WO2008013068A1 - Water purifier - Google Patents

Description

明 細 書

浄水器

技術分野

[0001] 本発明は、原水中に含まれた分離対象物を逆浸透膜により分離，除去して浄水に する浄水器に関する。

背景技術

[0002] 従来、浄水器として、例えば、特開平 9— 299933号公報に開示されたものが知ら れている。この浄水器は、上部が開口し、原水が貯水される貯水タンクと、貯水タンク の上部に着脱自在に取り付けられ、貯水タンクの上部開口部を閉塞する蓋体と、蓋 体の下面に着脱自在に取り付けられて、貯水タンク内の原水中に配置される濾過槽 と、蓋体に設けられ、貯水タンク内の原水を濾過槽内に供給するポンプなど力 構成 される。

[0003] 前記蓋体は、内部が中空に形成されており、この中空部内に前記ポンプが配設さ れる。また、蓋体には、濾過槽の内部を流通した原水を外部に吐出するための吐出 口が形成されており、この吐出口には、濾過槽の原水流通方向下流側に一端側が 接続された流通管の他端側が接続されている。また、更に、この蓋体には、ポンプを 駆動させるための押しボタンが設けられている。

[0004] 前記濾過槽は、活性炭層，ミネラル添加層及び中空糸膜層の 3つの処理層を備え 、ポンプによって供給された原水が活性炭層，ミネラル添加層及び中空糸膜層を順 次流通するように構成されており、原水は、活性炭層において脱臭 (カルキ臭の除去 など)されたり、有害な化学物質が除去され、ミネラル添加層においてミネラル分が添 加され、中空糸膜層において、前記活性炭層で除去されな力 た不純物などが除去 される。

[0005] 前記ポンプは、貯水タンクの底部に向力つて伸びる吸水管と、濾過槽の原水流通 方向上流側に接続された供給管とを備えており、吸水管から吸い込んだ原水を供給 管を介して濾過槽の内部に供給し、濾過槽の内部を流通後、流通管内を流通させて 吐出口から吐出させる。 [0006] この浄水器によれば、まず、貯水タンクから蓋体がー且取り外され、この貯水タンク 内に原水 (例えば水道水）が入れられた後、蓋体が再び貯水タンクに取り付けられる 。この後、蓋体の押しボタンが押されてポンプが駆動せしめられると、貯水タンク内の 原水は、濾過槽内部の活性炭層，ミネラル添加層及び中空糸膜層を順次流通して 有害物質や不純物などが除去されるとともにミネラル分が添加されて、成分調整され た浄水とされ、流通管内を流通して蓋体の吐出口から外部に吐出される。

[0007] 特許文献 1 :特開平 9 299933号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら、上記従来の浄水器では、貯水タンク内に原水を入れるのに蓋体の取 り外し及び取り付けを行わなければならず、面倒であるという問題があった。また、蓋 体には、濾過槽、ポンプの吸水管や供給管が外部に露出した状態で取り付けられて いるので、蓋体を貯水タンクから取り外すと、取り扱いに注意しなければならないとい う問題や、誤って濾過槽，吸水管及び供給管を何かにぶつけると、当該濾過槽，吸 水管及び供給管が破損する恐れがあるという問題もある。

[0009] また、更に、濾過槽の内部が外部と流通管及び蓋体の吐出口を介して常に連通状 態となつているので、空気中の雑菌がこの吐出口及び流通管から濾過槽の内部に侵 入して繁殖し、当該濾過槽の内部が汚染されるという問題や、濾過槽の内部が汚染 されること〖こよって、活性炭層，ミネラル添加層及び中空糸膜層の各処理機能が低 下したり、この濾過槽内を流通し吐出口から吐出される浄水に雑菌が含まれるという 問題もある。

[0010] 本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、取り扱いが簡単であり、雑菌 の侵入を防止することができる浄水器の提供をその目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 上記目的を達成するための本発明は、

