(57)【要約】【課題】飲料用ペットボトルを反復再利用して、家庭内で水道水などを原水としてこれを濾過浄水し、良質な飲用浄水を簡単に得ることのできる簡易浄水具を提供する。【解決手段】吸着濾過材を内包した浄水カートリッジの上下のそれぞれ中央に、大口径と小口径の２種類のペットボトルのねじ込み口に対応したねじ込み受け口を同心円状に設け、この受け口の中央部にカートリッジを上下に貫通したエア抜きパイプを形成するとともに２個の通水孔を設け、カートリッジ上部の受け口に原水を入れたペットボトルを、下部の受け口に空のペットボトルをそれぞれねじ込んで原水を吸着濾過材で濾過した浄水を空のペットボトル内に流し込む簡易浄水具であり、空のペットボトル内の浄水液面がエア抜きパイプの下端開口に達するとパイプによる気液置換が停止して注液は自動停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に濾過材を充填した浄水カートリッジの上半部ケース中央に、注水用ボトルのねじ込み口をねじ込む、大小２種類の上部受け口を同心円状に設けるとともに、
前記カートリッジの上半部と一体化する下半部ケースの中央には、受水用ボトルのねじ込み口をねじ込む、大小２種類の下部受け口を同心円状に設け、
上部受け口の中央にエア抜きパイプを貫通させて固着するとともに、その両側に注水用ボトル内の原水が下に流れ出る通水孔を開け、
下部受け口の中央にはエア抜きパイプを取り囲んでその外周よりもやや大きめの貫通孔を開けて、浄水カートリッジで濾過された浄水をこの貫通孔とエア抜きパイプとの間から滴下させ、
浄水カートリッジの下半部は上半部より分離することで充填した濾過材を交換でき、かつ交換の後再度上半部と一体化させることが可能になっていて、
前記エア抜きパイプは、上部受け口中央から少なくとも１５ｃｍの長さで上方へ延出させて固着するとともに、下部受け口から下方に４ｃｍ程度突出する長さに定め、
さらにこのパイプの頭頂部には、受水用ボトル内から上昇してくるエアを上部注水用ボトル内に放出する逆止弁を設け、
前記浄水カートリッジはリング状支持台に設置されるとともに、支持台には水を充填した注水用ボトルと空の受水用ボトルを上下にそれぞれ装着するための支持と空間確保のための脚を取り付けている
ペットボトルを活用した簡易濾過式浄水具。
【請求項２】
水を充填した注水用ボトルと空の受水用ボトルを上下にそれぞれ装着した浄水カートリッジを設置する支持台とこの支持台を支える台脚とを備え、
支持台は、その内側に浄水カートリッジを上から落とし込んで設置するもので、その内径が浄水カートリッジ側面中央部の外周径よりも少し小さくしたリング状であり、リング状の支持台を下から受けるように先端をＣ字状に成形した３本の棒状台脚は、上端から３分の１ほどの位置を三角形の台脚固定枠の３箇所の頂点にそれぞれ固定され、かつ棒状台脚先端の３点を結んで作る円の内径をリング状支持台の外径より少し小さくなるサイズとして、ここに支持台を上から押し込んでＣ字状の台脚先端部を押し開きスナップインさせて所定の位置まで嵌め込んで把握固定できるようにした                                
請求項１記載のペットボトルを活用した簡易濾過式浄水具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、市販のペットボトル容器を利用して水道水等の原水を家庭で簡単に、より飲用に適した浄水に浄化するための簡易濾過式浄水具に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する先行技術で、ペットボトルに入れた原水を吸着濾過材に通過させて濾過浄水するものとしては、例えば特開２００２‐０５２３８２号公報に記載のものがある。
