(57)【要約】【課題】水道水等の流体の浄化を効率良く行うことができる浄水器を提供する。【解決手段】粒状濾材を流動可能に充填する有底筒状の流動濾過体３１を備える浄水器１であって、流動濾過体３１は、その底面に形成され、流動濾過体３１内に流体を導く導入口３５と、導入された流体を衝突させて流動濾過体３１の外周方向に流体が流れるように案内する案内体３７と、前記底面近傍であって、導入口３５の上方に案内体３７を配置して支持する支持体３８とを備える浄水器１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状濾材を流動可能に充填する有底筒状の流動濾過体を備える浄水器であって、
前記流動濾過体は、その底面に形成され、前記流動濾過体内に流体を導く導入口と、
導入された流体を衝突させて前記流動濾過体の外周方向に流体が流れるように案内する案内体と、
前記底面近傍であって、前記導入口の上方に前記案内体を配置して支持する支持体とを備える浄水器。
【請求項２】
前記案内体は、前記導入口に向けて張り出す湾曲面を備える請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
前記支持体は、前記案内体を上下移動可能に収容する籠状の収容部を備える請求項１又は２に記載の浄水器。
【請求項４】
前記案内体は、前記流動濾過体内に導入される流体に対して浮遊可能に構成される請求項３に記載の浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から水道水には殺菌用の塩素添加が義務づけられており、これにより水道水が雑菌により汚染される懸念は少ないが、カルキ臭により水の味は損なわれていた。また、この塩素と水道水中に含まれるフミン質などの有機物質とが反応することにより、発ガン性を有するトリハロメタンが水道水中に生成することも確認されている。更に、近年の河川、湖沼の汚染等により、これらを原水とする水道水中には、カビ臭原因物質が微量成分として含まれていることも確認されている。そこで、これらの水の味を損ねる物質や有害物質を除去するために、例えば特許文献１に開示されているような浄水器が広く使用されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている浄水器は、図６の概略構成断面図に示すように、活性炭のような粒状濾材１０１を流動可能に充填した内容器１０２を備えている。この内容器１０２の底面には、元水流入口１０３が形成されており、当該元水流入口１０３を介して内容器１０２内に水道水が導入されるように構成されている。また、内容器１０２の上部には当該内容器１０２の内部と連通する吐水管１０４が接続されており、内容器１０２に導かれ浄化された水道水を外部に排出できるように構成されている。
【０００４】
このように構成された浄水器１００によれば、内容器１０２の底面から導入される水道水の流れにより内容器１０２の内部で粒状濾材１０１が流動するため、水道水中に含まれる有害物質等を粒状濾材１０１の全表面に吸着させて水道水の浄化を行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−２３７７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した浄水器を用いて水道水等の浄化を行う場合、粒状濾材の一部が内容器の底面コーナー近傍に堆積するという問題があった。内容器の底面に堆積した活性炭等の粒状濾材は、水道水との接触に有効に機能しないため、水道水に含まれる有害物質や不純物を効率良く除去することが困難になる。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、水道水等の流体の浄化を効率良く行うことができる浄水器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、粒状濾材を流動可能に充填する有底筒状の流動濾過体を備える浄水器であって、前記流動濾過体は、その底面に形成され、前記流動濾過体内に流体を導く導入口と、導入された流体を衝突させて前記流動濾過体の外周方向に流体が流れるように案内する案内体と、前記底面近傍であって、前記導入口の上方に前記案内体を配置して支持する支持体とを備える浄水器により達成される。
【０００８】
また、この浄水器において、前記案内体は、前記導入口に向けて張り出す湾曲面を備えることが好ましい。
【０００９】
また、前記支持体は、前記案内体を上下移動可能に収容する籠状の収容部を備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記案内体は、前記流動濾過体内に導入される流体に対して浮遊可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水道水等の流体の浄化を効率良く行うことができる浄水器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の浄水器について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る浄水器の概略構成断面図であり、図２はその要部拡大断面図である。この浄水器１は、図１に示すように、本体ケース２と、浄水筒３と、蓋ケース４と、吐水管５とを備えている。
