(57)【要約】【課題】外部電源がなくても流水が有するエネルギーを利用して紫外線を発生させることができ、流水が発生した場合のみに紫外線を発生させることができる流水浄化装置を提供する。【解決手段】本発明は、浄化対象流体が流入する入口及び出口を有する管路と、浄化対象流体の流れを利用して電気エネルギーを発生させる発電機と、紫外線を照射し、浄化対象流体を殺菌するＵＶ  ＬＥＤと、光触媒物質がコーティングされた光触媒フィルターと、脱臭機能を果たすカーボンフィルターと、浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルターと、を備え、カーボンフィルター及びセディメントフィルターは、浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、カーボンフィルター及びセディメントフィルターの対向面の間には複数の間隔形成突起を有することを特徴とする。【選択図】図１
2018140380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化対象流体が流入する入口及び前記入口の反対端に配置される出口を有する管路と、
前記管路に配置され、前記浄化対象流体の流れを利用して電気エネルギーを発生させる発電機と、
前記管路の内部で前記発電機の下流に配置され、前記発電機から電気エネルギーが供給される間に紫外線を照射し、前記浄化対象流体を殺菌するＵＶ  ＬＥＤと、
前記管路の内部で前記ＵＶ  ＬＥＤの下流に配置され、前記ＵＶ  ＬＥＤから照射される紫外線によって殺菌及び脱臭の効果が向上する光触媒物質がコーティングされたメッシュタイプの光触媒フィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体の脱臭機能を果たすカーボンフィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体から浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルターと、を備え、
前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの対向面の間には複数の間隔形成突起を有することを特徴とする流水浄化装置。
【請求項２】
前記発電機は、前記浄化対象流体の流れによって回転運動が起こる水車と、
前記水車の回転運動に連動して電気エネルギーを発生させる発電部とを有することを特徴とする請求項１に記載の流水浄化装置。
【請求項３】
前記水車は、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの上流に配置されることを特徴とする請求項２に記載の流水浄化装置。
【請求項４】
前記ＵＶ  ＬＥＤは、前記浄化対象流体の流れ方向に向けて照射するように配置され、
前記光触媒フィルターは、前記ＵＶ  ＬＥＤを覆うように前記浄化対象流体の流れ方向に突出した凸状の曲面体として装着されることを特徴とする請求項１に記載の流水浄化装置。
【請求項５】
前記光触媒フィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向に複数の通孔を有し、前記複数の通孔は、前記浄化対象流体の流れ方向に断面積が減少するように設けられることを特徴とする請求項４に記載の流水浄化装置。
【請求項６】
前記コーティングされた光触媒物質は、ＴｉＯ２であることを特徴とする請求項１に記載の流水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流水浄化装置に係り、より詳しくは、管の内部を通る水の流れ方向に配置され、流水を浄化する流水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、浄水器は、水道水を直接飲用することができるよう、水道水に含有された残留塩素及び微量の有機物質を除去する役目を果たす。
近年、大容量の高価な浄水器だけでなく、キッチンに設置された水栓金具に選択的に取り付ける安価な小型浄水器が見られるようになった。
しかしながら、この場合、使用しない時に流入バルブを閉めると、水道水を浄水する活性炭素層にたまっている水は、残留塩素のすべてが活性炭素に吸着されている状態で出口から入って来る空気のために、溶存酸素量が増加するようになる。
結果として、浄水器内には、細菌が生存及び増殖する基本条件である水分、有機物質、及び酸素を備える環境が出来上がり、細菌が急速に増殖する問題点があった。
【０００３】
また、活性炭素は、初期は吸着力が強いが、水道水の通過量が増加すると吸着力が急減し、浄水処理効果が持続されなくなる。
さらに、均等な濾過が行われないばかりか、定期的にフィルターを交換しなければならない煩わしさ及び経済的な負担が加わっていた。
これに関して、韓国登録実用新案第０２６６５０６号公報（水道水及び微細菌殺菌装置）には、噴射ヘッドを経由する水道水に紫外線を照射することで、即時飲用可能な飲用水を生産することができる機能が記載されている。
しかしながら、この場合でも、電源を印加させた状態では紫外線ランプが持続して紫外線を発するため、水道水が流れていない状態、すなわち排出されない状態でも紫外線ランプが点灯することから不要な電力が消耗され、これにより紫外線ランプの寿命もまた短縮される問題点を有している。
また、長期間使用する場合、噴射ヘッドの内部に苔又はかびなどが生息する恐れもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国登録実用新案第０２６６５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が目的とするところは、外部電源がなくても流水が有するエネルギーを利用して紫外線を発生させることができ、流水が発生した場合のみに紫外線を発生させることができる流水浄化装置の提供である。
