浄水ユニット及び浄水ユニットの洗浄方法
【課題】
本発明によれば、浄水ユニット内に液体を循環させる経路にて洗浄するため、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去を可能とする。
【解決手段】
洗浄液を供給する洗浄液供給部１０２と濾過手段を有する浄水槽１０３とを備え、浄水槽１０３は、濾過手段１０６を介して導出する第１の導出口１０７と、濾過手段１０６を介さずに導出する第２の導出口１０８とを備えており、第２の導出口１０８から導出した液体を浄水ユニット内に循環させる循環経路を備えることで、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去が可能という効果を奏する。
本発明によれば、浄水ユニット内に液体を循環させる経路にて洗浄するため、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去を可能とする。
【解決手段】
洗浄液を供給する洗浄液供給部１０２と濾過手段を有する浄水槽１０３とを備え、浄水槽１０３は、濾過手段１０６を介して導出する第１の導出口１０７と、濾過手段１０６を介さずに導出する第２の導出口１０８とを備えており、第２の導出口１０８から導出した液体を浄水ユニット内に循環させる循環経路を備えることで、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去が可能という効果を奏する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水ユニットに関するものであり、特に浄水ユニットの洗浄が可能な浄水ユニット及びその洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な浄水ユニットは、活性炭フィルタや殺菌除去膜等の複数のフィルタにより導入された水を濾過することで、浄水している。このタイプの浄水ユニットを長時間使用すると、浄水ユニット内に細菌の繁殖や異臭が発生することがある。
【０００３】
この課題を解決するため、オゾン水や塩素系の洗浄液などを用いて洗浄する技術が知られている。例えば、特許文献１は浄水器に液体を循環させる循環経路を接続し、水酸化銀を含む洗浄液を循環させることで、浄水器内の細菌の殺菌を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１７８６１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、特許文献１の浄水器は、導入口と導出口が１つずつ設けられた構成であるため、浄水時も洗浄時も同一方向に水あるいは洗浄液が流動することになる。このため、浄水器のフィルタにほこりなどの不純物による目詰まりが発生した場合、フィルタが水を濾過する方向に水圧がかかるため、洗浄時においても、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去を可能とする浄水ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る浄水ユニットは、洗浄液を供給する洗浄液供給部と濾過手段を有する浄水槽とを有し、前記浄水槽は、前記濾過手段を介して導出する第１の導出口と、前記濾過手段を介さずに導出する第２の導出口とを備え、前記浄水槽に循環させる循環経路を備えている。
【０００８】
上述の構成によれば、浄水槽内に液体が流動する２つの異なる経路を形成させることができ、効果的に浄水ユニットの洗浄が可能である。また、浄水槽に接続した循環経路を形成することで、比較的少量の洗浄液にて洗浄が可能となる。
【０００９】
また上記の構成において、前記循環経路は気液分離器が設けられ、前記気液分離器の気体の導出口と前記洗浄液供給部が配管を介して接続されていることが好ましい。
【００１０】
上述の構成によれば、気液分離器にてオゾン水に含まれるオゾンガスを分離し、分離したオゾンガスを含む気体を洗浄液供給部に供給することで、より高濃度なオゾン水を生成することが可能である。また、オゾンガスと水などの液体からオゾン水を生成するため、洗浄液を貯水しておく貯水槽を必要としないため、比較的小さな設備にて洗浄を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、浄水槽に液体を循環させる経路にて洗浄するため、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去が可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１の実施例の浄水ユニットの概略図である。
【図２】本発明に係るオゾン水供給器の概略図である。
【図３】第１の浄水ユニットに係る浄水または洗浄動作のタイミングチャートである。
【図４】本発明に係る第２の実施例の浄水ユニットの概略図である。
【図５】本発明に係る気液分離器と洗浄液供給部の接続の一実施形態を示した概略図である。
【図６】第２の浄水ユニットに係る浄水または洗浄動作のタイミングチャートである。
【図７】本発明に係る第３の実施例の浄水ユニットの概略図である。
【図８】第３の浄水ユニットに係る浄水または洗浄動作のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
本発明に係る浄水ユニットの一実施形態について図１に基づいて説明する。図１は本発明に係る浄水ユニット１００を示した概略図である。浄水ユニット１００は、水などの液体を供給する給水部１０１と、オゾン水などの洗浄液を供給する洗浄液供給部１０２と、供給された液体を浄水する浄水槽１０３と、液体を排液する排液部１０４とを備え、各構成部は圧送部１０５を備えた配管系からなる循環経路１０６と接続されている。ここで、循環経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水ユニット内部を循環する経路を示す。
【００１４】
給水部１０１は循環経路１０６に接続され、浄水ユニットの外部から循環経路１０６に水などの液体を提供する給水口としての役割を担う。また、給水部１０１は浄水ユニットの外部から導入された水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。給水部１０１は、液体の導入量を制御可能な制御部C11を備え、循環経路１０６に対して供給する液体の導入量を制御することが可能である。
【００１５】
洗浄液供給部１０２は循環経路１０６に設けられ、水などの液体や洗浄液を配管系を介して浄水槽１０３に導出する。例えば、洗浄液供給部１０２を、ON状態にして起動させた時に循環経路１０６から導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、配管を介して浄水槽１０３に洗浄液を導出させ、OFF状態にして停止させた時には循環経路１０６から導入された液体を、配管を介して浄水槽１０３に導出することが可能である。ここで、洗浄液供給部１０２で供給される代表的な洗浄液はオゾン水であるが、塩素系の液体、OHラジカルガスを含んだ液体などの殺菌効果のある液体を供給しても構わない。
【００１６】
ここで洗浄液供給部１０２の一実施形態について図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）の洗浄液供給部１０２（ａ）は気液混合器２１とオゾンガス発生器２２とが接続され、気液混合器２１は配管系を介して導入された水と、オゾンガス発生器２２により発生したオゾンガスとを混合し、洗浄液としてオゾン水を供給することができる。また、オゾンガス発生器２２と気液混合器２１とを接続する配管には制御部２３が設けられ、オゾンガスの流量を制御することができる。
【００１７】
図２（ｂ）の洗浄液供給部１０２（ｂ）は気液混合器２１とオゾンガス発生器２２とが接続され、導入された液体を浄水槽に導出する液体導出経路と、液体導出経路の途中で分岐され、気液混合器２１で生成されたオゾン水を浄水槽に導入するオゾン水供給経路を備えている。また、オゾンガス発生器２２と気液混合器２１とを接続する配管には制御部２６が設けられ、オゾンガスの流量を制御することができる。なお、液体導出経路とオゾン水供給経路は、それぞれ制御部を備えており、各制御部を制御することにより、液体が流動する経路を切り替えることが可能である。
【００１８】
なお、供給されるオゾン水は水にオゾンガスが溶け込んだ液体や、水にオゾンガスを含んだ液体、いわゆるオゾンバブル水などを含むものとする。また、洗浄液供給部は図２の実施形態に限られず、洗浄液を供給できる構成であれば、その他の実施形態にて構成されても構わない。
【００１９】
浄水槽１０３は液体を導入する導入口１０７と液体を濾過する濾過部１０８と、濾過部１０８を通過し、濾過された液体が導出する導出口１０９と濾過部１０８を通過しない液体を導出する導出口１１０とを備えている。このため、浄水槽１０３は導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介して濾過後に導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介さずに導出口１１０から導出させる、導出させる経路を有している。このため、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能となる。
【００２０】
濾過部１０８は、液体を濾過することが可能なフィルタなどにより構成され、濾過部１０８を介して浄水槽１０３は導入口１０７と導出口１１０を備えた浄水室１１１と導出口１０９を備えた浄水室１１２の２つの空間に分断される。ここで、浄水槽１０３は、濾過部１０８を介して２つの空間に分断するように仕切り板１１３を設けているが、濾過部のみで分断させてもよいし、導出口１０９に濾過部１０８を配置して一続きの空間を持った浄水槽として構成しても構わない。
【００２１】
また、濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、液体を濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に液体を濾過する経路とは異なる経路で水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００２２】
また導出口１０９は液体の流動量を制御することが可能な制御部C１２を備えた配管に接続されている。導出口１１０は配管系から形成される循環経路１０６と接続される。このため、浄水ユニット１００は、浄水槽の導出口１１０と洗浄液供給部１０２の導入口とを接続する配管系などを介した循環経路１０６により、液体を循環させる経路が形成される。
【００２３】
排液部１０４は循環経路１０６に接続され、循環経路１０６を流動する液体を浄水ユニットの外部に導出する排液口としての役割を担う。また、排液部１０４は浄水ユニットの外部へ導出する水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。排液部１０４は、液体の排液量を制御する制御部C１３を備え、循環経路１０６から排液する液体の排液量を制御することが可能である。
【００２４】
また、循環経路１０６は排液部１０４との接続箇所と洗浄液供給部１０２との間に、液体の流動量を制御可能な制御部C１４を備えている。このため、制御部C１３と制御部C１４を制御することにより、排液部１０４と循環経路１０６の接続箇所で、排液部１０４への液体の導出と循環経路１０６への液体の循環とを切り替えることが可能である。なお、ここで、制御部Ｃ１３、Ｃ１４は、循環経路と排液部１０４への液体の導入を切り替えることが可能な手段であれば、他の構成を用いてもよく、例えば、三方弁のような切り替え手段を用いてもよい。
【００２５】
循環経路１０６はゴムホースやパイプなどの配管系により形成され、圧送部１０５を備えている。このため、給水部１０１の液体を給水させることや、循環経路１０６の液体を循環させることが可能である。ここで、圧送部１０５は、液体を加圧して圧送可能なポンプなどからなり、例えば、インペラがモータによって回転する遠心ポンプや、ダイヤフラムが上下することで流体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプや、ピストンとシリンダーで構成される方式などのものを備えてもよい。
【００２６】
また、浄水ユニット１００は浄水槽の導出口１１０と排液部１０４との間の循環経路１０６に気液分離器を設けてもよい。気液分離器は導入される気体と液体が混合された気液混合体を気体と液体に分離する機能を有する。このため、一般的に洗浄液には、一部、洗浄ガスも含まれているものであるが、排液部１０４から排液する洗浄液に含まれる洗浄ガスをあらかじめ取り除くことが可能であり、排液部１０４を通じた洗浄ガスの放出を防ぐことができる。
【００２７】
なお、各制御部の制御動作は手動により制御できる構成としても構わないし、制御部として電子的な制御が可能な電子バルブを形成し、制御部の開閉制御のタイミングをコントロールすることが可能なコントロール部と接続させることで、電子的な制御を可能とした構成としてもよい。
【００２８】
≪動作説明≫
第１の実施例に係る浄水ユニットの浄水及び洗浄の動作説明について、図1、図３に基づいて説明する。浄水ユニット１００は液体を浄化する浄水モードと、浄水ユニットを洗浄する浄水ユニット洗浄モードと洗浄した液体を排液する排液モードに切り替えることが可能である。
【００２９】
浄水モードは液体を浄水し、浄水ユニットから導出させるモードである。浄水ユニット洗浄モードは濾過部または液体が流動する浄水ユニット内部を洗浄するモードであり、濾過部の洗浄に効果的なモードである。排液モードは洗浄した液体を排液するモードである。
【００３０】
図３は本発明に係る浄水ユニットの各モードにおけるタイミングチャートを模式的に示したものである。ここで、各制御部の制御状態は、各制御部の開閉状態を示しており、開状態は制御部を流動する液体の流動量が高い状態を示し、閉状態は制御部を流動する液体の流動量を停止した状態を示している。洗浄液供給部の供給状態は、洗浄液供給部が供給する洗浄液の供給状態を示しており、ＯＮ状態は洗浄液を供給している状態であり、ＯＦＦ状態は洗浄液の供給を停止している状態を示している。時間ｔ０〜ｔ１は浄水モード、時間ｔ1〜ｔ２は浄水ユニット洗浄モード、ｔ２〜ｔ３は排液モードの制御部のタイミングチャートを示しているが、各モードの切り替えは図３に示されたモードの順番に限られず、全てのモードを含む必要はない。
