(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を濾過するための浄水器であって、
有低筒状の本体ケースと、前記本体ケースに収納される濾過体本体とを備えており、
前記本体ケースは、外部から導かれた被処理水を貯留する貯留部を備え、
前記濾過体本体は、前記貯留部に導かれた被処理水が分散して流通する複数の流路を内部に備えており、
前記複数の流路内には、濾過材が充填されている浄水器。
【請求項２】
前記濾過体本体の複数の流路は、筒状の濾過体ケーシングの内部を複数の仕切板により区画することにより形成されている請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
前記濾過体本体の複数の流路は、被処理水の流通方向に垂直な断面形状が格子状となるように形成されている請求項１又は２に記載の浄水器。
【請求項４】
前記流路は、被処理水の流通方向に沿って複数の領域に区画されており、前記各領域には、それぞれ異なる種類の濾過材が充填されている請求項１から３のいずれかに記載の浄水器。
【請求項５】
前記流路における被処理水の流入口は、不織布により被覆されている請求項１から４のいずれかに記載の浄水器。
【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、浄水器が広く使用されている。
【０００３】
浄水器の一般的な構造は、図１２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充填した粒状濾材層１００を有するカートリッジ１０１を備えている。このカートリッジ１０１の底面には、元水流入口１０２が形成されており、当該元水流入口を介してカートリッジ１０１内に水道水が導入されるように構成されている。また、カートリッジ１０１の上部には当該カートリッジ１０１の内部と連通する吐水管１０３が接続されており、カートリッジ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によれば、カートリッジ１０１の底部から導入される水道水に含まれる有害物質等を粒状濾材の表面に吸着させて水道水の浄化を行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述のような浄水器の使用を継続していくと、浄水器に導かれる水道水は、粒状濾材層内の特定のルートに偏って流通するようになり、粒状濾材層全体が均等に水道水と接触しにくくなるという問題が発生する。このように、粒状濾材層において、水道水とよく接触する領域と、あまり水道水に接触しない領域とが発生すると、粒状濾材層が局所的に劣化してしまう。局所的な粒状濾材層の劣化が生じた場合、浄水器の有害物質除去効率が格段に悪化することになり、水道水に含まれる有害物質等を効率的に除去することが困難になってしまうという問題が発生する。
【０００６】
また、局所的な粒状濾材層の劣化が生じた結果、部分的にはまだ有害物質除去能力を有する粒状濾材が存在するにもかかわらず、粒状濾材層全体としての有害物質除去効率が低下しているため、粒状濾材層を有するカートリッジを交換する必要が生じ、経済的ではないという問題も有する。
【０００７】
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、水道水等の被処理水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】
【０００８】
本発明の上記目的は、被処理水を濾過するための浄水器であって、有低筒状の本体ケースと、前記本体ケースに収納される濾過体本体とを備えており、前記本体ケースは、外部から導かれた被処理水を貯留する貯留部を備え、前記濾過体本体は、前記貯留部に導かれた被処理水が分散して流通する複数の流路を内部に備えており、前記複数の流路内には、濾過材が充填されている浄水器により達成される。
【０００９】
この浄水器は、本体ケースにおける貯留部に導かれた被処理水が流通する複数の流路を内部に有する濾過体本体と、該流路内に充填される濾過材とを備えているため、一旦貯留部に導かれた被処理水が、濾過材が充填された複数の流路内を分散して流通することになる。この結果、濾過体本体内を通過する被処理水は、各流路内の濾過材と均等に接触することになり、濾過体本体における局所的な濾過材の劣化を防止し、被処理水に含まれる有害物質等を効率的に除去することが可能になる。
