JP2010509037A - 浄水装置及びフィルタユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジング２２と、前記ハウジング内に収容される、フィルタユニット４を有する浄水手段であって、前記フィルタユニットが、フィルタ素子２６を収容し、前記フィルタ素子を交換するためのキャップ２８を持つ浄水手段とを有する家庭用浄水装置２０であって、前記フィルタユニットが、前記フィルタユニットを、通常位置と、少なくとも前記キャップが実質的に前記ハウジングの外側に位置するメンテナンス位置との間で動かすために前記ハウジングに関して動かせるように配設される家庭用浄水装置２０に関する。この浄水装置は、前記フィルタユニットの中の前記フィルタ素子の簡単な且つ迅速な交換を可能にする。本発明は、フィルタユニットにも関する。

Description

本発明は、浄水装置及びフィルタユニットに関する。

浄水装置は、安全な飲料水を得るためにますます重要になっている。水は、例えば、微粒子、有害な化学物質、並びに細菌、寄生虫、嚢胞及びウイルスなどの数種類の微生物を含む、多くの異なる種類の汚染物質を含み得る。人間による安全な消費に適したものとするためには、水からあらゆる有害な汚染物質が除去されなければならない。特に、安全な飲料水が必ずしも入手可能ではない低開発国においては、汚染された水への暴露に伴う結果は、非常に深刻であるかもしれず、致命的でさえあるかもしれない。

水を人間によって消費できるようにするために、１つ以上の浄化技術に基づく、多数の異なるタイプの浄水システムが、開発されている。よく知られている浄水技術は、水の蒸留、沸騰、化学消毒、逆浸透及び濾過を含む。

水の濾過を利用する浄水装置は、一般的に、水を濾過する能動素子を収容するフィルタユニットを有する。フィルタ素子は定期的な交換を必要とする。なぜなら、それには、徐々に粒子が詰まるからである。フィルタ素子を交換する場合、一般に、フィルタ素子を取り外し、交換することができるように、フィルタユニットの閉鎖部又はキャップを開ける。

前の段落の浄水装置に関する問題は、一般に、フィルタ素子を交換するのがかなり困難であるということである。ハウジングは、通常、多くのスペースを占める多数の素子を収容する。従って、ハウジングには、あまり空きスペースがなく、このことが、フィルタユニットからキャップを取り外すことを困難にしている。時として、ハウジング内に十分なスペースがある場合にフィルタ素子を交換することさえ困難である。これは、浄水装置が、例えば多くの隣接した装置のために、かなり狭いスペースに取り付けられる場合に起こる。その場合は、浄水装置自体のまわりに操作するスペースがあまりない。浄水装置は、一般に、多くの他の台所用品、台所収納などがある台所に配置される。

本発明の目的は、上述の不利な点を解決するか又は少なくとも改善する浄水装置を提供することである。

この目的のため、本発明は、請求項１に記載の浄水装置を提供する。フィルタ素子が交換を必要とする場合、まず、フィルタユニットを通常位置からメンテナンス位置へ動かす。それによって、キャップが、実質的にハウジングの外にある位置へ移動する。これは、前記キャップを取り外して、前記フィルタユニットの中の前記フィルタ素子にアクセスするためのより多くのスペースを供給する。前記フィルタ素子が交換される場合、前記キャップを再び取り付けて、前記フィルタユニットをその通常動作位置へ戻す。その結果、前記装置は、再び使用可能な状態になる。これらのステップは、全て、手作業で行われることができ、いかなる道具も必要としない。

前記装置の実施例においては、前記フィルタユニットは、前記ハウジングに枢動可能に配設される。枢動する動きは、相対的に容易に構成されることができ、前記キャップを前記ハウジングから自由にするのにかなり有効である。単純且つ実際的な実施例においては、前記ハウジングが、ブラケットを有し、前記フィルタユニットから延在する突起が設けられ、前記突起が、前記フィルタユニットを枢動させるよう前記ブラケットに結合される。

前記装置の実施例においては、前記フィルタユニットは、第１端部と、反対側の第２端部とを有し、前記第１端部に前記突起が設けられ、前記第２端部に前記キャップが設けられる。これは、前記フィルタユニットを傾けることを可能にするために、前記ハウジングにおいて、相対的に小さい操作スペースしか必要とされないという利点を有する。