原水中に含まれた分離対象物を分離，除去する浄水器であって、

給水弁を具備した給水機構を底部に備え、前記原水が貯留される貯留容器と、 逆浸透膜を備え、この逆浸透膜により前記原水力も前記分離対象物を分離する膜 分離手段と、

一端側が前記膜分離手段に接続された供給管を備え、この供給管を介し、前記貯 留容器内の原水を加圧して前記膜分離手段に供給する供給手段と、

一端側が前記膜分離手段に接続され、前記逆浸透膜を透過した原水たる浄水が 流通する浄水流通管と、

一端側が前記膜分離手段に接続され、前記逆浸透膜を透過しなカゝつた原水たる排 水が流通する排水流通管と、

前記貯留容器が上面に載置される載置部と、前記載置部上に配設されて前記給 水機構と着脱自在に接続し、前記供給管の他端側が接続される接続部材と、前記浄 水流通管の他端側が接続され、前記浄水を外部に吐出するための吐出口と、前記 排水流通管の他端側が接続され、前記排水を外部に排出するための排出口とを備 え、前記膜分離手段，供給手段，浄水流通管及び排水流通管が内蔵される本体と からなり、

前記給水弁は、前記給水機構と前記接続部材とが接続するように前記貯留容器が 前記載置部上に載置されたときにこの接続部材によって開かれ、この給水弁が開か れると、前記貯留容器の内部と前記供給管の他端側とが連通状態となるように構成さ れてなることを特徴とする浄水器に係る。

[0012] この発明によれば、まず、貯留容器の給水機構と本体の載置部上の接続部材との 接続が解除されるように貯留容器が載置部上カゝら取り外されて、例えば、水道水など の原水が貯留容器内に入れられた後、給水機構と接続部材とが接続するように貯留 容器が載置部上に載置される。このとき、給水機構の給水弁が接続部材によって開 かれるとともに、給水弁が開くことで、貯留容器の内部と供給手段の供給管の他端側 とが連通状態となる。

[0013] この後、供給手段が適宜駆動されると、この供給手段により、貯留容器内の原水が 、供給管を介し、加圧されて膜分離手段に供給される。そして、逆浸透膜を透過した 原水は、浄水流通管内を流通し、分離対象物の分離された浄水として本体の吐出口 力も外部に吐出され、逆浸透膜を透過しな力つた原水は、排水流通管内を流通し、 排水として本体の排出ロカ 外部に排出される。尚、吐出口から吐出された浄水は、 適宜容器に貯留されるようになって ヽる。

[0014] このように、本発明に係る浄水器によれば、使用者は、貯留容器内に原水を入れて 、給水機構と載置部上の接続部材とが接続するように貯留容器を載置部上に載置す るだけで良ぐ従来の浄水器のように蓋体の着脱作業を行う必要がないので、簡単に 使用することができる。また、膜分離手段，供給手段，浄水流通管及び排水流通管 が本体に内蔵されており、貯留容器のみを本体の載置部上に載置したり、載置部上 力も取り外せば良いので、取り扱いが簡単である。また、更に、膜分離手段，供給手 段，浄水流通管及び排水流通管を本体に内蔵することで、装置構成のコンパクトィ匕 を図り、持ち運びに適したものとすることもできる。

[0015] 尚、前記浄水器は、前記浄水流通管に設けられ、その一端側力も他端側に向けて のみ前記浄水を流通させる逆止弁を更に備えて構成されて 、ても良 ヽ。このようにす れば、浄水流通管内を浄水が流通していないときは、この逆止弁によって管路を閉 塞することができ、空気中の雑菌が浄水流通管及び本体の吐出口から膜分離手段 の内部に侵入するのを防止することができる。これにより、逆浸透膜が汚染されたり、 逆浸透膜の分離，除去機能が低下したり、吐出口から吐出される浄水に雑菌が含ま れるのを効果的に防止することができる。

発明の効果

[0016] 斯くして、本発明に係る浄水器によれば、取り扱いが簡単で使い勝手が良いだけで なぐコンパクト且つ持ち運びに便利なものとしたり、吐出ロカも侵入した雑菌によつ て逆浸透膜が汚染されるのを防止して衛生的に優れた浄水を吐出ロカ 吐出させる ことができる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本発明の一実施形態に係る浄水器の概略構成を示した斜視図である。

