JPH0248945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は清涼飲料水、コーヒーなどの濃厚液あ
るいは粉末などの原料を飲用水で希釈、溶解して
飲物として供給する自動販売機内に設置する濾過
器に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来から清涼飲料水、コーヒー、紅茶などの各
種の飲物の自動販売機が各所に設置されており、
需要者の要求を満たしている。

当該自動販売機はその機内に各種の飲物の原料
である濃縮液や粉末などが保存されており、需要
者の要求の都度、たとえばコインの投入により必
要とする原料を飲用水で希釈、あるいは溶解して
自動的に紙コツプなどに供給するものである。

第２図は自動販売機の構造の一例を示す説明図
であり、水道水あるいは飲用適の井水からなる飲
用水の流量を水入口弁１によつて調節し、濾過器
２で濾過した後、ヒータータンク３で加熱し、湯
供給弁４によつて種類別のミキシングホール５
Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給し、原料箱６Ａ，６Ｂ，６
Ｃからの原料を溶解し、飲物としてカツプ７に注
入するものである。なお第２図はホツト飲料のフ
ローのみを示したが、この他にコールド飲料用と
しては濾過器２以降に飲用水貯槽、カーボネータ
ー、カーボネーターに連通する炭酸ガスボンベ、
さらに製氷機など（いずれも図示せず）が内設さ
れており、最近の自動販売機はホツト飲料用とコ
ールド飲料用の両者の機器を内設するものが多
い。

これらの自動販売機に用いる前述した従来の濾
過器２は粒状あるいは粉末などの活性炭が充填さ
れており、前記飲用水中の懸濁物、臭い、有機物
等を除去するものである。

＜考案が解決しようとする問題点＞ ところが水道水あるいは井水中にはカルシウム
イオンやマグネシウムイオン等の硬度成分が存在
し、また井水中には場合によつては極小量ではあ
るが、鉄イオンやマンガンイオンが含まれてお
り、これらのイオン状物質は従来の濾過器では除
去することができず、硬度成分に起因するスケー
ルが前述したヒータータンク３や配管およびその
他の機器類の内面に付着して通水が不可能となる
ほか、電磁弁が作動不良になるなどのトラブル
や、また鉄イオンやマンガンイオンがヒータータ
ンク内などで酸化されて飲物が着色したり、ある
いは飲物の味を損なうなどの欠点を有していた。

本考案は従来の自動販売機におけるかかる欠点
を解決するもので、原水である飲用水中に含まれ
る懸濁物、臭い、有機物等を除去するとともに、
カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオ
ン等の障害イオンも併せて除去できる自動販売機
内に設置する濾過器を提供することを目的とす
る。

＜問題点を解決する手段＞ 本考案は基本的には活性炭層とカチオン交換樹
脂層の複層を有するカートリツジを濾過器内に設
け、飲用水を上昇流でカチオン交換樹脂層次いで
活性炭層に通過させるものであるが、当該上昇流
によりたとえカチオン交換樹脂層が流動しても、
当該流動化によつて処理水水質および採水量に影
響を与えず、また濾過器内のカートリツジを容易
に着脱できるような構造としたものである。

すなわち本考案は、清涼飲料水、コーヒーなど
の濃厚液あるいは粉末などの原料を飲用水で希
釈、溶解して供給する自動販売機内に設置する濾
過器において、原水流入口と濾過水流出口とを有
する濾過器内に、前記濾過水流出口と連通するノ
ズルを有するカートリツジを設け、当該カートリ
ツジは、上部に活性炭、その下部にカチオン交換
樹脂を充填し、さらにカチオン交換樹脂層内に少
なくとも一枚以上の透水性安定板を設けるととも
に、イオン交換樹脂層の下部に透水性支持板を設
けたものであり、原水流入口から流入した原水を
濾過器の内周囲とカートリツジの外周囲との間を
流下させ、次いで透水性支持板を介して上昇流で
イオン交換樹脂層続いて活性炭層に通過させ、濾
過水を濾過水流出口から流出させることを特徴と
する自動販売機内に設置する濾過器に関するもの
である。

以下に本考案を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本考案の実施態様の一例を示す濾過器
の断面図であり、原水流入口８と濾過水流出口９
を有する上部ハウジング１０と下部ハウジング１
１とで濾過器２を構成し、その内部に前記濾過水
流出口９と連通するノズル１２を有するカートリ
ツジ１３を設ける。当該カートリツジ１３は上部
が活性炭層２０、その下部がカチオン交換樹脂層
２２となつた複層を有するものであるが、一例と
して以下のようにして製作する。

