(57)【要約】【課題】  吸着剤の加熱再生が可能な浄水器において、吸着剤の再生を効率よく行うためには、加熱中の吸着剤容器内の水および蒸気を、加熱状況に応じて、効果的に放出する必要があるが、シンプルな構造で水の排出を制御することは難しかった。さらに、吸着剤を効率よく再生するために、水や蒸気とともに吸着剤から脱離した物質を、効率よく容器外部に排出する必要があった。【解決手段】  本発明では、吸着剤への水道水の入水口側および出水口側に開閉可能な弁を設け、加熱中に弁を複数回開閉し、容器内を密閉と開放を繰り返すことで、容器内の圧力を制御し、水、蒸気、脱離物質を効果的に外部に放出することを可能とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水を導入する入水口と、浄化された水を導出する出水口とを有し、入水口側に入水口弁、出水口側には出水口弁を備えた吸着剤容器に、水道水と接触させることにより水道水を浄化する吸着剤を収容し、該吸着剤および／または吸着剤容器内の水道水を随時加熱する加熱手段を設け、該加熱手段により吸着剤を再生する浄水器であって、加熱中に、前記入水口弁および／または出水口弁を複数回開閉することを特徴とする浄水器。
【請求項２】
吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定値に達したときに、加熱動作を開始することを特徴とする請求項１記載の浄水器。
【請求項３】
吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段と、セット時刻からの時間を検知する制御部を設け、総通水量が所定値に達し、且つ前記時間が所定の時間に達したときに、加熱動作を開始することを特徴とする請求項１記載の浄水器。
【請求項４】
吸着剤容器内の圧力を検知する圧力検知手段を設け、吸着剤容器内の圧力値が所定の圧力値に達したときに弁を開閉することを特徴とする請求項１記載の浄水器
【請求項５】
吸着剤容器内の温度を検知する温度検知手段を設け、吸着剤容器内の温度が所定の温度に達したときに弁を開閉することを特徴とする請求項１記載の浄水器
【請求項６】
セット時刻からの時間を検知する制御部を設け、前記時間が所定の時間に達したときに弁の開閉を行うことを特徴とする請求項１記載の浄水器
【請求項７】
吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定の値に達したときに、加熱中の弁の開閉動作を制御する前記所定の圧力値を更新することを特徴とする請求項４記載の浄水器
【請求項８】
吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定の値に達したときに、加熱中の弁の開閉動作を制御する前記所定の温度を更新することを特徴とする請求項５記載の浄水器
【請求項９】
吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定の値に達したときに、加熱中の弁の開閉動作を制御する前記所定の時間を更新することを特徴とする請求項６記載の浄水器
【請求項１０】
加熱回数を記憶可能な制御部を設け、該制御部は、加熱回数が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の圧力値を更新することを特徴とする請求項４記載の浄水器
【請求項１１】
加熱回数を記憶可能な制御部を設け、該制御部は、加熱回数が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の温度を更新することを特徴とする請求項５記載の浄水器
【請求項１２】
加熱回数を記憶可能な制御部を設け、該制御部は、加熱回数が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の時間を更新することを特徴とする請求項６記載の浄水器
【請求項１３】
入水口側に、加熱時には、加熱による排出物を排出する排水口と吸着剤容器をつなぐ三方弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の浄水器
【請求項１４】
入水口側の弁を開閉することを特徴とする請求項１３記載の浄水器
【請求項１５】
加熱中の弁の開閉動作を、入水口側の弁の開閉と出水口側の弁の開閉を切り替えながら行うことを特徴とする請求項１３記載の浄水器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、性能が低下した吸着剤を加熱再生することができる浄水器に関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
水道水を活性炭などの吸着剤と接触させることで、発ガン性物質であるトリハロメタンや異臭味物質である２メチルイソボルネオールやジオスミンなどのような、水道水中に含まれている不純物を吸着除去する浄水器が市販されている。しかし吸着剤は、経時使用により除去性能が低下するため、定期的に交換、または再生処理をする必要があり、経済面やメンテナンスの面から、浄水器においても、装置内にヒータなどの熱源を組み込んで、定期的に吸着剤を加熱再生処理し、吸着物を脱離させるものもある。
しかし浄水器装置内で吸着剤の加熱再生での温度は、１００℃前後と比較的低温であるため、吸着剤の容器内に残存している水が、吸着剤の再生効率やエネルギー効率に大きく影響を与える。そこで吸着剤を入れる容器を回転可能にし、加熱再生前に回転させて、遠心力によって吸着剤容器内の水を強制的に排出した後に、ヒータによって吸着剤の加熱再生を行う浄水装置がある（特許文献１）
