JPS63123494A - 浄水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浄水装置に係り、特に、例えば家庭用浄水器
、清涼飲料水の自動販売機、冷水器等に適用され、ミネ
ラル成分の供給寿命を評価するのに好適な浄水装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

飲料水に殺菌機能を付与する特許として、例えば特開昭
５４−１５６３４０号公報記載の「不純物含有水の完全
殺菌浄化装置」が知られており、当該公報によれば、流
水経路に紫外線照射をおこない、流水あるいは滞溜水中
の細面がその細胞に紫外線をとり込み、細胞破壊を起こ
して殺菌が行われることに加えて、さらにオゾンを吹込
んで殺菌作用を強化する技術が開示されている。

一方、浄水器のように水道栓へ直結する形式のものにお
いては、比較的大電力を消費する前記の装置は安全上、
許認されることが耀しく、かつ、狭少な台所の水道水取
出口への設置は炊事作業を著しく困難にするため不適当
であった。

そこで、本発明者らは、特願昭６１−１０６５８０号で
提案したような浄水装置を開発した。すなわち、当該技
術は、流水中の除塵、有害イオン、臭気を吸着除去する
浄水器において、これら浄水器中における一般細面の繁
殖を抑制するとともに、浄化した水にふたたび健康上有
益なカルシウムイオン。

カリウムイオンなどのミネラル成分を供給することを口
■能として、さらに、これらの効果を自動監視する機能
を有するものであった。

すなわち、ミネラルイオンを添加して水質をアルカリ性
にして細面の繁殖を抑制するフィルター（ミネラルイオ
ン水の流出口側のフィルター）内にミネラルイオン濃度
を検出するための微小電極を内蔵し、この微小電極に接
続する警告機軍用の手段を装置外面に設けていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のミネラルイオン濃度検出用の微小′ｉＩ！極の電
源は、直流電源が用いられていた。

微小電極に直流電圧を負荷してミネラルイオン濃度の８
１り定を行うと、電極が＋（アノード）と−（カソード
）に分極する。その際、＋側では全屈Ｍ→イオンＭ＋　
子電子ｅ、すなわち（１）式のように電極の溶解反応が
行われる。

Ｍ→Ｍ◆十〇　　　　　　　　　　　・・・（１）この
ため、測定時間が長くなると、測定時間に比例してアノ
ード側電極の腐食損耗が著しくなる。

また、カソード側には水素の還元反応や十の電価を有す
る溶液中に溶存するＣ　ａ”＋、　Ｌｌ’　ｅ”＋、そ
の低溶解したアノード側の金属イオンなどが放電して付
着する。

これらの付着金属は、溶液の溶存酸素もしくは大気中の
酸素により容易に酸化されて電気的に不良導体を形成し
て、その結果、電極間の電流が著しく低ドし、測定出力
が低ドして測定精度が低ドするという問題があった。

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、浄水器における一般細面の繁殖を抑制し
、浄化した水に健康上有益なミネラル成分を供給するよ
うにし、さらに、これらの効果を精度よく測定して自動
監視することをｒＩ■能にした浄水装置の提供を、その
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る浄水装置の構
成は、少なくとも、流水中の有害イオン。

臭気を除去するフィルターと、流水にミネラルイオンを
添加し、水質をアルカリ性にして細面の繁殖を抑制する
フィルターとを備え、ミネラルイオン水の流出口側のフ
ィルター内にミネラルイオン濃度を検知する手段を内蔵
し、この検知手段に接続する表が手段を装置外に設けて
なる浄水装置において、前記ミネラルイオン濃度検知手
段に接続して、ミネラルイオン濃度に対応する溶液抵抗
を。

交流入力により検出する回路を設けこの回路を、前記溶
液抵抗が基準値より大となったとき前記表示手段が警告
表示をするように回路構成したものである。

〔作用〕

本発明を開発した考え方、上記技術手段のより詳細な構
成と機能を、第３図ないし第６図を参照して説明する。

第３図は、流水の浄水過程を示すフローチャート、第４
図は、カルシウムイオン温度とペーパー（１’　Ｈ）お
よび電気伝導度との関係をボす線図。

第５図は、溶液抵抗を求めるためのブリッジＩ＋？１路
図、第６図は、溶液抵抗検出の基本回路図である。

一般に、浄水装置の浄水機能は、第３図に刀くすように
、流水はバルブの開閉により、直接飲料水もしくは炊事
用水として水栓から直接取出されるシステムと、第１．
第２のフィルター等に流入するシステムとがある０本発
明は後者の場合である。

流水は、活性炭で構成された第１のフィルターを通過し
て除塩素、脱臭、脱イオンが行なわれる。

脱イオンなどで電気伝導度の低減した流水は、制繭性濾
剤を４＋Ｉ１１脂あるいはセラミックに分散させたもの
、もしくは微細炭酸カルシウムを添着した活性炭層から
なる第２のフィルターに到達し、ここでミネラルイオン
に係るカルシウムイオンが添加されて、電気伝導度は再
び畠くなる傾向を有する。

