JPH0810754A - 活性炭再生機能を備えた水処理装置 - Google Patents
活性炭再生機能を備えた水処理装置Info
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- JPH0810754A JPH0810754A JP6172067A JP17206794A JPH0810754A JP H0810754 A JPH0810754 A JP H0810754A JP 6172067 A JP6172067 A JP 6172067A JP 17206794 A JP17206794 A JP 17206794A JP H0810754 A JPH0810754 A JP H0810754A
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Abstract
6)や中空糸膜フィルターを設けた水処理装置(10)に
おいて、活性炭を加熱再生することにより活性炭の寿命
を延長させると共に、活性炭再生時に発生する熱水や水
蒸気の熱から後段の電解槽や中空糸膜フィルターを保護
することを目的とする。 【構成】活性炭カートリッジ(34)にはヒーター(46)
が設けてあり、活性炭を加熱することにより吸着物質を
脱着させ、活性炭を再生するようになっている。活性炭
カートリッジ(34)は感温型の三方弁(48)を介して電
解槽(36)に接続されている。ヒーター(46)の作動時
には、カートリッジ(34)内に発生した熱水や水蒸気
は、電解槽(36)をバイパスして、熱水排出ホース(5
2)から排出され、T継手(54)に送られる。T継手(5
4)はトラップを内蔵しており、熱水や水蒸気がホース
(110)から電解槽(36)の方に逆流するのを防止す
る。
Description
せて浄化すると共に、斯く得られた浄水を更に濾過装置
および/又は電解装置によって処理するようになった家
庭用の水処理装置に関する。本発明は、特に、活性炭を
随時加熱することにより活性炭を煮沸滅菌すると共に再
生し、長期間にわたって活性炭の吸着能力を維持するよ
うになった、活性炭再生機能を備えた水処理装置に関す
る。
り、水道水中に溶存する残留塩素や、トリハロメタンの
ような有害な有機塩素化合物や、2メチルイソボルネオ
ールやジオスミンのような黴くさい物質を活性炭に吸着
させて除去するようになった浄水器は市販されている。
残留塩素(次亜塩素酸イオン若しくは次亜塩素酸)を除
去すると水の殺菌力が失われるので、活性炭を備えた浄
水器においては、活性炭の後段に中空糸膜フィルターの
ようなフィルターを設け、バクテリヤを濾過できるよう
にするのが一般的である。
槽に送って電解し、アルカリ性水や酸性水を得るように
なった水処理装置も市販されている。
活性炭を煮沸滅菌すると共に再生し、長期間にわたって
活性炭の吸着能力を維持するようになった活性炭再生型
の浄水器も提案されている。加熱により、沸点の低いト
リハロメタン(クロロホルムの沸点は約61℃;ブロモジ
クロロメタンの沸点は約90℃)は活性炭から脱着される
と共に、活性炭表面の活性点が復活するので、活性炭が
再生され、活性炭の寿命が延長する。
においても、活性炭槽の後段に中空糸膜フィルターや電
解槽を設け、活性炭で処理された浄水を更に濾過したり
電解したりするのが好ましい。しかし、現在の技術水準
では、中空糸膜フィルターは十分な耐熱性を備えていな
いので、活性炭再生時に発生する熱水や水蒸気によって
中空糸膜フィルターが劣化するおそれがある。また、電
解槽の場合でも、電解槽のケースが熱により劣化すると
共に電極板に歪みが発生するので、熱負荷を課すのは好
ましくない。
膜フィルターや電解槽を設けた水処理装置において、活
性炭を加熱再生することにより活性炭の寿命を延長させ
ると共に、活性炭再生時に発生する熱水や水蒸気の熱か
ら後段の中空糸膜フィルターや電解槽を保護することに
ある。
理装置は、活性炭が充填された活性炭槽と、その後段に
配置された中空糸膜フィルター又は電解槽のような第2
の水処理手段とを有する。活性炭槽にはヒーターが設け
てあり、活性炭を加熱することにより吸着物質を脱着さ
