(57)【要約】【課題】水の浄化効率の低下を抑制することができ、容易にメンテナンスすることができ、また、簡易に構成された水浄化装置を提供すること。【解決手段】水浄化装置１では、水の流れ方向に見て、浄化装置４よりも上流側にフィルタ５が設けられているので、浄化装置４のオゾン混合器は、フィルタ５の目詰りに起因する圧力損失の影響を受けることがなく、オゾン混合器によるオゾンの水への混合効率の低下を抑制することができる。つまり、浄化装置４による水の浄化効率の低下を抑制することができる。フィルタ５では、内ケース７７のメンテナンスにおいて、外ケース７６を内ケース７７から離脱させることで内ケース７７が露出され、内ケース７７に容易にアクセスすることができる。そのため、フィルタ５を容易にメンテナンスすることができる。【選択図】図２
2008104962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被浄化水の貯水源から水を汲むためのポンプと、
オゾンを発生するオゾン発生装置、および前記オゾン発生装置が発生するオゾンを水に混合するための気液混合器を有し、水を浄化するための浄化装置と、
前記ポンプで汲まれる水を前記浄化装置へ導入するための導入路と、
前記導入路の途中に設けられ、前記導入路を通過する水に含まれる異物を捕獲するためのフィルタと、
前記浄化装置で浄化された浄水を前記貯水源へ戻すための返送路と、を含むことを特徴とする、水浄化装置。
【請求項２】
前記フィルタは、水の流れ方向に見て、砂で異物を捕獲するための砂フィルタと、活性炭で異物を捕獲するための活性炭フィルタと、を順に備えていることを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置。
【請求項３】
前記貯水源は、生活水を溜める貯水タンクを含み、
前記貯水タンクには、前記貯水タンクの水を取り出すためのユーザ用給水管が備えられ、
前記貯水タンクは、前記ユーザ用給水管が開けられたときに重力で水が出るように高所に配置され、
前記浄化装置は、前記貯水タンクよりも低い位置に配置され、
前記フィルタは、前記浄化装置の下側に配置され、
前記ポンプは、前記フィルタよりも低い位置に配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載の水浄化装置。
【請求項４】
前記フィルタは、
上下方向に長手であり、その長手方向に水を通過させて異物を捕獲する本体部と、
前記本体部に対して、前記本体部の上方から着脱され、装着時には前記本体部に外嵌されて、前記本体部を内部に収容する収容部と、
を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の水浄化装置。
【請求項５】
前記フィルタは、前記浄化装置よりも手前側に配置されていることを特徴とする、請求項４記載の水浄化装置。
【請求項６】
前記本体部には、その長手方向寸法の１／１０〜３／４に相当する量の砂または活性炭が装填されていることを特徴とする、請求項４または５記載の水浄化装置。
【請求項７】
前記ポンプから前記フィルタまでの間を流れる水の圧力を検知するための圧力センサと、
前記圧力センサが検知した圧力が第１の所定値に到達すると、前記ポンプの駆動を停止させ、前記ポンプの駆動停止時から、前記第１の所定値より低い第２の所定値へ前記圧力が低下するまでの経過時間が所定時間を超えると、前記フィルタが目詰りしたと判断し、前記水浄化装置全体の作動を停止させる制御装置と、を含むことを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記経過時間に応じて、前記貯水源と前記水浄化装置との間を循環する水の循環流量を推測し、前記循環流量に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させることを特徴とする、請求項７記載の水浄化装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記ポンプの駆動を停止させてから前記圧力が前記第２の所定値まで低下すると、前記圧力が前記第２の所定値になってから所定の遅延時間が経過した後に前記ポンプの駆動を再開させることを特徴とする、請求項７または８記載の水浄化装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、所定期間内において前記ポンプの駆動を停止させた回数が所定回数に到達すると、前記フィルタが目詰りしたと判断し、前記水浄化装置全体の作動を停止させることを特徴とする、請求項９記載の水浄化装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、所定期間内において前記ポンプの駆動を停止させた回数に応じて、前記貯水源と前記水浄化装置との間を循環する水の循環流量を推測し、前記循環流量に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させることを特徴とする、請求項９記載の水浄化装置。
【請求項１２】
前記貯水源と前記水浄化装置との間を循環する水の循環流量を検知するための流量センサと、
前記流量センサが検知した循環流量に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させる制御装置と、を含むことを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置。
【請求項１３】
前記オゾン発生装置の周囲の湿度を検知する湿度センサと、
前記湿度センサが検知した湿度に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させる制御装置と、を含むことを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水を浄化するための水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、井戸や河川などの水源から汲み上げた水や雨水を、洗濯用水や風呂水として利用したり、植物栽培のために散水したりしたいという要望がある。
ところが、昨今は、地層自体の変化や汚染物質の地下水脈への浸透などにより、井水の水質悪化が著しく、汲み出した井水をそのまま利用しにくいという事態が生じている。同様に、河川の水も水質悪化を生じていることが多い。ここでいう水質悪化とは、たとえば、水の濁度および色度が高くなることや、水から異臭が生じることなどである。
【０００３】
このような水質悪化としては、たとえば、特許文献１に記載されているように、井水がいわゆる「赤水」である場合がある。「赤水」とは、井水中に鉄分やマンガン成分がイオンとして含まれるため、汲み出した井水が時間の経過と共に赤色に変化する水である。そのため、「赤水」は、洗濯用水や風呂水としての使用に適さず、また、植物栽培にも悪影響を及ぼす問題がある。
【０００４】
上記のような水質の悪化した井水や河川の水などの汚染水の水質を改善するために、オゾン処理により、水中の鉄分を酸化して除去すると共に、オゾンの酸化作用で、井水中の雑菌、大腸菌、ウィルスなどを殺菌することができる受水型井水改善装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
また、水道水にオゾンを混合させることによって除菌・消臭性能に優れるオゾン水生成システムが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２７１５２４４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０５３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に記載されたオゾンで水を浄化する装置およびシステムでは、水が装置内の水路を流れるときに水路内に生じる負圧を利用してオゾンを水路の水に吸引する構成が用いられている。このような構成を用いる場合、水路内の水の流れの状態に応じてオゾンの吸引量が変動する。たとえば、水路が途中で詰まると、水路内の水の流れに圧力損失が生じ、オゾンの吸引量が低下する。その場合、オゾンによる水の浄化効率が低下するという不具合が生じる。
【０００６】
また、たとえば、インドネシアなどでは、水道設備のインフラが整っていない地域があり、このような地域においては、桶などで汲み出された赤水を含む井水もしくは河川の水や、溜められた雨水などが生活用水として利用されている。そのため、このような地域では、水浄化装置に対するニーズは高く、さらに、その構成は、オーナー自身が容易にメンテナンスできるように、なるべく簡単であることが望まれている。しかしながら、特許文献１に記載の水質改善装置では、大型の受水槽、第１段処理機および第２段処理機が複雑に組み合わされており、上述した要望を満たすことができない。
【０００７】
この発明は、かかる背景のもとになされたもので、水の浄化効率の低下を抑制することができる水浄化装置を提供することを主たる目的としている。
