【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水器に係り、特にメンブレン・フィルタを用いて、水道水等を浄化して、不浄化物を除去する浄水器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、メンブレン・フィルタを用いて、水道水を浄化するものがあった。メンブレン・フィルタ(membrane filter) 材は、極めて微細な粒子を捕捉するのに適した薄い膜状の濾材で、材質はポリアリルサルホン又は酢酸セルロース等である。超微小の径は比較的均一であり、0.001μm〜0.01μm、好ましくは0.001μm〜0.005μm程度まで各種ある。粉塵、細菌類、寄生虫、農薬、放射能汚染物質、発癌性の強い塩素化合物である猛毒のダイオキシン・トリハロメタン・クロロ酢酸、細胞等の捕集及び除去に用いられる。
【0003】
該メンブレン・フィルタは逆浸透圧により、取り入れられた水道水等から不浄化物を採取する。
ここで、「逆浸透圧」とは、浸透圧のように非常に細い孔へ水がしみ込んで通過していく圧力ではなく、外からの強い水圧の力がなければ通過できないような超微小な孔の膜を水が通過する際に、加えられる圧力をいう。この逆浸透圧を利用した膜を逆浸透膜といい、すべての細菌類からさらにもっと小さいウイルス、さらには化学物質である塩素をはじめ、CaやMg等のミネラル類までもがこの超微小の孔を通過できずに取り除かれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、メンブレン・フィルタには超微小の孔が設けられ、該孔を通って水流を通過させるものであるため、メンブレン・フィルタの上流側では流速が大きいものであっても、メンブレン・フィルタの超微小の孔の通過後の下流側では、流速が大幅に減少する。したがって、メンブレン・フィルタの下流側にあるフィルタは、メンブレン・フィルタを通過した水流によっては、フィルタに蓄積した不浄化物及び雑菌を有効に除去し又は洗浄することができないおそれがあるという問題点を有していた。
【0005】
本発明は、第1には、メンブレン・フィルタの下流側に設けたフィルタに蓄積されやすい不浄化物や雑菌の除去又は洗浄をすることができて、浄化のレベルが高い浄水器を提供することを目的とするものである。
第2には、簡単な構造によって、不浄化物や雑菌の除去又は洗浄をすることができる安価な浄水器を提供することを目的としてなされたものである。
【0006】
第3には、フィルタの寿命、即ち浄化の寿命が長い浄水器を提供することを目的としてなされたものである。
第4には、確実で、簡単に不浄化物や雑菌を除去することができる浄水器を提供することを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上の技術的課題を解決するため、第一の発明は、無機又は有機のミネラルを除去可能な超微小の孔が設けられ、取り入れた水道水等から逆浸透圧により不浄化物を採取するメンブレン・フィルタ及び該メンブレン・フィルタにより採取された不浄化物を排出する不浄化物排出部と、メンブレン・フィルタの下流側に設けた他のフィルタとを有する浄水器において、メンブレン・フィルタの上流側で分岐し、メンブレン・フィルタと他のフィルタとの間で合流するメンブレン・フィルタの迂回路と、該迂回路の開閉操作可能な開閉弁とを設けたものである。
【0008】
本発明によると、通常の浄化を行う場合には、前記開閉弁によって迂回路を閉塞させる。すると、水流は、迂回路を通過せずにメンブレン・フィルタを通過する。一方、メンブレン・フィルタの下流側に設けられた他のフィルタを洗浄するには、前記開閉弁によって、迂回路を開放させる。
【0009】
すると、メンブレン・フィルタに設けられている細孔は超微小の径を有するものであるため、水流にとっての抵抗が大きくメンブレン・フィルタには水流は殆ど進まずに、抵抗のない迂回路に水流は進む。迂回路では水流は流速を落とすことなくメンブレン・フィルタの下流側に設けられている他のフィルタの箇所を大きな流速で通過するので該箇所に蓄積されている不浄化物及び雑菌を排除し又は洗浄することができる。
ここで、「他のフィルタ」は複数のフィルタであっても良い。
【0010】
第二の発明は、第一の発明において、取り入れた水道水等から、ニゴリ、鉄さび、かび等の比較的大きな不浄化物を採取するプリフィルタをメンブレン・フィルタの上流側に設けるとともに、前記迂回路は、プリフィルタとメンブレン・フィルタとの間で分岐するものである。
本発明によれば、迂回路を通る水流は、プリフィルタを通過したものであるため、ニゴリ、鉄さび、かび等の比較的大きな不浄化物がフィルタに捕獲されるおそれはないので、洗浄をより完全に行うことができる。
【0011】
第三の発明は、第一の発明又は第二の発明において、塩素ガス等の悪臭ガスを除去するカーボン・フィルタを前記メンブレン・フィルタの上流側に設けるとともに、前記迂回路は、カーボン・フィルタの上流側で分岐するものである。
したがって、本発明によれば、カーボン・フィルタによって、生物に有害な塩素ガス等の悪臭ガス等が除去されていないので、該水流を迂回させて他フィルタを通過させることによって、不浄化物の他に雑菌等を除去することができる。
【0012】
第四の発明は、第一の発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、前記他のフィルタは、水分子の重合を切断可能な遠赤外線領域の波長をもつ電磁波を放射する電磁波放射物質及び有用金属元素含有物質によって形成され、前記プリフィルタ又は前記メンブレン・フィルタにより不浄化物が除去された水流に、該電磁波を照射し、かつイオン化した有用金属を供給するミネラル・フィルタ又は悪臭ガスを除去するカーボン・フィルタである。
本発明によれば、メンブレン・フィルタの下流側に設けたミネラル・フィルタ又はカーボン・フィルタを確実且つ十分に洗浄することができる。
【0013】
第五の発明は、第四の発明において、前記ミネラル・フィルタの下流側に、カーボン・フィルタ及び圧力タンクに分岐する分岐路を設けるとともに、該カーボン・フィルタはその下流側に浄水が流出する蛇口が設けられ、該圧力タンクはミネラル・フィルタを通過した水を加圧しつつ貯溜するとともに、前記蛇口が開放された場合には前記分岐路を介して水流をカーボン・フィルタ側に輸送するものである。
【0014】
第六の発明は、第一の発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、前記プリフィルタと、該プリフィルタからの水流を前記カーボン・フィルタへ輸送するポンプと、該ポンプによって輸送された水流から悪臭ガスを除去する前記カーボン・フィルタと、悪臭ガスが除去された水流から無機若しくは有機のミネラル等の不浄化物を逆浸透圧により採取するメンブレン・フィルタ及び該メンブレン・フィルタにより採取された不浄化物を排出する不浄化物排出部と、該不浄化物が除去された水流に電磁波を照射し、かつイオン化した有用金属を供給するミネラル・フィルタと、を設けるとともに、前記迂回路は前記ポンプとカーボン・フィルタとの間で分岐し、メンブレン・フィルタとミネラル・フィルタとの間で合流するものである。
