JPH03504211A - 汚染された水を浄化する方法とアレンジメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この出願は、１９８６年６月９日出願された出願第８７２、１６２号の一部継続 である。

本発明は、一般的に水の浄化に関し、さらに詳細には、汚染された水の浄化の方 法とアレンジメントに関するものである。

ここに記載の発明は、水のガロン当り、僅か数ベニ−のコストで、すべての公共 的に処理された水の供給源から、井戸または泉、そして他の水源から引いた水、 好ましくは、極度に汚染されていない水を供給するものからの水から、現実的に 安全な飲料を製造するように構成されている。本発明は、水道水が、人間の消費 に安全とされているとされながら、実際に有害または有毒でないにせよ、水道水 を変色させたり、曇らせたりすることにより、または、水道水に不快な臭いや味 を与えたりすることにより、少なくとも水道水の審美的魅力を減少させる汚染物 質または汚染物を、しばしば含むという事実の認識に基づくものである。このこ とは、重言水道水が、バクテリアその他の類似物のような有害な有機体を除去す るために、塩素５１！ｌ理され、場合によっては、極度に塩素処理されるという 事実から、にもかかわらず、少なくとも、ある場合には、真実である。水道水の 汚染の問題は、ニューヨーク市のような特に広い自治体が、貯水池を満たすため 、特に、厳しい、または、長い渇水時に、ハドソン河の河水のような河水を使用 しなければならない事実によって、悪化されている。このような河の水は、ポリ クロロビフェニル（ＰＣＢ）または他の発癌性化合物のようなあらゆる種類の汚 染物質を含み、そして、工業廃水と家庭廃水（処理され、または処理されていな い）もまた、河川へ流れる。さらに、河川の水は、すでに、天然有機物質とバク テリアその他の生物学的汚染物質に富んでいる。

明らかに、河川の水は、無処理の消費に適していない。かくして、そのような河 川の水は、貯水池に流入される前に、通常、塩素処理され、貯水池から水道へ供 給される水は、再度塩素処理される。しかしながら、塩素処理の作用は、有害な 有機体のほとんどを死滅させるに有効であると同時に、特に、汚染された水を処 理したとき、癌発生のトリハロメタンを生ずる。これに加え、少なくとも古い重 言水道供給システムの中には、塩素が有効でない有機体による水道管へのバクテ リアの蔓延が、危険な汚染を惹起する。小腸の伝染病の原因となるラムヴル鞭毛 虫嚢子は、有害で、塩素抵抗性有機体の例である。また、有毒または有害な物質 、例えば、鉛、銅、亜鉛またはアスベストなどは、水道管内で処理済みの水に入 り込むことができる。

さらに、極めて有毒な有機化合物の工業的放出、そして、殺虫剤、除草剤、殺菌 剤ならびに類似物質の農業使用は、家庭内での各種の危険な化学品は言うにおよ ばず、水を汚染するものである。例えば、海水の浸入による、または、ある種の 水軟化剤と処理方法により導入される高レベルの食塩および他のナトリウムイオ ン塩は、飲料水に不快な高レベルのナトリウムの原因となる。他の汚染塩は、メ トヘモグ０ピン血症（または、“憂身乳児″）の原因となる硝酸塩を含み、そし て、歯の斑点形成と骨障害の原因となる弗化物を含む。高濃度の硝酸塩は、人間 または動物の下水汚物による水源汚染が原因となり、特に内陸と乾燥領域におい ては、自然（地理的）汚染の結果である。弗化物汚染は、人間活動または自然汚 染のいずれからも生ずる。そして、広く使用されている有毒重金属塩が存在し、 または、工業社会により行なわれている、ある種の処理の副産物も存在する。こ のような重金属塩は、例えば、カドミウム、クロミウム、ニッケル、鉛と砒素（ これは、また癌を発生する）の塩を含む。原子力武器の生産、テスト、かっての 使用、さらには、原子力発生と事故、そして、放射性物質の発掘、処理、再処理 と廃棄の今日と現代において、供給水が、ある日、拒否すべき量の溶解または含 有された放射性物質を含む機会が年々増えている。

上記の点から、飲料水が実際無害であり、汚染物がすべてではないが大部分除去 できることを保証する唯一の方法は、水道水を使用地点で直接に最終浄化するこ とであることが明らかである。したがって、この目的達成のため、これまで、種 々のアレンジメントとシステムが開発されている。例えば、まず水道水を濾過し て、活性炭またはチャコールのような濾過媒体により吸着または捕捉できる粒子 状汚染物質または他の汚染物を除去し、ついで、このように濾過した水を水の沸 点にできるだけ近い温度に上げ、バクテリア、細菌、ビールス、他の生物学的汚 染物のほとんどを死滅または不活性化し、同時に、低沸点の物質を周囲大気中へ 逃がすことが提案されている。しかしながら、このアプローチの経験は、少なく ともある場合、そのような処理の結果が、特に、多数の汚染物が、オリジナルな 濾過の後でも浄化すべき水に残留し、加熱によっても追放できず、そして、さら に、濾過される筈のある物質が水に留まるという点で、失望的なものとなってい ることを示す。従来技術において、不十分な濾過は、フィルター内での浄化すべ き水の極めてυｊ限された滞留時間に関連する。

また、蒸留プロセスに訴えることにより使用地点において浄水を得ることが提案 されており、ある種のものは、複雑で、したがってコストがかかる、この蒸留原 理を使用する各種のアレンジメントが提案されている。しかしながら、このアプ ローチは、また、むしろ重大な欠点を被り、それは、水の沸点よりも低い沸点の 、少なくともある物質は、水の蒸発前に蒸発し、大気中に逃げるよりも、蒸留プ ロセスの次の凝縮フェーズの間、析出してしまうとう事実にある。かくして、特 に、連続のベースに基づいての蒸留よりも、水の特定の量を１回ごと蒸留するに 当り、特に、浄化される水のすべてが蒸留されず、蒸留に供される水のすべてが 実際に水蒸気またはスチームにコンバートされて、凝縮されるものではない事実 に鑑み、蒸留水における、これら物質の濃度は、高まる。蒸留方法の他の制限は 、蒸留器ののエバポレータにおける加熱された表面に形成されるミネラルスケー ルの除去の困難性の形成である。さらに、蒸留プロセスは、特に、水を液相から 気相または水蒸気またはスチームへ換えるときに多量のエネルギーを必要とする から、むしろ通常、高価なものとなる。

上に討論した形式のアレンジメントの、または、そのようなアレンジメントに関 連して使用される設備の例は、すべて放棄されている米ｌ特許出願第３００．４ ２３．４４２、９５１．４４３．５９９号に記載されている。例えば、出願第３ ００．４２３号は、浄化される水が、完全に渦巻状のバスをエバポレータに向は 流れ、エバポレータへ到達するまでのアレンジメントにおける滞留時間を延長し 、揮発化の機会を増やし、水から低沸点の汚染物質を逃がすようにした水蒸留器 を開示している。出願第４４２．９９５号は、水をエバポレータで蒸発させ、別 の容器で凝縮し、この容器は、蒸留された水を貯溜し、容器内面を殺菌状に維持 するようにした他の蒸留アレンジメントを開示する。

しかしながら、これらアレンジメントのいずれの一つも水は、−切再循環されず 、エバポレータへの水の流路中には、フィルターは、全くなく、その結果、これ らのアレンジメントにより得られる浄化度は、希望のものよりも低い、最後に、 出願第４４３．５９９号は、浄化すべき水を７１ノンジメントへ連続的に供給し て水を満たし、スチームに変換して、まず、堆積した器具に通して、外部の凝縮 容器で凝縮する他の蒸留アレンジメントを開示している。しかしながら、ここで さえも、部分的に浄化された水を再循環させず、濾過手段を通して再循環させる 水路もない。

したがって、従来技術の欠点を除くことが、本発明の総合的な目的である。

さらに詳しくは、高度の水浄化を達成する浄水方法を提供することが、本発明の 目的である。

本発明のさらに他の目的は、比較的低コストで、汚染物質のすべての種類ではな いが、大部分のものを水から除去することができる、ここで考膚される形式の方 法を発展させることである。

本発明の同時に生ずる目的は、上記した目的が達成でき、構造が比較的簡単で、 製造するに安く、使用しやすく、それにも関係なく操作性に信頼がおけるアレン ジメントを案出することである。

本発明のさらに他の目的は、水の沸点よりも低い沸点をもつ汚染物質を浄化する 水から除き、汚染物質を濾過媒体に捕捉可能の浄水アレンジメントを案出するこ とである。

前記目的と、以下で明らかになる他の目的を保持しながら、本発明の一つの特徴 は、浄水方法にあり、この方法は、浄化すべき不純な水の所定の特定された量を フィルターへ導入し；導入された水を濾過して、部分的に浄化した水を得て：部 分的に浄化した水を閉込めた空間部に溜めて、そこで水の本体部分を形成し：部 分的に浄化された水を水の沸点まで、または、沸点近くまで加熱し；部分的に浄 化された水を再度、同じフィルターへ導入し：そして、浄化された水の汚染度が 所定のレベル以下に下がるまで、さらに部分的に浄化された水の浄化に当りなが ら、濾過作用、貯溜作用と加熱作用を継続、反復する工程からなるものである。

記載される本発明の特定に利点は、部分的に浄化された水の濾過を反復すること により、水がフィルターを１回しか通過しないとする場合よりも高い比率の濾過 可能の水の汚染物質がフィルターに保持され、かくして浄化された水から除去さ れる点である。さらに、部分的に浄化された水を、水の沸点まで、または、近く まで加熱することにより、それをしない場合よりも高い割合の低沸点汚染物質が 水から駆逐され、周囲大気へ放散される。

本発明の他の有利なコンセプトによれば、発明方法は、さらに、浄化された水の 所定量を、反復工程の完了に引続いて蒸留し、来るべき消費に備えて、収集空間 部に蒸留水を集める工程を包含する。この特徴の利点は、低沸点と高沸点の汚染 物質の両者が、従来の方法に比べ、より高い比率で、浄化される水から除去され ることである。

