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発明の名称 浄水装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−17959(P2001−17959A)
公開日 平成13年1月23日(2001.1.23)
出願番号 特願平11−191022
出願日 平成11年7月5日(1999.7.5)
代理人
発明者 関 充良
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】濾材を収納する濾材容器と、この濾材容器に水を供給する手段と、前記濾材容器からの水の流出路と、前記濾材を昇温させる加熱手段と、前記流出路下流側に設けられ濾材を通過した浄水を吐出する浄水口及び前記加熱手段で濾材を加熱した時に生じる加熱再生水を排出する排水口と、前記流出路に設けられ前記排水口側への弁座と前記浄水口側への弁座を開閉する切換バルブ機構とを備え、この切換バルブ機構は前記流出路内の温度を検知する感温部材に基づき駆動され、上記温度が所定温度より上がると前記浄水口側への弁座を閉じると共に前記排水口側への弁座を開き、上記温度が所定温度より下がると前記浄水口側への弁座を開くと共に前記排水口側への弁座を閉じることを特徴とする浄水装置。
【請求項2】前記所定温度が35℃以上50℃以下であることを特徴とする請求項1記載の浄水装置。
【請求項3】前記感温部材がワックスペレットであることを特徴とする請求項1乃至2何れか記載の浄水装置。
【請求項4】前記感温部材が形状記憶合金製の感温ばねであることを特徴とする請求項1乃至2何れか記載の浄水装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は活性炭等の濾材を加熱することで再生利用することができる浄水装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の濾材を加熱再生する浄水装置は、特開平5−228469号公報のものが知られており、電気的に作動するモーターとモーターに接続されたバルブにより浄水側と排水側の通水路の切換を行っているが、加熱再生するタイミングを見計らって、濾材を加熱する以前に排水路を開き、浄水路を閉じており、濾材を加熱した時に生じる加熱洗浄水や蒸気を、加熱再生停止後、所定時間或は所定流量が流出するまで排水路側を開いた状態を維持して逃がし、その後浄水路を開き、排水路を閉じていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、加熱再生直後では、所定時間経過するか所定流量を排水路側に流した後でないと浄水が得られず、使用者が浄水を使いたくてもすぐには使えないという問題があった。
【0004】また、すぐに使えないということはその間水を流しっ放しにしているので節水性の問題があった。
【0005】更には、電気的に作動するモーターを使っていたためコスト的に非常に高価なものになっている上、モーターを設置するために浄水装置を小型化するのが困難であった。
【0006】本発明はこれらの不都合を解決し、加熱再生のタイミングに依らないで、加熱再生時に生じる加熱洗浄水や蒸気を排出し、使い勝手と節水性を向上すると同時に安価で小型化が可能な浄水装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、本発明の浄水装置は、濾材を収納する濾材容器と、この濾材容器に水を供給する手段と、濾材容器からの水の流出路と、濾材を昇温させる加熱手段と、流出路下流側に設けられ濾材を通過した浄水を吐出する浄水口及び加熱手段で濾材を加熱した時に生じる加熱再生水を排出する排水口と、流出路に設けられ排水口側への弁座と浄水口側への弁座を開閉する切換バルブ機構とを備え、この切換バルブ機構は流出路内の温度を検知する感温部材に基づき駆動され、温度が所定温度より上がると浄水口側への弁座を閉じると共に排水口側への弁座を開き、温度が所定温度より下がると浄水口側への弁座を開くと共に排水口側への弁座を閉じることを特徴としている。
【0008】
【作用】この様にすることで、加熱再生中に排出される高温の蒸気や、加熱再生直後で濾材容器が熱を持った状態で使用者が通水して思わず高温になった水は、流出路に設けられた感温部材に触れ、この感温部材に基づき高い温度を検知し切換バルブ機構を自動的に駆動して浄水口側への弁座を閉じ、排水口側への弁座を開くので、確実に排水口より排出される。
