JP2017523916A - 蒸気装置用の水処理カートリッジ及び蒸気装置 - Google Patents

蒸気装置用の水処理カートリッジ及び蒸気装置 Download PDF

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Abstract

蒸気装置(10)用の水処理カートリッジを提供する。第1の流水室(56)と第2の流水室(58)が内部に形成されたケーシング(48)を含み、第1の流水室(56)が水の入口(68)を備え、該第1の流水室(56)内に水処理材(70)が配置され、第2の流水室(58)が水の出口(80)を備える水処理カートリッジにおいて、蒸気装置(10)の密閉接続パイプ(32)のための連結内壁(84)が出口(80)に配置され、該連結内壁(84)が密閉接続パイプ(32)への装着のための円錐状領域(102)を備え、該領域が密閉接続パイプ(32)に当接するための密閉唇状部(120)を形成している。

Description

本発明は、蒸気装置用の水処理カートリッジ(例えば硬水軟化カートリッジ)であって、第1の流水室と第2の流水室が内部に形成されたケーシングを含み、第1の流水室が水の入口を備え、該第1の流水室内に水処理材が配置され、第2の流水室が水の出口を備えている水処理カートリッジに関する。
特定の用途のためには、蒸気装置の蒸気発生器へ水を供給する前にその水を前処理すること、特に石灰分の除去(硬水の軟化)を行うことが必要である。通常、硬水の軟化はイオン交換処理により行われる。
特許文献1から水濾過装置用のカートリッジが知られている。
特許文献2から貯水容器とフィルタカートリッジを有する飲料自動販売機が知られている。
フィルタ装置が特許文献3から知られている。
US 4,814,078 EP 1 340 442 B2 特開2002-136966
本発明の基となる課題は、冒頭に挙げた種類の水処理カートリッジであって、取り扱い性の点で有利なものを提供することである。
この課題は、冒頭に挙げた水処理カートリッジにおいて、本発明により次のように解決される。即ち、蒸気装置の密閉接続パイプのための連結内壁が前記出口に配置され、該連結内壁が密閉接続パイプへの装着のための円錐状領域を備え、該領域が密閉接続パイプに当接するための密閉唇状部を形成している。
円錐状領域により密閉唇状部が実現されており、装着により「自動的に」密閉が成される。
前記円錐状の密閉唇状部はセルフロック作用を有しており、それにより、例えば水処理カートリッジの浮き上がりが防止される。
また、製造公差を容易に補うことができる。
また、取り扱いが容易になる。Oリング等の追加的なシール要素を設ける必要はない。
本発明に係る水処理カートリッジによれば、未処理の水が蒸気装置の蒸気発生器に供給されることを容易に防止することができる。
前記水処理材は例えばイオン交換材又は濾過材(活性炭等)である。
特に、前記出口は前記円錐状領域の円錐軸と同軸である開口軸を備え、前記円錐状領域が該開口軸から離れるように広がっている。これにより円錐状の密閉唇状部を容易に実現することができる。
前記円錐状領域の円錐角は0.5°と4°の間、特に1°と3°の間にあることが好ましい。これにより取り扱いが容易な円錐状の密閉唇状部を容易に実現することができる。
前記連結内壁が密閉接続パイプ側にある弁のための接触領域を備え、水処理カートリッジが密閉接続パイプ上で正しく設置されていれば該接触領域が前記弁を開くように作用するようにすれば非常に有利である。このようにすれば、例えば本発明に係る水処理カートリッジを貯水タンク内に設置することができる。水処理カートリッジが設置されていないときは弁が閉じた状態になる。これにより、未処理の水が蒸気発生器に達するおそれがなくなる。水処理カートリッジを正しく設置すると自動的に弁が開き、前処理のために水処理カートリッジを通して水を供給できるようになる。
前記接触領域は前記出口の開口軸と交差するように向けられた1つ又は複数の壁要素を備えていることが好ましい。これにより、弁の弁体に適切な押圧力を簡単に作用させることができる。
特に、前記1つ又は複数の壁要素は前記開口軸に対して少なくとも30°、好ましくは少なくとも45°、例えば少なくとも60°の角度を成すように向けられる。このようにすれば、水処理カートリッジの装着を通じて弁開放動作のための適切な押圧力を容易に得るとができる。
一実施例では、前記円錐状領域が前記接触領域上にある、又は、前記円錐状領域が前記接触領域のある中間領域上にある。これにより、構造上容易に連結内壁を実現することができる。
同じ理由から、前記接触領域が前記出口となる開口を備えているか、液体に対して有効な形で前記出口と接続されていることが好ましい。これにより、簡単に取り扱うことができるコンパクトな構造の水処理カートリッジが得られる。
前記円錐状領域の最大径と、前記接触領域の前記出口側と前記円錐状領域の外端との間の高さ間隔との比が1:1.2と1:1.7の間にあれば有利である。このようにすれば、例えば最適な密閉効果を得ながら容易に弁操作を実現することができる。
前記接触領域の前記出口側と前記円錐状領域の外端との間の高さ間隔が25mmと33mmの間にあれば有利であることが分かった。このようにすれば、弁のために「長い」バネを用いることができる。これにより製造公差を容易に補うことができる。「長い」バネは、水処理カートリッジが下方にどの程度押圧されるかに関わらず、密閉領域全体にわたって一様な力を生み出す。比較的大きな高さにわたって一様な弾性力が得られる。
前記円錐状領域の最大径が21mmと21.5mmの間にあれば更に有利である。このようにすれば、円錐状領域により形成される密閉唇状部の柔軟性が非常に高くなる。また、特に複数のスリットを通じて複数の開口が形成されている場合に、水処理カートリッジを通る水のための最適流量(例えば5m/h程度)を達成することができる、
