JPH0334394B2

JPH0334394B2 -

Info

Publication number: JPH0334394B2
Application number: JP8922585A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Tsuruta; Ikuo Kobayashi; Mitsuyo Nomura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1991-05-22
Also published as: JPS61245885A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、銅や亜鉛メツキ鋼を用いた給水給場
配管や、銅熱交換器を有する給水給湯機器に使用
する重金属イオン除去装置に関するものである。従来の技術従来、給水給湯管として銅や亜鉛メツキ鋼、給
水給湯機器の熱交換器として銅管が用いられてい
るが、PHの低い水質地区でこれを用いると銅イオ
ンや亜鉛イオン（最終的には鉄イオン）の溶出に
よるトラブルが時析発生していた。すなわち、銅
管における青水や亜鉛メツキ鋼管における赤水で
ある。青水は溶出した銅イオンとセツケンや汗、
垢の脂肪酸とが反応して生成した青色不溶性化合
物（脂肪酸銅）を原因とするタオルおよび浴槽の
青着色であり、赤水は亜鉛メツキ層消失による赤
さび発生を原因とする水の赤着色である。これらの水質生障害を抑制する装置として、従
来第７図に示す装置が用いられている。この装置
は、液状の防錆剤（りん酸塩もしくはけい酸塩）
をポンプにより給水量に応じて注入するものであ
り、配管１に弁２および流量計３を取り付け、給
水の流量を流量計３で感知しその流量に比例して
液体の防錆剤を薬液タンク４よりポンプ５にて弁
２から配管１に添加する制御機構を付属させてい
る。発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記のような構成では、(1)給水
流量に応じて液体防錆剤の添加量を調整する制御
機構が必要であるため、高価格であり取扱いやメ
ンテが煩雑である。(2)液体の防錆剤を使用してい
るため冬場の凍結に対して弱く防錆剤の抜き取り
が必要である等の問題点を有していた。本発明はかかる従来の問題を解決するものであ
り、(1)制御機構が不要(2)取扱いやメンテが簡単(3)
凍結に強い(4)低コストの重金属イオン除去装置を
提供することを目的とする。問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明の重金属イ
オン除去装置は、開閉自在の排水口を有する容器
の内壁面に、下方と上方に隙間を設けて仕切板を
取り付けて処理槽を形成し、この処理槽に下記の
（）（）の群より選択した少なくとも一種の固
形重金属イオン吸着剤を格納するとともに、処理
槽に流入した水が前記仕切板の下方より前記固形
重金属イオン吸着剤を経由して溢れる水流動路と
した。 () マグネシウムもしくはマグネシウム合金。 () カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カ
ルシウムの群より選択した少なくとも一種の元
素の珪酸塩を含有する化合物。作用本発明は上記の構成にすることによつて、この
重金属イオン除去装置は制御機構が不要となり取
り扱いやメンテが容易となる。また、排水口を開
くことによつて容器内の水が流動し凍結に強くな
る。一方、仕切板の上方の隙間がバイパス流路と
して活用できるため、固形重金属イオン吸着剤を
経由する水流動路が閉塞した場合でも目詰りが生
じない。また、固形重金属イオン吸着剤も溶解度
を小さい物質であるため寿命も長い。この重金属イオン吸着剤は、マグネシウムもし
くはマグネシウム合金はイオン化傾向のちがいよ
り重金属イオンがマグネシウム表面に重金属とし
て析出して吸着除去し、Ｋ、Na、Mg、Caの珪
酸塩はK⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺が溶出しかわりに
重金属イオンが吸着かされるイオン交換作用にて
除去する作用である。実施例以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。第１図は本発明の一実施例である重金