本発明は、また、浄水アレンジメントを目指すもので、このアレンジメントは、 閉込められた空間部を画成する手段；所定の特定の最の不純な水を閉込められた 空間部へ導入する手段：導入した水を濾過して、部分的に浄化した水を得る手段 ；閉込められた空間部内に貯溜室を作り、部分的に浄化された水を水の本体の形 態で、そこに溜める手段：部分的に浄化された水を、水の沸点まで、または、該 沸点近くまで加熱する手段：そして、浄化された水の汚染度が所定のレベル以下 に下がるまで、さらに部分的に浄化された水の浄化に当りながら、水本体の部分 的に浄化された水を、濾過手段、貯溜手段と加熱手段を継続して循環させるを包 含する。この文脈において、さらに有利なことは、画成、境界形成手段が、濾過 手段を受ける上位領域と、貯溜室を構成する下位領域を有し、穿孔された蓋が上 位領域に着脱自由に支持されているときである。ついで、加熱手段は、有利には 、貯溜室内に、水本体に完全に浸漬されるよう、位置する電気抵抗ヒーターを含 むことができ、そして、循環手段は、該ヒーターの上に配置されたスチーム捕集 のためのスチーム捕集ベルと、該スチーム捕集ベルから濾過手段へ伸びて、集め たスチームをスチームによって囲んだ水の玉と共に、濾過手段へ導く上昇管とを 含むことができる。

この文脈において、有利なことは、上昇管は、外部の支持カラーを有するとき、 濾過手段が、上昇管の一部を受ける中央通路を有し、閉込められた空間部の上位 領域に受けられるとき、上昇管の支持カラーで支持されるカートリッジであると きである。

本発明の他のアスペクトによれば、容器は、その低位領域に出口を有し、加熱手 段は、容器の外部に位置し、該出口と連通する外部ヒーターを含み、循環手段は 、容器の外部にあって、該ヒーターに連通する上昇管を含み、上昇管に連通し、 上昇管に連通のスパウトは、閉込められた空間部に向いて、ヒーターで発生した スチームと、このスチームに囲まれた水の玉を上昇管内で結合して濾過手段へ上 昇させる。しかしながら、循環手段が加熱手段から上方へ伸びる上昇管と、閉込 められた空間部に向いて、ヒーターで発生したスチームと、このスチームに囲ま れた水の玉を上昇管内で結合して濾過手段へ上昇させるスパウトとを有している とき、有利である。本発明の特に有利な構造は、少なくとも蓋が容器の上位領域 に支持されるとき、容器の上位領域に受けられるポールディングカップを包含し 、導入手段と、スパウトが向くネック部を含み、濾過手段を適合する主要部が、 ネック部からの水の流れが、下方から濾過手段へ流入し、濾過手段を通過して上 方へ流れ、濾過手段の上位領域から放出され、ホールディングカップから溢れて 、貯溜室へ流れるときである。

本発明のアレンジメントは、さらに有利には、水本体の水の温度を水の沸点まで 上昇し、該水の部分をスチームに換え、その場合、容器は、貯溜室の上に位置す る少なくともとも一つの放出口を有して、発生したスチームを閉込められた空間 部から、そこを通して放出することが付随する浄化操作の完了に引続いて、循環 手段を通過する水本体の浄化された水の流れを選択的に妨げる手段を包含する。

さらに、放出されたスチームを水に凝縮させる手段と、来るべき消費に備えて、 凝縮した水を収集空間部に集める手段とが設けられる。最後であるが、後にない ものではなく、さらに、凝縮手段は、アレンジメントをアッセンブリーしたとき 、容器を囲む容器を含むとき、有利である。

本発明の、さらなる特徴は、水を収集容器からヒーターと濾過手段へ供給するた めの機械式ポンプ手段の使用であり、これによって、加熱され、濾過された水は 、反復循環のために収集容器へ戻され、かくて均一な流儀レートが与えられる。

装置は、さらに、浄水ブ０セスを実質的に自動化して、浄水システムの操作と使 用を単純化し、浄水の連続供給を可能とする制御を含む。

前記した実施例のどれにも、デフレクタを横切るスチームと水蒸気玉の均一な分 配を与える新規なデフレクタを有する蓋を設けることができ、これによって、フ ィルター７ツセンブリーへ供給される水の玉と水蒸気をフィルター人口に対し均 一に分配する。第１の実施例には、水の玉と水蒸気の流れが機械式ポンプ作用に より、フィルター人口の領域へ供給されるシステムが使用のため設けられており 、一方、第２の実施例は、熱ポンプ作用使用のシステムにおける使用のため設計 されている。

基本的な浄水システムは、ざらに、コトロール手段により、浄化サイクルの再開 と浄水を実質的に連続して貯蔵容器から提供する充分な頻度で発生するインター バルで、浄水を貯蔵容器へ供給する制御バルブと適当な導管を介して、システム に結合された補助貯蔵容器の使用で、浄水の実質的な供給を与えるようにモディ ファイされることもできる。

図面の簡単魁災Ｊ 本発明は、添附図面を参照しながら、さらに詳細に記載されるもので、図面にお いて： 第１図は、本発明の浄水アレンジメントの部分断面側両立面図である。

第２図は、第１図に類似しているが、浄水アレンジメントの変更された構造の図 面である。

第３図は、第１図に類似しているが、浄水アレンジメントの、ざらなる変更の他 の図面である。

第４図は、第３図のアレンジメントの平面図である。

第５図は、第１図に類似しているが、本発明の浄水アレンジメントの、さらに変 形され、拡大された構造の他の図面である。

第６図は、本発明の浄化システムの他の実施例を示す簡略化されたダイアグラム である。

第７図は、第６図に示した浄化システムのさらに詳細なアレンジメントを示す。

第８ａ図と第８ｂ図は、フィルターアッセンブリーの入口へ水の玉と水蒸気を均 一に分配するための偏向装置の断面図と平面図である。

第９ａ図と第９ｂ図は、それぞれ、第８ａ図と第８ｂ図の偏向装置のための他の 実施例の平面図と断面図である。

第１０図は、偏向装置の、なお他の実施例を示す部分的に断面にされた立面図で ある。

第１１図は、第６図と第７図に示され、浄水貯溜容器と実質的な連続ベースにお いて浄水を供給するＩＩＩＩＩｌエレクトロニクスを含む形式の浄化システムの 簡略化された概略図を示す。

ゝた　　　の　　た雲１ 詳細には、図面、そして、最初に第１図を参照すると、符号１が、本発明の浄水 機構において浄化される水の流れを示すために使用されていることが分る。水流 １は、浄水機構の多孔または開口されたＮ３を介してフィルター／浄化カートリ ッジ２へ導かれる。蓋３は、パーフォレーション３ａにより多くの孔があけられ て示され、水流１がそれらを通過し、また、各種のベーパまたはガス状媒体が、 それらを通過して、浄水機構の内部から外部へ、そして、周囲の大気へ逃げるよ うになっている。

しかしながら、必要に応じて、蓋３は、浄水機構へ水流１が導入されている間の 浄水機構の操作の最初の、または、充填の段階の間は、外されていてもよく、そ の結果、蓋３により制約されずに、水流１をフィルター／浄化カートリッジ２に 直接向けることができる点で、該機構に水を充填することが促進できる。

フィルター／浄化体カートリッジ２は、概ね、トロイド形状であって、互いに周 囲壁５により連結している上位の水平壁４ａと下位の水平Ｉ！４ｂとを含む。周 囲壁５は、上位の水平１４ａを越えて上方へ突出し、浄化体すべき、または浄化 されている水を分配する空間部５ｂを囲む延長部５ａを有する。操作の最初の段 階での１３の有無に関係なく、水流１からの水は、分配空間部５ａに達し、そこ からフィルター／浄化体カートリッジ２の断面部分に均一に分配されるもので、 そこでは、水は、分配空 間部５ｂにある程度溜まり、そして、水の導入ポイントから、該導入ポイントと 離れているフィルター／浄化体カートリッジ２の上位水平１４ａの領域へ拡散す る。明らかに、孔があいた蓋３が、最初の段階または充填の段階の間に存在して いれば、水流１の水がパーフォレーション３ａを介して流れる前に、基本的には 、図示のように、蓋３に広がる点で、水流１に関しての所望の拡散効果を増進し 、または、それ自体で達成する。水流１の水が蓋３の外縁から溢れ出るのを防ぐ ために、蓋３は、水流１の水を受ける空間部３Ｃを周縁的に完全に囲む立ち上が りカラー３ｂを含む。

上位と下位の水平壁４ａ、４ｂは、周囲壁５と共に内部室２０と境を接し、該内 部苗は、二つの堆積したフィルター５ａ、５ｂを受け、これらは、それぞれ上位 水平壁４ａと下位水平壁４ｂとに並置され、そして、該フィルター内を流れる水 から粒子物質を捕捉することができるクロス、目の粗い繊維または他の素材から 作られている。前記フィルターを通過する水から溶解している不純物を吸着する ことができる活性炭またはチャコールまたは他の既知物質のような濾過材７が、 二つの堆積したフィルター５ａ、５ｂの間に挟持され、かつ、内部室２０の容積 の主たる部分に充填されている。上位と下位水平１４ａ、４ｂそれぞれには、多 数の孔８ａ、８ｂそれぞれが穿孔されていて、浄化された水が重力によって分配 空間部５ｂから孔８ａを通り内部室２０へ、そこから孔８ｂを通り、容器または コンテナー９の蓄積空間部９ａへ入り、この蓄積空間部９ａに溜まるようになっ ている。水流１の不純な水は、容器９の内部が約２７３に満たされるまで、前記 の態様でフィルター／浄化体カートリッジ２を通過する。

電気抵抗ヒーター１０が容器９の蓄積空間部９ａの底部領域に位雪している。電 気抵抗ヒーター１０へは、電気ケーブル１１の電気プラグ１１ａが電気アウトレ ットに差し込まれたとき、そして、電気ケーブル１１に介在する電気スイッチ１ １ｂがスイッチオンされたときに、電気ケーブル１１１を介してｉ！流が供給さ れる。電気抵抗ヒーター１０は、収容空間部９ａに収容された水の部分１２の内 部に完全に浸漬されている。電気抵抗ヒーター１０が動作すると、浄化されるべ き水の部分１２を加熱する。この時には、蓋３は、それが外されているときは、 容器９の上縁に施蓋され、その結果、ベーパまたはガス状媒体が蓋３のパーフォ レーション３ａを介してのみ容器９の内部から放散し、これによって、このよう なガス状媒体の放散のための流れの断面領域を所望のレベルに減少させる。

