(57)【要約】【課題】浄化能力をより向上させることのできる浄水カートリッジを得る。【解決手段】カートリッジケース４内に装填する粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、流入口２から流出口３に至る流水経路４３の上流側から下流側に向けて平均細孔径が小さくなるように配置し、分子径が大きい物質に邪魔されることなく、分子径が小さい物質を平均細孔径が小さい粒状活性炭層で補足できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口と流出口を設けたカートリッジケース内に粒状活性炭を装填する浄水カートリッジにおいて、
平均細孔径が異なる粒状活性炭層を複数設け、当該複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均細孔径が小さくなるように配置したことを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項２】
流入口と流出口を設けたカートリッジケース内に粒状活性炭を装填する浄水カートリッジにおいて、
平均粒径が異なる粒状活性炭層を複数設け、当該複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均粒径が小さくなるように配置したことを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項３】
流入口と流出口を設けたカートリッジケース内に粒状活性炭を装填する浄水カートリッジにおいて、
平均粒径および平均細孔径が異なる粒状活性炭層を複数設け、当該複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均粒径および平均細孔径が小さくなるように配置したことを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項４】
前記粒状活性炭層を複数配置したカートリッジケース内の流水経路の断面積を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填された部位よりも平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填された部位の方が大きくなるようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の浄水カートリッジ。
【請求項５】
前記カートリッジケースの少なくとも各粒状活性炭層が装填された部位を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填された部位から平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填された部位に向かってテーパ状に拡径させたことを特徴とする請求項４に記載の浄水カートリッジ。
【請求項６】
前記複数の粒状活性炭層のうち少なくとも１つの粒状活性炭層の上流側が、当該粒状活性炭層の平均細孔径よりも大きい平均細孔径の繊維状活性炭で仕切られていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項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、平均細孔径が異なる複数の活性炭を配合して、水道水に含まれる大・小の分子サイズの物質を有効に除去でき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２００３−３４０４４５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、上記従来の技術では、平均細孔径の異なる複数の活性炭が混在しているため、分子径の大きい物質が活性炭を通過する際に、この分子径の大きい物質によって細孔径が小さい活性炭の細孔が閉塞されてしまい、総トリハロメタンのような小さい分子サイズの物質を除去する能力が損なわれてしまうおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、浄化能力をより向上させ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、流入口と流出口を設けたカートリッジケース内に粒状活性炭を装填する浄水カートリッジにおいて、平均細孔径が異なる粒状活性炭層を複数設け、当該複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均細孔径が小さくなるように配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明にあっては、流入口と流出口を設けたカートリッジケース内に粒状活性炭を装填する浄水カートリッジにおいて、平均粒径が異なる粒状活性炭層を複数設け、当該複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均粒径が小さくなるように配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明にあっては、流入口と流出口を設けたカートリッジケース内に粒状活性炭を装填する浄水カートリッジにおいて、平均粒径および平均細孔