JP2012161715A - 軟水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗髪等に適した軟水を簡単に生成できるともに、フィルタ層の洗浄を容易に行える軟水生成装置を提供する。
【解決手段】軟水生成装置１００は、注水口２と吐水口３を有する筐体１と、筐体１の内部に収納される第１フィルタ層９および第２フィルタ層１１とを備える。第１フィルタ層９は、注水口２から導入される水を軟水化するフィルタ層であり、第２フィルタ層１１は、第１フィルタ層９で軟水化された水に対して、マイナスイオンと磁場とを作用させるフィルタ層である。各フィルタ層９、１１は、水平方向に並んで配置されている。第２フィルタ層１１は、複数の透孔が形成されたカートリッジ１０に収納されており、このカートリッジ１０は、筐体１に対して着脱自在に取り付けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、水道水から軟水を生成する装置に関し、特に、洗髪等に適した軟水を生成する軟水生成装置に関する。

イオン交換樹脂を用いて水道水から軟水を生成する装置は、従来からよく知られている。このような軟水生成装置では、水道水に含まれるＣａ^２＋（カルシウムイオン）やＭｇ^２＋（マグネシウムイオン）が、イオン交換樹脂によりＮａ^＋（ナトリウムイオン）に置換されることで軟水が得られる。

しかしながら、従来の軟水生成装置は、イオン交換により金属イオンを除去する機能しか有しておらず、毛髪の再生やトリートメントの効果を促進できるような軟水を生成することはできなかった。

一方、後掲の特許文献１には、シャワーを浴びる都度、肌や髪にモイスチャー効果を与えたり、アロマテラピーを行うことができる浄水器が記載されている。この浄水器は、本体ケースにセットされる第１フィルタカートリッジと第２フィルタカートリッジとを備えている。第１フィルタカートリッジ内には、繊維状活性炭が充填されており、第２フィルタカートリッジ内には、マイナスイオンセラミックス等の各種セラミックス、チタンボール、磁石などが積層して充填されている。本体ケースの底部から流入した温水は、第１および第２フィルタカートリッジを通過して切替コック付き分岐管に送られ、ここで分岐して浴槽側またはシャワー側に送出される。

また、後掲の特許文献２には、還元機能を有する還元水を生成する浄水器が記載されている。この浄水器は、磁石を含むコア部品の周りにマイナスイオンセラミックスを回転可能に設けた磁気電子マイナスイオン活水器からなる第１カートリッジと、この第１カートリッジの上部に設けられ、各種セラミックス、活性炭、イオン交換樹脂を充填した第２カートリッジとを備えている。そして、第１カートリッジにより水を活性化するとともに、第２カートリッジにより有害物質や金属イオン等を除去するようにしている。

特許文献１、２のような装置によれば、マイナスイオンや磁場を水に作用させることで、肌や髪に優しい不純物の少ない水を生成することができる。

特開２００４−３２２０６１号公報 特開２００５−２９６８０１号公報

特許文献１の浄水器においては、第１フィルタカートリッジと第２フィルタカートリッジとは、独立したユニットとなっており、それぞれ着脱自在に本体ケースにセットされる。しかしながら、各カートリッジは封入容器になっているため、カートリッジ内部のフィルタ層を交換したり洗浄したりするには、カートリッジを取り外した後、容器を分解してフィルタ層の交換や洗浄を行い、その後フィルタ層を容器内に封入する必要があり、作業に手間がかかる。

また、特許文献２の浄水器においては、第１カートリッジと第２カートリッジとが、上下方向に積み重なって配置されており、しかもネジで一体的に結合されているため、下側の第１カートリッジを筐体の上方から簡単に取り出すことができない。

