(57)【要約】【課題】本発明は、給湯機器や住宅設備に供給される水のろ過とコイルに流れる電流により誘起される変調電場により流体を処理することにより給湯機器や住宅設備への負荷を軽減させることを可能とする住宅設備用給排水管のスケール除去装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明は、上水、あるいは地下水を供給する給水管と、給湯機器および住宅設備への配管との間に、前記上水、あるいは地下水に含まれる有機物を除去するろ過部７と、前記ろ過処理された上水、あるいは地下水の流路の表面にコイルを巻き付け、該コイルに周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、コイルに流れる電流により誘起される変調電場によりスケール結晶体をマイナス帯電させるスケール除去部９を備える。【選択図】図１
2009006264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水、あるいは地下水を供給する給水管と、給湯機器および住宅設備への配管との間に、
前記上水、あるいは地下水に含まれる浮遊物を除去するろ過部と
前記ろ過処理された上水、あるいは地下水の流路の表面にコイルを巻き付け、該コイルに周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、コイルに流れる電流により誘起される変調電場によりスケール結晶体をマイナス帯電させるスケール除去部を備える
ことを特徴とする住宅設備用給排水管のスケール除去装置。
【請求項２】
前記ろ過部とスケール除去部とが上下・水平調整可能とされる基板上に設置される
ことを特徴とする請求項１記載の住宅設備用給排水管のスケール除去装置。
【請求項３】
前記ろ過部は、前記給水管に自在に連結可能とされる入水管と、
フィルターが内包されるろ過器本体と、
前記スケール除去部に連結される接続管を備える
ことを特徴とする請求項１または２記載の住宅設備用給排水管のスケール除去装置。
【請求項４】
前記スケール除去部の流体流路は、給湯機器および住宅設備への配管と自在に連結可能な非磁性体より形成される
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の住宅設備用給排水管のスケール除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅設備用給排水管のスケール除去装置に関する。詳しくはキッチン、バスルーム、洗面所などの住宅設備への配管や給湯機器内の配管内のスケールを除去する住宅設備用給排水管のスケール除去装置。に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、深夜電力を利用することにより安価に熱変換が行える給湯設備の開発によりキッチン、バスルーム、洗面所などの住宅設備が普及している。
給湯機器は、フィンを設けたフィンチューブ内に水を通しながら熱変換を行うものが多く、この給湯機器よりキッチン、バスルーム、洗面所などに配管されるものである。
【０００３】
いっぽう、例えば使用済みの工業用水、工場排水、生活排水などが流れる配管の壁面が錆びたり、スケールなどが付着して、場合によっては流体流路が詰ったりしてしまうことがある。
そこでこれらのスケールなどを除去する方法として、配管などの流体流路の表面にコイルを巻きつけ、該コイルに周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、コイルに流れる電流により誘起される変調電場により流体を処理することにより管内壁面の錆びやスケールの付着防止するものがある（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６７４６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで前記給湯機器に使用されるフィンチューブでは管内径が小さいために長期間のうちに、錆やスケールが管内壁面に付着することによって流体の流れが変化し、熱交換機能が低下することにより無駄なエネルギーの消費が行われることで機器への負荷が大きくなる恐れがある。
【０００６】
また、前記給湯機器や住宅設備では水道水に対応したものが多く、例えば井戸水などの地下水を使用した場合には、数ミクロンの砂などの固形物が混ざっている場合が多く、フィンチューブや住宅設備への配管内に堆積する、あるいは地下水に含まれるミネラル成分が化学反応してスケールとして配管内に付着し、流体の流れを阻害することで給湯機器や住宅設備の健全な機能を果たせなくなる問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、給湯機器や住宅設備に供給される水をろ過すると共にコイルに流れる電流により誘起される変調電場により流路内の流体を処理することにより給湯機器や住宅設備への負荷を軽減させることを可能とする住宅設備用給排水管のスケール除去装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る住宅設備用給排水管のスケール除去装置は、上水、あるいは地下水を供給する給水管と、給湯機器および住宅設備への配管との間に、前記上水、あるいは地下水に含まれる浮遊物を除去するろ過部と、前記ろ過処理された上水、あるいは地下水の流路の表面にコイルを巻き付け、該コイルに周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、コイルに流れる電流により誘起される変調電場によりスケール結晶体をマイナス帯電させるスケール除去部を備える。
