CN215798781U - 净水系统 - Google Patents

Abstract

净水系统具备：设于厨房的水龙头以及设于厨房水槽之下的反渗透膜净水器，反渗透膜净水器中自水流的上游侧起依次以能够通水的方式连接有收纳有活性炭的活性炭单元、收纳有反渗透膜的反渗透膜单元、收纳有中空纤维膜的中空纤维膜单元，中空纤维膜单元由具有供水流入的流入口的下壳体、具有供水流出的流出口的上壳体以及固定于由下壳体和上壳体形成的内部空间的中空纤维膜组件构成，中空纤维膜组件由外周面具有与下壳体的流入口连通的多个开口且为大致圆筒形的组件外壳、和通过粘接材料与组件外壳固定并收纳于组件外壳的内部空间的中空纤维膜束构成，中空纤维膜单元以下壳体的流入口朝向铅直方向下侧、上壳体的流出口朝向铅直方向上侧的方式设置。

Description

净水系统

技术领域

本实用新型涉及具备通常设置于家庭的厨房的水龙头、以及设置于厨房水槽之下的反渗透膜净水器的净水系统。

背景技术

以往，作为对自来水净化的净水器，已知有与自来水龙头的排出口直接连结的龙头直连型净水器、放置于厨房中使用的固定型净水器、放置于厨房水槽之下使用的厨下型(undersink)净水器。作为所使用的过滤材料有活性炭、离子交换体、微滤膜、超滤膜、纳米过滤膜、反渗透膜等。在要求除去重金属离子的情况下使用反渗透膜，但为了防止反渗透膜的劣化而在反渗透膜的上游侧配置前处理活性炭，为了补足反渗透膜的透水量少而在反渗透膜的下游侧设置储水罐，为了除去储水罐的臭气而在储水罐的下游侧配置后处理活性炭。如此，在使用反渗透膜的构成中，净水器变得相当大型。因此，若在厨房水槽之上设置净水器则造成困扰，因此多设置于水槽之下。在厨房水槽之下，用配管将活性炭、反渗透膜和储水罐连结，并将其最下游侧与固定于水槽的顶板的水龙头连结。即，成为厨下型净水器。若打开水龙头，则经由前处理活性炭、反渗透膜、储水罐、后处理活性炭后的净水被排出。

但是，通过设置于反渗透膜的上游的前处理活性炭来除去自来水中的残留氯，因此在不使用反渗透膜净水器时，在前处理活性炭的下游侧会滞留无杀菌力的水。存在从水龙头的排出口侵入的细菌在该无杀菌力的水中增殖、所谓逆污染的问题。该问题是反渗透膜净水器的使用者饮用混入了细菌的净水的问题。

针对该问题，专利文献1公开了在水龙头的上游侧配置有微滤膜的反渗透膜净水器。能够用微滤膜除去细菌，能够防止使用者饮用混入了细菌的净水。

此外，专利文献2中公开了在后处理活性炭的下游侧安装有微滤膜的反渗透膜净水器。利用微滤膜能够阻止从水龙头的排出口侵入的细菌进一步向上游侧的侵入，能够防止使用者饮用混入了细菌的净水。

【现有技术文献】

【专利文献1】日本特开2005－205256号公报

【专利文献2】日本特开平11－319827号公报

实用新型内容

但是，在专利文献1公开的反渗透膜净水器中，水从收纳有微滤膜的容器的侧方流入并向下方流出，因此存在不易将微滤膜安装在直立于厨房水槽的顶板的水龙头上这一问题。

此外，在专利文献2公开的反渗透膜净水器中，收纳有微滤膜的容器水平设置，水从容器的一端流入向另一端流出，因此存在容器内部的空气不易排出这一问题。此外，在卫生方面考虑不希望存在流动停止的空间。而且，从微滤膜至水龙头的配管要迂回储水罐，因此配管较长，滞留水变多。因此，在使用者使用反渗透膜净水器时，以短时间的废弃水无法使在滞留水中增殖的细菌流尽，存在使用者饮用混入了细菌的净水这一问题点。