これによって、カーボン・フィルタによって悪臭ガスが除去される前の水流をメンブレン・フィルタの下流側にある他のフィルタを通過させることによって、雑菌に有害な悪臭ガスを含む水流によって不浄化物の他に雑菌をも除去させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明を実施の形態に基づいて説明する。
図1、図2及び図3に示すように、第一の実施の形態に係る浄水器1は、上流から下流に沿って、水道の蛇口10、各容器に収納されたプリフィルタ11、メンブレン・フィルタ12、ミネラル・フィルタ13、カーボン・フィルタ14、及び貯溜タンク19が順次管で連結され、貯溜タンク19に設けた浄水用蛇口20から浄水を得るものである。
【0016】
プリフィルタ11は、管21から流入した水道水からニゴリ、鉄さび、カビ等の比較的大きい不浄化物を除去し管24に流出する。メンブレン・フィルタ12は、管24によって上方から該プリフィルタ11により比較的大きな不浄化物の除去された水を取り入れて、逆浸透圧により該プリフィルタ11により除去されなかった不浄化物を採取する。メンブレン・フィルタ12は、超微小の孔が設けられたメンブレン・フィルタ膜18が、水の供給方向に沿って層状に配置されるとともに、該メンブレン・フィルタ膜18に包囲され、上端が閉塞されて側面上部15に多数の孔が設けられ且つ側面下部16に孔が設けられていない浄化水回収管17とが設けられている。
【0017】
また、該浄化水回収管17の外側下方には、側面下部16の外側に溜まった不浄化物を含む水を排出する不浄化物排出管23が設けられている。該浄化水回収管17の下端には、当該メンブレン・フィルタ膜18により不浄化物が除去された水を流出させる管25が接続される。メンブレン・フィルタ膜18は、該浄化水回収管17の軸に沿って網状の袋の縁が取り付けられた該袋内に収容され、該回収管17に巻かれることによって層状に配置されている。
【0018】
ミネラル・フィルタ13は、管25から水流が供給され、遠赤外線領域に属する数μmから10数μmの波長領域の電磁波を放射する電磁波放射物質及び有用金属元素含有物質によって形成され、前記メンブレン・フィルタ12により不浄化物が除去された水に、電磁波を照射し、かつイオン化した金属を供給し、管26に水流を流出させる。
【0019】
カーボン・フィルタ14は、管26から水流が供給され、悪臭ガスを除去して管27に流出させる。
貯溜タンク19は、管27によって、各種フィルタを通過した浄化された水が供給され、浄水を流出可能な浄水用蛇口20が下方に設けられている。
該タンク19は、浄化された水を一定量貯溜し、水位が所定高さを越えると、該高さに流入口をもつオーバーフロー排出管22によって、浄水用蛇口20とは別のルートで排出される。
【0020】
本実施の形態に係る浄水器1は、さらに、前記メンブレン・フィルタ12の第2のタンクを迂回する迂回路2と、該迂回路2の開閉操作が可能な開閉弁3とが設けられている。該迂回路2は、プリフィルタ11とメンブレン・フィルタ12との間を結ぶ管24の分岐点4で分岐し、メンブレン・フィルタ12とミネラル・フィルタ13との間を結ぶ管25の合流点5で合流する。
【0021】
図中、符号28は、水道水と、不浄化物排出管23からの不浄化物を含む水流及び貯溜タンク19からのオーバーフロー排出管22からの水流とを相互に混合させないように振り分けるダイバータであり、該ダイバータ28には、前記不浄化物を含む水流量を調節するための操作部29が設けられている。
【0022】
図2は、該ダイバータ28を詳細に示すものである。
該ダイバータ28は、有底の略円柱状であって、上部には、水道の蛇口10に取り着ける受口31が形成され、下部には容器32が設けられ、該容器32の外側面には、給水管として束にまとめられた前記管21、オーバーフロー排出管22及び不浄化物排出管23の各々と接続するニップル21a、22a、23aが設けられている。
【0023】
ニップル21aは、ダイバータ28の内部空間39と孔21bを介して連通し、オーバーフロー排出管22についてはダイバータ28の内部を貫通して下端に排出口をもつ屈曲管22bと連通する。また、ニップル23aはダイバータ28の中央に設けた水流量調節部33に導管23bによって導き入れられる。水流調節部33の上部は前記導管23bと連通する略円錐状の小室34が形成され、小室34の下側には、略円柱状で内周面が螺刻されダイバータ28の下端に開口部をもち蝶ネジ35と螺合する螺合部38が設けられている。
【0024】
該蝶ネジ35は、上部に前記小室34に隙間をもつ状態で収納される円錐台部37、中間に螺合部38と螺合するネジ部35a、下部は調節操作をする操作部29が設けられている。また、該蝶ネジ35の内部の中心には、上下方向に沿った縦孔36が貫通し、前記円錐台部37内部には横方向に沿った横孔37aが貫通し、縦孔36及び横孔37aによって、略T字状の孔が形成されている。
【0025】
前記横孔37aが前記導管23aの方向と一致するように操作部29を操作すると、導管23a、横孔37及び縦孔36と前記不浄化物排出管23とが連通し、ダイバータ28の下端の排出口から不浄化物を水流とともに外へ排出することができる。一方、操作部29によって横孔37の向きが導管23aの方向と略90°なすように位置させた場合には、不浄化物排出管23からダイバータ28の下端の排出口へ至る通路は円錐台部37と小室34との間にできる小さな隙間を通る水流に限られ下端の排出口からは水滴が落下する。
【0026】
ニップル部21a,22a,23aには、図示しない3本ホースが接続され、3個の該ニップル部の外周を囲むように外周面が螺刻された円筒状の螺刻部40が容器32の外側面に設けられている。ニップル部に接続された3本の各ホースを束ねるように、各ホース毎に1か所の切割りを有する3個の孔が穿設されたスリーブ41が3本のホースに嵌合して設けられている。該スリーブ41の外側には、該スリーブの外面と当接する内周面がテーパ面が形成され、前記螺刻部40と螺合して、該スリーブ41を押圧してニップル部にホースを固定するホースナット42が設けられている。
【0027】
受口31は容器32と一体に形成され、受口31の内壁には、例えば4個の窓が穿設され、各窓から、蛇口等(図示せず)を把持する把持片43が進退可能に設けられ、該把持片43を径方向に付勢する筒状の押部45が該受け口31の外周に上方向にバネ44で付勢された状態で上下方向に摺動可能に嵌合している。符号46はゴム製のパッキンである。
【0028】
