JP3032556B2 - 逆洗浄水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は浄水器、殊にフィルターの目詰まりを逆洗で
除去するようにした逆洗浄水器に関するものである。

【従来の技術】

近年、中空糸膜等の微細空孔を備えたフィルターで
は、原水中の微細なごみや雑菌も除去できることから、
このフィルターを使用した浄水器が最近注目を浴びてい
る。しかし、このような微細なものまで除去できるよう
になっていることは、反面、フィルター表面に捕集した
微細な有機物や無機物が付着することで目詰まりを起こ
しやすく、短期間のうちに過流量が減少してしまう欠
点を有している。また、活性炭等からなるフィルターを
用いたものにしても、フィルター表面に付着した物質が
フィルターの性能を損なうことになる。 このために、水を一時的に逆方向に流すことで、フィ
ルター表面に付着した物質を粗い流す逆洗を行えるよう
にすることで、目詰まり防止を図ったものが提供されて
いる。

【発明が解決しようとする課題】

しかし、従来の逆洗機能を備えた浄水器では、その目
詰まり防止効果がさほど高くなく、更に良好な目詰まり
防止効果を備えたものが求められている。 本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは逆洗による目詰まり防止効果を更
に高めた逆洗浄水器を提供するにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、原水浄化時の原水の水圧よりも、
逆洗時の逆洗水の水圧を高くする水圧設定手段として、
先端がすぼまった円錐を構成する弾性垂下片を有する抵
抗体を原水浄水時及び逆洗時における水の共通の流路に
設けると共に、弾性垂下片の先端側を、原水浄水時には
水流の上流側となり、逆洗時には水流の下流側となる方
向に向けて配設して成ることに特徴を有している。 ［作用］ 本発明によれば、原水は低い水圧で浄化するために、
フィルター表面に物質が付着して目詰まりするまでに要
する時間が長く且つ積算流量が多くなるものであり、し
かも高い水圧の逆洗水で逆洗を行うことから、フィルタ
ー表面に付着した物質を確実に洗い流すことができるも
のである。 すなわち、水圧を変化させて実験したところによれ
ば、水の浄化を行うにあたり、原水圧が高いほど、初期
の浄水吐出量（／分）は多くなるが、目詰まりを起こ
すことによる減少率が大きく、所要の浄水吐出量となる
までの積算流量は原水圧が低い方が大きくなり、そして
逆洗を行う場合には、逆洗水の水圧を高くする方が逆洗
効果が高くなるのであるが、この実験経過に応じた結果
を得られるものである。 ［実施例］ 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、こ
の浄水器は浄化ユニットＡと、切換ユニットＢとから構
成されたものとなっている。 水路の切換を行う切換ユニットＢは、第９図及び第10
図に示すように、合成樹脂により上下に開口する円筒状
に形成されている本体１と、本体１の上部に取り付けら
れる取付ナット50、本体１の側面に取り付けられるレバ
ー２、本体１の下面に取り付けられる放水板４、そして
本体１内に収納される円筒状のロータリー弁３とから構
成されている。そして、本体１の上端は水道の蛇口（図
示せず）への取付用の取付部とされている。 上記本体１は、その上面に蛇口と連通することになる
流入口11が設けられているとともに、この流入口11を囲
む筒51が立設されていて、筒51の内部には蛇口取付用の
パッキン53と止水用のパッキン54とが配され、筒51の外
周面には取付ナット50と螺合する雄ねじが切られてい
る。本体１から外した取付ナット50を一旦水道の蛇口に
挿通した後、補助取付具52を蛇口の先端部に係止させ、
この状態で筒51内に水道の蛇口先端を差し込んで取付ナ
ット50を筒51にねじ込んで締め付けると、本体１が蛇口
に取り付けられると同時に、蛇口の先端面が上記パッキ
ン53に押し付けられる。 本体１内の中央は、一側方に開口する縦断面円形の弁
室13として形成されている。この弁室13は上記ロータリ
