JP2005211729A - バイパス機能付き浄水器 - Google Patents

Abstract

【課題】 カートリッジの濾過材が目詰まりしても必要とする水量を確保することができると共に、カートリッジの交換時に水道水の流れを止めることなくカートリッジの交換を行え、然も、コスト低減や設置スペースの削減を図れるようにする。
【解決手段】 水道水Ｗの流入口２ａ及び流出口２ｂを有し、流入口２ａに一つの入口８ａ及び二つの出口８ｂ，８ｃを有する三方弁８の一方の出口８ｂを連通状に接続すると共に、流出口２ｂに浄水管７を接続してこの浄水管７と三方弁８の他方の出口８ｃとをバイパス管９により連通状に接続して成るベース２と、ベース２に気密状に取り付けられ、ベース２との間でカートリッジ収容空間Ｓを形成する容器３と、カートリッジ収容空間Ｓに収容され、流入口２ａからカートリッジ収容空間Ｓ内に流入した水道水Ｗを浄化する濾過材４を備えたカートリッジ５とから構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に個人住宅やマンション等の水道管の途中に設置されて飲料用や調理用等に用いる水道水を浄化処理する浄水器に係り、特に、水道水をバイパスさせるバイパス機能を設けることによって、浄水量の不足時等に流量を確保することができると共に、カートリッジの交換時に水道水の流れを止めることなくカートリッジの取り換えを行えるようにしたバイパス機能付き浄水器に関するものである。

近年、公共の水道水の水質の悪化が問題となっている。これは、水道水の原水の水質が悪化しており、それに伴って浄水場に於いて酸化剤や滅菌剤としての塩素を多量に注入する必要が生じているからである。
水道水に多量の塩素が含まれていると、味が悪くなったり、異臭がしたり、更には人体の健康上の点からも好ましくない。このため、各家庭に於いては、水道水を浄化処理する浄水器が使用されることが多くなって来ている。この浄水器は、家庭の水道機器の中で最も多く飲用等に使用される台所の蛇口に取り付けられているのが一般的である。

ところで、台所の蛇口のみに浄水器を設置した場合、浄化されていない水道水が給湯器内に直接流入し、給湯器内の熱交換管やバルブ、給湯器の出口側に接続された給湯管にスケールが付着し易くなり、給湯器の故障の原因になることがある。
又、浴室で使用する水道水やお湯は、塩素や有機物等の有害物質が除去されていないため、肌や髪の毛を傷めたりすると云う問題が発生している。

そこで、これらの問題を解決するため、一般家庭等の水道メーターの下流側に位置する水道管に介設され、給湯器や台所、浴室、洗面所等で使用する全ての水道水を浄化処理するようにした浄水器が広く利用に供されている（例えば、特許文献１参照）。

即ち、前記浄水器は、水道水の流入口及び浄化された水道水の流出口を形成したケース本体と、ケース本体内に挿着された筒状の濾過材（活性炭成形フィルター）と、濾過材の中空部へ充填されたセラミック粒体等から構成されており、ケース本体の流入口及び流出口が水道メーターの下流側に位置する水道管に夫々連通状に接続されている。
従って、前記浄水器によれば、水道メーターを通った水道水が全て浄水器に流入し、ここで浄化処理されてから水道管に分岐状に接続された複数の分岐管を介して給湯器、台所、浴室、洗面所等へ夫々供給されることになり、家庭内で使用する全ての水道水を浄化処理することができる。

然し乍ら、従来の浄水器に於いては、浄水器を長期間使用していると、濾過材（活性炭成形フィルター）に目詰まりが生じ、必要とする浄水量を得ることができない。そのため、浄水器の濾過材等を定期的に交換することが行われている。
ところが、従来の浄水器は、全ての水道水を浄水器内へ通すようにしているため、濾過材等の取り替え時には浄水器の上流側の水道管に介設した止水弁を閉鎖し、水道水の流れを止めてから浄水器を水道管から取り外して濾過材等を交換しなければならない。その結果、従来の浄水器は、濾過材等の交換時に給水を停止しなければならないうえ、水道水の流れを止めるための厄介な作業や浄水器自体を水道管から取り外す作業を必要とし、作業性や取扱性等に劣ると云う問題があった。

