JP5815966B2 - Water purifier - Google Patents
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Description
本発明は、水を浄化する浄水器に関する。 The present invention relates to a water purifier that purifies water.
従来、浄水器においては、殺菌手段として紫外線を照射するものが知られている。紫外線の生成には紫外線殺菌灯あるいは深紫外LEDが用いられている。そのため、薬品を用いて殺菌する場合のような、臭気や汚れ、人体への影響を低減することができる。 Conventionally, in a water purifier, what irradiates an ultraviolet-ray as a sterilization means is known. An ultraviolet germicidal lamp or a deep ultraviolet LED is used to generate ultraviolet rays. Therefore, it is possible to reduce the odor, dirt, and influence on the human body as in the case of sterilization using chemicals.
例えば、特許文献1には、紫外線殺菌灯と浄水タンクを備えた浄水器が開示されている。この浄水器によれば、浄水タンク内に設置された紫外線殺菌灯により浄水タンク内の水に紫外光を照射し、殺菌を行うことができる。
For example,
しかしながら、上記に示す従来の殺菌方法には、以下の問題点があった。 However, the conventional sterilization methods described above have the following problems.
第一に、紫外線殺菌灯として主に水銀灯が用いられており、環境に対する影響が大きい。 First, mercury lamps are mainly used as ultraviolet germicidal lamps, which have a great impact on the environment.
第二に、深紫外LEDは、現在実現している出力が数mwであり、紫外線殺菌灯の1/1000程度と発光効率が極めて低く、殺菌能力が小さい。 Secondly, the deep ultraviolet LED has an output currently achieved of several mw, has a luminous efficiency as low as about 1/1000 that of an ultraviolet germicidal lamp, and has a small germicidal ability.
第三に、本体部筐体の破損等により、紫外光が外部に漏れた場合、人体に有害である。 Third, if ultraviolet light leaks to the outside due to damage to the main body housing or the like, it is harmful to the human body.
そのため、環境に対する負荷が少なく、人体に安全に殺菌を行う浄水器が求められている。 For this reason, there is a demand for a water purifier that has a low environmental impact and can safely sterilize the human body.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、環境に優しく人体に安全で、かつ、殺菌性の高い浄水器を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a water purifier that is environmentally friendly, safe for the human body, and highly sterilizable.
本発明に係る第一の浄水器は、入水口及び出水口に接続され、水を通水する通水部と、前記通水部の内部に設けられ、入水した前記水を殺菌する殺菌部とを備え、前記殺菌部は、亜酸化銅を含んで形成され、前記通水部の内部に、前記殺菌部に酸化銅を亜酸化銅に戻す還元剤を供給する還元剤供給部が設けられている、浄水器である。 A first water purifier according to the present invention is connected to a water inlet and a water outlet, and has a water passing part for passing water, and a sterilizing part provided inside the water passing part for sterilizing the water that has entered the water. The sterilizing unit is formed to contain cuprous oxide , and a reducing agent supply unit that supplies a reducing agent that returns the copper oxide to the cuprous oxide is provided in the sterilizing unit. It is a water purifier.
本発明では、前記殺菌部は、銅材の表面に亜酸化銅の被膜が形成されたものであることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said sterilization part is a copper material surface by which the cuprous oxide film was formed.
本発明では、前記殺菌部は、光触媒に亜酸化銅が担持されたものであることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said sterilization part is what a cuprous oxide was carry | supported by the photocatalyst.
本発明では、前記殺菌部は、無機バインダーと亜酸化銅とを含むバインダー複合体であることが好ましい。 In the present invention, the sterilizing part is preferably a binder composite containing an inorganic binder and cuprous oxide.
本発明では、前記還元剤を貯蔵し、前記還元剤供給部と管体によって連結された還元剤貯蔵部を前記通水部の外部に備えていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the reducing agent is stored and the reducing agent storage unit connected to the reducing agent supply unit and the pipe body is provided outside the water flow unit.
本発明では、前記還元剤供給部は、前記殺菌部に向けて前記還元剤を噴射するものであることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said reducing agent supply part injects the said reducing agent toward the said sterilization part.
