(57)【要約】【課題】  高い殺菌作用を長期に維持する。【解決手段】  浄水エレメントを多層で構成し、少なくとも最下流の層に、銀および少なくとも１つの銀化合物３７、３８を含み、かつ銀成分を含む層の浄水エレメント基材３２、３４には銀成分が多層に形成され、その最外層に硫化銀３８を形成するものである。【選択図】図３
2008137010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入水口と出水口を有する浄水器内部に設けられる浄水エレメントにおいて、
通水方向に層状に構成され、最下流の層に銀および少なくともひとつの銀化合物を含むことを特徴とする浄水エレメント。
【請求項２】
前記最下流の層を構成する基材には、銀および少なくともひとつの銀化合物が層状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の浄水エレメント。
【請求項３】
前記最下流の層を構成する基材には、銀および少なくともひとつの銀化合物が層状に形成され、その最外層に硫化銀が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の浄水エレメント。
【請求項４】
前記基材は、セラミックであることを特徴とする請求項２または３に記載の浄水エレメント。
【請求項５】
前記セラミックは、アルミナ系であることを特徴とする請求項４に記載の浄水エレメント。
【請求項６】
前記セラミックは、シリカ系であることを特徴とする請求項４に記載の浄水エレメント。
【請求項７】
前記セラミックは、セラミックボールであることを特徴とする請求項４乃至６いずれかに記載の浄水エレメント。
【請求項８】
前記基材は、活性炭であることを特徴とする請求項２または３に記載の浄水エレメント。
【請求項９】
層構造の浄水エレメントにおいて、
水流の最下流に位置する層に銀および銀化合物を含む基材を備えたことを特徴とする浄水エレメント。
【請求項１０】
層構造の浄水エレメントにおいて、
水流の最下流に位置する層に銀および銀化合物を添着させた基材を備えたことを特徴とする浄水エレメント。
【請求項１１】
前記銀化合物は、硫化銀であることを特徴とする請求項１、９、１０いずれかに記載の浄水エレメント。
【請求項１２】
前記銀化合物は、酸化銀であることを特徴とする請求項１、９、１０いずれかに記載の浄水エレメント。
【請求項１３】
前記基材は、セラミックであることを特徴とする請求項９乃至１２いずれかに記載の浄水エレメント。
【請求項１４】
前記セラミックは、アルミナ系であることを特徴とする請求項１３に記載の浄水エレメント。
【請求項１５】
前記セラミックは、シリカ系であることを特徴とする請求項１３に記載の浄水エレメント。
【請求項１６】
前記セラミックは、セラミックボールであり、その直径は１ｍｍであることを特徴とする請求項１３乃至１５いずれかに記載の浄水エレメント。
【請求項１７】
前記基材は、活性炭であることを特徴とする請求項９乃至１２いずれかに記載の浄水エレメント。
【請求項１８】
前記活性炭は、直径０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１７に記載の浄水エレメント。
【請求項１９】
前記基材には、銀および銀化合物が被覆されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の浄水エレメント。
【請求項２０】
前記銀化合物が最外表面に被覆されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の浄水エレメント。
【請求項２１】
前記最外表面に、酸化銀を含むことを特徴とする請求項２０に記載の浄水エレメント。
【請求項２２】
前記基材は、セラミックであることを特徴とする請求項１９または２０に記載の浄水エレメント。
【請求項２３】
前記セラミックは、アルミナ系であることを特徴とする請求項２２に記載の浄水エレメント。
【請求項２４】
前記セラミックは、シリカ系であることを特徴とする請求項２２に記載の浄水エレメント。
【請求項２５】
前記セラミックは、セラミックボールであり、その直径は１ｍｍであることを特徴とする請求項２２乃至２４いずれかにに記載の浄水エレメント。
【請求項２６】
前記基材は、活性炭であることを特徴とする請求項１９または２０に記載の浄水エレメント。
【請求項２７】
前記活性炭は、直径０．１ｍｍであることを特徴とする請求項２６に記載の浄水エレメント。
【請求項２８】
請求項１乃至２７いずれかに記載の浄水エレメントを備えたことを特徴とする浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水エレメントおよびこれを用いた浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用あるいは小規模の営業用などに用いられる簡易な浄水器として、給水口から水道水を供給し、浄水器エレメントたとえば、活性炭やセラミックを通して排水口から浄化された水を排出させるものが用いられているが、浄水エレメントを軸方向に設けた場合は、容器の寸法が長くなるため、一般的には円筒状に形成した浄水エレメントを縦方向に設け、外周面から径方向に通水して内孔から排水させるようにしている（例えば、特許文献１である）。このような例を図４に示している。
