(57)【要約】【課題】  重金属等の吸着除去性能を長期間維持することができ、抗菌性能を持続することができ、しかも、カートリッジ内への吸着剤充填作業やカートリッジ組立て作業を簡素化できる浄水器用カートリッジを提供する。【解決手段】  浄水器用カートリッジ内に収納されたろ材は、原水中の有機物が吸着可能な吸着剤と、原水中の重金属が吸着可能なイオン交換体とから構成され、吸着剤は、抗菌性能を有する抗菌剤を担持した抗菌吸着剤と、抗菌剤を担持しない非抗菌吸着剤とから構成される。抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とイオン交換体とが混合された状態で収納される。抗菌吸着剤、非抗菌吸着剤、及びイオン交換体の混合割合が、２０〜３５重量％／６０〜７５重量％／２〜６重量％である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともろ材を内部に収納する浄水器用カートリッジであって、前記ろ材は、原水中の有機物が吸着可能な吸着剤と、原水中の重金属が吸着可能なイオン交換体とから構成され、前記吸着剤は、抗菌性能を有する抗菌剤を担持した抗菌吸着剤と、前記抗菌剤を担持しない非抗菌吸着剤とから構成され、前記抗菌吸着剤と前記非抗菌吸着剤と前記イオン交換体とが混合された状態で収納され、かつ、前記抗菌吸着剤、前記非抗菌吸着剤、及び前記イオン交換体の混合割合が、２０〜３５重量％／６０〜７５重量％／２〜６重量％であることを特徴とする浄水器用カートリッジ。
【請求項２】
前記イオン交換体は、チタノケイ酸塩あるいはアルミノケイ酸塩を含むことを特徴とする、請求項１に記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項３】
前記イオン交換体は、粉状のイオン交換体をバインダーで造粒した粒状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項４】
前記抗菌吸着剤は、抗菌剤が０．１〜５重量％の割合で担持されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項５】
前記抗菌吸着剤に担持させる抗菌剤は、銀単体および／または銀化合物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された浄水器用カートリッジを用いた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、水道水などの原水に含まれる残留塩素や臭い、濁り等を除去する浄水器に関する。より詳しくは、水道水中の重金属を吸着可能なイオン交換体と、浄水流路内の細菌汚染を防止するために抗菌性能を有する抗菌剤を担持した抗菌吸着剤を内包した浄水器カートリッジおよびそのカートリッジを用いた浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水道水の安全性に対する関心が急速に高まり、浄水器に対する要求も高度化してきている。残留塩素の臭いや、水道配管由来の濁り成分などの異物を除去できるだけでなく、水道水中に溶解する鉛等の重金属や、微量の有機物の除去能力に対しても注目が集まっている。
【０００３】
このような多種類の物質が吸着除去できる浄水器用カートリッジとしては、鉛吸着剤にアルミノケイ酸塩を用い、このアルミノケイ酸塩と活性炭とを積み重ねた積層吸着剤をカートリッジに充填したもの（例えば、特許文献１参照）や、特に浄水器のろ材として、熱可塑性樹脂からなる母粒子の表面に吸着性能を有する子粒子（アルミノケイ酸塩等）を固定化した吸着剤を用いるもの（例えば、特許文献２参照）が挙げられる。
【０００４】
一方、浄水器では水道水中の殺菌作用を担っている残留塩素が除去されるため、浄水が滞留する部分では細菌などの微生物が繁殖しやすく、不衛生になりやすいという問題があった。そこで、浄水器のろ材に銀添着活性炭を使用し、抗菌性を示す銀を含んだ浄水とすることで、細菌の増殖を抑える試みもなされている。
