(57)【要約】【課題】本発明はマンション等の受水槽や高架水槽内の水の還元作用を大幅に改善し、マンション内の鉄製水道管の腐食を抑制して耐用年数を大幅に伸ばすと共に赤水を防止することができる改良装置を提供する。【解決手段】多数の透水孔が穿設された金属チタン製中空容器内に、水質改良材としてトルマリンと酸化チタン系光触媒が充填されてなる水質改良装置をマンション等の受水槽や高架水槽に漬けることにより、金属チタン製中空容器と、水質改良材のトルマリンと酸化チタン系光触媒との相乗作用により該水槽内の水に還元作用が増大し、上記課題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の透水孔が穿設された金属チタン製中空容器内にトルマリンと酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填されてなる水質改良装置。
【請求項２】
金属チタン製中空容器が金属チタン製円筒の両端にキャップが取着されてなり、該キャップには金属チタン製中空容器を支持材に固定する固定部材が形成された請求項１記載の水質改良装置。
【請求項３】
キャップの固定部材が金属チタン製円筒の中心軸に沿った突起となされ、該突起に金属チタン製円筒の直径方向に貫通する透孔が穿設された請求項２記載の水質改良装置。
【請求項４】
水質改良材中のトルマリンが重量比で６５〜８５％の範囲とされた請求項１、２または３記載の水質改良装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマンション等に設置された大容量の受水槽や高架水槽等で使用される水質改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マンション等の受水槽や高架水槽等に使用される水質改良装置として多数の透水孔が穿設された合成樹脂製中空容器内にトルマリンが充填されただけの水質改良装置がある。
この従来の水質改良装置をマンション等の受水槽に浸すとトルマリンの界面活性作用により水が活性化してカビ臭、カルキ臭等が除去され、飲料、炊飯用水に適し、便器、浴槽等の汚れがつきにくく、洗濯の際の洗剤使用量を減らすことができるとともに、トルマリンの還元作用によりマンション等の配管設備における赤サビを黒サビに変え、腐食を防止し配管の寿命を伸ばすことができるという効果がある。
【０００３】
一方、トルマリンに酸化チタン系光触媒を混合した水質改良材を利用した水質改良法が知られている。
【０００４】
【非特許文献１】
ＳＭＢ研究会著、新トルマリンの不思議な力、２００１年６月１０日ゴマブックス株式会社初版第１刷発行、Ｐ２５６〜Ｐ２６０
【非特許文献２】
秋山司郎、垰田博史著、光触媒と関連技術、２０００年１１月２１日日刊工業新聞社初版第１刷発行、Ｐ４０〜Ｐ４６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらかかる従来の水質改良装置はトルマリンのみの効果に頼っているため、さらに水の活性作用、還元作用をもっと向上させるにはどうすればよいかをはかった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、水質改良材および中空容器の材質を種々検討することにより上記問題点を解消せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明水質改良装置は、多数の透水孔が穿設された金属チタン製中空容器内にトルマリンと酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填されてなるものである。
【０００８】
本発明によれば、金属チタン製中空容器と、トルマリンと酸化チタン系光触媒からなる水質改良材との相乗効果により、水の活性化、還元作用が一層促進される。
【０００９】
また本発明水質改良装置は、金属チタン製中空容器が金属チタン製円筒の両端にキャップが取着されてなり、該キャップには金属チタン製中空容器を支持材に固定する固定部材が形成されたものである。
【００１０】
本発明によれば、水質改良装置は、大型の水槽等に設置するのが容易になる。
【００１１】
さらに本発明水質改良装置は、キャップの固定部材が金属チタン製円筒の中心軸に沿った突起となされ、該突起に金属チタン製円筒の直径方向に貫通する透孔が穿設されたものである。
【００１２】
本発明によれば、水質改良装置を水槽等に設置する際にキャップの突起に穿設された透孔にワイヤーまたはロッドを挿通し、ねじ等で固定することにより１個ないし数個の水質改良装置を容易に水槽等の内部に設置することができる。
