(57)【要約】【課題】紫外線によって水を効率良く殺菌することが可能な浄水器を提供する。【解決手段】水を貯留する容器１と、この容器１内の水に紫外線を照射する紫外線発光ダイオード３と、容器１内に配置された撹拌子６を容器１の外部から磁力により回転させるマグネティックスターラー４を備える。紫外線発光ダイオード３は、容器１を載置可能な基台２にマグネティックスターラー４と共に設けられ、容器１の底部のうち、紫外線発光ダイオード３の発光面と重合する位置に、石英ガラス７が設けられている。【選択図】図１
2013094690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する容器と、この容器内の水に紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、前記容器内に配置された撹拌子を容器の外部から磁力により回転させるマグネティックスターラーを備えることを特徴とする浄水器。
【請求項２】
紫外線発光ダイオードが、容器を載置可能な基台にマグネティックスターラーと共に設けられ、前記容器の底部のうち、前記紫外線発光ダイオードの発光面と重合する位置に石英ガラスが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
容器が紫外線吸収性を有する合成樹脂材料、又は内面に紫外線吸収剤が塗布された合成樹脂材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線によって飲料水などの被処理水を殺菌する浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水を殺菌する方法としては、塩素による殺菌やオゾンによる殺菌、加熱殺菌、紫外線殺菌などが知られている。このうち紫外線は、水中に照射しても薬剤のように残留することがなく、薬剤殺菌のように耐性菌を生じるようなこともなく、しかも、紫外線はウイルスの種類を選ばず、すなわち殆どすべての菌やウイルスの殺菌に有効である。
【０００３】
紫外線によって飲料水を殺菌する技術としては、従来から、例えば下記の特許文献１〜３に記載のようなものが知られている。
【０００４】
このうち特許文献１に開示された技術は、飲料水を供給するサーバーのタンク内に石英ガラス管で封印した紫外線ランプを配置し、前記タンク内の飲料水に紫外線ランプによる紫外線を照射しながら超音波によって撹拌するものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示された技術は、浄水カートリッジを備えるポットに、紫外線を発生するＵＶ−ＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）を含む発光体アセンブリを設け、前記ＵＶ−ＬＥＤで生じた紫外線を浄水カートリッジと吐水口との間の浄水通路内に照射するようにしたものである。
【０００６】
また、特許文献３に開示された技術は、水を溜める容器にＵＶ−ＬＥＤユニットを配置し、前記容器の内面に、鏡面状酸化チタン膜を形成した構成を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３０９９９２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１４２４１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術のように紫外線ランプを用いた場合、紫外線ランプはサイズが大きいため、装置が大型化してしまう問題がある。また、超音波による撹拌では撹拌効果が小さく、しかも超音波による振動やキャビテーションが紫外線ランプや石英ガラス管に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００９】
また、特許文献２に開示された技術は、ポットに浄水カートリッジを通して、水道水などを給水する際に、浄水カートリッジによって水中のカルキなどの殺菌剤も除去されるため、ポット内で菌が繁殖するのを防止する手段としてＵＶ−ＬＥＤを用いているが、このＵＶ−ＬＥＤは、浄水通路内を通って吐水される水に紫外線を照射するものであるため、照射時間が短く、十分に殺菌することができないおそれがある。
【００１０】
さらに、特許文献３に開示された技術によれば、紫外線が容器の内面に形成した鏡面状酸化チタン膜によって次々と反射されて、容器内の水に広範囲に紫外線が照射されるようにしたものであるが、鏡面状酸化チタン膜を形成したチタン容器は製造工程が複雑でコストが高くなってしまい、しかも紫外線の反射だけで容器内の水全体を殺菌することは困難である。
【００１１】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、紫外線によって水を効率良く殺菌することが可能な浄水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る浄水器は、水を貯留する容器と、この容器内の水に紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、前記容器内に配置された撹拌子を容器の外部から磁力により回転させるマグネティックスターラーを備えるものである。