製造技術的に有利な一実施例では前記連結内壁が一体成形されている。
また、前記連結内壁を前記第2の流水室の内壁と結合すること、特に一体的に結合することができる。
前記第2の流水室が降水管により形成されており、該降水管が特に前記第1の流水室内に配置されていること及び/又はイオン交換材に取り囲まれていることが好ましい。特に、第2の流水室にはイオン交換材が全く配置されない。そうすれば、最適な前処理特性とともに最適な導水が成される。
前記降水管が前記出口の開口軸と同軸である軸を備えていれば更に好ましい。これによりスペースの利用が最適化される。
一実施例では、前記第1の流水室が前記円錐状領域に接続された動作領域を備えている。これにより、水処理カートリッジを容易に製造することができる。更に、前記連結内壁を確実に安定させることができる。
特に、前記第1の流水室の内壁領域は連結内壁を取り囲んでおり、特にリング状にそれを取り囲んでいる。これにより、取り扱いの容易な水処理カートリッジがコンパクトな構造で得られる。
前記第1の流水室の内壁領域と前記円錐状領域又は該円錐状領域の部分領域との間に隙間が形成されていれば有利である。この隙間は第1の流水室の内壁領域と連結内壁との間に一種の力学的な分離を作り出す。これにより、円錐状領域がその密閉性を最適化するために弾性的に変形することが容易となる。
一実施例では、前記第1の流水室のための入口がリング状領域に形成されている。これによりコンパクトな構造方式が得られる。特に、水処理カートリッジが蒸気装置に設置されたときに、該リング状領域が蒸気装置の貯水タンクのタンク底部の方を向く。これにより、水処理カートリッジを蒸気装置の貯水タンク内に容易に設置できる。
前記リング状領域に蒸気装置の台架領域に対するスペーサを配置すれば、水の前処理のための水処理カートリッジへの給水を容易に確保できる。
一実施例では前記スペーサが複数の垂直部から成り、特に間隔をおいて配置された複数の垂直部から成る。
また、間隔をおいて配置された、放射方向を向いた複数の垂直部を設けてもよい。
前記リング状領域に円周方向を向いた複数のスリットが形成され、該スリットの間に桟状部が配置されていれば、水処理カートリッジの第1の流水室への一様な水の導入が実現する。水がスリットを通って第1の流水室内の流水空間に流れ込むことができる。桟状部により開口幅を適切に調節することで、第1の流水室からの水処理材の流出が防止される。
前記連結内壁が少なくとも前記円錐状領域において弾性的に形成され、特に該内壁の高さ全体にわたって弾性的に形成されていることが好ましい。これにより最適な密閉効果を達成できる。更に製造公差を容易に補うことができる。
一実施形態では固定装置が設けられ、水処理カートリッジが密閉接続パイプに装着されたときに該固定装置を用いて水処理カートリッジを蒸気装置に固定すること及び該カートリッジを蒸気装置の密閉接続パイプ上に装着又は固定することが可能である。これにより省スペースな構造方式が得られる。この固定装置は貯水タンクへの固定又は蒸気装置のケーシングへの固定を行う。特にこの固定装置は中心合わせを行う。そうすれば、例えば水処理カートリッジを容易に交換すること、特に、いずれにせよ存在するタンク開口を通じて交換することができる。一実施形態として、固定装置は水処理カートリッジを釣り下げて固定するものとすることができる。
一実施例では、前記ケーシングが第1の端面及びそれとは反対側の第2の端面を備えており、前記連結内壁が該ケーシング内に奥まって配置されており、最も近くの端面から突出していない。これによりコンパクトな構造が得られる。第2の端面(特にリング状領域にあるもの)は第1の流水室へ水を導入するために利用できる。更に、それに対応する導水用流路の「詰まり」を確実に防止するためのスペーサを最適に配置することができる。
本発明はまた、貯水タンク、液体に対して有効な形でポンプと接続された密閉接続パイプ、及び、該密閉接続パイプ上にあり且つ前記貯水タンク内に配置された本発明に係る水処理カートリッジを備える蒸気装置、特に蒸気洗浄装置に関する。
蒸気装置は蒸気発生器により生成された蒸気を供給する。この蒸気は、水処理カートリッジを通過してからポンプにより送給される前処理された水から生成される。
水処理カートリッジを貯水タンク内に配置することでコンパクトな構造方式が得られる。
水処理カートリッジは特に固定装置により貯水タンクに対して固定される。例えば、固定装置は横方向の動きを禁止することにより中心合わせを行う。
特に密閉接続パイプは貯水タンクの内部空間に突出している。これにより、水処理カートリッジが貯水タンク内に配置されたとき、密閉接続パイプへの水濾過カートリッジの連結が容易に達成される。
特に密閉接続パイプは、水処理カートリッジの円錐状領域のための当接面を備える管要素、特に円柱状又は円錐状に形成された管要素を含む。これにより構造上容易に密閉を達成できる。この管要素に容易に(タンク側の)弁を配置することができる。
密閉接続パイプに高さ方向に動く弁体を含む弁が配置され、水処理カートリッジの連結内壁が前記弁体に作用できるようにすれば非常に有利である。このようにすれば、水処理カートリッジがないときは弁が閉じるという構成を容易に達成できる。これにより、未処理の水が貯水タンクから蒸気発生器に達するおそれがなくなる。水処理カートリッジが正しく設置されていれば、弁体も適切な位置にあり、ポンプ又は蒸気発生器へ水が流入できる。その際、水処理カートリッジを通って処理された水だけが蒸気発生器に流入できる。
連結内壁が密閉接続パイプ上で正しく設置されていれば該連結内壁の接触領域が弁体に作用し、ポンプへの通水のための開放位置に該弁体を保持するようにすれば有利である。このようにすれば、水処理カートリッジを密閉接続パイプ上に設置することで或る程度自動的に弁が開かれ、同時に円錐状領域を介して密閉も達成される。
