(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭を含むプレート状の活性炭プレート部であって内部に空洞を通水路として有し内外方向へ水が流通可能とされた活性炭プレート部を該活性炭プレート部間に水が入るように並べた活性炭プレート列と、
前記通水路からの水を流出させる流出口を有する流出口部材とを備え、
前記活性炭プレート部の外表面から該活性炭プレート部の内部に入った水が前記通水路を通って前記流出口から流出することを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項２】
上下に並べられた前記活性炭プレート列を備え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】
前記活性炭プレート列は、第一の前記通水路を有し第一の前記活性炭プレート部を並べた第一の活性炭プレート列と、第二の前記通水路を有し第二の前記活性炭プレート部を並べた第二の活性炭プレート列とを含み、
前記第二の活性炭プレート部の外表面から該第二の活性炭プレート部の内部に入った水が前記第二の通水路から前記第一の通水路を通って前記流出口から流出することを特徴とする請求項２に記載の浄水カートリッジ。
【請求項４】
前記第二の活性炭プレート部の並びの向きが前記第一の活性炭プレート部の並びの向きと異なることを特徴とする請求項３に記載の浄水カートリッジ。
【請求項５】
前記第二の通水路からの水が前記第一の通水路に入るようにする通水孔を有して前記第一の活性炭プレート列と前記第二の活性炭プレート列との継ぎ目をシールする接合部を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の浄水カートリッジ。
【請求項６】
前記接合部は、前記第一の通水路への水が通る第一の通水孔を有して前記第一の活性炭プレート列に固定される第一の接合部材と、前記第二の通水路からの水が通る第二の通水孔を有して前記第二の活性炭プレート列に固定される第二の接合部材とを含み、
前記第一の接合部材と前記第二の接合部材とが嵌め合わされ、前記第二の通水孔を通った水が前記第一の通水孔を通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。
【請求項７】
浄水カートリッジと、水入口及び水出口を有し前記浄水カートリッジを収容する容器とを備えた浄水器であって、
前記浄水カートリッジは、活性炭を含むプレート状の活性炭プレート部であって内部に空洞を通水路として有し内外方向へ水が流通可能とされた活性炭プレート部を該活性炭プレート部間に水が入るように並べた活性炭プレート列を備え、
前記水入口から入った水が前記活性炭プレート部の外表面から該活性炭プレート部の内部に入り、該活性炭プレート部の内部に入った水が前記通水路を通って前記水出口から流出することを特徴とする浄水器。
【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、及び、浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
実開平7-583号公報には、収納ケース内の中央位置に単一のフィルター本体（浄水カートリッジ）が固定された浄水器用カートリッジフィルターが示されている。収納ケースは、フィルター本体の外径よりも大きい内径の円筒状ケース本体と、このケース本体の下方に固定される蓋体とにより形成されている。蓋体には、原水を導入する注入管と、浄水が流出する浄水導出管とが形成されている。フィルター本体は、中芯、内部不織布シート、活性炭層、外部不織布シート、上部パッキング板、及び、下部パッキング板を有し、円筒状に形成されている。活性炭層は、内部不織布シートの外周に繊維状の活性炭シートを所定の厚さに巻回することにより形成されている。活性炭は、原水に含まれる有機物等の微量成分を除去する。
蓋体の注入管から導入された原水は外表面からフィルター本体の中に入り、フィルター本体の中空部から出る浄水は蓋体の浄水導出管から流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記フィルター本体の外表面に濁り成分等が付着して濾過流量が大きく下がると、フィルター本体の洗浄又は交換が必要となる。ユーザーにとってフィルター本体の洗浄作業及び交換作業は面倒であり、フィルター本体の交換のためには交換用のフィルター本体が手元に無ければならない。
【０００５】
本発明は、長寿命化することが可能な浄水カートリッジ及び浄水器を提供する目的を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の浄水カートリッジは、活性炭を含むプレート状の活性炭プレート部であって内部に空洞を通水路として有し内外方向へ水が流通可能とされた活性炭プレート部を該活性炭プレート部間に水が入るように並べた活性炭プレート列と、
前記通水路からの水を流出させる流出口を有する流出口部材とを備え、
前記活性炭プレート部の外表面から該活性炭プレート部の内部に入った水が前記通水路を通って前記流出口から流出する、態様を有する。
【０００７】
また、本発明は、浄水カートリッジと、水入口及び水出口を有し前記浄水カートリッジを収容する容器とを備えた浄水器であって、
前記浄水カートリッジは、活性炭を含むプレート状の活性炭プレート部であって内部に空洞を通水路として有し内外方向へ水が流通可能とされた活性炭プレート部を該活性炭プレート部間に水が入るように並べた活性炭プレート列を備え、
前記水入口から入った水が前記活性炭プレート部の外表面から該活性炭プレート部の内部に入り、該活性炭プレート部の内部に入った水が前記通水路を通って前記水出口から流出する、態様を有する。
【０００８】
水が活性炭プレート部の外表面から活性炭プレート部の内部へ流れるとき、水に含まれる微量成分が除去される。活性炭プレート列に活性炭プレート部が並べられ、活性炭プレート部間に水が入るようにされているので、上記態様は、水が流入する活性炭プレート部外表面の単位体積当たりの面積を増やして長寿命化することが可能な浄水カートリッジ及び浄水器を提供することができる。
【０００９】
ここで、活性炭を含む活性炭プレート部には、バインダー、金属処理剤といったイオン交換体、等、活性炭以外の素材が含まれても良い。
活性炭プレート部の形状であるプレート状には、平板状、波板状といった曲がった板状、等が含まれる。
活性炭プレート部内部の通水路には、活性炭プレート部内部の空洞に水を通す物質が挿入されている場合も含まれる。
活性炭プレート部同士は、繋がらずに離間していてもよいし、間に水が入る隙間を有するように繋がっていてもよい。
活性炭プレート列には、同じ大きさの活性炭プレート部が並べられてもよいし、大きさの異なる二種類以上の活性炭プレート部が並べられてもよい。
水が通水路を通って流出口から流出することには、流出口に直接繋がった通水路を水が通って流出口から流出すること、通水口と流出口の間に介在する活性炭プレート列の一部といった部位を通水路からの水が通って流出口から流出すること、等が含まれる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、長寿命化することが可能な浄水カートリッジ及び浄水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】浄水カートリッジ３０を組み込んだ浄水器１００を例示する縦断面図。
【図２】浄水カートリッジ３０の外観を例示する斜視図。
【図３】中段ユニットＵ２における活性炭プレート部１０Ｂの並びの向き（並び方向Ｄ５Ｂ）を変えた浄水カートリッジ３０の外観を例示する斜視図。
【図４】浄水カートリッジ３０を例示する縦断面図。
【図５】（ａ）は中段ユニットＵ２の外観を例示する斜視図、（ｂ）は下段ユニットＵ１の外観を例示する斜視図。
【図６】（ａ）は活性炭プレート部１０の外観を例示する斜視図、（ｂ）は活性炭プレート部１０を例示する縦断面図、（ｃ）は活性炭プレート部１０を例示する横断面図。
【図７】活性炭プレート部１０の要部を例示する図。
【図８】（ａ）は活性炭プレート部１０の製造方法を例示する流れ図、（ｂ）は成型装置２００を模式的に例示する図。
【図９】（ａ）は上部保持部材（第一の接合部材）６１Ａ，６１Ｂの外観を例示する斜視図、（ｂ）は上部保持部材６１Ａ，６１Ｂを例示する縦断面図、（ｃ）は下部保持部材（第二の接合部材）６２Ｂ，６２Ｃの外観を例示する斜視図、（ｄ）は下部保持部材６２Ｂ，６２Ｃを例示する縦断面図。
【図１０】（ａ）は下段ユニット下部保持部材６２Ａの外観を例示する斜視図、（ｂ）は下段ユニット下部保持部材６２Ａを例示する縦断面図、（ｃ）は集水部材（流出口部材）４０の外観を例示する斜視図、（ｄ）は集水部材４０を例示する縦断面図。
