JP4995874B2 - 濾過装置および浄水器 - Google Patents

Description

本発明は、水道水などの原水を濾過して浄水を作り出す濾過装置およびそれを用いた浄水器に関する。

従来の浄水器としては、浄水が溜められる浄水貯留部を有する外容器と、この外容器の上部に収納されて原水が注がれる原水貯留部を有する内容器と、の間に濾過装置である浄水カートリッジを設置したものがあり、上記浄水カートリッジは、内部に粒状濾材が装填されるとともに、頂部に空気抜き口が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２３０３４１号公報

しかしながら、上記従来技術では、頂部に空気抜き口が設けられているため、浄水カートリッジの運搬時や保管時などの非使用時に、それを横にしたり、天地逆にしたりすると、内包された粒状濾材が空気抜き口から漏れてしまう。そのため、現状では空気抜き口をテープやフィルムなどによって封止する対策が講じられるが、運搬途中にテープやフィルムの一部が剥離する虞があり、このように剥離されると、やはり内包された粒状濾材が漏れて周囲を汚してしまったり、濾過性能が低下されたりする。

また、浄水カートリッジは、空気抜き口を封止したテープやフィルムは人手により剥がして使用することになるが、そのテープやフィルムを剥がし忘れると、内容器内の原水が浄水カートリッジに通水されなくなり、浄水カートリッジとしての機能が損なわれてしまう。

そこで、本発明は、非使用時には閉止されて内包された濾材の漏れを防止しつつ、使用に際してはより確実に空気抜き口を開口することのできる濾過装置を得ることを目的とする。

請求項１の発明にあっては、外郭容器体の内部に設置して用いられ、浄化材を内包する封入容器を有し、当該封入容器の上部に水導入口および当該水導入口よりも高位置に空気抜き口が設けられるとともに、前記封入容器の下部に浄水吐出口が設けられた濾過装置であって、前記空気抜き口の開口形状に沿った破断部を有して当該空気抜き口を閉止する閉止部と、前記外郭容器体の給水口に設けたカバーの閉止により前記閉止部を突き押して前記破断部から破断する突き押しロッドとを設けたことを特徴とする。

請求項２の発明にあっては、外郭容器体の内部に設置して用いられ、浄化材を内包する封入容器を有し、当該封入容器の上部に水導入口および当該水導入口よりも高位置に空気抜き口が設けられるとともに、前記封入容器の下部に浄水吐出口が設けられた濾過装置であって、前記空気抜き口を閉止する閉止部と、当該閉止部から突出する引掛け部と、前記外郭容器体の内側に設けられ濾過装置の設置時に前記引掛け部に係合して前記閉止部を開動する突出部とを設けたことを特徴とする。

請求項３の発明にあっては、外郭容器体の内部に設置して用いられ、浄化材を内包する封入容器を有し、当該封入容器の上部に水導入口および当該水導入口よりも高位置に空気抜き口が設けられるとともに、前記封入容器の下部に浄水吐出口が設けられた濾過装置であって、前記空気抜き口を、水に溶解する水溶性部材で閉止したことを特徴とする。

請求項４の発明にあっては、浄水を溜める外容器と、当該外容器の内方上部に配置されて原水が注がれる内容器と、を備えて外郭容器体を構成し、当該内容器の底部に、前記外容器に連通し、請求項１〜３のいずれか１つの濾過装置を水密に収容する濾過装置収容部を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、外郭容器体に濾過装置を設置して注水した後、その外郭容器体の給水口を閉止するカバーを利用して空気抜き口が開口されるようにしたもので、使用時にカバーを閉止することにより、空気抜き口を閉止した閉止部を突き押しロッドで突き押して破断できるため、その空気抜き口を確実に開口させることができる。このとき、閉止部は空気抜き口の開口形状に沿った破断部を有しているので、突き押しロッドで突き押しした際に、閉止部は破断部に沿って破断できるので、空気抜き口を全開し易くなる。

請求項２の発明によれば、外郭容器体に濾過装置を設置する際に、空気抜き口が開口されるようにしたもので、濾過装置を設置しようと外郭容器体の内方に押し込むと、空気抜き口の閉止部から突出する引掛け部が外郭容器体の突出部に係合してその閉止部を開動し、これにより空気抜き口を確実に開口させることができる。

