JP7786012B2

JP7786012B2 - Ｕｖｌｅｄアセンブリ及びこれを装着した浄水器

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Publication number: JP7786012B2
Application number: JP2025515492A
Authority: JP
Inventors: 耕我徐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-11-07
Publication date: 2025-12-16
Anticipated expiration: 2042-11-07
Also published as: US20230373821A1; JP2025519289A; KR20230162314A; KR102473488B1; WO2023224185A1

Description

本発明は浄水器に関するものである。具体的には、浄水器内に保管される水に存在する可能性のある有害な細菌を殺菌するために、浄水器の水に紫外線を照射するＵＶＬＥＤランプを浄水器に設置する技術に関するものである。

従来にも、ＵＶＬＥＤによって浄水器に貯蔵された水を浄化する浄水器が存在していた。

具体的には、従来技術の図１０に示されるように、浄水器の一時貯水槽（１２０）および主貯水槽（１３０）には、それぞれＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）が備えられている。

しかしながら、一時貯水槽（１２０）および主貯水槽（１３０）の水中に内蔵されたＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）は、水分の侵入や異常なサージ電流などによって、頻繁に故障が発生するという問題があった。

そのため、前記ＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）を交換するためには、前記ＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）を内蔵している貯水槽（１２０，１３０）を切断し、さらに前ＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）と貯水槽（１２０，１３０）を接続している付属の組立装置も分解または切断しなければならず、その整備過程は非常に複雑であった。

したがって、従来では前記ＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）が故障した場合、前記ＵＶＬＥＤ殺菌ユニット（１２４，１３４）を内蔵している貯水槽全体を交換するケースが多く、その結果、浄水器の維持管理コストが増大するという問題があった。

解決しようとする課題

前記従来技術の問題点を解決するために、本発明は頻繁に故障が発生するＵＶＬＥＤランプを搭載した「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ」を、貯水槽を分解したり開けたりせずに、貯水槽外部から非常に簡単に交換できるようにした。

これにより、浄水器使用中にＵＶＬＥＤランプを搭載した「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ」の故障を知らせるランプなどを確認した浄水器の使用者または管理者は、浄水器貯水槽の外部にあるストップナットを回して開け、故障したＵＶＬＥＤサブアセンブリを取り外した後、新しいＵＶＬＥＤサブアセンブリを挿入し、ストップナットを回して再び締めれば交換が完了する。

このような非常に簡単な方法でＵＶＬＥＤサブアセンブリの交換が可能であるため、本発明が適用された浄水器は整備時間を短縮することができ、整備の困難さによる殺菌装置が故障した浄水器自体の廃棄などが発生しないため、結果的に浄水器の寿命が延長される。

前記課題を解決するための本発明の浄水器貯水槽内殺菌のためのＵＶＬＥＤアセンブリ及びこれを装着した浄水器は、以下の通りである。

貯水槽（５１）の一側壁に、貯水槽の内部と外部が貫通するように開けられた通孔（５２）；
前記通孔（５２）に挿入され、貯水槽（５１）の内部と外部に跨るように設置されるボディ管（１）；
前記貯水槽内部側のボディ管（１）の端部が密閉可能であり、
前記貯水槽外部側から前記ボディ管（１）の中空部（１００）にＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）を挿入して嵌合させた後、
前記貯水槽外部側に配置されるボディ管（１）の端部の一側とねじ結合し、ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）を前記中空部（１００）に安着させるストップナット（１０）を含むことを特徴とする。

また、前記ボディ管（１）の形状は、ボディ管（１）の一側端部から一定距離離れた位置に、前記ボディ管（１）の外部周囲に沿って
一定の厚さのボディ管分割板（３２）がボディ管（１）と垂直に一体に備えられており、

前記ボディ管（１）に固定されたボディ管分割板（３２）を基準として、前記ボディ管（１）の軸方向における一側および他側には、第１側らせん管（３３）および第２側らせん管（３４）がそれぞれ形成されていることを特徴とする。

一方、前記ボディ管（１）の第１側らせん管（３３）にボディ管パッキン（８）を挿入した後、貯水槽（５１）内部側から貯水槽の一側壁に形成された通孔（５２）に第１側らせん管（３３）の端部を挿入し、貯水槽（５１）外部側のボディ管ストップナット（９）を前記第１側らせん管（３３）と密着して結合させることを特徴とする。

さらに、前記ボディ管（１）の第２側らせん管（３４）にはＯリング（１２）を挿入し、石英ガラス（２）外周をガラスパッキン（３）の内周内部溝（３－１）に嵌合させ、

前記ガラスパッキン（３）が外周に嵌合された石英ガラス（２）をガラスストップナット（４）の中空部に密着させて前記中空部を密閉した後、ガラスストップナット（４）を前記第２側らせん管（３４）と密着して結合させることを特徴とする。