【図１１】活性炭プレート列５０の外表面の面積を模式的に説明するための図。
【図１２】（ａ），（ｂ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す縦断面図。
【図１３】活性炭プレート列５０の変形例を示す斜視図。
【図１４】（ａ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す斜視図、（ｂ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す平面図、（ｃ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す横断面図。
【図１５】（ａ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す斜視図、（ｂ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す横断面図。
【図１６】（ａ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す斜視図、（ｂ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す横断面図。
【図１７】（ａ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す斜視図、（ｂ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す横断面図。
【図１８】（ａ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す斜視図、（ｂ）は活性炭プレート部１０の変形例を示す横断面図。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は活性炭プレート列５０の変形例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
【００１３】
（１）本技術の概要：
まず、図１〜１０を参照して本技術の概要を説明する。
【００１４】
浄水カートリッジ３０は、基本要素として、活性炭プレート列５０と流出口部材（４０）を備える。浄水器１００は、基本要素として、活性炭プレート列５０を有する浄水カートリッジ３０、及び、容器（１２０）を備える。活性炭プレート列５０に活性炭プレート部１０が並べられ、活性炭プレート部１０間に水が入るようにされているので、水が流入する活性炭プレート部外表面４の単位体積当たりの面積を増やすことができる。活性炭プレート部外表面４の面積が増えると、浄水カートリッジ３０に通水することができる水の量が増え、浄水カートリッジ３０を使用することができる時間が長くなる。従って、長寿命の浄水カートリッジ３０を提供することができる。
【００１５】
ところで、活性炭プレート列５０が上下に並べられた態様は、水が流入する活性炭プレート部外表面４の単位体積当たりの面積をさらに増やしてさらに長寿命化することが可能な浄水カートリッジ３０及び浄水器１００を提供することができる。
【００１６】
ここで、前記活性炭プレート列５０は、第一の前記通水路２を有し第一の前記活性炭プレート部１０を並べた第一の活性炭プレート列５０Ａ（又は５０Ａ及び５０Ｂ）と、第二の前記通水路２を有し第二の前記活性炭プレート部１０を並べた第二の活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃ（又は５０Ｃ）とを含むものとする。前記第二の活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃ（又は１０Ｃ）の外表面４から該第二の活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃ（又は１０Ｃ）の内部に入った水が前記第二の通水路２Ｂ，２Ｃ（又は２Ｃ）から前記第一の通水路２Ａ（又は２Ａ及び２Ｂ）を通って前記流出口４３ａから流出しても良い。この態様は、第二の活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃ（又は５０Ｃ）に専用の流出口を不要にすることができる。
なお、第一及び第二の活性炭プレート列の位置関係は、相対的なものである。従って、第一の活性炭プレート列が上下に並べられても良いし、第二の活性炭プレート列が上下に並べられても良い。第一の活性炭プレート列５０Ａ，５０Ｂが上下に並べられた場合、第二の活性炭プレート部１０Ｃの外表面４から該第二の活性炭プレート部１０Ｃの内部に入った水は、第二の通水路２Ｃから複数の第一の通水路２Ｂ，２Ａを通って流出口４３ａから流出しても良い。第二の活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃが上下に並べられた場合、第二の活性炭プレート部１０Ｃの外表面４から該第二の活性炭プレート部１０Ｃの内部に入った水は、複数の第二の通水路２Ｃ，２Ｂから第一の通水路２Ａを通って流出口４３ａから流出しても良い。
【００１７】
前記第二の活性炭プレート部（１０Ｂ又は１０Ｃ）の並びの向き（並び方向Ｄ５Ｂ又はＤ５Ｃ）が前記第一の活性炭プレート部（１０Ａ又は１０Ｂ）の並びの向き（並び方向Ｄ５Ａ又はＤ５Ｂ）と異なる態様は、通水路２内の水の偏った流れを抑制することができるので、浄水カートリッジ全体の活性炭を効率良く使用することができ、さらに長寿命化することが可能な浄水カートリッジ３０及び浄水器１００を提供することができる。両者の向きの異なる角度は、特に限定されず、例えば、４５°、６０°、９０°、等にすることができる。第一の活性炭プレート列が上下に並べられている場合、第二の活性炭プレート列５０Ｃに最も近い第一の活性炭プレート列５０Ｂにおける活性炭プレート部１０Ｂの並びの向き（並び方向Ｄ５Ｂ）が第二の活性炭プレート列５０Ｃの並びの向き（並び方向Ｄ５Ｃ）と異なることが好ましい。第二の活性炭プレート列が上下に並べられている場合、第一の活性炭プレート列５０Ａに最も近い第二の活性炭プレート列５０Ｂにおける第二の活性炭プレート部１０Ｂの並びの向き（並び方向Ｄ５Ｂ）が第一の活性炭プレート部１０Ａの並びの向き（並び方向Ｄ５Ａ）と異なることが好ましい。
【００１８】
浄水カートリッジ３０は、前記第二の通水路（２Ｂ又は２Ｃ）からの水が前記第一の通水路（２Ａ又は２Ｂ）に入るようにする通水孔６０ｈを有して前記第一の活性炭プレート列（５０Ａ又は５０Ｂ）と前記第二の活性炭プレート列（５０Ｂ又は５０Ｃ）との継ぎ目ＳＥ１をシールする接合部６０を備えても良い。この態様は、第二の通水路（２Ｂ又は２Ｃ）から第一の通水路（２Ａ又は２Ｂ）への水が流れる活性炭プレート列５０の継ぎ目ＳＥ１から原水が混入することを抑制することができる。
【００１９】
前記接合部６０は、前記第一の通水路（２Ａ又は２Ｂ）への水が通る第一の通水孔６１ｈを有して前記第一の活性炭プレート列（５０Ａ又は５０Ｂ）に固定される第一の接合部材（６１Ａ，６１Ｂ）と、前記第二の通水路（２Ｂ又は２Ｃ）からの水が通る第二の通水孔６２ｈを有して前記第二の活性炭プレート列（５０Ｂ又は５０Ｃ）に固定される第二の接合部材（６２Ｂ，６２Ｃ）とを含んでもよい。前記第一の接合部材（６１Ａ，６１Ｂ）と前記第二の接合部材（６２Ｂ，６２Ｃ）とが嵌め合わされ、前記第二の通水孔６２ｈを通った水が前記第一の通水孔６１ｈを通っても良い。この態様は、活性炭プレート列５０をユニット化して扱い易くすることができる。
【００２０】
（２）具体的な構成例：
図１は、浄水カートリッジ３０の使用例として浄水器１００を示す断面図である。この浄水器１００は、プレフィルター１１５を収容する一次タンク１１０と、浄水カートリッジ３０を収容する二次タンク１２０とを備えている。
【００２１】
一次タンク１１０は、プレフィルター１１５を出し入れするための開口ＯＰ１を上部に有する略円筒状のタンク本体１１１と、このタンク本体１１１の上部開口ＯＰ１を閉じるための蓋１１４とを備えている。タンク本体１１１は、上側のプレフィルター収容室１１１ａと下側の水通過室１１１ｂとが仕切板１１６で仕切られている。仕切板１１６には、円筒状のプレフィルター１１５に設けられた内筒部１１５ａの端部を通す開口が形成されている。収容室１１１ａの側面下部には、水道水等の原水を導入するための水入口１１２が設けられている。水通過室１１１ｂの側面には、プレフィルター１１５による濾過後の水を二次タンク１２０へ流出させるための水出口１１３が設けられている。この水出口１１３と二次タンク１２０の水入口１２２との間には、配管１３０が接続されている。プレフィルター１１５は、糸巻きフィルター等が用いられ、原水に含まれる例えば粒径５μｍ程度以上の大きな異物を除去するために収容室１１１ａに対して着脱可能に取り付けられる。図１に示すように、収容室１１１ａには、７本等、複数のプレフィルター１１５が収容されても良い。
