説明

浄化体およびそれを用いる浄水装置

【課題】設置場所の自由度を向上させることのできる浄化体およびそれを用いる浄水装置を得る。
【解決手段】浄化体1は、原水を内部に注入する注入口4aと、原水を浄化する浄化部3と、浄化した水を吐出する吐出口4bと、を有する原水容器4を備えている。そして、この浄化体1の原水容器4を変形可能に形成することで、浄化体1の設置場所の自由度を向上させることができるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、浄化体およびそれを用いる浄水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、浄水装置として、水栓本体などの容器内に浄水カートリッジ(浄化体)を収容し、当該浄水カートリッジを通過させることによって水を浄化するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1では、浄水カートリッジは、内部に活性炭が収容された円形状小径化部と、当該円形状小径化部の下流側に結合され、中空糸膜が収容された円筒状大径上部と、によって形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−346619号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、かかる従来の浄水装置では、活性炭や中空糸膜を収容する円筒状大径上部や円形状小径化部の剛性が高く、浄水カートリッジを大きく変形させることができなかった。そのため、浄水カートリッジを設置することのできる場所が限られてしまう。
【0006】
そこで、本発明は、設置場所の自由度を向上させることのできる浄化体およびそれを用いる浄水装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明にあっては、原水を内部に注入する注入口と、原水を浄化する浄化部と、浄化した水を吐出する吐出口と、を有する原水容器を備える浄化体であって、前記原水容器が変形可能に形成されていることを特徴とする。
【0008】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載の浄化体において、前記原水容器は、当該原水容器の内部容積が可変となるように形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項3の発明にあっては、請求項1または請求項2に記載の浄化体において、前記原水容器は、柔軟性を有する素材で形成されていることを特徴とする。
【0010】
請求項4の発明にあっては、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の浄化体において、前記浄化部は、前記吐出口を覆うようにして前記原水容器に取り付けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項5の発明にあっては、請求項4に記載の浄化体において、前記浄化部は、前記原水容器に水密構造をもって着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【0012】
請求項6の発明にあっては、請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の浄化体において、前記浄化部が一体となって前記原水容器の変形に追従することを特徴とする。
【0013】
請求項7の発明にあっては、請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の浄化体において、前記浄化部は、内層に配置される浄化層と、外層に配置されるミクロフィルタ層と、を備える多層構造となっていることを特徴とする。
【0014】
請求項8の発明にあっては、請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の浄化体において、前記原水容器は、膨縮可能に形成されており、当該原水容器の膨張時には原水容器が収縮方向に付勢されることを特徴とする。
【0015】
請求項9の発明にあっては、請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の浄化体において、前記浄化体には、当該浄化体を他の部材に保持する保持部が設けられていることを特徴とする。
【0016】
請求項10の発明にあっては、浄水装置が、請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の浄化体を収容し、当該浄化体で浄化した水を溜める容器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
請求項1の発明によれば、原水容器が変形可能に形成されているため、浄水を溜める容器の内側形状に追従するように原水容器を変形させることが可能となり、浄化体の設置場所の自由度を向上させることができる。
【0018】
請求項2の発明によれば、内部容積が可変となるように原水容器を形成することで、原水容器内の原水量に応じて当該原水容器の内部容積を変えることができるようになるため、内部容積が変わらない場合に比べて、同一の浄水量を得るために必要な空間を小さくすることができる。
【0019】
請求項3の発明によれば、原水容器を柔軟性を有する素材で形成することで、変形可能な原水容器を容易に得ることができる。また、浄化体の構成の簡素化を図ることが可能となるとともに、浄化体を安価に得ることができるようになる。