ー弁３が収納される部分であって、前記流入口11を通じ
て上方に開口しているとともに、第９図に示すように、
下方に第１流出口14が、斜め下方に第２流出口15が夫々
形成され、また、第１流出口14を囲む筒部18が垂下形成
されている。 そして本体１のレバー２が配される側面と反対側の側
面に、一端が弁室13の奥部に開口する接続プラグ17が設
けられている。 本体１の下面に取り付けられる放水板４は、その中央
に整流金網44が配された放水口41を、周部にシャワー状
に放水するための多数の小孔42を有するものであり、本
体１の形成された雄ねじに螺合させることで本体１に取
り付けた時、筒部18下端に超音波溶着等の手段で固着さ
れる隔壁部材45と嵌合する。 筒部18と放水板４との間に位置することになるリング
状の上記隔壁部材45は、その中央部に複数本のリブを介
して緩衝片46と整流リブ47とを備えて、上記第１流出口
14から放水口41に至る流路を本体１内における弁室13及
び筒部18の外部空間から仕切っている。 上記弁室13に収納されるロータリー弁３は、軸とこれ
に一体に形成されている円筒部とからなるもので、前記
止水用パッキン54から流入口11に沿って垂下されている
薄肉の筒状垂下片55の下端が弾性的に接触する円筒部の
周面には、大きい第１導入口33と、小さい第２導入口34
と、排出口36の３つが開口している。上記第１導入口33
と排出口36とは、円筒部の内部でつながっているもの
の、これら２つに対して第２導入口34は、第10図から明
らかなように、仕切り壁で区画されて前記接続プラグ17
に連なる弁室13の奥部側の周面に連通している。第10図
中の48,49はロータリー弁３の端面に取り付けられた流
路形成用回転体である。 更にロータリー弁３の円筒部の端部周面には、周方向
に並ぶ複数個の凹部39が設けられている。この凹部39
は、ばね58で付勢されて弁室13内に突出するボール59が
係合することで、ロータリー弁３の回転に対してクリッ
クを与え、後述する４つの状態の夫々についてロータリ
ー弁３の各位置決めを行なうものである。 ロータリー弁３の本体１への取り付けは押え板57によ
ってなされている。ロータリー弁３の軸31が貫通する押
え板57は、弁室13の本体１側面に開口する開口部内周面
に形成されている雌ねじに螺合させることにより本体１
に取り付けられてロータリー弁３が弁室13より抜け出る
ことを防ぐ。 レバー２は押え板57を貫通して外部に突出するロータ
リー弁３の軸31の非円形とされている先端部との嵌合部
を有しているもので、この嵌合と軸31先端面にねじ込ま
れるビスとによりロータリー弁３に固着される。 今、レバー２操作によって第９図及び第10図に示すよ
うに、ロータリー弁３における第２導入口34が流入口11
に連通するようにしたならば、蛇口から供給される水
は、ロータリー弁３と、流路形成用回転体48,49との間
に形成された流路を経て接続プラグ17へと送られる。ま
たレバー２の操作によってロータリー弁３における第１
導入口33が流入口11と相対するとともに、排出口36が第
２流出口15と連通する状態としたならば、流入口11から
の水は第１導入口33と排出口36及び第２流出口15を経て
リング状隔壁部材45の周部上面に当たって散乱し、この
後、放水板４の小孔42からシャワー状の流れとなって放
出される。 更に流入口11とロータリー弁３の第１導入口33とが連
通し且つ排出口36と第１流出口14とが連通する状態とし
た時には、流入口11からの水は第１流出口14へと流れる
ものであり、隔壁部材45の緩衝片46に当たって流速が弱
められた後、整流リブ47及び整流用金網44により整流さ
れて放水口41より放出される。そしてロータリー弁３の
円筒部の外周面の筒状垂下片55に接して流入口11を閉じ
る時、蛇口からの水はここで止められる。 一方、浄化ユニットＡは、第１図及び第２図に示すよ
うに、ケース６と、このケース６内に収納されるメイン
カートリッジ７及びプレカートリッジ８、そして置き台
500と外装カバー501,502とから構成されたものとなって
いる。ケース６の下部がビスによって固定される置き台
500は、第７図に示すように、フック505が形成されてお