【００１３】
本体ケース２は、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属若しくは合成樹脂等により有底円筒状に形成されており、浄水筒３を上部から挿入して収納できるように構成されている。この本体ケース２は、台所シンク等の載置台６に載置される。この本体ケース２の底面中央部には、水道水等の流体を供給する流体供給配管７が接続される供給配管接続部２１が設けられており、流体が供給配管接続部２１を介して浄水筒３の内部に導かれるように構成されている。
【００１４】
浄水筒３は、円筒形状に形成されており、その内部には下から順に流動濾過体３１、固定濾過体３２および中空糸膜体３３が積層されている。この浄水筒３は、その下部から上部に向かって水道水等の流体が流動し、浄水筒３の上部に設けられた吐水部３４を介して吐水管５に導かれるようになっている。
【００１５】
流動濾過体３１は、有底筒状に形成されており、活性炭からなる粒状濾材Ｚを流動可能に充填して構成されている。この流動濾過体３１は、内部を通過する水道水等の流体中に含まれる残留塩素をはじめ、最も一般的な異臭味であるカルキ臭、カビ臭、さらにはトリハロメタン等の有害物質を除去するものである。
【００１６】
また、この流動濾過体３１は、その底面中央部において形成され、流体供給配管７を介して供給される水道水等の流体を流動濾過体３１内に導く導入口３５を備えている。この導入口３５には、流動濾過体３１内に充填される粒状濾材Ｚの粒径よりも小さい孔が複数形成された平板状のメッシュ部材３６が配設されている。このメッシュ部材３６は、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属や合成樹脂等により形成される。
【００１７】
また、流動濾過体３１は、案内体３７と支持体３８とを備えている、案内体３７は、流動濾過体３１に導入された水道水等の流体に衝突させて、当該流動濾過体３１の外周方向に流体が流れるように案内する機能を有している。この案内体３７は、後述する支持体３８の収容部３８１内に収容されて支持されている。また、案内体３７は、導入口３５を介して流動濾過体３１内に導かれる流体に対して浮遊可能に構成されており、図３（ａ）の正面図に示すように、本体部材３７１と姿勢維持補助部材３７２とを備えている。なお、流動濾過体３１内に導かれる流体に対して浮遊しないように案内体３７を構成してもよい。
【００１８】
本体部材３７１は、合成樹脂からなる密閉中空体により構成されている。この本体部材３７１は、球体の一部分を切断したような形状に形成されており、湾曲面部分３７３と平面部分３７４とを備えている。
【００１９】
姿勢維持補助部材３７２は、図３（ａ）における矢示Ａ方向から見た平面図である図３（ｂ）に示すように、平面視円形の平板状部材に複数の貫通孔３７５を形成して構成されている。この姿勢維持補助部材３７２は、平面視において、その中心部が本体部材３７１の平面部分３７４の中心部に重なるようにして、本体部材３７１に取り付けられている。また、平面視における姿勢維持補助部材３７２の最大径は、本体部材３７１の最大径と略同一となるように構成されている。
【００２０】
支持体３８は、流動濾過体３１の底面近傍であって、導入口３５の上方に案内体３７を配置して支持するものであり、図１及び図２に示すように、案内体３７を上下動可能に収容する籠状の収容部３８１を備えている。この支持体３８は、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、複数の支柱３８２と、各支柱３８２の一方の端部に接続する天板３８３と、各支柱３８２の中央部において当該支柱３８２に接続するストッパ部材３８４と、各支柱３８２の他方の端部に接続する底板３８５とを備えている。なお、図４（ａ）は支持体３８の正面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の矢示Ｂ方向から見た平面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の矢示Ｃ方向から見た平面図、図４（ｄ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図、図４（ｅ）は図４（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。収容部３８１は、複数の支柱３８２、天板３８３及びストッパ部材３８４で囲まれる領域により構成されている。天板３８３及び底板３８５は、リング状部材から形成されている。天板３８３の内周面には、収容部３８１に収容される案内体３７がその浮力により浮き上がって収容部３８１の上方から抜け出ることを規制する係止部３８６を備えている。