飲用水供給裝置的製作方法

2023-12-04 11:51:46 2

本國際申請要求2014年6月23日在日本專利局提交的日本發明專利申請第2014-127992號的優先權，所述日本發明專利申請的全部內容通過引用而併入本文。

技術領域

本發明涉及飲用水供給裝置，特別涉及對從交換式的供水罐供給的原水進行水質改良並作為飲用水供給的飲用水供給裝置。

背景技術：

作為飲用水供給裝置已知有例如專利文獻1、2所示的裝置，該裝置在冷水機主體的內部上側部分配置冷水罐，通過分隔部件將該冷水罐的內部分隔為貯水部和冷水部，在該分隔部件的下面設置例如用無紡布將活性炭包裹收納的過濾筒，通過該過濾筒對自來水進行過濾並作為飲用水供給。

但是，在以往的技術中，採用通過來自上遊的水壓使水強制性地通過(從水質改良部件中通過)的方式，因此存在如下的情形，在沒有獲得充分的水質改良時間的情況下便使水從水質改良部件中通過，或者在極端的情況下在水質改良部件中會形成特定的水路，水僅從該水路通過，從而使得水質改良效果嚴重降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平第5-149663號

專利文獻2：WO2007/094364

技術實現要素：

發明要解決的問題

在上述以往的飲用水供給裝置中，為了通過水質改良部件良好地實現水質的改良，則要求充分地確保原水接觸水質改良部件的時間。

因此希望提供一種能夠實現充分的水質改良的飲用水供給裝置。

解決問題的技術方案

本發明的一個方面的飲用水供給裝置具有：原水供給部；水質改良部，所述水質改良部設置在該原水供給部的下遊，收容有至少一個水質改良部件；淨化水貯留部，所述淨化水貯留部設置在所述水質改良部的下遊，貯留水質改良後的水；滿水位置確定部，所述滿水位置確定部確定所述水質改良部的原水導入部中的滿水位置；以及供水部，所述供水部將貯留於所述淨化水貯留部的水作為飲用水取出，所述水質改良部的上部以及所述淨化水貯留部的上部與大氣連通。

因此，施加在所述至少一個水質改良部件的上部壓力僅為與大氣壓和通過滿水位置確定部確定的滿水位置相對應的預定水壓。而且，如果將所述滿水位置設定在所述至少一個水質改良部件的上端附近，則施加在所述至少一個水質改良部件上部的壓力為基本上僅由大氣壓確定的壓力。

此外，位於所述水質改良部的下遊側的所述淨化水貯留部也和大氣連通，因此，當開放所述供水部時所述水質改良部的出口側的壓力不會急劇地成為負壓。由此，不會有較大的壓力施加在所述至少一個水質改良部件的上部，並且不會以較大的壓力抽吸所述至少一個水質改良部件的下部。因此，水質改良部件中的水以因其自重所產生的流下速度流下，而不會以該流下速度以上的速度流下。

此外，也不會發生下述問題，即，水在所述至少一個水質改良部件中形成了未預期的特定的水路，而水僅從此通道通過，從而使水質改良效果嚴重降低。因此，基於所述至少一個水質改良部件中的水因自重所產生的流下速度，能夠獲得具有充分的水質改良時間的水質改良部，從而能夠隨時獲得水質經充分改良的飲用水。

當所述淨化水貯留部內的水位上升，並超過所述水質改良部的下端時，除大氣壓外，超過所述下端的水位的水頭差壓力也施加作用於所述水質改良部的出口側，不過所增加的出口側的壓力僅作用在抑制所述至少一個水質改良部件中的流量的方向上，而不會使流量增加。因此，與水在所述至少一個水質改良部件中因自重所產生的自然流動的情況相比，水質改良效果會變好，而不會變差。

在本發明的一個方面中，可在所述水質改良部中使多個水質改良部件(至少兩種水質改良部件)上下配置，可用配置在下部的水質改良部件中的流通阻力，來控制與通過上部的水質改良部件進行水質改良相適的流量。

一般地，作為吸附、注出、抗菌水質改良部件為了增加和水的接觸面積已知有為粉末狀、顆粒狀、小丸劑狀的水質改良部件。通過使水與該水質改良部件的表面接觸預定時間，而發揮水質改良效果。在此情況下，可基於水質改良部件的每單位量的流量對水質改良效果進行變動。換言之，通過控制水質改良部件的每單位量的流量，便可獲得所要求級別的水質改良效果。