【００２２】
二次タンク１２０は、浄水カートリッジ３０を出し入れするための開口ＯＰ２を上部に有する略円筒状のタンク本体１２１と、このタンク本体１２１の上部開口ＯＰ２を閉じるための蓋１２４とを備えている。タンク本体１２１は、上側のカートリッジ収容室１２１ａと下側の水通過室１２１ｂとが仕切板１２６で仕切られている。仕切板１２６には、浄水カートリッジ３０に設けられた集水部材（流出口部材）４０の筒状部４３を通す開口が形成されている。収容室１２１ａの側面上部には、プレフィルター１１５を通過した水を導入するための水入口１２２が設けられている。水通過室１２１ｂの側面には、浄水カートリッジ３０による浄化後の水を流出させるための水出口１２３が設けられている。この水出口１２３には、浄水流出配管１４０が接続されている。浄水カートリッジ３０は、収容室１２１ａに対して着脱可能に取り付けられる。浄水カートリッジ３０に設けられた活性炭プレート列５０Ａ〜５０Ｃは、例えば０．１μｍ程度以上の細かい濁りや鉄サビや一般細菌を取り除く中空糸膜の機能と、有機物や遊離残留塩素等を吸着して除去する活性炭の機能とを有している。
【００２３】
水入口１１２からプレフィルター収容室１１１ａに流入した原水は、プレフィルター１１５の外側面から内筒部１１５ａの内側に入り、大きな異物が除去される。濾過後の水は、内筒部１１５ａの内側から水通過室１１１ｂ及び配管１３０を経てカートリッジ収容室１２１ａに入り、浄水カートリッジ３０で浄化される。浄化後の水は、筒状部４３の流出口４３ａから水通過室１２１ｂ及び浄水流出配管１４０を経て外部へ流出する。
なお、一次タンク１１０は、本発明に必須ではない。二次タンク１２０は、水入口及び水出口を有し浄水カートリッジを収容する容器の一例である。
【００２４】
図２は、浄水カートリッジ３０の外観を示している。図３は、中段ユニットＵ２における活性炭プレート部１０Ｂの並びの向きを変えた浄水カートリッジ３０の外観を示している。図４は、浄水カートリッジ３０の縦断面を示している。図５（ａ）は、中段ユニットＵ２の外観を示している。図５（ｂ）は、下段ユニットＵ１の外観を示している。図６（ａ）は、活性炭プレート部１０の外観を示している。図６（ｂ），（ｃ）は、活性炭プレート部１０の断面を示している。図７は、活性炭プレート部１０の要部を示している。
【００２５】
上記図中、符号Ｄ１は、活性炭プレート部１０の厚み方向を示している。符号Ｄ２は、活性炭プレート部１０の内部を流れる浄水の通水方向を示し、通水路２の長手方向を示している。符号Ｄ３は、活性炭プレート部１０の幅方向を示している。各方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、互いに直交するものとするが、互いに交わっていれば直交していなくてもよい。分かり易く示すため、各方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。符号Ｄ４は、活性炭プレート部１０における内表面３と外表面４とを繋ぐ内外方向を示している。内外方向Ｄ４は、厚み方向Ｄ１に限定されず、例えば、活性炭プレート部１０の幅方向Ｄ３の端面２３に近い部位では幅方向Ｄ３となることがある。符号Ｄ５は、活性炭プレート部１０の並び方向を示している。並び方向Ｄ５は、各ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３の活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの並び方向Ｄ５Ａ，Ｄ５Ｂ，Ｄ５Ｃを総称する。
なお、本明細書で説明する位置関係は、厳密な位置関係に限定されない。例えば、活性炭プレート列５０が厳密な鉛直方向から斜めにずれて上下に配置されること等は、本発明に含まれる。
【００２６】
図２等に示す浄水カートリッジ３０は、３段のユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３、集水部材（流出口部材）４０、持手部材６３，６３、及び、持手固定部材６４，６４を備えている。各ユニットＵ１〜Ｕ３は、活性炭プレート列５０、上部保持部材６１、及び、下部保持部材６２を有する構造とされている。活性炭プレート列５０は、通水路２を有する活性炭プレート部１０を該活性炭プレート部１０間に水が入るように並べたものである。なお、各ユニットＵ１〜Ｕ３の活性炭プレート列５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを活性炭プレート列５０と総称し、活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを活性炭プレート部１０と総称し、通水路２Ａ，２Ｂ，２Ｃを通水路２と総称し、上部保持部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを上部保持部材６１と総称し、下部保持部材６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを下部保持部材６２と総称する。
【００２７】
図６（ａ）等に示すように、活性炭プレート部１０は、活性炭１１を含むプレート状に形成されている。プレート状には、図６（ａ）に示す平板状の他、曲がった板状等が含まれる。活性炭プレート部１０は、内部に空洞を通水路２として有し、内外方向Ｄ４へ水が流通可能とされている。図６（ｂ），（ｃ）に示す通水路２は、長手方向を通水方向Ｄ２に向けて該通水方向Ｄ２の両端面２２ａ，２２ｂにまで形成された貫通穴であり、幅方向Ｄ３に複数並べられている。外表面４から活性炭プレート部１０の内部に入った水は、通水路２に入って通水方向Ｄ２へ流れるようにされている。なお、外表面４は、保持部材６１，６２で覆われない部分の活性炭プレート部表面をいい、図６（ａ）に示す活性炭プレート部１０の場合には、厚み方向Ｄ１の端面（表面２１，２１）、及び、幅方向Ｄ３の端面２３，２３となり、通水方向Ｄ２の端面２２が除かれる。
【００２８】
図７に示す活性炭プレート部１０は、活性炭１１及びバインダー１２を含み、通水路２を有するプレート状に形成されている。この活性炭プレート部１０は、活性炭１１同士がバインダー１２で点接着され、活性炭１１の粒子間に隙間５がある。この隙間５を水が内外方向Ｄ４へ流通する。むろん、形状が保持される限り、バインダーを省略しても良い。活性炭プレート部１０は、水を活性炭プレート部１０の内外方向Ｄ４へ流通させて濾過するときに活性炭１１の機能が発揮される。
【００２９】
活性炭１１には、粒状、粉砕状、繊維状、等の活性炭を用いることができる。粉砕状及び粒状には、粉末状が含まれる。粉砕状の概念と粒状の概念とは、一部が重複するものとする。粉砕状の概念と繊維状の概念とは、一部が重複するものとする。
【００３０】
賦活前の活性炭原料には、植物系、石炭系、石油系、合成樹脂系、天然素材系、各種有機灰、等を用いることができる。なお、活性炭原料は、賦活前の原料や炭化前の原料が含まれる。すなわち、賦活には、炭化処理後に賦活処理することが含まれる。
植物系の炭素質材料には、ヤシ殻やアーモンド殻といった果実殻、木材、おが屑、竹、草、等を用いることができる。石炭系の炭素質材料には、泥炭、亜炭、かつ炭、瀝青炭、無煙炭、等を用いることができる。石油系の炭素質材料には、石油ピッチ等を用いることができる。合成樹脂系の炭素質材料には、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ユリア系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、等を用いることができる。天然素材系の炭素質材料には、木綿といった天然繊維、レーヨンといった再生繊維、アセテートといった半合成繊維、等を用いることができる。
【００３１】
粉砕状の活性炭には、活性炭原料の賦活物を砕いて得られる活性炭、活性炭原料の粉砕物を賦活して得られる活性炭、等を用いることができる。粉砕状活性炭には、１００メッシュ（直径０．１５ｍｍ）よりも小さい粉末活性炭が含まれるものとする。粒状の活性炭には、ヤシ殻系活性炭、木炭、竹炭、石炭系活性炭、合成樹脂系活性炭、等を用いることができる。粒状活性炭は、賦活物を砕いて所定粒度にふるい分けして得られる活性炭でも良いし、所定粒度の炭素質材料を賦活して得られる活性炭でも良い。粒状活性炭には、粉末活性炭が含まれるものとする。繊維状の活性炭には、石炭ピッチ、石油ピッチ、合成樹脂系活性炭、天然素材系活性炭、等を用いることができる。繊維状の活性炭を用いると、活性炭プレート部の強度が向上する。
【００３２】
