JP5174438B2 - 浄水器 - Google Patents

Description

本発明は、浄水器に関するものである。

従来から、容器内部の上側に原水貯留部を設け、下側に浄水貯留部を設け、原水貯留部と浄水貯留部との間に、原水貯留部からの原水を浄化して浄水貯留部に流出するための浄水カートリッジを設けたポット型の浄水器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に示された従来例では、図６に示すように、原水貯留部となるホッパー５１’の底部と浄水カートリッジ１’の上部の外周部とをシール接続するために、浄水カートリッジ１’の外周部に、上方に開口した環状溝９０を形成し、環状溝９０の内周にシーリングリップ９２、外周に外側環状カラー９１をそれぞれ立設し、一方、ホッパー５１’の底部に下方に開口した環状溝９３を形成し、環状溝９３の内周に内周シーリングリング９５、外周に外側固定リング９４をそれぞれ垂下させ、これら内周シーリングリング９５と外側固定リング９５と、浄水カートリッジ１’のシーリングリップ９２とを圧嵌めしてシーリングするものである。

しかしながら、従来のシーリング構造では、シーリング部の構造が複雑となり、しかも環状溝９０,９３等が外周方向に突出しているため、異物を挟みこみやすい形状となっており、このため、異物によるシーリング破壊が生じやすくなり、この場合、十分なシーリング効果が得られなくなる。またシーリングが損なわれると、ホッパー５１’から浄水カートリッジ１’内に供給されるべき水がその破壊された部分から外部に漏れ出てしまい、浄化剤の有効性が減少するという問題が生じる。

このため、ホッパー５１’と浄水カートリッジ１’との間のシーリング効果を確保することはきわめて重要な課題となる。
特表２００２−５４０９２７号公報

本発明は前記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、簡単な構造で、浄水器のカートリッジ装着部に対して浄水カートリッジのシーリング効果を容易に高めることができると共に、異物によるシーリング破壊が生じることもない浄水器を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために、請求項１に係る浄水器５０は、原水を供給して一旦貯留させておく原水貯留部５１と、原水貯留部５１の底部に設けたカートリッジ装着部６２に装着される浄水カートリッジ１と、原水貯留部５１及び浄水カートリッジ１の下方に位置する浄水貯留部５２とを備え、原水貯留部５１内に貯留される原水が自重により浄水カートリッジ１を通過して浄水貯留部５２内にまで流下する際に、浄水カートリッジ１内にて原水が浄化されるようにした浄水器５０であって、前記浄水カートリッジ１は、原水貯留部５１からの原水が流入する導水口１７と、流入した原水を浄化する浄水部４と、浄化された浄水を浄水貯留部５２内に流出させる吐出口９とを備えたカートリッジケーシング７の前記カートリッジ装着部６２の側壁面と対向する面の外周に、弾性変形可能な凸部２６を突設させ、前記カートリッジケーシング７の前記凸部２６よりも上側に鍔部８１を設けてなり、前記カートリッジ装着部６２は、前記カートリッジケーシング７の前記凸部２６と対向する面に、凹部８０を設け、前記カートリッジ装着部６２の上面に、前記鍔部８１が当接することで前記浄水カートリッジ１の圧入深さを規制するための当接部８２を設けてなり、前記凸部２６付きカートリッジケーシング７を備えた浄水カートリッジ１をカートリッジ装着部６２内に圧入により装着してなることを特徴としている。

上記構成を採用することで、浄水カートリッジ１を浄水器５０のカートリッジ装着部６２に圧入する際にカートリッジケーシング７に設けた凸部２６が弾性変形してカートリッジ装着部６２の内面に圧接することでシーリング効果が得られると共に、凸部２６を弾性変形（可逆変形）自在としたことで、カートリッジケーシング７やカートリッジ装着部６２、原水貯留部５１等の変形破損を防止でき、容易にシーリング効果を高めることができる。しかも凸部２６はシーリング面積が小さいためにこのシーリング部分に異物を噛み込むおそれがなく、また仮りに凸部２６よりも上側或いは下側のいずれかの隙間に異物が侵入した場合でも凸部２６によるシーリングに影響を与えることがないため、異物によるシーリング破壊が生じることがない。これにより、カートリッジケーシング７から凸部２６を突設させるだけの簡単な構造で、シーリング効果の高い浄水器５０を得ることができる。