せ、活性炭を再生するようになっている。活性炭槽には
三方弁が接続してあり、その浄水出口は第2水処理手段
に接続され、熱水出口は熱水排出ホースに接続される。
三方弁は、手動や電動のものでもよいが、温度に応答し
て自動的に切換わる感温型のものが好ましい。
浄化された水は中空糸膜フィルター又は電解槽に送ら
れ、更に濾過又は電解に付される。ヒーターの作動時に
は、三方弁は切換えられ、活性炭槽から流出する熱水又
は水蒸気は、中空糸膜フィルターや電解槽をバイパスし
て、熱水排出ホースから排出される。従って、中空糸膜
フィルターや電解槽に熱負荷が加わることがない。
場合には、電解槽の捨て水ホースと熱水排出ホースとは
水処理装置の筺体の内部において合流させるのが好まし
い。このようにすれば、水処理装置からの排出ホースを
1本にすることができ、配管を簡素化することができ
る。
フィルターを配置する場合には、熱水排出ホースは水処
理装置の筺体の内部においてフィルターからの浄水吐出
ホースに合流させることができる。この場合にも、水処
理装置からの吐水ホースを1本にすることができ、配管
を簡素化することができる。
ースと捨て水ホース(又は、浄水吐水ホース)との合流
部と電解槽(又は、中空糸膜フィルター)との間にはト
ラップ機構を設け、ヒーターの作動時に熱水や水蒸気が
電解槽(又は、中空糸膜フィルター)の方に逆流するの
を防止する。このトラップ機構は、T継手と一体的に形
成するのが好ましい。
明する。図1を参照するに、本発明の水処理装置10
は、例えば、流し12を備えた台所カウンター14上に
載置して使用することができる。図示した使用例では、
流しにはシングルレバー型の湯水混合栓16が設置して
あり、この湯水混合栓16には給湯パイプ16Aを介し
て給湯機(図示せず)からの湯が供給され、水道管(図
示せず)に接続された給水パイプ16Bから上水が供給
されるようになっている。
を内蔵した蛇口アダプタ20が取付けてあり、このアダ
プタ20は上水供給ホース22と処理水吐出ホース24
とにより水処理装置10に接続されている。アダプタ2
0のハンドル26を所定位置に回すと、水栓16からの
上水は上水供給ホース22により水処理装置10に送ら
れ、処理された水は吐出ホース24からアダプタ20に
送り返され、その出口28から吐出される。ハンドル2
6を他の位置に回すと、水栓16からの未処理の上水
(又は湯水混合物)は水処理装置10を経由することな
くアダプタ20の出口28からそのまゝ吐出される。水
処理装置10には、更に、排水ホース30が接続してあ
り、水処理装置10内で生じた不要な水や熱水や水蒸気
を流し12に排出させるようになっている。
ては、水処理装置10は、水道水中に浮遊する赤錆や微
生物などの粒子成分を予めフィルターの濾過作用により
除去し、次に、水道水中に溶存する残留塩素やトリハロ
メタンや臭気物質のような有害な或いは不本意な物質を
活性炭の吸着作用により除去し、斯く浄化された浄水を
必要に応じて更に電気分解して酸性水やアルカリ性水を
生成するようになっている。このため、この水処理装置
10は、中空糸膜フィルターのようなフィルター(図示
せず)が内蔵された濾過段32と、活性炭が収容された
活性炭カートリッジ34からなる吸着段と、水の電解に
より酸性水やアルカリ性水を生成するための電解槽36
とを備えている。水処理装置のこれらの構成要素は、底
板38付きのベース40に支持され、外側ケース42に
よって囲われている。
を介して濾過段32に送られ、濾過された上水はホース
44を介して活性炭カートリッジ34に送られる。活性
炭カートリッジ34はステンレスなどの金属で形成され
ており、その底部には電気ヒーター46が設けてある。
図3に示したように、活性炭カートリッジ34は、ステ
ンレス鋼板の巻き締め製缶により形成された容器34A
内に芯枠34Bを配置し、活性炭素繊維や粒状活性炭を
バインダーなどで成形した活性炭層34Cをこの芯枠3
4Bの周りに固定することにより形成することができ
る。
32からのホース44が接続され、出口34Eには三方
弁48が装着される。活性炭カートリッジ34は定期的
に或いは使用者のスイッチ操作により電気ヒーター46