また、この発明は、容易にメンテナンスすることができる水浄化装置を提供することも目的としている。
また、この発明は、簡易に構成された水浄化装置を提供することも目的としている。
【０００８】
また、この発明は、安全性が向上された水浄化装置を提供することも目的としている。
そして、この発明は、水浄化性能を一定に維持することができる水浄化装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、被浄化水の貯水源から水を汲むためのポンプと、オゾンを発生するオゾン発生装置、および前記オゾン発生装置が発生するオゾンを水に混合するための気液混合器を有し、水を浄化するための浄化装置と、前記ポンプで汲まれる水を前記浄化装置へ導入するための導入路と、前記導入路の途中に設けられ、前記導入路を通過する水に含まれる異物を捕獲するためのフィルタと、前記浄化装置で浄化された浄水を前記貯水源へ戻すための返送路と、を含むことを特徴とする、水浄化装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記フィルタは、水の流れ方向に見て、砂で異物を捕獲するための砂フィルタと、活性炭で異物を捕獲するための活性炭フィルタと、を順に備えていることを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置である。
請求項３記載の発明は、前記貯水源は、生活水を溜める貯水タンクを含み、前記貯水タンクには、前記貯水タンクの水を取り出すためのユーザ用給水管が備えられ、前記貯水タンクは、前記ユーザ用給水管が開けられたときに重力で水が出るように高所に配置され、前記浄化装置は、前記貯水タンクよりも低い位置に配置され、前記フィルタは、前記浄化装置の下側に配置され、前記ポンプは、前記フィルタよりも低い位置に配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載の水浄化装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記フィルタは、上下方向に長手であり、その長手方向に水を通過させて異物を捕獲する本体部と、前記本体部に対して、前記本体部の上方から着脱され、装着時には前記本体部に外嵌されて、前記本体部を内部に収容する収容部と、を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の水浄化装置である。
請求項５記載の発明は、前記フィルタは、前記浄化装置よりも手前側に配置されていることを特徴とする、請求項４記載の水浄化装置である。
【００１２】
請求項６記載の発明は、前記本体部には、その長手方向寸法の１／１０〜３／４に相当する量の砂または活性炭が装填されていることを特徴とする、請求項４または５記載の水浄化装置である。
請求項７記載の発明は、前記ポンプから前記フィルタまでの間を流れる水の圧力を検知するための圧力センサと、前記圧力センサが検知した圧力が第１の所定値に到達すると、前記ポンプの駆動を停止させ、前記ポンプの駆動停止時から、前記第１の所定値より低い第２の所定値へ前記圧力が低下するまでの経過時間が所定時間を超えると、前記フィルタが目詰りしたと判断し、前記水浄化装置全体の作動を停止させる制御装置と、を含むことを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置である。
【００１３】
請求項８記載の発明は、前記制御装置は、前記経過時間に応じて、前記貯水源と前記水浄化装置との間を循環する水の循環流量を推測し、前記循環流量に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させることを特徴とする、請求項７記載の水浄化装置である。
請求項９記載の発明は、前記制御装置は、前記ポンプの駆動を停止させてから前記圧力が前記第２の所定値まで低下すると、前記圧力が前記第２の所定値になってから所定の遅延時間が経過した後に前記ポンプの駆動を再開させることを特徴とする、請求項７または８記載の水浄化装置である。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、前記制御装置は、所定期間内において前記ポンプの駆動を停止させた回数が所定回数に到達すると、前記フィルタが目詰りしたと判断し、前記水浄化装置全体の作動を停止させることを特徴とする、請求項９記載の水浄化装置である。
請求項１１記載の発明は、前記制御装置は、所定期間内において前記ポンプの駆動を停止させた回数に応じて、前記貯水源と前記水浄化装置との間を循環する水の循環流量を推測し、前記循環流量に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させることを特徴とする、請求項９記載の水浄化装置である。
【００１５】
請求項１２記載の発明は、前記貯水源と前記水浄化装置との間を循環する水の循環流量を検知するための流量センサと、前記流量センサが検知した循環流量に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させる制御装置と、を含むことを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置である。
請求項１３記載の発明は、前記オゾン発生装置の周囲の湿度を検知する湿度センサと、前記湿度センサが検知した湿度に応じて、前記オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間を変更させる制御装置と、を含むことを特徴とする、請求項１記載の水浄化装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、この水浄化装置では、水の流れ方向に見て、浄化装置よりも上流側にフィルタが設けられている。これに対し、浄化装置よりも下流側にフィルタが設けられる構成では、フィルタに目詰りが生じた場合、浄化装置における気液混合器の下流側で圧力損失が生じ、気液混合器でのオゾンの吸込量が低下する。そのため、気液混合器によるオゾンの水への混合効率、すなわち、浄化装置による水の浄化効率が低下するおそれがある。しかし、本発明では、浄化装置よりも上流側にフィルタが設けられているので、気液混合器は、フィルタの目詰りに起因する圧力損失の影響を受けることがなく、気液混合器によるオゾンの水への混合効率の低下を抑制することができる。つまり、浄化装置による水の浄化効率の低下を抑制することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、このフィルタでは、水の流れ方向に見て、砂フィルタと、活性炭フィルタと、が順に備えられている。そのため、フィルタを流れる水は、先ず、砂フィルタの砂によって、酸化により固化した鉄分やマンガン成分が捕獲される。その後、活性炭フィルタの活性炭によって、砂フィルタを通過した水に残留するフミン酸などの有機物が捕獲される。一般的に、固化した鉄分やマンガン成分は、有機物よりも大きい異物であるので、このフィルタでは、水の流れ方向に見て、大きい異物を先に捕獲してから小さい異物を捕獲することで、効果的に水から異物を捕獲することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、高さ方向において、上から順に、貯水タンク、浄化装置、フィルタおよびポンプが配置されている。
貯水タンクが高所に配置されることで、重力を利用して、ユーザはユーザ用給水管から容易に水を取り出すことができる。
そして、水浄化装置の中で浄化装置が貯水タンクに最も近い位置に配置されるので、貯水タンクと浄化装置との間、すなわち返送路での水頭を小さく抑えることができる。これにより、返送路、すなわち水の流れ方向に見て、浄化装置における気液混合器の下流側において、水頭に起因する圧力損失を小さく抑えることができる。そのため、気液混合器によるオゾンの水への混合効率の低下を抑制することができる。つまり、浄化装置による水の浄化効率の低下を一層抑制することができる。
【００１９】
また、浄化装置は、水浄化装置において上方に配置されるので、ユーザの目線位置の近傍に浄化装置を配置する構成が可能となり、浄化装置の操作性を向上させることができる。そして、フィルタを、ユーザの目線位置の近傍にある浄化装置の下側に配置することで、フィルタへのアクセスが容易となり、たとえば、フィルタのメンテナンスに係る操作性を向上させることができる。
【００２０】
さらに、比較的重量物であるポンプをフィルタよりも低い位置、つまり水浄化装置の下部に配置することで水浄化装置の姿勢を安定させることができる。
また、浄化装置、フィルタおよびポンプを高さ方向に並べて配置することで、設置面積の低減を図ることができる。
請求項４記載の発明によれば、このフィルタにおいて、異物を捕獲する本体部は、上下方向に長手（縦長）であり、長手方向に水を通過させる。そのため、本体部では、たとえば、水平方向に水を通過させる場合と比べて、水の通過距離を長くすることができ、異物の捕獲効率を高めることができる。
【００２１】
