(57)【要約】【課題】清浄度の高い濾過を行うことはもちろんのこと、タンクレス化、吐水量の充分な確保、メンテナンスの簡素化等、より使い勝手の良い新規な浄水器を提供する。【解決手段】本発明の浄水器１は、プレフィルタ２とメインフィルタ３とを具えた濾過機構によって、主に原水Ｗに含まれた不純物を除去するものであり、プレフィルタ２は二本のカーボンフィルタ１１によって構成されるとともに、メインフィルタ３は孔径約０．０００１μｍ程度の三本の逆浸透膜フィルタ１２によって構成されて成り、浄化された処理済水Ｐは、タンク等に貯留することなく、そのまま使用されることを特徴とする。またフィルタは、原水Ｗの清浄度に応じて、予め許容されるトータルの濾過時間が設定され、これに基づいて交換時期が管理されることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレフィルタとメインフィルタとを具えた濾過機構によって、主に原水に含まれた不純物を除去する浄水器であって、
前記プレフィルタ及びメインフィルタは、各々複数のフィルタ要素によって構成されて成り、
前記濾過機構によって浄化された処理済水は、貯留されることなく、そのまま使用するようにしたことを特徴とする浄水器。
【請求項２】
前記プレフィルタは、二本のカーボンフィルタをフィルタ要素として具え、一方、前記メインフィルタは、孔径約０．０００１μｍ程度の三本の逆浸透膜フィルタをフィルタ要素として具えて成ることを特徴とする請求項１記載の浄水器。
【請求項３】
前記濾過機構には、メインフィルタの後段に、処理済水をマイルドにするポストフィルタが更に組み込まれることを特徴とする請求項１または２記載の浄水器。
【請求項４】
前記フィルタは、原水の清浄度に応じて、予め許容されるトータルの濾過時間が設定され、これに基づいて交換時期が管理されることを特徴とする請求項１、２または３記載の浄水器。
【請求項５】
前記濾過機構には、フィルタの交換時期が近づいたことを警告音や警告灯で告知する警告装置が付設されることを特徴とする請求項４記載の浄水器。
【請求項６】
前記濾過機構には、フィルタが交換時期に達した場合、給水を強制的に自動停止させる電磁弁が組み込まれることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の浄水器。
【請求項７】
前記濾過機構には、運転停止後、フィルタ内に残留した水を自動排出する排出弁が組み込まれることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一般家庭において用いられる浄水器に関するものであって、浄化性能を向上させることはもとより、生成した処理済水を貯留するタンク等を要することなく、単位時間当たりの生成処理済水の量（吐水量）を充分に確保し、また濾過フィルタの管理も容易に行え、使い勝手を総合的に向上させた新規な浄水器に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
例えば水道水は、浄水場で安全な飲料水に浄化された上で、各家庭に給水されるため、そのまま飲用しても何ら差し支えないが、浄水場に到るまでの河川水等は、酸性雨、工業排水、農業排水、家庭排水等によって少なからず汚染される。このため、特に都市部における水道水には、浄水場では除去し切れない残留不純物、例えばトリクロロメタンや重金属あるいは塩素等がわずかではあるが含まれ、飲用しても健康に支障はないものの、必ずしも「美味しい水」ではなかった。このようなことから水道水を、より美味しくするために、従来より浄水器が用いられており、このものの多くは、水道水に混じった不純物をフィルタ等によって除去する濾過タイプのものがほとんどである。
【０００３】
そして、このような濾過タイプの浄水器には、蛇口に付ける簡易式のもの（すなわち濾過機構が比較的簡単なもの）や、濾過機構が比較的大型となりシンクの下部空間等に収納するタイプのものなど種々ある。
もちろん比較的大型のものの方が、一般に濾過性能も良好であるが、このタイプの浄水器１′は、濾過性能を高めることに重点を置くと、その反面、単位時間当たりの濾過量（処理済水の生成量であり、以下、吐水量と称する）が少なくなる傾向とならざるを得ず、その結果、例えば図６に示すように、水道水（原水Ｗ）をフィルタ２′、３′で濾過した後、タンクＴやピッチャーに一旦貯留するのが一般的な構造となっていた。しかしながら、これには以下に示すような問題があった。