続いて、本実施の形態に係る浄水器を使用する場合について説明する。
水道の蛇口10を開くと、水流は管21を通り、プリフィルタ11を通過する。プリフィルタ11ではニゴリ、鉄さび、カビ等の比較的大きな不浄化物を採取する。比較的大きな不浄化物が除去された水は、管24を通って、上方からメンブレン・フィルタ12に流入する。その際、迂回路2は前記開閉弁3によって閉塞されているので、水流は、分岐点4で迂回路2に進むことはない。
【0029】
メンブレン・フィルタ12では、水はメンブレン・フィルタ膜18を通り浄化水回収管17の孔に進入する横方向に流れる水流のみが浄化水回収管17に回収され、メンブレン・フィルタ膜18を素通りするもの、またはメンブレン・フィルタ膜18を通ったが浄化水回収管17の孔に進入しなかったものは、メンブレン・フィルタ膜18が除去した不浄化物を洗浄しながら側面下部16の外側に溜まる。該側面下部16に溜まった不浄化物を含む水は該ダイバータ28の操作部29により排出口を開放して排出させる。
【0030】
浄化水回収管17によって回収された水は、管25を通り、遠赤外線領域に属する数μmから10数μmの波長領域の電磁波を放射する電磁波放射物質及び有用金属元素含有物質が設けられたミネラル・フィルタ13に流入し、不浄化物の除去された水に、電磁波を照射し、かつイオン化した金属を供給する。ミネラル・フィルタ13を通過した水は、管26を通って、カーボン・フィルタ14に流入する。カーボン・フィルタ14は悪臭ガスを除去し、管27から浄化水を貯溜タンク19に流入させて貯溜させる。貯溜水が一定量以上溜まると、オーバーフロー排出管22を通ってダイバータ28の屈曲管22bを通って、下端から排出される。
【0031】
ミネラル・フィルタ13及びカーボン・フィルタ14を洗浄して不浄化物及び雑菌等を除去するには、開閉弁3を操作して迂回路2を開放する。すると、水道の蛇口10から流出してプリフィルタ11を通過した水は、管24を通り分岐点4において、流速を落とすことなく迂回路2を通ってミネラル・フィルタ13及びカーボン・フィルタ14を直撃し、両フィルタ13、14に蓄積されている不浄化物を排除して貯溜タンク19内に洗い流すことになる。その際、該水には塩素分がまだ除去されずに残っているので、ミネラル・フィルタ13及びカーボン・フィルタ14に含まれている雑菌を該塩素分により除去することもできる。
【0032】
これは、メンブレン・フィルタ12への水流は、超微小孔をもつメンブレン・フィルタ膜18によって、ほとんど堰止められるからである。
これによって、ミネラル・フィルタ13及びカーボン・フィルタ14に蓄積される不浄化物及び雑菌を洗浄することができるので、より浄化の程度を高くすることができる。従って、ミネラル・フィルタ及びカーボン・フィルタの寿命を増加させることになる。
【0033】
続いて、第二の実施の形態を図3に基づいて説明する。
本実施の形態に係る浄水器50は、第1の実施の形態に係る浄水器1と異なり、上流側から下流側に沿って、プリフィルタ11、カーボン・フィルタ14、メンブレン・フィルタ12、ミネラレル・フィルタ13の順に配列されるとともに、ポンプ51がプリフィルタ11とカーボン・フィルタ14との間に設けられている。
【0034】
該ポンプ51は電源53に接続され、スイッチ54及びフロート・スイッチ55によって駆動される。また、該ポンプ51の駆動又は非駆動に合わせて、ポンプ51水流を流し又はせき止める電磁弁66がプリフィルタ11の上流側に、該ポンプ51と並列に電源53に接続されている。フロート・スイッチ55は、貯溜タンク19内に設けられ、貯溜タンク19内の水量が一定値に達した場合には、自動的にポンプ51の電源を遮断する。
【0035】
本浄水器50では、迂回路62がメンブレン・フィルタ12を迂回するように設けられている。迂回路62は、ポンプ51とカーボン・フィルタ14とを結ぶ管52の途中にある分岐点64で分岐し、メンブレン・フィルタ12とミネラル・フィルタ13とを結ぶ管56の途中の合流点65で合流する。
本実施の形態によれば、迂回路62はカーボン・フィルタ14の上流側で分岐しているので、カーボン・フィルタ14によって塩素ガスが除去されない水をミネラル・フィルタ13に送ることができるので、ミネラル・フィルタ13に蓄積された不浄化物の他に雑菌を除去することができる。
【0036】
続いて、第三の実施の形態に係る浄水器70について図4に基づいて説明する。
本実施の形態に係る浄水器70は、前記各種フィルタ73、75、76、77や配管等が浄水用蛇口72が設置されるカウンタ71等の下方に設けられたものである。
【0037】
該浄水器70は、水の上流側から下流側に沿って、水道水はプリカーボン・フィルタ73、圧力ポンプ74、メンブレン・フィルタ75、ミネラル・フィルタ76、圧力タンク78、ポスト・カーボン・フィルタ77、及び浄水用蛇口72の順に流れるものである。
【0038】
ここで、プリ・カーボン・フィルタ73及びポスト・カーボン・フィルタ77は前記カーボン・フィルタ14に相当し、主として塩素ガス等の悪臭ガスを除去するものである。
本実施の形態に係る浄水器70は、該メンブレン・フィルタ75を迂回する迂回路79及び該迂回路79の開閉を操作する開閉弁80が設けられている。
【0039】
該迂回路79は、プリ・カーボン・フィルタ73の上流側にある前記圧力ポンプ74の駆動又は非駆動に応じて水流を圧力ポンプ74に送り又はせき止める電磁弁94の上流側の分岐点84で分岐し、メンブレン・フィルタ75とミネラル・フィルタ76の間を連通する管85の途中に設けた合流点86で合流する。
【0040】
圧力タンク78内には、伸縮可能な弾性体で形成された弾性袋91が設けられ、該弾性袋91内に水が貯溜される。該弾性袋91と圧力タンク78との間には加圧された空気が導入されており、該弾性袋91内に収容されている水を加圧状態においている。
【0041】
メンブレン・フィルタ75には、不浄化物を排出するための排出管93が設けられ、該排出管93は、排水を抑えて水がメンブレン・フィルタ75によって濾過されるようにするための圧力調整を行う圧力コントローラ95が設けられた経路と、プリ・カーボン・フィルタ73及びメンブレン・フィルタ75を水が勢い良く流れてメンブレン・フィルタ75を洗浄するフラッシング・バルブ96が設けられた経路とに分岐した後、再び合流するように構成されている。メンブレン・フィルタ75に蓄積されたこれらの不浄化物排出の処理は、操作部81によって操作される。
【0042】
続いて、本実施の形態に係る浄水器70を使用する場合について説明する。
図4に示すように、水道水はプリ・カーボン・フィルタ73を通過することによって、悪臭ガスを除去するとともに比較的大きな不浄化物が除去される。その際、開閉弁の操作ダイヤル80によって、迂回路79は閉状態となっているので、圧力ポンプ74によって加圧された水流は、迂回路79には流れず、管83を介してメンブレン・フィルタ75に勢い良く流入する。