に通電することにより加熱される。加熱によりカートリ
ッジ34内の活性炭は煮沸滅菌されると共に、活性炭に
吸着された塩素やトリハロメタンは脱着され、活性炭が
再生される。活性炭処理により得られた浄水や、再生時
に加熱により発生した熱水や水蒸気は、カートリッジ3
4の出口34Eから三方弁48に送られる。
時にカートリッジ34から流出する熱水や水蒸気の温度
に応じて出口が自動的に切換わるようになっている。図
4および図5に示したように、三方弁48は、熱膨張性
ワックス組成物などからなる感温エレメントを内蔵した
可動部48Aと浄水出口48Bと熱水出口48Cを備
え、雰囲気温度の上昇に伴いスピンドル48Dが伸長し
て弁体48Eを図4において右方に移動させ、カートリ
ッジ34からの熱水や水蒸気を熱水出口48Cに流出さ
せるようになっている。感温型三方弁48は、例えば、
雰囲気温度が90℃以下の時には流体は浄水出口48B
に送られ、上記温度を超えると熱水出口48Cに送られ
るように設定することができる。三方弁48の浄水出口
48Bはホース50を介して電解槽36に接続され、熱
水出口48Cは熱水排出ホース52を介してトラップ機
構内蔵型のT継手54に接続される。感温型三方弁に代
えて、電動或いは手動の三方弁を採用してもよい。
非作動時)には、活性炭カートリッジ34で得られた浄
水は電解槽36に送られる。図6から図11を参照しな
がら電解槽36の構成の1例を説明する。図示した電解
槽36は無隔膜型のもので、樹脂製の縦長の耐圧ケース
56を有する。図6からよく分かるように、ケース56
の凹みに、第1側方電極板58と中央電極板60と第2
側方電極板62との3枚の電極板を複数の樹脂製スペー
サ64を挟みながら順次配置し、カバー66をケース5
6に液密にねじ止めすることにより、電解槽36が組立
られる。中央電極板60の両側に2枚の側方電極板を夫
々配置したことにより、この電解槽36は二重セル構造
になっている。夫々の電極板には端子68が固定してあ
り、コードを介して直流電源に接続されるようになって
いる。アルカリ性水生成モードにおいては、側方電極板
58および62が陽極となり中央電極板60が陰極とな
るように電圧が印加される。酸性水生成モードにおいて
は、逆極性の電圧が印加される。
は、浄水入口70と、第1電解水出口72(この出口
は、アルカリ性水供給モードではアルカリ性水出口とな
り、酸性水供給モードでは酸性水出口となる)と、第2
電解水出口74(アルカリ性水供給モードでは酸性水出
口となり、酸性水供給モードではアルカリ性水出口とな
る)が形成してある。入口70は断面略三角形の分配通
路76に連通している。この分配通路76は、図8から
よく分かるように、ケース56とカバー66とによって
形成されており、電極板の上下方向全長にわたって延長
している。
に、中央電極板60の両側には2つの通水路78が形成
されている。これらの通水路は電極板と協動して電解室
として作用するものである。電極板間には水平方向に延
長する複数のスペーサ64が配置してあるので、浄水入
口70から分配通路76に沿って流下した水は、図11
に示したように通水路78に水平方向に流入する。電極
間隔を十分に狭くすれば、通水路78を水平方向に流れ
る水流は層流となる。従って、電極板間に隔膜を設けな
くても、電解により電極板表面に沿って夫々生成した酸
性水とアルカリ性水とを別々に回収することができる。
解水は、第1電解水回収通路80内に回収され、第1出
口72から吐出される。この第1電解水回収通路80
は、ケース56とカバー66とによって画成されてお
り、分配通路32と同様に電極板の上下方向全長にわた
って延長している。側方電極板58および62の表面に
沿って生成した電解水は第2電解水回収通路82内に回
収される。このため、夫々の側方電極板にはスリット8
4が形成してあり、側方電極板58および62の表面に
沿って流れる電解水が第2電解水回収通路82内に流入
するようになっている。第2電解水回収通路82内に回
収された電解水は連絡ポート86を介して第2出口74
から吐出される。
には、バルブユニット88が接続され、電解槽36の出