径が異なる粒状活性炭層を複数設け、当該複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均粒径および平均細孔径が小さくなるように配置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明にあっては、請求項２または請求項３に記載の浄水カートリッジにおいて、前記粒状活性炭層を複数配置したカートリッジケース内の流水経路の断面積を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填された部位よりも平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填された部位の方が大きくなるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明にあっては、請求項４に記載の浄水カートリッジにおいて、前記カートリッジケースの少なくとも各粒状活性炭層が装填された部位を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填された部位から平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填された部位に向かってテーパ状に拡径させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明にあっては、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の浄水カートリッジにおいて、前記複数の粒状活性炭層のうち少なくとも１つの粒状活性炭層の上流側が、当該粒状活性炭層の平均細孔径よりも大きい平均細孔径の繊維状活性炭で仕切られてい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、複数の粒状活性炭層を、流入口から流出口に至る流水経路の上流側から下流側に向かうにつれて平均細孔径が小さくなるように配置し、流入口から流入した水が、平均細孔径が大きい粒状活性炭層から平均細孔径が小さい粒状活性炭層へと順次通水されて流出口から吐出されるようにすることで、分子径が大きい物質を上流側に配置した平均細孔径が大きい粒状活性炭層で補足することができるようになるため、下流側に配置した平均細孔径が小さい粒状活性炭層が分子径が大きい物質によって閉塞されてしまうのを抑制することができる。その結果、分子径が大きい物質に邪魔されることなく、分子径が小さい物質を平均細孔径が小さい粒状活性炭層で補足できるようになり、浄水カートリッジの浄化能力をより向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、流入口から容器内に流入した水が、平均粒径が大きい粒状活性炭層から平均粒径が小さい粒状活性炭層へと順次通水されて流出口から吐出されるようにすることで、それぞれの粒状活性炭層を順序立ててバランスよく配置することができ、通水される水と粒状活性炭との接触効率をより高めることができる。その結果、浄水カートリッジの浄化能力をより向上させることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、流入口から容器内に流入した水が、平均粒径および平均細孔径が大きい粒状活性炭層から平均粒径および平均細孔径が小さい粒状活性炭層へと順次通水されて流出口から吐出されるようにすることで、分子径が大きい物質を上流側に配置した平均細孔径が大きい粒状活性炭層で補足することができるようになるため、下流側に配置した平均細孔径が小さい粒状活性炭層が分子径が大きい物質によって閉塞されてしまうのを抑制することができる。さらに、各粒状活性炭層の平均粒径が下流側に行くにつれて小さくなるため、通水される水と粒状活性炭との接触効率をより高めることができるようになる。その結果、浄水カートリッジの浄化能力をより一層向上させることができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、粒状活性炭層を複数配置したカートリッジケース内の流水経路の断面積を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填された部位よりも平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填された部位の方が大きくなるようにすることで、平均粒径の異なる粒状活性炭層における水路の実効断面積をより均一にすることができるため、水の通水抵抗を緩和させるとともに、大きい異物によって流量が低下してしまうのを抑制することができる。