JPH0459091A - 浄水器 - 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〕 本発明は浄水器に関するものである。

［従来の技術〕 従来、浄水路中の微細な無機質、有機質及び残留塩素等
を除去するための浄化フィルターを備えた浄水器におい
ては、ろ過フィルター中の微生物の増殖を抑制するため
に、ろ過フィルターとして導電性のものを用いて一方の
電極とし、この電極に対をなす他の電極を浄水器の水路
内に設けて、これらの電極間に電池によって常時電圧を
印加するものが知られている。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 しかし、本発明者らは、ろ過フィルター中の微生物の増
殖状態の点において鋭意研究したところ、ろ過フィルタ
ーに水が停滞する場合に初めて細菌などの微生物の増殖
が起こりやすいことを見い出した。つまり、ろ過フィル
ター中の微生物の増殖は、ろ過フィルターに水が停滞す
る場合に起こりやすく、浄水器内を水が通過する場合に
は起こりにくい。

これに対し、従来の浄水器では、電極間に電気による電
圧を常時印加していたため、電気の消耗が早くなり、長
期にわたって使用できないという問題点があった。

そこで、本発明者らは水路内を水が通過しているか否か
を検知する通水検知手段を設け、この通水検知手段によ
って水の通過が検知されない時にのみ電極間に電圧を印
加して微生物の増殖を押さえることを発明したが、この
通水検知手段は材料成分の溶質等の理由により炭素等に
限られるが、第８図に示すように通水時間が経過するに
従って通水検知手段のレヘル電極電流が低下して最終的
には水路内を水が通過しているか否かを検知することが
不可能になるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、電池
によって電極間に電圧を印加する浄水器において、水路
内を水が通過していることを長期にわたって検知するこ
とができ、ひいては長期にわたって電池の交換の必要が
なく、微生物の増殖を押さえることのできる浄水器を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために本発明においては、少なくと
も水の供給が停止した時水が蓄えられる水路と、 該水路内に設けられ、導電性のろ過フィルターより成る
第１の電極と、 前記水路内に設けられ、前記第１の電極と電気的に絶縁
された第２の電極と、 前記第１の電極と前記第２の電極間に電圧を印加するだ
めの電池と、 前記水と接触する表面部分にオゾン処理が施された炭素
材料より成り、前記水路内を前記水が通過していること
を検知するための通水検知手段と、該通水検知手段によ
って前記水の通過が検知されないときにのみ前記第１の
電極と前記第２の電極間に前記電池の電圧を印加する電
圧印加手段とを備える構成としている。

〔作用〕

上記構成とした本発明においては、水路内を水が通過し
ている場合には、第１の電極と第２の電極間に電池の電
圧が印加されることがなく、一方、通水検知手段により
水路内を水が通過していることが検知された場合にのみ
電池の電圧が第１の電極と第２の電極間に印加されて微
生物の増殖を抑制する。水路内を水が通過して時間が経
過しても、通水検知手段は水と接触する表面部分にオゾ
ン処理が施された炭素材料より成るため、水のマイナス
イオンの電子が通水検知手段へ流入し、通水検知手段の
レヘル電極電流は低下しない。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図は本発明の第１実施例を示す浄水器の断面図であ
り、浄水器１ば、フィルタ一部２、制御基板３．２個の
電池４Ａ、４Ｂ、外カバー５、電池カバー６から成り、
アダプター７によって上水道等の蛇口に固定される。フ
ィルタ一部２ば、方が開放された円筒形状の主ケース２
１内にろ過フィルター２２が配され、主ケース２１の開
放部分を塞ぐようにして内ぶた２３が設けられてフィル
ターケースが形成され、さらに内ぶた２３を覆うように
して外ぶた２４が設けられている。主ケース２１の上部
壁２１ａの内側には、図中下方に向かって凸状をなして
形成された６つのフィルター支持部２１ｂが放射状に設
けられ、フィルター支持部２１ｂはろ過フィルター２２
に当接してろ過フィルター２２を支持するとともに、核
フィルター支持部２１ｂ間には、ろ過フィルター２２か
ら水を流出させるための空間としての流出路２１Ｃが核
フィルター支持部２１ｂによって放射状に形成されてい
る。ろ過フィルター２２に面する各流出路２１ｃの図中
下方端には、流出路２　］、　ｃを覆う化学繊維による
メツシュ２１ｄが、主ケース２１の成形時に核フィルタ
ー支持部２１ｂに固着されて設けられている。ろ過フィ
ルター２２は、水を容易に通過させることができるよう
に成形された活性炭素繊維層で、活性炭素繊維層の密度
は、例えば０．１７　ｇ　／ｃＩＩＩである。上部壁２
１ａには、漏斗状の電極挿入口２５ａ、２５ｂ、２５ｃ
が形成され、各電極挿入口には、それぞれリード線を備
えた例えば炭素棒から成る正電極３ｏ、負電極３１、検
知電極３２が挿入され、エポキシ系接着剤２６によって
それぞれ固定されている。