【００３１】
浄水モードは図３のように制御部C11、制御部C１２を開状態、制御部C１３を閉状態、制御部C１４を閉状態にし、洗浄液供給器をＯＦＦ状態として、圧送部１０５を駆動する。制御部C11が開状態になり、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体が、循環経路１０６を介して洗浄液供給部１０２に圧送される。このとき、洗浄液供給部１０２がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。また、制御部C１２が開状態で、制御部C１３と制御部C１４が閉状態になっているため、浄水槽に導入された水などの液体は濾過部１０８によって濾過され、浄水として導出口１０９より導出する。
【００３２】
浄水ユニット洗浄モードは、制御部C11を閉状態、制御部C１２を閉状態、制御部C１３を閉状態、制御部C１４を開状態、洗浄液供給部をＯＮ状態として、圧送部１０５を駆動する。
【００３３】
制御部を切り替えると、浄水槽に貯水された水などの液体は導出口１１０から導出し、循環経路１０６を介して、洗浄液供給部１０２に導入される。洗浄液供給部１０２はＯＮ状態になっているため、導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、浄水槽１０３に導出する。ここで、生成される洗浄液は、例えばオゾン水である。
【００３４】
浄水槽１０３に導入された洗浄液は、制御部C１２が閉状態のため、濾過部１０８を通過することができず、濾過部１０８の表面を流動後、再び導出口１１０から導出する。このため、洗浄液が浄水ユニットを循環する循環経路１０６が形成される。
【００３５】
また、浄水ユニット内部や浄水槽１０３の濾過部１０８に対して、生成したオゾン水を排液することなく、循環して殺菌洗浄を行うことができるので給水部１０１から供給される水などの液体を有効に利用することができる。また、洗浄液を循環させて洗浄を行うため、洗浄液の殺菌効率を高める。このことは、例えばオゾン水を供給する場合、殺菌で使用されなかったオゾン水を材料にオゾンガスを混合することができるため、オゾン水濃度の向上を図ることが可能なことに起因している。
【００３６】
また、一般的な濾過部は長時間使用した場合、ほこりなどの不純物による目詰まりが発生することがある。このとき、浄水時と同じ濾過方向に洗浄液を流動させ洗浄する場合、濾過部の流動方向に水圧がかかるため、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。しかしながら、上述の洗浄の動作説明によれば、浄水槽内の液体が流動する経路は浄水モードによる液体の流動経路と洗浄モードによる液体の流動経路と異なっているため、浄水ユニット及びフィルタの洗浄効果が向上する。この循環経路に一定期間、オゾン水またはオゾンバブル水などの洗浄液を循環させることで、濾過部または浄水ユニット内部を殺菌洗浄する。
【００３７】
排液モードは、図３のように制御部C１１を開状態、制御部C１２閉状態、制御部C１３開状態、制御部C１４閉状態にし、洗浄液供給部をＯＦＦ状態にし、圧送部１０５を駆動する。制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体は循環経路１０６を介して、洗浄液供給部１０２に圧送される。このとき、洗浄液供給部１０２がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。ここで、浄水ユニット内を循環していた洗浄液も同時に浄水槽に圧送されることとなる。また、制御部C１２が閉状態であるため、浄水槽１０３に導入された水などの液体は濾過部１０８を通過することなく、浄水ユニット内部の洗浄液とともに浄水槽の導出口１１０から導出される。その後、導出された水などの液体は、制御部C１３が開状態で、第４の制御部が閉状態であるため、循環経路１０６を介して排液部１０４へ排液される。このため、浄水ユニット内部に残留していた洗浄液を排液することが可能となる。
【００３８】
なお、排液モードは、上述の実施例では洗浄液供給部を常にＯＦＦ状態として動作させているが、排液モードの開始時に洗浄液供給部をＯＮ状態として、一定期間動作させ、その後、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として動作させても構わない。
【実施例２】
【００３９】
本発明に係る浄水ユニットの一実施形態について図４に基づいて説明する。図４は本発明に係る浄水ユニット２００を示した概略図である。浄水ユニット２００は、水などの液体を供給する給水部１０１と、オゾン水などの洗浄液を供給する洗浄液供給部２０１と、供給された液体を浄水する浄水槽１０３と、気体と液体を分離することが可能な気液分離器２０２と液体を排液する排液部１０４と、各構成部は圧送部１０５を備えた配管系からなる循環経路１０６と接続されている。ここで、循環経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水ユニット内部を循環する配管経路を示す。
【００４０】
給水部１０１は循環経路１０６に接続され、浄水ユニットの外部から循環経路１０６に水などの液体を提供する給水口としての役割を担う。また、浄水ユニットの外部から導入された水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。給水部１０１は、液体の導入量を制御可能な制御部C２１を備え、循環経路１０６に対して供給する液体の導入量を制御することが可能である。
【００４１】
洗浄液供給部２０１は循環経路１０６に設けられ、水などの液体や洗浄液を配管系を介して浄水槽１０３に導出する。また、洗浄液供給部は気液分離器２０２と配管系を介して接続され、気体などが導入される。
【００４２】
例えば、洗浄液供給部２０１を、ON状態にして起動させた時に循環経路１０６から導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、配管系を介して浄水槽１０３に洗浄液を導出させ、OFF状態にして停止させた時には循環経路１０６から導入された液体を、配管系を介して浄水槽１０３に導出することが可能である。ここで、洗浄液供給部２０１で生成される代表的な洗浄液はオゾン水であるが、塩素系の液体、OHラジカルガスを含んだ液体などの殺菌効果のある液体を生成しても構わない。
【００４３】
浄水槽１０３は、液体を導入する導入口１０７と液体を濾過する濾過部１０８と、濾過部を通過し、濾過された液体が導出する導出口１０９と濾過部を通過しない液体を導出する導出口１１０とを備えている。
【００４４】
このため、浄水槽１０３は導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介して濾過後に導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介さずに導出口１１０から導出させる、導出させる経路を有している。このため、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能となる。
【００４５】
濾過部１０８は液体を濾過することが可能なフィルタなどにより構成され、濾過部１０８を介して浄水槽１０３は導入口１０７と導出口１１０を備えた浄水室１１１と導出口１０９を備えた浄水室１１２の２つの空間に分断される。ここで、浄水槽１０３は、濾過部１０８を介して２つの空間に分断するように仕切り板１１３を設けているが、濾過部のみで分断させてもよいし、導出口１０９に濾過部１０８を配置して一続きの空間を持った浄水槽として構成しても構わない。
【００４６】
また、濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、液体を濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に液体を濾過する経路とは異なる経路で水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００４７】
また、濾過部は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、濾過部により濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００４８】
また導出口１０９は液体の流動量を制御することが可能な制御部C２２を備えた配管系に接続されている。導出口１１０は液体の流動量を制御することが可能な制御部C２３を備えた配管系を介して気液分離器２０２と接続されている。
【００４９】
気液分離器２０２は導入される気体と液体が混合された気液混合体を気体と液体に分離する機能を有し、液体の導入口２０３と、気体を導出する導出口２０４と、液体を導出する導出口２０５を備えている。このため、一般的に洗浄液には、一部、洗浄ガスも含まれているものであるが、洗浄液と洗浄ガスに分離することが可能である。
【００５０】
液体の導入口２０３は、液体の流動量を制御可能な制御部C２３を備えた配管系を介して浄水槽の導出口１１０と接続され、洗浄液などの液体が導入される。気体の導出口２０４は気体の流動量を制御可能な制御部C２４が設けられた配管系を介して、洗浄液供給器２０１と接続されている。
【００５１】
液体の導出口２０５は配管系から形成される循環経路１０６に接続される。このため、浄水ユニット２００は、浄水槽１０３の導出口１１０と気液分離器２０２の導入口２０３を接続した配管系や気液分離器２０２の導出口２０５と洗浄液発生器２０１を接続した配管系などを介した循環経路１０６により、液体を循環させる経路が形成される。
【００５２】
ここで気液分離器と洗浄液供給部の接続の一実施形態について説明する。図５は、気液分離器と洗浄液供給部の接続の一実施形態を示した概略図である。図5の気液分離器２０２は液体の導入部２０３と気体の導出部２０４と液体の導出部２０５を備え、気液分離器２０２の下部に液体を貯水し、上部に気体が収集されることで気体と液体が分離する。
【００５３】
液体の導出口２０５は気液分離器の下部に設けられ、貯水された液体を導出する。このため、気液分離器２０２がバッファタンクの役割を担い、流動する液体の流量が変化をしても、気液分離器の液体の貯水量が許容範囲内であれば、途切れることなく安定した液体の導入が可能となる。
【００５４】
気体の導出口２０４は制御部が設けられた配管を介して、洗浄液供給部２０１のオゾンガス発生器５１に接続され、気液分離器２０２により分離された気体が導入される。例えばオゾン水が気液分離器に導入される場合、オゾンガスを含む気体とオゾン水に分離され、オゾンガスを含む気体がオゾンガス発生器５１に導入されることになる。
【００５５】
図5のオゾン液供給部２０１は空気や酸素などの気体からオゾンガスを発生するオゾンガス発生器５１と気体と液体を混合する気液混合器２１を備え、生成したオゾンガスと導入された水などの液体からオゾン水を生成する。オゾンガス発生器５１は気液分離器２０２の導出口２０４に接続され、導入される気体に基づきオゾンガスを生成する。オゾンガス発生器５１は配管を介して気液混合器２１に接続され、気液混合器の導入口５２から導入される水などの液体と、導入口５３から導入されるオゾンガスとを混合し、導出口５４からオゾン水を導出する。
【００５６】
図５の構成によれば、気液分離器２０２の導入部２０３から導入されたオゾン水などの液体は、オゾン水とオゾンガスなどを含む気体に分離され、オゾン水を導出部２１から導出し、オゾンガスなどを含む気体を配管を介して、洗浄液供給部２０１のオゾンガス発生器５１に導出する。
【００５７】
また、オゾンガス発生器５１は導入された気体をもとにオゾンガスを発生させ、気液混合器２１の導入口５２に導出する。気液混合器２１は導入口５２から導入されたオゾンガスと、導入口５３から導入された水などの液体とを混合し、導出口２１からオゾン水を導出する。このため、オゾンガスを含む気体から、オゾンガスを生成するため、より高濃度のオゾンガスを発生することが可能である。
【００５８】
また、気液分離器から導出されたオゾン水などの液体は、循環経路を介して、排液部から排液される。このため、排液部から排液するオゾン水に含まれるオゾンガスをあらかじめ取り除くことが可能であり、排液部を通じたオゾンガスの放出を防ぐことができる。
【００５９】
なお、オゾンガス発生器は導入される気体に基づきオゾンガスを発生するオゾンガス発生器を備えた構成となっていればよく、オゾンガス発生器に対して導入される空気や酸素などの気体は、気液分離器からだけでなく、外部から導入できる構成にしても構わない。
【００６０】
また、気液混合器は気体を自然に吸引することが可能なベンチュリー型の気液混合器を設けることが好ましい。ベンチュリー型の気液混合器は、液体を導入する導入口５３に連通した導入経路と、導入経路に連通し導入経路に比べて小さな径を有する連通経路と、連通経路と連通し連通経路に比べて大きな径を有する導出経路を有し、導出経路の導出口５４から液体を導出する。また、連通経路は気体を導入する導入口５２が設けられ、オゾンガスなどのオゾンガスを導入される。
【００６１】
導入口５３から導入され、導入経路を通り、径の小さな連通経路に到達した液体は、ベルヌーイの定理からしられるように、流速が増加し静圧が減少する。この結果、流動する液体の静圧は負圧になり、オゾンガス発生器５１から導入部５２へ向かい気体が自然吸引されることとなる。このため、ポンプなどにより形成された圧送部を用いることなく、気液分離器から洗浄液生成器への気体の循環が可能になる。
【００６２】
なお、自然吸引が不可能な気液混合器を設ける場合には、気液分離器２０２とオゾンガス発生器５１との間、またはオゾンガス発生器５１と気液混合器２１との間にポンプなどの圧送部を設けることがよい。ポンプなどの圧送部を設けることで、気液分離器２０２で分離されたオゾンガスを含む気体をオゾンガス発生器５１及び気液混合部２１に送ることが可能となり、より効果的に高濃度なオゾン水を生成することが可能である。
【００６３】
なお、本実施例ではオゾン水の生成について説明を行ったが、同様に洗浄ガスと液体を混合して生成する洗浄液であれば、オゾン水生成以外の構成を備えてもよい。
【００６４】
