(57)【要約】   【課題】  ヒドロキシアパタイトまたはセラミックス、活性炭及び中空糸膜を濾過材として用いて、水道水等原水に含まれる塩素、トリハロメタン、農薬、溶解イオン性有害物質、細菌、特に鉛が効果的に除去された、安全でおいしい水を得る浄水器を提供する。  【解決手段】  ヒドロキシアパタイト粒子及びセラミックス粒子の少なくとも一つと活性炭を濾過材として充填した第１浄水槽及びその下流に配置され多孔質中空糸膜を濾過材として収納した第２浄水槽を備えた浄水器、もしくは、第１浄化槽は垂直方向に立設されるとともに、該浄化槽の下方から上方へ通水されること、または、第１浄化槽には、プレフィルターが設けられるとともに、イオン交換樹脂が併用されている浄水器。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシアパタイト粒子及びセラミックス粒子の少なくとも一つと活性炭を濾過材として充填した第１浄水槽及びその下流に配置され多孔質中空糸膜を濾過材として収納した第２浄水槽を備えた浄水器。
【請求項２】
第１浄化槽は垂直方向に立設されるとともに、該浄化槽の下方から上方へ通水されることを特徴とする請求項１記載の浄水器。
【請求項３】
第１浄化槽には、プレフィルターが設けられるとともに、イオン交換樹脂が併用されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の安全性やおいしさを損なう物質を除去する浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性炭は、水道水に含まれる残留塩素を吸着除去することから、水道水の浄化を目的とした浄水器において、活性炭が濾過材として用いられているが、活性炭を濾過材とする浄水器においては、使用後長時間の通水停止状態とした場合、活性炭層に雑菌が繁殖し、通水再開時に雑菌が流出するという問題がある。
【０００３】
また、多孔質中空糸膜は、膜濾過により細菌を捕捉しうることから、活性炭に多孔質中空糸膜を濾過材として併用した、雑菌の流出の問題がない浄水器も知られているが、かかる活性炭及び多孔質中空糸膜を濾過材とする浄水器においても、水道の配管から溶出する鉛等の重金属の陽イオンや硝酸性窒素、亜硝酸性窒素等の陰イオン等の溶解イオン性有害物質の除去には、殆ど有効ではないというのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ヒドロキシアパタイトまたはセラミックス、活性炭及び中空糸膜を濾過材として用いて、水道水等原水に含まれる塩素、トリハロメタン、農薬、溶解イオン性有害物質、細菌等が効果的に除去された、安全でおいしい水を得る浄水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ヒドロキシアパタイト粒子及びセラミックス粒子の少なくとも一つと活性炭を濾過材として充填した第１浄水槽及びその下流に配置され多孔質中空糸膜を濾過材として収納した第２浄水槽を備えた浄水器、もしくは、第１浄化槽は垂直方向に立設されるとともに、該浄化槽の下方から上方へ通水されること、または、第１浄化槽には、プレフィルターが設けられるとともに、イオン交換樹脂が併用されている浄水器にある。
【０００６】
浄水器ケース内にヒドロキシアパタイト粒子及びセラミックス粒子の少なくとも一つと活性炭を濾過材として充填した第１浄水槽及びその下流に配置され多孔質中空糸膜を濾過材として収納した第２浄水槽を備えた浄水器であって、ケースの下部に、第１浄水槽に連通する水平方向に回転自在で、かつホースと接続可能な原水導入口を備え、第１浄水槽の下流の一次濾過水流路に水圧で開閉可能な流路切換圧力弁を設け、弁の閉塞により形成された流路は定流量弁、流量検出手段、好ましくは流量センサーを経て第２浄水槽の一次濾過水導入口に連通し、ケースの上部に、水平方向に回転自在な吐出水口接続具を設けて取り付けた第２浄水槽からの二次濾過水の吐出水口を備えた浄水器にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の浄水器は、水道水等の原水に含まれる塩素、トリハロメタン、農薬、溶解イオン性有害物質、細菌等が効果的に除去された、安全でおいしい水を得ることができものであり、流量を安定にし、濾過材の寿命を検知し得ることから常に安定した濾過効率を維持することが容易にできる。