粒径を求めることができる活性炭１１の平均粒径は、０．２〜５００μｍが好ましく、１〜３００μｍがより好ましく、２〜２００μｍがさらに好ましく、３〜１５０μｍが特に好ましい。なお、平均粒径は、５０μｍ以上の粒子についてはJIS K1474：2007（活性炭試験方法）に規定される５０％粒径（Ｄ５０、メジアン径）とし、５０μｍ未満の粒子についてはJIS K5600-9-3：2006（塗料一般試験方法−第９部：粉体塗料−第３節：レーザ回折による粒度分布の測定方法）に準拠した粒子径分布からJIS Z8819-2（粒子径測定結果の表現―第２部：粒子径分布からの平均粒子径又は平均粒子直径及びモーメントの計算）に従って求められる重み付き体積平均粒子径とする。平均粒径を前記下限以上とすることにより、活性炭プレート部を内外方向へ流れる水が好ましい流量に増える。また、平均粒径を前記上限以下とすることにより、例えば中空糸膜のような好ましい濾過性能（例えば濁り成分除去性能）が得られる。
活性炭は、一種類でもよいが、二種類以上の組合せでもよい。性質及び／又は粒度分布の異なる二種類以上の活性炭を用いると、各除去物質をバランス良く処理可能な活性炭プレート部を得ることができる。
【００３３】
バインダー１２には、熱可塑性バインダー、熱硬化性バインダー、無機バインダー、等を用いることができる。バインダーは、疎水性でもよいし、親水性（水溶性を含む。）でもよい。
熱可塑性バインダーには、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）といったポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートといったポリエステル、熱可塑性エラストマー、これらの樹脂を親水化するための改質剤を添加した樹脂、これらの樹脂の混合物、等を用いることができる。なお、これらの樹脂は、熱可塑性樹脂に含まれるものとする。疎水性の熱可塑性バインダーの具体例として、三井化学株式会社製ポリエチレンパウダー（ミペロン（登録商標）、旭化成ケミカルズ株式会社製ポリエチレンパウダー（サンファイン（登録商標））、等を挙げることができる。親水性の熱可塑性バインダーの具体例として、三井化学株式会社製ポリオレフィン水性ディスパージョン（ケミパール（登録商標））等を挙げることができる。
【００３４】
無機バインダーには、ｐ−アルミナ（Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ）、リン酸系バインダー、ケイ素系バインダー、チタン系バインダー、等を用いることができる。また、層状ケイ酸塩鉱物などの粘土状鉱物も無機バインダーとして用いることができる。
水溶性バインダーには、上述したｐ−アルミナの他、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、リン酸アルミニウム系バインダー、等が含まれる。
【００３５】
バインダーは、一種類でもよいが、二種類以上の組合せでもよい。なお、水に対して残留性を示す残留性バインダー（第一のバインダー）と、水で洗い流される非残留性バインダー（第二のバインダー）とを併用すると、水で洗った活性炭プレート部に残留性バインダーが残り、この残留性バインダーにより活性炭プレート部の形状が保持される。また、非残留性バインダーが洗い流されることにより、活性炭プレート部の内外方向Ｄ４へ繋がる隙間が適度に拡がり、内外方向Ｄ４への流量が適度に増える。残留性バインダー１００重量部に対する非残留性バインダーの配合比は、例えば、０．１〜１０００重量部、より好ましくは１〜５００重量部、さらに好ましくは３〜３００重量部とすることができる。
【００３６】
バインダーの配合量は、例えば、活性炭１００重量部に対して２〜１５０重量部、より好ましくは３〜１００重量部、さらに好ましくは５〜５０重量部とすることができる。バインダーの配合量を前記下限以上とすると、活性炭プレート部の中で活性炭の粒子同士が好ましい接着力で接着される。また、バインダーの配合量を前記上限以下とすると、活性炭の活性を有する表面が好ましい割合で残り、活性炭プレート部が好ましい吸着活性を示す。バインダーの配合比は、活性炭プレート部の形状保持性の観点から、活性炭の平均粒径が小さくなるほど多くするのが好ましい。
【００３７】
活性炭プレート部１０の構成成分は活性炭とバインダーの組合せのみでも良いが、活性炭１００重量部に対して０．１〜１００重量部程度の添加剤を添加しても良い。添加剤には、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、キレート樹脂、無機系のイオン交換体、これらの組合せ、といったイオン交換体等を用いることができる。陽イオン交換樹脂やキレート樹脂は、金属処理剤として機能する。繊維状活性炭、繊維状活性炭原料、等の繊維状材料を添加すると、活性炭プレート部の強度が向上する。
添加剤の平均粒径を求めることができる場合、添加剤の平均粒径は、０．２〜５００μｍが好ましく、１〜３００μｍがより好ましく、２〜２００μｍがさらに好ましく、３〜１５０μｍが特に好ましい。平均粒径を前記下限以上とすることにより、活性炭プレート部を内外方向へ流れる水が好ましい流量に増える。また、平均粒径を前記上限以下とすることにより、好ましい濾過性能が得られる。
【００３８】
活性炭プレート部１０の大きさは、特に限定されないが、例えば、以下のようにすることができる。図６（ａ）〜（ｃ）及び図７を参照して、活性炭プレート部１０の大きさを説明する。
活性炭プレート部１０の厚みＴｔは、例えば、３〜３０ｍｍ程度とすることができる。通水路２の部分の厚みＴｈは、例えば、１〜２８ｍｍ程度とすることができる。通水路２から厚み方向Ｄ１の外側にある外壁部６の厚みＴｅは、例えば、１〜２８ｍｍ程度とすることができる。活性炭プレート部１０の長さＬｔ及び幅Ｗｔは、厚みＴｔよりも大きければ特に限定されない。通水路２の長さは、図６（ｂ）に示すように活性炭プレート部の長さＬｔと同じでも良いし、図１２（ａ），（ｂ）に示すように活性炭プレート部の長さＬｔよりも短くても良い。通水路２から幅方向Ｄ３の外側にある外壁部７の厚みをＷｅとすると、幅方向Ｄ３における通水路２の部分の長さＷｈは、例えば、１ｍｍ以上、Ｗｔ−２Ｗｅ以下とすることができる。外壁部７の厚みＷｅ、及び、通水路２間の隔壁部８の厚みＷｂは、例えば、１〜３０ｍｍ程度とすることができる。
【００３９】
なお、活性炭の代わりに賦活前の活性炭原料を用いて内部に空洞を通水路として有するプレート状の活性炭原料プレート部を形成し、この活性炭原料プレート部を賦活すると、活性炭プレート部１０が形成される。活性炭原料プレート部に有機バインダーが含まれる場合、炭化処理を含む賦活処理時にバインダーが熱分解して消失することがある。活性炭原料プレート部に耐熱性の無機バインダーが含まれる場合、賦活処理後にバインダーが残ることがある。
【００４０】
次に、活性炭プレート部１０の製造方法の例を説明する。
図８（ａ）に示す製法は、バインダーを用いて活性炭プレート部１０を製造する例を示している。
【００４１】
混合工程Ｓ１では、活性炭１１とバインダー１２と必要に応じて添加剤１４とを含む材料を混合する。この混合には、粉体混合、液状分散媒に固体分散質を分散させる混練、等が含まれる。添加剤１４には、水といった分散媒が含まれる。混合には、ミキサー、ブレンダー、水平円筒型、Ｖ型、二重円錐型、正方立体型、Ｓ型、連続Ｖ型、ボールミル型、ロッキング型、クロスロータリー型、リボン型、スクリュー型、ロター型、パグミル型、遊星型、タービン型、高速流動型、回転円板型、等の混合装置を使用しても良い。混合装置の回転速度は、混合物の温度の偏りを少なくする速度であればよく、例えば、１５〜２００ｒｐｍとすることができる。
【００４２】
充填工程Ｓ２では、混合工程Ｓ１で得られる混合物１６を図８（ｂ）に示すような成型装置２００の成形型２１１〜２１３内に充填する。
【００４３】
図８（ｂ）に示す成型装置２００は、金型２１１〜２１３、ヒーター２２１，２２２、図示しない油圧プレス機、等を備えている。母型２１１，２１２には、キャビティ２１４を有する下型２１１、及び、下型２１１の上に配置される上型２１２が含まれる。入子型２１３は、通水路２を形成するための挿入部２１３ａを有し、キャビティ２１４に挿入される。下ヒーター２２１は、下型２１１の下に配置され、下型２１１を加熱する。上ヒーター２２２は、上型２１２の上に配置され、上型２１２を加熱する。油圧プレス機は、ヒーター２２１，２２２を介して母型２１１，２１２を図８（ｂ）の矢印の方法に押圧する。
【００４４】