【００１０】
また、上記浄水器においては、前記濾過体本体の複数の流路は、筒状の濾過体ケーシングの内部を複数の仕切板により区画することにより形成されていることが好ましく、また、前記濾過体本体の複数の流路は、被処理水の流通方向に垂直な断面形状が格子状となるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記流路は、被処理水の流通方向に沿って複数の領域に区画されており、前記各領域には、それぞれ異なる種類の濾過材が充填されていることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、被処理水に含まれる種々の有害物質等を、各有害物質を効果的に除去できる各種類の濾過材によりそれぞれ除去することができ、被処理水の浄化を効率よく行うことができる。
【００１３】
また、前記流路における被処理水の流入口は、不織布により被覆されていることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、各流路内に充填される濾過材が本体ケースにおける貯留部に流出することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、水道水等の被処理水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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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Ｆ−Ｆ断面図である。
【図３】図１のＧ−Ｇ断面図である。
【図４】図１のＨ−Ｈ断面図である。
【図５】図１に示す浄水器の作動を説明するための説明図である。
【図６】図１に示す浄水器の変形例を示す要部概略構成断面図である。
【図７】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８】図７における濾過体本体に関する説明図である。
【図９】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１０】図９のＩ−Ｉ断面図である。
【図１１】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１２】従来の浄水器を示す概略構成断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る浄水器１について、添付図面を参照して説明する。図１は、浄水器１の概略構成断面図である。なお、図面は、構成の理解を容易にするため、実寸比ではなく部分的に拡大又は縮小されている。
【００１８】
本実施形態に係る浄水器１は、図１に示すように、本体ケース２と、当該本体ケース２に収容される浄水器用カートリッジ３と、本体ケース２の上部を覆う蓋体４と、浄水器用カートリッジ３により浄化された水道水等の被処理水を吐出する吐水管５とを備えている。
【００１９】
本体ケース２は、ステンレス鋼やアルミニウム、黄銅等の金属若しくはＡＢＳ樹脂やＰＢＴ樹脂等の合成樹脂等により有底筒状に形成されており、浄水器用カートリッジ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の底部には、被処理水が供給される給水管（図示せず）が接続される元水流入口６が設けられており、被処理水が本体ケース２内に導かれるように構成されている。なお、給水管の途中には、後述する蓋体４に設けられる操作部の操作により駆動する電磁弁等の弁体（図示せず）が配設されている。
【００２０】
浄水器用カートリッジ３は、本体ケース２内に着脱自在に取り付けられており、その下部から上部に向かって被処理水が通過し、浄水器用カートリッジ３の上部に設けられた吐水部７を介して、被処理水が吐水管５に導かれるように構成されている。この浄水器用カートリッジ３は、第１濾過体８と、第１濾過体８の上部に配置される第２濾過体１０とを備えている。これら第１濾過体８及び第２濾過体１０は、互いに一体となるように構成されてもよく、或いは、分割可能となるように構成されてもよい。
【００２１】