本实用新型鉴于上述的课题，提供一种具备不会出现使用者饮用混入了细菌的净水、不存在流动停止的不卫生空间、能够容易与水龙头连接的反渗透膜净水器的净水系统。

用于解决上述课题的净水系统，具备：设置于厨房的水龙头、以及设置于厨房水槽之下的反渗透膜净水器，其中，上述反渗透膜净水器中自水流的上游侧起依次以能够通水的方式连接有收纳有活性炭的活性炭单元、收纳有反渗透膜的反渗透膜单元、收纳有中空纤维膜的中空纤维膜单元，上述中空纤维膜单元由下壳体、上壳体、以及固定于由下壳体和上壳体形成的内部空间的中空纤维膜组件构成，上述下壳体具有供水流入的流入口，上述上壳体具有供水流出的流出口，上述中空纤维膜组件由大致圆筒形的组件外壳和中空纤维膜束构成，上述组件外壳的外周面具有与上述下壳体的流入口连通的多个开口，上述中空纤维膜束通过粘接材料与组件外壳固定而收纳于组件外壳的内部空间，上述中空纤维膜单元以上述下壳体的流入口朝向铅直方向下侧、上述上壳体的流出口朝向铅直方向上侧的方式设置。

本实用新型的净水系统优选是以下的(1)～(4)中的任一方案。

(1)上述中空纤维膜单元设置在从上述中空纤维膜组件的下游侧到上述水龙头的排出口为止的流路体积成为50mL以下的位置。

(2)上述上壳体和上述下壳体通过熔接而成为一体。

(3)在由上述下壳体和上述上壳体形成的内部空间具有粒状和/或粉状的抗菌材料、以及保持抗菌材料的抗菌材料保持部。

(4)上述抗菌材料为载银活性炭或含银沸石。

本实用新型的净水系统在厨房水槽之下、且反渗透膜与水龙头之间具备中空纤维膜单元，因此不会出现使用者饮用混入了细菌的净水，而且水龙头的排出口周围清净，外观良好。

本实用新型的净水系统中，中空纤维膜单元以下壳体的流入口朝向铅直方向下侧、上壳体的流出口朝向铅直方向上侧的方式设置，因此在水槽之下容易与水龙头连接，设置工事变得容易。而且，由于水从铅直方向下侧的流入口向铅直方向上侧的流出口流动，因此空气容易排出。

本实用新型的净水系统中，中空纤维膜组件的组件外壳的外周面具有与下壳体的流入口连通的多个开口，因此空气被排出而不会滞留，不存在流动停止的空间，卫生方面优异。

本实用新型的优选方案的净水系统中，在中空纤维膜组件的下游侧、且比水龙头的排出口靠上游侧的流路体积为50mL以下，因此使用者使用反渗透膜净水器时，利用短时间的废弃水就能使滞留水中增殖的细菌流出。

本实用新型的优选方案的净水系统中，上壳体和下壳体通过熔接而成为一体，因此能够容易以小型进行设置，耐压性高，更为安心。

本实用新型的优选方案的净水系统中，在由下壳体和上壳体形成的内部空间具有粒状和/或粉状的抗菌材料、以及保持抗菌材料的抗菌材料保持部，因此能够抑制由中空纤维膜捕捉的细菌的增殖。而且，若抗菌材料为载银活性炭、含银沸石，则抑制细菌增殖的效果进一步提高。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式例的净水系统的流路构成图。

