(57)【要約】【課題】  化学物質は勿論、微生物も99％以上除去する浄化、カルシウムなどの必須ミネラルを含みながら、水をアルカリ化させる機能をもつ浄水器の構成装置の提供。【解決手段】  密閉蓋２が気孔構造の肉厚円筒形のカーボンブロックフィルタ１の一端の全面を密着状に塞いでいる。通水用蓋３が上記のカーボンブロックフィルタ１の他端に密着しその中空部１ａに通じる水路３ａを構成する。以上のものから成る単独のカーボンブロック浄水手段１０がある。最後に、通水カバー２０が、上記のカーボンブロック浄水手段１０の全周辺部１１の全体をカバーしてその全周辺部１１との（本実施例では不織布４を通して）通水を図るもので、その水入出孔１２ａに通じる。請求項２の実施例では、焼成風化珊瑚粒状物３０が、上記のカーボンブロックフィルタの中空部に挿入されている。【選択図】  図１
2007061788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のカーボンブロックフィルタ，該カーボンブロックフィルタの一端の少なくともその中空部分を密着状に塞ぐ密閉蓋，上記のカーボンブロックフィルタの他端に密着しその中空部に通じる水路を構成する通水用蓋，から成る単独のカーボンブロック浄水手段、該カーボンブロック浄水手段の全周辺部全体をカバーしてその全周辺部との通水を図る通水カバー、より構成されることを特徴とした気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器。
【請求項２】
直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のカーボンブロックフィルタ，該カーボンブロックフィルタの一端の少なくともその中空部分を密着状に塞ぐ密閉蓋，上記のカーボンブロックフィルタの他端に密着しその中空部に通じる水路を構成する通水用蓋，上記のカーボンブロックフィルタの中空部に挿入された焼成風化珊瑚粒状物，から成る焼成風化珊瑚粒状物挿入のカーボンブロック浄水手段、該カーボンブロック浄水手段の全周辺部全体をカバーしてその全周辺部との通水を図る通水カバー、より構成されることを特徴とした気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器。
【請求項３】
請求項１および／または請求項２に記載のカーボンブロック浄水手段の両方またはそのどちらかを複数本直列に結合した複数直列結合カーボンブロック浄水手段，該複数直列結合カーボンブロック浄水手段のそれぞれの全周辺部との通水を図りそれぞれが直列に結合するる直列結合通水カバー、より構成されることを特徴とした気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは浄水器に関するものであり、特に機能化した浄水器に関するものである。就中家庭や特別老人ホームなどに使われる機能化浄水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、浄水器は、水を単純に浄化する機能を持つものである。それらには、主として、活性炭フィルタやセラミックフィルタやイオン交換ポリフルタとか超微細膜フィルタを使った浄化装置がある。そしして、その浄化方式により、直水濾過式浄水器と逆浸透圧式浄水器がある。直水濾過式浄水器は、水の中のミネラルは除去しないで、弱アルカリの生水と同じような状態の水を維持できるという便利性もある。しかし、塩素などの化学物質や感染の恐れがある微生物質を完全に除去できないという短所がある。また、逆浸透圧式浄水器は、水中の化学物質や微生物をはぼ除去できるが、健康に大事なカルシウムなどのミネラルまですべて除去するほどではなく、浄化された水は完全に酸性化になるという短所がある。一方、水を浄化し、機能化した電気分解式のアルカリイオン式の機能化整水装置があるが、電気分解する前段階の浄水方式は、従来の直水濾過式よりも浄化能力が低いと指摘されている。
