(57)【要約】【課題】  改質処理室内に通水圧によって螺旋状に回流させると共に粒状の水改質材を浮遊、遊動させる作用が従来のものより優れており、水改質材をより効果的に水と接触させて水を改質することができる水改質器を提供する。【解決手段】  水改質器(A)のケーシング(1)は水導入管(14)と水導出管(15)を有している。ケーシング(2)に収容されるカートリッジ(2)はケーシング(1)の水導入部(14)に接続可能であり接続管(220)と通水口(265)を有している。カートリッジ(2)には整水室(28)と浄水室(29)が通水可能に設けられている。整水室(28)内にはマグネシウム粒(M)が収容されており、側壁部(240)を貫通して設けられた複数の導水孔(280)から水が導入される。各導水孔(280)は整水室(28)内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられている。カートリッジ(2)で改質された水は通水口(265)から出て通水部(100)を通り水導出管(15)からケーシング(1)外部へ導出される。【選択図】        図１
2007007513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング(1)とケーシング(1)内に収容されたカートリッジ(2)を有しており、カートリッジ(2)内には流動性固体である水改質材(M)が遊動可能に収容されており、カートリッジ(2)内には側壁部(240)を貫通して設けられた複数の導水孔(280)から水が導入されるようになっており、各導水孔(280)はカートリッジ(2)内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられており、各導入孔(280)からカートリッジ(2)内に導入された水は、水の旋回流によって浮遊、遊動する水改質材(M)で改質され、カートリッジ(2)を出てケーシング(1)外へ導出されるよう構成されていることを特徴とする、
水改質器。
【請求項２】
ケーシング(1)とケーシング(1)内に収容されているカートリッジ(2)を有しており、
上記ケーシング(1)は、
水導入部(14)と水導出部(15)を有しており、
上記カートリッジ(2)は、
ケーシング(1)の水導入部(14)に接続可能な接続部(220)と排水部(265)を有しており、
上記接続部(220)と排水部(265)の間には、水の流れ方向に所要数の処理室(28,29)が互いに通水可能に設けられており、
処理室(28)内には、流動性固体である水改質材(M)が、処理室(28)内部の水流で浮遊、遊動できるようにして収容されており、
処理室(28)内には、側壁部(240)を貫通して設けられた複数の導水孔(280)から水が導入されるようになっており、
各導水孔(280)は処理室(28)内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられており、
上記ケーシング(1)とケーシング(1)内部に配された上記カートリッジ(2)との間には、通水部(100)が形成されており、
カートリッジ(2)の処理室(28)内における水の旋回流によって水改質材(M)が浮遊、遊動して水が改質され、改質された水は排水部(265)から出て通水部(100)を通り、水導出部(15)からケーシング(1)外部へ導出されるよう構成されていることを特徴とする、
水改質器。
【請求項３】
水改質材がマグネシウムであ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】
カートリッジ(2)内に流動性固体である水改質材(M)を遊動可能に収容し、カートリッジ(2)の側壁部(240)を貫通して設けられカートリッジ(2)内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられた複数の導水孔(280)からカートリッジ(2)内に水を導入し、導入された水を水の旋回流によって浮遊、遊動する水改質材(M)で改質することを特徴とする、
水の改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水改質器及び水の改質方法に関するものである。更に詳しくは、改質処理室内に通水圧によって螺旋状に回流させると共に粒状の水改質材を浮遊、遊動させる作用に優れ、水改質材をより効果的に水と接触させて水を改質することができる水改質器及び水の改質方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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続けてている。水の汚染が懸念される中で、水を生体が摂取するのに適するよう改質する技術に対し、社会的な関心も高い。
摂取に適した水としては、アルカリ還元水がある。アルカリ還元水は、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還元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を提案した。
【０００３】