【０００５】
多種類の物質が吸着除去できるとともに、浄水滞留部分での微生物繁殖を防止するためには、浄水器用カートリッジ内に、吸着剤とともに抗菌イオン溶出部材を収納するが、それら吸着除去機能や抗菌機能の維持するためには、カートリッジ内での配置等に工夫が必要であった。例えば、特許文献３には、非抗菌吸着剤である活性炭及び重金属吸着体（ゼオライト等）とを含む成形体からなる吸着剤層の下流側に、２種類以上の抗菌吸着剤である抗菌イオン吸着部材からなる抗菌イオン溶出部材を配置した浄水器用カートリッジを配置し、抗菌吸着剤を下流側に配置することで抗菌イオンが非抗菌吸着剤に吸着されて溶出量が低下することなく、かつ２種類以上の抗菌吸着剤を使用して抗菌イオン溶出量を制御し、抗菌イオンを長時間持続させることが提案されている。また、特許文献４には、通水方向に順に、イオン交換体と同様の作用を持つ鉛吸着剤添着活性炭層、抗菌吸着剤を含む混合活性炭層、非抗菌吸着剤層を配置することにより、抗菌剤から溶出した抗菌イオンを非抗菌吸着剤で吸着させることで溶出した抗菌イオンの量が高濃度になりすぎず、抗菌イオンを安定した量で長時間溶出させることが提案されている。
【０００６】
しかし、これら従来技術では、除去性能および抗菌性を維持するために、複数のろ材を複数の層に分けて所定の配置でカートリッジ内に配置、充填することが必要であり、カートリッジの組み立て手順が複雑化し、製造コスト的に不都合である。
【特許文献１】特開２００３−２００１５３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５１９９号公報
【特許文献３】特開２００６−２３１１４７号公報
【特許文献４】特開２００６−２３１１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述のような従来技術の問題点に鑑み、重金属等の吸着除去性能を長期間維持することができるとともに、抗菌性能を持続することができ、しかも、カートリッジ内への吸着剤充填作業やカートリッジ組立て作業を簡素化できる浄水器用カートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、少なくともろ材を内部に収納する浄水器用カートリッジであって、前記ろ材は、原水中の有機物が吸着可能な吸着剤と、原水中の重金属が吸着可能なイオン交換体とから構成され、前記吸着剤は、抗菌性能を有する抗菌剤を担持した抗菌吸着剤と、前記抗菌剤を担持しない非抗菌吸着剤とから構成され、前記抗菌吸着剤と前記非抗菌吸着剤と前記イオン交換体とが混合された状態で収納され、かつ、前記抗菌吸着剤、前記非抗菌吸着剤、及び前記イオン交換体の混合割合が、２０〜３５重量％／６０〜７５重量％／２〜６重量％であることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記イオン交換体は、チタノケイ酸塩あるいはアルミノケイ酸塩を含むことが好ましく、なかでも前記イオン交換体は、粉状のイオン交換体をバインダーで造粒した粒状であることが好ましい。また、前記抗菌吸着剤は、抗菌剤が０．１〜５重量％の割合で担持されていることが好ましく、また前記抗菌吸着剤に担持させる抗菌剤は、銀単体および／または銀化合物であることが好ましい。
【００１０】
そして、上記のいずれかに記載の浄水器用カートリッジは浄水器内に配設され、このカートリッジを備えた浄水器として使用される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の浄水器カートリッジには、ろ材として、有機物が吸着可能な吸着剤と、重金属が吸着可能なイオン交換体が収納され、前記吸着剤として、抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とを用いていることで、水道水などの原水中の有機物とともに重金属を吸着することができ、しかも細菌増殖が防止されたおいしい浄水を製造することができる。また、前記抗菌吸着剤と前記非抗菌吸着剤とイオン交換体とが、混合した状態で収納されていることで、ろ材を一度に充填することができ、ろ材の充填作業を効率化し、カートリッジの組み立て工程の効率を高めることができる。
