JP3236640B2 - 浄水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 この発明は浄水器に関し、特に
再使用可能な濾材（セラミックフィルター）を使用し、
濾材の交換を容易にした浄水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ここ数年来、水道水がまずくなっている
ことが強く指摘されるようになった。その原因としては
塩素、サビ、カルキ臭、細菌等が挙げられている。さら
に、最近では発ガン物質であるトリハロメタンが存在す
ることも指摘されている。こうした事情から、人体にと
っての有害物質を除去する家庭用浄水器が注目されつつ
ある。現在知られている浄水器は、活性炭と中空糸膜フ
ィルターとを併用したタイプのものが多く、活性炭で除
去しきれないサビや細菌を中空糸膜の持つ精密濾過作用
によって除去することができる。その一例としては、特
開平２−１９８６８４号公報のものが挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような中空糸膜フィルターを用いたタイプのものには、
次のような問題点がある。中空糸膜も経時的に目詰まり
を生じてくると、定期的に目詰まりを解消してフィルタ
ー機能の維持を図らねばならない。目詰まりを除去する
ためには、薬液洗浄を行ったり、あるいは目詰まりの原
因となった有機分を焼却によって除去することが考えら
れる。ところが、中空糸膜はプラスチック製の有機膜で
あり耐薬品性、耐熱性の点で乏しいため、このような方
式は到底採用することができない。

【０００４】そこで、洗浄水を通過させることが考えら
れるが、この場合には濾過作用を営んでいるとき以上の
圧力を作用させることになるため、有機膜である中空糸
にこのような高圧を作用させたのでは、膜の細孔を広げ
てフィルター機能を損なう結果となる。この点は、フィ
ルターに逆圧を作用させて洗浄する方式を採っても同様
の結果となる。

【０００５】結局のところ、中空糸膜フィルターは高い
浄化機能を有するものの、目詰まりを生じた場合に再使
用ができず、廃棄せざるを得ないものであり、経済性の
面で問題が大きく、特に一般家庭に使用することを考慮
すると中空糸膜フィルターは必ずしも最適なフィルター
と言えない面がある。

【０００６】 本発明はこのような背景のもとに開発工
夫されたものであり、その目的とするところは濾材を再
使用可能とすることにより、経済性に優れ、また、濾材
の交換を容易にした浄水器を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する
ための本発明の構成は、ホースジョイント内にそれぞれ
止水弁が設けられ、また、ポート本体に導入ホース側の
止水弁を開放する押上げ片と、排出用ホース側の止水弁
を開放する押上げ片がそれぞれ設けられていて、ポート
本体をホースジョイントから取外した際に、それぞれ押
上げ片から開放されて閉作動する両止水弁が設けられ、
また、濾材は、ケーシング内を外側と内側に区画するフ
ィルターカートリッジにより第１の濾材とセラミックフ
ィルターよりなる第２の濾材に区画されて収容されてい
る。

【０００８】

【作用】 本発明によれば、フィルターの交換時期が来
たら、ポート本体をホースジョイントから取外す。ポー
ト本体をホースジョイントから取外すと、ホースジョイ
ント内に設けられた両止水弁がそれぞれ押上げ片から開
放されて閉作動する。これにより、導入用ホースからの
原水がホースジョイントから漏れ出すことが防止され
る。また、排出用ホースに溜まっている浄水が逆流して
ホースジョイントから漏れ出すことが防止される。ま
た、濾材は、ケーシング内を外側と内側に区画するフィ
ルターカートリッジにより第１の濾材と第２の濾材に区
画されて収容されている。そして、濾材を交換する際
に、ケーシングからフィルターカートリッジを取り出せ
ば、第１の濾材と第２の濾材を取り出すことができる。
そして、ケーシングより取り出したフィルターの洗浄を
行う。この場合、セラミックの耐薬品性、耐熱性の特質
を利用して薬液洗浄を行ったり、あるいは目詰まり成分
の焼却が行われる。したがって、洗浄されたセラミック
フィルターをケーシングに組み込めば、再度、正規の濾
過機能が営まれる。

