JP4001868B2 - 残留塩素濃度確保装置 - Google Patents

Description

本発明は、残留塩素除去ハウジングを設置しながら残留塩素除去ハウジングをバイパスする残留塩素濃度確保装置に関し、特に部品点数が少ないことで信頼性の高い残留塩素濃度確保装置に関するものである。

日本国の水道普及率は、厚生労働省によれば総人口当りで９６．３％に上る。雑菌繁殖を防止させながら、この普及率を達成させてしかも低価格でサービスを提供し続けることができたのは、塩素の使用による効果が大きい。しかしながら、水道水に混入する塩素ガスの半数致死量は３２００ｍｇ／１立方メートル中であるように塩素は無毒な物質ではない。特に塩素は酸化力を有するため蛋白質を変性させてしまう。このため残留塩素濃度の高い水道水で髪や肌を洗浄すると髪や肌の蛋白質を変性させるために傷むこととなる。そこで、近年、水道水の残留塩素を削減させるために塩素除去フィルタの使用が提案されている。

ところが、塩素除去フィルタを水道の蛇口に設ける場合に、特に規制はないが、塩素除去フィルタを各家庭の水道メータ付近に設ける場合は、水道法施行規則第１７条により衛生上必要な措置として、「給水栓における水が、遊離残留塩素を０．１ｍｇ／ｌ（結合残留塩素の場合は、０．４ｍｇ／ｌ）以上保持するように塩素消毒をすること」が規定されている。このため、特に水道メータ以降に取付ける塩素除去フィルタの場合は、特に末端給水栓までの距離がある際には、塩素除去フィルタを通過する水の遊離残留塩素濃度を調整する必要がある。

そこで、遊離残留塩素濃度を調整する装置が幾つかの特許文献で提案されている。特許文献１では、濾過水の遊離残留塩素の濃度を任意に調節することを可能にすべく、「水濾過装置に異物を除去する機能のある濾過材と異物や遊離残留塩素を吸着する機能のある活性炭の濾過材を直列に組み込み、活性炭の濾過材に対してバイパス配管を設け、バイパス配管の途中に調節の為に弁を設ける」水濾過装置が提案されている。

また、特許文献２では、メータボックスなどに取り付けられて、家庭内で使用される水をまとめてろ過、除菌を行なうための浄水器において、通過する水道水の含有塩素量を確保するべく、「筒状ケーシングと、前記筒状ケーシング内に設けられたフィルタと、前記筒状ケーシングの上端を遮蔽するヘッドキャップとを備え、前記フィルタは、前記筒状ケーシング内において、該筒状ケーシングの内周面と環状間隙をおいて略同心に配置された中空の筒状体をなすとともに、通過する水道水に含まれる塩素を除去する機能を有する第１フィルタ部と、該第１フィルタ部によって周りを取り囲まれる位置に配された、前記第１フィルタ部よりも塩素除去機能の低い第２フィルタ部と、前記第１フィルタ部の上端を遮蔽し、前記第２フィルタ部の上方を覆うとともに、前記ヘッドキャップとの間に上部空間を構成する上板とを含み、前記上板の略中央には、前記第２のフィルタ部の上端に隣接する空間と前記上部空間との間を連通する貫通穴が設けられ、前記上板の周縁と前記ヘッドキャップとの間の隙間から前記上部空間を経て前記貫通穴に至る流水路をバイパス流路として、前記フィルタを通過する水道水の内の所定量が前記バイパス流路を流れるようにした、浄水器」を提案している。
登録実用新案第３０５２５９８号公報、図１、第１頁 特許第２６４４１２７号公報、図１、第１頁

ところが、部品点数が少なく構造が単純で長期間に亘る信頼性の高い遊離残留塩素濃度を調整する手段はなかなか提案されていない。すなわち、残留塩素除去用ハウジングの前後に配管とバルブを設けており、部品点数が多いため製造コストが嵩み、販売価格を上昇させる原因となっていた。また、加工工程が多くなるため、水漏れの発生が増加するなど品質上の欠陥も生じていた。

また、特許文献２では、２つのフィルタが一体となる構造であるために、水道水中に混入する錆、土等の異物によって、開口部に付着し、開口部を塞ぐため有効開口が減少し、必要量のバイパス水が通過しにくくなる可能性がある。

