JPH09290252A - 逆滲透冷・温浄水器の浄水及び循環システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の逆滲透圧浄水器の使用時に提起される
様々な問題点を解決し、常に清潔な浄水が飲め、その構
造的単純化が図れると共に、低コストで故障発生率を低
下することができる逆滲透冷・温浄水器の浄水及び循環
システムを得ること。 【解決手段】 沈澱フィルタ２の後流に断水スイッチ９
と水位調節バルブ１０と水位安全遮断バルブ１１とが順
次に設置され、メンブレインフィルタの後端の廃水排出
ラインにメンブレインフィルタの汚染に応じて開閉する
自動洗浄バルブ１５が設置され、貯蔵タンク８にはＵＶ
フィルタ７と循環ポンプ１２を有する循環路を設けて、
循環管１６を通じた貯蔵水が貯蔵タンク８→ＵＶフィル
タ７→循環ポンプ１２→貯蔵タンク８の順に循環される
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆滲透冷・温浄水
器の浄水及び浄水循環システムに関するもので、詳しく
は、メンブレインフィルタの使用期限延長（寿命延長）
のために浄水システムの効率的制御をはかると共に、浄
水タンク内に貯蔵された浄水を一定の周期で循環，殺菌
して浄水の溶存酸素を増加させると同時に、微生物の繁
殖を防ぎ、さらに、冷水または温水あるいは常温水を１
つの集水管又は取出管を通じて排出されるようにし、冷
水タンクを常温水用の貯蔵タンクと一体型に製作設置す
ることによって、これにともなう構造の単純化が図れる
ようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】上水道の源水中に混じている各種の無機
質及び有機質、残留塩素などを除去するために、源水を
前処理活性炭フィルターとメンブレインフィルター、後
処理活性炭フィルターの順次に通過させることによって
浄化させる逆滲透浄水器が従来から知られており、ま
た、このように水を浄化するのに止まらず、浄化された
水を加熱又は冷却して浄化された状態の温水又は冷水を
浄水器から直接取り出して飲むことができるように改善
し、その使用上の便利さを向上させた逆滲透冷・温浄水
器が改めて出現されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の冷・温
浄水器は、冷水と温水及び常温水を貯蔵する貯蔵タンク
を各々別個に製作設置したのであって、冷水と温水及び
常温水とを取り出すためにコックを各々別個に設置しな
ければならなかった。そのため、使用される部品数が増
えることになり、これに起因して器具本体の内部構造や
外観のデザインも複雑になって、製作工程の増加など様
々のコストアップの要因を誘発するようになる一方、故
障発生率もそれに応じて高くなって度々Ａ／Ｓを必要と
したものである。

【０００４】また、これを使用する時、使用者が所望と
する水を取り出せるコックを捜して、コップを一々移動
させながら作動させなければならなかった。これによ
り、その使用が煩わしいという不便を感じた。また、水
の取り出しが終わってコックからコップを離した後、コ
ック内部に残留していた少量の水が浄水器の設置された
床に１，２滴ずつ落ちるので、その周辺が汚されて非衛
生的であるという問題があった。

【０００５】さらに、逆滲透冷・温浄水器を使用する時
には、上記の問題点の他にも多くの問題点があり、その
効果的な改善が要求された。

【０００６】まず、冷水タンク或いは温水タンクに水が
ない場合、過冷に起因する冷水タンクの結氷及び過熱に
起因する部品の損傷と火災発生を防止するためには、冷
・温タンクに水が一定量満ちるようにこれを一々確認し
た後電源スイッチをオンしなければならないという使用
上の不便があり、浄水処理された水が果たして清潔にな
ったのか、その信頼性を確認することができなかった。