また、浄水カートリッジ１を圧入したときに凸部２６が凹部８０に嵌合することにより、凸部２６によるシーリング効果が得られると同時に凹部８０によって凸部２６の変形が緩和され、凸部２６によるシーリング効果能を長期に亘って持続できると共に、凸部２６の上部から強い水圧がかかった場合でも、凸部２６と凹部８０の凹凸嵌合により浄水カートリッジ１のシーリング位置がずれるのを確実に防止でき、十分なシーリング効果を持続できるようになる。

また、浄水カートリッジ１を圧入する際に、カートリッジケーシング７の鍔部８１とカートリッジ装着部６２の当接部８２との当接により浄水カートリッジ１を圧入する深さ位置が決まり、それ以上は圧入できなくなるため、無理な圧入による浄水カートリッジ１、カートリッジ装着部６２、原水貯留部５１等の変形破損の発生を防止できるようになる。

本発明にあっては、浄水器のカートリッジ装着部に対して浄水カートリッジのシーリング効果を容易に高めることができると共に、異物によるシーリング破壊が生じることもなく、結果、カートリッジケーシングから凸部を突設させるだけの簡単な構造で、高いシーリング効果を付与できる浄水器を提供できるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図２及び図３は、本実施形態の浄水器５０全体の構成図である。

本実施形態の浄水器５０は、いわゆるポット型浄水器５０であり、容器内部に、原水を供給して一旦貯留させておく原水貯留部５１と、原水貯留部５１の底壁５４ａに設けたカートリッジ装着部６２に装着される浄水カートリッジ１と、原水貯留部５１及び浄水カートリッジ１の下方に位置する浄水貯留部５２とで主体が構成されており、原水貯留部５１内に貯留される原水が自重により浄水カートリッジ１を通過して浄水貯留部５２内にまで流下する際に、浄水カートリッジ１内にて原水が浄化されるようになっている。

本例の浄水器５０は、図２に示すように、上端が開口した有底筒型の外容器５３と、外容器５３の上端開口から挿入されて該外容器５３内に配置される同じく上端が開口した有底筒型の内容器５４とを具備している。内容器５４は、外容器５３の半分程度又はそれ以下の深さで形成してあり、外容器５３の上半部に対して所定の隙間５５を除く部分で隙間なく嵌合することで、内容器５４内に上記の原水貯留部５１を形成するとともに、内容器５４の底壁５４ａと外容器５３の底壁５３ａとの間に上記浄水貯留部５２を形成するように設けている。上記隙間５５は浄水貯留部５２から上方に延設されるように形成され、浄水を注ぐ際の注ぎ路として機能する。

内容器５４の上端開口には、上蓋部５６を嵌め込み固定している。上蓋部５６の中央には給水口５７を開口させるとともに、該給水口５７をその上方から塞ぐフラップ５８を設けている。フラップ５８の後端部には軸孔５９を穿設しており、上蓋部５６において給水口５７よりも後方に設置される円柱状の軸６０を上記軸孔５９内に回動自在に嵌合させることで、フラップ５８を給水口５７に対して開閉自在としている。

なお、ここでの前後方向とは、注ぎ路を成す隙間５５が位置する側を前方としたものである。したがって、隙間５５の上端に形成される注ぎ口５５ａが給水口５７の前方に位置し、給水口５７を挟んで注ぎ口５５ａとは反対側に軸６０が位置している。注ぎ口５５ａには、開閉自在な注ぎ蓋６１を設けているが、設けない構造であってもよい。

原水貯留部５１の底面はその最下部５１ａに向けて緩やかに下り傾斜に形成しており、浄水カートリッジ１は、上記原水貯留部５１の最下部５１ａから更に下方に凹設されるカートリッジ装着部６２内に上方から圧入により装着される。カートリッジ装着部６２の底部中央は開口させており、カートリッジ装着部６２及びこれの底部の開口を介して（つまりカートリッジ装着部６２内に装着される浄水カートリッジ１を介して）、原水貯留部５１とこれの下方に位置する浄水貯留部５２とが連通する構造である。

