(57)【要約】【課題】  原水吸引のために多大な労力を必要とせず、原水を自動的もしくは手動操作で容易に強制吸引して効率よく浄化処理することができる携帯型浄水装置を得ることにある。【解決手段】  吸入口２０ａを有し、水を強制吸入する水吸入器２と、吸入水をろ過処理するろ過器３と、ろ過処理した吸入水を貯留する貯水容器４とからなる携帯型浄水装置の構成としたものである。【選択図】        図１
2005111341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口を有し、水を強制吸入する水吸入器と、吸入水をろ過処理するろ過器と、ろ過処理した吸入水を貯留する貯水容器とからなる携帯型浄水装置。
【請求項２】
吸入水を冷却する冷却器を有することを特徴とする請求項１記載の携帯型浄水装置。
【請求項３】
吸入口と吸引口を有する吸引管に、吸入水をろ過処理するろ過器を配設したことを特徴とする携帯型浄水装置。
【請求項４】
吸入水に成分を添加する成分添加器を有することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の携帯型浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、災害発生時等の水道断水時やアウトドア活動時などに使用する携帯型浄水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯型浄水装置は、主に災害発生時等の水道断水時を用途としたものと、アウトドア活動時を用途としたものの二つに大別される。いずれの浄水装置も、河川や湖沼から原水を吸入するポンプと、原水を浄化処理するろ過器と、浄化処理した処理水を貯留する貯留タンクとから主要部が構成されている。
水道断水時に使用する携帯型浄水装置は、都市部の居住者が近隣の河川水、沼水、防火用水等の水質のよくない水を原水として使用することを前提としており、複数の中空糸膜ろ過器を直列に配設して浮遊物質や懸濁物質をろ過し、さらに活性炭ろ過器で臭気成分、色素成分をろ過するといった高性能の除去能力を有するろ過器を使用している。また、中空糸膜は一次側原水にある程度の圧力が必要であり、この中空糸膜を直列に使用するため、ろ過器の一次側原水には高い水圧が必要である。このため、原水を吸入する吸入ポンプも高揚程のポンプを使用している。
以前は、アウトドア活動時において、河川水をそのまま飲んだり、料理に使用したりしていたが、近年、河川水の水質悪化によりそのまま使用できない場合が多い。
そこで、アウトドア活動時に使用する携帯型浄水装置にあっては、キャンプ場付近や山間部の河川水等、比較的水質の良い水を原水として使用することを前提としており、砂、セラミック、活性炭等で構成する簡易的なろ過器を使用している。また、砂や活性炭のろ過器は、一次側原水の水圧が低くとも十分にろ過可能であり、かつ携帯型浄水装置が電源のない所でも使用できるように、手動ポンプを使用している。
一方、近年の水源の水質悪化やこれに伴う浄水場での塩素添加量の増量により、水道水に塩素臭やカルキ臭を感じる使用者が急増してきている。このような不快感を感じる使用者達は、ミネラルウォーターや水道蛇口に浄水器を取り付けて浄化した水を飲むことで解消している。
しかし、これらのミネラルウォーターや浄水器で浄化した水を常用する使用者達は、使用前にも増して、浄化していない水道水に対する抵抗感が強くなる傾向がある。
【０００３】
なお、上記先行技術は当業者一般に知られた技術であって、文献公知発明に係るものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の携帯型浄水装置において、災害発生時等の水道断水時に使用する浄水装置では、複数の中空糸膜ろ過層と活性炭ろ過層を直列配置し一体化した大型のろ過器あるいは独立の中空糸膜ろ過器を複数配置したものを使用する必要があり、また、吸引ポンプも高揚程の大型のものが必要であり、その結果、浄水装置全体が大型化してしまい、キャスタ付きでなければ移動できない程の重量になっていたため、持ち運びに大変不便であり課題となっていた。
一方、アウトドア活動時に使用する携帯型浄水装置にあっては、簡易的なろ過器を使用しているため、ろ過能力が低く、河川等水源の水質によっては浮遊物質や懸濁物質を十分に除去できないことがあり、課題となっていた。特に近年、清澄な河川水においても病原性微生物のクリプトスポリジウム等の存在が確認されており、風呂水を原水として利用する場合においては、レジオネラ属菌が繁殖している恐れがあり、従来の携帯型浄水器に内蔵されている簡易的なろ過器では水中微生物を除去しきれないという課題があった。
また、アウトドア活動時に使用する携帯型浄水装置は、持ち運びに便利なように全体的に小型化されており、貯水タンクも小容量の場合が多いため、１日に何度も手動ポンプを人力で稼働させて浄水しなければならず、多大な労力を要するという課題があった。
【０００５】
ここで、飲用水を美味しく感じる要素の一つに水温がある。ぬるい水は、十分に浄化処理されていても美味しく感じないことは既に知られている。
従来の携帯型浄水装置には、浄化処理した水を冷却する機能を有しておらず、特に原水の水温が高く、かつ外気温が高い夏期においては、冷たい美味しい水を欲しても、ぬるい水しか作ることができないという課題があった。
水道水に対する抵抗感は家庭内だけではなく、外出先でも当然生じる問題であり、特に水を飲む機会が多い飲食店では強く感じてしまう。この状況に対応するために、飲食店では、客に給仕する飲料水にミネラルウォーターや浄水器で浄化した水を使用する所が増えてきているが、費用的な面等で未だ浄水器で浄化していない水道水を飲料水として客に給仕している所も多く、この水に不快感を感じる人も多い。しかし、その場で水道水を簡単に浄化できる方法がないため、臭気を我慢して飲むかあるいは水を飲むのを我慢するしかないという問題があった。
海外旅行等の旅行先によっては、現地の水が身体に合わず、体調を崩してしまう旅行者も多い。この場合、旅行中はミネラルウォーターを常に飲用するのが通常である。しかし、常にミネラルウォーターが行く先々であるとは限らず、問題となっていた。また、ミネラルウォーターを常に持ち歩くことは大変不便であり、その費用も高く問題となっていた。
【０００６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、原水吸引のために多大な労力を必要とせず、原水を自動的もしくは手動操作で容易に強制吸引して効率よく浄化処理することができる携帯型浄水装置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】
本発明に係る携帯型浄水装置は、吸入口を有し、水を強制吸入する水吸入器と、吸入水をろ過処理するろ過器と、ろ過処理した吸入水を貯留する貯水容器とからなるものである。
【０００８】
本発明に係る携帯型浄水装置は、吸入水を冷却する冷却器を有するものである。
【０００９】
本発明に係る携帯型浄水装置は、吸入口と吸引口を有する吸引管に、吸入水をろ過処理するろ過器を配設したものである。
【００１０】
本発明に係る携帯型浄水装置は、吸入水に成分を添加する成分添加器を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水吸入器の吸入口を河川等に水没させ、その水吸入器により原水を自動的に強制吸引もしくは短時間にかつ少ない力で手動吸引させることが可能であり、このため、原水吸引のために多大な労力を必要とせず、しかも、吸入水がろ過処理されて貯水容器に貯留されるので、河川水等を原水とした浄化処理水を容易に得ることができるという効果がある。
【００１２】
本発明によれば、ろ過器を活性炭による浄化層と中空糸膜による浄化層の複数段で構成することにより、原水内の浮遊物質や懸濁物質、病原性微生物、臭気成分、色度成分を確実に除去可能とすることができるという効果がある。
【００１３】
本発明によれば、ろ過器で浄化処理した処理水を冷却する冷却器を備える構成としたので、夏期等の原水の水温が高い時期や、風呂水等のぬるま湯を原水に使用する場合においても、冷たい美味な飲用水を得ることができるという効果がある。