また、本体部を縦長とすることで、本体部において異物を実際に捕獲する砂や活性炭といった捕獲部材を、上方に隙間が設けられるように、高さ方向に重ねて本体部に装填することができる。これにより、本体部のメンテナンスにおいて本体部全体を振ると、上述した隙間を利用して捕獲部材が攪拌される。そのため、捕獲部材が捕獲した異物が捕獲部材から除去され、捕獲部材の性能を容易に回復させることができる。つまり、いわゆる逆洗（本体部において水を逆流させて捕獲部材から異物を除去すること。）が不要となり、逆洗のための構成を省いて水浄化装置を簡易に構成することができる。
【００２２】
そして、このフィルタでは、収容部が、本体部に対して、その上方から着脱され、装着時には本体部に外嵌される。これにより、本体部のメンテナンスにおいて、収容部を本体部から離脱させることで本体部が露出され、本体部に容易にアクセスすることができるので、フィルタを容易にメンテナンスすることができる。
請求項５記載の発明によれば、フィルタが浄化装置よりも手前側に配置されているので、フィルタの上方には障害物がなく、フィルタの収容部を、本体部に対して、その上方から円滑に着脱することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、フィルタの本体部には、その長手方向寸法の１／１０〜３／４に相当する量の砂または活性炭（捕獲部材という。）が装填されるので、それ以外の部分では適度な隙間を形成することができる。これにより、本体部のメンテナンスにおいて本体部全体を振ると、上述した隙間を利用して、捕獲部材が良好に攪拌される。そのため、捕獲部材が捕獲した異物が捕獲部材から効果的に除去され、捕獲部材の性能を良好に回復させることができる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、ポンプからフィルタまでの間は、水の流れ方向に見て、フィルタの上流側に位置するので、フィルタの目詰りに起因する圧力損失の影響を最も受け易い領域である。つまり、水浄化装置において、ポンプからフィルタまでの間を流れる水の圧力を検知することで、その他の領域の水の圧力を検知する場合に比べて、フィルタの目詰りを正確に判断することができる。
【００２５】
また、制御装置は、ポンプからフィルタまでの間を流れる水の圧力が第１の所定値に到達するとポンプの駆動を停止させるので、水の圧力が第１の所定値を超えてさらに上昇することを防止でき、装置の安全性を向上させることができる。
そして、制御装置は、ポンプの駆動停止時から上述した水の圧力が第２の所定値へ低下するまでの経過時間が所定時間を超えると、フィルタの目詰りを判断する。つまり、この水浄化装置では、水の圧力と上述した経過時間を監視することで、複雑な構成を用いずに、容易にフィルタの目詰りを判断することができる。
【００２６】
さらに、制御装置は、フィルタの目詰りを判断すると、水浄化装置全体の作動を停止させるので、装置の安全性を確保しつつ、ユーザにフィルタの目詰りを確実に報知することができる。
請求項８記載の発明によれば、制御装置は、上述した経過時間に応じて、貯水源と水浄化装置との間を循環する水の循環流量を推測する。つまり、複雑な構成を用いずに、上述した経過時間を用いて簡易に循環流量を推測することができる。
【００２７】
また、制御装置は、この循環流量に応じて、オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間（オゾン発生時間）を変更させる。たとえば、循環流量が低い場合は、気液混合器での水の流速も低いので、気液混合器によるオゾンの水への混合効率が低下する。そのため、制御装置は、この混合効率の低下を補償するために、オゾン発生量を増大させる、またはオゾン発生時間を延長させる。このように、気液混合器によるオゾンの水への混合効率、すなわち水の浄化効率が循環流量に応じて変動することを簡易に抑制し、水浄化装置の水浄化性能を一定に維持することができる。
【００２８】
請求項９記載の発明によれば、制御装置は、ポンプの駆動を停止させてから水の圧力が第２の所定値まで低下すると、その時から所定の遅延時間が経過した後にポンプの駆動を再開させる。これに対し、水の圧力が第２の所定値まで低下してからすぐにポンプの駆動を再開させる場合では、ポンプにチャタリングが生じるため、チャタリング防止のためのバッファータンクを備えなければならない。しかしながら、本発明では、制御装置が、水の圧力が第２の所定値まで低下した時から所定の遅延時間が経過した後に、ポンプの駆動を再開させるので、バッファータンクを用いなくても、再開時におけるポンプのチャタリングを防止することができる。そのため、水浄化装置を簡易に構成することができる。
【００２９】
請求項１０記載の発明によれば、制御装置は、所定期間内においてポンプの駆動を停止させた回数が所定回数に到達すると、フィルタの目詰りを判断し、水浄化装置全体の作動を停止させる。つまり、未だ使用できる状態にあるフィルタが早期に交換されるような無駄を省いてフィルタを効果的に使用することができつつ、装置の安全性を向上させることができる。
【００３０】
また、水浄化装置全体の作動を停止させることで、ユーザにフィルタの目詰りを確実に報知することができる。
請求項１１記載の発明によれば、制御装置は、上述した所定期間内におけるポンプの駆動停止回数に応じて、貯水源と水浄化装置との間を循環する水の循環流量を推測する。つまり、複雑な構成を用いずに、上述したポンプの駆動停止回数を用いて簡易に循環流量を推測することができる。
【００３１】
また、制御装置は、この循環流量に応じて、オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間（オゾン発生時間）を変更させる。たとえば、循環流量が低い場合は、気液混合器での水の流速も低いので、気液混合器によるオゾンの水への混合効率が低下する。そのため、制御装置は、この混合効率の低下を補償するために、オゾン発生量を増大させる、またはオゾン発生時間を延長させる。このように、気液混合器によるオゾンの水への混合効率、すなわち水の浄化効率が循環流量に応じて変動することを簡易に抑制し、水浄化装置の水浄化性能を一定に維持することができる。
【００３２】
請求項１２記載の発明によれば、流量センサにより、貯水源と水浄化装置との間を循環する水の循環流量を正確に検知することができる。
また、制御装置は、流量センサが検知した循環流量に応じて、オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間（オゾン発生時間）を変更させる。たとえば、循環流量が低い場合は、気液混合器での水の流速も低いので、気液混合器によるオゾンの水への混合効率が低下する。そのため、制御装置は、この混合効率の低下を補償するために、オゾン発生量を増大させる、またはオゾン発生時間を延長させる。このように、気液混合器によるオゾンの水への混合効率、すなわち水の浄化効率が循環流量に応じて変動することを、流量センサを用いて確実に抑制し、水浄化装置の水浄化性能を一定に維持することができる。
【００３３】
請求項１３記載の発明によれば、湿度センサにより、オゾン発生装置の周囲の湿度を正確に検知することができる。オゾン発生装置は、電極の放電によりオゾンを発生させるものが一般的であるので、周囲の湿度が高くなると、電極が湿気を帯びることでオゾンの発生効率が低下する。つまり、オゾン発生装置の周囲の湿度は、オゾン発生効率すなわち水の浄化効率に影響を与えるものである。
【００３４】
そして、制御装置は、湿度センサが検知したオゾン発生装置の周囲の湿度に応じて、オゾン発生装置のオゾン発生量または運転時間（オゾン発生時間）を変更させる。たとえば、オゾン発生装置の周囲の湿度が高い場合は、オゾン発生効率が低いので、制御装置は、この発生効率の低下を補償するために、オゾン発生装置の出力を増加させる、またはオゾン発生時間を延長させる。このように、水の浄化効率がオゾン発生装置のオゾン発生効率に応じて変動することを、湿度センサを用いて確実に抑制し、水浄化装置の水浄化性能を一定に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
＜全体構成＞
図１は、この発明の一実施形態に係る水浄化装置１の構成例を示すシステム図である。なお、方向について言及する場合には、図示した方向矢印を参照する（他の図においても同様とする。）。
【００３６】
この発明の水浄化装置１は、主として家庭用であり、この水浄化装置１を家屋２に設置する場合、図１に示すように、貯水タンク３を、家屋２の屋根と略同じ高さに、たとえば、専用に組んだ鉄塔などの上に設置し、貯水タンク３よりも低い位置に水浄化装置１が配置される。詳しくは、水浄化装置１において、ユーザが操作する頻度が多い浄化装置４、フィルタ５およびポンプ６は、家屋２に隣接して配置されている。浄化装置４、フィルタ５およびポンプ６といった、水浄化装置１の構成部材については、以降で詳説する。
【００３７】
貯水タンク３には、水源７（たとえば、井戸や河川など）から水（被浄化水）を汲み出すためのタンク用ポンプ８を含む貯水管９が接続されており、タンク用ポンプ８の駆動力により、貯水管９を介して貯水タンク３内に水が溜められる。また、貯水タンク３は、その上面を開放することで雨水が自然に溜められる構成であってもよい。