なお、本発明に係る浄水ユニットに利用される気液分離器は図５の構成に限定されるものではなく、気体と液体を分離する機能を有する気液分離器であれば、他の構成をした気液分離器を適用させても構わない。例えば、円筒の周方向から気体を含む液体を導入し、遠心力を用い、気体を円筒の中央部に、液体を円筒の周辺部に分離する遠心分離を利用した気液分離器などを用いてもよい。
【００６５】
排液部１０４は循環経路１０６に接続され、循環経路１０６を流動する液体を浄水ユニットの外部に導出する排液口としての役割を担う。また、浄水ユニットの外部へ導出する水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。排液部１０４は、液体の排液量を制御する制御部C２５を備え、循環経路１０６から排液する液体の排液量を制御することが可能である。
【００６６】
また、循環経路１０６は排液部１０４との接続箇所と洗浄液供給部２０１との間に、液体の流動量を制御可能な制御部C２６を備えている。このため、制御部C２５と制御部C２６を制御することにより、排液部１０４と循環経路１０６の接続箇所で、排液部１０４への液体の導出と循環経路１０６への液体の循環とを切り替えることが可能である。なお、ここで、制御部Ｃ２５、Ｃ２６は、循環経路と排液部１０４への液体の導入を切り替えることが可能な手段であれば、他の構成を用いてもよく、例えば、三方弁のような切り替え手段を用いてもよい。
【００６７】
循環経路１０６はゴムホースやパイプなどの配管系により形成され、圧送部１０５を備えている。このため、給水部１０１の液体を給水させることや、循環経路１０６の液体を循環させることが可能である。ここで、圧送部１０５は、液体を加圧して圧送可能なポンプなどからなり、例えば、インペラがモータによって回転する遠心ポンプや、ダイヤフラムが上下することで流体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプや、ピストンとシリンダーで構成される方式などのものを備えてもよい。
【００６８】
また、圧送部１０５は、給水部１０１の接続部とオゾン水供給器２０１の間の循環経路１０６に設けられ、循環経路の液体を流動させることが可能であるが、浄水ユニット内部の循環経路に設けられればよく、図４に示された配置に限定されない。
【００６９】
なお、各制御部の制御動作は手動により制御できる構成としても構わないし、制御部として電子的な制御が可能な電子バルブを形成し、制御部の開閉制御のタイミングをコントロールすることが可能なコントロール部と接続させることで、電子的な制御を可能とした構成としてもよい。
【００７０】
≪動作説明≫
第２の実施例に係る浄水ユニットの浄水及び洗浄の動作説明について、図４、図６に基づいて説明する。浄水ユニット２００は液体を浄化する浄水モードと、浄水ユニットを洗浄する浄水ユニット洗浄モードと洗浄した液体を排液する排液モードに切り替えることが可能である。
【００７１】
浄水モードは液体を浄水し、浄水ユニットから導出させるモードである。浄水ユニット洗浄モードは濾過部または液体が流動する浄水ユニット内部を洗浄するモードであり、濾過部の洗浄に効果的なモードである。排液モードは洗浄した液体を排液するモードである。
【００７２】
図６は本発明に係る浄水ユニットの各モードにおける制御部のタイミングチャートを模式的に示したものである。ここで、各制御部の制御状態は、各制御部の開閉状態を示しており、開状態は制御部を流動する液体の流動量が高い状態を示し、閉状態は制御部を流動する液体の流動量を停止した状態を示している。洗浄液供給部の供給状態は、洗浄液供給部が供給する洗浄液の供給状態を示しており、ＯＮ状態は洗浄液を供給している状態であり、ＯＦＦ状態は洗浄液の供給を停止している状態を示している。時間ｔ０〜ｔ１は浄水モード、時間ｔ1〜ｔ２は浄水ユニット洗浄モード、ｔ２〜ｔ３は排液モードの制御部のタイミングチャートを示しているが、各モードの切り替えは図６に示されたモードの順番に限られない。
【００７３】
浄水モードは図６のように制御部C２１を開状態、制御部C２２を開状態、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。制御部C２１が開状態で、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体が循環経路１０６を介して洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１はＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。また、制御部C２２が開状態で、制御部C２３と制御部C２４が閉状態になっているため、浄水槽に導入された水などの液体は濾過部１０８によって浄化され、浄水として導出口１０９より導出される。
【００７４】
浄水ユニット洗浄モードは図６のように制御部C２３を開状態、制御部C２４を開状態、制御部C２６を開状態、洗浄液供給部をＯＮ状態として、その他の制御部を閉状態として圧送部１０５を駆動する。
【００７５】
制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、浄水槽１０３に貯水された水などの液体は導出口１１０より、配管系を介して、気液分離器２０２に導入される。導入された液体は気体と液体に分離され、気体は導出口２０４から導出され、洗浄液供給部２０１に導入される。ここで、例えばオゾンガスと水を混合して生成したオゾン水が導入される場合、一般的にオゾン水にはオゾンガスも含まれるため、気液分離器にて、オゾン水とオゾンガスを含む気体に分離され、オゾンガスを含む気体が、洗浄液供給部２０１に導入されることとなる。
【００７６】
一方、液体は循環経路１０６を介して、洗浄液供給部２０１に導入される。洗浄液供給部はＯＮ状態になっているため、導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、浄水槽１０３に導出する。ここで、生成される洗浄液は、例えばオゾン水である。
【００７７】
浄水槽１０３に導入された洗浄液は制御部C２２が閉状態のため、濾過部１０８を通過することができず、濾過部１０８の表面を流動後、再び導出口１１０から導出する。このため、液体が浄水ユニットを循環する循環経路が形成される。
【００７８】
また、濾過部１０８に対して、生成したオゾン水を排液することなく、循環して殺菌洗浄することができるので給水部１０１から供給される水などの液体を有効に利用することができる。また、殺菌で使用されなかった循環する洗浄液に対して、洗浄ガスを混合することが可能なため、洗浄液の洗浄効果を向上させることも可能となる。
【００７９】
また、気液分離器２０２にて気体と液体に分離し、洗浄ガスを含む気体を洗浄液供給部２０１に導入し、洗浄ガスを含む気体をもとに洗浄ガスを発生させるため、より高濃度な洗浄液を生成することが可能である。
【００８０】
また、一般的な濾過部は長時間使用した場合、ほこりなどの不純物による目詰まりが発生することがある。このとき、浄水時と同じ濾過方向に洗浄液を流動させ洗浄する場合、濾過部の流動方向に水圧がかかるため、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。しかしながら、上述の洗浄の動作説明によれば、浄水槽内の液体が流動する経路は浄水モードによる液体の流動経路と洗浄モードによる液体の流動経路と異なっているため、浄水ユニット及びフィルタの洗浄効果が向上する。この循環経路に一定期間、オゾン水またはオゾンバブル水などの洗浄液を循環させることで、濾過部または浄水ユニット内部を殺菌洗浄する。
【００８１】
排液モードは、図６のように制御部C２１を開状態、制御部C２３を開状態、制御部C２４を開状態、制御部C２５を開状態、洗浄液供給部をOFF状態にし、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。
【００８２】
制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から循環経路１０６を介して液体が洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。ここで、浄水ユニット内を循環していた洗浄液も、同時に圧送されることとなる。また、制御部C２２が閉状態であるため、浄水槽１０３に導入された水などの液体は、濾過部１０８を通過することなく、浄水ユニット内部の洗浄液とともに浄水槽１０３の導出口１１０から導出される。導出された液体は循環経路を介して気液分離器２０２に導入され、気体と液体に分離される。
【００８３】
液体は気液分離器２０２の導出口２０５から導出され、制御部C２５が開状態で、制御部C２６が閉状態であるため、循環経路を介して、排液部１０４へ排液される。このため、浄水ユニット内部に残留していた洗浄液を排液することが可能である。また、気液分離器２０２により洗浄液に含まれる洗浄ガスを分離することが可能なため、排液部１０４を通じた洗浄ガスの放出を防ぐことができる。
【００８４】
なお、上述の排液モードではＣ２４を開状態として動作をさせているが、Ｃ２４を閉状態として動作させることも可能である。気液分離器が気体を貯蔵する許容範囲まで、気体を貯蔵することが可能であり、排液部から洗浄ガスが放出されることを防止する。
【００８５】
なお、排液モードは、上述の実施例では洗浄液供給部を常にＯＦＦ状態として動作させているが、排液モードの開始時に洗浄液供給部をＯＮ状態として、一定期間動作させ、その後、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として動作させても構わない。
【実施例３】
【００８６】
本発明の一実施形態について図７に基づいて説明する。図７は本発明に係る浄水ユニット３００の概略図である。浄水ユニット３００は、浄水ユニットに水などの液体を供給する給水部１０１と、オゾン水などの洗浄液を供給する洗浄液供給部２０１と、供給された液体を浄水する２つの導出口を備えた浄水槽１０３と、気体と液体を分離することが可能な気液分離器２０２と、液体を排液する排液部１１４と、各構成部は圧送部１０５を備えた配管系からなる循環経路１０６と、浄水槽１０３により濾過された液体の導出口と排液部１１４とを接続した排液経路１１５とを備えている。
【００８７】
ここで、循環経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水ユニット内部を循環する配管経路を示し、排液経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水槽１０３により濾過された液体の導出口から排液部１１４へ液体を排液する配管経路を示す。
【００８８】
給水部１０１は循環経路１０６に接続され、浄水ユニットの外部から循環経路１０６に水などの液体を提供する給水口としての役割を担う。また、浄水ユニットの外部から導入された水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。また、給水部１０１は液体の導入量を制御可能な制御部C３１を備え、循環経路１０６に対して、供給する液体の導入量を制御することが可能である。
【００８９】
洗浄液供給部２０１は循環経路１０６に設けられ、水などの液体や洗浄液を配管系を介して浄水槽１０３に導出する。また、洗浄液供給部は気液分離器２０２と配管系を介して接続され、気体などが導入される。
【００９０】
例えば、洗浄液供給部２０１を、ON状態にして起動させた時に循環経路１０６から導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、配管系を介して浄水槽１０３に洗浄液を導出させ、OFF状態にして停止させた時には循環経路１０６から導入された液体を、配管系を介して浄水槽１０３に導出することが可能である。ここで、洗浄液供給部２０１で供給される代表的な洗浄液はオゾン水であるが、塩素系の液体、OHラジカルガスを含んだ液体などの殺菌効果のある液体を供給しても構わない。
【００９１】
浄水槽１０３は、液体を導入する導入口１０７と液体を濾過する濾過部１０８と、濾過部１０８を通過し濾過された液体が導出する導出口１０９と濾過部１０８を通過しない液体を導出する導出口１１０とを備えている。このため、浄水槽１０３は導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介して濾過後に導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介さずに導出口１１０から導出させる、導出させる経路を有している。このため、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能となる。
【００９２】
濾過部１０８は液体を濾過することが可能なフィルタなどにより構成され、濾過部１０８を介して浄水槽１０３は導入口１０７と導出口１１０を備えた浄水室１１１と導出口１０９を備えた浄水室１１２の２つの空間に分断される。ここで浄水槽１０３は、濾過部１０８を介して２つの空間に分断するように仕切り板１１３を設けているが、濾過部のみで分断させてもよいし、導出口１０９に濾過部１０８を配置して一続きの空間を持った浄水槽として構成しても構わない。
【００９３】
また、濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、液体を濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に液体を濾過する経路とは異なる経路で水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００９４】
濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、濾過部１０８により濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００９５】
導出口１０９は液体の流動量を制御することが可能な制御部C３２を備えた配管系と、配管系の経路の途中で分岐され、排液部１１４と接続された液体の流動量を制御可能な制御部Ｃ３３を備えた排液経路１１５とを備えている。このため、排液経路は、浄水槽１０３に導入され、濾過部を通過した液体を排液する経路を示す。
【００９６】