前記装置の実施例においては、前記フィルタユニットは、可撓性チューブによって配管に接続され、前記フィルタ素子を取り外すときに前記フィルタユニットへの給水を遮断する自動遮断バルブを有する。これは、前記フィルタ素子を交換するときに、最初に前記配管から前記フィルタユニットを分離しなければならないことを必要とせずに、前記フィルタユニットの水接続部が、前記ユニットと共に動くことができるという利点を有する。

前記装置の実施例においては、前記ハウジングは、前記ハウジングの内部にアクセスするためのパネルを少なくとも１つ有する。これは、通常、前記ハウジングの中のパーツが、外部環境から保護されるという利点を有する。これらのパーツが、前記フィルタ素子の交換などの手入れを必要とする場合、それらは、対応する前記パネルを開けることによってアクセスされる。さもなければ、前記ハウジングは、前記ハウジングの中の前記パーツへの必要なアクセスを供給する一方で、常にそれらを外部環境にさらす開口部を有するであろう。

前記装置の実施例においては、浄水手段が、水に紫外線を照射するためのＵＶ室を有し、前記ＵＶ室が、前記フィルタユニットの上流に設けられる。紫外線消毒は、安全な飲料水を作成するためのよく知られている手段である。浄化されていない水を紫外線にさらすことで、前記水の中の全ての生物が、それらのＤＮＡを紫外線にさらすため、除去されるであろう。フィルタ素子と、上流の紫外線源との組み合わせは、非常に効果的に水を濾過し、きれいにすることがわかった。

更に、本発明は、上述した実施例のいずれかによる浄水装置用のフィルタユニットであって、フィルタ素子を収容し、前記フィルタ素子を交換するためのキャップを有するフィルタユニットに関する。

以下の説明において一例として記載した実施例、及び添付図面を参照して、本発明のこれら及び他の態様を、更に説明し、明らかにする。

浄水装置の概略図を示す。 浄水装置を正面図で示す。 フィルタユニットを取り付け、支持するための主な素子を示す。 フィルタユニットを分解組立図で示す。

図において、既に記載されている素子に対応する素子は、同一参照符号を有する。

図１に示されている浄水装置は、一般に、装置に汚染されている水１（すなわち、飲めない真水）を供給する蛇口に接続される。汚染されている水１は、入口２を通して取り入れられる。ここでは、本発明による装置は、給水システムからの水が、そのままでは、少なくとも、それを浄化しないことには、飲料に適さない国において用いられると仮定される。

図１に概略的に示されているように、汚染されている水２のための前記入口は、第１フィルタＦ１、例えば沈殿物フィルタ、及び第２フィルタＦ２、例えば水から塩素、有機化学物質及び鉛を取り除くための例えば活性炭フィルタＦ２と流体連通している。両方のフィルタが、カスタマイズされるフィルタユニット４に組み込まれる。フィルタは、微生物を紫外線にさらすことによって水から除去するための紫外線ランプを有するＵＶ室３の「上流」に、すなわち、水流の方向において「前」に設けられている。したがって、フィルタは、効果的なＵＶ消毒を損なうかもしれないあらゆる汚染物質を取り除き得る。図１に示されているように、バルブ５、例えばソレノイドバルブが、汚染されている水１１の、フィルタＦ１及びＦ２への供給を制御する。

ＵＶ室３を出る水１５は、人間が前記水を飲んでも安全であるという意味において、浄化され、使用のために出され得る。前記装置は、前記装置が用いられる場所に応じて、例えば、世界の特定の地域に特有である特定の不純物を取り除くために、付加的なフィルタを有してもよいことは理解されたい。

図１に示されているような、本発明による自律的に機能する装置は、汚染されている水１の入手可能性を決定するために、バルブ５の上流に、圧力スイッチ６を有する。圧力スイッチ６は、制御手段７に電気的に結合され、制御手段７は、圧力スイッチ６からの信号１２に応じて、ＵＶ室３の紫外線ランプのスイッチを入れる。前記制御手段７は、例えば、いくつかの電子部品及び回路が取り付けられる回路基板を含んでもよい。例えば、遅延素子により、紫外線ランプは、ＵＶ室においてフルパワーまでウォームアップすることができるようになり得る。これは、確実に、十分な線量の紫外線が水に照射されるようにする。