特許文献１記載の水改質器は、複数の処理室を有するカートリッジを備えており、各処理室は複数の通水孔を有する区画板で区画されている。処理室内に充填されている水改質材はマグネシウム粒など球形状の流動性固体であり、処理室内部で浮遊、遊動できるようにして充填されている。そして、区画板に設けてある通水孔は、通水方向が区画板の表裏面とは斜めになるように、かつ外周方向へ向けて設けてある。これによれば、水改質材は各処理室内において、螺旋状に回流する水と共に浮遊、遊動するので、水改質材をより効果的に水と触れさせることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７５９２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の水改質器は、水改質材が球形状の流動性固体であり、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することが可能になる利点があり、十分に有用である。
【０００６】
しかし、各処理室内において水を螺旋状に回流させ、粒状の水改質材を浮遊、遊動させるために区画板の表裏面とは斜めになるように設けられている通水孔は、比較的小さな円板状の区画板に設けられている。水を螺旋状に回流させるには、効率を考慮すると区画板の外周寄りに設けてカートリッジ内面の接線方向に近い方向に噴射するのが望ましい。ところが、区画板は平面的であるために外周寄りのスペースがごく限られており、それほど多くの通水孔を設けることはできない。
【０００７】
なお、通水孔を区画板の中心部付近も含めた全面に設けることもできるが、中心付近に設けた通水孔では噴射方向が半径方向に近くなるために、これらの通水孔からの水流で水を回流させることは難しい。また、この場合、かえって水流による圧力で水改質材が処理室の天部に押し付けられて動かなくなる現象が生じることもあった。
このようなことから、特に水改質材がマグネシウム粒である場合、水改質材が相当に重くなるので、各処理室内において水を螺旋状に回流させ、粒状の水改質材を浮遊、遊動させることが難しかった。
【０００８】
（本発明の目的）
本発明の目的は、改質処理室内において通水圧によって水を螺旋状に回流させると共に粒状の水改質材を浮遊、遊動させる作用が従来のものより優れており、水改質材をより効果的に水と接触させて水を改質することができる水改質器及び水の改質方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
ケーシングとケーシング内に収容されたカートリッジを有しており、カートリッジ内には流動性固体である水改質材が遊動可能に収容されており、カートリッジ内には側壁部を貫通して設けられた複数の導水孔から水が導入されるようになっており、各導水孔はカートリッジ内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられており、各導入孔からカートリッジ内に導入された水は、水の旋回流によって浮遊、遊動する水改質材で改質され、カートリッジを出てケーシング外へ導出されるよう構成されてい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、
ケーシングとケーシング内に収容されているカートリッジを有しており、
上記ケーシングは、
水導入部と水導出部を有しており、
上記カートリッジは、
ケーシングの水導入部に接続可能な接続部と排水部を有しており、
上記接続部と排水部の間には、水の流れ方向に所要数の処理室が互いに通水可能に設けられており、
処理室内には、流動性固体である水改質材が、処理室内部の水流で浮遊、遊動できるようにして収容されており、
処理室内には、側壁部を貫通して設けられた複数の導水孔から水が導入されるようになっており、
各導水孔は処理室内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられており、
上記ケーシングとケーシング内部に配された上記カートリッジとの間には、通水部が形成されており、
カートリッジの処理室内における水の旋回流によって水改質材が浮遊、遊動して水が改質され、改質された水は排水部から出て通水部を通り、水導出部からケーシング外部へ導出されるよう構成されていることを特徴とする、
水改質器である。
【００１１】
第３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、
カートリッジ内に流動性固体である水改質材を遊動可能に収容し、カートリッジの側壁部を貫通して設けられカートリッジ内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられた複数の導水孔からカートリッジ内に水を導入し、導入された水を水の旋回流によって浮遊、遊動する水改質材で改質することを特徴とする、
水の改質方法である。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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部が形成される。
【００１６】
