JPH08505320A - 特に家庭で使用する浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 膜蒸留原理したがう浄水器は、膜蒸留工程を作動する以前に、入ってくる原水を脱ガスするために機能する脱ガス手段（７）と、脱ガスした水を蒸留のために機能する膜手段（１６）と、原水を清浄にするために入れる容器（３）内の予め決めた低い水位まで、脱ガスしたが蒸留してない水の水位が低下したときに、脱ガスしたが蒸留してない水の残留量を排出ため機能する流出口手段（２０）とを含む。容器（３）は、上部水位検出器（４）と、下部水位検出器（１８）と、温度検出器（１１）とが設けられる。上部水位検出器（４）は、脱ガス手段（７）を通って原水の循環手段（５）の作動を開始させるために機能する。容器内の水位か低下したときには、下部水位検出器（１８）が、残留する蒸留されてない水を排出するように流出口手段（２０）の開放部を作動させるために機能する。予め決めた水の温度に到達したときには、温度検出器（１１）は、脱ガス手段（７）の循環を止めるため、及び脱ガスした水の蒸留を開始するために膜手段（１６）に脱ガスした水を循環させるため機能する。

Description

【発明の詳細な説明】 特に家庭で使用する浄水器 本発明は、請求項１の前段に定義される種類の浄水器に関し、さらに特定すれ ば家庭で使用する浄水器に関する。さらに具体的には本発明は、膜（メンブラン ）蒸留によって水を清浄にする浄水器に関する。 膜蒸留自体は公知である。例えば、ヨーロッパ特許明細書第０−１８８ ７６ ０号は、蒸気透過性膜を通過するパーベーパレーション（ｐｅｒｖａｐｏｒａｔ ｉｏｎ）によって、溶液から気化成分を分離するための装置を教示する。これら の膜は、それぞれのチャンバーを区分して分離するフレームに延伸される。原水 は原媒質チャンバーの上に向かって流れると同時に、熱水は加熱チャンバーの下 に向かって流れる。膜を通り抜ける蒸発によって、透過は分離中間体透過チャン バーで行われる。 ドイツ特許明細書第３４４１１９０号も、原媒質チャンバーから、関連する原 媒質チャンバーの向かい合う側を冷却剤によって冷却される透過チャンバーへと 、膜を通過するパーベーパレーションをまた開示する。 これらの装置及び同様の装置は、これらの装置が意図する目的を十分に満たし はするが、これらの装置は、例えば，家庭用途の製品としては適切でない。すな わち、比較的少量の水に対する用途、純度が要求される用途、及び装置の取り扱 い易さが非常に高く要求される用途に適切でない。本発明の目的は、この種の浄 水器を提供することである。 本発明の浄水器は、請求項１の特徴とする個条に定義されていて 、脱ガス手段、膜手段及び流出口手段を有する。膜蒸留を開始する以前に、脱ガ ス手段は入ってくる原水を脱ガスするために機能する。膜手段は脱ガスした水を 蒸留させるために機能する。脱ガスされたが蒸留されていない水の水位が予め決 めた下部水位に低下したときに、流出口手段は脱ガスされたが蒸留されていない 残留水を空にするために機能する。 本発明のその上の発展に従えば、浄水器は、入ってくる原水のための容器を有 し、この容器には上部水位検出器、下部水位検出器及び温度検出器を備え、原水 が容器内の上部水位に達したとき、上部水位検出器が、脱ガス手段に原水を循環 させるための循環手段の作動を開始させるために機能するとともに、また原水加 熱手段の作動を開始させるために機能し、低下する原水の水位が容器内の下部水 位に低下したとき、下部水位検出器が、残留している蒸留されない水を排出する に関する流出口手段の開放部を作動させるために機能し、且つ原水の温度が所定 値に達したとき、温度検出器が、脱ガス手段への循環を停止させるために機能す るとともに、蒸留が行われる膜手段へと脱ガスされた水の循環を開始するために 機能する。 本発明の浄水器及びその他の特徴とする特性は、後述する請求の範囲に示され る。 本発明は、例示する実施例及び添付した図面を参照してさらに詳細に次に記載 し、且つ添付した図面は、発明した浄水器をその構成をさらに容易に見ることが できるように、一部分を切り開いた模式的な斜視図を示す。 