(57)【要約】【課題】通水中の液体Ａに溶剤Ｂの溶液Ｃを適切な量で混合する混合器であって、使用開始時にカートリッジ内の空気を円滑に排除することができる混合器およびこれを用いた浄水器を提供する。【解決手段】液体Ａの入口１８と出口１９の間にカートリッジ収容室１６を形成し、このカートリッジ収容室１６にカートリッジ２０を収容し、カートリッジ２０はカートリッジ本体２１とキャップ２２を有し、キャップ２２に注出口２４および希釈室２５を設け、キャップ２２をカートリッジ本体２１に被着したとき希釈室２５がカートリッジ本体２１に侵入してカートリッジ本体２１内に残っている空気を排除するようにした【選択図】    図４
2004230359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体Ａの入口および出口を備え、これら入口と出口との間にカートリッジ収容室が形成された混合器本体と、
上記カートリッジ収容室に脱着可能に収容され、上部に注出口が開口されるとともに内部に溶剤Ｂが収容され、上記注出口を通じて内部に液体Ａが侵入することにより上記溶剤Ｂを溶解して溶液Ｃを作るとともに、この溶液Ｃを上記注出口よりカートリッジ収容室に注出して液体Ａに混入させるカートリッジと、を備え、
上記カートリッジは、
上端が開放され内部に上記溶剤Ｂが収容されるカートリッジ本体と、
このカートリッジ本体に脱着可能に取り付けられて上端開放部を閉塞するとともに上端に前記注出口が開口されたキャップと、
このキャップの内側に設けられ、上記注出口に連通するとともに底部に上記カートリッジ本体の内部と連通する連通孔を開口し、上記キャップをカートリッジ本体に取り付けた場合にカートリッジの内部に挿入される所定の容積を有する希釈室と、
を具備したことを特徴とする溶液の混合器。
【請求項２】
混合器本体の入口はカートリッジ収容室の接線方向に開口してこの入口より流入した液体Ａがカートリッジ収容室で旋回流を発生するとともに、カートリッジ本体の周壁に羽根を設け、この羽根が上記旋回流を受けることにより上記カートリッジがカートリッジ収容室内で回転されることを特徴とする請求項１に記載の溶液の混合器。
【請求項３】
上記カートリッジ内に磁石または磁性体を有する攪拌子を移動自在に収容し、上記混合器本体に上記攪拌子の移動を拘束する磁性体または磁石からなる吸引子を設けたことを特徴とする請求項２に記載の溶液の混合器。
【請求項４】
カートリッジ収容室およびカートリッジは、それぞれ少なくとも一部がカートリッジに収容した溶剤Ｂが外から見えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の溶液の混合器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の溶液の混合器を、残留塩素を中和する浄化部に用いた浄水器であり、上記液体Ａが残留塩素を含んだ水道水であり、溶剤Ｂが塩素中和剤であることを特徴とする浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体Ａに微量の溶液Ｃを混入するのに適した混合器、および水道水に含まれる残留塩素を中和するため塩素中和用の溶液を水道水に注入して残留塩素を除去するようにした浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】国際公開公報  ＷＯ  ０１／０８５３９
水道水には雑菌を滅菌・消毒するため塩素が混入されているが、水道水に含まれる残留塩素（特に次亜塩素酸ＨＯＣｌなどの遊離残留塩素）はカルキ臭を発したり、水の味を低下させたり、人の肌や毛髪に悪影響を及ぼすといわれている。
このようなことから本出願人は、「国際公開公報  ＷＯ  ０１／０８５３９」で提案したように、アスコルビン酸（ビタミンＣ）を用いて残留塩素を中和し、残留塩素の活性を低減させるようにした給水手段を発明した。
