JPH1015541A - 活性炭再生式浄水器 - Google Patents

活性炭再生式浄水器

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JPH1015541A
JPH1015541A JP20406996A JP20406996A JPH1015541A JP H1015541 A JPH1015541 A JP H1015541A JP 20406996 A JP20406996 A JP 20406996A JP 20406996 A JP20406996 A JP 20406996A JP H1015541 A JPH1015541 A JP H1015541A
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JP
Japan
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water
activated carbon
heater
container
acidic
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Pending
Application number
JP20406996A
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English (en)
Inventor
Mikio Horimoto
幹夫 堀本
Kazuyuki Enomoto
和幸 榎本
Tomoaki Yamaura
智章 山浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 容器内部の活性炭に通水することによって水
を浄化するとともに、容器外部のヒータにより活性炭を
加熱再生させる活性炭再生式浄水器において、ヒータと
ヒータ取付部との接触むらがなく、活性炭の再生能力が
低下しない活性炭再生式浄水器を提供する。 【解決手段】 容器内部101の活性炭に通水すること
によって水を浄化するとともに、容器外部のヒータ37
により活性炭を加熱再生させる活性炭再生式浄水器にお
いて、ヒータ取付部と、ヒータ取付部との間隙にヒータ
を挾持するための支持板117,119と、ヒータ取付
部に対して容器の外方への力を働かせることなしに、支
持板をヒータ取付部に固定する固定手段と、を備えてい
るため、ヒータ取付部が外方に変形せず、ヒータとヒー
タ取付部との接触むらが低減し、活性炭の再生能力低下
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器内部の活性炭
に通水して水を浄化するとともに、容器外部のヒータに
より活性炭を加熱再生させる活性炭再生式浄水器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、容器内部の活性炭に通水して水を
浄化するとともに、容器外部のヒータにより活性炭を加
熱再生させる活性炭再生式浄水器として、例えば特開8
−19781号に示されるものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のは、電気ヒータをネジ止めによって容器底板に締結し
ているため、底板が下方に変形し、底板と電気ヒータが
接触むらを起こして、熱伝導率が低下することにより、
活性炭の再生能力が低下して浄水器の寿命が短くなる問
題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、容器内部の活性炭に通水することによって水を
浄化するとともに、容器外部のヒータにより活性炭を加
熱再生させる活性炭再生式浄水器において、ヒータ取付
部と、ヒータ取付部との間隙にヒータを挾持するための
支持板と、ヒータ取付部に対して容器の外方への力を働
かせることなしに、支持板をヒータ取付部に固定する固
定手段と、を備えているため、ヒータ取付部が外方に変
形せず、ヒータとヒータ取付部との接触むらが低減し、
活性炭の再生能力低下を防止できる。さらに、本発明で
は、容器外方に延伸し、折り返すことにより支持板周縁
を容器内方に押圧する複数の爪部をヒータ取付部によ
り、固定手段を構成したので、従来のように支持板中心
部を押圧する構成に比べて、ヒータとヒータ取付部との
接触むらがより低減するだけでなく、特別な取付具を用
