(57)【要約】【課題】各種食品工場、温泉や銭湯等の大衆浴場等の水を大量に処理する必要のある用途に使用するものとしても十分な処理能力を有する水改質器を提供する。【解決手段】水改質器（Ａ）はケーシング（１）とカートリッジ（２）を有している。カートリッジの接続部（２９０）と排水部（２９２）の間には内部を外部から視認できる処理室（２５，２６，２７）が設けられている。処理室を区画する区画部（２１，２２，２３，２４）は多数の通水孔（２０９）を有する区画板（２０１）の上下面に網体（２０２）が設けてある構成である。処理室内に充填されている水改質材（２５０，２６０，２７０）は球形状の流動性固体であり、処理室内部で遊動できるよう充填してある。ケーシングは水導入部（１４）と水導出部（１５）を有し、水導入部にはカートリッジが接続される。内部に配されたカートリッジとの間には通水空間部（１００）が形成されている。カートリッジは処理室に改質材を出し入れするための栓体（２８０）を有する出し入れ口（２８）を有している。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を改質する水改質器であって、
ケーシング（１）と、
ケーシング（１）内部に配されるカートリッジ（２）を有しており、
カートリッジ（２）は、
下部に設けてある接続部（２９０）と、上部に設けてある排水部（２９２）を有しており、
接続部（２９０）と排水部（２９２）の間には、水の流れ方向に直列に複数の処理室（２５，２６，２７）が設けられており、
カートリッジ（２）の各処理室（２５，２６，２７）を区画する区画部（２１，２２，２３，２４）は、実質的に全面にわたり所要数の通水孔（２０９）を有する区画板（２０１）の上下面に水改質材用のフィルタである網体（２０２）が設けてある構成であり、
処理室（２５，２６，２７）内に充填されている水改質材（２５０，２６０，２７０）は球形状の流動性固体であり、処理室（２５，２６，２７）の上部側に空間部を形成して処理室内部で遊動できるようにして充填されており、
ケーシング（２）は、
水導入部（１４）と水導出部（１５）を有しており、
水導入部（１４）は、カートリッジ（２）の接続部（２９０）に接続可能であり、
内部に配されたカートリッジ（２）との間には、通水可能な空間部（１００）が形成されるようにしてあり、
被処理水は、水導入部（１４）からカートリッジ（２）に導入されて処理室（２５，２６，２７）で改質された後に、カートリッジ（２）とケーシング（１）の間の空間部（１００）に入り、水導出部（１５）から外部へ導出されるようにしてあることを特徴とする、
水改質器。
【請求項２】
カートリッジ（２）は、各処理室（２５，２６，２７）に水改質材（２５０，２６０，２７０）を出し入れするための手段を有していることを特徴とする、
請求項１記載の水改質器。
【請求項３】
カートリッジ（２）は、各処理室（２５，２６，２７）内の水改質材（２５０，２６０，２７０）の状態を視認できるよう透明部（２０，２０４，２０５，２０６）を有していることを特徴とする、
請求項１または２記載の水改質器。
【請求項４】
区画板（２０１）の通水孔（２０９）は、各処理室（２５，２６，２７）内において、水改質材（２５０，２６０，２７０）を水と共に回流させることができるよう表裏面とは斜めに設けてあることを特徴とする、
請求項１、２または３記載の水改質器。
【請求項５】
水改質材（２６０，２７０）がマグネシウムであることを特徴とする、
請求項１、２、３または４記載の水改質器。
【請求項６】
揚水機（４１）と、
濾過装置（４２）と、
殺菌装置（４３）と、
請求項１、２、３、４または５記載の水改質器（Ａ）と、
を含み、
被処理水を殺菌・濾過後、改質できるよう構成されていることを特徴とする、
水改質装置。
【請求項７】
臭気除去装置（４４）を有し、被処理水を濾過・殺菌後、臭気を除去した上で改質できるよう構成されていることを特徴とする、
請求項６記載の水改質装置。
【請求項８】
水改質器（Ａ）のケーシング（１）に、内部の通水空間部（１００）に通じる取水手段（１０１）を水導出部（１５）とは別に設けてあることを特徴とする、
請求項６または７記載の水改質装置。
【請求項９】
移動手段（３）を備えていることを特徴とする、