【0009】そして、加熱再生直後で濾材容器が熱を持った状態で使用者が通水しても、最初のうちの高温水は自動的に排水口より排出されるが、通水により濾材容器がすぐに冷え、水温が下がると感温部材に基づき温度の低下を検知し切換バルブ機構を自動的に駆動して浄水口側への弁座を開き、排水口側への弁座を閉じるので、浄水がすぐに浄水口より吐出する。
【0010】これらの動作は感温部材と切換バルブ機構で行い、モーターなどの電気的作動手段を用いていないので、断線などの電気故障の恐れも解消でき、しかもコストを低く抑えることが可能になる。
【発明の実施の形態】
【0011】所定の温度として35℃以上50℃以下にするのが好ましく、35℃以下に設定すると、外気温度の影響を受けて常に排水口側が開いて使用出来なくなり、50℃以上に設定すると熱い湯が浄水口より吐出して危険である。
【0012】感温部材として、形状記憶合金製感温ばねやワックスペレットを用いることが好ましく、前者の場合は温度に対する応答性に最も優れて安全性の確保に有効で、後者の場合は切換バルブ機構のコンパクトが図れ、しかも、感温部材と切換バルブ機構とを連携して構成することにより、更に小型化と低コストを図ることが可能になる。
【0013】
【実施例】以下図面に基づいて説明すると、図1は本発明の浄水装置の外観図、図2は浄水口部の外観図、図3は浄水装置のブロック図、図4は切換弁部の断面図、図5は他の実施例を示す浄水装置のブロック図、図6は他実施例を示す切換弁部の断面図である。
【0014】図1乃至図4に示す第1実施例の浄水装置Aはイオン水生成装置であって、その浄水装置本体1はキッチンなどのカウンター面2に設置され、蛇口3の先端に取付けられた浄水原水切換式の吐水具4から分岐した流入管5が浄水装置本体1の流入口6に接続され、浄水装置本体1の第1の出口7に接続された戻り管8が吐出具4に接続されてこの吐出具4に設けた浄水口9に連絡している。
【0015】この吐水具4には図2に示すように原水吐出口10が浄水口9近傍に設けられており、吐水具4の回転ハンドル11を操作することで、吐水具4内に設けた切替バルブ機構(図示せず)によって蛇口3からの原水を、浄水装置本体1を経ずに直接この原水吐出口10より吐出させるか、浄水装置本体1へ供給し浄水装置本体1を経て浄水口9より吐出させるように構成している。
【0016】浄水装置本体1の第2の出口12には排水管13が接続され、この排水管13の他端はシンク14内に延び、その先端には排水口15が設けられている。
【0017】浄水装置本体1内部には、図3に示すように、中空糸膜部16、第1の逆止弁17、濾材18を内蔵した濾材容器19、感温部材20等を内蔵した切換バルブ機構21、電解槽22、制御装置23等が収納されており、浄水装置本体1の流入口6に中空糸膜部16、第1の逆止弁17、濾材容器18、切換バルブ機構21の順に連通接続されると共に、切換バルブ機構21の一方の出口24は電解槽22を経て浄水装置本体1の第1の出口7に至り、切換バルブ機構21の他方の出口25は浄水装置本体1の第2の出口12に至っている。
【0018】濾材容器19には活性炭などの濾材18を昇温して濾材18に吸着した塩素やトリハロメタンなどの有害物質を気化しこれを排水口15より排出することで濾材18を再生する加熱手段26と、加熱温度を検出するサーミスタなどの温度センサ27を備えており、これら加熱手段26、温度センサ27及び電解槽22は制御装置23に電気的に接続され、制御装置23によって濾材18の加熱再生温度や加熱再生時間、加熱再生のタイミング、電解槽22で生成されるイオン水のPH値などがコントロールされている。
【0019】濾材容器19の下流側の流出路28に設置された切換バルブ機構21の切換弁本体29には、図4に示すように感温部材20と、この感温部材20により作動して一方の出口24側の第1弁座30と他方の出口25側の第2弁座31に接離しこれらを開閉する切換弁体32が設けられている。
【0020】感温部材20はこの例では形状記憶合金製感温ばね20aであり、この実施例ではこの感温ばね20aは切換弁体32と第2弁座31との間に設けて切換弁体32を第1弁座30方向に付勢しており、他方、切換弁体32と一方の出口24側に設けた段部33との間にバイアスばね34を介在させて切換弁体32を第2弁座31方向に付勢しており、流出路28の温度が所定温度、この実施例では45℃以下の時にはバイアスばね34の付勢力が感温ばね20aの付勢力より大きくて、切換弁体32は第1弁座30を開き第2弁座31を閉じ、流出路28の温度が上昇して45℃より高くなると感温ばね20aの付勢力が急増してバイアスばね34の付勢力より大きくなって、切換弁体32は第1弁座30を閉じ第2弁座32を開くように構成している。