また、本発明の浄水器は、浄水器原水導入口及び吐出水口接続具に取り付けた吐出水口が水平方向に回転可能であることから、設置場所の制約を少なくすることができ、取扱い性が改善されたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の浄水器は、第１浄水槽及びその下流に配置された第２浄水槽とを備えて構成され、第１浄水槽には、ヒドロキシアパタイト粒子及びまたはセラミックス粒子と活性炭が濾過材として充填され、第２浄水槽には、中空糸膜が濾過材として収納されている。
【０００９】
本発明の浄水器の第１浄水槽において、ヒドロキシアパタイト粒子及びまたはセラミックス粒子と活性炭とにより、塩素、トリハロメタン、溶解イオン性有害物質、農薬等の除去を行い、第２浄水槽において、中空糸膜により、細菌、微細有害物質等の除去を行う。
【００１０】
本発明の浄水器の第１浄水槽に用いるヒドロキシアパタイト粒子は、リン酸カルシウムを主成分とする無機物質であり、好ましくは２００〜２０メッシュの粒子のものであり、ヒドロキシアパタイト粒子は、鉛等の重金属陽イオンの吸着に極めて優れ、ヒドロキシアパタイト粒子を用いることにより、より安全な濾過水を得ることができる。
【００１１】
また、セラミックス粒子としては、フッ石或いは合成フッ石系セラミックス、アルミナ系セラミックス、シリカ系セラミックス等が挙げられ、特に合成フッ石系セラミックスは、多孔質であるので重金属の吸着能に優れている。これらセラミックスの好ましくは２００〜２０メッシュの粒子もの用いられ、特に、鉛等の重金属陽イオンの吸着に極めて優れていることから、モレキュラーシーブ５Ａが好ましく用いられる。セラミックス粒子を活性炭と共に用いることにより、極めておいしい濾過水を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の浄水器に用いる活性炭は、特に制限されるものではなく、通常浄水器に使用されるものでよく、ヤシガラ、骨、木等の天然物活性炭、ピッチ系、石油コークス系、樹脂またはゴム系等の合成活性炭等が挙げられ、活性炭の賦活も水蒸気賦活法、化学的賦活法等任意の方法によってもよい。また、粉末状、粒状、繊維状等のいずれの形態であってもよい。さらに、活性炭には、銀等の抗菌性金属をメッキ等により添着されていてもよい。活性炭は、原水中の残留塩素を除去し、トリハロメタンや農薬等の有害物を吸着する。
【００１３】
本発明の浄水器の第１浄水槽において、ヒドロキシアパタイト粒子またはセラミックス粒子と活性炭とは、充填層を通水する状態であれば、槽内に混合物として充填されていてもよいし、それぞれ層状に充填されていてもよい。
【００１４】
本発明の浄水器においては、第２浄水槽には、濾過材として多孔質中空糸膜を用いるが、本発明の浄水器に用いる多孔質中空糸膜は、通常浄水器に使用しうる多孔質中空糸膜であれば、特に制限されるものではなく、ポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリスルホン系等の中空糸膜が用いられ、また、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマーにより親水化されていてもよく、通水性を向上させるうえで中空糸膜が親水化されていることは好ましいことである。
【００１５】