本発明では、前記還元剤は、有機酸又は有機酸塩を含む液体であることが好ましい。 In the present invention, the reducing agent is preferably a liquid containing an organic acid or an organic acid salt.
本発明では、前記有機酸又は有機酸塩は、アスコルビン酸、没食子酸、酒石酸、酒石酸ナトリウムカリウム、クエン酸、から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 In the present invention, the organic acid or organic acid salt is preferably at least one selected from ascorbic acid, gallic acid, tartaric acid, sodium potassium tartrate, and citric acid.
本発明では、前記殺菌部に洗浄液を供給する洗浄液供給部を前記通水部の内部に備え、前記洗浄液は、前記還元剤が供給された前記殺菌部を洗浄するものであることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that a cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid to the sterilization unit is provided inside the water flow unit, and the cleaning liquid is for cleaning the sterilization unit supplied with the reducing agent.
本発明では、前記洗浄液を貯蔵し、前記洗浄液供給部と管体によって連結された洗浄液貯蔵部を前記通水部の外部に備えていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the cleaning liquid is stored and the cleaning liquid storage unit connected to the cleaning liquid supply unit by a pipe body is provided outside the water flow unit.
本発明では、前記洗浄液は水であることが好ましい。 In the present invention, the cleaning liquid is preferably water.
本発明では、前記殺菌部は、前記通水部に対して着脱可能に形成されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said sterilization part is formed so that attachment or detachment with respect to the said water flow part is possible.
本発明では、前記殺菌部を加熱するヒーターを備えていることが好ましい。 In this invention, it is preferable to provide the heater which heats the said sterilization part.
本発明では、前記還元剤を加熱するヒーターを備えていることが好ましい。 In this invention, it is preferable to provide the heater which heats the said reducing agent.
本発明では、前記ヒーターは、前記還元剤貯蔵部に貯蔵された前記還元剤を加熱するもの、又は、前記還元剤貯蔵部と前記還元剤供給部とを連結する管体を流れる前記還元剤を加熱するものであることが好ましい。 In the present invention, the heater heats the reducing agent stored in the reducing agent storage unit, or the reducing agent flowing through a pipe connecting the reducing agent storage unit and the reducing agent supply unit. It is preferable to heat.
本発明に係る第二の浄水器は、開閉可能な入水口及び開閉可能な出水口に接続され、水を通水する通水部と、前記通水部の内部に設けられ、入水した前記水を殺菌する殺菌部とを備え、前記殺菌部は、光触媒に亜酸化銅が担持されて形成され、前記通水部の内部に、前記殺菌部に犠牲試薬を供給する犠牲試薬供給部と、前記殺菌部に対して光を照射する発光部とが設けられ、前記犠牲試薬は水に溶解し、前記亜酸化銅に由来する酸化銅と酸化銅錯体を形成するものであり、前記入水口及び前記出水口を閉じて前記通水部を閉鎖し、前記酸化銅錯体を前記発光部の光により亜酸化銅へ還元する、浄水器である。 The 2nd water purifier which concerns on this invention is connected to the water inlet which can be opened and closed, and the water outlet which can be opened and closed, the water flow part which lets water flow in, and the said water which was provided inside the said water flow part, and entered water A sterilizing unit for sterilizing, and the sterilizing unit is formed by supporting cuprous oxide on a photocatalyst, and a sacrificial reagent supply unit for supplying a sacrificial reagent to the sterilizing unit inside the water flow unit, A luminescent part for irradiating light to the sterilizing part, the sacrificial reagent is dissolved in water to form a copper oxide complex with copper oxide derived from the cuprous oxide, the water inlet and the It is a water purifier which closes a water outlet, closes the water flow part, and reduces the copper oxide complex to cuprous oxide by light from the light emitting part.
本発明では、前記光触媒は酸化チタンであることが好ましい。 In the present invention, the photocatalyst is preferably titanium oxide.
