JPH0737754Y2 - 飲料水処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、貯水タンク内で飲料水
を処理する飲料水処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の飲料水の処理は、活性炭や多孔質
中空糸等により行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな水処理方法では、活性炭や多孔質中空糸を内蔵した
カセットの交換を定期的に行わなければならず、非常に
コストがかかる問題点があった。

【０００４】本考案の目的は、低コストで水処理を行う
ことができる飲料水処理装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本考案の構成を説明すると、本考案に係る飲料水処
理装置は、飲料水を収容する貯水タンクと、前記貯水タ
ンク内の前記飲料水中に配置される第１，第２の電極
と、前記第１，第２の電極間に極性を交互に反転させつ
つ前記飲料水の電気分解電圧以下の直流電圧を印加する
電源回路と、前記貯水タンク内で該貯水タンクの底部側
に配置された常時負極性の第３の電極とを備え、前記貯
水タンクには、その底部の水を残してそれより上の上澄
水を取り出す取出し路が設けられていることにある。

【０００６】

【作用】貯水タンク内の飲料水中の第１，第２の電極に
電源回路から該飲料水の電気分解電圧以下の直流電圧を
極性を反転させつつ交互に印加すると、数分間でごみ等
が水中に析出するため白く濁る。析出物質は底部側の接
地電位の第３の電極で引き付けられ、貯水タンクの底部
に白い沈殿物ができ、上澄水はきれいに澄む。この上澄
水を取り出して使用する。

【０００７】この上澄水は、水道水の塩素の臭いを除去
でき、アルカリイオン化が図れ、重金属を除去でき、水
の性質が変り、まろやかで美味しいミネラル水となる。

【０００８】また、抗菌作用が得られ、水の腐敗を防止
する。

【０００９】貯水タンクの底部に沈殿された物質は、水
中のごみや塩素と結合した有機質で、人体に有害なもの
である。

【００１０】貯水タンクの沈殿物が存在する箇所より上
側に取出し路を設けたことにより、上澄水だけを容易に
取り出せる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００１２】図１は、本考案に係る飲料水処理装置の一
実施例を示したものである。

【００１３】図において、１は飲料水２を収容する貯水
タンク、３Ａ，３Ｂは該貯水タンク１内の飲料水２中に
配置される第１，第２の電極、４は第１，第２の電極３
Ａ，３Ｂ間に極性を交互に反転させつつ飲料水２の電気
分解電圧以下の直流電圧を印加する電源回路、５は貯水
タンク１内で該貯水タンク１の底部側に配置された常時
接地電位の第３の電極、６は貯水タンク１内の底部側を
残してそれより上の上澄水を取り出す蛇口の如き取出し
路である。なお第１，第２の電極３Ａ，３Ｂは、それぞ
れ複数の金属板で構成されていてもよい。

【００１４】図２は、前述した電源回路４の一例を示し
たものである。なお、前述した図１と対応する部分には
同一符号を付けて示している。

【００１５】図において、７は直流電源、８Ａ，８Ｂは
直流電源７に定電流用抵抗９を介してそれぞれ接続され
ている該定電流用抵抗９を介して直流電源７から飲料水
２の電気分解以下の直流電圧を交互に印加する切換えを
行う第１，第２の印加電極切換え回路である。これら第
１，第２の印加電極切換え回路８Ａ，８Ｂは、抵抗１０
Ａ，１０Ｂと、トランジスタ１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，
１２Ｂとでそれぞれ構成されている。

【００１６】１３は第１，第２の印加電極切換え回路８
Ａ，８Ｂに交互に切換え指令を与える電極切換え指令発
生回路、１４は水の電気分解電圧以下の基準電圧（例え
ば０．７〜１．０Ｖ）を発生する基準電圧源である。こ
の実施例では、該基準電圧源１４は、２個のダイオード
１５を直列接続して構成されている。これら直列接続さ
れたダイオード１５のアノード側が接地され、カソード
側は抵抗１６を介して直流電源７に接続されている。