本発明での各浄水槽には、それぞれ両方にまたは一方にプレフィルターを設けてもよく、また、用いる濾過材にイオン交換樹脂、天然石等が併用されていてもよい。
【００１６】
さらに、本発明の浄水器は、第１浄水槽及びその下流に配置された第２浄水槽を備えた浄水器ケースの下部に、第１浄水槽に連通する水平方向に回転自在で、かつ原水を供給するホースと接続可能な原水導入口を備える。
【００１７】
第１浄水槽の下流の一次濾過水流路には、水圧で開閉可能な流路切換圧力弁を設け、通水による圧力弁の閉塞により形成された流路は、流路の途中に設けた定流量弁、流量検出手段を経て、第２浄水槽の一次濾過水導入口に連通する。通水が停止した状態では、圧力弁の開放により形成された流路から残留水は、浄水器の底部の任意の部位に設けた水抜孔より浄水器外に排水される。
【００１８】
また、第２浄水槽の下流の浄水器ケースの上部に、第２浄水槽からの二次濾過水を吐出するための水平方向に回転自在な吐出水口接続具を設け、これに直結或いは挿着等により取り付けた吐出水口を備える。
【００１９】
本発明の浄水器における水平に可動する原水導入口及び水平に可動する吐出水口接続具に取り付けた吐出水口は、水平方向に回転可能であることから、ホース接続方向及び吐出方向の自由度を与える。
【００２０】
本発明の浄水器においては、原水は、水栓蛇口に着脱可能に取り付けた給水流路切換弁から供給され、ホースにより浄水器の下部の原水導入口に給水し、第１浄水槽の濾過材の充填層を上方または下方から通水し、一次濾過水は、第１浄水槽の下流の流路に設けた流路切換圧力弁の水圧による閉塞により形成された一次濾過水流路を通過し、第２浄水槽に至る流路の途中に設けた定流量弁、流量検出手段を経て第２浄水槽の一次濾過水導入口に至り、第２浄水槽の濾過材の中空糸膜をアウトインまたはインアウトで通水し、この二次濾過水は、浄水器の上部の水平方向に回転自在な吐出水口接続具に取り付けた吐出水口から濾過水として吐出する。
【００２１】
本発明の浄水器における第１浄水槽と第２浄水槽の間の流量検出手段は、通水流量に基づく濾過材寿命を検知するためのもので、流量検出手段としては、流量センサー、または定流量弁と圧力スイッチが用いられが、好ましくは流量センサーを用いる。流量流量センサーは、水圧変化による変動流量を一定流量とする定流量弁の下流に設けることが流量測定の精度上好ましい。定流量弁は、一定流量とすることにより濾過効率のバラツキをも防ぐ。流量検出手段を第１浄水槽の上流に設けると、第１浄水槽と第２浄水槽の両方の濾過材による圧力損失により、満足すべき流量検出が困難となる。
【００２２】
流量センサーとしては、羽根車式流量センサーが流量積算の精度上、より好ましく用いられる。流量センサーは、流量を積算し、設定した所定の積算流量になった時点で出力信号を発し、流量センサーからの出力信号は、光の点灯、点滅や音声等の任意のアラーム表示制御手段により浄水器の濾過材の寿命を知らせる。
【００２３】
第１浄水槽の濾過材に比べ第２浄水槽の濾過材の多孔質中空糸膜は、細菌等の精密濾過を行うことから、第２浄水槽の濾過材の多孔質中空糸膜が捕捉した細菌等で孔が詰まることによる濾過寿命が浄水器の濾過材の濾過寿命を決定することになるので、第２浄水槽の濾過材の多孔質中空糸膜の濾過寿命を積算流量に基づいて検知することは、浄水器における濾過効果を維持するうえで極めて有意義である。
【実施例】
【００２４】
本発明を図面に示す実施例にて説明する。図１は、本発明の浄水器の例の断面図であり、１は浄水器ケース、２は第１浄水槽、３は樹脂枠、４は濾過材（ヒドロキシアパタイトまたはセラミックス／活性炭）、５は樹脂枠、６は水平可動の原水導入口、７は第２浄水槽、８は濾過材（多孔質中空糸膜）、９は流量センサー、１０は表示制御部、１１は吐出水口、１２は表示制御用電池ボックス、１３は定流量弁、１４は切換可能流路管、１５は流路切換圧力弁、１６は水栓蛇口、１７は給水流路切換弁、１８はホース、１９は水平可動の吐出水口接続具を示す。
