JPH11153288A - 水あか付着防止浄水器用ホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水道水には、浄水場起源の水酸化アルミニウ
ムなどの微小フロックが存在し、浄水器のフィルターを
通過させることにより、水酸化アルミニウムのコロイド
が分離して、塩ビホースと浄水との負電荷の接触電位発
生により、水酸化アルミニウムが吸着されて、ついでシ
リカなどが凝集され、層となり、水流によりせん断され
て、流出、ゼラチン状の薄片となって、不快感を呈す
る。 【解決手段】 シリコン基材とするホース７、９に石英
微粉末を添加する。 【効果】 浄水がホース内壁に接触通過すると、大きな
正の接触電位が生じ、同じく正荷電の水酸化アルミニウ
ムを静電反発して付着を防止出来る。また、添加の石英
の負電荷は、大気中の負荷電の浮遊塵埃を反発、付着す
るのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に家庭用、業務
用浄水器の出口側から水栓の原水、浄水の切り替えコッ
ク間に設置し、浄水に含まれる正コロイドの水酸化物あ
るいは水酸化物に凝集、架橋される鉄さび粒子、石英粒
子（以下シリカという）、カルシウム等が堆積し、時に
より水流のせん断力に抗しきれずに剥離して飲料水、調
理、洗浄水に混入することがない、衛生的な水を確保す
る浄水器用ホースに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、浄水器の入口、出口に設置される
２連のホースは、シリコン、ポリエチレン、塩ビ等を素
材とするホースが供されているが、価格の面から塩ビが
大半を占める。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、家庭
用、業務用を問わず、特に樹脂系のホース特に、塩ビ、
ポリエチレン系の素材を用いた場合、出口側のホース内
部に水酸化物が付着、且つそれに水中のシリカ、カルシ
ウム、マグネシウム等が吸着されてゼラチン状の堆積物
を形成、ホース内部を通過する水流のせん断力に抗し切
れなくなる数か月を経過した時点以降間断なく流出し、
コップ等で雑菌のコロニーと間違われたりする不衛生感
からユーザーのコンプレインが多かった。

【０００４】また、浄水器のフィルターを通過した後に
接続される出口側ホースのみに付着する現象であるた
め、色々な試みが浄水器メーカーでされてきたが解決で
きず、且つ、気づいたユーザーが浄水器の使用を止める
ケースが増えてきている。

【０００５】本発明は、付着堆積の基本原因となる浄水
場の沈殿池からキャリーオバーしてきた濁度成分の凝集
剤で、わずかにプラス（＋）に帯電する水酸化アルミニ
ウムのコロイドのホース内壁への付着防止のため、ホー
ス表面と水流の接触により正の静電荷を発生するシリコ
ンゴムを基材とし、更に電位を上げる石英微粉末を添加
してホースを成形、流水中の正電荷の水酸化アルミニウ
ムとの間に静電反発させて、内壁面に付着するのを防止
できるホースを提供することを目的とするものである。

【０００６】さらに本発明の他の目的とするところは、
耐圧保持のネットを挟み込んで、２層に２次加硫する外
側には、負電荷の静電防止材を添加して、空気中の浮遊
塵の吸着を防止出来る素材により成形し、通水時には
内、外二つの機能の正、負電荷を持たせた水あか付着防
止浄水器用ホースを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、シリコンゴムと石
英微粉末を混練加硫して、ホースを成形、浄水器の出口
と水栓に設置した水と浄水の切り替えコックとを接続し
て、水流との接触による正の静電荷の高い接触電位を生
じしめ、僅かに正電荷を帯電する水中のアルミニウムの
水酸化物との間に生じる静電反発により、ホース内壁表
面に水酸化アルミニウム１０が付着、さらに水酸化アル
ミニウム１０の正の電荷を失っていない面にコロイダル
状のシリカ１３、カルシウム１１、マグネシウム１２な
どが凝集、堆積していることを防止できることを特徴と
して構成したことを要旨とする。

【０００８】さらに、耐圧ネットを介して加硫接着され
る正電荷を帯びているシリコンゴムの外側ホースには、
大気中にある負電荷を帯電する浮遊塵の付着を防止する
ため、負電荷の静電防止剤を添加、通水時には二層に異
なる静電荷を持つホースに構成したことを要旨とする。