成型工程Ｓ３では、キャビティ２１４内の混合物１６のバインダー１２が軟化温度以上となるようにヒーター２２１，２２２で母型２１１，２１２を加熱し、油圧プレス機で混合物１６に圧縮力を加える圧縮成形を行う。圧縮成形とは、閉じたキャビティの中の材料に圧力を加える成形をいう。バインダーの軟化温度が範囲Ｔsl〜Ｔsh（℃）で示される場合、加熱温度の下限をＴshとすればよい。軟化温度は、JIS K7206：1999（プラスチック―熱可塑性プラスチック―ビカット軟化温度（ＶＳＴ）試験方法）に規定されるビカット軟化温度とする。バインダーの軟化温度が不明である場合、軟化温度よりも高い融点を加熱温度の下限とすればよい。また、バインダーの発火点が最低温度Ｔilで示される場合、加熱温度の上限をＴil未満とすればよい。なお、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂の発火点は、通常、３５０℃以上であるため、加熱混合温度の好ましい上限は３５０℃未満である。バインダーの融点が範囲Ｔml〜Ｔmhで示される場合、加熱温度のより好ましい上限はＴml＋７０℃とすればよく、加熱温度の好ましい下限はＴmhとすればよい。
キャビティ２１４内の混合物１６に加えるプレス圧は、例えば、押圧の方向と直交する断面におけるキャビティ２１４の面積が１５０ｍｍ×２００ｍｍである場合、２〜３０ｔ（トン）程度、より好ましくは４〜１０ｔ程度とすることができる。このプレス圧は、押圧の方向と直交する断面におけるキャビティ２１４の面積に応じて調整すれば良い。なお、前記面積は、活性炭プレート部１０の表面２１の片側の面積にほぼ相当する。
【００４５】
脱型工程Ｓ４では、母型２１１，２１２の加熱を停止し、油圧プレス機のプレス圧から母型２１１，２１２を解放して、成型物（活性炭プレート部１０）を成形型２１１〜２１３から取り出す。成型物の取り出し前に成型物の温度がバインダー１２の軟化温度未満となるように成型物を冷却しても良い。プレス圧解放後に上型２１２を取り外し、キャビティ２１４から成型物を抜き出し、成型物から入子型２１３を引き抜くと、成形型から成型物が取り出される。
【００４６】
冷却工程Ｓ５では、成型物を室温まで冷却する。この冷却は、大気中に放置する自然冷却でも良いし、送風又は水冷による強制空冷でも良い。
【００４７】
以上の工程Ｓ１〜Ｓ５により、活性炭プレート部１０を製造することができる。
なお、活性炭プレート部の製造工程には、圧縮成形以外にも、押出成形等を採用しても良い。
【００４８】
なお、上記活性炭１１の代わりに賦活前の活性炭原料を用いる場合、脱型工程Ｓ４で得られる成型物である活性炭原料プレート部を賦活すると、活性炭プレート部１０を製造することができる。賦活とは、炭素質材料の微細孔を発達させ多孔質に変える反応である。賦活には、水蒸気、二酸化炭素、空気、等の存在下で高温処理するガス賦活、塩化亜鉛、硫酸塩、リン酸、等で薬品処理する薬品賦活、薬品と水蒸気を併用する賦活、等がある。活性炭原料プレート部の賦活には、炭化処理後に賦活処理することが含まれる。炭化処理は、例えば、窒素、アルゴン、等の不活性雰囲気下、６００〜８００℃で活性炭原料プレート部を炭化する処理とすることができる。炭化処理後の賦活処理は、例えば、水蒸気、二酸化炭素、等の酸化性ガスの雰囲気下、７００〜１１００℃で活性炭原料プレート部を活性化する処理とすることができる。炭化処理があると活性炭としての活性が高まるので好ましいものの、炭化処理を省略して賦活処理を行うこともできる。
【００４９】
活性炭プレート部１０は、活性炭プレート部１０間に水が入るように並べられて活性炭プレート列５０とされる。図４等に示す活性炭プレート列５０は、活性炭プレート部１０の厚み方向Ｄ１へ間隔（隙間ＣＬ１）を空けて複数の活性炭プレート部１０が配置されている。活性炭プレート部１０の並び方向Ｄ５は、図４等に示すように活性炭プレート部１０の厚み方向Ｄ１と一致するのが好ましいものの、厚み方向Ｄ１からずれた方向でも良い。活性炭プレート部１０の並びは、等間隔が好ましいものの、等間隔でなくても良い。活性炭プレート部１０同士は、図４等に示すように離間して配置されてもよいし、図１３に示すように繋がっていてもよい。
【００５０】
活性炭プレート列５０の上部には上部保持部材６１が設けられ、活性炭プレート列５０の下部には下部保持部材６２が設けられている。図９（ａ），（ｂ）に示すように、下段ユニットＵ１及び中段ユニットＵ２には第一の通水孔６１ｈを有する同形状の上部保持部材（第一の接合部材）６１Ａ，６１Ｂが設けられる。上段ユニットＵ３の上部保持部材６１Ｃは、図４に示すように、通水孔が無い。また、図９（ｃ），（ｄ）に示すように、中段ユニットＵ２及び上段ユニットＵ３には第二の通水孔６２ｈを有する同形状の下部保持部材（第二の接合部材）６２Ｂ，６２Ｃが設けられる。下段ユニットＵ１の下部保持部材６２Ａは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、持手固定部材６４の装着部６２ｍが設けられている。
【００５１】
図９（ａ），（ｂ）に示す上部保持部材（第一の接合部材）６１Ａ，６１Ｂは、活性炭プレート列５０Ａ，５０Ｂの上面に合わせられる基部６１ｐ、この基部６１ｐの縁部近傍から上方へ延出した延出部６１ｅ、及び、基部６１ｐから下方へ延出した壁部６１ｗを有している。基部６１ｐには、活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂの通水路２Ａ，２Ｂへの水が通る第一の通水孔６１ｈが形成されている。延出部６１ｅは、下部保持部材６２Ｂ，６２Ｃの延出部６２ｅの内側に嵌め合わされる。壁部６１ｗは、活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂの上縁部（通水方向端面２２ａ）を挿入するための複数の溝６１ｇを形成している。各溝６１ｇに活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂの上縁部が挿入されることにより、上部保持部材６１Ａ，６１Ｂが活性炭プレート列５０Ａ，５０Ｂに固定される。各溝６１ｇの位置に合わせて通水孔６１ｈが形成されているので、通水孔６１ｈから通水路２Ａ，２Ｂへ水が通る。
【００５２】
図４等に示す上段ユニット上部保持部材６１Ｃは、基部６１ｐ及び壁部６１ｗがあるものの、基部６１ｐに通水孔が形成されていない。従って、活性炭プレート部１０Ｃの通水方向端面２２ａは、閉塞されている。上部保持部材６１Ｃの活性炭プレート部並び方向Ｄ５の端面近傍には、持手部材６３，６３を通す貫通穴が形成されている。上部保持部材６１Ｃの上面中央部には、上方に向かって略円筒状に延出した筒状部６１ｔが形成されている。この筒状部６１ｔは、図１に示すカートリッジ押さえ部材６５の中央部の開口に挿入される。壁部６１ｗにより形成される各溝に活性炭プレート部１０Ｃの上縁部が挿入されることにより、上部保持部材６１Ｃが活性炭プレート列５０Ｃに固定される。
【００５３】
図９（ｃ），（ｄ）に示す下部保持部材（第二の接合部材）６２Ｂ，６２Ｃは、活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃの下面に合わせられる基部６２ｐ、この基部６２ｐの縁部から下方へ延出した延出部６２ｅ、及び、基部６２ｐから上方へ延出した壁部６２ｗを有している。基部６２ｐには、活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃの通水路２Ｂ，２Ｃからの水が通る第二の通水孔６２ｈが形成されている。延出部６２ｅは、上部保持部材６１Ａ，６１Ｂの延出部６１ｅの外側に嵌め合わされる。壁部６２ｗは、活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃの下縁部（通水方向端面２２ｂ）を挿入するための複数の溝６２ｇを形成している。各溝６２ｇに活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃの下縁部が挿入されることにより、下部保持部材６２Ｂ，６２Ｃが活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃに固定される。各溝６２ｇの位置に合わせて通水孔６２ｈが形成されているので、通水路２Ｂ，２Ｃから通水孔６２ｈへ水が通る。
【００５４】
上部保持部材６１Ｂと下部保持部材６２Ｃとが嵌め合わされると、基部６１ｐ，６２ｐと内側の延出部６１ｅとで囲まれた浄水連絡路６０ｃが形成される。上部保持部材６１Ａと下部保持部材６２Ｂとが嵌め合わされても、基部６１ｐ，６２ｐと内側の延出部６１ｅとで囲まれた浄水連絡路６０ｃが形成される。従って、活性炭プレート部１０Ｃの通水孔２Ｃから流出する水は、下部保持部材６２Ｃの第二の通水孔６２ｈ、連絡路６０ｃ、上部保持部材６１Ｂの第一の通水孔６１ｈを順に通って活性炭プレート部１０Ｂの通水路２Ｂに流入する。この通水路２Ｂから流出する水は、下部保持部材６２Ｂの第二の通水孔６２ｈ、連絡路６０ｃ、上部保持部材６１Ａの第一の通水孔６１ｈを順に通って活性炭プレート部１０Ａの通水路２Ａに流入する。
【００５５】
