净水装置及家庭用净水器

技术领域

本发明涉及净水装置及家庭用净水器。

背景技术

作为以往的净水器，例如在专利文献1所公开的净水器中，设置有开闭供水管的电磁阀，该供水管向过滤水的滤筒供给水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开专利公报“特开平6-91257号公报”

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在现有的净水器中，由于在停电时电磁阀不工作，因此产生不能得到净化水的问题。

本发明的一个方面的目的在于实现即使在停电时电磁阀不工作也能够得到净化水的净水装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述的技术问题，本发明的一方面所涉及的净水装置是使用反渗透膜对水进行净化的净水装置，其特征在于，所述净水装置具备电力开闭机构，该电力开闭机构在从作为处理对象的原水的引入口至通过所述反渗透膜的净化处理产生的浓缩水的废弃口的路径上，利用电力进行动作来开闭该路径；所述净水装置还具备绕过上述电力开闭机构的旁通路径和以无电力方式开闭上述旁通路径的无电力开闭机构。

有益效果

根据本发明的一个方面，即使在停电时电磁阀不工作，也能够得到净化水。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的净水装置的概略结构的示意图。

图2是表示本发明的实施方式2所涉及的净水装置的概略结构的示意图。

图3是表示变形例1所涉及的电磁阀迂回机构的概略结构的示意图。

具体实施方式

[实施方式1]

以下，关于本发明的一个实施方式进行详细说明。

(净水装置的结构)

如图1所示，净水装置1是利用了反渗透膜(RO膜)的生活用水的净化装置，具备从一端侧的引入口50a引入原水、从另一端侧的取出口50b吐出净化水的主路径(流路)50。在净水装置1是家庭用净水器的情况下，引入口50a与自来水管(原水)连接，在取出口50b上连接有水龙头等的取出口开闭机构。另外，后述的排水路径(废弃路径)51例如与水槽下的排水管连接。

从主路径50的最上游侧开始依次配置有压力开关10、电磁阀迂回机构30、减压阀11、PP(聚丙烯)过滤器12、前侧TDS13、水温计14、前侧流量计15、前侧AC(活性炭)过滤器16、Pump17、RO膜(反渗透膜)18、后侧AC(活性炭)过滤器19、后侧流量计20以及后侧TDS21。

压力开关10是在一定压力以上接通的开关，向主路径50供给原水，在能够检测原水的压力(自来水压力)的情况下接通。减压阀11使在主路径50中流动的自来水的水压恒定。

电磁阀迂回机构30具有至少在净化运转时使在主路径50中流动的水流动、在净化运转停止时使在主路径50中流动的水停止的功能。关于该电磁阀迂回机构30的详情，将在后面说明。

PP(聚丙烯)过滤器12是由聚丙烯(PP)构成的网眼相对稀疏的无纺布，除去原水中含有的锈等的比较大的杂质。此外，材质没有限定，也可以由聚乙烯(PE)构成。通过在到达前预先除去比较大的杂质，能够抑制后述的反渗透膜(以下，RO膜)的劣化。

前侧TDS13及后侧TDS21是测量表示水质的指标的水质传感器，测量水的导电率来检测水的杂质的浓度。前侧TDS13测量从引入口50a引入的原水的水质，后侧TDS21测量从取出口50b取出的净化水的水质。这些测量结果被发送到未图示的控制部，控制部根据前侧TDS13的测量值和后侧TDS21的测量值来计算净化率。

水温计14用于前侧TDS13及后侧TDS21的校正。这是由于前侧TDS13及后侧TDS21所测量的导电率具有温度依赖性。检测结果被输出到控制部。

前侧AC过滤器16用活性炭除去原水中含有的游离氯化合物等的游离物。另外，RO膜18由于作为原水的自来水中所含有的游离氯化合物(所谓的氯)而劣化。因此，通过在到达前预先用前侧AC过滤器16除去游离氯化合物，可以抑制RO膜的劣化。另外，后侧AC过滤器19为了使用活性炭来调节净化水的味觉、pH而配置。

Pump17用于在施加规定的压力的同时向后段的RO膜18输送水，用于实现基于后述的RO膜18的交叉流动方式。

前侧流量计15和后侧流量计20是用于测量流经主路径50的水的流量的传感器。测量结果被输出到控制部，控制部根据作为前侧流量计15的测量值的原水的引入量(使用量)和作为后侧流量计20的测量值的净化水的生成量，计算回收率。