【0043】
該メンブレン・フィルタ75では、無機若しくは有機のミネラル等の不浄化物を逆浸透圧により採取する。該水流は管85を通りミネラル・フィルタ76に流入する。ミネラレル・フィルタ76では、流入した水流に電磁波を照射し、且つイオン化した有用金属が供給される。
【0044】
ミネラル・フィルタ76を通過した水は、分岐管87及び管90を通り、一旦、圧力タンク78に貯溜される。浄水用蛇口72を開くと、圧力タンク78によって加圧されていた水は、圧力の低いルート、即ち管90、分岐管87及び管89を通りポスト・カーボン・フィルタ77に流入し、悪臭ガス等が除去され、さらに管92を通って浄水用蛇口72から噴出する。
【0045】
一方、前記開閉弁の操作ダイヤル80を操作して迂回路79を開けると、プリカーボン・フィルタ73を通らずに悪臭ガス等が除去されていない水道水は分岐点84から迂回路79を通り合流点86で管85に合流した後ミネラル・フィルタ76を直撃する。
【0046】
これによって、ミネラル・フィルタ76に蓄積された不浄化物及び雑菌を洗い流し、圧力タンク78内に排出する。浄水用蛇口72を開けた状態で、前記開閉弁の操作ダイヤル80により迂回路79を開状態とすると、水流は、ミネラル・フィルタ76のみならずポストカーボン・フィルタ77に蓄積された不浄化物や雑菌を洗い流し、浄水用蛇口72から不浄化物を排出することになる。
本実施の形態に係る浄水機70は、浄水用蛇口72の周囲の空間を広々と利用することができるので便利である。
【0047】
以上、説明したように本実施の形態に係る浄水器によると、メンブレン・フィルタを迂回する迂回路を設けることによって、メンブレン・フィルタの下流側に設けられているフィルタに蓄積された不浄化物又は雑菌等の除去を十分且つ確実に行うことができる。したがって、フィルタの使用寿命を長くするとともに、長期に渡って信頼性のある浄化水を得ることができる。
【0048】
また、各実施の形態では、前記各フィルタは個別に各容器に収納され、各容器、ポンプ又は圧力タンク間は管路で連通されるとともに、各容器、ポンプ又は圧力タンクは個別に着脱可能に設けられるとともに、前記迂回路は管路間で分岐及び合流するように設けられている。したがって、各部品の交換や掃除を容易に行うことができる。
【0049】
【発明の効果】
第一の発明によると、メンブレン・フィルタを迂回する迂回路及び迂回路の開閉操作をする開閉弁を設けている。したがって、メンブレン・フィルタを通った流速の小さい水流が通過するメンブレン・フィルタの下流側に設けられたフィルタ等の洗浄を、メンブレン・フィルタを通過しない流速の大きい水流を通過させることによって、十分且つ確実に行うことができる。
したがって、簡単な構造で安価であるとともに、フィルタの使用寿命を長くし、長期に渡って信頼性のある浄化水を得ることができる。また、洗浄が容易で簡単である。
【0050】
第二の発明によると、プリフィルタとメンブレン・フィルタとの間で分岐して迂回させるようにしている。
したがって、比較的大きな不浄化物のない水流によって、フィルタを洗浄することができるので、洗浄をより確実且つ十分に行うことができる。
【0051】
第三の発明によると、カーボン・フィルタをメンブレン・フィルタの上流側に設けた場合には、カーボン・フィルタの上流側で迂回路を分岐するようにしている。
したがって、カーボン・フィルタによって、生物に有害な塩素ガス等を未だ除去しない水流を迂回させて、メンブレン・フィルタの下流側にある他のフィルタを通過することができるので、該他のフィルタに蓄積された不浄化物のみならず雑菌をも除去することができる。
【0052】
第四の発明又は第五の発明によると、メンブレン・フィルタの下流側に設けたミネラル・フィルタ又はカーボン・フィルタを、メンブレン・フィルタを迂回した流速の大きい水流で洗浄することができるので、洗浄を十分且つ確実に行うことができるとともに、ミネラル・フィルタ又はカーボン・フィルタの使用寿命を長くするとともに、長期に渡って信頼性のある浄化水を得ることができる。
【0053】
第六の発明によると、圧力ポンプが設けられ、メンブレン・フィルタの上流側にカーボン・フィルタが設けられた浄水器についても、迂回路をカーボン・フィルタの上流側で分岐させることによって、メンブレン・フィルタの下流側に設けたミネラル・フィルタに蓄積された不浄化物及び雑菌の除去を確実且つ十分に行うことができて、ミネラル・フィルタの使用寿命を長くするとともに、長期に渡って信頼性のある浄化水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の実施の形態に係る浄水器を示す概略図
【図2】第一の実施の形態に係る浄水器の部品を示す図
【図3】第二の実施の形態に係る浄水器を示す概略図
【図4】第三の実施の形態に係る浄水器を示す概略図
【符号の説明】
1、50、70…浄水器
2、62…迂回路
3、63…開閉弁
4、64…分岐点
5、65…合流点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water purifier, and more particularly, to a water purifier that purifies tap water or the like using a membrane filter to remove unpurified substances.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a purification of tap water using a membrane filter. The membrane filter material is a thin membrane-like filter material suitable for capturing extremely fine particles, and the material is polyallyl sulfone or cellulose acetate. The ultrafine diameter is relatively uniform, and there are various types of 0.001 μm to 0.01 μm, preferably about 0.001 μm to 0.005 μm. It is used to collect and remove dust, bacteria, parasites, pesticides, radioactive pollutants, highly carcinogenic chlorine compounds, highly toxic dioxins, trihalomethanes, chloroacetic acid, and cells.