【０００９】

【発明の効果】 本発明では、ホースジョイント内にそ
れぞれ止水弁が設けられ、また、ポート本体に導入ホー
ス側の止水弁を開放する押上げ片と、排出用ホース側の
止水弁を開放する押上げ片がそれぞれ設けられていて、
ポート本体をホースジョイントから取外した際に、それ
ぞれ押上げ片から開放されて閉作動する両止水弁が設け
られているために、濾材を交換する際に、ポート本体を
ホースジョイントから取外しても、それぞれの止水弁が
閉作動して床などを水で汚すことが無く、また容易に濾
材の交換作業を行うことができる。特にセラミックフィ
ルターからなる第２の濾材は、セラミックの耐薬品性、
耐熱性の特質を利用して薬液洗浄を行ったり、あるいは
目詰まり成分の焼却を行って、再度、正規の濾過機能が
営まれる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面にし
たがって詳細に説明する。本実施例の浄水器Ｃは図３に
示すように、キッチンシンクＳの下方に取付けられる、
いわゆるアンダーシンク型と呼ばれる形式に適用された
ものであり、止水栓Ｍと浄水蛇口Ｗとの間にホースＨ
１，Ｈ２を介して接続される。

【００１１】さて、本例の浄水器Ｃは濾材を収容する浄
水部Ｊと、原水と浄水の導入および排出を行うポート部
Ｐとから構成される。

【００１２】浄水部Ｊは金属製のケーシング１を有して
おり、その内部に組込まれるフィルターカートリッジ２
によって、フィルターカートリッジ２の外側に第１の濾
材３（図２参照）が、内側に第２の濾材４が区画して収
納される。この実施例において、第１の濾材３は活性炭
とコーラルサンドの粉末を所定比で混合したものが使用
される。第１の濾材３は原水中の塩素、カルキ、トリハ
ロロメタンを除去し、コーラルサンドによってミネラル
分を溶出させる役割を果たす。また、第２の濾材４とし
ては後にさらに詳しく説明するが、丸棒状に成形された
２本のセラミックフィルターが使用され、サビ、細菌類
を除去する役割を果たす。そして、ポート部Ｐ側は以下
に説明するように、原水をまず第１の濾材３へ導き、そ
の後第２の濾材４を通過して得られる浄水を排出する役
割を果たす。

【００１３】ポート部Ｐ側には、原水の導入用ホースＨ
１および浄水の排出用ホースＨ２がそれぞれ接続される
金属製のホースジョイント５が備えられている。このホ
ースジョイント５は円形の鍔片６を有するとともに、こ
の鍔片６には表裏両面に突出する一対の筒部７ａ，７ｂ
が対称位置に立設されている。そして、両筒部７ａ，７
ｂの内部には濾材の取り出し作業の際に水が漏出しない
ようにするための止水弁８ａ，８ｂが嵌め込んである。

【００１４】両止水弁８ａ，８ｂはバルブハウジング９
を有しており、バルブハウジング９は筒部７ａ，７ｂ内
にパッキン１１を介して係止されている。このバルブハ
ウジング９は上下両方向に開口する円筒状に形成されて
おり、その一方が原水の流入口Ｉとなり、他方側が浄水
の排出口Ｏとなる。また、両バルブハウジング９は図４
等に示すように、上面側開口部に３本の連結片１２によ
って支持されたガイド軸１３が、中心軸に沿って内向き
に所定深さまで延びている。バルブハウジング９内に組
込まれる弁体１４は、その軸部がガイド軸１３の下端側
から摺動可能に突入され、かつガイド軸１３周りに巻着
されたバネ１５によって弁体１４が下方へ付勢されてい
る。また、弁体１４の先端は十字状に形成され、この十
字状に形成された部分と軸部分との境界部分にはＯリン
グ１６が嵌め込んであり、バルブハウジング９の下面開
口をシール可能としているが、弁体１４はポート部Ｐの
構成要素であるポート本体１７の両押上げ片１８ａ，ｂ
によってバネ１５に抗して押し上げられていることか
ら、浄水器として組付けられた状態ではバルブハウジン
グ９の下面開口は開放されている。

【００１５】ポート本体１７は合成樹脂材により一体に
成形されたものであり、ケーシング１の開口縁にパッキ
ン５７を介してはめ込まれる。また、ポート本体１７の
円形フランジ１９の上面側には上方へ開口する外筒２０
が同心で立設されるとともに、その開口縁寄りの内壁面
には載置縁２１が周方向に沿って形成されてホースジョ
イント５の鍔片６を係止させている。また、同図に示す
ように、外筒２０の内側にはこれより低めに形成された
一対の内筒２３ａ，２３ｂが対称位置に立設されてお
り、ホースジョイント５における筒部７ａ，７ｂの下側
部分がそれぞれ嵌め込まれる。但し、両筒部７ａ，７ｂ
に嵌着されたＯリング２４によって、両間のシールが図
られている。また、両内筒２３ａ，２３ｂの中心部には
上部通水口２５ａ，２５ｂがそれぞれ開口しており、ま
たこの通水口２５ａ，２５ｂを跨ぐようにして下向きコ
の字状の押上げ片１８ａ，１８ｂが形成されている。