【０００３】
図４において、１はベース、２はベース１の中央に設けたエレメント支持枠、３はエレメント支持枠の中央に設けた排水孔、４は排水孔３に連通してベース１の一方側に開口する排水通路、５は排水口、６はベース１の他方側に開口させた給水口、７は浄水エレメント、８は浄水エレメントの内孔、９はカバー、１０はカバーの上面に設けたエレメント保持枠、１１はパッキン、１２は締め付けねじである。なお、矢印は水の流れを示す。浄水エレメント７を、ベース１のエレメント支持枠２に載置してカバー９のエレメント保持枠１０で保持させ、給水口６から水道水を浄水エレメント７の外周に送り込むと、浄水エレメント７を径方向に通って浄化された水が内孔８に流出し、排水孔３から排水通路４を経て排水口５に排出される。
【特許文献１】特開平５−１０４０７７号公報（第２−３頁  図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来の浄水器においては、浄水エレメント７の下方から供給された水の大部分が、管路抵抗の少ない排水孔３側の浄水エレメント７下部を通って内孔８に流れ、排水孔から離れて管路抵抗が大きくなる上部を通る水量が少なくなっている。このため、浄水エレメント７の下部の目詰まりが早く、上部の浄水能力があっても、浄水エレメントの交換が必要になり、寿命が短い欠点があった。なお、給水口６を上部に設けた場合や、排水口５を給水口とともに上部に設けた場合も、同様に浄水エレメントの排水孔側に大部分の水が通過する。また、エレメント支持枠２の周囲の部分Ａは、給水の流れによって水が滞留しないが、浄水エレメント７の上部を支えるために、カバー９の上面に設けたエレメント保持枠１０の周囲の部分Ｂには、この部分に入った水がエレメント支持枠１０に接触して、浄水エレメント７に通水されずに滞留したり、水中の気泡がたまって空間をつくり、滞留水や滞留空気により菌発生の原因になっている。
本発明は上述の点にかんがみ、一定の銀を安定して長期間溶出させることで殺菌性を高めた機能をもつ浄水器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、入水口と出水口を有する浄水器内部に設けられる浄水エレメントにおいて、通水方向に層状に構成され、最下流の層に銀および少なくともひとつの銀化合物を含むことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記最下流の層を構成する基材には、銀および少なくともひとつの銀化合物が層状に形成されたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記最下流の層を構成する基材には、銀および少なくともひとつの銀化合物が層状に形成され、その最外層に硫化銀が形成されたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、前記基材は、セラミックであることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、前記セラミックは、アルミナ系であることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、前記セラミックは、シリカ系であることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、前記セラミックは、セラミックボールであることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、前記基材は、活性炭であることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、層構造の浄水エレメントにおいて、水流の最下流に位置する層に銀および銀化合物を含む基材を備えたことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、層構造の浄水エレメントにおいて、水流の最下流に位置する層に銀および銀化合物を添着させた基材を備えたことを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、前記銀化合物は、硫化銀であることを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、前記銀化合物は、酸化銀であることを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、前記基材は、セラミックであることを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、前記セラミックは、アルミナ系であることを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、前記セラミックは、シリカ系であることを特徴とするものである。
請求項１６に記載の発明は、前記セラミックは、セラミックボールであり、その直径は１ｍｍであることを特徴とするものである。
請求項１７に記載の発明は、前記基材は、活性炭であることを特徴とするものである。
請求項１８に記載の発明は、前記活性炭は、直径０．１ｍｍであることを特徴とするものである。
請求項１９に記載の発明は、前記基材には、銀および銀化合物が被覆されたことを特徴とするものである。