いることなしに、支持板をヒータ取付部に容易に取付け
ることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例に係る水
処理装置を示す。この水処理装置1は例えば流し3を備
えた台所カウンター5上に載置して使用するようになっ
ている。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9が設置してあり、この湯水混合栓9に
は給湯パイプ11を介して給湯器(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13から上水が供給されるようになっている。
【0006】湯水混合栓9のスパウト15には切り替え
弁機構を内蔵した蛇口アダプタ17が取付けてあり、こ
のアダプタ17は上水供給ホース19と処理水吐出ホー
ス21とにより水処理装置1に接続されている。
【0007】アダプタ17のハンドル23を所定位置に
回すと、水栓9からの上水は上水供給ホース19により
水処理装置1に送られ、処理された水は吐出ホース21
からアダプタ17へ送り返され、その出口25から吐出
される。ハンドル23を他の位置に回すと、水栓9から
の未処理の上水(又は湯水混合水)は水処理装置1を経
由することなくアダプタ17の出口25からそのまま吐
出される。
【0008】水処理装置1には更に捨て水ホース27が
接続されており、水処理装置内で生じた不要な水や熱水
や水蒸気を流し3に排出させるようになっている。この
水処理装置1は、電気コード29を介して商用電源に接
続することによってその機能を働かせ、水道水に浮遊す
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、浄化され
た浄水を使用者の要求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。
【0009】このような水処理装置1について図2を用
いて説明すると、上水供給ホース19と、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31と、流量センサ33と、ホース35と、活性炭
素繊維或いは粒状活性炭が収容され、電気ヒータ37を
具備する活性炭カートリッジ39と、切り換え弁41
と、ホース43と、酸性水やアルカリ性水を生成するた
めの電解槽45と、電解槽45から流出する2種の電解
水(酸性水とアルカリ性水)の方向切り換えを行うバル
ブユニット47と、処理水吐出ホース21と、を順次接
続することによって処理水の供給経路を形成している。
【0010】この中で、バルブユニット47は、制御弁
49と、減速ギア付きモータ51と、制御弁から供給さ
れる処理水を処理水吐出ホースに送出させる逆止弁53
と、を備えており、逆止弁53は、装置外部から取り外
し自在に構成されている。
【0011】また、このような処理水の供給経路とは別
に、活性炭カートリッジ39で発生した熱水や水蒸気
を、熱水排出ホース55を介して捨て水ホース27に送
出する排水経路も形成されている。排水経路は、さら
に、T継手57を介してバルブユニット47の排出出口
からの排水が合流するように構成されている。
【0012】水処理装置のこれらの構成要素は、底板5
9つきのベース61に支持され、外側ケース63によっ
て囲われている。ベース61は、操作表示部65と、水
処理装置1内の各種電気的負荷を制御するための制御装
置(図示せず)と、を備えている。
【0013】以上の水処理装置の各構成要素の内必要な
ものについて、順次詳細に説明する。活性炭カートリッ
ジ39は、図3に示すように、ステンレス鋼板の巻き締
め製缶により形成された容器101からなり、ホース3
5が接続される入口103から流入した上水は、活性炭
エレメント105外周の環状の空間107に分配され、
活性炭エレメント105を通過しながら浄化され、容器
の出口109から流出する。
【0014】活性炭エレメント105は、活性炭素繊維
を耐熱性バインダーで成型したものであり、容器101
の中央に配置されたスケレトン状の芯枠111によって
固定してある。
【0015】活性炭カートリッジ39の底部には、電気
ヒータ37が固定してあり、ヒータへの通電時にカート
リッジ39を底部から加熱することにより、活性炭エレ
メント105を煮沸滅菌するとともに、エレメントに吸