その結果、浄水カートリッジの長寿命化を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、カートリッジケースの少なくとも各粒状活性炭層が装填される部位を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填される部位から平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填される部位に向かってテーパ状に拡径させたため、カートリッジケース内の水の流れを円滑にすることができるとともに、カートリッジケースを射出成形する際の型抜きを容易に行うことができるようになる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、複数の粒状活性炭層のうち少なくとも１つの粒状活性炭層の上流側を、当該粒状活性炭層の平均細孔径よりも大きい平均細孔径の繊維状活性炭で仕切るようにしたため、下流側に配置した粒状活性炭層が分子径が大きい物質によって閉塞されてしまうのをより一層抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、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】図２は、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】図３は、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。
【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実施形態にかかる浄水カートリッジの断面図である。
【００２１】
本実施形態にかかる浄水カートリッジ１は、流入口２と流出口３とを設けた容器としてのカートリッジケース４を備えており、このカートリッジケース４内には、粒状活性炭５が装填されている。そして、流入口２から供給された水Ｗ１は粒状活性炭５により浄化されるとともに、後述する中空糸膜６によって濾過されて流出口３から浄水Ｗ２として吐出されるようになっている。
【００２２】
カートリッジケース４は、両端が閉止板４１、４２によって閉塞される略円筒状に形成されており、一端側（図１中下側）の閉止板４１の中央部に流入口２が形成されるとともに、他端側（図１中上側）の閉止板４２の中央部に流出口３が形成されている。すなわち、本実施形態では、カートリッジケース４の内部空間が、一端側（上流側）に設けられた流入口２から流入して他端側（下流側）に設けられた流出口３から吐出する水の流水経路４３となっている。
【００２３】
さらに、カートリッジケース４の内部空間は、粒状活性炭５や中空糸膜６等の浄化材を収納する収納スペースとなっており、本実施形態では、上流側（図１中下方）に粒状活性炭５が装填されるとともに、下流側（図１中上方）に中空糸膜６が収納されている。この中空糸膜６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カートリッジケース４の上端部の内周側に固定されている。具体的には、中空糸膜６は、流出口３より下流側で接着剤６０によって隙間を埋められつつカートリッジケース４に固定されており、この接着剤６０によって、水が中空糸膜６を通過せずに直接流出口３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６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】
ここで、本実施形態では、平均細孔径がそれぞれ異なる粒状活性炭５を用い、第１・第２・第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを形成し、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、流入口２から流出口３に至る流水経路４３の上流側から下流側に向けて順に、平均細孔径が最も大きい粒状活性炭５を用いて形成した第１粒状活性炭層５Ａから平均細孔径が最も小さい粒状活性炭５を用いて形成した第３粒状活性炭層５Ｃとなるように配置している。
【００２５】
すなわち、本実施形態では、最も上流側に配置される第１粒状活性炭層５Ａを形成する粒状活性炭５の平均細孔径が最も大きくなるようにし、例えば、藻類やコロイダルに集合した性状をした有機物などの比較的大きな分子径（約３ｎｍ以上）の物質を補足できるような平均細孔径にしている。
【００２６】
また、最も下流側に配置される第３粒状活性炭層５Ｃを形成する粒状活性炭５の平均細孔径が最も小さくなるようにし、総トリハロメタンなどの比較的小さな分子径（約１ｎｍ以下）の物質を補足できるような平均細孔径にしている。
【００２７】
さらに、本実施形態では、第１粒状活性炭層５Ａと第３粒状活性炭層５Ｃとの中間に配置される第２粒状活性炭層５Ｂを形成する粒状活性炭５の平均細孔径を、粒状活性炭層５Ａ、５Ｃで用いられる粒状活性炭５の平均細孔径の中間となるようにし、かび臭の原因となる２−メチルイソボルネオール（２−ＭＩＢ）などの分子径（約２〜３ｎｍ）の物質を補足できるようにしている。
【００２８】
すなわち、第１粒状活性炭層５Ａの粒状活性炭５の平均細孔径を５ｈ１、第２粒状活性炭層５Ｂの粒状活性炭５の平均細孔径を５ｈ２、第３粒状活性炭層５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径を５ｈ３とすると、５ｈ１＞５ｈ２＞５ｈ３となるようにしている。
【００２９】
なお、本実施形態の第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃでは、平均粒径がほぼ等しい粒状活性炭を使用している。
【００３０】