また、噴射ヘッド内部に苔又はかびなどの発生を防ぐフィルター構造を有する流水浄化装置の提供である。
さらに、紫外線による殺菌及び脱臭の効果を向上させる光触媒フィルターを有する流水浄化装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、浄化対象流体が流入する入口及び前記入口の反対端に配置される出口を有する管路と、
前記管路に配置され、前記浄化対象流体の流れを利用して電気エネルギーを発生させる発電機と、
前記管路の内部で前記発電機の下流に配置され、前記発電機から電気エネルギーが供給される間に紫外線を照射し、前記浄化対象流体を殺菌するＵＶ  ＬＥＤと、
前記管路の内部で前記ＵＶ  ＬＥＤの下流に配置され、前記ＵＶ  ＬＥＤから照射される紫外線によって殺菌及び脱臭の効果が向上する光触媒物質がコーティングされたメッシュタイプの光触媒フィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体の脱臭機能を果たすカーボンフィルターと、
前記管路の内部で前記発電機の上流に配置され、前記浄化対象流体から浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルターと、を備え、
前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの対向面の間には複数の間隔形成突起を有することを特徴とする。
【０００７】
前記発電機は、前記浄化対象流体の流れによって回転運動が起こる水車と、
前記水車の回転運動に連動して電気エネルギーを発生させる発電部とを有することを特徴とする。
【０００８】
前記水車は、前記カーボンフィルター及び前記セディメントフィルターの上流に配置されることを特徴とする。
【０００９】
前記ＵＶ  ＬＥＤは、前記浄化対象流体の流れ方向に向けて照射するように配置され、
前記光触媒フィルターは、前記ＵＶ  ＬＥＤを覆うように前記浄化対象流体の流れ方向に突出した凸状の曲面体として装着されることを特徴とする。
【００１０】
前記光触媒フィルターは、前記浄化対象流体の流れ方向に複数の通孔を有し、前記複数の通孔は、前記浄化対象流体の流れ方向に断面積が減少するように設けられ、前記コーティングされた光触媒物質は、ＴｉＯ２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外部からの電気供給がなくても浄化対象流体の流れを利用して得られる電気エネルギーを利用してＵＶ  ＬＥＤを発光させることができ、浄化対象流体の流速に比例してＵＶ  ＬＥＤの照射強度が調節される利点がある。
また，ＵＶ  ＬＥＤによる浄化対象流体の浄化機能に加えて、ＵＶ  ＬＥＤの下流に配置される光触媒フィルターを利用して２次的な浄化作用を遂行することにより、流動する浄化対象流体の浄化効率を向上させることができる。
さらに、間隔形成突起によって複数のフィルターの間に浄化対象流体の混合又は渦流形成のための間隙が形成されるため、フィルターの効率が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による流水浄化装置の断面を示す図である。
【図２】図１の変形例を示す図である。
【図３】光触媒フィルターを詳しく説明するための図である。
【図４】光触媒フィルターを詳しく説明するための図である。
【図５】図１のＡを詳しく示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の流水浄化装置について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による流水浄化装置の断面を示した図であり、図２は、図１の変形例を示した図であり、図３及び図４は、光触媒フィルターを詳しく説明するための図であり、図５は、図１のＡを詳しく示した図である。
【００１４】
図１乃至図５に示す通り、本実施形態による流水浄化装置１００は、管路１１０と、発電機１２０と、ＵＶ  ＬＥＤ１３０と、光触媒フィルター１４０とを備える。
流水浄化装置１００は、水道水の排出口、すなわち蛇口などにねじ結合などの締結方式で締結されて用いられるものが代表的な使用例として挙げられる。
これにより、外部から供給される水道水を直ちに浄化して用いることができる。この過程において外部からの電源供給を必要とすることなく、水道水の供給が行われている状態、すなわち流動がある場合のみＵＶ  ＬＥＤによる浄化動作が行われるため、ＵＶ  ＬＥＤの動作のために別の制御手段を備える必要性がない。
【００１５】
管路１１０は、浄化対象流体が流入する入口１１１と、入口１１１の反対端に配置される出口１１２とを有する管体からなる。
管路１１０は、直線型の管体に限定されることなく、曲線型又は数回折曲された曲線型、あるいは波形管でもよい。
発電機１２０は、管路１１０に配置され、浄化対象流体の流れ、すなわち流水の運動エネルギーを利用して電気エネルギーを発生させる。
【００１６】
発電機１２０は、流水の運動エネルギーを回転運動エネルギーに変換する水車１２１と、水車１２１と回転軸を共有して電気エネルギーを発生させる発電部１２２とから構成される。
ここで、水車１２１は、管路１１０の中央に浄化対象流体の流れ方向に回転軸が配置され、回転軸と垂直になるように放射状に複数の羽根が配置される。
これによると、管路１１０に流れる浄化対象流体の殆どが水車１２１を通過するため、水車１２１に伝達される運動エネルギーを最大にすることができる。
【００１７】
この時、発電部１２２が管路１１０の内部に配置されるので、浄化対象流体の流れに抵抗として働き、出口１１２に排出される浄化対象流体の初期流速を減少させる場合があるが、浄化対象流体の流れが定常状態に逹した場合には流速減少の影響が少なくなる。