水浄化装置１は、ポンプ６から延びる吸込管１０と、浄化装置４から延びる浄水給水管１１（返送路）とを介して、貯水タンク３に連結されている。なお、吸込管１０および浄水給水管１１も、水浄化装置１の構成部材である。
【００３８】
そのため、後述するように、貯水タンク３内の水は、ポンプ６の駆動力により、吸込管１０を介して水浄化装置１内へと汲み出され、水浄化装置１によって浄化された後に、浄水給水管１１を介して貯水タンク３へ戻される。つまり、貯水タンク３と水浄化装置１との間で、貯水タンク３内の水が、浄化されながら循環される。このように、貯水タンク３内の水が浄化循環されるため、貯水タンク３には浄水を生活水として溜めておくことができる。
【００３９】
また、貯水タンク３には、貯水タンク３から下方に延び、途中で屈曲して家屋２の内部に延びるユーザ用給水管１２の一端が接続され、ユーザ用給水管１２の他端側には蛇口１３が設けられている。上述したように、貯水タンク３は、比較的高所に配置されているので、ユーザが蛇口１３を開いてユーザ用給水管１２の他端側を開放すると、貯水タンク３内の水が、重力によって、ユーザ用給水管１２を介して蛇口１３まで到達する。そのため、ユーザは、たとえば、汲み出しポンプなどの特別な装置を設けずとも、蛇口１３を開くという簡単な操作をするだけで貯水タンク３内の水を容易に取り出すことができる。
＜水浄化装置＞
図２は、水浄化装置１を前側上方かつ右側から見た斜視図である。図３は、水浄化装置１を前側下方かつ右側から見た斜視図である。図４は、水浄化装置１の正面図である。図５は、水浄化装置１の右側面図である。
【００４０】
図２に示すように、水浄化装置１は、上述した浄化装置４、フィルタ５、ポンプ６、吸込管１０および浄水給水管１１と、原水給水管１４（導入路）、設置台１５および設置壁１６とを備えている。水浄化装置１におけるこれらの構成部材のうち、浄化装置４、フィルタ５、ポンプ６、吸込管１０、浄水給水管１１および原水給水管１４は、貯水タンク３と水浄化装置１との間を循環する水の循環流路を構成するものである。具体的には、水の循環（流れ方向）に見て、順に、吸込管１０、ポンプ６、原水給水管１４、浄化装置４および浄水給水管１１が直列配置される。フィルタ５は、原水給水管１４の途中に介挿される。一方、設置台１５および設置壁１６は、浄化装置４、フィルタ５、ポンプ６、吸込管１０、浄水給水管１１および原水給水管１４を所定の位置に支持するためのものである。
【００４１】
以下に、各構成部材について説明する。
設置台１５は、縦長の中空直方体状に形成されており、底面の４つ角には、下方へ突出する脚１７がそれぞれ設けられている。各脚１７が地面に接することで、設置台１５は安定して設置される。なお、各脚１７の長さは個別に調節可能であり、平坦でない地面でも、各脚１７の長さを調節することで設置台１５の姿勢を安定させることができる。また、設置台１５の前側壁は、開閉自在な扉１８となっており、これを開放すると設置台１５の内部が露出され、内部のメンテナンスを行うことができる。
【００４２】
設置壁１６は、設置台１５の上側壁の後端部から上方に延びる縦長の薄板状に形成されている。
設置台１５および設置壁１６は、これらを一体として側面から見ると、略椅子形状をなし、水浄化装置１の骨格部分を構成している。
浄化装置４は、左右方向に長い略直方体形状に形成されており、設置壁１６の前側面の上端部に配置されている。浄化装置４には、その外殻をなす筐体１９の左側面側から原水給水管１４が接続され、筐体１９の右側面側から浄水給水管１１が接続されている。また、筐体１９の前側面には、操作パネル２０が設けられており、操作パネル２０上の各種ボタンを操作することで、浄化装置４を含む水浄化装置１全体の運転を制御することができる。なお、操作パネル２０の地面からの高さは、たとえば、約１５０ｃｍであり、操作パネル２０は、一般的なユーザの目線位置の近傍に配置されている。そのため、操作パネル２０を含め、浄化装置４全体の操作性を向上させることができる。そして、筐体１９の右側面、詳しくは、浄水給水管１１と浄化装置４との接続部分よりも上方の位置には、電源スイッチ２１が設けられている。電源スイッチ２１は、浄化装置４の電源のＯＮ／ＯＦＦのみならず、操作パネル２０やポンプ６を含めた水浄化装置１の全ての電装部品の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのものである。なお、この電源スイッチ２１と上述した電装部品とをつなぐワイヤーハーネスなどの配線系統は、設置壁１６内部に収容されている。なお、浄化装置４の内部に配置される部品については、以降で詳説する。
【００４３】
フィルタ５は、たとえば、上下寸法が約５０ｃｍの縦長円筒状に形成された砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３で構成されており、設置台１５の上側壁の上面に、右から順に砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３が並べて配置されている。フィルタ５は、側面視において、浄化装置４よりも手前側に配置されており（図５参照）、その上端は、浄化装置４の底面に対して僅かに下方に位置している。つまり、フィルタ５は、ユーザの目線位置の近傍にある浄化装置４の下側に位置するので、フィルタ５へのアクセスが容易となり、たとえば、フィルタ５のメンテナンスに係る操作性を向上させることができる。砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３については、以降で詳説する。
【００４４】
ポンプ６は、設置台１５内部の右下端部に配置されている。ポンプ６は、比較的重量物であるので、このポンプ６をフィルタ５よりも低い位置、つまり水浄化装置１の下部に配置することで水浄化装置１の姿勢を安定させることができる。そして、このポンプ６は、インペラ（図示せず）と、このインペラを回転させるためのモータ（図示せず）と、圧力センサ３７と、バッファータンク３８とを備えている。ポンプ６は、上述したように吸込管１０に接続され、後述するように、原水給水管１４にも接続されている。そのため、モータ（図示せず）の駆動によってインペラ（図示せず）が回転されると、吸込管１０側の水がインペラ（図示せず）に吸い込まれ、原水給水管１４側へと吐出される。圧力センサ３７は、吐出側流路圧力、つまり原水給水管１４（詳しくは、後述する上流管２４）での水の圧力が、所定の上限値（第１の所定値）以上になるとＯＮし、所定の下限値（第２の所定値）未満になるとＯＦＦするセンサである。バッファータンク３８は、ポンプ６の駆動（インペラの回転）の開始時に生じるチャタリング（駆動の不連続）を解消するためのものである。
【００４５】
吸込管１０は、貯水タンク３（図１参照）から下方に延び、設置台１５の右側壁を、その前側下端部位置で貫通して設置台１５内部に延び、その後に後側へ屈曲してポンプ６に接続されている。
原水給水管１４は、設置台１５内部に配置され、複数の屈曲部を有しており、その途中には、水の流れ方向に見て、上述した砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３が順に介挿されている。ここで、説明の便宜上、原水給水管１４において、砂フィルタ２２よりも上流側の部分を上流管２４とし、砂フィルタ２２と活性炭フィルタ２３との間の部分を中流管２５とし、活性炭フィルタ２３よりも下流側の部分を下流管２６とする。
【００４６】
上流管２４は、ポンプ６から上方へ延び、設置台１５の上壁の手前で前後に分岐する。上流管２４において、分岐位置から前側へ延びる部分は、上流管２４の本流として、途中で屈曲して上方へ延び、設置台１５の上側壁を貫通して砂フィルタ２２に接続される。一方、上述した分岐位置で後側へ延びる部分（上流管支流部分２８とする。）は、設置台１５の後側壁の手前で屈曲して左側へ延び、そして再度屈曲してから下方に延びた後、さらに屈曲して前側に延び、後述する中流管支流部分３０および下流管支流部分３１に合流する。上流管支流部分２８において、上述した分岐位置近傍には、上流切替バルブ３３が介挿されている。上流切替バルブ３３を開くと、上流管２４と上流管支流部分２８とが連通する一方で、上流切替バルブ３３を閉じると、上流管２４と上流管支流部分２８との間が遮断される。なお、水浄化装置１の通常動作状態では、上流切替バルブ３３は閉じられている。
【００４７】
中流管２５は、砂フィルタ２２から下方に延び、設置台１５の上側壁を貫通してから屈曲して左側に延びる。その後、中流管２５は、その本流として引き続き左側へ延びる部分と、下方へ延びる部分（中流管支流部分３０とする。）とに分岐する。中流管２５は、設置台１５の左側壁の手前で屈曲して上方へ延び、設置台１５の上側壁を貫通して活性炭フィルタ２３に接続される。中流管支流部分３０は、下方に延びてから屈曲して左側へ延び、設置台１５の左側壁を貫通して、機外に設けられた排水口（図示せず）に連結される。また、上述したように、中流管支流部分３０の途中には、上流管支流部分２８および下流管支流部分３１が合流される。中流管支流部分３０において、中流管２５との分岐位置近傍には、中流切替バルブ３４が介挿されている。中流切替バルブ３４を開くと、中流管２５と中流管支流部分３０とが連通する一方で、中流切替バルブ３４を閉じると、中流管２５と中流管支流部分３０との間が遮断される。なお、水浄化装置１の通常動作状態では、中流切替バルブ３４は閉じられている。
