浄水器
【課題】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。
【解決手段】浄水器は、入水口１１及び出水口１２に接続され、水を通水する通水部１と、前記通水部１の内部に設けられ、入水した前記水を殺菌する殺菌部２とを備えている。前記殺菌部２は、亜酸化銅を含んで形成されている。前記通水部１の内部に、前記殺菌部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。亜酸化銅の殺菌力で水を殺菌し、酸化銅を還元剤で還元する。
【解決手段】浄水器は、入水口１１及び出水口１２に接続され、水を通水する通水部１と、前記通水部１の内部に設けられ、入水した前記水を殺菌する殺菌部２とを備えている。前記殺菌部２は、亜酸化銅を含んで形成されている。前記通水部１の内部に、前記殺菌部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。亜酸化銅の殺菌力で水を殺菌し、酸化銅を還元剤で還元する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を浄化する浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４９０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明では、前記洗浄液は水であることが好ましい。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、前記亜酸化銅に由来する酸化銅を前記発光部の光により還元する、浄水器である。
【００２７】
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。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る浄水器の第一の実施形態の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る浄水器の第二の実施形態の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
［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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を浄化する浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４９０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明では、前記洗浄液は水であることが好ましい。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、前記亜酸化銅に由来する酸化銅を前記発光部の光により還元する、浄水器である。
【００２７】
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。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る浄水器の第一の実施形態の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る浄水器の第二の実施形態の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
［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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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、請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
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、請求項１に記載の浄水器。
【請求項４】
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、請求項１に記載の浄水器。
【請求項５】
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、請求項１〜４のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項６】
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、請求項１〜５のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項７】
前記還元剤は、有機酸又は有機酸塩を含む液体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項８】
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、請求項７に記載の浄水器。
【請求項９】
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、請求項１〜８のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１０】
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、請求項９に記載の浄水器。
【請求項１１】
前記洗浄液は水である、請求項９又は１０に記載の浄水器。
【請求項１２】
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、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１３】
前記殺菌部を加熱するヒーターを備えている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１４】
前記還元剤を加熱するヒーターを備えている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１５】
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、請求項１４に記載の浄水器。
【請求項１６】
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、前記亜酸化銅に由来する酸化銅を前記発光部の光により還元する、浄水器。
【請求項１７】
前記光触媒は酸化チタンである、請求項１６に記載の浄水器。
【請求項１】
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。
【請求項２】
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、請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
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、請求項１に記載の浄水器。
【請求項４】
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、請求項１に記載の浄水器。
【請求項５】
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、請求項１〜４のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項６】
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、請求項１〜５のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項７】
前記還元剤は、有機酸又は有機酸塩を含む液体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項８】
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、請求項７に記載の浄水器。
【請求項９】
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、請求項１〜８のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１０】
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、請求項９に記載の浄水器。
【請求項１１】
前記洗浄液は水である、請求項９又は１０に記載の浄水器。
【請求項１２】
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、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１３】
前記殺菌部を加熱するヒーターを備えている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１４】
前記還元剤を加熱するヒーターを備えている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の浄水器。
【請求項１５】
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、請求項１４に記載の浄水器。
【請求項１６】
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、前記亜酸化銅に由来する酸化銅を前記発光部の光により還元する、浄水器。
【請求項１７】
前記光触媒は酸化チタンである、請求項１６に記載の浄水器。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２１０５５６（Ｐ２０１２−２１０５５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６３７２（Ｐ２０１１−７６３７２）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト 光触媒関連基礎技術の研究開発ならびに新環境科学領域の創成事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト 光触媒関連基礎技術の研究開発ならびに新環境科学領域の創成事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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