さらにヘッドキャップとの間の隙間から前記上部空間を経て前記貫通穴に至るよう構成するため水漏れが生じやすい。

そこで、本発明の目的は、部品点数が少なく構造が単純で長期間に亘る信頼性の高い遊離残留塩素濃度を調整する手段の提供にある。

以上の目的を達成するために本発明に係る残留塩素濃度確保装置は、導入口と排出口を備えるヘッドキャップに遮蔽されてその内部にごみ除去フィルタが挿入されるごみ除去ハウジングとからなるごみ除去ユニットと、前記排出口とパイプを介して第二導入口と接続されて第二放出口を設ける第二ヘッドキャップに遮蔽されて塩素除去フィルタが挿入される塩素除去ハウジングとからなる塩素除去ユニットとを備え、前記第二ヘッドキャップは第二導入口からその底面の端部へと貫通する導入口管と、その底面の中央部から第二放出口へと貫通する放出口管と、前記放出口管と前記底面の端部とを貫通する塩素確保開口部と、塩素確保開口部の開度調整部とを備える残留塩素濃度確保装置において、塩素確保開口部は隣接する円形開口部が刻設されて、開度調整部は隣接する円板円形開口部が刻設され円板部であって完全開口時には円形開口部と円板円形開口部とが重なるように配置され完全閉口時には円形開口部と円板円形開口部とが重ならぬように底面側に回動可能に配置されることを特徴とする。

続いて、塩素除去フィルタは炭素成分を含んでもよい。また、導入口と水源との間にバルブが設けられてもよい。

さらに、第二放出口と蛇口との間にバルブが設けられてもよく、導入口と第二放出口とをバルブを介して結ぶバイパス通路が更に設けられてもよい。

本発明の残留塩素濃度確保装置は、部品点数と加工工程が大幅に削減されるため、販売コストが低下し、また、信頼性が向上して高品質を維持しやすい。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１の残留塩素濃度確保装置２について、図１乃至図３に基いて説明する。図１は、本発明に係る残留塩素濃度確保装置２の全体構成図である。本実施の形態の残留塩素濃度確保装置２は、各家庭の水道メータと各蛇口の間に設置され、図示されない浄水施設からの水道管が水道メータを介してパイプ１０に接続されている。また、パイプ３２は図示されない家庭内の水道蛇口や給湯器などの末端給水栓に接続される。

次に、前記パイプ１０とパイプ３２の間に設置される残留塩素濃度確保装置２の構成について説明する。パイプ１０は、Ｔ字パイプ１２とパイプ１４を介してボールバルブ４と接続される。このボールバルブ４はパイプ１８を介してごみ除去ユニット６と接続される。さらに、ごみ除去ユニット６は、パイプ２０を介して塩素除去ユニット８と接続され、この塩素除去ユニット８はパイプ２２を介してボールバルブ７と接続される。このボールバルブ７は、パイプ２４とＴ字パイプ３０を介してパイプ３２と接続される。

一方、Ｔ字パイプ１２は、もう一方の開口部でパイプ１６を介してボールバルブ２６と接続される。このボールバルブ２６は、パイプ２８を介してＴ字パイプ３０と接続される。

このように接続されてボールバルブ４は、ごみ除去ユニット６への水流を調整する機能を有し、ごみ除去ユニット６および塩素除去ユニット８の取り外し、取り付け時に水流を停止させるために用いられる。

ごみ除去ユニット６は、高分子フィルタを内蔵し、大型のごみによる目詰まり等の発生を防止することができ、隣接する塩素除去ユニット８の負荷を減少させる。ここで、フィルタとしてポリプロピレン等の化学繊維、羊毛等の動物繊維、紙等の植物繊維を採用することができる。ごみ除去ユニット６は、フィルタを内蔵するごみ除去ハウジング部３９と、導入口４１と放出口４２とを備えるキャップ部３８とから構成される。

一方、塩素除去ユニット８は、カーボンフィルタを内蔵し残留塩素を除去する。塩素除去ユニット８は、フィルタを内蔵する塩素除去ハウジング部３５と、導入口５１放出口５２とを備えるキャップ部３６とから構成される。なお、塩素除去ユニット８の詳細を後述する。

ボールバルブ７は、塩素除去ユニット８からの水流を調整する機能を有し、ごみ除去ユニット６および塩素除去ユニット８の取り外し、取り付け時に水流を停止させるために用いられる。