この給水手段は、通水路に収容したカートリッジにビタミンＣ粉末を充填しておき、通水により注出口からカートリッジ内に水を導入してビタミンＣ粉末を溶解し、このビタミンＣ水溶液を上記注出口を通じて微量ずつ放出して水道水に混ぜることで水道水の残留塩素を除去するものである。
この場合、ビタミンＣの水溶液は水道水より比重が大きいので、カートリッジ内のビタミンＣ水溶液が底に沈む傾向があり、したがってカートリッジの下部に注出口を開口した場合は、通水を止めている間にこの注出口よりビタミンＣ水溶液が通水路に漏れ出し、無駄に流出してしまう。このため、注出口はカートリッジの上部、好ましくは上端面に開設するのが望まれる。また、注出口をカートリッジの上部に開口すれば、カートリッジ内の空気が上に集まるので最初に使うときにカートリッジ内の空気を放出する、いわゆる空気抜きが円滑に行えるという利点もある。
一方、このようなカートリッジは、上部に開設した注出口から水道水を導入し、この水道水がカートリッジ内部のビタミンＣを溶解して水溶液を作り、この水溶液を上記注出口から徐放するものであるため、カートリッジ上部では外から侵入する水で水溶液の濃度が薄くなる傾向がある。水道水に残留している塩素濃度に対し、最適な量のビタミンＣ水溶液を混ぜてやるためには、カートリッジ内のビタミンＣ水溶液の濃度、特に注出口近傍における濃度を適宜のレベルに維持してやる必要がある。このようなことから、先の提案では、カートリッジの上部に希釈室を作って水溶液の濃度をコントロールするとともに、水流によってカートリッジを回転させ、かつカートリッジ内に磁力を利用した攪拌子を収容し、通水路側の本体に、磁力により上記攪拌子の動きを拘束する吸引子を設けた攪拌構造を提案している。
このような構造にすると、通水に伴いカートリッジが回転し、同時に吸引子の吸引力で攪拌子の動きを拘束するから、カートリッジ内の水溶液が攪拌され、しかも注出口近傍で水溶液が希釈されるので水溶液の濃度を適度なレベルに保つことができ、この結果、水道水の残留塩素濃度に見合った水溶液を抽出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記原理の給水手段を、浄水器やシャワーヘッドに適用した場合、浄水器やシャワーヘッドは商品として流通する過程ではカートリッジに水が入っていなく、塩素中和剤を粉末又は顆粒の形態で取り扱っている。したがって、購入した使用者が最初に使用を始めるとき、カートリッジ内部の空気を排除する必要がある。この空気抜きは、前記した通り、カートリッジ上面に開口した注出口より行うが、この注出口は水溶液の注出量をコントロールするために小さな孔に設定されており、したがって空気が円滑に排除されず、この空気抜きに手間を要するといった問題がある。
【０００４】
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、通水中の液体Ａに、溶剤Ｂの溶液Ｃを液体Ａの流量に見合った適切な量で混合する混合器であって、使用開始時にカートリッジ内の空気を円滑に排除することができる混合器およびこれを用いた浄水器を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、液体Ａの入口および出口を備え、これら入口と出口との間にカートリッジ収容室が形成された混合器本体と、上記カートリッジ収容室に脱着可能に収容され、上部に注出口が開口されるとともに内部に溶剤Ｂが収容され、上記注出口を通じて内部に液体Ａが侵入することにより上記溶剤Ｂを溶解して溶液Ｃを作るとともに、この溶液Ｃを上記注出口よりカートリッジ収容室に注出して液体Ａに混入させるカートリッジと、を備え、上記カートリッジは、上端が開放され内部に上記溶剤Ｂが収容されるカートリッジ本体と、このカートリッジ本体に脱着可能に取り付けられて上端開放部を閉塞するとともに上端に前記注出口が開口されたキャップと、このキャップの内側に設けられ、上記注出口に連通するとともに底部に上記カートリッジ本体の内部と連通する連通孔を開口し、上記キャップをカートリッジ本体に取り付けた場合にカートリッジの内部に挿入される所定の容積を有する希釈室と、を具備した溶液の混合器が提供される。