り、外装カバー501はこのフック505によって置き台500
に連結されている。図中506は吸盤である。 ケース６は下部ケース60と上部ケース61、そして上部
ケース61上に配設されるシリンダー部62、シリンダー部
62の上面開口を閉じる蓋63とからなるもので、メインカ
ートリッジ７及びプレカートリッジ８とが下部ケース60
と上部ケース61とで囲まれる空間に収納される。また下
部ケース60の底部内には切換弁９が配設され、切換弁９
とプレカートリッジ８との間には抵抗体200が配設され
る。 切換弁９は、下部ケース60の底板に固着されるハウジ
ング90と、ハウジング90の両端を閉じるカバー94,97、
ハウジング90内に回転自在に収納されるとともに、カバ
ー94を貫通する一端側にレバー95が取り付けられる円柱
状の弁体91とからなるもので、第２図及び第４図（ａ）
に示すように、ハウジング90は３つのポート900,901,90
3を備えるとともに、カバー97側に連続する軸方向に長
い通水路902,904を備えており、カバー97は第４図
（ｂ）に示すように、周面に２つのポート800,801を、
端面に接続口98を備えている。 ここで、ポート900はプレカートリッジ８に、ポート9
01はＬ字管906と第３図に示すチューブ18とを介して前
記切換ユニットＢの接続プラグ17に接続され，ポート90
3はＴ字管905を通じて排水チューブ907に接続され、通
水路902はポート901とポート801とを接続し、通水路904
はポート903とポート800とを接続している。 弁体91は第４図及び第８図にも示すように、上記ポー
ト900,901,903が位置する部分にＬ字形の連通孔92を具
備し、ポート800,801が位置する部分にＬ字形であり且
つ接続口98に連通している連通孔93を有している。ま
た、弁体91には周方向に並ぶ２つの凹部601が形成され
ており、両凹部601には、第１図に示すように、ばね602
で付勢されて下部ケース60に設けられた筒から突出する
ボール603が弁体91の回転に応じて選択的に係合し、レ
バー95による弁体91の回転について、２位置でクリック
を与えて位置決めを行う。第８図中の604は、連通孔92,
93の周囲の凹所605に装着されるシール板である。 切換弁９のハウジング90のポート900側の開口部に配
設される水圧設定手段としての抵抗体200は、第14図に
も示すように、複数個の弾性垂下片201を備えたもの
で、先端がすぼまった円錐を構成するこれら弾性垂下片
201がポート900側を向くように設置されている。 第５図は、下部ケース60の底板に配設される水抜弁85
を示している。この水抜弁85は、弾性体からなる弁体86
と、この弁体86と一体に形成されるとともに下方に突出
する複数本の柱状の弾性片87とからなるもので、第６図
（ａ）に示すように、上面に通水溝を備えて、弾性片87
による上方への付勢で常時は開いた状態を保つ。図中89
は抜け止めリブである。尚、この水抜弁85とチューブ88
とＴ字管905とを介して排水チューブ907に接続されてい
る。弾性片87は第６図（ｂ）に示すような板状のもので
あってもよい。 メインカートリッジ７は、底面開口が底蓋74で閉じら
れている筒状ケース72と、この筒状ケース72の上端部に
固着された筒状のホルダー73、ホルダー73内に束の状態
で装填された中空糸膜71、ホルダー73外面と筒状ケース
72内面との間の空間部に充填された活性炭70とからなる
もので、底蓋74と筒状ケース72との螺合による接合部分
には活性炭70の漏れ防止のための不織布75が配設され、
筒状ケース72の上面周部に形成された通過孔76の部分に
は、有孔プレート78に不織布77が超音波溶着されたもの
が配置されて、通過孔76を通じた活性炭70の漏れが防が
れている。 そして、このメインカートリッジ７は、筒状ケース72
の上面中央より上方へと突出するホルダー73の上端部が
上ケース61の天板部に螺合連結されることで、ケース６
内に配設される。 前記切換弁９のポート900の直上に配設されるプレカ
ートリッジ８は、底面が有孔板で形成されているケース
80と、有孔の蓋82と、ケース80内に、上下を不織布700,