しかしこのような場合、再生前に水を抜き、容器内の水が少ない状態から加熱を始めるため、容器内の熱効率が悪く、吸着剤全体を均一に効率よく再生することができない。また浄化性能が低下した吸着剤から脱離した物質は水や蒸気とともに吸着剤の容器の外部に排出されるが、このような方法だと、再生前に大量に水を抜いてしまうため、水や蒸気の発生量が少ないので、脱離物質が外部に排出されにくく、吸着剤の容器内に長時間滞留するため、脱離が進行しにくいという問題点があった。また水を強制的に抜くために回転駆動部などのような大掛かりな機構が別途必要であるため構造が複雑になり、且つ寸法も大きくなるという問題点があった。
【０００３】
吸着剤に導電性吸着剤を用い、再生前にあらかじめ吸着剤中に残留している水をアスピレータのような吸引装置によって吸引し、強制排水した後、吸着剤に電圧を印加して吸着剤自体を発熱して加熱再生し、さらに再生後に容器内に滞留している空気を強制的に排出する機構を設けている浄水装置もある（特許文献２）。 
このよう場合は導電性吸着剤を用いることで吸着剤全体を均一に再生することはできるが、使用できる吸着剤が限定されるといった問題点があった。また、再生後に脱離物質を含んだ空気を強制的に排出するが、再生前に大量に水を抜いてしまうため、水や蒸気の発生量が少ないので、再生中は脱離物質が外部に排出されにくく、吸着剤の容器内に長時間滞留するため、脱離が進行しにくいという問題点や、アスピレータを設けるため、水を流す別流路が必要となり構造が複雑になるといった問題点、さらに吸引排水している間は常にかなりの流量で水を流す必要があるなどの問題点もあった。
【０００４】
また、浄水性能が低下した吸着剤を非通水状態で加熱し、吸着物を脱離・再生し、さらに加熱再生終了後に弁操作、または加熱条件を変化させ、脱離の進んだ水を排水する浄水装置もある（例えば、特許文献３、４参照。）。
しかし、この場合も容器内に常時多量の水が存在するため、水になじみにくい物質の脱離効率が悪いことや、加熱再生中は容器の圧力が高まらず、容器外部への水や蒸気の排出量が少ないため、脱離物質が吸着剤容器内に滞留し、効率よく外部へ排出されないといった問題点があった。また常時多量の水を加熱しているためエネルギーの効率が悪いなどの問題があった。 
【０００５】
また随時加熱再生を行っていても、総通水量が増大するとともに、吸着剤の性能が低下する。そのため吸着剤が処理した総通水量に則った加熱再生を行う必要がある。
【０００６】
しかし、吸着剤の性能低下は、総通水量に依存する傾向があるが、加熱を行うことによって、吸着剤の熱による劣化が起こることや、吸着剤に無機物が付着蓄積することによって吸着剤の性能が低下するため、吸着剤の性能低下を抑制するために加熱の回数は少ない方が望ましい。さらに加熱再生中は浄水できないことから、浄水器を使用できる時間が限定されることや省エネルギーといった点からも、加熱頻度は少ない方が望ましいといった問題点がある。また加熱回数に則った加熱再生を行う必要もある。
【特許文献１】特開平６−１８２３３０号公報
【特許文献２】特開平９−１１３０号公報
【特許文献３】特開平１−５１１８９号公報
【特許文献４】特開平１−２６２９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、吸着剤の加熱再生が可能な浄水器において、加熱中に吸着剤容器内の水および蒸気をシンプルな構造で且つ効果的に放出し、さらに水や蒸気とともに吸着剤から脱離した物質を、効率よく容器外部に放出し、吸着剤を均一に効率よく再生させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、水道水を導入する入水口と、浄化された水を導出する出水口を有し、入水口側に入水口弁、出水口側には出水口弁を備えた吸着剤容器に、水道水と接触させることにより水道水を浄化する吸着剤を収容し、該吸着剤および／または吸着剤容器内の水道水を随時加熱する加熱手段を設け、該加熱手段により吸着剤を再生する浄水器であって、加熱中に、前記入水口弁および／または出水口弁を複数回開閉することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、弁を閉めて容器を密閉し、圧力を高めてから、弁を開け、蒸気を外部に放出させることにより、蒸気放出の勢いが高まり、従来の蒸気を常時放出している場合と同じ時間、再生を行った場合と比較して、水や蒸気の排出量が多くなる。また、勢いよく蒸気を容器外部に排出させることにより、吸着剤から脱離し、容器内に滞留している物質が、蒸気とともに強制的に排出されるため、脱離が進行しやすく、再生効率がよい。
さらにこの蒸気の放出動作を同じ時間行う場合、長時間弁を閉じて、容器内を非常に高圧にし、少ない回数で蒸気を放出させるよりは、短時間での弁の開閉を複数回繰り返して蒸気を排出させる方が、脱離した吸着物が長い間容器内に滞留することを防げるため、脱離が進行しやすくなり、再生効率が高くなる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定値に達したときに、加熱動作を開始することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、総通水量をモニターし、吸着剤の性能が低下したことを検知して、加熱を行うことにより最適な再生頻度で加熱再生を行うことができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明によれば、吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段と、セット時刻からの時間を検知する制御部を設け、総通水量が所定値に達し、且つ時間が所定の時間に達したときに、加熱動作を開始することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、セット時刻からの時間の制御により、加熱動作を１日のうちの決まった時刻から始めることができ、使用者が通常浄水モードで使用する時間帯に加熱動作を行うことを避けられる。