【０００９】

【実施例】本発明による実施例に基ずいて、図面を参照
しながら詳細を説明する。図１は、本出願人が先願した
活性炭ブロックフィルター１を内蔵した家庭用の浄水器
２であって、水栓の先端３に取り付けた原水、浄水の切
り替えコック４との間を水栓から浄水器への原水ホース
５、浄水器２により浄化された水が切り替えコック４に
戻る浄水ホース６にて構成されるが、通常水あかとして
水酸化アルミニウム、シリカ、カルシウムなどが付着堆
積し、浄水の水流のせん断力により剥離して外部に流出
し、ガラスのコップに乳白色の薄片が浮遊する不快な現
象がでるのは浄水ホース６側である。

【００１０】本発明は浄水ホース６に関するもので、本
実施例の一つとして、シリコンゴム基材に石英微粉末を
５重量％添加混練して、ホースに成形、内側ホース７と
し、耐圧保持ネット８を介して二次加硫接着される外側
ホースには、水と接触、正接触電位は発生しないため、
負荷電のゴミの付着防止を目的として、本来負荷電の石
英粒子を３０重量％添加したものを外側ホース９とし、
一体のホースに形成した。

【００１１】浄水場でシリカを主成分とする粘土などの
負荷電の濁度成分を除去するには、中和凝集、架橋作用
が強い硫酸バンド、ＰＡＣなど正荷電の凝集剤が使用さ
れ、大半は沈殿除去されるが、キャリーオバーと言われ
る凝集剤の添加のし過ぎによるものは例外としても、沈
殿しない微小フロックは、津々浦々の家庭の蛇口に到達
する。その場合、微小フロックは、図２のような１μｍ
以下のコロイダルシリカの間に荷電中和凝集と架橋作用
を果たす、凝積し、ゼラチン状となった、中性では微小
の正電荷を持つ水酸化アルミニウム１０により成ってい
る。浄水場から遠隔の家庭までに至るまでには、外周面
の水酸化アルミニウム１０は配管内壁との接触により除
去され、外表面は負電荷となっている。従って、樹脂系
の配管、ポリエチレン管、塩ビ管などでも、水あかが付
着するケースは少ない。

【００１２】水酸化アルミニウム１０の水中での挙動の
特徴として、酸性においては正荷電、アルカリ性では負
荷電の両性を示し、ｐＨ８付近において全く荷電を失
い、等電点に達することはよく知られている事実である
が、従って、一般的水道水の示すｐＨ７付近では、幾分
正電荷を帯電する。表１は、表中に示す引用文献から引
用したものであり、記述を裏づけるものである。

【００１３】

【表１】

【００１４】浄水器の０．数ミクロン以下の中空糸膜、
活性炭ブロックフィルターを浄水が通過すると、水中の
微小フロックは水圧、細孔によりせん断的に分解され、
水酸化アルミニウム、コロイド、シリカコロイド、その
他付随的に凝集されているカルシウム１１、マグネシウ
ム１２がそれぞれ単体のコロイドに戻ることになる。

【００１５】２ウエイ２連ホース式の場合、浄水の戻り
側ホースには、熱湯洗浄の必要性のあるタイプでは、シ
リコンゴムが使用されるケースもあるが、価格面から、
通常、塩ビホースが多用されている。表２は、表中に示
す専門書から引用したものであるが、水を含む液体固体
の接触によっても、固体界面に静電荷が発生し、電気量
は、極めて少ないが、時には数千ボルトの大きい電場を
作り、大きな接触電位が生じ、固体界面は常に帯電して
いるものを示すものである。浄水器のフィルターを通過
してバラバラになったコロイドは、正荷電の水酸化アル
ミニウム１０、カルシウムイオン、マグネシウムイオン
などが電気泳動などにより負に帯電している塩ビホース
内壁表面に付着することになる。その後、ホースとの界
面以外は正電荷を有する水酸化アルミニウムに、ｐＨ７
付近では、負荷電の、水中に多量にあるシリカを凝集
し、層を厚くし、水あかを形成する。

【００１６】

【表２】

【００１７】堆積した水あかを掻き取り、分析したもの
が表３であり、堆積の基本原因をなす、アルミニウム１
６は定量的には少ないが水中では数十〜数百倍に膨潤
し、ゼラチン状を呈する。最も多い成分は、シリカであ
るが、天然起源のものの他、沈殿池での濁度が小さい場
合、凝集助剤として投入されるものも想定される。次に
多いカルシウム１１は、水源の水質によるものと推定さ
れる。僅かながら検出される硫黄は、表２にあるよう
に、負荷電の物質であるため、シリカ同様水酸化アルミ
ニウム１０に引き寄せられる形で付着するものと判断さ
れる。