ここで溶剤Ｂは、例えばビタミンＣ（アスコルビン酸）などのような塩素中和剤や、芳香剤・弱酸化剤・弱アルカリ剤・皮膚化粧水・入浴剤・保湿剤・洗髪剤などを含み、その形態は、粉末や顆粒もしくはペレット形状をなしていて、水やお湯などを含む溶液Ａに溶解可能である。
【０００６】
このような構成によると、カートリッジに溶剤Ｂを装填するとき、カートリッジ本体内に溶剤Ｂと水または溶液Ｃを充填し、このカートリッジ本体にキャップを被着すればキャップの内側に設けた希釈室がカートリッジ本体に入り込んでカートリッジ本体内の空気を排除する。したがって、予めカートリッジ本体内に残留する空気量を希釈室の容積分以下にすべくカートリッジ本体内の水位を調節しておけば、キャップを被冠すると同時にカートリッジ本体内の空気を排除することができる。
このようなカートリッジを混合器本体のカートリッジ収容室に収容し、水道水などの液体Ａを入口を通じてカートリッジ収容室に流すと、カートリッジ収容室の液体Ａの一部は、カートリッジの上部に開口した注出口を通じて希釈室に侵入し、同時に希釈室内の溶液Ｃが注出口よりカートリッジ収容室に注出される。よってこの溶液Ｃがカートリッジ収容室の液体Ａに混ざり、このようにして溶液Ｃの混合された液体Ａが出口より放出される。
そして、上記希釈室では注出口より侵入した液体Ａと連通孔から補充された高い濃度の溶液Ｃが混ざり合って希釈され、この希釈された溶液Ｃが上記注出口より放出されるようになる。
【０００７】
本発明の好ましい態様として、混合器本体の入口はカートリッジ収容室の接線方向に開口してこの入口より流入した液体Ａがカートリッジ収容室で旋回流を発生するとともに、カートリッジ本体の周壁に羽根を設け、この羽根が上記旋回流を受けることにより上記カートリッジがカートリッジ収容室内で回転される溶液の混合器が提供される。
このような構成の場合、水道水などの液体Ａを入口を通じてカートリッジ収容室内に供給すると、上記入口がカートリッジ収容室に対し接線方向に開口しているのでカートリッジ収容室内で旋回流が発生する。これに対し、カートリッジの周壁に羽根を設けてあるので、この羽根が上記旋回流を受け、よってカートリッジが回転する。このため、大型のカートリッジであっても確実に回転し、カートリッジ内の溶液Ｃを攪拌することができる。
【０００８】
他の好ましい態様として、上記カートリッジ内に磁石または磁性体を有する攪拌子を移動自在に収容し、上記混合器本体に上記攪拌子の移動を拘束する磁性体または磁石からなる吸引子を設けた溶液の混合器が提供される。
この場合は、カートリッジの回転とともに攪拌子が吸引子の磁力作用で回転を抑えられるので、攪拌子がカートリッジ内の溶液Ｃが回転するのを妨害し、よってカートリッジ内の溶液Ｃが攪拌される。これにより、カートリッジ内の溶液Ｃに濃度差を生じるのが防止され、希釈室内で適度な濃度の溶液Ｃを作ることができる。
【０００９】
更に、本発明の他の好ましい態様は、カートリッジ収容室およびカートリッジはそれぞれ少なくとも一部がカートリッジに収容した溶剤Ｂが外から見えるようになっていることであり、これによりカートリッジ内に残っている溶剤Ｂの残量を外から視認でき、溶剤Ｂの補充時期を知ることができる。
なお、外部から中が見える構造としては、透明、着色透明、または半透明などであってよく、要するに外から内部が視認できる状態であればよい。
また本発明は、上記混合器を、浄水器において水道水に含まれる残留塩素を中和する浄化部に適用し、液体Ａが残留塩素を含んだ水道水であり、溶剤ＢがビタミンＣなどの塩素中和剤にすれば、既存の浄水器と同様の使い方で水道水の残留塩素の浄化に有効である。
なお、浄水器とは、一般家庭の台所で使用される蛇口直結型を始め、ビルトイン型などを含む。
さらに、本発明の混合器は、ビタミンＣを用いた水道水の塩素除去器として、旅館、ホテル、飲食店、または美容院、理容院等の蛇口、洗面所、頭髪洗い台などの浄水器、その他シャワーヘッドなどにも使用可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明について、一実施例を図面にもとづき説明する。