ボールバルブ２６は、ボールバルブ４とボールバルブ７を遮蔽した際に開放されてごみ除去ユニット６および塩素除去ユニット８をバイパスすることができる。

次に、塩素除去ユニット８のキャップ部３６の断面図を図２に示す。キャップ部３６と塩素除去ハウジング部３５とは、キャップ底板５４に対して鉛直下向きに突設するキャップリブ５５と塩素除去ハウジング部３５とにネジ溝が刻設されて螺合される。

キャップ部３６は、水平方向の一方に導入口５１が開口し、隔壁５３を隔てた反対側に放出口５２が開口する。導入口５１は、キャップリブ５５と隔壁５３の間に鉛直下向きに塩素除去ハウジング部３５側に開口部４９を開口する。一方、放出口５２は、キャップ部３６の底部であるキャップ底板５４の中央に鉛直下向きに中央放出口５０を開口する。

塩素除去ハウジング部３５は、円筒形で中空のカーボンフィルタ３４が挿入され、導入口５１の開口部４９がカーボンフィルタ３４の外周側である外周入口チャンバ４４に開口するように位置し、中央放出口５０はカーボンフィルタ３４の中央にある中央放出チャンバ４６に開口するように配置される。

カーボンフィルタ３４の上部に支持部材５７が設けられその上部にワッシャシール４８が配置される。ワッシャシール４８は、キャップ底板５４の鉛直下向きに中央放出口より外周でキャップリブ５５より内周に突設されるテーパリブ５９が押接するよう配置されて導入口５１側の空間と放出口５２側の空間を離隔する。

次に、図２と図３を用いて本発明に係る塩素確保開口部と、塩素確保開口部の開度調整部であるテーパ開口部５６とネジ５８について詳細に説明する。図２は、本発明に係る残留塩素濃度確保装置２のキャップ部３６の拡大図であり、図３は、本発明に係る残留塩素濃度確保装置２のテーパ開口部５６近辺の拡大図である。

テーパ開口部５６は、放出口５２と外周入口チャンバ４４とを貫通するように開口されて、放出口５２側の開口部が外周入口チャンバ４４側の開口部の径より小さくなるようにテーパ開口部５６を形成して開口する。

これに対して開度調整部であるネジ５８はそのネジ山６０の先端がテーパ開口部５６に接する程度の径を有するテーパネジが好適であり、このネジ５８の締結の程度でネジ溝とテーパ開口部５６間に形成される空間部６２の開度を調節することで残留塩素濃度を調整する。なお、ネジ５８の素材は常に流水と接触するためステンレスまたは錆の生じない金属であることが望ましい。

構造が単純でかつ部品数が少ないため加工も容易であり製造コストが削減される。また、構造が単純であるため、不良品の発生を抑制することができ品質の向上が望める。さらに、故障の発生も同時に抑制される。

また、カーボンフィルタ３４を通過前の外周入口チャンバ４４内の残留塩素を含む流水とカーボンフィルタ３４を通過後の放出口５２の残留塩素を含まない流水では、外周入口チャンバ４４内の残留塩素を含む流水のほうが圧力が高いため、空間部６２の開度が僅かであっても残留塩素を含む多量の流水を放出口５２へ通過させることができる。

また、塩素確保開口部の開度調整部に関する総ての構造が塩素除去ユニット８内であるため水漏れ等の要因が小さくてすむ効果を奏する。

（実施の形態２）
さらに、本発明の実施の形態２の残留塩素濃度確保装置２について、図４に基づいて説明する。図４の（ａ）は本発明に係る第２の実施の形態２におけるキャップ底板５４を鉛直下から見た図２のＡＡ’断面図に相当する図であり、（ｂ）はその拡大された構成図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して異なるのは、塩素確保開口部の開度調整部であって、その他の構成は同一であるため説明しない。また、実施の形態１と同一のものに対しては同一の指示番号を付してある。

図４（ａ）に示すようにキャップ底板５４の中央に中央放出口５０が設けられ隣接して開口部４９が設けられ、中央放出口５０に対して開口部４９と対象となる位置に開度調整部である円板部６４がその中心部を軸に回動可能に固定される。円板部６４には、その端部に互いに隣接する円形開口部６６ａと６６ｂが設けられる。

一方、キャップ底板５４の円板部６４の直下に円形開口部６６ａと６６ｂと略同一口径の隣接する２つの円板円形開口部６８ａと６８ｂが設けられる。このように構成されることで、円板部６４を回動させて円形開口部６６ａと６６ｂに対して円板円形開口部６８ａと６８ｂとの重なりの程度を調節することで開度の調節が可能となり、少数の部品でかつ単純な構造で残留塩素濃度の調整が容易に実現できる。