【００４８】
図３に示すように、下流管２６は、活性炭フィルタ２３から下方に延びて設置台１５の上側壁を貫通し、引き続き下方へ延びる部分（下流管支流部分３１とする。）と、本流として後側へ延びる部分とに分岐する。下流管支流部分３１は、途中で屈曲して後側へ延び、上述したように、上流管支流部分２８および中流管支流部分３０に合流する。一方、下流管２６は、図５に示すように、後側へ延びてから屈曲して上方へ延び、設置台１５の上側壁を貫通してから浄化装置４の底面の手前までさらに上方へ延びる。そして、図４に示すように、下流管２６は、さらに屈曲ながら浄化装置４の左側面に回りこみ、浄化装置４に接続される。また、図２に示すように、下流管支流部分３１において、下流管２６との分岐位置近傍には、下流切替バルブ３５が介挿されている。下流切替バルブ３５を開くと、下流管２６と下流管支流部分３１とが連通する一方で、下流切替バルブ３５を閉じると、下流管２６と下流管支流部分３１との間が遮断される。なお、水浄化装置１の通常動作状態では、下流切替バルブ３５は閉じられている。
【００４９】
このような原水給水管１４において、上流切替バルブ３３、中流切替バルブ３４および下流切替バルブ３５を閉じられた状態では、上流管２４、中流管２５および下流管２６と、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３とが連通している。そのため、ポンプ６が駆動されると、ポンプ６によって汲み出された水は、上流管２４、中流管２５および下流管２６（原水給水管１４）と、その途中の砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３とを通って、浄化装置４へ導入される。一方、上流切替バルブ３３、中流切替バルブ３４および下流切替バルブ３５を開くと、さらに、上流管２４、中流管２５および下流管２６と、対応する上流管支流部分２８、中流間支流部分３０および下流管支流部分３１とがそれぞれに連通する。これにより、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３内の水や上流管２４、中流管２５および下流管２６内の水を、中流管支流部分３０を介して、上述した排水口（図示せず）へと排出すること（水抜き）ができる。なお、原水給水管１４では、水の流れ方向に見て、上流管２４における上述した分岐位置よりも上流側の位置と、下流管２６における上述した分岐位置よりも下流側の位置（図５参照）には、メインバルブ３６がそれぞれ介挿されている。そのため、水抜きをするときには、予め各メインバルブ３６を閉じて、ポンプ６および浄化装置４側から原水給水管１４内に水が不用意に浸入しないようにする。
【００５０】
浄水給水管１１は、上述したように浄化装置４の右側面から右側へ延びた後に屈曲し、上方の貯水タンク３に接続される。
＜浄化装置＞
図６は、浄化装置４の内部の正面側斜視図である。図７は、浄化装置４の内部構成を説明するためのシステム図である。なお、図７では、説明の便宜上、一部を抜き出して拡大表示している。
【００５１】
図６に示すように、筐体１９内には、水平方向へ延びる遮断壁３９が設けられ、遮断壁３９によって、筐体１９の内部空間は、上側の電装品領域４０と下側の水路領域４１とに区画されている。
電装品領域４０には、オゾン発生装置４２および制御部４３（制御装置）が筐体１９の奥側（つまり後側）に配置されている。水路領域４１には、オゾン混合器４４（気液混合器）および連結管４５（まとめて水路４６とする。）が、筐体１９の手前側（つまり前側）に配置されている。
【００５２】
オゾン発生装置４２は、その内部に放電素子回路（図示せず）および電極板（図示せず）を有しており、制御部４３と電気的に接続されている。
図７に示すように、オゾン発生装置４２には、筐体１９外の空気をオゾン発生装置４２内に吸い込むための吸気管４８、吸気管４８に挿入されたフィルタ４９、オゾン供給管５０、および、オゾン供給管５０に挿入された逆止弁５１が設けられている。具体的には、吸気管４８は、オゾン発生装置４２の吸気口５２に接続され、オゾン供給管５０は、オゾン発生装置４２の排気口５３に接続されている。制御部４３によってオゾン発生装置４２がＯＮにされると、吸気口５２からオゾン発生装置４２内に取り込まれた空気に対し、電極板（図示せず）で放電（たとえば、沿面放電、無声放電など）されることにより、オゾンが生成される。吸気口５２から流入する空気に含まれる塵埃は、フィルタ４９によって捕獲されるため、オゾン発生装置４２に塵埃が混入して、放電素子（図示せず）や電極板（図示せず）が破損することを防止することができる。発生されたオゾンは、オゾン供給管５０を介してオゾン混合器４４へ供給される。
【００５３】
制御部４３は、上述したオゾン発生装置４２だけでなく、電源スイッチ２１や操作パネル２０（図２参照）などにも電気的に接続されている（制御部４３と電気的に接続される電装部品については、以降で詳説する。）。
図６に示すように、連結管４５は、左右方向に略水平に延びる円管であり、その左端部は、筐体１９の左側面から外部に露出されて原水給水管１４に接続されている。連結管４５の右端部は、オゾン混合器４４の後述する流入口４７に接続されている。
【００５４】
オゾン混合器４４は、その左端に水の流入口４７、右端に水の流出口５４を有する水流路５５を備えている。
図７に示すように、水流路５５は、その途中が絞られ、内径が狭くされた絞り部５６を有している。また、絞り部５６には、気体通路５７が接続されている。気体通路５７は、その途中に逆止弁５８を有し、その下方に３方分岐５９を有している。３方分岐５９の側方に開口した入口６０（拡大図参照）には、オゾン発生装置４２から延びるオゾン供給管５０が接続されている。具体的には、オゾン供給管５０は、オゾン発生装置４２から下方に延びて、遮断壁３９に形成された貫通穴７１を貫通した後、斜め右側下方へ延びてオゾン混合器４４の入口６０に接続されている（図６参照）。そのため、オゾン発生装置４２からのオゾンが入口６０を介して気体通路５７内に流入する。また、気体通路５７の上端には、出口６１が開口されており、気体通路５７は、出口６１を介して、絞り部５６に対してＴ字状に連通している（拡大図参照）。
【００５５】
水流路５５も、連結管４５と同様に、左右方向に略水平に延びるように形成されている。そのため、水路４６は、全体として左右方向に略水平に延びるように形成され、水は、左側から右側へ向かって流れる。そして、流入口４７から水流路５５内に流入する水は、絞り部５６においてその流速が増す。この流速の増した水の流れによって、絞り部５６内は負圧になるので、この負圧により、気体通路５７内に流入したオゾンは、出口６１から水流路５５内へ吸い込まれ、たとえば、直径が５０μｍ以下の超微細気泡（いわゆるマイクロバブル）として水に混入される。このように、水流路５５に絞り部５６を設けてベンチュリ構造にすると、たとえば、ブロアなどの装置を設けず、絞り部５６内の水の流れにより発生する負圧を利用して、水流路５５内にオゾンを効率的に取り込むことができる。
【００５６】
そして、浄化装置４においてオゾン混合器４４でオゾンが混合され、オゾンによる除菌・殺菌が行なわれて浄化された水（浄化水）は、浄水給水管１１を流れ、貯水タンク３に戻される。なお、浄化水中の残存オゾンを、たとえば、オゾン脱臭カラム（図示せず）によって分解してもよい。これによって、浄化水中にはオゾンが存在せず、ユーザは安心して浄化水を使用することができる。もちろん、オゾン脱臭カラムを用いなくても、貯水タンク３に溜められた状態で、浄化水中の残存オゾンは自然分解されるので、ユーザが使用するときに浄化水中にオゾンが存在することはない。
【００５７】
水流路５５に接続された気体通路５７には、逆止弁５８が介挿されている。逆止弁５８は、気体通路５７内を下から上へ流れる流れ（特にオゾンの流れ）は許容するが、上から下へ流れる流れ（特に水の流れ）を防止するためのものである。これにより、水流路５５からの水が３方分岐５９およびオゾン供給管５０を介してオゾン発生装置４２内に浸入することが防止される。つまり、水の浸入によってオゾン発生装置４２のオゾン発生効率が低下されることが防止される。
【００５８】
３方分岐５９には、上述した入口６０の他に、下方に向かって開口された排水口６２が備えられており、排水口６２には、気体通路５７へ浸入した水を排水するための排水管６３が接続されている（拡大図参照）。
排水管６３は、３方分岐５９から下方に伸びており、その途中には、オゾン供給中に、排水管６３を通って空気が流入することを抑制するためのドレン弁６４が設けられている。また、排水管６３の下端の出口には、出口から流れ出る水を受けるための水受け皿６５が備えられている。
【００５９】