同じ理由から、水処理カートリッジが取り外されたときには前記弁が閉じて貯水タンクからポンプへの通水を禁止するようにすれば有利である。これにより、未処理の水が蒸気発生器に達することが効果的に防止される。
タンク底部に水処理カートリッジ用の少なくとも1つのスペーサが配置されていれば有利である。これにより、水処理カートリッジが設置されているときに第1の流水室へ水を導入するための十分な給水空間が確保される。
例えば、前記少なくとも1つのスペーサは円周方向に延在し、また間隔をおいて配置された複数のスペーサが設けられている。このようにすれば、特に確実に、大きな有効断面積を通じて水が第1の流水室に達することができる。
以下の好ましい実施形態の記載は、図面と関連付けて本発明をより詳しく説明するためのものである。
蒸気洗浄装置の一実施例の平面図。 図1の線2−2に沿った断面図。 本発明に係る水処理カートリッジの実施例の図。 図3の線4−4に沿った断面図。 図2の蒸気洗浄装置の一領域であって、貯水タンクとその中に設置された図3及び4の水処理カートリッジと含む領域の部分拡大図。 図5の領域Aの拡大図。 水処理カートリッジが設置されていない図5の貯水タンクの一部領域の拡大図。 図7の方向Bから見た貯水タンクの平面図。 図3の方向Cから見た水処理カートリッジの底面図。
図1及び2に描かれ、符号10を付された蒸気装置の一実施例は、装置台部12を含んでいる。一実施例ではこの装置台部12に後輪14a、14bが配置されている。また装置台部12には前輪16が配置されている。
装置台部12上にはケーシング壁18が配置されている。このケーシング壁18により、外部空間から保護された内部空間20が形成されている。内部空間20には蒸気装置10の各構成要素が配置されている。
一実施例ではケーシング壁18の上面22に運搬用ハンドル24が設けられている。
内部空間20内には貯水タンク26が配置されている。貯水タンクは蒸気発生用の水を収容するためのものである。
貯水タンク26は上面22に向いた開口28を有している。開口28には例えば蓋をすることができる。一実施例では、上面22から貯水タンク26内へ水を注入し易くするために、ケーシング壁18が開口28の領域に注入用漏斗30を備えている。
蒸気装置10の内部空間20には密閉接続パイプ32(図5〜図8も参照)が配置されている。貯水タンク26は内部空間34を備えている。内部空間34は水で満たすことができる。密閉接続パイプ32は内部空間34に突き出ている。
貯水タンク26はタンク底部36を備えている。タンク底部36はリング状に密閉接続パイプ32を取り囲んでいる。タンク底部36と密閉接続パイプ32の間は液密に密閉されている。特に、密閉接続パイプ32の壁38(例えば図6参照)がタンク底部36と液密に結合されており、特に一体的に結合されている。
蒸気装置10は蒸気発生器40を備えている。蒸気発生器40は特に流水加熱器を含んでいる。蒸気発生器40には貯水タンク26から水が供給され、その貯水タンク26から蒸気発生器40まで給水のためにポンプ42が設けられている。
また、密閉接続パイプ32は、液体に対して有効な形でフロートゲージ45と接続されている導水領域44を備えている(図6参照)。
本蒸気装置10は特に、蒸気発生器40内で生成された蒸気をノズル等を通じて放出することができる蒸気洗浄装置である。
蒸気発生装置40には水処理カートリッジ46が水の流れに関して手前側に接続されている。水処理カートリッジ46(図3、4及び9も参照)は、蒸気発生器40への給水のためにポンプ42に供給される水から石灰分を除去する(硬水を軟化する)ためのものである。
水処理カートリッジ46は貯水タンク26内に配置されている。
水処理カートリッジ46(特に図3及び4を参照)はケーシング48を含んでいる。ケーシング48は例えば僅かに円錐状又は円柱状の形をしている。ケーシング48は第1の端面50と第2の端面52を備えている。第1の端面50と第2の端面の間でケーシング48が軸54に沿って延在している。
ケーシング48内には第1の流水室56と第2の流水室58が形成されている。
第2の流水室58は、軸54に沿って(特にそれと同軸に)配置された降水管60として構成されている。降水管60内には水のための貫流空間62が形成されている。貫流空間62は例えば中空円筒又は(切り取られた)中空円錐の形状を有している。
第1の流水室56は第2の流水室58を取り囲んでいる。第1の流水室はリング状の流水空間64を備えている。
第1の流水室56は第2の端面52の範囲内にリング状領域66を備えている。リング状領域66には水の入口68が形成されており、ここを通って水が第1の流水室56の流水空間64内に流れ込むことができる。第1の流水室56の流水空間64内にはイオン交換材70、特に適宜の樹脂材が配置されており、これが貫流する水から石灰分を除去する。
第1の流水室56と第2の流水室58には引き渡し領域72が割り当てられており、この領域を通じて、第1の流水室56を貫流して石灰分が除去された水を第2の流水室58に導入することができる。また、第2の引き渡し領域が第1の端面50の領域に配置されている。
イオン交換材70を有する第1の流水室56は特に、水処理カートリッジ56から出てくる水がドイツ硬度で0度になるように構成されている。
第1の流水室56内のイオン交換材層は、水処理カートリッジ56を貫流する水の給送流とイオン交換材70の体積との比が流量との関係で適切な値となるような高さを(軸54方向に)有している。例えば、給送流は約5m/hの範囲にある。
第1の端面50においてケーシングは蓋74で閉じられており、よって第1の流水室56と第2の流水室58も閉じられている。なお、第1の流水室56から第2の流水室58へ水を引き渡すための引き渡し領域72は蓋74に配置してもよい。また基本的には引き渡し領域72を蓋74から離してケーシング48上に配置することも可能である。
