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

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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