【００１４】
本発明によれば、吸入口と吸引口を有する吸引管にろ過器を配設して携帯型浄水装置を構成したので、携帯型浄水装置の全長および重量を小さくすることができ、ポケットや鞄の中に容易に携帯可能で、簡単に持ち運びできて外出先や旅行先で簡単に浄化水を得ることができるという効果がある。
【００１５】
本発明によれば、浄化処理水に成分が添加されることにより、その浄化処理水を飲むだけで使用者の体内に不足のミネラル成分等を摂取できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による携帯型浄水装置を示す断面図、図２は図１中の貯水容器を示す断面図である。
図１に示す携帯型浄水装置は、原水を強制吸入して浄化処理する装置本体１と、浄化処理した処理水を貯留する貯水容器４とからなっている。
装置本体１は、本体下部の水吸入器２と本体上部のろ過器３とに分かれており、それらの水吸入器２の外装容器２０とろ過器３の外装容器３０とは着脱可能に接続されている。その接続方法は、例えば、ねじ込み接続や嵌め込み接続などが可能である。
【００１７】
前記水吸入器２は、上端が開口した有底筒状をなして底部に原水吸入用の吸入口２０ａが設けられた外装容器２０と、その吸入口２０ａに配設されたフラップ弁２１と、前記外装容器２０内に挿脱可能に装填されたポンプカートリッジ２２とから主要部が構成されている。
さらに詳細に説明すると、前記フラップ弁２１は、前記吸入口２０ａの二次側に上下動自在に配設され、浄水装置の未使用時に自重降下して前記吸入口２０ａを閉塞し、かつ、水没時に前記吸入口２０ａから浮き上がって当該吸入口２０ａを開口する構造となっている。このようなフラップ弁２１の材質としては、ゴム等の弾性体やプラスチックなど、腐食等の発生がないものが適用される。
なお、フラップ弁２１は、浄水装置の未使用時には付勢バネにより強制降下させて吸引口２０ａを閉塞する構造としてもよい。この場合、付勢バネは、吸引ポンプ２３の吸引力でフラップ弁２１が上昇する程度の付勢力となるように調整するとよい。また、フラップ弁２１を電動で開閉させるようにしてもよい。
【００１８】
前記ポンプカートリッジ２２は吸引ポンプ２３とのユニット構造となっている。その吸引ポンプ２３は、電動モータ２４の回転軸にポンプ羽根車２５を直結した構造となっている。
ここで、ポンプカートリッジ２２は、前記ポンプ羽根車２５を内蔵して前記吸入口２０ａの二次側に一次側が連通するポンプ室２２ａと、このポンプ室２２ａの二次側に連通する原水送水路２２ｂとを有している。
【００１９】
一方、ろ過器３は、下端が開口した筒状の外装容器３０と、この外装容器３０内に着脱可能に装填されたろ過カートリッジ３１とから主要部が構成されている。
さらに詳述すると、ろ過器３の外装容器３０内には、ろ過カートリッジ３１を収納するカートリッジ室と、前記電動モータ２４に対する電流供給用の蓄電池３２を収納する電池室とに仕切るアタッチメント３３が設けられている。そのアタッチメント３３は、ろ過カートリッジ３１で浄化された処理水を貯水容器４に送水する処理水送水路３４と貯水容器接続管３５とを有しており、その貯水容器接続管３５には複数の通水穴３５ａが設けられている。なお、前記処理水送水路３４と貯水容器接続管３５はろ過器３の外装容器３０に直接一体形成されたものであってもよい。
【００２０】
ろ過カートリッジ３１は、水吸入器２の原水送水路２２ｂに連通する原水流入口３１ａと、前記処理水送水路３４に連通する処理水吐出口３１ｂとを有している。このようなろ過カートリッジ３１内は、処理水の一次浄化処理層を形成する活性炭３６と、二次浄化処理層を形成する中空糸膜３７と、三次浄化処理層を形成する活性炭３８とによる三層構造となっている。その三層構造において、各層の境界、ろ過カートリッジ３１の原水流入口３１ａおよび処理水吐出口３１ｂとの境界は、穴あき支持板、編み目フィルタ、織布、多孔質素材等の通水性を有する仕切り部材で仕切られている。
【００２１】
一次浄化処理層や三次浄化処理層の活性炭３６，３８は、粒状活性炭、繊維状活性炭、粉末活性炭（以下、これらを総称して単に活性炭という）などが適用可能である。また、活性炭に殺菌効果のある銀系抗菌剤（例えば、チオスルファト銀錯塩など）、銀元素、銅系抗菌剤、銅元素等をコーティングしたもの、あるいは、これらの素材の粒状体を通常の活性炭と混合したものを適用すると、原水の殺菌効果やろ過器３の殺菌効果が得られる。ただし、銀は人体に悪影響を与える可能性があるので、銀系抗菌剤や銀元素をコーティングした活性炭、あるいは銀系抗菌剤や銀元素の粒状体と活性炭とを混合したものは、一次浄化処理層だけに適用し、三次浄化処理層には通常の活性炭を適用することが最も望ましい。
【００２２】
二次浄化処理層の中空糸膜３７としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、逆浸透膜等が適用可能である。中空糸膜３７は、いずれの種類のものも活性炭に比べて浮遊物質や懸濁物質の除去能力が高いのが特徴である。
精密ろ過膜は、上記三種類の膜の内、最も除去能力は低いが、原水の一次側流入圧力が低くてもろ過処理することが可能であることから、吸引ポンプ２３に揚程が低い小型のものを使用でき、携帯型浄水装置自体のコンパクト化および軽量化を図ることができるという効果がある。また、精密ろ過膜は、最も目詰まりし難く、ろ過カートリッジ３１の長寿命化が図れるという効果もある。したがって、精密ろ過膜を適用した携帯型浄水装置は、原水の水質が地下水や河川水等の比較的綺麗な場合に最適である。
【００２３】
逆浸透膜は、上記三種類の膜の内、最も除去能力が高く、浮遊物質や懸濁物質だけでなく、病原菌やイオンレベルまでの有害物質を除去可能である。しかし、原水の流入圧力が高くなければ逆浸透膜を水が通過できず、ろ過処理ができないため、高揚程の吸引ポンプ２３を使用する必要がある。したがって、逆浸透膜を適用した携帯型浄水装置は、原水が水質の悪い湖水や沼水などでも処理水を飲用として確実に使用できるという効果がある。
【００２４】
限外ろ過膜は、精密ろ過膜と逆浸透膜の中間の除去能力を有し、原水の一次側流入圧力もある程度あればろ過処理することが可能である。また、吸引ポンプ２３に関しても、その目詰まり時期と一次浄化処理層や三次浄化処理層で使用される活性炭の寿命とがほぼ同時期であるため、ろ過カートリッジ３１の経済性に優れているという効果がある。したがって、限外ろ過膜を適用した携帯型浄水装置は、幅広い原水の水質に対応でき、かつ処理能力とコストのバランスに優れるという効果がある。
【００２５】
水吸入器２内の電動モータ２４とろ過器３内の蓄電池３２とは、電気コード３９およびスイッチ（図示せず）で接続されており、電気コード３９と蓄電池３２は着脱自在に接続され、蓄電池３２の電気容量が低下したときは、充電器により充電可能となっているものである。なお、蓄電池３２は、乾電池等の使い捨てのものでもよい。また、装置本体１の外面に太陽電池（特にフィルム型が最適）を配置し、蓄電池３２に充電可能としてもよい。
【００２６】
貯水容器４は、ろ過器３の外装容器３０上に着脱自在に組付けセットされているもので、図２に示すように、有底筒状の容器本体４０と、この容器本体４０の上端開口部に対してネジ接合や嵌め込み接合等により着脱可能に嵌合された上蓋４１とからなり、その上蓋４１は空気穴４１ａを有している。かかる貯水容器４は、ろ過器３の外装容器３０から取り外して上蓋４１を開けることにより、飲用コップとしても使用できるようになっている。そして、容器本体４０の底部には、図２に示すように開口４０ａが設けられている。この開口４０ａには、当該開口４０ａの内周面から内側開口周縁部および外側開口周縁部に延びる断面コ字状のシールパッキン４２が嵌着してある。
【００２７】