口72および74から流出する水の方向切換えを行うよ
うになっている。バルブユニット88は、制御弁90と
減速ギヤ付きモータ92とで構成することができる。図
12から図15に制御弁90の一例を示す。
0は、ハウジング94と、このハウジング94内に位置
決めされた静止部材96と、シャフト98を介してモー
タ92により回転駆動される回転ディスク100を有す
る。ハウジング94には、電解槽36の第1出口72に
接続される第1入口102と、電解槽36の第2出口7
4に接続される第2入口104と、使用水出口106
と、捨て水出口108と、それらの内部通路が形成され
ている。静止部材96と回転ディスク100には図示し
たような種々のポートや凹みが形成してあり、回転ディ
スク100の角位置に応じて、電解槽36の出口72お
よび74から流入する水の全量を使用水出口106又は
捨て水出口108に送ったり、電解槽36の第1出口7
2から流出する電解水を使用水出口106に送ると共に
第2出口74から流出する電解水を捨て水出口108に
送るようになっている。
ース24(図1)が接続され、捨て水出口108には捨
て水ホース110(図2)が接続される。図2に示した
ように、この捨て水ホース110はトラップ機構内蔵型
のT継手54に接続されている。図16および図17を
参照するに、T継手54は、2つの入口112および1
14と1つの出口116を備えた本体118を有する。
本体118には、堰120と仕切り122とによりトラ
ップ構造124が形成されており、所定レベルの水が溜
まるようになっている。T継手54の出口116には排
水ホース30(図1および図2)が接続され、入口11
2には三方弁48からの熱水排出ホース52が接続さ
れ、入口114には制御弁90からの捨て水ホース11
0が接続される。
ベース40には操作表示部126が設けてある。また、
ベース40内には、水処理装置10の活性炭再生用の電
気ヒーター46や電解槽36や制御弁90のモータ92
を制御するための制御装置(図示せず)が配置してあ
る。制御装置への電力は電源コード128(図1)から
得られる。
説明するに、使用者が操作表示部126の操作により
“浄水”を選択した時には、電解槽36は作動せられ
ず、制御弁90は電解槽36の2つの出口72および7
4から流出する水の全量が使用水吐出ホース24に送ら
れるような位置に切換えられる。使用者が切換えハンド
ル26(図1)の操作により水栓16を水処理装置10
に接続して水栓16を開けると、水道水は中空糸膜フィ
ルター32と活性炭カートリッジ34を通過して浄化さ
れ、浄水は休止中の電解槽36を経て使用水吐出ホース
24に送られ、蛇口28から吐出される。
は、制御弁90は、電解槽36の第1出口72から使用
水吐出ホース24に流れる水の流量が4l/分となり、
電解槽36の第2出口74から捨て水ホース110およ
び排水ホース30に流れる捨て水の流量が1l/分とな
るような位置に制御される。このアルカリ性水供給モー
ドにおいては、中央電極板60が陰極となり、側方電極
板58および62が陽極となるような極性で電解槽36
に電圧が印加される。従って、陰極板60の表面に沿っ
てアルカリ性水が生成して電解槽36の第1出口72に
送られ、陽極板58および62の表面に沿って酸性水が
生成して第2出口74に送られる。得られたアルカリ性
水は吐出ホース24を介して蛇口に送られ、酸性水は排
水ホース30を介して流しに捨てられる。
解槽36に印加される電圧の極性は反転され、中央電極
板60が陽極となり側方電極板58および62が陰極と
なるような極性で電解槽36に電力が供給される。従っ
て、電解槽36の第1出口72には酸性水が得られ、第
2出口74にはアルカリ性水が出力される。また、制御
弁90は、使用水吐出ホース24への酸性水の流量が例
えば3l/分になり、排水ホース30へのアルカリ性水
の流量が2l/分になるような位置に制御される。酸性
水は使用水吐出ホース24を介して蛇口に送られ、アル
カリ性水は排水ホース30を介して流しに捨てられる。
活性炭は物質を吸着し、活性炭の吸着性能が低下する。
そこで、制御装置は毎日深夜などの適当な時刻にヒータ
