水処理装置
【課題】カートリッジの取り外しを容易にできるようにするとともに、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量低下を抑制することができる水処理装置を提供する。
【解決手段】カートリッジ１１と、水を導入する導入路と、カートリッジ１１を通過した水を導出する導出路と、カートリッジ１１が着脱可能に固定される蓋体１２とを備えた浄水器１０において、カートリッジ１１は、蓋体１２に固定される嵌合筒部３２を備え、蓋体１２は、嵌合筒部３２と嵌合し内側に流路を有する大径筒部４３と、導入路及び導出路とを備えるとともに、導入路及び導出路の少なくとも一方に、導入路及び導出路の中心軸と平行な中心軸を有する水平連通孔５２と、その水平連通孔５２に対して垂直に連結された垂直連通孔とを備える。
【解決手段】カートリッジ１１と、水を導入する導入路と、カートリッジ１１を通過した水を導出する導出路と、カートリッジ１１が着脱可能に固定される蓋体１２とを備えた浄水器１０において、カートリッジ１１は、蓋体１２に固定される嵌合筒部３２を備え、蓋体１２は、嵌合筒部３２と嵌合し内側に流路を有する大径筒部４３と、導入路及び導出路とを備えるとともに、導入路及び導出路の少なくとも一方に、導入路及び導出路の中心軸と平行な中心軸を有する水平連通孔５２と、その水平連通孔５２に対して垂直に連結された垂直連通孔とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、着脱可能なカートリッジに水道水等の原水を通過させることにより特定の物質を除去又は添加する水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水処理装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、固定部に対してカートリッジを着脱する構成により、カートリッジを交換可能な浄水器が知られている。このような浄水器の一例として、図５に示すような構成の装置がある。この従来構成の浄水器１００は、カートリッジ１０１が着脱可能な固定部１０２を有している。固定部１０２には、水を装置内に流入する導入口１０３と、カートリッジ１０１に収容されたイオン交換樹脂や活性炭等よって処理された水を流出する導出口１０４とが設けられている。
【０００３】
カートリッジ１０１は、イオン交換樹脂や活性炭等を充填した収容部１０５と、収容部１０５に固定される内カバー１０６と、内カバー１０６の外側に設けられた外カバー１０７とを備えている。外カバー１０７は、固定部１０２に固定される連結部１１０を備え、内カバー１０６は固定部１０２に固定される出口１１１を備えている。出口１１１の内側には、水が通過する流路１０９が設けられている。
【０００４】
また、固定部１０２は、カートリッジ１０１を固定するブラケット１２５を備えるとともに、外カバー１０７の連結部１１０を嵌合する第１嵌合部１２１と、内カバー１０６の出口１１１を嵌合する第２嵌合部１２２とを備えている。第１嵌合部１２１の内側は、導入口１０３から流入した原水が通過する流路となっており、第２嵌合部１２２の内側は、カートリッジ１０１から送出された水が通過する流路となっている。
【０００５】
導入口１０３から流入した水は、第１嵌合部１２１内側を通過して、カートリッジ１０１に送られる。カートリッジ１０１に流入した水は、収容部１０５を通過して、出口１１１の流路１０９を介して導出口１０４に送られる。カートリッジ１０１を固定部１０２から外す際には、固定部１０２に対してカートリッジ１０１を所定角度だけ手で回転する等して取り外す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した第１嵌合部１２１の内側は流路となっているため、第１嵌合部１２１に内嵌された連結部１１０は水圧を受ける。カートリッジ１０１の連結部１１０が水圧を受けると、連結部１１０のうち固定部１０２のブラケット１２５との接合部１２８には、ブラケット１２５に対し押圧されるような力が加わる。その結果、接合部１２８とブラケット１２５との摩擦力が増加し、カートリッジ１０１が固定部１０２から取り外しにくくなる。
【０００８】
一方、連結部１１０が受ける水圧は、第１嵌合部１２１の内径αに比例する。このため、第１嵌合部１２１の内径αを小さくして上記接合部１２８が受ける力を小さくすると、カートリッジ１０１を取り外ししやすくなる。尚、第１嵌合部１２１の内径αを小さくすると、第２嵌合部１２２の内径も合わせて小さくする必要がある。
【０００９】
しかし、導入口１０３及び導出口１０４はホースを固定するため等の理由により、ある程度の間隔を保持する必要がある。このため、第１嵌合部１２１及び第２嵌合部１２２の内径を小さくした場合、導入口１０３と第１嵌合部１２１との重なり、及び導出口１０４と第２嵌合部１２２との重なりの面積が小さくなってしまう。即ち、導入口１０３内の流路１０３ａと第１嵌合部１２１とが連通する連通口１２６、導出口１０４内の流路１０４ａと第２嵌合部１２２とが連通する連通口１２７の面積が小さくなる。その結果、導入口１０３側及び導出口１０４側の圧力損失が増加してしまい、浄水器１００から送出される水の流量が低下してしまう。このような問題は、固定部にカートリッジの連結部を固定するための嵌合部が設けられ、その連結部が水圧を受けるような構造の浄水器であれば生じる問題である。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カートリッジの取り外しを容易にできるようにするとともに、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量低下を抑制することができる水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目標を達成するために、本発明は、カートリッジと、水を導入する導入路と、前記カートリッジを通過した水を導出する導出路と、前記カートリッジが着脱可能に固定される固定部とを備えた水処理装置において、前記カートリッジは、前記固定部に固定される連結部を備え、前記固定部は、前記連結部と嵌合し内側に流路を有する嵌合部と、前記導入路及び前記導出路とが形成されるとともに、前記導入路及び前記導出路の少なくとも一方に、その中心軸と平行な中心軸を有する第１の連通孔と、その第１の連通孔に対して垂直に連結された第２の連通孔とを備えることを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、水処理装置は、導入路及び導出路の少なくとも一方に、その中心軸と平行な中心軸を有する第１の連通孔と、その第１の連通孔に対して垂直に連結された第２の連通孔とを備えるので、嵌合部の内径を小さくしても、水処理装置に導入する水量又は水処理装置から導出される水量の低下を抑制することができる。即ち、嵌合部内の水により連結部は圧力を受け、連結部には固定部に対して押し付けられるような力が加わって、固定部からカートリッジを取り外す際に大きな力を加えなければならないことがある。このため、嵌合部の内径を小さくしてその内側面で受ける水圧を小さくすると、カートリッジを取り外しやすくすることができる。しかし、嵌合部の内径を小さくすると、装置に導入する水及び装置から送出される水の流量が低下してしまうことがある。これに対し、上記発明では第１の連通孔に対して第２の連通孔を垂直に設けたので、嵌合部の内径を小さくしてカートリッジを取り外しやすくしても、第１の連通孔の内径を拡大することなく、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量の低下を抑制することができる。
【００１３】
この水処理装置において、前記第２の連通孔は、その長手方向が、前記導入路又は前記導出路の中心軸と平行な方向となるように形成されている。
上記構成によれば、開口部を中心軸と直交する方向に拡大しないため、その方向における省スペース化を図ることができる。
【００１４】
この水処理装置において、前記第２の連通孔は、前記導入路を構成する壁部と前記導出路を構成する壁部とに形成されている。
これによれば、第２の連通孔は、導入側及び導出側に形成されるとともに、導入路の壁部及び導出路の壁部に形成されている。このため、第１の連通孔その中心軸から水平に広がる方向に拡大することなく、嵌合部と導入路とを連通する孔及び嵌合部と導出路とを連通する孔の開口面積を大きくし、装置の流量低下を効率的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、カートリッジの取り外しを容易にできるようにするとともに、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の水処理装置を浄水器に具体化した一実施形態の縦断面図。
【図２】同浄水器の要部を示す分解斜視図。