図２〜４に示すように、上部保持部材６１Ａ及び下部保持部材６２Ｂは、第二の通水路２Ｂからの水が第一の通水路２Ａに入るようにする通水孔６１ｈ，６２ｈ、すなわち、通水孔６０ｈを有して第一の活性炭プレート列５０Ａと第二の活性炭プレート列５０Ｂとの継ぎ目ＳＥ１をシールする接合部６０となる。また、上部保持部材６１Ｂ及び下部保持部材６２Ｃは、第二の通水路２Ｃからの水が第一の通水路２Ｂに入るようにする通水孔６０ｈを有して第一の活性炭プレート列５０Ｂと第二の活性炭プレート列５０Ｃとの継ぎ目ＳＥ１をシールする接合部６０となる。接合部６０があることにより、活性炭プレート列５０の継ぎ目ＳＥ１から原水が混入することが抑制される。
なお、延出部６１ｅ，６２ｅ間をコーキング剤、パッキン、等でシールすると、継ぎ目ＳＥ１から原水が混入することがさらに抑制される。
【００５６】
図１０（ａ），（ｂ）に示す下部保持部材６２Ａは、活性炭プレート列５０Ａの下面に合わせられる基部６２ｐ、この基部６２ｐの下側に設けられた集水部材挿入部６２ｉ、基部６２ｐから上方へ延出した壁部６２ｗ、及び、持手固定部材６４の装着部６２ｍ，６２ｍを有している。基部６２ｐには、活性炭プレート部１０Ａの通水路２Ａからの水が流出する流出口６２ｚが形成されている。集水部材挿入部６２ｉには、図１０（ｃ），（ｄ）に示す集水部材４０が挿入される。壁部６２ｗは、活性炭プレート部１０Ａの下縁部（通水方向端面２２ｂ）を挿入するための複数の溝６２ｇを形成している。各溝６２ｇに活性炭プレート部１０Ａの下縁部が挿入されることにより、下部保持部材６２Ａが活性炭プレート列５０Ａに固定される。各溝６２ｇの位置に合わせて流出口６２ｚが形成されているので、通水路２Ａから流出口６２ｚへ水が通る。各装着部６２ｍには、各持手部材６３の両端部が挿入される横穴６２ｍ１が形成されている。
【００５７】
活性炭プレート列５０及び保持部材６１，６２を有するユニットＵ１〜Ｕ３は、単独で浄水カートリッジとして用いられても良いが、図２〜４の例では複数段積み上げられている。従って、これらの例の活性炭プレート列５０は、接合部６０を介して上下に並べられている。これにより、水が流入する活性炭プレート部外表面４の単位体積当たりの面積がさらに増え、浄水カートリッジが長寿命となっている。また、活性炭プレート部１０Ｃの外表面４から入った水が通水路２Ｃから通水路２Ｂ，２Ａを通って流出口４３ａから流出し、活性炭プレート部１０Ｂの外表面４から入った水が通水路２Ｂから通水路２Ａを通って流出口４３ａから流出する。このことから、活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃに専用の流出口を不要にすることができる。
【００５８】
隣り合う活性炭プレート列５０における活性炭プレート部１０の並びの向きは、図３の例のように同じでも良いが、図２，４の例のようにずれていても良い。なお、隣り合う活性炭プレート列５０とは、ある活性炭プレート列と、該活性炭プレート列からみて最も近い活性炭プレート列と、の組合せを意味する。従って、活性炭プレート列５０Ａ，５０Ｂが隣り合い、活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃが隣り合っている。隣り合うことには、接合部等の部位を介して配置されることと、互いに接して配置されることとの両方が含まれる。図２，４の例では、隣り合う活性炭プレート列５０Ａ，５０Ｂの活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂの並び方向Ｄ５Ａ，Ｄ５Ｂが９０°異なり、隣り合う活性炭プレート列５０Ｂ，５０Ｃの活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃの並び方向Ｄ５Ｂ，Ｄ５Ｃが９０°異なっている。
【００５９】
図３の例のように活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの並びの向きが同じであると、上下に並んだある通水路２Ａ，２Ｂ，２Ｃについては浄水の流れが速く、別の通水路２Ａ，２Ｂ，２Ｃについては浄水の流れが遅くなることが想定される。図２，４の例のように活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂの並びの向きが異なり活性炭プレート部１０Ｂ，１０Ｃの並びの向きが異なると、例えば、上段ユニットＵ３のある通水路２Ｃについて浄水の流れが速く別の通水路２Ｃについて浄水の流れが遅くてもユニットＵ２，Ｕ３間の連絡路６０ｃに浄水が一旦、滞留する。このため、流れの速い通水路２Ｃの下に並ぶ通水路２Ａ，２Ｂで浄水の流れが速くなるとは限らず、流れの遅い通水路２Ｃの下に並ぶ通水路２Ａ，２Ｂで浄水の流れが遅くなるとは限らない。このように、通水路内の浄水の偏った流れが抑制されるので、浄水カートリッジ全体の活性炭が効率良く使われ、浄水カートリッジが長寿命となっている。
【００６０】
図１０（ｃ），（ｄ）に示す集水部材（流出口部材）４０は、下部保持部材６２Ａの集水部材挿入部６２ｉに挿入される本体部４１、及び、この本体部４１の中央部から下方へ略円筒状に延出した筒状部４３を有している。本体部４１の上面（集水面４１ａ）は、筒状部４３に向かって緩やかに下がる傾斜面を有している。従って、下部保持部材６２Ａと集水部材４０とが嵌め合わされると、集水面４１ａと下部保持部材６２Ａの基部６２ｐとで囲まれた浄水連絡路４１ｃが形成される。本体部４１の外周部と集水部材挿入部６２ｉの内周部との間をコーキング剤、パッキン、等でシールすると、本体部４１と集水部材挿入部６２ｉとの間から連絡路４１ｃに原水が混入することがさらに抑制される。筒状部４３の開口部分は、浄水が流出する流出口４３ａとされている。筒状部４３は、図１に示す仕切板１２６の中央部の開口に挿入される。
【００６１】
なお、保持部材６１，６２、及び、集水部材４０は、熱可塑性樹脂といった合成樹脂、ステンレスといった金属、セラミックス、等で形成することができ、水を通過させない材料が好ましい。タンク１１０，１２０、仕切板１１６，１２６、持手部材６３、及び、カートリッジ押さえ部材６５は、ステンレスといった金属、熱可塑性樹脂といった合成樹脂、等で形成することができ、高強度の材料が好ましい。持手固定部材６４は、熱可塑性樹脂といった合成樹脂、ステンレスといった金属、等で形成することができ、弾性を有する材料が好ましい。
【００６２】
（３）浄水カートリッジの組み立て方法、及び、浄水器への組み付け方法：
次に、図１〜５，９，１０を参照して、浄水カートリッジ３０の組み立て方法を説明する。
各ユニットＵ１〜Ｕ３については、下部保持部材６２の各溝６２ｇに活性炭プレート部１０の下縁部を挿入し、上部保持部材６１の各溝６１ｇに活性炭プレート部１０の上縁部を挿入することにより、形成することができる。溝６１ｇ，６２ｇから活性炭プレート部１０が抜けないようにするため、接着剤といった固定手段により活性炭プレート部１０が保持部材６１，６２に固定されても良い。上部保持部材６１Ａと下部保持部材６２Ｂとを嵌め合わせると下段ユニットＵ１と中段ユニットＵ２とが上下に並び、上部保持部材６１Ｂと下部保持部材６２Ｃとを嵌め合わせると中段ユニットＵ２と上段ユニットＵ３とが上下に並ぶ。持手部材６３，６３の両端部を上部保持部材６１Ｃに通して下部保持部材６２Ａの横穴６２ｍ１に挿入し、持手固定部材６４，６４を装着部６２ｍ，６２ｍに挿入すると、上部保持部材６１Ｃを貫通した持手部材６３，６３が下部保持部材６２Ａに固定される。下部保持部材６２Ａの集水部材挿入部６２ｉに集水部材本体部４１を嵌め込むと、集水部材４０が下部保持部材６２Ａに固定される。
【００６３】
なお、浄水カートリッジ３０の構成部品の組み立て順は、適宜、変更可能である。例えば、集水部材４０を下部保持部材６２Ａに固定した後、活性炭プレート部１０を下部保持部材６２Ａに固定しても良い。
【００６４】
以上説明したようにして組み立てた浄水カートリッジ３０は、例えば、以下のようにして浄水器１００に組み付けることができる。
まず、浄水カートリッジ３０をタンク本体１２１の開口部ＯＰ２から収容室１２１ａに入れ、仕切板１２６の中央部の開口に集水部材筒状部４３を挿入する。次に、カートリッジ押さえ部材６５の中央部の開口に上部保持部材６１Ｃの筒状部６１ｔが挿入されるように上部保持部材６１Ｃにカートリッジ押さえ部材６５を載せ、タンク本体１２１の係止部１２１ｃにカートリッジ押さえ部材６５の縁部が引っ掛かるようにする。この状態で浄水カートリッジ３０がタンク本体１２１に取り付けられるが、ねじＳＣ１等の固定手段により浄水カートリッジ３０をタンク本体１２１に固定しても良い。
【００６５】
（４）浄水カートリッジ、及び、浄水器の作用、及び、効果：
次に、図１〜７，９，１０を参照して、浄水カートリッジ３０を含む浄水器１００の作用、及び、効果を説明する。