【００１３】
上記構成によれば、紫外線の照射を紫外線発光ダイオードによって行うものであるため装置が大型化せず、また、紫外線が照射される容器内の水が、容器外部のマグネティックスターラーの磁力によって容器内で回転する撹拌子により撹拌されるので、紫外線による殺菌を効率良く行うことができ、しかも容器も大型化及び複雑化しない。
【００１４】
請求項２の発明に係る浄水器は、請求項１に記載された構成において、紫外線発光ダイオードが、容器を載置可能な基台にマグネティックスターラーと共に設けられ、前記容器の底部のうち、前記紫外線発光ダイオードの発光面と重合する位置に石英ガラスが設けられたものである。
【００１５】
上記構成によれば、紫外線発光ダイオードが容器外部の基台にマグネティックスターラーと共に設けられるので、容器が複雑化・大型化しない。そして石英ガラスは全波長の光に対して透明性が著しく高く、したがって前記基台に設けられた紫外線発光ダイオードからの紫外線は、前記基台に載置した容器の底部の石英ガラスを透過する際に殆ど吸収・減衰されることなく容器内に照射されるので、優れた殺菌効果を得ることができる。
【００１６】
請求項３の発明に係る浄水器は、請求項１又は２に記載された構成において、容器が紫外線吸収性を有する合成樹脂材料、又は内面に紫外線吸収剤が塗布された合成樹脂材料からなるものである。
【００１７】
上記構成によれば、容器内に照射されて水の殺菌に供され容器の内面に到達した紫外線は、容器の内面で吸収されるので、紫外線に対する耐性が高いものとなり、容器外部への紫外線の漏れも防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る浄水器によれば、容器内の水を、マグネティックスターラーによってこの容器内で回転される撹拌子によって撹拌しながら、紫外線発光ダイオードにより紫外線を照射するものであるため、水を効率良く殺菌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る浄水器の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る浄水器のポット本体の底壁を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る浄水器の好ましい実施の形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２１】
この図１において、参照符号１はポット、参照符号２はこのポット１を載置可能な基台である。基台２には、複数の紫外線発光ダイオード（以下、ＵＶ−ＬＥＤという）３と、マグネティックスターラー４と、これらＵＶ−ＬＥＤ３及びマグネティックスターラー４を駆動させる電源回路５が内蔵されている。
【００２２】
ポット１は、請求項１に記載された容器に相当するものであって、非磁性の合成樹脂材からなる有底筒状のポット本体１１と、その内部空間の上部に着脱可能に取り付けられた合成樹脂材からなる有底筒状の内筒１２と、この内筒１２の上部開口を開閉する蓋体１３とを備える。ポット本体１１の内面１１ａと、内筒１２の外面１２ａは公知の紫外線吸収剤で塗装されている。ポット１は、例えば家庭用冷蔵庫の扉の内側のポケットに収納できる程度の比較的小型のものであって、片手でも取り扱いやすいように、ポット本体１１の容積は例えば１リットル程度となっている。
【００２３】
ポット１における内筒１２の底部に開設された開口１２ｂには、浄水カートリッジ１４が着脱可能に取り付けられている。浄水カートリッジ１４は、例えば多孔質プレートからなるケース１４ａに、中空糸膜フィルタや、あるいは活性炭などの充填材１４ｂが充填されたものである。すなわち、内筒１２内の注水槽１Ａに注入された水道水などの処理対象水が、浄水カートリッジ１４によって濾過されながらポット本体１１内の紫外線照射槽１Ｂへ供給されるようになっている。また、ポット本体１１の上端の一部は蓋体１５によって開閉可能な吐水口１Ｃとなっている。
【００２４】
ポット本体１１の底壁上には、水中に浸漬された状態で撹拌子６が投入される。この撹拌子６は棒状の磁石の表面をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などによって被覆したものである。
【００２５】
マグネティックスターラー４は基台２の上部に設置され、水平に配置した棒状の駆動磁石と、この駆動磁石を、鉛直軸を中心として回転させるモータが内蔵されており、駆動磁石の磁力が、基台２上に載置したポット１における非磁性のポット本体１１の底壁を介して、棒状の磁石からなる撹拌子６に作用するようになっている。すなわちこのマグネティックスターラー４は、駆動磁石を回転させることによってポット本体１１内の撹拌子６を回転させ、ポット本体１１内に貯留された水を撹拌するものである。
【００２６】
なお、撹拌子６は、回転による摩擦等によってポット本体１１の底壁の上面をなるべく傷付けないように、角ばっていない形状とすることが好ましい。
