(57)【要約】【目的】クリプトスポリジウムや硝酸性窒素、溶解性鉛、ヒ素などの有害物質を完全に取り除くことができ、生水を販売することができる水の自動販売機を提供する。【構成】水の自動販売機１は、浄水装置２、給水装置３及びこれらを接続する金属製又はプラスチック製の導水管４等を備えており、浄水装置２と給水装置３とは分離して配置可能である。また、浄水装置２は、第１の重合不織布フィルタと、第１の高密度活性炭フィルタと、第２の重合不織布フィルタと、逆浸透膜フィルタと、第２の高密度活性炭フィルタと、陰イオン交換フィルタなどをこの順番で配置したフィルタ部を備えている。さらに、給水装置２は、給水ノズル、紫外線殺菌装置、貨幣識別保管部などを備えている。【選択図】　　　　図１
2004013596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜フィルタを少なくとも有する浄水装置と、
紫外線殺菌装置を有するとともに、浄水装置によって製造された浄水を自動計量販売する給水装置と、
を備えていることを特徴とする水の自動販売機。
【請求項２】
浄水装置と給水装置とが導水管によって接続されているともに、浄水装置と給水装置とが分離して配置可能であることを特徴とする請求項１に記載の水の自動販売機。
【請求項３】
外部のコンピュータとの間で情報の交換を行う通信装置を備えていることを特徴とする請求項１及び２に記載の水の自動販売機。
【請求項４】
プリペイドカードリーダ及び（又は）無線通信を利用した支払装置を備えていることを特徴とする請求項１及び３に記載の水の自動販売機。
【請求項５】
浄水装置が、第１の重合不織布フィルタと、
前記第１の重合不織布フィルタの下流に配置された第１の高密度活性炭フィルタと、
前記第１の高密度活性炭フィルタの下流に配置された逆浸透膜フィルタと、
前記逆浸透膜フィルタの下流に配置された第２の高密度活性炭フィルタと、
を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の水の自動販売機。
【請求項６】
第１の高密度活性炭フィルタと逆浸透膜フィルタの間に第２の重合不織布フィルタが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の水の自動販売機。
【請求項７】
第２の高密度活性炭フィルタの下流に陰イオン交換フィルタが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の水の自動販売機。
【請求項８】
第２の高密度活性炭フィルタに化石サンゴ及び（又は）造礁サンゴが含まれていることを特徴とする請求項請求項５から７のいずれかに記載の水の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、水の自動販売機に関し、特に非加熱かつ飲料水として利用可能な水の自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物や一般廃棄物による環境破壊が進むにつれ、水源の汚染もすすみ、それに伴う水道水の汚染が心配されている。
【０００３】
そこで、近年、ペットボトルなどにボトリングされた涌き水や海洋深層水等を買い求める人が増えている。また、汚染されていない水を得るために、所有地に井戸を掘り、その井戸からくみ上げた水を加熱した水（調理水）を利用する人が増えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらにはそれぞれ次に掲げるような問題点があった。
【０００５】
まず、ボトリングされた水には、容量当たりの価格が水道水の数１００倍と高く、飲料水の全てを賄うことはできないとの問題点があった。また、ボトリングされた水には、その原水の成分が、季節や場所によって微妙に変動するため、味を一定に保つことができないとの問題点があった。さらに、ボトリングされた水には、容器として使用するペットボトルが廃棄物となって環境破壊を起こし、一定量でしか販売されておらず、利用者が欲しい量を購入することはできないとの問題点もあった。
