JP6133461B2 - フィルタ及び給水器具 - Google Patents

Description

本発明は、水の浄化手段として使用される給水器具と、これに使用するフィルタに関する。

戸建住宅や集合住宅などにおいて使用される水道水を浄化するため、従来、様々な浄水手段が開発されているが、本発明に関連するものとして、戸建住宅や集合住宅などで使用される水道水をまとめて浄化する機能を有する浄水器がある（例えば、特許文献１，２参照。）。これらの浄水器は、水道施設から配管された水道本管と住宅内の水道機器への分岐配管との間に取り付けられ、住宅内に供給される水道水を全体的にまとめて浄化するものである。

特許文献１記載の「浄水器」は、当該浄水器を通過する水道水を浄化、除菌しながら、通過後の水道水の含有塩素量を確保する機能を有している。しかしながら、この「浄水器」は構造が複雑であり、フィルタの交換作業も面倒である。また、フィルタの目詰まりが生じると、末端の水道機器から流出する水量が大幅に減少するという問題がある。

一方、特許文献２記載の「浄水器」は、比較的簡素な構造であり、フィルタの交換作業も容易である。また、この「浄水器」を通過した後の水道水の残留塩素濃度の調整を精度良く行うことができ、フィルタに目詰まりが生じて透過水量が減ったときでも、末端の水道機器に必要な水量を確保する応急措置が可能である。

特開２００２−５９１５３号公報 特開２００９−１１９３８８号公報

前述したように、特許文献１記載の「浄水器」に比べ、特許文献２記載の「浄水器」は優れた特長を有しているが、水道水の残留塩素濃度の調整が面倒であるため、ユーザーが調整作業を行うことは現実的ではない。また、フィルタが目詰まりして、透過水量が減ったときの応急措置は可能であるが、当該応急措置は手動操作で行う必要があるため、煩わしさが伴い、敬遠されがちであるのが実状である。

さらに、従来の浄水器を設置した住宅などにおいては、当該浄水器より下流側に配管されている水道管は水道水よりも塩素濃度の低い水が充填された状態（若しくは流動する状態）にあるため、水道管内の衛生確保の面において問題視する意見もある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、フィルタが目詰まりしたときの透過水量の減少を自動的に回避することができる給水器具と、これに使用するフィルタを提供することにある。

本発明のフィルタに使用する弁体は、少なくとも二つの開口部及び前記開口部同士を連通する流路を有する本体部と、前記流路を閉止するように配置された圧力開閉弁と、を備え、前記圧力開閉弁に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると前記圧力開閉弁が開放・閉止することを特徴とする

また、前記弁体において、前記作動圧の設定値が変更可能とすることもできる。

次に、本発明のフィルタは、軸心方向に貫通する中空部を有する筒状フィルタと、前記中空部に接続された前述の弁体と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明のフィルタは、軸心方向に貫通する中空部を有する筒状フィルタと、前記筒状フィルタの外周と前記中空部とを連通する通水路と、前記通水路内に配置された圧力開閉弁と、を備え、前記圧力開閉弁に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると前記圧力開閉弁が開放・閉止することを特徴とする。

本発明の給水器具は、入水口及び出水口を有する水密性のケーシングと、前記ケーシング内に配置され前記入水口から前記ケーシング内に流入した水を濾過して前記出水口から流出させるフィルタと、前記入水口と前記出水口とを直通状態に連通可能なバイパス経路と、を備え、前記ケーシング内の動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると開放・閉止動作して前記バイパス経路を開放・閉止する機能を有する前述の弁体を設けたことを特徴とする。

ここで、前記フィルタとして、塩素除去フィルタを使用することができる。

また、前記バイパス経路は前記ケーシング内に配置することができる。

また、前記フィルタが軸心方向に貫通する中空部を有する筒状フィルタであって、前記中空部を前記バイパス経路とするとともに前記中空部に前記弁体を取り付けることができる。

この場合、前記弁体が前記開口部に着脱可能とすることが望ましい。

一方、前記入水口に接続される給水経路と、前記出水口に接続される出水経路と、を直通状態に連通可能なバイパス経路を前記ケーシングの外部に設け、前述した弁体を前記バイパス経路に設けることもできる。

この場合、前記弁体が前記バイパス経路に着脱可能とすることが望ましい。

また、前記弁体に設定される作動圧が変更可能であることが望ましい。

さらに、前記弁体若しくは前記バイパス経路を通過する水を濾過するため異物除去機能若しくは塩素除去機能の少なくとも一方を有するサブフィルタを、前記弁体の圧力開閉弁の上流側若しくは下流側の通水経路に配置することもできる。

また、前記弁体若しくは前記バイパス経路を通過する水に、前記フィルタを通過する前の原水を混入させるための注水路を、前記弁体から前記出水口に至るまでの間の通水経路に設けることもできる。

さらに、前記ケーシングと、前記筒状フィルタに取り付けられた前記弁体と、を係脱可能に係合する凹凸嵌合機構を前記ケーシング及び前記弁体に設けることもできる。

前記注水路に、前記弁体の圧力開閉弁の開放作動圧より低い開放作動圧で開放する圧力開閉弁を装着することもできる。

前記ケーシングと、前記筒状フィルタに取り付けられた前記弁体と、を係脱可能に係合する凹凸嵌合機構を前記ケーシング及び前記弁体に設けることができる。

前記弁体の圧力開閉弁の上流側若しくは下流側の通水経路の少なくとも一部に設けられた横断面が円形状の部分に、円筒形状の前記サブフィルタを配置することもできる。

本発明により、フィルタが目詰まりしたときの透過水量の減少を自動的に回避することができる給水器具と、これに使用するフィルタを提供することができる。

本発明の第１実施形態である給水器具を示す正面図である。 図１に示す給水器具の平面図である。 図２中のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の第２実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明の第３実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明の第４実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明の第５実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明の第６実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す一部分解断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明のその他の実施形態である給水器具を示す断面図である。 本発明の実施形態であるフィルタを示す断面図である。

