(57)【要約】【課題】本発明は、湯沸しタンクとは別に給水タンクを有する電気湯沸し器において、トリハロメタンや残留塩素等を効率的に除去することを目的とする。【解決手段】水を収納する給水タンク３３と、前記給水タンク３３内に設けられた活性炭２４を有する浄水部２５と、加熱手段１５が付設された湯沸しタンク２と、一端が前記給水タンク３３に連通し他端が前記浄水部２５に連通接続する給水タンク側給水経路２９ａと、一端が前記浄水部２５に連通し他端が前記湯沸しタンク２に連通接続する湯沸しタンク側給水経路２９ｂと、前記給水タンク３３から前記湯沸しタンクへ２水を供給するポンプ３４を備えた電気湯沸し器であって、浄水部２５の活性炭２４で先駆体の吸着除去および残留塩素の分解除去を行い、湯沸しタンクでの湯沸しおよび沸騰により生成するトリハロメタンの増加を抑え、効率的に除去することができるものである。【選択図】  図１
2004209130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を収納する給水タンクと、前記給水タンク内に設けられた活性炭を有する浄水部と、加熱手段が付設された湯沸しタンクと、一端が前記給水タンクに連通し他端が前記浄水部に連通接続する給水タンク側給水経路と、一端が前記浄水部に連通し他端が前記湯沸しタンクに連通接続する湯沸しタンク側給水経路と、前記給水タンクから前記湯沸しタンクへ水を供給するポンプを備えた電気湯沸し器。
【請求項２】
浄水部を、給水タンクの満水位よりも上に配した請求項１記載の電気湯沸し器。
【請求項３】
給水経路の浄水部よりも下流側に空気抜き口を有する請求項１または２のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【請求項４】
活性炭を繊維状活性炭とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【請求項５】
活性炭よりも下流側に不織布を配した請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【請求項６】
浄水部を着脱自在とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【請求項７】
浄水部の活性炭に抗菌性を付与した請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【請求項８】
浄水部が、イオン交換樹脂を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【請求項９】
浄水部が、中空糸膜を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気湯沸し器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湯沸しタンクとは別に水を貯水する給水タンクを有する電気湯沸し器に関するものであり、その浄水手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気湯沸し器には、湯中の残留塩素を除去するために活性炭と接触させるものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）この発明では、容器内の湯を出湯する際に活性炭層を通過させて接触させたり、容器内の湯を循環させる経路に活性炭層を配して循環させて接触させたりすることにより、（化１）または（化２）の様な反応で、湯中の残留塩素を除去している。
【０００３】
上記の反応は、高温ほど迅速に反応するので、水温が高いほど有利である。また、球状で自硬化性のある合成樹脂を原料とした粒状活性炭を用いることで、活性炭の破片や微粉末が湯中に混入することを防いでいる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６６９１９７号公報（第２〜５頁、第１図および第５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、（化１）または（化２）の様な反応により除去できる残留塩素については、水温が高いことが有効に作用しているが、トリハロメタンの前駆体であるフミン質等の有機物（以下前駆体と略す）の吸着については、高温であると吸着したものを再放出してしまうので、湯と接触することにより、一端吸着した前記先駆体を再放出してしまうという課題を有していた。
【０００６】