図１は蛇口直結型浄水器の流路系統を模式的に示す図であり、図２は本発明の混合器に相当する残留塩素を除去する浄化部の断面図、図３はその横断面図、図４はカートリッジの構造を示す図、図５はキャップを外した状態のカートリッジの断面図である。
図１において、１は浄水器本体であり、連結具２を介して水道蛇口３に取り付けられる。浄水器本体１には切換弁４が設けられており、この切換弁４は外部のハンドル（レバー）５によって操作される。また、切換弁４の下方には、本体１の下面に開口してストレート吐出口６およびシャワー吐出口７が形成されている。
浄水器本体１の側方（図１では左側）には、浄化部１０が連設されている。浄化部１０には、本発明の溶液混合器が適用されており、これについては後で詳しく説明する。この浄化部１０は、水道水（原水）に含まれる残留塩素を中和して水道水を浄化する作用を奏する。上記浄化部１０は浄水器本体１に設けた上記切換弁４に対し原水送り通路８および浄水戻り通路９を介して連通されている。原水送り通路８は原水を切換弁４から浄化部１０に送る往路であり、浄水戻り通路９は上記浄化部１０で浄化された浄水を切換弁４に戻す復路である。
【００１１】
上記切換弁４は、詳細な構造についての説明を省略するが、ハンドル５を操作して原水ストレート、原水シャワー、浄水ストレートおよび浄水シャワーの４種に切り換え可能になっている。
すなわち、ハンドル５を操作して切換弁４を原水ストレートの位置にすると、水道蛇口３の原水が切換弁４を経てストレート吐出口６に導かれ、これによりストレート吐出口６から原水が水の束の状態で吐出する。
また、ハンドル５を操作して切換弁４を原水シャワーの位置に動かすと、蛇口３から導かれた原水が切換弁４を経てシャワー吐出口７に導かれ、これによりシャワー吐出口７より原水がシャワー状に広がって噴出される。
さらに、ハンドル５を操作して切換弁４を浄水ストレートの位置に動かすと、水道蛇口３の原水が切換弁４を経て原水送り通路８に送られ、これにより原水が浄化部１０で浄化される。この浄水は浄水戻り通路９を経てストレート吐出口６に戻され、このストレート吐出口６より浄水がストレート吐出される。
そしてまた、ハンドル５を操作して切換弁４を浄水シャワーの位置に動かすと、蛇口３から流入した原水が切換弁４を経て原水送り通路８に送られ、浄化部１０で浄化される。この浄水は浄水戻り通路９を経てシャワー吐出口７に戻され、このシャワー吐出口７よりシャワー状に吐出される。
【００１２】
上記浄化部１０は本発明の混合器に相当し、その詳細を図２ないし図５にもとづき説明する。
図２および図３において、１１は混合器本体であり、この混合器本体１１は円筒形の本体ボディ１２、この本体ボディ１２の上部開放端を閉塞する本体カバー１３と、本体ボディ１２に対し一体的にかつ液密に取り付けられた底板１４とで構成されている。これら本体ボディ１２および本体カバー１３および底板１４はそれぞれ合成樹脂にて形成されており、特に本体ボディ１２はアクリルやＡＢＳなどの透明樹脂にて形成されていて内部が透けて見えるようになっている。
本体ボディ１２は、外側ボディ１２ａと内側ボディ１２ｂとで二重壁構造をなしており、これら外側ボディ１２ａと内側ボディ１２ｂとの間に浄水の流出通路１５を形成しているとともに、内側ボディ１２ｂの内部にカートリッジ収容室１６を構成している。また、本体カバー１３も外側カバー１３ａと内側カバー１３ｂとで二重壁構造をなしており、これら外側カバー１３ａと内側カバー１３ｂの間に浄水流出経路１７を形成している。この流出経路１７は上記本体ボディ１２の流出通路１５に連通している。そして、本体カバー１３は本体ボディ１２に対しねじ込み式に結合されており、よってこの本体カバー１３は本体ボディ１２に対し取り外し可能になっている。
上記本体ボディ１３を形成する内側ボディ１３ｂには上記カートリッジ収容室１６に開口する原水入口１８が形成されている。この原水入口１８は、前記原水送り通路８に連通するものであり、上記カートリッジ収容室１６に対し、図３に示すように、概略接線方向に開口している。したがって、原水送り通路８より送られてきた原水（水道水＝液体Ａ）は、この原水入口１８よりカートリッジ収容室１６に流入し、このときカートリッジ収容室１６内で旋回流を生じる。
