(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に強制的に通水される水流路に設けるフィルタ装置において、
通過する水から異物を取り除くフィルタ機能部を有して前記水流路に固定されたフィルタ部材と、該フィルタ部材の通水方向上流側に設けられ、通水時の流水圧により通水方向下流側に移動し、通水時と逆方向に排水する水抜き時に通水方向上流側に移動する移動部材と、前記フィルタ機能部を介さずにフィルタ部材の通水方向下流側に残留する残留水を通過させる水抜き通路とを備え、
前記移動部材は、通水方向下流側に移動したとき、前記フィルタ機能部を閉塞することなく水抜き通路を閉塞する閉塞部を備えることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記フィルタ部材と前記移動部材の移動範囲とが設けられている領域の前記水流路は、通水方向上流側が下方を向き、通水方向下流側が上方を向く姿勢に設けられ、
前記移動部材は、前記水流路内を鉛直方向に移動自在とされて、通水時の流水圧により上昇して通水方向上流側に移動し、水抜き時に自重により下降して通水方向上流側に移動することを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記水抜き通路は、前記フィルタ部材の一部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記水抜き通路は、前記水流路の内壁の一部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向に強制的に通水される水流路に設けて該水流路を流動する水内の異物を取り除くフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯器や食器洗浄機が備える通水管には電磁弁等の弁装置が設けられ、弁装置の上流側にはフィルタが設けられる。フィルタは、通過する水から固体粒子等の異物を取り除き、弁装置に異物が侵入して弁装置が作動不良となることを防止している。
【０００３】
フィルタは、目の細かい多孔状或いは網状であり、異物の捕捉性能に反して水が通過し難い。即ち、弁装置が開弁し、流水圧をもって強制的に通水される場合には、水は容易にフィルターを通過する。しかし、弁装置が閉弁して水流が停止した場合には、フィルタの表面に形成された水の表面張力により、フィルタの通水方向下流側の管内に水が封止されることがある。このときには、フィルタの通水方向上流側の管内の水を排出しても、フィルタの通水方向下流側の管内からは水が抜けず、管内に残留した水の凍結や腐敗といった不都合が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで、従来、毛細管現象が発生するように溝状又は孔状に形成された排水路をフィルタの一部に繋げて設け、フィルタの通水方向下流側の管内に残留する水を排水路の毛細管現象を利用してフィルタの通水方向上流側（水抜き方向）に向って案内するようにしたものが知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３６９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のフィルタに採用された排水路は、毛細管現象を利用して水を導くために、排水路を構成する溝状又は孔状は比較的狭くする必要がある。このため、排水路により排水される水の流量が少なく、水抜きに長い時間を要するために排水効率が悪い。また、排水路に異物が侵入すると詰まりが生じるおそれがある。これを防止するために排水路を構成する溝状又は孔状を広くすると、フィルタとしての異物の捕捉機能が低下する。
【０００７】