【０００６】
つぎに、調理水は、井戸からくみ上げて貯水する際に、塩素の投入が義務付けられているが、これには安全性の問題があった。また、調理水の利用にあたっては、加熱殺菌することも義務付けられており、これは多大なエネルギーを必要とするとともに、多量の二酸化炭素を発生するという問題点もあった。
【０００７】
さらに、これらの水のいずれにおいても、クリプトスポリジウムや硝酸性窒素、溶解性鉛、ヒ素などの有害物質を完全には取り除けないとの問題点があった。
【０００８】
そこで、この発明は、上記の各種問題点を解決して、生水を販売することができる水の自動販売機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の水の自動販売機は、逆浸透膜フィルタを少なくとも有する浄水装置と、紫外線殺菌装置を有するとともに、浄水装置によって製造された浄水を自動計量販売する給水装置とを備えている。
【００１０】
水の自動販売機をこのような構成とすることにより、ペットボトルや二酸化炭素による二次的な環境破壊を引き起こさずに、安全で生水で飲むことのできる浄水を利用者の需要に応じて製造・販売することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の水の自動販売機は、浄水装置と給水装置とが導水管によって接続されているともに、浄水装置と給水装置とが分離して配置可能である。
【００１２】
これによって、装置の配置の自由度を高めることができ、例えば、浄水装置を物陰に隠し、給水装置を目立つところに置くこともできる。また、狭いスペースであっても給水装置だけが置ければよいので、設置箇所を増やすことができる。
【００１３】
また、水請求項３に記載の自動販売機は、外部のコンピュータとの間で情報の交換を行う通信装置を備えていている。
【００１４】
これによって、水の自動販売機の稼動状況や収益を自動管理することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の水の自動販売機は、プリペイドカードリーダ及び（又は）無線通信を利用した支払装置を備えている。
【００１６】
このように、支払方法を多様化することによって、利用者の利便性を高めることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の水の自動販売機を構成する浄水装置は、第１の重合不織布フィルタと、第１の重合不織布フィルタの下流に配置された第１の高密度活性炭フィルタと、第１の高密度活性炭フィルタの下流に配置された逆浸透膜フィルタと、逆浸透膜フィルタの下流に配置された第２の高密度活性炭フィルタとを備えている。
【００１８】
また、請求項６に記載の水の自動販売機は、第１の高密度活性炭フィルタと逆浸透膜フィルタの間に第２の重合不織布フィルタが設けられている。
【００１９】
また、請求項７に記載の水の自動販売機は、第２の高密度活性炭フィルタの下流に陰イオン交換フィルタが設けられている。
【００２０】
これらのフィルタによって、クリプトスポリジウムや硝酸性窒素、溶解性鉛、ヒ素などの有害物質素を確実に取り除くことができる。
【００２１】
さらに、請求項８に記載の水の自動販売機は、第２の高密度活性炭フィルタに化石サンゴ及び（又は）造礁サンゴが含まれている。
【００２２】
これによって、浄水にカルシウムなどのミネラル分を添加することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて、この発明の一つの実施の形態について説明する。
【００２４】
図１は、水の自動販売機１の全体構成を示す図であり、この図に示すように水の自動販売機１は、浄水装置２、給水装置３及びこれらを接続する金属製又はプラスチック製の導水管４などを備えている。そこで、以下にこれらの各構成要素について説明する。なお、浄水装置２と給水装置３とを分離可能にすることによって、水の自動販売機を配置する際の自由度を高くすることができる。
【００２５】