請求項６、７または８記載の水改質装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水改質器及びそれを使用した水改質装置に関する。更に詳しくは、アルカリイオン水等を生成する水改質器において、水の処理量がそれほど多くない一般家庭での使用の他、各種食品工場、温泉や銭湯等の大衆浴場等の水を大量に処理する必要のある用途に使用するものとしても十分な処理能力を有する水改質器に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年に至る地球環境の悪化は、生命を維持していく上で欠かせない水にも重大な影響を与えている。このように水の汚染が懸念される中で、様々な機器を使用して、水を飲用等として適するよう改質する技術に対し、社会的な関心もますます高まっている。
【０００３】
飲用に適した水としては、アルカリイオン水（アルカリ還元水ともいう）が注目されている。アルカリイオン水は、酸化還元電位が低く、マイナスの数値を示すことが知られており、厚生労働省によって、胃酸過多、慢性下痢、消化不良等の症状に効果があることが認められている。
このようなアルカリイオン水を生成する機器として、本願発明者は、特許文献１に示すような水改質器（浄化イオン水発生器）を提案した。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３２２３３６３号公報
【０００５】
特許文献１記載の水改質器は、水改質材（浄化材、電解材）を充填した筒体内に流通水を噴射回流させる噴射板を設け、水改質材を水とともに回流させることにより、水と水改質材との接触面積、時間を増大させ、効率的な水の改質（アルカリイオン化）を行うことができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の水改質器は、例えば水の処理量がそれほど多くない一般家庭で使用される水改質器としては、十分に有用である。
しかしながら、水を大量に処理する必要のある用途、例えば各種食品工場、温泉や銭湯等の大衆浴場等に使用するものとしては、十分な処理能力を得ることができない場合があった。
【０００７】
すなわち、筒体内部に充填されている浄化材、電解材は粒状であるが、粒径はごく小さなものである。このため、浄化材、電解材が筒体の外部に出ないようにするフィルタの目も更に小さなものとならざるを得ず、大量の水を短時間で流通させることは構造的に難しかった。また、フィルタの目が小さいために目詰まりを起こしやすく、この点からも水を大量に処理する上記のような用途に使用することが難しかった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、アルカリイオン水等を生成する水改質器において、水の処理量がそれほど多くない一般家庭での使用の他、各種食品工場、温泉や銭湯等の大衆浴場等の水を大量に処理する必要のある用途に使用するものとしても十分な処理能力を有する水改質器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために講じた本発明の手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
水を改質する水改質器であって、
ケーシングと、
ケーシング内部に配されるカートリッジを有しており、
カートリッジは、
下部に設けてある接続部と、上部に設けてある排水部を有しており、
接続部と排水部の間には、水の流れ方向に直列に複数の処理室が設けられており、
カートリッジの各処理室を区画する区画部は、実質的に全面にわたり所要数の通水孔を有する区画板の上下面に水改質材用のフィルタである網体が設けてある構成であり、
処理室内に充填されている水改質材は球形状の流動性固体であり、処理室の上部側に空間部を形成して処理室内部で遊動できるようにして充填されており、
ケーシングは、
水導入部と水導出部を有しており、
水導入部は、カートリッジの接続部に接続可能であり、
内部に配されたカートリッジとの間には、通水可能な空間部が形成されるようにしてあり、
被処理水は、水導入部からカートリッジに導入されて処理室で改質された後に、カートリッジとケーシングの間の空間部に入り、水導出部から外部へ導出されるようにしてあることを特徴とする、
水改質器である。
【００１０】
第２の発明にあっては、
カートリッジは、各処理室に水改質材を出し入れするための手段を有していることを特徴とする、
第１の発明に係る水改質器である。
【００１１】
第３の発明にあっては、
カートリッジは、各処理室内の水改質材の状態を視認できるよう透明部を有していることを特徴とする、
第１または第２の発明に係る水改質器である。
【００１２】
第４の発明にあっては、
区画板の通水孔は、各処理室内において、水改質材を水と共に回流させることができるよう表裏面とは斜めに設けてあることを特徴とする、
第１、第２または第３の発明に係る水改質器である。
【００１３】
第５の発明にあっては、
水改質材がマグネシウムであることを特徴とする、