本発明は、洗髪等に適した軟水を簡単に生成できるともに、フィルタ層の洗浄を容易に行える軟水生成装置を提供することを課題とする。

本発明に係る軟水生成装置は、注水口および吐水口を有する筐体と、筐体の内部に収納される第１フィルタ層と、筐体の内部に収納される第２フィルタ層とを備えている。注水口から導入される水は、第１フィルタ層および第２フィルタ層を通って、吐水口から排出される。第１フィルタ層は、注水口から導入される水から金属イオンを除去して、当該水を軟水化するフィルタ層であり、第２フィルタ層は、第１フィルタ層で軟水化された水に対して、マイナスイオンと磁場とを作用させるフィルタ層である。第１フィルタ層と第２フィルタ層とは、筐体の内部に水平方向に並んで配置されている。第２フィルタ層は、複数の透孔が形成されたカートリッジに収納されており、このカートリッジは、筐体に対して着脱自在に取り付けられる。

このような構成によると、注水口から導入された水道水は、第１フィルタ層で金属イオンが除去されて軟水化され、さらに、第２フィルタ層でマイナスイオンと磁場が作用して、浸透力が高く不純物の少ない軟水となるので、洗髪等に適した軟水を簡単に生成することができる。

また、第２フィルタ層はカートリッジに収納されており、カートリッジは、筐体に対して着脱自在であるとともに、複数の透孔を有しているので、第２フィルタ層をカートリッジごと取り出して、容易に洗浄することができる。

本発明においては、第１フィルタ層が、例えばイオン交換樹脂からなり、第２フィルタ層が、例えば酸化ジルコニウムおよび磁性粉を含むセラミック焼成体からなる。セラミック焼成体は、さらに、天然石粉末を含むものであってもよい。

また、本発明においては、筐体内に、吐水口と連通する内部空間を有する筒体が設けられ、カートリッジは、この筒体の内部空間に収納されていてもよい。

本発明の好ましい実施形態においては、注水口は、筐体の下部に設けられており、吐水口は、筐体の上部に設けられている。さらに、注水口から導入される水を上方へ導く第１導水管と、第１フィルタ層を通過した水を第２フィルタ層へ導く第２導水管とが設けられる。そして、注水口から導入される水を、第１導水管を通して、第１フィルタ層内を上方から下方へ通過させ、第１フィルタ層を通過した水を、第２導水管を通して、第２フィルタ層内を下方から上方へ通過させ、第２フィルタ層を通過した水を、吐水口から排出する。

このようにすれば、筐体内に導入された水が、第１フィルタ層を上から下まで通過し、その後、第２フィルタ層を下から上まで通過するので、フィルタ層の通過距離が長くなり、水質の高い軟水を得ることができる。

本発明においては、第２導水管が、第１フィルタ層を通過した水の圧力により開く弁を備えていてもよい。

本発明によれば、洗髪等に適した軟水を簡単に生成できるともに、フィルタ層の洗浄を容易に行える軟水生成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る軟水生成装置の外観図である。 筐体の内部構造を表した断面図である。 筐体内にフィルタ層をセットした状態の断面図である。 カートリッジの外観図である。 水の流れる経路を表した断面図である。 カートリッジを取り出している状態の断面図である。

以下、本発明の実施形態につき、図１〜図６を参照しながら説明する。これらの図では、同一部分または対応部分に同一符号を付してある。

図１に示すように、本実施形態に係る軟水生成装置１００は、注水口２および吐水口３を有する筐体１を備えている。筐体１の内部には、図２に示すように、導水管６（第１導水管）と、筒体７と、導水管８（第２導水管）とが設けられている。筐体１の上面には、キャップ４、５が着脱自在に取り付けられる。

導水管６は、筐体１の下部に設けられた注水口２と連通していて、注水口２から導入される水（水道水）を上方へ導く。この導水管６の上部には、透孔６ａが形成されているとともに、この透孔６ａを覆うようにメッシュフィルタ６ｂが設けられている。

筒体７は、円筒状に形成されており、筐体１の上部に設けられた吐水口３と連通する内部空間７ａを有している。この内部空間７ａには、後述するカートリッジ１０（図４）が収納される。筒体７の上端は、筐体１の上面から突出していて、この突出部分に開口７ｂが形成されている。また、筐体１の上面にも、開口１ｂが形成されている。開口７ｂと開口１ｂは、それぞれ、キャップ４、５によって閉塞される。

筒体７を設けることによって、筐体１の内部には、筒体７の内部空間７ａから分離された内部空間１ａが形成される。この内部空間１ａには、後述するイオン交換樹脂９（図３）が充填される。