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。
【００１７】
（作用）
本発明に係る水改質器の作用を説明する。ここでは、本発明の各構成要件のそれぞれに、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与し説明するが、この符号の付与は、あくまで説明の理解を容易にするためであって各構成要件の上記各部への限定を意味するものではない。
【００１８】
供給される被処理水は、ケーシング(1)の水導入部(14)から導入され、カートリッジ(2)の接続部(220)を通り、カートリッジ(2)の内部に入る。
被処理水は、カートリッジ(2)の側壁部(240)の導水孔(280)から処理室(28)に入る。導入された水は、処理室(28)の側壁部(240)の内周面に沿うように螺旋状に回りながら上昇する。この水流によって、水改質材(M)が回転するように浮遊、遊動し、水は改質される。改質された水は、ケーシング(1)とカートリッジ(2)の間の通水部(200)を通り、水導出部(15)からケーシング(1)の外部へ導出される。
【発明の効果】
【００１９】
（ａ）本発明は、水改質器において、カートリッジ内に側壁部を貫通して設けられた複数の導水孔から水を導入するようになっており、各導水孔はカートリッジ内の水を所要方向に旋回させる方向に向けられている。この構造によれば、従来のように区画板に導水孔を斜めに設けたものと比較して、導水孔を上下方向にも設けることができる分だけより多くの導水孔を設けることが可能になり、十分な流量の水流で粒状の水改質材をより確実に浮遊、遊動させて水を改質することができる。
【００２０】
（ｂ）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を有するアルカリ還元水を生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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断面説明図、
図２はカートリッジの構造を示す説明図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図、
図３は図１のＩ−Ｉ拡大断面図、
図４は水改質器内部の水の流れを示す説明図、
図５は使用状態を示す説明図である。
【００２２】
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。
【００２３】
（ケーシング１）
図１を参照する。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、底部にやや径大の座部１１が設けてある。本体１０の上部側の開口縁部には、やや径大の取着用フランジ１２が設けてある。取着用フランジ１２の下面側は、下方へ向け窄まるよう傾斜させてある。取着用フランジ１２の上面には、全周にわたり、パッキン１７を嵌め込むための溝部１３が設けてある。
【００２４】
本体１０下部側には、水導入部である水導入管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水平方向に設けてある。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。
【００２５】
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、後述する給水管３２０、３２１を接続するための雌ネジ部１４０、１５０が設けてある。
【００２６】
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には、テーパネジである雌ネジ部１４２が設けてある。雌ネジ部１４２を有するエルボ管１４１の端部が、カートリッジ２を接続する部分となる。
【００２７】
本体１０の上部の取着用フランジ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の取着用フランジ１２とほぼ同様の形状を有する取着用フランジ部１６０が、被冠時には対称となる形状に設けてある。また、取着用フランジ部１６０の下面側には、上記溝部１３と同様の溝部１６１が設けてある。
【００２８】
取着用フランジ１２の上面と蓋体１６の下面の間には、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、各溝部１３、１６１に嵌る突条部１７０、１７１が全周にわたり設けてある。
蓋体１６は、本体１０の取着用フランジ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、取着用フランジ１２、１６０を締め付けるようにして固定されている。
【００２９】
締付固定具１８は、それぞれが円弧状の複数の可動部材１８０をヒンジ１８１（図５参照）で回動可能に連結してある構造である。各可動部材１８０の内面側には、取着用フランジ１２、１６０の周端部を押さえる嵌合溝１８２がそれぞれ設けてある。