第１、第２、第３または第４の発明に係る水改質器である。
【００１４】
第６の発明にあっては、
揚水機と、
濾過装置と、
殺菌装置と、
第１、第２、第３、第４または第５の発明に係る水改質器と、
を含み、
被処理水を殺菌・濾過後、改質できるよう構成されていることを特徴とする、
水改質装置である。
【００１５】
第７の発明にあっては、
臭気除去装置を有し、被処理水を濾過・殺菌後、臭気を除去した上で改質できるよう構成されていることを特徴とする、
第６の発明に係る水改質装置である。
【００１６】
第８の発明にあっては、
水改質器のケーシングに、内部の通水空間部に通じる取水手段を水導出部とは別に設けてあることを特徴とする、
第６または第７の発明に係る水改質装置である。
【００１７】
第９の発明にあっては、
移動手段を備えていることを特徴とする、
第６、第７または第８の発明に係る水改質装置である。
【００１８】
処理室の数（段数）、容量（容積）は、処理する水の量に対応して適宜設定されるものであり、特に限定するものではない。
【００１９】
水改質材としては、マグネシウムの他に、例えばカルシウム・鉄・亜鉛・コバルト・マンガンやその他のミネラル、石灰石、ドロマイト、大理石、コーラルサンド、貝がら、骨、麦飯石、太陽石、祖陽石、セラミックス、炭（活性炭、備長炭、ヤシガラ炭、竹炭等）、濾過膜（中空糸膜、逆浸透膜、平膜）、イオン交換樹脂、イオン交換繊維等を挙げることができるが、特にこれらに限定するものではない。
【００２０】
本明細書にいう球形状の流動性固体とは、真球の他、真球ではないがほぼ球形のものが多数集まった形態の意味を含むものである。なお、球形状の流動性固体である水改質材によれば、個々が重なって動かない状態でも、遊動して離れている状態でも、それらの間に安定的に通水空間が形成される。
【００２１】
水改質材の粒径（直径）は、マグネシウムの場合で、例えば１〜９ｍｍ、より好ましくは３〜６ｍｍであるがこの粒径に限定されるものではない。
水改質材は、粒径が１ｍｍに満たないと、更に目を小さくする必要がある網体では、大量の水を短時間で流通させて処理（改質）することは難しい。また、粒径が９ｍｍを超えると、水改質材の個々の重量が重くなりすぎて、水の流れが相当に強くても、処理室内で遊動しにくくなり、結果的に水を十分に改質することができないおそれがある。
なお、水改質材は、被処理水の流量を必要量確保でき、支障なく浮遊、遊動させることができれば、粒径が１〜９ｍｍに満たないもの、あるいは超えるものを採用することも可能である。
【００２２】
（作  用）
本発明に係る水改質器は次のように作用する。
（１）ケーシングの水導入部から、水道水等の被処理水が導入される。
（２）被処理水は、水導入部からカートリッジ下部の接続部を通り、カートリッジの内部に入る。
（３）被処理水は、カートリッジ内部の各処理室を下から上方向へ向けて順次通り、各処理室内に充填されている水改質材で改質される。
【００２３】
（４）被処理水が、各処理室を下から上方向へ向け通るとき、水流が十分に強い場合では、流動性固体である水改質材を上方へ押し上げて、各処理室内で浮遊・遊動させることができる。これにより、被処理水は水の道をつくることなく、多数の水改質材個々の表面と触れることができ、充填されている水改質材全体を無駄なく利用できるので、効率的に改質される。また、水改質材は球形状の流動性固体であるので、例えば、粉状のものと比較してフィルタである網体の目の大きさを比較的大きくでき、大量の水を短時間で流通させることも構造的に可能になる。
（５）各処理室で改質された被処理水は、カートリッジ上部の排出部から、カートリッジとケーシングとの間の空間部に入り、水導出部から外部へ導出される。
【００２４】
カートリッジが、各処理室に水改質材を出し入れするための手段を有しているものは、例えば、水改質材が機能を失った場合は交換することができ、また量が減った場合には補充することができるので、機能回復等のメンテナンスが容易にできる。
【００２５】
カートリッジが、各処理室内の水改質材の状態を視認できるよう透明部を有しているものは、水改質材を取り出さないでも、水改質材の状態（色、量等）がわかるので、上記したようなメンテナンスがより簡単にできる。
【００２６】
区画板の通水孔が、各処理室内において、水改質材を水と共に回流させることができるよう表裏面とは斜めに設けてあるものは、処理質内において、球形状の水改質材をより効果的に浮遊、遊動させることができるので、水と水改質材との接触が確実に行われ、効率的な水の改質が可能になる。
【００２７】
