(57)【要約】【課題】外部への給水を円滑に行う。【解決手段】水処理装置の外筒部（１１）は、外周面の少なくとも一部が水を通す水流入部となり、内筒部（１２）は、下部が外筒部（１１）を貫通し、上部が外筒部（１１）から上方へ突出し、下部に水を通す水流入部（１２ａ）を有し、下端部が水流出・空気流入部（１ａ）となり、上端部が空気流出部（１ｂ）となり、外筒部（１１）内部の内筒部（１２）の周りにイオン交換樹脂（１３）を保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒部と、内筒部とを備え、
前記外筒部は、外周面の少なくとも一部が水を通し、かつ水処理剤を通さない水流入部となっており、
前記内筒部は、下部が前記外筒部を貫通し、上部が前記外筒部から上方へ突出し、前記下部の少なくとも一部が水を通し、かつ前記水処理剤を通さない水流入部となっており、下端部の開口部が水流出・空気流入部となり、上端部の開口部が空気流出部となり、
前記外筒部の内部の前記内筒部の周りの領域が前記水処理剤を保持する領域となっていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記空気流出部の位置は、当該水処理装置を内部に取り付けて使用する給水タンク内において、前記給水タンク内の水の水位よりも上に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記内筒部は、少なくとも前記外筒部から上に突出している上部が変形可能な可撓性部材にて形成され、
前記内筒部の上部には、前記内筒部の前記空気流出部を当該水処理装置が処理する水の水位よりも上に位置させる浮力体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記内筒部は、前記外筒部から上に突出している上部が伸縮可能な構造であり、
前記内筒部の上部には、前記空気流出部を当該水処理装置が処理する水の水位よりも上に位置させる浮力体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記内筒部の上部は、互いに径が異なり、互いに摺動可能な複数の筒部材を連結して形成されていることを特徴とする請求項４に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を処理する水処理装置に関し、例えば加湿機にて使用する水を軟化させる水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加湿機が一般家庭において普及している。加湿機は、水を付与した加湿フィルタに空気を通すことにより、空気を加湿するようにしている。この場合、加湿フィルタに付与する水に水道水を使用すると、水道水中に含まれるＣａ２＋やＭｇ２＋などのミネラル成分がスケールと呼ばれる白い固形物となって加湿フィルタ上に析出する。このスケールは、通常の水洗いでは落とすことができず、クエン酸などで溶かしながら洗い落す必要がある。また、スケールにはそれを栄養分とする菌が繁殖し易く、菌が繁殖すると、加湿フィルタを通過した空気に臭いが付くといった問題が生じる。
【０００３】
そこで、従来では、例えば特許文献１および２に示すように、水道水は、ゼオライトやイオン交換樹脂などの水軟化処理剤を使用する水処理装置によってミネラル成分を除去して軟化させ、その後に加湿機に供給することにより、加湿フィルタでのスケールの析出を抑制するようにしている。
【０００４】
水処理装置を備える加湿機は、一般に、水処理装置にて処理された水を貯水部に貯え、貯水部の水を加湿フィルタへ供給している。水処理装置は、水タンクの水を軟化させ給水路を通じて貯水部へ供給している。このような加湿機では、貯水部の水位が低下すると、給水路に設けられた弁を通じて、空気を水タンクへ入り込むことにより、軟化された水が水処理装置から貯水部へ流れ込む仕組みになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１８７７８６号公報
【特許文献２】特開２０００−２８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水処理装置にて使用するゼオライトやイオン交換樹脂などの水軟化処理剤は、通常、粒径が数百μｍと小さくなっており、水処理装置では、上記水軟化処理剤を網目状のフィルタに包んだ状態にて保持している。
【０００７】
しかしながら、従来の水処理装置では、軟化処理する水および水タンクへ送る空気は、水軟化処理剤を包んだフィルタを通過するようにしている。このため、水はフィルタ内を容易に通過できるものの、空気は大きな泡になってフィルタに引っ掛かるため、フィルタ内を容易に通過できない。このため、水処理装置から貯水部への給水を円滑に行うことができないという問題点を有している。
【０００８】
本発明の一態様は、処理した水の外部への給水を円滑に行うことができる水処理装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る水処理装置は、外筒部と、内筒部とを備え、前記外筒部は、外周面の少なくとも一部が水を通し、かつ水処理剤を通さない水流入部となっており、前記内筒部は、下部が前記外筒部を貫通し、上部が前記外筒部から上方へ突出し、前記下部の少なくとも一部が水を通し、かつ前記水処理剤を通さない水流入部となっており、下端部の開口部が水流出・空気流入部となり、上端部の開口部が空気流出部となり、前記外筒部の内部の前記内筒部の周りの領域が前記水処理剤を保持する領域となっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、水処理装置を例えば給水タンク内に取り付けた場合に、処理した水が外部へ流出することに伴って空気が水処理装置へ流入する場合に、空気が給水タンク内へ容易に流入し、処理した水の円滑な供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の水処理装置の構成示す斜視図である。
【図２】図１に示した水処理装置の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図３】図１に示した水処理装置を使用する加湿機を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態の水処理装置の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態の水処理装置の構成示す斜視図である。
【図６】図５に示した水処理装置の使用状態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
（水処理装置１の構成）
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は本実施形態の水処理装置１の構成示す斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、水軟化装置である水処理装置１は、外筒部１１と内筒部１２とを備え、外筒部１１の内部の内筒部１２の周りの領域がイオン交換樹脂（水軟化処理剤、水処理剤）１３を保持する領域となっている。
【００１４】
外筒部１１は、円筒形の側面１１ａおよび上面１１ｂおよび底面１１ｃを有する。これら各面は、イオン交換樹脂１３が例えば粒状である場合、イオン交換樹脂１３の粒を通さない程度の目の細かい網にて形成されている。なお、図１では、便宜上、外筒部１１の一部のみに網目を記載している。また、外筒部１１は全体が網にて形成されていることに限定されず、少なくとも外周面の一部が水流入部となる網にて形成されていればよい。
【００１５】
内筒部１２は、外筒部１１よりも径の小さい円筒形を有し、例えば軸心が外筒部１１の軸心と一致するように、下部が外筒部１１を貫通した状態に設けられている。内筒部１２の上部は外筒部１１の上面１１ｂからさらに上方へ延びている。
【００１６】
内筒部１２における外筒部１１の内部に位置する下部であって、下端部から下端部よりも少し上の部分は、網からなる水流入部１２ａとなっている。なお、水流入部１２ａは、内筒部１２における外筒部１１の内部に位置する下部の少なくとも一部に形成されていればよい。内筒部１２の水流入部１２ａよりも上の部分は、外周面が網ではなく、閉じた状態の円筒である。
【００１７】
内筒部１２の下端部の位置は外筒部１１の底面１１ｃと一致しており、外筒部１１の底面１１ｃは、内筒部１２の下端部に対応する位置が開口している。この開口は、水流出・空気流入部１ａとなっている。また、内筒部１２の上端部は空気流出部１ｂとなっている。
【００１８】
イオン交換樹脂１３は、外筒部１１内のイオン交換樹脂１３を保持する領域、すなわち外筒部１１の内部における内筒部１２の側面と外筒部１１の側面１１ａとの間の空間に充填されている。なお、図１では、便宜上、イオン交換樹脂１３の一部のみを記載している。
【００１９】
（水処理装置１の使用状態の一例）
図２は、図１に示した水処理装置１の使用状態の一例を示す斜視図である。図２に示すように、水処理装置１は、例えば水道水２２を貯留した給水タンク２１の内部に取り付けて使用する。給水タンク２１は、上面が閉じた構造であり、底面（下壁部）に水処理装置１の水流出・空気流入部１ａに対応した開口部が形成されている。したがって、給水タンク２１内の水処理装置１にて処理された水は、水流出・空気流入部１ａから給水タンク２１の外部へ流出するようになっている。
【００２０】
給水タンク２１内において、水処理装置１の内筒部１２の上端部である空気流出部１ｂは、水道水２２の水位よりも上に位置するように設定されている。なお、給水タンク２１が貯留する水は水道水２２の他、井戸水などミネラル成分を含む水（以下、未軟化水と称する）であればよい。