電気抵抗ヒーター１０による水の部分１２の加熱が進行するにつれ、そして、数 分の過程において、水の部分１２の温度が全体として沸点に到達しなくても、蒸 気泡１３が水の部分１２の内部、特に、電気抵抗ヒーター１０の回りに発生し出 す。電気抵抗ヒーター１０と水の部分１２の温度がさらに上昇するにつれ、これ らの蒸気泡１３は、電気抵抗ヒーター１０から離れ出し、水の部分１２の内部を 上昇し、蒸気捕集ベル１４により結局捕捉され、捕集される。

蒸気捕集ベル１４は、上位中央領域において併合し、上方へ伸びる上昇管１６と なり、該管は、フィルター／膠化体カートリッジ２の中央領域を通り、カートリ ッジ２の上位水平壁４ａから所定の距離をおいた上方で終端となる。カートリッ ジ２は、上昇管１６の通路と境する筒状の内部仕切り壁１８を有する。上昇管１ ６には、その外部において、フィルター／膠化体カートリッジを支持する支持カ ラー１９が設けられている。かくして、フィルター／膠化体カートリッジは、セ ルフコンテインで、蓋３を容器９から外して、該カートリッジを上昇管１６にそ って上方へスライドさせるだけで、交換のために上昇管１６から簡単に取外すこ とができるが理解される。

新規に、または、交換のためのフィルター／膠化体カートリッジ２は、上昇管１ ６の上端を仕切り壁１８により境とされた通路に挿通し、ついでカートリッジ２ を上昇管１６にそい下方へスライドさせ、支持カラー１９に着座させることで、 上昇管１６に簡単に装着できる。

本発明の浄化機構の操作開始の比較的直ぐ後で、浄化されるべき水の温度が、電 気抵抗ヒーター１０の直近部分を除けば、実際には沸点に到達しないが、沸点に 近接するにつれ、蒸気捕集ベル１４に捕集された蒸気は、取り囲まれた水玉１５ と共に上昇管１６の内部を上昇し出す。これは、上昇管１６の内部に取り囲まれ た蒸気と水の混合体の比重が上昇管１６と蒸気捕集ベル１４の外部に位置する浄 化されるべき、かなり温度が低い水の部分１２の比重よりもかなり低いからであ る。したがって、比重の不均衡、したがって、一方では、上昇管１６の内部に位 置する水と、他方では、上昇管１６の外部に位置する水の下降圧力が温度の低い 水を下方へ移動させ、それぞれのスロット１７を介して蒸気捕集ベル１４内へ進 入させ、一方、蒸気捕集ベル１４に捕集された蒸気と、それによって囲まれた水 スラップは、上昇管１６内を上昇する。

加熱が継続するにつれ、水スラグ１５は、蒸気と共に上昇管１６の上端から溢れ 出すか、または、放出され、Ｍ３の下面大部分に当り、その後、水スラグ１５と 蒸気から蒼３に凝結する水は、重力により、図示のようにフィルター／膠化体カ ートリッジ２の上位水平壁４ａに落下し、再び、この上位水平壁４ａに分配され 、再び、開口８ａを介してフィルター／膠化体カートリッジ２の内部室２０に流 入し、そこで、堆積したフィルター５ａ。

６ｂと、それらの間にサンドインチされた濾過媒体７により作用され、重力で、 下位水平壁４ｂの開口８ｂ方向へ流れ、そこを通り、水の部分１２に合流する。

換言すれば、加熱された水は、濾過媒体７で濾過される。

浄化された水は、開口８ａを介してフィルター／浄化カートリッジ２を去った後 、水滴２１の形態で、水の部分１２へ滴下し、容器９の蓄積空間部９ａに貯めら れている水の加熱による撹拌により水の部分１２に混じる。

ついで、前記した加熱と濾過サイクルが浄化操作に割当てられた２０分または、 その程度の時間の間に、数度にわたり反復される。換言すれば、水の部分１２の 加熱が開始された後、フィルター／膠化体カートリッジ２を通る水量は、水の部 分１２の曾の数倍である。

電気抵抗ヒーター１０により継続的に約２０分間加熱され、上昇管１６に内部を 上昇し、フィルター／膠化体カートリッジ２を下降した後、浄化された水は、多 数回にわたり濾過媒体７へ上げられて、それを下方へ通過して、容器９の蓄積空 間部９ａへ戻される間、濾過部材７に滞留するか、または、接触する充分な時間 を有し、溶解した不純物すべてが除去される。この時点において、スイッチ１１ ｂは、オフ位置にスイッチされ、電気抵抗ヒーター１０と、いまや浄化された水 の部分１２とは、冷却され出す。フィルター／膠化体カートリッジ２は、上昇管 １６と蒸気捕集ベル１４と共に容器９の内部から取外され、ついで、浄化水が容 器９から分与できるものとなる。　　実質的に全ての低沸点または揮発性の有機 ならびに無機物質は、浄化された水から駆逐されるものであることが認識される 。これは、このような揮発性ベーパとガスとが穿孔されたＭ３の孔３ａを介して 、３１で示すように、周囲空気へ放出されるからである。フィルター／ 浄化体カートリッジ２において達した約８５〜９０℃または華氏１８５〜１９５ 度の高温度により、高温度でなければ、濾過媒体７により吸着される傾向にある 揮発性有機化合物も、また、大気中に駆逐、放出される。また、濾過媒体７内の バクテリアまたは他の生物学的成育は、フィルター／膠化体カートリッジ２を介 しての水と蒸気の湿った加熱サイクルにより停止または阻止される。

図面第２図に戻ると、該図面は、非常に多くの点で、前記のものと類似し、第２ 図に関連しては、対応部材を確認すうるために同じ符号が用いられ、これらの構 造における相違のみ、ここで詳細に述べられる本発明による浄水機構のモディフ ァイされた構造を示すことが理解される。上記と同様に、浄水機構のこのモディ ファイされた構造は、複数回分の浄水を製造するために使用される。

このモディファイされた浄水機構の容器９は、口付きのものとして作られ、上昇 管１６は、容器９の外部に配置され、接続スリーブ２４により、ホルダーカップ ２５のネック部２６に開口する吐水口２２へ接続している。水流１は、これもま た、支持カップ２５の支持室２５ａを充満し、オーバーフローして容器９の貯溜 空間部９ａを所望の水位まで満たし、そこで浄化されるべき水の部分１２を構成 する、最初の、または、充填操作の間、支持カップ２５のネック部２６へ注水さ れる。

この構造において、水は、容器９の内部で加熱されない。むしろ、水は、出口２ ３を通り、容器９の外部に配置のヒーター１０へ流れ、ヒーター１ｏがら上昇管 １６へ流れる。ヒーターは、水を加熱し、蒸気と水スラップを発生させ、容器９ の底部を加熱して、結果的に容器９の貯溜空間部９ａに入れらている水の部分１ ２を加熱する。ホルダーカップ２５は、容器９の内部の上位領域に配置され、上 記したものと同じではないが類似しているフィルター／浄化体カートリッジ２を 収容する。この例において、最初の、または、充填の操作が完了した後、そして 、外部ヒーター１０の励起後、吐水口２２の開口端から吐水される、第２図に示 されていない蒸気と水スラップ１５は、ホルダーカップ２５のネック部２６に入 り、水が、そこに集められる。この集められた水は、前記流れ１の水のように、 フィルター／浄化体カートリッジ２内を上方へ流れ、即ち、カートリッジ２の下 位水平壁４ｂの開口８ｂからカートリッジ２の内部室２ｏへ流入し、濾過媒体７ と堆積したフィルター６ｂ、６ａ（第２図に示していない）を通った後、カート リッジ２の上位水平壁４ａに設けられた開口８ａを介して内部室２０から去る。

ホルダーカップ２５の水位が上がるにつれ、浄化され、濾過された水は、ホルダ ーカップのリム２８を越え、このリム２８から溢れ、重力作用で水の部分１２ま で降下し、容器９の内部空間部９ａに入っている水容器９には、それ自身のカバ ー３が設けてあり、このカバーには、揮発性ベーパが容器９の内部を去り、周囲 大気へ抜は出るようにする、ここで再び３１で示す、パーフォレーション３ａが 設けである。水の部分１２の浄水弁は、上昇管１６とフィルター／浄化体カート リッジ経由の水の反復循環を含む浄水操作完了後、容器９の内部から作動ハンド ル２９付きの蛇口３０を介して便利良く放出させることができる。これらの相違 にも拘わらず、本発明の浄水機構の上記した構造は、第１図の実施例と同じ手順 で動作する。

図面の第３図と第４図は、本発明の浄水機構の他のモディファイされた構造を表 示し、これは、特に、この機構の小型モデルの使用に好適であり、特に、旅行者 により使用されるものである。ここで再び、前と同じ符号が対応部分を確認する ために使用されている。この機構の容ａ９は、例えば、ステンレススチールから 作ることができ、開放上位端部は、対応形状の蓋３により閉止される。このモデ ィファイされた構造の重要な構成特徴は、機構の必須部材のすべて、即ち、蒸気 捕集ベル１４、上昇管１６、ホルダーカップ２５、内部の電気抵抗ヒーター１０ 、そして、フィルター／浄化体カートリッジ２は、蓋３に装着、固定され、及び ／または蓋３の一体部品である。カートリッジ２は、ホルダーカップ２５から取 外しでき、したがって、濾過媒体７が消耗したとき、簡単に交換できる。

この特殊な構造において、浄化すべき原水の流れ１は、蓋３に設けた水充填口２ ２から該機構の内部へ導入される。フィルター／浄化体カートリッジ２の作用、 そして、そこを流れる水の流れは、図面第２図に関連して上記したものと同じで ある。電力コードまたはケーブル１１には、プラグ１１ａから離れた端部におい て、蓋３に設けたソケット３４に差し込むことができる補助プラグ３３が設けて あり、該ソケットは、ヒーター１０と電気的に接続し、浄化操作の間、電気エネ ルギーを該ヒーターへ供給するようになって（〜る。他方、浄水機構の不使用の ときは、プラグ３３は、ソケット３４から外すことができ、電気コードまたはケ ーブルは、容器９の内部に仕舞えるようになっている。その矩形形状の理由と、 それが小型であれば、この特定の機構は、旅行鞄やスーツケースに簡単に収納で きる。すべての他の点において、第３図と第４図のモディファイされた構造は、 前記した構造と、構造の点ならびに操作モードの点で、同じである。