【０００７】すなわち、一般に、逆滲透圧浄水器に使用
されるメンブレインフィルタは、０．００１〜０．００
０１ミクロンの微細な気孔を持っているから、各種の汚
染物質の除去効果が高い。しかし、気孔が微細であるた
め、フィルタの内部に掻き集まった汚染物質が重なり、
この汚染物質などは洗浄水によってほぼ洗い落されて、
廃水路を通じて排出されるが、残存されている汚染物質
がメンブレインフィルタの表面に続けて積み重なって、
フィルタの浄水機能が徐々に低下するとともに、浄水処
理された水の水質も自然低下することになる。従って、
フィルタの取替えが長ければ長いほど、浄水処理された
水の水質を確認するのが難しく、その信頼性が落ちるよ
うになる。

【０００８】すなわち、廃水路を通じて排出される汚染
物質の排出状態が洗浄水の調節バルブの調節状態に応じ
て大きく異なり、メンブレインフィルタの寿命に多大な
影響を及ぼすのに、従来はフィルタの汚染状態に関係無
く、使用者の漠然とした判断によりバルブを開閉調節す
るのでバルブを過大に開放した場合には水の浪費が多く
なり、逆に、閉鎖状態に放置した場合にはフィルタを著
しく汚染させる結果を招来し、結果的にフィルタの寿命
を大きく短縮させることになる。また、浄水処理された
水が貯蔵タンクに保管された後、停止状態のまま長期間
留まった場合には空気中の微生物に汚染させるのに、こ
れを防止する汚染防止機能が全く考慮されていなかっ
た。

【０００９】すなわち、従来の逆滲透浄水器は、後処理
フィルタの素材として活性炭を使用しても抗菌能力を期
待するのが難しかったので、これに起因した安全性に問
題があった。

【００１０】本発明は、上記の如き従来の逆滲透圧浄水
器の様々な問題点を改善し、メンブレインフィルタの汚
染状態に応じこれを自動的に洗浄して排水することによ
ってメンブレインフィルタの寿命延長をはかり、かつ、
貯蔵タンクに貯えた浄水が停滞される場合、これを自動
的に循環させて微生物による２次汚染を防ぎ、溶存酸素
量が増加されるようにして常に清潔な浄水を飲めるよう
にすることを目的とする。

【００１１】また、本発明は、１つの排出口から冷・温
水および常温水を選択的に取り出して飲めるようにする
と共に、貯蔵タンクの構造の単純化を図り、さらに、冷
・温水タンクの過冷・過熱の心配がないようにすること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の如き目
的を達成するため、源水を沈澱フィルタ・活性炭フィル
タ・メンブレインフィルタなどのフィルタ手段を介して
貯蔵タンク中に送給し、該貯蔵タンクに貯蔵した冷・温
水を取り出して飲用に供するように構成した逆滲透冷・
温浄水器において、前記沈澱フィルタの後流に少なくと
も貯蔵タンク中の水位を上限と下限との間に維持する水
位調整手段を配設すると共に、前記メンブレインフィル
タの廃水排出管にメンブレインフィルタの汚染程度に応
じて自動的に開閉する自動洗浄バルブを設置し、かつ、
前記フィルタ手段の最終段から貯蔵タンクに至る管路の
途中にＵＶフィルタと循環ポンプとを配設して、貯蔵タ
ンク中の貯蔵水を貯蔵タンク→ＵＶフィルタ→循環ポン
プ→貯蔵タンクの順に循環させるように構成したことを
特徴とする。