さらに、本実施形態では、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの上流側を、平均細孔径が少なくとも下流側直後に位置する粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径よりも大きい第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂで仕切っている。
【００３１】
具体的には、第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂは、不織布のシートを焼成することにより作成されており、第１繊維状活性炭７は第１粒状活性炭層５Ａの上流側に配置されるとともに、第２繊維状活性炭７Ａは第２粒状活性炭層５Ｂの上流側に配置され、第３繊維状活性炭７Ｂは第３粒状活性炭層５Ｃの上流側に配置されている。そして、第２繊維状活性炭７Ａによって第１粒状活性炭層５Ａと第２粒状活性炭層５Ｂとが仕切られるとともに、第３繊維状活性炭７Ｂによって第２粒状活性炭層５Ｂと第３粒状活性炭層５Ｃとが仕切られている。
【００３２】
このとき、第１繊維状活性炭７の平均細孔径が第１粒状活性炭層５Ａの粒状活性炭５の平均細孔径よりも大きくなるようにし、第２繊維状活性炭７Ａの平均細孔径が第２粒状活性炭層５Ｂの粒状活性炭５の平均細孔径よりも大きくなるようにし、第３繊維状活性炭７Ｂの平均細孔径が第３粒状活性炭層５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径よりも大きくなるようにしている。すなわち、第１繊維状活性炭７の平均細孔径を７ｈ１、第２繊維状活性炭７Ａの平均細孔径を７ｈ２、第３繊維状活性炭７Ｂの平均細孔径を７ｈ３とすると、７ｈ１＞５ｈ１、７ｈ２＞５ｈ２、７ｈ３＞５ｈ３となっている。
【００３３】
また、第１繊維状活性炭７の上流側には、メッシュや不織布などの素材で形成された第１押え板８が配置されるとともに、第３粒状活性炭層５Ｃの下流側には、同様の素材で形成された第２押え板８Ａが配置されており、これら第１および第２押え板８、８Ａによって、第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび第１、第２、第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂを両側から挟み込んで保持している。
【００３４】
このとき、第１および第２押え板８、８Ａの素材であるメッシュや不織布の平均細孔径が、上記各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５および各繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂの平均細孔径よりも大きくなるようにしている。
【００３５】
以上の構成とすることで、流入口２からカートリッジケース４内に流入した水Ｗ１は、流水経路４３内の第１粒状活性炭層５Ａから第２粒状活性炭層５Ｂを経て第３粒状活性炭層５Ｃへと順次通水された後、中空糸膜６で最終的に濾過されて浄水Ｗ２として流出口３から吐出されるようになる。
【００３６】
このとき、最上流側に配置した第１粒状活性炭層５Ａの粒状活性炭５は最も大きい平均細孔径５ｈ１を有しており、藻類などの有機物やコロイダルに集合した性状の有機物などの比較的大きな分子径の物質が、この第１粒状活性炭層５Ａの粒状活性炭５によって補足される。そして、中間に配置した第２粒状活性炭層５Ｂで使用している平均細孔径５ｈ２が第１粒状活性炭層５Ａよりも小さい粒状活性炭５が、２−ＭＩＢなどの分子径が中間程度の物質を補足してかび臭さを除去する。さらに、最下流側に配置した第３の粒状活性炭層５Ｃで使用している平均細孔径５ｈ３が最も小さい粒状活性炭５が、総トリハロメタンなどの比較的小さな分子径の物質を補足する。
【００３７】
このように、本実施形態にかかる浄水カートリッジ１によれば、分子径の大きい物質が、最上流側に配置し、平均細孔径５ｈ１が大きい粒状活性炭５で形成した第１粒状活性炭層５Ａで補足されるため、中間に配置した第２粒状活性炭層５Ｂの粒状活性炭５の細孔や最下流側に配置した第３粒状活性炭層５Ｃの粒状活性炭５の細孔が分子径の大きい物質によって閉塞されてしまうのを抑制することができる。また、同様に、第１粒状活性炭層５Ａを通過した物質のうち分子径が比較的大きい物質は、第２粒状活性炭層５Ｂで補足されるため、最下流側に配置した第３粒状活性炭層５Ｃの粒状活性炭５の細孔がこれらの物質により閉塞されてしまうのを抑制することができる。
【００３８】
すなわち、本実施形態によれば、第１、第２、第３粒状活性炭層（複数の粒状活性炭層）５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、流入口２から流出口３に至る流水経路４３の上流側から下流側に向かうにつれて平均細孔径（５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３）が小さくなるように配置し、流入口２から流入した水Ｗ１が、平均細孔径が大きい第１粒状活性炭層５Ａから平均細孔径が小さい第３粒状活性炭層５Ｃへと順次通水されて流出口３から吐出されるようにすることで、平均細孔径が大きい第１粒状活性炭層５Ａ、平均細孔径が中間の第２粒状活性炭層５Ｂ、平均細孔径が小さい第３粒状活性炭層５Ｃにて分子径が大きい物質からに順に補足することができるようになるため、下流側に配置した平均細孔径が比較的小さい第２粒状活性炭層５Ｂ、第３粒状活性炭層５Ｃが分子径が大きい物質によって閉塞されてしまうのを抑制することができる。