【図３】同浄水器を構成する固定カバーの縦断面を示す斜視図。
【図４】（ａ）は同浄水器の上部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】従来の浄水器の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。本実施形態では、本発明の水処理装置を、厨房機器の給水管路に配置され、水道水等の原水を浄化及び水質調整する浄水器に具体化している。尚、ここでいう水処理装置とは、着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジに水道水等の原水を通過させることにより物理的又は化学的処理を施し、特定の物質を除去又は添加する装置をいう。例えば上記浄軟水器の他、例えばイオン交換樹脂を収容により水を軟水化する軟水器、活性炭や逆浸透膜により残留塩素等の物質を除去する浄水器、所定のイオンを除去する純水器等を含む。
【００１８】
図１に示すように、浄水器１０は、カートリッジ１１と、カートリッジ１１が着脱可能に固定される固定部としての蓋体１２とを備えている。この浄水器１０は、蓋体１２に設けられた導入口４１及び導出口４２をジョイントＪ１，Ｊ２を介して図示しないホース等に接続することによって上記給水管路に連通されるようになっている。即ち、導入口４１及び導出口４２は、ホースへの接続等の理由で、所定の長さ以上の間隔を保持した位置にそれぞれ設けられている。
【００１９】
カートリッジ１１は、容器１３と、イオン交換樹脂１４を収容する樹脂収容ケース１５とを備えている。容器１３及び樹脂収容ケース１５は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂から構成されている。容器１３は、有底円筒状に形成され、その内側に樹脂収容ケース１５を収容している。樹脂収容ケース１５は、有底円筒状であって、その高さは容器１３の高さよりも小さく形成されている。容器１３と樹脂収容ケース１５との間には、上記導入口４１から供給された原水が通過するための隙間Ｓ１が設けられている。
【００２０】
また、樹脂収容ケース１５は、内側にイオン交換樹脂１４を充填するための収容空間１５ａを有している。イオン交換樹脂１４は、原水に含まれるカルシウムイオン等とイオン交換を行う交換反応基を有する粒状の樹脂である。また樹脂収容ケース１５の底面には、不織布からなるフィルタ１５ｂが設けられている。容器１３の底部に溜まった原水は、このフィルタ１５ｂを通ってイオン交換樹脂１４内に侵入する。
【００２１】
樹脂収容ケース１５の上部開口には、連結部材１６が固定されている。連結部材１６は、樹脂収容ケース１５と、繊維状活性炭２１を収容する活性炭収容ケース２０とを連結している。この連結部材１６の中央には、通過孔１６ａが貫通形成されるとともに、その底面には、通過孔１６ａを取り囲むように連通管固定部１６ｂが突出形成されている。この連通管固定部１６ｂには、樹脂収容ケース１５の内側中央を貫通する連通管１７の一端が固定される。また、通過孔１６ａの周囲には、水が通過するための細孔が多数形成されている。さらに、連結部材１６の底面には、不織布からなるフィルタ１６ｃが設けられている。
【００２２】
連通管１７は、その内側に直線状の管路を有し、その他端は樹脂収容ケース１５の底部に設けられた連結管固定部１５ｄに固定される。また、フィルタ１５ｂの中央には通過口１８が設けられ、この通過口１８は、連通管１７を連結管固定部１５ｄに固定した際に、連通管１７の管路に連通されるようになっている。
【００２３】
活性炭収容ケース２０は、例えばＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene：共重合
合成樹脂）等の高い剛性を有する樹脂からなり、略有蓋筒状に形成されている。その内部には環状の繊維状活性炭２１が、上面を活性炭収容ケース２０の内側面に溶着されることにより固定されている。繊維状活性炭２１は、繊維状の活性炭の表面に多数の細孔を設け、その繊維に銀を添着させたブロック状の濾過材であって、水に含まれる遊離残留塩素等の不純物を除去するとともに、水中の雑菌が繁殖するのを抑制する。
【００２４】
この繊維状活性炭２１の底面には、繊維状活性炭２１の底面側から水が浸入しないように、略円盤状の活性炭カバー２２が溶着されている。繊維状活性炭２１に固定された活性炭カバー２２と連結部材１６との間には、水が流入するための隙間２３が設けられ、繊維状活性炭２１の側面と活性炭収容ケース２０の内側面との間には、水が流入するための隙間２４が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、活性炭収容ケース２０の上壁部２０ａに形成された出口２５は管状をなし、上壁部２０ａから上方（容器１３と反対側）に向かって突出形成されている。図１に示すように、この出口２５は、内側に導出口４２に連通した連通路２６を有し、連通路２６は、カートリッジ１１を通過することにより水質調整及び浄化された水を、導出口４２側に送出する。
【００２６】
また、図２に示すように、活性炭収容ケース２０の上壁部２０ａであって、出口２５の周囲には、係合部２０ｂが４つ形成されている。これらの係合部２０ｂは、活性炭収容ケース２０の外側に嵌合されるカートリッジカバー３０と係合する。
【００２７】
このような構成の活性炭収容ケース２０を、図１に示すように、容器１３に収容された樹脂収容ケース１５と連結部材１６を介して連結すると、活性炭収容ケース２０の出口２５は、蓋体の開口部から突出した状態となる。
【００２８】
次に、活性炭収容ケース２０に嵌合されるカートリッジカバー３０について図１にしたがって説明する。カートリッジカバー３０は、ＰＰＳ等の樹脂から構成され、容器１３から突出した出口２５の上から被せられ、その内側面３０ｂに形成されたネジ部と、容器１３の外側に設けられたネジ部とを螺合させることにより、容器１３に対して固定されている。カートリッジカバー３０は、略有蓋筒状をなし、内側面３０ｂには、活性炭収容ケース２０の係合部２０ｂと係合する被係合部３１が形成されている。
【００２９】
また、図２に示すように、カートリッジカバー３０の上壁部３０ａの中央部には、嵌合筒部３２が突出形成されている。嵌合筒部３２は、上端及び下端が開口した環状をなし、活性炭収容ケース２０の出口２５を内側に挿入可能に形成されている。また、その外周面３２ａには、一対の掛止突部３３が突出形成されている。各掛止突部３３は、外周面３２ａの所定範囲に亘って形成され、湾曲した形状をなしている。また、各掛止突部３３は、嵌合筒部３２の中心軸に対して対称となる位置に設けられている。
【００３０】
また、嵌合筒部３２の上側開口部３２ｂには、カム面３５が形成されている。カム面３５は、蓋体１２の導入口４１に設けられる弁機構６０（図１参照）を開位置に配置するためのカム面と、閉位置に配置するためのカム面と、閉位置から開位置又は開位置から閉位
置に導くためのカム面とから構成される。具体的には、浄水器１０の長手方向（Ｚ軸方向）において最も高い位置に位置し、弁機構６０を開位置にする第１のカム面３５ａと、浄水器１０の長手方向において最も低い位置に位置し、弁機構６０を閉位置にする第２のカム面３５ｂとを有する。また、第１のカム面３５ａと第２のカム面３５ｂとを接続する傾斜面であって、弁機構６０を閉位置から開位置又は開位置から閉位置に導く第３のカム面３５ｃを有する。
【００３１】
各カム面３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、それぞれ２つ形成され、平面視（反Ｚ軸方向）において時計周り方向に、第２のカム面３５ｂ、第３のカム面３５ｃ、第１のカム面３５ａ、第２のカム面３５ｂ、第３のカム面３５ｃ、第１のカム面３５ａといった順番に配置されている。また、各第１のカム面３５ａと各掛止突部３３とは、嵌合筒部３２の周方向において同じ位置に形成されている。さらに、第３のカム面３５ｃの始端及び終端は、円環状のカム面３５の幅方向に対して斜めの形状となっている。
【００３２】
次に、カートリッジ１１に固定される蓋体１２について説明する。図２に示すように、蓋体１２は、円蓋状の固定カバー４０と、固定カバー４０の下面に固定されるブラケット５５を有している。
【００３３】
ブラケット５５は、ＳＵＳ３０４等のステンレス、又は樹脂等からなり、略長方形状の板状部材から形成されている。また、その板状部材の中央部で、９０度屈曲されることにより底部５６と側部５７とが形成されている。ブラケット５５の底部５６は、ネジＢを挿入するための締結孔５６ａを有し、該締結孔５６ａと固定カバー４０の下面に設けられたネジ孔とにネジＢを通すことによって固定される。底部５６に対して垂直に折り曲げられた側部５７は、ネジ等（図示略）を挿入するための締結孔５７ａ，５７ｂを有し、これらの締結孔５７ａ，５７ｂにネジ等を通すことにより、浄水器１０の外部の部材に対して固定される。即ち、ブラケット５５は、固定カバー４０及びカートリッジ１１と別体であって、その底部５６が固定カバー４０に固定されるとともに、側部５７が外部部材に固定されるため、カートリッジ１１を回転させて取り外す際にも、ブラケット５５がカートリッジ１１と同方向に連れ回ることがない。
