JPH0380078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、家庭用浄水器、清涼飲料水の自動販
売機、冷水器など一過性の流水系に適用される浄
水装置に関する。

［従来技術およびその問題点］ 従来、流水系にミネラル成分又は抗菌性を付与
する装置としては、例えば、特開昭58−128188号
又は特開昭59−92090号公報などに開示される装
置があるが、前者はCO₂ガスを供給してミネラル
成分を添加するものであり、また後者は水にアル
カリ水を添加して抗菌性を付与しているが、いず
れもこれら両機能を兼備したものではない。

本発明は、このような問題点を解決し、飲料水
系において、細菌の繁殖を抑止し、かつミネラル
成分も供給できる抗菌性ミネラル浄水装置を提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的達成のため、本発明の浄水装置は、
多孔質活性炭などの細粒物により通過水の臭気、
有害イオン、細菌などを吸着濾過する吸収フイル
ターと、細菌が吸着する表面をアルカリ性にする
ことにより前記吸収フイルターを通過した浄化水
の細菌の繁殖を抑制する制菌フイルターと、ミネ
ラル化素材により浄化水にカルシウムイオン、カ
リウムイオンなどのミネラル成分を供給するミネ
ラル供給フイルターとよりなり、ミネラル供給フ
イルターは、ミネラル化素材を充填したミネラル
濃縮槽を内側に有しかつミネラル濃縮槽とともに
排出口に向けて先細り形状をなす二重管構造で形
成され、ミネラル濃縮槽の頂面に浄化水の通過し
難いフイルターを設け、ミネラル濃縮槽の外周を
通過する浄化水に排出口から所定量のミネラル成
分を溶出させるものである。

上述の構成によれば、水道などから供給された
供給水は、吸収フイルターにより臭気、有害イオ
ン、細菌などが吸着除去される。吸収フイルター
を通過した浄化水中における細菌の繁殖は、制菌
フイルターにより阻止される。そして制菌フイル
ターを通過した浄化水にカルシウムイオン、カリ
ウムイオンなどのミネラル成分が、ミネラル供給
フイルターにより供給される。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。

本発明の浄化装置１は、粗目フイルター２、吸
収フイルター３、制菌フイルター４、ミネラル供
給フイルター５、収納ケース６および固定カバー
８を備えている。

粗目フイルター２は、吸収フイルター３および
制菌フイルター４の各頂面にそれぞれ固定されて
おり、塩化ビニール、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン又は沸素樹脂などにより形成
され、直径50μ〜100μの空間を多孔質状に網状と
したものであり、その厚さは１〜２mmとして単層
で用いられるが、必要に応じて複列としてもよ
い。

吸収フイルター３の内部には、粒径0.1〜１mm
の殻活性炭、ゼオライト、麦飯石などのイオン吸
着作用を示し、かつ微細活性孔を有するものが細
粒物９として一定形状に充填されており、この細
粒物９は外部に流出しないように多孔質ポリエチ
レルフイルター１０により封じられている。

制菌フイルター４の内部には、粒径0.5〜１mm
の制菌性を有する多孔質活性炭である殻活性炭１
１が充填又は配列されており、多孔質性の活性炭
１１の微細孔内の内壁又は微細孔内空間に酸化カ
ルシウム、水酸化カルシウムなどが添着されてい
る。そして活性炭１１は、吸収フイルター３の場
合と同様、外部に流出しないように多孔質ポリエ
チレンフイルター１０により封じられている。

ミネラル供給フイルター５は、ミネラル化素材
を充填したミネラル濃縮槽１２を内側に有しかつ
ミネラル濃縮槽１２とともに排出口に向けて先細
り形状をなす二重管構造となつている。ミネラル
濃縮槽１２は、その上部および下部をガイドフレ
ーム１３，１４によりミネラル供給フイルター５
に固定されている。従つてミネラル濃縮槽１２に
流入しない大部分の水は、ガイドフレーム１３，
１４の間を通過するミネラル濃縮槽１２の頂面に
は活性炭を分散させたフイルター１５が固定され
ており、水からの臭気などを吸収する。またミネ
ラル濃縮槽１２内部には、表層部が水酸化カルシ
ウムとなつている熱分解炭酸カルシウムを多孔質
のパーライト系ガラスで被覆した粒径１〜３mmの
ミネラル化素材１６が充填されており、頂面から
の水の侵入により高カルシウム濃度となる。なお
ミネラル化素材１６として炭酸カリウム又は熱分
解させた炭酸カリウムの表面を多孔質パーライト
系ガラスで被覆したカリウム供給素材を使用して
もよい。又、ミネラル濃縮槽１２の排出１２ａは
細く形成されている。