また、本体カバー１３を構成する内側カバー１３ｂには浄水出口１９が開口されており、この浄水出口１９は前記流出経路１５に連通している。なお、浄水出口１９の開口面積は原水入口１８の開口面積より小さくなっており、これによりカートリッジ収容室１６内で水の圧力が高くなるように設定されている。
浄水器本体１側から原水送り通路８を通じて原水が送られてくると、この原水は原水入口１８を経てカートリッジ収容室１６内に流入し、このカートリッジ収容室１６内で旋回流を生じ、このカートリッジ収容室１６内の水は浄水出口１９を経て流出経路１７、流出通路１９を通じて浄水戻り通路８より浄水器本体１側に戻されるようになっている。
【００１３】
カートリッジ収容室１１６内には、カートリッジ２０が回転自在に収容されている。カートリッジ２０は、ボトル形のカートリッジ本体２１とキャップ２２からなり、それぞれ透明樹脂にて形成されている。カートリッジ本体２１は、下部の大径胴部と上部の小径首部を備え、胴部の周壁に多数の羽根２３…を形成してある。これら羽根２３…は、上記カートリッジ収容室１６で発生する旋回流を受け、これによりカートリッジ２０が回転するようになっている。
キャップ２１は、上記カートリッジ本体２１の上端開口部に対しねじ込み式に脱着可能に被着されており、その頂面に注出口２４を開口している。注出口２４３は、開口面積が非常に小さく形成されており、例えば直径１．０ｍｍ以下、具体的には０．８ｍｍ程度に形成されている。
また、このキャップ２１には、その内側に希釈室２５が設けられている。この希釈室２５は、所定容積を有する円筒形の部屋になっており、希釈室２５の底壁には連通孔２６が形成されている。この連通孔２６はカートリッジ本体２１に連通するもので、開口面積が非常に小さく形成されており、例えば直径１．０ｍｍ以下、具体的には０．３ｍｍ程度に形成されている。
このため、カートリッジ本体２１は、連通孔２６、希釈室２５および注出口２４を通じてカートリッジ収容室１６に通じている。
上記希釈室２５はキャップ２２の内側に、カートリッジ本体２１の内部に向かって形成されており、キャップ２２をカートリッジ本体２１にねじ込んだとき、この希釈室２５はカートリッジ本体２１の首部内面に沿ってピストンのごとく所定量侵入するようになっている。なお、希釈室２５の側壁には空気抜き孔２５ａ…が設けられている。
そして、このカートリッジ本体２１内には、塩素中和剤としてビタミンＣ（溶剤Ｂ）が収容される。ビタミンＣは粉末または顆粒の形態で収容されており、使用中に上記注出口２４から侵入する水道水によって溶解し、カートリッジ本体２１内でビタミンＣ水溶液（溶液Ｃ）を作るようになっている。
【００１４】
カートリッジ２０の下端および上端には、それぞれ軸受け部２７，２８が形成されている。下部の軸受け部２７はカートリッジ本体２１の底部に設けられており、上部の軸受け部２８はキャップ２２の上面に立設した複数の支持脚２９…の上部に形成されている。これら軸受け部２７、２８にはそれぞれ鋼製のボール３０が嵌合されている。これら軸受け部２７、２８は、前記混合器本体１１の本体ボディ１２および本体カバー１３に取り付けた支持軸３１，３２により回転自在に支持されるようになっている。このため、カートリッジ２０はカートリッジ収容室１６内で回転可能になっている。
なお、キャップ２２の上面には、上部軸受け部２８を支える支持脚２９…の近傍に、所定の角度を有してガイドフィン３３…が設けられており、これらガイドフィン３３…はカートリッジ２０が回転するとき、カートリッジ収容室１６内の水を注出口２４に強制的に向かわせる案内作用をするようになっている。なお、これらガイドフィン３３…に代わり、前記支持脚２９に角度をつけて立ち上げ形成することで、上記フィンの作用をさせてもよい。
【００１５】