本発明の装置は、好ましくは、フィルタによって浄化された水の量をモニタするための流量カウンタ１０も有する。流量カウンタは、例えば、回転翼タイプの電気機械式カウンタであってもよい。このような流量カウンタは、流れの量に応じて多くの回転をし、それ故、電気的パルスを生成する。それは、装置を通る流れに合わせて調整される。流量カウンタ１０は、プリセット量の水が浄化された場合には、バルブ５を閉じて、汚染されている水の供給を遮断するために、制御手段７を介して、バルブ５に電気的に結合される１３、１４。流量の累積的なデータは、装置の人工記憶装置に記憶され、選択されたプリセット量の水が浄化されたかどうかこと決定するために用いられる。水の前記プリセット量は、例えば、浄水の救援物資として用いられる貯蔵容器の容積に対応し得る。

装置は、前記プリセット量の水を浄化した後に、例えば、前記プリセット量の水が浄化されたことを示す信号（音及び／又はディスプレイ上のテキストメッセージなどの画像）を出してもよい。

この装置では、ユーザが、浄化されるべきである水の量を容易に調節することができるので、様々な容積を持つ様々なタイプの貯蔵容器を用いることが可能である。

流量カウンタによって供給されるデータは、更に、フィルタ手段の満了状態をチェックするために、すなわち、フィルタ手段が、まだ使用に適しているのか、それとも交換されるべきであるのかをチェックするために、用いられてもよい。他の例においては、又はそれに加えて、フィルタ手段の満了状態は、時間に基づいてもよい。すなわち、装置はまた、装置にフィルタが差し込まれてから所定の期間が経過した場合に、装置への水の供給を停止してもよく、且つ／又はユーザに信号を出してもよい。

上記のように、装置は、電力供給のために電源に接続される。図１に示されているように、装置は、組み込まれる充電式バッテリ８も有する。前記組み込まれる充電式バッテリ８は、電源電力供給９が中断される場合に電力を供給するバックアップシステムとしての役割を果たし得る。電源電力供給が中断される場合、電源の電気が再び利用可能になるまで、バッテリ８が装置に電力を供給する。電源電力が利用可能であるとき、バッテリ８は、再充電される、故に、バッテリは、電気の供給が中断され得る次の期間に備えて待機する。装置は、更に、必要に応じて、例えば１２ボルトのバッテリ電力を120乃至260Vの交流に変換するトランスなどの従来の素子を有してもよい。

紫外線ランプに面する測定面を持つ光センサ１５が設けられる。センサは、紫外線ランプの放射線の強度を測定し、対応する出力信号を制御ユニットに供給する。この強度が、或る一定のレベル未満に低下するとき、又はランプが、全く機能しないとき、制御手段７は、汚染されている水の供給を中断するためにバルブ５を閉じる。好ましくは、ディスプレイも、警告信号を表示する。

図２は、ハウジング２２と、ハウジングの内部へのアクセスを供給するパネル２４とを持つ浄水装置２０を示している。フィルタユニット４は、そのメンテナンス位置において示されている。フィルタユニット４は、好ましくはスクリューキャップであるキャップ２８によってアクセスされ得るフィルタ素子２６を収容する。フィルタ素子２６は、活性炭フィルタ及び沈殿物フィルタなどの吸着手段を含む。吸着手段は、しばしば或る一定の地域の水系に現れる特定の物質を濾過するよう構成される特別なフィルタ素子を有してもよい。フィルタ素子は、その目詰まりのため、定期的な交換を必要とする。装置は、流量カウンタ１０を用いて、濾過された水の総量を測定する。或る一定の量の水が濾過された場合には、ディスプレイ（図示せず）は、フィルタ素子２６が交換を必要とすることを示す。他の例においては、又はそれに加えて、或る一定の期間が経過したときに、警告信号を与え、且つ／又はソレノイドバルブ５を閉じるタイマが設けられ得る。