本発明によれば、殺菌部が亜酸化銅を含んでおり、この亜酸化銅の還元性を殺菌に用いるため、紫外線による殺菌と比較して、安全に環境に優しく、水の浄化を行うことができる。また、亜酸化銅は、殺菌により酸化されて酸化銅になるが、供給される還元剤又は光触媒による還元反応によって亜酸化銅に戻すことが可能であるため、殺菌性を持続して水の浄化を行うことができる。 According to the present invention, the sterilization part contains cuprous oxide, and since the reducing property of this cuprous oxide is used for sterilization, it is safer and more environmentally friendly than water sterilization and purifies water. Can do. In addition, cuprous oxide is oxidized by sterilization to become copper oxide, but it can be returned to cuprous oxide by a reduction reaction with the supplied reducing agent or photocatalyst, so that the sterilization is maintained and water is purified. It can be performed.
[第一の実施形態]
図1は、第一の実施形態の浄水器の一例を示す概略図である。この浄水器は、入水口11及び出水口12と接続された通水部1と、前記通水部1内に配置される殺菌部2とを備えている。
[First embodiment]
通水部1は、本体ケースなどで構成される筐体10に格納されている。この通水部1は、入水口11から入った水(Water)を出水口12に送り出す通水路である。通水部1は、金属や樹脂成型体など適宜の材料で形成される。通水部1内又は通水部1外には、水を吸入する機構や、水を吐出する機構など、積極的に外部から水を通水路内に取り入れる機構が設けられていてもよい。機構としては、ポンプ機構などが挙げられる。また、例えば、水道管など、水が流れる配管に入水口11が接続されることによって、水が通水部1に取り入れられてもよい。その場合、水の流れる圧力で、水が通水部1内を通過することができる。
The
殺菌部2は、通水部1内において、水が流れる流路に設けられている。それにより、入水口11から入水した原水は、殺菌部2に接触する。殺菌部2に当たった原水は、殺菌部2の殺菌作用によって水中の菌が殺菌されて、浄水となる。その後、浄化した水が出水口12から放出される。
The
殺菌部2は、亜酸化銅を含んで形成されている。亜酸化銅は還元性があり、この還元性による殺菌能力を水の浄化に利用する。すなわち、亜酸化銅の還元力で水中の菌を殺菌することができる。しかしながら、亜酸化銅は、水中で徐々に酸化されて、酸化銅に変化して還元性を失う。そこで、本実施形態では、還元剤を殺菌部2に供給することにより、酸化銅を再び亜酸化銅に戻して還元性を再生・付与して、抗菌活性を復活させるようにする。
The
通水部1内には、殺菌部2に還元剤を供給する還元剤供給部3が設けられている。還元剤供給部3は、テーパ状で先端に向って先細りする中空のノズルによって形成されており、その先端は殺菌部2に向けられている。そして、一定の時間間隔で、還元剤供給部3から還元剤が殺菌部2に向って供給される。還元剤の供給は、亜酸化銅が所定量減少した段階、あるいは、酸化銅が所定量増加した段階、といった銅の酸化状態に基づくものであってもよい。還元剤は、噴射されて供給されることが好ましく、殺菌部2が噴射の際の押力を受けるように供給されることがより好ましい。その場合、より迅速に殺菌部2に還元剤を行き渡らせて、酸化銅を亜酸化銅に素早く還元することができる。
A reducing agent supply unit 3 that supplies a reducing agent to the
このように、上記の浄水器においては、亜酸化銅の殺菌作用により、人体に安全で効率よく水の殺菌を行なうことができる。そして、還元剤を適用することにより、殺菌部2の殺菌作用を回復させることができるのである。
Thus, in the above water purifier, water can be sterilized safely and efficiently on the human body by the sterilization action of cuprous oxide. And the sterilization effect | action of the
還元剤供給部3は、管体5によって、還元剤を貯蔵する還元剤貯蔵部4と連結されている。管体5は中空のパイプやホースなどで構成することができる。このように、還元剤貯蔵部4を設置することにより、還元剤を必要なときに供給することができ、酸化銅の還元反応をタイミングよく行うことができる。還元剤貯蔵部4は、通水部1内に設けられてもよいが、この形態では、通水部1外に設けられている。還元剤貯蔵部4が通水部1外に設けられている場合には、還元剤の補充が容易である。例えば、還元剤貯蔵部4の上部に設けられたキャップを取り外し、この開口から還元剤を注入することにより還元剤貯蔵部4に還元剤を貯蔵することができる。