第１濾過体８は、図１及びこのＦ−Ｆ断面図である図２に示すように、直方体状の濾過体本体５２及びこの濾過体本体５２の底面に設けられる複数の支持脚５３を備えている。第１濾過体８は、支持脚５３を介して、本体ケース２の底面に載置されている。また、第１濾過体８は、濾過体本体５２の一側面５２ａと、この一側面５２ａに対向する本体ケース２の内側面２ａとの間に空間部を形成するように、本体ケース２内に配置されている。濾過体本体５２の一側面５２ａと本体ケース２の内側面２ａとの間に形成される空間部は、外部から本体ケース２内に導かれた被処理水を貯留する貯留部１４としての機能を有している。
【００２２】
濾過体本体５２は、貯留部１４に導かれた被処理水が流通する複数の流路５７と、各流路５７内に充填される濾過材とを備えている。濾過体本体５２は、図１、図２及び図１のＧ−Ｇ断面図である図３に示すように、筒状の濾過体ケーシング５８と、この濾過体ケーシング５８の内部を複数領域に区画する仕切板５９とを備えている。濾過体ケーシング５８及び仕切板５９は、ステンレス鋼やアルミニウム、黄銅等の金属材料若しくは、ＡＢＳ樹脂やＰＢＴ樹脂等の合成樹脂素材により形成されている。なお、図３においては、本体ケース２を省略して記載している。これら濾過体ケーシング５８及び濾過体ケーシング５８の内部を複数領域に区画する仕切板５９により、濾過体本体５２における各流路５７が形成されている。また、濾過体本体５２における被処理水の流通方向に垂直な断面形状は、図３に示すように、格子状に形成されている。また、濾過体本体５２における各流路５７の流入口及び流出口は、不織布６０，６１により被覆されており、内部に充填される濾過材が、外部に流出しないように構成されている。なお、不織布６０，６１により各流路５７の流入口及び流出口を被覆する際には、例えば超音波溶着等により不織布６０，６１を流入口及び流出口に接着することが好ましい。
【００２３】
濾過体本体５２における各流路５７内に充填される濾過材は、流路内部を通過する被処理水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り、活性炭やイオン交換樹脂、中空糸膜等から形成されている。なお、濾過材としては粒状或いは繊維状の形態を有するものが好適である。
【００２４】
また、第１濾過体８は、濾過体本体５２の複数の流路５７の流出口から流出した被処理水を貯留するための流出部５６を備えている。この流出部５６は、複数の流路５７の流出口を被覆する不織布６１が配置される濾過体本体５２の他の側面５２ｂに隣接して設けられている。
【００２５】
第２濾過体１０は、側壁部２２、底部２３及び天井部２４を備える中空ケーシング２５と、仕切部材２６と、中空糸膜層２９とを備えている。中空ケーシング２５の底部２３には、図１及びこのＨ−Ｈ断面図である図４に示すように、第１濾過体８における流出部５６の直上位置に貫通孔６２が形成されており、この貫通孔６２を介して、流出部５６に導かれた被処理水が中空ケーシング２５内部に導かれる。なお、図４においては、本体ケース２を省略して記載している。また、中空ケーシング２５の天井部２４には、中空糸膜層２９を通過した被処理水を吐水管５に導くための吐水部７が形成されている。なお、中空ケーシング２５は、ステンレス鋼やアルミニウム、黄銅等の金属材料、合成樹脂素材（例えば、ＡＢＳ樹脂やＰＢＴ樹脂等）等の材料により形成されている。
【００２６】
仕切部材２６は、中空ケーシング２５内部の空間を上下方向に沿って２層構造となるように仕切る部材であり、不織布により形成されている。
【００２７】
仕切部材２６よりも上方に形成される空間には、中空糸膜体により形成される中空糸膜層２９が配置されている。中空糸膜層２９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的に固定して形成された中空糸膜体により構成されている。このような中空糸膜体を被処理水が通過することにより、被処理水中の鉄錆及び雑菌等の細かい汚れが濾過され除去される。
【００２８】
また、仕切部材２６よりも下方に形成される空間は、中空ケーシング２５の底部に形成される貫通孔６２を介して導かれる被処理水が貯留される貯留室３３として機能する。また、この貯留室３３には、中空ケーシング２５底部の貫通孔６２を介して導かれた被処理水を衝突させるための当て板３４が設けられている。なお、この貯留室３３内に濾過材を充填するように構成してもよい。このような構成（濾過材を充填する構成）を採用する場合、濾過材が中空ケーシング２５底部に形成された貫通孔６２から流出しないようにするために、不織布により貫通孔６２を被覆するように構成することが好ましい。
【００２９】