ステンレススチールから作られていない、この浄水機構において使用の部材の素 材すべては、無害の素材であるべきであり、耐熱性で、沸点においてもダメージ を受けないものであるべきである。また、容器９が、前記したステンレススチー ルのような高温度耐熱性素材で作られていれば、電力がなくても、火や他の加熱 源に直接曝して、本発明の浄水機構を操作することができる。

最後に、図面第５図は、本発明の浄水機構の追加の変形を示し、該機構において は、上記した態様で浄化される水は、蒸留の最終工程に付され、蒸留された水の みが消費に供される。さらに再び、すでに前記したものに対応する機構の部材は 、同一符号をもって確認され、前記されていないか、または、上記されたものに 関して変更された部材のみがある程度詳細に検討される。

第５図に示された構造は、三つの主要部品、即ち、コンデンサー／貯溜容器３５ 、水を加熱する容器９、第５図に示された態様で加熱容器９の上に装着された蓋 または頂部セクション３を備える。所定量、例えば、３ガロンの不純な水が頂部 セクション３に設けられた口３２から水流の形態で、該頂部セクション３へ、そ して、特に、上記説明の態様で、フィルター／浄化体カートリッジ２を収容する ホールディングカップ２５のネック部２６へ供給される。頂部セクションまたは 蓋３へ供給された水は、関連矢印に示す態様で、まず、ネック部２６を介して下 方へ流れ、ついで、フィルター／浄化体カートリッジ２を介して上方へ流れる。

カートリッジ２を去った後、部分的に浄化された水は、蓋または頂部セクション ３の底壁３７に設けられたオリフィス３６を通り下へ流れ、加熱容器９の貯溜室 ９ａへ流入し、水の部分１２の形態で、そこに溜まる。

ここに提示のケースでは、約３ガロンの所定量の水が、浄水機構へ供給された後 、再パーコレーション／ディスチレーション装置と称してもよい図面第５図に示 された本発明の機構は、プラグ１１ａと電気コードまたはケーブル１１の手段に より、電源へ接続される。頂部セクション３に装着された電気スイッチ３８がス イッチオンされ、頂部セクション３に、またも、装着されたタイマー３９が、こ の例では、“３ガロン”位置ヘセットされる。これは、水の部分１２を加熱し始 める抵抗ヒーター１０へ電力が作用することを意味する。数分の間で蒸気と水プ ラグ１５が上昇管１６を介して上昇を開始し、吐水口２２からホルダーカップ２ ５のネック部２６へ吐水される。ついで、この加熱された水は、前記したと同じ パスをネック部２６へ流入した不純な水と共に流れ、即ち、フィルター／浄化体 カートリッジ２を通り、コントロールオリフィス３７を流下して貯溜室９へ流入 し、水の部分１２へ再度前わる。

タイマー３９により定めらるタイミングサイクルは、水の部分１２の水急の“再 濾過″が約１５〜２０分間数回行なわれようにアレンジされる。この時間の間、 不純な水は、濾過媒体７の活性炭または他の活性物質により処理される充分な機 会を持ち、各種汚染物の揮発性ベーパは、再び３１で示すように、パーフォレー ションまたは複数のパーフォレーション３ａを介して頂部セクション３の上の空 気中へ放出される。

１５〜２０分の浄化時間の終りには、タイマー３９がソレノイド４０を作動し、 これがそれぞれのバルブ部材４１．４２に動作して、該部材は、ソレノイド４０ ９の動作に反応して吐水口２２とコントロールオリフィス３７それぞれを閉じる 。このような閉止により、蒸気と水スラグ１５は、最早、上昇管１６の内部を上 昇し、吐水口２２から放出されなくなる点が認識される。したがって、水は、ホ ルダーカップ２５のリム２８がら溢れず、コントロールオリフィス３７へ流れな い。しかしながら、前記のように、コントロールオリフィス３７は、また、加熱 のため容器９へ水が流入するのを防ぐために閉止される。

しかしながら、電気抵抗ヒーター１０の加熱作用は、継続され、このような継続 された加熱の結果、水の部分１２の水は、激しく沸騰し出し、その結果、蒸気が 大量に発生する。そして、この蒸気は、加熱容器９のシールされた内部に蓄積さ れた圧力により、加熱容器９の周囲壁に設けた各ベントロ４３を経由して加熱容 器９の周囲壁の外面とコンデンサー／貯溜容器３５の周囲壁の内面との間に存在 する環状空間部４４へ流れ、容器３５の周囲壁が外部から周囲の空気により冷や されているので、容器３５の周囲壁に簡単に結露する。このように凝縮した水は 、ついで、捕集室４５へ流下し、そこで、浄化され、蒸留された水の供給体４６ を徐々に形成する。

加熱容器９に貯溜されている、すでに浄化された水の蒸留の、この段階は、容器 ２へ最初に供給された約２ガロンの水が蒸発、凝縮し、容器３５へ貯溜されるま で、タイマー３９の制御により継続される。１０００ワツトのヒーターで、この 蒸発相または段階が約３時間行なわれる。

コンデンサー／貯溜容器３５は、少なくとも一つの外気ベント４７を有する。蒸 留相完了後、浄化された水は、蛇口３０を介して捕集室４５から放出される。

次の水の分量を浄化する前に、単純な処置を行なうべきものである。第１に、浄 水機構の頂部セクション３全体を、この頂部セクション３へ固定した電気部品と 他の主要な部品と共に、容器９から持ち上げ、取外す。ついで、加熱容器９を引 き上げ出し、そこに溜まっている残留の汚れた水を廃棄する。ついで、容器９を 容器３５へ戻し、その上に蓋または頂部セクション３を装着する。

これが終れば、該機構は、次の不純な水の分量の充填操作遂行の準備を再び整え ることになる。

コンデンサー／貯溜容器３５へのホットな蒸気の作用は、該容器を細菌学的に安 全な状態に保持し、この容器３５に貯溜された水を“低温殺菌“する。必要に応 じて、極めて単純な保守が順次要求され、この保守は、加熱容器９の内面を時々 洗い磨きして、付着したスケールを落とし、該機構の使用と不純な水の汚染度と 性状にに応じて、フィルター／浄化体カートリッジ２を数ケ月ごとに交換するこ とを含む。

本発明の浄水機構、特に、第５図に図示されたものは、いくつかの利点を有する 。その一つは、不純な水が何回も活性炭フィルターを通過するので、該フィルタ ーが小形なものであっても、活性炭フィルター７は、極めて効果的となる。この 態様では、濾過媒体７における不純な水の“滞留時間”は、コンベンショナルな 一回通過フイルターにおける不純な水のそれよりも数倍となる。

さらに、加熱された水がカートリッジ２を通過し、この水は、再循環モードでの 機構の約２０分間の操作の過程で約華氏１６０度に加熱されるので、コンベンシ ョナルな方法では、活性炭フィルターに居留するようにバクテリアがこのカート リッジ２に居留する危険が全くない。さらに、加熱と長くされた処理により、よ り多くの揮発性有機化合物が活性炭フィルターから排出され、該フィルターに、 他の重い有機化合物を吸着させるためのより多くの余裕を残す。

その構造（たった三つの主要部品）により、本発明の機構は、使い易く、きれい に保ちやすい。ネジを外したり、取外ししたりする必要がない。加熱と蒸発が行 なわれる容器９は、簡単なポットで、簡単にきれいにすることができる。この操 作は、必要に応じ、または、希望により、次の分量の水を浄化する前に、行なう ことができ、それによって汚染物は、−切溜まらない。量を分けての操作の結果 と蒸留前の効果的な浄化で、蒸留され、凝縮された水は、極めて純粋であり、蒸 留前では除去されず、浄化された留分に含まれ、濃縮されるかもしれない揮発性 その他の有機物も全く含まない。かくして、発明は、水が濾過され、予備的に浄 化され、蒸発され、凝縮されて、殺菌された容器に溜められる一体的で空間的な らびにエネルギー的に有効な機構を提供するものであることが理解される。他の 事柄すべては、同等であって、本発明の機構は、既知のシステムまたは装置のコ ストの何分の−にすぎないコストで現在市販されている他のシステムまたは装置 よりも良質の水を作るものである。さらに、本発明の浄化機構のエネルギー効率 に関しては、それは、他のディスチラー形式の浄水器のそれに匹敵する。

第６図は、本発明の、さらに他の好適な実施例５０の単純化された機構を示し、 そこにおいては、処理すべき汚染された水をまず最初、バルブ５６を介して源５ ４から流して、最初に励起したヒーター５２を通過させる。

水は、ヒーター５２を通って容器６０に配置されたフィルター及び／あるいは処 理ユニット６２へ流れる。フィルター６２を内蔵の容器６４に水を充満させ、６ ６で示すように水を溢れ出させて、容器６０の下端部６０ａに水６８の部分を形 成させる。ヒーター５２は、容器６０の外部にあり、一方、フィルターアッセン ブリー６２は、点！９７０で示される好適な最高水位より上の位置における容器 ６０の内部に配置される。

充分な量の水が容器６０に供給されると、バルブ５６が閉じられ、浄水サイクル がヒーター５２とポンプ５３の励起により開始される。ついでだが、浄化された 水の出口５７は、浄水サイクルが完了するまで、バルブ５６の開放の前は、通常 閉じられている。バルブ５５．５６は、好ましくは、ソレノイド制御弁である。

好ましくは、浄水サイクルは、１５〜２０分間の範囲の間、典型的には、浄化す る水の汚染度に基づいての期間で行なわれる。

ヒーター５２とポンプ５３が励起されるとき、浄化される水が数回にわたり浄水 器内の各部材を通過して流れる反復サイクルにおいて、水は、容器６０から揚昇 され、ヒーター５２へ導入される。