以下、図１〜図１４に基づいて本発明の第１〜第６実施形態である給水器具１００，２００，３００，４００，５００，６００及びその他の実施形態である給水器具について説明する。

図１〜図３に示すように、本発明の第１実施形態である給水器具１００は、入水口１１及び出水口１２を有する水密性のケーシング１０と、ケーシング１０内に配置され入水口１１からケーシング１０内に流入した水を濾過して出水口１２から流出させる塩素除去フィルタ３０と、を備え、ケーシング１０内の動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると開放・閉止動作する弁体５０が、塩素除去フィルタ３０（以下、フィルタ３０と略記することがある。）の中空部３１の上方の開口部３１ａに取り付けられている。

ここで、前記動水圧とは、給水器具１００の二次側に配置されている水道機器である蛇口（図示せず）などを開いて水を使用することにより、ケーシング１０内において、水の流動により生じるフィルタ３０の一次側の水流圧、若しくは、フィルタ３０に目詰まりなどが生じたときに、水がフィルタ３０の二次側に浸入しようとすることによって上昇するフィルタ３０の一次側の水圧のことである。

後述するように、給水器具１００の二次側に配置されている水洗トイレの洗浄用水などのように流出水量の多い水道機器（図示せず）が開かれたり、複数の水道機器（図示せず）が同時に開かれたりすることにより、給水管６０から入水口１１を経由して大量の水道水がケーシング１０内に流入するとフィルタ３０の一次側の動水圧が上昇するが、給水器具１００の二次側に配置されている前記水道機器の一部が閉じられたり、流出水量が絞られたりして、給水管６０からケーシング１０内へ流入する水量が減ると、前記動水圧は低下する。

また、フィルタ３０に目詰まりなどが生じると、水がフィルタ３０を通過するのに必要な水圧が上昇するので、これによってもフィルタ３０の一次側の動水圧が上昇する。なお、フィルタ３０の二次側の水道機器が閉じる方向に向かうことよりケーシング１０内にて上昇する圧力は、前記動水圧と異なるものとする。また、フィルタ３０の二次側の水道機器が完全に閉じた状態にあるときのフィルタ３０の一次側及び二次側にかかる圧力は静水圧とする。

弁体５０が開放すると、塩素除去フィルタ３０の中空部３１を介して入水口１１と出水口１２とは直通状態で連通可能となり、弁体５０が閉止すると、入水口１１と出水口１２とは塩素除去フィルタ３０の濾材部３２を経由して連通する状態に戻る。即ち、塩素除去フィルタ３０の中空部３１を、入水口１１と出水口１２とを直通状態に連通可能バイパス経路として利用している。

ケーシング１０は、円筒形状の本体１０ａと、その下端部、上端部をそれぞれ閉塞する円形の底板１３、蓋体１４とを備えている。蓋体１４は複数のネジ１５により本体１０ａに着脱可能に取り付けられている。入水口１１は本体１０ａの軸心方向の中央付近に設けられ、出水口１２は本体１０ａの底板１３寄りの部分に設けられている。入水口１１はケーシング１０内に連通し、出水口１２のケーシング１０内の開口端１２ａには、９０度上向き湾曲したエルボ１６が接続されている。また、給水管６０からケーシング１０内に流入する水道水に含まれる固形異物などを除去するためのフィルタ１７が入水口１１に取り付けられている。

塩素除去フィルタ３０は軸心方向に貫通する中空部３１を有する円筒状フィルタであって、中空部３１の上方の開口部３１ａに弁体５０が取り付けられ、中空部３１の下方の開口部３１ｂにはエルボ１６の上端部１６ａが挿入接続されている。弁体５０は塩素除去フィルタ３０に着脱可能であるが、弁体５０と塩素除去フィルタ３０とを一体化した構造とすることもできる。なお、中空部３１の下方の開口部３１ｂに弁体５０を配置した構造とすることもできる。

図３に示すように、弁体５０は、二つの開口部５２ａ，５２ｂ及びこれらの開口部５２ａ，５２ｂ同士を連通する流路５２を内蔵する本体部５１と、流路５２を閉止するように配置された圧力開閉弁５３と、を備え、圧力開閉弁５３に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると圧力開閉弁５３が開放・閉止する機能を有している。

詳述すると、弁体５０は、その直方体形状の本体部５１と、本体部５１内をＬ字状に貫通するように形成された流路５２と、流路５２内に当該流路５２を閉止するように（流路５２を横断するように）に配置された圧力開閉弁５３と、を備えている。流路５２の一方の開口部５２ａはケーシング１０内に向かって配置され、本体部５１から円管状に突出する他方の開口部５２ｂは、塩素除去フィルタ３０の中空部３１の上方の開口部３１ａに挿入接続されている。圧力開閉弁５３は、流路５２内の開口部５２ａから見える部分に配置されている。

