ７２）の一部が化学的変化を起こし、有機塩
素化合物のクロロホルムになる。

このクロロホルムが発ガン性を示す。

一方、原水の汚染が進行するにつれて、水道水の塩素殺
菌処理において注入される塩素最が増加し、これに伴い
クロロホルムの生成量も増加している。また、塩素注入
量の増加と共にカルキ臭も強くなり、水質が悪化する。

このため、家庭又は職場での水道水の使用時に、水道水
中のＣ！２及び有機塩素化合物等の不純物を除去するこ
とが要望されている。

従来、この種の水改質装置として、濾過材に臭い及び不
純物等を吸着させて除去するものがある。

この濾過材としては、活性炭、銀担持活性炭、さんご、
炭酸カルシウム石及びセラミックス等がある。

また、０．０１乃至０．１Ｊｌｍの空孔を有する多孔質
膜（マイクロフィルタ）に原水を通過させるものもある
。この多孔質膜を通過することにより、原水中の細菌及
びカビ等の微生物並びに鉄サビを除去する。

更に、原水を電気分解したり、原水に紫外線を照射した
り、原水にオゾンを注入したりして原水を清浄化するも
のもある。

［発明が解決しようとする課題コ しかしながら、従来の水改質装置は以下に示す欠点を有
する。

先ず、活性炭等の濾過材を使用する水改質装置は、ｄ・
１過材の劣化による機能の低下という難点があり、この
機能低下により消耗品を頻繁に交換する必要がある。ま
た、Ｃ！２を除去した後の水及びｄ・！過材において、
バクテリア及び一般細菌が繁殖しやすい。更に、銀担持
活性炭は銀が水中に溶出するという欠点もある。

一方、マイクロフィルタにより不純物を除去する水改質
装置は、殺菌作用は仔するものの、Ｃノ，を除去するこ
とは困難である。

電気分解、紫外線照射及びオゾン注入等による水改質装
置では、Ｃ！２を十分に除去することはできない。

本発明はかかる問題点に濫みてなされたものであって、
機能の経時劣化がなく、消耗品コストが極めて少ないと
共に、構造上簡素で保存が容易であり、雑菌の繁殖がな
く製造コストも低い水改質装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段コ 本発明に係る水改質装置は、給水及びガス取入口を備え
前記給水口から導入された水に前記ガス取入口から導入
されたガスを混合させるエジェクタ部と、複数個の羽根
を相互に連結して内設し前記エジェクタ部から出た混合
流体が前記羽根によりその通流軌跡を規制されつつ通流
して混合されるミキサー部とを有することを特徴とする
。

［作用コ 水道水及び地下水等の飲料水中にはクロロホルム、プロ
モジク口口メタン、ジブロモク口口メタン及びプロモホ
ルム等のトリハロメタン化合物、トリクロロエチレン、
テトラクロ口エチレン及ヒ１●１●１●トリクロロエタ
ン等の有機塩素化合物、塩素（Ｃ７２　）　、並びに大
腸菌、雑菌、カビ及びバクテリア等の菌が含まれている
。

本発明においては、水道水等の水は給水口からエジェク
タ部内に導入され、空気等のガスはガス取入口からエジ
ェクタ部内に導入される。そして、このエジェクタ部に
おいて、ガスが気泡となって水中に溶け込む。

次いで、水と気泡の混合流体は螺旋状の羽根を内設した
ミキサー部に導入され、このミキサー部を螺旋状に通流
する間に前記混合流体は十分に攪拌混合される。

そうすると、水中に溶存しているＣ１２、トリハロメタ
ン化合物、有機塩素化合物及び雑菌等は水中に混合分散
している気泡中に取り込まれ、水中から除去される。

なお、エジェクタ部への水及びガスの導入はエジェクタ
部内に水を圧送することにより行うことができる。この
水の圧送によりエジェクタ部のガス取込口に負圧を生成
することができ、これにより、ガス取入口を介してガス
がエジェクタ部内に吸引される。この場合に、水の圧送
は単に上水道？蛇口にエジェクタ部の給水口を接続する
だけでよい。

また、ガス取入口に０■、０３又はＣＯ。等のガスを貯
留したガスボンベを連結し、ボンベ内の高圧を利用して
ガスを強制的にエジェクタ部内に導入してもよい。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る水改質装置を示す断面図
である。この水改質装置はエジェクタ部１とミキサー部
２とを連結して構成されている。

エジェクタ部１はその内部に水と空気との導入室３が設
けられている。そして、この導入室３からミキサー部２
へ向けて拡径する円柱状の通流道４が導入室３に連結さ
れて設けられている。エジェクタ部１の導入室３の土壁
には空気取入口５が設けられており、導入室３の側壁に
形成された開口部７にはじょうご形の給水口６が嵌め込
まれている。この給水口６の外方先端部は水道の蛇口に
連結するのに好適な径を脊する。