さらに、カートリッジ２０内には、カートリッジ本体２１内と希釈室２５内に、それぞれ攪拌子３４、３５が収容されている。これら攪拌子３４、３５は、磁石３６または磁性体を樹脂ケースに収容したもので、それぞれカートリッジ本体２１内および希釈室２５内で自由に移動できるようになっている。これに対し、前記混合器本体１１の内側カバー１３ｂには、吸引子３７が取り付けられている。この吸引子３７は磁石または磁性体からなり、上記攪拌子３４，３５を磁力で引き寄せる作用をもつ。このため、攪拌子３４、３５は吸引子３７との吸引作用でカートリッジ２０の内面側に引き寄せられ、カートリッジ本体２１内および希釈室２５内で自由な動きが規制されるようになっている。なお、吸引子３７は可能な限りカートリッジ２０に近づけて配置されている。
【００１６】
このような構造の浄水器について、特にその浄化部１０の作用を説明する。
浄水器を使用する前にカートリッジ２０にビタミンＣの粉末Ｂと水を入れる。カートリッジ２０にビタミンＣ粉末Ｂおよび水を入れるには、混合器本体１１の本体カバー１３を本体ボディ１２から外し、本体ボディ１２を開けてカートリッジ収容室１６よりカートリッジ２０を取り出す。
混合器本体１１の外部でカートリッジ２０のキャップ２２を外し、カートリッジ本体２１内にビタミンＣの粉末Ｂおよび水を注入する。カートリッジ本体２１内にビタミンＣの粉末Ｂおよび水を入れると、ビタミンＣの粉末Ｂは水に溶けるのでビタミンＣ水溶液Ｃが出来る。
但し、ビタミンＣの粉末は水に対し、約１対３の割合で溶解するので、カートリッジ本体２１に満杯にビタミンＣ粉末Ｂを入れ、次に水を満杯に注入した場合、ビタミンＣ粉末は約１／３が溶けて飽和水溶液を作り、残り約２／３の粉末は溶けずに残る。
カートリッジ本体２１にビタミンＣ粉末Ｂおよび水を入れるとき、水面がカートリッジ本体２１の小径首部の所定高さに達するようにしておく。この水面高さは、希釈室２５の底が沈むに充分なレベルとする。カートリッジ本体２１内に攪拌子３５を収容し、このカートリッジ本体２１の開口部にキャップ２２を被せる。キャップ２２をねじ込むと、キャップ２２に形成した希釈室２５がカートリッジ本体２１の首部に習動しつつ侵入し、首部に残っている空気および首部に達していた水を押しのける。このため首部に残っている空気が連通孔２６および空気抜き孔２５ａ…を通じて希釈室２５内に逃げ、注出口２４を通じて外に排除される。すなわち、キャップ２２を取り付けるとき、カートリッジ本体２１に残っていた空気が希釈室２５の侵入に伴って外部に強制的に押し出され、これによりカートリッジ本体２１の空気抜きがなされる。
このような準備が終わると、カートリッジ２０をカートリッジ収容室１６に入れ、本体カバー１３を被せる。これによりカートリッジ２０は上下の支持軸３２，３１により回転自在に支えられる。
【００１７】
浄水器を使用するべく蛇口３を開き、切換弁４の切換により水道原水Ａを原水送り通路８から浄化部１０へ送ると、浄化部１０では、原水入口１８よりカートリッジ収容室１６内に原水が流入する。このとき旋回流が生じ、この旋回流はカートリッジ２０に形成した羽根２３…に当たるのでカートリッジ２０は支持軸３１、３２を中心にして回転する。
この回転中、カートリッジ収容室１６内を流れる原水Ａの動圧力が働いて原水Ａの一部がカートリッジ２０の上端面に開口した注出口２４よりカートリッジ２０内に侵入する。注出口２４よりカートリッジ２０内に原水Ａが侵入すると、この侵入量に応じてカートリッジ２０内のビタミンＣ水溶液Ｃが注出口２４より流出する。このとき、キャップ２２の上面にガイドフィン３３…を設けてあるから、カートリッジ２０の回転に伴いガイドフィン３３…が原水Ａを注入口２４に呼び込み、よって注出口２４より原水Ａが円滑に流入する。
ところで、水道水に含まれる残留塩素に対し、これを化学的に中和するのに必要なビタミンＣの量は化学反応から求めることができるが、残留塩素を除去するのに必要なビタミンＣの量は極微量であってよい。このような微量のビタミンＣ水溶液を注出口２４より徐放するには注出口２４の開口面積を小さくすればよいが、注出口２４の大きさは加工の制約を受けるため小さくするには限度がある。大きな注出口２４よりビタミンＣの水溶液Ｃを飽和濃度の状態で注出させると、水溶液Ｃの注出量は残留塩素に対して過剰に混合されるようになるため、カートリッジ２０内のビタミンＣが短時間に消費されてしまう。そこで、カートリッジ２０内でビタミンＣ水溶液Ｃを一旦希釈することが望ましい。