【００１４】
また、請求項４記載の発明によれば、吸着剤容器内の圧力を検知する圧力検知手段を設け、吸着剤容器内の圧力値が所定の圧力値に達したときに弁を開閉することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、容器内の圧力を安定的に制御できるため、蒸気を一定の条件で排出させることが可能であり、安定的な加熱再生を行うことができる。また、容器内の水量が減少し、温度が上昇し始める、加熱再生後半でも安定的且つ効率的に蒸気を排出することができる。
【００１６】
また、請求項５記載の発明によれば、吸着剤容器内の温度を検知する温度検知手段を設け、吸着剤容器内の温度が所定の温度に達したときに弁を開閉することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、容器内の温度を安定的に制御することができるため、吸着剤の高温の熱による劣化を防ぐことができる。また制御に必要な機構が温度検知手段のみであるため、構造がシンプルになる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明によれば、セット時刻からの時間を検知する制御部を設け、時間が所定の時間に達したときに弁の開閉を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、時間のみで加熱動作が制御できるため、シンプルな機構で効果的に弁の開閉動作の制御ができる。
【００２０】
また、請求項７記載の発明によれば、吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の圧力値を更新することを特徴とする。
【００２１】
加熱中に排出される水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失は、総通水量の増大にともない、有機物やコロイド状物質が吸着剤に蓄積することによって、高くなったり、吸着剤の流出などによって、低くなったりと、総通水量によって大きく変わるが、本発明によれば、総通水量から吸着剤の状態を推定し、総通水量によって弁を開放する圧力値を更新できるため、長期間の使用においても、密閉したときの容器内の圧力を吸着剤の状態に応じて変えられるので、常に水および蒸気を同じような条件で放出でき、安定的且つ効率よい加熱再生を行うことができる。
【００２２】
また、請求項８記載の発明によれば、吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の温度を更新することを特徴とする。
【００２３】
加熱中に排出される水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失は、総通水量によって大きく変わるが、本発明によれば、総通水量から吸着剤の状態が推定でき、総通水量によって弁を開放する温度を更新できるため、長期間の使用においても、密閉したときの容器内の圧力を吸着剤の状態に応じて変えられるので、常に水および蒸気を同じような条件で放出でき、安定的且つ効率よい加熱再生を行うことができる。
【００２４】
また、請求項９記載の発明によれば、吸着剤に通水した総通水量を検知する総通水量検知手段を設け、総通水量が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の時間を更新することを特徴とする。
【００２５】
加熱中に排出される水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失は、総通水量によって大きく変わるが、本発明によれば、総通水量から吸着剤の状態が推定でき、総通水量によって弁の開放を制御する時間を更新できるため、長期間の使用においても、密閉したときの容器内の圧力を吸着剤の状態に応じて変えられるので、常に水および蒸気を同じような条件で放出でき、安定的且つ効率よい加熱再生を行うことができる。
【００２６】
また、請求項１０記載の発明によれば、加熱回数を記憶可能な制御部を設け、該制御部は、加熱回数が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の圧力値を更新することを特徴とする。
【００２７】
加熱中に排出される水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失は、加熱回数の増大にともない、水道水中の無機物が析出して吸着剤に付着するなどによって、高くなったり、加熱によって吸着剤が細かくなるなどによって、低くなったりと、加熱回数によって大きく変わるが、本発明によれば、加熱回数から吸着剤の状態が推定でき、加熱回数によって弁を開放する圧力値を加熱回数によって更新できるため、長期間の使用においても、密閉したときの容器内の圧力を吸着剤の状態に応じて変えられるので、常に水および蒸気を同じような条件で放出でき、安定的且つ効率よい加熱再生を行うことができる。
【００２８】
また、請求項１１記載の発明によれば、加熱回数を記憶可能な制御部を設け、該制御部は、加熱回数が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の温度を更新することを特徴とする。
【００２９】