图2是本实用新型的一实施方式例的中空纤维膜单元的概略剖视图。

图3是本实用新型的第2实施方式的中空纤维膜单元的概略剖视图。

图4是本实用新型的第3实施方式的中空纤维膜单元的概略剖视图。

附图标记的说明

1 净水系统

2 反渗透膜净水器

3 前置活性炭单元

4 反渗透膜单元

5 后置活性炭单元

6 泵

7 原水入口管

8 透过水出口管

9 浓缩水出口管

12 控制部

13 电导率计

14 电磁阀

16 透过水压力传感器

17 单向阀

19 入口压力传感器

21 水龙头

31 水供给源

40 中空纤维膜单元

41 下壳体

42 上壳体

43 中空纤维膜组件

44 流入口

45 流出口

46 组件外壳

47 开口

48 粘接材料

49 中空纤维膜

51 抗菌剂

52 抗菌剂保持部

53 抗菌剂

54 外周抗菌剂保持部

55 端面抗菌剂保持部

具体实施方式

基于附图说明本实用新型的净水系统的实施方式。

图1是表示将本实用新型的净水系统1连接于水供给源31连接的一例的流路构成图。净水系统1包括：连接于水供给源31的反渗透膜净水器2、和设置于厨房的水龙头21，反渗透膜净水器2自上游起依次具备：前置活性炭单元3、泵6、反渗透膜单元4、后置活性炭单元5、中空纤维膜单元40。前置活性炭单元3、反渗透膜单元4、后置活性炭单元5、中空纤维膜单元40能够拆卸，在经过规定的年月后或流通了规定流量水后，更换为新单元。

前置活性炭单元3依次经由原水入口管7、入口压力传感器19、电磁阀14而与水供给源31连接。在前置活性炭单元3中填充有粒状活性炭，对自来水中的游离残留氯进行分解，并将有机物等吸着除去。由于对游离残留氯进行分解，因此能够防止设于下游的反渗透膜的劣化。但是，由游离残留氯所致的杀菌力也消减。也可以不使用粒状活性炭，而使用将粉末活性炭、粒状活性炭或纤维状活性炭成型而成的成型体。若在活性炭组合无纺布、金属制或树脂制的网状物、树脂制的多孔质成型体，则还能将铁锈等浑浊物质除去，能够防止设于下游的反渗透膜受到损伤。若将上述要组合的物质设于粒状活性炭的下游，则还能将活性炭的微粉除去。

入口压力传感器19是为了检测来自水供给源31的水压而设置。水压检测结果被传递到控制部12，若为规定的水压(第1水压阈值)以上，则反渗透膜净水器2可进行运转。若不足规定的水压(第1水压阈值)，反渗透膜净水器2无法进行运转。即，防止出现未供给水而泵6发生空转。

电磁阀14被控制部12控制，在反渗透膜净水器2运转时打开，在反渗透膜净水器2停止时关闭。入口压力传感器19检测到为规定的水压(第1水压阈值)以上、且透过水压力传感器16检测到不足规定的水压(第2水压阈值)时，电磁阀14打开。关于第2水压阈值将后述。

反渗透膜单元4经由泵6而与前置活性炭单元3连接。在反渗透膜单元4内置有在中心管以圆柱状卷绕反渗透膜而成的反渗透膜元件。前置活性炭单元3的处理水被泵6升压，从反渗透膜元件的一端面流入，被分为从中心管排出的透过水和从另一端面流出的浓缩水。通过反渗透膜被除去了金属离子、有机物的透过水相比于自来水电导率降低，浓缩水相比于自来水电导率提高。浓缩水自浓缩水出口管9排出到排水路径。

后置活性炭单元5依次经由单向阀17、透过水压力传感器16而与反渗透膜单元4连接。在后置活性炭单元5内置有使用粘合剂将粒状活性炭成型为圆筒形的成型体。反渗透膜单元4的透过水流入，将来自反渗透膜的极微量的溶出物吸附除去。粒状活性炭可以使用载银粒状活性炭，若混合存在含银沸石等抗菌剂，则能够抑制后置活性炭单元5中的细菌增殖。也可以不对粒状活性炭进行成型地使用。