排水管６３は、気体通路５７に浸入した水を外部に排水するためのものである。上述したように、気体通路５７には逆止弁５８が介挿されているため、通常時、気体通路５７に浸入した水は、逆止弁５１によって塞き止められるが、時間の経過と共に逆止弁５１から漏れ出した水が、３方分岐５９を経て、排水管６３へ流れ落ちる場合がある。たとえそのような場合であっても、排水管６３が設けられているので、逆止弁５１で塞き止めることができなかった水を外部に排水することができる。
【００６０】
ドレン弁６４は、オゾン供給中に、排水管６３の水の流れ方向とは逆方向に空気が流入することを抑制するための弁である。これにより、オゾン供給中において、外部の空気が排水管６３を介して気体通路５７内に侵入してオゾンの濃度を薄めることが防止される。
水受け皿６５は、その内部が、水受け皿６５の周面壁の高さより低い仕切り壁６６によって２つの部屋に仕切られており、その２つの部屋の一方の部屋が、排水管６３の出口から排水される水を受ける水受け室６７であり、他方の部屋が、水受け室６７から仕切り壁６６を超えて溢れ出した水が入ってくる溢水室６８である。排水管６３の出口から排水された水は、いったん水受け室６７で受けられ、その水位が仕切り壁６６の高さ以下の場合には、溢水室６８に溢れ出さず、時間の経過と共に蒸発する。一方、その水位が仕切り壁６６の高さを超える場合には、その超えた分が、溢水室６８に溢れ出す。溢れ出した水は、溢水室６８に設けられた排出管６９を介して、筐体１９から外部に排出される。
【００６１】
また、水受け皿６５の周面壁の、仕切り壁６６の上端部よりやや低い位置には、水漏れセンサ７０が設けられている。水漏れセンサ７０は、水受け室６７に溜められた水の水位が、所定水位以上であると検知するとＯＮし、それ以外の場合にはＯＦＦするセンサである。水漏れセンサ７０のＯＮ／ＯＦＦ信号は、制御部４３へ与えられるようになっており、水漏れセンサ７０がＯＮして所定の時間経過すると、制御部４３は、ポンプ６およびオゾン発生装置４２をＯＦＦし、排水管６３から水受け室６７に排出される水の量を調整する。
【００６２】
以上より、この水浄化装置１では、水の流れ方向に見て、浄化装置４よりも上流側にフィルタ５が設けられている。これに対し、浄化装置４よりも下流側にフィルタ５が設けられる構成では、フィルタ５に目詰りが生じた場合、浄化装置４におけるオゾン混合器４４の下流側で圧力損失が生じ、オゾン混合器４４でのオゾンの吸込量が低下する。そのため、オゾン混合器４４によるオゾンの水への混合効率、すなわち、浄化装置４による水の浄化効率が低下するおそれがある。しかし、本発明では、浄化装置４よりも上流側にフィルタ５が設けられているので、オゾン混合器４４は、フィルタ５の目詰りに起因する圧力損失の影響を受けることがなく、オゾン混合器４４によるオゾンの水への混合効率の低下を抑制することができる。つまり、浄化装置４による水の浄化効率の低下を抑制することができる。
【００６３】
また、この水浄化装置１では、高さ方向において、上から順に、貯水タンク３、浄化装置４、フィルタ５およびポンプ６が配置されているので、水浄化装置１の中で浄化装置４が貯水タンク３に最も近い位置に配置される。そのため、貯水タンク３と浄化装置４との間、すなわち浄水給水管１１での水頭を小さく抑えることができる。これにより、浄水給水管１１、すなわち水の流れ方向に見て、浄化装置４におけるオゾン混合器４４の下流側において、水頭に起因する圧力損失を小さく抑えることができる。そのため、オゾン混合器４４によるオゾンの水への混合効率の低下を抑制することができる。つまり、浄化装置４による水の浄化効率の低下を一層抑制することができる。また、浄化装置４、フィルタ５およびポンプ６を高さ方向に並べて配置することで、設置面積の低減を図ることができる。
＜フィルタ＞
図８は、フィルタ５の砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３の共通の構成を説明するための分解斜視図である。図９は、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３の側断面図である。
【００６４】
図８に示すように、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３は、それぞれ、ベース部７５、外ケース７６および内ケース７７を備えている。
ベース部７５は、設置台１５の上側壁において、外ケース７６および内ケース７７を支持するものである。ベース部７５は、取付部７８、内ケース支持部７９および外ケース支持部８０を一体的に備えている。取付部７８は、平面視正方形状の薄板状に形成されている。平面視における取付部７８の中心位置には、取付部７８を肉厚方向に貫通する取出穴８１が形成され、取出穴８１から所定距離を隔てた位置には、取付部７８を肉厚方向に貫通する取込穴８２（図９参照）が形成されている。また、平面視における取付部７８の４つ角には、ねじ穴がそれぞれ形成されている。内ケース支持部７９は、取出穴８１を円中心として、取付部７８の上面から上方に突出する環状に形成されている。取込穴８２は、内ケース支持部７９の径外に位置している（図９参照）。外ケース支持部８０は、取出穴８１を円中心として、取付部７８の上面から上方に突出する環状に形成されている。外ケース支持部８０は、内ケース支持部７９よりも大径であり、取込穴８２は、外ケース支持部８０の径内に位置している（図９参照）。外ケース支持部８０の外周面には、ねじ部が形成されている。砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３の各ベース部７５は、取付部７８のねじ穴に挿通したねじによって、設置台１５の上側壁において対応する位置に固定されている（図２参照）。
【００６５】
外ケース７６は、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３のそれぞれの外郭を形成するものであり、外ケース支持部８０とほぼ等しい外径を有し、上下方向両端が開口され、上下方向に長手の中空円筒状に形成されている。外ケース７６の上端部には、大キャップ８４が、接着などによって外嵌されており、上述した外ケース７６の上端の開口部は大キャップ８４によって塞がれている。ここで、外ケース７６と大キャップ８４とが収容部として機能する。外ケース７６の大部分は、透明または半透明の樹脂等で形成されており、それ以外の部分、詳しくは、外ケース７６の下端部は、その内周面にねじ部が形成されている。このねじ部を上述した外ケース支持部８０のねじ部に噛み合わせることにより、外ケース７６が縦長の姿勢でベース部７５に組み付けられる（図９参照）。
【００６６】
内ケース７７は、内ケース支持部７９とほぼ等しい外径を有し、かつ外ケース７６と上下方向における長さがほぼ等しく、上下方向両端が開口された中空円筒状に形成されている。内ケース７７は、不透明の樹脂等で形成されており、上下方向両端部には、キャップ８３が、接着によってそれぞれ外嵌されている。ここで、内ケース７７と、内ケース７７の上下方向両端部に外嵌された２つのキャップ８３とが本体部として機能する。キャップ８３において、内ケース７７の上下方向両端の各開口に対向する部分には、網が張られており、網目を介して、内ケース７７の内部は、外部に連通している。内ケース７７の下端側のキャップ８３を内ケース支持部７９に内嵌することにより、内ケース７７が縦長の姿勢でベース部７５に組み付けられる（図９参照）。
【００６７】
上述したように、外ケース７６は、内ケース７７よりも大径なので、図９に示すように、外ケース７６は、ベース部７５に取り付けられた状態で、内ケース７７に外嵌された状態、換言すれば内ケース７７を内部に収容した状態となる。この状態において、外ケース７６の内周面と内ケース７７の外周面との間には、径方向において等しい間隔が設けられている。つまり、外ケース７６の内周面と内ケース７７の外周面との間には、環状の隙間が形成されている。なお、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３において、各部品の組付け部分はシールされており、内部は液密的に保たれている。
【００６８】
外ケース７６が内ケース７７に外嵌された状態において、大キャップ８４は、内ケース７７の上端縁に対して当接せず、つまり上方に間隔を隔てている。そのため、上述した外ケース７６の内周面と内ケース７７の外周面との間の隙間と内ケース７７の上端面とは連通している。
砂フィルタ２２において、取込穴８２には、原水給水管１４の上流管２４が接続され、取出穴８１には、中流管２５の一端が接続される。活性炭フィルタ２３において、取込穴８２には、中流管２５の他端が接続され、取出穴８１には、下流管２６が接続される。そのため、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３のそれぞれにおいて、取込穴８２から流入した水は、外ケース７６の内周面と内ケース７７の外周面との間の隙間を通って外ケース７６内を上昇する。そして、外ケース７６内を上昇した水は、大キャップ８４に対向することでその進路が径方向内側へと変更されることにより、内ケース７７の上端側のキャップ８３の上述した網目を介して内ケース７７内に進入し、内ケース７７内を下降する。内ケース７７内を下降して、内ケース７７の下端側のキャップ８３まで到達した水は、このキャップ８３の上述した網目を介してさらに下降し、取出穴８１から原水給水管１４（砂フィルタ２２においては中流管２５、活性炭フィルタ２３においては下流管２６）へ流入する。
