JP3032561B2 - 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、特に中空糸膜を浄水部材として備え
ている浄水器に関するものである。

【従来の技術】 近年、浄水部材として中空糸膜を備えたものが多く提
供されている。この限外過型の中空糸膜は、通常の圧
力、たとえば１〜2kg/cm²程度の圧力では空気を通過さ
せないために、中空糸膜の収納部内に空気が入ると、こ
の空気が中空糸膜表面に付着して水の透過性を阻害する
ことになり、通空糸膜全体としての過効率が低下す
る。また、中空糸膜の収納部内に水が滞留することを防
ぐための水抜き弁を設けるとしても、中空糸膜を通じて
空気が収納部内に入ってこないと水が抜けないことにな
る。 このために従来は中空糸膜の収納部の上部側壁に空気
抜きバルブを取り付けて、この空気抜きバルブを開放す
ることで収納部内に入っている空気を抜いたり、水抜き
の際の空気の流入を許すようにしていた。

【発明が解決しようとする課題】 しかし、上記従来例では空気抜きバルブを頻繁に操作
しなくてはならず、煩雑であるほか、空気抜きバルブを
開いたままとしてしまうことで水が空気抜きバルブから
溢れでないように注意しなくてはならない。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、そ
の目的とするところは中空糸膜の収納部内の空気抜き及
び水抜きにあたり、空気抜きバルブの操作が不要である
上に、確実な空気抜きがなされる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、中空糸膜を浄水部材として備えて
いる浄水器において、中空糸膜を収納したメインカート
リッジにおける中空糸膜の固定部近傍の壁面に通気性及
び疎水性を備えた材料からなる空気抜き部を形成し、メ
インカートリッジを着脱自在に納めるとともに内部空間
が水の通路となっているケースにおけるメインカートリ
ッジの上方部に上記空気抜き部と連通する開放型の非通
水性空気抜き弁を、メインカートリッジの下方部に水抜
き弁を配設していることに特徴を有している。 ［作用］ 本発明によれば、中空糸膜の収納部であるメインカー
トリッジ内に入った空気は空気抜き部やメインカートリ
ッジを納めたケースに設けた非通水性の空気抜き弁を通
じて自動的に排出されるものであり、特に空気抜き部は
中空糸膜の固定部近傍に設けられているために、確実な
空気抜きを行うことができるものであり、更に水抜きの
際の収納部内への空気流入も開放型の空気抜き弁を通じ
て自動的になされるものである。 ［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
の浄水器は第１図及び第２図に示す据え置き型の浄化ユ
ニットＡと、第９図及び第10図に示す切換ユニット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、水道の蛇口に取
り付けられるもので、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。 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に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
円筒部の外周面が筒状垂下片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が配設される。 このケース６における上部ケース61の上部側面には第
２図に示すように空気抜きパイプ710が接続されてい
る。空気抜きパイプ710はその上部内に比重が水よりも
小さい材料からなるフロート弁711を内蔵しており、常
時はフロート弁711の下降で空気抜きパイプ710は開放さ
れた状態にあるものの、空気抜きパイプ710内に水が充
満すれば、フロート弁711が空気抜きパイプ710の上端開
口を閉じてしまうために、水を通すことはない。尚、空
気抜きパイプ710の上端開口は後述する浄水排出口64よ
りも高いところに位置している。図中712はフロート弁7
11の保持用のネットである。 前記切換弁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94,9
7、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,
901,903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89に、ポート9
01はＬ字管906と第３図に示すチューブ18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903
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。 水抜き弁85は、下ケース60の底板に配設されている。
この水抜き弁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、この水抜き弁85とチューブ88とＴ字管90
5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２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。 また、上記ホルダー73の上端内面のポッティングによ
る中空糸膜71の固定部直下の壁面には、第２図に示すよ
うに、疎水性を有する微多孔体が配設された窓が形成さ
れて、ホルダー73の内面側と外面側とを空気についての
み連通させる空気抜き部79が設けられている。この空気
抜き部79における微多孔体は、孔径が0.1〜0.5μｍのポ
リプロピレン、ポリエチレン等の疎水性高分子、あるい
は焼結体からなるものが使用されている。孔径は上記値
より小さいと空気の抜けが遅くなり、大きいと水が漏れ
る虞れがある。 そして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
設されている。 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、メインカートリッジ７内にある空気や原水と
共にメインカートリッジ７内に入った空気は、中空糸膜
71を通過することなく上方に移動してメインカートリッ
ジ７外に出た後、開放された状態にある空気抜きパイプ
710を通じて外部に放出される。特にメインカートリッ
ジ７のホルダー73内の空気は、ホルダー73に設けられた
前記空気抜き部79を通って空気抜きパイプ710へと至
る。そして空気が抜けてしまえば空気抜きパイプ710内
にも水が充満するが、この時にはフロート弁711が水位
とともに上昇して空気抜きパイプ710の上端開口を閉じ
るために、水を溢れさせることなく空気抜きを自動で行
うことができる。 また下ケース60に設けられた前記水抜き弁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内を経てポ
ート900につながっているポート903から排水チューブ90
7を通じて外部に排出される。この時も空気抜きパイプ7
10の上端開口はフロート弁711で閉じられるために、空
気抜きパイプ710を通じて外部に漏水することはない。 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。
また空気抜きパイプ710の上端開口が浄水排出口64より
も高い位置に設けられているために、当初フロート弁71
1で空気抜きパイプ710の上端開口が閉じられていても、
空気抜きパイプ710内の水位は浄水排出口64と同じ高さ
まで下がるためにフロート弁711も下降して空気抜きパ
イプ710の上端開口を開くものであり、このためにケー
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き弁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。 尚、ここではフロート弁711によって非通水性の開放
型空気抜き弁を構成した例を示したが、空気抜きパイプ
710の上端に空気抜き部79と同様に通気性及び疎水性を
有する微多孔体を配したものとして形成してもよい。