ストッパ部材３８４は、収容部３８１に収容される案内体３７が収容部３８１の下方から抜け落ちないように案内体３７の下方移動を規制する部材である。このストッパ部材３８４は、平面視略円形の平板状部材から形成されており、導入口３５から流動濾過体３１内に導入された水道水等の流体が当該ストッパ部材３８４を介して案内体３７に衝突できるように、複数の流入孔３８７が形成されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、籠状の収容部３８１には、案内体３７の本体部材３７１の湾曲面が導入口３５に向けて張り出すようにして案内体３７が収容されている。つまり、案内体３７の姿勢維持補助部材３７２が天板３８３に対向するように、本体部材３７１の湾曲面部分３７３がストッパ部材３８４に対向するようにして、案内体３７が収容される。
【００２２】
また、収容部３８１の最大幅は、案内体３７を構成する本体部材３７１及び姿勢維持補助部材３７２の最大径よりも僅かに大きくなるように構成する。このような構成により、仮に、姿勢維持補助部材３７２がストッパ部材３８４側となるように案内体３７を回転させる外力が働いたとしても、案内体３７の本体部材３７１及び姿勢維持補助部材３７２が複数の支柱３８２に干渉するため、姿勢維持補助部材３７２がストッパ部材３８４側となるように案内体３７が回動することを防止することができる。
【００２３】
固定濾過体３２は、活性炭からなる粒状濾材Ｚが水道水等の流体の流れによって流動しないように構成されており、流動濾過体３１において除去されなかった残留塩素やトリハロメタン等の有害物質を更に除去するものである。
【００２４】
中空糸膜体３３は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン等の素材からなる多数の中空糸束をその各端部においてボッティング樹脂により一体に固定している構成となっている。このような中空糸膜体３３を通過することにより流体中の鉄錆及び細菌等の雑菌等の細かい汚れが濾過され除去される。
【００２５】
蓋ケース４は、図１に示すように、本体ケース２の上部開口を塞ぐ蓋体であり、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属若しくは合成樹脂等により形成されている。この蓋ケース４には、吐水管５及び浄水筒３の吐水部３４が挿入される貫通孔が形成されている。また、浄水器１の作動開始信号や作動停止信号を送信する図示しないスイッチ等の操作部を備えている。なお、この操作部は、流体供給配管７の途中に接続されている図示しない電磁弁の作動を制御する制御装置（図示せず）に接続している。
【００２６】
吐水管５は、浄水筒３の上部に設けられる吐水部３４に接続され、浄水筒３において浄化された浄水を外部に排出する管体である。
【００２７】
次に、このように構成された浄水器１の作動について図１及び図２を用いて説明する。まず、蓋ケース４に設けられている図示しない操作部を操作して、図示しない電磁弁を開くことにより、流体供給配管７を介して浄水筒３の流動濾過体３１に水道水等の流体を導く。メッシュ部材３６及び導入口３５を介して導かれた流体は、鉛直上方に向けて流動濾過体３１内に進入し、案内体３７に衝突する。案内体３７に衝突した流体は、当該案内体３７によりその通水方向が変更され、流動濾過体３１の外周方向に向けて流れる。つまり、流動濾過体３１の底部コーナー近傍に向けて流体が流れることになる。その後、流体は、流動濾過体３１の側壁部に沿って上方に流れ、流動濾過体３１内において渦を形成しながら対流する。このとき、粒状濾材Ｚは、流体の流れに沿って流動し、流体に含まれる塩素やトリハロメタン等の有害物質等を吸着除去する。
【００２８】
流動濾過体３１を通過して固定濾過体３２に導かれた流体は、当該固定濾過体３２において更に塩素やトリハロメタン等の有害物質が除去された後、中空糸膜体３３において流体中の鉄錆や雑菌等の細かい汚れが濾過される。このようにして浄化された流体は、浄水筒３の上部に形成された吐水部３４を介して吐水管５に導かれ、出水口５１から排出される。
【００２９】
このように本実施形態に係る浄水器１によれば、案内体３７の作用により、流動濾過体３１に導かれた流体を流動濾過体３１の底部コーナー近傍に向けて流れるように構成しているので、流動濾過体３１の底部コーナー近傍に粒状濾材Ｚが堆積することを防止することができる。この結果、流動濾過体３１に充填される粒状濾材Ｚの全てが、水道水等の流体と効率良く接触するため、より効率的に流体の浄化を行うことが可能になる。
【００３０】
また、本実施形態における浄水器１において、案内体３７は、導入口３５に向けて張り出す湾曲面を備えているので、導入口３５を介して流動濾過体３１内に導かれ、案内体３７に衝突する流体の流れる方向を底面コーナー近傍に向けてスムーズに変更することができる。その結果、流動濾過体３１に導入され、案内体３７に衝突する流体の圧力抵抗を低減させることができ、案内体３７や支持体３８が損傷することを防止することができる。
【００３１】