また、容器本体４０の内底部には、前記開口４０ａに連通する大径段差状の筒状突起部４０ｂが一体形成され、この筒状突起部４０ｂの周壁には複数の通水穴４０ｃが設けられている。その筒状突起部４０ｂ内には、前記通水穴４０ｃを開閉する可動蓋（開閉弁体）４３が昇降自在に嵌め込まれ、この可動蓋４３は付勢バネ４４によって前記通水穴４０ｃを閉塞する方向に付勢されている。ここで、前記筒状突起部４０ｂ内における前記開口４０ａとの段差底部には環状の溝部４０ｄが設けられている。この溝部４０ｄに前記付勢バネ４４の一端が埋め込まれ、その付勢バネ４４の他端は、前記可動蓋４３の筒状壁に設けられた環状の溝部４３ａに埋め込まれている。また、前記筒状突起部４０ｂ内における前記開口４０ａとの段差底部において、その溝部４０ｄの外周にはドーナツ状の平シールパッキン４５が配設してある。
【００２８】
以上において、装置本体１から貯水容器４が取り外されたとき、図２に示すように、可動蓋４３が付勢バネ４４の引張力で動作して通水穴４０ｃを閉じると同時に、その可動蓋４３の筒状壁下端が断面コ字状のシールパッキン４２および平シールパッキン４５に密接することにより、貯水容器４内の浄化水が開口４０ａから漏れないようになっている。
一方、装置本体１に貯水容器４が組み付けセットされた図１の状態では、ろ過器３側の貯水容器接続管３５で貯水容器４の可動蓋４３が付勢バネ４４に抗して押し上げられることにより、貯水容器接続管３５の通水穴３５ａと貯水容器４側の通水穴４０ｃとが連通するようになっている。
【００２９】
次に、上記実施の形態１による携帯型浄水装置の組み立てについて説明する。
まず、水吸入器２の外装容器２０の上端にろ過器３の外装容器３０の下端をネジ接合や嵌め込み接合等によって着脱可能に組み付ける。これにより、水吸入器２の原水送水路２２ｂとろ過器３の原水流入口３１ａとが連通すると同時に、蓄電池３２と電動モータ２４とが電気的に接続される。この場合、前記原水送水路２２ｂと原水流入口３１ａとの連通部周囲におけるポンプカートリッジ２２とろ過カートリッジ３１との接合面間および処理水吐出口３１ｂと処理水送水路３４との連通部周囲におけるろ過カートリッジ３１とアタッチメント３３との接合面間にはそれぞれシールパッキン４６を介在させる。
【００３０】
次いで、ろ過器３の外装容器３０の上壁中央から延出している貯水容器接続管３５に対し貯水容器４の底部開口４０ａを、断面コ字状のシールパッキン４２を介して嵌め込むことにより、ろ過器３の外装容器３０の上端面に貯水容器４の下端面を接合させる。その接合状態では、前記貯水容器接続管３５により可動蓋４３が付勢バネ４４に抗して押し上げられる。その押し上げ位置では、貯水容器接続管３５の通水穴３５ａと貯水容器４の筒状突起部４０ｂの通水穴４０ｃとが連通すると同時に、貯水容器接続管３５と可動蓋４３との嵌合周面が通水穴３５ａの上方で凹凸係合される。その凹凸係合部４７ａ，４７ｂによって、ろ過器３の外装容器３０から貯水容器４が濫りに外れないようになっている。以上により、携帯型浄水装置の組み立ては終了する。
【００３１】
次に、上記実施の形態１による携帯型浄水装置の動作について説明する。
(1) 上述のように組み立てられた携帯型浄水装置の吸入口２０ａを河川や湖などの原水に水没させる。その水没状態では、前記吸入口２０ａの二次側のフラップ弁２１が水圧で持ち上げられることにより、原水がポンプ室２２ａに流入してくる。
(2) 次いで、携帯型浄水装置が備えるスイッチ（図示せず）を入れて吸引ポンプ２３を起動させると、電動モータ２４でポンプ羽根車２５が回転駆動されることにより、ポンプ室２２ａに連続流入してくる原水が原水送水路２２ｂからろ過器３側の原水流入口３１ａを経てろ過器３（ろ過カートリッジ３１）内に圧送される。
(3) その圧送原水は、ろ過器３の一次側浄化処理層である活性炭３６を通過することで、まず一次浄化処理される。このとき、原水中の大まかな浮遊物質、懸濁物質、臭気成分、色度成分が前記活性炭３６に吸着除去される。
(4) その活性炭３６で一次浄化処理された処理水は、ろ過器３の二次浄化処理層である中空糸膜３７を通過することで二次浄化処理される。このとき、一次浄化処理で取り除けなかった浮遊物質や懸濁物質は、中空糸膜３７の一次側に残される。
(5) 二次浄化処理された処理水は、ろ過器３の三次浄化処理層である活性炭３８を通過することにより三次浄化処理される。このとき、一次浄化処理層の活性炭３６で取り除けなかった臭気成分や色度成分が三次浄化処理層の活性炭３８で吸着除去される。
(6) その活性炭３８を上昇通過する三次浄化処理後の処理水（浄化水）は、ろ過カートリッジ３１の処理水吐出口３１ｂ→その処理水吐出口３１ｂに接続する処理水送水路３４→貯水容器接続管３５内を経て通水穴４０ｃから貯水容器４内に流入して貯留される。このとき、貯水容器４内の空気は上蓋４１の空気穴４１ａから吐出される。
【００３２】
以上のようにして貯水容器４内に貯留された浄化水の飲用に際しては、その貯水容器４をろ過器３の貯水容器接続管３５から抜き取って装置本体１から取り外す。その取り外し時においては、可動蓋４３が付勢バネ４４の引張力で貯水容器４の底部側に移動する。これにより、可動蓋４３は、通水穴３５ａ，４０ｃを遮閉すると同時に断面コ字状のシールパッキン４２の上側片部と平シールパッキン４５上に圧接して貯水容器４の底部開口４０ａを水密に閉塞する。したがって、貯水容器４を取り外しても、その内部の貯留浄化水が漏れ出すことはない。そこで、貯水容器４の上蓋４１を開くことにより、その貯水容器４が飲用コップとなって浄化水を飲することができる。
【００３３】
以上説明した実施の形態１によれば、ろ過器３の一次側浄化処理層および三次側浄化処理層に活性炭３６，３８を、かつ二次側浄化処理層に中空糸膜３７を配置したことにより、水質があまり良くない原水であっても、それを確実に浄化することができるという効果がある。しかも、それらの活性炭３６，３８と中空糸膜３７を一つのろ過カートリッジ３１内に納めて一体化したことにより、ろ過器３全体を小型化できるという効果がある。
すなわち、中空糸膜を直列に複数段配置するろ過器に比べて、ろ過器の一次側の原水圧力が低くてもよいため、吸引ポンプ２３も小型化でき、携帯型浄水装置全体を小型化および軽量化でき、持ち運びが容易になるという効果がある。
さらには、原水を携帯型浄水装置内に吸引ポンプ２３で自動吸引することができるため、多大な労力を必要としないという効果もある。
また、水吸入器２とろ過器３および貯水容器４のそれぞれを個々に取り外すことができ、しかも、水吸入器２およびろ過器３のそれぞれの外装容器２０，３０からポンプカートリッジ２２およびろ過カートリッジ３１を取り外すことができるため、それらの清掃および保守点検等を容易に行うことができるという効果がある。さらに、ポンプカートリッジ２２およびろ過カートリッジ３１の交換も容易に行うことができるという効果がある。
【００３４】
なお、上記実施の形態１による携帯型浄水装置は、日常生活の中で使用する用途は少なく、例えば災害発生時における水道断水時に使用する用途や、キャンプ等のアウトドア活動時などに使用する用途が多い。このような水道断水時やアウトドア活動時で使用される場合においては、本発明の携帯型浄水装置を一度使用した後、再度使用するまでに長期間使用されない時期が生じる。その不使用期間中に、ろ過カートリッジ３１内のろ材（活性炭３６，３８および中空糸膜３７）に雑菌が繁殖してしまい、ろ過器３の処理能力（寿命）がまだ残っていても、次回のアウトドア活動時には使用できない状況が発生する。
通常の家庭用浄水装置のカートリッジは、処理水量の少ないものでも１本で１５００リットルの水量は十分に処理可能である。しかし、一度のアウトドア活動で使用される水量は、飲用のほかに食材や食器等の洗浄で使用する分を含めても通常の家族構成で２０〜４０リットル程度と考えられ、通常の家庭用浄水装置の処理能力と同程度にすることは無駄になってしまう。
【００３５】
以上の理由から、水道断水時やアウトドア活動で使用するための処理寿命の短い（例えば、２０〜４０リットル）ろ過カートリッジ３１を通常の処理寿命を有するろ過カートリッジのほかに用意しておくと、ランニングコストを低減でき、資源の無駄にならずに済むという効果がある。上述のような処理寿命の短いろ過カートリッジ３１は、例えば、中空糸膜３７に精密ろ過膜を通常よりも少ない本数で構成し、その中空糸膜３７の一本当たりの処理水量を通常よりも多くする方法が考えられる。
【００３６】