上記の点に鑑み、本発明は、異物を取り除く機能を低下させることなく水抜きを円滑且つ確実に行うことができるフィルタ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】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明は、一方向に強制的に通水される水流路に設けるフィルタ装置において、通過する水から異物を取り除くフィルタ機能部を有して前記水流路に固定されたフィルタ部材と、該フィルタ部材の通水方向上流側に設けられ、通水時の流水圧により通水方向下流側に移動し、通水時と逆方向に排水する水抜き時に通水方向上流側に移動する移動部材と、前記フィルタ機能部を介さずにフィルタ部材の通水方向下流側に残留する残留水を通過させる水抜き通路とを備え、前記移動部材は、通水方向下流側に移動したとき、前記フィルタ機能部を閉塞することなく水抜き通路を閉塞する閉塞部を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のフィルタ装置は、通水時には移動部材が通水方向下流側に移動して移動部材の閉塞部が水抜き通路を閉塞し、水抜き時には移動部材が通水方向上流側に移動して水抜き通路を開放する。これにより、通水時には、フィルタ部材のフィルタ機能部を通過する水から異物を確実に取り除くことができ、水抜き時には、フィルタ部材の水抜き通路から円滑に排水することができる。
【００１０】
従って、本発明のフィルタ装置によれば、異物を取り除く機能を低下させることなく水抜きを円滑且つ確実に行うことができる。
【００１１】
なお、移動部材を、通水時の流水圧により通水方向下流側に移動させ、水抜き時に通水方向上流側に移動させるためには、例えば、移動部材を、通水方向上流側に向って付勢するバネ等の付勢手段を設けることが挙げられる。この場合には、通水時の流水圧による移動部材の移動を阻害しないように付勢手段の付勢力を設定する必要がある。また、バネ等の付勢手段を設けるために部品点数が増加する。
【００１２】
そこで、本発明において、前記フィルタ部材と前記移動部材の移動範囲とが設けられている領域の前記水流路は、通水方向上流側が下方を向き、通水方向下流側が上方を向く姿勢に設けられ、前記移動部材は、前記水流路内を鉛直方向に移動自在とされて、通水時の流水圧により上昇して前記フィルタ部材に当接し、水抜き時に自重により下降して前記フィルタ部材から離反することが好ましい。
【００１３】
これにより、前記領域の水流路を上下方向に向けた姿勢に設けるだけで、水抜き時には移動部材を通水方向上流側に移動させることができる。従って、移動部材を通水方向上流側に移動させるためのバネ等の付勢手段を不要として、部品点数を少なくすることができるので、製造効率が良くコストの増加を抑えたフィルタ装置を得ることができる。
【００１４】
また、本発明の前記水抜き通路は、前記フィルタ部材の一部に形成してもよく、前記水流路の内壁の一部に形成してもよい。
【００１５】
更に、前記水抜き通路は、前記フィルタ部材の一部と前記水流路の一部との両方に設けておくこともできる。これによれば、水抜き通路における水の流量を大とすることができるので、水抜きを一層迅速に且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態のフィルタ装置を断面視した説明図。
【図２】本実施形態におけるフィルタ部材の平面図。
【図３】本実施形態における移動部材を底面視した説明図。
【図４】フィルタ装置が設けられる水回路の一部を模式的に示す説明図。
【図５】本実施形態のフィルタ装置の作動説明図。
【図６】本実施形態のフィルタ装置における変形例を示す説明図。
【図７】他の実施形態のフィルタ装置を断面視した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態のフィルタ装置１は、内部に水流路を備えて両端が通水管２の途中に接続される筒体３と、筒体３の内部に固設されたフィルタ部材４と、筒体３の内部に移動自在に収容された移動部材５とを備えている。
【００１８】
図２に示すように、フィルタ部材４は、円盤状に形成されたフィルタ機能部６とその周縁を囲う枠部７とを備え、筒体３内部の上端（通水方向下流端）を覆うように設けられている。フィルタ機能部６は、メッシュ状或いは多孔状に形成されて、通過する水から異物を取り除く機能を有しており、枠部７と共に合成樹脂により形成されている。枠部７は、環状に形成されており、複数の貫通孔８を備えている。枠部７の貫通孔８は、通過する水から異物を取り除く機能を有していず、水が容易に流通することができる大きさに形成されている。従って、貫通孔８を通過する水にはその表面張力による貫通孔８内での停留が生じない。そして、枠部７は、貫通孔８を露出させるようにして筒体３の内壁面に嵌合されている。なお、枠部７の貫通孔８は、本発明の水抜き通路として機能するものである。