一方、ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）は、ストップナットパッキン（１１）、ＰＣＢストップナット（７）、ＰＣＢアセンブリ（５）、およびＰＣＢホルダー（６）によって組み合わせて構成されるものであり、

前記ＰＣＢストップナット（７）およびＰＣＢアセンブリ（５）は、共にＰＣＢホルダー（６）の中空部に挿入・結合され一体型となり、前記ＰＣＢストップナット（７）の下部にはストップナットパッキン（１１）が結合されることを特徴とする。

また、前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）をボディ管（１）の中空部（１００）に密着して安着させるため、前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の前方にＯリング（１３）をさらに配置することを特徴とする。

さらに、前記ＰＣＢアセンブリ（５）の前方端部にＵＶＬＥＤランプ（５－１）を装着し、前記ＵＶＬＥＤランプ（５－１）から投射された紫外線は、透明な前記石英ガラス（２）を通過して、貯水槽内部の水に存在し得る細菌を殺菌することを特徴とする。

本発明は、頻繁に故障が発生するＵＶＬＥＤランプを搭載した「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ」を、貯水槽を分解したり開けたりせず、貯水槽外部から非常に簡単に交換できるようにした。

したがって、整備時間を大幅に短縮することができ、整備の困難さによる殺菌装置が故障した浄水器自体の廃棄などが発生せず、結果的に浄水器の寿命が延長される。

また、本発明のＵＶＬＥＤアセンブリには、多数のＯリングおよびパッキンを適用して、水分や湿気の浸入を防ぎ、ＵＶＬＥＤランプの故障を最小限に抑えることができる。

貯水槽から分離された本発明のＵＶＬＥＤアセンブリを分解して示した正面図。貯水槽から分離された本発明のＵＶＬＥＤアセンブリを分解して示した斜視図。本発明のＵＶＬＥＤアセンブリが貯水槽に組み立てられた構造を示した断面図。本発明のＵＶＬＥＤアセンブリが貯水槽から分離され、ＵＶＬＥＤアセンブリ単体だけが組み立てられた形状を示した斜視図。ボディ管の斜視図。ボディ管を軸方向に切断した形状を示した断面図。ガラスパッキンの正面図、断面図、および斜視図。ＵＶＬＥＤランプがＰＣＢアセンブリ前方端部に搭載された形状の正面図。ＵＶＬＥＤランプがＰＣＢアセンブリ前方端部に搭載された形状の断面図。ＵＶＬＥＤランプがＰＣＢアセンブリ前方端部に搭載され、貯水槽に装着された形状で、貯水槽内部からＰＣＢアセンブリの前方端部を正面から見た正面図。本発明のＵＶＬＥＤアセンブリが貯水槽に装着された構造を横から見た側面図。ＵＶＬＥＤサブアセンブリの交換を示した概略図。本発明の従来技術を示した概略図。

図１ａ、図１ｂ、図２ａ、図２ｂに示されるように、本発明は、
貯水槽（５１）の一側壁に貯水槽内部と外部が貫通するように開けられた通孔（５２）；
前記通孔（５２）に挿入され、貯水槽（５１）の内部と外部に跨るように設置されるボディ管（１）；
前記貯水槽内部側のボディ管（１）の端部が密閉可能であり、
前記貯水槽外部側から前記ボディ管（１）の中空部（１００）にＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）を挿入して嵌合させた後、
前記貯水槽外部側に配置されるボディ管（１）の端部の一側とねじ結合し、ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）を前記中空部（１００）に安着させるストップナット（１０）を含むことを特徴とする浄水器貯水槽内殺菌のためのＵＶＬＥＤアセンブリである。

具体的には、前記貯水槽内部側のボディ管（１）の端部は、パッキン、Ｏリング、ナット、石英ガラスなどによって密閉され、ボディ管内部への水分侵入が最小化され、防水が実現される。

次に、図１ｂおよび図９を参照し、「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）」の定義およびその有機的構成について説明する。

前記「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）」は、ストップナットパッキン（１１）、ＰＣＢストップナット（７）、ＰＣＢアセンブリ（５）、およびＰＣＢホルダー（６）によって組み合わせ構成される。

前記ＰＣＢストップナット（７）およびＰＣＢアセンブリ（５）は、共にＰＣＢホルダー（６）の中空部に挿入・結合されて一体型となり、前記ＰＣＢストップナット（７）の下部にはストップナットパッキン（１１）が結合される。

図２ａに示される形状のように、ＰＣＢホルダー（６）の内部は中空部として形成されている。

前記ＰＣＢストップナット（７）、ＰＣＢアセンブリ（５）、ＰＣＢホルダー（６）は、ウレタンによって分解されないように一体化されており、これを「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）」（図９参照）と定義する。

