JPH0810755A - 活性炭再生式浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気ヒータを備えた活性炭再生式の浄水器にお
いて、結露による水滴が電気ヒータに侵入するのを防止
すると共に、ヒータの熱効率を向上させることを目的と
する。 【構成】活性炭容器（46）をステンレス鋼のような耐食
性金属で形成し、電気ヒータ（60）を容器（46）の底部
に配置すると共に、容器とヒータとの継ぎ目にアルミニ
ウム箔テープ（76）を貼付したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、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、
活性炭再生式の浄水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水を活性炭に接触させることによ
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。

【０００３】水道水を活性炭に接触させると、次亜塩素
酸イオンが除去され、水の殺菌力が失われるので、不使
用時には活性炭容器内でバクテリヤが繁殖するおそれが
ある。そこで、従来技術においては、浄水器に電気ヒー
タを設け、活性炭を随時煮沸滅菌することが提案されて
いる（例えば、特公昭５１-２３８１７号）。また、加
熱により、沸点の低いトリハロメタンのような物質は活
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、活性炭が再生される。斯る活性炭再生式の浄
水器は、長期間にわたって活性炭の浄化能力を維持する
ことができ、高価な活性炭カートリッジの交換に伴うラ
ンニングコストを低減できるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】活性炭再生式の浄水器
においては、活性炭を容れる容器には耐食性と耐熱性が
要求されるので、活性炭容器はステンレス鋼のような金
属で形成するのが好ましい。また、容器内の水の対流を
考慮すれば、電気ヒータは容器の底部に設けるのが好ま
しい。

【０００５】しかし、浄水器の通常の使用時には活性炭
容器には冷水が通されるので、雰囲気の湿度条件によっ
ては金属容器の表面には結露が生じることがある。電気
ヒータを容器の底部に設けた場合には、容器表面に凝縮
した水滴は容器表面を伝わって電気ヒータに侵入し、電
気ヒータを劣化させる。

【０００６】また、ステンレス鋼は金属の中では熱伝導
性に乏しい金属であるので、電気ヒータの熱効率が十分
でなく、活性炭の再生に時間を要すると共に、大量の電
力を消費する。

【０００７】本発明の目的は、結露による水滴が電気ヒ
ータに侵入するのを防止することが可能で、熱効率に優
れた、活性炭再生式の浄水器を提供することにある。

【０００８】

【発明の構成】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、活
性炭再生式の浄水器において、活性炭容器をステンレス
鋼のような耐食性金属で形成し、電気ヒータを容器の底
部に配置すると共に、容器とヒータとの継ぎ目にアルミ
ニウムのような熱伝導性の高い金属の金属箔テープを貼
付したことを特徴とするものである。

【０００９】このように、活性炭容器と電気ヒータとの
継ぎ目は金属箔テープによって目張りしてあるので、容
器表面に結露が生じても、凝縮水が電気ヒータに侵入す
ることがない。

【００１０】また、アルミニウムは熱伝導性に優れてい
るので、電気ヒータの熱は、容器と電気ヒータとの継ぎ
目を跨いで、容器の胴部に伝達される。従って、活性炭
容器は、底部から加熱されるだけでなく、外周部からも
加熱され、ヒーターの熱は迅速に活性炭容器全体に伝達
される。

【００１１】このように、容器とヒータとの継ぎ目にア
ルミニウム箔テープを貼付するだけで、ヒータ防水機能
と熱伝導機能との双方を同時に達成することができる。

【００１２】

【実施例】添付図面を参照しながら本発明の浄水器の好
適な実施例を説明する。初めに図１に基づいて本発明の
浄水器の使用例を説明するに、この浄水器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。

【００１３】水栓１６のスパウト１８には切換え弁機構
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
とにより浄水器１０に接続されている。アダプタ２０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により浄水器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２６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）は浄水器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。浄水器１０には、
更に、排水ホース３０が接続してあり、浄水器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。