【特許文献１】特開２００２‐０５２３８２号公報  前記公報に記載の発明は、本発明者自身が発明したものであるが、ペットボトルの継続再使用によりペットボトル公害の減少と資源の節約を両立させるためには、使用ペットボトルのねじ込み口が１種類に限られたものであったが、現在広く流通しているペットボトルの口径には大口径と小口径の２種類があるので、浄水カートリッジの上下に同心円状に大小２種類のペットボトルのねじ込み受け口を設けて、これに対応するように改良するほうが良いこと、及びエア抜きパイプと濾過浄水の滴下パイプとを一体に設ける方が構造的に簡易で、より実用的であると考え、本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ペットボトルに入れた原水を活性炭に代表される吸着濾過材の隙間を通過させて注ぎ出す先行技術の第一の問題点は、注ぎ出す際の水量を多くすれば濾過時間が短くはなるが浄水の水質は低下する。一方良質の飲用浄水を得るためには吸着浄水時間を長く要することから、実用上では戸外における臨機応変な使用には適さないものであった。
【０００４】
また、原理的には類似していても構造や取扱いが複雑なものは、これを実用化するにも普及するにも種種の難点がある。
【０００５】
さらに、屋内でのシンク設置型浄水器や蛇口固定型の浄水器は高額である上に、高価な濾過フィルターや中空糸フィルター、多孔質濾過材を備え、その定期的な交換、器具内や濾過材の洗浄を規定どおり確実にしなければならず、メンテナンスに高額な維持コストがかかっていた。このメンテナンスを怠って継続使用を続けると濾過水質の劣化を生じるばかりでなく、器具内の脱塩素環境は雑菌の繁殖に適した環境でもあって飲用水としての不安は拭えなかった。
【０００６】
第２の問題点は、地球上の水のわずか０.０３％しかない真水資源は、将来その絶対量が不足するからと循環利用を迫られているこの時代に、ペットボトル飲用水を国内産だけでなく外国から輸入して大量に購入浪費している現状は、水と容器の資源利用としては極めて好ましくないことである。
【０００７】
ちなみに日本国でのペットボトルの回収率は２００６年に６６.３％と世界一の水準にあるが、生産量も増加しており２００６年には生産量５４万トンに対して廃棄量は３６万トンにも達している。従ってリサイクルしきれずにゴミとして廃棄される量は増加傾向にある。本発明は、こうした問題をすべての家庭が日々の生活の中で簡単に実践できる解決方法として見出したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、市販のペットボトルに水道水等の原水を充満させて注水用ボトルとして利用し、この原水が落下力により浄水カートリッジの濾過材を通過して市販のペットボトルを利用した空の受水用ボトルに濾過された浄水が滞りなく滴下して溜まるように、浄水カートリッジの中央に逆止弁を頭頂部に設けたエア抜きパイプを上下に貫通させて取り付けたものである。
【０００９】
ねじ込み口に大口径例えば35mmと小口径例えば27mmの２種類がある市販のペットボトルを、注水用にも受水用にも反復利用できるように、浄水カートリッジの上半部ケース中央および下半部ケース中央に上記２種類のねじ込み口に対応した上部受け口、下部受け口をそれぞれ同心円状に設けて廃棄ペットボトルの量を減少させるとともに、一般の水道水を原水にして飲用に適した濾過浄水にすることで市販のペットボトル入り飲用水を購入する無駄を節減することができるものである。
【発明の効果】
【００１０】
これにより飲用水を購入せずに済むことによる家計費の節約と未だに回収率よりも廃棄率のほうが高いペットボトル資源の無駄を、継続したボトルの再利用によって減少させるとともに、ペットボトルのリサイクルに消費されるエネルギーコストの軽減と地球環境の保全にも効果がある。
【００１１】
本発明を各家庭が活用すると、市販の飲料用ペットボトルを廃棄せずに反復使用することから資源の再利用に大きな効果がある。
【００１２】
さらにこの浄水具を俵積み状態に複数セット定置して利用すれば一時に複数本分の浄水を創り出すことができ、オンザロックやコーヒー用の飲用だけでなく料理や炊飯に、使うことができる。
【００１３】
また注水用ボトルから流下する原水は、浄水カートリッジ内を通過しながら溶存塩素、臭素、混溶する不純物等が濾過材により吸着除去されて、受水ボトルに滴下して溜まるものであるが、反復して浄水を続けると、濾過材の多孔が吸着除去された不純物で次第に埋められて吸着力が低下する。すると、濾過材の粒間も目詰まり状態を起こして通水速度が遅くなるので、受水ボトルへの浄水の滴下速度が遅くなった時点を目安に濾過材の交換時期を知ることができる。
【００１４】