導水管８は、内部空間１ａの下部において、筒体７と連結して設けられており、内部空間１ａを通過した水を筒体７の内部空間７ａへ導く。この導水管８の一端側には、透孔８ａが形成されているとともに、この透孔８ａを覆うようにメッシュフィルタ８ｂが設けられている。また、導水管８の他端側には、水の圧力によって開く弁８ｃが設けられている。

図３に示すように、筐体１の内部空間１ａには、イオン交換樹脂９の球体が充填される。このイオン交換樹脂９は、本発明における第１フィルタ層を構成する。なお、図３では、イオン交換樹脂９の中間部の図示を省略してある。イオン交換樹脂９は、Ｎａ（ナトリウム）を主成分とする公知の高分子化合物からなり、水中のＣａ^２＋（カルシウムイオン）やＭｇ^２＋（マグネシウムイオン）を吸着し、代わりにＮａ^＋（ナトリウムイオン）を放出する。

一方、筒体７の内部空間７ａには、セラミック焼成体１１の球体が充填されたカートリッジ１０が収納される。このセラミック焼成体１１は、本発明における第２フィルタ層を構成する。なお、図３では、セラミック焼成体１１の中間部の図示を省略してある。セラミック焼成体１１は、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）と磁性粉（磁石の粉末）とをセラミックに混合して焼成したものからなる。なお、必要に応じて、天然石粉末を添加してもよい。

カートリッジ１０は、筒体７と同様に、円筒状に形成されており、図４に示すように、外周に楕円形の透孔１０ａが多数形成されている。透孔１０ａの大きさは、セラミック焼成体１１の球体よりも小さくなっている。なお、図には表れていないが、カートリッジ１０の底面にも、同様の透孔が設けられる。また、カートリッジ１０の上部には、半リング状の把持部１０ｂが設けられている。このカートリッジ１０は、開口７ｂから取り出し可能なように筒体７に収納されることで、筐体１に対して着脱自在に取り付けられる。

カートリッジ１０が筒体７の内部空間７ａに収納された状態では、図３に示されるように、第１フィルタ層であるイオン交換樹脂９と、第２フィルタ層であるセラミック焼成体１１とが、筐体１の内部に水平方向（横方向）に並んで配置される。

なお、筐体１、導水管６、筒体７、導水管８、カートリッジ１０等は、いずれも、ステンレスのような錆びにくい金属からなる。但し、これらの材質は金属に限定されず、樹脂であってもよい。

以上の構成を備えた軟水生成装置１００において、注水口２から導入された水は、図５の矢印のような経路を通って流れ、吐水口３から排出される。

すなわち、注水口２から導入された水は、まず、導水管６に入って上向きに流れ、導水管６の上部の透孔６ａから、メッシュフィルタ６ｂを通って流出する。流出した水は、イオン交換樹脂９の層を通過して下向きに流れ、イオン交換樹脂９と接触する過程でカルシウムイオンＣａ^２＋やマグネシウムイオンＭｇ^２＋が除去され、軟水化される。

イオン交換樹脂９を通過した水（軟水）は、メッシュフィルタ８ｂを通って、透孔８ａから導水管８に流入する。このときの水の圧力で弁８ｃが開き、導水管８に流入した水は、開いた弁８ｃを通って筒体７の内部空間７ａに流入する。内部空間７ａに収納されているカートリッジ１０には、多数の透孔１０ａ（図４）が形成されているので、内部空間７ａに流入した水は、透孔１０ａを通ってカートリッジ１０の内部に流入し、カートリッジ１０に充填されているセラミック焼成体１１の層を上向きに流れる。

カートリッジ１０内において、セラミック焼成体１１を水が通過する過程で、セラミック焼成体１１に含まれる酸化ジルコニウムから放出されるマイナスイオンと、磁性粉が発生する磁場とが水に作用する。この結果、マイナスイオン効果により、肌や髪に優しい水が得られるとともに、磁気の作用によって水が活性化され、水の分子集団が分解して水の浸透力が高まる。また、イオン交換樹脂９で除去できなかった重金属を、磁力によってセラミック焼成体１１に吸着し、除去することができる。さらに、軟水に含まれている塩素も、セラミック焼成体１１の表面に存在する無数の細孔に捕捉され、除去される。

