JPH06246260A - 浄水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の大型化、再生行程時間の短縮化等の問
題を解決して、低コストで簡易に吸着能力の低下した吸
着剤の再生を可能とする浄水装置を提供する。 【構成】 原水が導入される水槽１０と、活性炭（吸着
剤）２４を収容して水槽１０の内部に担持された導電性
金属の容器体で、原水が活性炭２４に接触可能な活性炭
槽（吸着剤槽）２０と、活性炭槽２０の外面に装着され
通電により活性炭槽２０を通して活性炭２４を加熱する
ヒーター装置３１と、を備えた構成であり、吸着能力が
低下した活性炭２４の再生にあたって、水槽１０及び活
性炭槽２０に残存している原水を排水して空の状態にす
る。ヒーター装置３１に通電して活性炭２４を短時間
に、所要の高温に加熱して、吸着物質を脱離させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水や地下水等の原
水を一般家庭用及び業務用の飲料水として供給する浄水
装置に好適で、吸着浄化能力の低下した活性炭等の吸着
剤の再生機能を備えた浄水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般家庭及び業務向けの浄水
装置はもとより、化学プラント等の大型水処理装置で使
用される活性炭等の吸着剤の吸着能力が低下した場合、
その機能を回復すべく種々の方法で吸着剤の再生が行わ
れる。

【０００３】一般に、水処理装置としての浄水装置の場
合、水道水や地下水等の原水に含まれる次亜塩素酸（Ｃ
ｌＯ^-）や有機塩素系化合物などの残留塩素成分、かび
臭、トリハロメタン、或いは一般雑菌や色素は、吸着剤
や殺菌装置を通過させて吸着除去される。経時使用によ
って、活性炭及びその収納槽壁面にはこうして吸着され
た吸着物質によって、藻類、細菌や微生物が繁殖するた
め、フィルタの負荷が増したり、装置寿命を低下させた
りする。吸着剤は吸着物質によってその機能が低下する
ため、吸着物質を脱離して吸着剤の再生を図り、また種
々の殺菌手段を装置に組み込むことで、浄水効率の向
上、装置のメンテナンスや保全に対応している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸着能力が
低下した吸着剤の再生方法として、例えば特開平３−２
５４８８３号公報で提案された装置がある。この装置の
場合、加熱生成した温水や蒸気を吸着剤に接触させて、
吸着剤付着した吸着物質を洗浄して脱離させるものであ
る。

【０００５】しかしながら、この従来例のように温水や
蒸気を用いた再生方法では、吸着剤として例えば容量１
リットルの活性炭の再生を図るために、その数倍から数
十倍もの温水または蒸気が必要である。したがって、大
量の温水や蒸気を生成する装置が必然的に大型化すると
いった問題がある。

【０００６】また、実際の再生時間をみても、温水また
は蒸気を少なくとも３０分間は流通させる必要があるな
ど、装置大型化とともに時間的な経費やコストが高騰す
る不具合がある。

【０００７】本発明の目的は、装置の大型化、再生行程
時間の短縮化等の問題を解決して、吸着能力の低下した
吸着剤の再生を低コストで簡易に行うことができる浄水
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による浄水装置は、請求項１では、吸着剤再
生時に原水を排水可能な水槽と、原水に接触可能に水槽
の内部に保持された吸着剤と、通電により吸着剤を加熱
するヒーター装置と、を備えた構造である。

【０００９】請求項２では、粒状の吸着剤が導電性の吸
着剤槽に収容されて水槽内に保持され、吸着剤槽の外面
に沿い装着されたヒーター装置によって吸着剤を吸着剤
槽を通して加熱する構造である。

【００１０】請求項３では、定形性を有する繊維状の吸
着剤を所要の形状に成形して保持部材で水槽内に保持す
ると共に、水槽の外面に沿い装着されたヒーター装置に
よって吸着剤を水槽を通して加熱する構造とすることも
可能である。