まず、図２及び図３は、浄水装置２の内部構成を示す図であり、図２は一側面側から見た図であり、図３は他側面から見た図である。これらの図に示すように浄水装置２は、原水供給口２１、高圧ポンプ２２、フィルタ部Ｆ１〜Ｆ４、流量積算計２３、生産水口２４などを備えている。また、後述する陰イオン交換フィルタＦ４は浄水装置２の筐体外に配置されている。
【００２６】
また、図４は、浄水装置２の流水経路を模式的に示す図であり、この図に示すように、水道水は原水供給口２１から、浄水装置２に取り込まれ、高圧ポンプ２２によって加圧されながら、フィルタ部Ｆ１〜Ｆ４によって浄水されたのち、導水管４に放出される。なお、この図において、浄水に至る水の流れは実線で、廃棄水の流れは点線でそれぞれ示している。また、３本ある逆浸透膜フィルタＦ３及び２本の陰イオン交換フィルタＦ４は、一つの図面によりフィルタ部を記載するため、それぞれ一本のフィルタにより記載を省略した。
【００２７】
つぎに、浄水装置２の各構成要素について説明する。
【００２８】
原水供給口２１は、その一端が、水道の蛇口などの水道水や井戸水の貯水タンクなどと連結され、その他端は高圧ポンプ２２に接続されている。
【００２９】
高圧ポンプ２２は、電動モータなどの動力源によって駆動し、後述する逆浸透膜フィルタＦ３による濾過に必要な圧力を水に加える。
【００３０】
フィルタ部Ｆ１〜Ｆ４は、上流側から、第１の重合不織布フィルタＦ１、第１の高密度活性炭フィルタＦ２、第２の重合不織布フィルタＦ１、３本の逆浸透膜フィルタＦ３、第２の高密度活性炭フィルタＦ２、及び２本の陰イオン交換フィルタＦ４を直列接続したものである。
【００３１】
第１及び第２の重合不織布フィルタＦ１は、図４に示すように、円筒状のケースＦ１ａ内の中心部に外周に多数の小孔を備えた排出管Ｆ１ｂを設置しており、排出管Ｆ１ｂの回りにオレフィンポリマーとポリエステルファイバーとポリエステルの重合不織布からなるフィルタＦ１ｃを巻回したものである。また、ケースＦ１ａの上部には、接続管２５の末端が接続しており、排出管Ｆ１ｂの出口には接続管２５が、ケースＦ１ａの下部には廃水管２６が接続している。
【００３２】
第１及び第２の高密度活性炭フィルタＦ２は、図４に示すように、円筒状のケースＦ２ａ内の上下部に略５μｍポアのセディメントフィルタＦ２ｂ，Ｆ２ｃを配置し、両フィルタＦ２ｂ，Ｆ２ｃ間に繊維状、粒状、固形状の活性炭Ｆ２ｄを充填したものである。また、ケースＦ２ａの下部中央には接続管２５の末端が、下部の周辺部には廃水管２６が接続しており、ケースＦ２ａの上部には接続管２５が接続している。
【００３３】
逆浸透膜フィルタＦ３は、図４に示すように、円筒状のケースＦ３ａ内の中心部に外周に多数の小孔を有する排出管Ｆ３ｂを設置し、排出管Ｆ３ｂの回りに例えば孔径が０．０００１μｍのポリアミド重合膜とポリスルホンの膜からなるフィルタＦ３ｃを巻回したものである。また、ケースＦ３ａの上部には接続管２５の末端を接続してあり、排出管Ｆ３ｂの出口には接続管２５が、また下部の周辺部には廃水管２６が接続している。なお、逆浸透膜フィルタＦ３は、クリプトスポリジウムをほぼ完全に取くことができる。
【００３４】
陰イオン交換フィルタＦ４は、図４に示すように、円筒状のケースＦ４ａ内の上下部に略５μｍポアのセディメントフィルタＦ４ｂ，Ｆ４ｃを配置し、両フィルタＦ４ｂ，Ｆ４ｃ間に繊維状又は粒状であって、塩素イオン交換型の陰イオン交換樹脂Ｆ４ｄを充填したものである。また、ケースＦ４ａの下部中央には接続管２５の末端が、下部の周辺部には廃水管２６が接続しており、ケースＦ４ａの上部には接続管２５が接続している。
【００３５】
生産水口２４は、その一端が接続管２５に接続し、他の一端が陰イオン交換フィルタＦ４に接続しており、浄水装置２で製造した浄水を陰イオン交換フィルタＦ４を介して導水管４に放出する。
【００３６】
なお、上記のようなフィルタ構成とすることによって、以下のような優れた効果が得られる。
【００３７】