また、水吸入器２のポンプ室２２ａ内、原水送水路２２ｂ、ろ過器３の処理水送水路３４等には、使用と共に、雑菌の繁殖、生物膜等の付着が発生することが考えられる。上述のようなアウトドア活動での使用後における長期間放置時には雑菌の繁殖が促進されてしまうため特に問題である。この場合、前記ろ材を内蔵していない空のカートリッジを用意しておき、その空のカートリッジをろ過器３の外装容器３０内にセットし、この状態で吸引ポンプ２３を起動させて吸入口２０ａから洗浄液（台所洗剤、塩素系薬剤、酢酸水溶液等）を吸い上げると、携帯型浄水装置の全ての管路（通水路）をくまなく洗浄できるという効果がある。
【００３７】
携帯型浄水装置で浄化する原水の水質は、取水場所によってまちまちであり、処理水が飲用可能なレベルまで浄化されているか否かは目視では判断し難い。処理水の有害物質の有無を判定できる判定紙や判定薬を用意すると安全性が向上してよい。
【００３８】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２による携帯型浄水装置を示す断面図であり、図１および図２と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２では、水吸入器２における吸引ポンプ２３の一次側にホースリール５１付きの吸入ホース５２を有する点が上記実施の形態１とは異なる。
すなわち、この実施の形態２においては、水吸入器２の貫通筒状をなす外装容器２０の下端部に筒状のホースリール支持部材５０を着脱可能に装着し、このホースリール支持部材５０に回転ボール５３を介してホースリール５１を回転自在に組み付け、そのホースリール５１に吸入ホース５２を巻装した構成としている。ここで、前記ホースリール５１の回転軸部には、ポンプ室２２ａに通じる吸引管路（吸引水路）５１ａが設けられている。この吸引管路５１ａに吸入ホース５２の巻取り基端部が接続されており、その吸入ホース５２先端の吸入口（吸入口金）５２ａを外方に延出させ、前記ホースリール５１を回転することにより吸入ホースを巻き取ることができるようになっている。
なお、図３において、５４は水吸入器２（ポンプカートリッジ２２）の下端面とホースリール５１の軸部上端との間に介在させたシールパッキンである。
【００３９】
以上のように構成した実施の形態２によれば、吸入ホース５２を延ばして吸入口５２ａを河川や湖などに水没させ、この状態で吸引ポンプ２３を起動させることにより、上記実施の形態１の場合と同様の作用効果が得られると共に、上述のように吸入ホース５２を引き延ばして吸入口５２ａを水没させることができるため、携帯型浄水装置を取水場所から離れた場所に設置でき、このため、取水場所の原水水面から現在地点（携帯型浄水装置の設置場所）まで高低差がある場合でも浄化した飲用水を得ることができるという効果がある。また、携帯型浄水装置を原水に浸水させずに済むため、携帯型浄水装置を清潔に保つことができるという効果がある。
【００４０】
実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３による携帯型浄水装置を示す断面図であり、図１および図２と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態３による携帯型浄水装置は、上記実施の形態１，２における電動の吸引ポンプ２３や蓄電池３２等を不要化し、貯水容器４内に往復運動可能に設けたピストン６を手動で操作して原水を吸引浄化する構成としたもので、その詳細な構成について以下に説明する。
【００４１】
この実施の形態３による携帯型浄水装置は、原水の吸入部となる底蓋２６と、ろ過器３と、貯水容器４と、上蓋４１とに分かれており、それらはネジ接続や嵌め込み接続等で着脱可能に接続されている。
前記底蓋２６は、底部中央に原水吸入用の吸入口２０ａを有し、この吸入口２０ａの二次側にフラップ弁２１を配設した構成となっている。
前記ろ過器３は、その外装容器３０内に嵌着されてろ過カートリッジ３１の下端部を支持するカートリッジ下部支持材６０と、このカートリッジ下部支持材６０下端の内向き環状片部６０ａ上に設けられた環状のシールパッキン６１とを備え、そのシールパッキン６１上にろ過カートリッジ３１の下端が液密に支持されている。ここで、ろ過カートリッジ３１は、上記実施の形態１のものと内部構成が同一であるが、この実施の形態３において、ろ過カートリッジ３１の上下端の原水流入口３１ａおよび処理水吐出口３１ｂは、多数の小さな穴を設けて開口面積を多く取ることにより、上記実施の形態１のものよりも原水の流入抵抗が小さくなるようにしてある。
【００４２】
貯水容器４は、容器本体４０内に嵌着したシリンダ５と、このシリンダ５の下端に配設した逆流防止機構１０と、この逆流防止機構１０をシリンダ５の下端との間で挟持し、かつろ過カートリッジ３１の二次側にシールパッキン６２を介して液密に嵌合されたカートリッジ上部支持材６３とをユニット化した構成となっている。ここで、前記逆流防止機構１０は、ろ過器３からシリンダ５の方向には通水可能であるが、その逆方向には通水できない構造となっている。
そして、前記シリンダ５内にピストンロッド７を有するピストン６が摺動自在に嵌挿している。このピストン６の周面には断面コ字状の環状シールパッキン６４が嵌着され、このシールパッキン６４により、前記ピストン６がシリンダ５の内周面に対し液密状態で上下動するようになっている。また、シリンダ５の上端には、上蓋４１との間を液密にするシールパッキン６５が設けられている。
【００４３】
上蓋４１の中心部には開口が設けられ、この開口に嵌着されたガイド筒１１および当該ガイド筒１１を固定する袋ナット１２の中心貫通穴を介してピストンロッド７が外方に延出している。ここで、上蓋４１の上面には、その中心開口と同心円状で外周面にネジが刻設されたネジ筒部４１ｂが一体突設されている。そのネジ筒部４１ｂに、ピストンロッド７の外径よりも径大の中心貫通穴を有する袋ナット１２が螺合されており、その袋ナット１２により前記ガイド筒１１が上蓋４１に固定されている。なお、前記ガイド筒１１は、ピストンロッド７との摩擦を低減して当該ピストンロッド７をスムーズに摺動させるために設けたものである。また、ピストンロッド７の外端部には操作ハンドル８がナット９により取り付け固定されている。
【００４４】
次に、上記実施の形態３による携帯型浄水装置の動作について説明する。その携帯型浄水装置において、原水の吸水作業および原水の浄化は、以下の手順で行われる。
(1) ピストン６がシリンダ５の下端まで降下していることを確認する。
(2) 携帯型浄水装置底部（底蓋２６）の吸入口２０ａを河川等の原水中に水没させ、この状態で操作ハンドル８を引き上げることによりピストン６を上限まで上昇させる。
(3) そのピストン６の上昇動作により貯水容器４（シリンダ５）には強い吸引力が発生し、この吸引力がろ過器３を経て底蓋２６の吸入口２０ａにまで到達する。
(4) その吸引力により、原水が吸入口２０ａからろ過カートリッジ３１の原水流入口３１ａを経てろ過器３内に流入し、原水がろ過されて処理水吐出口３１ｂから処理水が吐出される。
(5) その吐出処理水は逆流防止機構１０を通過し、貯水容器４内に浄化処理水として貯留される。
(6) 貯水容器４内に貯留された浄化処理水は、上蓋４１を開けることにより取り出して飲用に供することができる。
【００４５】
以上説明した実施の形態３によれば、電動の吸引ポンプや蓄電池を必要とせずに、貯水容器４内に操作ハンドル８付きのピストンロッド７を有するピストン６を嵌挿し、操作ハンドル８を手動操作することで原水を吸引する構成とし、かつろ過カートリッジ３１の原水流入口３１ａおよび処理水吐出口３１ｂの開口面積を大きくしたことにより、従来の手動ポンプに比べて短時間で、しかも比較的小さな力で原水を吸引・浄化することが可能になるという効果がある。また、蓄電池等の電力が不要なため、蓄電池の残存電力を気にせずに使用できるという効果がある。さらに、電動の吸引ポンプや蓄電池を必要とする構成と異なり、携帯型浄水装置全体の重量を軽くすることができるという効果がある。
【００４６】
実施の形態４．
