JPH0775777A - 浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 吸着剤を限定することにより、安全性や快適
性に問題のある化合物を除去出来る浄水器を得ることを
目的とする。 【構成】 陽イオン交換樹脂５及び活性炭３からなる第
１の浄水槽２と、多孔質中空糸膜１２からなる第２の浄
水槽１１の間に流量センサー８を設けた浄水器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は安全でおいしい水を得る
為の浄水器に関する。更に詳しくは、吸着剤を限定する
ことにより、安全性やおいしさを損う原因となる化合物
を除去できる浄水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水中に含まれる残留塩素を除くこと
を主目的とした活性炭浄水器が数年前に発売され使用さ
れたが、厚生省の調査により、長時間使用しなかった場
合に活性炭中に雑菌が発生し、好ましくないことが明ら
かとなった。

【０００３】この雑菌の流出を抑える為に多孔質中空糸
膜等の膜濾過を利用した浄水器が発売され、最近ではこ
のタイプが主流となっている。

【０００４】まだ数量的に多くはないが、逆浸透膜を用
いた浄水器や天然石、セラミック等を濾材として使用し
た浄水器も上市されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような浄水器に
於て、多孔質中空糸膜等の膜濾過を行っていないもの
は、長時間使用しないと雑菌が繁殖し水道水の初流に流
出してしまうという問題点があった。

【０００６】このような問題点を解決すべく、多孔質中
空糸膜や平膜による精密濾過を行う浄水器や活性炭に銀
を添着する等の方法により抗菌性を持たせた浄水器が開
発され、上市されるようになって来た。

【０００７】活性炭に銀を添着したものは溶出する銀の
量によって抗菌性が異なり、又銀が多量に流出しても良
くないので若干不安定である。膜濾過による方法は膜の
使用法、固定法等に間違いがなければ雑菌等を除去する
には充分な性能を有している。

【０００８】活性炭を使用していれば、その使用量、性
能にもよるがトリハロメタン、農薬等の微量溶解してい
る危険性のある有機物を除去することは可能である。

【０００９】然し乍ら、鉛等の重金属の陽イオンや硝酸
性窒素及び亜硝酸性窒素等の陰イオンで溶解性のものは
活性炭、膜濾過によって取り除くことは難しく、殆んど
除去できていないのが現状であった。

【００１０】これらのイオンを取り除く為に、逆浸透膜
を用いた浄水器も開発されているが、飲用水のおいしさ
という点でミネラル分を全て取り除いてしまうので、水
が不味くなり、安全でおいしい水という面では難点があ
った。

【００１１】又多様な種類の不純物を有する水源に用い
られる浄水器として、水道水を耐圧容器に収納したフィ
ルタ、活性炭、イオン交換樹脂の順番に流すものが提案
されている（特開昭６１−２５７２８２号公報）。

【００１２】上記のような浄水器に於ては濾過体の吸着
限界が来ても、極端な味、臭い、色等の変化がないと使
用限界を判断しにくい状況にある。本発明者らは、この
ような状況に鑑み、安全でおいしい水を得る為に検討し
た結果本発明に到達したものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の要旨は、陽
イオン交換樹脂及び活性炭からなる第１の浄水槽並びに
多孔質中空糸膜からなる第２の浄水槽よりなる浄水器に
於て、第１の浄水槽と第２の浄水槽の間に流量センサー
を設けたことを特徴とする。

【００１４】本発明は陽イオン交換樹脂、活性炭、多孔
質中空糸膜の組合せを必須としている。陽イオン交換樹
脂や活性炭のみでは雑菌の発生があった場合に浄水器か
らの初流に雑菌が流出してしまい安全面から見て好まし
くない。

【００１５】又活性炭と多孔質中空糸膜のみでは鉛等の
重金属の溶解性陽イオンは取り除くことが難しいという
問題点がある。更に陽イオン交換樹脂と多孔質中空糸膜
のみの場合はトリハロメタン、農薬等が吸着できない
他、残留塩素も充分に除去できないので好ましくない。

【００１６】本発明の陽イオン交換樹脂、活性炭及び多
孔質中空糸膜の内、第２の浄水槽にある多孔質中空糸膜
は浄水器の最終段に存在することが必須であるが、陽イ
オン交換樹脂及び活性炭は陽イオン交換樹脂、活性炭の
順或は活性炭、陽イオン交換樹脂の順でも両者を混合し
て用いても差し支えない。抗菌活性炭として銀添着活性
炭を用いた場合は銀の流出により陽イオン交換樹脂の交
換容量の減少を招くので、先に活性炭、その後に陽イオ
ン交換樹脂のタイプや活性炭と陽イオン交換樹脂を混合
することは好ましくない。

【００１７】これらの理由から陽イオン交換樹脂、活性
炭、多孔質中空糸膜の順に濾過していくことが好まし
い。本発明で用いる陽イオン交換樹脂は除去したい物質
に対応するものであれば、強酸性陽イオン交換樹脂、弱
酸性陽イオン交換樹脂の何れも用いることができる。