【0020】
請求項4の発明によれば、吐出口を覆うようにして浄化部を原水容器に取り付けているため、浄化部を通過した水をそのまま吐出口から吐出させることができる。そのため、原水の最大流入容積を原水容器の容積とほぼ等しくすることができ、浄化体を一回使用する際に得られる浄水量をより多くすることができる。すなわち、請求項4の発明によれば、浄水生成効率の向上を図ることができるようになる。
【0021】
請求項5の発明によれば、浄化部が、原水容器に水密構造をもって着脱可能に取り付けられているため、浄化部が目詰まり等した際に、原水容器全体を交換することなく浄化部のみ交換することができるようになる。これにより、原水容器の再利用が可能となってランニングコストを低下させることができる。
【0022】
請求項6の発明によれば、浄化部が一体となって原水容器の変形に追従するようにしたため、原水容器の変形の際に原水容器と浄化部との取付部位に加わる応力を小さくすることができ、浄化部の割れや剥離を抑制することができる。すなわち、請求項6の発明によれば、原水容器の破損を抑制することができる。
【0023】
請求項7の発明によれば、内層に配置される浄化層と、外層に配置されるミクロフィルタ層と、を備える多層構造としたため、ミクロフィルタ層で浄化層を保護することができる。
【0024】
請求項8の発明によれば、原水容器を膨縮可能に形成するとともに、当該原水容器の膨張時には原水容器が内容積を収縮させる方向に付勢されるようにすることで、膨張させた原水容器の収縮力によって原水容器内の水を吐出口から浄水として吐出させることができる。このように、請求項8の発明によれば、原水容器の収縮力を利用して、原水容器に注入した水を効率良く浄水に変換することができる。
【0025】
請求項9の発明によれば、浄化体に、当該浄化体を他の部材に保持する保持部を設けることで、浄化体を容器等の他の部材に保持させることができ、浄化体を安定した状態で使用することができる。また、浄化体を安定した状態で保持することで、注入口から水を注ぎ易くすることができる。
【0026】
請求項10の発明によれば、浄化体を収容して当該浄化体で浄化した水を溜める容器を備える浄水装置を用いることで、容器の形状を浄化体にとって最適な形状とすることができるため、浄化体の使い勝手を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】図1は、本発明の一実施形態にかかる浄化体の斜視図である。
【図2】図2は、本発明の一実施形態にかかる浄化部の製作工程を示す図であって、(a)は各層を積層した状態を示す断面図、(b)はミクロフィルタ層の周縁部どうしを接合した状態を示す断面図である。
【図3】図3は、本発明の一実施形態にかかる浄化部の浄化体への取付け構造を示す図であって、(a)は分解状態を示す断面図、(b)は組付状態を示す断面図である。
【図4】図4は、本発明の一実施形態にかかる浄化体に注ぎ込んだ水の浄化状態を示す浄水装置の断面図である。
【図5】図5は、本発明の一実施形態にかかる浄化体に注ぎ込んだ水の浄化終了状態を示す浄水装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態においては、原水容器の浄化部が形成された側を原水容器の前方として説明する。
【0029】
本実施形態にかかる浄化体1は、図1に示すように、原水を内部に注入する注入口4aと、原水を浄化する浄化部3と、浄化した水を吐出する吐出口4bと、を有する袋状の原水容器水4を備えている。
【0030】
原水容器4は、ほぼ水平方向に配置される上面4Uと、当該上面4Uの前縁から下方に向かうにつれて後方に傾斜する前面4Fと、上面4Uの後縁と前面4Fの下縁とを結ぶ後面4Rと、上面4U、前面4F、後面4Rの両側を閉塞する側面4S、4Sと、を備えており、これら上面4U、前面4F、後面4Rおよび側面4S、4Sによって側面視で略三角形状の中空体となるように形成されている。
【0031】
また、本実施形態では、原水容器4は、柔軟性に富む素材、たとえば、高分子樹脂などで形成されており、全体的に変形できるようになっている。さらに、原水容器4は、透水性の無い素材を用いて形成されている。
【0032】
注入口4aは、上面4Uの前縁寄り中央に略円形に開口しており、吐出口4bは前面4Fの下端部中央に略円形に開口している。
【0033】
なお、注入口4aは、所望の形状および面積とすることができるが、原水を注入しやすい形状とするのが好ましい。例えば、水道の蛇口から直接に水を注ぐ場合には、蛇口から出る水の太さよりも若干大きめに開口させるようにすればよい。また、注入口4aに図示せぬ漏斗状の注水補助具を差し込み、当該注水補助具を介して水を原水容器4内に注ぎ込むようにする場合には、当該注水補助具を挿入するのに適した形状(円形)および面積とすればよい。
【0034】
また、本実施形態では、原水を浄化する浄化部3が吐出口4bを覆うようにして原水容器4に取り付けられている。
【0035】
この浄化部3は、図2に示すように、繊維状活性炭を用いた活性炭層(浄化層)3Aと、イオン交換樹脂繊維を用いたイオン交換樹脂層(浄化層)3Bと、を内層に配置するとともに、それらの外層にミクロフィルタ層3C、3Cを配置した多層構造となっている。
【0036】
ミクロフィルタ層3C、3Cは、それ自体が濁りを浄化する機能を有するものであるが、同時に活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bを保持する機能を有している。