水改質材がマグネシウムであるものは、マグネシウムを被処理水と接触させることで、下記化学式１に示すように、マグネシウムが水と反応し、水酸化マグネシウムと水素が生成される。
【００２８】
【化１】
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【００２９】
これにより、電気分解を利用せずに、電解水製造装置と同等の酸化還元電位やｐＨを有するアルカリイオン水を生成できる。なお、水改質材としてマグネシウムを単独で使用しても、十分な酸化還元電位を示すアルカリイオン水が得られることがわかった。
【００３０】
また、本発明に係る水改質装置は次のように作用する。
（１）例えば、河川の水等の被処理水を揚水機によって汲み揚げる。
（２）汲み揚げた被処理水を濾過装置によって濾過して不純物を除去する。
（３）濾過した被処理水を殺菌装置によって殺菌する。
（４）濾過・殺菌した被処理水を水改質器によって上記のように改質する。
【００３１】
このようにして、被処理水を改質する前段階として、濾過、殺菌を行うので、多少水質が悪い水を被処理水とした場合でも、飲料水として利用可能なレベルの衛生的な水を得ることが可能になる。
【００３２】
臭気除去装置を有し、被処理水を濾過・殺菌後、臭気を除去した上で改質できるよう構成されているものは、濾過装置や殺菌装置で取りきれない臭気を確実に除去できるので、被処理水をより衛生的に処理することができる。
【００３３】
水改質器のケーシングに、内部の通水空間部に通じる取水手段を水導出部とは別に設けてあるものは、必ずしも処理済みの水が最後に供給される場所に行かなくても、装置が設置されている場所で取水手段により取水することができる。
【００３４】
移動手段を備えているものは、例えば地震等の災害地で使用するような場合、必要に応じて容易かつ迅速に移動させることが可能になるので、取り扱いがしやすく、より有効に利用できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明を実施の形態に基づき更に詳細に説明する。
図１は本発明に係る水改質器の一実施の形態を示す分解斜視図、
図２は図１に示す水改質器の縦断面図、
図３は水改質カートリッジの構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は底面図である。
【００３６】
水改質器Ａは、ステンレススチール製のケーシング１と、水改質材を除き主に合成樹脂でつくられたカートリッジ２により構成されている。
ケーシング１は、本体１０、蓋体１６、パッキン１７、締付固定具１８により構成されている。
本体１０は、ほぼ有底円筒形状であり、底部には、やや径大の座部フランジ１１が設けてある。本体１０の上部側の開口縁部には、やや径大の取着フランジ１２が設けてある。取着フランジ１２の下面側は、下方へ向け窄まるよう傾斜させてある。取着フランジ１２の上面には、全周にわたり、パッキンを嵌め込むための凹条部（溝部）１３が設けてある。
【００３７】
ケーシング１の本体１０下部側には、水導入部を構成する水導入管１４と、水導出部である水導出管１５が、それぞれ壁部を貫通して、本体１０の直径線と重なる位置に設けてある。なお、水導出管１５の位置は、後述する通水空間部１００に通じる位置であれば、上記位置に限定されるものではなく、適宜設定可能である。
水導入管１４と水導出管１５のうち、本体１０から外部へ突出した部分には、後述する導水管を接続するための雄ネジ部１４０、１５０が設けてある。
【００３８】
水導入管１４のうち、本体１０内部側には、接続管１４３を介してエルボ管１４１が固着してある。エルボ管１４１のうち、接続管１４３との接続側とは逆側となる端部１４４は、上方を向いて設けてある。エルボ管１４１の上方を向いた端部１４４には、雌ネジ部１４２が設けてある。雌ネジ部１４２を有するエルボ管１４１の端部１４４が、カートリッジ２を接続する部分となる。
【００３９】
本体１０の上部の取着フランジ１２の上面には、蓋体１６が締付固定具１８によって固定される。
蓋体１６は、円板状であり、下部側には、上記本体１０の取着フランジ１２とほぼ同様の形状を有する取着フランジ部１６０が、被冠時には対称となる形状に設けてある。また、取着フランジ部１６０の下面側には、上記凹条部１３と同様の凹条部１６１が設けてある。
【００４０】
取着フランジ１２の上面と蓋体１６の間には、水密のための円環状のパッキン１７が介在させてある。
パッキン１７の上下の面には、各凹条部１３、１６１に嵌る凸条部１７０、１７１が全周にわたり設けてある。
蓋体１６は、本体１０の取着フランジ１２との間にパッキン１７を介在させ、締付固定具１８によって、取着フランジ１２に固定されている。
【００４１】