[図 2]本実施形態に係る浄水器の概略構成を示した斜視図である。

[図 3]本実施形態に係る浄水器の概略構成を示した模式図である。

[図 4]本実施形態に係る浄水器の内部構造を示した斜視図である。

[図 5]図 1における矢示 A— A方向の断面図である。

[図 6]図 1における矢示 A— A方向の断面図である。 圆 7]本実施形態に係る膜分離機構の概略構成を示した断面図である。 符号の説明

1 浄水器

5 容器

10 貯留容器

11 容器本体

12 給水機構

13 給水部材

14 給水弁

15 移動部材

16 封止部材

17 係合部材

18 ばね体

20 膜分離機構

21 容器体

22 逆浸透膜

25 前処理機構

30 供給機構

31 供給ポンプ

32a 第 1供給管

32b 第 2供給管

32c 第 3供給管

32d 第 4供給管

35 浄水流通管

36 逆止弁

37 排水流通管

40 本体

41 ケース 42 接続部材

43 吐出部材

44 排出部材

45 載置台

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図 1及び図 2は、本発明の一実施形態に係る浄水器の概略構成を示した斜視図であり 、図 3は、本実施形態に係る浄水器の概略構成を示した模式図である。また、図 4は 、本実施形態に係る浄水器の内部構造を示した斜視図であり、図 5及び図 6は、図 1 における矢示 A— A方向の断面図であり、図 7は、本実施形態に係る膜分離機構の 概略構成を示した断面図である。

[0020] 図 1乃至図 4に示すように、本例の浄水器 1は、例えば、水道水たる原水 Lに含まれ る水汚染物質を分離対象物として分離，除去し、浄水とするものであり、原水 Lが貯 留される貯留容器 10と、原水 L中に含まれた分離対象物を分離する膜分離機構 20 と、膜分離機構 20に供給される原水 Lに対して前処理を行い、分離対象物の一部を 分離する前処理機構 25と、原水 Lを膜分離機構 20に供給する供給機構 30と、膜分 離機構 20に接続した浄水流通管 35及び排水流通管 37と、供給機構 30の作動を制 御する制御装置 (図示せず)と、膜分離機構 20,前処理機構 25,供給機構 30,浄水 流通管 35,排水流通管 37及び制御装置（図示せず)が内蔵された本体 40とから構 成される。

[0021] 前記貯留容器 10は、図 5及び図 6に示すように、上部が開口し、原水 Lが貯留され る容器本体 11と、この容器本体 11の内部に貯留された原水 Lを供給機構 30側に供 給するための給水機構 12とを備えており、容器本体 11の底面には、上下に貫通し、 給水機構 12が装着される貫通穴 11aが形成されている。

[0022] 前記給水機構 12は、下面が開口するとともに、上面中央部に上下に貫通する貫通 穴 13aが形成され、前記容器本体 11の貫通穴 11a内に嵌挿される給水部材 13と、 上下方向に移動可能に設けられ、貫通穴 13aを開閉するための給水弁 14と、この給 水弁 14を下方に付勢するためのばね体 18と力もなり、給水弁 14及びばね体 18が給 水部材 13に取り付けられている。

[0023] 前記給水弁 14は、前記貫通穴 13a内に挿通されて長手方向が上下方向に沿って 設けられるとともに、上下方向に移動自在に設けられる棒状の移動部材 15と、この移 動部材 15の上端部に設けられ、貫通穴 13aを上側から封止する封止部材 16と、移 動部材 15の下端部に設けられた板状の係合部材 17とからなり、給水部材 13の下面 と係合部材 17の上面との間に前記ばね体 18が配設される。

[0024] この給水弁 14によれば、ばね体 18の付勢力によって係合部材 17が下方に付勢さ れることで、移動部材 15及び封止部材 16が下方に移動して当該封止部材 16により 貫通穴 13aが上側から封止される（図 5参照)。一方、係合部材 17が、後述の接続部 材 42の係合突起 42bと係合し、ばね体 18の付勢力に抗して上方に移動せしめられ ると、移動部材 15及び封止部材 16が上方に移動して貫通穴 13aの封止が解除され る（図 6参照)。