【0037】
具体的には、浄化部3を以下の手順で形成することで、活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bがミクロフィルタ層3C、3Cによって保持されるようにしている。まず、図2(a)に示すように、重ね合わせた活性炭層3Aとイオン交換樹脂層3Bを、ミクロフィルタ層3C、3Cで挟み込み、次いで、図2(b)に示すように、ミクロフィルタ層3C、3Cの周縁部どうしを熱圧着して接合する。このように、ミクロフィルタ層3C、3C内に活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bを水密に封じ込めることで、ミクロフィルタ層3C、3Cによって、活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bを保持するようにしている。
【0038】
この活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bは、本実施形態では、略円板状に形成されており、活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bは、径がほぼ同じとなるように形成されている。これに対して、ミクロフィルタ層3C、3Cは、略円板状に形成されるとともに、活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bよりも少なくとも接合代A分だけ径が大きくなるように形成されている。
【0039】
このように、ミクロフィルタ層3C、3Cを、接合代A分だけ活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bよりも大きく形成することで、浄化部3を、内層となる活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bの漏れが無い構造とすることができる。また、浄化部3を多層構造とすることで、当該浄化部3の構造を、薄くて柔軟性に富むとともに、原水容器4の変形に追従して変形可能な構造とすることができる。すなわち、本実施形態では、浄化部3が一体となって原水容器4の変形に追従するようになっている。
【0040】
なお、本実施形態では、内層に活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bを設けたものを例示したが、これに限らず、それらのうちのいずれか一方のみでもよく、また、水質や目的に応じて他の吸着剤や濾過材を追加したり、他の吸着剤や濾過材に交換したりすることもできる。
【0041】
また、浄化部3は、図3に示すように、原水容器4に水密構造をもって着脱可能に取り付けられている。具体的には、本実施形態では、原水容器4の吐出口4bの径を浄化部3の外側の径と略等しくすることで、吐出口4bの内周に浄化部3を着脱自在に嵌め込むことができるようにしている。また、図3(a)に示すように、原水容器4の内側の吐出口4bの周縁部に、当該吐出口4bに対してほぼ同心状となる中心穴42aを形成した環状の補強板42が接合されている。さらに、原水容器4の外側には、中心穴43aが形成された環状の固定板43が分離して設けられている。そして、それら補強板42と固定板43とで、吐出口4bの内周に嵌め込んだ浄化部3を挟み込むことができるようにしている。
【0042】
このとき、補強板42の中心穴42aの内径d2および固定板43の中心穴43aの内径d3は、吐出口4bの内径d1よりも小径となっている。具体的には、中心穴42aの内径d2および中心穴43aの内径d3は、ミクロフィルタ層3C、3Cが活性炭層3Aおよびイオン交換樹脂層3Bを覆った際に形成される段部31a、31bの外径d4と略等しい径となっている。また、補強板42の原水容器4との対向面の周縁部には、係合突起44が複数突設されるとともに、吐出口4bの周縁部には、係合突起44を嵌合する係合穴45が形成されている。
【0043】
そして、浄化部3を原水容器4に取り付ける際には、まず、図3(b)に示すように、ミクロフィルタ層3Cの段部31aを補強板42の中心穴42aに嵌合させつつ、浄化部3の周縁接合部32を吐出口4bに嵌合させる。次に、固定板43の中心穴43aをミクロフィルタ層3Cの段部31bに嵌合させつつ、係合突起44を係合穴45に圧入する。これにより、固定板43は、浄化部3の周縁接合部32を覆った状態で原水容器4に固定され、その固定板43と補強板42との間に浄化部3が固定されることになる。
【0044】
このとき、原水容器4の素材自体がある程度の柔軟性を有しているため、補強板42と固定板43との間に挟まれる原水容器4がパッキングとして機能し、浄化部3の取付け部分の水密性が確保される。また、固定板43を引き剥がすように引っ張り、係合突起44を係合穴45から抜脱させて固定板43を分離することで、浄化部3を原水容器4から取り外すことが可能となる。なお、係合突起44や係合穴45に限ることなく、螺合、ビスなどの着脱可能な他の手段を用いて固定板43を原水容器4に固定するようにしてもよい。
【0045】
さらに、本実施形態では、図4に示すように、上述した浄化体1を収容し、当該浄化体1で浄化した水を溜める容器11を用いることで、浄化体1と容器11とを備える浄水装置10を構成している。
【0046】
