JP2006305516A - 自重濾過装置、自重濾過用フィルタ及びこれらを備えた飲水器 - Google Patents
自重濾過装置、自重濾過用フィルタ及びこれらを備えた飲水器 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 上桶部8と下桶部9とを設け、前記上桶部8と下桶部9との間に仕切り壁10を設け、この仕切り壁10に開口部11を形成し、この開口部11に浄水カートリッジ12を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、単に浄化された水を得るものとしては、少量の浄水であれば容易に得ることができる携帯型の小型浄水器が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
これに対して、携帯型の小型の浄水器を用いることも可能であるが、このような浄水器のフィルタを通した清浄な浄水を家庭内で様々なものに用いようとするには、容量的に限界がある。このため、衛生的で、大型、なおかつメンテナンス費用等のコストダウンが可能な飲水器が要望されている。
このように構成することで、上桶部に原水を貯めることで、この原水が濾過フィルタによって浄化され、下桶部に貯水されることとなるため、モータやポンプを使用せずに自重で浄化して浄水を得ることができ、さらに、フィルタにより原水を濾過するため、水質や水事情の悪い土地でも使用することができる。
このように構成することで、原水に含まれる気泡が中空糸膜の表面に停滞することで濾過通水を阻害し濾過流量が減少するのを防止することができる。さらに、中空糸膜より上流側が密閉状態であっても疎水性中空糸膜を介して空気を取り入れることができるため、濾過通水が滞ることなく、継続して自重濾過を行うことができる。また、中空糸膜より上流側が密閉状態で無い場合であっても、疎水性中空糸膜を使用しない場合と比較して自重濾過をよりスムーズに行うことができる。
このような構成とすることで、効率的な空気取入と、適切な流量を保持した自重濾過とを同時に行うことができる。
このように構成することで、例えば、上桶部の原水貯水容量や下桶部の浄水貯水容量を増加させることができる。
このように構成することで、中空糸膜よりも上流側を密閉して原水をより衛生的に保ちつつスムーズに浄水を得ることができる。
このように構成することで、可搬型の浄水器と比較して、例えば、上桶部の原水貯水容量や下桶部の浄水貯水容量を増加させると共に、スムーズに自重濾過を行い下桶部に十分な浄水を確保することができる。
そして、濾過フィルタにより原水を濾過するため、水質や水事情の悪い土地でも使用することができる効果がある。
さらに、中空糸膜より上流側が密閉状態であっても疎水性中空糸膜を介して空気を取り入れることができるため、濾過通水が滞ることなく、継続して自重濾過を行うことができる。
また、中空糸膜より上流側が密閉状態でない場合であっても、疎水性中空糸膜を使用しない場合と比較して自重濾過をよりスムーズに行うことができるため、濾過時間を短縮して商品性を向上することができる効果がある。
図1〜図4に示すように、飲水器1は4つのコーナー部分にゴム製のクッション2を備えた角型形状をした設置型のケーシング3を備えている。このケーシング3には内部を上下で区画する中板4が設けられ、この中板4の上部は浄化室5として構成され、中板4の下部は機器収容部6として構成されている。
このケーシング3の上部の浄化室5には上部開口部7を有した上桶部8と、この上桶部8の下側に下桶部9が設けられている。この上桶部8と下桶部9との間は仕切り壁10で区画され、この仕切り壁10には開口部11が設けられている。この開口部11には後述する交換用の浄水カートリッジ12が液密に着脱自在に取り付けられている。
尚、前記上部開口部7には蓋13が取り付けられており、上桶部8への塵や埃、虫等の侵入を防止している。