正電極３０は、フィルター支持部２１ｂを貫通してろ過
フィルター２２に挿入されてろ過フィルター２２に電気
的に接触して、ろ過フィルター２２を正電極３０の一部
としている。

上部壁２１ａには、負電極３１が固定された電極挿入口
２５ｂの内側部分に、ろ過フィルター２２を貫通して内
ぶた２３と嵌合される絶縁筒２１ｅが一体に形成され、
負電極３１は、絶縁筒２１ｅ及び内ぶた２３を貫通して
内ぶた２３から突出して、外ぶた２４に当接している。

通水検知手段としての検知電極３２は、フィルター支持
部２１ｂ間に形成された流出路２１ｃ内に水が満たされ
ているか否かを検知するためのもので、フィルター支持
部２１ｂの高さより低く、上部壁２１ａの内面側にわず
かに突出して設けられている。また、この検知電極３２
は炭素材料（カーボン）により形成され、その表面は、
濃度が７０００±１１０００ｐｐ、温度が８０°Ｃ±３
°Ｃ１時間が２時間の条件下でオゾン処理が施されてい
る。

上部壁２１ａの内側の中心部には、６本の足部２７ａが
備えられた筒部材２７が下方へ向かって接着固定されて
いて、筒部材２７は、各足部２７ａ間を介して流出路２
　］、　ｃと連通している。この足部２７ａは、水が流
れやすいように傾斜部２７ｂを有しており、その下方に
は、やはり水が滞留しないようにＲ状の湾曲部２７ｃが
設けられている。この傾斜部２７ｂ及び湾曲部２７ｃに
より、この部分で水が表面張力等によって滞留して検知
電極３２に接触し、その結果通路内を水が通過していな
いのに水が通過しているというような誤った判断を防止
することができる。

内ぶた２３は、主ケース２１に対応してほぼ円板状を呈
し、ろ過フィルター２２を下方から支持するとともに、
主ケース２１における流出路２１Ｃに対応して、ろ過フ
ィルター２２へ向かって水を流入させるための空間とし
ての複数の流入口２３ａが形成されている。

各流入口２３ａには、ろ過フィルター２２に面する上方
側に、化学繊維によるメツシュ２３ｂが流入口２３ａを
覆うようにして内ぶた２３の成形時に固着されている。

内ぶた２３の中心部には、筒部材２７と勘合されるボス
２３ｃが、また、内ぶた２３にはホス２３ｃの反対側に
、筒部材２７と接続されて排出管を形成する筒部２３ｄ
が一体に設けられている。

外ぶた２４は、内ぶた２３を内包して主ケース２１の外
筒部２１ｆと勘合され、内ぶた２３との間に、流入Ｉコ
２３ａと連通ずる流入路２４Ａを形成している。

外ぶた２４の外側には、内ふた２３の筒部２３ｄを内包
して形成された流入管２４ａが備えられ、流入管２４ａ
は、流入路２４Ａと連通している。

流入路２４Ａ内には、筒部２３ｄに固定されたチエツク
弁２８が設けられ、流入管２４ａからの水の流入が停止
すると、流入路２４．　Ａ、流入口２３ａ及びろ過フィ
ルター２２内の水の逆流を防止する。

なお、ろ過フィルター２２には、」二連の絶縁筒２１ｅ
、筒部材２７、正電極３ｏをそれぞれ貫通あるいは挿入
するための穴が形成されている。また、図中、７ａ、７
ｂば、外筒部２１ｆ及び筒部２３ｄと二重管構造のアダ
プタ７との気密を保つための０リンクである。

上記の構成から成る浄水器１においてはアダプタ７を介
して流入管２４．　ａから水が供給されると、流入路２
４Ａ内のチエツク弁２８を開いて、流入口２３ａ、メツ
シュ２３ｂを通過して、ろ過フィ］　○ ルター２２によってろ過され、更にメツシュ２１ｄ、流
出路２１ｃ、筒部材２７、筒部２３ｄを通過してアダプ
タ７を介して流出する。

このとき、フィルタ一部２内は供給された水で満たされ
、正電極３０、負電極３１及び検知電極３２は、水を介
して相互に導通状態となる。

一方、水の供給は止まると、チエツク弁２８が閉じてろ
過フィルター２２、流入口２３ａ、流入路２４Ａ内の水
は停止してフィルターケース内に止まる。このとき、流
出管となる筒部材２７及び筒部２３ｄと流出路２Ｉｃ内
の水は、自然落下してフィルターケース内から排出され
る。

この結果、正電極３０と負電極３１は、引き続き水によ
って導通状態が維持されるが、検知電極３２は、正電極
３０と負電極３１のいずれとも電気的に分離されて、導
通状態が解除される。