本実施形態にかかる浄水装置10で用いる容器11は、取っ手11aが付いたカップ状に形成されたものであり、上述した浄化体1を用いるのに適した専用の容器となっている。
【0047】
そして、上面4Uを上にして浄化体1を注入口4aが上方となるように容器11内に収容する。
【0048】
また、浄化体1には、図1にも示すように、その浄化体1を容器11にセットした際に、その容器11に着脱自在に係止される引掛け部46が設けられている。本実施形態では、図1に示すように、引掛け部46は平面視で略矩形状となる上面4Uの四隅部分に設けられ、図4に示すように、それら4つの引掛け部46を、容器11の口部11cに係止することで、浄化体1が容器11に保持されるようになっている。このとき、浄化体1は、下端が容器11の底面11bから所定距離Lだけ持ち上がった状態となるように保持される。
【0049】
このように浄化体1を容器11にセットして、注入口4aから原水容器4内に水(原水)を注ぎ込むと、注ぎ込んだ水は原水容器4内に溜まり、浄化部3を通って浄化されて容器11内に吐出される。これにより、容器11に浄水を溜めることができ、その浄水を、浄化体1を取り外した容器11から直接に、または、別の容器に移すなどして使用(飲用)することができる。
【0050】
以上の本実施形態によれば、注入口4a、吐出口4bおよび浄化部3を有する原水容器4を袋状に形成しているため、注入口4aから注入した水を原水容器4内に一旦溜めることができ、溜められた水が浄化部3を通って浄化されながら吐出口4bから吐出させることができる。このように、原水容器4内に水を必要量溜めておくことができるようにすることで、最初に注入口4aから水を所定量注いでおくだけで浄水を取り出すことができ、浄化作業の能率化を図ることができる。
【0051】
また、本実施形態によれば、原水容器4を変形可能に形成したため、浄水を溜める容器の形状が異なる場合であっても、その容器の内側形状に追従して原水容器を変形させて収容することができるようになる。そのため、浄化体1の設置場所の自由度を向上させることができる。
【0052】
また、本実施形態によれば、内部容積が可変となるように原水容器4を形成することで、原水容器4内の原水量に応じて当該原水容器4の内部容積を変えることができるようになるため、内部容積が変わらない場合に比べて、同一の浄水量を得るために必要な空間(浄化体1および容器11が占める空間)を小さくすることができる。その結果、得られる浄水量を同一とすると、内部容積が変化しない浄化体を用いた場合と比べて、浄水装置10の小型化を図ることができる。また、装置の大きさを同一とすると、内部容積が変化しない浄化体を用いた場合に比べ、より多量の浄水を得ることができる。
【0053】
また、本実施形態によれば、原水容器4を柔軟性を有する素材で形成することで、変形可能な原水容器4を容易に得ることができる。また、原水容器4を柔軟性を有する素材で形成することで、浄化体1の構成の簡素化を図ることが可能となるとともに、浄化体1を安価に得ることができるようになる。
【0054】
また、本実施形態によれば、吐出口4bを覆うようにして浄化部3を原水容器4に取り付けているため、浄化部3を通過した水(浄水)をそのまま吐出口4bから吐出させることができる。そのため、原水の最大流入容積(原水の最大流入量)を原水容器4の容積とほぼ等しくすることができ、浄化体1を一回使用した場合に得られる浄水量をより多くすることができる。すなわち、本実施形態によれば、浄水生成効率の向上を図ることができるようになる。
【0055】
また、本実施形態によれば、浄化部3が、原水容器4に水密構造をもって着脱可能に取り付けられているため、浄化部3が目詰まり等した際に、原水容器4全体を交換することなく浄化部3のみ交換することができるようになる。これにより、原水容器4の再利用が可能となってランニングコストを低下させることができる。
【0056】
また、本実施形態によれば、浄化部3が一体となって原水容器4の変形に追従するようにしたため、原水容器4の変形の際に、当該原水容器4と浄化部3との取付部位に加わる応力を小さくすることができ、浄化部3の割れや原水容器4からの剥離を抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、原水容器4の破損を抑制することができる。
【0057】
また、本実施形態によれば、浄化部3を、内層に配置される活性炭層(浄化層)3Aおよびイオン交換樹脂層(浄化層)3Bと、外層に配置されるミクロフィルタ層3Cと、を備える多層構造としたため、ミクロフィルタ層3Cで活性炭層(浄化層)3Aおよびイオン交換樹脂層(浄化層)3Bを保護することができる。
【0058】
また、本実施形態によれば、浄化体1に、当該浄化体1を容器(他の部材)11に保持する引掛け部(保持部)46を設けることで、浄化体1を容器11に保持させることができ、浄化体1を安定した状態で使用することができる。また、浄化体1を安定した状態で保持することで、注入口4aから水を注ぎ易くすることができる。
【0059】
また、本実施形態によれば、浄化体1を収容して当該浄化体1で浄化した水を溜める容器11を備える浄水装置10を用いることで、容器11の形状を浄化体1にとって最適な形状とすることができる。そのため、浄化体1の使い勝手を良くすることができる。
【0060】
また、本実施形態によれば、浄化体1に設けた引掛け部46を容器11の口部11cに係止させることで、浄化体1を容器11に収容させているため、浄水装置10を冷蔵庫などに保存しておく場合に浄化体1が倒れてしまうのを抑制することができる。その結果、冷蔵庫内で水を冷却させながら浄水を得ることができる。また、浄化体1は、引掛け部46によって容器11に着脱可能に取り付けられているため、浄化体1の交換を容易に行うことのできる浄水装置10を得ることができる。