【００１１】また、請求項４では、ヒーター装置と共に
水槽を外側から断熱材によって被覆することもできる。

【００１２】

【作用】請求項１にあっては、吸着能力が低下した活性
炭等の吸着剤の再生にあたって、水槽に残存している原
水を排水して空の状態にする。ヒーター装置に通電して
吸着剤を短時間に、所要の高温に加熱して、吸着物質を
脱離させる。

【００１３】請求項２にあっては、吸着剤として例えば
粒状の活性炭を用いた場合、これを充填して収容する容
器形の吸着剤槽が必要である。この吸着剤槽は導電性の
ものであり、吸着剤槽の外面に沿い装着されたヒーター
装置によって吸着剤を加熱する。

【００１４】請求項３にあっては、吸着剤として定形性
を有する繊維状の活性炭を用い、これを所要の形状に成
形して保持部材で水槽内に保持されている。水槽の外面
に沿い装着されたヒーター装置によって吸着剤を水槽を
通して加熱する。

【００１５】また、請求項４にあっては、ヒーター装置
と共に水槽を外側から断熱材によって被覆することで、
吸着剤に対して加熱効果を高めるものである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明による浄水装置の実施例を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図１は、実施例の浄水装置の断面図であ
る。装置には用途によって大型サイズの水槽１０が備わ
り、水槽１０内にいったん処理原水としての例えば水道
水が供給水源から導入管路１２を通して導入される。導
入管路１２には原水の導入を制限する電磁弁等による給
水弁１３が設けてある。水槽１０の下部には槽内の原水
を排水投棄するための排水管路１６が接続され、この排
水管路１６にも同じく電磁弁等による排水弁１７が設け
られている。

【００１８】また、水槽１０内には例えばステンレス鋼
により容器状に成形された活性炭槽（吸着剤槽）２０が
配置してあり、この活性炭槽２０の槽本体２１内には活
性炭２４等の吸着剤が充填されている。槽本体２１の底
部と内部天井部には上下にそれぞれフィルタ２２、２３
が設けられ、水槽１０内の原水は初めに下部のフィルタ
２２を通してろ過され、それから槽本体２１内に導入さ
れて内部の活性炭２４に接触するようになっている。槽
本体２１はその上部の支持部２５を介して宙吊りのよう
な形で水槽１０に担持され、支持部２５は注出管路１４
に連通した処理水注出部にもなっている。注出管路１４
には例えばコック状の栓または注水弁１５が設けてあ
り、使用者はこの注水弁１５を自由に開閉して活性炭槽
２０からの処理水を飲料水等に使用できる。

【００１９】一方、活性炭槽２０の槽本体２１の外面に
は、例えばコイル状のヒーター装置３１が巻き付けて装
着され、電源回路３０のコントロールによってヒーター
装置３１を通電オンまたは通電オフし、通電時はステン
レス製槽本体２１を通して内部の活性炭２４を所要の温
度に加熱するようになっている。

【００２０】このように、本発明では従来のこの種浄水
装置のように、温水や蒸気を生成する特別な温水器具を
別に設ける必要がない。即ち、活性炭槽２０の槽本体２
１を外側からヒーター装置３１で巻き付けるのみである
から、装置自体のサイズもほぼ現状を維持でき、大型化
しない。

【００２１】なお、本発明では、実施例として給水弁１
３、注水弁１５、排水弁１７、そして電源回路３０のヒ
ーター装置３１をマイクロコンピュータ等による制御装
置でコントロールすることもできる。この場合、水槽１
０内には原水が所要水位まで導入されているか、あるい
は排水によって水槽１０内の原水の有無を検出する水位
センサ等の検出手段が設けられ、またヒーター装置３１
によって加熱された活性炭２４の温度を検出する温度セ
ンサ等が配備され、これらの検出手段からの検出信号に
基づいて弁の切り換え、温度コントロール等の各種制御
を行うことが可能である。