【００１８】実際に水道水に使用する場合は、配水管に
用いられている鉛管から溶出し、有害物質として含まれ
る可能性が高い鉛等の重金属陽イオンが多く、又中性塩
として溶解している可能性が高いので、中性塩を分解吸
着できる強酸性陽イオン交換樹脂を用いることが好まし
い。

【００１９】強酸性陽イオン交換樹脂は一般にナトリウ
ム塩として販売されているが、イオン交換によりナトリ
ウムが流出し、飲用に供すると血圧の上昇等の問題が発
生することがあるので余り好ましくない。

【００２０】ナトリウムを流出させない為に酸型の強酸
性陽イオン交換樹脂を用いると流出液のｐＨが４以下に
なってしまうので、水道水質基準から外れ、刺激も強く
なるので余り好ましくない。

【００２１】強酸性陽イオン交換樹脂を用いる場合は、
溶出イオンが水のおいしさを向上し、健康面でも日本人
が不足しがちなカルシウム塩型とすることが好ましい。
このように水道水を安全でおいしく飲む為には、陽イオ
ン交換樹脂として、カルシウム塩型の強酸性陽イオン交
換樹脂を用いるのが最も好ましい。

【００２２】本発明で使用する活性炭は、残留塩素を還
元する能力、トリハロメタンや農薬等の有害物を吸着す
る能力を持っていれば特に限定されるものではなく、形
態的には粉末状、粒状、繊維状、成形炭等の活性炭が使
用でき、原料的にも特に限定されるものではなくヤシガ
ラ活性炭、骨炭、木炭系のもの等の天然物系活性炭、ピ
ッチ系、石油コークス系等の合成活性炭等が使用でき
る。賦活方法についても特に限定されず、水蒸気賦活、
化学的賦活等の賦活法が用いられる。

【００２３】浄水器として用いた場合に、通水する水の
活性炭内の通過速度が通常の活性炭の使用法に比べて非
常に大きいので嵩密度の大きいものが好ましく、水道水
圧との関連から圧力損失は小さいものが好ましい。吸着
物質は比較的分子量の小さいものが多く、コスト面を含
めると水蒸気賦活した粒状ヤシガラ活性炭が現状では最
も好ましく用いられる。

【００２４】本発明の活性炭は抗菌性を付与する為に銀
等の重金属を添着したものでも構わないが、余り大量の
重金属が溶出するものは好ましくない。抗菌性を付与し
たものは比較的好ましく用いられる。

【００２５】本発明では多孔質中空糸膜を用いなければ
ならない。多孔質平膜を用いた場合は充分な濾過膜面積
を得られない場合があるので好ましくない。本発明の多
孔質中空糸膜は雑菌等の微小物質が除去できれば特に限
定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン系、ポリスルホン系等の多孔質中空
糸膜が用いられる。これらの多孔質中空糸膜は、通水性
能を向上する為に例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体
の鹸化物（＝エチレン−ビニルアルコール系共重合体）
で親水化されていることが好ましい。

【００２６】本発明は陽イオン交換樹脂、活性炭を充填
した第１の浄水槽と多孔質中空糸膜を収めた第２の浄水
槽を組み合わせた形のものであり、第１の浄水槽の流出
水が第２の浄水槽に流入する形となる。本発明では、第
１の浄水槽と第２の浄水槽の間に流量センサーを設け積
算濾過流量を知って濾過体の寿命を検知するものであ
る。

【００２７】上記の検知手段を第１の浄水槽の一次側に
配した場合、陽イオン交換樹脂、活性炭の圧力損失及び
多孔質中空糸膜の圧力損失がある為、充分な検知が出来
ない可能性があり好ましくない。上記の点に関しては第
２の浄水槽の二次側に配することが好ましいが、多孔質
中空糸膜通過後に水が滞留し易い部分を作ることは雑菌
の発生上好ましくない。多孔質中空糸膜による圧力損失
はあるものの、第１の浄水槽と第２の浄水槽の間に配す
ることが好ましい。又本発明の陽イオン交換樹脂、活性
炭及び多孔質中空糸膜以外に一次フィルターやセラミッ
ク、天然石等を同時に用いても構わない。

【００２８】

【実施例】以下実施例を用いて本発明を具体的に説明す
る。 〔実施例１〕本発明の一例を示す浄水器の断面図を図１
に示した。陽イオン交換樹脂５、活性炭３を充填した第
１の浄水槽２と多孔質中空糸膜１２を収めた第２の浄水
槽１１は配水管によってつながれ、外容器１に収納され
ている。

【００２９】第２の浄水槽１１に親水化を施したポリエ
チレン製多孔質中空糸膜１２を２液型ポリウレタン樹脂
で固定し、一端を切断、開放したものを用いた。第１の
浄水槽２には一次側から１５０メッシュのナイロンメッ
シュを貼付した樹脂枠６を設置し、陽イオン交換樹脂５
を３００ｍｌ充填した。陽イオン交換樹脂５と活性炭３
が混合しないように該樹脂枠と同様に作製した樹脂枠４
を挿入した。その上に活性炭３を充填し、同様に作製し
た樹脂枠１３を活性炭が流出しないように挿入した。