収納ケース６には、上部に吸収フイルター３、
中間部にシールリング１８を介して制菌フイルタ
ー４、下部にシールリング１８を介してミネラル
供給フイルター５がそれぞれ収容されており、固
定カバー８は、シールリング１８を介して吸収フ
イルター３の上部に固定されている。

つぎに本発明の実施例の作用を説明する。

第３図に示す浄水システムのフローチヤートを
も参照にして説明すると、粗目フイルター２は、
後続して配列された各種のフイルターの機能を粗
害せず、より効果的に機能させるために必要であ
り、該粗目フイルター２より水道などから供給さ
れた供給水中に浮遊している塵埃、砂粒子などが
分離される。粗目フイルター２を通過した流水
は、吸収フイルター３を通過する際に、該吸収フ
イルター３により臭気、有害イオン、細菌などが
吸着除去される。しかし、ここでは吸着作用が主
であり、殺菌作用などは殆ど行われない。従つ
て、吸収フイルター３においては細菌の繁殖が起
り得るわけであり、これらのことにより吸収フイ
ルター３の通過水には細菌が存在していることも
ある。

制菌フイルター４は、吸収フイルター３と同
様、臭気などの吸着作用があるものの、その主た
る作用は細菌の吸着とその殺菌又は繁殖の抑制に
あり、吸収フイルター３を通過した浄化水から制
菌フイルター４において細菌の吸着とその殺菌又
は繁殖の抑制を行ない浄化水中における殺菌の繁
殖を阻止する。

ところで、制菌フイルター４の活性炭１１は水
と接触した際に、つぎの式(1)、(2)に示す反応によ
り一部が溶解する。

CaO＋H₂O→Ca(OH)₂＋15.6Kcal／mol ……(1) Ca（OH）₂Ca²⁺2OH^- ……(2) これらの反方は、式(2)に示すようにアルカリ性
を呈するため活性炭１１の微細孔内とその表面は
アルカリ性の強い環境となる。

ここで、細菌を形成している組織の約80％を占
める湿潤菌体は水分からなると云われており、ガ
ス殺菌などは式(3)に示す例のように湿潤菌体の水
分を取ることにより達成されている。

殺菌ガス（エチレンオキシド） 湿潤菌体の水分
エチレングリコール CH₂・CH₂O＋H₂O→HOCH₂・CH₂OH ……(3) これに対して本発明では、前述のとおりアルカ
リ性の強い環境に細菌を吸着して水分からなる湿
潤菌体にアルカリ性水溶液を浸透させて、その浸
透圧により、その組織を破壊又は活動を抑制する
ものである。

ミネラル供給フイルター５は、粗目フイルター
２、吸収フイルター３および細菌フイルター４を
通過した浄化水にカルシウムイオン、カリウムイ
オンなどのミネラル成分を供給するためのフイル
ターであり、ミネラル化素材１６は水と接触する
カルシウムイオン又はカリウムイオンの一定量を
溶出する。

カルシウムイオンの場合は、前述の式(2)に示す
ような反応によりカルシウムイオンを溶出し、カ
リウムイオンの場合には、つぎの式(4)、(5)に示す
ような反応によりカリウムイオンを溶出する。

K₂CO₃＋H₂O→2KOH＋CO₂↑ ……(4) 2KOHK²⁺＋2OH^- ……(5) ここで、ミネラル濃縮槽１２の水の入口となる
頂面は水が容易に通過し難いフイルター１５によ
り封じられ、またその排出口１２ａを細くなつて
いるため、カルシウムイオン濃縮液はミネラル濃
縮槽１２から排出されることはない。しかし、ミ
ネラル濃縮槽１２の２重管の外側に通過水が流れ
るとミネラル濃縮槽１２の排出口１２ａ先端部分
では通過水の流速が一段と早くなり、つぎの圧力
との関係式(6)に示す非圧縮性流体のベルヌーイの
定理で表わされる。