着された塩素やトリハロメタンを脱着させ、活性炭を再
生するようになっている。
【0016】電気ヒータ37は、発熱体113と伝熱板
115により構成され、上板117と下板119との間
に挾持されるとともに、電気コード121により外部か
ら電源供給されている。
【0017】この電気ヒータ37の取付け方法について
は、ロウ付けにより上板117を容器の底板123に接
着した後、電気コード121を取付けた上で、発熱体1
13と伝熱板115を載置した下板119を上板117
下方に配置し、下板に119形成された爪部125を、
図3、図4に示すように折り返し加締めることにより、
ヒータ37が容器の底板123に接触するようになされ
るのである。
【0018】すなわち、上板117に対する下板119
の取付けが、両者を貫通するネジ締めによってなされる
ならば、上板のネジ締め位置が下方に変形し、下板11
9のネジ締め位置が上方に変形するため、ネジ締め位置
以外では下板119に載置されたヒータ37と上板11
7とが接触むらを起こし、活性炭エレメント105にも
再生むらが生じるのであるが、本実施形態では、下板1
19の固定時に上板117には下方への力が働かず、下
方へは変形しないため、接触むらが小さくなるのであ
る。
【0019】また下板119の上方への変形による接触
むらを低減するため、なるべく複数の箇所で下板119
を上方に押圧する力をかけたほうが良いが、本実施形態
のように、上板117周縁に立設した爪部125を折り
曲げることにより、下板119の縁部を上方に押圧する
ようにすれば、特別な取付け具を用いることなく、容易
に取付けることができるのである。
【0020】図3に戻って、容器101の中央部は下げ
底127になっており、この中央下げ底にはその温度検
出するためのサーミスタ129が接触させてある。
【0021】このような下げ底127にしたのは、以下
の理由による。すなわち、もし上げ底ならば、図5に示
すように容器への流入水に含まれるCa等の析出物等
が、容器底部の被加熱部分131(上板117を介して
ヒータ37と間接的に接触する部分)に堆積し、ヒータ
による熱効率の低下をきたすおそれがあるが、本実施形
態では、固形物は下げ底127に堆積しやすく、被加熱
部分131には堆積しにくくなるため、ヒータ37によ
る熱効率の低下が低減されるのである。
【0022】次に、電解槽45は、図6に示されるよう
に無隔膜型の構成を有しており、樹脂性の耐圧ケース2
01の凹みに対して、第1パッキン203、第1電極板
205、樹脂性スペーサー207、第2電極板209、
第2パッキン211、カバー213を順次配置するとと
もに、図6、図7に示されるように、耐圧ケース201
〜カバーに形成される第1の貫通孔214に第1のボル
ト215を貫通させた後、ケース201外部からナット
217により締めつけることによって液密に固定され
る。
【0023】図6、図7に示されるように、耐圧ケース
201〜樹脂性スペーサー207には第2の貫通孔21
9が形成され、これを第2のボルト221が貫通すると
ともに、耐圧ケース201、第1パッキン203には第
3の貫通孔223が形成され、これを第3のボルト22
5が貫通している。
【0024】この第2、第3のボルト221、225の
内側先端部は、各々第2、第1電極板209、205に
溶接されており、ケース201外部から第2、第1電極
板209、205に対して電源供給できるようになって
いる。
【0025】第1、第2の電極板205、209は、チ
タン金属板に白金を被覆することにより形成されてお
り、第1電極板205が陽極となり第2電極板209が
陰極となるように直流電圧が印加されている。また、第
1の電極板205にはスリット227が形成してある。
【0026】図6に戻って、ケース201には、浄水入
口を含む流入口229と、外周にメッシュ231を備え
たカルシウムカートリッジ233と、アルカリ性水出口
235と、酸性水出口237と、が形成されており、図
面左側のカルシウムカートリッジ233から流入した浄
水が、図面右側の第1、第2の電極板205、209の
端239、241に達するまでの間に、電極板の作用に
より酸性水とアルカリ性水が各々生成するように構成さ
れている。
【0027】すなわち、電極間隔を十分に狭くすれば、
電極間隙を水平方向に流れる水流は層流となるため、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のであり、第1電極板205の表面