浄水カートリッジ１は、内部に充填してある吸着剤（図示せず）の吸着作用によって原水を浄化する上流側の吸着浄水部２と、内部に充填してある濾過体（図示せず）の濾過作用によって吸着浄水部２を通過した原水を更に浄化する下流側の濾過浄水部３とを有しており、この吸着浄水部２と濾過浄水部３とで、原水貯留部５１内の原水を流下させながら順次浄化したうえで浄水貯留部５２内に吐出する浄水部４を構成している。更に、この浄水カートリッジ１内の浄水部４の上方には、内部に充填してあるミネラル剤（図示せず）のミネラル成分を浄水部４内を流れる原水の主流中に添加していくミネラル添加部５を形成している。

浄水カートリッジ１の下半部に形成される浄水部４は、上下端の開口した円筒状の濾過容器６内に中空糸膜等である濾過体を充填し、上端が開口した有底筒状を成すとともにその底部７ａの中央から一段低い段部８を延設したカートリッジケーシング７の該段部８内に上記濾過容器６の下端部を嵌合させ、更に、内側の濾過容器６の周壁と外側のカートリッジケーシング７の周壁との間に活性炭等である粒状の吸着剤を充填させることで形成される。上記段部８の底壁中央には、段部８に嵌合される濾過容器６の下端開口に対して上下に所定空間を介して対向する吐出口９を開口させている。段部８の周壁の下端にはリブ状の係止突部１０を内方に突出させており、この係止突部１０が濾過容器６の下端面に当たることで、段部８内に嵌合される濾過容器６の下端と吐出口９との間の上記所定空間を規定する。

濾過容器６の下端部の外周面の溝部にはＯリング１１を嵌め込んでおり、このＯリング１１を介して濾過容器６の下端部と段部８とを密着させている。また、段部８の周壁には水平方向を長手方向とするスリット状の空気抜き孔１２を濾過容器６の下端と同一高さとなるように複数設けており、濾過容器６の下端とカートリッジケーシング７の段部８との間に溜まった空気が側方の空気抜き孔１２を通じて浄水貯留部５２側に抜ける構造にしている。

また、濾過容器６の周壁から成る隔壁１３には、この隔壁１３を介して水平方向に並設される中央の濾過浄水部３とこれを囲む外周側の吸着浄水部２とを連通させる連通孔１４を、複数設けている。この連通孔１４は、水平方向を長手方向としてスリット状に形成されるもので、濾過容器６が段部８内に嵌合された状態で吸着浄水部２の下端部と同一高さになるように設けている。図示例では、吸着浄水部２の下端と同一高さに一列と、吸着浄水部２の下端から僅かに上方の高さに一列の、上下二列の連通孔１４を設けている。各連通孔１４の幅は、吸着浄水部２内に充填する吸着剤の径よりも小さく設けている。

浄水カートリッジ１の上半部に形成されるミネラル添加部５は、上端が開口した有底筒状を成すとともにその外底面中央には上方に凹んだ凹段部１５ａを設けてあるミネラル容器１５の該凹段部１５ａ内に濾過容器６の上端部を嵌合係止させ、該嵌合係止により濾過容器６上に載置されるミネラル容器１５内にカルシウム剤等である粒状のミネラル剤を充填させ、更に、このミネラル容器１５の上方から、下端が開口したキャップ状の上カバー１６を被せ、該上カバー１６の下端開口縁をカートリッジケーシング７の上端開口縁と係合させることで形成される。ここで、ミネラル容器１５の上端開口縁は上カバー１６の内周面に密着し、ミネラル容器１５と上カバー１６とで囲まれる空間がミネラル添加部５となる。