【0021】尚、この実施例においては、濾材18を昇温して再生する際に120℃前後の蒸気が発生する関係上、切換弁本体29や切換弁体32はPPSなどの耐熱性樹脂で形成され、切換弁体32に取付けられる2つのシールパッキン35はEPDMなどの合成ゴム材料で形成されている。
【0022】切換バルブ機構21の一方の出口24に接続された電解槽22は従来公知のものであって、流入した水をアルカリイオン水と酸性イオン水に電解するものであり、第1のイオン水取出口36は浄水口9に連絡する第1の出口7に接続され、第2のイオン水取出口37は第2の逆止弁38を介して排水口15に連絡する第2の出口12に接続される。
【0023】而して使用に際しては、蛇口3のバルブ(図示せず)を開き、吐水具4の回転ハンドル11を操作して蛇口3からの常温の原水を浄水装置本体1へ供給し、浄水装置本体1内へ導く。
【0024】浄水装置本体1へ供給された原水は、中空糸膜部16で異物が濾過され、次いで濾材容器19に導かれて内部の活性炭などの濾材18により塩素、トリハロメタン、カビ臭などが除去され、この浄水が濾材容器19の下流側の流出路28に設置された切換バルブ機構21に至る。
【0025】従って、蛇口3のバルブ、吐水具4の切替バルブ機構、流入管5などは、濾材容器19に水を供給する手段Bを構成している。
【0026】切換バルブ機構21においては、その流出路28の温度が常温で所定温度より低いのでバイアスばね34の付勢力が感温ばね20aの付勢力より大きくて、切換弁体32は第1弁座30を開き第2弁座31を閉じた状態であり、浄水は出口24より流出し電解槽22に流入する。
【0027】電解槽22に流入した浄水は、電解槽22によってアルカリイオン水と酸性イオン水に分解され、通常は、アルカリイオン水は第1のイオン水取出口36を経て浄水装置本体1の第1の出口7より流出し、戻り管8を経由して吐出具4の浄水口9より吐出する一方、酸性イオン水は第2のイオン水取出口37、逆止弁38を経て浄水装置本体1の第2の出口12より流出し、排水管13を経由して排水口15よりシンク14へ排出される。
【0028】酸性イオン水を浄水口9より吐出したい場合は、制御装置23に付随した操作スイッチ部39の極性切換スイッチ(図示せず)を操作して電解槽22の極性を変えれば良く、この場合アルカリイオン水が排水口15より排出される。
【0029】又、濾材18に吸着した塩素やトリハロメタンなどを除去し濾材18を加熱再生するに際しては、操作スイッチ部39の加熱再生スイッチ(図示せず)を操作したり制御装置23に内蔵したタイマー機能で所定時刻になると加熱手段26に通電し、濾材18をトリハロメタンなどの気化温度まで加熱し、この高温状態を所定時間維持して塩素やトリハロメタンなどの有害物質を気化せしめる。
【0030】この加熱温度や加熱時間は温度センサ27に基づき制御装置23が制御するが、この時発生する蒸気や高温水は第1の逆止弁17によって中空糸膜部16への流出が阻止されて中空糸膜部16が熱で損傷することが防止され、蒸気や高温水は全て流出路28を経て切換バルブ機構21に導かれる。
【0031】そして蒸気や高温水により感温部材20周囲の温度が上昇して所定温度より高くなって、感温ばね20aの付勢力が急増してバイアスばね34の付勢力より大きくなり、切換弁体32は自動的に第1弁座30を閉じ第2弁座31を開く。
【0032】従って、塩素やトリハロメタンなどの有害物質を含んだ蒸気や高温水は切換バルブ機構21の出口25より放出され、浄水装置本体1の出口12より排水管13を経て排水口15よりシンク14内に排出される。
【0033】この時、電解槽22の取出口37の下流側に第2の逆止弁38が設けられ、蒸気や高温水は電解槽22へ向かうことが阻止されているので、電解槽22も熱で損傷することは無い。
【0034】そして、加熱再生直後で濾材容器19が熱を持った状態で使用者が通水しても、最初のうちの高温水は感温部材20により切換バルブ機構21が作動して自動的に出口25、出口12を経由して排水口15より排出されるが、通水により濾材容器19がすぐに冷え、水温が下がると感温部材20に基づき温度の低下を検知し所定温度以下になると切換バルブ機構21が自動的に作動して第1弁座30を開き、第2弁座31を閉じるので、電解槽22を経由した浄化されたイオン水がすぐに浄水口9より吐出する。
【0035】尚、簡易的に濾材18を再生するために80℃前後の湯を浄水装置本体1に流した場合においても、感温部材20に基づき切換バルブ機構21が作動してこの有害物質が含まれた湯は自動的に排水口15より排出されるをもって安全であると共に誤飲されることも防止できる。