【０００９】
ここで、井戸水などの地下水を使用する場合には、微小な砂などの有機物や水に溶け込んだ無機化合物が多く含まれていることが多く、このような地下水をろ過部によって約１ミクロン以上の微小な砂や有機物を除去し、更にスケールの要因となる無機化合物をスケール除去部による変調電場によってスケール結晶体の表面を中世またはマイナスに帯電させることで、給湯機器内におけるフィンチューブおよび住宅設備への配管内壁面へのスケール付着を防止することが可能となる。
【００１０】
また、前記ろ過部とスケール除去部とが上下・水平調整可能とされる基板上に設置し、前記給水管と、給湯機器および住宅設備への配管とを連結自在とすることにより、取り付け工事が容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の住宅設備用給排水管のスケール除去装置によれば、特に地下水などのように、微細な砂などの有機物や無機化合物が多く含んだ水を給湯機器や住宅設備に使用する場合に、ろ過部によって１ミクロン以上の微細な砂などの有機物を除去し、更に無機化合物が溶け込んだ水をスケール除去部による変調電場発生装置によって処理することにより給湯機器内のフィンチューブ内壁面および住宅設備への配管内壁面へのスケールの付着を防止することにより給湯機器および住宅設備の寿命を向上させることが可能となる。
【００１２】
また、住宅設備への配管内壁面への錆の発生を防止することができることにより、水の色が変わったり、あるいは味が変わったりするなどの問題を解消することができ、微細な砂などの有機物による管内への堆積により管の目詰まりを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１に、本発明を適用した住宅設備用給排水管のスケール除去装置の一例を示す側面図、図２は、図１におけるろ過部の内部機構を示す説明図、図３は、図１におけるスケール除去部の内部機構を示す説明図である。
【００１４】
ここで示すスケール除去装置１は、長方形状の基板２の四隅に高さ調整が可能な脚体部３がそれぞれ設けられる。これらの脚体部３は、前記基板２の四隅にそれぞれ開口されたネジ穴４に、その下端に円盤形状の水平支持板５が設けられるネジ状脚部６が螺合された状態で貫通される。したがって、前記ネジ状脚部６を左右方向に回転させることにより脚体部３の高さを自在に調整することができ、これにより前記それぞれの脚体部３の高さを調整することより前記基板２を水平に支持することができる。
【００１５】
そして前記基板２の入水管側から出水管側の順に円筒状のろ過部７およびスケール除去部９が配置された構成とするものである。更に、前記基板２には、前記ろ過部７およびスケール除去部９を被包する装置保護カバー部２０が着脱自在な状態で取付けられるものである。
【００１６】
ここで、前記ろ過部７は図２に示すように、円筒状のろ過器部本体８の下部に給水管に接続するために入水管１０および接続管１１が設けられ、その上部にはフィルター入れ替え用としての蓋部１３がボルト・ナット１４によって密閉状に装着される。
【００１７】
そして前記ろ過器部本体８内には、ポリプロピレンとポリエチレン素材を使用した円筒形状のフィルター１５が内包される。このフィルター１５の下端開口部には前記接続管１１の基端が連結され、前記入水管１０の基端は前記ろ過器部本体８内に開放状に連結される。
【００１８】
したがって水道水、あるいは井戸などの地下水は入水管１０よりろ過器部本体８内に流入し、フィルター１５の外周面とろ過器部本体８内との空隙が水に満たされて水圧がかかることにより、水はフィルター１５を浸透してフィルター１５の円筒空間内に流れ込み、前記接続管１１より送水される。このようにして前記フィルター１５により１ミクロン以上の不純物がろ過される構成とするものである。
【００１９】
次に、前記スケール除去部９は図３に示すように、硬質塩化ビニルなどの非磁性体より形成される全長３００ｍｍとした水処理管１６の上流側は前記ろ過部７の接続管１１に接続され、下流側には出水管１２が設けられ住宅設備などの配管（図示せず。）に接続される。
【００２０】
そこで前記水処理管１６の外周面には、直径が３．５ｍｍとしたコイル１７が１１回巻き付けられる幅４０ｍｍとされる第1のコイル帯１８と、この第１のコイル帯１８と４０ｍｍの間隔を設けて前記コイル１７が１１回巻き付けられる幅４０ｍｍとされる第２のコイル帯１８Ａが設けられる。
【００２１】
そして前記第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａは変調電場発生装置１９に接続される。この変調電場発生装置１９は、家庭用交流電源によって前記第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａに電流を流す交流回路が組まれるものである。
【００２２】
ここで、前記第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａに対して周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａに流れる電流により誘起される変調電場により前記水処理管１６内を流れる被処理水の帯電処理を行う。