図５は本発明の実施の形態４による携帯型浄水装置を示す断面図であり、図１〜図４と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態４による携帯型浄水装置は、前記実施の形態３による携帯型浄水装置の底蓋２６を、前記実施の形態２のホースリール支持部材５０とホースリール５１と吸入ホース５２とのユニット構成に置き換えたものである。
この実施の形態４によれば、前記実施の形態２の場合と同様にホースリール５１に巻装された吸入ホース５２による効果と、前記実施の形態３による効果の両方の効果を得ることができる。
【００４７】
実施の形態５．
図６は本発明の実施の形態５による携帯型浄水装置を示す断面図であり、図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態５による携帯型浄水装置は、前記実施の形態１の携帯型浄水装置とほぼ同一の構成であるが、前記実施の形態１におけるろ過器３の外装容器３０と貯水容器４の容器本体４０とを一体化した１つの外装容器７０に置き換え、その外装容器７０の上部を貯水容器４とし下部をろ過器３として構成し、貯水容器４に貯留した処理水を保温可能な構造にした点と、処理水の冷却機能を有する点が、前記実施の形態１とは異なる。
前記外装容器７０内は、アタッチメント３３によって、上部の貯水容器４と下部のろ過器３とに区分されている。貯水容器４の容器本体７１は金属で形成されており、その内壁面は、その上壁中心部の開口部および底部を除いて中空で、しかも外気との断熱性を高めるために真空に減圧された真空層７１ａになっている。
【００４８】
そして、貯水容器４内とろ過器３内（ろ過カートリッジ３１）とはアタッチメント３３の処理水送水路３４で連通され、その処理水送水路３４には、貯水容器４内に一度流入した処理水がろ過器３に逆流するのを防止するための逆流防止弁７２が設けられている。なお、通常ろ過カートリッジの中空糸膜は、極少量ずつしか２次側から１次側へ逆流しないので、少量の逆流が許される場合においては、逆流防止弁７２を設けなくともよい。また、貯水容器４（外装容器７０）の上部中心には開口が設けられ、この開口には栓状の上蓋７３が着脱可能に螺合してある。その上蓋７３は、貯水容器４の外装容器７０の外面との間がシールパッキン７４で液密に封止されるようになっている。また、前記上蓋７３は、筒状壁部に吐水穴７３ａを有し、頭部中心に空気穴７３ｂを有しており、上蓋７３を回転させてネジを緩めるだけで、前記吐水穴７３ａが外部に開放されることにより、貯水容器４内の処理水を容易に取り出すことができる。さらには、上蓋７３の空気穴７３ｂにより、ろ過器３から貯水容器４内に処理水が流入してきた際の貯水容器４内の空気を排出させることができ、このため、貯水容器内に処理水をスムーズに流入させることができる。
【００４９】
貯水容器４において、真空層７１を有する容器本体７１の外底部には、ペルチェモジュールからなる冷却器７５が配置してある。ペルチェモジュールは板状の構造体であり、そのペルチェモジュールに接続された電線の両端に直流電流を流すと、ペルチェモジュールの片面が周囲から吸熱する現象が発生する冷却面となり、もう片面が周囲へ発熱する発熱現象を発生する加熱面になるという性質がある。また、前記直流電流を逆方向に流すと、冷却面だった片面が加熱面、加熱面だった反対面が冷却面に逆転する性質がある。この実施の形態５では、容器本体７１の外部底面と接触している面が冷却面となるように、蓄電池３２と電気コード３９でスイッチ（図示せず）を介して接続してある。
【００５０】
ペルチェモジュール（冷却器７５）において、貯水容器４の容器本体７１の外部底面と接している面とは反対側の面（加熱面）には、その加熱面からの熱を放熱しやすいように放熱フィン７６が配置され、さらに放熱フィン７６の下部には空冷ファン７７が配設されている。空冷ファン７７の下部には空間が設けられ、外装容器７０には、その空間を取り囲む部位に複数の通気口７８が設けられている。
【００５１】
以上説明した実施の形態５の構成によれば、ペルチェモジュールからなる冷却器７５の加熱面からの放熱を外部に強制排気して冷却することができるので、前記実施の形態１による効果のほかに、貯水容器４内に貯留された処理水を効率よく冷却でき、このため、夏期等の原水の水温が高い時期や風呂水等のぬるま湯を原水として使用する場合でも、処理水の飲用者に、より美味しい冷却処理水を飲用させることができるという効果がある。また、貯水容器４の容器本体７１内壁に真空層７１ａを形成したことにより、通常の貯水容器よりも保温能力が向上し、冷却器７５への電気供給を低減できるという効果および蓄電池３２の交換サイクルを少なくすることができるという効果がある。
【００５２】
なお、上記実施の形態５において、冷却器７５（ペルチェモジュール）と蓄電池３２とを結ぶ電気コードに接続されたスイッチを、ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り替えられるような切替スイッチにすると、貯水容器４内の処理水を冷却できるだけでなく
加熱することもできるという効果がある。
また、容器本体７１の外部底面とペルチェモジュールの冷却面との間に熱伝導グリース等の媒体を塗布して接触させると、熱伝導効率がより向上するという効果がある。
【００５３】
さらに、貯水容器４の容器本体７１には、鋼、ステンレス、チタン、金、銀、銅、アルミニウム等、どのような金属を使用してもよいが、断面内部を真空にすることで内壁に剛性が必要となることを考慮すると、剛性の高い鋼、ステンレス、チタンで形成することにより、内壁厚みを薄くでき、携帯型浄水装置の軽量化、製作コストの低減が図れてよい。抗菌性を考慮する場合は、銀，銅で形成するとよい。金属の熱伝導率を考慮する場合は、金、銀、銅、アルミニウムで形成するとよい。剛性、抗菌性、熱伝導率、材料コストの全てを考慮すると、貯水容器の上面および周面をステンレスで形成し、底面を銅で形成したものを接合したものとすると、両金属の腐食電位が近似しているため異種金属腐食の恐れもなく最適である。
【００５４】
実施の形態６．
図７は本発明の実施の形態６による携帯型浄水装置を示す断面図である。この実施の形態６による携帯型浄水装置は、前記実施の形態５の水吸入器２の下部構造を、前記実施の形態２によるホースリール５１と吸入ホース５２等のユニット構造に置き換えたものであり、図３および図６と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
この実施の形態６によれば、前記実施の形態２による効果と、前記実施の形態５による効果の両方の効果が得られる。
【００５５】
実施の形態７．
図８は本発明の実施の形態７による携帯型浄水装置を示す断面図であり、図６と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態７では、前記実施の形態５の容器本体７１を冷却器８０に置き換え、その冷却器８０が容器本体となるように構成したものである。
この実施の形態７による冷却器８０は、金属からなる中空筒状の容器本体８１と、この容器本体８１の外周面に一体形成された放熱フィン８２とから主要部が構成されている。
このような冷却器８０は、貯水容器４の外装容器７０内に収納され、その収納状態において、前記外装容器７０の内周面と容器本体８１の外周との間には空間が形成されている。ここで、前記放熱フィン８２の形状は、放熱可能な形状であれば、どのような形状でもよいが、容器本体８１の外周面全周に渡る円盤状にすると、最も放熱量が大きくなって最適である。
【００５６】
前記容器本体８１は、その周壁に多くの微細孔８１ａを有する構造となっている。このような微細孔８１ａを有する容器本体８１は、その周壁自体を多孔質材料で形成する等、いずれかの手段により容器本体８１内の処理水が極く微量ずつ容器本体８１の外周面や放熱フィン８２に滲み出るようにしている。
また、容器本体８１の外部底部には、容器本体８１の外周と外装容器７０の内周との間の空間に通じる空間８３が設けられ、この空間に空冷ファン７７が配設されている。空冷ファン７７の下部には空間が設けられており、前記外装容器７０は、空冷ファン７７の下部空間を取り囲む部位に設けられた複数の給気口７９ａと、外装容器７０の上部周壁に設けられた排気口７９ｂとを有している。
【００５７】
