(57)【要約】【課題】浄水効率の向上や浄化材の寿命の長期化を達成することのできる浄水カートリッジを得る。【解決手段】濾過材２を内部に配置したカートリッジケース３の流入口４と濾過材２との間にバッフルプレート１０を設け、流入口４からカートリッジケース３内に流入した水を拡散して濾過材２に供給するようにした。その結果、流入した水を濾過材２の全体に亘ってほぼ満遍なく通過させ、濾過材２全体を有効利用して、濾過効率の向上や濾過材２の寿命の長期化を達成できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化材と、当該浄化材を内部に配置したカートリッジケースと、当該カートリッジケースの前記浄化材を挟んだ一端側に設けられる流入口および他端側に設けられる吐出口と、を備える浄水カートリッジにおいて、
前記流入口と前記浄化材との間に、当該流入口からカートリッジケース内に流入した液体を拡散して前記浄化材に供給する拡散手段を設けたことを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項２】
前記拡散手段は、前記流入口の下流側近傍に配置され、当該流入口から流入した液体の流れに抵抗を与えるバッフルプレートであることを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジ。
【請求項３】
前記拡散手段は、前記流入口の下流側近傍に配置され、当該流入口から流入した液体の流れで回転するプロペラであることを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジ。
【請求項４】
前記拡散手段は、前記流入口に配置され、当該流入口から流入した液体を飛散させるスプレー構造部であることを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジ。
【請求項５】
前記拡散手段は、前記浄化材の上流側近傍に配置され、液体を通過させる多数の流通孔を散在させた多孔板であることを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジ。
【請求項６】
前記流通孔は、それらの開口面積が前記流入口から遠ざかるに従って増大されることを特徴とする請求項５に記載の浄水カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浄水カートリッジとして、小径の濾過層と、この濾過層を囲繞しつつ下方に延びる大径の浄活水層とで構成され、これらの層中を水が下から上に移動するようにしたものが知られている（（例えば、特許文献１参照））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３００５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の浄水カートリッジにあっては、浄活水層を通過した水が濾過層の側部に設けられた孔隙から当該濾過層に流入する構造となっているため、濾過層に流入する水の流れに偏りが生じてしまい、濾過層内の濾過材（浄化材）を均等に利用することができず、浄水効率の低下や浄化材の寿命の低下を来してしまうおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、浄水効率の向上や浄化材の寿命の長期化を達成することのできる浄水カートリッジを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明にあっては、浄化材と、当該浄化材を内部に配置したカートリッジケースと、当該カートリッジケースの前記浄化材を挟んだ一端側に設けられる流入口および他端側に設けられる吐出口と、を備える浄水カートリッジにおいて、前記流入口と前記浄化材との間に、当該流入口からカートリッジケース内に流入した液体を拡散して前記浄化材に供給する拡散手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の浄水カートリッジにおいて、前記拡散手段は、前記流入口の下流側近傍に配置され、当該流入口から流入した液体の流れに抵抗を与えるバッフルプレートであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明にあっては、請求項１に記載の浄水カートリッジにおいて、前記拡散手段は、前記流入口の下流側近傍に配置され、当該流入口から流入した液体の流れで回転するプロペラであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明にあっては、請求項１に記載の浄水カートリッジにおいて、前記拡散手段は、前記流入口に配置され、当該流入口から流入した液体を飛散させるスプレー構造部であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明にあっては、請求項１に記載の浄水カートリッジにおいて、前記拡散手段は、前記浄化材の上流側近傍に配置され、液体を通過させる多数の流通孔を散在させた多孔板であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明にあっては、請求項５に記載の浄水カートリッジにおいて、前記流通孔は、それらの開口面積が前記流入口から遠ざかるに従って増大されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、カートリッジケースに設けた流入口と当該カートリッジケースの内部に配置した浄化材との間に拡散手段を設け、流入口からカートリッジケース内に流入した水を拡散して浄化材に供給するようにしたため、流入した水が浄化材の全体に亘ってほぼ満遍なく通過できるようになる。これにより、浄化材全体が有効利用されて、浄化効率の向上や浄化材の寿命の長期化を達成することができる。
【００１３】
請求項２の発明にあっては、拡散手段を、流入口の下流側近傍に配置して流入口から流入した水の流れに抵抗を与えるバッフルプレートで構成したので、バッフルプレートを設置するという簡単な構成をもって水を効率良く拡散することができる。
【００１４】
請求項３の発明にあっては、拡散手段を、流入口の下流側近傍に配置したプロペラで構成し、当該プロペラが流入口から流入した水の流れで回転するようにしたため、水をより効率良く拡散することができる。
【００１５】
請求項４の発明にあっては、拡散手段を、流入口に配置したスプレー構造部で構成し、当該スプレー構造部によって流入口から流入した水を当該水の流入圧力で飛散させるようにしたため、水を効率良く拡散することができる。
【００１６】
請求項５の発明にあっては、拡散手段を、浄化材の上流側近傍に配置した多孔板で構成し、当該多孔板に散在させた多数の流通孔から水を通過させるようにしたため、水をより効率良く拡散することができる。
【００１７】
請求項６の発明にあっては、流通孔の開口面積を流入口から遠ざかるに従って増大させることで、各流通孔を通過する水の流量を多孔板の全体に亘ってほぼ等しくすることが可能となり、当該多孔板を通過した水を浄化材全体により均一に供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる浄水カートリッジの断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる浄水カートリッジの断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる浄水カートリッジの断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる浄水カートリッジの断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる多孔板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態を示しており、図１は、浄水カートリッジの断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態にかかる浄水カートリッジ１は、濾過材（浄化材）２と、この濾過材２を内部に配置したカートリッジケース３と、このカートリッジケース３の濾過材２を挟んだ一端側（図１中下端側）に設けられる流入口４および他端側（図１中上端側）に設けられる吐出口５と、を備えている。そして、流入口４からカートリッジケース３内に流入した水を濾過材２で濾過して浄化し、浄化した水を吐出口５から吐出させるようになっている。
【００２２】
カートリッジケース３は、円筒状のケース本体部３ａと、このケース本体部３ａの下端部に超音波溶着等により液密に接合されてケース本体部３ａの下端を閉塞するアンダーケース３ｂと、ケース本体部３ａの上端部に超音波溶着等により液密に接合されてケース本体部３ａの上端を閉塞するトップケース３ｃと、によって密閉された構造として形成されている。
【００２３】
また、本実施形態では、濾過材２として中空糸膜が用いられている。具体的には、細いストロー状の中空糸膜を多数束ねて略逆Ｕ字状に湾曲させた状態でケース本体部３ａの上端部の内周側に固定されている。この中空糸膜は、吐出口５より下流側で接着剤６によって隙間を埋められつつカートリッジケース３に固定されており、この接着剤６によって、水が中空糸膜を通過せずに直接吐出口５から流出してしまうのを阻止している。そして、水が中空糸膜の膜壁を通過する際に当該水に含まれる不純物が濾過される。
【００２４】
流入口４は、アンダーケース３ｂの下端中央部に形成されるとともに、吐出口５は、トップケース３ｃの上端中央部に形成されている。
【００２５】
ここで、本実施形態では、流入口４と濾過材２との間、つまり、アンダーケース３ｂの内部に、流入口４からカートリッジケース３内に流入した水を拡散して濾過材２に供給する拡散手段としてのバッフルプレート１０を設けている。