【0061】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【0062】
例えば、上記実施形態では、浄化部を原水容器の一部に設けた場合を示したが、原水容器全体に浄化機能を持たせるようにしてもよい。また、注水口に蓋を開閉自在に設けることで、埃や異物が原水容器内に侵入するのを防止できるようにしてもよい。
【0063】
また、上記実施形態では、容器の口部に保持部を係止させたものを例示したが、容器にフック部を形成し、当該フック部に保持部を係止させることで浄化体を容器に保持するようにしてもよい。また、容器以外の他の部材、例えば、野外等で用いる場合に、木の枝などに保持部を係止させることで浄化体を保持し、その下方に容器を載置して浄水を得るようにしてもよい。
【0064】
また、原水容器をゴム等の伸縮可能な弾性材で膨縮可能に形成し、当該原水容器の膨張時(原水注入時)には原水容器が当該原水容器の内容積を収縮させる方向に付勢されるようにしてもよい。
【0065】
このように原水容器4の素材として、伸縮性を有する素材を用い、原水容器の膨張時(原水注入時)には原水容器が縮むようにすることで、膨張させた原水容器の収縮力によって原水容器内の水を吐出口から浄水として吐出させることができる。すなわち、原水容器の収縮力を利用して、原水容器に注入した水を効率良く浄水に変換することができるようになる。また、原水容器の収縮力を利用して原水容器内の水を絞り出すようにすることで、原水容器と大気とを連通させなくても、原水容器内の水の吐出が抑制されてしまうのを防止することができるという利点もある。その結果、注入口を蓋で閉じた状態で浄水を得ることができるようになり、上述した埃等の原水容器内への侵入を抑制できる上、原水容器の収縮によって内部の水が注入口から溢れてしまうのを抑制することができるようになるという効果を奏することができる。
【0066】
また、浄化体や原水容器、浄化体を収容する容器、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【0067】
1 浄化体
3 浄化部
3A 活性炭層(浄化層)
3B イオン交換樹脂層(浄化層)
3C ミクロフィルタ層
4 原水容器
4a 注入口
4b 吐出口
10 浄水装置
11 容器(他の部材)
46 引掛け部(保持部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原水を内部に注入する注入口と、原水を浄化する浄化部と、浄化した水を吐出する吐出口と、を有する原水容器を備え、当該原水容器が変形可能に形成されていることを特徴とする浄化体。
【請求項2】
前記原水容器は、当該原水容器の内部容積が可変となるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の浄化体。
【請求項3】
前記原水容器は、柔軟性を有する素材で形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の浄化体。
【請求項4】
前記浄化部は、前記吐出口を覆うようにして前記原水容器に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の浄化体。
【請求項5】
前記浄化部は、前記原水容器に水密構造をもって着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項4に記載の浄化体。
【請求項6】
前記浄化部が一体となって前記原水容器の変形に追従することを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の浄化体。
【請求項7】
前記浄化部は、内層に配置される浄化層と、外層に配置されるミクロフィルタ層と、を備える多層構造となっていることを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の浄化体。
【請求項8】
前記原水容器は、膨縮可能に形成されており、当該原水容器の膨張時には原水容器が収縮方向に付勢されることを特徴とする請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の浄化体。
【請求項9】
前記浄化体には、当該浄化体を他の部材に保持する保持部が設けられていることを特徴とする請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の浄化体。
【請求項10】
請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の浄化体を収容し、当該浄化体で浄化した水を溜める容器を備えることを特徴とする浄水装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−92802(P2011−92802A)
【公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−246120(P2009−246120)
【出願日】平成21年10月27日(2009.10.27)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】