請求項２０に記載の発明は、前記銀化合物が最外表面に被覆されたことを特徴とするものである。
請求項２１に記載の発明は、前記最外表面に、酸化銀を含むことを特徴とするものである。
請求項２２に記載の発明は、前記基材は、セラミックであることを特徴とするものである。
請求項２３に記載の発明は、前記セラミックは、アルミナ系であることを特徴とするものである。
請求項２４に記載の発明は、前記セラミックは、シリカ系であることを特徴とするものである。
請求項２５に記載の発明は、前記セラミックは、セラミックボールであり、その直径は１ｍｍであることを特徴とするものである。
請求項２６に記載の発明は、前記基材は、活性炭であることを特徴とするものである。
請求項２７に記載の発明は、前記活性炭は、直径０．１ｍｍであることを特徴とするものである。
請求項２８に記載の発明は、請求項１乃至２７いずれかに記載の浄水エレメントを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、最下流層の浄水エレメントに銀と銀化合物を添着させているので、浄水が最下層を通過する際に  銀を溶出して浄水器の下流側配管内部の滞留水及び蛇口まで殺菌性能を維持できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ベースとカバーで構成された浄水容器内に、円筒状の浄水エレメントを縦方向にそなえ、給水口から容器内に供給された水が、前記浄水エレメントの外周から径方向に通水して浄水エレメント内孔から容器の下方に設けた排水口に流出するようにした浄水器において、粒状活性炭あるいはセラミックなどを用いた円筒状の浄水エレメントの内孔内に、下端を排水孔に連通させた内筒を設けて、この内筒の外周面と浄水エレメントの内側面との間に排出水量に応じた流路の通水間隙を形成させ、内筒の上端に、内筒の内側と通水間隙とを連通させる通水孔を設けて、浄水エレメントを通って浄化された水が、通水間隙を上方に流れ、通水孔から内筒の内側に入って排出されるようにしてある。また、浄水エレメントの少なくとも給水口から離れて水の流動が少ない側の端部は、容器内に水が滞留しないよう浄水エレメントの外側と水との間を隔てる枠をなくすようにしており、このため、浄水エレメント端を容器の内側面に設けた凹孔に嵌合させて保持させて、全部の水が浄水エレメントの通水部に接触して内孔に通過するようにしている。なお、通水間隙の下端を浄水エレメントの内側面に向けて傾斜させた傾斜面に形成させ、水の流れを円滑にして通水間隙の下端部に水が滞留しないようにしている。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。図１において、１はベース、２はベース１の中央に設けたエレメント支持枠、３はエレメント支持枠の中央に設けた排水孔、４は排水孔３に連通してベース１の一方側に開口する排水通路、５は排水口、６はベース１の他方側に開口させた給水口、７は浄水エレメントで、多数の孔を設けた外板と内板の間に金網を介して粒状活性炭を充填して円筒状に形成してある。なお、浄水エレメントはセラミックで形成したものや、繊維状の濾過材を充填したものなど従来から使われているものを使用できる。
【０００９】
８は前記浄水エレメントの内孔、９はカバー、１１はパッキン、１２は締め付けねじである。２０は浄水エレメント７の内孔８内に設けた内筒で、下端を前記排水孔３に連通させており、ベース１の排水孔３に連通させて着脱できるように差し込み、あるいは一体に固定して形成される。２１は前記内筒２０の上端に設けた通水孔、２２は内筒２０の外周面と浄水エレメント７の内側面との間に形成された通水間隙、２３はカバー９の内側上面に設けた凹孔で、浄水エレメント７の上端を嵌合させている。２４は通水間隙２２の下端に設け浄水エレメント７に向けた傾斜面で、傾斜面２４は図に示すように曲線状にし、または直線状にしてもよい。
【００１０】
ベース１のエレメント支持枠２上に設けた内筒２０の外側に、浄水エレメント７を挿入して、下端部をエレメント支持部２で支持させ、カバー９をかぶせて浄水エレメント７の上端を凹孔２３に嵌合保持させ、ベース１とカバー９をパッキン１１を介して締め付けねじ１２で締め付けてある。給水口６から送り込まれた水は、矢印で示すように、浄水エレメント７の外周から内孔８へ径方向に通水して浄化され、内孔８内の通水間隙２２に排出され、この通水間隙２２を上方に流れて通水孔２１から内筒２０の中に入り、排水孔３から排水通路４を経て排水口５に排出される。したがって、浄水エレメント７の下部を通過する水は、通水間隙２２を上方に流れるため管路抵抗が増大し、浄水エレメントの上部になるほど通水間隙での管路抵抗が減少するので、給水口６に近い浄水エレメントの下部と同様に、給水口６から遠い浄水エレメント上部からも同量の水が通水され、浄水エレメント７の全周面から均等に水が通過する。なお、浄水エレメント７の上端は、カバー９の凹孔２３に嵌合させて保持しており、カバー９内の最上部の水も浄水エレメント７に接触して内孔８に流れるので、カバー上部に滞留する水がなくなる。また、通水間隙２２の下端に傾斜面２４を設けることにより、浄水エレメント７の下部を通った水が通水間隙２２の上方へ円滑に流れ、通水間隙２２の下端での水の滞留を生じないようにしてある。
【００１１】