締付固定具１８は、それぞれ円弧状の可動部材１８０、１８１、１８２を有している。可動部材１８０、１８１、１８２は、ヒンジ１８３、１８４で回動可能に連結してある。可動部材１８０、１８１、１８２の内面側には、取着フランジ１２、１６０の周端部を抑える嵌合溝１８８がそれぞれ設けてある。
両側の可動部材１８１、１８２の先端部には、アングル１８５、１８６がほぼ直角に設けてある。一方側のアングル１８５には、他方側のアングル１８６に係合し、回転させて各アングルを引き寄せて締め付けるための回し部材１８７が設けてある。
【００４２】
水導入管１４に設けてあるエルボ管１４１端部には、カートリッジ２が接続されている。
カートリッジ２は、透明な合成樹脂でつくられた円筒形状の胴筒体２０を有している。胴筒体２０の内部側には、所要間隔で四箇所に区画部２１、２２、２３、２４が設けてある。各区画部は、それぞれ円板状の区画板２０１と、その上下の面に配された円形の網体２０２により構成されている。
区画板２０１には、多数の通水孔２０９がほぼ全面にわたり設けてある。通水孔２０９の方向は、区画板２０１の表裏面と直角（使用時では垂直方向）になるよう設けてある。区画板２０１と網体２０２の直径は、胴筒体２０の内径とほぼ同じである。なお、通水孔２０９の数、大きさは、十分な通水機能を確保できれば特に限定するものではない。
【００４３】
網体２０２の目の大きさは、本実施の形態では８０メッシュであるが、これに限定するものではなく、後述する水改質材の粒径に対応させて適宜選定可能である。網体２０２は、水改質材が通過しないようにして、水改質材によって区画板２０１の通水孔２０９が塞がれることがないようにするものである。
【００４４】
各区画部２１、２２、２３、２４は、それぞれ円管状のスペーサ２０３、２０４、２０５、２０６、２０７で上下に挟まれる構造によって間隔が設定されている。各スペーサ２０３、２０４、２０５、２０６、２０７は透明な合成樹脂でつくられている。スペーサ２０３、２０４、２０５、２０６、２０７の外径は、胴筒体２０の内径とほぼ同じであり、間に隙間が形成されないようにしている。
また、各区画部２１、２２、２３、２４と各スペーサ２０３、２０４、２０５、２０６、２０７を重ねた高さは、胴筒体２０の高さと同じであり、胴筒体２０に上下端部を合わせて収めてある。
【００４５】
上下端部側に配されているスペーサ２０３、２０７は他のスペーサ２０４、２０５、２０６より高さが低く形成されており、上下側の区画部２１、２４は胴筒体２０の上下端部寄りに位置させてある。
上記構成により、胴筒体２０の内部には、区画部２１、２２、２３、２４で区画された処理室２５、２６、２７が設けられる。
【００４６】
胴筒体２０の側部には、上下方向三箇所に、処理室２５、２６、２７にそれぞれ対応して、スペーサ２０４、２０５、２０６まで達する円形の出し入れ口２８が設けてある。出し入れ口２８の内周部には、雌ネジ部（符号省略）が設けてある。出し入れ口２８には、栓体２８０が螺合してある。栓体２８０は中央部にレンチ穴（符号省略）が設けてあり、六角レンチで回すことにより取り付け、取り外しができる。これにより、処理室２５、２６、２７への水改質材の充填、取り出しが容易にできる。
【００４７】
処理室２５、２６、２７内には、水改質材が収容してある。
最下段の処理室２５には、水改質材として流動性固体である硫酸カルシウム粒２５０が充填されている。なお、硫酸カルシウム粒２５０の代わりに、例えばポーラスポリマービーズ等のイオン交換樹脂や活性炭等、他の水改質材を使用してもよい。
硫酸カルシウム粒２５０は、処理室２５内にいっぱいになるよう密に充填されている。なお、硫酸カルシウム粒２５０は、上部に空間部が形成されるように容量いっぱいではなく、例えば８０％程度に充填してもよい。
【００４８】
上部側の処理室２６、２７には、水改質材として流動性固体であるマグネシウム粒２６０、２７０が充填されている。マグネシウム粒２６０、２７０が充填されている量は、処理室２６、２７共に容量の８０％程度であり、上方に空間部が形成されている。
【００４９】
マグネシウム粒２６０、２７０は、直径（粒径）が約４ｍｍの球形状である。マグネシウムは、金属としては比重が軽い（比重：１．７４）ので、マグネシウム粒２６０、２７０は、下方から水流による圧力を受けることにより、上方へ浮遊・遊動することができる。なお、マグネシウム粒２６０、２７０の粒径は、上記に限定されるものではないが、通常使用される水流の圧力で浮遊・遊動できる粒径（重量）に設定するのが望ましい。
【００５０】
胴筒体２０の上下端部には、有底円筒形状の封鎖体２９、２９ａが被冠されて固着してある。