【００１３】また、本発明による前記の貯蔵タンクは、
常温水タンクと冷水タンクと温水タンクとよりなり、そ
の常温水タンクの下に一定容積の凹陥部からなる冷水タ
ンクを形成して常温水タンクと冷水タンクとを一体型と
なし、他方、温水タンクは、前記常温水タンクおよび冷
水タンクとは別体をなし、その底部と常温水タンクの底
部とを連通させて常温水タンクと温水タンクの水位が同
一レベルを保つようにしたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、冷水タンクに接続された
冷水バルブと、温水タンクに接続された温水バルブと、
常温水タンクに接続された常温水バルブとの３つのバル
ブを有する３ウエイソレノイドバルブを使用し、その各
バルブのそれぞれの吐出口から吐出される冷水または常
温水あるいは温水を１つの集水管または取出管から選択
的に取り出せるようにしたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の浄水循環構造を図面によ
り詳細に説明すれば、以下の通りである。本発明は、図
１に示されているごとく、水道の源水に混じている砂、
錆屑などの比較的大粒子の異物質を１次的に除去する高
濁度フィルタ１と沈澱フィルタ２とを順次設置し、この
沈澱フィルタ２の後流に、ポンプ３を介して前処理活性
炭フィルタ４、メンブレインフィルタ５及び後処理活性
炭フィルタ６とよりなるフィルタ手段を接続し、これら
のフィルタ手段浄水を順次に通過させた浄水を貯蔵タン
ク８に貯えて飲用に供するように構成された一般的な逆
滲透浄水構造を基本構造としたものである。

【００１６】本発明は、上記の基本構造をそのまま利用
しながら、源水（水道の水）の供給量が不十分であるか
中断されたときこれを検知してポンプ３の作動を停止さ
せる断水スイッチ９，後述の水位センサにより貯蔵タン
ク８内の水位が上限または下限に達したのを検出したと
きそれに応じて開閉する水位調節バルブ１０、及び、貯
蔵タンク内の水位が上限以上にオーバーするのを遮断す
る水位安定遮断バルブ１１を沈澱フィルタ２の後流に新
たに設置して貯蔵タンク８内の水位を所定の上限および
下限以内に維持するように構成すると供に、メンブレイ
ンフィルタ５の廃水排出管２６にメンブレインフィルタ
５の汚染程度がある限度に達すると自動的に開きそれ以
外は閉じる自動洗浄バルブ１５を設置し、さらに、前記
後処理活性炭フィルタ６から貯蔵タンク８に至る管路の
途中にＵＶフィルタ７と循環ポンプ１２とを新たに設置
し、貯蔵水の停滞時間を測定したキャパシタンス（ｃａ
ｐａｃｉｔａｎｃｅ）水位センサ１３，１４によって貯
蔵水の停滞が所定時間に達すると、循環ポンプ１２を所
定時間駆動して、貯蔵タンク８内の貯蔵水を貯蔵タンク
８→循環管１６→ＵＶフィルタ７→貯蔵タンク８へと循
環されるようにし、これによって、貯蔵水が長時間停滞
されるのを防止して、常に水が流れるようにしたもので
ある。

【００１７】このように、本発明においては、貯蔵水が
継続的に循環するので、水中に溶かされている溶存酸素
率が高くなり、殺菌装置であるＵＶフィルタ７により再
び殺菌されて、微生物に汚染されることなく、長時間浄
水使用をしなくても水質が悪化されるような心配（煩わ
しさ）が全然なくなるものである。

【００１８】また、本発明は、常温水貯蔵タンク８の床
に一定の容積の凹陥部を形成して、貯蔵タンク８と冷水
タンク１７とが一体型にされるようにし、温水タンク１
８は別途に設置するが、その底部と前記循環管１６とを
連通させて、温水タンク１８の１／３の水位と貯蔵タン
ク８の最低水位とが同一の水平線上に位置されるように
し、上記貯蔵タンク８の最低水位位置にキャパシタンス
低水位センサー１３を装着することによって、冷水タン
ク１７は満水状態を保ち、温水タンク１８は少なくとも
１／３の水位まで水が貯えられ、ヒータ１９が水に浸さ
れている状態でヒータ及び冷却コンプレッサが作動され
るように設計したのを１つの構造的特徴とし、このよう
な構造的特徴により、従来の冷・温浄水器が解決し得な
かった冷・温タンク１７の過冷及び温水タンク１８の過
熱原因を根本的に解決することができるようになった。