另一方面，用於過濾的過濾材料多具有用片狀固體過濾材料一體形成的構成，例如可通過將面積和厚度之中一方的尺寸進行固定而對另一方的尺寸進行變更，而改變流通阻力。

因此，首先，對於前者(吸附、注出、抗菌水質改良部件)，可基於該水質改良部件的整體量確定所要求的流量，對於後者(用於過濾的過濾材料)，可通過改變面積和厚度中的任意一方來獲得所要求的流量。因此，所述水質改良部的設計自然會變得容易。

在本發明的一個方面中，可在所述水質改良部底部配置流量抑制部件，並可使用該流量抑制部件形成或調整與通過所述至少一個水質改良部件進行水質改良相適的流量。

即使在僅使用所述至少一個水質改良部件時由於流量過多而不能獲得充分的水質改良效果的情況下，通過在所述至少一個水質改良部件的底部設置所述流量抑制部件，也能獲得充分的水質改良效果。

在本發明的一個方面中，可將所述水質改良部浸漬於所述淨化水貯留部，並具備對該淨化水貯留部進行冷卻的冷卻部。

即使由於季節氣溫的變化或設置有飲用水供給裝置的室內狀況的變化等而使室溫上升，通過對所述水質改良部進行冷卻，所述水質改良部中的所述至少一個水質改良部件也會保持為一定以下的溫度，從而能夠抑制細菌等在所述至少一個水質改良部件等中的增殖。

發明的效果

基於本發明的一個方面的飲用水供給裝置，因為水以一定的流量通過水質改良部件，所以能夠穩定地實現適宜的水質改良。

附圖說明

圖1是本實施方式的飲用水供給裝置的整體立體圖。

圖2是飲用水供給裝置的垂直剖視圖。

圖3是飲用水供給裝置的局部剖視圖。

圖4是水桶的主視圖。

圖5是供液蓋的主視圖。

圖6A、6B是密封閥的動作說明圖。

附圖標記的說明

110…頂蓋；117…滿水位置；120…水桶；121…原水；137…活性炭；

139…活性炭收容部；141…中空絲膜；142…導向殼體；150…貯留槽；

151…隔板；160…熱水槽；167…制冷機；169…冷卻部；

170…冷水龍頭；175…熱水龍頭；214…載置臺

具體實施方式

以下所說明的實施方式僅為一例，在沒有脫離本發明的主旨的範圍內本領域的技術人員所做的各種設計改良均包含在本發明的範圍內。

在圖1中，飲用水供給裝置設置在地面F上。飲用水供給裝置的外殼201形成為向前方稍稍彎曲膨出的豎長的大致長方體形狀。在外殼201的前方的面(圖1中的左側的面)上，上下方向的中間位置凹陷。在凹陷部211設置有熱水用以及冷水用的公知的供水龍頭(175、170)作為供水部。

位於供水龍頭(175、170)的下方的面，即凹陷部211的下側的面構成為飲用杯載置臺214。在供水龍頭(175、170)設置有彎曲並向下方延伸的杆體215。供水龍頭(175、170)構成為通過從前方壓按操作杆體215而使供水龍頭(175、170)開放。

外殼201的頂部由俯視時為方形的頂蓋110封閉。在頂蓋110形成有導向部111。頂蓋110具備在使桶裝水等液體容器(以下稱為「水桶」)120(參照圖2)上下顛倒而倒立的狀態下，對該水桶120進行保持的功能。導向部111的周向的一處(本實施方式中的後方位置)向下方凹陷。在凹陷部118的底面設置有在上下方向貫通該底面的大氣連通部133。

如圖2以及圖3所示，在水桶120的內部保存有原水121。如圖4以及圖5所示，在水桶120中，通過能夠拆裝的供液蓋122隔離內部和外部空氣。供液蓋122具有密封閥123。如圖6A所示，彈性部件124所施加的力作用於密封閥123，以使水桶120在單體時為密封狀態。由此，水桶120的開口被密封閥123封閉。因此，作為水桶120整體，在單體狀態下液體不會洩漏。

接下來，參照圖2以及圖3進行說明。導向部111具有水桶導向112，該水桶導向112具有從擂缽狀向平直狀轉變的形狀。在底部113形成有筒狀的突起114和開口孔115。導向部111在水桶導向112對水桶120進行導向，由此使開口孔115和水桶120的供液蓋122嵌合。開口孔115的內側形成為對系統的內部開口的開口部116。