【００２７】
ＵＶ−ＬＥＤ３としては、２０ｍＡの電流によって波長２８０ｎｍ程度の電磁波（紫外線）を、出力１．１７ｍＷ、発光面での発光強度１８．３２ｍＪ／ｃｍ２で発光するＬＥＤチップが好適に用いられ、基台２の上面部にその直径方向へ適当な間隔で並んで複数取り付けられている。なお、ＵＶ−ＬＥＤ３の設置個数や設置位置は、ポット本体１１内の紫外線照射槽１Ｂを通過する水量の９５％以上に対して積算照射量が１０ｍＪ／ｃｍ２を確保できるように設定される。
【００２８】
図２に示すように、ポット本体１１の底壁１１ｂには、基台２の上面におけるＵＶ−ＬＥＤ３の設置位置と対応して複数の円形窓部１１ｃが設けられていて、各窓部１１ｃには石英ガラス７が封着されている。なお、図１に示すようにポット１を基台２上に載置した場合、石英ガラス７がＵＶ−ＬＥＤ３の発光面と重合する位置となるように、ポット１の底壁１１ｂと基台２の上面には、凹凸嵌合等による不図示の位置決め手段が設けられている。
【００２９】
ＵＶ−ＬＥＤ３は、その発光面から１０ｍｍの距離におけるスポット径が約１５ｍｍであり、このため、図１に示すポット１の載置状態において、前記発光面からの石英ガラス７の距離が１０ｍｍである場合、その外径φは１５ｍｍ以上とする。
【００３０】
基台２に設けられた電源回路５は、マグネティックスターラー４及びＵＶ−ＬＥＤ３を駆動させるための電力を供給するもので、外部電源を用いても良いが、図示の形態による浄水器は小型であるため、電池によるものとすることができる。
【００３１】
以上のような構成を備える本発明による浄水器は、まずポット１の蓋体１３を開いて内筒１２内の注水槽１Ａに水道水などの処理対象水を注入する。注水槽１Ａに注入された処理対象水は浄水カートリッジ１４によって濾過され、菌類やカルキ、トリハロメタンなど不純物が除去されながらポット本体１１内の紫外線照射槽１Ｂへ流入して貯留される。
【００３２】
浄水カートリッジ１４は、水中のカルキなどの殺菌剤も除去してしまうため、紫外線照射槽１Ｂに貯留された水には短期間で雑菌が繁殖するおそれがある。そこでポット１を基台２に載せて、電源回路５をＯＮにすると、ＵＶ−ＬＥＤ３が通電されてその発光面から石英ガラス７を介してポット本体１１の紫外線照射槽１Ｂ内の水に紫外線を照射すると共に、マグネティックスターラー４が駆動して撹拌子６が回転して前記水を撹拌する。
【００３３】
詳しくは、石英ガラス７は紫外線の透過率が著しく高く、したがってＵＶ−ＬＥＤ３の発光面から出射された紫外線は、石英ガラス７を透過する際に殆ど減衰されることなくポット本体１１の紫外線照射槽１Ｂ内の水に照射される。また、紫外線照射槽１Ｂ内の水はマグネティックスターラー４によりポット本体１１内で回転される撹拌子６によって撹拌されるので、ＵＶ−ＬＥＤ３からの紫外線照射位置を水が繰り返し通過することでまんべんなく殺菌される。したがって、ＵＶ−ＬＥＤ３及びマグネティックスターラー４を数十分間駆動させることで、十分に殺菌することができる。
【００３４】
また、紫外線照射槽１Ｂに面するポット本体１１の内面１１ａ及び内筒１２の外面１２ａには紫外線吸収剤が塗装されているため、紫外線照射槽１Ｂ内の水を透過してポット本体１１の内面１１ａ及び内筒１２の外面１２ａに到達した紫外線は、塗布された紫外線吸収剤によって吸収される。このためポット１は紫外線に対する耐性が高く、しかもポット１の外部への紫外線の漏れも防止することができる。
【００３５】
また、ポット１の下面から外部へ紫外線が漏洩するのを防止するために、ＵＶ−ＬＥＤ３の通電による殺菌中は、ポット１及び基台２を不図示の箱などに収容することが好ましいが、このような紫外線の漏洩を防止するために、例えば基台２の上部外周に不図示の筒状突縁を形成し、ポット１を基台２の上に載置したときにポット１（ポット本体１１）の下部外周が前記筒状突縁によって包囲されるように構成しても良い。
【００３６】
上述のようにして殺菌処理された水は、ポット１の吐水口１Ｃから任意のコップなどに注いで飲用に供することができる。このとき、ポット１は基台２と別体であるため、片手での取り扱いも容易に行うことができる。
【００３７】
しかも、ポット１は、基台２と別体であることによって構造が複雑にならず、軽量であり、したがって内部の洗浄なども容易に行うことができる。
【００３８】
また、ＵＶ−ＬＥＤ３は紫外線ランプに比較して十分に小さいものであると共に、紫外線照射槽１Ｂ内の水をマグネティックスターラー４により回転する撹拌子６により撹拌するものであることも、装置の小型・簡素化や、内部の洗浄の容易化に寄与する。
【符号の説明】
【００３９】
１  ポット（容器）
１Ｂ  紫外線照射槽
１１  ポット本体
１２  内筒
１４  浄水カートリッジ
２  基台
３  ＵＶ−ＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）
４  マグネティックスターラー
５  電源回路
６  撹拌子
７  石英ガラス
【図１】
2013094690.tif 000003
【図２】
2013094690.tif 000004