【００１８】

【表３】

【００１９】実施例の先に、正接触電位の発生が期待さ
れるシリコンゴム１００％品を用いて促進的に試験をし
たが、有効であったものの、まだ若干付着が認められ、
改良が生じた。

【００２０】そこで、本来負荷電であるものの、シリコ
ンゴムとの併用によれば、極めて大きな接触電位を生じ
る、石英微粉末、１μｍアンダー、純度９９．７％品を
用いて、シリコンゴム材に重量として０．３％、３％、
５％、１０％、５０％、６０％をそれぞれ添加した６種
類の試料を作成した。試験は、各々５秒の吐水と停止の
間欠操作を行い、一般的浄水器の推定使用最大量５万リ
ットルを通水した後、原水ホース５、浄水ホース６を切
断して、付着堆積状況を目視、Ｘ線回折により観察し
た。結果、０．３重量％添加品には付着の痕跡があるも
のの、微量であって問題はなく、０．１重量％品であっ
ても使用可能と推定された。

【００２１】また、６０重量％を添加したものでは、製
品そのものに、透明度がなくなるものの、付着は全く観
察されず、且つ、外側ホースとして組合わせたものの場
合には、大気中の浮遊塵埃も殆ど付着することなく、所
期の結果を得ることができた。また、添加量を増やすこ
とにより、高価なシリコンゴムの基材の量を減らすこと
ができる効果も期待することができた。

【００２２】同時に並行実施した塩ビホースでは、２千
リットル通過時点で、相当量の付着物が見られ、３千リ
ットルに経るに及んで、ゼラチン状の薄片が浄水中に混
ざるようになった。

【００２３】接触電位については、発生のメカニズムは
未だによく分かっていないとされるが、液体固体の接触
によっても固体側を正静電荷とした数千ボルトの電位差
が生じると言われている。大学の研究室に依頼した結果
は、生のシリコンゴムと流水の接触電位は、２００〜３
００ｍＶであり、石英微粉末５重量％添加品では、水質
条件により、５５０〜１９００Ｖに極端に増加した。水
質条件とは、電気伝導度であり、水道水の浄水で３５０
Ｖ、純水で１９００Ｖであり、伝導度が低いものほど、
石英微粉末添加は大きく効果を生じることが判明した。
さらに添加率を上げても、接触電位に差を見ることはな
かったが、コストの引き下げの大きな効果が期待でき
た。

【００２４】

【発明の効果】上述のように、本発明によるときには、
シリコン基材に微粉末の石英を添加することにより、流
水との界面に正静電荷が発生し、正荷電の水酸化アルミ
ニウムとは静電反発し、ホース内壁に付着防止ができる
実益を有する。

【００２５】さらに、本発明による時には、外側ホース
に静電防止材を添加することにより、大気中の浮遊塵埃
の付着を防止できる実益を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する一部欠截した組合わ
せ斜視図である。

【図２】水道水中での水酸化アルミニウムとシリカなど
との微少フロックを説明する模式図である。

【符号の説明】

１ 活性炭ブロックフィルター ２ 浄水器 ３ 水栓の先端 ４ 切り替えコック ５ 原水ホース ６ 浄水ホース ７ 内側ホース ８ 耐圧保持ネット ９ 外側ホース 10 水酸化アルミニウム（凝析） 11 カルシウム 12 マグネシウム 13 コロイダルシリカ 14 カリ 15 鉄 16 アルミニウム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐圧向上のネットを挟んで、二重とした
   ホースにおいて、外側には、負電荷を持つ静電発生防止
   材を添加もしくは塗布して、負電荷のゴミの付着による
   汚れを防止し、内側に正の静電荷を発生するシリコンゴ
   ム基材に、石英微粉末を混練添加して浄水器用ホースに
   成形し、流水との接触により、シリコンゴム単体よりも
   より大きな正の静電荷を発生させ、電気量は極めて少な
   いものの電位差の大きい電場を形成して、水中の同じ正
   電荷をもつアルミニウムの水酸化物あるいは金属単体の
   正コロイドを静電反発させて、ホース内壁に付着堆積す
   ることを防止することができたことを特徴とした水あか
   付着防止浄水器用ホース。
2. 【請求項２】 混練添加する石英微粉末が０．１〜６０
   重量％で、水酸化アルミニウム等の水あかが付着堆積す
   ることを防止できることを特徴とした請求項１記載の水
   あか付着防止浄水器用ホース。
3. 【請求項３】 二重とした外側にも負電荷の石英粒子を
   添加、大気中の負電荷ゴミの付着を防止することができ
   ることを特徴とした請求項１記載の水あか付着防止浄水
   器用ホース。