弁体５０の開口部５２ｂは塩素除去フィルタ３０の開口部３１ａに着脱可能に挿入され、本体部５１の上面５１ａは、ケーシング１０の蓋体１４の内面１４ａに当接している。弁体５０の圧力開閉弁５３には、予め作動圧が設定されており、ケーシング１０内の動水圧が前記作動圧を境に上昇・下降すると、圧力開閉弁５３が開放・閉止動作する。圧力開閉弁５３が開放すると、水は開口部５２ａから圧力開閉弁５３を通過して開口部５２ｂに向かって、一方通行状態で流動可能である。

給水器具１００を使用する場合、図１に示すように、入水口１１には、給水源から配管された給水管６０が接続され、出水口１２には、水道水を使用する領域に向かって配管された水道管６１が接続される。入水口１１からケーシング１０内に流入した水道水は、塩素除去フィルタ３０の外周面から濾材部３２を透過して中空部３１内へ流れ込み、下方の開口部３１ｂに接続されたエルボ１６を通過し、出水口１２から流出して水道管６１へ流れ込む。水道水は濾材部３２を透過する際に塩素及び異物などが除去される。

水道管６１の末端部分に設けられた水道機器、例えば、比較的流出水量の少ない台所や洗面所などの水栓（図示せず）を開いた場合、給水器具１００のケーシング１０内のフィルタ３０の一次側の動水圧が圧力開閉弁５３の作動圧を超えない限り、弁体５０は閉止状態を維持するので、入水口１１からケーシング１０内に流入した水道水は塩素除去フィルタ３０の濾材部３２を通過することによって塩素含有量が所定値まで低減された水（水道水より塩素濃度の低い水）となって当該給水器具１００から流出する。

一方、水洗トイレの洗浄用水などの流出水量の多い水道機器（図示せず）が開かれたり、複数の水道機器（図示せず）が同時に開かれたりすることにより、給水管６０から入水口１１を経由して大量の水道水がケーシング１０内に流入すると、ケーシング１０内のフィルタ３０の一次側の動水圧が高まる。このときの動水圧が、弁体５０の圧力開閉弁５３の作動圧を超えると、弁体５０が開放し、入水口１１と出水口１２とが流路５２及び中空部３１を介して連通した状態となるので、塩素除去フィルタ３０で濾過されない水道水が混じった状態の水（水道水に近い塩素濃度の水）が出水口１２から流出する。また、ケーシング１０内のフィルタ３０の一次側の動水圧が低下し、当該動水圧が弁体５０の圧力開閉弁５３の作動圧以下となると、再び弁体５０が閉止し、入水口１１と出水口１２との連通が遮断された状態に戻る。

このように、水道管６１の末端部分に設けられた水道機器における使用水量が少ないときは塩素除去フィルタ３０で濾過された含有塩素量の少ない水が供給され、使用水量が多いときは、塩素除去フィルタ３０で濾過されない水道水が混じった塩素含有量の多い水が供給されるので、末端の水道機器からの流出水量に応じて残留塩素濃度を自動調整することができる。

また、給水器具１００は、末端の水道機器の使用水量が少ないときは水道水より塩素濃度の低い水を供給し、前記使用水量が多いときは水道水に近い塩素濃度の水を供給することができる。即ち、末端の水道機器にて大量の水が使用されれば、当該給水器具１００から水道機器に至るまでに配管されている水道管内を、塩素濃度が水道水に近い水が流動するので、水道管内を衛生に保つことができる。

さらに、給水器具１００の塩素除去フィルタ３０に目詰まりが生じて透過水量が減少すると、ケーシング１０内のフィルタ３０の一次側の動水圧が高まるので、当該動水圧が弁体５０の圧力開閉弁５３の作動圧を大きく超えると、弁体５０が全開放し、入水口１１と出水口１２とが流路５２を介して連通した状態となる。これにより、塩素除去フィルタ３０の目詰まりで減少した透過水量を補う水道水が、弁体５０の流路５２を経由して中空部３１に流入し、出水口１２から流出するので、目詰まりに起因する透過水量の減少を自動的に回避することができる。

給水器具１００のケーシング１０内には塩素除去フィルタ３０が配置されているが、塩素除去機能を有さない物質除去フィルタ（図示せず）を配置することもできる。物質除去フィルタを配置した場合も、前述と同様、物質除去フィルタに目詰まりが生じて透過水量が減少すると、ケーシング１０内の動水圧が高まる。このときの動水圧が弁体５０の圧力開閉弁５３の作動圧を超えると、弁体５０が全開放し、入水口１１と出水口１２とが流路５２を介して連通した状態となる。従って、ケーシング１０内の物質除去フィルタの目詰まりに起因する透過水量の減少を自動的に回避することもできる。

次に、図４〜図８に基づいて本発明の第２，３，４，５，６実施形態である給水器具２００，３００，４００，５００，６００について説明する。なお、図４〜図８に示す給水器具２００，３００，４００，５００，６００において、前述した給水器具１００と共通する部分については、図１〜図３中に示す符号と同じ符号を付して説明を省略する。

図４に示す給水器具２００においては、ケーシング１０内に配置された弁体５０ｘが、当該弁体５０ｘに設定される作動圧を変更するための調整ダイヤル５４を備えている。調整ダイヤル５４を操作して、作動圧を高めに設定したり、低めに設定したりすることができるので、給水器具２００の使用条件（例えば、給水源の水圧や末端部分の水道機器の個数や使用水量など）に対応することができる。なお、調整ダイヤル５４をケーシング１０の外部に配置し、外部から作動圧の調整を行うような構造としたり、調整ダイヤル５４を電動操作できるような構造としたりすることも可能である。