【００１７】１７は電極３Ａ，３Ｂ間に印加されている
直流電圧と基準電圧源１４の基準電圧とを比較して前者
の電圧が後者の電圧を越えたとき、電極切換え指令発生
回路１３に矩形波の切換え信号を出す比較器、１８は電
極３Ａ，３Ｂの電圧を比較器１７に与える電路に接続さ
れている抵抗である。

【００１８】１９は比較器１７から出力される切換え信
号の波形を整形するとともに、デュティが１対１になる
ようにパルス幅を修正しているフリップフロップ回路よ
りなる波形修正回路、２０は波形修正された切換え信号
の周波数を検出するカウンタ或いはタコゼネレータ等か
らなる周波数検出器、２１は周波数検出器２０の検出結
果を、例えば警報等で表示する表示器である。２２，２
３，２４は波形修正回路１９の出力端とアース間に直列
接続されている抵抗，コンデンサ，発光ダイオードであ
る。発光ダイオード２４は、表示器２１以下のもう一つ
の表示器として作用する。２５は発光ダイオード２４に
並列接続されているバイアス用ダイオードである。

【００１９】次にこのような電源回路４を用いて貯水タ
ンク１内の飲料水２を水処理する方法について説明す
る。基準電圧源１４には、水処理に最適な、例えば０．
７〜１．０Ｖの基準電圧が設定されている。この基準電
圧を比較器１７の一方の入力とする。該比較器１７は、
いずれかの電極３Ａ，３Ｂに印加されている直流電圧を
他方の入力し、電極３Ａ，３Ｂに印加されている直流電
圧が基準電圧を越える毎に矩形波の切換え信号を順次出
力する。

【００２０】この切換え信号が印加される毎に電極切換
え指令発生回路１３は、切換え指令を第１，第２の印加
電極切換え回路８Ａ，８Ｂに交互に与える。これにより
第１，第２の印加電極切換え回路８Ａ，８Ｂが交互に導
通されて直流電源７の直流電圧が極性を反転して第１，
第２の電極３Ａ，３Ｂに交互に印加される。この時の電
極３Ａ又は３Ｂの印加電圧が前述したように比較器１７
に入力される。

【００２１】このようにして電極３Ａ，３Ｂに印加する
直流電圧の極性切換えを行うと、電極３Ａ，３Ｂに印加
される直流電圧は、図３に示すように基準電圧に達する
毎に極性が反転されることになる。従ってピーク電圧の
存在時間が短くなり、水の電気分解の発生を防止でき
る。また、水質が変ると、電極３Ａ，３Ｂ間の静電容量
が変るので、直流印加電圧の立上り特性が変り、極性の
切換え周期が自動的に変ることになる。

【００２２】図３に示すようにチャージ・ディスチャー
ジの波形が異なっているのは、水の半導体用のためで、
この水の半導体用が生じるように定電流用抵抗９の値を
設定すると効果的な水処理ができる。定電流抵抗９の値
を図３の波形が得られるように調整すると、電源の変動
に周波数があまり変化されずに安定となり、かつ水の電
気分解が起きない。

【００２３】一方、比較器１７の切換え信号は波形修正
回路１９でデュティが１対１になるように整形修正が行
われ、その出力が周波数検出器２０と発光ダイオード２
４とに与えられる。周波数検出器２０で極性反転の切換
周波数の検出がなされ、その結果が、例えば警報として
表示器２１から表示される。発光ダイオード２４は、極
性反転の切換周波数が高いと連続点灯となり、低いと点
滅となる。

【００２４】また、例えば外気温が高くなった場合、基
準電圧を下げる必要があるが、本実施例のようにダイオ
ード１５で基準電圧源１４を構成していると、温度変化
でダイオード１５の特性が変り、自動的に基準電圧の補
正を行うことができる。