まず、従来からある浄水装置ように、陰イオン交換フィルタＦ４の上流に逆浸透膜フィルタＦ３が設けられていなければ、上記のフィルタ構成では硝酸性窒素をほぼ完全に取り除くことはできない。硝酸性窒素は、陰イオン交換フィルタＦ４さえあればある程度は取り除けるものの、上流に逆浸透膜フィルタＦ３がなければ、陰イオン交換樹脂の交換容量が硝酸性窒素を吸着する前に一杯になってしまうからである。浄水装置２のように、陰イオン交換フィルタＦ４の上流に逆浸透膜フィルタＦ３を設ければ、設けない場合と比べて硝酸性窒素の吸着量が１５倍以上向上し、硝酸性窒素を完全に取り除くことができるようになる。
【００３８】
よって、浄水装置２のように、陰イオン交換フィルタＦ４を設けることで、従来からある浄水装置では取り除くことのできなかった硝酸性窒素を除去できる。また、従来からある逆浸透膜浄水装置では、浄水のｐＨが飲料水基準のｐＨ５．６よりも低くなってしまったが、浄水装置２では、浄水のｐＨを弱アルカリ性のｐＨ７．４に保つことができる。
【００３９】
さらに、浄水装置２は、第２の高密度活性炭フィルタＦ２の下流に陰イオン交換フィルタＦ４を設けているので、陰イオン交換フィルタＦ４のイオン交換能力が落ちてきても、陰イオン交換フィルタＦ４を交換するだけで、硝酸性窒素が完全に取り除かれた浄水を製造することができる。なお、浄水装置２とは反対に、陰イオン交換フィルタＦ４の下流に高密度活性炭フィルタＦ２を設けた場合には、陰イオン交換フィルタＦ４のイオン交換能力が落ちると、陰イオン交換フィルタＦ４を漏れ出た硝酸性窒素が、高密度活性炭フィルタＦ２にも入り込んでしまうので、硝酸性窒素を完全に取り除いた浄水を製造するためには、陰イオン交換フィルタＦ４に加えて高密度活性炭フィルタＦ２も交換する必要がある。
【００４０】
図５は、給水装置３の外観図であり、この図に示すように、給水装置３は、その正面に貨幣投入口３１ａや購入ボタン３１ｂを有するフロントパネル３１、浄水を容器５に給水するための給水ノズル３２を備えている。
【００４１】
図６は、給水装置３の主要な構成を示すブロック図である。この図に示すように、給水装置３は、給水ノズル３２、給水口３３、給水路３４、貨幣識別保管部３５、制御部３６、給水量調整部３７、紫外線殺菌装置３８などを備えている。そこで、以下にこれらの各構成要素について説明する。
【００４２】
給水口３３は、その一端が、導水管４と連結され、その他端は給水路３４に接続されている。そして、給水路３４は、給水量調節部３７や紫外線殺菌部３８を経由して給水ノズル３２に至る浄水の通り道である。
【００４３】
貨幣識別保管部３５は、貨幣投入口３１ａから投入された金額を計算し、制御部３６に通知するとともに、投入された貨幣を保管するものであり、従来からある自動販売機において利用されているものである。
【００４４】
制御部３６は、購入ボタン３１ｂが押されたときに、貨幣識別保管部３５から通知された金額に基づいて、給水量を決定するマイクロコンピュータであり、決定した給水量に基づいて給水量調節部３７の開閉時間を制御する。
【００４５】
給水量調節部３７は、電磁弁３７ａや流量センサ３７ｂを備えており、制御部３６の指示に従って電磁弁３７ａを開閉することによって、給水ノズル３２から給水される給水量を調節する。
【００４６】
紫外線殺菌装置３８は、図７に示すように、紫外線殺菌灯３８ａ、紫外線殺菌灯３８ａを覆うガラスカバー３８ｂ、外殻３８ｃなどを備えている。また、ガラスカバー３８ｂと外殻３８ｃの間には、浄水の通過する空間があり、この空間は紫外線殺菌装置３８の下部に設けた流入口３８ｄ、上部に設けた流出口３８ｅを介して、給水路３４と接続されている。そのため、紫外線殺菌灯３８ａを点灯しながら、浄水を流入口３８ｄから流出口３８ｅに通過させれば、紫外線殺菌灯３８ａによって浄水を殺菌することができる。
【００４７】
つぎに、このようにして構成された水の自動販売機によって、水の販売を行う際の動作について説明する。
【００４８】
まず、水の購入者がお金を入れて、給水装置３に容器５をセットし、貨幣投入口３１ａから必要な金額を投入し、購入ボタン３１ｂを押す。
【００４９】
すると、水道水が浄水装置３に流れ込んで、フィルタ部Ｆ１〜Ｆ４によって浄化されたのち、導水管４を介して、給水装置３に送水される。送水された浄水は、給水量調節部３７によって適量が紫外線殺菌部３８に送水され、紫外線殺菌部３８によって最終的に殺菌されたのち、給水ノズル３２を通って容器５に給水される。