ー46に通電し、活性炭カートリッジ34を加熱して活
性炭を再生させる。操作表示部126により設定された
再生時刻が到来した時、或いは手動再生スイッチが押さ
れた時には、制御装置はヒーター46への通電を開始す
る。ヒーター46への通電により、カートリッジ34内
の水は沸騰し、カートリッジ34内の活性炭は煮沸滅菌
されると共に、活性炭に吸着されたトリハロメンのよう
な揮発性の物質や塩素イオンは脱着され、活性炭が再生
される。
リッジ34が加熱されると、三方弁48のワックスは膨
張し、カートリッジ34を熱水出口48Cに接続する。
従って、カートリッジ34内に発生した熱水や水蒸気
は、電解槽36に送られることなく、熱水排出ホース5
2を介してT継手54に送られる。図16および図17
に示したように、T継手54にはトラップ構造124が
組み込まれているので、熱水や水蒸気がT継手54から
電解槽36の方へ逆流するのを阻止する。このようにし
て、活性炭カートリッジ34の再生時に熱水や水蒸気か
ら電解槽36を保護することができる。
された捨て水はホース110に送られる。熱水排出ホー
ス52と捨て水ホース110はT継手54により合流さ
せてあるので、T継手54から流し12までは1本の排
水ホース30を延長させるだけでよい。従って、流しの
周りの配管を簡素化することができる。
まれた水が蒸発し、活性炭の再生が完了すると、カート
リッジ34底部の温度が上昇する。カートリッジ34の
底部にはサーミスタのような温度検知素子が配置してあ
り、制御装置はサーミスタからの信号に基づいてカート
リッジ底部の温度が例えば120℃を超えたことを検知
すると、ヒーター46への通電を終了させる。
実施例の電解槽36に代えて、第2の中空糸膜フィルタ
ーを配置し、長期間の不使用時に活性炭カートリッジ3
4から流出することがあるバクテリヤを除去する。この
第2中空糸膜フィルターはホース50により三方弁48
の浄水出口48Bに接続される。従って、活性炭カート
リッジ34の再生時に発生した熱水や水蒸気が第2中空
糸膜フィルターに送られることがない。また、この実施
例においては、最初の実施例と同様に、第2中空糸膜フ
ィルターからの吐出ホース(図示せず)は熱水排水ホー
ス52と共にトラップ内蔵型のT継手54に合流させる
ことができる。第1実施例と同様に、トラップ構造があ
るので、活性炭カートリッジ34の再生時に発生した熱
水や水蒸気が熱水排水ホース52から第2中空糸膜フィ
ルターに逆流するのが防止される。この実施例では、前
述した実施例の捨て水ホース30は廃止し、T継手54
の出口116には吐出ホース24を接続することができ
る。
第1実施例の電解槽36の下流に第2の中空糸膜フィル
ターを配置することができる。
載したが、本発明は斯る実施例に限定されるものではな
く、種々の設計変更を加えることができる。例えば、濾
過段32は省略することができる。また、活性炭カート
リッジ34や電解槽36や三方弁48の構造は変更する
ことができる。
に発生した熱水や水蒸気は三方弁48によって熱水排出
ホース52に送られるので、後段処理装置(電解槽36
や第2中空糸膜フィルター)を熱から保護することがで
きる。従って、後段処理装置の耐久性を確保しながら活
性炭の吸着性能を回復させることができ、水処理装置1
0全体の寿命を延長させることができる。
の捨て水ホース110と熱水排出ホース52とをT継手
54にて合流させた場合には、排出ホース30を1本に
することができ、配管を簡素化することができる。この
場合、T継手54と電解槽36との間にトラップ構造1
24を設けた場合には、熱水や水蒸気がT継手から電解
槽の方に逆流するのを防止することができるので、配管
を簡素化しながらも電解槽を保護することができる。
した場合には、水処理装置をコンパクトにすることがで
きる。
視図である。
である。
部切欠き断面図である。
である。
る。
解槽の組立状態を示す。
図面簡素化のため電極板とスペーサは省略してある。
る。
クを斜め下から見た分解斜視図である。
図である。
ある。
手の一部切欠き斜視図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 活性炭が充填された活性炭槽と前記活性