浄化した水は美味しいだけでなく健康に関心を持つ人々にも受け入れられて、健康維持にも効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面をもとに本発明の詳細を実施例によって説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に示すように浄水カートリッジ1の上半部ケース2の中央に、注水用ボトルの大口径と小口径の大小２種類のねじ込み口にそれぞれ対応した上部受け口4・5が同心円状に設けている。 同様に、上半部ケース2と液密に嵌りあう下半部ケース3の中央にも、受水用ボトルの大口径と小口径の大小２種類のねじ込み口にそれぞれ対応した下部受け口6・7を同心円状に設けている。
【００１７】
大口径ボトルの上部受け口4と下部受け口6の高さを17mmに小口径ボトルの上部受け口5と下部受け口7の高さを13mmにして、ねじ込んだペットボトルが大口径、小口径いずれであってもねじ込み口先端がパッキングに充分届いて液密状態を確保した。
【００１８】
これは市販ボトルの口径のほとんどの規格は、大口径と小口径の2種類であることに対応している。
【００１９】
ボトルの口径に対応して上半部ケース2の上部受け口4または5にねじ込まれた注水用ボトル8の原水9が、浄水カートリッジ内に下降流入するように小口径ボトルの上部受け口5の内部２箇所に通水孔10をあけた。この通水孔10の孔径サイズで通水量を定めることができる。11はねじ込んだボトルのねじ込み口と上下部の受け口との間を液密に保つパッキング、12はその一部が上半部ケース2の上部受け口5中央の底壁に固着されたエア抜きパイプであり、その頭頂部にはエア抜き逆止弁13を設けている。14は上半部ケース2と下半部ケース3との間の空間に充填された、中央部に貫通孔をあけたメッシュ袋入濾過材で、円盤状に形成されている。
【００２０】
前記のエア抜きパイプ12は下半部ケースの底部中央の貫通孔を貫通して下方に突出していて、貫通孔内周とパイプ外周との間に短い間隙が確保され、これが濾過水通過路15となっている。
【００２１】
円盤状に形成されたメッシュ袋入濾過材14をワンタッチで交換できるようにするため、エア抜きパイプ12を固着した上半部ケース2を、液密に組み合わされた下半部ケース3から抜き上げて、浄水カートリッジ1の上半部と下半部を分離できる構造とした。
【００２２】
下半部ケース3内に新しい円盤状の濾過材14を充填して、再び濾過材中央の貫通孔にエア抜きパイプ12を上から通して貫通させ、上半部ケース2と下半部ケース3とを液密に合体させれば、濾過材14の交換が終了する。
【００２３】
次に、水の浄化処理について説明する。
【００２４】
まず、原水を満たして正立させた注水用ボトル8に、浄水カートリッジ1の上面を下向きにしてエア抜きパイプ12をボトル内に差し入れ、カートリッジ1を回転させて注水用ボトル8のねじ込み口を上部受け口4又は5にねじ込んで装着する。
【００２５】
満水の注水用ボトル内にエア抜きパイプ12を差し入れたとき、パイプの中に原水9が浸入するのを閉じたエア抜き逆止弁13が防いで、パイプ内は空気が残留した状態になる。
【００２６】
次いで、空の受水用ボトル16のねじ込み口を下向きにして、上に向いている浄水カートリッジ1の下部受け口6又は7にねじ込んで装着する。そして２本のボトルとカートリッジ全体を上下に反転させて、転倒防止の３本の台脚17に取り付けたリング状支持台18に、上から落とし込んで設置する。
【００２７】
この状態を図２に示す。
【００２８】
図３は、上下にボトルを装着したカートリッジ（ボトルの図は省略）を内側に落とし込んで設置するリング状の支持台18で、その内径ｄ1は、浄水カートリッジの側面中央部外周径ｄ2よりも少し小さくした。
【００２９】
この支持台18は、図４に示す３本の棒状台脚17の先端部に把握固定されるが、
３本の台脚の上端から３分の１ほどの位置に３角形の台脚固定枠25を設け、それぞれの頂点26にそれぞれの棒状台脚を固着している。
【００３０】
３本の台脚先端部24は、支持台18を下から受け止めて把握するＣ字状の形状になっていて、各先端を結ぶ円の内径d3がリング状支持台18の外径d4よりも少し小さくなるようにし、
リング状の支持台18をＣ字状の台脚先端部24の内側に上から強制的に押し込むと、先端部24は一旦外側に開いて支持台が入り込み再び閉まるスナップイン形式で支持台18を把握固定する。
【００３１】