需要说明的是，未必一定设置后置活性炭单元5。通过在使用前对反渗透膜单元4进行充分清洗，只要能确认到从反渗透膜没有渗出极微量的溶出物，则可以不设置后置活性炭单元5。

透过水压力传感器16是为了检测透过水的压力而设置。水压检测结果被传递到控制部12，若不足规定的水压(第2水压阈值)则反渗透膜净水器2可以进行运转。若为规定的水压(第2水压阈值)以上，则反渗透膜净水器2停止。当使用者将设置于厨房的水龙头21打开时，透过水升压，当成为规定的水压(第2水压阈值)以上时，泵6停止，电磁阀14关闭。使用者将水龙头21关闭时，透过水降压，当达到不足规定的水压(第2水压阈值)时，电磁阀14打开，泵6开始运转。

单向阀17是为了防止透过水的逆流而设置。当使用者将设置于厨房的水龙头21打开时，透过水升压，泵6停止，但若无单向阀17，则透过水会向浓缩水侧逆流。若由于逆流而透过水降压，则电磁阀14再次打开，泵6开始运转。为了避免这样的动作不良而设置单向阀17。

中空纤维膜单元40经由电导率计13而与后置活性炭单元5连接。

图2是本实用新型的中空纤维膜单元40的概略剖视图。中空纤维膜单元40由具有供水流入的流入口44的下壳体41、具有供水流出的流出口45的上壳体42、以及在由下壳体41和上壳体42形成的内部空间中固定的中空纤维膜组件43构成。

中空纤维膜单元40以下壳体41的流入口44朝向铅直方向下侧、上壳体42的流出口45朝向铅直方向上侧的方式设置，因此水槽下的后置活性炭单元5与流入口44的连接变得容易，厨房的直立于顶板的水龙头21与流出口45的连接也变得容易。也能防止连接所用的软管弯折而使从水龙头排出的净水的水量减少。

在下壳体41的流入口44安装有快插软管接头，软管能够相对于下壳体41转动。对于上壳体42的流出口45也是同样结构。如此，防止以软管扭结的状态设置。在更换中空纤维膜单元40时，通过快插(OneTouch)从软管脱离，因此能够在保证卫生性的同时容易操作。

中空纤维膜组件43由大致圆筒形的组件外壳46、和通过粘接材料48与组件外壳46固定并被收纳的中空纤维膜49构成。在组件外壳46的外周面具有与下壳体41的流入口44连通的多个开口47。后置活性炭单元5的处理水从铅直方向下侧的流入口44流入，一部分从中空纤维膜组件43的上游侧·端面开口进入中空纤维膜组件43内，一部分绕回到中空纤维膜组件43的外周侧而从开口47进入中空纤维膜组件43内。接着，被中空纤维膜49过滤而从铅直方向上侧的流出口45流出。由于不存在流动停止的空间，因此出于卫生角度考虑而优选。水从铅直方向下侧向上侧流动，因此中空纤维膜单元40的内部的空气容易排气。

中空纤维膜49使用将聚砜亲水化而得的亲水性微滤膜，并混杂有多个聚乙烯的疏水性微滤膜。聚砜的生物学性能优异，优选用于净水器用途。也可以将聚醚砜、聚苯砜、聚乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚丙烯腈亲水化来使用。中空纤维膜49所用的微滤膜优选是防止细菌通过、透水性高，微滤膜的过滤精度为0.1μm以上且0.3μm以下为适当。利用微滤膜将在后置活性炭单元5的下游侧产生的细菌除去，能够防止使用者饮用混入了细菌的净水。

疏水性微滤膜为了排出空气而混入于中空纤维膜49。在将反渗透膜单元4更换为新品，持续使用中空纤维膜单元40的情况下，空气从反渗透膜单元4经由后置活性炭单元5流入中空纤维膜单元40。若亲水化的微滤膜若沾水则不易使空气通过，但若混合存在有疏水性微滤膜，则能够顺畅地将空气排出。

