JPH057865A - 浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浄水器の濾材を殺菌して安全性を高める。 【構成】 吸着槽に冷却装置と加熱装置を付設し、常時
は冷却装置で吸着槽を細菌の繁殖を抑止する温度に冷却
し、一定期間ごとに加熱装置で吸着槽内を加熱殺菌する
ようになす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄水器、特に活性炭に
代表される塩素吸着材を充填した吸着槽内を原水を通さ
せて、原水の殺菌用に混入した塩素分を吸着除去する浄
水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水導水等の原水中に含有せしめた
殺菌用の塩素は、有機物と反応してトリハロメタン等の
人体に有害な物質を生成することが報告され、原水中の
塩素を吸着材によって除去する浄水器が種々提案されて
いる。

【０００３】そして、この種の最も基本的な構造は、活
性炭槽を原水が通過するようになしたものが古くから提
案されているが、この方式の最も大きな欠点は、活性炭
によって塩素を除去してしまうと、細菌が混入した場
合、細菌が繁殖してかえって危険な場合があることであ
る。この細菌の繁殖は活性炭槽内でも発生することが充
分想定されるもので、例えば通水していない場合に大気
中の雑菌が湿潤した活性炭槽内に侵入すれば雑菌にとっ
て、この湿潤した活性炭槽内は繁殖に好適な環境であ
り、次に通水した際に増殖した細菌が共に流出する可能
性が大きいものである。

【０００４】また、通水中にも活性炭槽内に細菌が増殖
する可能性はあり、例えば、活性炭槽の一端（下端）よ
り原水を注入し活性炭槽内で塩素を吸着して、他端（上
端）より流出させるとして、その際の残留塩素濃度は
「図２」に示すごとく、活性炭槽の上部位置に行くにし
たがって低下する。そして、流出口の高さ近くでは完全
に塩素が混入しないことになるため、この部位では細菌
が増殖したとしても何ら不思議では無い。

【０００５】そこで、この種細菌の増殖を何とか阻止す
ることが望まれているが、従来提案された細菌対策とし
ては、活性炭槽の流出口近くでも、なお多少の残留塩素
濃度を保つように設定するか、不使用時に活性炭槽内の
ドレーンを抜いてできるだけ活性炭に乾燥状態となす機
会を与え、細菌増殖の条件を少しでも悪くする程度の消
極的対処しかなされていない。

【０００６】また、活性炭槽内の細菌増殖はある程度避
け得ないものとし、活性炭槽の後段に細菌が通過し得な
い充分小径な通孔を有したフィルターを設けたものが近
時実用されている。すなわち、活性炭槽内に細菌が増殖
したとしても、その後段で中空糸フィルター等で該細菌
を櫛分すれば安全な浄水が得られるとするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の後
段に中空糸フィルターを使用した浄水器も、活性炭槽で
細菌が増殖すると、ある種の細菌が粘液物質を分泌し中
空糸フィルターを短時間で目詰まり状態としてしまうこ
とから、この場合も塩素を完全には除去せず、多少の残
留塩素を残したものを浄水としているのが現状である。

【０００８】すなわち、この種浄水器の最も大きな課題
は、残留塩素を完全に除去することと、細菌の増殖を完
全に阻止することとの双方が共に満足できるものが無い
ということである。

【０００９】そこで本発明は上記課題を解決すべくなさ
れたもので、多量の塩素吸着材を使用して塩素を完全に
除去し、しかも細菌の増殖を抑え、さらには積極的に殺
菌をも行って残留塩素、混入細菌の双方からより安全な
浄水が得られる浄水器を提供することを目的としたもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、塩素吸着材を充填した吸着槽に冷却装
置と加熱装置とを付設し、上記冷却装置と加熱装置と
を、常時は冷却装置を運転し、一定時間ごとに該冷却装
置の運転を遮断して加熱装置を一定時間運転する電源制
御回路に連結してなる技術的手段を講じたものである。

【００１１】

【作用】それ故、本発明浄水器は、通常時は冷却装置が
運転され吸着槽内が所定温度以下に保たれるため、細菌
の増殖が抑止される作用を呈する。もっとも、ここで、
常時とは所定以下温度以下をあらゆる場合を想定して保
つというのでは無く、後述する加熱時はもちろん、通水
時に原水温度が高く所定温度以上となる場合もありえる
が、これらを例外と見做して、一般家庭の水道において
は通水を遮断している時間の方が極端に長いので、この
通水を遮断しているしている時間のほとんどの時間にお
いて所定温度以下となるように設定しておけばよい。

