(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に設けたカートリッジと前記ハウジングの上部に付設され水道水が供給される入水口と前記カートリッジ内を通過した浄水が送水される出水口とを有した浄水器と、前記浄水器の入水口に接続される入口配管と、前記浄水器の出水口に接続される出口配管とを備えた浄水装置において、前記入口配管と前記出口配管との間または前記入水口と前記入出水口との間を連結する分岐管と、前記分岐管内に設けられ一方端が閉じた筒状のベローズと、前記ベローズの一方端の外側に設けた弁と前記出口配管内に設けた弁座とからなるバルブ機構と、所定の圧力差になるとバルブ機構が閉じるように前記ベローズの位置を調整する圧力調整手段とを備えたことを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記圧力調整手段はスピンドルとスクリューおよびばねとからなる請求項１記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水の処理能力が限界に達すると自動的に出水を停止する機能を備えた浄水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭で通常使われる浄水器のうち、流し台の下に設置する、いわゆる「アンダーシンク浄水器」と呼ばれる浄水器の例を図４に示す。図において、１は浄水器、１ａはハウジング、１ｂはカートリッジ、１ｃは入水口、１ｄは出水口、２は入口配管、３は出口配管、８は給水栓、９は切替コックである。
給水栓８を開け、コック切替９を浄水器１側に切り替えると、水道水は入口配管２を経てハウジング１ａ内に入り、カートリッジ１ｂの最外層に位置するプリーツフィルタ１ｂａで懸濁物質が除去され、その内側に充填されている活性炭１ｂｂで遊離塩素や臭気物質あるいはトリハロメタンなどが除去された浄水が出口配管３から排出される。
また、カートリッジ１ｂに中空糸膜を使ったものや活性炭に銀を添着してこれを徐々に溶出させ、微生物による汚染を防止するものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、カートリッジの除去物質に対する能力の一例を図５に示すように、活性炭、濾膜など濾材の濾過能力が継続する時間は、濾過対象物質ごとに、あるいは濾材に付加された機能ごとに異なる。
図５は濾材の活性炭に銀を添着した使用限界１５ｍ3 のアンダーシンク浄水器を水道水の静圧を５００ｋＰａ、初期流量５リットル／分で通水した結果である。この例では、積算通水量が約２０ｍ3 に達すると、トリハロメタンの除去率が０以下、すなわち、出口側の濃度が入口側の濃度よりも高い状態となる。また、微生物汚染防止を目的として活性炭に添着してあった銀の溶出が完全に途絶え、その後、処理水中に細菌類が検出されるようになっている。
しかし、この時点になっても遊離塩素の除去能力は十分にあり、流量も２リットル／分程度までにしか下がっていないため、一部の利用者はこの浄水器が使用期限を過ぎていることに気づかない場合も考えられる。
また、浄水器メーカでは除去対象物質中で最も除去しにくい物質の濾過寿命に合せて、濾過カートリッジの製品寿命を設定し使用期限も明示する。しかし、実際の使用に当たっては、浄水器から水が出るうちは、寿命到達後もなお継続してこれを使用する可能性がある。
また、濾材に中空糸膜を採用しているものは、使用を継続するうちにカートリッジの圧力損失が、ある時点から急激に増大して濾過水量が低下し水道元圧の高い地域では中空糸膜が破壊することも考えられる。破壊した場合、浄水器内部に滞留していた微生物が濾過水中に混在してくる恐れがある。
【０００４】
このように、現在市販されている浄水器には、上記の課題に対して有効な対策を施こしたものは見当たらない。もちろん積算流量計と電磁弁を組み込んで、使用水量を制限することは技術的に容易であるが、電力を使用するので費用面からも実用的ではない。
そこで、本発明は、使用者が浄水器の使用期限を知らなくても、浄水を自動的に停止でき、微生物の繁殖などない衛生上安全性の高い、構造が簡単で安価な浄水装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明はハウジングの内部に設けたカートリッジと前記ハウジングの上部に付設され水道水が供給される入水口と前記カートリッジ内を通過した浄水が送水される出水口とを有した浄水器と、前記浄水器の入水口に接続される入口配管と、前記浄水器の出水口に接続される出口配管とを備えた浄水装置において、前記入口配管と前記出口配管との間または前記入水口と前記入出水口との間を連結する分岐管と、前記分岐管内に設けられ一方端が閉じた筒状のベローズと、前記ベローズの一方端の外側に設けた弁と前記出口配管内に設けた弁座とからなるバルブ機構と、所定の圧力差になるとバルブ機構が閉じるように前記ベローズの位置を調整する圧力調整手段とを備えた構成にしている。
また、前記圧力調整手段はスピンドルとスクリューおよびばねとからなる構成にしてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の浄水装置を示す側断面図である。図において、４は分岐管、５はベローズ、６はバルブ機構、６ａは弁、６ｂは弁座、７は圧力調整機構、７ａはスクリュー、７ｂはスピンドル、７ｃはばねである。他の符号は従来技術で述べたものと同じであるため省略する。