すなわちカートリツジ１３のキヤツプ１４の下
面に、通水穴１５を包囲するようにして非透水性
の底面部１６と透水性の側面部１７とからなるた
とえばポリプロピレン製の集水筒１８の端部を熱
溶着し、次いで前記キヤツプ１４の下面外周に非
透水性の側胴部１９の一端を熱溶着する。次いで
当該側胴部１９の他端から粒状活性炭を充填し、
前記集水筒１８の周囲に活性炭層２０を形成す
る。次いでたとえばポリプロピレン製の透水性仕
切板２１を側胴部１９の他端から挿入し、活性炭
層２０の下部に固定する。当該仕切板２１の固定
法としてはその周囲を側胴部１９に溶着したり、
あるいは側胴部１９の内径よりやや大きめの円板
からなる透水性仕切板２１を側胴部１９内に押し
込み、当該仕切板２１と側胴部１９の摩擦力を用
いて固定してもよい。

次いで全容量の1/2のカチオン交換樹脂、たと
えばNa形の強酸性カチオン交換樹脂を充填して、
カチオン交換樹脂層２２Ａを形成し、次いで同じ
ようにポリプロピレン製の透水性安定板２３を側
胴部１９の他端から挿入し、前述した仕切板２１
と同様にカチオン交換樹脂層２２Ａの下部に固定
する。次に全容量の1/2の同じカチオン交換樹脂
を充填してカチオン交換樹脂層２２Ｂを形成し、
当該カチオン交換樹脂層２２Ｂの下部に透水性支
持板２４を固定し、その外側に多孔板２５を固着
する。

このようにして製作したカートリツジ１３を濾
過器２に以下のようにして装着する。

すなわち上部ハウジング１０に有する濾過水流
出口９にカートリツジ１３のノズル１２を、たと
えばネジ込みにより取り付けて連通し、次いで上
部ハウジング１０と下部ハウジング１１とをバン
ドシール２６を用いて接合する。

このようにカートリツジ１３はバンドシール２
６の着脱と、濾過水流出口９とノズル１２との螺
合により濾過器２に着脱可能とする。

＜作用＞ 次に本考案の濾過器２の操作を説明すると、自
動販売機内のしかるべき位置に濾過器２を取りつ
け、原水流入口８から水道水あるいは井水等の飲
用水を流入する。

当該飲用水は濾過器２の内周囲とカートリツジ
１３の外周囲との間を流下し、多孔板２５から上
昇流でカートリツジ１３内に流入し、まずカチオ
ン交換樹脂層２２Ｂ、次いでカチオン交換樹脂層
２２Ａを通過し、飲用水中のカルシウムイオン、
マグネシウムイオン、鉄イオン、マンガンイオン
等の前記障害イオンが除去され、次いで活性炭層
２０を通過し、飲用水中の懸濁物、臭い、有機物
等が除去され、処理水が集水筒１８から集水され
て通水穴１５、ノズル１２、濾過水流入口９を介
して取り出される。

本考案においてはカチオン交換樹脂層２２内に
透水性安定板２３を設け、カチオン交換樹脂層２
２をカチオン交換樹脂層２２Ａとカチオン交換樹
脂層２２Ｂとに分割しているが、当該透水性安定
板２３を設けた理由は以下の通りである。

すなわち一般にカートリツジ内にイオン交換樹
脂を充填して上昇流で通水する場合、当該上昇水
流によりイオン交換樹脂が流動するのを防止する
ため、あらかじめカートリツジ内にイオン交換樹
脂を可及的密に充填することが行われているが、
Na形のカチオン交換樹脂の場合、イオン形がCa
形、Mg形、Fe形などに変化するとその体積が５
〜７％収縮する。

したがつてあらかじめ当該カチオン交換樹脂を
カートリツジ内に可及的密に充填したとしても通
水過程中にカートリツジ１３内の下方部のカチオ
ン交換樹脂から収縮が進行し、ついにはカートリ
ツジ１３内部に空間が生じ、カチオン交換樹脂層
２２がルーズになり、そしてカチオン交換樹脂が
上昇水流によつて流動化しはじめることとなる。
このような状態となると、流入水がカチオン交換
樹脂層をシヨートパスすることとなり、充填した
カチオン交換樹脂が本来有している性能を発揮し
得ず、処理水のカルシウムイオン、マグネシウム
イオンなどの障害イオン量が増大するとともに、
採水量も減少する。

ところが本考案においてはカチオン交換樹脂層
２２内に透水性安定板２３を設けているので、た
とえカチオン交換樹脂層２２Ｂが収縮し、カチオ
ン交換樹脂層２２Ｂが上昇水流によつて流動化し
ても当該流動化が生じるのはカチオン交換樹脂層
２２Ｂのみであり、透水性安定板２３の上部に存
在するカチオン交換樹脂層２２Ａは依然として密
に充填されているままである。したがつて流入水
中の一部が流動化したカチオン交換樹脂層２２Ｂ
をシヨートパスしてもその上部に存在するカチオ
ン交換樹脂層２２Ａを通過するので、処理水中に
障害イオンがリークすることはない。