流量レート（例えば、毎分当りのガロン）は、汚染された水が約１０〜２０分の サイクルタイムで、１０回のオーダーで通過するように好ましく選択される。例 えば、バッチ当り処理される汚染された水の酪が１．５ガロンであり、サイクル が１５分であれば、ポンプにより定められる流量レートは、該サイクルの間、水 が浄水器の部材すべてを１０回完全に通過するために、毎分当り１ガロンである べきである。

換言すれば、上の例において、毎分１ガロンの流量レートにおいては、１５分の 間に、水１５ガロンが該システムの各部材を循環通過し；オリジナルのバッチ量 １．５ガロンの１０倍が１５ガロンをなす。

前記した量で、前記した流量レートで圧送される水を適切に加熱するためには、 １８００ワツトの電気ヒーターが適当である。

浄水サイクルの間で、下記の効果が達成される：１、水は、バルブ５６を介１ノ でシステムへ導入される時点での最低の温度から加熱され、サイクルの終端では 、容器に残留するすべての水（即ち、約１．５ガロンの分量）は、水の沸点か、 または、それに近い一度に到達する。

２、フィルター６２を通過する水の平均通過時間は、約０．２５ガロンのフィル ター容積（能力）で約２，５分である。これは、次のように計算される：フィル ター６２の容積（０，２５ガロン）は、それを通過する水の流量レート（毎分１ ガロン）により割られて、０．２５分となる。

水は、該システムの各部材を１０回通過するので、フィールター６２における水 の合計滞留時間は、１回の滞留時間の１０倍または１０ｘ０．２５分＝２．５分 となる。

３、フィルターアッセンブリー６２から流れる浄化された水は、水中に取囲まれ ている汚染されたガスとペーパーを運ぶことに加えて、さらに、フィルターシス テムの加熱により、フィルターアッセンブリー内の活性炭の表面から除去され、 または、脱落したガスとペーパーを水と共に運ぶ。この作用は、溶解した物質が 過剰に濃縮して活性炭の表面に付着するのを防ぎ、活性炭表面をオープンにして 、脱は出したガスとペーパーよりも高い沸点の物質を吸着させることを継続させ る点で有効である。

４、空気抜きのある貯溜容器内に配置のフィルター容器から流出した水は、空気 に曝され、望ましくないガス、ペーパーならびに他の揮発性物質を空気抜きのあ る蓋６３から脱出可能とする。

５、浄化された水は、実験で決定された、１５分以上、８０℃以上の温度に上昇 され、維持される事実により、バクテリアのすべての成長形は、死滅する。

６、浄化サイクルにおける各通過の間、フィルターアッセンブリー６２の内容物 は、好適な実施例では、ポーラスなフィルターパッド、活性炭、交換樹脂および 他の物質であるフィルター媒体にバクテリア、糸状菌、菌類が寄生することが不 可能であることを保証するに充分な温度に上げられ、維持される。

この殺菌作用は、時間／温度特性（水が、１７４時間または、それ以上にわたり 、約８０℃以上に維持される）により、システムのすべてにわたり生じ、その結 果、各サイクルでの潜在的なバクテリアの成育が阻止される。

浄化サイクルが完了すれば、バルブ５５の開放により、水と容器は、水抜きされ るか、または、使用前に冷却されるか、または、直接、ホットな飲料に使用され る。

第７図は、同じ要素には、同じ符号が付されている、第６図に使用された機構の さらに詳細な例を示す。

第７図の好適な実施例７２は、例えば、コーヒーや他のホットな飲料を作るため にレストランで利用されたり、または、安全な飲料水を用意する病棟で利用され る。

貯溜容器７４は、例えば、１２ガロンのステンレススチール容器で、着脱できる 空気抜きつきの蓋７６が取付けである。容器７４は、各浄化サイクルにおいて、 ８ガロンの分」を処理するのに利用される。

フィルター容器７８は、好ましくは、０，７５ガロンを保持するキャパシティを 有し、ポーラスな微細な繊維の数層と活性炭を中央にバックしたものからなるフ ィルター８０を内蔵する。複数の支持ブラケット７８ａは、容器７８に固定され た、それらの内端部と、容器７４のリム７４の上に置かれ、支持された、それら のカーブした１端部とを有する。

７２の孔の操作は、以下のとおりである：浄化サイクルが丁度完了し、容器７４ に貯溜された水８２の大部分がポンプ５３で容器７４の底部から除去され、弁５ ５を介して利用源へ供給されるとすれば、新しい浄化サイクルがコントロールユ ニット８４に設けらた開始ボタンＳを押すことによって開始される。

フロート動作スイッチアッセンブリー８５のフロート８６ａが点線位Ｍ８６−を 占めると、バルブ５６が開放し、バルブ８８が閉止する。浄化されるべき水は、 導管５４を通過し、ヒーター５２を通過して、フィルター容器７８の底部７８ｂ へ入る。水が上昇し、容器７８を満たす。ついで水は、容器７８の横を流れ、容 器７４に集められる。

容器７４が満たされるにつれ、フロートは、点線位Ｎ８６′から実線位置８６ａ へ上昇し、そのポイントで、フｏ−１−バルブ８６がバルブ５６を閏じ、バルブ ８８を間き、ヒーター５２とポンプモーター５３ａを励起する。

バルブ５５は、これらの操作の間、閉止されている。

ポンプ５３は、水を容器７４から引き、水を一方ヂエッキバルブ９０とバルブ８ ８を介してヒーター５２へ供給する。一つの好適な実施例におけるｌｊｉレート は、毎分６ガロンである。このレートにおいて、２０分間の浄化サイクルとした 場合、１２０ガロンが装置７２の各部材を通過する。最初の量が８ガロンとする と、２０分間の浄化サイクルにおいて、この分量がポンプ５３、ヒーター５２、 フィルター８０を１５回通過する。

フィルターの液体キャパシティが０．７５ガロン、流量レートが毎分６ガロンと すれば、水は、フィルターに１７８分または７．５秒、滞留する。１５回通過す るとすると、フィルターにおける積算される滞留時間の合計は、完全な浄化サイ クルにおいて、１．８７５分または１１２．５秒である。

セット可能なタイマー９０がヒーター５２とポンプモーター５３の励起と共にタ イミングサイクルを開始し、２０分サイクルが過ぎるとき、例えば、ヒーター５ ２とボンボウモーター５３ａは、励起されなくなって、バルブ８８は、閉止する 。

容器７４から浄化された水を引きたいときは、制御ユニット８４の一部を構成す るバルブ制御ボタンＶ５５を動作して、直接または遠隔的にバルブ５５を開き、 これに応じて、ポンプモーター５３ａは、励起されて、該容器から水を排出させ る。さもなければ、ポンプ５３とチェツキバルブ９０が導管分岐Ｂとバルブ８８ の間の位置を占めるように再配置され、バルブ５５を手動により動作できるよう にして、必要に応じ、水を容器から重力で引くようにする。

浄化された水が容器から引かれると、フロートは、実線位Ｍ８６ａから下降し、 制御ユニット８４の一部を構成するインジケータランプＬを点灯させ、操作者に 新しい浄化サイクルの開始を警告する。必要に応じ、警告音をランプＬと組合わ せたり、該ランプの代りに設けてもよい。

第６図と第７図の実施例を例えば、第１図に示されたものと比較すると、第１図 の実施例における浄化部材のすべては、ベル１４の下の領域へ容器９の水が流入 させるベル１４の手段により、第１図のヒーター要素は、容器から部分的に離さ れているものの、内部配置されているものである。さらに、第１図の実施例は、 熱ポンプ作用技術を採用している。しかし、熱ポンプ作用技術（即ち、上昇管） は、例えば、第２図に示すように、容器の外部にもあってよい。

該システムが、浄化された水を提供することを保証することに加え、浄化サイク ルの加熱相インターバルを最適なものとして、浄水装置の使用を高め、同様に、 主要なファクターが浄化サイクルにおける消費エネルギーである該装置の操作効 率と経済性を高める点で極めて有利である。

浄水分野における発明者の経験と実験と共に、細菌学の分野から得られる教示は 、汚染された水に含まれる全ての栄養生殖形態とバクテリアが水を８０℃（また は以上）に加熱し、この温度レベルを約５〜１０分維持することにより、死滅す るものであることを示している。

したがって、浄化サイクルの加熱フェーズは、少なくとも次の基準に合わなけれ ばならない。

次の要因は、上記目的を達成する実用装置を作るために考慮されなければならな い： １、典型的には、加熱に使用する電気抵抗要素により決定されるヒートインプッ トのレート。

２、ヒーターのレートにそって水の温度を上昇するレートを決定する浄化すべき 水の量。

３、浄水器を構成する装置の部分のサイズと材料が浄水器内の水を加熱するに要 するエネルギーに加えて、どの程度の熱エネルギーが必要であるかを決定する。

４、加熱レートには、さほどの影響を与えない室温のような他の諸々の要因。

上の可変のもののそれぞれは、広い範囲の値を有するので、異なった広範囲のア レンジメントを与えることが可能となる。それぞれが個々のファクターの重さに 適合する数多くのアレンジメントを創造することよりも、一般的な基準が発展し 、装置の与えられたアレンジメントに対し、汚染された水の最適な浄化を与える 浄水器のために部品の選択が可能となった。これらの基準は、次のとおりである ： １、浄水器内のバッチの水の平均温度は、沸点へ、またはほぼ沸点へ上昇させ、 如何なる場合でも、８０℃以下の温度への上昇はなく、該温度は、維持されなけ ればならない。

２、加熱の第１の相が達成される時間は、約３分より短いものであってはならな い。

３、水を適当な温度へ上昇させたら、その後の加熱フェーズは、浄水器内の水の 平均水温を８０℃または、それ以上のレベルで、沸点または沸点付近に維持する に充分な熱を与えることからなる。加熱サイクルの第２のフェーズは、約３分寿 命以下であってはならない。

かくして、実用浄水器装置にあっては、上の基準による合計加熱時間は、好まし くは、約６分以下であってはならない。

二つの上記した加熱損は、時間的に延長すること、例えば、各相ごと６０分また は、それ以上にすることができるものであっても、あまりにも長い加熱サイクル は、浄化される水に対し好ましくない数々の影響を与える。