上カバー１６の周壁であってミネラル容器１５の側方に位置する部分には、小径の導水口１７を全周に亘って多数開口させており、これら導水口１７を通じて浄水カートリッジ１内に原水が導入される構造である。また、上カバー１６の頂部であって濾過容器６内の濾過浄水部３の真上に位置する部分には、濾過部側排気口１８を上下方向に貫通形成している。ミネラル容器１５の上方に凹んだ凹段部１５ａの底面中央部からは、ミネラル容器１５のミネラル剤を収容する部分を抜けて上方に伸びる細長パイプ状の空気抜き路１９が延設されている。空気抜き路１９の上端開口は、上カバー１６の濾過部側排気口１８に連通接続させる。つまり、ミネラル容器１５の凹段部１５ａに接続される濾過容器６内の濾過浄水部３は、この空気抜き路１９及び濾過部側排気口１８を通じて上方の原水貯留部５１に連通接続される構造である。

また、ミネラル容器１５の外周壁には、スリット状のミネラル溶出孔２０を多数穿設している。このミネラル溶出孔２０は、ミネラル容器１５内の空間であるミネラル添加部５とカートリッジケーシング７内の空間である吸着浄水部２とを連通接続させる流路を成すものである。更に、ミネラル容器１５の周壁の上端縁には、下方に凹設した切り欠き２１が周方向に間隔を空けて複数設けてあり、ミネラル容器１５の上端開口縁が上カバー１６の内面に密着したときに、各切り欠き２１が、下方のミネラル溶出孔２０とは別にミネラル添加部５と吸着浄水部２を連通させる空気導入孔２２を成すようにしている。

さらに、上カバー１６の頂部であって濾過部側排気口１８を囲む部分には、周方向に等間隔を隔てて複数の排気口２３を濾過部側排気口１８とは別に上下方向に穿設している。この排気口２３は、ミネラル添加部５内に生じる気泡をカートリッジ外に排出させるものであり、且つ、吸着浄水部２内に生じる気泡をカートリッジ外に吐出させる吸着部側排気口２４を兼用したものである。上カバー１６の頂部であって各排気口２３を囲む部分からは、排気口２３の周方向に等間隔を隔てて複数の突起部２５を内方に（即ち下方に）延設しており、ミネラル添加部５内に充填されるミネラル剤が各排気口２３に詰まることを防止している。

ここで本発明においては、浄水カートリッジ１を浄水器５０に装着する際、浄水カードリッジ１の浄水部４が形成される下半部を、原水貯留部５１から下方に凹設される上記カートリッジ装着部６２内に嵌め込み、浄水カートリッジ１のミネラル添加部５を形成する上半部を原水貯留部５１の最下部５１ａよりも上方に位置させるのであるが、このときカートリッジ装着部６２の底部中央の開口を通じて、カートリッジケーシング７の段部８の吐出口９や該段部８内に位置する濾過容器６の下端部が下方の浄水貯留部５２側に突出する。

カートリッジケーシング７は、図１に示すように、カートリッジ装着部６２内に若干の隙間をもって収容可能な大きさ及び形状をなしていると共に、カートリッジケーシング７におけるカートリッジ装着部６２の側壁面と対向する面の外周には、弾性変形可能なシーリング用の凸部２６が突設されている。この凸部２６は、カートリッジケーシング７の周壁全周に亘って一体に突設されるものであり、この凸部２６をカートリッジ装着部６２の内周面に弾接させることで、カートリッジケーシング７の周壁とカートリッジ装着部６２とを密着させるようにしている。なお、凸部２６の外径寸法は、カートリッジ装着部６２への非装着状態では、カートリッジ装着部６２の内径よりも若干大きく設定されており、カートリッジ装着部６２への装着状態では、凸部２６が弾性変形してカートリッジ装着部６２に圧接することで、凸部２６によるシーリング効果が発揮されるようになっている。

なお図１の例では、凸部２６は、カートリッジケーシング７の一部を外方に向けて凸形状に肉盛り形成されていると共に、凸部２６の頂点近傍に凹溝２６ａが凹設され、この凹溝２６ａ内にＯリングを嵌め込み可能としている。なお図１の例では、Ｏリングを省略しているが、Ｏリングを凹溝２６ａに嵌め込む構造であってもよく、この場合、カートリッジケーシング７を凸形状に肉盛り形成せず、Ｏリングを凸部２６として機能させることが可能となる。

また本例では、カートリッジケーシング７の底側の段部８の外周面の溝部にはＯリング２７を嵌め込んでおり、このＯリング２７を介して段部８とカートリッジ装着部６２とを密着させている。