したがって、第２のフィルター内に滞留する浄水もしく
は第２のフィルター内を通過した浄水の電気伝導度は、
カルシウムイオン濃度によって支配されるわけであるか
ら、その電気伝導度を測定することによりミネラル成分
供給状態もしくはぺ−バー（ｐ　Ｈ）の状態が推定でき
る。

試みに、水道水に前記制菌性減刑を添加したことによる
カルシウムイオン濃度と、１ｊ）ｌおよび電気伝導度と
の関係は、第４図に示すように、カルシウムイオン濃度
が増加するに従って電気伝導度は高くなり（すなわち溶
液抵抗は低減し）、１３Ｈはアルカリ性側に増加するこ
とがわかる。そのため、カルシウムイオン濃度の限界値
を決定すれば。

それに対応する電気伝導度を基準値として決定できる。

いま、供試水の電気伝導度が基準値より低ければ、すな
わち溶液抵抗は高くなり、浄水槽カートリッジ内のカル
シウムイオン供給機能は限界寿命に達していることを意
味し、逆に、電気伝導度が基準値以上であれば、浄水槽
カートリッジ内のカルシウムイオン供給機能は十分に作
用していることを意味する。

水溶液の電気伝導度は、基本的には第５図に示すように
ブリッジ回路構成のなかで求められる。

第５図中、Ｒｓは基準設定用ｐノ変抵抗、Ｒｘは溶液抵
抗、Ｒ１、Ｒｚは固定抵抗、■は電池、■は電流計、ｉ
ｓ　、ｉ工ｇ　ｘａ　ｔ　１４１１Ｍは電流を示す。

溶液抵抗Ｒｘ　をブリッジ回路構成の中に接続し。

第５図に刀（すＨＬ）間に不平衡電流ｉδ＝０となるよ
うにμｆ変低抗Ｒｍと固定抵抗Ｒ１、Ｒｚを設定すると
１次の（２）式の関係から溶液抵抗Ｒｘが求められる。

Ｒｚ しかし、溶液抵抗は常に変動することであろうし、その
ような状態で不平衡電流をｉｓ　＝Ｏに維持することは
戴かしい。

そこで、溶液抵抗ｋｌｘが基準値より大きくなってきた
場合は浄水槽カートリッジの寿命限界となったわけであ
るから、ここで警報表示がなされるように、第６図にボ
す溶液抵抗検出の基本回路を採用した。

第６図でＶｃｃは交流入力、ｌはインバータを示す。

第６ｖ！Ｉは、溶液抵抗Ｒ１１と口■全抵抗Ｋｓとをブ
リッジ回路として不平衡電流回路上にインバータ１を設
けたものである。

いま、出力を高周波とすることにより、８Ｉ！定電極の
皮膜抵抗の影響を軽減して溶液抵抗を測定するものとし
、交流電圧を溶液抵抗測定セルに負荷し、＃Ｖ液低抗に
８がａｊ変低抗Ｒｍとの間において平衡し１いる場合、
もしくは平衡基準値をド廻る場合はインバータ１は発振
せず、この状態では機能表示灯が点灯するものとし、も
しも、測定人力Ｒｘが基準値を上まわると、インバータ
はド記（３）式に示す割合の出力を発振する。この出力
を増幅して１表軍灯の警告表示灯を点灯するようにした
のである。

Ｒｓ＋　Ｒｘ 〔実施例〕 以ド、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る水道用浄水装置の縦
断面図、第２図は、そのカートリッジ機能表示装置の回
路図である。

まず、第１図に従って浄水槽カートリッジの構成を説明
する。

第１図にボす水通用浄水装置は、家庭用の水道管に取付
けＩＩＩｆ能なカートリッジ方式としたものである。

交換可能の浄水槽カートリッジ１は、有害イオン、臭気
を除去する活性炭２を充填した第１のフィルタ一部に相
当する脱臭槽３を備え、脱臭Ｍ３の上部に開放口、すな
わち水の流入口４側に除塵用の網［１フイルター５が装
着され、脱臭槽３の上部、すなわち水の流出口６側に第
２のフィルターに係る制菌性フィルター７が設置されて
いる。

制菌性フィルター７は、制菌性減刑を樹脂あるいはセラ
ミックに分散させたもの、もしくは微細炭酸カルシウム
を添着した活性炭層などからなり、ミネラルイオンに係
るカルシウムイオンを流水に添加し、水質をアルカリ性
にして一般Ｊｌｌ＋菌の繁殖を抑制するとともに、健康
上有益なミネラル成分を供給するものである。