【００１４】図２を参照するに、この浄水器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
するようになっている。このため、この浄水器１０は、
中空糸膜フィルターのようなフィルターが内蔵された濾
過段３２と、活性炭が充填された活性炭カートリッジ３
４からなる吸着段とを備えている。

【００１５】図示した実施例においては、浄水器１０に
は、更に電解槽３６が組み込んであり、活性炭によって
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。しかし、
濾過段３２や電解槽３６は不可欠ではなく、省略するこ
とができる。浄水器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。

【００１６】水栓１６からの上水は上水供給ホース２２
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。

【００１７】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４６からなり、ホース４４が接続される入口４８を
有する。容器４６の中央には骨格状の芯枠５０が配置し
てあり、その周りには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エレメント５２が固定して
ある。入口４８から容器４６内に流入した上水は環状の
空間５４に分配され、活性炭エレメント５２を通過しな
がら浄化され、容器の出口５６から流出する。容器４６
には環状のエンボス部５８が成形してあり、水流のショ
ートパスを防止するようになっている。

【００１８】活性炭カートリッジ３４の底部には電気ヒ
ータ６０が固定してあり、ヒータへの通電時にカートリ
ッジ３４を底部から加熱するようになっている。このた
め、容器４６の底板には複数のネジ６２が溶接してあ
り、ナットにより電気ヒータ６０が締結してある。ヒー
タ６０は、カップ状の金属放熱板６４と発熱体６６とで
構成することができる。発熱体６６には、ニクロム線を
雲母箔で挟んだマイカヒータやシーズヒータを使用する
ことができる。発熱体６６と容器底部との間にはアルミ
ニウム伝熱板６８を挟み、発熱体の熱が充分に容器に伝
達されるようにするのが好ましい。

【００１９】容器４６の中央部は上げ底になっており、
この中央上げ底部にはその温度検出するためのサーミス
タ７０が伝熱関係で接触させてある。サーミスタ７０は
コイルばね７２によって放熱板６４に支持されたサーミ
スタホルダー７４に支持されており、中央上げ底部に弾
力接触されている。

【００２０】本発明に従い、活性炭容器４６と放熱板６
４との継ぎ目には、アルミニウム箔テープ７６が貼付し
てある。本発明の目的のためには、アルミニウム箔にシ
リコン系粘着剤が塗布された（株）スリオンテック製ア
ルミ粘着テープを好適に使用することができる。

【００２１】活性炭容器４６の出口５６には切換え弁７
８が装着してあり、浄水器１０の使用時には浄水を電解
槽３６に送り、活性炭再生時には容器４６内に発生した
熱水や水蒸気を排水ホース３０を介して流し１２に排出
させるようになっている。この切換え弁７８は感温型の
もので、容器４６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、切換え弁７８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８０と浄水出口８２と熱水出口８４を備え、雰囲気
温度の上昇に伴いスピンドル８６が伸長して弁体８８を
図４において右方に移動させ、容器４６からの熱水や水
蒸気を熱水出口８４に流出させるようになっている。こ
の切換え弁７８は、例えば、雰囲気温度が９０℃以下の
時には流体は浄水出口８２に送られ、上記温度を超える
と熱水出口８４に送られるように設定することができ
る。図２に示したように、切換え弁７８の浄水出口８２
はホース９０を介して電解槽３６に接続され、熱水出口
８４は熱水排出ホース９２およびＴ継手９４を介して排
水ホース３０に接続されている。

【００２２】再び図２を参照するに、浄水器１０のベー
ス４０には操作表示部９６が設けてある。また、ベース
４０内には、浄水器１０の活性炭再生用の電気ヒータ６
０や電解槽３６を制御するための制御装置（図６）が配
置してある。制御装置への電力は電源コード１００（図
１）から得られる。

【００２３】この浄水器１０の動作と使用の態様を説明
するに、使用者が操作表示部９６の操作により“浄水”
を選択した時には、電解槽３６は作動せられない。使用
者が切換えハンドル２６（図１）の操作により水栓１６
を浄水器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。