【０００４】
すなわち、このようなタンクＴを具えた従来の浄水器１′は、タンクＴ等に貯留した処理済水Ｐ′を全て使い切った場合には、新たに貯めるまでに相当の時間が掛かり、いわゆる水切れ状態となって必ずしも必要な時に処理済水Ｐ′を使用できないという問題があった。
また逆に、生成後、処理済水Ｐ′を長時間、タンクＴ等に貯留しておくとタンクＴ内部等で雑菌が繁殖するという問題があった。もちろん、このような雑菌の繁殖は、タンクＴ等の清掃や消毒を小まめに行うことで、かなり防止できるものではあるが、清掃等が煩雑であったり、清掃や消毒を行っている間は浄水器１′が使用（飲用）できないことを考えると、タンクＴの清掃や消毒等を小まめに行うことは、必ずしも現実的な手法ではなかった。
【０００５】
また高いレベルでの濾過を最優先に考えれば、濾過フィルタの数を増やし、原水Ｗの濾過を多段階で行えば、高清浄化は達成できるものの、構成部材の増加や、メンテナンス時におけるフィルタ交換等が頻繁になり、必ずしも実用的な構造とは言えなかった。このように浄水器においては、常に濾過性能の向上が求められる一方、充分な吐水量の確保、タンクレス化、フィルタ管理の簡素化等が要求され、従来の浄水器１′にあっては、必ずしもこれらに対応できる、使い勝手の良いものは、市場に供給されていないのが現実であった。
【０００６】
【開発を試みた技術的課題】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、高いレベルで原水の濾過を行うことはもちろんのこと、タンクレス化、吐水量の充分な確保、メンテナンスの簡素化等、より使い勝手の良い新規な浄水器の開発を試みたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の浄水器は、プレフィルタとメインフィルタとを具えた濾過機構によって、主に原水に含まれた不純物を除去する浄水器であって、前記プレフィルタ及びメインフィルタは、各々複数のフィルタ要素によって構成されて成り、前記濾過機構によって浄化された処理済水は、貯留されることなく、そのまま使用するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、実用上充分な吐水量（例えば１．８Ｌ／分、３．６Ｌ／分等）を確保しながらタンクレス化を実現した使い勝手の良い浄水器を提供できる。このため処理済水の貯留に起因する、雑菌の繁殖を解消できる。また吐水量が充分であるから必要な時に、ほとんど待つことなく、ピュア水を使用することができる。
【０００８】
また請求項２記載の浄水器は、前記請求項１記載の要件に加え、前記プレフィルタは、二本のカーボンフィルタをフィルタ要素として具え、一方、前記メインフィルタは、孔径約０．０００１μｍ程度の三本の逆浸透膜フィルタをフィルタ要素として具えて成ることを特徴として成るものである。
この発明によれば、高い濾過性能を有した浄水器を現実のものとする。具体的には、孔径約０．０００１μｍ程度の三本の逆浸透膜フィルタを濾過機構のメインとしているため、これよりも大きい径のトリハロメタン（約  ０．０００３８μｍ程度）、病原性生物Ｏ−１５７（約  ３μｍ程度）、水銀（約  ０．０００４１μｍ程度）、カドミウム（約  ０．０００３５μｍ程度）等を効率的に捕捉することができる。
【０００９】
更にまた請求項３記載の浄水器は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記濾過機構には、メインフィルタの後段に、処理済水をマイルドにするポストフィルタが更に組み込まれることを特徴として成るものである。
この発明によれば、より美味しい処理済水を得ることができる。このため例えば、この処理済水でお茶を入れたり、水割り等を作った場合、素材本来の味をより引き立てることができる。
【００１０】
また請求項４記載の浄水器は、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記フィルタは、原水の清浄度に応じて、予め許容されるトータルの濾過時間が設定され、これに基づいて交換時期が管理されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、フィルタの交換時期を明確にし、交換管理が確実に行える。