【００１２】そして、加熱装置が運転されると、吸着槽
内は所定温度まで加熱される。底で、この温度条件を殺
菌に必要な温度とその状態を維持する時間（実施例とし
ては７５℃以上３０分間以上）を保つことによって殺菌
作用を呈する。

【００１３】なお、上記加熱殺菌後（所定の加熱時間が
経過した後）は通常運転にもどり、冷却装置が運転され
ることになるが、この際に、放置するより冷却装置を運
転することで急冷できるという作用を呈することにな
る。この急冷は本願発明にとって重要な作用であって、
例えば８０℃まで加熱された吸着槽内が単に放置するこ
とで室温に戻るまでは相当な時間を必要とし、その際に
細菌がもっとも繁殖し易い３０〜４５℃の状態も相当に
長時間継続することになる。そして、この細菌増殖に好
適な温度条件が長時間継続すればいくら完全に殺菌を行
ったとしても、その後の短時間で殺菌前の状態、さらに
は、殺菌前よりさらに細菌数の多い状態に戻ってしまう
こともあり、急冷することで、この細菌の繁殖に好適な
温度条件を有する時間を短縮することができ、加熱殺菌
の効果を以後有効に利用できることになるものである。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を添附図面に従って説
明すれば以下の通りである。図中、１が塩素吸着材Ｃを
充填した吸着槽で、この吸着槽１に冷却装置２と加熱装
置３とを付設してある。

【００１５】上記、塩素吸着材Ｃととしては活性炭は無
論のこと、ゼオライト等従来公知な種々のものが使用で
きる。また、一種類の塩素吸着材を使用しても複数の種
類の塩素吸着材を併用してもよく、さらには一種類の塩
素吸着材のみを使用する場合であっても多少性状の相違
するものを混合あるいは複数層状にして使用することも
あり、本発明においてもこれら従来技術が応用できるも
のである。

【００１６】また、上記吸着槽１は、図示例では一端
（下端）に原水注入口１１を、他端上端）に流出口１２
を有してなり、低部には多数の通孔１３，１３，１３・
・・を有した内底１４が収納され、この内底１４の上に
はスポンジ状の濾材１５が載置され、塩素吸着材Ｃはこ
の濾材１５の上に充填されるようになしてある。そし
て、原水注入口１１より流出した原水は一度内底１４の
底面室内に流入し通孔１３，１３，１３・・・と濾材１
５を通過することで分流し吸着槽１内に充填された塩素
吸着材Ｃと接触して、この塩素吸着材Ｃで塩素を吸着除
去し、残留塩素を除去された浄水が流出口１２より流出
するようになしてあるが、この吸着槽１も従来公知な構
成のものが種々使用でき、図示はしていないが、原水注
入口１１と流出口１２とが共に吸着槽１の一端側、例え
ば上端に位置して、上端側原水注入口１１より流入した
原水が塩素吸着材Ｃ内を通り、通孔を有した内底から一
度内底下方室に流入し、この内底下方室から導水管で上
端側流出口１２に導かれるものを、また略構造で上記例
とは原水注入口１１と流出口１２とを逆に使用し、水の
流れが逆になるように、すなわち、原水注入口１１より
流入した原水は導水管で内底下方室に流入し、該内底下
方室から内底の通孔を通って吸着材Ｃと接触して流出口
１２より流出するもの等であってもよい。

【００１７】また、上記吸着槽１の材質は防蝕性材であ
れば特に限定されるものではないが、本実施例では、冷
却装置２と加熱装置３との関係から熱伝導性に優れた材
質が使用され、具体的にはアルミニュウームにニッケル
鍍金を施した材質を使用し、さらに、熱効率を向上する
ために可能な範囲で断熱材４で被包している。

【００１８】さらに、上記冷却装置２と加熱装置３と
は、これも従来公知なものが使用できるが、まず、図示
実施例を説明すると、本実施例の冷却装置２と加熱装置
３とは電流をある方向に流すと一面側が加熱され他面側
が冷却され、電流を逆方向に流すとが一面側が冷却され
他面側が加熱される半導体電熱体を使用し、電流切換え
により同一のものを冷却装置２と加熱装置３とに兼用し
ている。