なお、排液経路は図７では導出口１０９に接続された配管系を分岐して形成しているが、浄水槽１０３に導入され、濾過部を通過した液体を排液する経路を形成できれば、他の構成にしても構わない。例えば、浄水槽１０３の浄水室１１２に導出口１０９とは異なる新たな導出口を設け、制御部Ｃ３３を備えた配管経路１１５を、導出口１０９に接続された配管系のかわりに、新たな導出口に接続させてもよい。このとき、浄水槽１０３は、導入口１０７から液体を導入し、濾過部１０８を通過した後に、導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から液体を導入し、濾過部１０８を通過した後に、新たな導出口から排液する排液経路を備えることとなる。
【００９７】
導出口１１０は液体の流動量を制御可能な制御部C３４を備えた配管系を介して気液分離器２０２と接続されている。気液分離器２０２は導入される気体と液体が混合された気液混合体を気体と液体に分離する機能を有し、液体の導入口２０３と、気体を導出する導出口２０４と、液体を導出する導出口２０５を備えている。このため、一般的に洗浄液には、一部、洗浄ガスも含まれているものであるが、洗浄液と洗浄ガスに分離することが可能である。
【００９８】
液体の導入口２０３は、液体の流動量を制御可能な制御部C３４を備えた配管系を介して浄水槽の導出口１１０と接続され、洗浄液などの液体が導入される。気体の導出口２０４は気体の流動量を制御可能な制御部C３４が設けられた配管系を介して、洗浄液供給器２０１と接続されている。
【００９９】
液体の導出口２０５は配管系から形成される循環経路１０６に接続される。このため、浄水ユニット３００は、浄水槽１０３の導出口１１０と気液分離器２０２の導入口２０３を接続した配管系や気液分離器２０２の導出口２０５と洗浄液発生器２０１を接続した配管系などを介した循環経路１０６により、液体を循環させる経路が形成される。
【０１００】
なお、本発明に係る浄水ユニットに利用される気液分離器は図７の構成に限定されるものではなく、気体と液体を分離する機能を有する気液分離器であれば、他の構成をした気液分離器を適用させても構わない。例えば、円筒の周方向から気体を含む液体を導入し、遠心力を用い、気体を円筒の中央部に、液体を円筒の周辺部に分離する遠心分離を利用した気液分離器などを用いてもよい。
【０１０１】
排液部１１４は浄水ユニットの外部に液体を排液する排液口としての役割を担い、排液部１１４の導入口１１６は、循環経路１０６と接続され、排液部１１４の導入口１１７は排液経路１１５と接続されている。また、排液部１１４は浄水ユニットの外部へ導出する水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。循環経路１０６に接続された排液部１１４の導入口１１３は、液体の排液量を制御する制御部C３６を備え、循環経路１０６から排液する液体の排液量を制御することが可能である。
【０１０２】
また、循環経路１０６は排液部１１４との接続箇所と洗浄液供給部２０１との間に、液体の流動量を制御可能な制御部Ｃ３７を備えている。このため、制御部C３６と制御部C３７を制御することにより、排液部１１４と循環経路１０６との接続箇所で、排液部１１４への液体の導出と循環経路１０６への液体の循環とを切り替えることが可能である。なお、ここで、制御部Ｃ３６、Ｃ３７は、循環経路と排液部１１４への液体の導入を切り替えることが可能な手段であれば、他の構成を用いてもよく、例えば、三方弁のような切り替え手段を用いてもよい。
【０１０３】
循環経路１０６はゴムホースやパイプなどの配管系により形成され、圧送部１０５を備えている。このため、給水部１０１から液体を給水させることや、循環経路１０６の液体を循環させることが可能である。ここで、圧送部１０５は、液体を加圧して圧送可能なポンプなどからなり、例えば、インペラがモータによって回転する遠心ポンプや、ダイヤフラムが上下することで流体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプや、ピストンとシリンダーで構成される方式などのものを備えてもよい。
【０１０４】
また、圧送部１０５は給水部１０１の接続部とオゾン水供給器２０１の間の循環経路１０６に設けられ、循環経路の液体を流動させることが可能であるが、浄水ユニット内部の循環経路に設けられればよく、図７に示された配置に限定されない。
【０１０５】
なお、気液分離器２０２と洗浄液供給部２０１との接続は、実施例２に記載した気液分離器２０２と洗浄液供給部２０１との接続と同一であるため、同一の構成要素に同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【０１０６】
なお、各制御部の制御動作は手動により制御できる構成としても構わないし、制御部として電子的な制御が可能な電子バルブを形成し、制御部の開閉制御のタイミングをコントロールすることが可能なコントロール部と接続させることで、電子的な制御を可能とした構成としてもよい。
【０１０７】
≪動作原理≫
第３の実施例に係る浄水ユニットの浄水及び洗浄の動作説明について、図７、図８に基づいて説明する。浄水ユニット３００は液体を浄化する浄水モードと、浄水ユニットを洗浄する浄水ユニット洗浄モードと洗浄した液体を排液する排液モードに切り替えることが可能である。
【０１０８】
浄水モードは液体を浄水し、浄水ユニットから導出させるモードである。浄水ユニット洗浄モードは濾過部または液体が流動する浄水ユニット内部を洗浄するモードであり、濾過部の洗浄に効果的なモードである。排液モードは洗浄した液体を排液するモードである。
【０１０９】
図８は本発明に係る浄水ユニットの各モードにおける制御部のタイミングチャートを模式的に示したものである。ここで、各制御部の制御状態は、各制御部の開閉状態を示しており、開状態は制御部を流動する液体の流動量が高い状態を示し、閉状態は制御部を流動する液体の流動量を停止した状態を示している。洗浄液供給部の供給状態は、洗浄液供給部が供給する洗浄液の供給状態を示しており、ＯＮ状態は洗浄液を供給している状態であり、ＯＦＦ状態は洗浄液の供を停止している状態を示している。時間ｔ0〜ｔ１は浄水モード、時間ｔ1〜ｔ２は浄水ユニット洗浄モード、ｔ２〜ｔ３は排液モードの制御部のタイミングチャートを示しているが、各モードの切り替えは図８に示されたモードの順番に限られない。
【０１１０】
浄水モードは図８のように制御部C３１を開状態、制御部C３２を開状態、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。制御部C３１が開状態で、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体が循環経路１０６を介して洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１はＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。
【０１１１】
また、制御部C３２が開状態で、制御部C３３と制御部C３４が閉状態になっているため、浄水槽に導入された水などの液体は濾過部１０８によって浄化され、浄水として導出口１０９より導出される。
【０１１２】
浄水ユニット洗浄モードは図８のように制御部C３４を開状態、制御部C３５を開状態、制御部C３７を開状態、洗浄液供給部をＯＮ状態として、その他の制御部を閉状態として圧送部１０５を駆動する。制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、浄水槽１０３に貯水された水などの液体は導出口１０９より、配管系を介して、気液分離器２０２に導入される。導入された液体は気体と液体に分離され、気体は導出口２０４から導出され、洗浄液供給部２０１に導入される。ここで、例えばオゾンガスと水を混合して生成したオゾン水が導入される場合、一般的にオゾン水にはオゾンガスも含まれるため、気液分離器にて、オゾン水とオゾンガスを含む気体に分離され、オゾンガスを含む気体が、洗浄液供給部２０１に導入されることとなる。
【０１１３】
一方、液体は循環経路１０６を介して、洗浄液供給部２０１に導入される。洗浄液供給部はＯＮ状態になっているため、導入された気体や水などの液体をもとに洗浄液を生成し、浄水槽１０３に導出する。ここで、生成される洗浄液は、例えばオゾン水である。
【０１１４】
浄水槽１０３に導入された洗浄液は制御部C３２と制御部C３３が閉状態のため、濾過部１０８を通過することができず、濾過部１０８の表面を流動後、再び導出口１１０から導出する。このため、液体が浄水ユニットを循環する循環経路が形成される。
【０１１５】
また、濾過部１０８に対して、供給した洗浄液を排液することなく、循環して殺菌洗浄することができるので、給水部１０１から供給される水などの液体を有効に利用することができる。また、殺菌で使用されなかった循環する洗浄液に対して、洗浄ガスを混合することが可能なため、洗浄液の洗浄効果を向上させることも可能となる。
【０１１６】
また、気液分離器２０２にて気体と液体に分離し、洗浄ガスを含む気体を洗浄液供給部２０１に導入し、洗浄ガスを含む気体をもとに洗浄ガスを発生させるため、より高濃度な洗浄液を生成することが可能である。
【０１１７】
また、一般的な濾過部は長時間使用した場合、ほこりなどの不純物による目詰まりが発生することがある。このとき、浄水時と同じ濾過方向に洗浄液を流動させ洗浄する場合、濾過部の流動方向に水圧がかかるため、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。しかしながら、上述の洗浄の動作説明によれば、浄水槽内の液体が流動する経路は浄水モードによる液体の流動経路と洗浄モードによる液体の流動経路と異なっているため、浄水ユニット及びフィルタの洗浄効果が向上する。この循環経路に一定期間、オゾン水またはオゾンバブル水などの洗浄液を循環させることで、濾過部または浄水ユニット内部を殺菌洗浄する。
【０１１８】
排液モードは、図８のように制御部C３１を開状態、制御部C３３を開状態、制御部C３４を開状態、制御部３５を開状態、制御部３６を開状態にし、オゾン水供給器をＯＦＦ状態にし、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から循環経路１０６を介して液体が洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。ここで、浄水ユニット内を循環していた洗浄液も、同時に圧送されることとなる。その後、浄水槽１０３の液体は、洗浄液とともに浄水槽１０３の導出口１０９と導出口１１０から導出されることとなる。
【０１１９】
導出口１０９から導出された液体は、制御部C３２が閉状態で、制御部C３３が開状態であるため、排液経路１１５を通り、排液部１１４に排液される。導出口１１０から導出された液体は循環経路１０６を介して気液分離器２０２に導入され、気体と液体に分離される。液体は気液分離器２０２の導出口１１３から導出され、制御部C３６が開状態で、制御部C３７が閉状態であるため、循環経路１０６を介して、排液部１１４へ排液される。このため、浄水ユニット内部の洗浄液を排液することが可能である。また、気液分離器２０２により洗浄液に含まれる洗浄ガスを分離することが可能なため、気液分離器を介した経路にて排液される洗浄液から洗浄ガスの放出を防ぐことができる。
【０１２０】
なお、上述の排液モードではＣ３５を開状態として動作をさせているが、Ｃ３５を閉状態として動作させることも可能である。気液分離器が気体を貯蔵する許容範囲まで、気体を貯蔵することが可能であり、気液分離器を介した経路にて排液される洗浄液から洗浄ガスの放出を防止する。
【０１２１】
なお、排液モードは、上述の実施例では洗浄液供給部を常にＯＦＦ状態として動作させているが、排液モードの開始時に洗浄液供給部をＯＮ状態として、一定期間動作させ、その後、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として動作させても構わない。
【０１２２】
本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０１ 給水部
１０２、２０１ 洗浄液供給部
１０３ 浄水槽
１０４、１１４ 排液部
１０５ 圧送部
１０６ 循環経路
１１５ 排液経路
２０２ 気液分離器
２１ 気液混合器
２２、５１ オゾンガス発生器
Ｃ１１〜Ｃ１４、Ｃ2１〜Ｃ26、Ｃ3１〜Ｃ37 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水ユニットに関するものであり、特に浄水ユニットの洗浄が可能な浄水ユニット及びその洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な浄水ユニットは、活性炭フィルタや殺菌除去膜等の複数のフィルタにより導入された水を濾過することで、浄水している。このタイプの浄水ユニットを長時間使用すると、浄水ユニット内に細菌の繁殖や異臭が発生することがある。
【０００３】
この課題を解決するため、オゾン水や塩素系の洗浄液などを用いて洗浄する技術が知られている。例えば、特許文献１は浄水器に液体を循環させる循環経路を接続し、水酸化銀を含む洗浄液を循環させることで、浄水器内の細菌の殺菌を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１７８６１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、特許文献１の浄水器は、導入口と導出口が１つずつ設けられた構成であるため、浄水時も洗浄時も同一方向に水あるいは洗浄液が流動することになる。このため、浄水器のフィルタにほこりなどの不純物による目詰まりが発生した場合、フィルタが水を濾過する方向に水圧がかかるため、洗浄時においても、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去を可能とする浄水ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る浄水ユニットは、洗浄液を供給する洗浄液供給部と濾過手段を有する浄水槽とを有し、前記浄水槽は、前記濾過手段を介して導出する第１の導出口と、前記濾過手段を介さずに導出する第２の導出口とを備え、前記浄水槽に循環させる循環経路を備えている。
【０００８】
上述の構成によれば、浄水槽内に液体が流動する２つの異なる経路を形成させることができ、効果的に浄水ユニットの洗浄が可能である。また、浄水槽に接続した循環経路を形成することで、比較的少量の洗浄液にて洗浄が可能となる。