【００２２】次に、以上の構成による実施例の動作態様
及び作用を説明する。

【００２３】通常使用時は、給水弁１３が開いていて、
原水である水道水が導入管路１２から水槽１０内に所定
水位まで導入される。水道水はそのまま活性炭槽２０の
槽本体２１に下部のフィルタ２２を通して導入され活性
炭２４に接触する。活性炭２４への接触によって水道水
に含まれた溶存物質、例えば微量有機塩素化合物、微量
有機化合物やかび臭の発生原因物質であるジオスミン、
２メチルイソボルネオール等が吸着除去される。浄水処
理された原水は注出管路１４の注水弁１５を開いて飲料
水等の使用に供される。注水弁１５から注出する場合、
注出圧は導入管路１２における原水の導入水圧である。

【００２４】一方、経時使用によって、吸着物質の付着
で活性炭２４の吸着能力が低下すると、能力低下したこ
とを察知するなんらかの検出に基づいて再生が行われ
る。但し、検出によらないでそれまでの経験データから
使用が一定の期間に達したら、定期的に次の手順で活性
炭２４の機能を回復すべく再生処理を施すことも可能で
ある。

【００２５】再生にあたって、給水弁１３は閉じられて
原水の供給を停止し、これに同期的に排水弁１７が開か
れる。排水管路１６の開放によって水槽１０内に残留し
ている原水は排水投棄され、活性炭槽２０内で活性炭２
４に接触している原水も排水管路１６から投棄される。

【００２６】原水が抜かれて水槽１０及び活性炭槽２０
がともに空の状態になると、これを好適な検出手段でも
って検出して、電源回路３０によりヒーター装置３１に
通電する。通電により槽本体２１を介して活性炭２４が
例えば約１５０〜２００℃の温度に加熱される。加熱時
間は経験的に好適な長さで決定されるが、従来のように
温水または蒸気を長時間通す場合に比べて、活性炭２４
を短時間にしかも高温に加熱することができる。活性炭
２４は加熱されて吸着した物質が脱離する。

【００２７】このようにして活性炭２４の再生後は、給
水弁１３を開けて再び原水を水槽１０に導入し、活性炭
槽２０内の再生済み活性炭２４に原水を接触させ、浄水
した状態で注出管路１４からの注出使用に備える。

【００２８】次に、図２は、本発明の第２実施例を示
す。

【００２９】前述の第１の実施例においては、吸着剤の
活性炭２４が粒状で槽本体２１に充填されたのに対し、
この第２実施例の吸着剤は定形性を有する繊維状の活性
炭４３を図示のように円筒形に成形したものが用いられ
ている。円筒形の活性炭４３はこの上下で固定板４１、
４２によって槽本体４０内に支持されている。ここでい
う槽本体４０は、図１で示された第１実施例の水槽１０
に相当する部材である。即ち、槽本体４０は樹脂によっ
て倒立容器形に成形され、上端の固定板４２側が有蓋と
なっており、下端の開口端は底板キャップ４９で閉塞さ
れている。

【００３０】キャップ４９には給水弁５０を有する原水
の給水管路と、原水を浄化した処理水の注出管路が設け
られている。注出管路には処理水を使用に供するために
注出する注水弁５１が設けられ、この注水弁５１は再生
時に槽本体４０内の原水を一時的に排水投棄して空にす
るための排水弁を兼用している。また、下部の固定板４
１とキャップ４９との接続部内部は空間として、ここに
はろ過材を兼ねた整流板４７が設けてある。給水管路か
ら導入された原水を整流板４７でろ過整流し、この原水
を槽本体４０と円筒形活性炭４３との間に形成された環
状空間部５２にいったん導入するようになっている。槽
本体４０に導入された原水は、円筒形の活性炭４３に外
周側から接触し、通過中に浄化されて活性炭４３の内部
中心の空間部５３に浄水として出るようになっている。
浄水はこの中心空間部５３から注出管路に注出され、使
用に供される構造である。

【００３１】また、槽本体４０はこの外周に沿ってヒー
ターコイル４５が装着されている。樹脂製の槽本体４０
の外周面とヒーターコイル４５との間には、同じく倒立
容器形に加工された金属製の筒体４６が介装してある。
ヒーターコイル４５は電源回路４４に接続されてオンオ
フされるようになっていて、通電により金属筒４６、槽
本体４０を介して内部の円筒形活性炭４３を加熱可能で
ある。ヒーターコイル４５による加熱効率を高めるため
に、この第２実施例では、ヒーターコイル４５を埋め込
んで槽全体を外側から断熱材４８によって被覆してい
る。