【００２１】
なお、本実施形態の水処理装置１では、外筒部１１および内筒部１２は、円筒形となっているが、これに限定されず、断面が円形以外の形状であってもよい。この点は、以下の他の実施形態においても同様である。
【００２２】
（水処理装置１の動作）
上記の構成において、水処理装置１の動作について説明する。給水タンク２１内の水道水２２は、外筒部１１の周囲から外筒部１１の内部へ入り込み、イオン交換樹脂１３の間を通過することにより、軟化された水（以下、軟化水と称する）となる。この軟化水は、内筒部１２の水流入部１２ａから内筒部１２の内部へ入り込み、水流出・空気流入部１ａから給水タンク２１の外部へ流出する。
【００２３】
一方、水道水２２が軟化水となって給水タンク２１から流出することにより、給水タンク２１内の水道水２２の水位が低下すると、給水タンク２１の上部の空間の圧力が低下する。この場合には、水処理装置１の内筒部１２の下端部の水流出・空気流入部１ａから内筒部１２内へ空気は入り込み、この空気は内筒部１２の内部を通り、内筒部１２の上端部の空気流出部１ｂから給水タンク２１の上部の空間へ出て行く。これにより、水処理装置１では、軟化水の円滑な供給が可能となる。
【００２４】
（水処理装置１の利点）
水処理装置１では、給水タンク２１内に取り付けた状態において、軟化水が給水タンク２１から流出することに伴って給水タンク２１内へ流入する空気は、イオン交換樹脂１３が充填されている外筒部１１内の領域および網にて形成されている外筒部１１の外周部を通過することなく、内筒部１２の内部を通過して、給水タンク２１の上部空間へ流入するようになっている。これにより、水処理装置１では、空気が給水タンク２１内へ容易に流入し、軟化水の円滑な供給が可能である。
【００２５】
また、給水タンク２１内において、水処理装置１の空気流出部１ｂの位置は、水道水２２の水位よりも上に位置するように設定されている。したがって、空気流出部１ｂから水道水２２が内筒部１２の内部へ流れ込み、軟化されていない水道水２２が水流出・空気流入部１ａから流出する事態が防止されている。
【００２６】
（水処理装置１を備えた加湿機の例）
次に、水処理装置１の具体的な使用例について説明する。図３は、図１に示した水処理装置１を使用する加湿機３１を示す斜視図である。なお、図３は、加湿機３１から給水タンク３２および加湿フィルタ３５等を引き出した状態を示している。
【００２７】
図３に示すように、加湿機３１は、前記給水タンク２１に相当する給水タンク３２を側面側に備えている。給水タンク３２は、内部に前記水処理装置１が設けられ、下部に給水栓３２ａを有している。給水栓３２ａは、水処理装置１の水流出・空気流入部１ａとつながっている。
【００２８】
給水タンク３２内の水処理装置１にて生成された軟化水は、給水栓３２ａを介して給水タンク３２のタンク受部３３へ供給され、さらに容器形状の水槽３４へ供給される。水槽３４内の軟化水は、水槽３４に配置された加湿フィルタ３５へ供給される。
【００２９】
加湿機３１では、給水タンク３２に水処理装置１を備えていることにより、加湿フィルタ３５に対して軟化水の円滑な供給が可能である。
【００３０】
なお、水処理装置１の取り付け対象は、加湿機３１が備える給水タンク３２に限定されない。例えば、水の軟化を必要とする装置の水が通るところに取り付けて使用することができる。
【００３１】
また、水処理装置１では、内筒部１２の径（内径）の大きさを調整すれば、内筒部１２内を通る空気の速度を調整することができ、これによって、水道水２２がイオン交換樹脂１３の間を通過する速度を調整可能である。これにより、軟化水の軟化の程度を調整することができる。以上の点は他の実施形態の水処理装置においても同様である。
【００３２】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００３３】
（水処理装置２の構成）
図４は、本実施形態の水処理装置２の使用状態の一例を示す斜視図である。図４に示すように、水処理装置２は、図１に示した内筒部１２に代えて内筒部４１を備えている。内筒部４１は、少なくとも外筒部１１から上に突出している上部が、例えばシリコンチューブ等の変形可能な可撓性部材にて形成されている。内筒部４１の下端部は前記水流出・空気流入部１ａに対応する水流出・空気流入部２ａであり、内筒部４１の上端部は、前記空気流出部１ｂに対応する空気流出部２ｂである。
【００３４】
内筒部４１の上端部付近には、浮き（浮力体）４２が設けられている。浮き４２は、水処理装置２を給水タンク２１の内部に取り付け、給水タンク２１内に水道水２２を貯留した状態において、内筒部４１の上部に浮力を与え、空気流出部２ｂを水道水２２の水位よりも上に位置させるものである。
【００３５】
なお、浮き４２の形状や材質は特に限定されず、内筒部４１の上部に必要な浮力を付与するものであればよい。例えば、内筒部４１には、浮き４２に代えて後述の浮き５２（図５参照）が設けられていてもよい。水処理装置２の他の構成は、前述した水処理装置１と同様である。