下壳体41和上壳体42使用聚丙烯，通过旋转熔接法而成为一体。利用旋转熔接法，能够将壁厚较厚的上下壳体牢固地熔接，因此耐压性高，能够防止负荷高水压而破损。也可以在上下壳体形成阴阳螺纹而进行螺纹紧固。除了聚丙烯以外，可以使用成型精度高的ABS树脂、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)，还可以使用强度高的PPS(聚苯硫醚)、PPO(聚苯醚)。若含有玻璃纤维则能进一步提高强度。

中空纤维膜单元40的流出口45与水龙头21以50mm以内的近距离连接，从中空纤维膜组件43的下游侧至水龙头21的排出口的流路体积为50mL以下。由此，使用者使用反渗透膜净水器时，能够以短时间的废弃水将在滞留水中增殖的细菌流出。

优选是在由下壳体41和上壳体42形成的内部空间具有粒状和/或粉状的抗菌材料、以及保持抗菌材料的抗菌材料保持部。在图3所示的第2实施方式的中空纤维膜单元中，在中空纤维膜组件43的下游侧具有球形的抗菌剂51，以抗菌剂51不流向流出口45的下游的方式设置抗菌剂保持部52。即使从水龙头21的排出口侵入的细菌到达中空纤维膜组件43，也不会自中空纤维膜49向上游扩展，而且利用球形的抗菌剂51也能抑制增殖。

在图4所示的第3实施方式的中空纤维膜单元中，在中空纤维膜组件43的内部空间填充有少量的粉状的抗菌剂53，并以使抗菌剂53不向上游逆流的方式设有外周抗菌剂保持部54和端面抗菌剂保持部55。即使在中空纤维膜组件43、其上游存在细菌，也不会自中空纤维膜49向下游流出，而且利用粉状的抗菌剂53也能抑制增殖。作为抗菌剂若使用载银活性炭、含银沸石，则能够适当调节银溶出量，使银溶出量长期持续，能够有效地抑制细菌增殖。

接着，对具有在厨房设置的水龙头21和设置于厨房水槽之下的反渗透膜净水器2的净水系统1的动作进行说明。

使用者为了获得净水而打开水龙头21时，透过水降压，透过水压力传感器16检测到不足规定的水压(第2水压阈值)。同时，当入口压力传感器19检测到来自水供给源31的水压为规定的水压(第1水压阈值)以上时，打开电磁阀14，泵6开始运转。从水供给源31供给的自来水被前置活性炭单元3的粒状活性炭而分解了游离残留氯，并吸附除去了有机物等。由于对游离残留氯进行分解，因此能够防止下游所设置的反渗透膜的劣化。但是，由游离残留氯所致的杀菌力也消减。

前置活性炭单元3的处理水被泵6升压，从内置于反渗透膜单元4的反渗透膜元件的一端面流入，通过反渗透膜被除去金属离子、有机物后的透过水从中心管排出。从另一端面流出的浓缩水自浓缩水出口管9排出到排水路径。

反渗透膜单元4的透过水依次经由单向阀17、透过水压力传感器16，流入后置活性炭单元5，将来自反渗透膜的极微量的溶出物吸附除去。后置活性炭单元5的处理水从中空纤维膜单元40的流入口44流入，被中空纤维膜过滤而从流出口45流出。中空纤维膜单元40的处理水从水龙头21的排出口排出，使用者可获得净水。

使用者为了关水而关闭水龙头21时，透过水升压，透过水压力传感器16检测到已达规定的水压(第2水压阈值)以上。泵6停止运转，电磁阀14关闭，反渗透膜净水器2成为待机状态。