中空糸膜は、微生物及び細菌を含む0.1μm以上の粒状体の濾過、除去に好適に使用されるものであり、この中空糸膜には種々の多孔質かつ管状の中空糸膜が使用でき、例えば、セルロース系、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン)系、ポリビニルアルコール系、エチレン・ビニルアルコール共重合系、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ四弗化エチレン系、ポリビニリデンフロライド(PVDF)系、ポリカーボネイト系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系、等の各種材料から成るものが使用できる。中でも中空糸膜の取扱性や加工特性等を考慮すると、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の中空糸膜が好ましい。
中空糸膜の空孔率は20〜90%、中空糸膜の膜厚は5〜300μmのものが好ましい。さらに孔径として、ASTM F316−80やJIS K3832に準ずるバブルポイント測定方法(中空糸膜測定用に一部変更)により測定した値で、100kPa以上であることが最も好ましい。
中空糸膜全体の充填密度は、20〜70%とすることにより、より好適には40〜65%とすることにより、さらに好適には45〜60%とすることにより、浄水カートリッジ12における通水速度を高めることができ、比較的多量の原水を短時間での浄化処理が可能となる。
逆に、空気を取り入れる中空糸膜は、疎水性であることが好ましい。
親水性中空糸膜と疎水性中空糸膜とを合わせた中空糸膜全体の中で、疎水性中空糸膜の充填比率が親水性中空糸膜に対して3〜50%であることが好ましい。この充填比率が高すぎると通水流量が低下し、低すぎるとボトルの中へ空気を取込みにくくなりため、やはり通水流量が低下する。ボトルや飲水器内の流路形態にもよるが、疎水性中空糸膜の充填比率は親水性中空糸膜に対して、より好ましくは5〜30%であることが好ましい。
吸着材としては、粉末状吸着材、この粉末吸着材を造粒した粒状吸着材、繊維状吸着材などが挙げられる。このような吸着材としては、例えば、天然物系吸着材(天然ゼオライト、銀ゼオライト、酸性白土等)、合成物系吸着材(合成ゼオライト、細菌吸着ポリマー、ヒドロキシアパタイト、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル系吸着材、多孔質ガラス、珪酸チタニウム等)等の無機質吸着材、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成型活性炭、成型活性炭、分子吸着樹脂、合成物系粒状活性炭、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、高吸収性樹脂、高吸水性繊維、吸油性樹脂、吸油材などの有機系吸着材等、公知のものが挙げられる。
活性炭の中でも被濾過液との接触面積が大きく、吸着性、通水性が高いことから、粒状活性炭や繊維状活性炭が好適に用いられる。
活性炭としては、植物質(木材、セルロース、のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等)、石炭質(泥炭、亜炭、褐炭炭、瀝青炭、無煙炭、タール等)、石油質(石油残査、硫酸スラッジ、オイルカーボン等)、パルプ廃液、合成樹脂などを炭化し、必要に応じてガス賦活(塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソーダ、KOH等)したものなどが挙げられる。繊維状活性炭としては、ポリアクリロニトリル(PAN)、セルロース、フェノール、石炭系ピッチを原料にしたプレカーサを炭化し、賦活したものなどが挙げられる。
さらには、吸着材が、抗菌機能を有する吸着材を含むとより衛生的であるため好ましい。抗菌機能を有する吸着材としては、例えば、活性炭に銀を付着及び/又は混合したものが挙げられる。
活性炭は、単独で用いてもよいし、前述の吸着材と併用することもできる。例えば、鉛等を除去する吸着材として、珪酸チタニウム、ヒドロキシアパタイト、ゼライト、モレキュラーシーブ、キレート樹脂などを別の層として充填するか、あるいは混合して充填したり、バインダーにて活性炭に添着させたりして使用することもできる。
また、高度の高い水を軟水化する場合、陽イオン交換樹脂が好適に用いられる。あるいは、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素等を除去するために、陰イオン交換樹脂を使用することもできる。