例えば、長い加熱サイクルは、多量の水を蒸発させ、該サイクルの終りには、浄 化された水が少量になってしまう。また、フィルターにより捕捉できず、または 、フィルターで除去できなかった溶解塩の濃度が残りの水において増加する。過 剰なナトリウムまたはフッ化物の場合、これは、好ましくない。加熱サイクルが 確定せずにずに継続されると、水全部が蒸発し、浄化さるべき水に最初から含ま れていた塩、ミネラル、固体物のみが残る。

他方、トータルな加熱時間が短すぎ、フィルターに設けられている反応物へ浄化 すべき水を晒すことが余りにも短すぎると、フィルター能力を減じさせ、有毒な 化学品を満足に除去できない。

このように、上の基準を満足させることは、殺菌効果、有毒物質の除去効率およ びエネルギー条件の間における゛′交互使用”を要求することが理解できる。

約３リツターの水を１５〜２５分のサイクル時間で浄化できる実用的装置は、１ ０００ワツトの電気ヒーターを利用する４リツター容器を有利に使用できる。

システムの全ての部材の温度を、水も同様に、必要な時間で、８０℃または、そ れ以上のレベルへ上昇させることによって、すべてのバクテリア、イーストなら びに菌類の栄養成長形態は、死滅し、かくして、未処理で細菌学的に汚染された “原水“を人間の消費に対し安全な浄化された水へ変える可能性を与える。

活性炭フィルター内での長い滞留時間と、低沸点の吸着された物質を加熱カーボ ンから反復して自由にすること（即ち遊離）、後続の曝気ならびに容器からのベ ンチレーションにより、活性炭は、トリへ〇メタン、殺虫剤ならびにＰＣＢのよ うな有毒の有機化合物を除去するに特に有効なものとなる。

蒸留と逆浸透のような他の現代の浄化方法は、上記物質を蒸留液または濾過した 液に実際に濃縮させ、減少させるというよりも、処理した水における有毒物質の 濃度を増加させている。

本発明の方法と装置は、現在利用できる最良の器具技術を使用しても汚染物の存 在が検知できないポイントに対し、容認できる最大汚染レベルを数倍にするよう に水を浄化することを可能とする。

本発明の方法と装置は、優勢な有毒重金属と他の望ましくない無機化合物の濃度 を合計平均的９０％まで減少する。

永久的でない水の硬さが除去され、そして、概ね、浄化された水のｐＨは、多く の場合、６．６〜８．５の範囲内へ戻されるか、または、維持される。

水のエステチックな品質は、浄化サイクルの間に除去される塩素ならびに他の望 ましくないガスと物質の臭いと味の除去により大幅に改善される。懸濁物は、撮 械的フィルターとポーラスな活性炭ベッドで除去され、水の清澄度を大幅に改善 する。しかしながら、溶解したミネラルすべてが完全に除去されるものではなく 、水に典型的にある通常のカルシウムとマグネシウム塩は、浄化された水に残り 、好ましい味を呈する。

第８ａ図と第８ｂ図は、例えば、第１図に示されている実施例において、フィル ターの頂部へ供給される水の一層の均一な移行を生じさせることにより、システ ム操作効率を改善するための本発明の他の好ましい実施例を示す。第１図の実施 例を考慮して、水を上方へ上昇さＳせる上昇管１６を一層のスラップと、蒸気の ベーパの形態で一外方へ曲げ、凝縮を起させ、フィルターへ滴下し、浄化体／フ ィルターの表面に均等に分配されるようになる水滴を形成し、ついで水は、重力 作用で、濾過媒体内を流下して濾過される。

蒸気と水スラップの上昇するジェットの偏向、水滴の形成、そして、水滴の分散 が不均一であれば、フィルター媒体を通過する水の流れも不均一となる。結果と して、フィルター媒体に選択的な流れチャンネルが作られ、そのある部分は、他 の部分よりも水が流れやすくなり、フィルター媒体の非効率的使用を結果する。

この効果は、水流のレートが低く、そして／または水圧ハイドロスタチックヘッ ドが低く、前記した例における例のように、フィルタ一手段の頂面の上に水が溜 らないようなときに、特に顕著である。

第８ａ図と第８ｂ図を考慮すると、フィルター容器９６のリップ９６ａの内面に 載置される蓋９４には、次の好ましい効果を与える、より詳細に記載されている デザインが付されている。

１、水の玉（スラップ）と水ベーパの上昇の流れ方向における変化と、外方へ放 射状に動く水膜の形成：２、水滴の凝縮と形成： ３、水ベーパの曝気： ４、浄化される水に取囲まれているスチーム、望ましくない揮発物と有毒ガスの 放出。

第８図に示すように、水の玉（スラップ）とベーパは、上昇管９８を上昇し、容 器９２の下位領域に発生したスチーム圧力に押されて、上昇管９８の上端からジ ェットのい形態で排出される。さもな【プれば、ベーパと水の玉のジエン１−は 、単独か、熱ポンプ作用と共働する機械的ポンプ作用から生ずる。いずれの場合 でも、第８ａ図に示されているような蓋機構の操作は、ジェットストリームが形 成される態様如何に関わらず、上記システムに使用して有効である。

水ベーパと水の玉のジェットは、蓋９４の内面にそって設けられているジェット デフレクタ　１００に打ち当る。

ジェットデフレクタ　１００の中央部は、上昇管９８の長さ方向軸に一致したカ ーブの突出部からなり、ジエン１−デフレクタは、その周囲に近接の蓋の内面に そって円滑に徐々にカーブしたスムーズな流線形状を有していて、ジェットスト リームの流れの方向をほぼ９０゛の角度で偏向し、水の玉を蓋９４の下面にそっ て、上昇管の軸を中心とする３６０°の面の内部に配分、分配する。

水のシートまたは膜へのジェットの組合わされた分散と、まばらに敗らせること と、流れ方向の変更と、水滴の形成（以下に詳細に記載する）は、ジェットスト リームにおける水の大部分を蓋の下面の空気に曝し、水の玉（スラツジ）と水ベ ーパの曝気を最大限にする。複数の空気抜け９４ａがＭ９４に配置されて、圧力 の蓄積を防ぎ、水ベーパと水の玉から分離され、または、含まれている揮発性ガ スとベーパを逃がす。

ジェット・デフレクタ　１００と上昇ｇ９８の開放端を正合させることに加え、 それらの間の間隙は、好ましくは、上昇管９８の内径の２〜３倍のオーダーであ る。例えば、内径が０．２１インチの上昇管では、用いられる間隙は、０７５イ ンチ、または、上昇管９８の内径の２．７８倍である。

水滴形成の態様を記載する。第８ｂ図は、例えば、ガラス、ポリカーボネートま たは他の透明プラスチック材料のような、変形または破壊せずに温度に耐えるこ とができる透明材料で形成されている蓋９４の平面透視図を示す。上昇するジェ ットは、ジェットデフレクタにより、外方へ放射状に、そして、最初は、比較的 速いレートで流れる水のシートを形成する。このシートは、蓋９４の下面に付着 する膜を形成する。液体流れの速度は、水の膜と蓋９４の下面との間の摩擦と、 さらに、分子凝集力で水滴が形成され、臨界サイズと重さに成長するポイントに 到達するまで、水が外方へ放射状に流れるにつれての断面流域の増加により、遅 くなり、ここで形成された水滴は、蓋下面からフィリウタホルダー９６の上面９ ６ｂに、すべて滴下する。水滴は、開口９６Ｇから容器９６へ流入する。

上昇管９８から放出された水ジェツトの速度は、典型的な浄化サイクルの間、加 熱サイクルの初期（そして、結果としての低温と低圧）の低速から加熱サイクル の終端（ここでは、高温、高圧レベルがジェットストリームの速度を著しく速め る）にける高速へ変化する。

加熱サイクルの初期においては、水滴は、上昇管の中心軸とジェットデフレクタ 　１００に近接した位置に形成される傾向にある。水の玉（スラップ）の速度が 早まるにつれ、蓋９４の下面にそって形成される水のシートは、蓋９４の中心か ら広がり、水滴を形成させ、水滴を蓋の外縁に近接した位置の蓋９４の下面から 滴下させる。究極的には、高温、高圧のベーパ玉（スラップ）とスチームは、水 を蓋９４の外リムとリップへ到達させ、これにより、蓋９４のリップにそって、 フィルター容器９６の上面へ下降させる。かくして、１回の浄化サイクルの間、 フィルターの上面へ落下する水は、浄化サイクルの闇、フィルター媒体に対し均 一に接触するような態様でジェットデフレクタによりコントロールされる。

機械ポンプの手段により得られるフィルターへの流体供給と、流体循環がポンプ 目的のために流体の温度と圧力を上げる熱技術に依存しない利用のため、浄水機 構の蓋は、水滴の形成と均一な分散を助ける複数のフィン１０２ａが設けである 蓋１０２を示す第９ａ図と第９ｂ図に示された態様にデザインされている。

ジェットデフレグ１夕１００により形成された水滴は、同時に全方向に、外方放 射状に動く。操作の１７４を考慮すると、水は、半径ｒ１．ｒ２．ｒ３などにそ って動く。各半径にそって、上昇管９８の中心から相当離れた距離において、水 滴は、形成され、半径にそって配置された水滴を均一に分散させるフィンの存在 によって、フィルターの上面（簡略の目的のため図示せず）に滴下する。

特に上昇管９８の出口における玉（スラツジ）の速度を含めて、各種の他のパラ メータは、例えば、水を半径「６にそって、蓋１０２のリップ１０２ａへ流し、 水滴を形成させるに充分である。

上昇管９８を離れる水の玉（スラップ）と水ベーパの速度が速すぎると、水滴が 蓋のアウターリムで形成され、該速度が遅すぎると、ジェットデフレクタの中心 から最も離れて形成される水滴は、上昇管９８の長さ方向軸＾とジェットデフレ クタに近接する。第８ａ図に示された実施例の場合と同じように、蓋１０２には 、不要のガスと他の有毒物質の放出のために、複数の空気抜き孔１０２ｂが設け られている。

ジェット偏向装置の変形が第１０図に示されており、これは、該装置の蓋から独 立のジェット偏向板からなり、逆三脚状の支持体が設けられ、この支持体には、 下端が上端に嵌合し、上下方向へ動いてぴったり寄り添うようになった等間隔の 支持柱１０４が設番プである。