【００１２】
さらに、前記抗菌吸着剤、前記非抗菌吸着剤、前記イオン交換体は、２０〜３５／６０〜７５／２〜６重量％の割合で混合されているので、それらを混合した状態で収納していても、所望の吸着除去機能及び抗菌機能を十分に発揮させることができる。また、前記イオン交換体を比較的少量割合を混合すればよいため、カートリッジ全体の大きさをコンパクトにすることができる。
【００１３】
前記イオン交換体は、チタノケイ酸塩あるいはアルミノケイ酸塩を含むと、鉛などの重金属の吸着性能が優れるとともに、なかでも前記イオン交換体が粉状のイオン交換体をバインダーで造粒した粒状とすることで、イオン交換体の強度および生産時の取り扱い性に優れる。また、前記抗菌吸着剤は、抗菌剤が０．１〜５重量％の割合で担持されていることで抗菌性能を示しかつ飲料水として安全な濃度範囲で抗菌イオンを溶出させることができる。また前記抗菌吸着剤に担持させる抗菌剤が銀単体および／または銀化合物であると、低濃度でも抗菌性能が優れている。そして、これら浄水器カートリッジを備えた浄水器は、原水中の有機物や重金属を低減し、しかも細菌増殖を抑えたおいしい浄水を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は以下の実施の態様に限定される物ではなく、上記本発明の目的を達成できるものであれば良い。
【００１５】
図１は、本発明の浄水器用カートリッジを配設することができる浄水器の一実施例をモデル的に示した概略斜視図である。図２は、図１に示す浄水器の構造を説明するために浄水器本体を前方斜め上から見た概略断面図である。図３は、図１に示す浄水器内に配設されたカートリッジの一実施態様を示す概略縦断面図であり、このカートリッジは、本発明に係る浄水器用カートリッジに相当する。
【００１６】
図１、図２において、浄水器１０は、水道蛇口２０に取り付けられた切換操作部１００、本体部３００、該切換操作部１００と該本体部３００とを接続する接続ホース２００とから構成されている。
【００１７】
ここで、浄水器１０は、内部にろ材を収納したカートリッジ６００が取り付けられたカートリッジ取付台５００と、カートリッジ取付台５００を積載した架台部４００とからなり、該カートリッジ取付台５００に設けた表示ユニット５３０が前記架台部４００に対して回動可能に構成されているものである。
【００１８】
図１においてカートリッジ６００はカートリッジカバー７００で覆われている。８１０は浄水の吐水管であり、８００は浄水を吐出する吐水部である。５１０は原水流入口、５１１は接続ナットである。
【００１９】
切換操作部１００は、蛇口接続部の取付ナットと蛇口固定リングを使って、蛇口２０と切換操作部１００とが固定されている。そして、切換操作部１００の本体右側面に設けた切換レバー１２０の切換操作によって、原水ストレート、原水シャワー、浄水のそれぞれに切り換えることができるようにされている。
【００２０】
ここで、カートリッジ取付台５００には、表示ユニット５３０が架台部４００に対して回動可能となるように、即ち、架台部４００に対して、表示ユニット５３０が回動して相対位置を変更することができるように取り付けられている。
【００２１】