ミキサー部２は円筒状の支持体８内に複数個（図示例は
３個）のミキシングエレメント１１．１２を嵌大して構
成されている。

第２図及び第３図は上述の９０６ねじり型のミキシング
エレメント１１．１２を示す斜視図である。ミキシング
エレメント１１は円筒状の通路管１３と、通路管１３内
に形成された螺旋状の羽根１４とを有する。この羽根１
４は通路管１３の長手方向の一端部から他端部に向けて
時計方向（右方向）に９０″だけねじられている。ミキ
シングエレメント１２は円筒状の通路管１７と、通路管
ｌ７内に形成された螺旋状の羽根１８とを有する。

この羽根１８は通路管１７の長手方向の一端部から他端
部に向けて反時計方向（左方向）に９０゜だけねしられ
ている。

この時計方向又は反時計方向に螺旋状にねじられた羽根
１４又は１８と、夫々通路管１３又は１７とは、一体成
形されている。これらのミキシングエレメントはアルミ
ニウム、磁性体若しくは非磁性体であるステンレス若し
くは鉄、ニッケル、銅、チタン等の金属材料、プラスチ
ック材料又はセラミック材料からなる。ミキシングエレ
メント１１の通路管１３の内部には、羽根１４により仕
切られた流体通路１５．１６が形成されており、流体通
路１５．１６は螺旋状に時計方向に回転している。ミキ
シングエレメント１２の通路管１７の内部には、羽根１
８により仕切られた流体通路１９．２０が形成されてお
り、流体通路１９，２０は螺旋状に反時計方向に回転し
ている。流体通路１５．１Ｂ．１９．２０はその通路管
の長手方向に垂直の断面が通流域の全域に亘って半円弧
状をなしている。

第４図は、ミキシングエレメント１１の拡大斜視図を示
し、第５図は、その拡大底面図を示す。

ミキシングエレメント１１の長手力向における羽根１４
の端面２１は、羽根１４の厚み方向に湾曲形成されてい
て丸みを有している。また、流体通路１５及び１６の各
１対の隅部２２においては、通路管１３の内周面と羽根
１４の表面とが鋭角ではなく、丸みを有して交差してい
る。従って、流体通路１５．１６の４個の隅部２２は丸
みを有している。

ミキシングエレメント１１の長平方向における通路管１
３の一端面は、その内側に環状の突起１３ａを有し、他
端面は、その外側に環状の突起１３ｂを存する。

一方、ミキシングエレメント１２の羽根１８の端而も丸
みを有しており、流体通路１９．２０の４個の隅部も丸
みを有している。また、通路管１７の両端而も、通路管
１３と同様に外側及び内側の環状の突起を有する。なお
、第２図及び第３図においては、簡略化のために、第４
図及び第５図に示す環状突起１３ａ，１３ｂ及び羽根端
而２１等を図示していない。

ミキシングエレメント１１及び１２は通路管１３及び１
７と夫々羽根１４及び１８とが一体成形されているから
、羽根と通路管の内周面との間に隙間が生じることはな
い。また、ミキシングエレメント１１及び１２は通路管
１３及び１７を接着することにより連結することができ
るから、羽根どおしを接着固定する必要はない。従って
、ミキンングエレメントの連結点にて流体の異常滞留が
生じることがない。羽根どおしを接着する必要がないか
ら、羽根１４又は１８の端面を平坦に形成する必要がな
い。従って、第４図に示すように、羽根１４又は１８の
端而を丸みを有して形成することができ、流体の流動抵
抗を低下させることができる。流体通路１５，ＩＥ！．
１９．２０の隅部は丸みを有しているから死角領域（ｄ
ｅａｃｌ　ｓｐａｃｅ）がなく流体が通流するときにこ
の隅部で流体の滞留が生じることがない。

また、このようなミキシングエレメント１１，１２が金
属製のものであれば、例えば、公知のロストワックス法
により容易に製造することができ、プラスチック製のも
のであれば、射出成型法によって容易に製造することが
できる。

なお、羽根のねじれ角度は上記実施例に限定されず、９
０″以外の例えば１８０’にすることもできる。

このような形状を有するミキシングエレメント１１とミ
キシングエレメント１２とを、第６図に示すように、そ
の羽根１４の端縁と羽根１８の端縁とが直交するように
配置する。そして、通路管１３及び１７の端面の外側の
環状突起１３ｂ等に内側の環状突起ｆ３ａ等を嵌め込ん
でミキシングエレメント１１及び１２を連結する。この
ようにして、複数個のミキシングエレメント１１及び１
２を交互的に連結する。そして、ミキシングエレメント
１１及び１２はその連結点にて通路管１３及び１７の端
縁どおしを溶着又はロー付けにより固定する。そして、
第７図に示すように、この複数個の連結されたミキシン
グエレメント１１．１２を円筒伏の支持体２３内に嵌入
する。なお、このようにミキシングエレメントを支持体
内に嵌入するのでミキシングエレメントどおしを固定し
なくても十分に支持することができる。

なお、ミキシングエレメント１１．１２の羽根１４．１
８の形状は螺旋状であるが、この羽根の形状は、流体に
回転●分割拳合流会反転の各作用を繰り返し加えること
により、流体を無動力で混合することができるものであ
れば、螺旋状のものに限らない。