【００２５】なお、基準電圧１４は、各種電圧を切換え
出力ができる別の電源を用いることができる。

【００２６】更に、周波数検出器２０の出力で電圧切換
式基準電圧源１４の電圧の自動切換え、或いは定電流用
抵抗９の抵抗値の自動切換え等の制御を必要に応じて行
わせることができる。

【００２７】図４は本考案で用いる電源回路の他の実施
例を示したものである。なお、前述した図２と対応する
部分には同一符号を付けて示している。

【００２８】図において、２６は水の電気分解電圧以下
の鋸歯状波電圧を発生する鋸歯状波電圧発生回路、８
Ａ，８Ｂは鋸歯状波電圧発生回路２６からの鋸歯波電圧
を第１，第２の電極３Ａ，３Ｂに交互に印加する切換え
を行う印加電極切換え回路、１３は鋸歯状波電圧の発生
サイクルをもとにして第１，第２の印加電極切換え回路
８Ａ，８Ｂに切換え指令を出す電極切換え指令発生回路
である。

【００２９】鋸歯状波発生回路２６は、可変抵抗２７と
コンデンサ２８とを備えて直流電源７から充電される充
電回路２９と、抵抗１６を介して直流電源７に接続され
た複数の直列接続のダイオード１５からなる基準電圧源
１４と、これら両者の電圧を比較してコンデンサ２８の
充電電圧が基準電圧源１４の基準電圧を越えたとき切換
え信号を出力する比較器１７と、チャタリング防止用抵
抗３０と、コンデンサ３１と抵抗３２，３３とスイッチ
ングトランジスタ３４とを備えて比較器１７が切換え信
号を出したときコンデンサ２８の放電を行う放電回路３
５と、コンデンサ２８の充放電による鋸歯状波電圧を増
幅する鋸歯状波電圧増幅器３６とで構成されている。

【００３０】鋸歯状波電圧増幅器３６は、インピーダン
ス変換用バッファー増幅部３７と、増幅用トランジスタ
３８，３９とで構成されている。

【００３１】次に、このような電源回路４を用いて貯水
タンク１内の飲料水２を水処理する方法について説明す
る。

【００３２】基準電圧源１４には、前述したと同様に水
処理に最適な、例えば０．７〜１．０Ｖの基準電圧が設
定されている。

【００３３】この基準電圧を比較器１７の一方の入力と
する。該比較器１７は、充電回路２９のコンデンサ２８
に充電された電圧を他方の入力とする。比較器１７は、
コンデンサ２８の充電電圧が基準電圧を越える度に、矩
形波の切換え信号を順次出力する。この切換え信号が出
力される毎に、放電回路３５のスイッチングトランジス
タ３４がオンとなり、コンデンサ２８の放電がなされ
る。

【００３４】このような動作により鋸歯状波電圧が形成
され、これが鋸歯状波電圧増幅器３６で増幅され、印加
電極切換え回路８Ａ，８Ｂを経て第１，第２の電極３
Ａ，３Ｂに印加される。

【００３５】鋸歯状波電圧が発生する毎に、比較器１７
から切換え信号が出力されるので、電極切換え指令発生
回路１３から電極切換え指令が出て、第１，第２の電極
３Ａ，３Ｂには図３に示すような鋸歯状波電圧が交互に
印加されることになる。

【００３６】電極３Ａ，３Ｂに印加される鋸歯状波電圧
は、図３に示すように基準電圧に達する毎に極性が反転
されることになる。従ってピーク電圧の存在時間が短く
なり、水の電気分解の発生を防止できる。

【００３７】図３に示すようにチャージ・ディスチャー
ジの波形が異なっているのは、水の半導体作用のためで
あり、これにより効果的な水処理ができる。

【００３８】なお、基準電圧源１４は、前述したように
各種電圧の切換え出力ができる別の電源を用いることが
できる。

【００３９】図２又は図４のような電源回路４を用い
て、第１，第２の電極３Ａ，３Ｂに飲料水２の電気分解
電圧より低い直流電圧をその極性を反転させて交互に印
加すると、数分間はごみ等が水中に析出するため白く濁
る。析出物質は貯水タンク１内の底部側の負電位の第３
の電極５で引き付けられ、貯水タンク１の底部に白い沈
殿物ができ、上澄水はきれいに澄む。この上澄水を取り
出して使用する。