【特許文献１】特開２００３−２４９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、水道水の存在する塩素などの化学物質は勿論、微生物も99％以上除去する浄化と、カルシウムなどの必須ミネラルを含みながら水をアルカリ化させる機能をもつ浄水器の構成装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器は、以上の課題を解決するために、円筒状の 0.5μ以下の気孔構造を持つカーボンブロック浄水手段とその全周辺部との通水を図る通水カバーを主として成るものとした。また、浄化と機能化するために二つの円形カーボンブロックフィルタを使う機能化浄水器としたものもある。さらには、円形固体カーボンブロックフィルタの中心空間に装着する風化珊瑚の焼成温度により、アルカリ濃度を調節する機能を持つ機能化浄水器としたものもある。
【０００５】
以下に、本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器の具体的な構成を詳細に記載する。最初に、本発明の請求項１に記載した発明の構成を説明する。この発明は、まず、直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のカーボンブロックフィルタがある。つぎに、密閉蓋がある。この密閉蓋は、上記のカーボンブロックフィルタの一端の少なくともその中空部分を密着状に塞ぐものである。そして、通水用蓋がある。この通水用蓋は、上記のカーボンブロックフィルタの他端に密着しその中空部に通じる水路を構成するものである。以上のものから成る単独のカーボンブロック浄水手段がある。最後に、通水カバーがある。この通水カバーは、上記のカーボンブロック浄水手段の全周辺部全体をカバーしてその全周辺部との通水を図るものである。
【０００６】
つぎに、本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器の請求項２に記載した発明の構成を説明する。この発明は、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と同一である。それゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文をここに援用して、以下の構成の説明をこれに追加する。この発明と上記の請求項１の発明の構成との差異は、焼成風化珊瑚粒状物の存在である。この焼成風化珊瑚粒状物は、上記のカーボンブロックフィルタの中空部に挿入されたものである。
【０００７】
最後に、本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器の請求項３に記載した発明の構成を説明する。この発明は、まず請求項１および請求項２に記載のカーボンブロック浄水手段の両方を複数本直列に結合した複数直列結合カーボンブロック浄水手段がある。そして、直列結合通水カバーがある。この直列結合通水カバーは、上記の複数直列結合カーボンブロック浄水手段のそれぞれの全周辺部との通水を図りそれぞれが直列に結合するものであ。。
【０００８】
しかして、上記のカーボンブロック浄水手段は、その全てを請求項１に記載のもののみとしても、その全てを請求項２に記載のもののみとしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器は、以上のごとくになしたゆえに、上記の課題を解決して以下のごとき多大な効果が生じた。すなわち、本発明から、機能化浄水器は、人体に害を与える水中化学物質をすべて除去する浄化機能だけでなく、請求項２の発明では焼成風化珊瑚粒状物から浄水を簡単にアルカリ化する機能をもつ二重効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
肉厚円筒形のカーボンブロック浄水手段とその全周辺部との通水を図る通水カバーを主として成るものとしたゆえに、人体に害を与える水中化学物質をすべて除去する浄化機能だけでなく、請求項２の発明では焼成風化珊瑚粒状物から浄水を簡単にアルカリ化する機能をもつと言う目的を達成させた。
【実施例１】
【００１１】