The reducing agent supply unit 3 is connected by a
還元剤供給部3からの還元剤の供給は、例えば、コンピュータ制御により行ってもよい。具体的には、例えば、酸化銅の濃度が高くなる、あるいは、所定時間経過すると、コンピュータから指令が発せられて還元剤供給部3から還元剤を殺菌部2に供給するようにする。また、還元剤の供給を所定時間ごとに作動するタイマー手段で行ってもよい。供給手段は圧力変化機構やポンプ機構などを採用することができる。例えば、還元剤貯蔵部4が加圧されて還元剤が管体5に向かって押し出され、還元剤供給部3から還元剤が噴出されるようにすることができる。
The supply of the reducing agent from the reducing agent supply unit 3 may be performed by computer control, for example. Specifically, for example, when the concentration of copper oxide becomes high or a predetermined time elapses, a command is issued from the computer, and the reducing agent is supplied from the reducing agent supply unit 3 to the
殺菌部2の好ましい一形態は、銅材の表面に亜酸化銅の被膜が形成されたものである。銅材の表面に亜酸化銅を形成するのは容易であり、簡単に殺菌部2を形成することができる。例えば、硫酸銅溶液に過酸化水素溶液を添加したものに銅材を浸漬することにより亜酸化銅の被膜を形成することができる。銅材としては、銅板であることが好ましい。例えば、銅板表面に亜酸化銅層が形成されて殺菌部2が構成されたようなものである。板状のものを用いることで、簡単に殺菌部2を形成することができ、また、後述のように着脱可能にしやすくなる。なお、表面積を増加させるため、銅板に、微細な表面凹凸を設けたり、複数の微細な孔を設けたりしてもよい。また、板状に限られるものではなく、表面積をさらに向上させるために、網状、棒状、繊維状等の形状であってもよい。
One preferable form of the sterilizing
殺菌部2の他の好ましい一形態は、光触媒に亜酸化銅が担持されたものである。光触媒により酸化銅を亜酸化銅に還元させることができ、還元剤と光触媒とを併用することで抗菌性能を増加させることができる。光触媒としては、例えば、酸化チタンなどを用いることができる。殺菌部2の形状は、板状、網状、棒状、繊維状等の形状にすることができる。
Another preferable embodiment of the sterilizing
殺菌部2の他の好ましい一形態は、無機バインダーと亜酸化銅とを含むバインダー複合体である。その場合、殺菌部2の形成の際に、粉末状の亜酸化銅を用いることが可能となり、殺菌部2の形状を様々なものに変更することが容易となる。無機バインダーとしては、例えば、シロキサン、アルキルシリケートなどを用いることができる。具体的には、無機バインダーと亜酸化銅を混合し、無機バインダーで結合して硬化した複合体を形成することによって、殺菌部2を形成することができる。殺菌部2の形状は、板状、網状、棒状、繊維状等の形状にすることができる。
Another preferable embodiment of the sterilizing
還元剤としては、有機酸又は有機酸塩を含む液体であることが好ましい。有機酸及びその塩は生体に安全であるため、安全に酸化銅を亜酸化銅に還元することができる。これらは水溶液の形態で用いることができる。また、安全の観点から、食用の有機酸又は有機酸塩であることが好ましく、アスコルビン酸、没食子酸、酒石酸、酒石酸ナトリウムカリウム、クエン酸、から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。その場合、さらに安全に還元することができる。特に、食用であれば、人体に無害なものとすることが可能である。 The reducing agent is preferably a liquid containing an organic acid or an organic acid salt. Since organic acids and their salts are safe for living bodies, copper oxide can be safely reduced to cuprous oxide. These can be used in the form of an aqueous solution. Further, from the viewpoint of safety, it is preferably an edible organic acid or an organic acid salt, and more preferably at least one selected from ascorbic acid, gallic acid, tartaric acid, sodium potassium tartrate, and citric acid. In that case, it can reduce more safely. In particular, if it is edible, it can be harmless to the human body.