【００１９】
フィルタ部材４は、フィルタ機能部６と枠部７とが一体に形成されていてもよく、フィルタ機能部６と枠部７とを別体とし、枠部７の内側にフィルタ機能部６を組み付けることによって形成されていてもよい。
【００２０】
図１に示すように、筒体３は、通水管２において下方から上方に向って強制的に通水される位置に設けられる。これにより、筒体３は、通水方向下流側が上向きとされ、通水方向上流側が下向きとされた姿勢とされる。なお、図１においては通水時の水流の方向を矢印により示している。
【００２１】
移動部材５は、筒体３の内径よりも僅かに小さい環状で、合成樹脂により形成されている。移動部材５は、フィルタ部材４の下方（通水方向上流側）に位置し、筒体３の内部を上下方向に移動自在とされている。そして、移動部材５は、通水管２への通水時に流水圧により筒体３内部を通水方向下流側に向って上昇し、通水管２への通水が停止されて水流が停止すると、移動部材５の自重で筒体３内部を通水方向上流側に向って下降する。
【００２２】
移動部材５を形成する合成樹脂材料としては、温度変化に影響され難く耐衝撃性の高いものが好ましく、例えば、ポリフェニレンエーテルを主成分とした熱可塑性樹脂を挙げることができる。また、材料の選択等により、移動部材５を、比重が１より僅かに大きく（例えば１．０５〜１．１程度に）なるように形成することが好ましい。これによれば、通水停止時に即座に水中の移動部材５を自重で下降させることができ、しかも、通水時の流水圧による移動部材５の上昇が阻害されない。なお、流水圧による上昇時の上昇速度を向上させる場合には、移動部材５を、比重が１以下となるように形成してもよい。
【００２３】
図１に示すように、筒体３の内部を上昇した移動部材５は、その上方に位置するフィルタ部材４に下側から当接して停止される。このとき、移動部材５は、図１及び図３に示すように、その上面でフィルタ部材４の貫通孔８を閉塞する。よって、本実施形態においては、貫通孔８に対応する位置の移動部材５の上面が、本発明における閉塞部に相当している。
【００２４】
また、筒体３の内部には、下降した移動部材５を停止させるストッパ９が設けられている。ストッパ９は、筒体３の通水方向下流側の内壁面に嵌合された環状部材であり、筒体３の内側に突出する部分に移動部材５を着座させることにより、移動部材５のそれ以上の下降を規制して、移動部材５を停止させる。従って、筒体３の内部におけるフィルタ部材４とストッパ９との間の領域が移動部材５の移動範囲となる。なお、ストッパ９は、その下方側への移動部材５の通過を不能とすればよく、環状部材である必要はない。例えば、ストッパ９を、筒体３の内壁面に突出する突起としてもよい。
【００２５】
以上の構成のフィルタ装置１は、例えば、図４に一部を模式的に示すように、給湯器等の水回路に好適に設けることができる。通水管２の始端は水道に接続され、通水管２の途中位置には水量センサ１０、電磁弁１１、及び逆止弁１２等の弁装置類が設けられる。フィルタ装置１は、これらの弁装置類の上流側に設けられる。これにより、水道水に混じって通水管２に侵入した固体粒子等の異物が弁装置類に侵入することを防止している。
【００２６】
即ち、通水管２に水道水が供給されると、フィルタ装置１においては、先ず、筒体３の下側（通水方向上流側）からの流水圧により移動部材５が押し上げられて移動する。そして、図５（ａ）に示すように、筒体３の上端（通水方向下流端）に上昇した移動部材５は、フィルタ部材４に当接して停止され、同時に、フィルタ部材４の枠部７に形成されている貫通孔８を閉塞する。このとき、移動部材５は、環状に形成されていることによって、フィルタ部材４に当接してもフィルタ機能部６を閉塞することはない。
【００２７】
これにより、貫通孔８が閉塞されたフィルタ部材４においては、フィルタ装置１の下流に向う全水流がフィルタ部材４のフィルタ機能部６を通過し、フィルタ機能部６によって異物が除去される。
【００２８】