しかして、本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器をその具体的な実施例を用いて添付の図面と共に詳細に述べる。まず、水道水を浄化するための塩素などの化学物質や微生物質を吸着する直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のカーボンブロックフィルタ１がある。一般的に、浄水フィルタ材として、粉末・粒状の活性炭をよく使うが、粒状活性炭の場合、その気孔の大きさにおいて、その平均直径が２μ前後で、塩素は勿論、農薬や微生物を一切除去できない。本発明では、ココナツの殻を700℃で、粉末炭化した活性炭化と、結合材のポリエチレン・ポリマーを使い、800℃で焼成圧縮して形成した１５％気孔成分を持つ浄水用円筒形固体カーボンブロックフィルタ１を使った。
【００１２】
つぎに、密閉蓋２がある。この密閉蓋２は、本実施例では、そのカーボンブロックフィルタ１の一端の全面を密着状に塞いでいる。しかし、この密閉蓋２は、そのカーボンブロックフィルタ１の中空部分１ａを密着状に塞ぐためのものであるから、そのカーボンブロックフィルタ１の一端の全面を密着状に塞ぐものである必要はない。
【００１３】
そして、通水用蓋３がある。この通水用蓋３は、上記のカーボンブロックフィルタ１の他端に密着しその中空部１ａに通じる水路３ａを構成するものである。以上のものから成る単独のカーボンブロック浄水手段１０がある。最後に、通水カバー２０がある。この通水カバー２０は、上記のカーボンブロック浄水手段１０の全周辺部１１の全体をカバーしてその全周辺部１１との（本実施例では不織布４を通して）通水を図るもので、その水入出孔１２に通じるものである。なお、上記のカーボンブロックフィルタ１の円周外面部１ｂは、不織布４が巻かれている。
【実施例２】
【００１４】
しかして、その請求項２の実施例においては、焼成風化珊瑚粒状物３０（図２を参照）を、上記のカーボンブロックフィルタ１の中空部１ａに挿入するものである。このようにして、固体カーボンブロックフィルタ１を通過された浄水は、浄水用の肉厚円筒形固体カーボンブロックフィルタ１の中心部に置かれたミネラルを含む焼成風化珊瑚粒状物３０を通過し、その珊瑚からの炭素とミネラルイオンと水分子が結合し、アルカリ機能水になる構成にした。特に、風化珊瑚の焼成温度により、水の濃度（アルカリ度）が自由に調整できるようにした。特に、風化珊瑚は殺菌力がある銀成分を添加したものである。なお本実施例では、上記の焼成風化珊瑚粒状物３０が、その挿入されている中空部１ａからこぼれ出るのを防止する網状態のポリスクリーンのフィルタ４０が設けられている。
【００１５】
しかして、図２において、焼成風化珊瑚粒状物３０を装着したカーボンブロックフィルタ１の構成状態を示しているが、その浄化と機能化の原理は、図１に示されたような水流方向で、水がカーボンブロックフィルタ１を通過すれば、通過する間に、その水の中の化学物質や微生物は 0.5μの気孔構造からイオン化され、吸着され、完全に除去される。さらに、銀添風化珊瑚粒状物３０を通過する間に、浄水がミネラルを含むアルカリ機能水になる。
【実施例３】
【００１６】
図３は、カーボンブロックフィルタ１を２個装着する構造を示している。これは、まず、一次的に浄化する装置構成は、外装収納部（通水カバー）２０と、第１のカーボンブロックフィルタ１Ａ（以下、この名称を、単に「Ａ」とも言う。特に、表２において）を収納する第１のフィルタ収納部２１がある。そして、第１のカーボンフィルタ１Ａを第１のフィルタ収納部２１に入れて固定した後、完全に密閉する第１のフィルタ収納部２１の密閉蓋２２がある。
【００１７】
そして２次的に水を浄化し、風化珊瑚粒状物３０により機能化する装置構成は第２の珊瑚カーボンブロックフィルタ１Ｂ（以下、この名称を、単に「Ｂ」とも言う。特に、表２において）を収納する第２のフィルタ収納部２３、第２の珊瑚装着カーボンフィルタ１こを第２のフィルタ収納部２２に入れて、固定した後、完全に密閉する第２のフィルタ収納部の密閉蓋２４がある。水導入管２５は第１のフィルタ収納部の密閉蓋２１に、水排出管２７は第２のフィルタ収納部の密閉蓋２４に装着される構成になる。
【００１８】