フィルタ素子を交換するためには、まず、矢印Ａで示されている方向にパネル２４を開ける。次に、フィルタユニット４を、ハウジングに関して、矢印Ｂで示されている方向に傾ける。この動きによって、フィルタユニットは、その通常位置からメンテナンス位置に移動し、キャップ２８は、実質的にハウジングの外に位置する位置へ動かされる。これで、ユーザがキャップを取り外し易い又は回して外し易いような程度までフィルタユニットが傾けられることを意味する。次のステップにおいては、キャップが、矢印Ｃによって示されている方向に回転させることによって取り外される。最後のステップにおいては、フィルタ素子を取り出し、それを新しい素子と取り替える（矢印Ｄによって示されている動き）。装置を使用可能な状態にするためには、先のステップを逆の順序で繰り返す。ハンドル２７は、フィルタ素子の取扱いを容易にするために設けられる。

フィルタがそのメンテナンス位置にある場合、その通常の直立位置にあるフィルタユニットと比較して、フィルタ素子を交換するのが非常に容易であることは明らかであろう。

浄水を出すための水出口２１は、装置の先頭の下部に設けられる。水入口（図示せず）は、装置の下部に設けられ、前記水入口は、（汚染されている）水を供給する給水栓などの給水部に接続される。好ましくは、水入口は、より大きな粒子に関して入って来る水を濾過するために、前置フィルタメッシュなどのコース前置フィルタを有する。

水は、水入口から、（正面図で見た場合に）ハウジングの右側部分にある、フィルタユニット４へと流れる。フィルタユニット４の中を流れた後、水は、ハウジングの左側部分に収容されるＵＶ室３へと流れる。ＵＶ室の中を流れた後、浄水は、出口２１へと流れる。

図３は、フィルタユニット４を、ハウジングに関して、取り付け、支持するための主な素子を示す分解組立図を示している。フィルタユニット４は、フィルタユニットから両側に延在する２つの環状突起３０を有する。図３においては、１つの突起しか見えない。ブラケット３２は、ハウジング（図示せず）内に配設される。突起３０は、ブラケットの開口部中に延在する。突起は、ブラケットカバー３４によって完全に囲まれる。このようにして、フィルタユニット４は、ブラケットに関して枢動することができ、したがって、ハウジングに関しても枢動することができる。２本の弾性アーム３８を持つクランプ３６は、ハウジング内に配設される。クランプ３６は、フィルタユニット４を、その上部において固定するよう構成される。クランプ３６は、アーム３８の弾性動作によって、フィルタユニット４が、その通常位置に保持される一方で、同時に、容易に、通常位置と、そのメンテナンス位置との間で動かされ得ることを確実にする。

入口接続部４２及び出口接続部４１は、フィルタユニットの下部に設けられる。これらの接続部は、可撓性チューブ（図示せず）によって浄水装置の配管とつながれる。

図３は、フィルタユニットの第１端部４６に突起が設けられ、フィルタユニットの反対側の第２端部４８にキャップ２８が設けられることをはっきり示している。これは、ハウジングにおいて、フィルタユニットを傾けるために相対的に小さなスペースしか必要とされないという結果になる。或る一定の傾斜角において、フィルタユニットの円筒形側壁部の下部が、ブラケットに当接し、したがって、更に傾くことを防止する。

好ましくは 、装置を壁部に取り付け易くするために、取付けブラケット又は取付け穴がハウジングの背壁部に設けられる。

図４は、フィルタユニット４の分解組立図を示している。この図は、上に記載され、図示されているようなパーツの隣の、フィルタ素子２６を収容する容器５８と、ロッド５２、ばね５４及びバルブＯリング５６を有する自動遮断バルブ５０とを示している。これらの素子は、フィルタ素子２６が容器５８から取り出されたらすぐに、水が入るのを遮断するよう入口接続部と協働する。これは、上記のような可撓性チューブと共に、フィルタユニットの入口接続部及び出口接続部を分離する必要なしにフィルタ素子を交換することを可能にする。

スクリューキャップは、キャップの上面に摺動可能に配設されるハンドル２９を有する。ハンドル２９をキャップの外側にスライドさせることによって、及ぼされる傾ける力を増加させることによりキャップを回して外すのを容易にする。