【００３４】
底部５６の略中央には、カートリッジカバー３０の嵌合筒部３２を貫入するための貫入孔５８が形成されている。貫入孔５８の内径は、嵌合筒部３２の外径よりも大きく形成されている。また、貫入孔５８の中心軸に対して対称な位置には、貫入孔５８から外側に張り出すように１対の掛止孔５９が形成されている。掛止孔５９は、回動開始面５９ａと回動終了面５９ｂとを有し、回動開始面５９ａから回動終了面５９ｂに向かうにつれて幅が次第に小さくなるように形成されている。
【００３５】
カートリッジ１１を蓋体１２に固定する際、この掛止孔５９には、カートリッジカバー３０の掛止突部３３が挿入される。単に掛止突部３３を掛止孔５９に挿入した状態では、掛止突部３３は掛止孔５９の回動開始面５９ａ側に配置され、掛止状態とならないが、カートリッジ１１を締結方向（平面視において図中反時計回り方向）に回転すると、掛止突部３３が掛止孔５９の内側面に摺接しながら回動終了面５９ｂに向かって移動し、掛止突部３３が回動終了面５９ｂに接した状態では、掛止孔５９に掛止突部３３が掛止された掛止状態となる。
【００３６】
固定カバー４０は、ＰＰＳ等の樹脂を用いて、射出成型等により、金型を開口側（図１における反Ｚ軸方向）に抜くことにより形成されている。図１に示すように、その頭頂部には、原水が供給される導入孔４１ａを内側に有する導入口４１と、カートリッジ１１によって水質調整及び浄化された水が供給される導出孔４２ａを有する導出口４２とが形成されている。
【００３７】
図３は、固定カバー４０からジョイントＪ１，Ｊ２等の部材を取り外した状態の断面を示す斜視図である。固定カバー４０の内側面４０ａであって頭頂部の裏面には、大径筒部４３と、この大径筒部４３の内側に設けられた小径筒部４４とが形成されている。大径筒部４３は、略円筒状に形成され、その内径は、カートリッジカバー３０の嵌合筒部３２を嵌合可能な大きさに形成されている。図１に示すように、蓋体１２にカートリッジ１１を固定する際には、この大径筒部４３に嵌合筒部３２が内嵌される。
【００３８】
図３に示すように、小径筒部４４は、活性炭収容ケース２０の出口２５を内側に嵌合可能な内径を有している。蓋体１２にカートリッジ１１を固定する際には、出口２５が小径筒部４４に内嵌される。
【００３９】
また、大径筒部４３の外側であって、導入口４１の下方には張り出し部４５が設けられている。張り出し部４５は、大径筒部４３の壁面の一部を外側に張り出した部分であって、内側に導入管路４５ａを有している。また、張り出し部４５の長さは、小径筒部４４の長さよりも長く、大径筒部４３の長さよりも短い。尚、この導入管路４５ａ及び導入孔４１ａは、導入路を構成する。
【００４０】
このような導入管路４５ａと大径筒部４３とを連通する連通孔は、図１中Ｚ方向と平行な中心軸を有する孔と、その孔に垂直（Ｚ方向）に連結した孔とが連結することにより、連通孔の流路断面がいわば３次元的になるように形成されている。詳述すると、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、導入口４１の中心軸Ｘ１と平行な中心軸を有する水平連通孔５２は、カートリッジ１１の嵌合筒部３２と小径化された大径筒部４３との相対位置関係により、導入孔４１ａの中心軸Ｘ１に対して若干内側に偏倚した位置に設けられている。このため、導入孔４１ａと水平連通孔５２との重なり部分の面積は比較的小さくなっている。また図１に示すように、この水平連通孔５２は、大径筒部４３に嵌合筒部３２を内嵌した際に、第１のカム面３５ａによって一部閉塞されるが、第３のカム面３５ｃの斜めに形成された始端及び終端と水平連通孔５２との間に、水が通過するための隙間Ｓ２が形成される。
【００４１】
また、図３に示すように、この水平連通孔５２には、垂直連通孔５１が垂直に連結されている。換言すると、垂直連通孔５１は、その中心軸が、水平連通孔５２の中心軸に対して直交するように設けられている。この垂直連通孔５１は、導入管路４５ａを構成する壁部４５ｂの一部を切り欠くことで形成されている。垂直連通孔５１は、略矩形状であって、その長手方向が、導入口４１の中心軸Ｘ１と平行になるように形成されている。
【００４２】
また、導出孔４２ａと小径筒部４４とを連通する連通孔は、図１中Ｚ方向と平行な中心軸を有する孔と、その孔に垂直（Ｚ方向）に連結した孔とにより、連通孔の流路断面がいわば３次元的になるように形成されている。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、導入口４１の中心軸Ｘ１と平行な中心軸を有する水平連通孔５３は、導出孔４２ａに対して若干内側に偏移した偏倚した位置に設けられている。また、図４（ａ）に示すように、この水平連通孔５３には、垂直連通孔５４が垂直に連結している。
【００４３】
図４（ｃ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線における導出口４２の斜め方向の断面を示している。図４（ｃ）に示すように、垂直連通孔５４は、導出口４２の壁部４２ｂを一部切り欠くことで形成されている。図４（ａ）に示すように、垂直連通孔５４は、その中心軸が、導出口４２の中心軸Ｘ２に直交するとともに、略矩形状に形成され、その長手方向が、中心軸Ｘ２になるように形成されている。
【００４４】
また、図１に示すように、導入口４１の内部には、弁機構６０が設けられている。図２
に示すように、弁機構６０は、弁体６１と、バネ６２と、逆止弁６３とを有している。弁体６１は、略円柱状に形成され、その下端は、固定カバー４０の導入管路４５ａに挿入されている。上端部は、下端部よりも直径が大きく、導入孔４１ａ内に挿入されている。また、上端部と下端部との間には、上端部の外周面に突出形成された段差部６１ａが設けられている。段差部６１ａは、上記大径筒部４３の開口に当接することにより導入孔４１ａと大径筒部４３の内側とを非連通状態とし、図１に示すように、上記開口から離間することで、導入孔４１ａと大径筒部４３とを連通状態とする。尚、弁体６１の段差部６１ａが開口に当接した位置を閉位置といい、段差部６１ａが開口から離間した位置を開位置という。
【００４５】
この弁機構６０の作用について説明する。弁体６１の上端部であって、段差部６１ａとジョイントＪ１との間には、弁体６１を閉位置に付勢するバネ６２が固定されている。固定カバー４０の大径筒部４３にカートリッジ１１の嵌合筒部３２を嵌合し、小径筒部４４にカートリッジ１１の出口２５を嵌合すると、弁体６１の下端は、嵌合筒部３２に形成されたカム面３５に当接した状態となる。このとき、弁体６１の下端は、第２のカム面３５ｂに当接し、バネ６２の付勢力により弁体６１は閉位置に配置される。蓋体１２に対してカートリッジ１１を締結方向（反時計回り方向）に回すと、弁体６１は、第２のカム面３５ｂから第３のカム面３５ｃを摺接し、最も高い位置に設けられた第１のカム面３５ａに到達する。弁体６１が第３のカム面３５ｃから第１のカム面３５ａに移動する際、弁体６１の段差部６１ａは、バネ６２の付勢力に抗して、開口４６から徐々に離間し、弁体６１の下端が第１のカム面３５ａに到達すると段差部６１ａが開口４６から離間した開位置に配置される。
【００４６】
また、弁体６１の先端には、逆止弁６３が取り付けられている。逆止弁６３は、大径筒部４３側から導入孔４１ａに逆流してきた水を導入口４１から排出するのを抑止する弁である。
【００４７】
次に、蓋体１２にカートリッジ１１を固定する工程について説明する。この蓋体１２に対し、カートリッジ１１を固定する際、図１に示すように、まずカートリッジ１１の嵌合筒部３２と出口２５とを、蓋体１２の大径筒部４３と小径筒部４４とにそれぞれ嵌合する。このとき、弁体６１の下端は、嵌合筒部３２の第２のカム面３５ｂに当接するので、弁体６１は閉位置に配置される。また、嵌合筒部３２の掛止突部３３は、ブラケット５５の掛止孔５９に挿入される。尚、図１は、カートリッジ１１を蓋体１２に対し完全に固定した状態を示している。
【００４８】
そして、カートリッジ１１を締結方向（平面視において反時計回り方向）に回転させることにより、弁体６１の下端は、第２のカム面３５ｂから第３のカム面３５ｃを摺接し、第１のカム面３５ａに当接した状態になる。これにより、弁体６１は開位置に配置され、その段差部６１ａは導入孔４１ａに連通した開口４６から離間した状態となる。また掛止突部３３は、カートリッジ１１の回転に伴い、掛止孔５９の側面に案内されながら回動開始面５９ａから回動終了面５９ｂまで移動する。これにより、掛止突部３３が掛止孔５９によって掛止された状態となる。その結果、カートリッジ１１は、蓋体１２に対し、出口２５と小径筒部４４との嵌合、嵌合筒部３２と大径筒部４３との嵌合、掛止突部３３と掛止孔５９との掛止等により固定される。