【００１１】
また請求項５記載の浄水器は、前記請求項４記載の要件に加え、前記濾過機構には、フィルタの交換時期が近づいたことを警告音や警告灯で告知する警告装置が付設されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、フィルタの交換時期をより明らかなものとし、不用意に許容期間（交換時期）が経過してしまうことを防止し得る。
【００１２】
また請求項６記載の浄水器は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記濾過機構には、フィルタが交換時期に達した場合、給水を強制的に自動停止させる電磁弁が組み込まれることを特徴として成るものである。
この発明によれば、フィルタの交換時期を過ぎての運転（過使用）を完全に防止できる。
【００１３】
また請求項７記載の浄水器は、前記請求項１、２、３、４、５または６記載の要件に加え、前記濾過機構には、運転停止後、フィルタ内に残留した水を自動排出する排出弁が組み込まれることを特徴として成るものである。
この発明によれば、運転停止の際、フィルタ内に残った水を排水できるため、フィルタをクリーンな状態に維持できるとともに、残留水に起因する雑菌の繁殖を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。本発明の浄水器１は、大きく分けて、主に一般家庭等において水道水を濾過対象とする場合と、災害緊急時等に河川や湖沼の水あるいは海水などを濾過対象とし、これから飲料水を確保する場合とがあり、これらを各々実施の形態１、２として説明する。なお水道水等の濾過対象となる水を原水Ｗとし、これが浄水器１によって濾過されピュアな状態となったものを処理済水Ｐとする。また濾過が不充分である浄化途中の水を中間処理水Ｗ１とする。
【００１５】
（１）実施の形態１
実施の形態１の浄水器１は、上述したように主に水道水を原水Ｗとし、これを濾過して浄化するものであり、一例として図１、２に示すように、プレフィルタ２と、メインフィルタ３と、ポストフィルタ４とを濾過機構の実質とする。このうちプレフィルタ２は、原水Ｗの予備的な濾過作用を担うものであり、メインフィルタ３は、プレフィルタ２を通り抜けた不純物を捕捉する作用を担うものであり、これらによって原水Ｗは、ほぼ完全に浄化される。なおポストフィルタ４は、浄化された水をより一層、美味しく（まろやか、マイルド）するために、主に残留臭気等を除去するためのフィルタである。
なお図１では、キッチンを広く使えるように考慮して、浄水器１をシンク（流し）の下方空間に収納した形態を示したが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、例えば飲食店等において客に「美味しい水」をアピールしたいような場合には、浄水器１を直接シンクやカウンター等に載置するようにしても構わない。以下、各フィルタについて更に説明する。
【００１６】
まずプレフィルタ２について説明する。このものは、原水Ｗ（水道水）に不可避的に含まれる不純物のうち、比較的粒径の大きいものの通過を阻止し、これを除去するものである。すなわちプレフィルタ２は、メインフィルタ３に先立ち、原水Ｗの事前濾過を行うものであり、言わば目の荒い篩様の作用を担っている。またプレフィルタ２は、このようにメインフィルタ３の前段で大きめの粒子等を捕捉するため、メインフィルタ３の目詰まりを防ぐ保護作用をも担っている。
【００１７】
そして本実施の形態では、プレフィルタ２は、二本のカーボンフィルタ１１をフィルタ要素とし、これらを並列状態に接続して成るものである。カーボンフィルタ１１は、主に  ５μｍ程度までの不純物（粒子）を捕捉するものであり、水道水に初めから含まれてしまう鉄錆や汚れ（沈殿物、微粒子）がここで取り除かれるものである。またカーボンフィルタ１１は、活性炭濾過のため原水Ｗが有する塩素臭（カルキ臭）、カビ臭、ドブ臭等を除去する作用をも担っている。
なおプレフィルタ２は、必ずしもカーボン（活性炭）を適用するだけでなく、ゼオライト等の適用も可能である。
【００１８】