このようにして、イオン交換樹脂９で軟水化された水を、セラミック焼成体１１を通すことによって、浸透力が高く不純物の少ない軟水が得られる。セラミック焼成体１１を通った軟水は、カートリッジ１０の透孔１０ａ（図４）を介して、吐水口３から排出される。

吐水口３には、図示しないシャワーが接続される。シャワーから噴出する軟水は、上述したように浸透力が高いので、毛穴の汚れが落ちやすくなって毛髪の再生が促進され、また、マイナスイオンによってトリートメント効果も向上する。しかも、この軟水は不純物の含有量が少ないので、重金属や塩素の付着による肌荒れなどを引き起こすことがない。

なお、水質を高めるには、注水口２から吐水口３に至るまでに、水をできるだけ長い距離にわたってフィルタ層を通過させるのが好ましい。この点、本実施形態においては、フィルタ層を左右に並置し、筐体１内に導入された水が、イオン交換樹脂９を上から下まで通過し、その後、セラミック焼成体１１を下から上まで通過する構造としている。このため、前記の特許文献２のようにフィルタ層を上下に配置した場合と比較して、フィルタ層の通過距離が長くなり、水質の高い軟水を得ることができる。

次に、軟水生成装置１００のメンテナンスについて説明する。軟水化処理が繰り返されると、イオン交換樹脂９中のナトリウムイオンが減少し、また、セラミック焼成体１１に汚れが付着するなどして、軟水生成装置１００の軟水化性能が低下する。そこで、定期的なメンテナンスが必要となる。

メンテナンスにあたっては、図６に示すように、キャップ４，５を取り外して、まずカートリッジ１０を筐体１から取り出す。カートリッジ１０は、把持部１０ｂを把持して矢印Ａ方向へ引き抜くことで、容易に取り出すことができる。取り出したカートリッジ１０は、熱湯で洗浄する。このとき、熱湯が透孔１０ａからカートリッジ１０内に浸入し、セラミック焼成体１１（図３）にゆきわたる。この熱によって、セラミック焼成体１１の表面の細孔が拡大するので、細孔内の付着物が除去され、汚れが落とされる。熱湯洗浄を行った後は、カートリッジ１０を自然乾燥させる。乾燥によって、セラミック焼成体１１の表面の拡大していた細孔は、収縮して元に戻る。こうして洗浄・乾燥が終了したカートリッジ１０は、開口７ｂから再び筐体１内へ挿入され、半永久的に使用することができる。

一方、カートリッジ１０を乾燥させている間に、イオン交換樹脂９のメンテナンスを行う。この方法は、従来と同じである。すなわち、開口１ｂから、筐体１の内部空間１ａへ塩水を注入する。あるいは、塩を投入した後に水を注入してもよい。なお、導水管８の弁８ｃは、内部空間１ａに水が注入されただけでは開かず、内部空間１ａが満水となった状態からさらに注水されて水圧が増加したときに開くようになっている。

塩（ＮａＣｌ）と水の注入により、水溶液中にナトリウムイオンＮａ^＋が放出され、イオン交換樹脂９に吸着されているカルシウムイオンＣａ^２＋やマグネシウムイオンＭｇ^２＋が、ナトリウムイオンＮａ^＋と交換される。これにより、イオン交換樹脂９は再生されて、再使用が可能となる。

以上述べたように、本実施形態によれば、注水口２から導入された水道水は、イオン交換樹脂９（第１フィルタ層）で金属イオンが取り除かれて軟水化され、さらに、セラミック焼成体１１（第２フィルタ層）でマイナスイオンと磁場が作用して、浸透力が高く不純物の少ない水となるので、洗髪等に適した、肌や髪に優しい軟水を簡単に生成することができる。