第2の流水室58にはイオン交換材70はない。
一実施例では、貫流空間62をリング状に取り囲む第1の流水室56の本流の方向が少なくとも近似的に軸54に平行である。この本流の方向は図4において符号76を付した矢印で示されている。第2の流水室58内の本流の方向78は第1の流水室56内の本流の方向76と逆平行である。
第2の流水室58は、石灰分が除去された水(軟水)を取り出すことができる出口80を備えている。出口80は降水管60の一端にある。
出口80は軸54と同軸である開口方向82を有している。貫流空間62内での本流の方向78は開口方向82に平行である。
出口80には連結内壁84が配置されている。連結内壁84は水処理カートリッジ46を密閉接続パイプ32上に装着するためのものである。一実施例では、連結内壁84が第2の端面52の背後にある、つまり、第2の端面52から突き出ていない。ゆえに、該パイプは完全にケーシング48の内部にある。
一実施例では、貫流空間62が軸54に対して回転対称である。また、流水空間64も軸54に対して回転対称であることが好ましい。更に、出口80も軸54に対して回転対称であることが好ましい。
また、連結内壁84も軸54に対して回転対称に形成されている。
連結内壁84は第1の領域86を含み、それに続いて第2の領域88と第3の領域90がある。第1の領域86は出口80において降水管60と結合されており、例えば、該管と一体成形されている。第1の領域86に続く第2の領域88は第1の領域86と結合されており、例えばこの領域と一体的に結合されている。第3の領域90は第2の領域88に続いており、該第2の領域88と例えば一体的に結合されている。
第1の領域86は軸54と交差している壁要素92を備えている(図6参照)。壁要素は開口方向82と交差している。壁要素92と開口方向82又は軸54との間の角度94は特に30°より大きく、より好ましくは45°より大きい。図示した実施例ではこの角度94が約65°である。第1の領域86は密閉接続パイプ32上に配置されている弁98のための接触領域96となっている。これについては後により詳しく説明する。
壁要素92内には軸54を囲んで中央に開口100が形成されている。この開口100は出口80である。
第3の領域90は円錐状領域102である。この領域は軸54に対して円錐角104を有する円錐の形をしている。円錐の(想像上の)頂点は、第2の端面52から第1の端面50へ向かう方向においてリング状領域66より上にある。ゆえに、円錐状領域102は第2の端面52に向かって広がっている。
適切な円錐角104は、特に0.5°と4°の間、とりわけ1°と3°の間にある。一実施例では円錐角が約2°である。
第2の領域88は、第1の領域86を第3の領域90(円錐状領域102)に接続する役割を果たす中間領域である。円錐領域102を接触領域96に直接接続することも可能である。
円錐状領域102は外端106を有している。この外端106に連結内壁84が円形横断面の開口を備えている。この開口は円錐角104に相当する分だけ第1の領域86の対応する端部よりも大きな直径を有しており、図示した実施例では第2の領域88の対応する端部よりも大きい。
一実施例では外端106が第2の端面52に対して奥まっている。つまり、外端106と第2の端面52により規定される境界面108との間に間隔aが存在する。
第1の流水室56は、連結内壁84の方を向いた内壁110をリング状領域66に備えている。この内壁110の主延在方向は軸54に平行又は該軸と小さな鋭角(例えば10°未満)を成している。加えて、内壁110は軸54に平行に形成してもよいし、円錐状に形成してもよい。この内壁110はリング状垂直部112により連結内壁84、特に該連結内壁84の第3の領域90と結合されている。また、リング状垂直部112の法線方向は軸54に平行になっている。連結内壁84はリング状垂直部112の上方(第1の端面50の方向)において第1の流水室56の壁114となっている。
リング状垂直部112の下方(第2の端面52に向いた側)において、内壁110と連結内壁84の第3の領域90の対応部分との間に隙間116が形成されている。この隙間116により、ある程度の力学的な分離が円錐状領域102と内壁110の間で達成されている。
連結内壁84は第3の領域90で密閉接続パイプ32に装着されており、特に円錐状領域102のうちリング状垂直部112と第2の端面52との間にある部分118で装着されている。
連結内壁84は少なくとも円錐状領域102において弾性的に、つまりバネとして構成されているため、水処理カートリッジ46を連結内壁84で以て圧力嵌めにより密閉接続パイプ32に装着することができる。円錐状領域102は密閉唇状部120であり、水処理カートリッジ46が正しく設置されていれば、この密閉唇状部が密閉接続パイプ32にぴったり合い、水処理カートリッジ46と密閉接続パイプ32との間を水密に密閉する。
特に、材料の選択と寸法の設定が適切であれば、連結内壁84の材料固有の弾性によってバネの作用が得られる。
密閉接続パイプ32への装着の際、円錐状領域102によって水処理カートリッジ46が案内される。水処理カートリッジ46が正しく装着されていれば、円錐状領域102を介して、密閉に関係してセルフロック作用が得られる。第2の端面52から第1の端面50へ向かう方向に浮力が働く。
更に、円錐状領域102により製造公差が補われる。
連結内壁84は、特に円錐状領域102と一緒に、いわば密閉作用を有する大きなバネとなっている。
第1の領域86の出口80側と外端106との間の連結内壁84の高さ間隔H(図6)は特に25mmと33mmの間にある。外端106における円錐状領域102の直径D(これは円錐状領域102の最大径である)は特に21mmと21.5mmの間にある。