次にメインフィルタ３について説明する。このものは、プレフィルタ２を通過した水（中間処理水Ｗ１）から、ほぼ完全に不純物を除去し、純水に近い状態の水を生成するものであり、この実施の形態では、フィルタ要素として三本の逆浸透膜フィルタ１２（いわゆるＲＯ方式、ＲＯは  ［Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ］の略）が適用され、これらを並列に接続して形成される。
【００１９】
そして、この逆浸透膜の孔の大きさは、一例として約０．０００１μｍ程度が望ましい。これは、発癌性物質と言われているトリハロメタンの大きさが約  ０．０００３８μｍ程度、病原性生物Ｏ−１５７の大きさが約  ３μｍ程度、水俣病の原因として知られている重金属の水銀の大きさが約  ０．０００４１μｍ程度、イタイイタイ病の原因とされているカドミウムの大きさが約  ０．０００３５μｍ程度であり、これらを捕捉できるように（透過させないように）するためである。もちろんカルシウム、マグネシウム等のミネラル分はそのまま通過させるものである。因みにメインフィルタ３は、一例としてアメリカダウケミカル社製の１００ガロン規格メンブレムフィルタが適用される。
なお従来の浄水器に多く用いられていた中空糸膜の孔は、約  ０．１μｍ程度であり、トリハロメタン、水銀、カドミウム等、この孔径に満たない不純物の捕捉は行い得ないものであった。
【００２０】
またメインフィルタ３を三本の逆浸透膜フィルタ１２で構成したのは、タンク等を要することなく、充分な処理済水量を確保するためであり、これによって吐水量としては、約１．８〜３．６Ｌ／分程度確保でき、これはタンクやピッチャー等に処理済水Ｐを貯留しなくても、実用的な使用に充分供し得る量である。
【００２１】
次にポストフィルタ４について説明する。このものは、プレフィルタ２とメインフィルタ３によって実質的な濾過が成された浄化水（処理済水Ｐ）を更にまろやか（マイルド）にするためのものであり、一例としてカーボンフィルタ１３によって形成される。これは、活性炭によって主にピュア水の中に極、わずか残り得る臭気を吸着するものである。なおポストフィルタ４についても、必ずしも活性炭（カーボン）の適用にとどまることなく、ゼオライト等の適用が可能である。
【００２２】
以下、上述したフィルタ以外の構成部材について概略的に説明する。図中符号２０は、原水Ｗの供給部であり、ここでは水道水が供給される給水管の先端部（蛇口）が該当する。図中符号２１は、低電圧スイッチであり、後述するブースタポンプ２２の暴走を防ぐためのものである。図中符号２２は、ブースタポンプであり、メインフィルタ３に供給される水（中間処理水Ｗ１）の水圧を高め、ＲＯの濾過効果を高めるためのものである。図中符号２３は、圧力メータである。図中符号２４は、自動断水用の電磁弁であり、自動的に原水Ｗの供給を止めるためのものである。図中符号２５は、高電圧スイッチである。図中符号２６は、水質計であり、メインフィルタ３を通過した浄化水（処理済水Ｐ）の純度を自動測定するためのものである。図中符号２７は、処理済水Ｐの自動供給弁である。図中符号２８は、自動洗浄弁であり、運転停止後、フィルタ内に溜まった水を自動排出しフィルタを洗浄するためのものである。
【００２３】
またフィルタは、使用（濾過）に伴い汚れるものであり、また濾過機能も衰えてくるため、適宜の期間で交換する必要がある。この交換にあたっては、原水Ｗの清浄度（例えば水道水の場合、一般に都会である程、ＴＤＳ〔全液含有濃度〕が高く、清浄度が低い）に応じて予めトータルの濾過時間を設定しておき、これに基づいて交換時期を管理することが可能である。具体的には原水Ｗの状況によって濾過できるトータルの許容時間（例えば１３０００分）を入力し、この限界時間が迫ったら（例えば残り１００分）、警告灯や警告音等で管理者（使用者）に告知する形態が採り得る。もちろん濾過の残留時間は、使用者が常に目視できるように液晶等によって表示されることが好ましい。因みに図１に示す符号２９が、濾過の残留時間を示す液晶表示装置（いわゆるＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
【００２４】
またフィルタの交換が行われないまま、許容されたトータルの濾過時間が経過した場合を考慮して、電磁弁２４によって、自動的に原水Ｗの供給をストップさせる形態が採り得る。もちろん電磁弁２４は、このような場合の自動断水のみならず、浄水器１の不慮の停止、あるいは水質計２６のデータから所望の純度が得られていない場合等に給水を停止させることも可能である。