本発明に係る残留塩素濃度確保装置は、導入口と排出口を備えるヘッドキャップに遮蔽されてその内部にごみ除去フィルタが挿入されるごみ除去ハウジングとからなるごみ除去ユニットと、前記排出口とパイプを介して第二導入口と接続されて第二放出口を設ける第二ヘッドキャップに遮蔽されて塩素除去フィルタが挿入される塩素除去ハウジングとからなる塩素除去ユニットとを備え、前記第二ヘッドキャップは第二導入口からその底面の端部へと貫通する導入口管と、その底面の中央部から第二放出口へと貫通する放出口管と、前記放出口管と前記底面の端部とを貫通する塩素確保開口部と、塩素確保開口部の開度調整部とを備える残留塩素濃度確保装置において、塩素確保開口部は隣接する円形開口部が刻設されて、開度調整部は隣接する円板円形開口部が刻設され円板部であって完全開口時には円形開口部と円板円形開口部とが重なるように配置され完全閉口時には円形開口部と円板円形開口部とが重ならぬように底面側に回動可能に配置されることによって、水道メータ付近で残留塩素濃度を削減することができるため、１戸建の家屋や集合住宅であるマンションのいずれにも対応可能であり、また、小規模の飲食店に配置することも可能である。また、その他の業務用水道であっても規模が大きい場合は、配管ごとに複数の残留塩素濃度確保装置を設置することで対応可能である。

本発明に係る残留塩素濃度確保装置２の全体構成図を示す。 本発明に係る残留塩素濃度確保装置２のキャップ部３６の拡大図を示す。 本発明に係る残留塩素濃度確保装置２のテーパ開口部５６近辺の拡大図である。 （ａ）は本発明に係る第２の実施の形態２におけるキャップ底板５４を鉛直下から見た構成図であり、（ｂ）はその拡大された構成図を示す。

符号の説明

２ 残留塩素濃度確保装置
４ ボールバルブ
６ ごみ除去ユニット
７ ボールバルブ
８ 塩素除去ユニット
１０ パイプ
１２ Ｔ字パイプ
１４ パイプ
１６ パイプ
１８ パイプ
２０ パイプ
２２ パイプ
２４ パイプ
２６ ボールバルブ
２８ パイプ
３０ Ｔ字パイプ
３２ パイプ
３４ カーボンフィルタ
３５ 塩素除去ハウジング部
３６ キャップ部
４４ 外周入口チャンバ
４６ 中央放出チャンバ
４８ ワッシャシール
４９ 開口部
５０ 中央放出口
５１ 導入口
５２ 放出口
５３ 隔壁
５４ キャップ底板
５５ キャップリブ
５６ テーパ開口部
５７ 支持部材
５８ ネジ
５９ テーパリブ
６０ ネジ山
６４ 円板部
６６ａ、６６ｂ 円形開口部
６８ａ、６８ｂ 円板円形開口部

Claims (5)

1. 導入口と排出口を備えるヘッドキャップに遮蔽されてその内部にごみ除去フィルタが挿入されるごみ除去ハウジングとからなるごみ除去ユニットと、前記排出口とパイプを介して第二導入口と接続されて第二放出口を設ける第二ヘッドキャップに遮蔽されて塩素除去フィルタが挿入される塩素除去ハウジングとからなる塩素除去ユニットとを備え、前記第二ヘッドキャップは第二導入口からその底面の端部へと貫通する導入口管と、その底面の中央部から第二放出口へと貫通する放出口管と、前記放出口管と前記底面の端部とを貫通する塩素確保開口部と、塩素確保開口部の開度調整部とを備える残留塩素濃度確保装置において、
   塩素確保開口部は隣接する円形開口部が刻設されて、開度調整部は隣接する円板円形開口部が刻設され円板部であって完全開口時には円形開口部と円板円形開口部とが重なるように配置され完全閉口時には円形開口部と円板円形開口部とが重ならぬように底面側に回動可能に配置されることを特徴とする残留塩素濃度確保装置。
2. 塩素除去フィルタは炭素成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の残留塩素濃度確保装置。
3. 導入口と水源との間にバルブが設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の残留塩素濃度確保装置。
4. 第二放出口と蛇口との間にバルブが設けられることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の残留塩素濃度確保装置。
5. 導入口と第二放出口とをバルブを介して結ぶバイパス通路が更に設けられることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の残留塩素濃度確保装置。

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