属イオン除去装置の断面図、第２図は第１図にお
けるAA′線断面図である。重金属イオン除去装置
は箱体６と蓋体７とから成り、箱体６は流入口８
と流出口９と開閉自在の排出口１０とを有する。
この箱体６の内壁面に仕切板１１を上方および下
方に隙間１２ａ，１２ｂを設けて取り付けて処理
槽１３を形成し、この処理槽１３に固形重金属イ
オン吸着剤１４を格納した。水は流入口８よ流入
して仕切板１１により下側へ移動し、仕切板１１
の下方に設けた隙間１２ｂを経由して固形重金属
イオン吸着剤１４と接触して流出口９より溢れる
水流動路である。なお、固形重金属イオン吸着剤
１４はステンレスや化学繊維等から成る網１５の
なかには充填して処理槽１３に格納した。また、
蓋体７はボルト１６およびナツト１７にて箱体６
に固定されエア抜き用キヤツプ（開閉自在）１８
が蓋体７に取り付けられている。このエア抜き用
キヤツプ１８の取り付けは任意である。また、重
金属イオン除去装置は架台２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄに取り付けてある。重金属イオン吸着剤は下記の材料を用いる。マ
グネシウム、マグネシウム合金（例、マグネシウ
ム96％−アルミニウム３％−亜鉛１％のAZ31合
金、マグネシウム90％−アルミニウム９％−亜鉛
１％のAZ91合金）、ゼオライト、珪素ナトリウ
ム、珪酸カリウム、珪酸マグネシウム、珪酸カル
シウムの複合酸化物である。これらの材料は粒
状・塊状・棒状・パイプ状・糸状で用いられる
が、特に粒状は重金属イオン吸着特性がすぐれて
いる・圧力損失が小さい・材料の流出が少ない等
の観点より最適である。箱体と蓋体は、ステンレス、スズメツキした
鋼、ほうろう処理した鉄、塗装した鋼からなり、
アルミニウム＋マグネシウム等の儀牲陽極や電気
防食してもよい。第２図は本発明の他実施例である重金属イオン
除去装置の断面図であり、箱体６と蓋体７の間に
パツキン１９を用いて仕切板１１の上方に隙間１
２ａを設けた構成である。なお、流入口８と流出口９は箱体６に取り付け
られているが、蓋体７に取り付けてもよい。重金属イオン吸着剤は、マグネシウム合金、珪
酸ナトリウムを主成分とする化合物、珪酸カリウ
ムを主成分とする化合物が最適である。これは吸
着特性がすぐれているとともに溶解度が小さいの
で寿命が長い・往生際は完全溶解ぎ残渣が残らな
いので目詰りが起こりにくいの利点があるためで
ある。第１図に示す重金属イオン除去装置を用いて効
果の判定を行つた。重金属イオン除去装置はステ
ンレス製であり、その内部に内径20cm高さ52cmの
空洞を有する。この空洞の内壁面にステンレス製
仕切板（長さ46cm）を上方に１cm、下方に５cmの
隙間を設けて流入口より4.5cm離して流入口に直
角に取り付けた。なお、流入口はその上部が仕切
板の上部先端より７cm下側に設けられている。こ
の仕切板にて形成された流出口側の空洞を処理槽
とし、この処理槽に大豆ぐらいの固形重金属イオ
ン吸着剤を格納した。この重金属イオン除去装置
に流入口より水を流入すると、水は仕切板の下方
より重金属イオン吸着剤を経由して溢れ流出口よ
り流出する水流動路となつた。重金属イオン吸着
剤としてマグネシウム合金（Mg96％−Al3％−
Zn1％のAZ31合金）、珪酸ナトリウム（SiO₂75
％、Na₂O24％、Al₂O³Fe₂O₃・CaO・K₂O・
MgOが微量）、珪酸カリウム（SiO₂75％、K₂O24
％、Al₂O₃・Fe₂O₃・CaO・MgOが微量）を用い
た場合の吸着除去特性を第４図、第５図、第６図
に示す。いずれも吸着除去性能がすぐれているこ
とがわかる。この重金属イオン除去装置を用いた場合の給湯
機器の防食効果をガス瞬間式湯沸器で判定した。
ガス瞬間式湯沸器は17号の給湯能力をもつ機種で
あり、水管式（プレートフインパイプ）のりん脱
酸銅製の熱交換器を通過することによつて温水が
得られる構成である。このガス瞬間式湯沸器の給
湯口に重金属イオン除去装置を取り付け、通過前
後の水の分析を行うことによつて効果の判定を行
つた。珪酸ナトリウム粒８Kgを格納した第１図の
重金属イオン除去装置を用いた場合の結果を第２
表に示す。銅イオンが減少していることがわか
る。