作为前侧流量计15的配置位置，如图1所示，优选将前侧流量计15设置在PP过滤器12与前侧AC过滤器16之间。这是因为，通过配置于PP过滤器12的后段(下游侧)，能够防止污垢附着于前侧流量计15。

需要说明的是，上述的减压阀11、PP过滤器12、前侧TDS13、水温计14、前侧AC过滤器16、后侧AC过滤器19、后侧流量计20以及后侧TDS21可以根据需要配备。

RO膜18将水分子与杂质分离。在此，一边利用Pumpl7施加水压，一边使净化对象水在RO膜18的表面流动，由此分离成透过了该RO膜18的处理水和未透过的排水。通过所谓的交叉流动方式，RO膜18分离为处理水(净化水)和排水(浓缩水)。

处理水流经主路径50，向RO膜(18)的后段的后侧AC过滤器19流动，排水从排水路径51的废弃口51a排出。如上所述，废弃口51a与例如水槽下的排水管连接。

排水路径51上设有冲洗电磁阀22。冲洗电磁阀22是限制向排水路径51流动的排水的流量的流量限制阀。例如，冲洗电磁阀22发挥如下功能:在关闭的状态(电源断开状态(非通电时))下限制流量，在打开的状态(电源接通状态(通电时))下尽可能将流路释放而使水流动。

(基于RO膜18的净化)

根据RO膜18，无论有害、无害均可以去除溶解于水中的几乎全部的杂质而获得高纯度的纯水。RO膜18由通过交联形成的网孔状的高分子膜形成，根据该网孔的大小，基本上仅水分子透过该高分子膜，因此进行与杂质的分离，能够得到上述的净化性能。由RO膜18进行的水与杂质的分离通过交叉流动方式进行。

交叉流动方式是施加一定的水压，同时在RO膜18的表面上流通净化对象的水，此时，将通过水压透过了RO膜18的水作为净化水取出，将未透过RO膜18而残留的水作为排水而废弃的方式。因此，交叉流动方式始终通过使RO膜18的表面通过液体而进行杂质与水分子的分离。排水侧的水在RO膜18的表面上流动的过程中，仅水分子透过RO膜18而消失，因此与通过RO膜18的表面上之前相比，杂质相对被浓缩，成为浓度上升的状态而被废弃。这样，在利用了RO膜18的净化水中，伴有一定量的排水(浓缩水)。

在此，为了一边施加水压一边在RO膜18表面上进行通水，使用配置在RO膜18的前段的Pump17(电动泵)和配置在作为RO膜18的后段的排水路径51上的流量限制机构的冲洗电磁阀22。通过对Pump17输送的水量在RO膜18的后段进行流量限制，从Pump17通过RO膜18表面而到达冲洗电磁阀22的路径内借助Pump17的力量被增压。由于该压力越高，透过RO膜18的净化水的水量也越增加，所以实际上，考虑到这些平衡，确定Pump17的送液性能和流量限制量，以获得目标压力和净化水。

而且，如上所述，冲洗电磁阀22具备在关闭的状态下如前述那样限制流量、在打开的状态下尽可能将流路释放而使水流动这样的功能。由此，电气切换对RO膜18表面上施加压力而生成净化水的功能和根据需要进行大量的通水以冲洗RO膜18的表面上的这两种功能。

另外，如上所述，由于RO膜18具有微细的结构，因此，为了维持该性能，一般进行净化对象的水的前处理。例如，利用以PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等的纤维为主材料的过滤器(称为细滤器等:PP过滤器12)进行堆积物、微粒、粘着物质等的除去相当于所述前处理。另外，利用以活性炭为主材料的过滤器(前侧AC过滤器16)进行的自来水管的杀菌处理等中使用的氯、有机物质等的吸附除去相当于所述前处理。

(电磁阀迂回机构30)

电磁阀迂回机构30具备电磁阀(电力开闭机构)31、绕过电磁阀31的旁通路径32、路径切换机构(无电力开闭机构)33。

电磁阀31配置在主路径50上，是用于在净水生成时接通而向该主路径50供给原水的阀。旁通路径32是不通过电磁阀31而使原水流到后段的减压阀11的路径。路径切换机构33是对经过电磁阀31的第一路径(1)和经过不通过电磁阀31的旁通路径32的第二路径(2)进行切换的切换机构。