次に、図５に基づいて本発明の第３実施形態である給水器具３００について説明する。図５に示すように、給水器具３００においては、ケーシング１０内に配置された弁体５０ｙが、その本体部５１ｙ内を横転Ｔ字状に貫通する流路５２ｙを備え、流路５２ｙは前述した二つの開口部５２ａ，５２ｂのほかに開口部５２ｃを有している。開口部５２ｃは、蓋体１４の内面１４ａに接触している本体部５１ｙの上面５１ａに開口している。開口部５２ｃには、水道水中の異物を除去するためのフィルタ５５が、上面５１ａから着脱可能に挿着されている。

フィルタ５５は、開口部５２ｃの開口端部分（上面５１ａに位置する部分）から三つの開口部５２ａ，５２ｂ，５２ｃが互いに交差する部分（横転Ｔ字状の交差部分）に至る領域に挿着されている。圧力開閉弁５３が開放されたとき、開口部５２ａから流入し、圧力開閉弁５３を通過した水道水は、フィルタ５５を通過することによって異物が濾過除去された後、開口部５２ｂから中空部３１に向かって流出する。

蓋体１４を開いて本体部５１ｙの上面５１ａを露出させれば、フィルタ５５は開口部５２ｃに着脱可能であるため、目詰まりなどよってフィルタ５５の濾過性能が低下したときの交換作業も容易である。フィルタ５５は円筒状であり、開口部５２ｃ及びフィルタ５５が挿着されている流路５２ｙの一部は横断面が円形状であるため、フィルタ５５の着脱も容易である。

次に、図６に基づいて本発明の第４実施形態である給水器具４００について説明する。図６に示すように、給水器具４００においては、弁体５０ｚが、その本体部５１ｚ内を略Ｔ字状に貫通する流路５２ｚを備え、開口部５２ａの１８０度反対側に形成された開口部５２ｄ内に圧力開閉弁５６が配置されている。圧力開閉弁５６の作動圧は、圧力開閉弁５３の作動圧より低く設定されている。なお、開口部５２ａと開口部５２ｄとの位置関係は前記１８０度に限定するものではない。

給水器具４００においては、水道管６１の末端部分に設けられた水道機器からの吐水量が少ないときは塩素除去フィルタ３０で濾過された含有塩素量の少ない水が供給され、吐水量が増えると、まず圧力開閉弁５６が開放して、塩素除去フィルタ３０で濾過されない水道水が少し混じった水が供給され、さらに吐水量が増えると、圧力開閉弁５３も開放して、塩素除去フィルタ３０で濾過されない水道水が多く混じった水が供給される。

次に、図７に基づいて本発明の第５実施形態である給水器具５００について説明する。図７に示すように、給水器具５００においては、ケーシング１０の上方の蓋体１４の中心部分に入水口１１が設けられ、下方の底板１３の中央部分に出水口１２が設けられている。円筒状のケーシング１０内には、その軸心方向に配置されたパイプ７２と、パイプ７２の上下に取り付けられた不織布付きパネル７３，７４と、ケーシング１０の内周面１０ｂとによって区画された空間内に粒状活性炭７０ａを充填することによって塩素除去フィルタ７０が形成されている。

塩素除去フィルタ７０は軸心方向に貫通するパイプ７２内に中空部７１を有し、中空部７１の上方の開口部７１ａに弁体８０が取り付けられ、中空部７１の下方の開口部７１ｂは出水口１２に対峙している。

弁体８０は、その本体部８１を垂直に貫通する直線状の流路８２を有し、流路８２内に圧力開閉弁８３が配置されている。本体部８１から円管状に突出する下方の開口部８２ｂは、塩素除去フィルタ７０の中空部７１の上方の開口部７１ａに挿入接続され、流路８２の上方の開口部８２ａは入水口１１に対峙している。圧力開閉弁８３は、流路８２の上方の開口部８２ａから見える部分に配置されている。なお、圧力開閉弁８３を有する弁体８０は、その開口部８２ｂを上に向けた状態にして、塩素除去フィルタ７０の中空部７１の下方の開口部７１ｂに取り付けることもできる。

給水器具５００においては、水道管６１の末端部分に設けられた水道機器からの吐水量が少ないときは、圧力開閉弁８３が閉止しているので、入水口１１からケーシング１０内に流入した水道水は、塩素除去フィルタ７０で濾過された後、含有塩素量の少ない水となって出水口１２から流出し、水道管６１を経由して末端の水道機器から吐出する。

水道管６１の末端の水道機器からの吐水量が増え、ケーシング１０内の上方部分（蓋体１４と塩素除去フィルタ７０の上面部７０ｂとの間の部分）における動水圧が高まり、圧力開閉弁８３に設定された作動圧を超えると、圧力開閉弁８３が開放し、開口部８２ｂから流出して中空部７１を通過した水道水（塩素除去フィルタ７０で濾過されない水道水）が混じった水が出水口１２から水道管６１に供給される。即ち、圧力開閉弁８３が開放したとき、フィルタ７０の中空部７１が、入水口１１と出水口１２とを直通状態に連通可能なバイパス経路として機能している。