また、粒状炭を使用しているために接触効率が悪く、残留塩素および前記先駆体の除去率が低いことも課題であった。トリハロメタンは、前記先駆体が残留塩素とが反応して生成するものであり、この反応は加熱するほど促進されるため、残留塩素および前記先駆体の除去率が低いと、生成するトリハロメタンが加熱とともに増加し、それを沸騰除去するためにさらに沸騰時間を長くしなければならなかった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、トリハロメタンや残留塩素等を効率的に除去し、浄水性能の優れた電気湯沸し器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸し器は、水を収納する給水タンクと、前記給水タンク内に設けられた活性炭を有する浄水部と、加熱手段が付設された湯沸しタンクと、一端が前記給水タンクに連通し他端が前記浄水部に連通接続する給水タンク側給水経路と、一端が前記浄水部に連通し他端が前記湯沸しタンクに連通接続する湯沸しタンク側給水経路と、前記給水タンクから前記湯沸しタンクへ水を供給するポンプを備えた電気湯沸し器であって、浄水部による吸着および分解と、沸騰による揮発とにより浄水を行うものである。これによって、浄水部の活性炭で先駆体の吸着除去および残留塩素の分解除去を行うので、湯沸しタンクでの湯沸しおよび沸騰により生成するトリハロメタンの増加を抑えることができ、沸騰でのトリハロメタンおよび残留塩素等の揮発除去を効率的に行うことができるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の本発明は、水を収納する給水タンクと、前記給水タンク内に設けられた活性炭を有する浄水部と、加熱手段が付設された湯沸しタンクと、一端が前記給水タンクに連通し他端が前記浄水部に連通接続する給水タンク側給水経路と、一端が前記浄水部に連通し他端が前記湯沸しタンクに連通接続する湯沸しタンク側給水経路と、前記給水タンクから前記湯沸しタンクへ水を供給するポンプを備えた電気湯沸し器である。これによって、浄水部の活性炭で先駆体の吸着除去および残留塩素の分解除去を行うので、湯沸しタンクでの湯沸しおよび沸騰により生成するトリハロメタンの増加を抑えることができ、沸騰でのトリハロメタンおよび残留塩素等の揮発除去を効率的に行うことができるのである。
【００１０】
また、浄水部を給水タンク内に設けることで、湯沸しタンクの蒸気や熱が浄水部に伝わり、吸着した先駆体トリハロメタン等を再放出するのを防ぐことができる。また、トリハロメタン、残留塩素のすべてを浄水部で除去しなくても、残りを沸騰による除去にまわすことができるため、浄水部への負荷が小さくなり、浄水部の大きさを小さくしたり、寿命を長くしたりすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、浄水部を、給水タンクの満水位よりも上に配した請求項１記載の電気湯沸し器であり、これによって、活性炭に繁殖した菌が給水タンク内の水に移ることや、連続して使用して活性炭の吸着能を超えた場合に、吸着していた先駆体等を再放出してしまうのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、給水経路の浄水部よりも下流側に空気抜き口を有する請求項１または２のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これによって、給水タンクから湯沸しタンクへの給水時に給水経路内の空気を逃がすことができ、スムーズに給水を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の本発明は、活性炭を繊維状活性炭とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これによって、活性炭との接触効率を高めることができ、効率的に浄水することができる。
【００１４】
請求項５に記載の本発明は、活性炭よりも下流側に不織布を配した請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これによって活性炭の微粉等が湯沸しタンクへ混入するのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項６に記載の本発明は、浄水部を着脱自在とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これによって、活性炭の交換が可能となるため、定期的に交換することにより、常時一定の浄水性能を保つことができる。
【００１６】
請求項７に記載の本発明は、浄水部の活性炭に抗菌性を付与した請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これによって、活性炭中での菌の繁殖を防ぐことができる。
【００１７】
請求項８に記載の本発明は、浄水部が、イオン交換樹脂を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これにより溶融性鉛などの有害な金属イオンを除去することができる。
【００１８】
請求項９に記載の本発明は、浄水部が、中空糸膜を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気湯沸し器であり、これによって、鉄さび、菌等の粒子状の物質も除去することができるため、万一給水タンク内で菌が発生した場合にも、湯沸しタンクへの混入を防ぐことができる。