カバー固定部５６０は、カートリッジカバー７００を固定し、カートリッジ６００を取付可能としている。カバー固定部５６０の下方には、表示ユニット５３０や電池ケース等を固定支持する支持枠が取り付けられ、この支持枠の外周には爪が設けられている。支持枠は、架台部４００の下方から挿入固定させ、架台部４００の開口部に爪を係止させることにより、浄水流入口５２２に連通する浄水流路４３０を略中心軸として回動できるようになっている。このとき、カートリッジ取付台５００がカバー固定部５６０や支持枠に固定されていると、カートリッジ取付台５００の回動を伴うものであり、カートリッジ取付台５００が架台４００に固定されていると、カバー固定部５６０および支持枠のみが回動できるようになっている。後者の場合、カートリッジ取付台５００には、表示ユニット５３０や原水流入口５１０が回動可能な範囲のスリット（切り欠き）等が設けられていることが好ましい。
【００２２】
支持枠の回動角度を決めるための手段としては、支持枠の一部に切り欠きを設け、架台部４００に設けた突起（図示せず）に当接させることによって回動範囲を規定したものや、爪の一部に突起を設け、架台部４００のネジ止め部等に当接させることによって回動範囲を規制させたりする方法などが好ましい。
【００２３】
図１、図２に示す浄水器１０の本体部３００は、シンクの蛇口に近いシンク周縁付近に設置する使用態様が考えられる。表示ユニット５３０の回動可能な角度をカートリッジ取付台４００の中心から吐水部８００に向かう軸に対して、略左右対称に規制させておくと、シンクの左右のいずれに設置しても、視認し易い範囲内でほぼ同等の角度を回動させることができる。
【００２４】
吐水部８００は、架台部４００の上に設けられていると、シンクにより近い場所に浄水を吐出することができる。この浄水器は、吐水部８００を架台部４００の先端部に設けてあることから、シンクに浄水が届かなくなるような不便さを感じさせることがなく、吐水管８１０を操作しても表示ユニット５３０に浄水が飛散することもほとんどないので、水との接触による漏電等を防ぐことができる。吐水管８１０は斜め下方に向けて浄水を吐出できるように、吐水管８１０の先端の向きを固定したものや、向きや長さを自在に調節できる蛇腹タイプの吐水管など、使用者の使い方に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
カートリッジ取付台５００には、原水流入口５１０、カートリッジ接続部５２０、カートリッジ寿命等を表示する表示ユニット５３０、電池ケース、各種表示の設定やリセットを行うための操作スイッチがそれぞれ設けられている。原水流入口５１０の内部には逆止弁５１２が設けられており、逆止弁５１２の下流側で架台部４００の原水流路４２０と接続されている。
【００２６】
吐水部８００は、吐水管８１０と吐水管接続部８２０とから構成されている。吐水管接続部８２０の内部には、架台部４００の浄水流路４３０に接続し、流量計８３０を管路内に設けた浄水流路が設けられている。８２１は吐水管ベース、８２２は吐水管固定リング、８２３はキャップである。この浄水器では、例えば、流量（累積流量および／または瞬間流量）を計測することによって使用可能な残り総流量などを算出し浄水器寿命として表示をする。
【００２７】
次に、カートリッジ６００の内部の構造について図３を用いて説明する。図３は、図１に示した浄水器内に配設されたカートリッジカートリッジ６００の一実施態様をモデル的に示す概略縦断面図である。
【００２８】
カートリッジ本体ケース６６０の内部中央にろ過膜モジュール６２０を設け、本体ケース６６０内壁面とろ過膜モジュール６２０との間の空間にろ材６１０が充填されている。ろ材６１０は、１次フィルター６３０と２次フィルター６４０で外部に漏出しないようにしてある。原水受入口６７０と浄水吐出口６８０は、ともに本体ケース６６０の底部に設けてあり、カートリッジ取付け台５００に設けたカートリッジ接続部５２０の原水流出口５２１と浄水流入口５２２とに、それぞれ接続できるようになっている。６５０はキャップである。
【００２９】
次に、水の流れを、図１、図２及び図３を用いて説明する。
【００３０】