支持柱１０４の上端は、ジェット偏向板１０８に固定され、咳板は、第９ａ図と 第９ｂ図に示されたものに類似した面輪郭をもつ下面を有し、ジェットデフレク タ１１０を上昇管９８の長手軸Ａと共軸に整列させ、さらに、ガス状、バーパー 化されたものを釈放する適当なベント（図示せず）が設けられている。望むなら ば、ジェット偏向板１０８には、第９ａ図と第９ｂ図に示した水滴形成フィンを 設けることもできる。

第１０図に示されたデザインの一つの付加的可能性は、大きな変更の必要なしに 、現存する浄水器または類似物へ取付ることができることである。

ジェットデフレクタの構造のエッセンシャルな点は、デフレクタ手段でジェット ストリームの流れの方向を円滑に、かつ、すみやかに変更し、形成された水滴を フィルター媒体へ均一に分散させるようにしたことである。

第８図から第１０図に示すジェットデフレクタ機構は、第１図乃至第７図に記載 した形式の浄水システムにおける使用に極めて有効であるが、上記ジェットデフ レクタ技術は、例えば、コーヒーのフレーバと芳香を抽出するため、挽いたコー ヒーを含むバスケットへ水滴をドリップさせるコーヒーパーコレーターのような パーコーレーター型式の装置にも同じ成功さて使用できる点を理解すべきである 。

第１１図は、原水または他の汚染された水の源から実質的に連続して浄化された 水を製造できる本発明の他の択一的な実施例を示す。

ここに記載すべき技術と装置は、少量のバッチの製造に限定されず、実質的に連 続した態様で、浄化された水を提供できるものである。

第１１図に示したシステム１１０を考慮して、操作は、次のとおりであるニ システムを全く最初にスタートさせるもので、システムの部材またはタンクには 、−切水が入っていないものとした場合、制御ボックス１１１のスターボタン１ １１ａを押し、バルブｖ１を励起し、適当な源から原水を導管１１２へ流入し、 システムすべてにわたり示されている矢印Ａの方向へ流す。水は、熱交換器１１ ３を通過して出口１１４から流出し、原水は、重力作用で流下し、フィルター１ １５へ流入する。フィルター１１５を通過後、濾過された水は、出口１１６を介 してフィルターから流出し、溜められて、主容器１１７の底部における水１１２ の部分を形成する。容器１１７には、ベント付き蓋１３０が設けてあり、該蓋は 、ここに記載のどの蓋の特徴を組入れたようにデザインされる。

水が主容器１１７へ流入することを継続するにつれ、溜められた水の水位は、低 い水位中［Ｌを越し、高水位中ＬＨに到達するまで、上昇を継続する。

フロート１１８ａは、水位ＬＨ点または近傍に到達するまで、上昇を続け、フロ ートスイッチ１１８を動作する。スイッチ閉成による電気信号が制御ボックス１ １１を介してカップルしてポンプ１１９のポンプモーター１１９ａを励起し、さ らに、ヒーター１２０を励起し、これと同時にバルブｖ１を閉止する。

これで浄化サイクルが開始され、容器１１７に溜められた水は、ポンプ１１９で 引かれてヒーター１２０、ついで、ソレノイド作動の三方弁１２２を通過し、そ の優、バイブ１２３を流下してフィルター１１５の上部へ供給される。水は、重 力でフィルター１１５内を流れ落ち、再び容器１１７へ戻される。水は、ポンプ ステーション、加熱ステーション、濾過ステーションを繰り返し通過し、その間 、容器１１７内の水の平均水温は、連続して高くなり、液体（水）の沸点に近付 く。

要素１１５．１１７．１１９．１２９を通過する水の流れのレートは、実質的に 均一で、ポンプ１１９と、容器１１７の底部とバイブ１２３との間にある導管の 内径寸法とに基づく。上記した好ましい操作条件によれば、水位ＬＨまで溜まっ たとき、水は、１５分のスパンで、ヒーター、ポンプ、フィルターを１０回通過 する。

ヒーター１２０の加熱レートとエネルギインプットは、同じ１５分ビリオツド内 で、前記システム部材全体にわたる水の平均温度が環境気温から約華氏２１２度 （海面レベルで）ジャストへ上昇するようになっている。

１５分の浄化サイクルの終端となり、平均水温が約華氏２１２度のとき、ヒータ ー１２０は、制御ユニット　１１１の一部をなすタイマーによって励起がとかれ る。同時に、タイマーが電気ソレノイド三方弁１２２を動作し、ヒーター１２０ からの水の流れをバイブ１２３からバイブ１２４へ変更し、水を反対の端部１２ ５から浄水貯水タンク１２６へ流入させる。

浄水は、貯水タンク１２６の水位［Ｙへ浄水が到達するまで、ポンプ１１９によ り貯水タンク１２６へ圧送され、該水位に到達すると、上昇する水１２７により 浮揚するフロート１２８ａがスイッチ１２８を動作し、該スイッチは、制御ボッ クス１１１を介して１１９を閉止し、三方弁１２２を元の位置へ戻し、ヒーター １２０を通過する水の流れを変え、この結果、水は、バイブ１２３を通過し、フ ィルター１１５へ流入する。

この時点で、該システムは、無活動の状態となる。

浄水は、バルブ１２９の開放で、システムから取水できる。水が容器から排出さ れるにつれ、水位は、低下する。フロート１２８ａは、水位に従い、水位が低水 位ＬＸへ低下すると、フロートスイッチ１２８を動作し、信号を制御ボックス１ １１へ送り、新しい浄化サイクルとし、バルブｖ１が再び開き、原水がバイブ１ １４とフィルター１１５を介して容器１１γへ供給される。

容器１１７の水位が前記の上位水位に到達すると、フロート１１８ａにより動作 されるスイッチ１１８がか１ｍボックス１１１へ信号し、ポンプモーター１１９ ａとヒーター１２０とを励起する。その直前に、バルブｖ１は、閉止され、シス テムに供給された原水は、浄化システムを循環通過しながら水に対して行なわれ る濾過作用と加熱作用を通じて、好ましくない汚染物を除去ならびに／または死 滅させる熱処理と水の濾過の両者に充分な回数の循環を繰り返す。

第２回目の浄化サイクルの終端では、ソレノイド動作三方弁１２２が動作して、 ヒーター１２０を通過する水すべてを貯水容器１２６へ供給する。

システムは、浄水貯水タンクにおける水位を上位水位［Ｙと下位水位ＬＸそれぞ れの間のどこかに位置するように維持するため、上の態様で、動作を継続する。

システムに円滑で連続動作を与えるために、水の量は容器１７の上位水位と下位 水位の間にある水の量が貯水タンク１２６の上位水位と下位水位の間における浄 水の足よりも少なくとも５０％多いものであることが望ましい。

浄水貯水タンク１２６の下位水位ＬＸと貯水タンクの底部と間にある水の量は、 該タンクから取水される浄水の最高予測レートが浄水装置の浄化サイクルよりも 長い時間にわたり存続すべきであるようなものである。例えば、浄化サイクルを １５分とすると、貯水容器１２６の底部にある水は、約２０分の間、残ることが できるようにすべきである。

加熱レートとポンプ作用レートは、前記した基準と特に第７図に関連して述べた だ基準を用いて選択するのが好ましい。

第１１図のシステムには、さらに、コイル１１３からなる熱交換器が設けること もでき、これは、浄化された水に蓄えられた熱を原水に移し、これによって、浄 化システムへの原水の導入に先立ち、原水を予熱し、システムの熱効率を増進さ せるもので、熱交換器コイル１１３は、好ましくは、貯水容器１２６を囲む。該 装置の主たる使用がホットな浄水を提供することであれば、熱交換器１１３は、 省略できる。

本発明は、浄水機構のある特定の構造を組成するものとして、ここに記載され、 図示されているが、これら特殊の構造の詳細に限定されるものではなく、それは 、各種の変形と構造的変更が本発明により可能であり、企図されるからである。