したがって、浄水カートリッジ１全体では、幅広い分子径の物質を効率よく吸着除去することができ、浄水カートリッジ１の浄化能力をより向上させることができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、第１、第２、第３粒状活性炭層（複数の粒状活性炭層のうち少なくとも１つの粒状活性炭層）５Ａ、５Ｂ、５Ｃの上流側を、平均細孔径が少なくとも下流側直後に位置する粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径よりも大きい第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂで仕切るようにすることで、これら第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂによっても、分子径が大きい物質が補足されるため、第１粒状活性炭層５Ａよりも下流側に配置した第２、第３粒状活性炭層５Ｂ，５Ｃ、および、第２粒状活性炭層５Ｂよりも下流側に配置した第３粒状活性炭層５Ｃが、分子径が大きい物質によって閉塞されてしまうのをより一層抑制することができる。
【００４０】
（第２実施形態）図２は、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。
【００４１】
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実施形態とほぼ同様の構成をしており、第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、第１、第２、第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂで仕切られた状態でカートリッジケース４内に配置させている。
【００４２】
そして、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃ間を、上記第１実施形態と同様に、平均細孔径が少なくとも下流側直後の粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃよりも大きい第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂで仕切ることにより構成している。
【００４３】
すなわち、本実施形態においても、第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂの平均細孔径７ｈ１、７ｈ２、７ｈ３は、下流側直後の粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３よりも大きく、７ｈ１＞５ｈ１、７ｈ２＞５ｈ２、７ｈ３＞５ｈ３となっている。
【００４４】
さらに、第１・第２・第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３は、上記第１実施形態と同様に、５ｈ１＞５ｈ２＞５ｈ３となっている。
【００４５】
ここで、本実施形態が上記第１実施形態にかかる浄水カートリッジ１と主に異なる点は、第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、平均粒径５ｄ１、５ｄ２、５ｄ３の異なる粒状活性炭５を用いることによって区分けしたことにある。なお、５ｄ１は、第１粒状活性炭層５Ａで用いる粒状活性炭５の平均粒径、５ｄ２は、第２粒状活性炭層５Ｂで用いる粒状活性炭５の平均粒径、５ｄ３は、第３粒状活性炭層５Ｃで用いる粒状活性炭５の平均粒径である。
【００４６】
具体的には、第１粒状活性炭層５Ａの粒状活性炭５の平均粒径５ｄ１を最も大きくするとともに、第３粒状活性炭層５Ｃの粒状活性炭５の平均粒径５ｄ３を最も小さくし、第２粒状活性炭層５Ｂの粒状活性炭５の平均粒径５ｄ２を、第１粒状活性炭層５Ａと第３粒状活性炭層５Ｃとの中間の大きさとなるようにしている。すなわち、各層における粒状活性炭５の平均粒径が５ｄ１＞５ｄ２＞５ｄ３となるようにしている。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、平均粒径５ｄ１が最も大きい第１粒状活性炭層５Ａの粒状活性炭５は平均細孔径５ｈ１も最も大きく、平均粒径５ｄ３が最も小さい第３粒状活性炭層５Ｃの粒状活性炭５は平均細孔径５ｈ３も最も小さくなっており、平均粒径５ｄ２がそれらの中間の大きさとなる第２粒状活性炭層５Ｂの粒状活性炭５は、平均細孔径５ｈ２も中間の大きさとなっている。
【００４８】
なお、第１・第２・第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３は、上記第１実施形態と同様に、５ｈ１＞５ｈ２＞５ｈ３としているが、上記第１実施形態と同様にしなくてもよい。