【００２５】
第１浄水槽２は、中央に通水管を設けて下方より通水管を通った原水が濾過材４を上方から下方へ通水させる構造とし、通水管と槽内とをＯリングで密に区切る１５０メッシュのナイロンメッシュを貼付した樹脂枠５を下部に設け、ヒドロキシアパタイト粒子２５０ｇと活性炭４５０ｇの混合物を濾過材４として充填し、前記と同様のナイロンメッシュを貼付した樹脂枠３を上部に設けた。
【００２６】
ヒドロキシアパタイト粒子は、焼成して得られた結晶を粉砕器で粉砕し、分級した１００メッシュと４８メッシュの粒度の混合粒子を用い、活性炭は、クラレケミカル社製クラレコールＴ−ＳＢ４８／１００を用いた。
【００２７】
第２浄水槽７は、濾過材８として親水化したポリエチレン多孔質中空糸膜をその端部を開口状態に保ったままの状態で２液型ポリウレタン樹脂で固定して槽内に収納し、原水が濾過材８をアウトイアンで通水させる構造とした。
【００２８】
第１浄水槽２の下流に流路切換圧力弁１５を有する切換可能流路管１４を設け、流路切換圧力弁１５の開閉により形成された第２浄水槽７に向かう流路に４リットル／分の定流量弁１３及び羽根車式流量センサー９を設けた。浄水器１の下部に第１浄水槽２へ給水する水平可動原水導入口６を設け、浄水器ケース１の上部に水平可動吐出水口接続具１９を設けて第２浄水槽７からの濾過水を吐出させる吐出水口１１を挿着した。
【００２９】
この浄水器の通水試験結果を以下に示した。なお、通水圧力を２ｋｇ／ｃｍ2とし、流量センサーによる積算流量が８ｍ3の時点を濾過材寿命として設定し、流量センサーからの信号で表示灯を点灯させた。
【００３０】
（１）残留塩素除去能力２．０±０．２ｐｐｍ残留塩素含有水を通水し、濾過水の残留塩素濃度をｏ−トリジン法で測定したが、８ｍ3の通水時の濾過水の残留塩素濃度は、０．０１ｐｐｍ以下であった。
【００３１】
（２）除菌能力Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｄｉｍｉｎｕｔａ ＩＦＯ １４２１３ １．７×１０7ケ／ミリリットルを含む水を６リットル通水し、濾過水の菌数を測定したが、濾過水の菌濃度は、０ケ／ミリリットルであった。
【００３２】
（３）鉛除去能力鉛濃度として１５０ｐｐｂの塩化鉛水溶液を通水し、８ｍ3通水時の濾過水の鉛濃度を測定したが、濾過水の鉛濃度は、５ｐｐｂ以下であった。
【００３３】
（４）トリハロメタン除去能力クロロホルムを６０ｐｐｂに調製した水溶液を通水し、８ｍ3通水時の濾過水のクロロホルム濃度を測定したが、濾過水のクロロホルム濃度は、５ｐｐｂ以下であった。
【００３４】
（５）濾過材寿命表示市販の積算流量計を用いて、浄水器の濾過材の寿命を確認したが、寿命表示時の実測の積算流量は、７．８８ｍ3であった。
【００３５】
また、前記の第１浄水槽の濾過材４に代えてセラミックス粒子と活性炭の混合物を用い、セラミックス粒子として、ユニオン昭和社製の直径１ｍｍ、長さ２〜５ｍｍのロッド状のモレキュラーシーブ５Ａを粉砕器で粉砕、分級した１００メッシュと４８メッシュの粒度の混合粒子を用いた浄水器について、通水試験を行ったが、前記と同様の優れた結果を示した。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の浄水器の例の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 浄水器ケース
２ 第１浄水槽
４ 濾過材（ヒドロキシアパタイトまたはセラミックス／活性炭）
６ 水平可動原水導入口
７ 第２浄水槽
８ 濾過材（多孔質中空糸膜）
９ 流量センサー
１１ 吐出水口
１３ 定流量弁
１４ 切換可能流路管
１５ 流路切換圧力弁
１９ 水平可動吐出水口接続具
【図１】
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