【００３６】
（水処理装置２の動作および利点）
上記の構成において、水処理装置２の水道水２２から軟化水を生成する場合の動作は、水処理装置１の場合と同様である。
【００３７】
水処理装置２は、内筒部４１の少なくとも外筒部１１から上に突出している上部が変形可能な可撓性部材にて形成されている。したがって、水処理装置２は、使用していない状態、例えば水処理装置２の収納時や運搬時において、内筒部４１の上部を畳んだ状態とし、コンパクトにすることができる。
【００３８】
一方、水処理装置２は、給水タンク２１の内部に取り付けた状態では、浮き４２の浮力によって、内筒部４１の空気流出部２ｂが水道水２２の水位よりも上に位置する。したがって、水道水２２が空気流出部２ｂから内筒部４１の内部へ流れ込み、軟化されていない水道水２２が水流出・空気流入部２ａから流出する事態を防止することができる。水処理装置２のその他の利点は、水処理装置１と同様である。
【００３９】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００４０】
図５は、本実施形態の水処理装置３の構成示す斜視図である。図６は、図５に示した水処理装置３の使用状態の一例を示す斜視図である。
【００４１】
図５に示すように、水処理装置３は、図１に示した内筒部１２に代えて内筒部５１を備えている。内筒部５１は、外筒部１１から上に突出している上部が、伸縮可能な構成となっている。
【００４２】
具体的には、内筒部５１の上記上部は、例えば径の異なる複数の円筒部材を連結して形成されており、それら円筒部材は互いに容易に摺動可能となっている。なお、図５の例では、上の円筒部材ほど径が小さくなっているものの、これとは逆に、下の円筒部材ほど径が小さくなっていてもよい。
【００４３】
内筒部５１の下端部は前記水流出・空気流入部１ａに対応する水流出・空気流入部３ａであり、内筒部５１の上端部は、前記空気流出部１ｂに対応する空気流出部３ｂである。
【００４４】
最上部の円筒部材には浮き（浮力体）５２が設けられている。浮き５２は、円筒部材の外周の全周を囲む環状に形成されている。
【００４５】
浮き５２は、浮き４２と同様、図６に示すように、水処理装置３を給水タンク２１の内部に取り付け、給水タンク２１内に水道水２２を貯留した状態において、内筒部５１の上部に浮力を与え、空気流出部３ｂを水道水２２の水位よりも上に位置させるものである。浮き５２の形状や材質は、浮き４２と同様、特に限定されず、内筒部５１の上部に必要な浮力を付与するものであればよい。例えば、内筒部５１には、浮き５２に代えて前記浮き４２が設けられていてもよい。水処理装置３の他の構成は、前述した水処理装置１と同様である。
【００４６】
（水処理装置３の動作および利点）
上記の構成において、水処理装置３の水道水２２から軟化水を生成する場合の動作は、水処理装置１の場合と同様である。
【００４７】
水処理装置３は、内筒部５１の外筒部１１から上に突出している上部が伸縮可能になっている。したがって、水処理装置３は、使用していない状態、例えば水処理装置３の収納時や運搬時において、内筒部５１の上部を縮めた状態とし、コンパクトにすることができる。
【００４８】
一方、水処理装置３は、給水タンク２１の内部に取り付けた状態では、浮き５２の浮力によって内筒部５１の上部が伸びた状態となり、空気流出部３ｂが水道水２２の水位よりも上に位置する。したがって、水道水２２が空気流出部３ｂから内筒部５１の内部へ流れ込み、軟化されていない水道水２２が水流出・空気流入部３ａから流出する事態を防止することができる。水処理装置３のその他の利点は、水処理装置１と同様である。
【００４９】
なお、以上の実施形態において、水処理装置１は、水軟化処理剤（イオン交換樹脂１３）を使用して水を軟化させる装置として説明したが、これに限定されず、何らかの水処理剤を使用して、水を処理する装置であってもよい。
【００５０】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る水処理装置は、外筒部１１と、内筒部１２とを備え、前記外筒部１１は、外周面の少なくとも一部が水を通し、かつ水処理剤（イオン交換樹脂１３）を通さない水流入部となっており、前記内筒部１２は、下部が前記外筒部１１を貫通し、上部が前記外筒部１１から上方へ突出し、前記下部の少なくとも一部が水を通し、かつ前記水処理剤を通さない水流入部１２ａとなっており、下端部の開口部が水流出・空気流入部１ａとなり、上端部の開口部が空気流出部１ｂとなり、前記外筒部１１の内部の前記内筒部１２の周りの領域が前記水処理剤を保持する領域となっている。
【００５１】