図示した浄水器は、閉鎖ハウジング内に入れられ、すなわち、 原水を入れることを意図し、且つ上部検出器４、下部検出器１８及び温度検出 器１１が固定されている固定容器３、 脱ガス手段７、 脱ガス手段７のの近傍に設けたファン手段１０、 空冷手段１６１と固定される膜手段１６、 原水循環手段５、 原水加熱手段９、 脱ガスされた未蒸留の水、過剰の原水、又は生じ得る脱ガス生成物との残留量 を排出する流出口手段２０、及び 浄水器の二つの取り外し可能な缶又は瓶１７（図示するのは１つだけ）である 。 浄水器が機能する詳細な記載、工程１〜４について、 １．充満工程 原水は、開放可能な蓋１を通って浄水器に入れられる。すなわち、この原水は 、水シール２と脱ガスタワー８とを通って流れ、約３．６リットルの容量を有す る固定容器３へと流れ落ちる。 ２．脱ガス工程 固定容器３内の水位が、上部水位検出器４の水位まで上昇したとき、循環手段 ５（ポンプ）、加熱手段９（浸漬ヒーター）及びファン手段１０が作動する。原 水は、導水管６を通って、固定容器３からタワー８内の脱ガス手段７へと循環さ れ、そこでこの水が複数の穴７１を通って吹き出され、タワー８の壁に薄い膜を 形成する。この水は下方に向かって流れて容器３に戻る。脱ガス生成物は、上部 ファン手段１０によって上方へと吸引され且つ凝縮がなされる導水管（図示せず ）を通って運ばれて流出口手段２０に落下する。 ３．蒸留工程 温度検出器１１は、原水が循環しているときに、原水の温度を検出する。原水 が約９８℃の温度に到達したとき、信号が電子式カード１２（演算処理装置）に 送信され、ソレノイドバルブ１３の開口部に命令する。水は既に脱ガスされ、脱 ガス手段７に代わって、膜 手段１６の膜カセットに運ばれて、導水管１５を通ってそこから加熱のため固定 容器３に戻る。この湯は、カセット膜によって冷却チャンバーに蒸気を送り、且 つ蒸気は空冷の冷却外形部にぶつかって凝縮される。清浄にされた水は、取り外 し可能な缶１７に戻される。 ４．空にする工程 容器３の水位は、蒸留が連続するにしたがって低下する。水位が下部水位検出 器１８に達したとき、検出器は演算処理装置１２に信号を送り、ソレノイドバル ブ１９に命令を下し、流出口手段２０を開放する。それによって、残留する全て の蒸留されなかった水（約１．４リットル）が、容器３から除去される。空にす る工程は約５分間継続される。約１時間生産され、缶１７は約２リットルの浄水 で直ちに満たされる。空にされた後は、浄水器は、その工程を自動的に繰り返し て、原水を清浄にすることができる。 蒸留工程中に水の温度が、決められた所定温度から外れた場合、例えば９８℃ の温度で、所定量の３℃だけ外れた場合、温度検出器１１が、演算処理装置１２ に信号を送り、バルブ１３を閉じる命令が下され、それによって、膜蒸留によっ て水の浄化を再び始める前に、脱ガスが再開して、残留している全水量が加熱さ れる（その後水は９８℃の温度まで加熱される）。さらに一般的に示すならば、 前述の所定量は、所定温度の最大で約３％でよい。浄水器に入れられた全部の水 が蒸留されるのではないため、脱ガス工程で除去されない種々の汚染物が除去さ れる水に残留し、そのため流出口２０を通って導入される場合には、水が増加し た粒子の凝縮物を含有する可能性がある。原水が空にする工程中に蓋１の取り入 れ口を通って浄水器に導入される場合は、この水は直接且つ自動的に流出口２０ に導かれる。 原水が記載された実例の浄水器で清浄にするとき、缶１７に入る水は約４０℃ の温度となる。この水は、缶１７の取り入れ口の上流に直接公知の方法で冷却ル ープを設けることにより、８〜１０℃の温度まで冷却することができる。 この装置の構造は、缶１７の一つが蒸留工程中に取り外されたときは（その中 に入れられた浄水を使用するため）、その缶に本来は配水されたはずの水が、代 わりに流出口に直接導かれるようにもなっている。 ９８℃の最終温度までに加熱される間に、例えば毎分約３〜６リットルの速度 で、原水の総量が循環されるので、約３〜４リットルの水で容器を充満させた後 に、原水中に存在する揮発性の物質が水から除去され、そして脱ガスタワーを通 して汲み上げられるので、水の薄膜がタワーの内側表面に形成する。循環と加熱 との全工程中、タワー内に設けられた吸引流路は、望ましくない物質を連続的に 吸引するファンにつながり、これらの望ましくない物質とともに水蒸気が放出さ れ、且つ流出口を通って流れる。