尚、水道水の流れを止めないで浄水器の濾過材等を交換するには、バイパス管路を形成して水道水の流れを切り換えるようにすれば良い。
しかし、この場合には浄水器を設置する際にバイパス管路を別に設置しなければならず、工事費や材料費が高くつくと共に、バイパス管路の設置に手数が掛かり、然も、大きな設置スペースを必要とすると云う問題があった。
特開平９−１０８６５６号公報

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的はカートリッジの濾過材が目詰まりしても必要とする水量を確保することができると共に、カートリッジの交換時に水道水の流れを止めることなくカートリッジの交換を行え、然も、コスト低減や設置スペースの削減を図れるようにしたバイパス機能付き浄水器を提供することにある。

上記目的を達成する為に、本発明の請求項１の発明は、水道水の流入口及び流出口を有し、前記流入口に一つの入口及び二つの出口を有する三方弁の一方の出口を連通状に接続すると共に、前記流出口に浄水管を接続してこの浄水管と三方弁の他方の出口とをバイパス管により連通状に接続して成るベースと、ベースに気密状に取り付けられ、ベースとの間でカートリッジ収容空間を形成する容器と、カートリッジ収容空間に収容され、流入口からカートリッジ収容空間内に流入した水道水を浄化する濾過材を備えたカートリッジとから構成したことに特徴がある。

本発明の請求項２の発明は、浄水管に逆止弁、開閉弁又は三方弁を設け、水道水の非浄化時にバイパス管内を流れる水道水が浄水管から容器内へ逆流するのを防止するようにしたことに特徴がある。

本発明の請求項３の発明は、容器をベースに着脱自在に取り付けると共に、カートリッジをベースに着脱自在に挿着し、カートリッジのみを交換可能としたことに特徴がある。

本発明の請求項４の発明は、容器とカートリッジを一体型とし、カートリッジを容器毎交換可能としたことに特徴がある。

本発明の請求項１のバイパス機能付き浄水器は、水道水の流入口及び流出口を有し、流入口に一つの入口及び二つの出口を有する三方弁の一方の出口を連通状に接続すると共に、流出口に浄水管を接続してこの浄水管と三方弁の他方の出口とをバイパス管により連通状に接続して成るベースと、ベースに気密状に取り付けられ、カートリッジ収容空間を形成する容器と、カートリッジ収容空間に収容され、ベースの流入口からカートリッジ収容空間内に流入した水道水を浄化する濾過材を備えたカートリッジとから構成している。
その結果、本発明のバイパス機能付き浄水器は、カートリッジの濾過材が目詰まりして水量が不足した場合や浄水器が破損して水漏れを起こした場合でも、水道水の流れをバイパス管側へ切り換えることによって、必要な水量を確保することができる。
又、本発明のバイパス機能付き浄水器は、水道水の流れをバイパス管側へ切り換えることによって、水道水の流れを止めることなくカートリッジの交換を行うことができる。
更に、本発明のバイパス機能付き浄水器は、ベースに三方弁やバイパス管を予め組み込んでいるため、浄水器を設置する際に新たにバイパス管路を形成する必要もなく、施工費や材料費の低減を図れると共に、設置スペースも小さくて済み、マンション等の狭い設置スペースであっても取り付けが可能となる。

本発明の請求項２乃至請求項４のバイパス機能付き浄水器は、上記効果に加えて更に次のような効果を奏することができる。
即ち、本発明の請求項２のバイパス機能付き浄水器は、浄水管に逆止弁、開閉弁又は三方弁を設けているため、水道水の流れをバイパス管側へ切り換えた際にバイパス管内を流れる水道水が浄水管から容器内に逆流するのを確実に防止することができ、カートリッジ等の交換に支障を来たすと云うことがなく、カートリッジ等の交換を良好且つ円滑に行える。
本発明の請求項３のバイパス機能付き浄水器は、容器をベースに着脱自在に取り付け、又、カートリッジをベースに着脱自在に挿着しているため、カートリッジの濾過材が目詰まりしたときには容器をベースから取り外し、カートリッジのみを交換すれば良い。その結果、浄水器自体を水道管から取り外したりすると云うことがなく、カートリッジの交換を簡単且つ迅速に行える。
本発明の請求項４のバイパス機能付き浄水器は、カートリッジと容器とを一体型とし、カートリッジを容器毎交換可能としているため、カートリッジの濾過材が目詰まりしたときには容器をカートリッジ毎ベースから取り外せば良く、カートリッジの交換を簡単且つ迅速に行える。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器１を示し、当該バイパス機能付き浄水器１は、個人住宅やマンション等の水道メーターの下流側の水道管Ｐに介設されており、飲料用や調理用、風呂用、洗面用等に用いる水道水Ｗを浄化処理するようにしたものである。