この制菌性フィルター７内に、ミネラルイオン濃度を検
知する手段に係る測定セル８が内蔵され、微小な電極で
あるセル部電極９が具儲されている。

このセル部電極９は、表面を絶縁被覆した電導線１０に
接続され、この電導線１０は、浄水槽カートリッジ１の
下端の接点部１１に接続している。

浄水槽カートリッジ１は、水道栓に直結可能な固定台１
３に固定され、保護カバー１４で覆われる。浄水槽カー
トリッジ１は固定台１３に固定されると、前記接点部１
１において、固定台１３に設置された表示手段に係る表
示装置１２と、この表示装置１２に接続された電導線１
０を介してセル部電極９とが電気回路を構成して制菌性
フィルター７における制菌効果の有無および寿命を判定
することが可能となる。

前記固定台１３には、浄水槽カートリッジ１に形成され
ている流入口４．流出口６と流路が一致する位置にそれ
ぞれ流入口１５．流出口１６が形成されている。第１図
において白い矢印は水道水の流れ方向を示す。

次に浄水槽カートリッジの制菌効果の寿命評価の作用を
第２図を参照して説明する。

第２図の回路構成において、それぞれ２点鎖線で区劃し
て示す１７は発振部、１８は検出部、１９は増増部、２
０は表示部であり、Ｒ１，Ｒ，。

Ｒ，、Ｒ４は固定抵抗、Ｃ１，Ｃ，、Ｃ３はコンデンサ
ー、■はインバータ、ＬＥＤ工は機能表示灯、ＬＥＤ、
は警告表示灯、■　は電源である。

検出部１８は、第１図に示した測定セル８であり、表示
部２０は、第１図に示した表示装置！！１２に相当する
。このカートリッジ機能表示装置は、第６図で説明した
基本回路のように交流電圧が負荷される。すなわち９発
振部１７においてインバータエにより交流を発振させて
、検出部１８において溶液抵抗Ｒｘを検出する。ここで
検出部１８においてインバータＩが発振しない場合には
、表示部２０の機能表示灯ＬＥＤ１の緑色表示ダイオー
ドが点灯されて浄水槽カートリッジ１の機能が作動中で
あることを示す。

いま、検出部１８において、溶液抵抗Ｒｘが、可変抵抗
Ｒｓで設定された基準値より大きくなれば、インバータ
エが発振し、これが増幅部１９のインバータＩにより増
幅されて警告表示灯ＬＥＤ２の赤色表示ダイオードが点
灯される。

本実施例によれば、測定セル８には交流電圧が負荷され
、セル部電極９は交互に７ノード、カソード側となり、
電極表面への金属イオンの付着が行なわれ難くなる。

測定セル８部の電極皮膜の影響は１周波数を増加するこ
とにより軽減することができる。

また、インバータを用いているため、表示灯は断続的に
表示することになり電力消費の節減になるという効果も
ある。

なお、前述の実施例では、浄水槽カートリッジ　“１内
は、活性炭２を充填した部分と制菌性フィルター７を設
けた部分とからなり、制菌性フィルター７内に測定セル
８を内蔵した例を説明したが。

本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示
しないが、槽内に、活性炭２を充填した部分と、ミネラ
ル成分を供給するフィルタ一部と、さらに例えば多孔質
ポリエチレンからなる塵埃除去。

滞留水殺菌のためのフィルタ一部とからなり、ミネラル
イオン水の流出口側の最終のフィルタ一部（前記多孔質
ポリエチレンのフィルター）に測定セルを内蔵するよう
にしてもよく、前述の実施例と同様の効果が期待される
。

〔発明の効果〕

以、１−述べたように、本発明によれば、浄水器におけ
る一般細面の繁殖を抑制し、浄化した水に健康上有益な
ミネラル成分を供給するようにし、さらに、これらの効
果を精度よく測定して自動監視することをづ能にした浄
水装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例に係る水道用浄水装置の縦
断面図、第２図は、そのカートリッジ機能表示装置の回
路図、第３図は、流水の浄水過程を示すフローチャート
、第４図は、カルシウムイオン濃度とペーパー（ＰＨ）
および電気伝導度との関係を示す線図、第５図は、溶液
抵抗を求めるためのブリッジ回路図、第６図は、溶液抵
抗検出の基本回路図である。 １・・・浄水槽カートリッジ、２・・・活性炭、６・・
・流出口、７・・・制菌性フィルター、８・・・洞室セ
ル、９・・・セル電極部、１０・・・電導線、１２・・
・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも、流水中の有害イオン、臭気を除去する
   フィルターと、流水にミネラルイオンを添加し、水質を
   アルカリ性にして細面の繁殖を抑制するフィルターとを
   備え、ミネラルイオン水の流出口側のフィルター内にミ
   ネラルイオン濃度を検知する手段を内蔵し、この検知手
   段に接続する表示手段を装置外に設けてなる浄水装置に
   おいて、前記ミネラルイオン濃度検知手段に接続して、
   ミネラルイオン濃度に対応する溶液抵抗を、交流入力に
   より検出する回路を設けこの回路を、前記溶液抵抗が基
   準値より大となつたとき前記表示手段が警告表示をする
   ように回路構成したことを特徴とする浄水装置。