【表】

【表】ガス瞬間式湯沸器から得られた温水を用いてタ
オルのセツケンによる青着色実験を行なつた。従
来の湯沸器（重金属イオン除去装置なし）から得
られた温水（PH6.3、Cu²⁺0.66ppm）に0.5％のセ
ツケン液に浸した白いタオルを浸したところ15回
繰り返しでタオルが青くなつた。一方、本発明の
重金属イオン除去装置を用いた湯沸器から得られ
た温水（PH8.0、Cu²⁺0.52ppm）に0.5％のセツケ
ン液に浸した白いタオルを浸しても15回繰り返し
でもタオルは青くならなかつた。これは、本発明
を用いると銅イオンが減少することによる脂肪酸
銅（青色化合物）生成量の減少のためである。また亜鉛メツキ鋼配管をガス瞬間式湯沸器の給
湯口に取り付けてZn²⁺・Fe²⁺の溶出量を測定す
ると、重金属イオン除去装置のない場合は
Zn²⁺0.05ppm、Fe²⁺0.03ppmであつたが、重金属
イオン除去装置を取り付けるとZn²⁺0.03ppm、
Fe²⁺0.02ppmを亜鉛イオン・鉄イオンの溶出が抑
制されていた。一方、この重金属イオン除去装置を5.0／
minの流量で水を流しながら−５℃の環境に１日
放置しても、排水口を開の状態にして水をわずか
に重金属イオン除去装置より排出することにより
凍結が防止できた。また、仕切板の下方の隙間を
閉塞し目詰りの状態にしても水は仕切板の上方よ
り溢れて、目詰りに強いことが立証された。発明の効果以上のように、本発明の重金属イオン除去装置
は、開閉自在の排水口を有する装置の内壁面に、
下方と上方に隙間を設けて仕切板を取り付けて処
理槽を形成し、該処理槽に固形重金属イオン吸着
剤を格納するとともに処理槽に流入した水が仕切
板の下方より固形重金属イオン吸着剤を経由して
溢れる水流動路としているため、 (1) 制御機構が不用となり取い扱いやメンテが簡
単な重金属イオン除去装置である。 (2) 排水口を開くことによつて容器内の水が流動
し凍結しない。 (3) 仕切板の上方の隙間がバイパス流路として活
用できるため、固形重金属イオン吸着剤を経由
する水流動路が閉塞した場合でも目詰まりを生
じない。 (4) 固形重金属イオン吸着剤が、（）マグネ
シウムもしくはマグネシウム合金、（）カリウム、ナトリウム、マグネシウム、
カルシウムの群より選択した一種以上の元素の
珪酸塩を含有する化合物であるため溶解度が小
さく寿命が長い。また、本来のなかに含まれて
いる元素成分を用いているので健康に対する安
全性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である重金属イオン
除去装置の断面図、第２図は第１図における
AA′線断面図、第３図は水発明の他実施例である
重金属イオン除去装置の断面図、第４図は本発明
の効果特性図、第５図は本発明の効果特性図、第
６図は本発明の効果特性図、第７図は従来の重金
属イオン除去装置の構成図である。８……流入口、９……流出口、１０……排水
口、１１……仕切板、１２ａ，１２ｂ……隙間、
１３……処理槽、１４……重金属イオン吸着剤。

Claims

【特許請求の範囲】１開閉自在の排水口を有する装置の内壁面に、
下方と上方に隙間を設けて仕切板を取り付けて処
理槽を形成し、この処理槽に下記の（）（）
の群より選択した少なくとも一種の固形重金属イ
オン吸着剤を格納するとともに、処理槽に流入し
た水が前記仕切板の下方より前記固形重金属イオ
ン吸着剤を経由して溢れる水流動路とした重金属
イオン除去装置。 () マグネシウムもしくはマグネシウム合金。 () カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カ
ルシウムの群より選択した少なくとも一種の元
素の珪酸塩を含有する化合物。２固形重金属イオン吸着剤が、マグネシウム合
金、珪酸ナトリウムもしくは珪酸カリウムを主成
分とする化合物の群より少なくとも一種選択した
特許請求の範囲第１項記載の重金属イオン除去装
置。３固形重金属イオン吸着剤が粒状である特許請
求の範囲第１項記載の重金属イオン除去装置。