カートリッジ１ｂは、従来例と同じくプリーツフィルタ１ｂａと活性炭１ｂｂからなる。分岐管４は入口配管２と出口配管３との間を接続している。ベローズ５は、ステンレス鋼またはプラスチックからなる一端が閉じた筒状のもので、内部圧力によって軸方向には伸縮するが、径方向には膨れにくい。ベローズ５を分岐管４内に挿入し、開放側を入口配管２側に向けて固定し、閉じた側を出口配管３側に向けて組み込んでいる。バルブ機構６は、弁６ａをベローズ５の閉じた方に固定し、弁座６ｂを出口配管３内に設けて組み立てこの両者で構成している。圧力調整機構７は、ねじ部をもつスピンドル７ａを入口配管２のねじ部をもつ管壁を通してベローズ５の閉じた端面を押すようにしている。なお、スクリュー７ｂを入口配管２の管外に出ているスピンドル７ａに固定する一方、ベローズ５の閉じた部分に戻り用のばね７ｃを設けている。スクリュー７ｂは、弁６ａの初期位置を設定するための手段として用いたが、スピンドル７ａを移動できる機構であれば、その他の方法でも良いし、設定後スクリュー７ｂを取り外して初期位置が変更できないようにスピンドル７ａを固定してもよい。圧力調整機構７により、圧力損失が約５００ｋＰａになったときに、弁６ａ弁と座６ｂから成るバルブ機構がほぼ「閉」の状態となるようにベローズ５の位置を調整して固定した。
【０００７】
弁６ａと弁座６ｂからなるバルブ機構６の特性を図２に示す。これから分かるように、本バルブ機構６は汎用のバルブと同等で、弁位置の移動距離に対する流量変化の関係が非線型である。したがって、弁６ａと弁座６ｂの距離がある程度以上離れているうちは、距離の変化に対し流量はさほど変化しない。一方、ベローズ５および圧力調整機構７のばね７ｃは入口側と出口側の圧力損失の大きさにより、ほぼ直線的に伸縮する。
【０００８】
いま、水道水を入口配管２から静圧５００ｋＰａとし、初期流量を毎分５リットルとして通水した。水道水は浄水器１のハウジング１ａ内に入り、カートッジ１ｂの最外層に位置するプリーツフィルタ１ｂａで懸濁物質が除去され、その内側に充填されている活性炭１ｂｂで遊離塩素や臭気物質、あるいはトリハロメタンなどが除去され、出口配管３で浄水として排出される。浄水器の使用時間が経過すると、水道水中に含まれている微細な懸濁物質がプリーツフィルタ１ｂａや活性炭１ｂｂに捕捉されるため、通水時の入口側の動水圧と出口側の勤水圧の差( 以下「圧力損失」という) が次第に増加する。圧力損失の増加にともなって、通水時の弁６ａは弁座６ｂに接近し、ついには弁座６ｂを閉塞して通水を停止させる。
【０００９】
このように調整した試験機に、水道水を静圧５００ｋＰａのもとに、初期流量を毎分５リットルを通水したときの結果を図３に示す。
この結果によれば、積算通水量が約１３ｍ3 を過ぎる頃から流量が急激に下がり始め、約１８ｍ3 でほぼ流量は０となる。
この最終時点における活性炭の性能として、トリハロメタンについては除去率が殆ど０であるが、まだ若干の吸着能を残している。さらに微生物汚染防止を目的として活性炭に添着してある銀も残っており、試験の最後まで浄水中に最菌類は検出されていない。
このように、本発明による浄水器には、利用者がその有効期限を大きく越えて使用するとを強制的に防ぐ機能を持たせてある。
なお、本実施例では分岐管４を出口配管と入口配管との間に設けたが、浄水器の入水口１ｃと出水口１ｄとの間に設けてもよい。また、分岐管４を透明な材質にし、ベローズ５の位置すなわち、圧力差を目で確認できるようにしても良い。
【００１０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、浄水器の出水口に接続される出口配管とを備え、この入口配管から分岐し出口配管とを連結する分岐管と、所定の圧力差のもとで出口配管の水路を閉じるバルブ機構と、所定の圧力差になるよう調整する圧力調整手段とを備えた構成にしているので、使用者が浄水器の使用期限を知らなくても自動的に停止でき、微生物の繁殖など衛生上問題のない安全性の高い、構造が簡単で安価な浄水器を得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄水装置を示す側断面図である。
【図２】本発明の浄水装置の弁の開度に対する相対流量の特性図である。
【図３】本発明の浄水装置を用いた浄化能力を示す特性図である。
【図４】従来の浄水装置の側断面図である。
【図５】従来の浄水装置を用いた浄化能力を示す特性図である。
【符号の説明】
１：浄水器
１ａ：ハウジング
１ｂ：カートリッジ
１ｃ：入水口
１ｄ：出水口
２：入口配管
３：出口配管
４：分岐管
５：ベローズ
６：バルブ機構
６ａ：弁
６ｂ：弁座
７：圧力調整機構
７ａ：スピンドル
７ｂ：スクリュー
７ｃ：ばね
８：給水栓
９：切替コック
【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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