さらに本例では、図１に示すように、カートリッジケーシング７の凸部２６よりも上側には鍔部８１が設けられており、カートリッジ装着部６２の上面には前記鍔部８１が当接する当接部８２が設けられており、鍔部８１が当接部８２に当接することで浄水カートリッジ１の圧入深さを規制できるようになっている。

なお図１の実施形態では、上カバー１６は上面をフラットにしているが、図２のように上方に突出させることで、つまみとして使用可能となる。

次に、上記構成から成る浄水カートリッジ１を備えた本例の浄水器５０を用いて浄水を得ようとする場合を説明すると、以下の手順による。即ち、まず上蓋部５６のフラップ５８を上方に回動させて給水口５７を開き、給水口５７を通じて水道水等の原水を原水貯留部５１内に供給する。供給された原水は原水貯留部５１内に一旦貯留されるとともに、上カバー１６の多数の導水口１７を通じて浄水カートリッジ１内に導入され、吸着浄水部２及びこれに連通する濾過浄水部３やミネラル添加部５内にまで原水が充填される。

ここで、原水が自重により浄水カートリッジ１内を通って浄水貯留部５２にまで流下していく主流路は、導水口１７から流下した後に吸着浄水部２内に一旦溜まって吸着剤の吸着作用により浄化された後に、吸着浄水部２の下端部と連通する連通孔１４を通って濾過浄水部３内に導入され、濾過浄水部３内に充填される濾過体の濾過作用により更に濁り成分を濾過して浄化された後に、浄水カートリッジ１の最下端に開口される吐出口９を通じて下方の浄水貯留部５２内に順次流下していく流路である。この主流路を通過する過程で、吸着作用及び濾過作用による浄水が行われる。

そして、この主流路に対してミネラル添加部５からは、該ミネラル添加部５内に充填された原水にミネラル剤のミネラル成分が溶出して得られた高ミネラル水が、ミネラル溶出孔２０を通じて順次供給されていく。つまり、浄水カートリッジ１内を通過する原水には、吸着作用及び濾過作用による浄水が行われるとともに、ミネラル成分が添加されるものである。

なお、浄水カートリッジ１内全体に原水が充填されて浄水が行われる際に、吸着浄水部２内や濾過浄水部３内に気泡が滞留していると通水性能が低下するとともに浄水の水質も不安定化する。しかし、上記構成の浄水カートリッジ１によれば、吸着浄水部２内に生じる気泡はミネラル溶出孔２０や空気導入孔２２を通じて上方のミネラル添加部５内にまで浮上したうえで、ミネラル添加部５内に生じる気泡と共に排気口２３から原水貯留部５１側に排出される。また、濾過浄水部３内に生じる気泡は濾過容器６内の上方にまで浮上したうえで、該濾過容器６と連通接続される空気抜き路１９を通じて濾過部側排気口１８に運ばれ、原水貯留部５１側に排出される。

なお、原水貯留部５１内において浄水カートリッジ１の濾過部側排気口１８よりも上方にまで原水が貯留されている場合であっても、この空気抜き路１９の上端部には空気溜りが常時生じて原水の流入を阻止する。したがって、空気抜き路１９を通じて原水貯留部５１内の原水が直接濾過浄水部３内に流入することは防止されるようになっている。

しかして、上記構成の浄水カートリッジ１はカートリッジ装着部６２に圧入されていると共に、カートリッジケーシング７から突出させた凸部２６が弾性変形してカートリッジ装着部６２の内面に圧接しているのでシーリング効果が得られる。しかも凸部２６を弾性変形（可逆変形）自在としたことで、浄水カートリッジ１やカートリッジ装着部６２、原水貯留部５１等の変形破損の発生を防止でき、確実にシーリング効果を高めることができる。また、凸部２６の頂点近傍がカートリッジ装着部６２に圧接することにより、凸部２６によるシール面積を小さくできるので、シール部分に異物を噛み込むおそれがなく、しかも凸部２６よりも上側或いは下側のいずれかの隙間に異物が侵入した場合でも凸部２６によるシーリングに影響を与えることがないため、異物によるシーリング破壊が生じなくなる。この結果、カートリッジケーシング７から凸部２６を突設させるだけの簡単な構造で、シーリング効果の高い浄水カートリッジ１を得ることができる。