棒状台脚17の全長は、カートリッジ1の下側にねじ込まれる３リットル用ペットボトルの下端までの長さよりも長く設けられている。
【００３２】
２本のボトルとカートリッジ全体を上下に反転させると、エア抜きパイプ内の残留空気が上昇して注水用ボトル8の内天井部にある空気溜19を加圧する。この圧力が原水9の下降起動力となって注水用ボトル内の原水が、通水量を定めた通水孔10を通って浄化カートリッジ内部のメッシュ袋入濾過材14に浸透して浄水が始まり、受水用ボトル16への濾過滴水20の滴下が開始される。
【００３３】
発明者の実験では、上部のエア抜きパイプの長さが短いとパイプ内のエア量が少なく、原水9の水圧でエアの上昇が抑圧されて原水を下降起動させる力が不足する。したがって、パイプの長さは少なくとも１５cmは必要である。
【００３４】
注水用ボトル8の原水9が降下して減水すると、注水用ボトル内の空気圧が低下して原水9の降下が停滞してしまう。そこで受水用ボトル16からエア抜きパイプ12を通して減圧した注水用ボトル8内に通気泡21を送り込み、ボトル内の空気圧を上昇させることで、その停滞を解決することができる。
【００３５】
エア抜きパイプ12の先端が注水用ボトル8の原水9中に埋没した場合、エア抜き逆止弁13が閉じて原水9がパイプ内に流入するのを防ぐ一方で、受水用ボトル16からエアが上昇するときには開いてこれを通過させるエア抜き逆止弁13の働きで、ボトル16の内容積がボトル8よりも十分大きければ、ボトル8内の原水は停滞することなく最後の一滴まで原水の降下が継続する。
【００３６】
浄水カートリッジの下部受け口6・7から下に突出したパイプの長さを約４ｃｍに設定しておくと、エア抜きパイプ12の下端に、受水用ボトル16内に溜まった濾過水22の水面が接したとき、エア抜きが停止して受水用ボトル16の口から約４ｃｍの位置で注水用ボトル8からの原水9の降下が自動停止する。つまり注水用ボトル8が２リットルの内容積を持ち、これをほぼ満たす原水量が内容積１リットルの受水用ボトル16の容量を超える場合でも、溢れ出ることはないので長時間放置しても安心である。
【実施例２】
【００３７】
同時に多量の浄水を得る例を説明する。
【００３８】
ペットボトル複数本分の飲用浄水を作るためには、実施例１で述べた簡易濾過式浄水具を複数セット用意し、少スペースな俵積み状態に定置して、これらを全て動作させればよく、一晩で必要量の浄水を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明では水道水等の原水を飲用浄水に簡単・安価に濾過浄化でき、各家庭においてたやすく使用できるものである。さらに浄化した水は美味しいだけでなく健康に関心を持つ人々にも受け入れられて、健康維持に効果がある。さらにペットボトルの有効利用にも役立ち、省資源の面からも本発明は、社会的に貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の浄水カートリッジの実施例における断面略図
【図２】同浄水カートリッジを備え、ペットボトルを活用した簡易濾過式浄水具を示す説明図
【図３】浄水カートリッジとリング状支持台との関係を示す説明図
【図４】台脚を示す説明図
【符号の説明】
【００４１】
1  浄水カートリッジ
2  カートリッジの上半部ケース
3  カートリッジの下半部ケース
4  大口径ボトルの上部受け口  
5  小口径ボトルの上部受け口  
6  大口径ボトルの下部受け口
7  小口径ボトルの下部受け口
8  注水用ボトル
9  原  水
10  通水孔
11  パッキング
12  エア抜きパイプ
13  エア抜き逆止弁
14  メッシュ袋入円盤状濾過材
15  濾過水通過路
16  受水用ボトル
17  台  脚
18  リング状支持台
19  空気溜
20  濾過滴水
21  通気泡
22  濾過水
23  空  気
24  台脚先端部
25  台脚固定枠
26  ３角固定枠の頂点
d1  リング状支持台の内径
d2  浄水カートリッジ側面中央部外周
d3  台脚先端部３点円の内径
d4  リング状支持台の外径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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