水桶120的供液蓋122從導向部111中的擂缽狀的部分朝向平直形狀的部分移動，在到達水桶導向112的底部113時，筒狀的突起114按壓彈性部件124，此時，如圖6B所示，設置在供液蓋122的密封閥123打開，供液蓋122處於打開狀態。在打開狀態下，在位於筒狀的突起114的開口孔115和水桶120之間形成流路，由在開口孔115和水桶120之間形成的流路以及水桶120構成原水供給部的一例。

從初期狀態對水質改良系統進行說明。從開口部116流出的水質待改良水121a被導入作為水質改良部第一部分的導入部131，接受由設置在導入部131底部的網狀物132所進行的第一次水質改良。

接下來，水質待改良水121a接受由作為水質改良部第二部分的活性炭137所進行的第二次水質改良。活性炭137可以是粉末狀、顆粒狀、小丸劑狀以及固體狀中的任一種形態。為了易於更換，活性炭137由未圖示的透水性的包裝材料包覆，並收納於筒狀的活性炭收容部139。在活性炭收容部139的底面，與第一部分相同，設置有網狀物157。

通過網狀物132以及活性炭137吸附捕集垃圾以及微生物，並且進行脫臭。活性炭137的捕集對象為漂白粉、三滷甲烷、有機物、有味物質以及氯系有機物等。作為活性炭137優選纖維狀活性炭，該纖維狀活性炭通過將植物來源的天然纖維或礦物來源的合成纖維，或者天然纖維和合成纖維的混合物碳化並使用膠合劑調製而成。在活性炭137中也可以添加生物礦物質。生物礦物質可以作為等滲溶液供給，該等滲溶液具有非常接近人體體液的均衡配比的礦物成分(K、Ca、Na、Mg)。

接下來，水質待改良水121a接受由作為水質改良部第三部分的中空絲膜141所進行的第三次水質改良。中空絲膜141通過中空絲集聚並固著而形成。中空絲的一端(中空絲膜141的一個端部)露出，由中空絲的表面吸收的水分子從開放的另一端(中空絲的另一端)排出，由此，能夠以0.3微米左右的細度進行過濾。

在本實施方式中，將中空絲膜141設置在筒狀的導向殼體142中，並將該導向殼體142設置在作為第二部分的活性炭137的下表面側。具體地，導向殼體142螺紋固定於活性炭收容部139的螺紋部138。

符號144所示的部分為導向殼體142的內螺紋部。在作為第三部分的中空絲膜141中，水質待改良水121a以由中空絲膜141所限定的透過速度通過並向下方落下，並從中空絲膜141的下端部143排出。下端部143成為排出部(水質改良部的排出部)，該排出部是使水質經改良的水以自然落下的方式被排出的部分。

作為中空絲膜141優選孔徑為0.01～0.09μm且在周壁部設置有縫隙狀超微細孔的纖維的集合物。

在水質改良系統中，水質改良部件對從開口部116流出的水質待改良水121a進行過濾，由此產生流通阻力。網狀物132、活性炭137以及中空絲膜141相當於水質改良部件的一例。因此，水質改良系統內具有水易於滯留的傾向。例如存在如下關係，即，「來自開口部116的水質待改良水121a的流入量>>透過第三部分的中空絲膜141的水質待改良水121a的量」。因此，水質改良系統內的水位逐漸上升，當水質待改良水121a的水位上升到滿水位置117時，從開口部116的流出暫時被抑制。

具體地，當水質改良部的導入部131中的水位上升到比水桶導向112內的底部113略高的滿水位置117時，水從水桶120內的落下會自動停止。滿水位置確定部規定該滿水位置117。在本實施方式中，由具有底部113的水桶導向112、以及通過結合部136結合有水質改良部時的導入部131內的底部113的位置，來確定滿水位置117。

水質改良後的淨化水121b被導入並貯留於淨化水貯留部。淨化水貯留部經由連通管154以及連通孔134開放於大氣。在連通管154的上部(上方側的入口部)設置有未圖示的過濾器，淨化水貯留部經由過濾器與大氣連通。過濾器可使清潔的空氣與淨化水貯留部連通。此外，淨化水貯留部的一個區域構成為具有由隔板151分成的上下兩個室。上室為貯留槽150，下室為貯留槽冷卻室155。

頂蓋110經由連通孔134與外殼外的大氣連通，連通孔134作為貫通連通管154和外殼201的孔而形成。淨化水貯留部的貯留槽150以及貯留槽冷卻室155由絕熱固定部件130覆蓋。絕熱固定部件130具有對貯留槽150以及貯留槽冷卻室155進行絕熱並進行固定的功能。絕熱固定部件130由例如發泡聚苯乙烯等絕熱材料形成。