【００４０】この上澄水は、水道水の塩素の臭いを除去
でき、アルカリイオン化が図れ、重金属を除去でき、水
の性質が変り、まろやかで美味しいミネラル水となる。

【００４１】貯水タンク１の底部に沈殿された物質は、
水中のごみや塩素と結合した有機物質で、人体に有害な
ものである。

【００４２】このような現象が起こるのは、水処理によ
り水の分子が小さくなる時に、水中にある浮遊物が析出
されるためと、水和作用により、水和されなかった物質
が析出される効果であり、これにより貯水タンク１の上
部側に澄んだ水が製水されるためである。

【００４３】この水和作用による現象では、水分子が微
小であればある程、イオン溶出と、吸着が増す。

【００４４】その結果、抗菌作用も起こる。菌は、増殖
作用を繰り返すことによって始めて自らの生命を維持す
ることができるが、増殖作用が停止した場合は、自ら死
滅する。

【００４５】この原理から菌が存在する水中で数多くの
水和作用が行われ、菌が増殖作用を行う場を失い生命力
が絶たれる。

【００４６】本実施例では、貯水タンク１の沈殿物が存
在する箇所より上側に取り出し路６を設けているので、
上澄水だけを容易に取り出すことができる。

【００４７】なお、取り出し路６がなくても、柄杓等で
汲み出すとか、貯水タンク１を傾けることにより上澄水
だけを取り出すことができる。

【００４８】なお上述した実施例では、貯水タンク１の
底部に常時接地電位の第３の電極５を置いているが、貯
水タンク１をステンレス等の導電材料をもって成形し、
その貯水タンク１全体を常時接地電位として電極５とし
てもよい。

【００４９】

【考案の効果】以上説明したように本考案に係る飲料水
処理装置は、貯水タンク内の飲料水中に第１，第２の電
極から水の電気分解電圧以下の直流電圧を極性を反転さ
れつつ交互に与えるので、ごみや有機物を容易に水中に
析出させて沈殿させることができ、上部側にきれいな上
澄水を得ることができる。

【００５０】また、この水処理により水道水の塩素の臭
いを除去でき、アルカリイオン化を図ることができ、重
金属を除去でき、水の性質が変り、まろやかで美味しい
ミネラル水を得ることができる。

【００５１】また、抗菌作用が得られ、水の腐敗を防止
することができる。

【００５２】また、貯水タンク内の底部側に接地電位の
第３の電極を配置することにより、析出物を速やかに沈
殿させることができる。

【００５３】更に、貯水タンクに取り出し路を設けたこ
とにより、容易に上澄水だけを取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る飲料水処理装置の一例を示す縦断
面図である。

【図２】本考案で用いる電源回路の一例の回路図であ
る。

【図３】本実施例で一方の電極に印加する直流電圧の波
形図である。

【図４】本考案で用いる電源回路の他の例を示す回路図
である。

【符号の説明】

１ 貯水タンク ２ 飲料水 ３Ａ，３Ｂ 第１，第２の電極 ４ 電源回路 ５ 第３の電極 ６ 取出し路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 飲料水を収容する貯水タンクと、前記貯
   水タンク内の前記飲料水中に配置される第１，第２の電
   極と、前記第１，第２の電極間に極性を交互に反転させ
   つつ前記飲料水の電気分解電圧以下の直流電圧を印加す
   る電源回路と、前記貯水タンク内で該貯水タンクの底部
   側に配置された常時負極性の第３の電極とを備え、前記
   貯水タンクには、その底部の水を残してそれより上の上
   澄水を取り出す取出し路が設けられている飲料水処理装
   置。