加熱中に排出される水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失は、加熱回数によって大きく変わるが、本発明によれば、加熱回数から吸着剤の状態が推定でき、加熱回数によって弁を開放する温度を加熱回数によって更新できるため、長期間の使用においても、密閉したときの容器内の圧力を吸着剤の状態に応じて変えられるので、常に水および蒸気を同じような条件で放出でき、安定的且つ効率よい加熱再生を行うことができる。
【００３０】
また、請求項１２記載の発明によれば、加熱回数を記憶可能な制御部を設け、該制御部は、加熱回数が所定の値に達したときに、弁の開閉動作を制御する前記所定の時間を更新することを特徴とする。
【００３１】
加熱中に排出される水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失は、加熱回数によって大きく変わるが、本発明によれば、加熱回数から吸着剤の状態が推定でき、加熱回数によって弁の開放を制御する時間を更新できるため、長期間の使用においても、密閉したときの容器内の圧力を吸着剤の状態に応じて変えられるので、常に水および蒸気を同じような条件で放出でき、安定的且つ効率よい加熱再生を行うことができる
【００３２】
また、請求項１３記載の発明によれば、入水口側に、加熱時には、加熱による排出物を排出する排水口と吸着剤容器をつなぐ三方弁を設けたことを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、吸着剤容器の前方にある機構に温度や汚染の影響を与えずに、入水口側からも加熱再生によって脱離の進んだ高温の水や蒸気を、安全且つ衛生的に排出させることができる。
【００３４】
また、請求項１４記載の発明によれば、入水口側の弁を開閉することを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、加熱再生時は、浄水時とは逆の流れが容器内および吸着剤内に生じるため、逆洗の効果が得られる。
【００３６】
また、請求項１５記載の発明によれば、加熱中の弁の開閉動作を、入水口側の弁の開閉と出水口側の弁の開閉を切り替えながら行うことを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、加熱再生時の吸着剤中の流路の偏りが抑制され、吸着剤の再生が均一に行われるという効果がある。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、吸着剤容器内の水の多い状態から加熱を始め、加熱中は弁の開閉により容器内を密閉と開放を繰り返し、容器内の圧力を制御することによって、加熱再生中に水および蒸気を効果的に且つ勢いよく放出でき、さらに水や蒸気とともに吸着剤から脱離した物質を、効率よく容器外部に放出することで、吸着剤の加熱再生が効率よく行われるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に本発明の実施の好ましい形態を、図面により詳細に説明する。
図１は本発明の浄水器の側断面図である。図１において１は浄水器本体、２は吸着剤を入れる容器、３は吸着剤再生中に吸着剤内部を密閉または開放するための水道水入水口側の開閉弁であり、４は電源やタイマーなどの時間検知手段等からなる制御部、５は水道水が導入される入水口、６は吸着剤再生中および再生後の初期の水を排水する排水口、７は浄化された水を吐水するための吐水口、８は吸着剤再生中に吸着剤内部を密閉または開放するための水道水出水口側の開閉弁、９は吸着剤再生中に出る排水を温度により切り替える温度切り替え弁、１０吸着剤に通水された総通水量を計測する総通水量検知手段、１１は吸着剤再生中に出る排水の水道水側への逆流を防ぐ三方弁、１２は容器内の圧力を検知する圧力検知手段である。また２１は吸着剤容器２への流入部であり、２２は流出部、２３は吸着剤および／または吸着剤容器内の水道水の加熱手段であるヒータ、２４は吸着剤カートリッジ２内の温度を計測するための温度検知手段である。
【００４０】
浄水時の動作を図２により説明する。浄水器１にに水道水が通水されると、吸着剤の再生中でない場合は、水道水入水口５を通って吸着剤容器２に入る。吸着剤によって浄化された水は流出部２２を通って、吐水口７から吐水される。再生中の場合、水道水が通水されても浄水器には入らず、浄水器とは別の流路に行く。
【００４１】
次に吸着剤の加熱再生開始時の動作について図３のフローチャートを用いて説明を行う。使用し始めは使用者が電源を入れたと同時にセットされ、それ以降は加熱を行う毎に自動的にリセットされるタイマーでの制御により、セット時刻から時間がｔ１経過し、加熱開始時刻に達した場合、前タイマーセット時刻から総通水量検知手段によって通水動作が行われたか否かを検知し、通水が行われなかった場合は加熱再生を行う必要がないため、タイマーをリセットする。通水が行われた場合には、タイマーをリセットした後、加熱待機状態に移り、さらに通水中でないことを確認したとき、加熱が開始され、再生サブルーチンを行う。
【００４２】
加熱再生のサブルーチンの第一の例を図４のフローチャートを用いて説明する。ヒータ２３がＯＮになり、加熱が開始される。このとき同時に入水口側三方弁１１が浄水側から排水口側に切り替わる。加熱が開始されると、吸着剤容器２内の温度が上昇する。水の温度が４５℃前後に達すると、温度切り替え弁９の作動により、出水口側流路が吐水側７から排水口側６に切り替わる。さらに加熱を続け、温度検知手段２４によるセンシングで容器内温度がＴ１に達したとき、入水口側開閉弁３、出水口側開閉弁８両方の弁を閉じ、容器内は密閉される。密閉状態のまま加熱を続けると、容器内の水が水蒸気に相変化することにより、容器内の圧力が高まり、さらに高圧下で加熱する効果により、容器内の温度がさらに上昇する。温度がＴ２に達したとき、入水口側開放弁を開き、容器内の水および蒸気を排水口６から外部に排出させることによって、容器内の圧力を下げる。このとき容器内の圧力の低下にともなって温度が低下する。温度がＴ３まで低下すると、一旦開いた入水口側開閉弁が再び閉まり、容器内が密閉状態になる。この動作を繰り返し行いながら加熱再生を進める。再生が進み、容器内の水量が少なくなると、温度が沸点以上に上昇するため、温度がＴ２に達し、弁を開けることで、容器内の圧力を下げても温度は低下せず、逆に温度は上昇する。温度がＴ４に達したとき、出水口側開閉弁も開き、同時にヒータがＯＦＦになり、加熱が終了する。終了後、入水口側三方弁が排水口側から浄水側に切り替わり、浄水可能な状態に戻る。