例如，液面位置152位於貯留槽冷卻室155的底部附近，並且液面位置152逐漸上升。將水質待改良水121a從第三部分中空絲膜141作為貯留槽150內的淨化水121b而落下的狀態定義為模式1(大氣排出)，狀態通過僅有大氣壓施加作用的力關係而確定。

當超過水質改良部的下端時，除大氣壓外，所超過的水位的水頭差壓力也會作用在水質改良部的出口側，而接下來隨著時間推移液面位置152持續上升，當淨化水121b充滿上部的貯留槽150而上升到滿水位置117的時候會達到均衡，淨化水121b從開口部116的流出會停止。將從作為第三部分的中空絲膜141流入貯留槽150的淨化水121b中的狀態定義為模式2(水中排出)。

在淨化水貯留部的下方還設置有熱水槽160。用於導入淨化水121b的淨化水取入口156設置在隔板151附近，為了能夠導入高於貯留槽冷卻室155的液體而設置有供給管153。供給管153的下端接近熱水槽160的下部161。

為了取出熱水，在熱水槽160的上部162連接有熱水供給管163(一部分未圖示)。此外，熱水供給管163還與熱水龍頭175連接。在圖3的狀態下，熱水龍頭175關閉，淨化水121b基本上不能流入充滿空氣的熱水槽160中。

當打開熱水龍頭175時，貯留槽150的淨化水121b將通過供給管153而流入熱水槽160，並充滿熱水槽160。由於供給了熱水槽160容積量的淨化水121b，所以處於貯留槽150的滿水位置117的液面位置152一時間大幅度下降。因此，均衡被打破，淨化水121b再次從開口部116流出，並按照上述模式1、模式2繼續直至液面位置152恢復到滿水位置117。

在熱水槽160設置有未圖示的加熱部以及加熱控制部，通過加熱部以及加熱控制部使熱水槽160的淨化水121b維持在所要求的溫度。

另一方面，積存在貯留槽冷卻室155的淨化水121b通過設置在主體下方的制冷機167成為具有要求溫度的冷水。製冷劑輸送管從制冷機167延伸，製冷劑輸送管卷繞在貯留槽冷卻室155的外周而形成冷卻部169。經由冷卻部169，積存在貯留槽冷卻室155的淨化水121b被冷卻。制冷機167由安裝於貯留槽冷卻室155的未圖示的傳感器以及未圖示的溫度控制部進行控制。

對冷熱水的使用狀態進行說明。貯留槽冷卻室155的底部和冷水龍頭170通過未圖示的冷水供給管而連接，為了取出以所要求的溫度保存的冷水而打開冷水龍頭170。

當打開冷水龍頭170時，由於在滿水位置117和冷水龍頭170的位置(高度)之間的水頭差，經冷卻的淨化水121b從貯留槽冷卻室155的底部通過未圖示的冷水排出管，並從冷水龍頭170被供給。

另一方面，對於熱水的取出如下所述。具體地，因為從熱水槽160到熱水龍頭175連接有熱水供給管163(一部分未圖示)，所以當打開熱水龍頭175時，由於滿水位置117和熱水龍頭175的位置(具體為高度，與冷水龍頭相同的高度)之間的水頭差，使已成為熱水的淨化水121b自熱水龍頭175被供給。

此時，與被供給出的熱水等量的淨化水121b從貯留槽150通過供給管153補充到熱水槽160中。另外，在熱水槽160中，將供給管153配置在底部，且將熱水供給管163配置在上部的理由為，因為要導入常溫的淨化水121b，所以考慮到熱對流則優選使補充水在下部，而使取出在上部進行。

設置在水質改良部的原水導入部的滿水位置確定部可構成為能夠使用光學式、浮動式等水位傳感器檢測水質改良部件的上部的水位。也可以構成為在原水供給部的流路設置電磁閥並在預定的滿水位置通過來自所述水位傳感器的信號關閉電磁閥。

此外，作為原水供給部的其他的實施例，作為罐可使用對應於原水的使用量而收縮的軟質罐。或作為罐也可使用在上部有原水供給部，且上部開放於大氣的容器型的罐。在此情況下，作為設置在水質改良部的原水導入部的滿水位置確定部優選構成為，可使用光學式、浮動式等水位傳感器檢測水質改良部件的上部的水位，並且優選採用在原水供給部的流路設置電磁閥的構成。在此情況下易於實施。