【００３２】こうした構造により、活性炭４３の吸着能
力が低下すると、再生に先だって給水管路の給水弁５０
を閉じ、注出管路の注水弁５１を開いて、槽本体４０及
び円筒形の活性炭４３内に残留している原水を排水投棄
し、槽本体４０内を空状態にする。電源回路４４のスイ
ッチ投入によりヒーターコイル４５を通電オンし、活性
炭４３を例えば約８０℃〜１００℃の温度に加熱され
る。加熱時間は経験的に好適とする時間に決定される。
第１実施例と同様、従来のように温水または蒸気を長時
間通す場合に比べて、活性炭４３を短時間でしかも高温
の好適温度まで加熱する。活性炭４３は加熱されて吸着
した物質が脱離する。

【００３３】なお、この第２実施例においては、活性炭
４３が劣化したり、破損等が生じてその後の使用に不都
合な場合は、槽本体４０から容易に取り出して交換可能
である。交換時は、下部のキャップ４９を槽本体４０か
らネジ外し（螺合結合してある）、次いで整流板４７と
一緒に下部の固定板４１を活性炭４３から分離して外
し、不良の活性炭４３を槽本体４０から抜き取る。吸着
剤の活性炭が交換容易という意味では、先の図１の第１
実施例よりは簡便である。

【００３４】なお、各実施例において、活性炭２４（４
３）から脱離した吸着物質は、第１実施例であれば、水
槽１０内に原水を一時的に流して流出廃棄したり、第２
実施例の場合は槽本体４０に原水を導入して流出させ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による浄水
装置は、請求項１では、吸着能力の低下した吸着剤の再
生に先だって槽内に残存した原水を外部排水し、再生時
にヒーター加熱して吸着剤を加熱する構造であるから、
従来のように温水器のごとき装置を付帯させる必要がな
く、大型化を抑え、なおかつ吸着剤を短時間で所要の高
温に加熱できるので再生コストを大幅に低減可能であ
り、初期の目的である吸着物質を効果的に脱離させるこ
とができる。

【００３６】請求項２〜４の場合、吸着剤として活性炭
に粒状のもの、あるいは定形性を有する繊維状のものを
用いることができ、ヒーター装置による加熱で能力低下
した吸着剤を加熱して機能回復させることができ、ヒー
ター装置の外側から槽全体を断熱材によって被覆すれ
ば、吸着剤に対する加熱効果が一層高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による浄水装置の第１実施例の断面図

【図２】本発明による浄水装置の第２実施例の断面図

【符号の説明】

１０…水槽、１２…原水導入管路、１３…給水弁、１４
…注水管路、１５…注水弁、１６…排水管路、１７…排
水弁、２０…活性炭槽（吸着剤槽）、２１…槽本体、２
２、２３…フィルタ、２４…活性炭（吸着剤）、２５…
支持部、３０…電源回路、３１、４５…ヒーター装置、
４０…槽本体（水槽）、４３…円筒形の活性炭、３０、
４４…電源回路、４８…断熱材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着剤再生時に原水を排水可能な水槽
   と、 原水に接触可能に水槽の内部に保持された吸着剤と、 通電により吸着剤を加熱するヒーター装置と、を備えた
   ことを特徴とする浄水装置。
2. 【請求項２】 粒状の吸着剤が導電性の吸着剤槽に収容
   されて水槽内に保持され、 吸着剤槽の外面に沿い装着されたヒーター装置によって
   吸着剤を吸着剤槽を通して加熱する請求項１記載の浄水
   装置。
3. 【請求項３】 定形性を有する繊維状の吸着剤を所要の
   形状に成形して保持部材で水槽内に保持すると共に、 水槽の外面に沿い装着されたヒーター装置によって吸着
   剤を水槽を通して加熱する請求項１記載の浄水装置。
4. 【請求項４】 ヒーター装置と共に水槽を外側から断熱
   材によって被覆した請求項３記載の浄水装置。