次に、上記実施の形態７の動作について説明する。
空冷ファン７７を作動させると、外気が下部の給気口７９ａから流入し、その流入空気は上部の排気口７９ｂから排出される。
ここで、容器本体８１内に処理水が貯留されているときに、空冷ファン７７を作動させると、容器本体８１内に処理水が極く微量ずつ滲出して容器本体８１の周壁や放熱フィン７６に適度な水分を付与する。この状態で容器本体８１の周壁や放熱フィン７６が風に当たることで前記水分が気化する。その水分気化時に、容器本体８１の周壁や放熱フィン７６から熱が奪われるため、貯水容器４の温度が低下する。
なお、この実施の形態７において、空冷ファン７７は下側給気−上側排気の構成としたが、上側給気−下側排気としてもよく、この場合も同様の効果が得られる。
【００５８】
以上説明した実施の形態７によれば、前記実施の形態５による効果のほかに、ペルチェモジュールと空冷ファンを使用して冷却する前記実施の形態５の場合に比べ、消費電力を大幅に低減でき、このため、蓄電池の交換サイクルをより少なくすることができるという効果がある。
【００５９】
なお、この実施の形態７において、容器本体８１には、鋼、ステンレス、チタン、金、銀、銅、アルミニウム等、どのような金属を使用してもよいが、冷却器８０は、気化熱により冷却する構造のため、金属の熱伝導率が高い程よく、この点から考慮すると、金、銀、銅、アルミニウムで形成するとよい。抗菌性、熱伝導率、材料コストの全てを考慮すると、容器本体８１を銅で形成することが望ましく、抗菌性を有し、熱伝導率も高く、材料コストも安くなって最適である。
【００６０】
実施の形態８．
図９は本発明の実施の形態８による携帯型浄水装置を示す断面図である。
この実施の形態８による携帯型浄水装置は、前記実施の形態７の水吸入器２の下部構造を、前記実施の形態２によるホースリール５１と吸入ホース５２等のユニット構造に置き換えたものであり、図３および図８と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
この実施の形態６によれば、前記実施の形態２による効果と、前記実施の形態７による効果の両方の効果が得られる。
【００６１】
実施の形態９．
図１０は本発明の実施の形態９による携帯型浄水装置を示す断面図である。
この実施の形態９による携帯型浄水装置は、ストロー状の吸引管１００内にろ過器１０１を配設して構成したものである。
【００６２】
ここで、吸引管１００内のろ過器１０１について説明する。
吸引管１００内の下端開口側に活性炭が流出しない程度の小径の穴を多数有する第一の穴開き支持板１０３を配設している。この穴開き支持板１０３は吸引管１００の下部内周面に形成した突起部１００ａ上に支持され、その穴開き支持板１０３の上側に活性炭を配設して一次浄化処理層１０４を形成している。一次浄化処理層１０４の上側には、第二の穴開き支持板１０５を配設している。この穴開き支持板１０５は突起部１００ｂに支持され、吸引管１００の上側へ前記一次浄化処理層１０４の活性炭１０４が流出するのを防止している。第二の穴開き支持板１０５の上側には、中空糸膜支持材１０７で支持された中空糸膜からなる二次浄化処理層１０６が配設してある。この中空糸膜支持材１０７は突起部１００ｃによって支持されている。中空糸膜支持材１０７の上側には、活性炭からなる三次浄化処理層１０８が配設してある。その三次浄化処理層１０８の上側には、三次浄化処理層１０８の活性炭が流出しないように第三の穴開き支持板１０９が配設してある。この第三の穴開き支持板１０９は、吸引管１００の内周面に設けられている突起部１００ｄと抑えリング１１０とにより固定されている。
【００６３】
次に、上記実施の形態９による携帯型浄水装置の動作について説明する。その携帯型浄水装置による原水の浄化は以下の手順で行われる。
(1) 吸引管１００の下端吸入口を原水中に水没させる。
(2) 吸引管１００の上端吸引口を口にくわえて吸い込む。
(3) 原水が吸引管１００内に吸引され、一次浄化処理層（活性炭）１０４を通過する。このとき、原水中の大まかな浮遊物質、懸濁物質、臭気成分、溶解性鉛、総トリハロメタン等が活性炭に吸着される。
(4) 一次浄化処理層１０４で一次浄化処理された処理水が、二次浄化処理層（中空糸膜）１０６を通過する。このとき、一次浄化処理層１０４で除去できなかった浮遊物質や懸濁物質は、二次浄化処理層１０６の中空糸膜の一次側に残される。
(5) 二次浄化処理層１０６で二次浄化処理された処理水が、三次浄化処理層（活性炭）１０８を通過する。このとき、一次浄化処理層１０４で除去できなかった臭気成分、色度成分、溶解性鉛、総トリハロメタン等が三次浄化処理層１０８の活性炭に吸着される。
(6) このようにしてろ過器１０１で浄化された処理水が吸引管１００内を通り、当該吸引管１００の上端吸引口から使用者の口に入る。
【００６４】
以上説明した実施の形態９によれば、ストロー状の吸引管１００にろ過器１０１を内蔵させ、ろ過器１０１の一次浄化処理層１０４および三次浄化処理層１０８として活性炭を配置することで水道水中の塩素臭やカルキ臭を確実に除去できるようにし、二次浄化処理層１０６として中空糸膜を配置することで水道水中の浮遊物質や懸濁物質を確実に除去できるようにしたので、軽量で簡単に携帯可能で、外出先においても浄水装置で浄化した水と同程度の水質良好な浄化水を得ることができるという効果がある。
また、旅行先などで水道水の浄化処理が不十分な地域に滞在した場合でも、現地の水を簡単に浄化することができるため、現地でわざわざミネラルウォーターを購入する必要がないという効果がある。また、現地に水道施設がない場合でも安心して飲水することができるという効果もある。
【００６５】
なお、この実施の形態９では、吸引管１００の原水吸入口側にろ過器１０１を配設したが、ろ過器１０１は吸引管１００内であれば、どの位置に配置してもよい。
また、ろ過器１０１は、処理対象の原水が水道水や井戸水のような清澄水である場合には、活性炭による一次浄化処理層１０４と中空糸膜による二次浄化処理層１０６とからなる二層構造としてもよい。この場合、携帯型浄水装置の軽量化が図れると共に、製造コストが低減できるという効果がある。
【００６６】
実施の形態１０．
図１１および図１２は本発明の上記実施の形態１，２，５，６，７，８による携帯型浄水装置に適用可能なろ過カートリッジを示す断面図、図１２は本発明の上記実施の形態３，４による携帯型浄水装置に適用可能なろ過カートリッジを示す断面図である。
図１１に示すろ過カートリッジ３１は、上記実施の形態１，２，５，６，７，８によるろ過カートリッジ３１の形状をそのままに、活性炭からなる一次浄化処理層３６と中空糸膜からなる二次浄化処理層３７との二層構造とし、二次浄化処理層３６の二次側のカートリッジ内空間に、処理水通過時に微量ずつ溶解することで処理水に成分を添加する粒状添加剤９０を充填し、この粒状添加剤９０の充填領域を成分添加器９１として構成したものである。
【００６７】
図１２に示すろ過カートリッジ３１は、上記実施の形態３，４のカートリッジ形状をそのままに、活性炭からなる一次浄化処理層３６と中空糸膜からなる二次浄化処理層３７との二層構造とし、二次浄化処理層３６の二次側のカートリッジ内空間に、処理水通過時に微量ずつ溶解することで処理水に成分を添加する粒状添加剤９０を充填し、この粒状添加剤９０の充填領域を成分添加器９１として構成したものである。
【００６８】
粒状添加剤９０の溶解で処理水に塩化する成分は、まず、ミネラル分であるカルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、ケイ素（二酸化ケイ素）等が挙げられる。これらの成分は、人が美味しいと感ずる飲料水を作るために必須の成分であるので、本装置での処理水を飲料水として使用する場合に最適である。各成分の水の味への影響は、マグネシウムから強い苦みを、カルシウムから弱い苦み或いは甘みを、ナトリウムから塩辛さを、カリウムから酸味を、炭酸ガスから清涼感を、それぞれ与える。各ミネラル分の飲用効果は下記の通りである。