[0025] 前記膜分離機構 20は、図 7に示すように、内部が中空の円筒状に形成された耐圧 構造の容器体 21と、円筒状に形成され、容器体 21の内部に収容された逆浸透膜 22 とを備えており、前記容器体 21には、その上端部中央に前記供給機構 30の第 4供 給管 32dが、その下端部中央に前記浄水流通管 35が、その下端部外周側に前記排 水流通管 37がそれぞれ接続されて 、る。

[0026] 前記逆浸透膜 22は、容器体 21の下端側の端面に開口し、浄水流通管 35と連通 する中空部 22aを備えており、分離対象物は、原水 Lが外周側から内周（中空部 22a M則に透過する際に分離，除去されるようになっている。尚、この逆浸透膜 22は、前 処理機構 25で分離，除去されなカゝつた、例えば、水中に溶解した化学物質、微生物 、重金属などを分離する。

[0027] 前記前処理機構 25は、第 1フィルタ処理部 26と、この第 1フィルタ処理部 26よりも 下流側に設けられた第 2フィルタ処理部 27とからなる。第 1フィルタ処理部 26は、適 宜フィルタにより、原水 L中に含まれる、例えば、比較的粒子径の大きい沈殿物質や 浮遊物質などを分離，除去し、第 2フィルタ処理部 27は、活性炭フィルタにより、第 1 フィルタ処理部 26で処理された原水 から、例えば、化学物質や有機的汚染物質の 一部、塩素などを吸着して除去する。 [0028] 前記供給機構 30は、容器体 21の内部 (膜分離機構 20)に原水 Lを加圧して供給 する供給ポンプ 31と、前記接続部材 42と第 1フィルタ処理部 26とを接続する第 1供 給管 32aと、第 1フィルタ処理部 26と供給ポンプ 31とを接続する第 2供給管 32bと、 供給ポンプ 31と第 2フィルタ処理部 27とを接続する第 3供給管 32cと、第 2フィルタ処 理部 27と容器体 21 (膜分離機構 20)とを接続する第 4供給管 32dとを備えており、供 給ポンプ 31により、貯留容器 10内の原水 Lを、第 1供給管 32a,第 1フィルタ処理部 26,第 2供給管 32b,第 3供給管 32c,第 2フィルタ処理部 27及び第 4供給管 32d内 を順次流通させて膜分離機構 20に供給する。尚、前記第 3供給管 32cには、原水 L を第 2フィルタ処理部 27側に向けてのみ流通させる逆止弁 33が設けられ、前記第 4 供給管 32dには、原水 Lを膜分離機構 20側に向けてのみ流通させる逆止弁 34が設 けられている。

[0029] 前記浄水流通管 35は、容器体 21 (膜分離機構 20)と後述の吐出部材 43とを接続 しており、逆浸透膜 22を透過した原水 Lが分離対象物の分離された浄水として流通 するようになつている。尚、この浄水流通管 35には、吐出部材 43側に向けてのみ浄 水を流通させる逆止弁 36が設けられて 、る。

[0030] 前記排水流通管 37は、容器体 21 (膜分離機構 20)と排水弁 38とを接続する第 1流 通管 37aと、排水弁 38と後述の排出部材 44とを接続する第 2流通管 37bとからなり、 逆浸透膜 22を透過しな力つた原水 Lが排水として流通するようになっている。尚、排 水弁 38は、逆浸透膜 22を透過しないで排水流通管 37内を流通し、排出部材 44か ら排出される排水の流量を調整する。また、第 1流通管 37aには、排水弁 38側に向 けてのみ排水を流通させる逆止弁 39が設けられて 、る。

[0031] 前記本体 40は、膜分離機構 20,前処理機構 25,供給機構 30,浄水流通管 35, 排水流通管 37及び制御装置（図示せず)を、図 4に示すような状態で内部に収容す るケース 41と、貯留容器 10の給水機構 12が着脱自在に接続される接続部材 42と、 浄水を外部に吐出するための吐出部材 43と、排水を外部に排出するための排出部 材 44と、ケース 41の底部側側面に接続され、吐出部材 43から吐出された浄水を貯 留する容器 5を載置するための載置台 45とを備える。尚、図 4において、符号 41aは 、供給ポンプ 31が載置される底板を示して 、る。 [0032] 前記ケース 41は、貯留容器 10が上面に載置される載置部 41bを前面側に備える。 また、ケース 41の上面には、供給ポンプ 31を作動させるタイマスィッチのつまみ 46 が設けられ、ケース 41の前面には、排水弁 38の開度を調整するつまみ 47が設けら れている。また、更に、ケース 41の裏面には、家庭用コンセントや車のシガーライター 、バッテリといった適宜電力供給部力も供給される電力を供給ポンプ 31や制御装置（ 図示せず)などに供給するためのコードのプラグ差込口 48、運転中に点灯するラン プ 49、電力供給部に対応した適宜制御回路に切り換えるための切換スィッチ 50など が設けられている。