【００４９】
次に浄水器１０内の水の流れについて説明する。蓋体１２にカートリッジ１１が固定された状態で、導入口４１に連結したホース等から水が供給されると、その水は、導入孔４１ａから導入管路４５ａに流れ込む。導入管路４５ａに流れ込んだ原水は、上記隙間Ｓ２と垂直連通孔５１とを介して大径筒部４３の内側に流れ込む。
【００５０】
大径筒部４３内に流入した原水は、カートリッジ１１の嵌合筒部３２と出口２５との間の隙間を通って、容器１３と活性炭収容ケース２０との間の隙間及び容器１３と樹脂収容ケース１５との間の隙間Ｓ１に流入し、容器１３の底部に到達する。容器１３の底部に到達した水の一部は、樹脂収容ケース１５の底部に設けられたフィルタ１５ｂを通って、イオン交換樹脂１４に浸透する。また、容器１３の底部に到達した水のうち、イオン交換樹脂１４に浸透しない水は、連通管１７に流入する。
【００５１】
イオン交換樹脂１４に浸透した水は、イオン交換樹脂１４と間でイオン交換をしながら粒子間を上昇する。このように軟水化された水は、フィルタ１６ｃを通過して、連結部材１６の細孔を通過し、連結部材１６と活性炭収容ケース２０との間の隙間２３に流れ込む。また、連通管１７に流入した水は、連結部材１６と活性炭収容ケース２０との間の隙間２３に流れ込む。
【００５２】
隙間２３に流入した水は、活性炭収容ケース２０と繊維状活性炭２１との間の隙間２４に流入し、繊維状活性炭２１の側面から内部に浸透する。繊維状活性炭２１によって不純物が除去且つ抗菌されることにより浄化された水は、環状の繊維状活性炭２１の内側の空間２１Ｓに流入し、出口２５の連通路２６を通過して、固定カバー４０の小径筒部４４に流入する。小径筒部４４に流入した水は、水平連通孔５３及び垂直連通孔５４を介して導出孔４２ａに流入し、導出孔４２ａを通じて外部に送出される。
【００５３】
そして、使用期間が経過したカートリッジ１１を交換する際には、浄水器１０内には水が満たされている。このため、大径筒部４３内の水により、嵌合筒部３２の上面は圧力を受けている。嵌合筒部３２に水圧がかかると、嵌合筒部３２の側面の掛止突部３３は、ブラケット５５の底部５６側に押し付けられるような力を受ける。この際、大径筒部４３の内径が大きいと、嵌合筒部３２が受ける水圧が大きくなり、掛止突部３３とブラケット５５との摩擦力が増大して、カートリッジ１１を手で容易には取り外せなくなる。
【００５４】
このため、本実施形態の浄水器１０は、その大径筒部４３の内径を、手で容易にカートリッジ１１を取り外せるような内径にしている。一方、導入口４１と導出口４２とは一定間隔以上を保持しなければならないため、導入孔４１ａと大径筒部４３との重なり、導出孔４２ａと小径筒部４４との重なりの面積が小さくなるが、本実施形態では、水平連通孔５２，５３に連結する垂直連通孔５１，５４を設けたので、導入側及び導出側での圧力損失の低下を抑制することができる。即ち、カートリッジ１１を蓋体１２から取り外ししやすい構成でありながら、浄水器１０から送出される水の流量の低下を抑制することができる。
【００５５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、浄水器１００は、導入路及び導出路に、その中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行な中心軸を有する水平連通孔５２，５３と、その水平連通孔５２，５３に対して垂直に連結された垂直連通孔５１，５４とを備えるので、大径筒部４３の内径を小さくしても、装置に導入する水量及び装置から導出される水量の低下を抑制することができる。即ち、カートリッジ１１の取り外しを容易にするために大径筒部４３の内径を小さくすると、装置に導入する水又は装置から送出される水の流量が低下してしまうことがある。これに対し、水平連通孔５２，５３に対して垂直連通孔５１，５４を垂直に設け、圧力損失を低下させたので、水平連通孔５２，５３の内径を拡大することなく、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量の低下を抑制することができる。
【００５６】
（２）上記実施形態では、垂直連通孔５１，５４は、その長手方向が、導入孔４１ａ及び導出孔４２ａの中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行な方向に延びている。このため、水平連通孔５２，５３を中心軸Ｘ１，Ｘ２に直交する方向に拡大することなく、開口面積を大きくする
ことができるので、大径筒部４３の小径化と、大径筒部４３に関わる小径筒部４４、嵌合筒部３２及び出口２５等との小径化とを図ることができる。
【００５７】
（３）上記実施形態では、垂直連通孔５１は導入路を構成する壁部４５ｂと、導出路を構成する壁部４２ｂに形成した。このため、原水の導入量及び導出量を良好に確保することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明の水処理装置を、水を軟水化及び浄化する浄軟水器に具体化したが、その他の水処理装置に具体化してもよい。例えば、イオン交換樹脂のみが収容されている軟水器、活性炭や逆浸透膜等のフィルタを収容した浄水器に具体化してもよい。また、水中の所定のイオンを除去するいわゆる純水器、アルカリイオン水等を生成する整水器に具体化してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、第１の連結孔及び第２の連結孔を、導入路及び導出路に設けたが、いずれか一方に設けるようにしてもよい。
・第１の連結孔、第２の連結孔の形状は特に限定されず、円形状、矩形状等の形状にすることができる。
【００６０】
・上記実施形態では、蓋体１２とカートリッジ１１とを固定する際に、掛止突部３３及び掛止孔５９とを掛止状態とするようにしたが、掛止突部３３及び掛止孔５９を省略するようにしてもよい。
【００６１】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理装置において、前記固定部は、前記嵌合部、前記流路及び前記第１の連通孔及び第２の連通孔が形成された流路形成部材を備えるとともに、前記カートリッジの掛止部が挿入される掛止孔と、前記流路形成部材に締結される第１締結部と、前記水処理装置の外部の部材に締結される第２締結部とを有するプレートとを備え、前記カートリッジを前記固定部に装着する際には、前記掛止部を前記掛止孔に挿入し前記カートリッジを前記固定部に対して締結方向に回転させて前記掛止部及び前記掛止孔を掛止状態とし、前記カートリッジを前記固定部から取り外す際には、前記カートリッジを反締結方向に回転させて前記掛止部及び前記掛止孔の掛止状態を解除することを特徴とする水処理装置。
【００６２】
（ａ）に記載の発明によれば、水処理装置には、カートリッジの掛止部が挿入さえる掛止孔と、固定部に固定される第１締結部と、浄水器の外部の部材に締結される第２締結部とを備えるプレートが備えられる。このため、カートリッジを固定部に対して反締結方向に回転させて取り外す際、プレートがカートリッジの回転に伴い連れ回らないとともに、プレートが強固に固定されているので、掛止部と掛止孔との掛止状態をさらに容易に解除できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…浄水器、１１…カートリッジ、１２…固定部を構成する蓋体、２５…連結部としての出口、２６…連通路、４０…流路形成部材としてのカートリッジカバー、４１ａ…導入路を構成する導入孔、４２…第１締結部としての底部、４２ａ…導出路を構成する導出孔、４３…第２締結部としての側部、４４…嵌合部としての小径筒部、４５…掛止孔、４５ａ…導入路を構成する導入管路、４２ｂ，４５ｂ…壁部、５２，５３…水平連通孔、５１，５４…垂直連通孔、５５…ブラケット、Ｘ１，Ｘ２…中心軸。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、着脱可能なカートリッジに水道水等の原水を通過させることにより特定の物質を除去又は添加する水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水処理装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、固定部に対してカートリッジを着脱する構成により、カートリッジを交換可能な浄水器が知られている。このような浄水器の一例として、図５に示すような構成の装置がある。この従来構成の浄水器１００は、カートリッジ１０１が着脱可能な固定部１０２を有している。固定部１０２には、水を装置内に流入する導入口１０３と、カートリッジ１０１に収容されたイオン交換樹脂や活性炭等よって処理された水を流出する導出口１０４とが設けられている。