円錐状領域102の直径D(最大径)と高さ間隔Hとの比が1:1.2と1:1.7の間にあれば更に有利である。
上に挙げた数値によれば、高さ間隔Hに相当する長さを有する「長いバネ」を円錐状領域102にわたって実現することができる。それに応じた大きな高さにわたって一様な弾性力が得られる。これにより、製造公差を最適に補い、最適な密閉効果が得られる。
また、それに応じた大きな最大径Dによって密閉唇状部120の柔軟性が高まり、以て高い密閉効果が得られる。
先に挙げた値によれば、ドイツ硬度で0度という所望の硬度の水を得るために、最適な流量(特に5m/h程度)を実現することができる。
水処理カートリッジ46は密閉接続パイプ32に装着される。水処理カートリッジ46のケーシング48には固定装置122があり、これを介して水処理カートリッジ46が中心合わせされて固定的に位置決めされる。固定装置122は横方向の動きを禁止する。
このような配置により、水処理カートリッジ46を簡単に交換できる。
基本的には水処理カートリッジ46を貯水タンク26に固定することも可能である。
連結内壁84は特に適宜の合成物質材料で作られる。ケーシング48と降水管60も同様に適宜の合成物質材料、特に連結内壁84と同じ合成物質材料で作られる。
リング状領域66に形成された流水室56の入口68は、水処理カートリッジ46が貯水タンク26内に設置されているとき、完全に貯水タンク26の内部空間34の中にある。入口68は、間隔をおいて配置された複数のスリット126(図6及び9)を有している。これらのスリット126は(軸54を中心とする)円周方向128に配置されている。隣接するスリット126の間には桟状部130があり、これも同様に円周方向を向いている。スリット126を通って水が第1の流水空間56に流れ込むことができる。桟状部130の寸法は、スリット126を通ってイオン交換材70が流出しないように定められている。
一実施例では、間隔をおいて配置された複数のスリット126がグループ132に分けられ、該グループ132が弓形(円弧)を成している。各グループ132内で、各スリット126は円周方向を向き、その対向する境界辺は円弧に対応している。各グループ132内でスリット126は互いに平行であり、桟状部130もそうである。特に、これらのグループ132は軸54に対して回転対称に配置されている。
一実施例では桟状部130が第2の端面52へ向かって細くなっている。桟状部130は基部134(図6)と外端136を有し、基部134よりも外端136の方が第2の端面52に近い。桟状部130の幅は基部134よりも外端136の方が狭い。横断面を見ると桟状部130は三角形又は先端が切り取られた三角形の形をしている。ゆえに、隣接する桟状部130に挟まれたスリット126は第2の端面52から流水空間64へ向かって細くなっている。
隣接する桟状部130乃至スリット126のグループ132同士の間にはそれぞれスペーサ138がリング状領域66に配置されている。スペーサ138は下方に突出している。一実施例では、間隔をおいて配置されたスペーサ138が軸54を中心として放射方向を向いている。
スペーサ138は、連結内壁84をどこまで深く沈めて密閉接続パイプ32に装着できるかという沈降深さを制限する。スペーサ138がタンク底部36に接していれば最大の沈降深さに達している。
また、軸54に平行な高さ方向におけるスペーサ138の寸法は、水処理カートリッジ46がスペーサ138を介してタンク底部38上に接しているとき、入口68とタンク底部38の間に隙間140が形成され(図6参照)、貯水タンク26からの水がその隙間を流れ、入口68を通って第1の流水室56の流水空間64に流れ込むことができるように定められている。
密閉接続パイプ32(図6及び7)は連結内壁84の円錐状領域102のための受容領域142を備えている。この受容領域142は特にタンク底部36上に固定されている。受容領域142は特に管要素144上に形成されている。受容領域144は軸146に対して回転対称である。水処理カートリッジ46が貯水タンク26及び密閉接続パイプ32に固定されていれば、軸54と軸146は少なくとも近似的に同軸である。
受容領域142は密閉唇状部120の設置のためにその外面が円筒状又は円錐状に形成されている。
受容領域には軸146と同軸に位置合わせされた鞘状部148がある。鞘状部148は特に円筒状に形成されている。鞘状部148内には弁体150(図6)が配置されている。弁体150は直線的に正逆方向152に動くことができる。この正逆方向152は軸146に平行である。水処理カートリッジ46が正しく設置されているときには、この正逆方向152は出口80の開口方向82に平行である。
弁体150は、鞘状部148の外側に配置された操作ヘッド154を備えている。操作ヘッド154は、該ヘッドを介して出口80を開閉できるように構成されている。
操作ヘッド154と接続壁156(これは特にリング状に形成されている)の間にはバネ158が鞘状部148の下側に配置されている。バネ158は操作ヘッド154及び接続壁156の表面で支持されている。このバネには、操作ヘッド154を受容領域142から離れる方向に付勢するように選ばれている。
水処理カートリッジ46が密閉接続パイプ32上に設置されていないとき、バネ158は弁体150を受容領域142から離れる方向(図6の上方向)に押す。
鞘状部148は出口160を備えている。
一実施例では、この出口160が管要素144の内側にある。弁体150がこの出口160に挿通されている。出口160は鞘状部148の出口領域162に形成されている。この出口領域162の端面164は弁体150用の弁座となっている。弁体150は、操作ヘッド154とは反対側に、出口領域162上の弁座に対応する対向要素166を備えている。この対向要素166が出口領域162に押し付けられると、弁98が閉じる、つまり水が出口160を通って流れることができなくなる。