[0033] 前記接続部材 42は、上面が開口しており、下面に上下に貫通した貫通穴 42aを備 えるとともに、下面中央部に立設された係合突起 42bを備える。また、この接続部材 4 2は、載置部 41bの上面中央部に配設され、下面には第 1供給管 32aが接続されて いる。

[0034] また、この接続部材 42には、給水機構 12の給水部材 13が着脱自在に外嵌される ようになっており、給水部材 13が接続部材 42に外嵌されるように容器本体 11が載置 部 41b上に載置されると、給水弁 14の係合部材 17と係合突起 42bとが係合して貫通 穴 13aの封止が解除され、容器本体 11の内部と第 1供給管 32aとが連通状態となる ようになつている。そして、容器本体 11の内部と第 1供給管 32aとが連通状態となると 、容器本体 11内の原水 L力 貫通穴 13a,接続部材 42の内部及び貫通穴 42aを通 つて第 1供給管 32a側に流入するようになって 、る。

[0035] 前記吐出部材 43は、ケース 41の上面に取り付けられ、浄水を吐出する吐出口（図 示せず)をケース取付側とは反対側に備えている。また、この吐出部材 43には、浄水 流通管 35が接続されており、浄水流通管 35内を流通した浄水が吐出口（図示せず） 力 吐出される。

[0036] 前記排出部材 44は、ケース 41の裏面に取り付けられ、排水を排出する排出口（図 示せず)を備えている。また、この排出部材 44には、排水流通管 37の第 2流通管 37 bが接続されており、第 2流通管 37b内を流通した排水が排出口（図示せず)から排 出される。

[0037] 前記制御装置（図示せず）は、タイマスィッチのつまみ 46によって作動時間が調整 されるタイマスィッチや、切換スィッチ 50によって切り換えられる制御回路など力 構 成されるもので、使用者がタイマスィッチのつまみ 46を回すことで設定された時間、 供給ポンプ 31を作動させる。

[0038] 以上のように構成された本例の浄水器 1によれば、まず、給水機構 12の給水部材 1 3が接続部材 42から取り外されるように容器本体 11が載置部 41b上から取り上げら れ、原水（水道水) Lが容器本体 11内に入れられる。このとき、給水弁 14は、ばね体 18の付勢力によって係合部材 17が下方に付勢され、封止部材 16によって貫通穴 1 3aを上側力 封止して 、る。

[0039] この後、給水部材 13が接続部材 42に外嵌されるように容器本体 11が載置部 41b 上に載置されると、係合部材 17と係合突起 42bとが係合して係合部材 17,移動部材 15及び封止部材 16がばね体 18の付勢力に抗して上方に移動せしめられ、貫通穴 13aの封止が解除されて、容器本体 11の内部と第 1供給管 32aとが連通状態となる

[0040] 次に、使用者がタイマスィッチのつまみ 46を回して作動時間を設定すると、当該設 定された時間、供給ポンプ 31が作動する。これにより、容器本体 11内の原水 Lが、第 1供給管 32a,第 1フィルタ処理部 26,第 2供給管 32b,第 3供給管 32c,第 2フィルタ 処理部 27及び第 4供給管 32d内を順次流通して容器体 21内に供給される。

[0041] 容器体 21内に供給された原水 Lの一部は、逆浸透膜 22を透過して浄水流通管 35 内を流通し、この後、吐出部材 43の吐出口（図示せず)から浄水として吐出され、容 器 5内に貯留される。一方、供給された原水 Lの残りは、逆浸透膜 22を透過せずに 排水流通管 37 (第 1流通管 37a,第 2流通管 37b)内を流通し、この後、排出部材 44 の排出口（図示せず)から排水として排出される。