また、セラミック焼成体１１はカートリッジ１０に充填されており、このカートリッジ１０は、筐体１に対して着脱自在であるとともに、多数の透孔１０ａを有しているので、セラミック焼成体１１をカートリッジ１０ごと取り出して、容易に洗浄することができる。そして、洗浄後はカートリッジ１０を筐体１内に戻すことで、フィルタ層を構成するセラミック焼成体１１を半永久的に使用することができる。

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、他にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記の実施形態では、第１フィルタ層として球体のイオン交換樹脂を用いた例を挙げたが、繊維状・液状・膜状のイオン交換物質を用いてもよい。

また、前記の実施形態では、酸化ジルコニウム、磁性粉、天然石粉末などを含むセラミック焼成体１１を例に挙げたが、例えば、酸化ジルコニウムの代わりに、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などのマイナスイオン発生物質を用いてもよい。また、セラミック焼成体１１の形状は、球体に限らず、円柱や角柱のような形状であってもよい。

また、前記の実施形態では、カートリッジ１０の透孔１０ａを楕円形としたが、透孔１０ａは円形や四角形等であってもよく、その形状は任意である。

さらに、前記の実施形態では、第１、第２のフィルタ層を設けた場合を例に挙げたが、さらに第３のフィルタ層として、例えば活性炭からなるフィルタ層を追加することもできる。

１ 筐体
２ 注水口
３ 吐水口
４、５ キャップ
６ 導水管（第１導水管）
７ 筒体
７ａ 内部空間
８ 導水管（第２導水管）
８ｃ 弁
９ イオン交換樹脂（第１フィルタ層）
１０ カートリッジ
１０ａ 透孔
１１ セラミック焼成体（第２フィルタ層）
１００ 軟水生成装置

Claims (6)

1. 注水口および吐水口を有する筐体と、
   前記筐体の内部に収納される第１フィルタ層と、
   前記筐体の内部に収納される第２フィルタ層と、を備え、
   前記注水口から導入される水を、前記第１フィルタ層および前記第２フィルタ層を通して、前記吐水口から排出する軟水生成装置において、
   前記第１フィルタ層は、前記注水口から導入される水から金属イオンを除去して、当該水を軟水化するフィルタ層であり、
   前記第２フィルタ層は、前記第１フィルタ層で軟水化された水に対して、マイナスイオンと磁場とを作用させるフィルタ層であり、
   前記第１フィルタ層と前記第２フィルタ層とは、前記筐体の内部に水平方向に並んで配置されており、
   前記第２フィルタ層は、複数の透孔が形成されたカートリッジに収納されており、
   前記カートリッジは、前記筐体に対して着脱自在に取り付けられることを特徴とする軟水生成装置。
2. 請求項１に記載の軟水生成装置において、
   前記第１フィルタ層は、イオン交換樹脂からなり、
   前記第２フィルタ層は、酸化ジルコニウムおよび磁性粉を含むセラミック焼成体からなることを特徴とする軟水生成装置。
3. 請求項２に記載の軟水生成装置において、
   前記セラミック焼成体は、さらに、天然石粉末を含むことを特徴とする軟水生成装置。
4. 請求項１に記載の軟水生成装置において、
   前記筐体内に、前記吐水口と連通する内部空間を有する筒体が設けられ、
   前記カートリッジは、前記筒体の内部空間に収納されていることを特徴とする軟水生成装置。
5. 請求項１に記載の軟水生成装置において、
   前記注水口は、前記筐体の下部に設けられており、
   前記吐水口は、前記筐体の上部に設けられており、
   前記注水口から導入される水を上方へ導く第１導水管と、前記第１フィルタ層を通過した水を前記第２フィルタ層へ導く第２導水管とが設けられ、
   前記注水口から導入される水を、前記第１導水管を通して、前記第１フィルタ層内を上方から下方へ通過させ、
   前記第１フィルタ層を通過した水を、前記第２導水管を通して、前記第２フィルタ層内を下方から上方へ通過させ、
   前記第２フィルタ層を通過した水を、前記吐水口から排出することを特徴とする軟水生成装置。
6. 請求項５に記載の軟水生成装置において、
   前記第２導水管は、前記第１フィルタ層を通過した水の圧力により開く弁を備えていることを特徴とする軟水生成装置。

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