下部側の封鎖体２９は、中央部にエルボ管１４１に接続する接続管２９０が固着されている。接続管２９０は、胴筒体２０内部に通じており、外部側の外周部には、エルボ管１４１の雌ネジ部１４２に螺合できる雄ネジ部２９１が設けてある。
【００５１】
また、上部側の封鎖体２９ａの中心部を挟んで二箇所には、排水部である円形の通水口２９２が設けてある。なお、通水口２９２は、カートリッジ２を回してエルボ管１４１に着脱するときのツマミの機能も有している。
カートリッジ２がケーシング１内部に固定されることにより、カートリッジ２とケーシング１内面との間には、通水空間部１００が形成される。
【００５２】
なお、本実施の形態では、処理室２５、２６、２７は三段に設けたが、処理する水の量（単位時間当たりの処理水量）によっては、二段または四段以上設けることもできる。また、処理室の段数ではなく、直径を大きくして処理機能を向上させることもできる。
このように、処理室を三段以上設けることにより、収容される水改質材（マグネシウム粒や硫酸カルシウム粒等）を各処理室２５、２６、２７に分散して収容できるので、水改質材の量が全体に大量になっても、各処理室２５、２６、２７内において確実に浮遊、遊動させることができるので、支障なく水の改質を行うことができる。
【００５３】
図４は使用状態を示す説明図である。
図１ないし図４を参照して本実施の形態に係る水改質器Ａの作用を説明する。
水改質器Ａは、図４に示すように、例えば台所のシンク３の下部に据え付けられる。シンク３下部の奥壁部には、二箇所に取水栓３１、３２が設けてある。
シンク３に設けてある給水栓３０には、一方の取水栓３１から給水管３１０がつながれている。
【００５４】
また、他方の取水栓３２と水改質器Ａの水導入管１４は給水管３２０でつながれており、水改質器Ａの水導出管１５と給水栓３０は給水管３２１でつながれている。給水栓３０から改質しない水道の原水を出すときは、取水栓３１を開栓し、取水栓３２は閉栓しておく。給水栓３０から改質した水を出すときは、逆に取水栓３２を開栓し、取水栓３１は閉栓しておく。
【００５５】
水を改質するときの水改質器Ａの作用は次の通りである。
（１）被処理水である水道水は給水管３２０を通り、ケーシング１の水導入管１４から導入される。
（２）水道水は、水導入管１４からカートリッジ１の下部の接続管２９０を通り、カートリッジ１の内部に入る。
【００５６】
（３）水道水は、カートリッジ２内部の各処理室２５、２６、２７を下から上方向へ向けて順次通る。詳しくは、まず処理室２５の硫酸カルシウム粒２５０によって塩素が除去される。次に、処理室２６、２７のマグネシウム粒２６０、２７０を水と接触させることで、マグネシウムが水と反応し、水酸化マグネシウムと水素が生成される。これにより、電気分解を利用せずに、電解水製造装置と同等の酸化還元電位やｐＨを有するアルカリイオン水を生成できる。
【００５７】
（４）水道水が、各処理室２５、２６、２７を下から上方向へ向け通るとき、区画板２０１のほぼ全面にわたり設けてある通水孔２０９から入る水の水流が十分に強い場合では、流動性固体であるマグネシウム粒２６０、２７０を上方へ押し上げて、各処理室２６、２７内で浮遊・遊動させることができる。これにより、水は不規則な乱流となり、水の道をつくることなく、多数のマグネシウム粒２６０、２７０個々の表面と触れることができるので、充填されているマグネシウム粒２６０、２７０全体を無駄なく利用して効率的に改質される。これにより、マグネシウム粒２６０、２７０を各処理室２６、２７内にいっぱいに充填する場合と比べて少ない量で、より効率的な水の改質ができる。
【００５８】
（５）各処理室２５、２６、２７で改質された水は、カートリッジ２上部の通水口２９２から、カートリッジ２とケーシング１との間の通水空間部１００に入り、水導出管１５から給水管３２１を通り、給水栓３０に送られる。
【００５９】
カートリッジ２の胴筒体２０と各スペーサ２０４、２０５、２０６は透明体であるので、各処理室２５、２６、２７内の硫酸カルシウム粒２５０、マグネシウム粒２６０、２７０を処理室外へ取り出さないでも状態を視認できる。
例えば、長期の使用で各水改質材に汚れが付着した場合は、各処理室２５、２６、２７に設けてある栓体２８０を取り外して処理室外へ取り出して洗浄したり、新しいものと交換することができる。
【００６０】
また、硫酸カルシウム粒２５０、マグネシウム粒２６０、２７０の粒径が小さくなり、量が減っていた場合の補充または交換（入れ替え）することも簡単にできる。なお、補充の目安は、例えば各処理室２５、２６、２７の容量の４０〜５０％まで減ったときであるが、これに限定されるものではない。水改質材の粒径が小さくなりすぎると網体２０２の目を通り抜けてしまい、区画板２０１の通水孔２０９を塞いで目詰まりを起こすことがあるので、適当な時期に入れ替える必要がある。このようにして、機能回復等のメンテナンスが容易にできる。