V²／2g＋Ｐ／ｒ＝一定 ……(6) ここで、Ｖ：流体の流速、ｇ：重力の加速度、 Ｐ：圧力、ｒ：流体の密度 従つて、流体が速くなるとミネラル濃縮槽１２
の排出口１２ａでは圧力が低くなるため、高カル
シウムイオン濃度液が流体中に定量的に供給され
る。

本発明の基本構成からなる浄水装置１と従来の
装置の単純に吸収フイルターのみで浄水した場合
のカルシウムイオン供給量の変化と一般細菌の抑
制効果を第５図および第６図にそれぞれ示す。

第５図において、曲線ａは本発明の浄水装置１
からの浄水中のCa²⁺濃度を示し、直線ｂは従来
装置からの浄水中のCa²⁺濃度を示している。同
図から明かのように、本発明の浄水装置１によれ
ば、従来装置より高濃度のCa²⁺が得られる。

第６図において、曲線ｄは本発明の浄水装置１
における浄水中の細菌繁殖数を示し、曲線ｅは従
来装置における浄水中の細菌繁殖数を示してい
る。同図より明らかのように、従来装置では比較
的短時間から細菌繁殖が著しくなるが、これに対
して本発明の浄水装置１では細菌繁殖の抑制作用
が認められる。

なお本発明の浄水システムの上述の基本構成を
もとに目的に応じて種々の組合せとすることが可
能である。

いま制菌のみに本発明の浄水装置１を利用する
場合では、第４図ａに示すように、［粗目フイル
ター２］＋［制菌フイルター４］＋［吸収フイルター
３］＋［制菌フイルター４］の配列にすることによ
り、第１番目の制菌フイルター４により、細菌吸
着と殺菌を行ない、ついで吸収フイルター３によ
り臭気などの吸収を行ない、さらに再び制菌フイ
ルター４により、細菌の吸収および殺菌を行なう
ことが可能である。

また浄化水が給水される過程に利用する方法と
して第４図ｂおよびｃに示す浄化水システム例が
ある。

第４図ｂでは、浄化給水をミネラル供給フイル
ター５を通過させることにより、浄化給水にカル
シウムイオン又はカリウムイオンを供給し、さら
に制菌フイルター４を通過させることにより細菌
を吸着すると同時に滞留水中での細菌繁殖を抑制
する。

第４図ｃでは、冷水機のように連続的に採水す
る場合、これにミネラル供給フイルター５により
カリウムイオンなどのミネラル成分を供給する浄
化水システムの応用例を示している。

［発明の効果］ 上述のとおり、本発明によれば、流水の細菌が
吸着する表面をアルカリ性にした制菌フイルター
と流水にカルシウムイオン、カリウムイオンなど
を付与するミネラル供給フイルターとが設けられ
ているので、流水中の細菌の繁殖を抑制すること
ができるとともに、流水にミネラル成分を付与す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浄水装置の縦断面図、第２図
は第１図に示すものの分解正面図、第３図は第１
図に示すものの浄水システムのフローチヤート、
第４図ａ，ｂ，ｃは他の浄水システムのフローチ
ヤート、第５図は本発明の浄水装置と従来装置と
の浄水中のCa²⁺濃度を示めす線図、第６図は本
発明の浄水装置と従来装置との浄水中の細菌繁殖
を示す線図である。 １……浄水装置、３……吸収フイルター、４…
…制菌フイルター、５……ミネラル供給フイルタ
ー、１０……細粒物、１１……多孔質活性炭、１
６……ミネラル化素材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多孔質活性炭などの細粒物により通過水の臭
   気、有害イオン、細菌などを吸着濾過する吸収フ
   イルターと、細菌が付着する表面をアルカリ性に
   することにより前記吸収フイルターを通過した浄
   化水の細菌の繁殖を抑制する制菌フイルターと、
   ミネラル化素材により浄化水にカルシウムイオ
   ン、カリウムイオンなどのミネラル成分を供給す
   るミネラル供給フイルターとよりなり、該ミネラ
   ル供給フイルターは、前記ミネラル化素材を充填
   したミネラル濃縮槽を内側に有しかつ該ミネラル
   濃縮槽とともに排出口に向けて先細り形状をなす
   二重管構造で形成され、前記ミネラル濃縮槽の頂
   面に浄化水の通過し難いフイルターを設け、前記
   ミネラル濃縮槽の外周を通過する浄化水に前記排
   出口から所定量の前記ミネラル成分を溶出させる
   ことを特徴とする浄水装置。