１）カルシウムは、人骨や歯をつくる主材料であり、心臓の鼓動を保ち、筋肉の収縮をスムーズにする効果や、神経の興奮を鎮め、精神を安定させる効果、血液を固めて出血を防ぐ効果、各種ホルモンの唾液、胃液などの分泌への効果がある。さらには、細胞の分裂・分化を促す効果、白血球の食菌作用を助ける効果、体内の鉄の代謝を助ける効果、体液、血液の恒常性を維持する効果などもある。
２）マグネシウムは、体温や血圧を調整するために必要な成分であり、カルシウムを骨から出す副甲状腺ホルモンの合成に必要な成分でもある。また、ビタミンＢ群と共に、糖質、脂質、蛋白質の代謝や核酸の合成に働き、刺激に対する神経の興奮を鎮め、筋肉の収縮を促す効果、血液を固まり難くする効果もある。
３）ナトリウムは、カリウムと共に細胞の浸透性を維持し、細胞内外との物質交換、水分調整などに働く成分であり、カリウムに拮抗して筋肉や心筋の弛緩に働く効果、カルシウムなどのミネラルが血液中に溶けるのを助ける効果、胃酸・腸の消化の分泌を促して消化する促進する効果、体液のｐＨを調節する効果がある。
４）カリウムは、エネルギーの清澄に働く成分であり、ナトリウムと共に水分を引き付けて細胞の浸透圧を維持する効果や、細胞の内外で物質のやりとりをする効果がある。また、ナトリウムによる血圧上昇を抑制する効果や、筋肉の収縮を円滑にする効果、腎臓における老廃物の排出を促す効果もある。
【００６９】
上記の他に、粒状添加剤による処理水に添加する成分としては、人体にとって健康上、摂取の必要な成分を添加できるようにしてもよい。具体的には、リン、硫黄、鉄、亜鉛、マンガン、銅、ヨウ素、コバルト、クロム（三価クロム）、モリブデン、セレン、ニッケル、フッ素、バナジウム、ゲルマニウム、キシリトールなどがある。これらのミネラル分の飲用効果は下記の通りである。
【００７０】
リンは、人体の骨や歯を作る主材料であり。細胞膜も構成する元素である。ビタミンＢ1 ・Ｂ2 と結合して糖質の代謝を助ける効果、高エネルギーのリン酸化合物をつくり、エネルギーを体内に蓄積する効果、ナイアシンの吸収を助ける効果があり、骨粗鬆症の予防、疲労回復の促進に役立つ効果がある。
【００７１】
硫黄は、アミノ酸の構成要素として、人体の組織を作るために必要不可欠な元素である。ビタミンＢ1 やパントテン酸の構成要素として、糖質、脂質の代謝に働く効果、有害ミネラルの蓄積を防止する効果、細菌感染の抵抗力をつける効果、肝臓の胆汁の分泌を助ける効果がある。
【００７２】
鉄は、赤血球のヘモグロビンの構成要素であり、筋肉中にミオグロビンの成分があり、他の細胞では、酸素成分として酸素活性化し、エネルギーの生成を助ける効果があり、貧血の予防や粘膜の免疫力強化に効果がある必要不可欠な元素である。
【００７３】
亜鉛は、ＤＮＡやタンパク質の合成に働き、細胞の新生を促す成分であり、細胞や組織の代謝に欠かせない多くの酵素の構成成分である。味を感知する体内器官である味蕾細胞は、絶えず生まれ変わる細胞で特に亜鉛を必要としており、亜鉛が不足すると味覚障害を招くため、必要不可欠な成分である。ビタミンＡの代謝に係る成分でもある。ビタミンＣとともにコラーゲンの合成に関係する成分でもある。免疫の機能に係わる成分でもある。また、鉛、水銀などの有害重金属の毒性を弱める効果もある。
【００７４】
マンガンは、骨の形成に係わる成分であり、糖質、脂質、タンパク質の代謝に働く多くの酵素を構成する成分であり、血液凝固因子の合成に必要な成分である。コレステロールや甲状腺ホルモン、インスリンの生成に係わる成分であり、神経伝達にも係わる。活性酸素を分解する酵素ＳＯＤの構成成分として、細胞膜の酸化を防ぐ効果もある。動脈硬化・脳梗塞の予防に効果もある。
【００７５】
銅は、鉄の利用を良くしてヘモグロビンの合成を助けることにより貧血を予防する効果がある。メラニン色素の生成に係わる成分であり、コラーゲンの生成に働き機構、骨や血管壁などを強化する効果があり、過酸化脂質を分解する酵素ＳＯＤの構成成分でもある。カドニウム、鉛の毒性を弱める効果があり、体にビタミンＣを使うときに必要な成分である。
【００７６】
ヨウ素は、甲状腺ホルモンを作る材料となる成分であり、糖質、脂質、タンパク質の代謝をよくし、基礎代謝を高め、発育を促進する効果がある。また、精神活動を敏感にする効果があり、肝臓でカロチンがビタミンＡになるときに必要な成分である。
コバルトは、ビタミンＢ12の構成成分として働く成分であり、赤血球の形成または再生に必要な成分である。神経の機能を正常に保つ効果がある。
【００７７】
クロムには、三価クロムと六価クロムがあるが、人体に必要なミネラルは三価クロムである。インスリンの働きを強化して、脂質の代謝をよくし、糖尿病を予防する効果がある。また、脂質の代謝をよくし、血液中の中性脂肪やコレステロール値を正常にし、動脈硬化、高血圧を予防する効果もある。
モリブデンは、尿酸の代謝に係わる成分であり、糖質の代謝に係わる成分である。体の鉄の利用を助け、造血に働く成分である。
セレンは、過酸化脂質などの過酸化物体の分解に働く酵素の必須成分であり、体の組織の老化を遅らせる効果がある。発ガンを抑制する効果があり、水銀、カドニウムなどの有害金属の毒性を軽減する効果がある。精子の形成に係わる成分であり、ビタミンＱの生成を助ける効果がある。
【００７８】
ニッケルは、尿素の分解を促す成分であり、越流水の吸収を促進する成分である。核酸の安定化を図る成分であり、ホルモン分泌に係わる成分である。ビタミンＢ6 と共に代謝に係わり、酵素の活性を維持する成分である。
フッ素は、十分な濃度で口中にある場合、歯質が酸に侵され難くする（虫歯を予防する）効果がある。また、歯のエナメル質の成分（ハイドロキシアパタイト）と結合することにより、酸に対して抵抗性を持たせる効果もある。また、一度、脱灰状態となったエナメル質に対しても再石灰化を促す効果がある。
バナジウムは、コレステロールの沈着を防ぎ、動脈硬化、心臓発作、脳梗塞等を予防する効果がある。また、アミノ酸の有害代謝物質であるホモシスチンを抑制する効果がある。
ゲルマニウムは、血管壁に付着したコレステロールに作用して、アルコール化合物に分解し、血管壁から取り除き、動脈硬化、心臓発作や脳梗塞等を予防する効果がある。また、体内でインターフェロンを生成し、ウイルスやガンの増殖を抑制する効果もある。
【００７９】
キシリトールは、甘さにより唾液が増えることで口腔内のカルシウムレベルを増大させると同時に、カルシウムとの複合体を形成し唾液およびプラーク中のリン酸カルシウムを安定化させるため、歯の再石灰化を促進する効果がある。また、口腔内に生息するミュータンス菌は、通常糖分を取り込んで虫歯の原因となる酸を生成するが、キシリトールからは酸を生成することができず、また栄養源として取り込むことができないため、歯垢のミュータンス菌を減少させ、酸生成を抑制する効果もあり、虫歯予防に多大な効果がある。さらに、腸内細菌はキシリトールを栄養源として利用できるため、善玉細菌の増殖にも効果がある。
【００８０】
以上において、実施の形態１０によるろ過カートリッジ３１の成分添加器９１には、上記各種成分に内の単一成分だけを添加するようにしてもよいし、複数成分を添加できるようにしてもよい。複数成分を添加する場合の成分添加器９１は、複数の成分を配合して１粒の粒状添加剤９０とし、これをろ過カートリッジ３１内に充填した構成としてもよいし、単一成分からなる１粒の粒状添加剤９０を複数種類混合してろ過カートリッジ３１内に充填した構成としてもよい。
【００８１】
以上説明した実施の形態１０によれば、上記各実施の形態１〜９のそれぞれによる携帯型浄水装置のろ過カートリッジに粒状添加剤からなる成分添加器を配設したことにより、各実施の形態１〜９の効果に加え、災害時やアウトドア活動時のような特別な環境において、通常時よりも多く消費されて不足するミネラル分を、処理水を飲むだけで体内に吸収することができるという大きな効果がある。
【００８２】
なお、図１１および図１２では、ろ過器３の構造を活性炭からなる一次浄化処理層３６と、中空糸膜からなる二次浄化処理層３７の二層構造としたが、図１３および図１４に示すように、ろ過カートリッジ３１内を４段構成とし、活性炭からなる三次浄化処理層３８を追加配設し、ろ過器３を三層構造としてもよい。これにより、特に原水の水質が悪い場合においては、確実に浄化処理することができると同時に、成分添加器９１からミネラル分成分を添加することができるという効果がある。