次に、上述のごとく構成された水改質装置の動作につい
て説明する。先ず、エジェクタ部１の給水口６を水道の
蛇口に水密的に連結し、蛇口を開にして水道水をエジェ
クタ部１の導入室３に導入する。そうすると、空気取り
入れ口５は負圧になり、周辺の空気も導入室３内に取り
込まれる。これにより、導入室３内では、水中に空気が
気泡として溶け込む。この気泡と水との己合流体は通流
道４を通流してミキサー部２に送給される。

ミキサー部２においては、前記混合流体は第１段目のミ
キシングエレメント１１の羽根１４の端縁で２つの流体
ＦＡ．ＦＢに分割され、この２つの流体ＦＡ，ＦＢはミ
キシングエレメント１１を通流する際に螺旋状に９０″
右回転する。そして、ミキシングエレメント１１及び１
２の連結点にて流体ＦＡ及びＦＢは分割され、夫々他方
の流体通路を通流してきて分割された流体ＦＢ及びＦＡ
と合流する。そして、分割Φ合流した流体はミキシング
エレメント１２を通流する間に、螺旋状に９０゜左回転
する。更に次の連結点にて流体は分割され、他方の流体
通路を通流してきた流体と合流する。流体が螺旋状に回
転して進行すると、流体内に渦流運動が発生し、流体が
混合される。従って、流体が回転、分割、合流、反転を
繰返される間に水と気泡とが均一に攪拌混合される。

この水と気泡とが攪拌混合されるときに、水中に溶存し
ているＣ！２、トリハロメタン化合物及び有機塩素化合
物等の有害物質が気泡の空気中に取り込まれる。これに
より、有害物質が水中から高効率で除去されて水が改質
される。

本実施例においては、濾過材等の消耗品を使用しないか
ら、その交換が不要であるので、常に安定した不純物除
去効果が得られると共に、消耗品コストを低減すること
ができる。また、水の滞留等がないので菌が繁殖するこ
ともない。更に、構造自体簡素であるので、その製造コ
ストも低い。

なお、本発明は上記実施例に限定されないことは勿論で
ある。例えば、ミキサー部２の各ミキシングエレメント
の外周面に磁性体を配設するか、又は通路管自体を磁性
体で形成することにより、水を磁化させることができる
。これにより、水中の鉱質分がイオン化されてまろやか
になり、水質が更に向上する。このような磁性体として
は永久磁石又は電磁石がある。

また、ミキシングエレメントの内周面にセラミックス成
形体又は粉粒体等の遠赤外線発生体を配設するか、又は
通路管自体をこのような材質のもので構成することによ
っても、水をまろやかにして水質を改善することができ
る。

更に、このような水と接触する部分に、銀担持体、活性
炭、ゼオライト、多孔質セラミックス、木炭等を設ける
ことにより、殺菌作用又は不純物の吸着作用を持たせる
こともできる。

更にまた、同様に水と接触する部分に、Ｇｅ，Ｍｇ＋　
　　Ｎａ．　　　Ｆｅ＋　　　Ｋ＋　　　Ｓｅｔ　　　
Ｚｎ＋　　　Ｃｕｔ　　　Ｔｉ＋Ｓｎ＋　　Ｐｂ．Ｃａ
等のミネラル物質又はミネラル化合物を配設することに
より、水が通流する際に、？れらのミネラル分が水中に
溶解して水の味を改善することができる。

一方、エジェクタ部については、上記実施例のように、
空気取り入れ口５から負圧を利用して空気を取り入れる
のではなく、０２．０３又はＣＯ■等のガスボンベを空
気取り入れ口５に連結し、これらのガスをボンベ内の圧
力を利用して強制的に導入室３内に供給するようにして
も良い。

また、負圧を利用して空気を導入室に導入する場合は空
気取り入れ口５に逆流防止弁を配設することにより、空
気取り入れ口５から水が逆流して噴出してしまうことを
確実に防止することができる。

なお、通常の水改質処理では、逆流防止弁を設けなくて
も空気取り入れ口５から水が噴出することはない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は水に気泡を混入させた後
螺旋状に回転通流させて両者を混合することにより水中
の不純物を除去するから、塩素及び有機塩素化合物等の
不純物を高効率で除去することができる。また、不純物
除去機能の経時劣化はなく、常に安定した水改質処理を
行うことができると共に、消耗品コストが低い。更に、
構造が簡素で保守が容易であると共に、製造コストも低
い。更にまた、水の滞留もないので菌の繁殖が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る水改質装置を示す断面図
、第２図及び第３図はそのミキシングエレメントを示す
斜視図、第４図は同じくそのミキシングエレメントの拡
大斜視図、第５図は同じくミキシングエレメントの拡大
底面図、第６図はミキサー部の組み立て方法を説明する
図、第７図はミキサー部を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）給水及びガス取入口を備え前記給水口から導入さ
   れた水に前記ガス取入口から導入されたガスを混合させ
   るエジェクタ部と、複数個の羽根を相互に連結して内設
   し前記エジェクタ部から出た混合流体が前記羽根により
   その通流軌跡を規制されつつ通流して混合されるミキサ
   ー部とを有することを特徴とする水改質装置。