次に、図８に基づいて本発明の第６実施形態である給水器具６００について説明する。図８に示すように、給水器具６００においては、ケーシング１０の入水口１１に接続される給水管６０（給水経路）と、出水口１２に接続される水道管６１（出水経路）と、を直通状態に連通可能なバイパス経路６２をケーシング１０の外部に設けている。また、バイパス経路６２の途中に、圧力開閉弁９１を備えた弁体９０が着脱可能に配置されている。ケーシング１０内の動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると、弁体９０の圧力開閉弁９１が開放・閉止し、これにより、バイパス経路６２が連通・遮断される。

図１に示す給水器具１００と同様、給水器具６００のケーシング１０内にも塩素除去フィルタ３０が配置されているが、給水器具６００においては塩素除去フィルタ３０の上方の開口部（図示せず）は水密状に閉塞されている。

給水器具６００においては、水道管６１の末端部分に設けられた水道機器、例えば、比較的流出水量の少ない台所や洗面所などの水栓（図示せず）を開いた場合、給水器具６００の給水管６０内（ケーシング１０内）の動水圧が圧力開閉弁９１の作動圧を超えない限り、弁体９０は閉止状態を維持する。従って、入水口１１からケーシング１０内に流入した水道水は塩素除去フィルタ３０を通過することによって塩素含有量が所定値まで低減された水（水道水より塩素濃度の低い水）となって出水口１２から水道管６１に向かって流出する。

一方、水洗トイレの洗浄用水など、流出水量の多い水道機器（図示せず）が開かれ、給水管６０から入水口１１を経由して大量の水道水がケーシング１０内に流入すると、ケーシング１０内のフィルタ３０の一次側の動水圧が高まる。これにより、給水管６０内の動水圧が圧力開閉弁９１の作動圧を超えると、弁体９０が開放し、給水管６０と水道管６１とがバイパス経路６２を介して直通状態に連通した状態となる。この結果、塩素除去フィルタ３０で濾過されない水道水が混じった状態の水（水道水に近い塩素濃度の水）が水道管６１に供給される。また、ケーシング１０内の動水圧が低下し、弁体９０の圧力開閉弁９１の作動圧以下となると、弁体９０が閉止し、給水管６０と水道管６１とを直通するバイパス経路６２が遮断された状態に戻る。

給水器具６００の場合、弁体９０がケーシング１０の外部のバイパス経路６２に配置されているので、圧力開閉弁９１のメンテナンスや交換などの作業が容易である。また、入水口１１と出水口１２とを有するケーシング１０内に塩素除去フィルタ３０が配置された構造を有する既設の給水器具（図示せず）に対し、図８に示すようなバイパス経路６２及び弁体９０を設けることによって給水器具６００を形成することもできる。

次に、図９〜図１６に基づいて本発明のその他の実施形態である給水器具１００Ａ，１００Ｂ，３００Ａ，４００Ａ，４００Ｂ，５００Ａ，６００Ａ，６００Ｂについて説明する。なお、図９〜図１６に示す給水器具１００Ａ，１００Ｂ，３００Ａ，４００Ａ，４００Ｂ，５００Ａ，６００Ａ，６００Ｂにおいて、前述した給水器具１００，２００，３００，４００，５００，６００と共通する部分については、図１〜図８中に示す符号と同じ符号を付して説明を省略する。

図９に示す給水器具１００Ａにおいては、弁体５０を通過する水を濾過するため、異物除去機能及び塩素除去機能を有する偏平円柱形状のサブフィルタ２０が、弁体５０内の圧力開閉弁５３の下流側の流路５２内に着脱可能に配置されている。

水洗トイレの洗浄用水などの流出水量の多い水道機器（図示せず）が開かれたり、複数の水道機器（図示せず）が同時に開かれたりすることにより、給水管６０から入水口１１を経由して大量の水道水がケーシング１０内に流入し、ケーシング１０内のフィルタ３０の一次側の動水圧が高まり、圧力開閉弁５３の作動圧を超えると、弁体５０が開放する。これにより、入水口１１からケーシング１０内へ流入した水道水は圧力開閉弁５３を通過して流路５２を経て、塩素除去フィルタ３０の中空部３１へ流入する。

このとき、圧力開閉弁５３を通過した水道水はサブフィルタ２０を通過して、塩素除去フィルタ３０の中空部３１へ向かうので、水道水中に含まれる塩素や固形の異物などはサブフィルタ２０によって除去され、出水口１２から水道管６１に向かって流出する。従って、圧力開閉弁５３が開いているときにおいても、出水口１２から水道管６１に向かって流出する水道水中の塩素や固形の異物等を除去することができる。

サブフィルタ２０の配置場所は圧力開閉弁５３の下流側の流路５２内の圧力開閉弁５３に隣り合う部分に限定しないので、図９中に示すように、圧力開閉弁５３の上流側の流路５２内の圧力開閉弁５３に隣り合う部分Ｐ０、流路５２の開口部５２ｂ近傍の部分Ｐ１、塩素除去フィルタ３０の中空部３１（バイパス経路）の下流側の開口部３１ｂ近傍の位置Ｐ２あるいは出水口１２の開口部の位置Ｐ３などにサブフィルタ２０を配置することもできる。

なお、圧力開閉弁５３の上流側の流路５２内の圧力開閉弁５３に隣り合う部分Ｐ０にサブフィルタ２０を配置した場合は、圧力開閉弁５３の上流側において水中に含まれる固形の異物などが捕集除去されるので、圧力開閉弁５３の保護に有効である。