図４は機能化浄水器の全体的な動作構成を示す図である。水道水が水導入管２２がつけられた水導入口に通過したら、水圧により密閉された空間に置かれた第１のカーボンブロックフィルタ１Ａを通過し、中空通路１ａに集まり、連結水通路２６に流れ、珊瑚装置の第２のカーボンブロックフィルタ１Ｂと第２のフィルタ収納部２３の空間に充満する。一次的に浄化された水は珊瑚装置第２のカーボンブロックフィルタ１Ｂを通過し、二次的に浄化された後、銀を添加した焼成風化珊瑚粒状物３０に移動し、水と珊瑚の反応により、アルカリ水に変化し、水排出口２７につけられた水排出管２８を通して機能化浄水が排出される。
【００１９】
表１は、焼成珊瑚による機能浄水のｐＨ濃度変化を示したものであって、４６種類の水中化学物質に対して、二つの円形固体カーボンブロックフィルタの浄化力をテストした結果である。性能実験は、アメリカ国立化学財団の基準に従って、ミネソタ州のスペックトラム研究所で行なわれた。実験中に抽出されたテストの条件は、動作圧は２０〜５０psi、最大温度は３２℃、最大水流速度は0.5gpm 通過水量は1800リットであったときに浄化前と浄化後の二つのカーボンブロックフィルタの浄化力を示したものである。最近、問題になっている鉛や塩素や残留塩素成分から生じるトリハロメタンなどの水中化学物質を９９％以上除去できることが観察できる。浄化した水にカルシウムのようなミネラルを溶出しながら、アルカリ化にする機能化の手段として、焼成した風化珊瑚粒状物３０に浄水を通すによりできる。その機能化のメカニズムと風化した珊瑚の焼成温度の変化から水のアルカリ度がどのように変化するのかを観察した。
【００２０】
2007061788.tif 000003
【００２１】
水や体液などの溶液の酸性とアルカリ性を定める単位としてｐＨ濃度がある。溶液の酸 ― 塩基（アルカリ）濃度を示す単位としてｐＨ値を使うが、溶液中の水素イオン（Ｈ＋）と水酸基イオン(ＯＨ−)分布比率をあらわすことであると理解すれば良い。即ち、ｐＨ値は次ぎのように計算される。
pH = -log[H＋]
【００２２】
もし、Ｈ＋が１リットル当り0.00001モルであれば、次ぎのように計算される。
pH２ = -log0.00001 = -log10−５ = ５
【００２３】
溶液中の水素イオン（Ｈ＋）の濃度と水酸基イオン（ＯＨ−）の濃度が同じであるならば、中性（ｐＨ ＝ ７）と言われる。酸性溶液とは水素イオン（Ｈ＋） の濃度よりも水酸基イオン（ＯＨ−） の濃度が低い状態（＜ｐＨ 7.0）の溶液で、アルカリ溶液とはその逆（＞ｐＨ ７.０）である。
【００２４】
水圧のようなエネルギーが水分子（Ｈ２Ｏ）と炭酸カルシウム（Ｃ第１のＣＯ３）に与えられたら、水分子は水素イオン（Ｈ＋）、水酸化イオン（ＯＨ−）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）、重炭酸塩イオン（ＨＣＯ３−）、酸素イオン（Ｏ２）が発生するが次ぎのような反応が起きる。
CaCO３  →  Ca２＋  + CO３２−
CO２ + H２O → H２CO３ → H＋ + HCO３−
H２O → H＋  + OH−
4OH− → H２O + O２ + e−
【００２５】
中に発生したこれらのイオンは互いに、微細クラスタの水分との結合 ― 再結合 ― 移動という過程を繰り返しながら変化するが、水酸基イオン（ＯＨ−）が多くなることから水はアルカリ性になる。自然水のｐＨ値は平均7.4くらいである。血液（血漿、動脈血ガス、静脈血ガス）や細胞間質液も同じｐＨ ＝ 7.4前後であることである。人体には生命維持のための酸 ―塩基平衡調節システムがあるが、特に血液のＨ値の維持は大事なことであり、酸性の水を持続的に飲むと人体の酸 - 塩基平衡システムに重い負苛を与えることになる。
【００２６】
血液が酸性化（ｐＨ 7.0以下）になると、細胞や組織への酸素と栄養とミネラルの運搬が悪くなって、心筋梗塞や脳梗塞状態になる可能性が非常に高くなるし、肺と腎臓と細胞内外は血液のｐＨ値を常に調節する役割を果たす。酸性の水分を体内に沢山入れると、本来はこの緩衝作用が正確に作動すれば水素イオン（Ｈ＋）の急激な変化（ｐＨ濃度変化）は起こらない。しかし、緩衝作用を行う重炭酸イオン（ＨＣＯ３−）が低下すると、血液のｐＨ濃度は増加し、酸性代謝物質の増加や酸排泄障害が起きる。