Ｏリング６４及び６６は、キャップ２８を封止するために設けられる一方で、Ｏリング６２は、フィルタ素子の出口を封止する。水は、フィルタ素子の外側下部から、半径方向に（内部へ）、且つ軸方向に（上方へ）流れる。水がフィルタ素子２６の或る一定の高さに達したとき、前記水は、最終的に管６０を通って水出口４０の方へ流れる。管６０は、フィルタユニット内の過剰な空気を取り除くための通気管としても機能する。

本発明は、ハウジング２２と、ハウジング内に収容される、フィルタユニット４を有する浄水手段であって、前記フィルタユニットが、フィルタ素子２６を収容し、フィルタ素子を交換するためのキャップ２８を持つ浄水手段とを有する家庭用浄水装置２０であって、フィルタユニットが、フィルタユニットを、通常位置と、少なくともキャップが実質的にハウジングの外側に位置するメンテナンス位置との間で動かすためにハウジングに関して動かせるように配設される家庭用浄水装置２０に関する。この浄水装置２０は、フィルタユニット４の中のフィルタ素子２６の簡単な且つ迅速な交換を可能にする。本発明は、フィルタユニットにも関する。

この文書において、「有する」という用語は、列挙されている要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外せず、要素の単数形表記は、斯様な要素の複数の存在を除外せず、如何なる参照符号も、請求項の範囲を限定せず、本発明は、ハードウェアと、ソフトウェアとの両方を用いて実施されてもよく、幾つかの「手段」又は「ユニット」は、ハードウェア又はソフトウェアの同じアイテムによって表わされてもよく、プロセッサが、場合によりハードウェア素子と協働して、１つ以上のユニットの機能を実現してもよいことに注意されたい。更に、本発明は、実施例に限定されず、本発明は、上記の新しい特徴の１つ１つ又は組み合わせにある。

Claims (9)

1. 浄水装置であって、
   - ハウジングと、
   - 前記ハウジング内に収容される、フィルタユニットを有する浄水手段であって、前記フィルタユニットが、フィルタ素子を収容し、前記フィルタ素子を交換するためのキャップを持つ浄水手段と、
   - 汚染されている水のための水入口であって、前記浄水手段と流体連通しており、給水システムに接続可能である水入口を有し、浄水を出すための水出口であって、前記浄水手段と流体連通している水出口を有する配管とを有する浄水装置であって、
   前記フィルタユニットを、通常位置と、少なくとも前記キャップが実質的に前記ハウジングの外側に位置するメンテナンス位置との間で動かすために、前記フィルタユニットが、前記ハウジングに関して動かせるように配設される浄水装置。
2. 前記フィルタユニットが、前記ハウジングに関して枢動可能に配設される、請求項１に記載の装置。
3. 前記ハウジングがブラケットを有し、前記フィルタユニットから延在する突起が設けられ、前記突起が、前記フィルタユニットを枢動させるよう前記ブラケットに結合される、請求項２に記載の装置。
4. 前記フィルタユニットが、第１端部と、反対側の第２端部とを持ち、前記第１端部に前記突起が設けられ、前記第２端部に前記キャップが設けられる、請求項２に記載の装置。
5. 前記フィルタユニットが、可撓性チューブによって前記配管に接続され、前記フィルタ素子を取り外すときに前記フィルタユニットへの給水を遮断する自動遮断バルブを有する、請求項１に記載の装置。
6. 前記フィルタユニットを前記通常位置において支持するために前記フィルタユニットを脱着可能なように固定する２本の弾性アームが設けられる、請求項１に記載の装置。
7. 前記ハウジングが、前記ハウジングの内部にアクセスするためのパネルを少なくとも１つ有する、請求項１に記載の装置。
8. 前記浄水手段が、前記水に紫外線を照射するためのＵＶ室を有し、前記ＵＶ室が、前記フィルタユニットの上流に設けられる、請求項１に記載の装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の浄水装置用のフィルタユニットであって、フィルタ素子を収容し、前記フィルタ素子を交換するためのキャップを持つ、フィルタユニット。

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