図1の形態では、通水部1内に、殺菌部2に洗浄液を供給する洗浄液供給部6が設けられている。洗浄液は、還元剤が供給された殺菌部2を洗浄するものである。殺菌部2に還元剤が供給されると還元剤が殺菌部2に残存し、亜酸化銅の殺菌性を阻害するおそれがある。そこで、殺菌部2に洗浄液を供給することによって、還元剤を洗い流し、亜酸化銅の殺菌活性を高める。
In the form of FIG. 1, a cleaning
洗浄液供給部6は、管体8によって、洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵部7に連結されている。この洗浄液貯蔵部7は、通水部1外に設けられている。各部の構成を含め、洗浄液の供給機構は、還元剤の供給機構と同様の構成にすることができる。
The cleaning
そして、例えば、還元剤が供給された所定時間後に、コンピュータから指令が発せられて洗浄液供給部6から洗浄液を殺菌部2に供給するようにする。供給手段は圧力変化機構やポンプ機構などを採用することができる。例えば、洗浄液貯蔵部7が加圧されて洗浄液が管体8に向かって押し出され、洗浄液供給部6から洗浄液がジェット流などで噴出されるようにすることができる。
Then, for example, after a predetermined time after the reducing agent is supplied, a command is issued from the computer, and the cleaning liquid is supplied from the cleaning
洗浄液は、還元剤を除去する液体であれば特に限定されるものではないが、水であることが好ましい。水を洗浄液に用いることによって殺菌部2を簡単に洗浄することができる。水としては水道水などを利用してもよい。その際、水の噴射力によって還元剤を除去するようにすることが好ましい。
The cleaning liquid is not particularly limited as long as it is a liquid that removes the reducing agent, but is preferably water. The
殺菌部2は、通水部1に対して着脱可能に形成されていることが好ましい。着脱可能な場合、殺菌部2の亜酸化銅が劣化し、還元による再生が十分に行われなくなったような場合でも、殺菌部2を取り替えることにより、還元性を復活させることができる。また、筐体10から取り出すことができれば、殺菌部2の取替えが容易になる。特に、殺菌部2は、取替え容易なカートリッジ式であることが好ましい。筐体10から取り外された殺菌部2は、浄水器の外部において還元剤が適用されて再生されてもよい。
It is preferable that the sterilizing
図1の形態では、さらにヒーター9を備えている。この形態では、ヒーター9は通水部1内に配置されている。このヒーター9は、通水部1の内部にある殺菌部2又は還元剤供給部3を加熱するものであり、加熱により殺菌部2又は還元剤供給部3の温度が上昇する。殺菌部2及び還元剤供給部3のうちいずれか1つ以上を加熱することができるのであれば、ヒーター9は通水部1外に設けられていてもよい。ただし、殺菌部2や還元剤供給部3を加熱するためには通水部1に隣接して設けられていることが好ましい。例えば、加熱用のヒーター9を通水部1内または通水部1外の筐体10に密着させて設置することができる。このようにヒーター9で加熱すると、酸化銅の還元反応がより進行しやすくなる。
In the form of FIG. 1, a
また、ヒーター9は還元剤を加熱するものであってもよい。その場合も、加熱されて温度が上昇した還元剤により酸化銅を還元することができるので、反応の進行を速めて還元効率を向上させることができる。その場合、ヒーター9は、還元剤貯蔵部4に設けられていても、還元剤貯蔵部4と還元剤供給部3とを連結する管体5に設けられていてもよい。ヒーター9が還元剤貯蔵部4に設けられていると、還元剤貯蔵部4に貯蔵された還元剤を加熱することができ、十分に加熱された還元剤を殺菌部2に供給しやすくなる。また、ヒーター9が還元剤貯蔵部4と還元剤供給部3とを連結する管体5に設けられていると、管体5を流れる前記還元剤を加熱することができ、必要なときに必要な量の還元剤を加熱することができる。
Moreover, the
銅(II)イオンを含む液体を、還元性物質を含む還元剤と混合すると、銅イオン(I)に還元する反応(フェーリング反応)が進行する。その際、混合系が加熱されていると、還元反応がより一層速く進行する。本実施形態では、この反応を利用して、還元効率を向上させ、亜酸化銅を再生することができるものである。 When a liquid containing copper (II) ions is mixed with a reducing agent containing a reducing substance, a reaction for reducing to copper ions (I) (Fering reaction) proceeds. At that time, if the mixed system is heated, the reduction reaction proceeds more rapidly. In this embodiment, this reaction can be used to improve the reduction efficiency and regenerate cuprous oxide.