【発明の効果】

以上のように本発明においては、中空糸膜の収納部で
あるメインカートリッジ内に入った空気は空気抜き部や
メインカートリッジを納めたケースに設けた非通水性の
空気抜き弁を閉じて自動的に排出されるものであり、特
に空気抜き部は中空糸膜の固定部近傍に設けられている
ために、確実な空気抜きを行うことができるものであっ
て、中空糸膜表面に空気が付着することによる過効率
の低下を防ぐことができるとともに、空気抜きが自動で
なされるために煩雑な手間を要求されることもないもの
であり、また水抜きの際の収納部内への空気流入も開放
型の空気抜き弁を通じて自動的になされるために、異臭
味の原因となる嫌気性菌の発生も確実に抑えることがで
きるものである。しかも、空気抜き部をメインカートリ
ッジに設け、このメインカートリッジを着脱自在に収納
しているとともに内部空間が水の通路となっているケー
スに空気抜き弁を設けて、メインカートリッジ内の空気
を空気抜き部から直接大気に空気を排出するのではな
く、ケースの空気抜き弁を通じて排出するようにしてい
るために、メインカートリッジの空気抜き部を直接大気
に開放させておく必要がないものであり、従って交換が
必要となるメインカートリッジのケース内への配置に特
段の工夫が必要となることもないものである。

【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図は水抜き弁の断面図、第６図
（ａ）（ｂ）は弁体の斜視図、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であっ
て、71は空中糸膜、79は水抜き部、85は水抜き弁、710
は空気抜きパイプ、711はフロート弁を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空糸膜を浄水部材として備えている浄水
   器において、中空糸膜を収納したメインカートリッジに
   おける中空糸膜の固定部近傍の壁面に通気性及び疎水性
   を備えた材料からなる空気抜き部を形成し、メインカー
   トリッジを着脱自在に納めるとともに内部空間が水の通
   路となっているケースにおけるメインカートリッジの上
   方部に上記空気抜き部と連通する開放型の非通水性空気
   抜き弁を、メインカートリッジの下方部に水抜き弁を配
   設していることを特徴とする浄水器。