【００１９】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は、本発明の第一の実施例の電気湯沸し器の構成図を示すものである。  １は電気湯沸し器の本体（以下単に本体１と称する）で、内部に湯を貯水する湯沸しタンク２と、前記湯沸しタンク２とは別に内部に水を貯水する給水タンク３３を有している。湯沸しタンク２の上部には開閉可能に覆った上蓋４を有している。５は蒸気口であり、湯沸しタンク内２より本体外部へと蒸気を抜くものである。８は給湯用のポンプで、湯沸しタンク２の底部からの湯を揚水経路を構成する吐出パイプ１２に供給している。１４は前記吐出パイプ１２を通った湯を外部に注ぎ出すための出湯口であり、１１の弁を介して吐出パイプ１２と連通している。１５は加熱手段であるヒータであり、湯沸しタンク２の下部側面に装着されている。２２はフロートであり、ボール状であり水に浮くため水をいれたとき水位の高さで浮いている。２３は水位センサでありフロート２２の位置を検出するものである。
【００２１】
３３は湯沸しタンク２とは別に内部に水を貯水する給水タンクである。３４はモータ３５により駆動される給水用のポンプで、その吸い込み口３６より、給水タンク２内に貯水された水は、給水タンク側給水経路２９ａ、浄水部２５、湯沸しタンク側給水経路２９ｂを通過し、湯沸しタンク２内に給水される。２５の浄水部は、給水タンク３３内の給水タンク側給水経路２９ａと湯沸しタンク側給水経路２９ｂの間に設けられており、内部に活性炭２４を有している。浄水部２５は２６の満水位よりも上に位置しているため、給水タンク２内の水に浸漬することがない。３０は、浄水部２５のケーシングの下部に備えられた空気抜き口であり、浄水部２５内部の空気の抜け道、また、給水タンク３３から湯沸しタンク２へ給水する際の空気の抜け道となり、給水をスムーズにすることができる。
【００２２】
また、この空気抜き口３０から空気とともに水も排出され、この水を再度給水タンク３３へと戻すことで、給水タンク３３と浄水部２５の間で循環させることができ、浄水部２５との接触回数が増えるため浄水性能を向上することができる。また、空気抜き口３０から水が落下する際の爆気により、トリハロメタンや残留塩素などの揮発成分を除去することもできる。給水タンク３３に入れられた水は、ポンプ３４により給水タンク側給水経路２９ａを通過し、浄水部２５へ供給される。浄水部２５では、内部の活性炭２４により水に溶解している先駆体や、残留塩素等の不良成分を除去され、前記物質が少なくなった水が、湯沸しタンク側給水経路２９ｂ、弁２８を通じて湯沸しタンク２内へ入る。湯沸しタンク２内に供給された水は、湯沸しタンク２の下部側面に装着された加熱手段であるヒータ１５により加熱され、沸騰による揮発により、トリハロメタン、残留塩素等の不良成分が除去される。
【００２３】
３１は制御装置であり水位センサ２３、また図示されていない蒸気センサ、温度センサ等の信号を受けヒータ１５、弁１１、２８等を制御する。
【００２４】
本実施例の動作を説明する。初期において、弁２８、１１は閉じている。給水タンク３３内に水を供給した後、図示されていないスイッチを押すと、弁２８が開き、ポンプ３４が作動する。これにより給水タンク３３内の水が、吸い込み口３６より吸い込まれ、給水タンク側給水経路２９ａ、浄水部２５へと流入し、活性炭２４を通過する。浄水部２５を通過した水は、湯沸しタンク側給水経路２９ｂを通り弁２８を介して湯沸しタンク２へと導かれる。その際、浄水部２５を通過した水の一部は空気抜き口３０より排出され、再度給水タンク３３へと戻る。ポンプ３４付近に設けた図示されていない流量センサまたはフロート等により、タンク３３内の水が無くなったことを検知するか、またはフロート２２の位置をセンサ２３が検知して、満水であることを検知し、ポンプ３４を停止し、弁２８を閉め初期状態に戻す。フロート２２の位置を水位センサ２３が検知することにより、湯沸しタンク２に浄水が入ったことを検知し、ヒータ１５への通電を開始し、湯沸しを開始する。
【００２５】
手動により加熱を開始したい際には図示されていない加熱スイッチを押す。その際、フロート２２の位置が低下しセンサ２３により検出され、あらかじめ設定しておいた検出下限値を下回った際には、ヒータへの通電ができないようにする。湯沸しタンク２内の水が検知された場合には、ヒータ１５への通電が始まる。加熱の際には、図示されていない温度センサ、蒸気センサ等により検知を行う。温度センサによりあらかじめ沸点付近に設定された温度（例えば９８〜１００℃）に達したことを検知したとき、もしくは蒸気センサにより蒸気の発生を検知したときには、制御装置３１が働き、ヒータへの通電が制御され、あらかじめ設定されたシーケンス制御により、例えば間欠的にヒータへの通電を行う等して、湯沸しタンク２内の湯を一定時間沸点付近に設定された一定温度に保たれる。これにより、湯沸しタンク２内の湯は常に沸点付近に保たれるため、トリハロメタン、残留塩素等の揮発性物質を、沸騰による揮発により除去することができる。
【００２６】
湯を利用したい際には、図示されていない押しボタンを押し、出湯口１４により注ぎ出す。湯を使用するとフロート２２の位置が低下しセンサ２３により検出され、あらかじめ設定しておいた検出下限値を下回った際には、ヒータへの通電が止まる。
【００２７】
湯を利用して、湯沸しタンク２内の湯が減り、給水タンク３３から再度給水を行いたい場合には、図示されていないスイッチを押すことにより、前述のように、弁２８が開き、ポンプ３４が作動し、給水タンク３３内の水が吸い込み口３６、給水タンク側給水経路２９ａ、浄水部２５、湯沸しタンク側給水経路２９ｂを通過して、湯沸しタンク２内に供給される。給水を途中で止めたい場合には、図示されていないスイッチを押すことにより、ポンプ３３を停止し、弁２８を閉め初期状態に戻す。