【００１９】また、本発明の他の構造的特徴は、既存の
冷・温浄水器は水の種類（冷水と温水及び常温水）に従
ってこれを取り出すために設置されるコック数を２〜３
個に増加させなければならなかったが、本発明ではこの
ような設置を省略して１つの集水管又は取出管だけでそ
の取り出しを可能にするように構成した。

【００２０】すなわち、図３の（イ）に示すように、電
気式３−ウェイ（３−ｗａｙ）ソレノイドバルブ２０を
使用した冷水・温水及び常温水用バルブ２１、２２、２
３の各吐出口２１ａ、２２ａ、２３ａに誘導管２５ａ、
２５ｂ、２５ｃなどを接続し、これを１つの集水管２５
に連結させて冷水、温水及び常温水などから取り出した
い水の種類を選択する。そして、スイッチ（図示せず）
を押すことで、選択されたバルブ２１又は２２、２３だ
けが作動され、誘導管２５ａ又は２５ｂ、２５ｃを通じ
て選択された水が集水管２５を通じて取り出されるよう
に構成したものである。

【００２１】また、同図の（ロ）に示すように、冷水、
温水及び常温水用バルブ２１、２２、２３の吐出口２１
ａ、２２ａ、２３ａを集水カバー２４で被覆し、この集
水カバー２４に１つの取出管２４ａを設けることによっ
て、冷水、温水及び常温水など取り出したい水の種類を
選択し、スイッチを押すことにより選択されたバルブ２
１又は２２、２３だけが作動されながら、選択された水
が排出管２４ａを通じて取り出されるように構成したも
のである。

【００２２】なお、添付の図面中、符号８ａは常温水
管、１７ａは冷水管、１８ａは温水管を示し、２７は排
水管、２８は排水管チックバルブをそれぞれ示してい
る。

【００２３】上記の実施例は、３−ウエイソレノイドバ
ルブを使用して冷水と温水と常温水との３種類の水を選
択的に使用し得るようにした例を示したが、２種類の水
タンクまたは４種類の水タンクを有する場合には２−ウ
エイソレノイドバルブまたは４−ウエイソレノイドバル
ブに設計変更することができる。例えば、冷水と温水
（または常温水）タンクとの２種類のタンクの場合には
２−ウエイソレノイドバルブを使用してその２つの吐出
口を２つの誘導管に接続するように変形され、冷水と中
温水と高温水と常温水との４種類のタンクの場合には４
−ウエイソレノイドバルブを使用してその４つの吐出口
を４つの誘導管に接続するように変形されるが、何れの
場合も集水管２５だけは１つに構成した取出し構造を有
するものとする。

【００２４】以上説明したとおり、本発明は、貯蔵タン
ク内の貯蔵水を循環させることによって貯蔵水の溶存酸
素を増加し、一定の周期で殺菌して微生物の汚染を遮断
するようにすると共に、浄水作用が進行されて一定量の
汚染物質、即ち微生物、有機性化学物質、無機性汚染物
質、重金属などが逆滲透メンブレインフィルタに積み重
なると、その汚染程度に従い浄水システムの自動洗浄バ
ルブによりメンブレインフィルタを洗浄し、その寿命を
延長させるようになるものであり、貯蔵タンクに貯蔵さ
れた水が長時間停滞されていれば空気中の微生物によっ
て２次汚染が進行されるので、これを防止するために従
来は貯蔵タンク内に殺菌ランプを直接装置するか、又は
密閉室圧力タンクを使用していたが、前者の場合は一般
のプラスチック材質の貯蔵タンク表面が赤外線によって
腐食されて非衛生的であり、使用者の過失や不注意でラ
ンプを破損する心配もあり、皮膚が赤外線に直接露出さ
れる危険もある。また、後者の場合には、まずその価格
が高くオンダシンク型に極限されるので、使用上制約が
伴って不便なのは無論、タンク内部の掃除ができないと
いう問題があるため、開閉式貯蔵タンクの使用が望まし
い。しかし、これは上記でも説明した如く空気中の微生
物による貯蔵水の２次汚染の問題があった。そこで、本
発明はこのような２次汚染の可能性の高い貯蔵タンクの
貯蔵水を一定の周期で強制的に循環させて、殺菌装置
（ＵＶフィルタ）を継続に通過させることによって、何
時も無菌状態に保持された貯蔵水を得ることができるも
のである。