【００２４】使用者が“アルカリ性水”（又は、“酸性
水”）を選択した時には、電解槽３６には対応する極性
の電圧が印加され、生成したアルカリ性水（又は酸性
水）は吐出ホース２４を介して蛇口に送られ、不要な酸
性水（又はアルカリ性水）は排水ホース３０を介して流
しに捨てられる。

【００２５】活性炭カートリッジ３４への通水に伴い、
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９８は毎日深夜などの適当な時刻にヒ
ータ６０を作動させ、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９６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６０の発熱体６６への
通電を開始する。発生した熱は、アルミニウム伝熱板６
８を介して容器４６に伝達され、容器４６をその底部か
ら加熱する。また、発熱体６６の熱は、放熱板６４およ
びアルミニウムテープ７６を介して容器４６の胴部に伝
達され、容器４６内に滞留する水を側方から加熱する。

【００２６】このように、発熱体６６が発生した熱は効
果的に容器４６に伝達されるので、容器４６内の滞留水
は速やかに沸騰する。熱水と水蒸気の作用により、容器
４６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。

【００２７】ヒータ６０の作動時には、切換え弁７８の
ワックスは膨張し、容器４６の出口５６を熱水出口８４
に接続する。従って、容器４６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
９２と排水ホース３０を介して流しに放出される。従っ
て、活性炭カートリッジ３４の再生時に発生する熱水や
水蒸気から電解槽３６を保護することができる。

【００２８】容器４６内の滞留水と活性炭エレメント５
２に含まれた水が蒸発し、活性炭の再生が完了すると、
容器４６の底部の温度は上昇する。制御装置９８はサー
ミスタ７０からの信号に基づいて容器底部の温度が例え
ば１２０℃を超えたことを検知すると、ヒータ６０への
通電を終了させ、浄水器１０の使用に備える。

【００２９】浄水器１０への通水中には、容器４６は冷
却されるので、表面に結露が生じることがある。しか
し、ヒータ６０と容器４６との接合部にはアルミニウム
箔テープ７６が貼付してあるので、水滴が発熱体６６の
方に侵入することがない。従って、ヒータの発熱体を水
滴から保護することができる。

【００３０】以上には本発明の特定の実施例について記
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や電解槽３６は省略することができる。

【００３１】

【発明の効果】このように、アルミニウム箔テープ７６
は、結露による水滴が電気ヒータに侵入するのを防止す
るという防水機能と、ヒータ６０に発生した熱を効率的
に容器４６に伝達するという伝熱機能との双方を果たす
ので、浄水器の性能と耐久性を向上させることができ
る。

【００３２】また、アルミニウム粘着テープは安価であ
り、極めて簡単にカートリッジに貼付することができる
ので、浄水器の製造コストを最小限にしながらも性能と
耐久性を向上させる上で、実用的効果が著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の浄水器の使用例を示す斜視図
である。

【図２】図２は、図１に示した浄水器の分解斜視図であ
る。

【図３】図３は、図２に示した活性炭カートリッジの一
部切欠き断面図である。

【図４】図４は、図２に示した切換え弁の断面図であ
る。

【図５】図５は、図４に示した切換え弁の可動部の斜視
図である。

【図６】図６は、図２に示した浄水器の制御装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０： 浄水器 ３４： 活性炭カートリッジ ４６： 活性炭容器 ５２： 活性炭エレメント ６０： 電気ヒータ ７６： アルミニウム箔テープ

フロントページの続き (72)発明者 大嶋 隆文 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 西 智寛 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器に収容された活性炭に上水を接触さ
   せることにより上水を浄化し、電気ヒータによって活性
   炭を随時加熱することにより活性炭を再生するようにな
   った活性炭再生式の浄水器において、前記容器を耐食性
   金属で形成し、電気ヒータは容器の底部に配置し、容器
   とヒータとの接合部において容器およびヒータの表面に
   沿って良熱伝導性金属箔を貼付したことを特徴とする活
   性炭再生式浄水器。
2. 【請求項２】 前記容器はステンレス鋼からなり、前記
   金属箔はアルミニウム箔からなる請求項１に基づく活性
   炭再生式浄水器。