このようにカチオン交換樹脂層２２内に設けた
透水性安定板２３はカチオン交換樹脂の収縮に起
因する樹脂層の流動化を全体に及ぼさない効果を
有するものであり、第１図に示した実施態様では
カチオン交換樹脂層２２内に一枚の透水性安定板
２３を設けているが、設ける透水性安定板２３の
枚数を多くする程、前記流動化を全体に及ぼさな
い効果が大となる。しかしあまり多数枚の透水性
安定板２３を付設すると圧力損失が増大するの
で、通常は一〜二枚程度を設けるとよい。

本考案のカチオン交換樹脂としてはNa形の強
酸性カチオン交換樹脂、Na形の弱酸性カチオン
交換樹脂を用いることができるが、後者はNa形
からCa形、Mg形に変化した場合の収縮率が大き
いので、好ましくはNa形の強酸性カチオン交換
樹脂を用いるとよい。

なお第１図に示した実施態様においては活性炭
層２０とカチオン交換樹脂層２２とを透水性仕切
板２１で隔てており、当該透水性仕切板２１を設
けることにより、活性炭層２０とカチオン交換樹
脂層２２とが混合するのを防止することができる
が、場合によつては当該透水性仕切板２１を省略
しても差し支えない。

また第１図に示した実施態様においては活性炭
層２０内に、通水穴１５を包囲するようにして透
水性の側面部１７を有する集水筒２０を設けてい
るが、当該集水筒２０は集水部の表面積を大とす
ることによりカートリツジの圧力損失を減少させ
る効果があり、通水穴１５と活性炭層２０の間
に、単にスクリーンを設けるよりこのような集水
筒２０を設けた方が好ましい。

＜効果＞ 以上説明したごとく、本考案の濾過器はカチオ
ン交換樹脂層と活性炭層の複層からなるカートリ
ツジを有しているので、自動販売機の原水となる
飲用水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオ
ン、鉄イオン等の障害イオンと懸濁物、臭い、有
機物等を除去することができ、飲物が着色した
り、あるいは味を損なうことなどがなく、かつ硬
度成分に起因するスケールがヒータータンクや配
管およびその他の機器類の内面に付着して通水が
不可能となつたり、電磁弁が作動不良になるなど
のトラブルを未然に防止することができる。

さらに本考案のカートリツジは比較的簡単に着
脱できる他に、カチオン交換樹脂層内に透水性安
定板を設けているので、カチオン交換樹脂の収縮
に起因する樹脂層の流動化を全体に及ぼさない効
果を奏し、樹脂層の流動化による処理水の障害イ
オンリークおよび採水量減少を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施態様の一例を示す濾過器
の断面図であり、第２図は自動販売機内の構造の
一例を示す説明図である。 １……水入口弁、２……濾過器、３……ヒータ
ータンク、４……湯供給弁、５……ミキシングホ
ール、６……原料箱、７……カツプ、８……原水
流入口、９……濾過水流出口、１０……上部ハウ
ジング、１１……下部ハウジング、１２……ノズ
ル、１３……カートリツジ、１４……キヤツプ、
１５……通水穴、１６……底面部、１７……側面
部、１８……集水筒、１９……側胴部、２０……
活性炭層、２１……透水性仕切板、２２……カチ
オン交換樹脂層、２３……透水性安定板、２４…
…透水性支持板、２５……多孔板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 清涼飲料水、コーヒーなどの濃厚液あるいは
   粉末などの原料を飲用水で希釈、溶解して供給
   する自動販売機内に設置する濾過器において、
   原水流入口と濾過水流出口とを有する濾過器内
   に、前記濾過水流出口と連通するノズルを有す
   るカートリツジを設け、該カートリツジは、上
   部に活性炭、その下部にカチオン交換樹脂を充
   填し、さらにカチオン交換樹脂層内に少なくと
   も一枚以上の透水性安定板を設けるとともに、
   イオン交換樹脂層の下部に透水性支持板を設け
   たものであり、原水流入口から流入した原水を
   濾過器の内周囲とカートリツジの外周囲との間
   を流下させ、次いで透水性支持板を介して上昇
   流でイオン交換樹脂層続いて活性炭層に通過さ
   せ、濾過水を濾過水流出口から流出させること
   を特徴とする自動販売機内に設置する濾過器。 ２ ノズルに通じるカートリツジ内の通水穴を包
   囲するようにして、透水性の側面部を有する集
   水筒を配置し、当該集水筒の周囲に活性炭を充
   填する実用新案登録請求の範囲第１項記載の自
   動販売機内に設置する濾過器。