【００１３】
さらにまた本発明水質改良装置は、水質改良材中のトルマリンが重量比で６５〜８５％の範囲とされたものである。
【００１４】
本発明によれば、水質改良装置の水質改良材の水質改良効果がもっともよく発揮される。
【００１５】
本発明では水質改良材としてトルマリンに酸化チタン系光触媒が併用して使用されているが、併用するにあたっては次のような実験を行った。
【００１６】
まず大型の水槽を太陽光の当たる屋外に設置して水道水を５トン貯水し、酸化還元電位測定装置を用いて水道水自身の酸化還元電位を測定した。次いで水槽内の水道水を入れ替えた後、トルマリン５００グラムを充填した金属チタン製容器を沈め、酸化還元電位を測定した。続いてトルマリン４００グラムと酸化チタン系光触媒１００グラムを充填した金属チタン製容器を沈め、時間の経過と共に酸化還元電位がどのように変化するかを測定した。さらに上記水槽を暗室内に設置し、水道水自身、トルマリン５００グラムの場合、トルマリン４００グラムと酸化チタン系光触媒１００グラムの場合についても同様に酸化還元電位の変化を測定した。その結果は表１のとおりである。なお酸化還元電位の測定装置はＳＵＤＯ＆ＣＯＭＰＡＮＹ．ＩＮＣ．製ＳＴＡＲＰＥＴ  Ｓ−３１０を使用した。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
上記測定結果から、水槽が明るい場所であっても暗い場所であってもトルマリンと酸化チタン系光触媒が併用されている方がトルマリン単独よりも酸化還元電位が減少しており、水の還元作用が向上していることが判る。
【００１９】
次いでトルマリンと酸化チタン系光触媒との配合比率の相違により、酸化還元電位が時間の経過と共にどのように変化するのか測定した。なお水槽は太陽光の当たる屋外に設置し、水道水を５トン貯水して使用した。その結果は表２のとおりである。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
上記測定結果から、トルマリンと酸化チタン系光触媒との配合比率は配合２のトルマリン：２に対し、酸化チタン系光触媒：１の場合に酸化還元電位が最も減少することが判る。
【００２２】
さらに水質改良材を充填する容器の材質による酸化還元電位がどのように変化するかといった実験を行った。またマンションの受水槽はほとんどが地下に設置されており、屋上の流下水槽にも蓋があり、いずれも自然光が射さない場合が多いことから、実験用水槽は暗室に設置した。水槽には５トンの水道水を貯水して使用した。水質改良材の配合は表２の配合２を用いた。この水質改良材を充填する容器はプラスチック（ＰＶＣ）製、ステンレス製、金属チタン製の３種類を用意した。それぞれの容器にトルマリン４００グラムと酸化チタン系光触媒２００グラムずつ充填し、それぞれの容器を水槽に浸して酸化還元電位が時間の経過と共にどのように変化するのかを３回測定し、平均値を求めた。その結果は表３のとおりである。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
上記測定結果から金属チタン製容器がプラスチック（ＰＶＣ）製、ステンレス製容器より、酸化還元電位が小さく、水の還元作用が大きいことが判る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下本発明水質改良装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１においてＡは本発明水質改良装置であって、金属チタン製中空容器１と水質改良材２とからなる。
【００２７】
金属チタン製中空容器１は金属チタン製円筒１１とその両端に取着されたキャップ１２からなり、金属チタン製円筒１１は直径が６．８〜７．２ｃｍ、長さが６．８〜７．２ｃｍとなされ、多数の透水孔１３が一様に穿設されている。該透水孔１３の形状は円形、方形等どのような形状であってもよいが、図１のような両端が面取りされた長方形状の透水孔１３が整然と配列されていると円筒１１の強度が大きいにもかかわらず透水率が大きくなり好ましい。なお該金属チタン製中空容器１に使用される金属チタンとしては純粋の金属チタンの他チタン合金等汎用のものでよい。
【００２８】