【００４３】
Ｔ１は沸騰前で、容器内の水が少量抜けた時点の温度、例えば９５±０．５℃、Ｔ２は容器内の圧力が大気圧よりもやや高い、例えば１．２ａｔｍ程度になる温度１０５±０．５℃、Ｔ３は大気圧に戻ったことを示す温度、１００±０．５℃、Ｔ４は容器内の水がなくなったことを示す沸点以上且つＴ２以上の温度、例えば１２０±０．５℃が好ましいが、吸着剤の種類や容器の形状、ヒータの性能などによって決まるため、限定はしない。
【００４４】
弁を閉めて容器を密閉し、圧力を高めてから、弁を開け、蒸気を外部に放出させることにより、蒸気放出の勢いが高まり、従来の蒸気を常時放出している場合と同じ時間、再生を行った場合と比較して、水や蒸気の排出量が多くなる。また、勢いよく蒸気を容器外部に排出させることにより、吸着剤から脱離し、容器内に滞留している物質が、蒸気とともに強制的に排出されるため、脱離が進行しやすく、再生効率がよい。
さらにこの蒸気の放出動作を同じ時間行う場合、長時間弁を閉じて、容器内を非常に高圧にし、少ない回数で蒸気を放出させるよりは、短時間での弁の開閉を複数回繰り返して蒸気を排出させる方が、脱離した吸着物が長い間容器内に滞留することを防げるため、脱離が進行しやすくなり、再生効率が高くなる。また短時間での弁の開閉を複数回繰り返すことにより、容器が非常に高圧になることも避けられ、安全である。
【００４５】
温度によって弁の開閉を制御すると、容器内の温度を安定的に保つことができ、吸着剤の高温の熱による劣化を防ぐことができる。また制御に必要な機構が温度検知手段のみであるため、構造がシンプルである。
【００４６】
入水口側の弁を逆止弁にして、吸着剤容器の前方にある機構に排水および蒸気が行かないようにして、出水口側弁のみの開閉を繰り返してもよい。
【００４７】
加熱開始時の動作は、総通水量による制御で行ってもよい。総通水量によって、加熱再生動作を開始する場合の、加熱開始時の動作について図５のフローチャートを用いて説明する。２４時間毎にリセットされるタイマーがｔ＞ｔ１に達した時点で、総通水量検知手段１０により、吸着剤に通水した総通水量Ｖをモニターし、総通水量が加熱回数ｉによって決まる規定値Ｖｉ（ｉ＝０、１、…、ｎ）に達したか否かを検知する。総通水量がＶｉに達していない場合は、加熱再生を行わず、そのまま浄水モードを維持する。総通水量がＶｉに達していた場合は、加熱待機状態に移り、さらに通水中でないことを確認した時点で、再生サブルーチンに移る。再生終了後にＶをリセットし、加熱回数ｉを更新する。
【００４８】
ｎは加熱回数の最大の更新値であり、加熱回数がｎに達したときは、加熱回数をそれ以上更新せず、ｉ＝ｎとする。
【００４９】
Ｖｉは使用する吸着剤の種類や量によって異なるが、例えばＶ０は１０００Ｌ、Ｖ１は８００Ｌ、Ｖ３は６００Ｌのように、使用量が多くなるに従って、再生を行う間隔を狭めると、使用初期の性能が低下していない吸着剤に対しては、低い再生頻度で再生を行い、使用末期の性能が低下した吸着剤に対しては、高い再生頻度で加熱が行われるので加熱回数が最小限に抑えられ、且つ再生不足にならずに最適なタイミングで加熱再生動作が行われる。
【００５０】
Ｖｎは１度の浄水器の使用において問題のない量、例えば２０Ｌにするのがよい。
【００５１】
吸着剤の性能低下は、総通水量に依存する傾向があるが、加熱を行うことによって、吸着剤の熱による劣化が起こることや、吸着剤に無機物が付着することによって吸着剤の性能が低下するため、吸着剤の性能低下を抑制するために加熱の回数は少ない方が望ましい。さらに再生中は浄水できないことから、浄水器を使用できる時間が限定されることや省エネルギーといった点からも、加熱頻度は少ない方が望ましい。そこで総通水量をモニターし、吸着剤の性能が低下したことを検知して、加熱を行う。これにより最適な再生頻度で加熱再生を行うことができる。
【００５２】
さらにタイマーにより加熱開始時刻を制御することで、使用者が通常浄水モードで使用する時間帯に加熱動作を行うことが避けられる。
【００５３】
タイマーをリセットする間隔は、２４時間毎に限らず、４８時間毎、７２時間毎など１日のうちで決められた時刻に加熱が開始されるような間隔であればよい。
【００５４】
加熱開始時の動作は、使用者が手動で行ってもよい。
【００５５】
加熱中の弁の開閉動作の制御は圧力値を用いて行ってもよい。その場合の加熱再生のサブルーチンを図６のフローチャートを用いて説明する。加熱開始の状態になるとヒータ２３がＯＮになり、加熱が開始される。同時に、入水口側三方弁１１が浄水側から排水口側に切り替わる。さらにこのとき入水口側開閉弁３、出水口側開閉弁８の両方の弁を閉じ、吸着剤容器２内を密閉する。密閉状態のまま加熱を行うと、容器内の水が水蒸気に相変化することにより、容器内圧力が高まる。圧力検知手段１２によりセンシングしている容器内の圧力がＰ１に達したとき、入水口側開閉弁を開け、容器内の水および蒸気を排水口６からを外部に排出することによって圧力を下げる。容器内の圧力がＰ２まで下がると再び入水口側開閉弁が閉じ、容器内が密閉される。この動作を繰り返しながら加熱を行う。水の温度が４５℃前後に達すると、温度切り替え弁９の作動により、出水口側流路が吐水側７から排水口側６に切り替わる。さらに加熱を続け、再生が進行し、容器内の水量が少量になると、容器内の温度が上昇し始める。弁を開いて圧力を下げた状態において、温度検知手段２４でセンシングしている温度がＴ１に以上を示した時点で、出水口側開閉弁も開き、同時にヒータをＯＦＦにし、再生動作を終了させる。加熱終了後、入水口側三方弁が排水口側から浄水側に切り替わり、浄水可能な状態に戻る。