そして、前述した第一の通水管24は冷却装置26(冷却用熱交換装置)の熱交換部分を経由して図1に示すように冷水出口用コック27(冷水出口)に接続されている。前記冷却装置26は冷凍サイクルの熱交換器によって浄水を冷却するものである。
尚、図1に示すように、ケーシング3の背面には前述した冷却装置26の冷媒を放熱する放熱器28が設けられており、この放熱器28で前記冷媒が空気により冷却されている。
ここで、前記加熱装置29として、前述した冷凍サイクルの放熱器28から放出される熱を有効利用するペルチェ素子などの装置を取入れて前記浄水を加熱するようにしてもよい。
前記温水出口用コック30と冷水出口用コック27には、これら温水出口用コック30と冷水出口用コック27の上部に各々支持された各レバー32が下方に垂下して設けられている。また、前記温水出口用コック30と冷水出口用コック27の下部には出水口33,33が下方に臨んで設けられている。この出水口33,33に対応したケーシング3の下部には回収容器34が形成されている。この回収容器34は前記温水出口用コック30と前記冷水出口用コック27からこぼれた前記浄水を回収するものであり、上壁がメッシュ形状に形成されている。
また、前記飲水器1のケーシング3内で前記浄水を冷却装置26や加熱装置29で必要な温度にして温水出口用コック30と冷水出口用コック27に供給することで、前記各出水口33,33から浄化された温水や冷水を得ることができるため、浄化した浄水が汚染されることなく温水又は冷水として使用することができる。
また、温度調整用のダイヤル等を設け、前記浄水の温度を任意に設定できるようにしてもよい。
図6に示すように、前記ベース38は飲水器1のケーシング3の上壁の開口部から上桶部8を臨むように形成された円筒部39と、円筒部39上周縁から上方に向かって拡径して形成され後述するボトル37の肩部43に当接して受容する当接部材40と、この当接部材40の上縁から前記ケーシング3の上壁に向かって垂下して形成される円筒状の支持部材41とを一体に形成したものである。
ここで、前記ボトル37の開口部44を下向きにしてキャップを外し前記口部45を前記ベース38の円筒部39に挿入してセットすることでボトル37内の原水が前記口部45から前記上桶部8に注がれることとなる。
通常、飲水器専用のボトルには、口部45にプラスチック材或いはゴム材による封印がされており、開口部44の中央部分に突起を差し込む事により封印が破られ、中の水が取り出せるような構造となっている。この封印を破るために、特殊な道具を必要としないように、また消費者に手がかからないように、新たなボトルを設置した時、自動的に封印を破り、水漏れも無いようにベース38の下端円筒部39の中央部分に突起が設けられている構造が多く知られている。この構造をそのままケーシング3に取り入れた構造としてもよい。
尚、他の構成については前述の第一の実施の形態と同様であるため、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
すなわち、原水をいちいち上桶部8部分に汲み入れたりする必要がなく、ボトル37自体をセットすることで信頼性の高い飲水器1とすることができる。
9 下桶部
10 仕切り壁
11 開口部
19 中空糸膜
12 浄水カートリッジ(浄化フィルタ)
Claims (6)
- 上桶部と下桶部とを設け、前記上桶部と下桶部との間に仕切り壁を設け、この仕切り壁に開口部を形成し、この開口部に濾過フィルタを設けたことを特徴とする自重濾過装置。
- 濾過膜として中空糸膜を具備し、親水性中空糸膜と疎水性中空糸膜とが混在している状態で配置されていることを特徴とする自重濾過用フィルタ。
- 前記親水性中空糸膜と前記疎水性中空糸膜とは、前記疎水性中空糸膜の充填比率が前記親水性中空糸膜に対して3〜50%であることを特徴とする請求項2に記載の自重濾過用フィルタ。
- 請求項1に記載の濾過装置を備えることを特徴とする飲水器。
- 請求項2又は請求項3に記載の自重濾過用フィルタを備えることを特徴とする飲水器。
- 請求項1に記載の濾過装置と、請求項2又は請求項3に記載の自重濾過用フィルタとを備えることを特徴とする飲水器。
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