なお、上記の実施形態では、通水部1に連続的に水を流して水を浄化する洗浄器の例を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、通水部1に水を溜めて所定時間、水を殺菌部2に接触させて殺菌した後、水を吐出して、水の浄化を行うようなバッチ式の浄水器であってもよい。その場合には、入水口11と出水口12とを同じ開口で形成してもよい。
In addition, in said embodiment, although the example of the washing | cleaning device which flows water into the
[第二の実施形態]
図2は、第二の実施形態の浄水器の一例を示す概略図である。この浄水器は、入水口11及び出水口12と接続された通水部1と、前記通水部1内に配置される殺菌部2とを備えている。
[Second Embodiment]
Drawing 2 is a schematic diagram showing an example of a water purifier of a second embodiment. This water purifier includes a
入水口11には、入水口11の開閉を切り替え可能にする入水弁17が設けられている。また、出水口12には、出水口12の開閉を切り替え可能にする出水弁18が設けられている。弁は、バルブや電磁弁などで構成することができ、これらの弁の開閉は機械操作によるものであっても、手動によるものであってもよい。
The
通水部1は、本体ケースなどで構成される筐体10に格納されている。この通水部1は、入水口11から入った水(Water)を出水口12に送り出す通水路である。通水部1は、金属や樹脂成型体など適宜の材料で形成される。通水部1内又は通水部1外には、水を吸入する機構や、水を吐出する機構など、積極的に外部から水を通水路内に取り入れる機構が設けられていてもよい。機構としては、ポンプ機構などが挙げられる。また、例えば、水道管など、水が流れる配管に入水口11が接続されることによって、水が通水部1に取り入れられてもよい。その場合、水の流れる圧力で、水が通水部1内を通過することができる。
The
通水部1への通水は、入水弁11及び出水弁12を開くことにより行うことができる。また、入水弁11及び出水弁12を閉じることにより、通水部1への通水を停止することができる。入水弁11及び出水弁12を閉じた場合には、通水部1は閉鎖状態となる。
Water flow to the
殺菌部2は、通水部1内において、水が流れる流路に設けられている。それにより、入水口11から入った原水は、殺菌部2に接触する。殺菌部2に当たった原水は、殺菌部2の殺菌作用によって水中の菌が殺菌されて、浄水となる。その後、浄化した水が出水口12から放出される。
The
殺菌部2は、光触媒に亜酸化銅が担持されて形成されている。亜酸化銅は還元性があり、この還元性による殺菌能力を水の浄化に利用する。すなわち、亜酸化銅の還元力で水中の菌を殺菌することができる。しかしながら、亜酸化銅は、水中で徐々に酸化されて、酸化銅に変化して還元性を失う。そこで、本実施形態では、犠牲試薬を殺菌部2に供給するとともに光触媒を作用させることにより、酸化銅を再び亜酸化銅に戻して還元性を再生・付与して、抗菌活性を復活させるようにする。光触媒としては、例えば、酸化チタンなどを用いることができる。殺菌部2の形状は、板状、網状、棒状、繊維状等の形状にすることができる。
The sterilizing
通水部1内には、殺菌部2に犠牲試薬を供給する犠牲試薬供給部13が設けられている。犠牲試薬供給部13は、テーパ状で先端に向って先細りする中空のノズルによって形成されており、その先端は殺菌部2に向けられている。
A sacrificial
また、通水部1内には、殺菌部2に対して光を照射する発光部16が設けられている。発光部16による発光は、紫外光、可視光、赤外光などにすることができるが、紫外光であることが好ましい。より好ましくは、紫外LEDにより発光部16が構成されている。発光部16に用いる紫外LEDとしては、光触媒に電子を生じさせるために照射するものであればよく、例えば5mW/cm2程度の出力を有する紫外LEDであればよい。発光部16は、電気配線19により、外部電源と電気的に接続されている。
Further, a