ＵＶ  ＬＥＤ１３０は、管路１１０の内部であって発電機１２０の下流側に配置される。具体的には、浄化対象流体の流れ方向で発電機１２０の末端に固定される。
これにより、ＵＶ  ＬＥＤ１３０は、発電機１２０から電気エネルギーが供給される間に紫外線を照射し、浄化対象流体を殺菌する。
すなわち、ＵＶ  ＬＥＤ１３０による紫外線の照射時間及びその強度は、浄化対象流体の流速に連動して定められる。従って、ＵＶ  ＬＥＤ１３０による紫外線の照射時間を制御するための別途の構成が不要である。
【００１８】
ここで、ＵＶ  ＬＥＤ１３０によって照射される光は、ＵＶａ、ＵＶｂ、ＵＶｃのうちのいずれでも構わないが、殺菌効果の向上のために、ＵＶ  ＬＥＤ１３０によって照射される光は、３８５ｎｍ以下の波長を有することが好ましい。
光触媒フィルター１４０は、管路１１０の内部でＵＶ  ＬＥＤ１３０の下流側に配置され、ＵＶ  ＬＥＤ１３０から照射される紫外線によって殺菌及び脱臭の機能が向上する、光触媒物質はメッシュタイプのフィルターにコーティングされる。
それにより、ＵＶ  ＬＥＤ１３０による１次の殺菌効果とともに、ＵＶ  ＬＥＤ、流水浄化装置１００によるフィルタリング効果及び殺菌効果のために必要な管路１１０の長さを最小限に抑えることができる。
【００１９】
一方、流水浄化装置１００は、浄化対象流体の脱臭機能、すなわち塩素除去による脱臭効果のために、カーボンフィルター１５０を備える。
カーボンフィルター１５０は、管路１１０の内部で発電機１２０の上流側に配置される。
また、浄化対象流体から浮遊物及び異物を除去するセディメントフィルター１６０をさらに備えるい。
セディメントフィルター１６０は、カーボンフィルター１５０と共に管路１１０の内部で発電機１２０の上流側に配置される。
なお、カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０は、公知のフィルター素材が採用されてもよい。
【００２０】
発電機１２０を構成する水車１２１は、カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０の上流側に配置してもよい。
これは、カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０による流速低下によって電気エネルギーの発電量が減少するのを防ぐのは勿論のこと、水車１２１によって低下した流速及び渦流によってカーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０によるフィルタリング効果が向上する利点を有する。
この場合、水車１２１の回転軸がカーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０を貫通して配置される。
【００２１】
ＵＶ  ＬＥＤ１３０は、浄化対象流体の流れ方向に向けて照射するように配置され、光触媒フィルター１４０は、ＵＶ  ＬＥＤ１３０を覆うように浄化対象流体の流れ方向に突出した凸状の曲面体として装着される。
これは、紫外線がＵＶ  ＬＥＤ１３０から光触媒フィルター１４０に照射される面積を最大限にし、光触媒物質の活性化を図るためである。
従って、ＵＶ  ＬＥＤ１３０の光放出面の形状に対応する形状で光触媒フィルター１４０を構成することが好ましい。
また、照射面積の拡大及び光触媒物質の活性化のために、ＵＶ  ＬＥＤ１３０の光放出面及び光触媒フィルター１４０は互いに近接して配置することが好ましい。
【００２２】
なお、照射面積の拡大及び光触媒物質と浄化対象流体との接触頻度を向上させるため、光触媒フィルター１４０は、浄化対象流体の流れ方向に複数の通孔１４０ａを有し、複数の通孔１４０ａは、前記浄化対象流体の流れ方向に向けて断面積が減少するように設けられる。
加えて、複数の通孔１４０ａを形成する内面は粗い表面を有するようにすることがより好ましい。
これにより、浄化対象流体に存在するバクテリア、ウイルスなどが光触媒フィルター１４０と衝突する可能性を高めることで、それらが光触媒物質に付着する可能性を高めることができる。
光触媒物質は、ＴｉＯ２である。
【００２３】
カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０のフィルタリング効果を向上させるため、カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０は、浄化対象流体の流れ方向と直角な方向に互いに平列状態で配置され、カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０の対向面の間には複数の間隔形成突起１５１を形成する。
【００２４】
複数の間隔形成突起１５１によって、カーボンフィルター１５０及びセディメントフィルター１６０の間に複数の間隙が形成され、このような複数の間隙は、カーボンフィルター１５０を通過した浄化対象流体を停滞させることになりセディメントフィルター１６０に流入する流速を減少させてセディメントフィルター１６０によるフィルタリング効果を増加させることになる。
図１乃至図３における１７０は、光触媒フィルター１４０から排出される浄化対象流体を噴射する部材である。
【符号の説明】
【００２５】
１００  流水浄化装置
１１０  管路
１１１  入口
１１２  出口
１２０  発電機
１２１  水車
１２２  発電部
１３０  ＵＶ  ＬＥＤ
１４０  光触媒フィルター
１４０ａ  通孔
１５０  カーボンフィルター
１５１  間隔形成突起
１６０  セディメントフィルター
１７０  浄化対象流体を噴射する部材
【図１】
2018140380.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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