なお、このような構成部材は、主として、原水Ｗをより効果的に濾過するととともに、より浄水器１の使い勝手を向上させるためのものである。
【００２５】
なお上述した実施の形態では、三本の逆浸透膜フィルタ１２を並列に接続して、メインフィルタ３を構成したが、例えば図３に示すように、二本の逆浸透膜フィルタ１２（これを１２Ａ、１２Ｂとする）と、一本の逆浸透膜フィルタ１２（これを１２Ｃとする）とを直列状態に接続する形態が可能である。具体的には、プレフィルタ２によって事前濾過された中間処理水Ｗ１が、二本の逆浸透膜フィルタ１２Ａ、１２Ｂに送り込まれ、ここからのドレンＤを再度もう一つの逆浸透膜フィルタ１２Ｃに送り濾過するものである。また二本の逆浸透膜フィルタ１２Ａ、１２Ｂによって濾過された清浄水（処理済水Ｐ）は、逆浸透膜フィルタ１２Ｃを通過した清浄水（処理済水Ｐ）と合流して、ポストフィルタ４へと送られる。更に逆浸透膜フィルタ１２ＣからのドレンＤは、自動洗浄弁２８に送られる。なおこのような構成によって、自動洗浄弁２８に送られる最終的なドレンＤの量（廃棄水量）を、減少させ得る効果がある。
【００２６】
以下、本発明の浄水器１による、水道水の濾過効果について説明する。図４は、飲用水の基準値を示した表であり、図５は、本出願人が、社団法人  浜松環境衛生研究所に依頼して検査してもらった濾過データ（正確には、水道水を本浄水器によって濾過した処理済水の水質データ）の表である。
上記図４、５によれば、トリハロメタン（総トリハロメタン）は、基準値０．１ｍｇ／Ｌ  以下に対し、本発明の浄水器では０．００１ｍｇ／Ｌ  未満という低い値となっている（濾過されている）。また水銀は、基準値０．０００５ｍｇ／Ｌ以下に対し、本発明の浄水器では０．００００５ｍｇ／Ｌ  未満という低い値となっている。更にカドミウムは、基準値０．０１ｍｇ／Ｌ以下に対し、本発明の浄水器では０．００１ｍｇ／Ｌ  未満という低い値となっており、優れた濾過効果が確認されている。
【００２７】
（２）実施の形態２
実施の形態２は、災害緊急時の浄水器１であり、実施の形態１のものに対し、ポストフィルタ４を除いた構成である。すなわち、この場合の濾過機構は、専らプレフィルタ２とメインフィルタ３とによって構成されるものであり、早急に飲料水等を確保したい場合に適したものである。なお浄水器１そのものの説明は、実施の形態１のものに対し、あたかもポストフィルタ４を取り除いた形態であるため、省略する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、浄化能力を強力なものにできるとともに、処理済水Ｐを貯留するタンクＴ等を一切設けることなく、必要な時に大量の水を短時間で作り出すことができる。またフィルタの交換時期の管理等、メンテナンスが容易に行え、使い勝手の良い浄水器１を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄水器をシンクの下部空間に設置した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の浄水器の濾過機構を示す斜視図である。
【図３】浄水器の他の濾過機構を示す斜視図である。
【図４】飲用水の基準値を示す表である。
【図５】本発明の浄水器によって濾過した処理済水の水質検査データを示す表である。
【図６】従来の浄水器の一例を骨格的に示す説明図である。
【符号の説明】
１      浄水器
２      プレフィルタ
３      メインフィルタ
４      ポストフィルタ
１１    カーボンフィルタ
１２    逆浸透膜フィルタ
１２Ａ  逆浸透膜フィルタ
１２Ｂ  逆浸透膜フィルタ
１２Ｃ  逆浸透膜フィルタ
１３    カーボンフィルタ
２０    供給部
２１    低電圧スイッチ
２２    ブースタポンプ
２３    圧力メータ
２４    電磁弁
２５    高電圧スイッチ
２６    水質計
２７    自動供給弁
２８    自動洗浄弁
２９    液晶表示装置
Ｄ      ドレン（廃棄水）
Ｐ      処理済水
Ｔ      タンク
Ｗ      原水
Ｗ１    中間処理水
【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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