【００３０】第１の浄水槽２と第２の浄水槽１１を配水
管でつなぎ、その配水管の途中に羽根車式の流量センサ
ー８を設けた。流量センサー８の出力信号は表示及び制
御部９にて流量を積算し、浄水器の寿命表示を行う。

【００３１】陽イオン交換樹脂５としては、強酸性陽イ
オン交換樹脂（オルガノ（株）製アンバーライトＩＲ−
１２０Ｂ）を下記の方法でカルシウム塩型としたものを
用いた。

【００３２】市販の上記樹脂１リットルをガラス漏斗に
入れ４Ｎ塩酸水溶液１．５リットル（樹脂の交換容量の
約３倍当量、以下括弧内の当量数は対イオン交換樹脂の
交換容量）を２００ｍｌ／分の通水速度で通水した。そ
の後イオン交換水１０リットルを２００ｍｌ／分の通水
速度で通水洗浄した後、３Ｎ水酸化ナトリウム水溶液２
リットル（約３倍当量）を２００ｍｌ／分の速度で流
し、ナトリウム塩型とした。更に２００ｍｌ／分の通水
速度でイオン交換水１０リットルで洗浄し、４Ｎ塩酸水
溶液１．５リットル（約３倍当量）通水後イオン交換水
１０リットルで洗浄した。

【００３３】得られた酸型の強酸性陽イオン交換樹脂に
３モル／ｌ塩化カルシウム水溶液１リットル（約３倍当
量）を１００ｍｌ／分の通水速度で通水した。その後イ
オン交換水１０リットルを２００ｍｌ／分の速度で通水
洗浄した。塩化カルシウム溶液並びにイオン交換水通水
時の流出液全てを集めて、キレート滴定法（浄水試験法
に準拠）にてカルシウムイオン濃度を測定し、強酸性陽
イオン交換樹脂に捕捉されているカルシウム量を逆算し
たところ、１．６８当量／ｌ−イオン交換樹脂交換され
ていた。

【００３４】活性炭はクラレケミカル社製クラレコール
Ｔ−ＳＢ４８／１００を市販のまま用いた。

【００３５】水道水は入水口７より入水し、第１の浄水
槽２内の陽イオン交換樹脂５、活性炭３を通過し、配水
管中の流量センサー８を経由して、多孔質中空糸膜１２
を収めた第２の浄水槽１１に入り、多孔質中空糸膜１２
で濾過された後、浄水吐水口１０より流出する。

【００３６】こうして得た浄水器の試験結果を以下に示
した。試験に際して、通水速度を４ｌ／分とした。流量
センサーから得た信号の積算流量が８ｍ³ の時点をカー
トリッジ寿命として設定した。

【００３７】（１）残留塩素除去能力 ２．０±０．２ｐｐｍ残留塩素含有水を通水し、流出水
の残留塩素濃度を測定した。尚、残留塩素はｏ−トリジ
ン法により測定した。８ｍ³ 通水時の流出水の残留塩素
濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。

【００３８】（２）除菌能力 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｄｉｍｉｎｕｔａ ＩＦＯ
１４２１３ １．７×１０⁷ ケ／ｍｌを含む水６リット
ルを通水したが、流出水の菌数は０ケ／ｍｌであった。

【００３９】（３）鉛除去能力 鉛濃度として１５０ｐｐｂに調製した塩化鉛水溶液を通
水した。８ｍ³ 通水時の流出水の鉛濃度は１０ｐｐｂ以
下であった。

【００４０】（４）トリハロメタン除去能力 クロロホルムを５０ｐｐｂに調製した溶液を通水した。
８ｍ³ 通水時の流出水のクロロホルム濃度は２５ｐｐｂ
以下であった。

【００４１】（５）カートリッジ寿命表示 市販の積算流量計を用いて、本装置のカートリッジ寿命
表示を確認したところ、７９８４リットルであった。

【００４２】

【発明の効果】本発明は上記のように陽イオン交換樹
脂、活性炭、多孔質中空糸膜という構成の浄水器にカー
トリッジ寿命検知機を取り付けることにより、これまで
除去の難しかった溶解イオン性有害物質を除去しつつ、
浄水器の寿命を検知して安全でおいしい水を飲めるよう
にした画期的な浄水器である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄水器の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 浄水器外容器 ２ 第１の浄水槽 ３ 活性炭 ４，６，１３ 樹脂枠 ５ 陽イオン交換樹脂 ７ 水道水流入口 ８ 流量センサー ９ 表示及び制御部 １０ 吐水口 １１ 第２の浄水槽 １２ 多孔質中空糸膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊神 生雄 東京都中央区京橋二丁目３番19号 三菱レ イヨン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽イオン交換樹脂及び活性炭からなる第
   １の浄水槽並びに多孔質中空糸膜からなる第２の浄水槽
   よりなる浄水器に於て、第１の浄水槽と第２の浄水槽の
   間に流量センサーを設けたことを特徴とする浄水器。
2. 【請求項２】 陽イオン交換樹脂がカルシウム塩型であ
   ることを特徴とする請求項１記載の浄水器。