本実施例では、キャップ２２に希釈室２５を設け、注出口２４より入った原水Ａを希釈室２５に導き、上記侵入量に応じて希釈室２５内のビタミンＣ水溶液Ｃを注出口２４より流出させるようになっている。また、希釈室２５では下部に形成した連通孔２６より薄い水溶液がカートリッジ本体２１内に入り、このカートリッジ本体２１内の濃い水溶液が希釈室２５に流れる。したがって、希釈室２５では注出口２４より入ってくる原水と、カートリッジ本体２１内から補充される水溶液が混ざって適度な濃度の水溶液に希釈する。この希釈された水溶液が注出口２４より流出することになる。
【００１８】
ところで、キャップ２２をカートリッジ本体２１に被せたとき希釈室２５が空気を排除するとはいえども、希釈室２５には若干空気が残っている。この空気は軽いので希釈室２５内の上部に貯まっているが、上記注出口２４から侵入した水がこの空気を押し出し、この空気は注出口２４より排出される。注出口２４をカートリッジ２０上端に形成した理由は、このような空気抜きを円滑に行わせることにもある。
このような空気抜きが終わると、前記した通り、希釈室２５で希釈された水溶液Ｃが注出口２４を通じてカートリッジ収容室１６に注出される。
カートリッジ収容室１６では、注出された水溶液Ｃがカートリッジ収容室１６内を流れる水道水に混ざり、拡散して水道水に含まれている残留塩素と接触する。この接触によりビタミンＣと残留塩素が化学反応を生じ、残留塩素を不活性な塩素化合物に中和する。すなわち、残留塩素の活性を無くし、残留塩素が除去されたと同様な水道水、つまり浄水に変える。
このようにして残留塩素が無くなった浄水は、カートリッジ収容室１６の上端に開口した浄水出口１９より本体カバー１３の流出経路１７、本体ボディ１２の流出通路１５を経て、浄水戻り通路９から浄水器本体１側のストレート吐出口６又はシャワー吐出口７に送られ、この吐出口より吐出される。
【００１９】
一方、カートリッジ２０内では、希釈室２５から濃度の薄い水溶液が連通孔２６を通じてカートリッジ本体２１内に流れこみ、この水がカートリッジ本体２１内で末だ溶解せずに残っているビタミンＣの粉末Ｂを溶かし、飽和水溶液をつくる。したがって、ビタミンＣの粉末Ｂが残っている限り、カートリッジ本体２１内で水溶液Ｃを作り出し、この水溶液を希釈室２５へ補充する。よって、ビタミンＣの粉末Ｂが無くなるまで残留塩素を不活性な塩素化合物に中和する浄化作用が行える。粉末Ｂが残っているか否かは、浄化部１０の外部から視認することができ、無くなっているのを確認したら、カートリッジ２０にビタミンＣの粉末Ｂを補充すればよい。
ビタミンＣの補充は、前記したのと同様に、本体カバー１３を本体ボディ１２から外し、本体ボディ１２を開けてカートリッジ収容室１６よりカートリッジ２０を取り出す。そして、混合器本体１１の外部でカートリッジ２０のキャップ２２を外し、カートリッジ本体２１内にビタミンＣの粉末Ｂおよび水を注入することで行う。
【００２０】
ところで、ビタミンＣ粉末Ｂおよび水溶液Ｃは水より比重が大きいので、カートリッジ２０が回転しない場合は、カートリッジ２０の底に沈む傾向がある。このため、カートリッジ２０を回転させずに注出口２４から原水Ａを導入した場合は、カートリッジ２０内の上部に原水が留まり、カートリッジ２０の上部では水溶液が希薄になり、やがて原水のみが貯まる。よって、水溶液の注出が円滑に行われなくなる。