蓋体４は、図１に示すように、本体ケース２の上部を塞ぐ部材であり、ステンレス鋼やアルミニウム、黄銅等の金属若しくは合成樹脂等により形成されている。この蓋体４には、浄水器用カートリッジ３の吐水部７が挿入される挿通孔３５が形成されている。また、蓋体４は、浄水器１の作動開始信号や作動停止信号を送信するスイッチ等の操作部、図示しない給水管の途中に接続されている電磁弁の作動を制御する制御装置および当該制御装置を駆動させるための充電器等の電源を備えている（共に図示せず）。
【００３０】
吐水管５は、浄水器用カートリッジ３の上部に設けられる吐水部７に接続され、浄水器用カートリッジ３において浄化された浄水を外部に排出する配管である。
【００３１】
このように構成された第３の浄水器用カートリッジ３を有する浄水器の作動について図５を用いて説明する。まず、蓋体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、給水管を介して本体ケース２内に水道水等の被処理水を導く。
【００３２】
図示しない給水管を介して本体ケース２内に導かれた被処理水は、鉛直方向に向く流れとして流入してくるが、第１濾過体８における濾過体本体５２の底面５４に衝突してその流れ方向を９０度転じ、複数の支持脚５３の間を通過して、本体ケース２における貯留部１４に導かれる。
【００３３】
貯留部１４に導かれた被処理水は、濾過体本体５２における複数の流路５７を通過して流出部５６に貯留される。濾過体本体５２が備える複数の流路５７内においては、被処理水中に含まれる残留塩素をはじめ、最も一般的な悪臭味であるカルキ臭、カビ臭、さらにはトリハロメタンやトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の有害物資が、濾過材に吸着され除去される。
【００３４】
流出部５６に貯留された被処理水は、第２濾過体１０における中空ケーシング２５の底部に形成された貫通孔６２を介して中空ケーシング２５内部へと導かれる。
【００３５】
第２濾過体１０に供給された被処理水は、貯留室３３に設けられる当て板３４に衝突した後、仕切部材２６を介して中空糸膜層２９に導かれる。中空糸膜層２９においては、水道水中の鉄錆や雑菌等の細かい汚れが濾過され、更に浄化される。
【００３６】
このようにして浄化された水道水は、浄水器用カートリッジ３の上部に設けられた吐水部７を介して吐水管５に導かれ、吐出される。
【００３７】
本実施形態における浄水器１は、濾過体本体５２が、貯留部１４に導かれた被処理水が流通する複数の流路５７と、流路５７内に充填される濾過材とを備えているため、一旦、本体ケース２の貯留部１４に導かれた被処理水が、濾過材が充填された複数の流路５７に分散して流通することになる。この結果、濾過体本体５２内を通過する被処理水は、各流路５７内の濾過材と略均等に接触することになり、濾過体本体５２における局所的な濾過材の劣化を防止し、被処理水に含まれる有害物質等を効率的に除去することが可能になる。
【００３８】
また、上記浄水器１においては、濾過体本体５２の複数の流路５７が、筒状の濾過体ケーシング５８の内部を複数の仕切板５９により区画することにより形成されており、被処理水の流通方向に垂直な断面形状が格子状となるように形成されている。このような構成により、被処理水が導かれる濾過体本体５２の内部を細分化して多くの流路５７を形成することができるため、濾過体本体５２内を通過する被処理水が、濾過体本体５２内を偏って流通することを効果的に防止することができ、濾過体本体５２内部における濾過材と略均等に接触することができる。この結果、濾過体本体５２における局所的な濾過材の劣化を防止して、被処理水に含まれる有害物質等を効率的に除去することがより一層可能になる。
【００３９】
また、濾過体本体５２が有する流路５７における被処理水の流入口や、被処理水の流出口は、不織布６０，６１により被覆されているため、各流路５７の内部に充填されている濾過材が、外部に流出することを防止して、濾過体本体５２の濾過性能を維持することができる。
【００４０】
以上、本発明に係る浄水器１の実施形態について説明したが、浄水器１の具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態においては、濾過体本体５２は、被処理水の流通方向に垂直な断面形状が、図３に示すように格子状となるように構成しているが、このような構成に特に限定されず、例えば、被処理水の流通方向に垂直な断面形状が、図６の断面図に示すように、鉛直方向に矩形を積層したような形状となるように構成してもよい。