【００２５】

【発明の効果】結局、本発明による逆滲透浄水システム
及び循環システムは、逆滲透圧制御方式の核心フィルタ
ーである逆滲透メンブレインフィルタ５の汚染程度に従
って自動洗浄バルブ１５がこれを効果的に洗浄するの
で、その使用寿命を延長させると共に、貯蔵水を一定の
周期で貯蔵タンク８→ＵＶフィルタ７→循環ポンプ１２
→貯蔵タンク８のような順に循環殺菌して溶存酸素率を
上げると同時に、２次汚染を防止することによって、何
時も安全で衛生的な浄水を供給することができるという
効果がある。

【００２６】また、常温水貯蔵タンク８と冷水タンク１
７とが一体型をなし、別途に設置された温水タンク１８
の内部の高さの１／３の高さに当たる水位と貯蔵タンク
８の最低水位とが同一の水平線上に位置するようにし、
上記貯蔵タンク８の最低水位位置にキャパシタンス低水
位センサ１３を装着することによって、冷水タンク１７
は常に満水状態になり、温水タンク１８は１／３の高さ
まで水が満たされ、ヒータ１９が水中に浸された状態で
ヒータ及び冷却コンプレッサが作動されるように設計し
たので、従来の冷・温浄水器では解決することができな
かった冷水タンク１７の過冷及び温水タンク１８の過熱
原因が根本的に解決することができるという効果があ
る。

【００２７】また、電気式３ウェイソレノイドバルブ２
０を使用した冷水・温水及び常温水用のバルブ２１、２
２、２３の吐出口２１ａ、２２ａ、２３ａを集水カバー
２４で被覆するか、又は誘導管２５ａ、２５ｂ、２５ｃ
などが接続された１つの集水管２５に連結されて、冷
水、温水及び常温水など取り出したい水の種類を選択す
ることによって、選択された３ウェイソレノイドバルブ
だけが作動されながら、取出管２４ａを通じて又は誘導
管２５ａ、２５ｂ、２５ｃに接続された集水管２５を通
じて取り出されるように構成したので、従来の冷・温浄
水器では水の種類に従ってそれを取り出すために設置さ
れるコック数を増加させるしかできなかったことを、コ
ック設置を省略して１つの集水管２５又は取出管２４ａ
だけでその設置使用が可能になった。これにより、構造
の単純化が可能なようになり、器具本体のデザインが良
くなるという効果もある。

【００２８】また、冷水、温水及び常温水用のバルブ２
１、２２、２３が各吐出口２１ａ、２２ａ、２３ａに誘
導管２５ａ、２５ｂ、２５ｃなどを接続し、これを１つ
の集水管２５と連結させて、冷水、温水及び常温水など
取り出したい水の種類を選択することにより、選択され
たバルブ２１又は２２、２３だけが作動されながら、誘
導管２５ａ又は２５ｂ、２５ｃに沿って選択された水が
集水管２５を通じて取り出されるように構成したので、
選択された水を取り出した後レバー（図示せず）からコ
ップを離すと同時に、作動されていたバルブが閉じられ
ながら、誘導管２５ａ、２５ｂ、２５ｃ内部の水が流入
しないように、瞬間停止された状態を維持させるもの
で、従って、従来の逆滲透浄水器では解決することがで
きなかった問題点、即ち水の取り出しが終わった状態に
てコップを離した後未だ取り出されないで管の内部に残
留されていた少量の水が浄水器の設置されている床に滴
下されることに従ってその周辺が汚れて非衛生的であっ
たのを確実に解決したのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄水及び循環システムの流れ図であ
る。