【００５６】
Ｐ１は大気圧よりも高い、例えば１．２±０．２ａｔｍ、Ｐ２は容器内が大気圧に戻ったことを示す１．０±０．２ａｔｍ、Ｔ１は容器内の水がなくなったことを示す沸点以上の温度、例えば１２０±０．５℃が好ましいが、吸着剤の種類や容器の形状、ヒータの性能などによって決まるため、限定はしない。
【００５７】
圧力値で弁の開閉を制御すると、容器内の水量が減少して、温度が上昇し始める、加熱後半でも安定的且つ効率的に蒸気を放出することができる。また容器内の圧力が高圧になりすぎることが防げるため、安全である。
【００５８】
開閉弁を感圧式にして、弁の開閉動作を行ってもよい。
【００５９】
加熱中の弁の開閉動作の制御は時間を用いて行ってもよい。その場合の加熱再生のサブルーチンを図７のフローチャートを用いて説明する。ヒータ２３がＯＮになり、加熱が開始されると同時に、入水口側三方弁１１が浄水側から排水口側に切り替わる。水の温度が４５℃前後に達すると、温度切り替え弁９の作動により、出水口側流路が吐水側７から排水口側６に切り替わる。さらに加熱を続け、加熱開始からの時間がτ１経った時点で入水口側開閉弁３、出水口側開閉弁８の両方の弁を閉じ、容器２を密閉状態にする。この状態でさらに加熱を行うと、容器内の水が蒸気に相変化することにより、容器内の圧力が高まる。弁を閉めている時間τｃがτ２経った時点で入水口側開閉弁を開き、水および蒸気を外部に排水口６から外部に排出し、容器内の圧力を下げる。入水口側開放弁が開いている時間τｏがτ３経ったとき、再び閉める。この動作を繰り返しながら加熱を行う。再生が進行し、容器内の水量が少量になると、容器内の温度が上昇し始める。弁を開いて圧力を下げた状態において、加熱開始からの時間τがτ４を経過していた場合、出水口側開閉弁も開き、同時にヒータをＯＦＦにし、再生動作を終了させる。加熱終了後、入水口側三方弁が排水口側から浄水側に切り替わり、浄水可能な状態に戻る。
【００６０】
開閉を行う時間は吸着剤の量や容器の大きさ、形状、加熱手段などによって決まるが、τ１は沸騰状態に達する温度、例えば３０分、τ２は容器内の圧力が大気圧よりもやや高い値に達するまでに必要な時間、例えば１分、τ３は外部に蒸気が放出されるのに必要な時間、例えば３０秒とし、Ｔ１は容器内の水がなくなったことを示す沸点以上の温度、例えば１２０±０．５℃が好ましい。
【００６１】
加熱中の弁の開閉の条件は、使用に応じて更新してもよい。加熱中の弁の開閉の条件を使用に応じて更新する第一の例として、総通水量に応じて条件を更新する場合について説明する。
【００６２】
総通水量に応じて開閉の条件を更新するフローを図８のフローチャートを用いて説明する。加熱再生モードになると、総通水量検知手段１０によってモニターした総通水量Ｖから、あらかじめ決めておいた総通水量と開閉間隔の関係に従って、弁の開閉を制御する温度Ｔ２を決める。ヒータ２３がＯＮになり、同時に入水口側三方弁１１が浄水側から排水口側に切り替わる。加熱が開始されると、吸着剤容器２内の温度が上昇する。水の温度が４５℃前後に達すると、温度切り替え弁９の作動により、出水口側流路が吐水側７から排水口側６に切り替わる。さらに加熱を続け、温度検知手段２４によるセンシングで容器内温度がＴ１に達したとき、入水口側開閉弁３、出水口側開閉弁８両方の弁を閉じ、容器内は密閉される。密閉状態のまま加熱を続けると、容器内の水が水蒸気に相変化することにより、容器内の圧力が高まり、さらに高圧下で加熱する効果により、容器内の温度がさらに上昇する。温度が総通水量によって決定したＴ２に達したとき、入水口側開放弁を開き、容器内の水および蒸気を排水口６から外部に排出させることによって圧力を下げる。このとき容器内の圧力の低下にともなって温度が低下する。温度がＴ３まで低下すると、一旦開いた入水口側開閉弁が再び閉まり、容器内が密閉状態になる。この動作を繰り返し行いながら加熱再生を進める。再生が進み、容器内の水量が少量になると、温度が沸点以上に上昇するため、温度がＴ２に達し、弁を開けることで、容器内の圧力を下げても温度は低下せず、逆に温度は上昇する。温度がＴ４に達したとき、出水口側開閉弁も開き、同時にヒータがＯＦＦになり、加熱が終了する。終了後、入水口側三方弁が排水口側から浄水側に切り替わり、浄水可能な状態に戻る。
【００６３】
水道水中には、多くの有機物やコロイド状物質が存在し、それらの物質は吸着剤に吸着あるいは捕捉される。そこで総通水量が増大するとともに、吸着剤に残存蓄積する物質が増えていくため、水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失が大きくなる。そのため吸着剤の状態によらず、弁を開放した際の蒸気の放出の勢いを一定にするためには、総通水量の増大とともに、温度Ｔ２の値を大きくし、密閉状態での容器の圧力を高める必要があり、総通水量に応じて弁開閉の条件を更新することで、長期にわたる使用においても、常に一定の条件で吸着剤の再生を行うことができる。
【００６４】
バインダなどで成形されていない吸着剤や、容器形状によって線速が非常に速くなる場合など、吸着剤の材質や容器の形状などによっては、通水によって吸着剤が流出するなどにより、総通水量の増大とともに、水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失が低下する場合もある。そこで再生回数の増大とともに、温度Ｔ２の値を小さくし、密閉状態での容器内の圧力を下げる場合もあり、使用する吸着剤の圧力損失の経時変化に応じて、更新条件を決めればよい。