両端側の可動部材１８０の先端部には、アングル（符号省略）が設けてあり、一方側のアングルには、他方側のアングルに係合し、回動させて各アングルを引き寄せて締め付けるための回し締め具１８３（図５参照）が設けてある。
【００３０】
（カートリッジ２）
水導入管１４に設けてあるエルボ管１４１の先端部には、カートリッジ２が接続され、立設されている。
カートリッジ２は、ほぼ有底円筒形状の収容体２０と、収容体２０に収容される水改質体２１で構成されている。なお、収容体２０と水改質体２１の間には、通水空間部２００が設けられている。
収容体２０の底板２２の中央には、外周部に上記エルボ管１４１の雌ネジ部１４２に螺合することができる雄ネジ部２２１を有する接続管２２０が下面側へ突出して設けられている。収容体２０の上部開口部２３には、係合段部２３０が設けられ、その下部には雌ネジ部２３１が設けられている。
【００３１】
収容体２０に収容し装着される水改質体２１は、透明な合成樹脂でつくられた円筒形状の胴筒体２４を有している。なお、胴筒体２４は透明でなくてもよい。胴筒体２４の外径は、収容体２０の内径よりやや径小に設けられている。胴筒体２４の下部開口部には、円盤状の底板２５が胴筒体２４の側壁２４０を貫通して螺合された複数のネジ２４１（ステンレススチール製のビス：後述するネジ２４２も同様）で水密に固着してある。
【００３２】
また、胴筒体２４の上部開口部には、通水体２６が取り付けてある。通水体２６は、上下が短いほぼ円筒状の筒体２６０を有している。筒体２６０の上部には、胴筒体２４の上部開口部の縁部に係る係止フランジ２６１が設けてある。筒体２６０の下面には、下部の口部を覆うように網体２６２が取り付けてある。
【００３３】
通水体２６は、胴筒体２４の側壁２４０を貫通して螺合された複数のネジ２４２により外周部を側壁２４０内面と密着させて固着してある。網体２６２の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、後述する亜硫酸カルシウム粒Ｃが流出しない目の大きさに設定されている。
なお、網体２６２の目の大きさは６０メッシュに限定するものではなく、水改質材が流出しなければ特に限定するものではない。これについては、後述する各網体２６２、２７１、２７２、２８１及び水改質体２１ａに設けられている各網体も同様である。
【００３４】
通水体２６の上部には、通水蓋２６３が接着により取り付けてある。通水蓋２６３の上面板２６４には複数の排水孔２６５が設けてある。上面板２６４の周縁部は、上記収容体２０の上部の係合段部２３０に係合する。上面板２６４の下側には円管状の取着部２６６が設けられ、その外周部には雄ネジ部２６７が設けてある。
【００３５】
上記底板２５と通水体２６の間には、中間よりやや通水体２６寄りに、通水体２７が取り付けてある。通水体２７は筒体２７０を有している。筒体２７０は、上下が短い円筒状であり、胴筒体２４の側壁２４０内面に接着剤により外周部を密着させて固着してある。筒体２７０の固定は接着に限らず、ネジによってもよい。筒体２７０の上面と下面には、口部を覆うように網体２７１、２７２が取り付けてある。
【００３６】
上面側の網体２７１の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、上記網体２６２と同様、亜硫酸カルシウム粒Ｃが流出しない目の大きさに設定されている。また、下面側の網体２７２の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、後述するマグネシウム粒Ｍが流出しない目の大きさに設定されている。
上記構造により、水改質体２１内部には、下部に整水室２８が設けてあり、上部に浄水室２９が設けてある。整水室２８と浄水室２９は、処理室を構成する。
【００３７】
整水室２８にあたる部分の側壁２４０には、多数の導水孔２８０が貫通して設けてある。導水孔２８０は、整水室２８の下部からほぼ１／４の高さまでに設けられ、上下方向に等間隔で四箇所に設けられた導水孔２８０を一組とし、これを側壁２４０の周方向へ等間隔で六箇所（合計２４個）に設けている。
なお、導水孔２８０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。また、導水孔２８０の通水方向は水平方向でもよいし、あるいは上方向または下方向に傾斜させてもよい。
【００３８】
図３、図４を主に参照して各導水孔２８０の構造を説明する。
各導水孔２８０は、その方向が水平方向かつ胴筒体２４の直径方向とは傾斜する方向（本実施の形態では直径方向と６０°：図３参照）となるように設けてある。これにより、導水孔２８０から整水室２８内部へ導入される水は、胴筒体２４の内周面にほぼ沿うようにして回り、上方へ向けて流れる。
【００３９】
これによれば、後述するマグネシウム粒Ｍは、整水室２８内において、流通する水と共に螺旋状に回流するので、後述するマグネシウム粒Ｍをより効果的に浮遊、遊動させることができ、水と後述するマグネシウム粒Ｍ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、導水孔２８０の胴筒体２４の直径方向との傾斜角は上記に限定するものではなく、適宜設定が可能である。
【００４０】