上記構成から成るフィルタ一部２は、主ケース２１と外
カバー５との間に配された制御基板３に各電極３０，３
１．３２がそれぞれ接続されて所定の動作を行うととも
に、発光ダイオード３ａによって外カバー５に設けられ
た透視窓５ａを介して所定の表示を行う。

本実施例における最大の特徴は、検知電極３２の表面に
オゾン処理を施した点にある。このオゾン処理を施さな
い場合には、検知電極３２のレベル電極電流が、第８図
に示すように通水時間の経過とともに低下していき、そ
の結果、通水検知が不可能になるという問題点が発生ず
る。この理由として考えられるのは、検知電極３２が炭
素より成り、この炭素の表面はほとんどが−Ｈ基から成
るため非親水性であり、水と接触したときにマイナスイ
オンの電子が検知電極３２へ流入しにくく、このマイナ
スイオンが電気二重層を形成するため、電気抵抗が大き
くなってこの結果、レベル電極電流が第８図に示すよう
に通水時間の経過とともに低下すると考えられる。

しかしながら、本実施例においては、検知電極３２の表
面に前述の如くオゾン処理を施したため、ＯＨｌ−Ｃ○
○Ｈ等の官能基が存在し、このため、水が検知電極３２
に接触した場合にこれらの冊 官能基と水分子が水素結合を生じる。このため、電気二
重層を形成するマイナスイオンの電子はこの水素結合を
介して検知電極３２側へ流入することができるために、
検知電極３２の表面に電気二重層が形成されることはな
く、第６図に示すようにオゾン処理を施した場合は、通
水時間が経過しても検知電極３２のレベル電極電流が低
下することはない。なお、第６図及び第８図において従
来のデータが複数示しであるのは、実験結果にばらつき
があることを意味する。

なお、本実施例においては、湾曲部２７ｃの表面を同じ
くオゾン処理が施されて親水性となっているため、この
部分での水の滞留をより防止できる効果を奏する。

次に、本実施例の制御基板３について、図面に基づき説
明する。

第１図は制御基板３における電気回路を示すもので、３
０．３１．３２は、それぞれ上述の正電極、負電極、検
知電極を示し、４Ａ、４Ｂは、電池を示す。

トランジスタＴＲＩは、検知電極３２と負電極３１とが
導通状態にあるか否かによってフィルタ部２内に水が供
給されているか否かを判別する手段であり、検知電極３
２と負電極３１とが導通状態にあるときに、抵抗Ｒ１と
抵抗Ｒ２とによって与えられる電流帰還バイアスにより
ＯＮとなる。

トランジスタＴＲ２、ＴＲ３ば、トランジスタＴＲＩが
オンのとき発光ダイオード３ａを点灯させるための１−
ランシスタＴＲ４への電力供給を行フ。

トランジスタＴＲ５ば、電池４Ｂの電圧がろ過フィルタ
２２中の微生物の増殖を抑制するのに十分な所定電圧、
０．　７　Ｆ’Ｖ］以上であるか否かを判別する電圧判
別手段であり、その判別は、トランジスタＴＲ４へ電力
が供給された場合にトランジスタＴＲ４を介して供給さ
れる電力によって行い、その判別結果に応じてトランジ
スタＴＲ４を駆動する。

ここでは、Ｉ・ランジスタ１゛Ｒ５は、電池４Ｂの電圧
が所定電圧以上の場合に抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４によっ
て与えられる電流帰還バイアスによってＯＮとなり、こ
のときトランジスタＴＲ４を駆動して発光ダイオード３
ａを点灯させる。

一方、トランジスタＴＲ６は、正電極３０に電池４Ｂの
電圧を印加するためのトランジスタＴＲ７を制御するた
めのもので、トランジスタＴＲＩがオンの場合にトラン
ジスタＴＲ６はオンとなってトランジスタＴＲ７のベー
スを接地することによってトランジスタＴＲ７をオフと
し、逆に、トランジスタＴＲＩがオフの場合にトランジ
スタＴＲ６はオフとなってトランジスタＴＲ７のベース
に抵抗Ｒ６を介してバイアス電圧を印加してＯＮにする
。

なお、第１図において、３Ａは、制御基板３と各電極あ
るいは電池４Ａ、４Ｂとの接続のためのコネクタ端子を
示す。

以上の構成からなる本実施例の浄水器１では、図示しな
いカランを操作して通水を行うと、フィルタ部２内は水
で満たされて、第３図の矢印Ｍに示す水位となる。

すると、検知電極３２は、負電極３１に対して水を介し
て導通状態となり、これによって通水が検知される。

このため、正電極３０を含むろ過フィルタ２２と負電極
３１との間に印加されていた電池４Ｂの電圧が遮断され
る。一方、このとき、電池４Ｂの電圧が所定電圧以」二
であるか否かが判別され、所定電圧以」二であると、発
光ダイオード３ａが点灯し、電池４Ｂがまだ十分な寿命
を有していることが表示される。