請求項３の発明によれば、濾過装置を外郭容器体に設置した後に原水を注ぐことにより、空気抜き口が開口されるようにしたもので、空気抜き口を閉止した水溶性部材が注いだ原水によって自然に溶解されて空気抜き口を確実に開口させることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１つの濾過装置を用いて浄水器を構成したもので、濾過装置は内容器の底部に設けた濾過装置収容部に設置することにより、その内容器に注いだ原水は濾過装置で濾過されて外容器に溜まり、これを飲用することができる。このとき、請求項１〜３のいずれか１つの濾過装置を用いたので、非使用時には内包された浄化材が空気抜き口から漏れるのを防止でき、かつ、濾過装置の使用に際しては空気抜き口を人手に依ることなく開いて濾過装置を機能させることができる。

本発明の第１実施形態にかかる濾過装置を用いた浄水器の断面図である。 図１に示す濾過装置の外観斜視図である。 図１に示す濾過装置の断面図である。 図１に示す濾過装置の作動状態の断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる濾過装置を用いた浄水器の断面図である。 図５に示す濾過装置の断面図である。 図５に示す濾過装置の作動状態の断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる濾過装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１〜図４は、本発明にかかる濾過装置およびそれを用いた浄水器の第１実施形態を示した図である。

図１に示すように、本実施形態の濾過装置は、外郭容器体７に着脱自在に設置される濾過カートリッジ１を備えて構成される。濾過カートリッジ１は、図２および図３に示すように、浄化材２が封入容器３に内包されている。浄化材２は、活性炭やイオン交換樹脂などにより粒状に形成され、水中に存在する臭気や味を変化させる成分、有害な成分および使用目的によって阻害要因となる硬度成分などの除去が行われる。

封入容器３は、上方が開放された有底筒状の下ケース４と、この下ケース４の上方開口部３ａを閉止する蓋体５と、によって密閉された容器として提供される。下ケース４の底面４１の中央部には、所定の空間容積をもって凹設される中段室４２が設けられるとともに、その中段室４２の下方に縮径された下段室４３が設けられ、その下段室４３の底面に浄水吐出口４４が形成されている。

また、底面４１には中段室４２を中心として放射状のリブ４５が突設され、そのリブ４５の上側に多孔質の集水板６が底上げされた状態で載置される。集水板６は、下ケース４の内周に密接して嵌合されるとともに、浄化材２の粒径よりも小径となる孔が多数形成され、その集水板６によって浄化材２を堰き止めている。

従って、集水板６よりも上方の下ケース４内は浄化材２が装填される浄化室４６となり、また、集水板６と底面４１との間にリブ４５が介在されることにより、それら集水板６と底面４１との間に空間が形成されて、浄化材２を通過した浄水が集水板６のほぼ全面から落下されるようになっている。さらに、中段室４２は、浄化材２を通過した浄水に、栄養成分や美容成分、さらには味などを添加する添加剤２１を収容するスペースであるが、その添加剤２１は必ずしも設ける必要は無い。

蓋体５は、ほぼ平坦に形成された上面５１の周縁部に下方に垂設する環状壁５２が設けられ、その環状壁５２が下ケース４の上方開口部３ａの外周に密接嵌合される。このとき、環状壁５２と上方開口部３ａの外周との間には、蓋体５の密閉状態で互いに係合する凹・凸部５３、４７が形成されており、その凹・凸部５３、４７によって蓋体５が下ケース４から容易に分離されるのが防止されるとともに、それら凹・凸部５３、４７の圧接によりより確実な水密状態が保持される。