また、側壁２４０の内面には、全部の導水孔２８０を内側から覆うように、網体２８１が張設してある。網体２８１の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、網体２８１は、水改質材であるマグネシウム粒Ｍが流出しないようにすると共にマグネシウム粒Ｍによって各導水孔２８０が塞がれることがないようにするものである。
【００４１】
下部側の整水室２８内には、水改質材であるマグネシウム粒Ｍが収容してある。マグネシウム粒Ｍが収容されている量は、整水室２８の容量の約８０％であり、上方には空間部２８２が形成されている。マグネシウム粒Ｍは、本実施の形態では、直径（粒径）が約４ｍｍの球形状である。
【００４２】
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Ｍは、導水孔２８０から導入される水流による圧力を受けることにより、整水室２８内部で浮遊、遊動することができる。なお、マグネシウム粒Ｍの粒径は、上記に限定されるものではないが、通常使用される水道水の圧力で浮遊・遊動できる粒径または重量に設定するのが望ましい。
【００４３】
上部の浄水室２９には、水改質材として流動性固体である亜硫酸カルシウム粒Ｃが充填されている。なお、亜硫酸カルシウム粒Ｃの代替として、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。
亜硫酸カルシウム粒Ｃは、浄水室２９内部にほぼいっぱいになるよう充填されている。なお、亜硫酸カルシウム粒Ｃは、上部に空間部が形成されるように、例えば８０％程度になるよう充填してもよい。
【００４４】
本実施の形態では、処理室を整水室２８と浄水室２９の二段に設けたが、単数または三段以上設けることもできる。また、導水孔２８０の径を大きくしたり数を増やして処理機能を向上させることもできる。
なお、処理室を例えば三段以上設けると、収容される水改質材（マグネシウム粒や亜硫酸カルシウム粒等）を各処理室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、各処理室内において確実に浮遊、遊動させることができ、効率的に水の改質を行うことができる利点もある。また、各導水孔２８０は、通水方向を不規則または無作為（ランダム）にして、整水室２８内で乱流を起こしやすいようにしてもよい。
【００４５】
そして、水改質体２１を収容体２０内に収容して固着する。水改質体２１は、上部に設けてある通水蓋２６３の雄ネジ部２６７を収容体２０の上部に設けてある雌ネジ部２３１に螺合することにより固着することができる。これにより、上記したように収容体２０の内面と水改質体２１の間には、側部から下部にかけて通水空間部２００が形成される。通水空間部２００は、接続管２２０と通じている。
更に、カートリッジ２が接続管２２０をケーシング１のエルボ管１４１に螺合してケーシング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。
【００４６】
図１ないし図５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５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。
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水を出すときは、取水栓３１を開栓し、取水栓３２を閉栓しておく。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。
【００４７】
（作用）
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、カートリッジ２の下部の接続管２２０を通り、カートリッジ２の内部に入る。
（２）水道水は、カートリッジ２内部の通水空間部２００を通り、導水孔２８０から整水室２８に入る。導入された水は、胴筒体２４の側壁２４０の内周面に沿うように螺旋状に回りながら上昇する（矢印参照）。この水流によって、マグネシウム粒Ｍが回転するように浮遊、遊動し、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を有するアルカリ還元水を生成できる。
【００４８】
（３）整水室２８で改質された水は更に上昇し、通水体２７を通り浄水室２９に入る。そして、水に含まれている塩素が亜硫酸カルシウム粒Ｃによって除去される。
（４）浄水室２９で改質された水は、カートリッジ２上部の通水体２６を通り、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。
【００４９】
カートリッジ２の胴筒体２４は透明体であるので、浄水室２９内の亜硫酸カルシウム粒Ｃと整水室２８内のマグネシウム粒Ｍを外部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、上部の通水蓋２６３と通水体２６または下部の底板２５を取り外して、内部の亜硫酸カルシウム粒Ｃやマグネシウム粒Ｍを外部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。