原水が９８℃の温度に到達したとき、全ての揮 発性物質が除去される。その後この工程は膜蒸留段階に進み、固体粒子及びイオ ンを自動的に除去する。 クロロホルム、ブロモホルム、ブロムジクロルメタン及びブロムクロルメタン のようなＴＨＭ（トリハロメタン）を水１リッター当たり１０００μｇ含有する 原水について実施された試験において、汚染物を除去したあと、これらの大部分 の汚染物の沸点は６８℃を越えていた事実にもかかわらず、水に残留するトリハ ロメタンの量は、水１リットルあたり０．１μｇ未満であった。 すなわち、本発明の浄水器は、先に記載したように非常に高浄水度まで原水を 清浄にするのに有効である。本発明の浄水器で達成される純度は、水を清浄にす る前後の双方で実施された種々の試験方 法で評価された。次に示す結果が得られた。 １． 塩素 ３．４ｍｇ／ｌから０．０１ｍｇ／ｌ未満に、 ２． トリハロメタン １０００μｇ／ｌから１μｇ／ｌ未満に、 ３． 塩化物 ３１０００ｐｐｍから１ｐｐｍ未満に、 ４． 放射能 ４．１ ストロンチウム ９９％よりも優れた浄化、 ４．２ ラジウム ９９．９％よりも優れた浄化、 ４．３ プルトニウム ９９％よりも優れた浄化、 ４．４ セシウム１３４ ２．４±０．２ベクレルから０ベクレルに、 ５． バクテリア ２日後 ３８００から０、 ７日後 １４０００から０、 本発明は図示及び記載されたそれらの実施例に限定されるものでなく、且つ本 発明は次の請求の範囲内の望ましい状態で実施することができることが理解でき るであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 膜蒸留原理にしたがって機能する特に家庭で使用する浄水器において、 膜蒸留工程を開始する以前に、入ってくる原水を脱ガスするための脱ガス手段 （７）、 脱ガスされた水を膜蒸留するための膜手段（１６）、及び 脱ガスされたが蒸留されていない水の水位が予め決めた下部水位に低下したと きに、脱ガスされたが蒸留されていない残留水量を排出ために機能する流出口手 段（２０）、 を特徴とする特に家庭で使用する浄水器。 ２． 入ってくる原水のための容器（３）は、上部水位検出器（４）、下部水 位検出器（１８）及び温度検出器（１１）を備え、 原水が前記容器（３）内の上部水位に達したとき、前記上部水位検出器（４） が、前記脱ガス手段（７）に原水を循環させそのあと前記容器（３）に戻させる 循環手段（５）の作動を開始させるために機能するとともに、原水加熱手段（９ ）の作動を開始させるためにも機能し、 低下した水位が前記容器（３）内の下部水位に達したとき、前記下部水位検出 器（１８）が、残留している蒸留されない水の排出に関する前記流出口手段（２ ０）の開放部を作動させるために機能し、且つ 原水の温度が予め決めた値に達したとき、前記温度検出器（１１）が、前記脱 ガス手段（７）への循環を止めるために機能するとともに、脱ガスされた水の蒸 留を開始するために膜手段（１６）に脱ガスされた水を循環させるために機能す る、 ことを特徴とする請求項１に記載の浄水器。 ３． 脱ガスによる生成物を吸引により除去するため、及びこの生成物を前記 流出口手段（２０）まで輸送する間に前記生成物を凝縮するために前記脱ガス手 段（７）の近傍に設けた上部ファン（１０）を特徴とする請求項１に記載の浄水 器。 ４． 前記温度検出器（１１）が、水の温度が予め決められた温度から所定値 だけ外れたときに、開始している膜蒸留を中断するために用いられるとともに、 膜蒸留工程を再開する以前に、残留水全量の脱ガス及び加熱を開始するために用 いられることを特徴とする請求項２又は３に記載の浄水器。 ５． 原水の温度の外れ幅が前記予め決められた温度の最大３％である量に達 したとき、温度検出器（１１）が、前記膜蒸留工程の中断するために用いられる ことを特徴とする請求項４に記載の浄水器。 ６． 前記容器（３）が前記上部原水水位まで原水で充満されたとき、二つの 容易に取り外しせる清浄水を集める容器（１７）の各々が、蒸留された約半分の 水量を入れるために用いられることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項 に記載の浄水器。 ７． 前記膜手段（１６）を冷却するための空冷手段（１６１）を特徴とする 請求項１から６のいずれか１項に記載の浄水器。