に沿って生成した酸性水は、スリット227を経て第1
電極板205の裏面243に流入した後に酸性水出口2
37に至り、第2電極板209の表面に沿って生成した
アルカリ性水は、図面における電極の右端241に達し
た後にアルカリ性水出口235に至るのである。
【0028】ここで、第1、第2の貫通孔223、21
9、スリット227は、電極板をプレス加工することに
より形成されるが、このような加工を行うと図8に示す
ように、プレスした側にダレ面を生じ、反対側にバリを
生じてしまう。
【0029】このバリが電極板間隙側に面したならば、
層流が乱されることにより、生成した酸性水とアルカリ
性水が混ざりやすくなり、電極板の電解効率が低下する
のであるが、図8に示すようにダレ面の方を電極板間隙
に面しさせることにより、このような電解効率の低下は
なくなるのである。
【0030】尚、第1、第2電極板205、209の成
型から組立までは、図15に示される2通りの方法を用
いることができる。
【0031】続いて、カルシウムカートリッジ233に
ついて図9を用いて詳説すれば、このカルシウムカート
リッジ233は、前述した電極板による電解作用を促進
するためのカルシウムを蓄積するものであり、ケース2
01内部から取り外し自在に構成されており、図に示す
ように外周のメッシュ231表面積に関して、上側の表
面積が下側に比べて大きくなるように構成されている。
【0032】すなわち、図10に示すように、メッシュ
表面積が上下均等ならば、カルシウムカートリッジの入
れ替え後の経過時間が長くなるにつれて、カートリッジ
下部のカルシウムが固化することによりカルシウム濃度
が低下し、電極板の電解効率が低下するが、図9のよう
に構成すればカートリッジ内部での対流が促進されるた
め、カルシウムが固化しにくくなり、カートリッジの入
れ替え後の経過時間が長くなってもカルシウム濃度を略
一定に保つことができるのである。
【0033】次に、制御弁47の詳細構成を図11に示
すと、制御弁47は、ハウジング301と、ハウジング
301内に位置決めされた静止部材303と、回転ディ
スク305と、モータ51の回転を回転ディスク305
に伝達するためのシャフト307と、ケース309とか
ら構成されており、シャフト307は、モータ51の回
転軸と係合する係合部311と、上側パッキン313
と、回転突起315と、下側パッキン317とを具備し
ている。
【0034】ハウジング301は、前述したアルカリ性
水出口235、酸性水出口237に各々連通するアルカ
リ性水入口319、酸性水入口321と、排出出口32
2を有するとともに、図のように静止部材303を組み
つけた状態で、アルカリ流出開口323、排水開口32
5を形成している。
【0035】アルカリ性水入口319から流入するアル
カリ性水は、ハウジング内壁に形成されたアルカリ流入
開口327から、回転ディスク305と静止部材303
の間隙に形成されるアルカリ室329へ導入され、回転
ディスク305の切り欠き部331の回転位置によっ
て、アルカリ流出開口323又は排水開口325からア
ルカリ室329外部へと吐出される。
【0036】一方、酸性水入口321から流入する酸性
水は、ハウジング301上面に形成された酸性水通水孔
333、ケース309下面からケース309内壁まで形
成された酸性流路335を経て、ケース内壁に形成され
た酸性水流入孔337から、上部パッキン313と下部
パッキン317の間隙に形成される酸性室339へ導入
され、酸性室339外周に形成される酸性水流出開口3
41から酸性室339外部へと吐出される。
【0037】ここで、回転突起315の回転度合いによ
って、回転突起315が酸性水流入孔337を開放する
位置にあるときは、酸性水は酸性室339へ流入後、酸
性水流出開口341から吐出されるが、回転突起315
が酸性水流入孔337を塞ぐ位置にあるときは、酸性水
は酸性室339へ流入せず、したがって酸性水流出開口
341からも吐出されない。
【0038】尚、この酸性水流入孔337が塞がれた状
態とは、酸性水流入孔337の上流側に位置する、図6
における酸性水出口237が塞がれたことと同じである
から、図6に示す電解槽45における流体出口は、アル
カリ性水出口235のみとなるのである。
【0039】以上の構成を有する制御弁47の動作につ