水入口１１２から一次タンク１１０に流入した水道水等の原水は、プレフィルター１１５で大きな異物が除去された後、配管１３０を介して二次タンク１２０の水入口１２２からカートリッジ収容室１２１ａに入る。収容室１２１ａへの流入水は、いずれのユニットＵ１〜Ｕ３にも流れていく。活性炭プレート列５０の活性炭プレート部１０同士の間には水が入る隙間ＣＬ１があるので、隙間ＣＬ１にも流入水が入り込む。
【００６６】
図１１は、活性炭プレート列５０の外表面４の面積を円筒状フィルターの外表面９０４の面積と比較するための図である。図１１の中段には、７枚の活性炭プレート部１０を有する活性炭プレート列５０をタンク１２０に収容した様子を模式的に示している。タンク１２０の内径を３２０ｍｍと仮定し、各活性炭プレート部１０の厚みＴｔを２０ｍｍと仮定し、各活性炭プレート部１０の幅Ｗｔを２００ｍｍと仮定する。図１１の下段には、７本の円筒状フィルター９１０をタンク１２０に収容した様子を模式的に示している。各円筒状フィルター９１０の直径を目一杯大きくした１００ｍｍと仮定する。
【００６７】
外表面の比較は、図１１に示される平面上において活性炭プレート部１０の外周の合計とフィルター９１０の円周の合計とを比較すればよい。活性炭プレート部１０の外周の合計は、７×（２０×２＋２００×２）＝３０８０ｍｍとなる。フィルター９１０の円周の合計は、７×（π×１００）＝２１９９ｍｍとなる。フィルター９１０の直径を目一杯大きくしても、フィルター９１０の外表面の面積は活性炭プレート部１０の外表面の面積よりも少ない。従って、浄水カートリッジに活性炭プレート列を用いることにより、水が流入する活性炭プレート部外表面の単位体積当たりの面積を大きくすることができる。
なお、図１１の上段に示すように活性炭プレート部１０の表面２１を波形にすることにより、活性炭プレート部外表面の単位体積当たりの面積を大きくすることができる。このような活性炭プレート部１０の各種変形例は、後述する。
【００６８】
図７で示したように活性炭プレート部１０には外表面４と通水路２とに繋がる隙間５があるので、収容室１２１ａに流入した水は、複数の活性炭プレート部１０の外表面４から活性炭プレート部１０の内部に入る。このとき、原水に含まれる有機物や遊離残留塩素等の微量成分を除去する活性炭１１の機能が発揮される。また、内外方向Ｄ４に繋がる微細な隙間５があるので、原水に含まれる細かい濁りや鉄サビや一般細菌を取り除く中空糸膜の機能が発揮される。従って、外表面４から活性炭プレート部１０の内部に入った水は隙間５を通るときに浄化され、通水路２には浄水が流れることになる。
【００６９】
上段ユニットＵ３の活性炭プレート部１０Ｃに入った水は、浄化されて通水路２Ｃに入る。この通水路２Ｃに入った浄水は、下部保持部材６２Ｃの通水孔６２ｈ、連絡路６０ｃ、及び、上部保持部材６１Ｂの通水孔６１ｈを経て、下側の通水路２Ｂに入る。中段ユニットＵ２の活性炭プレート部１０Ｂに入った水は、浄化されて通水路２Ｂに入る。この通水路２Ｂに入った浄水は、上側の通水路２Ｃからの浄水とともに、下部保持部材６２Ｂの通水孔６２ｈ、連絡路６０ｃ、及び、上部保持部材６１Ａの通水孔６１ｈを経て、下側の通水路２Ａに入る。下段ユニットＵ１の活性炭プレート部１０Ａに入った水は、浄化されて通水路２Ａに入る。この通水路２Ａに入った浄水は、上側の通水路２Ｂからの浄水とともに、下部保持部材６２Ａの流出口６２ｚ、及び、集水面４１ａ上の連絡路４１ｃを経て、流出口４３ａから水通過室１２１ｂへ流出する。いずれの場合も、活性炭プレート部１０の外表面４から該活性炭プレート部１０の内部に入った水が通水路２を通って流出口４３ａから流出することになる。水通過室１２１ｂに入った浄水は、水出口１２３から外部へ流出する。
【００７０】
以上説明したように、本浄水カートリッジ３０は、内部に通水路２を有する活性炭プレート部１０を該活性炭プレート部１０間に水が入るように並べた活性炭プレート列５０があるので、水が流入する活性炭プレート部外表面４の単位体積当たりの面積が大きい。従って、本技術は、活性炭プレート部外表面に濁り成分等が付着することによる濾過流量の低下を抑制することができ、長寿命化することが可能な浄水カートリッジを提供することができる。このことから、本技術は、浄水カートリッジの面倒な洗浄作業及び交換作業の頻度を少なくすることができ、浄水器の長期間の使用に適している。
【００７１】
（５）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、浄水カートリッジを収容する容器には、ケースと呼ばれる容器等が含まれる。
浄水カートリッジ３０に集水部材４０を用いず、活性炭プレート列５０Ａに取り付けられた下部保持部材６２Ａの流出口６２ｚから流出する浄水が直接、二次タンク１２０の水通過室１２１ｂに入るようにしても良い。この場合、下部保持部材６２Ａが本発明の流出口部材となる。また、水出口を有する容器に直接、活性炭プレート列が取り付けられた浄水器も、本発明に含まれる。
活性炭プレート列同士を接合する接合部６０には、保持部材６１，６２を用いる以外にも、上部保持部材と下部保持部材とが一体化されたような接合部材を用いても良い。一例として、接合部材は、上側の活性炭プレート部の下縁部を挿入するための上側の溝と、下側の活性炭プレート部の上縁部を挿入するための下側の溝と、上側の溝と下側の溝とを繋ぐ通水孔とを有しても良い。この場合、上側の活性炭プレート部の通水路からの浄水が前記通水孔を通って下側の活性炭プレート部の通水路に入る。また、上側の活性炭プレート部の下縁部と下側の活性炭プレート部の上縁部とを接触させる接合部材を用いることも可能である。
【００７２】
浄水の流出口を有する流出口部材は、下段ユニットＵ１の下部保持部材６２Ａの下部に取り付けられる以外にも、上段ユニットＵ３の上部保持部材６１Ｃの上部等に取り付けられても良い。この場合、第二の活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂ（又は１０Ａ）の外表面４から該第二の活性炭プレート部１０Ａ，１０Ｂ（又は１０Ａ）の内部に入った水が第二の通水路２Ａ，２Ｂ（又は２Ａ）から上側の第一の通水路２Ｃ（又は２Ｂ及び２Ｃ）を通って流出口から流出することになる。
また、浄水の流出口を有する流出口部材は、各ユニットＵ１〜Ｕ３にそれぞれ設けられても良い。浄水の流出口が各活性炭プレート列にそれぞれ設けられると、隣り合う活性炭プレート列の活性炭プレート部の通水路間に浄水を通す必要が無くなる。このことから、接合部の通水孔６０ｈを不要にすることができる。
むろん、浄水カートリッジの活性炭プレート列の数は、一つでも良いし、二つでも良いし、４以上でも良い。
【００７３】
図１２（ａ）に示す活性炭プレート部１０のように、上縁部（通水方向端面２２ａ）が閉塞されても良い。図７で示したように活性炭１１の粒子間に隙間５があるので、活性炭プレート列５０が上下に並べられたときに上側の通水路２内の浄水と下側の通水路２内の浄水とが通水方向端面２２ａを介して通水方向Ｄ２へ流通する。
また、図１２（ｂ）に示す活性炭プレート部１０のように、下縁部（通水方向端面２２ｂ）が閉塞されても良い。この場合も、活性炭プレート列５０が上下に並べられたときに上側の通水路２内の浄水と下側の通水路２内の浄水とが通水方向端面２２ｂを介して通水方向Ｄ２へ流通する。
さらに、通水方向Ｄ２の途中で通水路２が分割されても、分割部分を介して通水路２内の浄水が通水方向Ｄ２へ流通する。
【００７４】
図１３に示す活性炭プレート列５０のように、活性炭プレート部１０同士が繋がっていても良い。これらの活性炭プレート部１０は、通水方向端面２２ａ，２２ｂが繋がっている。むろん、上縁部（２２ａ）が離間して下縁部（２２ｂ）が繋がっていても良いし、下縁部（２２ｂ）が離間して上縁部（２２ａ）が繋がっていても良いし、通水方向Ｄ２の途中の活性炭プレート部１０が繋がっていても良い。これらの場合も、活性炭プレート部１０間に水が入るように活性炭プレート部１０が並べられており、水が流入する活性炭プレート部外表面４の単位体積当たりの面積を増やして浄水カートリッジを長寿命化することができる。なお、活性炭プレート列５０に含まれる活性炭プレート部１０の数は５に限定されず、各活性炭プレート部１０に含まれる通水路２の数も５に限定されない。
【００７５】
図１４（ａ）〜（ｃ）に示す活性炭プレート部１０のように、通水路２の数を多くしても良いし、表面２１を波形に形成しても良い。この表面２１には、長手方向を通水方向Ｄ２に向けた溝２１ａが形成されている。この溝２１ａは、横断面略矩形状とされ、幅方向Ｄ３において隣り合う通水路２間に配置されている。このため、外表面４の単位体積当たりの面積が増え、浄水カートリッジの寿命を長くすることができる。また、溝２１ａから通水路２までの距離が短くなるため、活性炭プレート部１０の通水抵抗が低下し、この点でも浄水カートリッジの寿命を長くすることができる。なお、溝２１ａは通水方向端面２２にまで繋がっていても良いが、溝２１ａを通水方向端面２２から離間させることにより活性炭プレート部１０の強度が向上する。
【００７６】