【实施例】

＜实施例1＞

构成图1所示的具备前置活性炭单元3、反渗透膜单元4、后置活性炭单元5、中空纤维膜单元40和水龙头21的净水系统1。在前置活性炭单元中依次填充40/80目的粒状活性炭、和使用了织布的折叠过滤器。在反渗透膜单元内置Toray Advanced Materials KoreaInc.制造的RO元件RE3012。在后置活性炭内置有利用粒状活性炭和粘合剂成型为圆筒形的成型体。在中空纤维膜单元40内置有将过滤精度0.15μm的亲水性微滤膜的中空纤维膜固定而成的中空纤维膜组件43。水龙头使用立式的单个水龙头。从中空纤维膜组件的下游侧至水龙头的排出口的流路体积为18mL。

需要说明的是，“40/80目”是筛网的网眼的单位，通过使用JIS K 1474(2014)记载的筛子进行粒度分布的测定，以网眼尺寸表示粒径的大小，具体而言是指40目～80目范围的大小的粒径。

在打开水龙头排出净水之后，关闭水龙头放置2周，接着打开水龙头时采集净水测定一般细菌数，结果，最初采集的净水的一般细菌数为23个/mL，放出废弃水10秒后为0个/mL。认为虽然在放置2周中从水龙头的排出口侵入的细菌发生了增殖，但未扩展到中空纤维膜单元40的上游，利用少量的废弃水就能使增殖的细菌流出。使用者只要等待10秒就能得到安全的净水。

＜比较例1＞

除了不设置中空纤维膜单元之外，构成与实施例1相同的净水系统。从内置于后置活性炭单元的活性炭的成型体到水龙头的排出口为止的流路体积为400mL。

在打开水龙头排出净水之后，关闭水龙头放置2周，接着打开水龙头时采集净水测定一般细菌数，结果，最初采集的净水的一般细菌数为6900个/mL，放出废弃水10秒后为460个/mL。认为这是在放置2周中从水龙头的排出口侵入的细菌增殖，扩展到活性炭的成型体，少量的废弃水无法使增殖的细菌流尽。使用者为了得到安全的净水而必须等待60秒，使用者有可能误饮用混入了细菌的净水。

本申请基于2020年4月3日提出申请的日本专利申请2020－67211，其内容通过参照而引入本文。

Claims (6)

1.净水系统，具备：设置于厨房的水龙头、以及设置于厨房水槽之下的反渗透膜净水器，其中，

所述反渗透膜净水器中自水流的上游侧起依次以能够通水的方式连接有收纳有活性炭的活性炭单元、收纳有反渗透膜的反渗透膜单元、收纳有中空纤维膜的中空纤维膜单元，

所述中空纤维膜单元由下壳体、上壳体、以及固定于由下壳体和上壳体形成的内部空间的中空纤维膜组件构成，所述下壳体具有供水流入的流入口，所述上壳体具有供水流出的流出口，

所述中空纤维膜组件由圆筒形的组件外壳和中空纤维膜束构成，所述组件外壳的外周面具有与所述下壳体的流入口连通的多个开口，所述中空纤维膜束通过粘接材料与组件外壳固定而收纳于组件外壳的内部空间，

所述中空纤维膜单元以所述下壳体的流入口朝向铅直方向下侧、所述上壳体的流出口朝向铅直方向上侧的方式设置。

2.根据权利要求1所述的净水系统，其中，

所述中空纤维膜单元设置在从所述中空纤维膜组件的下游侧到所述水龙头的排出口为止的流路体积成为50mL以下的位置。

3.根据权利要求1所述的净水系统，其中，

在所述中空纤维膜单元中，所述上壳体和所述下壳体通过熔接而成为一体。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的净水系统，其中，

所述中空纤维膜单元中，在由所述下壳体和所述上壳体形成的内部空间具有粒状和/或粉状的抗菌材料、以及保持抗菌材料的抗菌材料保持部。

5.根据权利要求4所述的净水系统，其中，

所述抗菌材料是载银活性炭。

6.根据权利要求4所述的净水系统，其中，

所述抗菌材料是含银沸石。

Images