【０００３】
カートリッジ１０１は、イオン交換樹脂や活性炭等を充填した収容部１０５と、収容部１０５に固定される内カバー１０６と、内カバー１０６の外側に設けられた外カバー１０７とを備えている。外カバー１０７は、固定部１０２に固定される連結部１１０を備え、内カバー１０６は固定部１０２に固定される出口１１１を備えている。出口１１１の内側には、水が通過する流路１０９が設けられている。
【０００４】
また、固定部１０２は、カートリッジ１０１を固定するブラケット１２５を備えるとともに、外カバー１０７の連結部１１０を嵌合する第１嵌合部１２１と、内カバー１０６の出口１１１を嵌合する第２嵌合部１２２とを備えている。第１嵌合部１２１の内側は、導入口１０３から流入した原水が通過する流路となっており、第２嵌合部１２２の内側は、カートリッジ１０１から送出された水が通過する流路となっている。
【０００５】
導入口１０３から流入した水は、第１嵌合部１２１内側を通過して、カートリッジ１０１に送られる。カートリッジ１０１に流入した水は、収容部１０５を通過して、出口１１１の流路１０９を介して導出口１０４に送られる。カートリッジ１０１を固定部１０２から外す際には、固定部１０２に対してカートリッジ１０１を所定角度だけ手で回転する等して取り外す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した第１嵌合部１２１の内側は流路となっているため、第１嵌合部１２１に内嵌された連結部１１０は水圧を受ける。カートリッジ１０１の連結部１１０が水圧を受けると、連結部１１０のうち固定部１０２のブラケット１２５との接合部１２８には、ブラケット１２５に対し押圧されるような力が加わる。その結果、接合部１２８とブラケット１２５との摩擦力が増加し、カートリッジ１０１が固定部１０２から取り外しにくくなる。
【０００８】
一方、連結部１１０が受ける水圧は、第１嵌合部１２１の内径αに比例する。このため、第１嵌合部１２１の内径αを小さくして上記接合部１２８が受ける力を小さくすると、カートリッジ１０１を取り外ししやすくなる。尚、第１嵌合部１２１の内径αを小さくすると、第２嵌合部１２２の内径も合わせて小さくする必要がある。
【０００９】
しかし、導入口１０３及び導出口１０４はホースを固定するため等の理由により、ある程度の間隔を保持する必要がある。このため、第１嵌合部１２１及び第２嵌合部１２２の内径を小さくした場合、導入口１０３と第１嵌合部１２１との重なり、及び導出口１０４と第２嵌合部１２２との重なりの面積が小さくなってしまう。即ち、導入口１０３内の流路１０３ａと第１嵌合部１２１とが連通する連通口１２６、導出口１０４内の流路１０４ａと第２嵌合部１２２とが連通する連通口１２７の面積が小さくなる。その結果、導入口１０３側及び導出口１０４側の圧力損失が増加してしまい、浄水器１００から送出される水の流量が低下してしまう。このような問題は、固定部にカートリッジの連結部を固定するための嵌合部が設けられ、その連結部が水圧を受けるような構造の浄水器であれば生じる問題である。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カートリッジの取り外しを容易にできるようにするとともに、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量低下を抑制することができる水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目標を達成するために、本発明は、カートリッジと、水を導入する導入路と、前記カートリッジを通過した水を導出する導出路と、前記カートリッジが着脱可能に固定される固定部とを備えた水処理装置において、前記カートリッジは、前記固定部に固定される連結部を備え、前記固定部は、前記連結部と嵌合し内側に流路を有する嵌合部と、前記導入路及び前記導出路とが形成されるとともに、前記導入路及び前記導出路の少なくとも一方に、その中心軸と平行な中心軸を有する第１の連通孔と、その第１の連通孔に対して垂直に連結された第２の連通孔とを備えることを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、水処理装置は、導入路及び導出路の少なくとも一方に、その中心軸と平行な中心軸を有する第１の連通孔と、その第１の連通孔に対して垂直に連結された第２の連通孔とを備えるので、嵌合部の内径を小さくしても、水処理装置に導入する水量又は水処理装置から導出される水量の低下を抑制することができる。即ち、嵌合部内の水により連結部は圧力を受け、連結部には固定部に対して押し付けられるような力が加わって、固定部からカートリッジを取り外す際に大きな力を加えなければならないことがある。このため、嵌合部の内径を小さくしてその内側面で受ける水圧を小さくすると、カートリッジを取り外しやすくすることができる。しかし、嵌合部の内径を小さくすると、装置に導入する水及び装置から送出される水の流量が低下してしまうことがある。これに対し、上記発明では第１の連通孔に対して第２の連通孔を垂直に設けたので、嵌合部の内径を小さくしてカートリッジを取り外しやすくしても、第１の連通孔の内径を拡大することなく、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量の低下を抑制することができる。
【００１３】
この水処理装置において、前記第２の連通孔は、その長手方向が、前記導入路又は前記導出路の中心軸と平行な方向となるように形成されている。
上記構成によれば、開口部を中心軸と直交する方向に拡大しないため、その方向における省スペース化を図ることができる。
【００１４】
この水処理装置において、前記第２の連通孔は、前記導入路を構成する壁部と前記導出路を構成する壁部とに形成されている。
これによれば、第２の連通孔は、導入側及び導出側に形成されるとともに、導入路の壁部及び導出路の壁部に形成されている。このため、第１の連通孔その中心軸から水平に広がる方向に拡大することなく、嵌合部と導入路とを連通する孔及び嵌合部と導出路とを連通する孔の開口面積を大きくし、装置の流量低下を効率的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、カートリッジの取り外しを容易にできるようにするとともに、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の水処理装置を浄水器に具体化した一実施形態の縦断面図。
【図２】同浄水器の要部を示す分解斜視図。
【図３】同浄水器を構成する固定カバーの縦断面を示す斜視図。
【図４】（ａ）は同浄水器の上部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】従来の浄水器の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。本実施形態では、本発明の水処理装置を、厨房機器の給水管路に配置され、水道水等の原水を浄化及び水質調整する浄水器に具体化している。尚、ここでいう水処理装置とは、着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジに水道水等の原水を通過させることにより物理的又は化学的処理を施し、特定の物質を除去又は添加する装置をいう。例えば上記浄軟水器の他、例えばイオン交換樹脂を収容により水を軟水化する軟水器、活性炭や逆浸透膜により残留塩素等の物質を除去する浄水器、所定のイオンを除去する純水器等を含む。
【００１８】
図１に示すように、浄水器１０は、カートリッジ１１と、カートリッジ１１が着脱可能に固定される固定部としての蓋体１２とを備えている。この浄水器１０は、蓋体１２に設けられた導入口４１及び導出口４２をジョイントＪ１，Ｊ２を介して図示しないホース等に接続することによって上記給水管路に連通されるようになっている。即ち、導入口４１及び導出口４２は、ホースへの接続等の理由で、所定の長さ以上の間隔を保持した位置にそれぞれ設けられている。
【００１９】
カートリッジ１１は、容器１３と、イオン交換樹脂１４を収容する樹脂収容ケース１５とを備えている。容器１３及び樹脂収容ケース１５は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂から構成されている。容器１３は、有底円筒状に形成され、その内側に樹脂収容ケース１５を収容している。樹脂収容ケース１５は、有底円筒状であって、その高さは容器１３の高さよりも小さく形成されている。容器１３と樹脂収容ケース１５との間には、上記導入口４１から供給された原水が通過するための隙間Ｓ１が設けられている。
【００２０】