蓋体５の上面５１の周縁部には、図２にも示すように、複数の水導入口５４が周方向にほぼ等間隔をもって形成されるとともに、その蓋体５の中央部には、上方に断面台形状に凸設される空気溜り部５５が設けられ、その空気溜り部５５の頂面に空気抜き口５６が形成される。このとき、空気溜り部５５は、水導入口５４よりも高位置に設けられており、水導入口５４から封入容器３内に原水が導入される従って浄化室４６内の空気は、水導入口５４よりも高位置にある空気溜り部５５に移動し、その空気溜り部５５に溜まった空気は空気抜き口５６から排出されるようになっている。また、水導入口５４はメッシュ５４ａで覆われ、異物が浄化室４６内に進入するのを阻止するとともに、浄化材２がその水導入口５４から漏れるのを阻止できるようになっている。

また、蓋体５の上面５１には、空気溜り部５５の外側から放射状に突設するリブ５７を介して環状つまみ５８が空気溜り部５５とほぼ同心状に設けられている。環状つまみ５８は、濾過カートリッジ１を設置する際に把持する部分である。また、環状つまみ５８には、図２に示すように、各リブ５７間に位置して上下方向のスリット５８ａが形成されており、そのスリット５８ａからリブ７５間に残留した原水が排出されるようになっている。

本実施形態の濾過カートリッジ１は、図１に示すように、ポット形の外郭容器体７に用いられることにより浄水器８が構成される。外郭容器体７は、濾過カートリッジ１で濾過された浄水を溜める外容器７１と、その外容器７１の内方上部に配置されて原水が注がれる内容器７２とを備えている。

内容器７２は、外容器７１の一側面７１ａ側に偏心した状態で取り付けられ、その内容器７２と外容器７１の他側面７１ｂとの間に、外容器７１に溜まった浄水を注ぐ注水口７３が設けられ、この注水口７３の出口には蓋７３ａが開閉自在に設けられている。

また、内容器７２の上端には原水を内容器７２内に注ぐ給水口７４が設けられており、その給水口７４には、注水口７３とは反対側に配置されるヒンジ７５ａを介して開閉自在となったカバー７５が設けられる。

内容器７２の底部７２ａには、濾過装置収容部としてのカートリッジ収容部７６が凹設されており、そのカートリッジ収容部７６の底部７６ａには、内容器７２と外容器７１とを連通する短筒状の開口部７６ｂが形成され、その開口部７６ｂに濾過カートリッジ１の中段室４２が密接嵌合される。

そして、内容器７２の内方から濾過カートリッジ１をカートリッジ収容部７６に嵌着するのであるが、このとき、図２に示すように、下ケース４の側壁４８の外周には螺旋状突起４９が一体に突設されており、その螺旋状突起４９を、カートリッジ収容部７６の内側に設けた螺旋状凹部７７に係合させて環状つまみ５８を回転することにより、濾過カートリッジ１はカートリッジ収容部７６内に締め付け固定される。このとき、下ケース４の底面４１は、カートリッジ収容部７６の底部７６ａに圧接されて水密状態が保持されるが、特に、下ケース４の底面４１がカートリッジ収容部７６の底部７６ａに対向される面に、同心円状の環状シール部６０を設けておくことが好ましい。この場合、環状シール部６０は底面４１から一体に突設することなく、その環状シール部６０を別部品として設けてもよく、その場合、環状シール部６０はゴムなどの弾性材料で形成されることが好ましい。勿論、環状つまみ５８を逆に回転することにより、濾過カートリッジ１をカートリッジ収容部７６から取り出すことができ、濾過カートリッジ１の交換を容易に行うことができる。

ここで、本実施形態の濾過装置には、濾過カートリッジ１の非使用時には閉止されて内包された濾材４の漏れを防止しつつ、使用に際しては空気抜き口５６を開口する閉止構造部１００が設けられている。

具体的には、図３に示すように、本実施形態の閉止構造部１００は、空気抜き口５６の開口形状に沿った破断部１０１を有してその空気抜き口５６を閉止する閉止部１０２と、図１および図４に示すように、外郭容器体７の給水口７４に設けたカバー７５の閉止により閉止部１０２を突き押して破断部１０１から破断する突き押しロッド１０３と、を備えて構成される。