【0036】次に図5乃至図7に示す実施例について説明すると、この実施例では浄水装置Aとして塩素やトリハロメタンなどの有害物質を除去した浄水を吐出する浄水器の場合を示しており、浄水装置本体1はキッチンなどのカウンター面2に設置され、蛇口3の中途部に設けた分岐用開閉弁40の下流に設けた分岐部41に流入管5の一端が接続され、その他端は浄水装置本体1の流入口6に接続されている。
【0037】浄水装置本体1の第1の出口7には浄水パイプ42が直結され、この浄水パイプ42先端の浄水口9より浄水が吐出する一方、浄水装置本体1の第2の出口12には排水管13が接続されて、この排水管13の他端はシンク14内に延び、その先端には排水口15が設けられている。
【0038】浄水装置本体1内部には、図6に示すように、中空糸膜部16、第1の逆止弁17、濾材18を内蔵した濾材容器19、感温部材20等を内蔵した切換バルブ機構21、制御装置23等が収納されており、浄水装置本体1の流入口6に中空糸膜部16、第1の逆止弁17、濾材容器18、切換バルブ機構21の順に連通接続されると共に、切換バルブ機構21の一方の出口24は浄水装置本体1の第1の出口7に至り、切換バルブ機構21の他方の出口25は浄水装置本体1の第2の出口12に至っている。
【0039】濾材容器19には活性炭などの濾材18を昇温して濾材18に吸着した塩素やトリハロメタンなどの有害物質を気化しこれを排水口15より排出することで濾材18を再生する加熱手段26と、加熱温度を検出するサーミスタなどの温度センサ27を備えており、これら加熱手段26及び温度センサ27は制御装置23に電気的に接続され、制御装置23によって濾材18の加熱再生温度や加熱再生時間、加熱再生のタイミングなどがコントロールされている。
【0040】濾材容器19の下流側の流出路28に設置された切換バルブ機構21は、図6に示すようにその切換弁本体29は、感温部材20と、この感温部材20により作動して一方の出口24側の第1弁座30と他方の出口25側の第2弁座31に接離しこれらを開閉する切換弁体32が設けられている。
【0041】感温部材20はこの例では容器内部にワックスが封入され、ワックスの溶融固化に応じてピン43が出没するワックスペレット20bであり、このワックスペレット20bは両端部にシールパッキン35が取付けられる鍔部44を有し中間筒部に穴45が開設された筒状の切換弁体32内に保持されている。
【0042】そして、ピン43は出口25側に設けた受け部46に保持され、他方、切換弁体32と出口24側に設けた段部33との間にバイアスばね34を介在させて切換弁体32を第2弁座31方向に付勢しており、流出路28の温度が所定温度、この実施例では35℃以下の時には、ワックスペレット20bのピン43はその突出長さが短く、切換弁体32はバイアスばね34により付勢されて第1弁座30を開き第2弁座31を閉じた状態であり、流出路28の温度が徐々に上昇するとピン43が温度上昇につれて徐々に伸長してしてバイアスばね34の付勢力に抗して切換弁体32を第1弁座30が開じ第2弁座31が開く方向に移動せしめ、50℃より高くなると、切換弁体32が第1弁座30を閉じ第2弁座32を開く状態になる様に構成している。
【0043】而して使用に際しては、蛇口3の分岐用開閉弁40を開き、分岐部41より常温の原水を浄水装置本体1へ供給する。
【0044】浄水装置本体1へ供給された原水は、中空糸膜部16で異物が濾過され、次いで濾材容器19に導かれて内部の活性炭などの濾材18により塩素、トリハロメタン、カビ臭などが除去され、この浄水が濾材容器19の下流側の流出路28に設置された切換バルブ機構21に至る。
【0045】即ちこの実施例においては分岐用開閉弁40や流入管5が濾材容器19への水の供給手段を構成している。
【0046】切換バルブ機構21においては、その流出路28の温度が常温で所定温度より低いのでバイアスばね34の付勢力により、切換弁体32は第1弁座30を開き第2弁座31を閉じた状態であり、浄水は出口24より流出し浄水装置本体1の出口7に直結した浄水パイプ42先端の浄水口9より吐出する。
【0047】又、濾材18に吸着した塩素やトリハロメタンなどを除去し濾材18を加熱再生するに際しては、操作スイッチ部39の加熱再生スイッチ(図示せず)を操作したり制御装置23に内蔵したタイマー機能で所定時刻になると加熱手段26に通電し、濾材18をトリハロメタンなどの気化温度まで加熱し、この高温状態を所定時間維持して塩素やトリハロメタンなどの有害物質を気化せしめる。