また、樹脂収容ケース１５は、内側にイオン交換樹脂１４を充填するための収容空間１５ａを有している。イオン交換樹脂１４は、原水に含まれるカルシウムイオン等とイオン交換を行う交換反応基を有する粒状の樹脂である。また樹脂収容ケース１５の底面には、不織布からなるフィルタ１５ｂが設けられている。容器１３の底部に溜まった原水は、このフィルタ１５ｂを通ってイオン交換樹脂１４内に侵入する。
【００２１】
樹脂収容ケース１５の上部開口には、連結部材１６が固定されている。連結部材１６は、樹脂収容ケース１５と、繊維状活性炭２１を収容する活性炭収容ケース２０とを連結している。この連結部材１６の中央には、通過孔１６ａが貫通形成されるとともに、その底面には、通過孔１６ａを取り囲むように連通管固定部１６ｂが突出形成されている。この連通管固定部１６ｂには、樹脂収容ケース１５の内側中央を貫通する連通管１７の一端が固定される。また、通過孔１６ａの周囲には、水が通過するための細孔が多数形成されている。さらに、連結部材１６の底面には、不織布からなるフィルタ１６ｃが設けられている。
【００２２】
連通管１７は、その内側に直線状の管路を有し、その他端は樹脂収容ケース１５の底部に設けられた連結管固定部１５ｄに固定される。また、フィルタ１５ｂの中央には通過口１８が設けられ、この通過口１８は、連通管１７を連結管固定部１５ｄに固定した際に、連通管１７の管路に連通されるようになっている。
【００２３】
活性炭収容ケース２０は、例えばＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene：共重合
合成樹脂）等の高い剛性を有する樹脂からなり、略有蓋筒状に形成されている。その内部には環状の繊維状活性炭２１が、上面を活性炭収容ケース２０の内側面に溶着されることにより固定されている。繊維状活性炭２１は、繊維状の活性炭の表面に多数の細孔を設け、その繊維に銀を添着させたブロック状の濾過材であって、水に含まれる遊離残留塩素等の不純物を除去するとともに、水中の雑菌が繁殖するのを抑制する。
【００２４】
この繊維状活性炭２１の底面には、繊維状活性炭２１の底面側から水が浸入しないように、略円盤状の活性炭カバー２２が溶着されている。繊維状活性炭２１に固定された活性炭カバー２２と連結部材１６との間には、水が流入するための隙間２３が設けられ、繊維状活性炭２１の側面と活性炭収容ケース２０の内側面との間には、水が流入するための隙間２４が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、活性炭収容ケース２０の上壁部２０ａに形成された出口２５は管状をなし、上壁部２０ａから上方（容器１３と反対側）に向かって突出形成されている。図１に示すように、この出口２５は、内側に導出口４２に連通した連通路２６を有し、連通路２６は、カートリッジ１１を通過することにより水質調整及び浄化された水を、導出口４２側に送出する。
【００２６】
また、図２に示すように、活性炭収容ケース２０の上壁部２０ａであって、出口２５の周囲には、係合部２０ｂが４つ形成されている。これらの係合部２０ｂは、活性炭収容ケース２０の外側に嵌合されるカートリッジカバー３０と係合する。
【００２７】
このような構成の活性炭収容ケース２０を、図１に示すように、容器１３に収容された樹脂収容ケース１５と連結部材１６を介して連結すると、活性炭収容ケース２０の出口２５は、蓋体の開口部から突出した状態となる。
【００２８】
次に、活性炭収容ケース２０に嵌合されるカートリッジカバー３０について図１にしたがって説明する。カートリッジカバー３０は、ＰＰＳ等の樹脂から構成され、容器１３から突出した出口２５の上から被せられ、その内側面３０ｂに形成されたネジ部と、容器１３の外側に設けられたネジ部とを螺合させることにより、容器１３に対して固定されている。カートリッジカバー３０は、略有蓋筒状をなし、内側面３０ｂには、活性炭収容ケース２０の係合部２０ｂと係合する被係合部３１が形成されている。
【００２９】
また、図２に示すように、カートリッジカバー３０の上壁部３０ａの中央部には、嵌合筒部３２が突出形成されている。嵌合筒部３２は、上端及び下端が開口した環状をなし、活性炭収容ケース２０の出口２５を内側に挿入可能に形成されている。また、その外周面３２ａには、一対の掛止突部３３が突出形成されている。各掛止突部３３は、外周面３２ａの所定範囲に亘って形成され、湾曲した形状をなしている。また、各掛止突部３３は、嵌合筒部３２の中心軸に対して対称となる位置に設けられている。
【００３０】
また、嵌合筒部３２の上側開口部３２ｂには、カム面３５が形成されている。カム面３５は、蓋体１２の導入口４１に設けられる弁機構６０（図１参照）を開位置に配置するためのカム面と、閉位置に配置するためのカム面と、閉位置から開位置又は開位置から閉位
置に導くためのカム面とから構成される。具体的には、浄水器１０の長手方向（Ｚ軸方向）において最も高い位置に位置し、弁機構６０を開位置にする第１のカム面３５ａと、浄水器１０の長手方向において最も低い位置に位置し、弁機構６０を閉位置にする第２のカム面３５ｂとを有する。また、第１のカム面３５ａと第２のカム面３５ｂとを接続する傾斜面であって、弁機構６０を閉位置から開位置又は開位置から閉位置に導く第３のカム面３５ｃを有する。
【００３１】
各カム面３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、それぞれ２つ形成され、平面視（反Ｚ軸方向）において時計周り方向に、第２のカム面３５ｂ、第３のカム面３５ｃ、第１のカム面３５ａ、第２のカム面３５ｂ、第３のカム面３５ｃ、第１のカム面３５ａといった順番に配置されている。また、各第１のカム面３５ａと各掛止突部３３とは、嵌合筒部３２の周方向において同じ位置に形成されている。さらに、第３のカム面３５ｃの始端及び終端は、円環状のカム面３５の幅方向に対して斜めの形状となっている。
【００３２】
次に、カートリッジ１１に固定される蓋体１２について説明する。図２に示すように、蓋体１２は、円蓋状の固定カバー４０と、固定カバー４０の下面に固定されるブラケット５５を有している。
【００３３】
ブラケット５５は、ＳＵＳ３０４等のステンレス、又は樹脂等からなり、略長方形状の板状部材から形成されている。また、その板状部材の中央部で、９０度屈曲されることにより底部５６と側部５７とが形成されている。ブラケット５５の底部５６は、ネジＢを挿入するための締結孔５６ａを有し、該締結孔５６ａと固定カバー４０の下面に設けられたネジ孔とにネジＢを通すことによって固定される。底部５６に対して垂直に折り曲げられた側部５７は、ネジ等（図示略）を挿入するための締結孔５７ａ，５７ｂを有し、これらの締結孔５７ａ，５７ｂにネジ等を通すことにより、浄水器１０の外部の部材に対して固定される。即ち、ブラケット５５は、固定カバー４０及びカートリッジ１１と別体であって、その底部５６が固定カバー４０に固定されるとともに、側部５７が外部部材に固定されるため、カートリッジ１１を回転させて取り外す際にも、ブラケット５５がカートリッジ１１と同方向に連れ回ることがない。
【００３４】
底部５６の略中央には、カートリッジカバー３０の嵌合筒部３２を貫入するための貫入孔５８が形成されている。貫入孔５８の内径は、嵌合筒部３２の外径よりも大きく形成されている。また、貫入孔５８の中心軸に対して対称な位置には、貫入孔５８から外側に張り出すように１対の掛止孔５９が形成されている。掛止孔５９は、回動開始面５９ａと回動終了面５９ｂとを有し、回動開始面５９ａから回動終了面５９ｂに向かうにつれて幅が次第に小さくなるように形成されている。
【００３５】
カートリッジ１１を蓋体１２に固定する際、この掛止孔５９には、カートリッジカバー３０の掛止突部３３が挿入される。単に掛止突部３３を掛止孔５９に挿入した状態では、掛止突部３３は掛止孔５９の回動開始面５９ａ側に配置され、掛止状態とならないが、カートリッジ１１を締結方向（平面視において図中反時計回り方向）に回転すると、掛止突部３３が掛止孔５９の内側面に摺接しながら回動終了面５９ｂに向かって移動し、掛止突部３３が回動終了面５９ｂに接した状態では、掛止孔５９に掛止突部３３が掛止された掛止状態となる。
【００３６】
固定カバー４０は、ＰＰＳ等の樹脂を用いて、射出成型等により、金型を開口側（図１における反Ｚ軸方向）に抜くことにより形成されている。図１に示すように、その頭頂部には、原水が供給される導入孔４１ａを内側に有する導入口４１と、カートリッジ１１によって水質調整及び浄化された水が供給される導出孔４２ａを有する導出口４２とが形成されている。
【００３７】
図３は、固定カバー４０からジョイントＪ１，Ｊ２等の部材を取り外した状態の断面を示す斜視図である。固定カバー４０の内側面４０ａであって頭頂部の裏面には、大径筒部４３と、この大径筒部４３の内側に設けられた小径筒部４４とが形成されている。大径筒部４３は、略円筒状に形成され、その内径は、カートリッジカバー３０の嵌合筒部３２を嵌合可能な大きさに形成されている。図１に示すように、蓋体１２にカートリッジ１１を固定する際には、この大径筒部４３に嵌合筒部３２が内嵌される。