【００５０】
このように、亜硫酸カルシウム粒Ｃやマグネシウム粒Ｍ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、例えば浄水室２９と整水室２８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各網体の目を通り抜けてしまうので、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。
【００５１】
図６はカートリッジの他例の構造を示す縦断面図、
図７はカートリッジに使用される区画板の斜視図である。
なお、本実施の形態では、上記カートリッジ２各部と同等箇所は、同じ符号または同じ符号に英字を付した符号で示し、構造について上記カートリッジ２と重複する説明は一部省略するところがある。
【００５２】
カートリッジ２ａは、ほぼ有底円筒形状の収容体２０ａと、収容体２０ａに収容して固定される水改質体２１ａで構成されている。なお、収容体２０ａと水改質体２１ａの間には、通水空間部２００が設けられている。
収容体２０ａの底板２２の中央には、外周部に上記エルボ管１４１の雌ネジ部１４２に螺合することができる雄ネジ部２２１を有する接続管２２０が下面側へ突出して設けられている。
【００５３】
収容体２０ａに収容し装着される水改質体２１ａは、透明な合成樹脂でつくられた円筒形状の胴筒体２４を有している。胴筒体２４の外径は、収容体２０ａの内径よりやや径小に設けられている。胴筒体２４の下部開口部には、円盤状の底板２５が胴筒体２４の側壁２４０を貫通して螺合された複数のネジ２４１（ステンレススチール製のビス）で水密に固着してある。
【００５４】
胴筒体２４の上部開口部には、通水キャップ２６ａが筒部内面を密着させて固着されている。また、通水キャップ２６ａの上面側には、通水キャップ２６ｂが固着してある。
通水キャップ２６ａ、２６ｂの中央部には、双方を貫通して通水孔２６８が設けてある。通水キャップ２６ａの内面側には、通水孔２６８を覆うように網体２６９が取り付けてある。網体２６９の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、後述する亜硫酸カルシウム粒Ｃが流出しない目の大きさに設定されている。
なお、水改質体２１ａは、収容体２０ａの上部開口部に通水キャップ２６ｂの筒部内面を密着させてネジ２４３で固着することにより収容体２０ａに収容して取り付けることができる。
【００５５】
上記底板２５と通水キャップ２６ａ、２６ｂの間には、長手方向に所要間隔をおいて二箇所に通水体２７ａ、２７ｂが取り付けてある。通水体２７ａ、２７ｂを設けることによって、水改質体２１ａには、下から順に処理室を構成する整水室２８ａ、２８ｂ及び浄水室２９ａが設けられている。整水室２８ａ、２８ｂにはマグネシウム粒Ｍが、浄水室２９ａには亜硫酸カルシウム粒Ｃが、それぞれ上部に空間部が設けられるように適宜量が収容してある。
【００５６】
下側の通水体２７ａの側壁２４０内面への取り付けは接着によるが、ネジによって取り付けてもよい。通水体２７ａは円板状に形成されており、周方向へ等間隔で四箇所に通水孔２７４が上下面を貫通して設けてある。各通水孔２７４は、通水方向が通水体２７ａの上下面に対し斜めになるように、かつやや外周方向へ向けて設けてある。通水体２７ａの下面側には、網体２７５が各通水孔２７４を覆うように取り付けてある。網体２７５の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、マグネシウム粒Ｍが流出しない目の大きさに設定されている。
【００５７】
これによれば、球形状のマグネシウム粒Ｍは、整水室２８ｂ内において、流通する水と共に螺旋状に旋回するので、マグネシウム粒Ｍをより効果的に浮遊、遊動させることができ、水とマグネシウム粒Ｍ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、通水孔２７４の通水方向を不規則または無作為（ランダム）にして、整水室２８ｂ内で乱流を起こしやすいようにしてもよい。また、図７では通水孔２７４を四個設けたものを示したが、この個数に限定せず、適宜設定できる。
【００５８】
上側の通水体２７ｂは、中央部に通水孔２７７を有する円板状であり、環体２７６を有している。環体２７６は、上下が短い円筒状であり、胴筒体２４の側壁２４０内面に接着剤により外周部を密着させて固着してある。環体２７６の固定は接着に限らず、ネジによってもよい。
環体２７６の下面側には、通水孔２７７を覆うように網体２７８が取り付けてある。網体２７８の目の大きさは、本実施の形態では６０メッシュであり、亜硫酸カルシウム粒Ｃとマグネシウム粒Ｍが流出しない目の大きさに設定されている。
【００５９】
整水室２８ａにあたる部分の側壁２４０には、多数の導水孔２８０が貫通して設けてある。導水孔２８０は、上記水改質体２１に設けてあるものと同様に設けてある。