これに対しカートリッジ２０を回転させてやると、内部のビタミンＣ粉末Ｂおよび水溶液Ｃが連れ回りし、ビタミンＣ粉末Ｂおよび水溶液Ｃは水より比重が多きので遠心力を受けてカートリッジ２０の内壁側に押しやられる。これとともに、希釈室２５およびカートリッジ本体２１内に収容した攪拌子３４、３５が本体カバー１３に取り付けた吸引子３７に引き寄せられ、攪拌子３４、３５の連れ回り回転が阻止される。すなわち、カートリッジ２０が回転し、これに伴い粉末Ｂおよび水溶液Ｃも回転しようとするが攪拌子３４，３５は連れ回り回転を阻止され、したがって攪拌子３４，３５は粉末Ｂおよび水溶液Ｃの回転を阻害する。このためカートリッジ本体２１内および希釈室２５内でそれぞれ水溶液Ｃの攪拌が生じ、これがそれぞれ水溶液Ｃの上下方向の濃度差を無くする。よって、注出口２４より原水が侵入したとき、これに応じて希釈室２５で適度に希釈された水溶液Ｃが注出口２４から流出し、原水の浄化作用をなす。
【００２１】
カートリッジ２０の寿命を長くする、つまりビタミンＣ粉末Ｂの補充頻度を少なくするにはカートリッジ２０にビタミンＣの粉末Ｂを多量に充填すればよいが、このようにするとカートリッジ２０の外径、高さともに大きなり、カートリッジ２０の重量も大きくなり、回転し難くなる。
本実施例では、カートリッジ収容室１６に流入する原水の入口１８をカートリッジ収容室１６に対し接線方向に向けて開口したので、カートリッジ収容室１６内に自然な旋回流が強制的に発生する。そして、カートリッジ２０には羽根２３…を形成したから、これら羽根２３…が上記旋回流を受け、これによりカートリッジ２０を確実に回転させることができる。特に、カートリッジ本体２１の大径胴部に羽根２３…を形成したので、大きな回転トルクが発生し、よって大形で大重量のカートリッジ２０であっても確実に回転する。また、一般に浄水器は低水量で使用されることが多いが、上記のような旋回流および羽根２３…を用いれば、低水量であってもカートリッジ２０の回転を可能にする。なお、原水入口１８の開口を絞ると、ジェット噴射による旋回流が発生するので、カートリッジ２０の回転が一層円滑になる。
【００２２】
なお、本発明の混合器は、浄水器の浄化部１０に使用することに限らず、溶剤Ｃを溶かしてなる溶液Ｂを液体Ａに微小量ずつ徐放して混合させるような混合器に適用可能であり、シャワーヘッドなどにも使用可能である。
また、上記実施例では、混合器本体１０の本体ボディ１２および本体カバー１３をそれぞれ二重壁構造にして各流出通路１５および流出経路１７を形成したが、浄水出口１９と浄水戻り通路９を直接接続してもよく、このようにすれば本体ボディ１２および本体カバー１３をそれぞれ二重壁構造にしなくてもよくなり、構造が簡素化する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、カートリッジのキャップに希釈室を設け、この希釈室がカートリッジ本体内に侵入するようにしたので、キャップをカートリッジ本体に被着すれば希釈室がカートリッジ本体に入り込んでカートリッジ本体内の空気を排除する。したがって、キャップを被冠すると同時にカートリッジ本体内の空気を排除することができ、カートリッジに残っている空気の排除が簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、蛇口直結型浄水器の流路系統を模式的に示す図
【図２】同実施例における本発明の混合器に相当する浄化部の断面図
【図３】同実施例の浄化部の横断面図
【図４】同実施例のカートリッジの構造を示すもので、Ａ図は上面図、Ｂ図は断面図、Ｃ図はＢ図中のＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図５】同実施例のカートリッジであって、カートリッジ本体とキャップを外した状態の断面図
【符号の説明】
１…浄水器本体
３…水道蛇口
４…切換弁
５…ハンドル
６…ストレート吐出口
７…シャワー吐出口
１０…浄化部
１１…混合器本体
１２…本体ボディ
１３…本体カバー
１６…カートリッジ収容室
１８…原水入口
１９…浄水出口
２０…カートリッジ
２１…カートリッジ本体
２２…キャップ
２３…羽根
２４…注出口
２５…希釈室
２６…連通孔
３１、３２…支持軸
３４，３５…攪拌子
３６…吸引子
【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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