【００５０】
なお、この発明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術範囲に応じて、各種変更を加えることができる。
【００５１】
例えば、上記実施例においては、浄水装置２は合計９本のフィルタを使用したが、水質などに応じてフィルタ構成を変えることもできる。具体的には、最低、第１の重合不織布フィルタＦ１、第１の高密度活性炭フィルタＦ２、逆浸透膜フィルタＦ３、第２の高密度活性炭フィルタＦ２を備えていれば、生水として販売可能な水質の浄水を得ることができる。また、原水の汚染がひどい場合には、各種フィルタを増設することにより、水質を向上させることもできる。
【００５２】
また、水を浄化するだけではなく、浄化した水に様々な成分、例えば各種ミネラルや薬効成分、を添加する仕組みを設けてもよい。例えば、図８に示すように、第２の高密度活性炭フィルタ２４に含まれる活性炭の一部を化石サンゴＣ１や造礁サンゴＣ２に換えることによって、各種ミネラルを添加するようにしてもよい。
【００５３】
また、水の自動販売機が外部のコンピュータと情報交換することができる通信手段を備えていてもよい。具体的には、水の自動販売機が、ＰＨＳや携帯電話などの無線通信回線、広域ＬＡＮや電話回線などの有線通信回線を介して通信できるモデムやトランシーバーを備えていてもよい。これによって、水の自動販売機の稼動状況や収益を自動管理することができる。
【００５４】
また、上記の実施例で利用した貨幣識別保管部３５に換えて、又はこれと組み合わせて、プリペイドカードリーダーや、ＰＨＳ、携帯電話、ブルートゥース等の無線通信を利用した支払装置などを利用してもよい。支払方法を多様化することによって、利用者の利便性を高めることができる。
【００５５】
さらに、上記の実施例では、投入した貨幣額に応じて、浄水の給水量を制御していたが、フロントパネル３１にタッチキーなどの入力手段と、液晶表示部などの出力手段を設け、利用者がタッチキーを操作して必要な給水量を入力し、購入できるようにしてもよい。これによって、利用者の利便性をより高めることができる。
【００５６】
最後に、水源の水圧変動を吸収し、浄水を安定して生産するために、浄水装置２の原水供給口２１側に一時貯留タンクを設けてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
この発明にかかる水の自動販売機は、高度な浄水能力を備えた逆浸透膜フィルタと硝酸性窒素除去用の陰イオン交換フィルタとを有する浄水装置と、紫外線殺菌部を備えた給水装置などを備えている。そのため、ペットボトルや二酸化炭素による二次的な環境破壊を引き起こさずに、安全で生水で飲むことのできる浄水を省スペースで利用者の需要に応じて製造・販売することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる水の自動販売機の全体構成を示す図である。
【図２】浄水装置の内部構成を浄水装置の一側面側から見た図である。
【図３】浄水装置の内部構成を浄水装置の他側面から示す見た図である。
【図４】浄水装置の流水経路を模式的に示す図である。
【図５】給水装置の外観斜視図である。
【図６】給水装置の主要な構成を示すブロック図である。
【図７】紫外線殺菌部の主要な構成を示す図である。
【図８】他の実施例における第２の高密度活性炭フィルタの構成を示す図である。
【符号の説明】
１　水の自動販売機
２　浄水装置
３　給水装置
４　導水管
【図１】
2004013596.tif 000003
【図２】
2004013596.tif 000004
【図３】
2004013596.tif 000005
【図４】
2004013596.tif 000006
【図５】
2004013596.tif 000007
【図６】
2004013596.tif 000008
【図７】
2004013596.tif 000009
【図８】
2004013596.tif 000010