突き押しロッド１０３は、図１に示すように、カバー７５の下面から所定長さをもって垂設されて、そのカバー７５と一体となって挙動される。つまり、内容器７２に原水を注ぐときには、カバー７５を開いて給水口７４が開放されており、この状態では突き押しロッド１０３は斜め上方に持ち上がっている。そして、給水が終わって給水口７４をカバー７５で閉じる際には、そのカバー７５の閉動作に伴って突き押しロッド１０３が下降し、カバー７５が給水口７４を完全に閉じる近傍では、その突き押しロッド１０３の先端が閉止部１０２に到達する。この状態でカバー７５を強く押して給水口７４を完全に閉じることにより、突き押しロッド１０３が閉止部１０２を上方から強く押して、図４に示すように、その閉止部１０２が破断部１０１から破断される。

したがって、本実施形態の濾過装置を備えた浄水器８では、内容器７２に注いだ原水は、濾過カートリッジ１の水導入口５４から封入容器３内に進入した後、粒状の浄化材２の間を通過しつつ濾過され、その濾過された浄水は集水板６と下ケース４の底面４１との間の空間に落下される。そして、その底面４１を伝って中段室４２に至り、この中段室４２に添加剤２１を収容してある場合は、その添加剤２１の成分が浄水に添加される。

中段室４２に至った浄水は、下段室４３を通過して浄水吐出口４４から外容器７１の底部７１ｃに落下し、その外容器７１に徐々に溜められる。そして、溜まった浄水は、外容器７１を傾けて蓋７３ａを開けた注水口７３からコップなどの容器に注ぐことができる。

以上の構成により、本実施形態の濾過装置によれば、閉止構造部１００を、破断部１０１を有してその空気抜き口５６を閉止する閉止部１０２と、外郭容器体７の給水口７４に設けたカバー７５の閉止により閉止部１０２を突き押して破断部１０１から破断する突き押しロッド１０３と、を備えて構成してある。これにより、外郭容器体７に濾過カートリッジ１を設置して注水した後、その外郭容器体７の給水口をカバー７５で閉止することにより、空気抜き口５６を閉止した閉止部１０２を突き押しロッド１０３で突き押して破断できるため、空気抜き口５６を確実に開口させることができる。また、閉止部１０２の破断部１０１は空気抜き口５６の開口形状に沿って設けられているので、突き押しロッド１０３で突き押しして閉止部１０２を破断した際に、空気抜き口５６を全開し易くなる。

また、本実施形態の濾過装置を用いて構成した浄水器８は、濾過カートリッジ１を内容器７２の底部７２ａに設けたカートリッジ収容部７６に設置することにより、本実施形態の濾過カートリッジ１の機能を発揮しつつ、内容器７２に注いだ原水を濾過カートリッジ１で濾過して外容器７２に溜め、これを飲用することができる。

ところで、本実施形態の濾過カートリッジ１では、この濾過カートリッジ１をカートリッジ収容部７６に設置する際、下ケース４の側壁４８の外周に設けた螺旋状突起４９を、カートリッジ収容部７６の内側に設けた螺旋状凹部７７に係合させるようになっているため、環状つまみ５８を回転するという簡単な動作で、濾過カートリッジ１を簡単に着脱することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図５〜図７は、本実施形態にかかる濾過装置を示した図である。

図５に示すように、本実施形態の濾過カートリッジ１Ａは、第１の実施形態と同様に、外容器７１および内容器７２を備えた外郭容器体７に用いられ、内容器７２のカートリッジ収容部７６に濾過カートリッジ１Ａを設置することにより浄水器８Ａが構成される。

濾過カートリッジ１Ａは、図６に示すように、基本的に第１の実施形態と同様に、浄化材２を内包する封入容器３を有し、その封入容器３は、底面に浄水吐出口４４が形成された下ケース４と、水導入口５４および空気溜り部５５が設けられた蓋体５と、を有して構成される。また、空気抜き口５６は、濾過カートリッジ１の使用に際して自己開口される閉止構造部１００Ａによって封止されている。

ここで、本実施形態が第１の実施形態と主に異なる点は、図５、図６に示すように、閉止構造部１００Ａが、空気抜き口５６を閉止する閉止部１０４と、この閉止部１０４の外周から突出する引掛け部１０５と、外郭容器体８の内側、詳細には内容器７２の底部７２ａに設けられ、濾過カートリッジ１Ａの設置時に引掛け部１０５に係合して閉止部１０４を開動する突出部１０６と、を備えて構成されたことにある。