【００８３】
実施の形態１１．
図１５は本発明の実施の形態１１による携帯型浄水装置を示す断面図である。
この実施の形態１１による携帯型浄水装置は、上記実施の形態９の携帯型浄水装置とほぼ同一構成であるが、ろ過器３を、活性炭からなる一次浄化処理層１０４と、中空糸膜からなる二次浄化処理層１０６とによる二層構造とし、ろ過器３の二次側に、粒状添加剤９０を充填し、この粒状添加剤９０を処理水が通過するときに微量ずつ溶解させて処理水中に成分を添加する成分添加器９１を構成した点が上記実施の形態９とは異なる。
粒状添加剤９０に配合する成分、複数成分を処理水に添加する場合の粒状添加剤９０および成分添加器９１の構成は、上記実施の形態１０と同様である。
【００８４】
以上説明した実施の形態１１によれば、上記実施の形態９の携帯型浄水装置に成分添加器を追加したことにより、実施の形態９の効果に加え、上記実施の形態１０と同様の効果も得られる。
なお、この実施の形態１１において、処理対象の原水が水道水や井戸水のような通常そのまま飲用されている水である場合には、図１６に示すように二次浄化処理を活性炭からなる二次浄化処理層１０４としてもよい。この場合、一次浄化処理層の活性炭を実施の形態１で示した抗菌性を有する活性炭を使用し、二次浄化処理層の活性炭を通常の活性炭をしようすると、通常飲用できない水を誤って原水にした場合でも、安全であるため望ましい。これらの場合においては、中空糸膜からなる二次浄化層の場合に比べて、吸引圧力が少なくて済むため、使用者が楽に処理水を吸引できる効果がある。さらに、水道水のみを原水とする場合においては、浄化処理層を一次浄化処理層１０４のみとし、一次浄化処理した水に成分添加器９０で成分添加処理する簡易な構成してもよい。この場合、低コストでおいしい水を得ることができる効果がある。
【００８５】
なお、この実施の形態１０，１１において、上記以外にも、アントシアニン、コラーゲン、ビタミンＡ、ビタミンＢ1 、ビタミンＣ、ビタミンＥ等のビタミン群、ナイアシン、ＤＨＡ、アミノ酸等を成分添加器により添加可能とすると、さらに使用者の健康を増進する効果がある。
さらに、健康に良い成分だけではなく、味（レモン、オレンジ、グレープ、ブルーベリー、アセロラ等の果実系の味、梅味、ヨーグルト味、蜂蜜味等）、香り、色素を成分添加器で添加できるようにしてもよく、処理水をジュース感覚で飲むことができる。健康の役立つ成分も同時に添加するようにすると、味が付くことにより、味のない処理水を飲むだけよりも飲み易いという効果がある。
【００８６】
なお、上記各実施の形態において、原水の水質が非常に悪く病原性細菌が存在している可能性があり、かつ中空糸膜に逆浸透膜を適用していない場合には、貯水容器内の処理水に塩素系薬剤を添加、もしくは原水をコップ等にすくい取り、塩素系薬剤を処理前に添加する等すると、病原性細菌を確実に消毒できて、より安全である。この場合、一次浄化処理層を粒状の塩素系薬剤と粒状活性炭とを適切な比率で混合して充填した構成として、原水が一次浄化処理層を通過する時に微量ずつ溶解させることで原水に塩素を添加して消毒するようにするとよい。
また、実施の形態１から８および実施の形態１０において、ろ過カートリッジ３１の周面を透明樹脂等の透明な素材で形成し、ろ過カートリッジ３１の周面を覆う部分のアタッチメント３３やカートリッジ下部支持材６０および外装容器３０，７０を透明な素材で形成すると、ろ過カートリッジ３１を取り出すことなく、一次浄化処理層３６、二次浄化処理層３７、三次浄化処理層３８の汚れ具合および粒状添加剤９０の残存量を目視することができてよい。
さらに、実施の形態９および実施の形態１１において、ろ過器３，１０１および成分添加器９１が配設された部分の吸引管１００を透明樹脂等の透明な素材で形成すると、一次浄化処理層１０４、二次浄化処理層１０６、三次浄化処理層１０８の汚れ具合および粒状添加剤９０の残存量を目視で確認することができてよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態１による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図２】図１中の貯水容器を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態６による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態７による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態８による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態９による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１０として実施の形態１，２，５，６，７，８による携帯型浄水装置に適用可能なろ過カートリッジを示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３，４による携帯型浄水装置に適用可能なろ過カートリッジを示す断面図である。
【図１３】図１１のろ過カートリッジの変形例を示す断面図である。
【図１４】図１２のろ過カートリッジの変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１１による携帯型浄水装置を示す断面図である。
【図１６】図１５の携帯型浄水装置の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  装置本体
２  水吸入器
３  ろ過器
４  貯水容器
５  シリンダ
６  ピストン
７  ピストンロッド
８  操作ハンドル
９  ナット
１０  逆流防止機構
１１  ガイド筒
１２  袋ナット
２０  外装容器
２０ａ  吸入口
２０ｂ  原水送水路
２１  フラップ弁
２２  ポンプカートリッジ
２２ａ  ポンプ室
２２ｂ  原水送水路
２３  吸引ポンプ
２４  電動モータ
２５  ポンプ羽根車
２６  底蓋
３０  外装容器
３１  ろ過カートリッジ
３１ａ  原水流入口
３１ｂ  処理水吐出口
３２  蓄電池
３３  アタッチメント
３４  処理水送水路
３５  貯水容器接続管
３５ａ  通水穴
３６  活性炭（一次浄化処理層）
３７  中空糸膜（二次浄化処理層）
３８  活性炭（三次浄化処理層）
３９  電気コード
４０  容器本体
４０ａ  開口
４０ｂ  筒状突起部
４０ｃ  通水穴
４０ｄ  溝部
４１  上蓋
４１ａ  空気穴
４１ｂ  ネジ筒部
４２  シールパッキン
４３  可動蓋
４３ａ  溝部
４４  付勢バネ
４５  平シールパッキン
４６  シールパッキン
４７ａ，４７ｂ  凹凸係合部
５０  ホースリール支持部材
５１  ホースリール
５１ａ  吸引管路
５２  吸入ホース
５２ａ  吸入口
５３  回転ボール
５４  シールパッキン
６０  カートリッジ下部支持材
６０ａ  内向き環状片部
６１，６２  シールパッキン
６３  カートリッジ上部支持材
６４，６５  シールパッキン、
７０  外装容器
７１  容器本体
７１ａ  真空層
７２  逆流防止弁
７３  上蓋
７３ａ  吐水穴
７３ｂ  空気穴
７４  シールパッキン
７５  冷却器
７６  放熱フィン
７７  空冷ファン
７８  通気口
７９ａ  給気口
７９ｂ  排気口
８０  冷却器
８１  容器本体
８１ａ  微細孔
８２  放熱フィン
８３  空間
９０  粒状添加剤
９１  成分添加器
１００  吸引管
１００ａ，１００ｂ  突起部
１０１  ろ過器
１０３  穴開き支持板
１０４  一次浄化処理層（活性炭）
１０５  穴開き支持板
１０６  二次浄化処理層（中空糸膜）
１０７  中空糸膜支持材
１０８  三次浄化処理層（活性炭）
１０９  穴開き支持板
１１０  抑えリング
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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