【００１９】そして、上記冷却装置２と加熱装置３と
は、無論上記した実施例に限定されるものでは無く、冷
却内としては水冷、空冷、ブライン液等の冷媒を使用し
たもの等がその冷却能力が適合すれば使用可能である。
ここで、冷却装置２の冷却機能であるが、本願では細菌
の増殖力が極端に低下する温度として吸着槽１内を１５
℃以下に冷却されることを目標としている。したがっ
て、水温、体気温度が１５度を越えない条件であれば、
水を冷媒として使用したり、空冷によって冷却してもよ
いことになるが、一般的にはこの条件が満足されるのは
限られた地域であるので、さらに積極的な冷却能力を必
要とし、冷媒と冷却ユニットを設けたり図示例のごとき
半導体電熱体等を使用する。なお、この冷却能力は大き
いほど効果的であるが、余りにエネルギー消費量が多い
と不経済となるので、ある使用条件等で比較的短時間は
例外として１５℃以上に温度が上昇することがあっても
実用上は全く悪影響は無く、図示実施例では冷却装置２
に３０Ｗの半導体電熱体を使用し、８５℃まで加熱され
た容量１リッターの吸着槽１が加熱装置３の運転を中止
し冷却装置２の運転を即座に開始し、吸着槽１内の中心
部位が１５℃になるまで３０分を要するものであった
が、この程度の冷却能力で細菌の増殖は認められなかっ
た。

【００２０】また、電熱装置３としては、最も簡易で効
率的なものとしては電熱ヒータが使用できさらに高温の
温水が使用できる場合はこの温水を使用してもよいが、
温水で加熱する場合は一定時間所定温度を保つには温水
を連続して供送しなくてはことなりあまり経済的とは断
定できない。また、この加熱機能は、我が国の食品衛生
法で保存食品の殺菌法として指針されている７５℃以上
３０分以上を目標としている。この加熱は本実施例半導
体電熱体で容易に達成できるものであった。なお、この
加熱機能も大きい程効果的ではあるが１００℃を越える
加熱は万が一火災原因となることもあるので、１００℃
以下で行うことが望ましい。

【００２１】そして、図示例においては上記冷却装置２
と、加熱装置３とを流出口１２側に配設してなる。した
がって、この冷却装置２および加熱装置３で冷却または
加熱した場合、吸着槽１内が均一に温度変化することは
無く、通常は「図３」に示すごとく吸着槽１無いの上下
部位によって温度勾配を有することになる。すなわち、
冷却装置２によって冷却した場合は「図３」の実線に示
すごとく、該冷却装置２に近い上部ほど冷却され低温と
なり、下部は冷却しずらくなるし、また、加熱装置３に
より加熱した場合は「図３」に破線で示すごとく上部が
高温、下部が低温となる。しかし、図示例において、吸
着槽１内を通化中の水の残留塩素濃度を想定してみると
「図２」に示すごとく、下部ほど残留塩素濃度は高く上
部では残留塩素濃度がゼロとなる。したがって、この吸
着槽１ないにおいては、その下部においてては塩素の殺
菌作用が期待でき、この部位は何ら対処しなくて、すな
わち冷却による細菌増殖抑止や加熱殺菌は不要というこ
とになる。

【００２２】ちなみに、吸着槽１の内法高さを１５ｃｍ
で、残留塩素４ｐｐｍの水導水を処理した場合、水平破
線で示す上下中央部位で残留塩素１ｐｐｍたかさ１２ｃ
ｍで０ｐｐｍとなったと仮定（塩素吸着材Ｃの吸着能、
吸着槽１の直径によって異なる。）した場合、塩素によ
る殺菌作用がない、吸着槽１の高さ１２ｃｍ以上の部分
が冷却または加熱されれば有効ということになる。そこ
で、吸着槽１の高さ１２ｃｍ以上の部位が冷却時に１５
℃以下、加熱時に７５℃以上となる様に設定すれば最も
効率的ということになる。

【００２３】そして、上記冷却装置２と加熱装置３と
を、常時は冷却装置２を運転し、一定時間ごとに該冷却
装置２の運転を遮断して加熱装置３を一定時間運転する
電源制御回路５に連結してなる。