また、冬期のように外気が低温になると、通水管２の凍結を防止するため、フィルタ装置１の上流側に設けられた水抜き栓１３（図４参照）を開栓して通水管２の水抜きが行われる。
【００２９】
本実施形態における移動部材５は、前述した通り比重が１より僅かに大きい場合、通水管２への通水が停止されると即座に自重により下降する。下降した移動部材５は、筒体３の下端（通水方向上流端）でストッパ９に当接して停止する。この状態で、水抜き栓１３が開栓されると、フィルタ部材４の枠部７の貫通孔８が水抜き通路として開放されていることにより、図５（ｂ）に示すように、フィルタ部材４の上方側（通水方向下流側）の通水管２内の水は、貫通孔８を介してフィルタ部材４の下方側（通水方向上流側）に抜ける。これにより、フィルタ部材４の上方側（通水方向下流側）に残留してフィルタ機能部６に接する水が、その表面張力によりフィルタ機能部６を逆流方向に通過できなくても、貫通孔８によって円滑に下方に流動案内されるので、水抜きを確実に行うことができる。
【００３０】
本実施形態においては、その基本構成を有する変形例として、図６に示すように、筒体３内部のフィルタ部材４と移動部材５との間にバネ等の付勢部材１４を設けておくこともできる。付勢部材１４は、その付勢力が、通水時の流水圧よりも弱く設定されており、移動部材５をフィルタ部材４から離反させる方向に付勢するように設けられる。これによれば、通水時以外は移動部材５がフィルタ部材４から離反した状態となって水抜き通路である貫通孔８が開放されるので、フィルタ部材４を介しての水抜きを迅速に行うことができる。しかも、通水停止時に移動部材５をフィルタ部材４から強制的に離反させることができるので、筒体３の通水方向上流端と通水方向下流端とが水平に対向するような横向き姿勢でフィルタ装置１を設けても、フィルタ部材４の通水方向下流側からの水抜きを支障なく行うことができる。
【００３１】
また、以上の実施形態では、フィルタ部材４の一部である枠部７に貫通孔８を設け、この貫通孔８を水抜き通路とした例を示したが、これ以外には、他の実施形態として図７に示すように、水流路を形成している筒体１５の内壁の一部に他の流路１６を形成し、これを水抜き通路としてもよい。他の流路１６は、フィルタ部材１７を迂回するようにしてフィルタ部材１７の通水方向下流端と通水方向上流端とに連通している。
【００３２】
フィルタ部材１７は、円盤状に形成されたフィルタ機能部１８とその周縁を囲う枠部１９とを備え、筒体１５内部の上端（通水方向下流端）を覆うように設けられている。なお、枠部１９には、前述した実施形態のような貫通孔８（図１参照）は設けられていない。
【００３３】
そして、移動部材２０は、通水時にはその流水圧を受けて上昇し、その側面で他の流路１６を閉塞する。このとき、移動部材２０の側面が、本発明における閉塞部に相当する。また、通水停止時には、移動部材２０が下降して他の流路１６を開放する。これにより、フィルタ部材１７の上方側（通水方向下流側）の通水管２１内の水は、他の流路１６を介してフィルタ部材１７の下方側（通水方向上流側）に抜けるので、水抜きが確実に行なわれる。
【００３４】
なお、この場合にも、図示しないが、筒体１５内部のフィルタ部材１７と移動部材２０との間にバネ等の付勢部材を設けておくこともできる。
【００３５】
また、図示しないが、例えば図７に示した他の流路１６を備える筒体１５に、図１に示したフィルタ部材４を設け、フィルタ部材４の枠部７に形成された貫通孔８（図２参照）と筒体１５に設けた他の流路１６（図７参照）とで本発明の水抜き通路を構成してもよい。これによれば、水抜きの際に水抜き通路における水の通過流量を比較的大として効率良く水抜きすることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…フィルタ装置、３，１５…筒体（水流路）、４…フィルタ部材、５，２０…移動部材、６，１８…フィルタ機能部、８…貫通孔（水抜き通路）、１６…他の流路（水抜き通路）。
【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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