【００２７】
焼成風化珊瑚から作られるアルカリ性の機能水を飲むことは、体にイオンカルシウムとマグネシウムの供給と共に、血漿内の重炭酸イオンの安定性は供給と関連性が高くなる。表２は、風化珊瑚カーボンブロックフィルタを通過させたときのｐＨ濃度の変化を示したものである。表２と図５は、ｐＨ測定器（新電元株式会社ＩＳＦＥＴＫＳ７０１）を使い、水をカーボンブッロックと風化珊瑚粒状物を通過させたときのｐＨ濃度の変化を示したものであるが、珊瑚粒状物が入っていないＡ＋Ｂ（のカートリッジ）（Ａ ＝ 第１のカートリッジ、Ｂ ＝ 第２のカートリッジ）のみのもの、Ａ＋Ｂ＋珊瑚（ 200℃）、Ａ＋Ｂ＋珊瑚（400℃）、Ａ＋Ｂ＋珊瑚（500℃）に対して、1700リットル（普通の家庭における６ヶ月分の飲み水量、１日＝約９リットル）を通過した場合のｐＨ変化である。
【００２８】
表２と図２に示されたように、焼成風化珊瑚粒状物が入っていない、２つのカーボンブロックフィルタによるＡ＋Ｂ（のカートリッジ）からの浄水はｐＨ7.3〜7.1、Ａ＋Ｂ珊瑚（200℃）はｐＨ 7.8〜7.3、Ａ＋Ｂ＋珊瑚（400℃）はｐＨ9.5〜7.3、Ａ＋Ｂ＋珊瑚（500℃）はｐＨ9.5〜7.3のように線形的に変化することが観察された。このデータから、風化珊瑚粒状物の焼成温度により水のｐＨ濃度の調節が可能である。
【００２９】
2007061788.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３０】
従来の水道水の存在する塩素などの化学物質と微生物も99％以上除去する浄化器の分野はもちろんのこと、カルシウムなどの必須ミネラルを含みながら、水をアルカリ化させる機能をもつ浄水器の構成装置を提供する分野が開けた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる気孔構造のカーボンブロックを用いた機能化浄水器の一実施例の側面断面図を示したものである。
【図２】図１のもののカーボンブロック浄水手段の焼成風化珊瑚粒状物が挿入された断面分解図を示したものである。
【図３】カーボンブロックフィルタを２個使用の機能化浄水フィルタの装着構造図を示したものである。
【図４】カーボンブロックフィルタを２個使用の機能化浄水器の全体的な動作構造図である。
【図５】図４のものの正面図を示したものである。
【図６】焼成珊瑚による機能化浄水のｐＨ濃度変化を示した表図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  カーボンブロックフィルタ
1A  第１のカーボンブロックフィルタ
1B  第２のカーボンブロックフィルタ
1a  中空部
1b  円周外面部
２  密閉蓋
３  通水用蓋
3a  水路
４  不織布
10  カーボンブロック浄水手段
11  全周辺部
12  水入出孔
20  通水カバー
21  第１のフィルタ収納部
22  密閉蓋
23  第２のフィルタ収納部
24  密閉蓋
26  連結水通路
25  水導水管
27  水排出管
30  焼成風化珊瑚粒状物
40  フィルタ
【図１】
2007061788.tif 000005
【図２】
2007061788.tif 000006
【図３】
2007061788.tif 000007
【図４】
2007061788.tif 000008
【図５】
2007061788.tif 000009
【図６】
2007061788.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月7日(2005.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007061788.tif 000011
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007061788.tif 000012
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007061788.tif 000013