キャップ１２には金属チタン製中空容器１を支持材３に固定する固定部材１４が一体に形成されている。該固定部材１４は支持材３に固定されるものであればどのような形状であってもよいが、図１のような突起状となされ、ワイヤーまたはロッド状支持材３が挿通される透孔１５が穿設され、該透孔１５に面したねじ孔にねじ１６がねじ込まれ、該ねじ１６の締付力によって中空容器１が支持材３に固定されるようになされている。
【００２９】
水質改良材２はトルマリン２１、酸化チタン系光触媒２２が使用される。
【００３０】
トルマリン２１はトルマリン鉱石を粉砕し、直径５〜１０ｍｍ程度の球形に焼結したトルマリン焼結体が使用され、水道水に含まれる遊離塩素分の吸着効果や水の界面活性化作用と還元作用を有している。
【００３１】
また酸化チタン系光触媒２２は直径５〜１０ｍｍ程度のセラミック球状体の表面に二酸化チタンの薄膜が焼結されたものが使用され、水の親和性、浸透性が向上する。
【００３２】
トルマリン２１と酸化チタン系光触媒２２とは重量比でトルマリン６５〜８５％に対し酸化チタン系光触媒が３５〜１５％となされる。すなわちトルマリンに対し酸化チタン系光触媒が１８〜５４％あればトルマリン２１による水の界面活性化、還元作用と酸化チタン系光触媒２２による水の親和性、浸透性との相乗効果が最も発揮される。
【００３３】
また、該水質改良材２を金属チタン製中空容器１に充填し、水質改良装置Ａとすることにより、水質改良材２と金属チタン製中空容器１との相乗効果で、水の還元作用が一層発揮される。なお、該水質改良材２は金属チタン製中空容器１の容積の約７０％以下の充填量とし、空隙を約３０％以上残しておくのが水槽内での水の循環に支障を来さず好ましい。
【００３４】
この水質改良装置Ａを水槽で使用するには、固定部材１４の透孔１５にワイヤーまたはロッド状支持材３を挿通してねじ１６で固定し、この支持材３を水質改良装置Ａが水に浸かるように水槽Ｂの蓋や側壁に取り付ければよい。また水槽Ｂが大きい場合は、図３のように支持材３に水質改良装置Ａを複数個固定して使用すればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明水質改良装置は、多数の透水孔が穿設された金属チタン製中空容器内にトルマリンと酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填されてなるので、金属チタン製中空容器と、トルマリンと酸化チタン系光触媒からなる水質改良材との相乗効果により、水の活性化、還元作用が一層促進され、マンション等の受水槽や高架水槽に使用すれば該水槽から各戸への鉄製配管内部の水に溶けやすい水酸化鉄による赤サビを還元して水に溶けにくい酸化鉄による黒サビに変えることにより、腐食を抑制して配管の耐用年数を伸ばすと共に水道水の赤水を防止する効果が一段と増す。
【００３６】
また本発明水質改良装置は、金属チタン製中空容器が金属チタン製円筒の両端にキャップが取着されてなり、該キャップには金属チタン製中空容器を支持材に固定する固定部材が形成されているので、本発明水質改良装置を大型の水槽等に設置するのが容易になる。
【００３７】
さらに本発明水質改良装置は、キャップの固定部材が金属チタン製円筒の中心軸に沿った突起となされ、該突起に金属チタン製円筒の直径方向に貫通する透孔が穿設されてなるので、本発明水質改良装置を水槽等に設置する際にキャップの突起に穿設された透孔にワイヤーまたはロッドを挿通し、ねじ等で固定することにより１個ないし数個の水質改良装置を容易に水槽等の内部に設置することができる。
【００３８】
さらにまた本発明水質改良装置は、水質改良材中のトルマリンが重量比で６５〜８５％の範囲とされているので、金属チタン製中空容器との相乗効果がさらに発揮され、本発明水質改良装置の水質の還元作用がもっともよく発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明水質改良装置の一部切欠平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った端面図である。
【図３】本発明水質改良装置の使用状態を示す一部切欠正面図である。
【符号の説明】
Ａ    水質改良装置
Ｂ    水槽
１    金属チタン製中空容器
１１  金属チタン製円筒
１２  キャップ
１３  透水孔
１４  固定部材
１５  透孔
１６  ねじ
２    水質改良材
２１  トルマリン
２２  酸化チタン系光触媒
３    支持材
【図１】
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【図２】
2004243294.tif 000007
【図３】
2004243294.tif 000008