図２は、給水口６を容器の上部に設けた場合の実施例で、図１と同じ部分に同一の符号を付しており、カバー９に給水口６とエレメント保持枠１０を設け、ベース１に排水孔３、排水通路４および排水口５をそなえ、排水孔３を囲んで浄水エレメント７の下端部を嵌合支持する凹孔２３を設けている。なお、給水口６はカバー９の上端に開口させて、容器内の上部に空間を形成させないようにしている。また、浄水エレメント７の上端部は、エレメント保持枠１０で保持させているが、図１のようにカバー内側上面に凹孔を設けて保持させることができる。
【００１２】
給水口６から供給された水は、浄水エレメント７の外周に流れ込み、矢印で示すように浄水エレメントを径方向に通水して浄化され、通水間隙２２を上昇して通水孔２１から内筒２０内に入って排水孔３から排水口５に排出される。このため、容器内を下方に落ちた水が、浄水エレメント７の下部に集中して通水し、そのまま排水口３に流れ込むことがなく、通水間隙２２による管路抵抗により浄水エレメント下部の通水が制限されて浄水エレメント７の全面から内孔８に向かって通水浄化される。なお、容器内の上端に給水口６を設けて、上部の空間をなくし浄水エレメント７の下方端部をベース１内面の凹孔２３に嵌合させているので、下端部での水の滞留がなく、通水間隙２２の下端は前記図１の実施例と同様に構成して浄化された水の通水間隙内での滞留を生じないようにする。
【００１３】
なお、殺菌性を高めるため、浄水エレメント７については、単に活性炭またはセラミックとせず、次のようなものを使うとよい。
（１）銀と銀化合物（酸化銀、硫化銀等）を含んだ（例えば、添着させた）活性炭。
（２）銀と銀化合物（酸化銀、硫化銀等）を含んだ（例えば、添着させた）セラミック。（３）銀と銀化合物（酸化銀、硫化銀等）を含んだ（例えば、添着させた）活性炭部と、通常の活性炭部との２層構成としたもの（通常の活性炭部を上流側に設置するのが望ましい）。
（４）銀と銀化合物（酸化銀、硫化銀等）を含んだ（例えば、添着させた）活性炭部と、銀と銀化合物（酸化銀、硫化銀等）を含んだ（例えば、添着させた）セラミック部を二層構成としたもの（二層構成とする場合は、両層に銀と銀化合物を添着させたものが望ましいが、セラミック部のみに添着させたものでもよい。ただし、その場合は、セラミック部を下流側に設置する方が望ましい。セラミック部を上流側に設置すると、折角溶出した銀が下流側の活性炭部で吸着されてしまい殺菌性能が悪化するからである）。
【００１４】
図３は、望ましい実施例の一例であり、その浄水エレメント部を二層構成とした例であり、活性炭部３１は銀および銀化合物を添着させた活性炭３２からなり、セラミック部３３は銀および銀化合物を添着させたセラミックボール３４からなり、その境と浄水エレメントの外枠は、不織布３５と金網３６で仕切られている。図では一部省略しているが、活性炭部３１は銀および銀化合物を添着させた活性炭３２が充填され、セラミック部３３は銀および銀化合物を添着させたセラミックボール３４が充填されている。活性炭３２とセラミックボール３４は、拡大部分に示すように表面に銀３７、さらにその外側に硫化銀３８が被覆する構造となっている。酸化銀も存在するが少量である。
【００１５】
本発明者は、これらのいろいろな変形例について実験を行った。セラミックボール３４の基材は、アルミナ系、シリカ系等一般に用いるものでよいが、その直径は約１ｍｍとし、活性炭の直径は約０．１ｍｍのものを用いて実験した。また、銀および銀化合物の種類、組成、構成等を変え、さらに流水の状態（流水・貯水の交互切り替え等）、水質（ＰＨ等）、温度、等の一般の家庭の使用実績に近い状態で実験している。
一例として、アルミナ系セラミック６００ＣＣと活性炭４２００ＣＣに１重量％の銀および銀化合物を添着した場合であって、銀と銀化合物の中で硫化銀のしめる割合を５〜９０重量％、酸化銀は０〜５０重量％とした場合（添着した銀および銀化合物の総重量は１０ｇとした）の銀溶出能力を確認したところ、総通水量１２０トン（通常の家庭で１年分）で水中銀濃度１０ｐｐｂ以上を１年にわたって継続して維持できた。銀が溶出することで殺菌作用が生じ、１０〜１００ｐｐｂ程度が望ましいといわれている。銀および銀化合物の重量は、必要な溶出量を確保できればどんな形で含有していてもよい。基材の表面に銀の層を有し、最外表面に硫化銀（少量の酸化銀を含む）を多く含む場合には優れた効果があった。なお、銀のみの添着では、早期に溶出が終了してしまい、銀を長期にわたって安定的に溶出できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示す側断面図
【図２】他の実施例を示す側断面図
【図３】他の実施例を示す側断面図
【図４】従来の例を示す側断面図
【符号の説明】
【００１７】
１    ベース
２    エレメント支持枠
３    排水孔
５    排水口
６    給水口
７    浄水エレメント
８    内孔
９    カバー
１０  エレメント保持枠
２０  内筒
２１  通水孔
２２  通水間隙
２３  凹孔
２４  傾斜面
３１  活性炭部
３２  銀および銀化合物を添着させた活性炭
３３  セラミック部
３４  銀および銀化合物を添着させたセラミックボール
３５  不織布
３６  金網
３７  銀
３８  硫化銀
【図１】
2008137010.tif 000003
【図２】
2008137010.tif 000004
【図３】
2008137010.tif 000005
【図４】
2008137010.tif 000006