【００１６】一方、円形フランジ１９の下面の周縁寄り
にはケーシング１に対する差込み縁２６が周方向に沿っ
て垂下形成されており、かつこの差込み縁２６には図６
に示すように、対称位置（図１においては左右両側部
分）が所定角範囲に亘って切り欠かれ、係止窓２７が形
成されている、この係止窓２７はポート部Ｐを構成する
上蓋２８の両側部が密着して嵌合し、両間の位置決めが
なされるようにしてあるが、その切り込み深さは差込み
縁２６の高さよりも低くしてあるため、ポート本体１７
と上蓋２８を嵌合させた状態においては、円形フランジ
１９の下面と上蓋２８の上面との間には所定の間隔が保
有されることになる。この隙間は第２の濾材４を挟んで
配置された第１の濾材３の双方へ、原水を分配して導く
ための分流スペース２９となる。

【００１７】前記した両上部通水口２５ａ，２５ｂから
は円形フランジ１９の下面に向けて斜めに穿孔され、図
６等に示すように、それぞれ下部通水口３０ａ，３０ｂ
として開口している。このうち、原水を通過させる側の
下部通水口３０ａは図示左側の係止窓２７寄りに開口し
ている。これに対し、浄水を通過させる下部通水口３０
ｂは円形フランジ１９の中心から若干図示右寄りに偏心
した位置に開口している。また、この下部通水口３０ｂ
の周囲には上蓋２８側に対する差込み溝部３１が同心で
形成されている。

【００１８】上蓋２８はフィルターカートリッジ２の上
面側を閉止するためのものであり、カートリッジ２の側
面形状に対応してその上面は略小判形に形成されている
（図７参照）。また、その下面には差込み部３２が形成
されており、パッキン３３を介した状態でフィルターカ
ートリッジ２へ差込まれている。さらに、上蓋２８はそ
の上面の中央部に円盤状の凸部３４が突出形成されると
ともに、この凸部３４の上面の周縁には突縁３５が全周
に亘って一体に起立形成されており、上記した差込み溝
部３１へパッキン３６を介在して差込まれている。

【００１９】一方、差込み部３２の下面には円形に形成
された一対の受け部３７が凹設されており、それぞれカ
ップパッキン３８を介在して第２の濾材４の上端部を嵌
合する。そして、差込み部３２において両受け部３７に
よって挟まれる部分には浄水通路３９がスリット状に穿
孔され、凸部３４の上面において下部通水口３０ｂと連
通するようにして開口している。

【００２０】但し、この実施例においては両受け部３７
は共にこれより小径ではあるが、上蓋２８を貫通して透
孔４０となっている。しかし、上記したように、両透孔
４０はカップパッキン３８によってそれぞれシールされ
ているため、原水が第２の濾材４の内部へ流入すること
はない。

【００２１】次に、浄水部Ｊ側について説明すると、ケ
ーシング１は上方へ開口する有底円筒状に形成され、か
つその上部開口縁には所定高さ範囲に亘ってねじ部４１
が形成されており、締付けキャップ４２の締め込みによ
ってポート部Ｐ側がケーシング１に対して締め付け固定
される。このケーシング１内に収容されるフィルターカ
ートリッジ２は前述したように、断面略小判状に形成さ
れており、小判形状のうち円弧面をなす部分は共にケー
シング１の内壁に密着するが、平面をなす部分はケーシ
ング１の内壁との間に第１の濾材３を収納する外側収納
室４３を形成する。第１の濾材３は前述したような活性
炭とコーラルサンドの微粉末の混合体であり、この実施
例においては取出しの便宜のために、これらを透水性を
有する袋によってパッキングされたものが使用されてい
る。そして、第１の濾材３は外側収納室４３に対して上
下に不織布よりなる布フィルター４５ａ，４５ｂを介在
して収納される。