【００４９】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、第１、第２、第３粒状活性炭層（複数の粒状活性炭層）５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、流入口２から流出口３に至る流水経路４３の上流側から下流側に向かうにつれて平均細孔径（５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３）および平均粒径（５ｄ１、５ｄ２、５ｄ３）が小さくなるように配置し、流入口２から流入した水Ｗ１が、平均細孔径が大きい第１粒状活性炭層５Ａから平均細孔径が小さい第３粒状活性炭層５Ｃへと順次通水されて流出口３から吐出されるようにすることで、平均細孔径が大きい第１粒状活性炭層５Ａ、平均細孔径が中間の第２粒状活性炭層５Ｂ、平均細孔径が小さい第３粒状活性炭層５Ｃにて分子径が大きい物質からに順に補足することができるようになり、下流側に配置した平均細孔径が比較的小さい第２粒状活性炭層５Ｂ、第３粒状活性炭層５Ｃが分子径が大きい物質によって閉塞されてしまうのを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、流入口２から流出口３に至る通水方向に対して上流側から下流側に向かって順に、平均粒径５ｄ１が最も大きい第１の粒状活性炭層５Ａ、平均粒径５ｄ２が中間の大きさの第２の粒状活性炭層５Ｂ、平均粒径５ｄ３が最も小さい第３の粒状活性炭層５Ｃとなるように配置されるため、流入口２からカートリッジケース４内に流入した水Ｗ１が、平均粒径５ｄ１が最も大きい第１粒状活性炭層５Ａから平均粒径５ｄ２が中間の大きさの第２粒状活性炭層５Ｂを経て、平均粒径５ｄ３が最も小さい第３粒状活性炭層５Ｃへと順次通水されるようになり、第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃが順序立ててバランスよく配置することができる。すなわち、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均粒径（５ｄ１、５ｄ２、５ｄ３）が下流側に行くにつれて小さくなるため、通水される水と粒状活性炭５との接触効率をより高めることができるようになる。その結果、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃにおいて有機物などの物質を効率よく吸着除去することができるようになり、浄水カートリッジ１Ａ全体で、幅広い分子径の物質、すなわち、分子径が大きい藻類やコロイダルに集合した性状の有機物等ならびに、分子径が中間の大きさの２−ＭＩＢ等や分子径が小さい総トリハロメタン等を効率よく吸着除去することができるようになり、浄水カートリッジ１Ａの浄化能力をより一層向上させることができる。
【００５２】
（第３実施形態）図３は、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。
【００５３】
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２実施形態とほぼ同様の構成をしており、第１、第２、第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、第１、第２、第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂで仕切られた状態でカートリッジケース４内に配置させている。
【００５４】
そして、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃ間を、上記第１実施形態と同様に、平均細孔径が少なくとも下流側直後の粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃよりも大きい第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂで仕切ることにより構成している。
【００５５】
すなわち、本実施形態においても、第１・第２・第３繊維状活性炭７、７Ａ、７Ｂの平均細孔径７ｈ１、７ｈ２、７ｈ３は、下流側直後の粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３よりも大きく、７ｈ１＞５ｈ１、７ｈ２＞５ｈ２、７ｈ３＞５ｈ３となっている。
【００５６】
さらに、第１・第２・第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径５ｈ１、５ｈ２、５ｈ３が、上記第１実施形態と同様に、５ｈ１＞５ｈ２＞５ｈ３となっているとともに、平均粒径５ｄ１、５ｄ２、５ｄ３が、５ｄ１＞５ｄ２＞５ｄ３となっている。なお、本実施形態においても、上記第２実施形態と同様に、第１・第２・第３粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの粒状活性炭５の平均細孔径を５ｈ１＞５ｈ２＞５ｈ３とさせる必要はない。
【００５７】
ここで、本実施形態が上記第２実施形態と主に異なる点は、カートリッジケース４内の流水経路４３の断面積を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填される部位よりも平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填される部位で大きくなるようにしたことにある。
【００５８】
本実施形態では、最も平均粒径５ｄ１が大きい第１粒状活性炭層５Ａは、最上流側の装填部位４ａに装填されており、最も平均粒径５ｄ３が小さい第３粒状活性炭層５Ｃは、最下流側の装填部位４ｃに装填されている。そして、平均粒径５ｄ２が中間の大きさである第２粒状活性炭層５Ｂは、装填部位４ａと装填部位４ｃとの間に位置する装填部位４ｂに装填されている。