【０００９】
また上記の構成において、前記循環経路は気液分離器が設けられ、前記気液分離器の気体の導出口と前記洗浄液供給部が配管を介して接続されていることが好ましい。
【００１０】
上述の構成によれば、気液分離器にてオゾン水に含まれるオゾンガスを分離し、分離したオゾンガスを含む気体を洗浄液供給部に供給することで、より高濃度なオゾン水を生成することが可能である。また、オゾンガスと水などの液体からオゾン水を生成するため、洗浄液を貯水しておく貯水槽を必要としないため、比較的小さな設備にて洗浄を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、浄水槽に液体を循環させる経路にて洗浄するため、比較的少ない液体を利用し、フィルタのほこり除去が可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１の実施例の浄水ユニットの概略図である。
【図２】本発明に係るオゾン水供給器の概略図である。
【図３】第１の浄水ユニットに係る浄水または洗浄動作のタイミングチャートである。
【図４】本発明に係る第２の実施例の浄水ユニットの概略図である。
【図５】本発明に係る気液分離器と洗浄液供給部の接続の一実施形態を示した概略図である。
【図６】第２の浄水ユニットに係る浄水または洗浄動作のタイミングチャートである。
【図７】本発明に係る第３の実施例の浄水ユニットの概略図である。
【図８】第３の浄水ユニットに係る浄水または洗浄動作のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
本発明に係る浄水ユニットの一実施形態について図１に基づいて説明する。図１は本発明に係る浄水ユニット１００を示した概略図である。浄水ユニット１００は、水などの液体を供給する給水部１０１と、オゾン水などの洗浄液を供給する洗浄液供給部１０２と、供給された液体を浄水する浄水槽１０３と、液体を排液する排液部１０４とを備え、各構成部は圧送部１０５を備えた配管系からなる循環経路１０６と接続されている。ここで、循環経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水ユニット内部を循環する経路を示す。
【００１４】
給水部１０１は循環経路１０６に接続され、浄水ユニットの外部から循環経路１０６に水などの液体を提供する給水口としての役割を担う。また、給水部１０１は浄水ユニットの外部から導入された水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。給水部１０１は、液体の導入量を制御可能な制御部C11を備え、循環経路１０６に対して供給する液体の導入量を制御することが可能である。
【００１５】
洗浄液供給部１０２は循環経路１０６に設けられ、水などの液体や洗浄液を配管系を介して浄水槽１０３に導出する。例えば、洗浄液供給部１０２を、ON状態にして起動させた時に循環経路１０６から導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、配管を介して浄水槽１０３に洗浄液を導出させ、OFF状態にして停止させた時には循環経路１０６から導入された液体を、配管を介して浄水槽１０３に導出することが可能である。ここで、洗浄液供給部１０２で供給される代表的な洗浄液はオゾン水であるが、塩素系の液体、OHラジカルガスを含んだ液体などの殺菌効果のある液体を供給しても構わない。
【００１６】
ここで洗浄液供給部１０２の一実施形態について図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）の洗浄液供給部１０２（ａ）は気液混合器２１とオゾンガス発生器２２とが接続され、気液混合器２１は配管系を介して導入された水と、オゾンガス発生器２２により発生したオゾンガスとを混合し、洗浄液としてオゾン水を供給することができる。また、オゾンガス発生器２２と気液混合器２１とを接続する配管には制御部２３が設けられ、オゾンガスの流量を制御することができる。
【００１７】
図２（ｂ）の洗浄液供給部１０２（ｂ）は気液混合器２１とオゾンガス発生器２２とが接続され、導入された液体を浄水槽に導出する液体導出経路と、液体導出経路の途中で分岐され、気液混合器２１で生成されたオゾン水を浄水槽に導入するオゾン水供給経路を備えている。また、オゾンガス発生器２２と気液混合器２１とを接続する配管には制御部２６が設けられ、オゾンガスの流量を制御することができる。なお、液体導出経路とオゾン水供給経路は、それぞれ制御部を備えており、各制御部を制御することにより、液体が流動する経路を切り替えることが可能である。
【００１８】
なお、供給されるオゾン水は水にオゾンガスが溶け込んだ液体や、水にオゾンガスを含んだ液体、いわゆるオゾンバブル水などを含むものとする。また、洗浄液供給部は図２の実施形態に限られず、洗浄液を供給できる構成であれば、その他の実施形態にて構成されても構わない。
【００１９】
浄水槽１０３は液体を導入する導入口１０７と液体を濾過する濾過部１０８と、濾過部１０８を通過し、濾過された液体が導出する導出口１０９と濾過部１０８を通過しない液体を導出する導出口１１０とを備えている。このため、浄水槽１０３は導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介して濾過後に導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介さずに導出口１１０から導出させる、導出させる経路を有している。このため、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能となる。
【００２０】
濾過部１０８は、液体を濾過することが可能なフィルタなどにより構成され、濾過部１０８を介して浄水槽１０３は導入口１０７と導出口１１０を備えた浄水室１１１と導出口１０９を備えた浄水室１１２の２つの空間に分断される。ここで、浄水槽１０３は、濾過部１０８を介して２つの空間に分断するように仕切り板１１３を設けているが、濾過部のみで分断させてもよいし、導出口１０９に濾過部１０８を配置して一続きの空間を持った浄水槽として構成しても構わない。
【００２１】
また、濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、液体を濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に液体を濾過する経路とは異なる経路で水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００２２】
また導出口１０９は液体の流動量を制御することが可能な制御部C１２を備えた配管に接続されている。導出口１１０は配管系から形成される循環経路１０６と接続される。このため、浄水ユニット１００は、浄水槽の導出口１１０と洗浄液供給部１０２の導入口とを接続する配管系などを介した循環経路１０６により、液体を循環させる経路が形成される。
【００２３】
排液部１０４は循環経路１０６に接続され、循環経路１０６を流動する液体を浄水ユニットの外部に導出する排液口としての役割を担う。また、排液部１０４は浄水ユニットの外部へ導出する水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。排液部１０４は、液体の排液量を制御する制御部C１３を備え、循環経路１０６から排液する液体の排液量を制御することが可能である。
【００２４】
また、循環経路１０６は排液部１０４との接続箇所と洗浄液供給部１０２との間に、液体の流動量を制御可能な制御部C１４を備えている。このため、制御部C１３と制御部C１４を制御することにより、排液部１０４と循環経路１０６の接続箇所で、排液部１０４への液体の導出と循環経路１０６への液体の循環とを切り替えることが可能である。なお、ここで、制御部Ｃ１３、Ｃ１４は、循環経路と排液部１０４への液体の導入を切り替えることが可能な手段であれば、他の構成を用いてもよく、例えば、三方弁のような切り替え手段を用いてもよい。
【００２５】
循環経路１０６はゴムホースやパイプなどの配管系により形成され、圧送部１０５を備えている。このため、給水部１０１の液体を給水させることや、循環経路１０６の液体を循環させることが可能である。ここで、圧送部１０５は、液体を加圧して圧送可能なポンプなどからなり、例えば、インペラがモータによって回転する遠心ポンプや、ダイヤフラムが上下することで流体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプや、ピストンとシリンダーで構成される方式などのものを備えてもよい。
【００２６】
また、浄水ユニット１００は浄水槽の導出口１１０と排液部１０４との間の循環経路１０６に気液分離器を設けてもよい。気液分離器は導入される気体と液体が混合された気液混合体を気体と液体に分離する機能を有する。このため、一般的に洗浄液には、一部、洗浄ガスも含まれているものであるが、排液部１０４から排液する洗浄液に含まれる洗浄ガスをあらかじめ取り除くことが可能であり、排液部１０４を通じた洗浄ガスの放出を防ぐことができる。
【００２７】
なお、各制御部の制御動作は手動により制御できる構成としても構わないし、制御部として電子的な制御が可能な電子バルブを形成し、制御部の開閉制御のタイミングをコントロールすることが可能なコントロール部と接続させることで、電子的な制御を可能とした構成としてもよい。
【００２８】
≪動作説明≫
第１の実施例に係る浄水ユニットの浄水及び洗浄の動作説明について、図1、図３に基づいて説明する。浄水ユニット１００は液体を浄化する浄水モードと、浄水ユニットを洗浄する浄水ユニット洗浄モードと洗浄した液体を排液する排液モードに切り替えることが可能である。
【００２９】
浄水モードは液体を浄水し、浄水ユニットから導出させるモードである。浄水ユニット洗浄モードは濾過部または液体が流動する浄水ユニット内部を洗浄するモードであり、濾過部の洗浄に効果的なモードである。排液モードは洗浄した液体を排液するモードである。
【００３０】
図３は本発明に係る浄水ユニットの各モードにおけるタイミングチャートを模式的に示したものである。ここで、各制御部の制御状態は、各制御部の開閉状態を示しており、開状態は制御部を流動する液体の流動量が高い状態を示し、閉状態は制御部を流動する液体の流動量を停止した状態を示している。洗浄液供給部の供給状態は、洗浄液供給部が供給する洗浄液の供給状態を示しており、ＯＮ状態は洗浄液を供給している状態であり、ＯＦＦ状態は洗浄液の供給を停止している状態を示している。時間ｔ０〜ｔ１は浄水モード、時間ｔ1〜ｔ２は浄水ユニット洗浄モード、ｔ２〜ｔ３は排液モードの制御部のタイミングチャートを示しているが、各モードの切り替えは図３に示されたモードの順番に限られず、全てのモードを含む必要はない。
【００３１】
浄水モードは図３のように制御部C11、制御部C１２を開状態、制御部C１３を閉状態、制御部C１４を閉状態にし、洗浄液供給器をＯＦＦ状態として、圧送部１０５を駆動する。制御部C11が開状態になり、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体が、循環経路１０６を介して洗浄液供給部１０２に圧送される。このとき、洗浄液供給部１０２がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。また、制御部C１２が開状態で、制御部C１３と制御部C１４が閉状態になっているため、浄水槽に導入された水などの液体は濾過部１０８によって濾過され、浄水として導出口１０９より導出する。
【００３２】
浄水ユニット洗浄モードは、制御部C11を閉状態、制御部C１２を閉状態、制御部C１３を閉状態、制御部C１４を開状態、洗浄液供給部をＯＮ状態として、圧送部１０５を駆動する。
【００３３】
制御部を切り替えると、浄水槽に貯水された水などの液体は導出口１１０から導出し、循環経路１０６を介して、洗浄液供給部１０２に導入される。洗浄液供給部１０２はＯＮ状態になっているため、導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、浄水槽１０３に導出する。ここで、生成される洗浄液は、例えばオゾン水である。
【００３４】
浄水槽１０３に導入された洗浄液は、制御部C１２が閉状態のため、濾過部１０８を通過することができず、濾過部１０８の表面を流動後、再び導出口１１０から導出する。このため、洗浄液が浄水ユニットを循環する循環経路１０６が形成される。
【００３５】
また、浄水ユニット内部や浄水槽１０３の濾過部１０８に対して、生成したオゾン水を排液することなく、循環して殺菌洗浄を行うことができるので給水部１０１から供給される水などの液体を有効に利用することができる。また、洗浄液を循環させて洗浄を行うため、洗浄液の殺菌効率を高める。このことは、例えばオゾン水を供給する場合、殺菌で使用されなかったオゾン水を材料にオゾンガスを混合することができるため、オゾン水濃度の向上を図ることが可能なことに起因している。
【００３６】
また、一般的な濾過部は長時間使用した場合、ほこりなどの不純物による目詰まりが発生することがある。このとき、浄水時と同じ濾過方向に洗浄液を流動させ洗浄する場合、濾過部の流動方向に水圧がかかるため、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。しかしながら、上述の洗浄の動作説明によれば、浄水槽内の液体が流動する経路は浄水モードによる液体の流動経路と洗浄モードによる液体の流動経路と異なっているため、浄水ユニット及びフィルタの洗浄効果が向上する。この循環経路に一定期間、オゾン水またはオゾンバブル水などの洗浄液を循環させることで、濾過部または浄水ユニット内部を殺菌洗浄する。
【００３７】
排液モードは、図３のように制御部C１１を開状態、制御部C１２閉状態、制御部C１３開状態、制御部C１４閉状態にし、洗浄液供給部をＯＦＦ状態にし、圧送部１０５を駆動する。制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体は循環経路１０６を介して、洗浄液供給部１０２に圧送される。このとき、洗浄液供給部１０２がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。ここで、浄水ユニット内を循環していた洗浄液も同時に浄水槽に圧送されることとなる。また、制御部C１２が閉状態であるため、浄水槽１０３に導入された水などの液体は濾過部１０８を通過することなく、浄水ユニット内部の洗浄液とともに浄水槽の導出口１１０から導出される。その後、導出された水などの液体は、制御部C１３が開状態で、第４の制御部が閉状態であるため、循環経路１０６を介して排液部１０４へ排液される。このため、浄水ユニット内部に残留していた洗浄液を排液することが可能となる。