蛇口２０から供給される水道水などの原水は、切換操作部１００に流入した後、切換レバー１２０で「浄水」を選択すると、原水は切換操作部１００から接続ホース２００を経由して、本体部３００に設けた原水流入口５１０から本体部３００の内部に流入する。原水流入口５１０の内部にある逆止弁５１２は、水道水圧で十分開放するようになっている。原水は、架台部４００の原水流路４２０を通ってカートリッジ接続部５２０の原水流出口５２１に向かう。
【００３１】
カートリッジ６００の原水受入口６７０から流入した原水は、ろ材６１０と接触して水道水中の残留塩素が分解されたり、有機物が吸着されたり、重金属イオンが吸着されたりした後、ろ過膜モジュール６２０で細菌やゴミ等の不純物が除去される。
【００３２】
カートリッジ６００で処理された原水は、浄水となって浄水吐出口６８０から吐出される。浄水は架台部４００内部の浄水流路４３０を経由し、吐水部８００の内部に設けた流量計８３０を通過して、吐水管８１０から吐出される。
【００３３】
ここで、ろ材６１０は、重金属イオンが吸着可能なイオン交換体と、有機物が吸着可能な吸着剤などから構成され、この吸着剤は抗菌性能を有する抗菌剤を担持した抗菌吸着剤と、前記抗菌剤を担持しない非抗菌吸着剤とから構成されており、前記抗菌吸着剤と前記非抗菌吸着剤と前記イオン交換体とが混合された状態で収納されている。
【００３４】
また、ろ過膜モジュール６２０において、６２１はポッティング剤、６２２はろ過膜、６２３はろ過膜ケースである。ろ過膜モジュール６２０とは、例えば複数本の中空糸膜であるろ過膜６２２を束ねてストレート状あるいはＵ字状に折り曲げてろ過膜ケース６２３内にポッティング剤（封止剤）６２１により固定されたものである。
【００３５】
本発明のカートリッジにおけるろ材６１０は、抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とイオン交換体とを所定混合割合で混合した状態で収納されている。これにより、カートリッジの組み立て時にはこの混合状態のろ材６１０を一度に充填して収納すれば良く、複数のろ材を積層させる従来技術の場合のような複数回の充填操作、を必要とせず、簡単な製造工程で効率的にカートリッジの組み立て生産することができる。
【００３６】
このろ材の製造工程としては、抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とイオン交換体を計量後、混合して、充填できればよい。カートリッジ一定個数分の抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とイオン交換体を計量し、大型容器に充填、攪拌後、カートリッジ１個分ずつ充填すれば、吸着剤とイオン交換体の納入単位に合わせ、一定比率で生産管理することが可能である。あるいは、カートリッジ１個分の抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とイオン交換体を計量し、小型容器に充填、攪拌後、カートリッジに充填すれば、混合状態が異なることによりカートリッジ１個あたりの吸着剤とイオン交換体の比率が変動し、抗菌剤の溶出濃度が変動する可能性は低くなる。いずれの方法についても、生産量と効率に合わせ選択すればよいが、吸着剤とイオン交換体の比重が異なる場合、充填工程において混合状態が変動する可能性があるため、できる限り少量で混合、攪拌、充填する方がよい。
【００３７】
ろ材の混合方法は、羽根やスクリューなどによる物理的攪拌、容器ごとの振動、回転など公知のいずれの方法でも良いが、ろ材同士の接触により表面の破砕が起こったり、粒度範囲が変動しにくい方法を選択すればよい。もちろんこの混合は手動によるものであっても良いが、ろ材の計量から混合、充填までを自動化することで混合状態を均一化して抗菌剤の溶出濃度を一定にすることができるとともに、生産にかかるコストも削減することができる。
【００３８】