出口160は液体に対して有効な形でポンプ42と接続されている。
水処理カートリッジ56が貯水タンク26内に設置されていないとき、バネ158が対向要素166を出口領域162に押し付けて出口160を閉じる。ゆえに、貯水タンク26の内部空間34にある水は出口160を通ってポンプ42に達することができない。弁98は閉じられ、水は貯水タンク26から流出することができない。
操作ヘッド154は連結内壁84の接触領域96(第1の領域86)に合わせて形成されている。この接触領域96を介して、バネ158の弾性力に抗しつつ弁体150に適宜の圧力をかけることで、対向要素166を出口領域162から離すことができる。これにより今度は出口160が開き、水処理カートリッジ46を通過した水がポンプ42に供給されることができるようになる。
水処理カートリッジ46が密閉接続パイプ32上で正しく設置されていれば、円錐状領域102の密閉唇状部120を介して水処理カートリッジ46と密閉接続パイプ32との間が密閉状態になる。
正しく設置されていれば、水処理カートリッジ46はその接触領域96を介して第1の端面50から第2の端面52へ向かう方向に弁体150を押圧する。これにより対向要素166が出口領域162から離される。ゆえに、水が出口160から流出することができる。
弁体150は特に1つ又は複数の溝を有しており、第2の流水室58の貫流空間62から出口80を通過して来る(適切に軟化された)水がその溝を通って鞘状部158を通り抜けて該鞘状部158の出口160から流出することができ、以てポンプ42により蒸気発生器40へ供給されることができるように構成されている。
水処理カートリッジ46が密閉接続パイプ32に正しく装着されると弁98が開く。同時に連結内壁84と密閉接続パイプ32との間が密閉状態になる。
一実施例では、密閉接続パイプ32の受容領域142に連結内壁84のための1つ又は複数の挿入補助要素168が配置されている。挿入補助要素168は軸146に対して鋭角を成す傾斜面170を備えている。これにより傾いた面が形成されている。間隔をあけて複数の挿入補助要素168が設けられている(図8参照)ため、連結内壁84を密閉接続パイプ32に装着する際に該内壁の中心合わせが成される。これにより軸54と軸146が簡単に同軸に合わされる。そしてそれにより密閉唇状部120の密閉効果が最適化される。
タンク底部32には、水処理カートリッジ46のため、特にそのリング状領域66のためのスペーサ172が配置されている。スペーサ172はタンク底部32から上に突き出ている。特に、間隔をおいて複数のスペーサ172が配置されている。
一実施例では、スペーサ172が軸146を中心として円周方向に配置され、特に1つの円周上に配置されている。
スペーサ172は、貯水タンク26の内部空間34から来る水が入口68を通って第1の流水室56の流水空間64に流入することができるような十分な隙間140を確保するためのものである。
本発明の水処理カートリッジは蒸気装置、特に蒸気洗浄装置に用いられる。それにより、蒸気発生器40における石灰分の堆積が防止又は少なくとも低減される。蒸気発生器40に供給される水は、水処理カートリッジ46内で、特にイオン交換処理により軟化される。特に、水処理カートリッジ46は非常に短い中断時間で蒸気発生器40と接続される。蒸気発生器40に供給される水の前処理を行う水処理カートリッジ46は、蒸気装置10において貯水タンク26の中に設置される。これにより交換が容易になる。
一実施例として、水処理カートリッジ46自体が貯水タンク26用の蓋となるようにしてもよい。
特に、水処理カートリッジ46が開口28を通って沈められ、例えばケーシング壁18により保持される。この場合、貯水タンク26に注水するための開口28が、水処理カートリッジ46を貯水タンク26に収容するためにも利用される。
蒸気装置10の動作時にはポンプ42が水処理カートリッジ26を通じて水を吸引する。入口68(スリット126を有する)を通って導入された水が第1の流水室56の流水空間64を通じて吸引され、水の軟化が行われる。そして、降水管60を通って処理済みの水が出口80に供給される。水処理カートリッジ46が取り外されたときにバネ158の弾性力の作用により閉じる(タンク側の)弁98が設けられている。
水処理カートリッジ46が正しく設置されていれば弁98が開く。そうするとポンプ42が水処理カートリッジ46を通じて処理対象の水を吸引することができる。
水処理カートリッジ46が密閉接続パイプ32に装着されているとき、密閉唇状部120を有する円錐状領域102が貯水タンク26との水密な密閉状態を作り出す。これにより、未処理の水が蒸気発生器40に達するおそれが確実になくなる。第1の流水室56を有する水処理カートリッジ46を通り抜けた水だけが出口160に供給され得る。
円錐状領域102により水処理カートリッジ46の横断面を最適に利用できる。イオン交換材70を有する流水空間64を貫いて一様な水流が供給される。ゆえにイオン交換材70が均等に使用され、それにより水処理カートリッジ46の有効期限が最適化される。また、例えば5m/hという所望の流量を達成できる。
円錐状に延在する密閉唇状部120は、密閉接続パイプ32への装着の際、連結内壁84を介して水処理カートリッジ46を案内する。水処理カートリッジ46が貯水タンク26内で浮き上がることを防ぐセルフロック作用が実現される。更に、一定の範囲で製造公差を補償することができる。
未処理の水が蒸気発生器40へ達するおそれがないようにするために、Oリング等の追加的なシール要素は必要ない。密閉唇状部120は水処理カートリッジ46に一体化されている。ゆえに水処理カートリッジ46の装填又は交換が簡単にできる。