【００２６】
バッフルプレート１０は、流入口４の下流側近傍に配置されており、流入口４から流入した水の流れに抵抗を与えるようになっている。このバッフルプレート１０は、流入する水流によって容易に変形しない程度の厚みを持った円板状に形成されるとともに、流入口４から流入した水を受け止めるに十分な面積をもって形成されている。
【００２７】
そして、バッフルプレート１０は流入口４に設けた台座１１に取付けられている。台座１１は、流入口４を跨ぐように当該台座１１の周縁部から突出した複数本の脚部１１ａと、カートリッジケース３の中心軸Ｃ上に配置されて脚部１１ａに支持される支持ポール１１ｂとを備えており、支持ポール１１ｂの上端部に形成した取付穴１１ｃに、バッフルプレート１０の下面中心から突設した突起１０ａを挿入固定することでバッフルプレート１０を台座１１に取付けている。
【００２８】
さらに、本実施形態では、バッフルプレート（拡散手段）１０と濾過材２との間に不織布１２が配設されている。この不織布１２は、ケース本体部３ａとアンダーケース３ｂとで挟持されており、バッフルプレート１０によって拡散した水は、不織布１２を通過することで整流されるようになっている。
【００２９】
以上の本実施形態によれば、カートリッジケース３に設けた流入口４とカートリッジケース３の内部に配置した濾過材２との間にバッフルプレート（拡散手段）１０を設け、流入口４からカートリッジケース３内に流入した水を拡散して濾過材２に供給するようにしたため、流入した水はバッフルプレート１０によって拡散されて濾過材２の全体に亘ってほぼ満遍なく通過できるようになる。これにより、濾過材２全体が有効利用され、濾過効率の向上や濾過材２の寿命の長期化を達成することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、拡散手段を、流入口４の下流側近傍に配置して流入口４から流入した水の流れに抵抗を与えるバッフルプレート１０で構成したので、バッフルプレート１０を設置するという簡単な構成をもって水を効率良く拡散することができる。
【００３１】
（第２実施形態）図２は、本発明の第２実施形態を示しており、図２は、浄水カートリッジの断面図である。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態にかかる浄水カートリッジ１Ａは、基本的に上記第１実施形態の浄水カートリッジ１と同様に、アンダーケース３ｂに形成した流入口４から流入した水をケース本体部３ａの内部に装填された濾過材２を通過させて浄化し、浄化された水をトップケース３ｃに形成した吐出口５から吐出するようになっている。
【００３３】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、拡散手段を、流入口４の下流側近傍に配置され、流入口４から流入した水の流れで回転するプロペラ２０で形成したことにある。
【００３４】
プロペラ２０は、支軸２１に回転自在に嵌合支持されたリング２２から放射状に突出しており、流入口４には上記第１実施形態と同様に脚部２３ａおよび支持ポール２３ｂからなる台座２３が設けられている。そして、支軸２１が台座２３の支持ポール２３ｂに挿入固定されることにより、プロペラ２０が流入口４の下流側で回転自在に支持され、流入口４から流入する水の流れによってプロペラ２０が回転されるようになっている。
【００３５】
このように、プロペラ２０が回転されると、プロペラ２０を通過する水に遠心力が作用して外周方向に飛ばされ、水が効率良く拡散されることとなる。
【００３６】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、拡散手段を、流入口４の下流側近傍に配置したプロペラ２０で構成し、そのプロペラ２０が流入口４から流入した水の流れで回転することにより、水をより効率良く拡散することができる。その結果、水の拡散効果が高まって濾過材２の全体に満遍なく水を供給できるようになり、濾過効率をより向上させるとともに、濾過材２の寿命をより長期化できるようになる。
【００３８】
（第３実施形態）図３は、本発明の第３実施形態を示しており、図３は、浄水カートリッジの断面図である。
【００３９】
図３に示すように、本実施形態にかかる浄水カートリッジ１Ｂは、基本的に上記第１実施形態の浄水カートリッジ１と同様に、アンダーケース３ｂに形成した流入口４から流入した水をケース本体部３ａの内部に装填された濾過材２を通過させて浄化し、浄化された水をトップケース３ｃに形成した吐出口５から吐出するようになっている。
【００４０】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、拡散手段を、流入口４に直接配置され、流入口４から流入した水を当該水の流入圧力で飛散させるスプレー構造部３０によって形成したことにある。
【００４１】