【００２８】
尚、活性炭２４については、活性炭内での菌の繁殖を防ぐために、抗菌性を付与しても良い。抗菌性を付与するには、活性炭２４に、添着、コーティング等により銀を担持すれば良い。これにより、活性炭内での菌が繁殖し、湯沸しタンクに菌を含む水が給水されるのを防ぐことができる。
【００２９】
また、浄水部２５は、給水タンク３３から着脱自在にして、定期的に交換しても良い。これによって、一定の浄水性能を保つことができる。
【００３０】
（実施例２）
図２は、本発明の第二の実施例における電気湯沸し器の構成図を示すものである。図中の１〜３６は第一の実施例と同じであるが、浄水部２５の内部の活性炭２４に、イオン交換樹脂４４を混合しており、これによって溶融性の鉛等の金属イオンを除去することができる。
【００３１】
また、活性炭２５、イオン交換樹脂４４の他に４５の中空糸膜を有しており、これによって鉄さび、菌等の粒子状の物質も除去することが可能となる。また、活性炭２４よりも下流側に備えることにより、活性炭２４内で菌が繁殖した場合にも、その菌を中空糸膜４１により除去することができるので、菌の含まれた水が湯沸しタンク２に供給されるのを防ぐことができる。本実施例の動作については実施例一と同様である。
【００３２】
次に、実施例一の電気湯沸し器を用いて浄水性能を評価した実験例について示す。活性炭２４として、繊維状活性炭からなる活性炭フィルタ（φ４０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ）を用いた。また、湯沸しおよび沸騰については、沸騰するまではヒータに７６０Ｗを通電し、沸騰を検知後は、３０秒毎に３秒７６０Ｗをヒータに通電するシーケンスを用いて、６分間沸騰行った。給水タンク３３内に残留塩素濃度が１．０ｐｐｍ、総トリハロメタン濃度が４０ｐｐｂとなるように調製した水道水１．５Ｌを入れて、電気湯沸し器による湯沸しを行い、湯沸し直後の濃度および沸騰終了後の濃度を測定し、沸騰終了後の濃度から除去率を求めた。除去率は、残存率（％）を（沸騰終了後の濃度）÷（初期濃度）×１００により求め、１００−残存率（％）により求めた。
【００３３】
残留塩素濃度は、浄水試験法のο−トリジン法を用いて測定した。トリハロメタンは、ＥＣＤガスクロマトグラフ分析器を用いた定量分析法を用いて測定した。
【００３４】
また、比較として、従来例である湯沸し容器内の湯を循環させる経路に粒状活性炭を配して接触することにより浄水を行うジャーポット（ＮＣ−ＪＸ２２）を用いて、沸騰のシーケンスを上記と同様のものに組み換え、同様の実験を行った。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2004209130.tif 000003
【００３６】
従来例では、湯沸し直後のトリハロメタン濃度が５０．４と初期濃度４０．２ｐｐｂよりも増加している。これは水道水中の先駆体と残留塩素が反応することにより生成した分が増加したためと考えられる。
【００３７】
一方、本発明の湯沸し器では、湯沸し直後のトリハロメタン濃度が３４．４ｐｐｂであり、初期濃度４０．２ｐｐｂからの増加は確認されなかった。また、残留塩素についても、湯沸し直後でも０．２５ｐｐｍと従来例の０．５７ｐｐｍよりも低くなっている。これらは、浄水部によって先駆体および残留塩素を効率よく除去しているため、また、先駆体と残留塩素が反応することによるトリハロメタンの発生を防げたためと考えられる。沸騰終了後についても、従来例では残留塩素除去率が８５％、トリハロメタン除去率が８９．８％であったのに対して、本発明の電気湯沸し器では、残留塩素除去率が９５％、トリハロメタン除去率が９９．５％と両方とも上回る結果であった。これは、本発明では、沸騰前に先駆体および残留塩素を除去しているため、揮発により除去しなければならない残留塩素およびトリハロメタンの濃度が低く、効率よく揮発除去が行えたためである。
【００３８】
従来例では、残留塩素とトリハロメタンの濃度が高く、本試験での沸騰シーケンスおよび沸騰時間では、揮発除去に十分なものではなかったと考えられる。この結果により、本発明の電気湯沸し器によれば、残留塩素およびトリハロメタンが効率的に除去でき、沸騰時間の短縮が可能となる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、浄水部の活性炭で先駆体の吸着除去および残留塩素の分解除去を行うので、湯沸しタンクでの湯沸しおよび沸騰により生成するトリハロメタンの増加を抑えることができ、沸騰でのトリハロメタンおよび残留塩素等の揮発除去を効率的に行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電気湯沸し器の構成図
【図２】本発明の実施例２における電気湯沸し器の構成図
【符号の説明】
１  本体
２  湯沸しタンク
１５  加熱手段（ヒータ）
２４  活性炭
２５  浄水部
２６  満水位
２９ａ  給水タンク側給水経路
２９ｂ  湯沸しタンク側給水経路
３０  空気抜き口
３３  給水タンク
３４  ポンプ
４４  イオン交換樹脂
４５  中空糸膜
【図１】
2004209130.tif 000004
【図２】
2004209130.tif 000005