水処理カートリッジ46を正しく装填すれば弁98が自動的に開くため、動作の信頼性が高い上に操作が容易である。
10…蒸気装置
12…装置台部
14a…後輪
14b…後輪
16…前輪
18…ケーシング壁
20…内部空間
22…上面
24…運搬用ハンドル
26…貯水タンク
28…開口
30…注入用漏斗
32…密閉接続パイプ
34…内部空間
36…タンク底部
38…壁
40…蒸気発生器
42…ポンプ
44…導水領域
45…フロートゲージ
46…水処理カートリッジ
48…ケーシング
50…第1の端面
52…第2の端面
54…軸
56…第1の流水室
58…第2の流水室
60…降水管
62…貫流空間
64…流水空間
66…リング状領域
68…入口
70…イオン交換材
72…引き渡し領域
74…蓋
76…本流の方向
78…本流の方向
80…出口
82…開口方向
84…連結内壁
86…第1の領域
88…第2の領域
90…第3の領域
92…壁要素
94…角
96…接触領域
98…弁
100…開口
102…円錐状領域
104…円錐角
106…外端
108…境界面
110…内壁
112…リング状垂直部
114…壁
116…隙間
118…部分
120…密閉唇状部
122…固定装置
126…スリット
128…円周方向
130…桟状部
132…グループ
134…基部
136…外端
138…スペーサ
140…隙間
142…受容領域
144…管要素
146…軸
148…鞘状部
150…弁体
152…正逆方向
154…操作ヘッド
156…接続壁
158…バネ
160…出口
162…出口領域
164…端面
166…対向要素
168…挿入補助要素
170…傾斜面
172…スペーサ

Claims (38)

  1. 蒸気装置(10)用の水処理カートリッジであって、第1の流水室(56)と第2の流水室(58)が内部に形成されたケーシング(48)を含み、前記第1の流水室(56)が水の入口(68)を備え、該第1の流水室(56)内に水処理材(70)が配置され、前記第2の流水室(58)が水の出口(80)を備えている水処理カートリッジにおいて、前記蒸気装置(10)の密閉接続パイプ(32)のための連結内壁(84)が前記出口(80)に配置され、該連結内壁(84)が前記密閉接続パイプ(32)への装着のための円錐状領域(102)を備え、該領域が前記密閉接続パイプ(32)に当接するための密閉唇状部(120)を形成していることを特徴とする水処理カートリッジ。
  2. 前記水処理材(70)がイオン交換材又は濾過材であることを特徴とする請求項1に記載の水処理カートリッジ。
  3. 前記出口(80)が前記円錐状領域(102)の円錐軸と同軸である開口軸(82)を備え、前記円錐状領域(102)が該開口軸(82)から離れるように広がっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の水処理カートリッジ。
  4. 前記円錐状領域(102)の円錐角(104)が0.5°と4°の間、特に1°と3°の間にあることを特徴とする請求項3に記載の水処理カートリッジ。
  5. 前記連結内壁(84)が前記密閉接続パイプ(32)側にある弁(98)のための接触領域(96)を備え、水処理カートリッジが前記密閉接続パイプ(32)上で正しく設置されていれば該接触領域(96)が前記弁(98)を開くように作用することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  6. 前記接触領域(96)が前記出口(80)の開口軸(82)と交差するように向けられた1つ又は複数の壁要素(92)を備えていることを特徴とする請求項5に記載の水処理カートリッジ。
  7. 前記1つ又は複数の壁要素(92)が前記開口軸(82)に対して少なくとも30°の角度(94)を成すように向けられていることを特徴とする請求項6に記載の水処理カートリッジ。
  8. 前記円錐状領域(102)が前記接触領域(96)上にあること、又は、前記円錐状領域(102)が前記接触領域(96)のある中間領域(88)上にあることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  9. 前記接触領域(96)が、前記出口(80)となる開口(100)を備えている、又は、液体に対して有効な形で前記出口(80)と接続されていることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  10. 前記円錐状領域(102)の最大径(D)と、前記接触領域(96)の前記出口(80)側と前記円錐状領域(102)の外端(106)との間の高さ間隔(H)との比が1:1.2と1:1.7の間にあることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  11. 前記接触領域(96)の前記出口(80)側と前記円錐状領域(102)の外端(106)との間の高さ間隔(H)が25mmと33mmの間にあることを特徴とする請求項5〜10のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  12. 前記円錐状領域(102)の最大径(D)が21mmと21.5mmの間にあることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  13. 前記連結内壁(84)が一体成形されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  14. 前記連結内壁(84)が前記第2の流水室(58)の内壁と結合されていること、特に一体的に結合されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  15. 前記第2の流水室(58)が降水管(60)により形成されており、該降水管が特に前記第1の流水室(56)内に配置されていること及び/又はイオン交換材(70)に取り囲まれていることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  16. 前記降水管(60)が前記出口の開口軸(82)と同軸である軸(54)を備えていることを特徴とする請求項15に記載の水処理カートリッジ。