【0048】この加熱温度や加熱時間は温度センサ27に基づき制御装置23が制御するが、この時発生する蒸気や高温水は第1の逆止弁17によって中空糸膜部16への流出が阻止されて中空糸膜部16が熱で損傷することが防止され、蒸気や高温水は全て流出路28を経て切換バルブ機構21に導かれる。
【0049】そして切換弁体29に開設した穴45を通して蒸気や高温水がワックスペレット20bに触れピン43が伸長してバイアスばね34の付勢力に抗して切換弁体32を移動せしめ、自動的に第1弁座30を閉じ第2弁座31を開く。
【0050】従って、塩素やトリハロメタンなどの有害物質を含んだ蒸気や高温水は切換バルブ機構21の出口25より放出され、浄水装置本体1の出口12より排水管13を経て排水口15よりシンク14内に排出される。
【0051】そして、加熱再生直後で濾材容器19が熱を持った状態で使用者が通水しても、最初のうちの高温水は感温部材20により切換バルブ機構21が作動して自動的に出口25、出口12を経由して排水口15より排出されるが、通水により濾材容器19がすぐに冷え、水温が下がると感温部材20に基づき温度の低下を検知し所定温度以下になると切換バルブ機構21が自動的に作動して第1弁座30を開き、第2弁座31を閉じるので、浄水がすぐに浄水パイプ42先端の浄水口9より吐出する。
【0052】尚、簡易的に濾材18を再生するために80℃前後の湯を浄水装置本体1に流した場合においても、感温部材20に基づき切換バルブ機構21が作動してこの有害物質が含まれた湯は自動的に排水口15より排出されるをもって安全であると共に誤飲されることも防止できる。
【0053】本発明は上述の実施例に限定されること無く種々の変形が可能であり、浄水装置本体がシンクなどの設備機器内に収納されたいわゆるビルトインタイプであっても良い。
【0054】また、濾材容器に水を供給する手段として電磁弁を用いても良く、特にビルトインタイプにおいては電磁弁の開閉やイオン水の選択などの操作スイッチ部のみをカウンター面に設置するのが好ましい。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように本発明浄水装置を、濾材を収納する濾材容器と、この濾材容器に水を供給する手段と、前記濾材容器からの水の流出路と、前記濾材を昇温させる加熱手段と、前記流出路下流側に設けられ濾材を通過した浄水を吐出する浄水口及び前記加熱手段で濾材を加熱した時に生じる加熱再生水を排出する排水口と、前記流出路に設けられ前記排水口側への弁座と前記浄水口側への弁座を開閉する切換バルブ機構とを備え、この切換バルブ機構は前記流出路内の温度を検知する感温部材に基づき駆動され、上記温度が所定温度より上がると前記浄水口側への弁座を閉じると共に前記排水口側への弁座を開き、上記温度が所定温度より下がると前記浄水口側への弁座を開くと共に前記排水口側への弁座を閉じる様に構成したので、加熱再生中に排出される高温の蒸気や、加熱再生直後で濾材容器が熱を持った状態で使用者が通水して思わず高温になった水は、流出路に設けられた感温部材に触れ、この感温部材に基づき高い温度を検知し切換バルブ機構を自動的に駆動して浄水口側の弁座を閉じ、排水口側の弁座を開くので、確実に排水口より排出させることが出来、加熱再生直後で濾材容器が熱を持った状態で使用者が通水しても、最初のうちの高温水は自動的に排水口より排出されるが、通水により濾材容器がすぐに冷え、水温が下がると感温部材に基づき温度の低下を検知し切換バルブ機構を自動的に駆動して浄水口側の弁座を開き、排水口側の弁座を閉じるので、浄水をすぐに浄水口より吐出させることが出来る。
【0056】従って、加熱再生中に流出される高温の蒸気や、加熱再生直後で濾材容器が熱くて使用者が通水して思わず高温になった水や、通常の使用状態で誤って高温の水を通水させた時などにおいて、高温の蒸気や水が浄水口から吐出すること防止でき、安全な浄水装置を提供できる。
【0057】これらの動作は感温部材と切換バルブ機構で行い、モーターなどの電気的作動手段を用いていないので、断線などの電気故障の恐れも解消でき、しかもコストを低く抑えることが可能になる。
【0058】感温部材の設定温度を35℃以上50℃以内が安全を図ることができ、しかも外気温に左右されることなく使用できる。
【0059】感温部材として、形状記憶合金製感温ばねやワックスペレットを用いることが好ましく、前者の場合は温度に対する応答性に最も優れ安全性の確保に有効であり、後者の場合は切換バルブ機構のコンパクトが図れ、しかも感温部材と切換バルブ機構とを連携して構成することにより、更に小型化と低コストを図ることが可能になる。




 

 


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