【００２２】なお、ケーシング１の上部において外側収
納室４３と連通する位置にはエアー抜き５８が設けられ
ており、通常時はプラグ５９によって閉塞されている。

【００２３】一方、ケーシング１の内部は内側収納室４
４となっており、ここには第２の濾材４として、それぞ
れ丸棒状に成形されたセラミックフィルターが２本収納
されている。これら両セラミックフィルターはＡｌ2 Ｏ
3 成分を９５％以上含有しており、耐熱性（１２００℃
以下）および酸性洗浄液およびアルカリ性洗浄液等に対
しての耐薬液性に優れる。また、それぞれには図１に示
すように、複数個の通水孔４６が軸方向に沿って貫通し
ている。さらに、その膜構造としては詳しくは図示しな
いが支持層上に細粒層をコーティングした非対称構造と
なっており、膜平均細孔径は例えば０．５μｍのものが
用いられている。このような非対称膜構造によって、単
層構造のものに比較して圧力損失を低くすることができ
るようになり、かつ濾過粒子を細粒層の表面で捕捉する
ため、逆洗再生性が良好なものとなっている。

【００２４】フィルターカートリッジ２の底面にはケー
シング１に密着して嵌め込まれる円形の底板４７が一体
に張り出し形成されている。底板４７のうち内側収納室
４４の内部に対応する部分には第２の濾材４をパッキン
６１を介してそれぞれ嵌合する一対の円孔４８が貫通し
て形成されている。また、底板４７のうち外側収納室４
３に面するフランジ部分にはそれぞれ３箇所ずつ小孔５
６が並列して配されている。但し、図８に示されるよう
に、中央に配置されたものは両隣のものよりも大径に形
成されている。

【００２５】一方、底板４７の下面側には次に述べる受
け板４９に対する取付け枠５０が突出形成されている
（主として図８参照）。この取付け枠５０はフィルター
カートリッジ２同様、略小判形状をなしているが、この
小判形状における短辺の一方側は受け板４９を差込むた
めに開口し、反対側は閉塞してストッパ縁５１としてあ
る。また、小判形状のうち両長辺側の対向縁は図２に表
れるように、内向きのテーパ縁５２としてあり、受け板
４９が抜けないようになっている。さらに、両テーパ縁
５２には両円孔４８に接する側の部分が２か所ずつ所定
幅に亘って切り欠かれ、両収納室４３，４４を連絡する
連絡窓５３として開口している。

【００２６】受け板４９は合成樹脂材により成形されて
おり、ケーシング１の底面に当接する。そして、フィル
ターカートリッジ２に対応して略小判状に形成されると
ともに、その上面には両円孔４８とほぼ同軸でかつ各第
２の濾材４よりもそれぞれやや小径に形成された一対の
底部通水口５４が貫通している。一方、受け板４９の下
面においてその両側縁には底板４７側の対応するテーパ
縁５２に適合するテーパ面６０が形成され、全体は底板
４７の取付け枠５０の開口側から差込まれることによっ
て、フィルターカートリッジ２と一体化される。また、
受け板４９の下面には図９に示すように、図示上下方向
（両外側収納室４３を結ぶ方向）へ、かつ両底部通水口
５４の中央部を通過するようにして一対の凹溝５５が連
絡窓５３とそれぞれ整合可能に形成されている。

【００２７】次に、上記のように構成された本例の作用
と効果を具体的に説明する。本例の浄水器Ｃは導入用ホ
ースＨ１および排出用ホースＨ２を介して水道配管中に
組込まれる。そして、止水栓Ｍを開いたまま水道の蛇口
Ｗを開放すると、流入口０より原水が逆止弁８ａ内に流
入する。このとき、弁体１４は共に押上げ片１８ａ，１
８ｂによって押し上げられた状態にあり、バルブハウジ
ング９の下面開口を開放しているため、原水はここを通
過してポート本体１７における一方の上部通水口２５ａ
に流入し、これに対応する下部通水口３０ａから流出す
る。そして、この下部通水路３０ａから流出した原水は
円形フランジ１９と上蓋２８との間の分流スペース２９
によって両方の外側収納室４３へと分流して流れ込むも
のの、カップパッキン３８によって共にシールがなされ
ている内側収納室４４へは流入しない。

【００２８】原水は第１の濾材３へ流入するに際し、ま
ず布フィルター４５ａによって有機物が除去される。こ
のもとで、原水は第１の濾材３を通過する間に、同濾材
３中の活性炭によって塩素，カルキ，あるいはトリハロ
メタンが除去され、同時にコーラルサンドからはミネラ
ル分が溶出される。

【００２９】こうして、第１の濾材３による濾過作用を
受けた水は、布フィルター４５ｂを経てフィルターカー
トリッジ２における底板４７の各小孔５６を通過し、そ
の後連絡窓５３，凹溝５５を潜って受け板４９の下方へ
流入する。そして、底部通水口５４および円孔４８を経
て両第２の濾材４における各通水孔４６の内部を軸方向
に沿って上昇する流れとなる。水は第２の濾材４の外壁
面から滲み出る間に、セラミックフィルターによる精密
濾過作用を受ける。こうして細菌やサビ等が除去された
水は、上蓋２８の浄水通路３９を経て一方側の下部通水
口３０ｂへ流入し、上部通水口２５ｂより逆止弁８ｂへ
流入し、流出口Ｏより浄水として排出される。