路径切换机构33例如由手动切换路径的阀等构成，不使用电力而进行切换动作。因此，在停电时等电磁阀31不工作时，使用路径切换机构33从第一路径(1)切换到第二路径(2)。在此，通过路径切换机构33从第一路径(1)切换到第二路径(2)等于使旁通路径32成为打开状态。另外，利用路径切换机构33从第二路径(2)切换到第一路径(1)等于使旁通路径32成为关闭状态。即，路径切换机构33也可以说是以无电力的方式进行作为第二路径(2)的旁通路径32的开闭的无电力开闭机构。

根据以上内容，本实施方式1所涉及的净水装置1是使用RO膜(反渗透膜)18进行水的净化的净水装置。并且，具备电磁阀31(电力开闭机构)，该电磁阀31在从作为处理对象的原水的引入口50a到达通过RO膜18的净化处理而产生的浓缩水的废弃口51a的路径(主路径50+排水路径51)上，利用电力动作而对该路径进行开闭。此外，还具备绕过电磁阀31的旁通路径32和无电力动作而开闭该旁通路径32的路径切换机构33(无电力开闭机构)。

(效果)

设置于上述主路径50的电磁阀31在通电时(电源接通时)打开该主路径50而使原水流动，在非通电时(电源断开时)关闭该主路径50而使原水不流动。因此，在停电时，主路径50由于电磁阀31成为关闭的状态，因此不能获得净水。

在上述结构的净水装置1中，在停电的情况下，通过利用路径切换机构33从第一路径(1)切换为第二路径(3)，即打开旁通路径32，能够在该旁通路径32上将原水送到后段的PP过滤器12等。由此，即使在停电时也能够净化水。此外，如上所述，通过施加某种程度的水压，RO膜18将水与杂质分离，但即使在如停电时Pump17不起作用的状态下，也能够利用原水的水压将水与杂质分离。

另外，优选地，与打开设于主路径50的取出口50b的水龙头的动作连动地进行净化运转的开始，与关闭水龙头的动作连动地进行净化运转的停止。在这种情况下，通过打开水龙头的动作来接通净水装置1的电源，通过关闭水龙头的动作来断开净水装置1的电源即可。另外，也可以不是水龙头，只要是进行取出口50b的开闭的开闭机构即可，可以是任何部件。这样，如果与水龙头的开闭动作连动地进行净化运转的开始/停止，则能够仅在需要时执行净化运转，因此能够消除将水龙头关闭的状态下的无用的净化运转。

另外，在净化运转停止时，在通过路径切换机构33切换为第二路径(2)的状态下，通过该路径切换机构33的开闭量适当地保持该第二路径(2)的流量，并且通过水龙头的开闭量适当地调整主路径50的取出口50b的流量。由此，原水始终在主路径50以及排水路径51中流动，因此能够防止主路径50以及排水路径51的冻结。

此外，电磁阀迂回机构30只要配置在从作为处理对象的原水的引入口50a至通过RO膜18的净化处理而产生的浓缩水的废弃口51a的路径上即可。在以下的实施方式2中，对将电磁阀迂回机构30设置在其他路径上的例子进行说明。

[实施方式2]

以下，对本发明的另一实施方式进行说明。需要注意的是，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的附图标记，不重复其说明。

(净水装置的结构)

如图2所示，本实施方式所涉及的净水装置1A与上述实施方式1的净水装置1不同，电磁阀迂回机构30配置在设于排水路径51上的冲洗电磁阀22的下游。净水装置1A是除了电磁阀迂回机构30的配置位置以外，与上述实施方式1的净水装置1相同的结构。

在净水装置1A中，从冲洗电磁阀22朝向排水路径51的废弃口51a，依次配置有路径切换机构33、电磁阀31，并且设置有绕过电磁阀31的旁通路径32。

由此，能够通过电磁阀31使从冲洗电磁阀22排出的浓缩水停止或流动。另外，即使在将电磁阀31设为断开状态的情况下，也能够通过使路径切换机构33工作而从第一路径(1)切换到作为第二路径(2)的旁通路径32，从而排出浓缩水。