有機物が吸着可能な吸着剤としては、有機物を吸着することの他に、残留塩素を分解することもできる活性炭が一般に好ましく用いられている。ここで有機物とはトリハロメタンやカビ臭などの水道水中に含まれる有害なまたは飲用時に不快な有機物を指し、重金属は水道用鉛配管から溶出する鉛などの重金属を指し、残留塩素は殺菌用に水道水に含まれる遊離残留塩素や結合残留塩素などを指す。
【００３９】
浄水器用カートリッジ内部に収納されているろ材における、抗菌吸着剤、非抗菌吸着剤、イオン交換体６１１の混合比率は、２０〜３５重量％／６０〜７５重量％／２〜６重量％である。このような比率で混合することで、重金属等の吸着除去性能を長期間維持するとともに、抗菌性能を持続することができる。前記混合比率を満たしていれば、他の吸着剤をさらに
混合あるいは積層しても良いし、例えば抗菌吸着剤合計で前記混合比率を満たしていれば、抗菌剤の種類や含有量、吸着剤の組成が異なる複数の抗菌吸着剤を混合して抗菌吸着剤としても良い。これは非抗菌吸着剤やイオン交換体でも同様である。
【００４０】
また、重金属が吸着可能なイオン交換体としては、水道水中に含まれる鉛の吸着性能が高いチタノケイ酸塩やアルミノケイ酸塩などのゼオライト、酸化チタン、ヒドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウムなどの無機金属塩が好ましいが、イオン交換樹脂やキレート樹脂なども適宜選択できる。中でも、チタノケイ酸塩やアルミノケイ酸塩は単位体積あたりの鉛吸着量が大きく、これらを含むことでカートリッジのろ材量を少なく、カートリッジをコンパクトにすることができる。
【００４１】
抗菌吸着剤、非抗菌吸着剤、イオン交換体は、いずれも、粒状、粉末状、または粒状物等の成型体などどのような形状をしていても良いが、吸着性能を維持できかつ通水抵抗の少ない形状を選択すれば良い。粒状の場合、粒子径が０．１〜０．８５ｍｍ程度の範囲に入ることが好ましい。０．８５ｍｍよりも大きな粒子径では通水抵抗は少ないものの、吸着性能を左右するろ材の表面積が少なくなる。また０．１ｍｍ未満の小さ過ぎる粒子径では通水抵抗が大きくなる恐れがある。上記粒子径が上記範囲にあるとは、全ろ材の通常８０％以上、より好ましくは９０重量％以上が上記範囲内になることをいう。
【００４２】
特にイオン交換体は、粉状のイオン交換体をバインダーで造粒した粒状であることが好ましい。一般に合成ゼオライト等の吸着剤は数十μｍ以下の微小結晶で合成されており、そのままの状態でろ材として使用すると通水抵抗が大きくなるので、上記のような適度な粒径範囲に造粒して使用すればよい。造粒方法としては、バインダーを用いて微粒子同士を結合し、粒径を増大させる方法が知られており、バインダーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂、ベントナイト、シリカ、アルミナ、セルロース類等が用いられる。
【００４３】
中でも特開２００５−１２５１９９号公報や国際公開第２００４−３９４９４号パンフレットに開示されているように、チタノケイ酸塩やアルミノケイ酸塩などのイオン交換体をポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をバインダーとして造粒する方法によると、ろ材として充填した時に通水抵抗を大きくすることなく、強度および長期間の吸着性能に優れたイオン交換体とすることができる。
【００４４】
吸着剤としては、活性炭が特に浄水器等の水処理用途に広く使用され、トリハロメタンやカビ臭の原因物質である２−ＭＩＢ（メチルイソボルネオール）などの有機物の吸着性能だけでなく、水道水中に含まれるカルキ臭の原因となる残留塩素を分解除去するため、好ましく用いられる。活性炭の種類は特に限定されず、ヤシ殻や木炭などの天然系活性炭、ピッチや石油コークスなどの鉱物系、フェノールやアクリル樹脂系などの合成素材系など、公知のどのような原料を用いても良い。また、賦活方法など製造方法も適宜選択すればよいが、トリハロメタンなどの吸着性能が高く、比較的安価であることから、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が好ましく用いられる。