[0042] このように、本例の浄水器 1によれば、使用者は、容器本体 11内に原水を入れて、 給水部材 13が接続部材 42に外嵌されるように容器本体 11を載置部 4 lb上に載置 するだけで良ぐ従来の浄水器のように蓋体の着脱作業を行う必要がないので、簡単 に使用することができる。また、膜分離機構 20,前処理機構 25,供給機構 30,浄水 流通管 35,排水流通管 37及び制御装置（図示せず)が本体 40に内蔵されており、 貯留容器 10のみを本体 40の載置部 41b上に載置したり、載置部 41b上力も取り外 せば良いので、取り扱いが簡単である。また、更に、膜分離機構 20,前処理機構 25 ,供給機構 30,浄水流通管 35,排水流通管 37及び制御装置 (図示せず)を本体 40 に内蔵することで、装置構成のコンパクトィ匕を図り、持ち運びに適したものとすることも できる。

[0043] また、浄水流通管 35に、吐出部材 43側に向けてのみ浄水を流通させる逆止弁 36 を設けたので、浄水流通管 35内を浄水が流通していないときは、この逆止弁 36によ つて管路を閉塞することができ、空気中の雑菌が吐出部材 43の吐出口（図示せず） 及び浄水流通管 35から容器体 21の内部に侵入するのを防止することができる。これ により、逆浸透膜 22が汚染されたり、逆浸透膜 22の分離，除去機能が低下したり、 吐出部材 43の吐出口（図示せず)から吐出される浄水に雑菌が含まれるのを効果的 に防止することができる。

[0044] また、使用者がタイマスィッチのつまみ 46を回すことで設定した時間だけ供給ボン プ 31が作動するように構成したので、即ち、設定時間が経過すると、供給ポンプ 31 が停止するように構成したので、貯留容器 10内の原水 Lが無くなった後も、供給ボン プ 31が作動し続けるといった不都合を防止することもできる。

[0045] 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様 は、何らこれに限定されるものではない。

[0046] 上例では、原水 Lを水道水としたが、これに限られるものではな 、。また、給水機構 12や給水弁 13、膜分離機構 20、本体 40の構造や形状は上例のものに限定されず 、また、原水 Lや浄水、排水の流路構成も上例のものに限定されるものではない。 産業上の利用可能性

[0047] 以上詳述したように、本発明は、原水中に含まれた分離対象物を逆浸透膜により分 離，除去して浄水にする浄水器に好適に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 原水中に含まれた分離対象物を分離，除去する浄水器であって、

給水弁を具備した給水機構を底部に備え、前記原水が貯留される貯留容器と、 逆浸透膜を備え、この逆浸透膜により前記原水力も前記分離対象物を分離する膜 分離手段と、

一端側が前記膜分離手段に接続された供給管を備え、この供給管を介し、前記貯 留容器内の原水を加圧して前記膜分離手段に供給する供給手段と、

一端側が前記膜分離手段に接続され、前記逆浸透膜を透過した原水たる浄水が 流通する浄水流通管と、

一端側が前記膜分離手段に接続され、前記逆浸透膜を透過しなカゝつた原水たる排 水が流通する排水流通管と、

前記貯留容器が上面に載置される載置部と、前記載置部上に配設されて前記給 水機構と着脱自在に接続し、前記供給管の他端側が接続される接続部材と、前記浄 水流通管の他端側が接続され、前記浄水を外部に吐出するための吐出口と、前記 排水流通管の他端側が接続され、前記排水を外部に排出するための排出口とを備 え、前記膜分離手段，供給手段，浄水流通管及び排水流通管が内蔵される本体と からなり、

前記給水弁は、前記給水機構と前記接続部材とが接続するように前記貯留容器が 前記載置部上に載置されたときにこの接続部材によって開かれ、この給水弁が開か れると、前記貯留容器の内部と前記供給管の他端側とが連通状態となるように構成さ れてなることを特徴とする浄水器。

[2] 前記浄水流通管に設けられ、その一端側力 他端側に向けてのみ前記浄水を流 通させる逆止弁を更に備えてなることを特徴とする請求項 1記載の浄水器。