かくして、本発明の範囲は、添附請求の範囲により独占的に決定されるべきもの である。

ＦＩＧ、１ 団 国際調査報告 国際調査報告

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. １．以下の工程からなる浄水方法； 所定量の浄化すべき水をフィルターへ導入すること；導入された水を濾過して、 部分的に浄化された水を得ること； 部分的に浄化された水を限定された空間部に蓄え、その内部に水の本体部分を形 成すること；部分的に浄化された水を、水の沸点温度へ、そして、約沸点まで加 熱すること； 部分的に浄化され、加熱された水をフィルターへ戻すこと； そのような水の汚染度が所定の値以下になるまで、部分的に浄化された水の一層 の浄化を付帯しながら、前記濾過、貯溜そして加熱工程を前記水の本体部分に対 し継続的に反復行なうこと。
2. ２．前記反復工程に引き続いて、本体部分の浄化された水の所定部分を蒸留する 工程と、蒸留した水を来るべき使用のために、収集空間部に収集する工程をさら に含む請求の範囲１に規定された方法。
3. ３．液体を受けるための閉込められた空間部を有する受け手段； 浄化すべき不純な水の所定の限定された量を前記受け手段へ導入する手段； 水の本体部分の形態で部分的に浄化された水を溜め、保持する保持手段； 前記保持手段へ水を濾過して部分的に浄化された水を得る手段； 少なくとも部分的に浄化された水の一部を水の沸点温度へ、または、約沸点温度 まで加熱する手段；部分的に浄化された水を前記濾過手段へ戻し、ここで濾過し て、前記濾過手段を通過した水を前記保持手段へ戻し、部分的に浄化された水の 浄化を付帯させてながら新たな加熱と濾過サイクルを開始し、前記加熱手段の動 作は、かかる水の汚染度が所定の値以下に低下するまで保持される手段； からなる水の浄化のアレンジメント。
4. ４．前記受け手段と保持手段は、前記濾過手段を受ける上位領域と水本体を保持 する下位領域と、前記上位領域に支持されて、着脱自由の穿孔された蓋を含む請 求の範囲３に規定されたアレンジメント。
5. ５．前記加熱手段は、前記保持手段内に位置して、前記水の本体内に完全に浸漬 されている電気抵抗ヒーターを含み、そして、前記循環手段は、前記ヒーターの 上に配置されて、前記ヒーターにより発生された蒸気を捕集する蒸気捕集ベルを 含み、そして、前記戻し手段は、前記蒸気捕集ベルから前記濾過手段へ延び、捕 集した蒸気をこれに取囲まれた水の玉と共に濾過手段へ導く上昇管を含む請求の 範囲４に規定されたアレンジメント。
6. ６．前記上昇管は、外部支持カラーを有し、前記濾過手段は、前記上昇管の部分 を受け、前記閉込められた空間部の前記上位領域に配置されたとき、前記上昇管 の前記支持カラーに支持される中央支持体を有している請求の範囲５に規定され たアレンジメント。
7. ７．前記容器は、前記低位領域に出口を有し、前記加熱手段は、前記容器の外部 に位置し、前記容器出口と連通している外部ヒーターを含み、前記循環手段は、 前記ヒーターと連通し、前記ヒーター手段で発生のスチームと、該スチームによ り取囲まれた水の玉を、前記上昇管内を結付けながら上昇させて、前記濾過手段 へ向ける上昇管を有する請求の範囲４に規定されたアレンジメント。
8. ８．前記循環手段は、前記加熱手段から上方へ伸び、前記ヒーター手段で発生の スチームと、該スチームにより取囲まれた水の玉を、前記上昇管内上昇させて、 前記濾過手段へ向ける上昇管を有する請求の範囲４に規定されたアレンジメント 。
9. ９．前記容器の前記上位領域で受けられるホールデイングカップを備え、前記導 入手段と前記上昇管の出口が向く部分と、前記濾過手段に対し、前記上昇管の出 口端部から流れる水が前記濾過手段へ下方から流入し、前記濾過手段を通過して 上へ流れ、前記濾過手段の上位領域から放出され、ホールデイングカップのリム から溢れて、前記保持手段へ進行する態様で前記濾過手段に適合する主要部を含 む請求の範囲８に規定されたアレンジメント。
10. １０．前記濾過手段への水の本体の浄化された水の流れを選択的に妨げ、その後 、本体の水の温度を水の沸点温度へ上昇し、かかる水の一部をスチームに変える よう継続して加熱することを付帯して浄化操作を完了する手段をさらに含み、前 記容器は、前記容器から発生したスチームを放出するための前記水の本体よりも 上に位置する少なくとも一つの放出開口を有し、前記容器から受けたかく発生し たスチームを水に凝縮し、凝縮された水を来るべき使用のために収集空間部に収 集する手段を含む請求の範囲３に規定されたアレンジメント。
11. １１．前記凝縮手段が大気にベントしている容器を含み、前記容器を囲む請求の 範囲１０に規定されたアレンジメント。
12. １２．浄化された水を集め、貯水する容器；水を受ける入口と、水を前記容器に 供給し、これによって、前記入口と出口を通る水濾過して汚染物を除去するフィ ルター手段； 前記容器から前記フィルター手段の入口へ水を供給する手段； 前記水が前記フィルター手段の前記入口手段へ再流入するに先立ち、前記水を加 熱する手段；前記フィルター手段から前記容器手段へ供給された水を前記加熱手 段の動作が維持される限り、フィルター手段入口へ戻し、加熱された水を前記フ ィルター手段へ繰り返して通過させる前記供給手段； からなる浄水装置。
13. １３．前記フィルター手段には、前記フィルター手段を囲む容器が設けられてお り、前記容器は、頂部、底部と複数の側面を有し、前記側面の一つが前記フィル ター手段の入口からなる開口を有しおり； 前記頂部は、首記フィルター手段の出口からなる開口を有し、前記頂部における 開口は、前記側面の一つにおける前記開口から離れている請求の範囲１２の浄水 装置。
14. １４．前記フィルター手段は、前記上昇管から供給される水の玉と水蒸気を受け 、一時的に溜める容器を含み；前記フィルイター手段は、前記容器内に位置して 、その底部にそって入口を有し、前記容器内に水が溜まると、前記フィルター手 段に水が充満し；前記フィルター手段の出口は、前記容器に形成された出口開口 と一致し、水は、前記容器における出口開口から溢れて前記容器へ戻る； 請求の範囲１２の浄水装置。
15. １５．前記フィルター手段が中央開口を画成する実質的にトロイダル形状の容器 を備え、前記開口を囲むフィルター媒体を内蔵する； 前記トロイダル形状の容器は、頂部と底部にそって、それぞれフィルター手段の 入口と出口を画成する開口を有し、前記トロイダル形状の容器は、簡単に取外し でき、前記上昇管に再取付けできる； 前記上昇管の上にあり、前記トロイダル形状の容器の下位部分と係合し、前記容 器を前記上昇管に支持させる手段； の請求の範囲１２の浄水装置。
16. １６．前記加熱手段を実質的に囲むペル手段を含み、前記ベル手段は、前記容器 と連通して、収集した水の少なくとも一部を受け、これを、その加熱に基づき、 前記上昇管へ供給する請求の範囲１２の浄水装置。
17. １７．前記フィルター手段が前記上昇管を囲み、前記上昇管から、その入口へ供 給された加熱された水を受ける請求の範囲１２の浄水装置。
18. １８．ベント付き蓋手段が前記容器を覆い、前記上昇管から放出された有毒汚染 物その他同様のもの排出を認める請求の範囲１２の浄水装置。
19. １９．システムを通過する水の反復再循環を容認し、浄化されるべき水が所定の 浄化レベルに到達することを保証するに充分なインターバルで、前記ヒーター手 段を励起させる手段を含む請求の範囲１２の浄水装置。
20. ２０．前記浄化レベルを達成するための所定の時間インターバルで、加熱手段の 活動を維持するタイマー手段を含む請求の範囲１２の浄水装置。
21. ２１．前記加熱手段は、さらに、上昇管の内容物を前記フィルター手段へ向け機 械的にボンブアッブするために、前記上昇管に関連させたボンブ手段を含む請求 の範囲１２の浄水装置。
22. ２２．浄水システムへ導入された水の流れをコントロールするコントロール手段 を含み、前記コントロール手段は、所定量の水が前器容器に供給されたときは、 前記コントロール手段を操作して、前記水の流れを止める検知手段を含む請求の 範囲１２の浄水装置。
23. ２３．前記検知手段は、フロート作動スイッチ手段からなる請求の範囲２２の浄 水装置。
24. ２４．前記上昇管から放出された水の玉と水蒸気を偏向させる偏向手段を包含し 、前記偏向手段は、前記上昇管の出口で凝縮して水滴を形成させ、フィルター手 段の入口へ均一に分配する手段を含む請求の範囲１２の浄水装置。
25. ２５．前記偏向手段は、さらに、前記蓋の下面から上昇管の出口へ向け下方へ伸 び、そして、上昇管に正合しているカーブした突出体を含み、前記突出体は、上 昇管の上方と外方へ徐々にカーブし、そこに形成された水の膜を前記突出体まわ りに実質的な均一の態様で外方へ放射状に移動させる請求の範囲２４の浄水装置 。
26. ２６．前記偏向手段は、前記蓋の下面に角度的に間隔をおいて配置された複数の フィンを包含し、中央で下向きの突出体と共働し、該突出体は、前記上昇管の長 手軸に正合し、上昇管から放出された水の玉と水蒸気が上と外方へ偏向され、そ の後、前記フィンの関連した一つにより下方へ偏向される請求の範囲２４の浄水 装置。
27. ２７．前記上昇管から放出された水の玉と水蒸気を、前記フィルター手段の入口 に対しも水の玉と水蒸気を均一に分配する前記偏向手段の面にそって外方へ偏向 させるジェット偏向手段を包含し； 前記偏向手段は、前記偏向手段を前記上昇管の上端に支持する支持手段を含む； 請求の範囲１２の浄水装置。
28. ２８．浄水貯溜タンク； 所定の時間インターバルの後、浄化サイクルを終結するタイミング手段を含む制 御手段；前記容器の内容物を前記浄水貯溜タンクヘ移すため、前記浄化サイクル の終結に応答する手段；浄化すべき水の源から水を移すことを可能とし、前記タ イマー手段を再度セットし、前記浄水貯溜容器から浄水を継続的に供給できるよ うにした手段を含む、新規の浄化サイクルを開始するために、浄化サイクルの完 了後、前記容器内の浄水を実質的に空にしたことへ応答する手段； を包含する請求の範囲１２の浄水装置。
29. ２９．浄化すべき水の源と浄水装置との間に結合された熱交換器を包含し、これ は、浄化すべき水を前記浄水システムへ供恰するに先立ち、浄化すべき水を予熱 するために、前記浄水貯溜容器と熱交換関係にある請求の範囲２８の浄水装置。
30. ３０．前記浄水貯溜容器と関通し、貯溜容器内の内容物が所定のレベルに低下し たとき、浄化サイクルを開始させるための検知手段を含む請求の範囲２８の浄水 装置。
31. ３１．前記検知手段は、フロート作動スイッチからなる請求の範囲３０の浄水装 置。
32. ３２．以下の工程を包含する浄水方法：（ａ）浄化すべき水をフィルターに通す こと；（ｂ）フィルター通過の水を溜めること；（ｃ）少なくとも溜められた水 の一部を加熱し、前記部分を前記フィルターへ戻し、加熱された水に第２の濾過 作用を受けさす； 溜められた水のすべてが、その平均水温が水の沸点に近接または沸点に到達し、 そして、前記フィルターを通過して所定の浄化レベルまで、水が浄化されるする まで、（ａ）から（ｃ）の工程を継続して反復すること。
33. ３３．溜められた水の一部が加熱されて前記フィルターへ供給される工程が、さ らに、フィルターの底部へ水を供給して、フィルターを満たし、フィルターが完 全に水で満たされると、水は、フィルターから離れ、水が前記フィルターの側面 をオーバーフローするようになっている工程を含む請求の範囲３２の方法。
34. ３４．浄化サイクルの完了に応じて、浄水を浄水貯溜容器へ供給する工程； 新規の浄化サイクルを繰り返して開始し、各新規の浄化サイクルの完了の都度、 浄水を浄水貯溜容器へ、前記容器の内容物が所定の量になるまで、供給する工程 を包含する請求の範囲３２の方法。
35. ３５．浄水貯溜容器の内容物が所定のレベル以下に低下すると、新規の浄化サイ クルを開始する工程を包含する請求の範囲３４の方法。