【００６５】
総通水量によって、加熱中の弁の開閉の条件を変えることにより、弁が開いている時間および閉じている時間が変わるため、時間あたりの弁の開閉の回数が変化する。そこで、加熱中の弁の開閉回数を一定に制御する場合は、加熱時間を変える必要がある。その場合は、総通水量と加熱再生時間の関係から、再生終了を検知する温度Ｔ４の更新し、加熱時間の更新を行ってもよい。
【００６６】
圧力値を用いて弁の開閉動作の制御を行う場合の条件の更新は、次のように行う。あらかじめ、使用に応じて、再生回数ともに圧力を高めたい場合はＰ２の値を大きくし、圧力を下げたい場合はＰ２の値を小さくするような設定にしておき、加熱前に総通水量検知手段によりモニターした総通水量からＰ２を決定し、その値を使った制御で、加熱動作を行う。
【００６７】
あらかじめ、使用に応じて圧力値Ｐ２を設定しておき、加熱前に総通水量検知手段によりモニターした総通水量からＰ２を決定し、さらに加熱時間を変えるために、総通水量と加熱再生時間の関係から、再生終了を検知する温度Ｔ１の更新し、加熱時間の更新を行ってもよい。
【００６８】
時間を用いて弁の開閉動作の制御を行う場合の条件の更新は、次のように行う。  あらかじめ、使用に応じて、再生回数ともに圧力を高めたい場合はτ２、τ３の値を大きくし、圧力を下げたい場合はτ２、τ３の値を小さくするような設定にし、また、加熱時間を長くしたい場合はτ４の値を大きく、短くしたい場合はτ４の値を小さくする設定にしておき、加熱前に総通水量検知手段によりモニターした総通水量からτ２、τ３、τ４を決定し、その値を使った制御で、加熱動作を行う。
【００６９】
次に、加熱中の弁の開閉の条件を使用に応じて更新する第二の例として、加熱回数に応じて更新する場合について説明する。
【００７０】
総通水量に応じて開閉の条件を更新するフローを図９のフローチャートを用いて説明する。加熱再生モードになると、制御部４によってモニターしている加熱回数から、あらかじめ決めておいた加熱回数と開閉間隔の関係に従って、弁の開閉の条件を制御する温度Ｔ２を決める。ヒータ２３がＯＮになり、同時に入水口側三方弁１１が浄水側から排水口側に切り替えわる。加熱が開始されると、吸着剤容器２内の温度が上昇する。水の温度が４５℃前後に達すると、温度切り替え弁９の作動により、出水口側流路が吐水側７から排水口側６に切り替わる。さらに加熱を続け、温度検知手段２４によるセンシングで容器内温度がＴ１に達したとき、入水口側開閉弁３、出水口側開閉弁８両方の弁を閉じ、容器内は密閉される。密閉状態のまま加熱を続けると、容器内の水が水蒸気に相変化することにより、容器内の圧力が高まり、さらに高圧下で加熱する効果により、容器内の温度がさらに上昇する。温度が加熱回数によって決定したＴ２に達したとき、入水口側開放弁を開き、容器内の水および蒸気を排水口６から外部に排出させることによって圧力を下げる。このとき容器内の圧力の低下にともなって温度が低下する。温度がＴ３まで低下すると、一旦開いた入水口側開閉弁が再び閉まり、容器内が密閉状態になる。この動作を繰り返し行いながら加熱再生を進める。再生が進み、容器内の水量が少量になると、温度が沸点以上に上昇するため、温度がＴ２に達し、弁を開けることで、容器内の圧力を下げても温度は低下せず、逆に温度は上昇する。温度がＴ４に達したとき、出水口側開閉弁も開き、同時にヒータがＯＦＦになり、加熱が終了する。終了後、入水口側三方弁が排水口側から浄水側に切り替わり、浄水可能な状態に戻る。
【００７１】
水道水を加熱すると水道水中の無機物が析出するため、水道水を含有した吸着剤を加熱すると、吸着剤に無機物が付着する。そこで加熱回数が増大するとともに、無機物の付着量が多くなるため、吸着剤中を通過するための圧力損失が大きくなる。そのため吸着剤の状態によらず、弁を開放した際の蒸気の放出の勢いを一定にするためには、加熱回数の増大とともに、温度Ｔ２の値を大きくし、密閉状態での容器の圧力を高める必要があり、加熱回数に応じて弁開閉の条件を更新することで、長期にわたる使用においても、常に一定の条件で吸着剤の再生を行うことができる。
【００７２】
吸着剤の材質や通水条件などによっては、加熱によって吸着剤が細かく（細く）なるなどの劣化をし、加熱回数の増大とともに、水および蒸気が吸着剤中を通過するための圧力損失が低下する場合もある。そこで再生回数の増大とともに、温度Ｔ２の値を小さくし、密閉状態での容器内の圧力を下げる場合もあり、使用する吸着剤の圧力損失の経時変化に応じて、更新条件を決めればよい。
【００７３】
加熱回数が多くなると、ヒータ近傍に無機物が付着するなどで、熱効率が悪くなる。また、加熱回数によって、加熱中の弁の開閉の条件を変えることにより、弁が開いている時間および閉じている時間が変わるため、時間あたりの弁の開閉の回数が変化する。そこで、吸着剤全体を十分加熱し、且つ加熱中の弁の開閉回数を一定に制御する場合は、加熱時間を変える必要がある。その場合は、加熱回数と加熱再生時間の関係から、加熱終了を検知する温度Ｔ４の更新し、加熱時間の更新を行ってもよい。
【００７４】
圧力値を用いて弁の開閉動作の制御を行う場合の条件の更新は、次のように行う。あらかじめ、使用に応じて、再生回数ともに圧力を高めたい場合はＰ２の値を大きくし、圧力を下げたい場合はＰ２の値を小さくするような設定にしておき、加熱前に制御部によりモニターした加熱回数からＰ２を決定し、その値を使った制御で、加熱動作を行う。
【００７５】