【００５９】
そして、装填部位４ａ、４ｂ、４ｃの平均断面積を、それぞれ４Ｓａ、４Ｓｂ、４Ｓｃとした場合に、４Ｓａ＜４Ｓｂ＜４Ｓｃとなるようにしている。このように４Ｓａ＜４Ｓｂ＜４Ｓｃとすることにより、カートリッジケース４の各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃにおける水路の実効断面積が、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃでほぼ均等となるようにしている。
【００６０】
具体的には、本実施形態では、カートリッジケース４の少なくとも各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃが装填される部位４ａ、４ｂ、４ｃを、平均粒径５ｄ１が大きい粒状活性炭層５Ａの装填部位４ａから平均粒径５ｄ３が小さい粒状活性炭層５Ｃの装填部位４ｃに向かってテーパ状に拡径することで、カートリッジケース４の各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃにおける水路の実効断面積が、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃでほぼ均等となるようにしている。
【００６１】
すなわち、カートリッジケース４の上流側（図３中下側）のほぼ半分が、上流側の閉止板４１から下流側に向かってテーパ状に拡径されている。さらに、本実施形態では、カートリッジケース４の下流側（図３中上側）のほぼ半分も、下流側の閉止板４２から上流側に向かってテーパ状に拡径されており、カートリッジケース４が全体として略樽形に形成されている。
【００６２】
本実施形態では、カートリッジケース４のテーパ角度θが３度以上となるように形成している。
【００６３】
なお、カートリッジケース４のテーパ角度θは、各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃの平均粒径５ｄ１、５ｄ２、５ｄ３に応じて設定されるものであり、テーパ角度θを３度以上としなければならないものではない。
【００６４】
以上の本実施形態によっても、上記第１および第２実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、カートリッジケース４内の流水経路４３の断面積を、平均粒径が大きい粒状活性炭層が装填される部位よりも平均粒径が小さい粒状活性炭層が装填される部位で大きくなるようにしたので、平均粒径５ｄ１、５ｄ２、５ｄ３が異なる各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃにおける流水路の実効断面積をより均一にすることができる。これにより、通水抵抗をカートリッジケース４内全体に亘って緩和させるとともに、大きい異物によって流量が低下してしまうのを抑制することができる。その結果、浄水カートリッジ１Ｂの長寿命化を図ることができる。
【００６６】
また、カートリッジケース４の少なくとも各粒状活性炭層５Ａ、５Ｂ、５Ｃが装填された部位４ａ、４ｂ、４ｃを、平均粒径５ｄ１が大きい粒状活性炭層５Ａが装填された部位４ａから平均粒径５ｄ３が小さい粒状活性炭層５Ｃが装填される部位４ｃに向かってテーパ状に拡径したので、水の流れを円滑にすることができるとともに、カートリッジケース４を射出成形する際の型抜きを容易に行うことができるようになる。本実施形態では、テーパ角度θを３度以上としているため、通水の円滑化および型抜きの容易化をさらに向上させることができるという利点がある。
【００６７】
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。
【００６８】
例えば、上記各実施形態では、粒状活性炭層が３層であるものを例示したが、これに限ることなく２層または４層以上としてもよい。
【００６９】
また、カートリッジケースの断面形状が円形のものを例示したが、カートリッジケースの断面形状はかかる形状に限定されるものではなく、例えば、楕円形、多角形など各種形状とすることができる。
【００７０】
また、上記各実施形態では、カートリッジケース内の粒状活性炭層の上流側に中空糸膜を配置させた構造を例示したが、他の浄化部材を配置させてもよいし、中空糸膜などの浄化部材を配置させなくてもよい。
【００７１】
さらに、本実施形態では、流入口と流出口を対向位置に設けているが、流入口および流出口の形成位置はこれに限定されるものではない。
【００７２】
また、粒状活性炭層やその他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ａ、１Ｂ  浄水カートリッジ
２  流入口
３  流出口
４  カートリッジケース
４ａ、４ｂ、４ｃ  粒状活性炭層が装填される部位
４Ｓａ、４Ｓｂ、４Ｓｃ  流水路の断面積
５  粒状活性炭
５Ａ  第１粒状活性炭層
５Ｂ  第２粒状活性炭層
５Ｃ  第３粒状活性炭層
７、７Ａ、７Ｂ  繊維状活性炭
４３  流水経路
Ｗ１  水
Ｗ２  浄水
【図１】
2010214224.tif 000003
【図２】
2010214224.tif 000004
【図３】
2010214224.tif 000005