空気抜き口５６は、第１の実施形態と同様に、蓋体５の上面５１に空気溜り部５５を設けて、その頂面に形成されるのであるが、本実施形態ではその空気溜り部５５が上面５１の周縁部近傍に偏心して設けられている。そして、空気抜き口５６を閉止する閉止部１０４は、ヒンジ部１０４ａとともに空気溜り部５５から一体に成形され、閉止部１０４は、ヒンジ部１０４ａを介して空気抜き口５６を開閉できるようになっている。このとき、ヒンジ部１０４ａには、閉止部１０４を閉止する方向の付勢力と、図７に示すように、一定以上開動された時点で開放状態を維持する付勢力と、が備わっており、非使用時は図６に示すように閉止された状態が保持されるようになっている。なお、空気溜り部５５を偏心して設けた場合にも、環状つまみ５８は空気溜り部５５から外れて、第１の実施形態と同様に上面５１の中心部に設けられている。

引掛け部１０５は、閉止部１０４の外周から濾過カートリッジ１Ａの中心側とは反対方向に突設され、その引掛け部１０５は閉止部１０４よりも肉厚に形成されて、上述した突出部１０６に係合した際にも容易に変形されないように十分な強度が備えられている。

突出部１０６は、図５に示すように、内容器７２の底部７２ａを、空気溜り部５５に対応した位置で段差状に所定量、つまり、濾過カートリッジ１Ａがカートリッジ収容部７６に完全に収容される前に引掛け部１０５と突出部１０６とが干渉されるように所定の高さ分だけ突出させて形成されている。このとき、突出部１０６は、引掛け部１０５が係合した際に容易に変形しないように厚肉形成されることが好ましい。

したがって、本実施形態の濾過装置では、濾過カートリッジ１Ａをカートリッジ収容部７６に設置する際、つまり、環状つまみ５８を把持して螺旋状突起４９を螺旋状凹部７７に係合させて締め付ける際に、その締め付け途中で引掛け部１０５が突出部１０６に係合され、その係合状態から更に締め付けることにより閉止部１０４が開動される。そして、閉止部１０４が開動した後は、ヒンジ部１０４ａの付勢力によって開放状態が維持され、空気抜き口５６が開口される。

以上の構成により、本実施形態の濾過装置によれば、閉止構造部１００Ａを、空気抜き口５６を閉止する閉止部１０４から引掛け部１０５を突設し、濾過カートリッジ１Ａの設置時に、引掛け部１０５が外郭容器体８の内側に設けた突出部１０６に係合して閉止部１０４を開動するようにしたので、濾過カートリッジ１Ａを外郭容器体８に設置する動作によって空気抜き口５６を確実に開口させることができる。

また、本実施形態の濾過装置を用いて構成した浄水器８は、濾過カートリッジ１Ａを内容器７２の底部７２ａに設けたカートリッジ収容部７６に設置することにより、本実施形態の濾過カートリッジ１Ａの機能を発揮しつつ、内容器７２に注いだ原水を濾過カートリッジ１で濾過して外容器７２に溜め、これを飲用することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。図８は、本実施形態にかかる濾過装置を示した図である。

図８に示すように、本実施形態の濾過カートリッジ１Ｂは、基本的に第１の実施形態と同様に、浄化材２を内包する封入容器３を有し、その封入容器３は、底面に浄水吐出口４４が形成された下ケース４と、水導入口５４および空気溜り部５５が設けられた蓋体５と、を有して構成される。また、空気抜き口５６は、濾過カートリッジ１の使用に際して自己開口される閉止構造部１００Ｂによって封止されている。

ここで、本実施形態が第１の実施形態と主に異なる点は、閉止構造部１００Ｂが、水に溶解する水溶性部材１０７で空気抜き口５６を閉止して構成されたことにある。

水溶性部材１０７としては、たとえば、デンプンを材料にして形成されるオブラート状の部材があるが、勿論、これ以外にも人体に無害で水に溶解されて一定の形状を保持できる物質であればよい。