そして、一定の時間間隔で、入水弁17及び出水弁18がともに閉じられ、閉鎖状態となった通水部1において、犠牲試薬供給部13から犠牲試薬が殺菌部2に向って供給される。犠牲試薬の供給は、亜酸化銅が所定量減少した段階、あるいは、酸化銅が所定量増加した段階、といった銅の酸化状態に基づくものであってもよい。犠牲試薬は、噴射されて供給されることが好ましく、殺菌部2が噴射の際の押力を受けるように供給されることがより好ましい。その場合、より迅速に殺菌部2に犠牲試薬を行き渡らせることができる。供給された犠牲試薬は通水部1内の水で溶解する。そして、殺菌部2近傍に存在する酸化銅イオンと犠牲試薬とが酸化銅錯体を形成する。さらに、犠牲試薬供給部13が供給された後、発光部16から殺菌部2に向って、光、例えば紫外光が照射される。このように殺菌部2に光が照射されると、殺菌部2は光触媒を含んで構成されているので、光触媒中で生成する励起電子で殺菌部2近傍に形成した酸化銅錯体を還元することができる。還元後は、入水弁17及び出水弁18がともに開かれ、通水状態となった通水部1において再び水の浄化が開始される。なお、光触媒による反応後の通水部1内の水は、出水口12から出水してもよいし、出水口12とは別に、排水弁などを備えた排水口を通水部1に設けて、排水口から排水してもよい。また、その場合、一定時間、入水口12から通水部1内に入った水を排水口から排出して、通水部1内を洗浄するようにしてもよい。
Then, both the
このように、上記の浄水器においては、亜酸化銅の殺菌作用により、人体に安全で効率よく水の殺菌を行なうことができる。そして、犠牲試薬と光触媒作用とを適用することにより、殺菌部2の殺菌作用を回復させることができるのである。
Thus, in the above water purifier, water can be sterilized safely and efficiently on the human body by the sterilization action of cuprous oxide. And by applying the sacrificial reagent and the photocatalytic action, the sterilizing action of the sterilizing
犠牲試薬供給部13は、管体15によって、犠牲試薬を貯蔵する犠牲試薬貯蔵部14と連結されている。管体15は中空のパイプやホースなどで構成することができる。このように、犠牲試薬貯蔵部14を設置することにより、犠牲試薬を必要なときに供給することができ、酸化銅の還元反応をタイミングよく行うことができる。犠牲試薬貯蔵部14は通水部1内に設けられてもよいが、この形態では、通水部1外に設けられている。犠牲試薬貯蔵部14が通水部1外に設けられている場合には、犠牲試薬の補充が容易である。例えば、犠牲試薬貯蔵部14の上部に設けられたキャップを取り外し、この開口から犠牲試薬を注入することにより犠牲試薬貯蔵部14に犠牲試薬を貯蔵することができる。
The sacrificial
光触媒による還元反応は、例えば、コンピュータ制御により行ってもよい。具体的には、例えば、酸化銅の濃度が高くなる、あるいは、所定時間経過すると、コンピュータから指令が発せられて、入水弁17及び出水弁18を閉じるとともに、犠牲試薬供給部13から犠牲試薬を殺菌部2に供給するようにする。そして、所定時間経過した後、発光部16から光が殺菌部2に照射される。さらに、所定時間経過した後、入水弁17及び出水弁18が開かれて通水が再開する。また、これらの動作を所定時間ごとに作動するタイマー手段で行ってもよい。犠牲試薬の供給手段は圧力変化機構やポンプ機構などを採用することができる。例えば、犠牲試薬貯蔵部14が加圧されて犠牲試薬が管体15に向かって押し出され、犠牲試薬供給部13から犠牲試薬が噴出されるようにすることができる。
The reduction reaction by the photocatalyst may be performed by computer control, for example. Specifically, for example, when the concentration of copper oxide increases or a predetermined time elapses, a command is issued from the computer to close the
犠牲試薬としては、メタノール、エタノール、ギ酸、シュウ酸、酢酸、エチレンジアミン四酢酸、トリエタノールアミンなどが好ましい。その場合、酸化銅との錯体形成が容易となる。 As the sacrificial reagent, methanol, ethanol, formic acid, oxalic acid, acetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, triethanolamine and the like are preferable. In that case, complex formation with copper oxide becomes easy.