【００６１】
図５は区画板の他の構造を示す斜視説明図である。
区画板２０１ａに設けてある通水孔２０９ａは、通水方向（矢印方向）が区画板２０１ａの表裏面とは斜めになるように、かつやや外周方向へ向けて（放射方向に）設けてある。なお、通水孔の通水方向を不規則または無作為（ランダム）にして、区画室内で乱流を起こしやすいようにしてもよい。
これによれば、水改質材である球形状の硫酸カルシウム粒２５０及びマグネシウム粒２６０、２７０は、各処理室２５、２６、２７内において、流通する水と共に螺旋状に回流するので、水改質材をより効果的に浮遊、遊動させることができ、水と水改質材との接触が確実に行われ、効率的な水の改質が可能になる。
なお、図５では図示の便宜上、通水孔２０９ａは四個のみ図示したが、これに限定せず、多数設けることもできる。
【００６２】
図６は本発明に係る水改質装器を使用した水改質装置の一実施の形態を示す正面図、
図７は図６に示す水改質装置の平面図である。
【００６３】
水改質装置Ｂは、ベースとなる移動可能な手押し台車３と、手押し台車３に取り付けてある水処理系統４を備えている。
水処理系統４は、揚水機４１、濾過装置４２、紫外線殺菌装置４３、臭気除去装置４４、水改質器Ａ、揚水機を駆動する電気を発生させる発電機４５及び送られる被処理水の水圧を計る圧力計４６を備えている。なお、符号４７は、コントロールボックスである。
水処理系統４は、各装置を送水管（符号省略）で接続した構造である。また、揚水機４１、濾過装置４２、紫外線殺菌装置４３、発電機４５については、公知の一般的な構造のものを採用しているので、詳細な説明は省略する。
【００６４】
臭気除去装置４４は、カートリッジ内部に充填してある水改質材を除いて水改質器Ａと同等の構造のものを使用している。臭気除去装置４４に採用されている水改質材は、臭気や濁りを吸着することができる活性炭等の各種吸着材であるが、イオン交換樹脂等、他の機能を有する水改質材を採用することもできる。
【００６５】
水改質器Ａのケーシング１には、内部の通水空間部１００に通じる取水栓（蛇口）１０１が設けてある。取水栓１０１からは、水導出管１５から外部へ送られる改質された水と同じ水を取り出すことができる。
【００６６】
本実施の形態に係る水改質装置Ｂは次のように作用する。
水改質装置Ｂは、例えば地震や洪水等の災害発生地において、被災者に清浄な水を提供するのに有用である。
【００６７】
（１）例えば、河川の水等の被処理水を揚水機４１によって汲み揚げる。
（２）汲み揚げた被処理水を濾過装置４２によって濾過して不純物を除去する。
（３）濾過した被処理水を紫外線殺菌装置４３によって殺菌する。
（４）濾過・殺菌した臭気除去装置４４をにより、濾過装置４２や紫外線殺菌装置４３で取りきれなかった臭気及び濁りを除去する。
（５）被処理水を水改質器Ａによって上記水改質器Ａの項で説明したように改質して、清浄なアルカリイオン水を得る。
【００６８】
このように、水改質装置Ｂは、被処理水を水改質器Ａによって改質する前段階として濾過、殺菌を行うので、河川の水や湖の水等、多少水質が悪く、そのままでは飲料水として適当でない水を被処理水とした場合でも、飲料水として利用可能なレベルの衛生的な水を得ることが可能である。
【００６９】
なお、水改質装置Ｂでは、水改質器Ａのケーシング１に、内部の通水空間部１００に通じる取水栓１０１を水導出管１５とは別に設けてあるので、必ずしも処理済みの水が最後に供給される場所に行かなくても、水改質装置Ｂが設置されている場所で必要に応じて取水栓１０１から取水することができる。
【００７０】
また、手押し台車３は移動が簡単にできるので、災害発生地で使用するような場合、必要に応じて容易かつ迅速に移動させることが可能になるので、取り扱いがしやすく、更に有効に使用できる。
【００７１】
なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示の実施の形態に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明は次のような効果を有する。
（ａ）本発明に係る水改質器によれば、水改質材は球形状の流動性固体であるので、例えば粉状のものと比較してフィルタである網体の目の大きさを比較的大きくでき、大量の水を短時間で流通させて処理（改質）することも構造的に可能になる。