【００３８】
図３に示すように、小径筒部４４は、活性炭収容ケース２０の出口２５を内側に嵌合可能な内径を有している。蓋体１２にカートリッジ１１を固定する際には、出口２５が小径筒部４４に内嵌される。
【００３９】
また、大径筒部４３の外側であって、導入口４１の下方には張り出し部４５が設けられている。張り出し部４５は、大径筒部４３の壁面の一部を外側に張り出した部分であって、内側に導入管路４５ａを有している。また、張り出し部４５の長さは、小径筒部４４の長さよりも長く、大径筒部４３の長さよりも短い。尚、この導入管路４５ａ及び導入孔４１ａは、導入路を構成する。
【００４０】
このような導入管路４５ａと大径筒部４３とを連通する連通孔は、図１中Ｚ方向と平行な中心軸を有する孔と、その孔に垂直（Ｚ方向）に連結した孔とが連結することにより、連通孔の流路断面がいわば３次元的になるように形成されている。詳述すると、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、導入口４１の中心軸Ｘ１と平行な中心軸を有する水平連通孔５２は、カートリッジ１１の嵌合筒部３２と小径化された大径筒部４３との相対位置関係により、導入孔４１ａの中心軸Ｘ１に対して若干内側に偏倚した位置に設けられている。このため、導入孔４１ａと水平連通孔５２との重なり部分の面積は比較的小さくなっている。また図１に示すように、この水平連通孔５２は、大径筒部４３に嵌合筒部３２を内嵌した際に、第１のカム面３５ａによって一部閉塞されるが、第３のカム面３５ｃの斜めに形成された始端及び終端と水平連通孔５２との間に、水が通過するための隙間Ｓ２が形成される。
【００４１】
また、図３に示すように、この水平連通孔５２には、垂直連通孔５１が垂直に連結されている。換言すると、垂直連通孔５１は、その中心軸が、水平連通孔５２の中心軸に対して直交するように設けられている。この垂直連通孔５１は、導入管路４５ａを構成する壁部４５ｂの一部を切り欠くことで形成されている。垂直連通孔５１は、略矩形状であって、その長手方向が、導入口４１の中心軸Ｘ１と平行になるように形成されている。
【００４２】
また、導出孔４２ａと小径筒部４４とを連通する連通孔は、図１中Ｚ方向と平行な中心軸を有する孔と、その孔に垂直（Ｚ方向）に連結した孔とにより、連通孔の流路断面がいわば３次元的になるように形成されている。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、導入口４１の中心軸Ｘ１と平行な中心軸を有する水平連通孔５３は、導出孔４２ａに対して若干内側に偏移した偏倚した位置に設けられている。また、図４（ａ）に示すように、この水平連通孔５３には、垂直連通孔５４が垂直に連結している。
【００４３】
図４（ｃ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線における導出口４２の斜め方向の断面を示している。図４（ｃ）に示すように、垂直連通孔５４は、導出口４２の壁部４２ｂを一部切り欠くことで形成されている。図４（ａ）に示すように、垂直連通孔５４は、その中心軸が、導出口４２の中心軸Ｘ２に直交するとともに、略矩形状に形成され、その長手方向が、中心軸Ｘ２になるように形成されている。
【００４４】
また、図１に示すように、導入口４１の内部には、弁機構６０が設けられている。図２
に示すように、弁機構６０は、弁体６１と、バネ６２と、逆止弁６３とを有している。弁体６１は、略円柱状に形成され、その下端は、固定カバー４０の導入管路４５ａに挿入されている。上端部は、下端部よりも直径が大きく、導入孔４１ａ内に挿入されている。また、上端部と下端部との間には、上端部の外周面に突出形成された段差部６１ａが設けられている。段差部６１ａは、上記大径筒部４３の開口に当接することにより導入孔４１ａと大径筒部４３の内側とを非連通状態とし、図１に示すように、上記開口から離間することで、導入孔４１ａと大径筒部４３とを連通状態とする。尚、弁体６１の段差部６１ａが開口に当接した位置を閉位置といい、段差部６１ａが開口から離間した位置を開位置という。
【００４５】
この弁機構６０の作用について説明する。弁体６１の上端部であって、段差部６１ａとジョイントＪ１との間には、弁体６１を閉位置に付勢するバネ６２が固定されている。固定カバー４０の大径筒部４３にカートリッジ１１の嵌合筒部３２を嵌合し、小径筒部４４にカートリッジ１１の出口２５を嵌合すると、弁体６１の下端は、嵌合筒部３２に形成されたカム面３５に当接した状態となる。このとき、弁体６１の下端は、第２のカム面３５ｂに当接し、バネ６２の付勢力により弁体６１は閉位置に配置される。蓋体１２に対してカートリッジ１１を締結方向（反時計回り方向）に回すと、弁体６１は、第２のカム面３５ｂから第３のカム面３５ｃを摺接し、最も高い位置に設けられた第１のカム面３５ａに到達する。弁体６１が第３のカム面３５ｃから第１のカム面３５ａに移動する際、弁体６１の段差部６１ａは、バネ６２の付勢力に抗して、開口４６から徐々に離間し、弁体６１の下端が第１のカム面３５ａに到達すると段差部６１ａが開口４６から離間した開位置に配置される。
【００４６】
また、弁体６１の先端には、逆止弁６３が取り付けられている。逆止弁６３は、大径筒部４３側から導入孔４１ａに逆流してきた水を導入口４１から排出するのを抑止する弁である。
【００４７】
次に、蓋体１２にカートリッジ１１を固定する工程について説明する。この蓋体１２に対し、カートリッジ１１を固定する際、図１に示すように、まずカートリッジ１１の嵌合筒部３２と出口２５とを、蓋体１２の大径筒部４３と小径筒部４４とにそれぞれ嵌合する。このとき、弁体６１の下端は、嵌合筒部３２の第２のカム面３５ｂに当接するので、弁体６１は閉位置に配置される。また、嵌合筒部３２の掛止突部３３は、ブラケット５５の掛止孔５９に挿入される。尚、図１は、カートリッジ１１を蓋体１２に対し完全に固定した状態を示している。
【００４８】
そして、カートリッジ１１を締結方向（平面視において反時計回り方向）に回転させることにより、弁体６１の下端は、第２のカム面３５ｂから第３のカム面３５ｃを摺接し、第１のカム面３５ａに当接した状態になる。これにより、弁体６１は開位置に配置され、その段差部６１ａは導入孔４１ａに連通した開口４６から離間した状態となる。また掛止突部３３は、カートリッジ１１の回転に伴い、掛止孔５９の側面に案内されながら回動開始面５９ａから回動終了面５９ｂまで移動する。これにより、掛止突部３３が掛止孔５９によって掛止された状態となる。その結果、カートリッジ１１は、蓋体１２に対し、出口２５と小径筒部４４との嵌合、嵌合筒部３２と大径筒部４３との嵌合、掛止突部３３と掛止孔５９との掛止等により固定される。
【００４９】
次に浄水器１０内の水の流れについて説明する。蓋体１２にカートリッジ１１が固定された状態で、導入口４１に連結したホース等から水が供給されると、その水は、導入孔４１ａから導入管路４５ａに流れ込む。導入管路４５ａに流れ込んだ原水は、上記隙間Ｓ２と垂直連通孔５１とを介して大径筒部４３の内側に流れ込む。
【００５０】
大径筒部４３内に流入した原水は、カートリッジ１１の嵌合筒部３２と出口２５との間の隙間を通って、容器１３と活性炭収容ケース２０との間の隙間及び容器１３と樹脂収容ケース１５との間の隙間Ｓ１に流入し、容器１３の底部に到達する。容器１３の底部に到達した水の一部は、樹脂収容ケース１５の底部に設けられたフィルタ１５ｂを通って、イオン交換樹脂１４に浸透する。また、容器１３の底部に到達した水のうち、イオン交換樹脂１４に浸透しない水は、連通管１７に流入する。
【００５１】
イオン交換樹脂１４に浸透した水は、イオン交換樹脂１４と間でイオン交換をしながら粒子間を上昇する。このように軟水化された水は、フィルタ１６ｃを通過して、連結部材１６の細孔を通過し、連結部材１６と活性炭収容ケース２０との間の隙間２３に流れ込む。また、連通管１７に流入した水は、連結部材１６と活性炭収容ケース２０との間の隙間２３に流れ込む。
【００５２】
隙間２３に流入した水は、活性炭収容ケース２０と繊維状活性炭２１との間の隙間２４に流入し、繊維状活性炭２１の側面から内部に浸透する。繊維状活性炭２１によって不純物が除去且つ抗菌されることにより浄化された水は、環状の繊維状活性炭２１の内側の空間２１Ｓに流入し、出口２５の連通路２６を通過して、固定カバー４０の小径筒部４４に流入する。小径筒部４４に流入した水は、水平連通孔５３及び垂直連通孔５４を介して導出孔４２ａに流入し、導出孔４２ａを通じて外部に送出される。
【００５３】