即ち、前記バイパス機能付き浄水器１は、水道水Ｗの流入口２ａ及び流出口２ｂを有するバイパス機能を備えたベース２と、ベース２に気密状に取り付けられ、ベース２との間でカートリッジ収容空間Ｓを形成する容器３と、カートリッジ収容空間Ｓに収容され、流入口２ａからカートリッジ収容空間Ｓ内に流入した水道水Ｗを浄化する濾過材４を備えたカートリッジ５とから構成されており、容器３及びカートリッジ５を夫々着脱自在とし、容器３を取り外すことによって、カートリッジ５のみを交換できるようにしたものである。

具体的には、前記ベース２は、ステンレス鋼やアルミ合金等の金属材により円盤状に形成されており、その下面側には、分岐管６、浄水管７、三方弁８及びバイパス管９が取り付けられている。
このベース２の外周縁部の一部には、水道水Ｗの流入口２ａが形成されており、この流入口２ａには、分岐管６の一端部がユニオンナット１０を介して接続されている。
又、ベース２の中心部には、カートリッジ５がベース２の上面側から着脱自在に挿着される筒状の支持部２ｃがベース２の下面側へ突出する状態で一体的に形成されており、筒状の支持部２ｃの下端開口が浄化された水道水Ｗ′の流出口２ｂとなっている。この流出口２ｂには、浄水管７の一端部がユニオンナット１０を介して接続されている。
更に、ベース２の上面には、水道水Ｗの流入口２ａに連通する環状の浅溝２ｄと、環状の浅溝２ｄの周囲に位置してＯリング１１が嵌め込まれる環状のＯリング溝２ｅとが夫々形成されている。
そして、前記三方弁８には、一つの入口８ａ及び二つの出口８ｂ，８ｃを有する手動式の三方弁８（又は電磁式の三方弁８）が使用されており、三方弁８の一方の出口８ｂには、分岐管６の他端部が、又、三方弁８の他方の出口８ｃには、バイパス管９の一端部が夫々接続されている。このバイパス管９の他端部は、浄水管７の他端部にＴ字形の管継ぎ手１２を介して接続されている。

前記容器３は、ステンレス鋼やアルミ合金等の金属材により上端部が閉塞された筒状に形成されており、開放された下端部には、ベース２の外周縁部に密着状に当接するフランジ３ａが形成されている。この容器３は、ベース２のＯリング溝２ｅにＯリング１１を嵌め込み、容器３のフランジ３ａをベース２の外周縁部に重ね合わせ、この状態でフランジ３ａを複数本のボルト１３でベース２側へ締め付け固定することによって、ベース２に気密状に取り付けられる。容器３をベース２に取り付けることによって、ベース２と容器３との間にカートリッジ収容空間Ｓが形成されることになる。

前記カートリッジ５は、水道水Ｗが半径方向へ流通して水道水Ｗに含まれている塩素やトリハロメタン等の有害物質を除去する中空円筒状の濾過材４と、濾過材４の中空部に配設され、水道水Ｗを流通させる金網製又はパンチングメタル製の筒状の芯材１３と、濾過材４の上端部を支持する円板状の上部支持板１４と、ベース２の支持部２ｃに着脱自在に挿入支持され、濾過材４の下端部を支持する下部支持板１５とから構成されており、下部支持板１５の中心部にベース２の支持部２ｃに着脱自在に挿入支持される筒状の挿入部１５ａを下向きに突出形成し、当該挿入部１５ａをベース２の支持部２ｃに挿入することによりベース２に支持されている。この挿入部１５ａの外周面には、Ｏリング１１が嵌め込まれる環状のＯリング溝１５ｂが形成されている。
又、濾過材４は、活性コークス炭を繊維状にして円筒状に固化した繊維状活性炭フィルターから成る。この繊維状活性炭フィルターは、粒状活性炭と比較して同体積で１０倍以上の塩素除去力を持ち、流量も大きくて処理推量も３倍以上である。