[0003]
The membrane filter collects unpurified substances from the taken tap water or the like by reverse osmosis pressure.
Here, “reverse osmotic pressure” is not a pressure that allows water to penetrate into a very narrow hole like osmotic pressure, but an extremely small amount that cannot be passed without strong water pressure from the outside. This is the pressure applied when water passes through a membrane with a large hole. Membranes using this reverse osmotic pressure are called reverse osmosis membranes. All microbes, even smaller viruses, and even chemicals such as chlorine and minerals such as Ca and Mg, are extremely fine. Removed without passing through the hole.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, since the membrane filter is provided with ultra-fine holes, and the water flow is allowed to pass through the holes, even if the flow rate is high on the upstream side of the membrane filter, the membrane filter On the downstream side after passing through the ultra-small holes of the filter, the flow velocity is greatly reduced. Therefore, the filter on the downstream side of the membrane filter may not be able to effectively remove or wash uncleaned substances and germs accumulated in the filter depending on the water flow that has passed through the membrane filter. Had.
[0005]
The present invention firstly provides a water purifier having a high level of purification, which can remove or wash unpurified substances and germs that are easily accumulated in a filter provided downstream of the membrane filter. It is intended.
The second purpose is to provide an inexpensive water purifier capable of removing or washing unpurified substances and germs with a simple structure.
[0006]
The third purpose is to provide a water purifier having a long filter life, that is, a long purification life.
The fourth object is to provide a water purifier that can reliably and easily remove unpurified substances and germs.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above technical problems, the first invention is provided with ultra-fine holes capable of removing inorganic or organic minerals, and collects unpurified substances from the taken tap water or the like by reverse osmosis pressure. In a water purifier having a membrane filter, an uncleaned material discharge portion for discharging uncleaned material collected by the membrane filter, and another filter provided on the downstream side of the membrane filter, the upstream side of the membrane filter Is provided with a bypass route for the membrane filter that branches off at the junction and joins between the membrane filter and another filter, and an on-off valve that can be operated to open and close the bypass route.
[0008]
According to the present invention, when normal purification is performed, the bypass is closed by the on-off valve. Then, the water flow passes through the membrane filter without passing through the detour. On the other hand, in order to wash other filters provided on the downstream side of the membrane filter, the bypass is opened by the on-off valve.
[0009]
Then, since the pores provided in the membrane filter have an extremely small diameter, the resistance to the water flow is large, and the water flow hardly proceeds to the membrane filter, and the water flow is not connected to the bypass with no resistance. Goes on. In the detour, the water flow passes through other filter locations on the downstream side of the membrane filter at a large flow rate without reducing the flow rate, so that uncleaned substances and germs accumulated in these locations are eliminated or washed. can do.
Here, the “other filters” may be a plurality of filters.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a pre-filter that collects relatively large uncleaned substances such as nigori, iron rust, and mold from the taken tap water is provided on the upstream side of the membrane filter. The path branches off between the pre-filter and the membrane filter.
According to the present invention, since the water flow passing through the detour has passed through the pre-filter, there is no risk that relatively large uncleaned substances such as nigori, iron rust, and mold will be captured by the filter. Can be done completely.
[0011]
According to a third invention, in the first invention or the second invention, a carbon filter for removing malodorous gas such as chlorine gas is provided on the upstream side of the membrane filter, and the detour is formed of a carbon filter. Branches upstream.
Therefore, according to the present invention, the odorous gas such as chlorine gas harmful to living organisms is not removed by the carbon filter. Therefore, by bypassing the water flow and passing through another filter, It is possible to remove bacteria and the like.
[0012]
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the other filter is an electromagnetic wave emitting substance that emits an electromagnetic wave having a wavelength in a far infrared region that can cut off polymerization of water molecules, and useful. Irradiate the water stream formed of the metal element-containing material and from which unpurified substances have been removed by the prefilter or the membrane filter, and remove the mineral filter or malodorous gas that supplies the ionized useful metal. It is a carbon filter.
According to the present invention, the mineral filter or the carbon filter provided on the downstream side of the membrane filter can be reliably and sufficiently washed.
[0013]
According to a fifth invention, in the fourth invention, a branch passage branching into a carbon filter and a pressure tank is provided downstream of the mineral filter, and the carbon filter is a faucet through which purified water flows out downstream thereof. The pressure tank stores the water passing through the mineral filter while pressurizing it, and transports the water flow to the carbon filter side via the branch when the faucet is opened. .