図１０に示す給水器具１００Ｂにおいては、ケーシング１０の本体１０ａの上端部を閉塞する円形の蓋体１４の下方の内面１４ａの中央部にケーシング１０内に向かって突出する短円柱状の凸部１４ｂが形成されている。弁体５０Ｂの上面５１ａには、凸部１４ｂが水密状に嵌入可能な円形の凹部５２ｅが開設されている。凹部５２ｅは、上面５１ｅから流路５２に連通し、開口部５２ｂと同心をなすように開設されている。

図１０に示すように、ケーシング１０内に収容されたフィルタ３０の開口部３１ａに開口部５２ｂを挿入するようにして弁体５０Ｂが取り付けられ、弁体５０Ｂの上面５１ａの凹部５２ｅに蓋体１４の凸部１４ｂを挿入するようにして蓋体１４が本体１０ａの上端部に取り付けられる。

給水器具１００Ｂにおいては、ケーシング１０と、塩素除去フィルタ３０に取り付けられた弁体５０Ｂと、を係脱可能に係合する凹凸嵌合機構として、互いに係脱可能な凹部５２ｅと凸部１４ｂとを設けているので、弁体５０Ｂの着脱が容易である。なお、凹部５２ｅの内径と、開口部３１ａの内径寸法・形状が同じ（即ち、凸部１４ｂの外径と開口部５２ｂの外径の寸法・形状が同じ）であれば、塩素除去フィルタ３０のみでの使用も可能になり、且つ、ケーシング１０内におけるフィルタ３０のセンター位置決めが容易となる。また、弁体５０Ｂを２個以上連結して使用することも可能となる。

図１１に示す給水器具３００Ａにおいては、弁体５０ｙの流路５２ｙ内にサブフィルタ５５Ａが着脱可能に挿着され、サブフィルタ５５Ａの上面と開口部５２ｃとの間に形成される凹部５２ｅに蓋体１４の凸部１４ｂが係脱可能に嵌入されている。サブフィルタ５５Ａは、水中に含まれる固形異物及び塩素などを除去する機能を有しているので、圧力開閉弁５３を通過した後、サブフィルタ５５Ａを通過する水中の固形異物及び塩素などを除去することができる。

給水器具３００Ａにおいては、ケーシング１０と、塩素除去フィルタ３０に取り付けられた弁体５０ｙと、を係脱可能に係合する凹凸嵌合機構として、互いに係脱可能な凹部５２ｅと凸部１４ｂとを設けているので、弁体５０Ｂの着脱だけでなく、弁体５０Ｂに対するサブフィルタ５５Ａの着脱も容易である。

図１２に示す給水器具４００Ａにおいては、弁体５０ｚ内に配置された圧力開閉弁５３，５６を通過して中空部３１（バイパス経路）内へ流入し、出水口１２へ流動する水に、フィルタ３０を通過する前の原水を混入させるための注水路１６ｂをエルボ１６の一部に設けている。

給水器具４００Ａにおいては、弁体５０ｚから出水口１２に至るまでの間の通水経路（流路５２ｚ、中空部３１及びエルボ１６など）を移動する水に対し、注水路１６ｂから、フィルタ３０を通過する前の原水を混入さることができるので、出水口１２から水道管６１に向かう水中の所定濃度の塩素を含有させることができる。

図１３に示す給水器具５００Ａにおいては、弁体８０を通過する水を濾過するため、異物除去機能及び塩素除去機能を有する偏平円柱形状のサブフィルタ２０が、弁体８０内の圧力開閉弁８３の下流側の流路８２内の開口部８２ｂ寄りの部分に着脱可能に配置されている。また、圧力開閉弁８３とサブフィルタ２０との間の流路８２と弁体８０の外部とを連通する注水路８１ｂが設けられている。

サブフィルタ２０の配置場所は流路８２内の開口部８２ｂ寄りの部分に限定しないので、図１３中に示すように、圧力開閉弁８３の上流側の位置Ｐ４、塩素除去フィルタ７０の中空部７１の開口部７１ｂ近傍の位置Ｐ４あるいは出水口１２の底板１３側の開口部１２ｂの位置Ｐ６などにサブフィルタ２０を配置することもできる。

次に、図１４に示す給水器具６００Ａにおいては、エルボ１６の一部に注水路１６ｂが開設され、バイパス経路６２と水道管６１との接続部分のバイパス経路６２の開口部６２ａの位置にサブフィルタ２０が配置されている。バイパス経路６２の途中には圧力開閉弁９１を備えた弁体９０が配置されている。蓋体１４の下面側には水道原水の混合器１８が着脱可能に配置されている。

混合器１８は、当該混合器１８を貫通する流路１８ａを有している。蓋体１４下方の内面の中央部に突設された円柱状の凸部１４ｂが流路１８ａに嵌入可能である。また、混合器１８の外周と流路１８ａとを連通する注水路１８ｂが設けられている。蓋体１４の下面の凸部１４ｂが流路１８ａの上方部分に嵌入された状態で、混合器１８が蓋体１４の下面に係止される。

混合器１８の下端部分には他の部分よりも段差状に縮径した短円筒状の突出部１８ｃが形成されている。突出部１８ｃの外径は、フィルタ３０の上端開口３１ａの内径と同等であるため、給水器具６００Ａが組み立てられたとき、ケーシング１０内に配置されたフィルタ３０の上端の開口部３１ａに混合器１８の突出部１８ｃが挿着されている。