次に、上述したバイパス機能付き浄水器１を一般家庭で使用する場合について説明する。
前記バイパス機能付き浄水器１は、一般家庭の水道メーター（図示省略）の下流側の水道管Ｐに介設されており、三方弁８の入口８ａには、水道メーターに接続された水道管Ｐの一端部が接続され、又、浄水管７には、家庭内の水道蛇口や給湯器等の末端の水道機器に浄化された水道水Ｗ′を夫々供給する分岐状の水道管Ｐの基端部が管継ぎ手１２を介して接続されている。
このバイパス機能付き浄水器１は、ベース２に三方弁８やバイパス管９を予め組み込んでいるため、浄水器１を設置する際に新たにバイパス管路を形成する必要もなく、施工費や材料費の低減を図れると共に、設置スペースも小さくて済み、マンション等の狭い設置スペースであっても取り付けが可能となる。

前記浄水器１を用いて水道水Ｗを浄化するには、水道メーター及び水道管Ｐからの水道水Ｗが浄水器１内を通過するように三方弁８を切り換え操作する。そうすると、水道管Ｐからの水道水Ｗは、三方弁８及び分岐管６を経てベース２の流入口２ａに流入し、ベース２の上面に形成した環状の浅溝２ｄからカートリッジ収容空間Ｓ内に流入した後、濾過材４をその外周面から半径方向へ通過して芯材１３へ達する。その間に、水道水Ｗは、繊維状活性炭フィルターから成る濾過材４により塩素等の有害物質が除去される。
芯材１３に達した浄化された水道水Ｗ′は、芯材１３内に流入し、芯材１３内を下向きに流れてベース２の流出口２ｂから浄水管７内へ流出し、浄水管７から分岐状の水道管Ｐを通って建物内へ送られ、飲料用や調理用、風呂用、洗面用等に使用される。

そして、時間の経過に伴って、カートリッジ５の濾過材４が目詰まりを起こして浄化された水道水Ｗの水量が不足した場合には、水道管Ｐからの水道水Ｗがバイパス管９内へ流れるように三方弁８を切り換え操作する。そうすると、水道管Ｐからの水道水Ｗは、三方弁８及びバイパス管９を経て下流側の水道管Ｐに直接流れることになる。その結果、カートリッジ５の濾過材４が目詰まりして水量が不足した場合や浄水器１が破損して水漏れを起こした場合でも、水道水Ｗの流れをバイパス管９側へ切り換えることによって、必要な水量を確保することができる。

又、濾過材４が目詰まりしたカートリッジ５を交換する場合には、水道管Ｐからの水道水Ｗがバイパス管９内へ流れるように三方弁８を切り換え操作し、この状態で容器３をベース２から、又、カートリッジ５をベース２から夫々取り外した後、新しいカートリッジ５をベース２に挿着して容器３をベース２に気密状に取り付ける。このとき、水道水Ｗの流れをバイパス管９側へ切り換えているため、水道水Ｗの流れを止めることなくカートリッジ５の交換を行うことができる。又、カートリッジ５が水道管Ｐに介設したベース２に着脱自在な構成となっているため、カートリッジ５の取り替え時に浄水器１自体を水道管Ｐから取り外したりすると云うことがなく、カートリッジ５の交換を簡単且つ迅速に行える。

図２は本発明の第２の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器１を示し、当該浄水器１は、浄水管７に逆止弁１６を設け、水道水Ｗの非浄化時にバイパス管９内を流れる水道水Ｗが浄水管７から容器３内へ逆流するのを防止するようにしたものである。
この浄水器１は、浄水管７に逆止弁１６を介設したこと以外は図１に示す浄水器１と同一構造に構成されており、図１に示す浄水器１と同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
この浄水器１は、浄水管７に逆止弁１６を設けているため、水道水Ｗの流れをバイパス管９側へ切り換えた際にバイパス管９内を流れる水道水Ｗが浄水管７から容器３内に逆流するのを確実に防止することができ、カートリッジ５等の交換に支障を来たすと云うことが全くなく、カートリッジ５等の交換を良好且つ円滑に行える。