スプレー構造部３０は、流入口４の内側周縁部を覆う円錐台形状の脚部３１と、この脚部３１の上面中央から立設された支持ポール３２と、この支持ポール３２の外周に適宜間隔を設けて脚部３１から立設された外筒３３と、支持ポール３２の上端部に挿入固定されるテーパ状の傘部３４と、によって形成されている。このとき、支持ポール３２と外筒３３との間の第１の隙間は流入口４に連通されており、また、外筒３３の上端と傘部３４の下面との間にも第２の隙間が設けられており、それら第１および第２の隙間は互いに連通されている。また、傘部３４の下面は上方に広がるテーパ状となっている。
【００４２】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、拡散手段を、流入口４に直接配置したスプレー構造部３０によって形成したため、流入口４から流入した水は、支持ポール３２と外筒３３との間の第１の隙間を通過して、外筒３３と傘部３４との間の第２の隙間から噴出される。このとき、傘部３４の下面が上方に広がるテーパ状となっているため、第２の隙間を通過した水は外周方向に飛散され、水の拡散効果が高まって濾過材２の全体に満遍なく水を供給できるようになり、濾過効率を更に向上するとともに、濾過材２の寿命の更なる長期化を達成することができる。
【００４４】
（第４実施形態）図４、図５は、本発明の第４実施形態を示しており、図４は、浄水カートリッジの断面図、図５は、多孔板の平面図である。
【００４５】
図４に示すように、本実施形態にかかる浄水カートリッジ１Ｃは、基本的に上記第１実施形態の浄水カートリッジ１と同様に、アンダーケース３ｂに形成した流入口４から流入した水をケース本体部３ａの内部に装填された濾過材２を通過させて浄化し、浄化された水をトップケース３ｃに形成した吐出口５から吐出するようになっている。
【００４６】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態と主に異なる点は、図４、図５に示すように、拡散手段を、濾過材２の上流側（図４中下側）近傍に配置され、水を通過させる多数の流通孔４１を散在させた多孔板４０で形成したことにある。
【００４７】
多孔板４０は、図５に示すように、アンダーケース３ｂの内側形状に沿った所定厚みの円板状に形成され、その多孔板４０の周縁部はアンダーケース３ｂの上端部内周に形成した段部３ｄとケース本体部３ａの下端との間に挟持されている。そして、多数の流通孔４１は、多孔板４０の中心から放射状に配置されている。
【００４８】
また、本実施形態では、多数の流通孔４１は、それらの開口面積が流入口４から遠ざかるに従って増大するようになっている。
【００４９】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、拡散手段を、多数の流通孔４１を散在させた多孔板４０で形成し、その多孔板４０を濾過材２の上流側近傍に配置したので、その多孔板４０に散在させた多数の流通孔４１から水が通過することにより、水をより効率良く拡散することができる。これにより、濾過材２の全体に満遍なく水を供給できるようになり、濾過効率を更に向上するとともに、濾過材２の寿命の更なる長期化を達成できる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、多数の流通孔４１の開口面積が流入口４から遠ざかるに従って増大するようにしたことで、流入口４から流入した水の流速が小さくなる周縁部に行く程、流通孔４１の開口面積が大きくなって、水の通過量が増大されるため、全体的に多孔板４０を通過する水量を中心部から外周部に至る間でほぼ等しくすることができる。したがって、濾過材２全体に水をより均等に供給できるようになる。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、浄化材として濾過材（中空糸膜）を例示したが、濾過材に限らず活性炭などの吸着材を用いても本発明を実施できる。
【００５４】
また、本発明は、複数の浄水カートリッジを組み合わせて構成された浄水カートリッジの一部、例えば、上記従来の技術に記載された、小径の濾過層と、この濾過層を囲繞しつつ下方に延びる大径の浄活水層とで構成される浄水カートリッジの濾過層（浄水カートリッジ）に適用することも可能である。このように濾過層が浄活水層に比べて小さい場合、濾過層の早期目詰まりが生じやすくなるが、本発明を適用することで濾過層の早期目詰まりを抑制することができ、ひいては、濾過層内の濾過材の寿命の長期化を達成できるようになる。
【符号の説明】
【００５５】
１  浄水カートリッジ
２  濾過材（浄化材）
３  カートリッジケース
４  流入口
５  吐出口
１０  バッフルプレート（拡散手段）
２０  プロペラ（拡散手段）
３０  スプレー構造部（拡散手段）
４０  多孔板（拡散手段）
４１  流通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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