また、整水室２８ｂにあたる部分及び浄水室２９ａにあたる部分の側壁２４０には、円形の出し入れ口２４４が設けてある。出し入れ口２４４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２４４には、栓体２４５が螺合してある。栓体２４５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。栓体２４５を取り外すことにより、整水室２８ｂと浄水室２９ａへの水改質材の充填、取り出しが容易にできる。なお、下部側の整水室２８ａへの水改質材の充填、取り出しは、底板２５を取り外して行うことができる。
【００６０】
水改質体２１ａは、上記水改質体２１と同様に収容体２０ａ内に収容して固着されてカートリッジ２ａがつくられる。これにより、収容体２０ａの内面と水改質体２１ａの間には、側部から下部にかけて通水空間部２００が形成される。通水空間部２００は、接続管２２０と通じている。
【００６１】
（作用）
水を改質するときのカートリッジ２ａの作用は次の通りである。
（１）被処理水は、接続管２２０を通り、カートリッジ２ａの内部に入り、カートリッジ２ａ内部の通水空間部２００を通り、導水孔２８０から下部側の整水室２８ａに入る。
（２）整水室２８ａに導入された水は、胴筒体２４の側壁２４０の内周面に沿うように螺旋状に回りながら上昇する（矢印参照）。この水流によって、マグネシウム粒Ｍが回転するように浮遊、遊動し、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を有するアルカリ還元水を生成できる。
【００６２】
（３）整水室２８ａで改質された水は更に上昇し、通水体２７ａの各通水孔２７４を通り、整水室２８ｂ内においてマグネシウム粒Ｍを流通する水と共に螺旋状に旋回させることができ、マグネシウム粒Ｍを浮遊、遊動させ、効率的な水の改質が可能になる。なお、整水室２８ｂ内における水の流量は、整水室２８ａの流量と同じであり、マグネシウム粒Ｍを浮遊、遊動させるだけの十分な流量がある。
【００６３】
（４）整水室２８ｂで更に改質された水は、通水体２７ｂを通り浄水室２９ａに入る。そして、水に含まれている塩素が亜硫酸カルシウム粒Ｃによって除去される。
（５）浄水室２９ａで改質された水は、カートリッジ２ａ上部の通水キャップ２６ａ、２６ｂの通水孔２６８を通り、カートリッジ２ａ外部へ排出される。
【００６４】
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、本発明は図示されている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。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る水改質器の一実施の形態を示す断面説明図。
【図２】カートリッジの構造を示す説明図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図。
【図３】図１のＩ−Ｉ拡大断面図。
【図４】水改質器内部の水の流れを示す説明図。
【図５】使用状態を示す説明図。
【図６】カートリッジの他例の構造を示す縦断面図。
【図７】カートリッジに使用される区画板の斜視図。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ  水改質器
１  ケーシング
１０  本体
１００  通水空間部
１１  座部
１２  取着用フランジ
１３  溝部
１４  水導入管
１４０  雌ネジ部
１４１  エルボ管
１４２  雌ネジ部
１４３  接続管
１５  水導出管
１５０  雌ネジ部
１６  蓋体
１６０  取着用フランジ部
１６１  溝部
１７  パッキン
１７０、１７１  突条部
１８  締付固定具
１８０  可動部材
１８１  ヒンジ
１８２  嵌合溝
１８３  回し締め具
２  カートリッジ
２０  収容体
２００  通水空間部
２１  水改質体
２２  底板
２２０  接続管
２２１  雄ネジ部  
２３  上部開口部
２３０  係合段部
２３１  雌ネジ部
２４  胴筒体
２４０  側壁
２４１  ネジ
２４２  ネジ
２５  底板
２６  通水体
２６０  筒体
２６１  係止フランジ
２６２  網体
２６３  通水蓋
２６４  上面板
２６５  排水孔
２６６  取着部
２６７  雄ネジ部
２７  通水体
２７０  筒体
２７１  網体
２７２  網体
２７３  通水孔
２８  整水室
２８０  導水孔
２８１  網体
２８２  空間部
２９  浄水室
３  シンク
３０  給水栓
３１  取水栓
３１０  給水管
３２  取水栓
３２０、３２１  給水管
Ｃ  亜硫酸カルシウム粒
Ｍ  マグネシウム粒
２ａ  カートリッジ
２０ａ  収容体
２１ａ  水改質体
２６ａ、２６ｂ  通水キャップ
２６８  通水孔
２６９  網体
２４３  ネジ
２７ａ  通水体
２７４  通水孔
２７５  網体
２７ｂ  通水体
２７７  通水孔
２７６  環体
２７８  網体
２８ａ、２８ｂ  整水室
２９ａ  浄水室
２４４  出し入れ口
２４５  栓体
【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】
2007007513.tif 000008
【図７】
2007007513.tif 000009