【００６９】
砂フィルタ２２において、内ケース７７には砂（たとえば、マンガン砂）が装填されている。また、活性炭フィルタ２３において、内ケース７７には活性炭が装填されている。砂および活性炭（以下では、まとめて捕獲部材ということがある。）の装填量は、ともに、内ケース７７の上下方向寸法の１／１０〜３／４に相当する量である。つまり、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３において、内ケース７７の上部には、隙間が形成されている（図示破線矢印参照）。なお、各内ケース７７に外嵌されたキャップ８３の上述した網目は、砂および活性炭よりも細かくなるように設定されている。そのため、各内ケース７７に装填された砂および活性炭が、その内ケース７７から漏れ出すことはない。
【００７０】
砂フィルタ２２において、砂が装填された内ケース７７を通過する水は、その砂によって、酸化により固化した鉄分やマンガン成分が捕獲される。なお、この砂がマンガン砂である場合は、固化していない鉄分やマンガン成分の捕獲も可能である。また、活性炭フィルタ２３において、活性炭が装填された内ケース７７を通過する水は、その活性炭によって、砂フィルタ２２を通過した水に残留するフミン酸などの有機物が捕獲される。一般的に、固化した鉄分やマンガン成分は、有機物よりも大きい異物であるので、このフィルタ５では、水の流れ方向に見て、大きい異物を先に捕獲してから小さい異物を捕獲することで、効果的に水から異物を捕獲することができる。そして、これらの異物が除去された水が浄化装置４へ送られるので、浄化装置４における水の浄化効率を向上させることができる。また、異物を捕獲する各内ケース７７は、上下方向に長手（縦長）であり、長手方向に水を通過させるので、内ケース７７では、たとえば水平方向に水を通過させる場合と比べて、水の通過距離を長くすることができ、異物の捕獲効率を高めることができる。そして、内ケース７７を縦長とすることで、上述した捕獲部材を、上方に隙間が設けられるように、高さ方向に重ねて内ケース７７に装填することができる。
【００７１】
砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３において長時間水が通過すると、それぞれに装填された砂および活性炭には上述した異物が付着する。特に、内ケース７７内における上述した隙間には、異物が堆積される。所定量以上の異物が付着すると、砂および活性炭の異物捕獲性能が低下するため、定期的に砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３のそれぞれをメンテナンスする必要がある。その場合、図３に示すように、水浄化装置１の作動を停止させた状態で、先ず、原水給水管１４の各メインバルブ３６（図５も併せて参照）を閉じる。そして、上流切替バルブ３３、中流切替バルブ３４および下流切替バルブ３５を開いて、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３内の水抜きをおこなう。これにより、内ケース７７内の水と、上述した外ケース７６の内周面と内ケース７７の外周面との間の隙間にある水とが共に機外へ排出される。そして、外ケース７６の下端部のねじ部と外ケース支持部８０のねじ部との噛み合いを解除し、大キャップ８４と一体で、外ケース７６を縦長の姿勢で上方に移動させる（図３の砂フィルタ２２を参照）。外ケース７６が内ケース７７から離脱されると、内ケース７７が外部に露出される（図３の活性炭フィルタ２３を参照）。外部に露出された内ケース７７を掴んで内ケース支持部７９（図８参照）から取り外し、この内ケース７７を、たとえば、水中に漬けた状態で振る。これにより、各内ケース７７内における捕獲部材は、装填状態において予め設けられた隙間（図９の破線矢印参照）を利用して攪拌され、付着した異物が除去される。
【００７２】
このように、外ケース７６を内ケース７７から離脱させることで内ケース７７が露出され、内ケース７７に容易にアクセスすることができるので、フィルタ５を容易にメンテナンスすることができる。
また、上述したように、フィルタ５の各内ケース７７は、その長手方向寸法の１／１０〜３／４に相当する量の砂または活性炭が装填することで、上述した隙間を、捕獲部材が良好に攪拌されるのに適した大きさに形成することができる。そのため、メンテナンスにおいて内ケース７７全体を振ると、捕獲部材が捕獲した異物が捕獲部材から効果的に除去され、捕獲部材の性能を簡易かつ良好に回復させることができる。また、内ケース７７全体を振ることで捕獲部材の性能を回復させることにより、いわゆる逆洗（内ケース７７において水を逆流させて捕獲部材から異物を除去すること。）が不要となり、逆洗のための構成を省いて水浄化装置１を簡易に構成することができる。
【００７３】
メンテナンスが終了すると、上述した取り外しとは逆の手順で内ケース７７および外ケース７６がベース部７５に取り付ける。外ケース７６は、ベース部７５に取り付けられた内ケース７７に対して、その上方から装着される。上述したように、フィルタ５は、浄化装置４よりも手前側に配置されているので、フィルタ５の上方には障害物がなく、外ケース７６を、内ケース７７に対して、その上方から円滑に着脱することができる。
＜水浄化装置の制御＞
水浄化装置１では、上述した制御部４３によって、動作が制御される。図１０は、水浄化装置１の電気的構成を示すブロック図であって、この発明に関連する部分を示した図である。
【００７４】
制御部４３は、たとえば、マイクロコンピュータなどで構成されており、ＣＰＵ９０と、ＲＯＭ９１と、ＲＡＭ９２と、タイマ９３とを備えている。ここで、タイマ９３は、水浄化装置１での各動作時間を計測するものである。また、制御部４３は、操作パネル２０、オゾン発生装置４２、ポンプ６、水漏れセンサ７０、圧力センサ３７および電源スイッチ２１と、それぞれ電気的に接続されている。
【００７５】
操作パネル２０には、ユーザに対して各種表示を行なうための電源ＬＥＤ９５、オゾンＬＥＤ９６および異常ＬＥＤ９７や、上述した各種ボタンなどがそれぞれ設けられている。
水浄化装置１の運転制御では、ユーザによる操作パネル２０の各種ボタンの操作に応じて、制御部４３の制御により、オゾン発生装置４２が動作されてオゾンを発生し、さらにポンプ６が駆動されて水浄化装置１内を水が流れる。これによって、水浄化装置１内を流れる水にオゾンが混合され、水の浄化運転が行なわれる。これに併せて、電源ＬＥＤ９５およびオゾンＬＥＤ９６が点灯されることで、浄化運転中であることがユーザに報知される。また、フィルタ５の目詰りが生じると異常ＬＥＤ９７が点灯し、フィルタ５のメンテナンスを促す旨がユーザに報知される。
【００７６】
次に、フィルタ５の目詰りに係る制御について説明する。
図１１は、フィルタ５の目詰り検知に係る制御のフローチャートである。上述したように、砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３において長時間水が通過すると、それぞれに装填された砂および活性炭では、異物が付着することで異物捕獲性能が低下する。さらに、付着した異物によって砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３では目詰りが生じる。フィルタ５において目詰りが生じると、水浄化装置１と貯水タンク３との間を循環する水の流速（循環流量）が低下する。そして、フィルタ５の目詰りの度合いがひどくなると、水が循環しなくなり、さらに、フィルタ５よりも上流側、具体的には、浄水給水管１１の上流管２４（図２参照）において局部的に水圧が上昇し、上流管２４が破裂する不具合が生じ得る。
【００７７】
このような不具合を未然に防ぐために、制御部４３は、以下に述べる目詰り検知制御を行う（図１１とともに図１０も併せて参照）。