  17. 前記第1の流水室(56)が前記円錐状領域(102)に接続された内壁領域(110)を備えていることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  18. 前記第1の流水室(56)の前記内壁領域(110)が前記連結内壁(84)を取り囲んでおり、特にリング状にそれを取り囲んでいることを特徴とする請求項17に記載の水処理カートリッジ。
  19. 前記第1の流水室(56)の前記内壁領域(110)と前記円錐状領域(102)又は該円錐状領域(102)の部分領域(118)との間に隙間(116)が形成されていることを特徴とする請求項17又は18に記載の水処理カートリッジ。
  20. 前記第1の流水室(56)のための前記入口(68)がリング状領域(66)に形成されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  21. 水処理カートリッジが前記蒸気装置(10)に設置されたときに、前記リング状領域(66)が前記蒸気装置(10)の貯水タンク(26)のタンク底部(36)の方を向くことを特徴とする請求項20に記載の水処理カートリッジ。
  22. 前記リング状領域(66)に前記蒸気装置(10)の台架領域(32)に対するスペーサ(138)が配置されていることを特徴とする請求項20又は21に記載の水処理カートリッジ。
  23. 前記スペーサ(138)が複数の垂直部から成り、特に間隔をおいて配置された複数の垂直部から成ることを特徴とする請求項22に記載の水処理カートリッジ。
  24. 間隔をおいて配置された、放射方向を向いた複数の垂直部が設けられていることを特徴とする請求項23に記載の水処理カートリッジ。
  25. 前記リング状領域(66)に円周方向(128)を向いた複数のスリット(126)が形成され、該スリット(126)の間に桟状部(130)が配置されていることを特徴とする請求項20〜24のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  26. 前記連結内壁(84)が少なくとも前記円錐状領域(102)において弾性的に形成されていることを特徴とする請求項1〜25のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  27. 前記蒸気装置に水処理カートリッジを固定することが可能である固定装置を備えることを特徴とする請求項1〜26のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  28. 前記ケーシング(48)が第1の端面(52)及びそれとは反対側の第2の端面(54)を備えており、前記連結内壁(84)が該ケーシング(48)内に奥まって配置されており、最も近くの端面(54)から突出していないことを特徴とする請求項1〜27のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
  29. 貯水タンク(26)、液体に対して有効な形でポンプ(42)と接続された密閉接続パイプ(32)、及び、該密閉接続パイプ(32)上にあり且つ前記貯水タンク(26)内に配置された請求項1〜28のいずれかに記載の水処理カートリッジ(46)を備える蒸気装置、特に蒸気洗浄装置。
  30. 前記水処理カートリッジが固定装置(122)により前記貯水タンク(26)に対して固定されていることを特徴とする請求項29に記載の蒸気装置。
  31. 前記密閉接続パイプ(32)が前記貯水タンク(26)の内部空間(34)に突出していることを特徴とする請求項29又は30に記載の蒸気装置。
  32. 前記密閉接続パイプ(32)が、前記水処理カートリッジ(46)の前記円錐状領域(102)のための当接面を備える管要素(144)、特に円柱状又は円錐状に形成された管要素を含むことを特徴とする請求項29〜31のいずれかに記載の蒸気装置。
  33. 前記密閉接続パイプ(32)に高さ方向に動く弁体(150)を含む弁(98)が配置され、前記水処理カートリッジ(46)の前記連結内壁(84)が前記弁体(150)に作用できることを特徴とする請求項29〜32のいずれかに記載の蒸気装置。
  34. 前記連結内壁(84)が前記密閉接続パイプ(32)上で正しく設置されていれば該連結内壁(84)の接触領域(96)が前記弁体(150)に作用し、前記ポンプ(42)への通水のための開放位置に該弁体を保持することを特徴とする請求項33に記載の蒸気装置。
  35. 前記水処理カートリッジ(46)が取り外されたときには前記弁(98)が閉じて前記貯水タンク(26)から前記ポンプ(42)への通水を禁止することを特徴とする請求項33又は34に記載の蒸気装置。
  36. タンク底部(36)に前記水処理カートリッジ(46)用の少なくとも1つのスペーサ(172)が配置されていることを特徴とする請求項29〜35のいずれかに記載の蒸気装置。
  37. 前記少なくとも1つのスペーサ(172)が円周方向に延在していることを特徴とする請求項36に記載の蒸気装置。
  38. 間隔をおいて配置された複数のスペーサ(172)を備えることを特徴とする請求項36又は37に記載の蒸気装置。
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