【００３８】
なお、排液モードは、上述の実施例では洗浄液供給部を常にＯＦＦ状態として動作させているが、排液モードの開始時に洗浄液供給部をＯＮ状態として、一定期間動作させ、その後、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として動作させても構わない。
【実施例２】
【００３９】
本発明に係る浄水ユニットの一実施形態について図４に基づいて説明する。図４は本発明に係る浄水ユニット２００を示した概略図である。浄水ユニット２００は、水などの液体を供給する給水部１０１と、オゾン水などの洗浄液を供給する洗浄液供給部２０１と、供給された液体を浄水する浄水槽１０３と、気体と液体を分離することが可能な気液分離器２０２と液体を排液する排液部１０４と、各構成部は圧送部１０５を備えた配管系からなる循環経路１０６と接続されている。ここで、循環経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水ユニット内部を循環する配管経路を示す。
【００４０】
給水部１０１は循環経路１０６に接続され、浄水ユニットの外部から循環経路１０６に水などの液体を提供する給水口としての役割を担う。また、浄水ユニットの外部から導入された水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。給水部１０１は、液体の導入量を制御可能な制御部C２１を備え、循環経路１０６に対して供給する液体の導入量を制御することが可能である。
【００４１】
洗浄液供給部２０１は循環経路１０６に設けられ、水などの液体や洗浄液を配管系を介して浄水槽１０３に導出する。また、洗浄液供給部は気液分離器２０２と配管系を介して接続され、気体などが導入される。
【００４２】
例えば、洗浄液供給部２０１を、ON状態にして起動させた時に循環経路１０６から導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、配管系を介して浄水槽１０３に洗浄液を導出させ、OFF状態にして停止させた時には循環経路１０６から導入された液体を、配管系を介して浄水槽１０３に導出することが可能である。ここで、洗浄液供給部２０１で生成される代表的な洗浄液はオゾン水であるが、塩素系の液体、OHラジカルガスを含んだ液体などの殺菌効果のある液体を生成しても構わない。
【００４３】
浄水槽１０３は、液体を導入する導入口１０７と液体を濾過する濾過部１０８と、濾過部を通過し、濾過された液体が導出する導出口１０９と濾過部を通過しない液体を導出する導出口１１０とを備えている。
【００４４】
このため、浄水槽１０３は導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介して濾過後に導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介さずに導出口１１０から導出させる、導出させる経路を有している。このため、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能となる。
【００４５】
濾過部１０８は液体を濾過することが可能なフィルタなどにより構成され、濾過部１０８を介して浄水槽１０３は導入口１０７と導出口１１０を備えた浄水室１１１と導出口１０９を備えた浄水室１１２の２つの空間に分断される。ここで、浄水槽１０３は、濾過部１０８を介して２つの空間に分断するように仕切り板１１３を設けているが、濾過部のみで分断させてもよいし、導出口１０９に濾過部１０８を配置して一続きの空間を持った浄水槽として構成しても構わない。
【００４６】
また、濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、液体を濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に液体を濾過する経路とは異なる経路で水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００４７】
また、濾過部は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、濾過部により濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００４８】
また導出口１０９は液体の流動量を制御することが可能な制御部C２２を備えた配管系に接続されている。導出口１１０は液体の流動量を制御することが可能な制御部C２３を備えた配管系を介して気液分離器２０２と接続されている。
【００４９】
気液分離器２０２は導入される気体と液体が混合された気液混合体を気体と液体に分離する機能を有し、液体の導入口２０３と、気体を導出する導出口２０４と、液体を導出する導出口２０５を備えている。このため、一般的に洗浄液には、一部、洗浄ガスも含まれているものであるが、洗浄液と洗浄ガスに分離することが可能である。
【００５０】
液体の導入口２０３は、液体の流動量を制御可能な制御部C２３を備えた配管系を介して浄水槽の導出口１１０と接続され、洗浄液などの液体が導入される。気体の導出口２０４は気体の流動量を制御可能な制御部C２４が設けられた配管系を介して、洗浄液供給器２０１と接続されている。
【００５１】
液体の導出口２０５は配管系から形成される循環経路１０６に接続される。このため、浄水ユニット２００は、浄水槽１０３の導出口１１０と気液分離器２０２の導入口２０３を接続した配管系や気液分離器２０２の導出口２０５と洗浄液発生器２０１を接続した配管系などを介した循環経路１０６により、液体を循環させる経路が形成される。
【００５２】
ここで気液分離器と洗浄液供給部の接続の一実施形態について説明する。図５は、気液分離器と洗浄液供給部の接続の一実施形態を示した概略図である。図5の気液分離器２０２は液体の導入部２０３と気体の導出部２０４と液体の導出部２０５を備え、気液分離器２０２の下部に液体を貯水し、上部に気体が収集されることで気体と液体が分離する。
【００５３】
液体の導出口２０５は気液分離器の下部に設けられ、貯水された液体を導出する。このため、気液分離器２０２がバッファタンクの役割を担い、流動する液体の流量が変化をしても、気液分離器の液体の貯水量が許容範囲内であれば、途切れることなく安定した液体の導入が可能となる。
【００５４】
気体の導出口２０４は制御部が設けられた配管を介して、洗浄液供給部２０１のオゾンガス発生器５１に接続され、気液分離器２０２により分離された気体が導入される。例えばオゾン水が気液分離器に導入される場合、オゾンガスを含む気体とオゾン水に分離され、オゾンガスを含む気体がオゾンガス発生器５１に導入されることになる。
【００５５】
図5のオゾン液供給部２０１は空気や酸素などの気体からオゾンガスを発生するオゾンガス発生器５１と気体と液体を混合する気液混合器２１を備え、生成したオゾンガスと導入された水などの液体からオゾン水を生成する。オゾンガス発生器５１は気液分離器２０２の導出口２０４に接続され、導入される気体に基づきオゾンガスを生成する。オゾンガス発生器５１は配管を介して気液混合器２１に接続され、気液混合器の導入口５２から導入される水などの液体と、導入口５３から導入されるオゾンガスとを混合し、導出口５４からオゾン水を導出する。
【００５６】
図５の構成によれば、気液分離器２０２の導入部２０３から導入されたオゾン水などの液体は、オゾン水とオゾンガスなどを含む気体に分離され、オゾン水を導出部２１から導出し、オゾンガスなどを含む気体を配管を介して、洗浄液供給部２０１のオゾンガス発生器５１に導出する。
【００５７】
また、オゾンガス発生器５１は導入された気体をもとにオゾンガスを発生させ、気液混合器２１の導入口５２に導出する。気液混合器２１は導入口５２から導入されたオゾンガスと、導入口５３から導入された水などの液体とを混合し、導出口２１からオゾン水を導出する。このため、オゾンガスを含む気体から、オゾンガスを生成するため、より高濃度のオゾンガスを発生することが可能である。
【００５８】
また、気液分離器から導出されたオゾン水などの液体は、循環経路を介して、排液部から排液される。このため、排液部から排液するオゾン水に含まれるオゾンガスをあらかじめ取り除くことが可能であり、排液部を通じたオゾンガスの放出を防ぐことができる。
【００５９】
なお、オゾンガス発生器は導入される気体に基づきオゾンガスを発生するオゾンガス発生器を備えた構成となっていればよく、オゾンガス発生器に対して導入される空気や酸素などの気体は、気液分離器からだけでなく、外部から導入できる構成にしても構わない。
【００６０】
また、気液混合器は気体を自然に吸引することが可能なベンチュリー型の気液混合器を設けることが好ましい。ベンチュリー型の気液混合器は、液体を導入する導入口５３に連通した導入経路と、導入経路に連通し導入経路に比べて小さな径を有する連通経路と、連通経路と連通し連通経路に比べて大きな径を有する導出経路を有し、導出経路の導出口５４から液体を導出する。また、連通経路は気体を導入する導入口５２が設けられ、オゾンガスなどのオゾンガスを導入される。
【００６１】
導入口５３から導入され、導入経路を通り、径の小さな連通経路に到達した液体は、ベルヌーイの定理からしられるように、流速が増加し静圧が減少する。この結果、流動する液体の静圧は負圧になり、オゾンガス発生器５１から導入部５２へ向かい気体が自然吸引されることとなる。このため、ポンプなどにより形成された圧送部を用いることなく、気液分離器から洗浄液生成器への気体の循環が可能になる。
【００６２】
なお、自然吸引が不可能な気液混合器を設ける場合には、気液分離器２０２とオゾンガス発生器５１との間、またはオゾンガス発生器５１と気液混合器２１との間にポンプなどの圧送部を設けることがよい。ポンプなどの圧送部を設けることで、気液分離器２０２で分離されたオゾンガスを含む気体をオゾンガス発生器５１及び気液混合部２１に送ることが可能となり、より効果的に高濃度なオゾン水を生成することが可能である。
【００６３】
なお、本実施例ではオゾン水の生成について説明を行ったが、同様に洗浄ガスと液体を混合して生成する洗浄液であれば、オゾン水生成以外の構成を備えてもよい。
【００６４】
なお、本発明に係る浄水ユニットに利用される気液分離器は図５の構成に限定されるものではなく、気体と液体を分離する機能を有する気液分離器であれば、他の構成をした気液分離器を適用させても構わない。例えば、円筒の周方向から気体を含む液体を導入し、遠心力を用い、気体を円筒の中央部に、液体を円筒の周辺部に分離する遠心分離を利用した気液分離器などを用いてもよい。
【００６５】
排液部１０４は循環経路１０６に接続され、循環経路１０６を流動する液体を浄水ユニットの外部に導出する排液口としての役割を担う。また、浄水ユニットの外部へ導出する水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。排液部１０４は、液体の排液量を制御する制御部C２５を備え、循環経路１０６から排液する液体の排液量を制御することが可能である。
【００６６】
また、循環経路１０６は排液部１０４との接続箇所と洗浄液供給部２０１との間に、液体の流動量を制御可能な制御部C２６を備えている。このため、制御部C２５と制御部C２６を制御することにより、排液部１０４と循環経路１０６の接続箇所で、排液部１０４への液体の導出と循環経路１０６への液体の循環とを切り替えることが可能である。なお、ここで、制御部Ｃ２５、Ｃ２６は、循環経路と排液部１０４への液体の導入を切り替えることが可能な手段であれば、他の構成を用いてもよく、例えば、三方弁のような切り替え手段を用いてもよい。
【００６７】
循環経路１０６はゴムホースやパイプなどの配管系により形成され、圧送部１０５を備えている。このため、給水部１０１の液体を給水させることや、循環経路１０６の液体を循環させることが可能である。ここで、圧送部１０５は、液体を加圧して圧送可能なポンプなどからなり、例えば、インペラがモータによって回転する遠心ポンプや、ダイヤフラムが上下することで流体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプや、ピストンとシリンダーで構成される方式などのものを備えてもよい。
【００６８】
また、圧送部１０５は、給水部１０１の接続部とオゾン水供給器２０１の間の循環経路１０６に設けられ、循環経路の液体を流動させることが可能であるが、浄水ユニット内部の循環経路に設けられればよく、図４に示された配置に限定されない。
【００６９】
なお、各制御部の制御動作は手動により制御できる構成としても構わないし、制御部として電子的な制御が可能な電子バルブを形成し、制御部の開閉制御のタイミングをコントロールすることが可能なコントロール部と接続させることで、電子的な制御を可能とした構成としてもよい。
【００７０】
≪動作説明≫
第２の実施例に係る浄水ユニットの浄水及び洗浄の動作説明について、図４、図６に基づいて説明する。浄水ユニット２００は液体を浄化する浄水モードと、浄水ユニットを洗浄する浄水ユニット洗浄モードと洗浄した液体を排液する排液モードに切り替えることが可能である。
【００７１】
浄水モードは液体を浄水し、浄水ユニットから導出させるモードである。浄水ユニット洗浄モードは濾過部または液体が流動する浄水ユニット内部を洗浄するモードであり、濾過部の洗浄に効果的なモードである。排液モードは洗浄した液体を排液するモードである。
【００７２】
図６は本発明に係る浄水ユニットの各モードにおける制御部のタイミングチャートを模式的に示したものである。ここで、各制御部の制御状態は、各制御部の開閉状態を示しており、開状態は制御部を流動する液体の流動量が高い状態を示し、閉状態は制御部を流動する液体の流動量を停止した状態を示している。洗浄液供給部の供給状態は、洗浄液供給部が供給する洗浄液の供給状態を示しており、ＯＮ状態は洗浄液を供給している状態であり、ＯＦＦ状態は洗浄液の供給を停止している状態を示している。時間ｔ０〜ｔ１は浄水モード、時間ｔ1〜ｔ２は浄水ユニット洗浄モード、ｔ２〜ｔ３は排液モードの制御部のタイミングチャートを示しているが、各モードの切り替えは図６に示されたモードの順番に限られない。