【００４１】
また、図３に示すように、濾過体本体５２における各流路５７は、被処理水の流通方向に垂直な断面形状が矩形状となるように形成しているが、このような形状に特に限定されず、断面形状が、六角形や八角形等となるように構成してもよく、或いは、断面形状が、円形や楕円形等となるように構成してもよい。い。なお、断面形状が六角形や八角形等となるように構成する場合、濾過体本体５２の強度を向上させることができる。
【００４２】
また、濾過体本体５２が有する各流路５７の内部に充填される濾過材の種類を被処理水の流通方向に沿って異なるように濾過体本体５２を構成してもよい。具体的には、図７に示すように、濾過体本体５２が有する各流路５７を被処理水の流通方向に沿って複数の領域に区画し、各領域にそれぞれ異なる種類の濾過材を充填するように構成してもよい。このような濾過体本体５２は、図８に示すように、第１の濾過材（例えば、塩素やトリハロメタン、カルキ臭等を除去する粒状の活性炭）が充填された第１の濾過体本体部６３と、第２の濾過材（例えば、鉛やアルミニウムを除去する粒状のイオン交換樹脂）が充填された第２の濾過体本体部６４とを、例えば超音波溶着等の手法により接合することにより形成することができる。なお、第１及び第２の濾過体本体部６３，６４の各開口部は、不織布６５により被覆することが好ましい。不織布６５により各開口部を被覆する際には、例えば超音波溶着等により不織布６５を各開口部に接着することが好ましい。このような構成によれば、被処理水に含まれる種々の有害物質等を、各有害物質を効果的に除去できる各種類の濾過材によりそれぞれ除去することができ、被処理水の浄化を効率よく行うことができる。
【００４３】
また、上記実施形態においては、第２濾過体１０が、中空ケーシング２５と、中空ケーシング２５内に配置される仕切部材２６及び中空糸膜層２９とを備えているが、このような構成に特に限定されず、例えば、図９やこのＩ−Ｉ断面図である図１０に示すように、中空糸膜層２９の下方に、濾過体本体５２と同一構成の濾過体本体６６を配置するように構成してもよい。なお、中空ケーシング２５内に配置される濾過体本体６６は、下方に配置される貯留室３３における被処理水を、上方に配置される中空糸膜層２９に導くように配置されている。また、濾過体本体６６内に充填される濾過材の種類が、濾過体本体５２内に充填される濾過材の種類と異なるように構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態においては、図１に示すように、本体ケース２における貯留部１４、濾過体本体５２及び流出部５６が水平方向に並び、濾過体本体５２が、図５に示すように、貯留部１４における被処理水を水平方向に流通させて流出部５６に導くように構成されているが、例えば、図１１に示すように、本体ケース２の底部エリアが貯留部１４を構成するようにし、貯留部１４及び濾過体本体５２を鉛直方向に並ぶように配置し、濾過体本体５２が、本体ケース２の底部エリアに形成された貯留部１４における被処理水を鉛直上方向に流通させるように構成してもよい。このような構成を採用する場合、濾過体本体５２における流路５７の流入口を不織布６７により被覆することが好ましい。また、第２濾過体１０が備える中空ケーシング２５の底部２３を不織布により構成し、第１濾過体８を通過した被処理水が第２濾過体１０内部に導かれるようにする。なお、図１１における第２濾過体１０は、中空糸膜層２９のかわりに図１０に示す濾過体本体６６を備える構成となっている。
【符号の説明】
【００４５】
１  浄水器
２  本体ケース
１４  貯留部
５２  濾過体本体
５７  流路
【要約】
【課題】水道水等の被処理水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】  被処理水を濾過するための浄水器であって、有低筒状の本体ケースと、前記本体ケースに収納される濾過体本体とを備えており、前記本体ケースは、外部から導かれた被処理水を貯留する貯留部を備え、前記濾過体本体  は、前記貯留部に導かれた被処理水が流通する複数の流路を内部に備えており、前記複数の流路内には、濾過材が充填されている浄水器。
【選択図】図１【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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