目詰り検知制御は、水浄化装置１の運転制御と同期して行われる。目詰り検知制御において、制御部４３は、先ず、タイマ９３の計測データをリセットする（ステップＳ１）。そして、制御部４３は、ポンプ６を駆動（ＯＮ）させ、かつ、オゾン発生装置４２を動作（ＯＮ）させて、水の浄化運転を実施する（ステップＳ２）。圧力センサ３７が検知する上流管２４内（ポンプ６からフィルタ５までの間）の水圧が所定の上限値未満であれば（ステップＳ３のＹＥＳ）、制御部４３は、浄化運転を継続する。一方、上述した水圧が上昇して上限値に到達すると（ステップＳ３のＮＯ）、制御部４３は、タイマ９３による時間計測を実施する（ステップＳ４）。また、制御部４３は、ポンプ６の駆動およびオゾン発生装置４２の動作を停止（ＯＦＦ）させて浄化運転を中止する（ステップＳ５）。浄化運転の停止により水浄化装置１内では水が流れなくなるので、上流管２４において上昇していた水圧は、徐々に低下する。この水圧が所定の下限値まで低下しない場合は（ステップＳ６のＮＯ）、制御部４３は、浄化運転を中止した状態で、引き続き、水圧を監視する。一方、この水圧が、下限値に到達すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、制御部４３は、その到達時点でタイマ９３による時間計測を中止する（ステップＳ７）。そして、タイマ９３が計測した時間、つまり水圧が上限値に到達して浄化運転を中止した時から、その後水圧が低下して下限値に到達した時までの経過時間が所定時間を超えると（ステップＳ８のＹＥＳ）、制御部４３は、フィルタ５が目詰りしたと判断し、異常ＬＥＤ９７を点灯させ、電源スイッチ２１をＯＦＦにする（ステップＳ９）。これにより、水浄化装置１全体の動作が停止される。この状態においても、異常ＬＥＤ９７は継続して点灯している。一方、上述した経過時間が所定時間を超えていないと（ステップＳ８のＮＯ）、制御部４３は、浄化運転が１回中止されたという情報をＲＡＭ９２に記憶させる（ステップＳ１０）。そして、制御部４３は、ＲＡＭ９２を参照し、所定期間内において浄化運転中止の累積回数が所定回数に到達したのであれば（ステップＳ１１のＮＯ）、フィルタ５が目詰りしたと判断し、ステップＳ９の処理を実施する。なお、この累積回数は、フィルタ５のメンテナンスが行われるとリセットされる。一方、この累積回数が所定回数に到達していないのであれば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制御部４３は、フィルタ５が目詰りしていないと判断し、水圧が下限値に到達した時点を基準として所定の遅延時間だけ待機し、浄化運転の中止状態を維持する（ステップＳ１２）。そして、遅延時間が経過した後、制御部４３は、ステップＳ１に戻り、目詰り検知制御を継続する。これにより浄化運転も再開される。
【００７８】
このようなフィルタ５の目詰り検知において、フィルタ５の目詰りに起因する圧力損失の影響を最も受け易い領域である上流管２４内を流れる水の圧力を検知することで、その他の領域の水の圧力を検知する場合に比べて、フィルタ５の目詰りを正確に判断することができる。そして、水の圧力と上述した経過時間を監視することで、複雑な構成を用いずに、容易にフィルタ５の目詰りを判断することができる。
【００７９】
また、制御部４３は、上述した圧力が上限値に到達するとポンプ６の駆動を停止させるので、水の圧力が上限値を超えてさらに上昇することを防止でき、装置の安全性を向上させることができる。さらに、制御部４３は、フィルタ５の目詰りを判断すると、水浄化装置１全体の作動を停止させるので、装置の安全性を確保しつつ、ユーザにフィルタ５の目詰りを確実に報知することができる。
【００８０】
また、浄化運転を再開する場合、制御部４３は、水の圧力が下限値まで低下した時から所定の遅延時間が経過した後に、ポンプ６の駆動を再開させるので、上述したバッファータンク３８を用いなくても、このようなマイコン制御だけで、再開時におけるポンプ６のチャタリングを防止することができる。そのため、水浄化装置１を簡易に構成することができる。
【００８１】
また、制御部４３は、所定期間内において浄化運転停止回数（ポンプ６の駆動停止回数）が所定回数に到達すると、フィルタ５の目詰りを判断し、水浄化装置１全体の作動を停止させるので、未だ使用できる状態にあるフィルタ５が早期に交換されるような無駄を省いてフィルタ５を効果的に使用することができつつ、装置の安全性を向上させることができる。
【００８２】
そして、制御部４３は、先程の経過時間に応じて水浄化装置１と貯水タンク３との間を流れる水の循環流量を推測し、浄化運転を再開するときには、推測した循環流量に応じて、オゾン発生装置４２のオゾン発生量を変更させる。具体的には、循環流量が低い場合は、オゾン混合器４４での水の流速も低いので、オゾン混合器４４によるオゾンの水への混合効率が低下する。そのため、制御部４３は、この混合効率の低下を補償するために、オゾン発生量を増大させる、またはオゾン発生装置４２の運転時間（オゾン発生時間）を延長させる。オゾン発生量を増大させる、またはオゾン発生時間を延長させるための手段として、たとえば、オゾン発生装置４２の上述した電極板（図示せず）に適用されるデューティー比を増大させて、電極板での放電量を増大させる。
【００８３】
このように、複雑な構成を用いずに、上述した経過時間を用いて簡易に循環流量を推測することができ、また、循環流量が低い場合には、オゾン発生量を増大させる、またはオゾン発生時間を延長することで、オゾン混合器４４によるオゾンの水への混合効率、すなわち水の浄化効率が循環流量に応じて変動することを簡易に抑制し、水浄化装置１の水浄化性能を一定に維持することができる。
【００８４】
また、上述した経過時間に代え、上述した所定期間内における浄化運転中止の累積回数に応じて循環流量を推測してもよい。これにより、経過時間と同様に、複雑な構成を用いずに、上述したポンプ６の駆動停止回数を用いて簡易に循環流量を推測することができ、水の浄化効率が循環流量に応じて変動することを簡易に抑制し、水浄化装置１の水浄化性能を一定に維持することができる。
【００８５】
もちろん、推測に代え、流量センサ（図示せず）を用いて実際の循環流量を検知してもよい。これにより循環流量を正確に取得することができ、水の浄化効率が循環流量に応じて変動することを確実に抑制し、水浄化装置１の水浄化性能を一定に維持することができる。
また、オゾン発生装置４２は、上述したように、電極板（図示せず）の放電によってオゾンを発生させるものであるので、オゾン発生装置４２の周囲の湿度が高くなると、電極板が湿気を帯びることでオゾンの発生効率が低下する。つまり、オゾン発生装置４２の周囲の湿度は、オゾン発生効率、すなわち水の浄化効率に影響を与えるものといえる。そこで、水浄化装置１は、オゾン発生装置４２の周囲の湿度を検知する湿度センサ（図示せず）を備え、制御部４３は、湿度センサ（図示せず）が検知したオゾン発生装置４２の周囲の湿度に応じて、オゾン発生装置４２のオゾン発生量または運転時間（オゾン発生時間）を変更させる。たとえば、オゾン発生装置４２の周囲の湿度が高い場合は、オゾン発生効率が低いので、制御部４３は、この発生効率の低下を補償するために、上述したデューティー比増大などの手段により、オゾン発生装置４２の出力を増加させる、または、オゾン発生時間を延長させる。このように、水の浄化効率がオゾン発生装置４２のオゾン発生効率に応じて変動することを、湿度センサを用いて確実に抑制し、水浄化装置１の水浄化性能を一定に維持することができる。
【００８６】
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、この発明に係る水浄化装置１の構成を、風呂水を利用して洗濯を行なう洗濯機などおける、風呂水の浄化処理などに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の一実施形態に係る水浄化装置１の構成例を示すシステム図である。
【図２】水浄化装置１を前側上方かつ右側から見た斜視図である。
【図３】水浄化装置１を前側下方かつ右側から見た斜視図である。
【図４】水浄化装置１の正面図である。
【図５】水浄化装置１の右側面図である。
【図６】浄化装置４の内部の正面側斜視図である。
【図７】浄化装置４の内部構成を説明するためのシステム図である。
【図８】フィルタ５の砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３の共通の構成を説明するための分解斜視図である。
【図９】砂フィルタ２２および活性炭フィルタ２３の側断面図である。
【図１０】水浄化装置１の電気的構成を示すブロック図であって、この発明に関連する部分を示した図である。
【図１１】フィルタ５の目詰り検知に係る制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１    水浄化装置
３    貯水タンク
４    浄化装置
５    フィルタ
６    ポンプ
１１  浄水給水管
１２  ユーザ用給水管
１４  原水給水管
２２  砂フィルタ
２３  活性炭フィルタ
３７  圧力センサ
４２  オゾン発生装置
４３  制御部
４４  オゾン混合器
７６  外ケース
７７  内ケース
８３  キャップ
８４  大キャップ
【図１】
2008104962.tif 000003
【図６】
2008104962.tif 000004
【図７】
2008104962.tif 000005
【図１０】
2008104962.tif 000006
【図１１】
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【図２】
2008104962.tif 000008
【図３】
2008104962.tif 000009
【図４】
2008104962.tif 000010
【図５】
2008104962.tif 000011
【図８】
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【図９】
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