700でサンドイッチした状態で充填した活性炭のような
過剤83とからなるもので、過剤83の漏れを防ぐ上下
の不織布700のうち、上方のものは蓋82に超音波等によ
って溶着されている。 尚、これらメインカートリッジ７及びプレカートリッ
ジ８は、螺合によって連結される下ケース60と上ケース
61とを分離することで、交換することができるようにな
っている。 上ケース61上に配設されるとともに上面開口が蓋63で
閉じられたシリンダー部62は、上下方向中央部の側面に
浄水排出口64を備えたもので、上ケース61に対して鉛直
軸まわりに回転自在とされるとともに止め輪65によって
抜け止めがなされており、内部にはピストン67が配設さ
れている。外周面にパッキンが装着されるとともに上下
動に伴って上記浄水排出口64を開閉するピストン67は、
ばね69によって上方に向けて付勢されており、前記レバ
ー95で操作される切換弁９が浄水位置にある時は、第１
図に示すように、浄水排出口64を開いている位置にあ
る。また、蓋63を貫通しているプラグ100には、一端が
前記切換弁９の接続口98に接続されたチューブ99の他端
が接続されている。尚、蓋63を貫通するとともに止め輪
68で取り付けられたプラグ100は、蓋63に対して鉛直軸
まわりに回転自在となっている。そして、上記シリンダ
ー部62の浄水排出口64に連結されたノズル503は、外装
カバー501,502の間に形成されている開口部504を通じて
外部に突出しているのであるが、シリンダー部62を回転
させる時、開口部504の範囲内でノズル503の向きを変更
することができるものであり、この時、チューブ99は下
部ケース60に設けられた第３図に示す回転止め部507に
よって回転することはない。 しかしてこの浄水器の浄化ユニットＡの切換弁９は、
第２図及び第４図に示すように、ポート901とポート900
とが連通孔92で連通するとともに、接続口98が連通孔93
と通水路904とを通じてポート903に連通する状態にある
時に、前記切換ユニットＢのレバー２の操作によって蛇
口から供給される原水が接続プラグ17とチューブ18とを
通じて浄化ユニットＡ側へと送られてきたならば、この
原水はポート900を通じてプレカートリッジ８に入り、
不織布700と過剤83とによって比較的大きな粒子の除
去と残留塩素が除去された後、メインカートリッジ７上
部の通過孔76から筒状ケース72内に入り、活性炭70に接
触した後、中空糸膜71による過を受けてシリンダー部
62内のピストン67の下方空間である浄水貯水部αに入
り、その後、浄水排出口64とノズル503とを通じて外部
へと流出する。 この時、ポート900からプレカートリッジ８へと向か
う原水は、抵抗体200が配された部分を通過するわけで
あるが、この通過に際し、原水は抵抗体200の各弾性垂
下片201を押し上げるために、抵抗体200を通過する流量
が制限されることになり、中空糸膜71に至る原水の水圧
を減少させる。原水圧が高いほど、その水圧によって抵
抗体200はその通水路を狭くするために、抵抗がより大
きくなる。従って中空糸膜71に至る原水の水圧は、当初
の原水圧よりも低い所定の水圧に保たれるものであり、
これ故に、中空糸膜71が目詰まりを起こすまでに要する
時間が長くなる。 また、この時点では、下ケース60に設けられた前記水
抜弁85は、水圧によって弁体86が弾性片87の弾性に抗し
て下方に移動し、弁座に接触して閉じた状態となってい
る。また水道水圧が非常に高い場合や、中空糸膜71に目
詰まりが生じたりして、ケース６内の内圧が高くなった
場合には、第９図に示すところの安全弁28がばねに抗し
て後退し、放水口30から漏水させる。 上記の浄水排出状態から、レバー95を回動させて、第
11図〜第13図に示すように、切換弁９におけるポート90
0とポート903とが連通し、且つ接続口98が通水孔93と通
水路902とを通じてポート901に連通する状態とすれば、
切換ユニットＢから送られてくる原水は、通水路902と
接続口98とを通じて、ピストン67と蓋63との間の空間β
に入り、水圧でピストン67をばね69に抗して押し下げ
る。 このために、ピストン67の下方空間である浄水貯水部