あらかじめ、使用に応じて圧力値Ｐ２を設定しておき、さらに加熱時間を変えるために、加熱回数と加熱再生時間の関係から、加熱終了を検知する温度Ｔ１の更新し、加熱時間の更新を行ってもよい。
【００７６】
時間を用いて弁の開閉動作の制御を行う場合の条件の更新は、次のように行う。あらかじめ、使用に応じて、再生回数ともに圧力を高めたい場合はτ２、τ３の値を大きくし、圧力を下げたい場合はτ２、τ３の値を小さくするような設定に、加熱時間を長くしたい場合はτ４の値を大きく、短くしたい場合はτ４の値を小さくする設定にしておき、加熱前に制御部によりモニターした加熱回数からτ２、τ３、τ４を決定し、その値を使った制御で、加熱動作を行う。
【００７７】
次に、加熱再生のサブルーチンの第二の例を図１０のフローチャートを用いて説明する。ヒータ２３がＯＮになり、加熱が開始される。このとき同時に入水口側三方弁１１が浄水側から排水口側に切り替わる。加熱が開始されると、吸着剤容器２内の温度が上昇する。水の温度が４５℃前後に達すると、温度切り替え弁９の作動により、出水口側流路が吐水側７から排水口側６に切り替わる。さらに加熱を続け、温度検知手段２４によるセンシングで容器内温度がＴ１に達したとき、入水口側開閉弁３、出水口側開閉弁８両方の弁を閉じ、容器内は密閉される。密閉状態のまま加熱を続けると、容器内の水が水蒸気に相変化することにより、容器内の圧力が高まり、且つ高圧下で加熱する効果により、容器内の温度がさらに上昇する。温度がＴ２に達したとき、入水口側開放弁を開き、容器内の水および蒸気を、入水口側を通って排水口６から外部に排出させることによって圧力を下げる。このとき容器内の圧力の低下にともなって温度が低下する。温度がＴ３まで低下すると、一旦開いた入水口側開閉弁が閉まり、容器内が密閉状態になる。さらに加熱を行い再び温度がＴ２に達すると、出水口側開閉弁８を開き、容器内の水および蒸気を出水口側から排水口へ行き、排出される。温度がＴ３まで低下すると出水口側開放弁が閉じ、容器内はまた密閉状態になる。入水口側、出水口側両方の開放弁を交互に開き、開閉動作を繰り返し行いながら加熱再生を進める。再生が進み、容器内の水量が少量になると、温度が沸点以上に上昇するため、温度がＴ２に達し、弁を開けることで、容器内の圧力を下げても温度は低下せず、逆に温度は上昇する。温度がＴ４に達したとき、この状態において開いていない側の開閉弁も開き、同時にヒータがＯＦＦになり、加熱が終了する。終了後、入水口側三方弁が排水口側から浄水側に切り替わり、浄水可能な状態に戻る。
【００７８】
容器内の吸着剤全体のうち、ある部分は再生しやすく、別の部分は再生しにくいといったように、吸着剤の部分によって再生効率に偏りがあると、吸着剤全体を完全に再生するのに時間がかかる。また均一に再生されていないと、加熱による影響を受けやすい部分や、再生しにくい部分の性能の低下が速まり、吸着剤全体としての寿命が短くなる。そのため、吸着剤全体を均等に再生していく必要がある。そこで、加熱中に入水口側と出水口側の開閉弁を交互に開く。これにより、入水口側と出水口側、両側の流路から再生液および蒸気を放出することができ、加熱中に、吸着剤中に水および蒸気の流路に偏りが生じずに、吸着剤の再生が均等に進行し、吸着剤全体を均一に再生しやすいという効果がある。
【００７９】
開閉弁の開閉動作は、出水口側から先に始めてもよい。
【００８０】
開閉弁の開閉動作は、入水口側と出水口側、完全に交互でなく、容器の形状に応じて、どちらかの弁を多く開いてもよい。
【００８１】
開閉弁の開閉動作は、入水口側と出水口側、同時に行ってもよい。
【００８２】
開閉弁の開閉動作を圧力値で制御してもよい。
【００８３】
開閉弁の開閉動作を時間で制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の浄水器を示す断面図である。
【図２】本発明の浄水時の動作フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の加熱再生開始時の動作フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の加熱再生サブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明の加熱再生開始時の動作フローを示すフローチャートである。
【図６】本発明の加熱再生サブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の加熱再生サブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の加熱再生時の動作フローを示すフローチャートである。
【図９】本発明の加熱再生時の動作フローを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の加熱再生サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１…浄水器本体
２…吸着剤容器
３…開閉弁
４…制御部
５…水道水入水口
６…排水口
７…吐水口
８…開閉弁
９…温度切り替え弁
１０…総通水量検知手段
１１…三方弁
１２…圧力検知手段
２１…流入部
２２…流出部
２３…ヒータ
２４…温度検知手段
【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】
2005279560.tif 000008
【図７】
2005279560.tif 000009
【図８】
2005279560.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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