【００３０】本例の浄水器Ｊは以上のようにして水の浄
化作用を営むものであるが、経時的に濾過機能が低下す
るため、定期的に第１の濾材３の廃棄・交換と、第２の
濾材４の回収・交換とが行われる。

【００３１】この場合には、まず止水栓Ｍを閉じておい
た状態で締付けキャップ４２を緩め、ケーシング１側を
ポート本体１７と共にホースジョイント５側から切り離
す。これによって、両弁体１４がバネ１５によってハウ
ジング９の下面開口を閉止するため、両止水弁８ａ，８
ｂは共に閉じた状態となり、浄水器Ｃの分解時に水道配
管側からの水漏れが回避される。

【００３２】次に、切り離されたケーシング１側からフ
ィルターカートリッジ２を取り出すと、第１の濾材３は
共にフィルターカートリッジ２の底板４７上に載置され
たものであることから、この取り出し動作に伴って同時
に取り出され、そして廃棄される。第１の濾材３に関
し、本例のようにパッキングされたものを使用すれば取
出しが容易であるが、必ずしもパッキングされている必
要はなく、また本例のように活性炭とコーラルサンドの
粉末の混合物に代えて、活性炭の層とコーラルサンドの
層とに分離して、原水をいずれかの順で通過させるよう
にしてもよい。

【００３３】一方、第２の濾材４はこの実施例において
は前述したように、フィルターカートリッジ２の両円孔
４８がこれらより大径に形成されていることから、同カ
ートリッジ２の取出しの際にはケーシング１内にそのま
ま残っており、改めて取り出される。このようにして取
り出された第１，第２の濾材３，４はそれぞれ新たに取
り替えられ、上記と逆順にして浄水器Ｃ中に組込まれ
る。

【００３４】ところで、第１の濾材３に関しては、第２
の濾材４に比較してコストも低いため、使い捨てされる
が、第２の濾材４については別途回収される。そして、
回収された後に第２の濾材４は薬液により洗浄（アルカ
リあるいは酸洗浄、またはこれらの併用）される。これ
によって、有機物が溶出しあるいはＦｅ成分等が溶出す
る。また、場合によっては洗浄に先立って焼却工程を経
ることもある。第２の濾材４を３００℃から１２００℃
の範囲の温度で一定時間、加熱することによって予め有
機物を分解しておくわけである。このような薬液洗浄あ
るいは焼却等の方法は、セラミックの持つ優れた耐薬液
性、耐熱性によって可能となるものであり、その結果第
２の濾材４は再度使用することができるようになり、家
庭用浄水器の経済性を格段に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】浄水器の正断面図

【図２】浄水器の側断面図

【図３】浄水器の接続状況を示す斜視図

【図４】逆止弁を示す斜視図

【図５】ポート本体の平面図

【図６】ポート本体の底面図

【図７】上蓋の平面図

【図８】フィルターカートリッジの底面図

【図９】底板の底面図

【符号の説明】

１…ケーシング ３…第１の濾材 ４…第２の濾材（セラミックフィルター） Ｃ…浄水器 Ｉ…流入口 Ｏ…排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/28 C02F 1/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾材を収容し、該濾材へ原水を導く入口
   と該濾材により濾過された浄水を排出する出口が形成さ
   れたケーシングと、該ケーシングの前記入口または前記
   出口に連通するそれぞれの下部通水口が形成されたポー
   ト本体と、該ポート本体に取外し可能に取付けられ、原
   水を導入する導入用ホースと浄水を排出する排出用ホー
   スに接続されるホースジョイントとからなり、 前記ホースジョイント内にそれぞれ止水弁が設けられ、
   また、前記ポート本体に前記導入ホース側の前記止水弁
   を開放する押上げ片と、前記排出用ホース側の前記止水
   弁を開放する押上げ片がそれぞれ設けられていて、前記
   ポート本体を前記ホースジョイントから取外した際に、
   それぞれ前記押上げ片から開放されて閉作動する前記両
   止水弁が設けられ、 また、前記濾材は、前記ケーシング内を外側と内側に区
   画するフィルターカートリッジにより第１の濾材とセラ
   ミックフィルターよりなる第２の濾材に区画されて収容
   されていることを特徴とする浄水器。