冲洗电磁阀22在导通状态下成为全开状态，在断开状态下不是完全关闭，而是稍微打开的状态，因此由RO膜18产生的浓缩水始终处于流动状态。然而，若在通过路径切换机构33切换为第一路径(1)的状态下将电磁阀31设为断开状态，则能够停止从冲洗电磁阀22流动的浓缩水的排出。

(效果)

通过将电磁阀迂回机构30设在冲洗电磁阀22的下游，起到各种效果。

例如，在净化运转停止时，如果是通过路径切换机构33切换为第一路径(1)后的状态，则通过电磁阀31停止从冲洗电磁阀22流动的浓缩水的排出，因此能够将排水路径51内的压力(水压)维持在规定的压力。由此，能够几乎消除净化运转再次开始时的水压不足所导致的时间延迟而得到净化水。

此外，在净化运转停止时，若成为通过路径切换机构33被切换为第二路径(2)的状态，则浓缩水始终在排水路径51中流动，因此防止主路径50以及排水路径51的冻结。在这种情况下，在净化运转停止时，设为通过路径切换机构33被切换为第二路径(2)的状态，通过该路径切换机构33的开闭量适当地保持该第二路径(2)的流量，并且利用水龙头的开闭量适当地调整主路径50的取出口50b的流量。因此，必须始终使浓缩水流过主路径50和排水路径51。

此外，在净水装置1A中，也可以与上述实施方式1的净水装置1同样地，与打开设置于主路径50的取出口50b的水龙头的动作连动地进行净化运转的开始，与水龙头的关闭动作连动地停止净化运转。

另外，在本实施方式所涉及的净水装置1A中，只要将上述实施方式1的净水装置1的电磁阀迂回机构30配置在冲洗电磁阀22的下游即可，因此能够廉价地制造。

此外，电磁阀迂回机构30不仅可以设置在冲洗电磁阀22的下游，也可以设置在冲洗电磁阀22和RO膜18之间。

〔变形例1〕

图3是表示电磁阀迂回机构60的概略结构的示意图。

电磁阀迂回机构60具备路径开闭机构63，以代替路径切换机构33。路径开闭机构63设置在作为第二路径(2)的旁通路径62上。

当电磁阀61处于接通状态时，路径开闭机构63关闭旁通路径62，当电磁阀61处于断开状态时，路径开闭机构63打开旁通路径62。因此，路径开闭机构63的开闭动作是进行旁通路径62的开闭，因此实质上切换第一路径(1)和第二路径(2)。由此，能够用更廉价的部件实施与所述实施方式1所记载的路径切换机构33同样的操作。因此，即使在停电时电磁阀61不动作而路径被堵塞的状态下，通过打开路径开闭机构63，也能够使水通过旁通路径62流动。

另外，路径开闭机构63也可以是使开放程度连续变化的阀门那样的机构。例如，若使设于旁通路径62的路径开闭机构63成为连续地改变打开程度的机构，则能够连续地改变该旁通路径62的通水量。由此，在电磁阀61停止的情况下且不需要净化的情况下，路径开闭机构63能够减少旁通路径62内的通水量，在需要净化时，能够增加旁通路径62内的通水量。如果利用这点，在电磁阀61停止、不需要净化的夜间等的情况下，通过向旁通路径62稍微持续供水，能够防止该旁通路径62的冻结。另外，在由于白天、停电等而电磁阀61停止、需要净化的情况下，通过增加旁通路径62的通水量，能够确保净化所需的水压。

本发明不限于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，对于适当组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。而且，通过组合各实施方式分别公开的技术手段，能够形成新的技术特征。

附图标记说明

1、1A、1B 净水装置

10 压力开关

11 减压阀

12 PP过滤器

13 前侧TDS

14 水温计

15 前侧流量计

16 前侧AC过滤器

17 Pump

18 RO膜

19 后侧AC过滤器

20 后侧流量计

21 后侧TDS

22 冲洗电磁阀

30、60 电磁阀迂回机构

31、61 电磁阀(电力开闭机构)

32、62 旁通路径

33、63 路径切换机构(无电力开闭机构)

50 主路径

50a 引入口

50b 取出口

51 排水路径

51a 废弃口