[0014]
According to a sixth invention, in any one of the first to third inventions, the prefilter, a pump for transporting a water flow from the prefilter to the carbon filter, and a water flow transported by the pump. The carbon filter for removing malodorous gas, the membrane filter for collecting unpurified substances such as inorganic or organic minerals from the water flow from which the malodorous gas has been removed by reverse osmosis pressure, and the unpurified by the membrane filter An uncleaned material discharge unit for discharging the material, and a mineral filter that irradiates the water flow from which the uncleaned material has been removed with electromagnetic waves and supplies ionized useful metals, and the bypass route is connected to the pump. It branches between the carbon filter and joins between the membrane filter and the mineral filter.
This allows the water stream before the odorous gas is removed by the carbon filter to pass through other filters downstream of the membrane filter, thereby allowing the water stream containing odorous gases harmful to germs to remove impurities. Various germs can also be removed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described based on an embodiment.
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the water purifier 1 according to the first embodiment includes a water faucet 10, a prefilter 11 accommodated in each container, a membrane The filter 12, the mineral filter 13, the carbon filter 14, and the storage tank 19 are sequentially connected by a pipe, and purified water is obtained from a water purification faucet 20 provided in the storage tank 19.
[0016]
The pre-filter 11 removes relatively large unpurified substances such as digs, iron rust, and mold from the tap water flowing in from the pipe 21 and flows out to the pipe 24. The membrane filter 12 takes in water from which a relatively large amount of uncleaned material has been removed by the prefilter 11 from above by means of a pipe 24 and collects uncleaned material that has not been removed by the prefilter 11 due to reverse osmotic pressure. . In the membrane filter 12, the membrane filter membrane 18 provided with ultra-fine holes is arranged in a layered manner along the water supply direction, and is surrounded by the membrane filter membrane 18 so that the upper end is closed. A plurality of holes are provided in the upper side surface 15 and a purified water recovery pipe 17 is provided in the lower side surface 16 which is not provided with holes.
[0017]
Further, an unpurified substance discharge pipe 23 is provided below the purified water recovery pipe 17 and discharges water containing unpurified substances collected outside the side surface lower part 16. Connected to the lower end of the purified water recovery pipe 17 is a pipe 25 through which the water from which unpurified substances have been removed by the membrane / filter film 18 flows out. The membrane / filter membrane 18 is accommodated in the bag with the edge of the net-like bag attached along the axis of the purified water recovery pipe 17 and is arranged in layers by being wound around the recovery pipe 17.
[0018]
The mineral filter 13 is formed of an electromagnetic wave emitting substance and a useful metal element-containing substance that is supplied with a water flow from a tube 25 and emits electromagnetic waves in a wavelength region of several μm to several tens of μm belonging to the far infrared region. Irradiate electromagnetic waves to the water from which the unpurified substances have been removed by 12 and supply ionized metal to cause the water flow to flow out to the pipe 26.
[0019]
The carbon filter 14 is supplied with a water flow from the pipe 26, removes malodorous gas, and flows it out to the pipe 27.
The storage tank 19 is provided with purified water faucet 20 that is supplied with purified water that has passed through various filters through pipes 27 and can discharge purified water.
The tank 19 stores a certain amount of purified water, and when the water level exceeds a predetermined height, the tank 19 discharges the water through a separate route from the water purifying faucet 20 by an overflow discharge pipe 22 having an inlet at the height. The
[0020]
The water purifier 1 according to the present embodiment is further provided with a bypass 2 that bypasses the second tank of the membrane filter 12 and an open / close valve 3 that can open and close the bypass 2. . The detour 2 branches at a branch point 4 of a pipe 24 connecting the pre-filter 11 and the membrane filter 12, and at a junction 5 of a pipe 25 connecting the membrane filter 12 and the mineral filter 13. Join.
[0021]
In the figure, reference numeral 28 denotes a diverter that distributes the tap water, the water flow including the uncleaned material from the uncleaned material discharge pipe 23, and the water flow from the overflow discharge pipe 22 from the storage tank 19 so as not to mix with each other. The diverter 28 is provided with an operation unit 29 for adjusting the flow rate of water containing the unpurified substances.
[0022]
FIG. 2 shows the diverter 28 in detail.
The diverter 28 has a substantially cylindrical shape with a bottom, and is formed with a receiving port 31 attached to the faucet 10 at the upper part, a container 32 at the lower part, and an outer surface of the container 32. There are provided nipples 21a, 22a, 23a connected to each of the pipe 21, the overflow discharge pipe 22 and the uncleaned substance discharge pipe 23 which are bundled as a water supply pipe.
[0023]
The nipple 21a communicates with the internal space 39 of the diverter 28 through the hole 21b, and the overflow discharge pipe 22 communicates with the bent pipe 22b having a discharge port at the lower end through the inside of the diverter 28. The nipple 23a is introduced into a water flow rate adjusting unit 33 provided at the center of the diverter 28 through a conduit 23b. A substantially conical chamber 34 communicating with the conduit 23b is formed at the upper portion of the water flow adjusting portion 33, and an inner peripheral surface is threaded on the lower side of the chamber 34 and an opening is formed at the lower end of the diverter 28. A threaded portion 38 that is threadedly engaged with the butterfly screw 35 is provided.
[0024]
The thumb screw 35 is provided with a truncated cone portion 37 accommodated in a state where there is a gap in the small chamber 34 at the upper portion, a screw portion 35a screwed with the screwed portion 38 in the middle, and an operation portion 29 for adjusting operation at the lower portion. It has been. Further, a vertical hole 36 along the vertical direction passes through the center of the thumbscrew 35, and a horizontal hole 37a along the horizontal direction penetrates inside the truncated cone part 37. A substantially T-shaped hole is formed by the hole 37a.
[0025]
When the operating portion 29 is operated so that the lateral hole 37a coincides with the direction of the conduit 23a, the conduit 23a, the lateral hole 37 and the longitudinal hole 36 communicate with the uncleaned material discharge pipe 23, and the lower end of the diverter 28 is connected. Unpurified substances can be discharged from the outlet together with the water flow. On the other hand, when the operating portion 29 is positioned so that the direction of the lateral hole 37 is substantially 90 ° with the direction of the conduit 23a, the passage from the uncleaned material discharge pipe 23 to the discharge port at the lower end of the diverter 28 is a truncated cone. Water drops fall from the discharge port at the lower end, limited to the water flow passing through a small gap formed between the portion 37 and the small chamber 34.