【００７３】
浄水モードは図６のように制御部C２１を開状態、制御部C２２を開状態、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。制御部C２１が開状態で、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体が循環経路１０６を介して洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１はＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。また、制御部C２２が開状態で、制御部C２３と制御部C２４が閉状態になっているため、浄水槽に導入された水などの液体は濾過部１０８によって浄化され、浄水として導出口１０９より導出される。
【００７４】
浄水ユニット洗浄モードは図６のように制御部C２３を開状態、制御部C２４を開状態、制御部C２６を開状態、洗浄液供給部をＯＮ状態として、その他の制御部を閉状態として圧送部１０５を駆動する。
【００７５】
制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、浄水槽１０３に貯水された水などの液体は導出口１１０より、配管系を介して、気液分離器２０２に導入される。導入された液体は気体と液体に分離され、気体は導出口２０４から導出され、洗浄液供給部２０１に導入される。ここで、例えばオゾンガスと水を混合して生成したオゾン水が導入される場合、一般的にオゾン水にはオゾンガスも含まれるため、気液分離器にて、オゾン水とオゾンガスを含む気体に分離され、オゾンガスを含む気体が、洗浄液供給部２０１に導入されることとなる。
【００７６】
一方、液体は循環経路１０６を介して、洗浄液供給部２０１に導入される。洗浄液供給部はＯＮ状態になっているため、導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、浄水槽１０３に導出する。ここで、生成される洗浄液は、例えばオゾン水である。
【００７７】
浄水槽１０３に導入された洗浄液は制御部C２２が閉状態のため、濾過部１０８を通過することができず、濾過部１０８の表面を流動後、再び導出口１１０から導出する。このため、液体が浄水ユニットを循環する循環経路が形成される。
【００７８】
また、濾過部１０８に対して、生成したオゾン水を排液することなく、循環して殺菌洗浄することができるので給水部１０１から供給される水などの液体を有効に利用することができる。また、殺菌で使用されなかった循環する洗浄液に対して、洗浄ガスを混合することが可能なため、洗浄液の洗浄効果を向上させることも可能となる。
【００７９】
また、気液分離器２０２にて気体と液体に分離し、洗浄ガスを含む気体を洗浄液供給部２０１に導入し、洗浄ガスを含む気体をもとに洗浄ガスを発生させるため、より高濃度な洗浄液を生成することが可能である。
【００８０】
また、一般的な濾過部は長時間使用した場合、ほこりなどの不純物による目詰まりが発生することがある。このとき、浄水時と同じ濾過方向に洗浄液を流動させ洗浄する場合、濾過部の流動方向に水圧がかかるため、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。しかしながら、上述の洗浄の動作説明によれば、浄水槽内の液体が流動する経路は浄水モードによる液体の流動経路と洗浄モードによる液体の流動経路と異なっているため、浄水ユニット及びフィルタの洗浄効果が向上する。この循環経路に一定期間、オゾン水またはオゾンバブル水などの洗浄液を循環させることで、濾過部または浄水ユニット内部を殺菌洗浄する。
【００８１】
排液モードは、図６のように制御部C２１を開状態、制御部C２３を開状態、制御部C２４を開状態、制御部C２５を開状態、洗浄液供給部をOFF状態にし、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。
【００８２】
制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から循環経路１０６を介して液体が洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。ここで、浄水ユニット内を循環していた洗浄液も、同時に圧送されることとなる。また、制御部C２２が閉状態であるため、浄水槽１０３に導入された水などの液体は、濾過部１０８を通過することなく、浄水ユニット内部の洗浄液とともに浄水槽１０３の導出口１１０から導出される。導出された液体は循環経路を介して気液分離器２０２に導入され、気体と液体に分離される。
【００８３】
液体は気液分離器２０２の導出口２０５から導出され、制御部C２５が開状態で、制御部C２６が閉状態であるため、循環経路を介して、排液部１０４へ排液される。このため、浄水ユニット内部に残留していた洗浄液を排液することが可能である。また、気液分離器２０２により洗浄液に含まれる洗浄ガスを分離することが可能なため、排液部１０４を通じた洗浄ガスの放出を防ぐことができる。
【００８４】
なお、上述の排液モードではＣ２４を開状態として動作をさせているが、Ｃ２４を閉状態として動作させることも可能である。気液分離器が気体を貯蔵する許容範囲まで、気体を貯蔵することが可能であり、排液部から洗浄ガスが放出されることを防止する。
【００８５】
なお、排液モードは、上述の実施例では洗浄液供給部を常にＯＦＦ状態として動作させているが、排液モードの開始時に洗浄液供給部をＯＮ状態として、一定期間動作させ、その後、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として動作させても構わない。
【実施例３】
【００８６】
本発明の一実施形態について図７に基づいて説明する。図７は本発明に係る浄水ユニット３００の概略図である。浄水ユニット３００は、浄水ユニットに水などの液体を供給する給水部１０１と、オゾン水などの洗浄液を供給する洗浄液供給部２０１と、供給された液体を浄水する２つの導出口を備えた浄水槽１０３と、気体と液体を分離することが可能な気液分離器２０２と、液体を排液する排液部１１４と、各構成部は圧送部１０５を備えた配管系からなる循環経路１０６と、浄水槽１０３により濾過された液体の導出口と排液部１１４とを接続した排液経路１１５とを備えている。
【００８７】
ここで、循環経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水ユニット内部を循環する配管経路を示し、排液経路とは、ゴムホースやパイプなどの配管系から形成され、浄水槽１０３により濾過された液体の導出口から排液部１１４へ液体を排液する配管経路を示す。
【００８８】
給水部１０１は循環経路１０６に接続され、浄水ユニットの外部から循環経路１０６に水などの液体を提供する給水口としての役割を担う。また、浄水ユニットの外部から導入された水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。また、給水部１０１は液体の導入量を制御可能な制御部C３１を備え、循環経路１０６に対して、供給する液体の導入量を制御することが可能である。
【００８９】
洗浄液供給部２０１は循環経路１０６に設けられ、水などの液体や洗浄液を配管系を介して浄水槽１０３に導出する。また、洗浄液供給部は気液分離器２０２と配管系を介して接続され、気体などが導入される。
【００９０】
例えば、洗浄液供給部２０１を、ON状態にして起動させた時に循環経路１０６から導入された水などの液体をもとに洗浄液を生成し、配管系を介して浄水槽１０３に洗浄液を導出させ、OFF状態にして停止させた時には循環経路１０６から導入された液体を、配管系を介して浄水槽１０３に導出することが可能である。ここで、洗浄液供給部２０１で供給される代表的な洗浄液はオゾン水であるが、塩素系の液体、OHラジカルガスを含んだ液体などの殺菌効果のある液体を供給しても構わない。
【００９１】
浄水槽１０３は、液体を導入する導入口１０７と液体を濾過する濾過部１０８と、濾過部１０８を通過し濾過された液体が導出する導出口１０９と濾過部１０８を通過しない液体を導出する導出口１１０とを備えている。このため、浄水槽１０３は導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介して濾過後に導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から水などの液体を導入し、濾過部１０８を介さずに導出口１１０から導出させる、導出させる経路を有している。このため、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能となる。
【００９２】
濾過部１０８は液体を濾過することが可能なフィルタなどにより構成され、濾過部１０８を介して浄水槽１０３は導入口１０７と導出口１１０を備えた浄水室１１１と導出口１０９を備えた浄水室１１２の２つの空間に分断される。ここで浄水槽１０３は、濾過部１０８を介して２つの空間に分断するように仕切り板１１３を設けているが、濾過部のみで分断させてもよいし、導出口１０９に濾過部１０８を配置して一続きの空間を持った浄水槽として構成しても構わない。
【００９３】
また、濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、液体を濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に液体を濾過する経路とは異なる経路で水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００９４】
濾過部１０８は長期間使用した場合に、ほこりなどの不純物により目詰まりが発生するものであるが、濾過部１０８により濾過する濾過方向に洗浄を行っても濾過方向への水圧のため、目詰まりを解消することができず、ほこりや細菌の除去をすることは困難である。しかしながら、浄水器内に濾過する経路とは異なる水流を生成することが可能であるため、効果的に濾過部の洗浄が可能となる。
【００９５】
導出口１０９は液体の流動量を制御することが可能な制御部C３２を備えた配管系と、配管系の経路の途中で分岐され、排液部１１４と接続された液体の流動量を制御可能な制御部Ｃ３３を備えた排液経路１１５とを備えている。このため、排液経路は、浄水槽１０３に導入され、濾過部を通過した液体を排液する経路を示す。
【００９６】
なお、排液経路は図７では導出口１０９に接続された配管系を分岐して形成しているが、浄水槽１０３に導入され、濾過部を通過した液体を排液する経路を形成できれば、他の構成にしても構わない。例えば、浄水槽１０３の浄水室１１２に導出口１０９とは異なる新たな導出口を設け、制御部Ｃ３３を備えた配管経路１１５を、導出口１０９に接続された配管系のかわりに、新たな導出口に接続させてもよい。このとき、浄水槽１０３は、導入口１０７から液体を導入し、濾過部１０８を通過した後に、導出口１０９から導出させる経路と、導入口１０７から液体を導入し、濾過部１０８を通過した後に、新たな導出口から排液する排液経路を備えることとなる。
【００９７】
導出口１１０は液体の流動量を制御可能な制御部C３４を備えた配管系を介して気液分離器２０２と接続されている。気液分離器２０２は導入される気体と液体が混合された気液混合体を気体と液体に分離する機能を有し、液体の導入口２０３と、気体を導出する導出口２０４と、液体を導出する導出口２０５を備えている。このため、一般的に洗浄液には、一部、洗浄ガスも含まれているものであるが、洗浄液と洗浄ガスに分離することが可能である。
【００９８】
液体の導入口２０３は、液体の流動量を制御可能な制御部C３４を備えた配管系を介して浄水槽の導出口１１０と接続され、洗浄液などの液体が導入される。気体の導出口２０４は気体の流動量を制御可能な制御部C３４が設けられた配管系を介して、洗浄液供給器２０１と接続されている。
【００９９】
液体の導出口２０５は配管系から形成される循環経路１０６に接続される。このため、浄水ユニット３００は、浄水槽１０３の導出口１１０と気液分離器２０２の導入口２０３を接続した配管系や気液分離器２０２の導出口２０５と洗浄液発生器２０１を接続した配管系などを介した循環経路１０６により、液体を循環させる経路が形成される。
【０１００】
なお、本発明に係る浄水ユニットに利用される気液分離器は図７の構成に限定されるものではなく、気体と液体を分離する機能を有する気液分離器であれば、他の構成をした気液分離器を適用させても構わない。例えば、円筒の周方向から気体を含む液体を導入し、遠心力を用い、気体を円筒の中央部に、液体を円筒の周辺部に分離する遠心分離を利用した気液分離器などを用いてもよい。
【０１０１】
排液部１１４は浄水ユニットの外部に液体を排液する排液口としての役割を担い、排液部１１４の導入口１１６は、循環経路１０６と接続され、排液部１１４の導入口１１７は排液経路１１５と接続されている。また、排液部１１４は浄水ユニットの外部へ導出する水などの液体を貯水することが可能な貯水槽として構成してもよい。循環経路１０６に接続された排液部１１４の導入口１１３は、液体の排液量を制御する制御部C３６を備え、循環経路１０６から排液する液体の排液量を制御することが可能である。
【０１０２】
また、循環経路１０６は排液部１１４との接続箇所と洗浄液供給部２０１との間に、液体の流動量を制御可能な制御部Ｃ３７を備えている。このため、制御部C３６と制御部C３７を制御することにより、排液部１１４と循環経路１０６との接続箇所で、排液部１１４への液体の導出と循環経路１０６への液体の循環とを切り替えることが可能である。なお、ここで、制御部Ｃ３６、Ｃ３７は、循環経路と排液部１１４への液体の導入を切り替えることが可能な手段であれば、他の構成を用いてもよく、例えば、三方弁のような切り替え手段を用いてもよい。
【０１０３】
循環経路１０６はゴムホースやパイプなどの配管系により形成され、圧送部１０５を備えている。このため、給水部１０１から液体を給水させることや、循環経路１０６の液体を循環させることが可能である。ここで、圧送部１０５は、液体を加圧して圧送可能なポンプなどからなり、例えば、インペラがモータによって回転する遠心ポンプや、ダイヤフラムが上下することで流体を吸入、吐出するダイヤフラム式ポンプや、ピストンとシリンダーで構成される方式などのものを備えてもよい。