すなわち、ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）にストップナットパッキン（１１）を追加した構成を「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）」と定義する（図１ｂ参照）。

図９には、ボディ管の中空部（１００）に挿入可能なＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）が示されている。

一方、浄水器のＰＣＢアセンブリ（５）前方端部に装着されたＵＶＬＥＤランプ（５－１）が故障した場合、浄水器の管理者または利用者は、前記ストップナット（１０）を手で回して開け、前記ストップナット（１０）の後ろにある故障したＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）を取り外した後、そこに新品のＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）を装着し、前記ストップナット（１０）を手で回して第１側らせん管（３３）と結合させれば、貯水槽内殺菌のためのＵＶＬＥＤアセンブリの交換および整備が完了する。

次に、図１、図３、図４に示されるボディ管（１）の形状について説明する。

ボディ管は、貯水槽の一側壁を貫通しながら、貯水槽の内部と外部を連通させるように設置される。

前記ボディ管（１）の形状は、ボディ管（１）の一側端部から一定距離離れた位置に、前記ボディ管（１）の外部周囲に沿って一定の厚さを持つボディ管分割板（３２）が、ボディ管（１）と垂直に一体で備えられている。

前記ボディ管分割板（３２）は、ボディ管（１）を貯水槽の壁面に挿入して固定する際に、前記ボディ管分割板（３２）が貯水槽壁面に形成された通孔（５２）を通過しないよう設計される必要があるため、前記ボディ管分割板（３２）の直径は前記通孔（５２）より一定以上大きくする必要がある。

また、前記ボディ管（１）に固定されたボディ管分割板（３２）を基準として、前記ボディ管（１）の軸方向における一側および他側には、それぞれ第１側らせん管（３３）および第２側らせん管（３４）が形成されている。

次に、図１から図４を参照し、ボディ管（１）が貯水槽の一側壁に固定される構造について説明する。

前記ボディ管（１）の第１側らせん管（３３）にボディ管パッキン（８）を挿入した後、貯水槽（５１）内部側から貯水槽の一側壁に形成された通孔（５２）に第１側らせん管（３３）の端部を挿入し、貯水槽（５１）外部側のボディ管ストップナット（９）を回して、前記第１側らせん管（３３）と密着して結合させる。

このように、シリコン製のボディ管パッキン（８）が貯水槽の壁面に密着した状態で、前記ボディ管パッキン（８）はボディ管分割板（３２）およびボディ管ストップナット（９）の間で圧着されるため、ボディ管（１）は貯水槽の通孔（５２）に高い密閉性で堅固に結合される。

次に、図１から図５を参照し、第２側らせん管（３４）と結合される本発明の他の構成要素との結合関係について説明する。

前記ボディ管（１）の第２側らせん管（３４）にはＯリング（１２）を挿入し、石英ガラス（２）の外周をガラスパッキン（３）の内周内部溝（３－１）に嵌合させる。

さらに、前記ガラスパッキン（３）が外周に嵌合された透明な石英ガラス（２）をガラスストップナット（４）の中空部に密着させて、前記中空部を密閉した後、ガラスストップナット（４）を前記第２側らせん管（３４）と密着して結合させる。

図７に示されるように、ＵＶＬＥＤランプ（５－１）から投射された紫外線は、前記透明な石英ガラス（２）を通過して、貯水槽内に貯蔵された水を殺菌する。

したがって、前記石英ガラス（２）の製品には異物がなく透明でなければならず、また傷があってはならない。また、石英ガラス（２）の紫外線透過率は９０％以上である必要がある。

次に、図１、図２、図６、図７を参照し、「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）」の定義およびその有機的構成について説明する。

前記「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）」は、ストップナットパッキン（１１）、ＰＣＢストップナット（７）、ＰＣＢアセンブリ（５）、およびＰＣＢホルダー（６）によって構成される。

前記ＰＣＢストップナット（７）、ＰＣＢアセンブリ（５）、ＰＣＢホルダー（６）は、ウレタンで分解されないように一体化されており、これを「ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）」（図９参照）と定義する。

一方、前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）をボディ管（１）の中空部（１００）に密着して安着させるために、前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の前方にＯリング（１３）をさらに配置し、ＵＶＬＥＤアセンブリの密閉性を向上させることができる。

本発明において、「前方」という用語は図１ｂを基準とし、ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）から貯水槽（５１）方向を「前方」と定義し、その反対方向を「後方」と定義する。

図７に示されるように、ＰＣＢアセンブリ（５）の前方端部にＵＶＬＥＤランプ（５－１）を装着し、前記ＵＶＬＥＤランプ（５－１）から投射された紫外線は、透明な前記石英ガラス（２）を通過して、貯水槽内部の水に存在し得る細菌を殺菌する。