[0026]
Three hoses (not shown) are connected to the nipple portions 21 a, 22 a, and 23 a, and a cylindrical threaded portion 40 whose outer peripheral surface is threaded so as to surround the outer periphery of the three nipple portions is outside the container 32. It is provided on the side. In order to bundle three hoses connected to the nipple part, a sleeve 41 having three holes with one slit for each hose is fitted to the three hoses. It has been. On the outer side of the sleeve 41, an inner peripheral surface that abuts on the outer surface of the sleeve is formed with a tapered surface, and is screwed with the threaded portion 40 to press the sleeve 41 and fix the hose to the nipple portion. A hose nut 42 is provided.
[0027]
The receiving port 31 is formed integrally with the container 32. For example, four windows are formed in the inner wall of the receiving port 31, and a holding piece 43 for holding a faucet or the like (not shown) can be advanced and retracted from each window. A cylindrical pressing portion 45 that urges the gripping piece 43 in the radial direction is fitted to the outer periphery of the receiving port 31 so as to be slidable in the vertical direction while being urged by the spring 44 upward. ing. Reference numeral 46 denotes a rubber packing.
[0028]
Then, the case where the water purifier which concerns on this Embodiment is used is demonstrated.
When the tap 10 is opened, the water flow passes through the pipe 21 and the prefilter 11. The pre-filter 11 collects relatively large uncleaned substances such as stubble, iron rust, and mold. The water from which relatively large unclean substances have been removed flows into the membrane filter 12 from above through the pipe 24. At this time, since the bypass 2 is closed by the on-off valve 3, the water flow does not proceed to the bypass 2 at the branch point 4.
[0029]
In the membrane filter 12, the water passes only through the membrane filter membrane 18 and enters the hole of the purified water recovery pipe 17. Only the water flowing in the lateral direction is recovered in the purified water recovery pipe 17 and passes through the membrane filter membrane 18. Alternatively, those that have passed through the membrane filter membrane 18 but have not entered the holes of the purified water recovery pipe 17 accumulate outside the lower side surface 16 while washing the uncleaned material removed by the membrane filter membrane 18. The water containing unpurified substances collected in the lower side surface 16 is discharged by opening the discharge port by the operation portion 29 of the diverter 28.
[0030]
The water recovered by the purified water recovery pipe 17 passes through the pipe 25 and is provided with an electromagnetic radiation material that emits electromagnetic waves in the wavelength region of several μm to several tens of μm belonging to the far infrared region and a mineral containing a useful metal element-containing material. -It flows into the filter 13, irradiates the electromagnetic wave to the water from which unpurified substances are removed, and supplies ionized metal. The water that has passed through the mineral filter 13 flows into the carbon filter 14 through the pipe 26. The carbon filter 14 removes malodorous gas and causes purified water to flow from the pipe 27 into the storage tank 19 for storage. When the stored water accumulates more than a certain amount, it is discharged from the lower end through the overflow discharge pipe 22 and the bent pipe 22b of the diverter 28.
[0031]
In order to clean the mineral filter 13 and the carbon filter 14 to remove unpurified substances and germs, the on-off valve 3 is operated to open the bypass 2. Then, the water flowing out from the tap 10 and passing through the pre-filter 11 passes through the pipe 24 and at the branching point 4, passes through the detour 2 without dropping the flow velocity, and directly hits the mineral filter 13 and the carbon filter 14. Then, the unpurified substances accumulated in both filters 13 and 14 are removed and washed into the storage tank 19. At that time, since the chlorine content remains in the water without being removed, the germs contained in the mineral filter 13 and the carbon filter 14 can be removed by the chlorine content.
[0032]
This is because the water flow to the membrane filter 12 is almost blocked by the membrane filter membrane 18 having ultrafine holes.
As a result, unpurified substances and germs accumulated in the mineral filter 13 and the carbon filter 14 can be washed, so that the degree of purification can be further increased. Accordingly, the life of the mineral filter and the carbon filter is increased.
[0033]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
Unlike the water purifier 1 which concerns on 1st Embodiment, the water purifier 50 which concerns on this Embodiment is the prefilter 11, the carbon filter 14, the membrane filter 12, and Mineralrel. The filters 13 are arranged in this order, and a pump 51 is provided between the pre-filter 11 and the carbon filter 14.
[0034]
The pump 51 is connected to a power source 53 and is driven by a switch 54 and a float switch 55. Further, an electromagnetic valve 66 for flowing or blocking the water flow of the pump 51 is connected to the power source 53 in parallel with the pump 51 on the upstream side of the prefilter 11 in accordance with the driving or non-driving of the pump 51. The float switch 55 is provided in the storage tank 19 and automatically shuts off the power of the pump 51 when the amount of water in the storage tank 19 reaches a certain value.
[0035]
In the water purifier 50, a bypass circuit 62 is provided so as to bypass the membrane filter 12. The detour 62 branches at a branch point 64 in the middle of the pipe 52 connecting the pump 51 and the carbon filter 14, and joins at a junction 65 in the middle of the pipe 56 connecting the membrane filter 12 and the mineral filter 13. To do.
According to the present embodiment, since the bypass 62 branches on the upstream side of the carbon filter 14, water from which chlorine gas is not removed by the carbon filter 14 can be sent to the mineral filter 13. -Other than the unpurified substances accumulated in the filter 13, germs can be removed.
[0036]
Then, the water purifier 70 which concerns on 3rd embodiment is demonstrated based on FIG.
In the water purifier 70 according to the present embodiment, the various filters 73, 75, 76, 77, pipes, and the like are provided below the counter 71 where the water purifying faucet 72 is installed.
[0037]
In the water purifier 70, tap water is pre-carbon filter 73, pressure pump 74, membrane filter 75, mineral filter 76, pressure tank 78, post-carbon filter 77 along the upstream side to the downstream side of the water. And water purifier faucet 72 in this order.
[0038]
Here, the pre-carbon filter 73 and the post-carbon filter 77 correspond to the carbon filter 14 and mainly remove malodorous gases such as chlorine gas.