給水器具６００Ａにおいては、平常、塩素除去フィルタ３０を通過して水道管６１へ流入する水に対し、注水路１６ｂ，１８ｂを経由して、塩素を含有する水道水を混入させることができる。また、水の大量使用によってケーシング１０内の動水圧が上昇した場合、圧力開閉弁９１を通過して水道管６１へ流入する水に含まれる固形の異物や塩素をサブフィルタ２０で濾過除去することができる。

なお、給水器具６００Ａにおいて、注水路１６ｂ，１８ｂの場所に、圧力開閉弁９１と同様の機能を有する圧力開閉弁（図示せず）を配置すれば、ケーシング１０内の動水圧が上昇した場合、前記圧力開閉弁を通過してエルボ１６内あるいは流路１８ａ内へ水道水を混入させることができる。

また、図１４に示すように、サブフィルタ２０の配置場所は、バイパス経路６２と水道管６１との接続部分のバイパス経路６２の開口部６２ａの位置に限定しないので、弁体９０の圧力開閉弁９１の上流側の位置Ｐ７に配置することもできる。

次に、図１５に示す給水器具４００Ｂにおいては、ケーシング１０内に収容された塩素除去フィルタ３０と底板１３との間に弁体５０Ａが配置されている。弁体５０Ａの内部には、３つの開口部５２ａ，５２ｂ，５２ｃを有するＴ字状の流路５２が形成されている。開口部５２ａ側の流路５２内には圧力開閉弁５３が配置されている。開口部５２ｂ，５２ｃ側にはそれぞれ円筒状の突出部５２ｓ，５２ｔが形成されている。

弁体５０Ａの一方の突出部５２ｓは、底板１３の開口部１３ａを貫通した状態で底板１３の外側に露出している。弁体５０Ａの他方の突出部５２ｔは塩素除去フィルタ３０の下方の開口部３１ｂに着脱可能に挿入されている。塩素除去フィルタ３０の上方の開口部３１ａには、蓋体１４の下面の凸部１４ｂが挿入されている。

底板１３の開口部１３ａから外側へ露出した突出部５２ｓには、出水口１２を有するエルボ１６が接続されている。入水口１１の内部には逆流防止弁１１ａが配置されている。蓋体１４に開設されたエア抜き孔１９ａにはエア抜きボルト１９ｂが螺着されている。

次に、図１６に示す給水器具６００Ｂにおいては、ケーシング１０内に収容された塩素除去フィルタ３０の下方の開口部３１ｂに突出部５２ｔを挿入した状態で弁体５０Ａが取り付けられている。弁体５０Ａの他方の突出部５２ｓは、Ｌ字状の流路２４ａを有する配管部品２４の一方の開口部２４ｂに挿入されている。配管部品２４の他方の開口部２４ｃには出水口１２の配管が接続されている。

入水口１１側の配管と、出水口１２側の配管と、を直通状態に連通可能なバイパス経路６２の途中に水道原水の混合弁２２が配置されている。水道原水の混合弁２２の操作レバー２２ａを操作して開弁することにより、出水口１２から流出する濾過水に水道原水を混合させることができる。水道原水の混合量は操作レバー２２ａの開度を変えることによって増減することができる。

次に、図１７に基づいて本発明の実施形態である塩素除去フィルタ４０について説明する。図１７に示すように、塩素除去フィルタ４０は、軸心４１ｃ方向に貫通する中空部４１を有する円筒状のフィルタ体４０ａと、フィルタ体４０ａの外周と中空部４１とを連通する通水路４２と、通水路４２内に配置された圧力開閉弁４３と、を備えている。円筒状のフィルタ体４０ａは中空部４１を包囲するように配置された濾材部４４を有する。濾材部４４は、固形物及び塩素などを除去する機能を有している。

圧力開閉弁４３は、前述した圧力開閉弁５３（図３参照）と同様に、圧力開閉弁４３に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると圧力開閉弁４３が開放・閉止する機能を有する。

フィルタ４０は、それ自体が圧力開閉弁４３を備えているので、フィルタ４０の一次側の動水圧が、予め設定された作動圧を超えると圧力開閉弁４３が開いて、フィルタ４０の一次側の水を、フィルタ体４０ａの濾材部４４を通さずに、中空部４１内へ流入させることができる。また、フィルタ４０の一次側の動水圧が、予め設定された作動圧より下がると圧力開閉弁４３が閉じて、中空部４１への水の流入が停止される。

なお、前述した給水器具１００，２００，３００，４００，４００Ｂ，５００，６００，１００Ａ，１００Ｂ，３００Ａ，５００Ａ，６００Ａ，６００Ｂと、これらを構成する弁体５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０ｘ，５０ｙ，５０ｚ，８０，９０を使用した塩素除去フィルタ３０，４０，７０及びサブフィルタ２０，５５Ａなどは、本発明を例示するものであり、本発明に係るフィルタ及び給水器具は前述した弁体５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０ｘ，５０ｙ，５０ｚ，８０，９０を使用した塩素除去フィルタ３０，４０，７０あるいは給水器具１００，２００，３００，４００，５００，６００，１００Ａ，１００Ｂ，３００Ａ，５００Ａ，６００Ａ，６００Ｂに限定されない。