図３及び図４は本発明の第３及び第４の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器１を夫々示し、第３の実施形態に係る浄水器１は、浄水管７に開閉弁１７を設け、又、第４の実施形態に係る浄水器１は、浄水管７に三方弁１８を設け、水道水Ｗの非浄化時にバイパス管９内を流れる水道水Ｗが浄水管７から容器３内へ逆流するのを防止するようにしたものである。
これらの浄水器１は、浄水管７に開閉弁１７又は三方弁１８を介設したこと以外は図２に示す浄水器１と同一構造に構成されており、図２に示す浄水器１と同じ部位・部材には同一の参照番号を付し、その詳細な説明を省略する。
この第３及び第４の実施形態に係る浄水器１は、上記第２の実施形態に係る浄水器１と同様の作用効果を奏することができる。

尚、上記各実施形態に於いては、容器３をベース２に着脱自在に取り付け、又、カートリッジ５をベース２に着脱自在に挿着する構成としているが、他の実施形態に於いては、カートリッジ５と容器３とを一体型とし、カートリッジ５を容器３毎交換可能としても良い。この場合には、カートリッジ５の濾過材４が目詰まりしたときに容器３をカートリッジ５毎ベース２から取り外せば良く、カートリッジ５の交換を簡単且つ迅速に行える。

上記各実施形態に於いては、濾過材４を繊維状活性炭から形成するようにしたが、他の実施形態に於いては、濾過材４を綿糸やポリプロピレン製の糸、逆浸透膜、中空糸等から形成するようにしても良い。又、濾過材４の外周面に不織布等により形成された円筒状の一次フィルターを同心円上に配設し、水道水Ｗが濾過材４を通過する前に比較的大きな異物を除去するようにしても良い。更に、芯材１３内に粒状のセラミックス（例えば、界面活性及び浸透力の向上を図る粒状の圧電性電子セラミックス、溶解力及び熱伝導性の向上を図る粒状の遠赤外線セラミックス、味の改善を図る粒状のミネラルセラミックス、溶解力及び浸透力の向上を図る粒状の磁気セラミックス、抗菌のための粒状の銅イオンセラミックス）を充填し、濾過材４により浄化された水道水Ｗを活性化するようにしても良い。

本発明の第１の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器の概略縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器の概略縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器の概略縦断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るバイパス機能付き浄水器の概略縦断面図である。

符号の説明

１はバイパス機能付き浄水器、２はベース、２ａはベースの流入口、２ｂはベースの流出口、３は容器、４は濾過材、５はカートリッジ、７は浄水管、８は三方弁、８ａは三方弁の入口、８ｂ，８ｃは三方弁の出口、９はバイパス管、１６は逆止弁、１７は開閉弁、１８は三方弁、Ｓはカートリッジ収容空間、Ｗは水道水。

Claims (4)

1. 水道水（Ｗ）の流入口（２ａ）及び流出口（２ｂ）を有し、前記流入口（２ａ）に一つの入口（８ａ）及び二つの出口（８ｂ），（８ｃ）を有する三方弁（８）の一方の出口（ｂ）を連通状に接続すると共に、前記流出口（２ｂ）に浄水管（７）を接続してこの浄水管（７）と三方弁（８）の他方の出口（８ｃ）とをバイパス管（９）により連通状に接続して成るベース（２）と、ベース（２）に気密状に取り付けられ、ベース（２）との間でカートリッジ収容空間（Ｓ）を形成する容器（３）と、容器（３）内に収容され、流入口（２ａ）からカートリッジ収容空間（Ｓ）内に流入した水道水（Ｗ）を浄化する濾過材（４）を備えたカートリッジ（５）とから構成したことを特徴とするバイパス機能付き浄水器。
2. 浄水管（７）に逆止弁（１６）、開閉弁（１７）又は三方弁（１８）を設け、水道水（Ｗ）の非浄化時にバイパス管（９）内を流れる水道水（Ｗ）が浄水管（７）から容器（３）内へ逆流するのを防止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバイパス機能付き浄水器。
3. 容器（３）をベース（２）に着脱自在に取り付けると共に、カートリッジ（５）をベース（２）に着脱自在に挿着し、カートリッジ（５）のみを交換可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバイパス機能付き浄水器。
4. 容器（３）とカートリッジ（５）を一体型とし、カートリッジ（５）を容器（３）毎交換可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバイパス機能付き浄水器。

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