The water purifier 70 according to the present embodiment is provided with a bypass 79 that bypasses the membrane filter 75 and an opening / closing valve 80 that operates to open and close the bypass 79.
[0039]
The bypass 79 branches at a branch point 84 on the upstream side of the electromagnetic valve 94 that sends or stops the water flow to the pressure pump 74 in accordance with the driving or non-driving of the pressure pump 74 on the upstream side of the pre-carbon filter 73. Then, they join at a joining point 86 provided in the middle of a pipe 85 communicating between the membrane filter 75 and the mineral filter 76.
[0040]
In the pressure tank 78, an elastic bag 91 formed of an elastic body that can be expanded and contracted is provided, and water is stored in the elastic bag 91. Pressurized air is introduced between the elastic bag 91 and the pressure tank 78, and water contained in the elastic bag 91 is in a pressurized state.
[0041]
The membrane filter 75 is provided with a discharge pipe 93 for discharging unpurified substances, and the discharge pipe 93 controls the pressure for suppressing the drainage and allowing the water to be filtered by the membrane filter 75. After branching into a path provided with a pressure controller 95 to be performed and a path provided with a flushing valve 96 for flushing water through the pre-carbon filter 73 and the membrane filter 75 to wash the membrane filter 75 , Is configured to merge again. The process of discharging these uncleaned substances accumulated in the membrane filter 75 is operated by the operation unit 81.
[0042]
Then, the case where the water purifier 70 which concerns on this Embodiment is used is demonstrated.
As shown in FIG. 4, the tap water passes through the pre-carbon filter 73, thereby removing malodorous gas and removing relatively large unpurified substances. At that time, since the bypass 79 is closed by the operation dial 80 of the on-off valve, the water flow pressurized by the pressure pump 74 does not flow to the bypass 79 but passes through the pipe 83 and the membrane filter. It flows in 75 vigorously.
[0043]
The membrane filter 75 collects unpurified substances such as inorganic or organic minerals by reverse osmosis pressure. The water stream passes through the pipe 85 and enters the mineral filter 76. The mineral filter 76 irradiates the flowing water flow with electromagnetic waves and supplies useful ionized metal.
[0044]
The water that has passed through the mineral filter 76 passes through the branch pipe 87 and the pipe 90 and is temporarily stored in the pressure tank 78. When the water purifying faucet 72 is opened, the water pressurized by the pressure tank 78 flows into the post carbon filter 77 through the low pressure route, that is, the pipe 90, the branch pipe 87, and the pipe 89, and so on. Then, the water is further ejected from the water purifying faucet 72 through the pipe 92.
[0045]
On the other hand, when the detour 79 is opened by operating the operation dial 80 of the on-off valve, the tap water from which the bad odor gas or the like has not been removed without passing through the pre-carbon filter 73 joins from the branch point 84 through the detour 79. After joining the pipe 85 at point 86, the mineral filter 76 is hit directly.
[0046]
As a result, unpurified substances and germs accumulated in the mineral filter 76 are washed away and discharged into the pressure tank 78. If the detour 79 is opened by the operation dial 80 of the opening / closing valve with the water purifying faucet 72 opened, the water flow is not only the mineral filter 76 but also the unpurified substances accumulated in the post carbon filter 77 or Various bacteria are washed away, and unpurified substances are discharged from the tap 72 for water purification.
The water purifier 70 according to the present embodiment is convenient because the space around the water purifying faucet 72 can be used extensively.
[0047]
As described above, according to the water purifier according to the present embodiment, by providing a detour that bypasses the membrane filter, the unpurified substances accumulated in the filter provided on the downstream side of the membrane filter or It is possible to remove bacteria and the like sufficiently and reliably. Therefore, the service life of the filter can be extended, and purified water that is reliable over a long period of time can be obtained.
[0048]
Moreover, in each embodiment, each said filter is separately accommodated in each container, and between each container, a pump, or a pressure tank is connected by the pipe line, and each container, a pump, or a pressure tank can be attached or detached separately. The bypass is provided so as to branch and merge between pipes. Therefore, each part can be easily replaced and cleaned.
[0049]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a bypass route that bypasses the membrane filter and an opening / closing valve that opens and closes the bypass route are provided. Therefore, washing of the filter provided downstream of the membrane filter through which the water flow having a low flow velocity that has passed through the membrane filter passes through a water flow having a high flow velocity that does not pass through the membrane filter is sufficient and reliable. Can be done.
Accordingly, it is possible to obtain purified water that is simple and inexpensive, extends the service life of the filter, and is reliable over a long period of time. Also, cleaning is easy and simple.
[0050]
According to the second invention, the pre-filter and the membrane filter are branched and detoured.
Therefore, the filter can be cleaned by a water flow without a relatively large uncleaned material, so that the cleaning can be performed more reliably and sufficiently.
[0051]
According to the third invention, when the carbon filter is provided on the upstream side of the membrane filter, the detour is branched on the upstream side of the carbon filter.
Therefore, the carbon filter can bypass the water stream that has not yet removed the chlorine gas harmful to the organism and can pass through the other filter downstream of the membrane filter, so that it is accumulated in the other filter. Not only unpurified substances but also various germs can be removed.
[0052]
According to the fourth invention or the fifth invention, the mineral filter or the carbon filter provided on the downstream side of the membrane filter can be washed with a large flow of water that bypasses the membrane filter. While being able to carry out sufficiently and reliably, while extending the service life of a mineral filter or a carbon filter, reliable purified water can be obtained over a long period of time.
[0053]
According to the sixth aspect of the present invention, a water filter having a pressure pump and a carbon filter upstream of the membrane filter is also provided by branching a bypass on the upstream side of the carbon filter. It is possible to reliably and sufficiently remove unclean substances and germs accumulated in the mineral filter provided on the downstream side of the filter, extending the service life of the mineral filter and being reliable over a long period of time. Purified water can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a water purifier according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing parts of the water purifier according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic view showing a water purifier according to the second embodiment.
FIG. 4 is a schematic view showing a water purifier according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 50, 70 ... water purifier
2, 62 ... detour
3, 63 ... Open / close valve
4, 64 ... Branching point
5, 65 ... Junction