【００２３】
以上の構成よりなる本発明の住宅設備用給排水管のスケール除去装置では図４に示すように、上水道、あるいは井戸から地下水を導入する給水管２１をろ過器部本体８に設けられる入水管１０に接続し、水処理管１６の下流側に設けられる出水管１２を、給湯機器Aを通して住宅設備B、B、・・へ給水を行う場合および給湯機器Aを通さずに住宅設備B、B、・・に水の供給を行うような構成とされる配管２２に接続することによりスケール除去装置１の設置が完了する。
【００２４】
したがって、水道水、あるいは地下水は給水管２１を通してろ過器本体８内に流入され、このろ過器部本体８内に内包されるフィルター１５を通してその径が１ミクロン以上の微細な砂などの有機物が除去された被処理水がろ過器部本体８よりスケール除去部９の水処理管１６へ送水され、該水処理管１６に巻着される第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａに変調電場発生装置１９によって周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流すことにより前記水処理管１６内を流れる水道水、あるいは地下水のスケール除去処理が行われる。
【００２５】
ここで、配管などの流体流路の内壁にスケールが付着するメカニズムを説明する。図５に示すように、被処理水に接する配管の内壁の表面はマイナスに帯電している。被処理水中には無機化合物が含まれており、この飽和条件下にある無機化合物が主体のスケール成分が析出して生成するスケール結晶体の表面は、通常プラスに帯電する。したがってこの互いにプラス帯電とマイナス帯電による電気的引力によって前記配管の内壁面にスケール成分が付着する。
【００２６】
次に、変調電場発生装置１９により配管等の内壁にスケールが付着するのを防止するメカニズムを詳述する。前述のように配管等の内壁面はマイナスに帯電しているが、変調電場発生装置１９によって前記第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａに対して周波数が時間的に変化する方形波の交流電流を流し、第1のコイル帯１８および第２のコイル帯１８Ａに流れる電流により誘起される変調電場により処理された被処理水中で形成されるスケール結晶体の表面は中世またはマイナスに帯電する。
【００２７】
この同符号電位間の電気的斥力によって、反発力を生じて、前記配管等の内壁面へのスケール付着を防止する。また、このとき、スケール結晶体同士も反発力によって分散し、スケール成長性を抑制し、小粒子化した結晶が多くできやすい。更に、変調電場処理した水の浸透性が増加するに伴い、スケール結晶体内部での結晶体の溶解と再結晶化及びスケール結晶体表面のマイナス帯電による反発力によってスケール結晶体は小粒子化され、そのため分散されやすくなる。
【００２８】
特に、井戸水などの地下水を使用する場合には、微小な砂や無機化合物が多く含まれていることが多く、このような地下水を本発明のスケール除去装置１のろ過部７によって約１ミクロン以上の微小な砂や有機物を除去し、更に変調電場発生装置１９による変調電場によってスケール結晶体の表面は中世またはマイナスに帯電させることで、給湯機器内におけるフィンチューブおよび住宅設備への配管内の不純物の堆積やフィンチューブ内壁面および住宅設備への給排水管壁面へのスケール付着を防止することが可能となる。
【００２９】
このように、前記住宅設備用給排水管のスケール除去装置により処理された水は、給湯機器Aを通して住宅設備B、B、・・へ給水を行う場合および給湯機器Aを通さずに住宅設備B、B、・・に水の供給を行う場合の配管内壁面へのスケール付着や微小な砂などの有機物の流入を防ぐことにより、給湯機器および住宅設備の負荷を軽減させると共に、熱交換効率の向上および安全、かつ衛生的な生活水の提供を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用した住宅設備用給排水管のスケール除去装置の一例を示す説明図である。
【図２】図１におけるろ過部の内部機構を示す断面説明図である。
【図３】図１におけるスケール除去部の内部機構を示す断面説明図である。
【図４】本発明を適用した住宅設備用給排水管のスケール除去装置の取り付け状態を示す説明図である。
【図５】本発明を適用した住宅設備用給排水管のスケール除去装置の作用説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      スケール除去装置
２      基板
３      脚体部
４      ネジ穴
５      水平支持板
６      ネジ状脚部
７      ろ過部
８      ろ過器部本体
９      スケール除去部
１０    入水管
１１    接続管
１２    出水管
１３    蓋部
１４    ボルト・ナット
１５    フィルター
１６    水処理管
１７    コイル
１８、１８Ａ  コイル帯
１９    変調電場発生装置
２０    装置保護カバー部
２１    給水管
２２    配管
【図１】
2009006264.tif 000003
【図２】
2009006264.tif 000004
【図３】
2009006264.tif 000005
【図４】
2009006264.tif 000006
【図５】
2009006264.tif 000007