α内に溜まっている浄水は、ピストン67の下降初期にお
いて、一部が浄水排出口64から排出されるものの、ピス
トン67が浄水排出口64を閉じた時点から、メインカート
リッジ７内を逆方向に流れ、中空糸膜71の外壁に付着し
ている異物を洗い流し、プレカートリッジ８内と抵抗体
200とを経てポート900につながっているポート903から
排出チューブ907を通じて外部に排出される。 そして抵抗体200を浄水である逆洗水が通過する際で
あるが、抵抗体200における弾性垂下片201は、逆洗水に
よって容易に押し広げられてしまうために、流量を制限
してしまうことが殆どなく、従って逆洗水は高い水圧を
保ったまま排出される。 逆洗が終了した後、レバー95を浄水位置に戻せば、切
換弁９は第１図〜第３図に示す状態に復帰する。この
時、前記ピストン67はばね69により（切換ユニットＢが
依然として浄化ユニットＡ側への送水状態にある時には
水圧による付勢も受けて）上方へと復帰するものであ
り、このために前記空間β内の逆洗動力として利用され
た水は押し戻され、接続口98から通水路904とポート903
とを経て排水チューブ907から排出される。 また、切換ユニットＢ側からの送水を停止させたなら
ば、浄水排出口64を通じてケース６内部が開放されるた
めに、ケース６内に滞留している水は、もはや水圧がか
からないために開いた状態となっている水抜弁85からチ
ューブ88と排水チューブ907を経て排出されるものであ
り、このためにケース６内の滞留水による嫌気性菌の発
生の心配がない。

【発明の効果】

以上のように本発明においては、原水は低い水圧で浄
化するために、フィルター表面に物質が付着して目詰ま
りするまでに要する時間が長く且つ積算流量が多くなる
ものであり、しかも高い水圧の逆洗水で逆洗を行うこと
から、フィルター表面に付着した物質を確実に洗い流す
ことができ、高い目詰まり防止効果を得ることができる
ものである。また水圧設定手段として、先端がすぼまっ
た円錐を構成する弾性垂下片を有する抵抗体を原水浄水
時における原水及び逆洗時における逆洗水の共通の流路
に設けると共に、弾性垂下片の先端側を、原水浄水時に
は水流の上流側となると共に逆洗時には水流の下流側と
なる方向に向けて配設するため、原水浄水時には原水は
抵抗体の各弾性垂下片をすぼめて抵抗体を通過する流量
が制限されることになって原水の水圧が減少し、逆洗時
には逆洗水は抵抗体の各弾性垂下片を容易に押し広げ
て、流量が制限されることが殆どなく、逆洗水は高い水
圧を保ったまま排出することができ、簡便な構成によっ
て、原水浄水時の原水の水圧よりも、逆洗時の逆洗水の
水圧を容易に高くすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例を備えた浄水器の浄化ユニット
の浄水吐出時の縦断面図、第２図は同上の横断面図、第
３図は同上の破断底面図、第４図（ａ）（ｂ）は同上の
部分横断面図、第５図は同上の水抜弁の断面図、第６図
（ａ）（ｂ）は同上の水抜弁の弁体の斜視図、第７図は
部分断面図、第８図（ａ）（ｂ）は切換弁の弁体の斜視
図、第９図及び第10図は切換ユニットの横断面図と縦断
面図、第11図は浄化ユニットの逆洗時の縦断面図、第12
図は同上の横断面図、第13図（ａ）（ｂ）は同上の部分
横断面図、第14図は同上の抵抗体の斜視図であって、７
はメインカートリッジ、71は中空糸膜、200は抵抗体、2
01は弾性垂下片を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/44 B01D 65/02 C02F 1/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原水浄水時の原水の水圧よりも、逆洗時の
   逆洗水の水圧を高くする水圧設定手段として、先端がす
   ぼまった円錐を構成する弾性垂下片を有する抵抗体を原
   水浄水時の原水及び逆洗時における逆洗水の共通の流路
   に設けると共に、弾性垂下片の先端側を、原水浄水時に
   は水流の上流側となると共に逆洗時には水流の下流側と
   なる方向に向けて配設して成ることを特徴とする逆洗浄
   水器。