また、案内体３７は、支持体３８が備える籠状の収容部３８１に上下移動可能となるように収容され支持されているため、導入口３５を介して導かれた流体の流れにより、上下方向に振動を発生させることができる。この振動の発生により、流動濾過体３１において流体の複雑な流れを生じさせることができ、粒状濾材Ｚと流体との接触性をより一層高めることができ、効率的に流体を浄化することができる。更に、案内体３７が振動して動くことにより、粒状濾材Ｚの一部が、当該案内体３７の上部に堆積して流動しなくなるような事態が発生することを確実に防止でき、粒状濾材Ｚの流動をより一層促進させることが可能になる。
【００３２】
また、案内体３７を流体に対して浮遊可能となるように構成しているので、流動濾過体３１に流体が供給されることにより、案内体３７は浮力を得て収容部３８１内において上方に浮き上がる。したがって、浄水器１の作動時において、導入口３５と案内体３７との間隙を略一定に維持することができ、流動濾過体３１内に導かれる流体の流量が大きく変動することを防止できる。また、浄水器１を停止状態から駆動状態に切り替えて流体が流動濾過体３１に供給された直後において、案内体３７が浮き上がることにより該案内体３７の上方に堆積する粒状濾材Ｚを強制的に動かすことができる。その結果、粒状濾材Ｚの全体の流動を迅速に開始させることが可能になる。
【００３３】
以上、本発明に係る浄水器１の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。本実施形態においては、支持体３８が、収容部３８１内において案内体３７が上下動可能となるように支持する構成を採用しているが、例えば、流動濾過体３１の底面近傍であって、導入口３５の上方において案内体３７を固定して支持するように構成してもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、案内体３７の本体部材３７１の形状を球体の一部分を切断したような形状となるように構成しているが、導入口３５から供給された水道水等の流体を案内体３７の本体部材３７１に衝突させることにより、供給された流体の流れる方向を流動濾過体３１の外周方向に向けて流れるように変更できる形状であれば特に限定されない。例えば、球形状、平板形状等種々の形状を採用することができる。
【００３５】
また、図５に示すように、流動濾過体３１の底面に形成された導入口３５に連接する補助流動濾過体８を設けると共に、流動濾過体３１の底面近傍であって、導入口３５の上方に案内体３７を配置するような構成を採用することもできる。補助流動濾過体８は、上部開口を有する有底筒状に形成されており、その内部に粒状濾材Ｚが流動可能に充填されている。補助流動濾過体８の上部開口は、流動濾過体３１に形成される導入口３５と略同じ開口面積を有するように構成されている。この上部開口は、導入口３５に接続しており、当該上部開口及び導入口３５とを介して、流動濾過体３１の内部と補助流動濾過体８の内部とは連通している。また、補助流動濾過体８の底面には、流体供給配管７から導かれた水道水等の流体を補助流動濾過体８の内部に導く第２導入口８５が形成されている。この第２導入口８５には、図１に示すメッシュ部材３６と同様な構成を有する第２メッシュ部材８６が配設されている。なお、図５における構成においては、流動濾過体３１の底面に形成される導入口３５にメッシュ部材３６を配設せず、補助流動濾過体８に充填される粒状濾材Ｚが、流体供給配管７から供給された流体の流れに伴って、流動濾過体３１の内部に進入できるように構成されている。なお、補助流動濾過体８の底面近傍であって、第２導入口８５の上方に更に案内体を配置する構成を採用できることはいうまでもない。  
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る浄水器の概略構成断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）図１に示す浄水器が備える案内体を示す正面図、（ｂ）その矢示Ａ方向から見た平面図である。
【図４】（ａ）図１に示す浄水器が備える支持体の正面図、（ｂ）図４（ａ）における矢示Ｂ方向から見た平面図、（ｃ）図４（ａ）における矢示Ｃ方向から見た平面図、（ｄ）図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図、（ｅ）図４（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図５】図１に示す浄水器の変形例を示す概略構成断面図である。
【図６】従来の浄水器を示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    浄水器
２    本体ケース
３    浄水筒
３１  流動濾過体
３２  固定濾過体
３３  中空糸膜体
３５  導入口
３７  案内体
３８  支持体
４    蓋ケース
５    吐水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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