本発明に係るフィルタ及び給水器具は、水の浄化手段及びその構成部品として広く利用することができる。

１０ ケーシング
１０ａ 本体
１０ｂ 内周面
１１ 入水口
１１ａ 逆流防止弁
１２ 出水口
１２ａ 開口端
１３ 底板
１４ 蓋体
１４ａ 内面
１４ｂ，１４ｇ 凸部
１４ｃ 突起部
１４ｄ 流路
１４ｅ，１６ｂ，１８ｂ，８１ｂ 注水路
１５ ネジ
１６ エルボ
１６ａ 上端部
１７，４０，５５ フィルタ
１８ 混合器
１８ａ，２４ａ，５２，５２ｙ，５２ｚ，８２ 流路
１８ｃ，５２ｓ，５２ｔ 突出部
１９ａ エア抜き孔
１９ｂ エア抜きボルト
２０，５５Ａ サブフィルタ
２２ 混合弁
２２ａ 操作レバー
２４ 配管部品
３０，７０ 塩素除去フィルタ
３１，４１，７１ 中空部
２４ｃ，３１ａ，３１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，６２ａ，７１ａ，７１ｂ，８２ａ，８２ｂ 開口部
３２，４４ 濾材部
４０ａ フィルタ体
４２ 通水路
４３，５０，５０Ｂ，５０ｘ，５０ｙ，５０ｚ，８０，９０ 弁体
５１，５１ｙ，８１ 本体部
５１ａ 上面
５２ｅ 凹部
５３，５６，８３，９１ 圧力開閉弁
５４ 調整ダイヤル
６０ 給水管
６１ 水道管
６２ バイパス経路
７０ａ 粒状活性炭
７２ パイプ
７３，７４ 不織布付きパネル
１００，１００Ａ，１００Ｂ，２００，３００，３００Ａ，４００，４００Ａ，４００Ｂ，５００，５００Ａ，６００，６００Ａ，６００Ｂ 給水器具

Claims (16)

1. 軸心方向に貫通する中空部を有する筒状フィルタと、前記中空部に接続された弁体と、を備えたフィルタであって、
   前記弁体が、少なくとも二つの開口部及び前記開口部同士を連通する流路を有する本体部と、前記流路を閉止するように配置された圧力開閉弁と、を備え、前記圧力開閉弁に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると前記圧力開閉弁が開放・閉止するフィルタ。
2. 軸心方向に貫通する中空部を有する筒状フィルタと、前記筒状フィルタの外周と前記中空部とを連通する通水路と、前記通水路内に配置された圧力開閉弁と、を備え、前記圧力開閉弁に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると前記圧力開閉弁が開放・閉止するフィルタ。
3. 前記作動圧の設定値が変更可能である請求項１または２記載のフィルタ。
4. 入水口及び出水口を有する水密性のケーシングと、前記ケーシング内に配置され前記入水口から前記ケーシング内に流入した水を濾過して前記出水口から流出させるフィルタと、前記入水口と前記出水口とを直通状態に連通可能なバイパス経路と、を備え、前記ケーシング内の動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると開放・閉止動作して前記バイパス経路を開放・閉止する機能を有する弁体を設けた給水器具であって、
   前記弁体が、少なくとも二つの開口部及び前記開口部同士を連通する流路を有する本体部と、前記流路を閉止するように配置された圧力開閉弁と、を備え、前記圧力開閉弁に加わる動水圧が予め設定された作動圧を境に上昇・下降すると前記圧力開閉弁が開放・閉止する給水器具。
5. 前記フィルタが塩素除去フィルタである請求項４記載の給水器具。
6. 前記バイパス経路を前記ケーシング内に配置した請求項４または５記載の給水器具。
7. 前記フィルタが軸心方向に貫通する中空部を有する筒状フィルタであって、前記中空部を前記バイパス経路とするとともに前記中空部の一方の開口部に前記弁体を取り付けた請求項４〜６のいずれかの項に記載の給水器具。
8. 前記弁体が前記開口部に着脱可能である請求項７記載の給水器具。
9. 前記入水口に接続される給水経路と、前記出水口に接続される出水経路と、を直通状態に連通可能な前記バイパス経路を前記ケーシングの外部に設け、前記弁体を前記バイパス経路に設けた請求項４または５記載の給水器具。
10. 前記弁体が前記バイパス経路に着脱可能である請求項９記載の給水器具。
11. 前記弁体に設定される作動圧が変更可能である請求項４〜１０のいずれかの項に記載の給水器具。
12. 前記弁体若しくは前記バイパス経路を通過する水を濾過するため異物除去機能若しくは塩素除去機能の少なくとも一方を有するサブフィルタを、前記弁体の圧力開閉弁の上流側若しくは下流側の通水経路に配置した請求項４〜１１のいずれかの項に記載の給水器具。
13. 前記弁体若しくは前記バイパス経路を通過する水に、前記フィルタを通過する前の原水を混入させるための注水路を、前記弁体から前記出水口に至るまでの間の通水経路に設けた請求項４〜１２のいずれかの項に記載の給水器具。
14. 前記注水路に、前記弁体の圧力開閉弁の開放作動圧より低い開放作動圧で開放する圧力開閉弁を装着した請求項１３記載の給水器具。
15. 前記ケーシングと、前記筒状フィルタに取り付けられた前記弁体と、を係脱可能に係合する凹凸嵌合機構を前記ケーシング及び前記弁体に設けた請求項７記載の給水器具。
16. 前記弁体の圧力開閉弁の上流側若しくは下流側の通水経路の少なくとも一部に設けられた横断面が円形状の部分に、円筒形状の前記サブフィルタを配置した請求項１２記載の給水器具。

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