これにより、水の処理量がそれほど多くない一般家庭での使用の他、各種食品工場、温泉や銭湯等の大衆浴場等の水を大量に処理する必要のある用途に使用するものとしても十分な処理能力を有する水改質器を提供できる。
【００７３】
（ｂ）カートリッジが、各処理室に水改質材を出し入れするための手段を有しているものは、例えば、水改質材が機能を失った場合は交換することができ、また量が減った場合には補充することができるので、機能回復等のメンテナンスが容易にできる。
【００７４】
（ｃ）カートリッジが、各処理室内の水改質材の状態を視認できるよう透明部を有しているものは、水改質材を取り出さないでも、水改質材の状態（色、量等）がわかるので、上記したようなメンテナンスがより簡単にできる。
【００７５】
（ｄ）区画板の通水孔が、各処理室内において、水改質材を水と共に回流させることができるよう表裏面とは斜めに設けてあるものは、処理質内において、球形状の水改質材をより効果的に浮遊、遊動させることができるので、水と水改質材との接触が確実に行われ、効率的な水の改質が可能になる。
【００７６】
（ｅ）水改質材がマグネシウムであるものは、マグネシウムを被処理水と接触させることで、マグネシウムが水と反応し、水酸化マグネシウムと水素が生成される。これにより、電気分解を利用せずに、電解水製造装置と同等の酸化還元電位やｐＨを有するアルカリイオン水を生成できる。
【００７７】
（ｆ）本発明に係る水改質装置によれば、上記作用効果を有する水改質器を利用して被処理水を改質する前段階として、濾過、殺菌を行うので、多少水質が悪い水を被処理水とした場合でも、飲料水として利用可能なレベルの衛生的な水を得ることが可能になる。
【００７８】
（ｇ）臭気除去装置を有し、被処理水を濾過・殺菌後、臭気を除去した上で改質できるよう構成されているものは、濾過装置や殺菌装置で取りきれない臭気を確実に除去できるので、被処理水をより衛生的に処理することができる。
【００７９】
（ｈ）水改質器のケーシングに、内部の通水空間部に通じる取水手段を水導出部とは別に設けてあるものは、必ずしも処理済みの水が最後に供給される場所に行かなくても、装置が設置されている場所で取水手段により取水することができる。
【００８０】
（ｉ）移動手段を備えているものは、例えば地震等の災害地で使用するような場合、必要に応じて容易かつ迅速に移動させることが可能になるので、取り扱いがしやすく、より有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水改質器の一実施の形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示す水改質器の縦断面図。
【図３】水改質カートリッジの構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は底面図。
【図４】使用状態を示す説明図。
【図５】区画板の他の構造を示す斜視説明図。
【図６】本発明に係る水改質装器を使用した水改質装置の一実施の形態を示す正面図。
【図７】図６に示す水改質装置の平面図。
【符号の説明】
Ａ  水改質器
１  ケーシング
１０  本体
１００  通水空間部
１１  座部フランジ
１２  取着フランジ
１３  凹条部
１４  水導入管
１４０  雄ネジ部
１４１  エルボ管
１４２  雌ネジ部
１４３  接続管
１４４  端部
１５  水導出管
１５０  雄ネジ部
１６  蓋体
１６０  取着フランジ部
１６１  凹条部
１７  パッキン
１７０、１７１  凸条部
１８  締付固定具
１８０、１８１、１８２  可動部材
１８３、１８４  ヒンジ
１８５、１８６  アングル
１８７  回し部材
１８８  嵌合溝
２  カートリッジ
２０  胴筒体
２１、２２、２３、２４  区画部
２０１  区画板
２０２  網体
２０９  通水孔
２０３、２０４、２０５、２０６、２０７  スペーサ
２５、２６、２７  処理室
２８  出し入れ口
２８０  栓体
２５０  硫酸カルシウム粒
２６０、２７０  マグネシウム粒
２９、２９ａ  封鎖体
２９０  接続管
２９１  雄ネジ部
２９２  通水口
３  シンク
３０  給水栓
３１、３２  取水栓
３１０  給水管
３２０、３２１  給水管
Ｂ  水改質装置
３  手押し台車
４  水処理系統
４１  揚水機
４２  濾過装置
４３  紫外線殺菌装置
４４  臭気除去装置
４５  発電機
４６  圧力計
４７  コントロールボックス
１０１  取水栓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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