【００４５】
抗菌吸着剤は、抗菌剤を上記した吸着剤に添着させたものである。抗菌剤としては、有機系抗菌剤、無機系抗菌剤など各種の物質があるが、特に飲料水としての安全性の面から無機系抗菌剤である銀、銅、亜鉛など抗菌性を有する金属単体および／または金属化合物であることが好ましい。前記金属単体および／または金属化合物は抗菌効果を発揮し、かつ許容濃度の範囲内（例えば、銀は米国環境保護局ＥＰＡの飲料水基準０．１ｍｇ／Ｌ以下）で溶出する化合物を吸着剤に担持（添着）させる方法が好ましい。この抗菌剤の割合を吸着剤に対して０．１〜５重量％、さらに好ましくは０．３〜３重量％の割合で担持させる。添着量が０．１重量％より少ない場合、抗菌剤がほとんど溶出しないか、または総通水量が少ないうちに吸着剤から抗菌剤が溶出しつくす恐れがある。また、添着量が５％を超えると、飲料水の許容濃度を超える抗菌剤が連続して溶出する恐れがあり好ましくない。
【００４６】
抗菌性を有する金属としては銀、銅、亜鉛があげられる。これらの金属は溶解したイオン状態でそれぞれ単独でも、混合しても抗菌性を有することができる。
【００４７】
銀単体および／または銀化合物を抗菌剤として吸着剤に担持させることで、比較的低濃度でも抗菌性を有することができ、最も好ましく用いられる。また、金属化合物の形態としては、ハロゲン化塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫化鉛、酸化塩などが例示できる。カートリッジ全体としての銀イオン溶出量が０．００５〜０．１ｍｇ／Ｌの範囲、さらには０．００５〜０．０８ｍｇ／Ｌの範囲内であることが最も好ましい。銀イオン濃度を０．００５ｍｇ／Ｌ以上に制御することで一般細菌数を効果的に減少させることができる。
【００４８】
本発明の浄水器用カートリッジを用いた浄水器を通して原水を浄化処理することで、原水中の有機物や重金属を低減し、しかも細菌増殖を抑えたおいしい浄水を製造することができる。
【００４９】
図４は、本発明の浄水器用カートリッジの別の一実施形態を示す概略縦断面図であり、図５はそのカートリッジをキッチン内に設置した状態を例示する概略斜視図であり、図６はそのカートリッジの抗菌部を示す拡大縦断面図である。
【００５０】
図４に示すように、本発明の浄水器用カートリッジ６００は、外形が略円柱形をしており、カートリッジ本体ケース６６０と、ろ材６１０と、ろ過膜モジュール６２０とその下流側に配された抗菌性金属イオンを含む材料が充填された抗菌部９００などから構成されている。この浄水器用カートリッジは図５（設置斜視図）に示すように、通常原水側の接続ホース２０１および浄水側の接続ホース２０２が、それぞれ原水受入口６７０、浄水吐出口６８０に接続されて設置され、浄水側の接続ホースの先に浄水吐出用の吐水管８１０が接続され、浄水器用バルブ１３０の開閉により浄水吐出が開閉される。
【００５１】
ここで、カートリッジ６００には、原水側の接続ホース２０１が接続される原水受入口６７０と、浄水側の接続ホース２０２が接続される浄水吐出口６８０とが設けられている。なお、原水受入口６７０にはろ材６１０の充填物の逆流を防止するために、逆止弁６９３が設置されることが好ましい。
【００５２】
カートリッジ６００の構成について説明する。カートリッジ６００は、上部側に原水受入口６７０及び浄水吐出口６８０を有する本体ケース６６０と、該本体ケースの下に、Ｏリング６９１などのシール部材を介して嵌合されるキャップ６５０とから構成される。このキャップ６５０の下部は、平面上にカートリッジを据え置くことができるような構造となっている。
【００５３】