【０１０４】
また、圧送部１０５は給水部１０１の接続部とオゾン水供給器２０１の間の循環経路１０６に設けられ、循環経路の液体を流動させることが可能であるが、浄水ユニット内部の循環経路に設けられればよく、図７に示された配置に限定されない。
【０１０５】
なお、気液分離器２０２と洗浄液供給部２０１との接続は、実施例２に記載した気液分離器２０２と洗浄液供給部２０１との接続と同一であるため、同一の構成要素に同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【０１０６】
なお、各制御部の制御動作は手動により制御できる構成としても構わないし、制御部として電子的な制御が可能な電子バルブを形成し、制御部の開閉制御のタイミングをコントロールすることが可能なコントロール部と接続させることで、電子的な制御を可能とした構成としてもよい。
【０１０７】
≪動作原理≫
第３の実施例に係る浄水ユニットの浄水及び洗浄の動作説明について、図７、図８に基づいて説明する。浄水ユニット３００は液体を浄化する浄水モードと、浄水ユニットを洗浄する浄水ユニット洗浄モードと洗浄した液体を排液する排液モードに切り替えることが可能である。
【０１０８】
浄水モードは液体を浄水し、浄水ユニットから導出させるモードである。浄水ユニット洗浄モードは濾過部または液体が流動する浄水ユニット内部を洗浄するモードであり、濾過部の洗浄に効果的なモードである。排液モードは洗浄した液体を排液するモードである。
【０１０９】
図８は本発明に係る浄水ユニットの各モードにおける制御部のタイミングチャートを模式的に示したものである。ここで、各制御部の制御状態は、各制御部の開閉状態を示しており、開状態は制御部を流動する液体の流動量が高い状態を示し、閉状態は制御部を流動する液体の流動量を停止した状態を示している。洗浄液供給部の供給状態は、洗浄液供給部が供給する洗浄液の供給状態を示しており、ＯＮ状態は洗浄液を供給している状態であり、ＯＦＦ状態は洗浄液の供を停止している状態を示している。時間ｔ0〜ｔ１は浄水モード、時間ｔ1〜ｔ２は浄水ユニット洗浄モード、ｔ２〜ｔ３は排液モードの制御部のタイミングチャートを示しているが、各モードの切り替えは図８に示されたモードの順番に限られない。
【０１１０】
浄水モードは図８のように制御部C３１を開状態、制御部C３２を開状態、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。制御部C３１が開状態で、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から水などの液体が循環経路１０６を介して洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１はＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。
【０１１１】
また、制御部C３２が開状態で、制御部C３３と制御部C３４が閉状態になっているため、浄水槽に導入された水などの液体は濾過部１０８によって浄化され、浄水として導出口１０９より導出される。
【０１１２】
浄水ユニット洗浄モードは図８のように制御部C３４を開状態、制御部C３５を開状態、制御部C３７を開状態、洗浄液供給部をＯＮ状態として、その他の制御部を閉状態として圧送部１０５を駆動する。制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、浄水槽１０３に貯水された水などの液体は導出口１０９より、配管系を介して、気液分離器２０２に導入される。導入された液体は気体と液体に分離され、気体は導出口２０４から導出され、洗浄液供給部２０１に導入される。ここで、例えばオゾンガスと水を混合して生成したオゾン水が導入される場合、一般的にオゾン水にはオゾンガスも含まれるため、気液分離器にて、オゾン水とオゾンガスを含む気体に分離され、オゾンガスを含む気体が、洗浄液供給部２０１に導入されることとなる。
【０１１３】
一方、液体は循環経路１０６を介して、洗浄液供給部２０１に導入される。洗浄液供給部はＯＮ状態になっているため、導入された気体や水などの液体をもとに洗浄液を生成し、浄水槽１０３に導出する。ここで、生成される洗浄液は、例えばオゾン水である。
【０１１４】
浄水槽１０３に導入された洗浄液は制御部C３２と制御部C３３が閉状態のため、濾過部１０８を通過することができず、濾過部１０８の表面を流動後、再び導出口１１０から導出する。このため、液体が浄水ユニットを循環する循環経路が形成される。
【０１１５】
また、濾過部１０８に対して、供給した洗浄液を排液することなく、循環して殺菌洗浄することができるので、給水部１０１から供給される水などの液体を有効に利用することができる。また、殺菌で使用されなかった循環する洗浄液に対して、洗浄ガスを混合することが可能なため、洗浄液の洗浄効果を向上させることも可能となる。
【０１１６】
また、気液分離器２０２にて気体と液体に分離し、洗浄ガスを含む気体を洗浄液供給部２０１に導入し、洗浄ガスを含む気体をもとに洗浄ガスを発生させるため、より高濃度な洗浄液を生成することが可能である。
【０１１７】
また、一般的な濾過部は長時間使用した場合、ほこりなどの不純物による目詰まりが発生することがある。このとき、浄水時と同じ濾過方向に洗浄液を流動させ洗浄する場合、濾過部の流動方向に水圧がかかるため、ほこりや細菌の除去をすることができなかった。しかしながら、上述の洗浄の動作説明によれば、浄水槽内の液体が流動する経路は浄水モードによる液体の流動経路と洗浄モードによる液体の流動経路と異なっているため、浄水ユニット及びフィルタの洗浄効果が向上する。この循環経路に一定期間、オゾン水またはオゾンバブル水などの洗浄液を循環させることで、濾過部または浄水ユニット内部を殺菌洗浄する。
【０１１８】
排液モードは、図８のように制御部C３１を開状態、制御部C３３を開状態、制御部C３４を開状態、制御部３５を開状態、制御部３６を開状態にし、オゾン水供給器をＯＦＦ状態にし、その他の制御部を閉状態にして、圧送部１０５を駆動する。制御部を切り替えると、圧送部１０５が駆動されているため、給水部１０１から循環経路１０６を介して液体が洗浄液供給部２０１に圧送される。このとき、洗浄液供給部２０１がＯＦＦ状態のため、導入された液体はそのまま浄水槽１０３に導入される。ここで、浄水ユニット内を循環していた洗浄液も、同時に圧送されることとなる。その後、浄水槽１０３の液体は、洗浄液とともに浄水槽１０３の導出口１０９と導出口１１０から導出されることとなる。
【０１１９】
導出口１０９から導出された液体は、制御部C３２が閉状態で、制御部C３３が開状態であるため、排液経路１１５を通り、排液部１１４に排液される。導出口１１０から導出された液体は循環経路１０６を介して気液分離器２０２に導入され、気体と液体に分離される。液体は気液分離器２０２の導出口１１３から導出され、制御部C３６が開状態で、制御部C３７が閉状態であるため、循環経路１０６を介して、排液部１１４へ排液される。このため、浄水ユニット内部の洗浄液を排液することが可能である。また、気液分離器２０２により洗浄液に含まれる洗浄ガスを分離することが可能なため、気液分離器を介した経路にて排液される洗浄液から洗浄ガスの放出を防ぐことができる。
【０１２０】
なお、上述の排液モードではＣ３５を開状態として動作をさせているが、Ｃ３５を閉状態として動作させることも可能である。気液分離器が気体を貯蔵する許容範囲まで、気体を貯蔵することが可能であり、気液分離器を介した経路にて排液される洗浄液から洗浄ガスの放出を防止する。
【０１２１】
なお、排液モードは、上述の実施例では洗浄液供給部を常にＯＦＦ状態として動作させているが、排液モードの開始時に洗浄液供給部をＯＮ状態として、一定期間動作させ、その後、洗浄液供給部をＯＦＦ状態として動作させても構わない。
【０１２２】
本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０１ 給水部
１０２、２０１ 洗浄液供給部
１０３ 浄水槽
１０４、１１４ 排液部
１０５ 圧送部
１０６ 循環経路
１１５ 排液経路
２０２ 気液分離器
２１ 気液混合器
２２、５１ オゾンガス発生器
Ｃ１１〜Ｃ１４、Ｃ2１〜Ｃ26、Ｃ3１〜Ｃ37 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液を供給する洗浄液供給部と濾過手段を有する浄水槽とを備えた浄水ユニットにおいて、
前記浄水槽は、前記濾過手段を介して液体を導出する第１の導出口と、
前記濾過手段を介さずに液体を導出する第２の導出口とを備えており、
前記第２の導出口から導出した液体を前記浄水槽に循環する循環経路を備えていることを特徴する浄水ユニット。
【請求項２】
前記循環経路は気液分離器が設けられ、前記気液分離器の気体の導出口と前記洗浄液供給部が配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の浄水ユニット。
【請求項３】
前記洗浄液供給部は導入される気体からオゾンガスを発生するオゾンガス発生器と、
オゾンガスと液体を混合する気液混合器により構成され、
前記気液分離器の気体の導出口と前記オゾンガス発生器とが接続されていることを特徴とする請求項２に記載の浄水ユニット。
【請求項４】
前記気液混合器は、液体を導入する導入経路と、前記導入経路に連通し前記導入経路に比べて小さな径を有する連通経路と、前記連通経路と連通し前記連通経路に比べて大きな径を有する導出経路を有し、前記連通経路は気体を導入する導入口が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の浄水ユニット。
【請求項５】
前記循環経路は洗浄液を排液する排液部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の浄水ユニット。
【請求項６】
前記第１の導出口は配管系を介して外部へ導出する導出経路と、
前記導出経路の途中で分岐され、液体を排液する排液経路とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の浄水ユニット。
【請求項７】
洗浄液を供給する洗浄液供給部と濾過手段を有する浄水槽とを備えた浄水ユニットにおいて、
前記浄水槽は、濾過手段を介して液体を導出する第１の経路と、
前記濾過手段を介さずに液体を排液する第２の経路と、
前記濾過手段を介して液体を排液する第３の経路とを切り替えることが可能であり、
前記浄水槽の前記第２の経路に接続され、液体を浄水ユニット内に循環させる循環経路を備えていることを特徴する浄水ユニット。
【請求項８】
濾過手段を介して液体を導出する第１の経路と、
前記濾過手段を介さずに導出させる第２の経路と切り替えることが可能な浄水槽と、
前記浄水槽に洗浄液を導入する洗浄液供給部と、
前記浄水槽の前記第２の経路に接続され、洗浄液を浄水槽に循環する循環経路とを備えた浄水ユニットの洗浄方法において、
前記浄水槽へ洗浄液を導入させているときに、第２の経路にて洗浄液を循環させる浄水ユニットの洗浄方法。
【請求項１】
洗浄液を供給する洗浄液供給部と濾過手段を有する浄水槽とを備えた浄水ユニットにおいて、
前記浄水槽は、前記濾過手段を介して液体を導出する第１の導出口と、
前記濾過手段を介さずに液体を導出する第２の導出口とを備えており、
前記第２の導出口から導出した液体を前記浄水槽に循環する循環経路を備えていることを特徴する浄水ユニット。
【請求項２】
前記循環経路は気液分離器が設けられ、前記気液分離器の気体の導出口と前記洗浄液供給部が配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の浄水ユニット。
【請求項３】
前記洗浄液供給部は導入される気体からオゾンガスを発生するオゾンガス発生器と、
オゾンガスと液体を混合する気液混合器により構成され、
前記気液分離器の気体の導出口と前記オゾンガス発生器とが接続されていることを特徴とする請求項２に記載の浄水ユニット。
【請求項４】
前記気液混合器は、液体を導入する導入経路と、前記導入経路に連通し前記導入経路に比べて小さな径を有する連通経路と、前記連通経路と連通し前記連通経路に比べて大きな径を有する導出経路を有し、前記連通経路は気体を導入する導入口が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の浄水ユニット。
【請求項５】
前記循環経路は洗浄液を排液する排液部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の浄水ユニット。
【請求項６】
前記第１の導出口は配管系を介して外部へ導出する導出経路と、
前記導出経路の途中で分岐され、液体を排液する排液経路とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の浄水ユニット。
【請求項７】
洗浄液を供給する洗浄液供給部と濾過手段を有する浄水槽とを備えた浄水ユニットにおいて、
前記浄水槽は、濾過手段を介して液体を導出する第１の経路と、
前記濾過手段を介さずに液体を排液する第２の経路と、
前記濾過手段を介して液体を排液する第３の経路とを切り替えることが可能であり、
前記浄水槽の前記第２の経路に接続され、液体を浄水ユニット内に循環させる循環経路を備えていることを特徴する浄水ユニット。
【請求項８】
濾過手段を介して液体を導出する第１の経路と、
前記濾過手段を介さずに導出させる第２の経路と切り替えることが可能な浄水槽と、
前記浄水槽に洗浄液を導入する洗浄液供給部と、
前記浄水槽の前記第２の経路に接続され、洗浄液を浄水槽に循環する循環経路とを備えた浄水ユニットの洗浄方法において、
前記浄水槽へ洗浄液を導入させているときに、第２の経路にて洗浄液を循環させる浄水ユニットの洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４８２５５（Ｐ２０１２−１４８２５５Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０４６５（Ｐ２０１１−１０４６５）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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