図１５（ａ），（ｂ）に示す溝２１ａは、横断面略三角形状とされ、幅方向Ｄ３において通水路２の間隔よりも狭い間隔で通水路２の数よりも多い数とされている。
図１６（ａ），（ｂ）に示す活性炭プレート部１０のように、通水路２を横断面円形に形成しても良いし、表面２１を通水路２の横断面円形状に合わせた曲面に形成しても良い。
図１７（ａ），（ｂ）に示す活性炭プレート部１０のように、通水路２を幅方向Ｄ３へ拡げても良いし、溝２１ａを横断面略正方形に形成しても良い。
図１８（ａ），（ｂ）に示す溝２１ａは、長手方向を通水方向Ｄ２に向けながらも蛇行した形状に形成されている。
なお、図１４（ｃ）、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）では、背後にある部分の図示を省略している。
【００７７】
いずれの活性炭プレート部１０を用いても、外表面４の単位体積当たりの面積が増え、浄水カートリッジの寿命を長くすることができる。
また、通水路２の内側面を波形状にしても良いし、活性炭プレート部１０の幅方向端面２３を波形状にしてもよいし、活性炭プレート部が全体として曲がった形状であっても良い。
【００７８】
図１９（ａ）に示すように、活性炭プレート列５０の中で厚み方向Ｄ１へ並べられる複数の活性炭プレート部１０は、幅方向Ｄ３の長さ（幅Ｗｔ）が同じでなくてもよい。なお、活性炭プレート部の厚み方向に沿った直線Ｌ１に複数の活性炭プレート部が交わる場合、活性炭プレート部が厚み方向へ並べられていることに含まれる。例えば、並び方向Ｄ５の中央部に配置される活性炭プレート部１０の幅を並び方向Ｄ５の端に配置される活性炭プレート部１０の幅よりも広くすると、外表面４の単位体積当たりの面積がさらに増え、浄水カートリッジの寿命を長くすることができる。なお、図１９（ａ）に示すように活性炭プレート列５０を含むユニットを平面視正六角形に形成すると、活性炭プレート部１０の並びの向きを６０°単位で変えることができる。活性炭プレート列５０を含むユニットを平面視正八角形に形成すると、外表面４の単位体積当たりの面積がさらに増え、活性炭プレート部１０の並びの向きを４５°単位で変えることができる。
【００７９】
図１９（ｂ）に示すように、活性炭プレート列５０に含まれる複数の活性炭プレート部１０は全体として並んでいれば良く、全ての活性炭プレート部１０の厚み方向が一致していなくても良い。なお、活性炭プレート列５０に含まれる一の活性炭プレート部の厚み方向と別の活性炭プレート部の厚み方向とのなす角度θ１が４５°以下、より好ましくは３０°以下、さらに好ましくは１５°以下である場合、活性炭プレート部１０が厚み方向へ並べられていることに含まれる。タンク１２０の形状に応じて各活性炭プレート部１０の向きを定めると、外表面４の単位体積当たりの面積がさらに増える可能性がある。
【００８０】
図１９（ｃ）に示す活性炭プレート列５０のように、活性炭プレート部１０の厚み方向Ｄ１へ並んだ活性炭プレート部１０の群が幅方向Ｄ３へ複数並んでも良い。例えば、並び方向Ｄ５の中央部に配置される活性炭プレート部１０の群を幅方向Ｄ３へ並べると、外表面４の単位体積当たりの面積がさらに増え、浄水カートリッジの寿命を長くすることができる。
【００８１】
なお、活性炭プレート部の原料に性質及び／又は粒度分布の異なる二種類以上の活性炭や添加剤を用いると、各除去物質をバランス良く処理可能な活性炭プレート部を得ることができる。
抗菌剤を含めて活性炭プレート部を形成することにより、長期止水時に微生物により発生する臭いを抑制することが可能になる。
活性炭プレート部で最終処理を行うことにより、樹脂部品から発せられる樹脂臭や味を抑制することが可能になる。
また、動植物の遺体由来の複雑な混合物で水環境中に普遍的に存在しているＮＯＭ（天然有機物；Natural Organic Matter）の除去にも、活性炭プレート部を使用することができる。
【００８２】
（６）実施例：
以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は以下の例により限定されるものではない。
【００８３】
［実施例］
活性炭には、ヤシ殻系活性炭（クラレケミカル株式会社製GW48/100）を遊星ボールミルFRITSCH社製P-5型にて平均粒径２００μｍとしたものを用いた。バインダーには、超高分子ポリエチレン・パウダー（三井化学株式会社製、商品名：ミペロンＸＭ２２０）を用いた。
活性炭１００重量部とバインダー２０重量部とを混合し、図８（ｂ）で示した成形型２１１〜２１３に混合物を充填し、母型２１１，２１２を１８０℃に加熱してプレス圧４ｔで２．５分、圧縮成形を行った。成型物を脱型し、２分間水冷して４０℃にした。
得られた活性炭プレート部サンプルを使用して図２，４で示した浄水カートリッジ３０のサンプルを作製した。
【００８４】
JIS S3201「家庭用浄水器試験方法」に準じて、濁度標準液４．０ｍｇカオリン／ｍＬを用いて濁度２０度に調整した原水を上記浄水カートリッジ３０に通水し、動水圧の変化、及び、濾過水の濁度を測定した。その結果、初期の動水圧は０．０２ＭＰａ（流量３０Ｌ／ｍｉｎ）であり、通水量２００ｍ3の時点でも動水圧は０．０６ＭＰａ（流量３０Ｌ／ｍｉｎ）あり、濁り除去率は６０％以上であった。
従って、本発明の浄水カートリッジは、長寿命であるであることが確認された。
【００８５】
（７）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、長寿命化することが可能な浄水カートリッジ及び浄水器の技術等を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…通水路、
３…内表面、４…外表面、５…隙間、６，７…外壁部、８…隔壁部、
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…活性炭プレート部、１１…活性炭、
１２…バインダー、１４…添加剤、１６…混合物、
２１…表面（厚み方向端面）、２１ａ…溝、
２２，２２ａ，２２ｂ…通水方向端面、２３…幅方向端面、
３０…浄水カートリッジ、
４０…集水部材（流出口部材）、４１…本体部、４１ａ…集水面、４１ｃ…連絡路、
４３…筒状部、４３ａ，６２ｚ…流出口、
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…活性炭プレート列、
６０…接合部、６０ｃ…連絡路、６０ｈ…通水孔、
６１…上部保持部材、６１Ａ，６１Ｂ…上部保持部材（第一の接合部材）、
６１ｐ…基部、６１ｗ…壁部、６１ｇ…溝、６１ｈ…第一の通水孔、６１ｅ…延出部、
６１ｔ…筒状部、
６２…下部保持部材、６２Ａ…下部保持部材（流出口部材）、
６２Ｂ，６２Ｃ…下部保持部材（第二の接合部材）、６２ｉ…集水部材挿入部、
６２ｐ…基部、６２ｗ…壁部、６２ｇ…溝、６２ｈ…第二の通水孔、６２ｅ…延出部、
６２ｍ…装着部、６２ｍ１…横穴、
６３…持手部材、６４…持手固定部材、６５…カートリッジ押さえ部材、
１００…浄水器、
１１０…一次タンク、１１１，１２１…タンク本体、
１１１ａ，１２１ａ…収容室、１１１ｂ，１２１ｂ…水通過室、
１１２，１２２…水入口、１１３，１２３…水出口、１１４，１２４…蓋、
１１５…プレフィルター、１１５ａ…内筒部、１１６，１２６…仕切板、
１２０…二次タンク（容器）、１２１ｃ…係止部、
１３０，１４０…配管、
２００…成型装置、
ＣＬ１…隙間、
Ｄ１…厚み方向、Ｄ２…通水方向、Ｄ３…幅方向、Ｄ４…内外方向、
Ｄ５，Ｄ５Ａ，Ｄ５Ｂ，Ｄ５Ｃ…並び方向、
ＯＰ１，ＯＰ２…開口、
ＳＥ１…継ぎ目、ＳＣ１…ねじ、
Ｕ１…下段ユニット、Ｕ２…中段ユニット、Ｕ３…上段ユニット。
【図１】
0005868363.tif 000002
【図２】
0005868363.tif 000003
【図３】
0005868363.tif 000004
【図４】
0005868363.tif 000005
【図５】
0005868363.tif 000006
【図６】
0005868363.tif 000007
【図７】
0005868363.tif 000008
【図８】
0005868363.tif 000009
【図９】
0005868363.tif 000010
【図１０】
0005868363.tif 000011
【図１１】
0005868363.tif 000012
【図１２】
0005868363.tif 000013
【図１３】
0005868363.tif 000014
【図１４】
0005868363.tif 000015
【図１５】
0005868363.tif 000016
【図１６】
0005868363.tif 000017
【図１７】
0005868363.tif 000018
【図１８】
0005868363.tif 000019
【図１９】
0005868363.tif 000020