なお、本実施形態の濾過カートリッジ１Ｂの空気溜り部５５は、第１の実施形態と同様に蓋体５の上面５１の中央部に設けられ、その空気溜り部５５を中心として同心円状に環状つまみ５８が設けられている。

以上の構成により、本実施形態の濾過装置によれば、閉止構造部１００Ｂを、水に溶解する水溶性部材１０７で空気抜き口５６を閉止して構成したので、空気抜き口５６を閉止した水溶性部材１０７が注いだ原水によって自然に溶解されて、空気抜き口５６を確実に開口させることができる。

また、本実施形態にあっても図示は省略したが、濾過カートリッジ１Ｂを内容器７２の底部７２ａに設けたカートリッジ収容部７６に設置することにより、本実施形態の濾過カートリッジ１Ｂの機能を発揮しつつ、内容器７２に注いだ原水を濾過カートリッジ１で濾過して外容器７２に溜め、これを飲用することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、濾過カートリッジ１、１Ａ、１Ｂは、螺旋状突起４９および螺旋状凹部７７を介してカートリッジ収容部７６に設置されるが、それら螺旋状突起４９および螺旋状凹部７７を用いることなく、単に圧入させるタイプであってもよい。この場合、密封容器３の断面形状は円形状に限ることなく任意な断面形状として提供できる。

また、外郭容器体７を構成する外容器７１および内容器７２の形状も本実施形態に限ることなく任意な形状や構造であってもよく、要するに、内容器７２に注いだ原水が濾過カートリッジ１、１Ａ、１Ｂを通過して下容器７１に溜められる構造であればよい。

１、１Ａ、１Ｂ 濾過カートリッジ
２ 浄化材
３ 封入容器
４４ 浄水吐出口
５４ 水導入口
５６ 空気抜き口
７ 外郭容器体
７１ 外容器
７２ 内容器
７２ａ 内容器の底部
７４ 給水口
７５ カバー
７６ カートリッジ収容部（濾過装置収容部）
１００、１００Ａ、１００Ｂ 閉止構造部
１０１ 破断部
１０２ 閉止部
１０３ 突き押しロッド
１０４ 閉止部
１０５ 引掛け部
１０６ 突出部
１０７ 水溶性部材

Claims (4)

1. 外郭容器体の内部に設置して用いられ、浄化材を内包する封入容器を有し、当該封入容器の上部に水導入口および当該水導入口よりも高位置に空気抜き口が設けられるとともに、前記封入容器の下部に浄水吐出口が設けられた濾過装置であって、
   前記空気抜き口の開口形状に沿った破断部を有して当該空気抜き口を閉止する閉止部と、前記外郭容器体の給水口に設けたカバーの閉止により前記閉止部を突き押して前記破断部から破断する突き押しロッドとを設けたことを特徴とする濾過装置。
2. 外郭容器体の内部に設置して用いられ、浄化材を内包する封入容器を有し、当該封入容器の上部に水導入口および当該水導入口よりも高位置に空気抜き口が設けられるとともに、前記封入容器の下部に浄水吐出口が設けられた濾過装置であって、
   前記空気抜き口を閉止する閉止部と、当該閉止部から突出する引掛け部と、前記外郭容器体の内側に設けられ濾過装置の設置時に前記引掛け部に係合して前記閉止部を開動する突出部とを設けたことを特徴とする濾過装置。
3. 外郭容器体の内部に設置して用いられ、浄化材を内包する封入容器を有し、当該封入容器の上部に水導入口および当該水導入口よりも高位置に空気抜き口が設けられるとともに、前記封入容器の下部に浄水吐出口が設けられた濾過装置であって、
   前記空気抜き口を、水に溶解する水溶性部材で閉止したことを特徴とする濾過装置。
4. 浄水を溜める外容器と、当該外容器の内方上部に配置されて原水が注がれる内容器と、を備えて外郭容器体を構成し、当該内容器の底部に、前記外容器に連通し、請求項１〜３のいずれか１つの濾過装置を水密に収容する濾過装置収容部を設けたことを特徴とする浄水器。

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