殺菌部2は、通水部1に対して着脱可能に形成されていることが好ましい。着脱可能な場合、殺菌部2の亜酸化銅が劣化し、還元による再生が十分に行われなくなったような場合でも、殺菌部2を取り替えることにより、還元性を復活させることができる。また、筐体10から取り出すことができれば、殺菌部2の取替えが容易になる。特に、殺菌部2は、取替え容易なカートリッジ式であることが好ましい。筐体10から取り外された殺菌部2は、浄水器の外部において犠牲試薬と光照射が適用されて再生されてもよい。
It is preferable that the
銅(II)イオンを含む液体を犠牲試薬と混合すると、銅(II)イオンの錯体が形成される。そして、光触媒の存在下で光を照射すると、銅(II)イオンが銅イオン(I)に還元する反応が進行する。本実施形態では、この反応を利用して、還元効率を向上させ、亜酸化銅を再生することができるものである。 When a liquid containing copper (II) ions is mixed with a sacrificial reagent, a complex of copper (II) ions is formed. When light is irradiated in the presence of a photocatalyst, a reaction in which copper (II) ions are reduced to copper ions (I) proceeds. In this embodiment, this reaction can be used to improve the reduction efficiency and regenerate cuprous oxide.
なお、上記の実施形態では、通水部1に連続的に水を流して水を浄化する洗浄器の例を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、通水部1に水を溜めて所定時間、水を殺菌部2に接触させて殺菌した後、水を吐出して、水の浄化を行うようなバッチ式の浄水器であってもよい。その場合には、入水口11と出水口12とを同じ開口で形成してもよい。
In addition, in said embodiment, although the example of the washing | cleaning device which flows water into the
1 通水部
2 殺菌部
3 還元剤供給部
4 還元剤貯蔵部
5 管体
6 洗浄剤供給部
7 洗浄剤貯蔵部
8 管体
9 ヒーター
10 本体部
11 入水口
12 出水口
13 犠牲試薬供給部
14 犠牲試薬貯蔵部
15 管体
16 発光部
17 入水弁
18 出水弁
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記殺菌部は、亜酸化銅を含んで形成され、
前記通水部の内部に、前記殺菌部に酸化銅を亜酸化銅に戻す還元剤を供給する還元剤供給部が設けられている、浄水器。 A water passage portion connected to the water inlet and the water outlet and passing water, and a sterilization portion provided inside the water passage portion to sterilize the water that has entered,
The sterilization part is formed including cuprous oxide,
The water purifier in which the reducing agent supply part which supplies the reducing agent which returns a copper oxide to cuprous oxide to the said sterilization part is provided in the inside of the said water flow part.
前記洗浄液は、前記還元剤が供給された前記殺菌部を洗浄するものである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の浄水器。 A cleaning liquid supply part for supplying a cleaning liquid to the sterilization part is provided inside the water flow part,
The water purifier according to any one of claims 1 to 8, wherein the cleaning liquid is for cleaning the sterilizing unit supplied with the reducing agent.
前記殺菌部は、光触媒に亜酸化銅が担持されて形成され、
前記通水部の内部に、前記殺菌部に犠牲試薬を供給する犠牲試薬供給部と、前記殺菌部に対して光を照射する発光部とが設けられ、
前記犠牲試薬は水に溶解し、前記亜酸化銅に由来する酸化銅と酸化銅錯体を形成するものであり、
前記入水口及び前記出水口を閉じて前記通水部を閉鎖し、前記酸化銅錯体を前記発光部の光により亜酸化銅へ還元する、浄水器。 Connected to an openable and closable water inlet and an openable and closable water outlet, provided with a water passing part for passing water, and a sterilizing part provided inside the water passing part for sterilizing the received water,
The sterilization part is formed by supporting cuprous oxide on a photocatalyst,
A sacrificial reagent supply unit that supplies a sacrificial reagent to the sterilizing unit and a light emitting unit that irradiates light to the sterilizing unit are provided inside the water flow unit,
The sacrificial reagent is dissolved in water to form a copper oxide complex with copper oxide derived from the cuprous oxide,
A water purifier that closes the water inlet and the water outlet, closes the water flow portion, and reduces the copper oxide complex to cuprous oxide by light from the light emitting portion.
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