逆に、電池４Ｂの電圧が所定電圧に満たない場合には、
発光ダイオード３ａば点灯しないため、電池４Ｂにおい
て微生物の増殖を抑制するのに必要な電圧が維持されて
いないことを示す。

このため、使用者は、電池の交換が必要であることが容
易に判断できる。

カランを操作して水の供給を停止すると、チエツク弁２
８が閉じてフィルタ部２内に水が残る。

このとき、流出路２１ｃ、筒部材２７および筒部２３ｄ
内の水は排出されるため、第３図の矢印Ｎに示す水位と
なり、検知電極３２と負電極３１との導通がなくなる。

その結果、正電極３０を含むろ過フィルタ２２と負電極
３１との間に電池４Ｂによる電圧が印加されて、微生物
の増殖を抑制する。

以上の関係を第４図に簡単に示す。図中、通水検知にお
けるＯＮは、検知電極３２と負電極３１との導通状態を
示し、電圧印加におけるＯＮは、ろ過フィルタ２２を含
む正電極３０と負電極３１との間に電池４Ｂの電圧が印
加されることを示す。

以上のとおり、本発明では、止水された場合のみに各電
極間に微生物の増殖を抑制するだめの電圧が印加される
ため、電池の消耗が少ない。従って、長期にわたって使
用できる。

また、通水を行う場合には、電池の電圧が微生物の増殖
を抑制するために必要な所定電圧以上あるか否かが判別
されてその結果が表示されるため、電池の交換が必要か
否かを容易に判断できる。

またこの場合、電圧の判別およびその表示は、止水時間
に比べて遥かに短い通水時間のみに行われるため、その
ために消費される電力は僅かである。

従って、これらのために、電池の寿命を短くすることが
なく。長期にわたって使用できる。

さらに、本実施例では、電極間への電圧の印加と、電池
の電圧判別およびその表示とが可逆的に行われ、電池の
電圧判別およびその表示を行う場合には、電極間への電
圧の印加が行われないため、電池の電圧を正しく判別で
き、また、電極間への電圧の印加に比べて大きな電力を
必要とする発光ダイオードを確実に点灯することができ
る。

また、本実施例においては、水路内に傾斜部２７ｂ及び
湾曲部２７ｃを設け、湾曲部２７ｃ付近をオゾン処理し
て浸水性としたため、水がこの付近に表面張力によって
溜まることはないという優れた効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、通水検知手段をオ
ゾン処理が施された炭素材料により形成したため、その
通水検知手段の表面に電気二重層が形成されず、通水を
繰り返しても長時間にわたって正確に通水を検知するこ
とができ、びいては長期にわたって電池の交換が必要な
く、微生物増殖を押さえることのできる浄水器を得るこ
とができるという優れた効果を奏する。

すグラフである。

■・・・浄水器、２・・・フィルタ部（水路）、４Ａ４
Ｂ・・・電池、２２・・・ろ過フィルタ（第１の電極）
３１・・・負電極（第２の電極）、３２・・・検知電極
（通水検知手段）、ＴＲ７・・・トランジスタ（電圧印
加手段）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における制御基板の回路を
示す回路図、第２図は」二記実施例を示す浄水器の断面
図、第３図は上記実施例における各電極とフィルタ部内
の水位との関係を示す模式図、第４図は上記実施例の浄
水器における作動を示すタイムチャート、第５図は通水
検知手段の表面に電気二重層が形成される従来の欠点を
示す模式図、第６図は上記実施例の浄水器と従来の浄水
器との性能を比較する比較図、第７図は上記実施例にお
いて通水検知手段に電気二重層が形成されないことを示
す模式図、第８図は従来の浄水器の通水検知手段のレベ
ル電極電流と連木時間との関係を示代理人弁理士　　岡
　部　　　隆 （ほか１名） Σ 第 図 第 図 連木時間（分） 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも水の供給が停止したとき水が蓄えられる水路
   と、 該水路内に設けられ、導電性のろ過フィルタより成る第
   １の電極と、 前記水路内に設けられ、前記第１の電極と電気的に絶縁
   された第２の電極と、 前記第１の電極と前記第２の電極間に電圧を印加するた
   めの電池と、 前記水と接触する表面部分にオゾン処理が施さ　れた炭
   素材料より成り、前記水路内を前記水が通過しているこ
   とを検知するための通水検知手段と、該通水検知手段に
   よって前記水の通過が検知されないときにのみ前記第１
   の電極と前記第２の電極間に前記電池の電圧を印加する
   電圧印加手段とを備えることを特徴とする浄水器。