【図２】本発明の各貯蔵タンク設置状態の説明図であ
る。

【図３】本発明の取出構造設置状態の説明図である。

【符号の説明】

１…高濁度フィルタ、２…沈澱フィルタ、３…ポンプ、
４…前処理活性炭フィルタ、５…メンブレインフィル
タ、６…後処理活性炭フィルタ、７…ＵＶフィルタ、８
…常温水貯蔵タンク、９…断水スイッチ、１０…水位調
節バルブ、１１…水位安全遮断バルブ、１２…循環ポン
プ、１３、１４…キャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎ
ｃｅ）水位センサ、１５…自動洗浄バルブ、１６…循環
管、１７…冷水タンク、１８…温水タンク、１９…ヒー
ター、２０…３−ウェイソレノイドバルブ、２１…冷水
バルブ、２２…温水バルブ、２３…常温水バルブ、２１
ａ、２２ａ、２３ａ…吐出口、２４…集水カバー、２４
ａ…取出管、２５…集水管、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…
誘導管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 源水を沈澱フィルタ・活性炭フィルタ・
   メンブレインフィルタなどのフィルタ手段を介して貯蔵
   タンク中に送給し、該貯蔵タンクに貯蔵した冷・温水を
   取り出して飲用に供するように構成した逆滲透冷・温浄
   水器において、前記沈澱フィルタの後流に少なくとも貯
   蔵タンク中の水位を上限と下限との間に維持する水位調
   整手段を配設すると共に、前記メンブレインフィルタの
   廃水排出管にメンブレインフィルタの汚染程度に応じて
   自動的に開閉する自動洗浄バルブを設置し、かつ、前記
   フィルタ手段の最終段から貯蔵タンクに至る管路の途中
   にＵＶフィルタと循環ポンプとを配設して、貯蔵タンク
   中の貯蔵水を貯蔵タンク→ＵＶフィルタ→循環ポンプ→
   貯蔵タンクの順に循環させるように構成したことを特徴
   とする逆滲透冷・温浄水器の浄水及び循環システム。
2. 【請求項２】 前記の貯蔵タンクは、常温水タンクと冷
   水タンクと温水タンクとよりなり、その常温水タンクの
   下に一定容積の凹陥部からなる冷水タンクを形成して常
   温水タンクと冷水タンクとを一体型となし、他方、温水
   タンクは、前記常温水タンクおよび冷水タンクとは別体
   をなし、その底部と常温水タンクの底部とを連通させて
   常温水タンクと温水タンクの水位が同一レベルを保つよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載の逆滲透冷・
   温浄水器の浄水及び循環システム。
3. 【請求項３】 冷水タンクに接続された冷水バルブと、
   温水タンクに接続された温水バルブと、常温水タンクに
   接続された常温水バルブとの３つのバルブを有する３ウ
   エイソレノイドバルブを使用し、その各バルブのそれぞ
   れの吐出口を誘導管を介して１つの集水管に接続して１
   つの集水管から冷水・常温水・温水を選択的に取り出せ
   るようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載
   の逆滲透冷・温浄水器の浄水及び循環システム。
4. 【請求項４】 冷水タンクに接続された冷水バルブと、
   温水タンクに接続された温水バルブと、常温水タンクに
   接続された常温水バルブとの３つのバルブを有する３ウ
   エイソレノイドバルブを使用し、その各バルブのそれぞ
   れの吐出口を集水カバーで被覆し、その集水カバーに１
   つの取出管を設けて１つの取出管から冷水・常温水・温
   水を選択的に取り出せるようにしたことを特徴とする請
   求項１または２に記載の逆滲透冷・温浄水器の浄水及び
   循環システム。