上記の構成によれば、水処理装置は、例えば給水タンク２１内に取り付けて使用される。この場合、給水タンク２１内の例えば水道水２２は、外筒部１１の外周面の水流入部から外筒部１１の内部に入り込み、外筒部１１が内部に保持している水処理剤、例えば水軟化処理剤によってミネラル分が除去され、軟化される。処理された水は、内筒部１２の水流入部１２ａから内筒部１２の内部に入り込み、水流出・空気流入部１ａから流出する。
【００５２】
一方、水道水２２が処理されて水流出・空気流入部１ａから流出することにより、給水タンク２１内の水道水２２の水が低下すると、これに伴って空気が水流出・空気流入部１ａから内筒部１２内に入り込み、内筒部１２の内部を通って空気流出部１ｂから給水タンク２１の上部の空間へ流入する。
【００５３】
このように、水処理装置では、給水タンク２１内へ取り付けた場合に、処理された水が外部へ流出することに伴って給水タンク２１内へ流入する空気は、水処理剤を保持している外筒部１１内の領域および外筒部１１の外周の水流入部を通らず、内筒部１２の内部を通過して、給水タンク２１の上部空間へ流入する。これにより、水処理装置では、空気が給水タンク２１内へ容易に流入し、処理済の水の円滑な供給が可能となる。
【００５４】
本発明の態様２に係る水処理装置は、上記態様１において、前記空気流出部１ｂの位置は、当該水処理装置を内部に取り付けて使用する給水タンク２１内において、前記給水タンク２１内の水の水位よりも上に位置するように設定されている構成としてもよい。
【００５５】
上記の構成によれば、当該水処理装置を給水タンクの内部に取り付けて使用する場合において、給水タンク２１内の未処理の水が、空気流出部１ｂから内筒部１２の内部へ流れ込み、水流出・空気流入部１ａから流出する事態を防止することができる。
【００５６】
本発明の態様３に係る水処理装置は、上記態様１において、前記内筒部４１は、少なくとも前記外筒部１１から上に突出している上部が変形可能な可撓性部材にて形成され、前記内筒部４１の上部には、前記内筒部４１の前記空気流出部２ｂを当該水処理装置が処理する水（水道水２２）の水位よりも上に位置させる浮力体（浮き４２）が設けられている構成としてもよい。
【００５７】
上記の構成によれば、内筒部４１は、少なくとも外筒部１１から上に突出している上部が変形可能な可撓性部材にて形成されているので、水処理装置を使用していない状態、例えば水処理装置の収納時や運搬時において、内筒部４１の上部を畳んだ状態とし、水処理装置をコンパクトにすることができる。
【００５８】
また、空気流出部２ｂは、水処理装置の使用時には、浮力体の浮力によって、当該水処理装置が処理する水の水位よりも上に位置する。したがって、未処理の水が空気流出部２ｂから内筒部４１の内部へ流れ込み、水流出・空気流入部２ａから流出する事態を防止することができる。
【００５９】
本発明の態様４に係る水処理装置は、上記態様１において、前記内筒部５１は、前記外筒部１１から上に突出している上部が伸縮可能な構造であり、前記内筒部５１の上部には、前記空気流出部３ｂを当該水処理装置が処理する水の水位よりも上に位置させる浮力体（浮き５２）が設けられている構成としてもよい。
【００６０】
上記の構成によれば、内筒部５１は、外筒部１１から上に突出している上部が伸縮可能な構造であるので、水処理装置を使用していない状態、例えば水処理装置の収納時や運搬時において、内筒部５１の上部を縮めた状態とし、水処理装置をコンパクトにすることができる。
【００６１】
また、空気流出部３ｂは、水処理装置の使用時には、浮力体の浮力によって、当該水処理装置が処理する水の水位よりも上に位置する。したがって、未処理の水が空気流出部３ｂから内筒部５１の内部へ流れ込み、水流出・空気流入部３ａから流出する事態を防止することができる。
【００６２】
本発明の態様５に係る水処理装置は、上記態様４において、前記内筒部５１の上部は、互いに径が異なり、互いに摺動可能な複数の筒部材を連結して形成されている構成としてもよい。
【００６３】
上記の構成によれば、簡単な構成にて、内筒部５１の上部を伸縮可能な構造とすることができる。
【００６４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１〜３    水処理装置
１ａ，２ａ，３ａ    水流出・空気流入部
１ｂ，２ｂ，３ｂ    空気流出部
１１    外筒部
１２    内筒部
１２ａ，４１ａ，５１ａ    水流入部
１３    イオン交換樹脂
２１    給水タンク
２２    水道水
３１    加湿機
３２    給水タンク
３２ａ  給水栓
３３    タンク受部
３４    水槽
３５    加湿フィルタ
４２，５２    浮き（浮力体）
【図１】
2018176110.tif 000003
【図２】
2018176110.tif 000004
【図３】
2018176110.tif 000005
【図４】
2018176110.tif 000006
【図５】
2018176110.tif 000007
【図６】
2018176110.tif 000008