いて、図12に示す模式図を用いて整理する。すなわ
ち、本実施形態に示される水処理装置1は、電解槽45
を作動させずに、濾過段31と活性炭カートリッジ38
の働きにより生成される浄水を蛇口17に供給し、捨て
水ホース27による捨て水を行わない[清水モード]
と、電解槽45を作動させるとともに、アルカリ性水を
蛇口17へ供給し、捨て水ホース27を介して酸性水を
捨てる[アルカリモード]と、アルカリモードと電極の
極性を入れ替えて電解槽45を作動させるとともに、捨
て水ホース27を介して、アルカリ性水及び酸性水を共
に捨てる[全排水モード1]と、活性炭カートリッジ3
9の再生時に、電解槽45を作動させずに、全流入水を
捨て水ホース27を介して排水する[全排水モード2]
とを有しており、各モードにおける制御弁47の動作を
順次説明する。
【0040】[清水モード]回転突起315により酸性
水流入孔337がシールされているため、中性水(電解
槽45が作動していないため、酸性水でない)は、酸性
室339へ流入せず酸性水流出開口341からも吐出さ
れないため、捨て水ホース27への排出は行われない。
一方、アルカリ流入開口327からアルカリ室329へ
流入した中性水(同様にアルカリ性水でない)は、排水
開口325が回転ディスク305の凸部により閉じられ
ているため、アルカリ流出開口323より流出し、逆止
弁53、処理水吐出ホース21を介して蛇口17へと供
給される。
【0041】[アルカリモード]清水モードよりシャフ
ト307が若干角度回転した状態であり、酸性水流入孔
337が回転突起315から開放されているため、酸性
室339へ流入した酸性水は、酸性水流出開口341か
ら排出出口322を経て、捨て水ホース27へ排出され
る。一方、清水モードと同様に、アルカリ流入開口32
7から流入したアルカリ性水は、アルカリ流出開口32
3より蛇口17へ供給される。
【0042】[全排水モード1]アルカリモードより更
にシャフト307が回転した状態であり、アルカリモー
ドと同様に、酸性水流入孔337から酸性室339へ流
入したアルカリ性水(電極の極性が反転しているため、
酸性水ではない)は、酸性水流出開口341から排出出
口322を経て、捨て水ホース27へ排出される。一
方、アルカリ流入開口327からアルカリ室329へ流
入した酸性水(電極の極性が反転しているため、アルカ
リ性水ではない)は、アルカリ流出開口323が回転デ
ィスク305の凸部により閉じられているため、排水開
口325より吐出される。ここで、制御弁47内に形成
された連絡流路(図示せず)によって、排水開口325
下流側は、酸性水流出開口341下流側と連通している
ため、排水開口322から吐出される酸性水は、酸性水
流出開口341から吐出されるアルカリ性水と合流した
後、排出出口322に至って捨て水ホース27へ排出さ
れるのである。尚、[全排水モード2]については、酸
性水、アルカリ性水の区別がなく、全て中性水である点
が異なるだけで、全排水モード1と同様である。
【0043】以上のように、アルカリ性水は、アルカリ
室329内壁のアルカリ流入開口327から流入後、ア
ルカリ室329下壁のアルカリ水流出開口323を介し
て流出する流路構成であり、酸性水は、酸性室339内
壁の酸性水流入孔337から流入後、酸性室339内壁
の酸性水流出開口341から流出する流路構成を有して
おり、共に回転ディスク305を貫通する流路構成を取
っていない。
【0044】したがって、回転ディスク305の径を小
さくして、回転トルクを小さくすることができるため、
回転ディスク305にスケールが付着して回転トルクが
大きくなったとしても、モータの最大駆動トルクを越え
てモータがロックすることがない。
【0045】次に、アルカリ水流出開口323と処理水
吐出ホース21の間に介在し、取り外し自在な逆止弁5
2について、図13を用いて説明する。
【0046】すなわち、逆止弁52は、ケーシング40
1と、バネ402と、弁体403と、ケーシング405
に螺着される蓋407とから構成されており、ケーシン
グ401は、処理水吐出ホース21を嵌め込むための流
出口409を有しており、蓋407は、アルカリ水流出
開口323の下流側に位置する流入口411を有してい
る。
【0047】その動作について図13、図14を用いて
説明すると、通水時には、バネ402力に抗して流体圧
により弁体403が押し下げられ、蓋407内壁と弁体