次に、本発明の主要構成要素は以下のような材料によって製造される。

ボディ管（１）、ガラスストップナット（４）、ボディ管ストップナット（９）、ストップナット（１０）はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）で製造される。

前記ＰＰＳは、強度、耐熱性、電気絶縁性、寸法安定性などの機械的性質に優れた熱可塑性樹脂である。

また、ガラスパッキン（３）、Ｏリング（１２，１３）、ボディ管パッキン（８）、ストップナットパッキン（１１）はシリコンで製造される。

一方、ＰＣＢホルダー（６）、ＰＣＢストップナット（７）はポリオキシメチレン（ＰＯＭ）で製造される。

１：ボディ管
２：石英ガラス
３：ガラスパッキン
３－１：ガラスパッキンの内周内部溝
４：ガラスストップナット
５：ＰＣＢアセンブリ
５－１：ＵＶＬＥＤランプ
６：ＰＣＢホルダー
６－１：本体
７：ＰＣＢストップナット
８：ボディ管パッキン
９：ボディ管ストップナット
１０：ストップナット
１１：ストップナットパッキン
１２，１３：Ｏリング
３２：ボディ管分割板
３３：第１側らせん管
３４：第２側らせん管
４１：ＵＶＬＥＤサブアセンブリ
５１：貯水槽
５２：貯水槽通孔
１００：ボディ管の中空部
７００：貯水槽組立後のＵＶＬＥＤアセンブリ

Claims

貯水槽（５１）の一側壁に貯水槽内部と外部が貫通するように開けられた通孔（５２）；
前記通孔（５２）に挿入され、貯水槽（５１）の内部と外部に跨るように設置されるボディ管（１）；
前記貯水槽内部側のボディ管（１）の端部が密閉可能であり、
前記貯水槽外部側から前記ボディ管（１）の中空部（１００）にウレタンで一体化されたＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の本体（６－１）を挿入して嵌合させた後、
前記貯水槽外部側に配置されるボディ管（１）の端部の一側とねじ結合し、ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）を前記中空部（１００）に安着させるストップナット（１０）が含まれ；
前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）は、ストップナットパッキン（１１）、ＰＣＢストップナット（７）、ＰＣＢアセンブリ（５）、およびＰＣＢホルダー（６）によって組み合わせ構成されるものであり、
前記ＰＣＢストップナット（７）およびＰＣＢアセンブリ（５）は、共にウレタンで分解されないよう一体化されたＰＣＢホルダー（６）の中空部に挿入・結合されて一体型となり、前記ＰＣＢストップナット（７）の下部にはストップナットパッキン（１１）が結合されることを特徴とする浄水器。
前記ボディ管（１）の形状は、ボディ管（１）の一側端部から一定距離離れた位置に、前記ボディ管（１）の外部周囲に沿って一定の厚さのボディ管分割板（３２）が前記ボディ管（１）と垂直に一体に備えられており、
前記ボディ管（１）に固定されたボディ管分割板（３２）を基準として、前記ボディ管（１）の軸方向における一側および他側には、第１側らせん管（３３）および第２側らせん管（３４）がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１記載の浄水器。
前記ボディ管（１）の第１側らせん管（３３）にボディ管パッキン（８）を挿入した後、貯水槽（５１）内部側から貯水槽の一側壁に形成された通孔（５２）に第１側らせん管（３３）の端部を挿入し、貯水槽（５１）外部側のボディ管ストップナット（９）が前記第１側らせん管（３３）と密着して結合されることを特徴とする請求項２記載の浄水器。
前記ボディ管（１）の第２側らせん管（３４）にはＯリング（１２）を挿入し、石英ガラス（２）の外周をガラスパッキン（３）の内周内部溝（３－１）に嵌合させ、
前記ガラスパッキン（３）が外周に嵌合された石英ガラス（２）をガラスストップナット（４）の中空部に密着させて前記中空部を密閉した後、ガラスストップナット（４）が前記第２側らせん管（３４）と密着して結合されることを特徴とする請求項３記載の浄水器。
前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）をボディ管（１）の中空部（１００）に密着して安着させるために、前記ＵＶＬＥＤサブアセンブリ（４１）の前方にＯリング（１３）をさらに配置することを特徴とする請求項４記載の浄水器。
前記ＰＣＢアセンブリ（５）の前方端部にＵＶＬＥＤランプ（５－１）を装着し、前記ＵＶＬＥＤランプ（５－１）から投射された紫外線は、透明な前記石英ガラス（２）を通過して、貯水槽内部の水に存在し得る細菌を殺菌することを特徴とする請求項５記載の浄水器。