また、凸部２６はカートリッジケーシング７の補強も兼ねるようになり、カートリッジケーシング７に剛性を持たせる働きもするものであり、また凸部２６はカートリッジ装着部６２に圧接しているだけなので、浄水カートリッジ１の取り外しの操作が簡単にでき、浄化剤の交換の必要が生じた場合には簡単に交換可能となる。

さらに本例では、浄水カートリッジ１を圧入する際に、カートリッジケーシング７の鍔部８１がカートリッジ装着部６２の上面に設けた当接部８２に当接することにより、浄水カートリッジ１を圧入する深さ位置が決まり、それ以上は圧入できなくなる構造となっているため、無理な圧入による浄水カートリッジ１やカートリッジ装着部６２、原水貯留部５１等の変形破損の発生をなくすことができる。特に、カートリッジ装着部６２の底部６２ａに浄水カートリッジ１の底部７ａに接触させるようにした場合において、浄水カートリッジ１とカートリッジ装着部６２のそれぞれの底部７ａ,６２ａの変形破損を確実に防止できる利点もある。

図４、図５は、カートリッジ装着部６２におけるカートリッジケーシング７の凸部２６と対向する面に、凹部８０を設けた場合の一例を示している。他の構成は図２の実施形態と同様であり、対応する部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。本例では、浄水カートリッジ１を圧入したときに凸部２６が凹部８０に嵌合することにより、凸部２６によるシーリング効果が得られると共に、凹部８０によって凸部２６の変形が緩和され、凸部２６によるシーリング効果能を長期に亘って持続できる利点がある。そのうえ、凸部２６の上部から強い水圧がかかった場合でも、凸部２６と凹部８０の凹凸嵌合により浄水カートリッジ１とカートリッジ装着部６２とのシーリング位置がずれるのを確実に防止でき、十分なシーリング効果を持続できるものである。

本発明の一実施形態のカートリッジケーシングに凸部を突設させた浄水カートリッジを説明する側面断面図である。 同上の浄水カートリッジを備えた浄水器の側面断面図である。 同上の浄水器の分解斜視図である。 本発明の他の実施形態のカートリッジケーシングに凸部を突設させ、カートリッジ装着部に凹部を設けた場合の側面断面図である。 図４の浄水カートリッジを備えた浄水器の側面断面図である。 従来例の説明図である。

符号の説明

１ 浄水カートリッジ
４ 浄水部
７ カートリッジケーシング
９ 吐出口
１７ 導水口
２６ 凸部
５０ 浄水器
５１ 原水貯留部
５２ 浄水貯留部
６２ カートリッジ装着部
８０ 凹部
８１ 鍔部
８２ 当接部

Claims (1)

1. 原水を供給して一旦貯留させておく原水貯留部と、原水貯留部の底部に設けたカートリッジ装着部に装着される浄水カートリッジと、原水貯留部及び浄水カートリッジの下方に位置する浄水貯留部とを備え、原水貯留部内に貯留される原水が自重により浄水カートリッジを通過して浄水貯留部内にまで流下する際に、浄水カートリッジ内にて原水が浄化されるようにした浄水器であって、
   前記浄水カートリッジは、
   原水貯留部からの原水が流入する導水口と、流入した原水を浄化する浄水部と、浄化された浄水を浄水貯留部内に流出させる吐出口とを備えたカートリッジケーシングの前記カートリッジ装着部の側壁面と対向する面の外周に、弾性変形可能な凸部を突設させ、前記カートリッジケーシングの前記凸部よりも上側に鍔部を設けてなり、
   前記カートリッジ装着部は、
   前記カートリッジケーシングの前記凸部と対向する面に、凹部を設け、前記カートリッジ装着部の上面に、前記鍔部が当接することで前記浄水カートリッジの圧入深さを規制するための当接部を設けてなり、
   前記凸部付きカートリッジケーシングを備えた前記浄水カートリッジを前記カートリッジ装着部内に圧入により装着してなることを特徴とする浄水器。

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