【００２４】上記電源制御回路５は、商用電源をトラン
スおよび整流回路等により冷却装置２と加熱装置３とに
適合する電源に変換する従来公知なものが使用され、ま
た、タイマー回路とこのタイマー回路の出力信号によっ
て制御される、該冷却装置２と加熱装置３との電源開閉
スイッチング回路とを有し、タイマー回路により一定時
間が検出されると冷却装置２の電源スイッチング回路を
ＯＦＦとすると共に加熱装置３の電源回路をＯＮとする
ようになしてある。なお、図示例では、このスイッチン
グ回路に代えタイマー回路の信号で制御される極性切替
回路６を設け、この極性切替回路６で通電方向を切り換
えることで、半導体電熱体を冷却装置２と加熱装置３と
に使い分けている。

【００２５】そして、図示例では、上記一定時間とは通
常は水を使用しない夜中を想定しており、タイマー回路
に２４時間タイマーを使用し、午前０時等の設定時間に
なると冷却装置２の運転が遮断され加熱装置３が運転さ
れるようになしている。なおこの加熱装置３に切り換え
る一定時間は必ずしも自動的に設定する必要性は無く、
使用者が日に一度手動スイッチを操作することによって
手動で選定してもよい。

【００２６】また、上記加熱装置３を運転する一定時間
とは、前述した７５℃の状態を３０分以上保つ時間であ
って、通常７５℃までに加熱するには時間を要するため
３０分よりは多少長い時間を設定する。

【００２７】さらに、この一定時間が終了した場合は通
常運転に戻るもので、前述した如く、本発明において冷
却装置２を付設して目的は、通常時は冷却して最近の増
殖を抑止することと、加熱後は急冷して最近の増殖に好
適な３０〜４５℃という温度条件にある期間をできるだ
け短時間に押えることで、この急冷を行って初めて有効
な加熱殺菌が得られるものである。

【００２８】なお、図中２０は流出口１２部位に配設し
たフィルターで、塩素吸着材Ｃが浄水と随伴して流出し
ないようになすためのものである。このフィルター２０
は図示例では冷却装置２と加熱装置３とを吸着槽１の天
壁に配設ししたため、塩素吸着材Ｃは吸着槽１の天壁内
面に接触するまで充填して熱伝導性を高めているため、
金網筒状に構成したが、塩素吸着材Ｃの上部に底側に配
した濾材１５と同様な濾材を載置しさらにこの濾材と吸
着槽１の天壁下面との間に空部を設け、浄水はこの空部
から流出口１２に導かれるようになしたもよく、この場
合は天壁の下面等から塩素吸着材Ｓ内に挿入される放熱
翼板を凸設して熱伝導性を保てばよい。

【００２９】また、図中２１は放熱ファン、２２は放熱
翼体を示すもので、図示例に使用した半導体電熱体から
なる冷却装置２は運転中に下面側が冷却、上面側は加熱
されるため、この熱を放散させ冷却効率を高めるための
ものである。したがって、加熱装置３として運転する際
はこの放熱ファン２１の運転は停止してもよいものであ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、常時
は吸着槽１内が冷却され、最近の増殖が抑止され、しか
も、一定期間ごとに加熱殺菌されるため、残留塩素を完
全に除去しても最近汚染の心配が無い安全な浄水が得ら
れる浄水器を提供することができるものである。

【００３１】また、本発明は細菌の発生、増殖を抑えた
ため、細菌および細菌の分泌物が塩素吸着材Ｃに付着し
て目詰まりおよび吸着能が破過するのを防止して塩素吸
着材Ｃの吸着能が長期間保たれる浄水器を提供すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明浄水器の一実施例を示す縦断面図であ
る。

【図２】縦軸を吸着槽の高さ位置、横軸を残留塩素濃度
とした吸着槽内残留塩素濃度勾配グラフである。

【図３】縦軸を吸着槽の高さ位置、横軸を温度とした吸
着槽内温度勾配グラフである。

【符号の説明】

１ 吸着槽 ２ 冷却装置 ３ 加熱装置 ５ 電源制御回路 Ｃ 塩素吸着材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 塩素吸着材を充填した吸着槽に冷却装置
   と加熱装置とを付設し、 上記冷却装置と加熱装置とを、常時は冷却装置を運転
   し、一定時間ごとに該冷却装置の運転を遮断して加熱装
   置を一定時間運転する電源制御回路に連結してなる浄水
   器。