403外周の間隙を通過した流体が吐出口409へと至
るのであり、止水時には、バネ402力により押し上げ
られた弁体403が蓋407内壁と当接することによ
り、流路を遮断して流出口下409流側から流入口41
1上流側への逆流を防止しているのである。
【0048】ここで、前述したように、元々カルシウム
を含有している水道水に対して、電解槽45に備えられ
たカルシウムカートリッジ233により、さらにカルシ
ウムが供給されるため、電解槽45下流側では、Caイ
オンがCaCO,Ca(OH)として析出して、流
路の目詰まりを起こす可能性があり、水処理装置下1流
側の蛇口アダプタ17等が目詰まりを起こし、蛇口アダ
プタ17を交換しなければならなくなっていた。
【0049】そこで、本実施形態では、流路中途に蓋4
07内壁と弁体403外周の間隙からなる絞り部413
を設け、ここに析出物を積極的に滞留させることによ
り、水処理装置1下流側の蛇口アダプタ17等に析出物
が滞留することを防止できるとともに、この絞り部41
3を水処理装置1から取り外し可能としたため、析出物
の除去が容易に行われるのである。
【0050】また、この絞り部413は、弁体403の
ように可動部材で形成されているため、絞り部413の
流路面積が固定されているものに比べれば析出物の除去
が行いやすく、さらに、弁体403自体が逆止弁52か
ら取り外し可能であるため、析出物の除去がより確実に
なるのである。
【0051】尚、本実施形態のように、絞り部413を
逆止弁52の一部に形成すれば、逆止弁52と別体に絞
り部413を設ける必要がなくなるが、バルブユニット
47内部への析出を防止するために、電解槽45とバル
ブユニット47との間に、取り外し自在な絞り部413
を設けるようにしてもよい。
【0052】以上、本発明の実施形態を説明してきた
が、本実施形態と電解槽45の電極の極性を反転させた
構成をとることにより、酸性水を蛇口17に供給し、ア
ルカリ性水を排出するような形態をとってもよいことは
言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される水処理装置の使用例
【図2】図1に示した水処理装置の分解斜視図
【図3】水処理装置の活性炭カートリッジの一部切り欠
き断面図
【図4】同じく活性炭カートリッジの底面図
【図5】同じく活性炭カートリッジにおける容器内部の
固形物の状態を示す図
【図6】水処理装置の無隔膜型電解槽の分解斜視図
【図7】同じく無隔膜型電解槽の取付状態を示す断面図
【図8】同じく無隔膜型電解槽における電極板の穴の状
態を示す断面図
【図9】同じく無隔膜型電解槽におけるカルシウムカー
トリッジの正面図、側面図
【図10】同じくカルシウムカートリッジのカルシウム
の状態を示す図
【図11】水処理装置の制御弁の分解斜視図
【図12】同じく制御弁の動作状態を示す模式図
【図13】水処理装置の逆止弁の分解斜視図
【図14】同じく逆止弁の動作状態を示す図
【図15】水処理装置の無隔膜型電解槽における電極板
の成型から組立までを示す図
【符号の説明】
37 電気ヒータ 39 活性炭カートリッジ 101 容器 105 活性炭エレメント 113 発熱体 115 伝熱板 117 上板 119 下板 123 底板 125 爪部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器内部の活性炭に通水して水を浄化する
    とともに、容器外部のヒータにより活性炭を加熱再生さ
    せる活性炭再生式浄水器において、 ヒータ取付部と、ヒータ取付部との間隙にヒータを挾持
    するための支持板と、ヒータ取付部に対して容器の外方
    への力を働かせることなしに、支持板をヒータ取付部に
    固定する固定手段と、を備えたことを特徴とする活性炭
    再生式浄水器
  2. 【請求項2】前記固定手段として、容器外方に延伸し、
    折り返すことにより前記支持板周縁を容器内方に押圧す
    る複数の爪部をヒータ取付部に設けたことを特徴とする
    請求項1記載の活性炭再生式浄水器
JP20406996A 1996-06-28 1996-06-28 活性炭再生式浄水器 Pending JPH1015541A (ja)

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