そして、使用期間が経過したカートリッジ１１を交換する際には、浄水器１０内には水が満たされている。このため、大径筒部４３内の水により、嵌合筒部３２の上面は圧力を受けている。嵌合筒部３２に水圧がかかると、嵌合筒部３２の側面の掛止突部３３は、ブラケット５５の底部５６側に押し付けられるような力を受ける。この際、大径筒部４３の内径が大きいと、嵌合筒部３２が受ける水圧が大きくなり、掛止突部３３とブラケット５５との摩擦力が増大して、カートリッジ１１を手で容易には取り外せなくなる。
【００５４】
このため、本実施形態の浄水器１０は、その大径筒部４３の内径を、手で容易にカートリッジ１１を取り外せるような内径にしている。一方、導入口４１と導出口４２とは一定間隔以上を保持しなければならないため、導入孔４１ａと大径筒部４３との重なり、導出孔４２ａと小径筒部４４との重なりの面積が小さくなるが、本実施形態では、水平連通孔５２，５３に連結する垂直連通孔５１，５４を設けたので、導入側及び導出側での圧力損失の低下を抑制することができる。即ち、カートリッジ１１を蓋体１２から取り外ししやすい構成でありながら、浄水器１０から送出される水の流量の低下を抑制することができる。
【００５５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、浄水器１００は、導入路及び導出路に、その中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行な中心軸を有する水平連通孔５２，５３と、その水平連通孔５２，５３に対して垂直に連結された垂直連通孔５１，５４とを備えるので、大径筒部４３の内径を小さくしても、装置に導入する水量及び装置から導出される水量の低下を抑制することができる。即ち、カートリッジ１１の取り外しを容易にするために大径筒部４３の内径を小さくすると、装置に導入する水又は装置から送出される水の流量が低下してしまうことがある。これに対し、水平連通孔５２，５３に対して垂直連通孔５１，５４を垂直に設け、圧力損失を低下させたので、水平連通孔５２，５３の内径を拡大することなく、装置に導入する水又は装置から導出する水の流量の低下を抑制することができる。
【００５６】
（２）上記実施形態では、垂直連通孔５１，５４は、その長手方向が、導入孔４１ａ及び導出孔４２ａの中心軸Ｘ１，Ｘ２と平行な方向に延びている。このため、水平連通孔５２，５３を中心軸Ｘ１，Ｘ２に直交する方向に拡大することなく、開口面積を大きくする
ことができるので、大径筒部４３の小径化と、大径筒部４３に関わる小径筒部４４、嵌合筒部３２及び出口２５等との小径化とを図ることができる。
【００５７】
（３）上記実施形態では、垂直連通孔５１は導入路を構成する壁部４５ｂと、導出路を構成する壁部４２ｂに形成した。このため、原水の導入量及び導出量を良好に確保することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明の水処理装置を、水を軟水化及び浄化する浄軟水器に具体化したが、その他の水処理装置に具体化してもよい。例えば、イオン交換樹脂のみが収容されている軟水器、活性炭や逆浸透膜等のフィルタを収容した浄水器に具体化してもよい。また、水中の所定のイオンを除去するいわゆる純水器、アルカリイオン水等を生成する整水器に具体化してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、第１の連結孔及び第２の連結孔を、導入路及び導出路に設けたが、いずれか一方に設けるようにしてもよい。
・第１の連結孔、第２の連結孔の形状は特に限定されず、円形状、矩形状等の形状にすることができる。
【００６０】
・上記実施形態では、蓋体１２とカートリッジ１１とを固定する際に、掛止突部３３及び掛止孔５９とを掛止状態とするようにしたが、掛止突部３３及び掛止孔５９を省略するようにしてもよい。
【００６１】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理装置において、前記固定部は、前記嵌合部、前記流路及び前記第１の連通孔及び第２の連通孔が形成された流路形成部材を備えるとともに、前記カートリッジの掛止部が挿入される掛止孔と、前記流路形成部材に締結される第１締結部と、前記水処理装置の外部の部材に締結される第２締結部とを有するプレートとを備え、前記カートリッジを前記固定部に装着する際には、前記掛止部を前記掛止孔に挿入し前記カートリッジを前記固定部に対して締結方向に回転させて前記掛止部及び前記掛止孔を掛止状態とし、前記カートリッジを前記固定部から取り外す際には、前記カートリッジを反締結方向に回転させて前記掛止部及び前記掛止孔の掛止状態を解除することを特徴とする水処理装置。
【００６２】
（ａ）に記載の発明によれば、水処理装置には、カートリッジの掛止部が挿入さえる掛止孔と、固定部に固定される第１締結部と、浄水器の外部の部材に締結される第２締結部とを備えるプレートが備えられる。このため、カートリッジを固定部に対して反締結方向に回転させて取り外す際、プレートがカートリッジの回転に伴い連れ回らないとともに、プレートが強固に固定されているので、掛止部と掛止孔との掛止状態をさらに容易に解除できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…浄水器、１１…カートリッジ、１２…固定部を構成する蓋体、２５…連結部としての出口、２６…連通路、４０…流路形成部材としてのカートリッジカバー、４１ａ…導入路を構成する導入孔、４２…第１締結部としての底部、４２ａ…導出路を構成する導出孔、４３…第２締結部としての側部、４４…嵌合部としての小径筒部、４５…掛止孔、４５ａ…導入路を構成する導入管路、４２ｂ，４５ｂ…壁部、５２，５３…水平連通孔、５１，５４…垂直連通孔、５５…ブラケット、Ｘ１，Ｘ２…中心軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カートリッジと、水を導入する導入路と、前記カートリッジを通過した水を導出する導出路と、前記カートリッジが着脱可能に固定される固定部とを備えた水処理装置において、
前記カートリッジは、前記固定部に固定される連結部を備え、
前記固定部は、前記連結部と嵌合し内側に流路を有する嵌合部と、前記導入路及び前記導出路とを備えるとともに、前記導入路及び前記導出路の少なくとも一方に、前記導入路及び前記導出路の中心軸と平行な中心軸を有する第１の連通孔と、その第１の連通孔に対して垂直に連結された第２の連通孔とを備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置において、
前記第２の連通孔は、その長手方向が、前記導入路及び前記導出路の中心軸と平行な方向になるように形成されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の水処理装置において、
前記第２の連通孔は、前記導入路を構成する壁部と前記導出路を構成する壁部とに形成されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項１】
カートリッジと、水を導入する導入路と、前記カートリッジを通過した水を導出する導出路と、前記カートリッジが着脱可能に固定される固定部とを備えた水処理装置において、
前記カートリッジは、前記固定部に固定される連結部を備え、
前記固定部は、前記連結部と嵌合し内側に流路を有する嵌合部と、前記導入路及び前記導出路とを備えるとともに、前記導入路及び前記導出路の少なくとも一方に、前記導入路及び前記導出路の中心軸と平行な中心軸を有する第１の連通孔と、その第１の連通孔に対して垂直に連結された第２の連通孔とを備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置において、
前記第２の連通孔は、その長手方向が、前記導入路及び前記導出路の中心軸と平行な方向になるように形成されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の水処理装置において、
前記第２の連通孔は、前記導入路を構成する壁部と前記導出路を構成する壁部とに形成されていることを特徴とする水処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４３７０９（Ｐ２０１２−１４３７０９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０６９（Ｐ２０１１−４０６９）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（５９１０２４７１９）クリタック株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（５９１０２４７１９）クリタック株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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