炭槽の後段に配置された第2の水処理手段とを備え、活
性炭によって浄化された水を更に処理するようになった
水処理装置において:活性炭を再生するべく活性炭槽を
加熱する加熱手段を設け、浄水出口と熱水出口とを備え
た三方弁を前記活性炭槽に接続し、前記三方弁の浄水出
口を前記第2水処理手段に接続し、前記三方弁の熱水出
口を熱水排出管路に接続し、 前記加熱手段の非作動時には活性炭によって浄化された
水を第2水処理手段に送り、前記加熱手段の作動時には
前記三方弁を切換えて活性炭槽を熱水排出管路に接続す
ることにより熱水をして第2水処理手段をバイパスさせ
るようにしたことを特徴とする水処理装置。 - 【請求項2】 前記第2水処理手段は水の電気分解によ
りアルカリ性水又は酸性水を生成するための電解槽であ
り、前記電解槽は第1出口と第2出口とを備え、電解槽
の前記第1出口には第1の管路が接続してあり、前記熱
水排出管路は水処理装置の筺体の内部において前記第1
管路に合流させてあることを特徴とする請求項1に基づ
く水処理装置。 - 【請求項3】 前記第2水処理手段は中空糸膜フィルタ
ーを備えた濾過装置であり、前記濾過装置には浄水吐出
管路が接続してあり、前記熱水排出管路は水処理装置の
筺体の内部において前記浄水吐出管路に合流させてある
ことを特徴とする請求項1に基づく水処理装置。 - 【請求項4】 熱水排出管路の合流部と第2水処理手段
との間にはトラップ機構が設けてあり、もって、前記加
熱手段の作動時に熱水や水蒸気が第2水処理装置の方に
流れるのを防止するようになっていることを特徴とする
請求項2又は3に基づく水処理装置。 - 【請求項5】 前記トラップ機構はT継手と一体的に形
成されている請求項4に基づく水処理装置。 - 【請求項6】 前記三方弁は活性炭槽から流出する流体
の温度に応答して切換わる感温型の三方弁であり、前記
三方弁は、流体温度が所定値以下の時には活性炭槽を前
記第2水処理装置に接続し、流体温度が前記所定値を超
えた時には活性炭槽を熱水排出管路に接続することを特
徴とする請求項1から5のいづれかに基づく水処理装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17206794A JP3543372B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 活性炭再生機能を備えた水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17206794A JP3543372B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 活性炭再生機能を備えた水処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0810754A true JPH0810754A (ja) | 1996-01-16 |
JP3543372B2 JP3543372B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=15934926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17206794A Expired - Lifetime JP3543372B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 活性炭再生機能を備えた水処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3543372B2 (ja) |
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JP2018122237A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | Toto株式会社 | 酸性水生成装置およびトイレ装置 |
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