このカートリッジの中においてろ材６１０はカートリッジ内における１次側（最上流側）に位置し、重金属イオンを吸着するイオン交換体と、有機物を吸着する吸着剤であって抗菌性能を有する抗菌剤を担持した抗菌吸着剤と、抗菌剤を担持しない非抗菌吸着剤とから構成され、所定割合で混合された状態で収納されている。このろ材６１０の組成等は、前述した図３の場合と同様である。
【００５４】
ろ材６１０が充填された内部を水が通過できるように、ろ材６１０が充填された部分の上流側及び下流側にはそれぞれフィルター（１次フィルター６３０、２次フィルター６４０）が配置されている。
【００５５】
ろ材６１０の下流側に配置されているろ過膜モジュール６２０は、主に、中空糸膜束からなるろ過膜６２２と、該中空糸膜束の端部を固定するポッティング剤６２１と、中空糸膜束の周囲に通水部分を確保するためのろ過膜ケース６２３などから構成される。ろ過膜ケース６２３の内部には、複数本の中空糸膜を束ねてＵ字状に折り曲げたろ過膜６２２（図４では模式的に表示）が収納されており、ろ過膜６２２の両端部は、ろ過膜ケース６２３の上部にて、各ろ過膜間およびろ過膜とろ過膜ケース６２３との間に充填された硬化性樹脂（封止剤）により封止固定（ポッティング）されている（ポッティング剤６２１）。ろ過膜モジュール６２０のろ過膜ケース６２３は、Ｏリング６９２などのシール部材を介して本体ケース６６０の中に嵌挿、立設されている。
【００５６】
ろ過膜モジュール６２０の下流側に配置されている抗菌部９００は、図４および図６に示すように、略環状筒形（外形は略円筒形）の抗菌ユニット９０３の中央に通過水路９０１が設けられている。この抗菌部９００は、図４に示すようにろ過膜モジュール６２０の下流側の近接した位置に配置され、即ち、中空糸膜端面が開口している部分の真上に位置し、本体ケース６６０に着脱自在に装着されている。略環状筒形の抗菌ユニット９０３内には、銀や銅など抗菌性金属イオンを溶出する銀および／または銅化合物を母材に添着させた抗菌イオン溶出部材９０２が充填されていて、その上流側（図４の下側）で中空糸膜端面開口部分に近い部分の隔壁は、抗菌性金属イオンを含む材料を通さずかつ水を通すフィルター材（抗菌ユニット用フィルター９０４）から構成されている。この抗菌部９００を設置することは必須ではないが、中空糸膜端面（切断面）のポッテイング剤としては一般に、細菌が繁殖し易い硬化性樹脂が使用されるので、この部分（ポッティング剤６２１）近傍で細菌が増殖しやすい。そこで、抗菌部９００を、中空糸膜端面の真上（下流側）の近接する位置に設けることで、より細菌増殖の可能性を低減することができ、より衛生的な浄水を得ることができる。
【００５７】
抗菌金属イオン溶出部材９０２は、銀、銅、亜鉛など抗菌性を有する金属単体および／または金属化合物を、母材に添着させたものであり、そのまま使用したり、バインダーを用いて成形体として使用しても良い。
【００５８】
浄水器用バルブ１３０を開くと、原水（水道水）が原水側の接続ホース２０１を通り原水受入口６７０から逆止弁６９３を経由してカートリッジ６００の内部に流入する。原水はまずカートリッジ６００の軸方向（図の下向き）に流れ、１次フィルター６３０、ろ材６１０、２次フィルター６４０を順に経由して流れ、次いで内側へと流れてろ過膜モジュール６２０へと至る。ろ過膜モジュール６２０内で中空糸膜を通過して浄化された水（浄水）は、中空糸膜の上端部からポッティング剤６２１の上の浄水通路を経て、抗菌部９００の中央の通水路を経由して浄水吐出口６８０へと流れる。水の流れを白抜き矢印で図示した。
【００５９】
このカートリッジ内を通過する間において、原水中に含まれる消毒用の残留塩素や有機物などはろ材６１０で取り除かれる。次いでろ過膜モジュール６２０で鉄サビや細菌などが除去される。その後、抗菌部９００の中央の通水路９０１を流れて（この際、抗菌イオン溶出部材９０２の間は実質的に通水されない）浄水として浄水吐出口６８０から浄水側の接続ホース２０２を通って、吐水管６８０から吐出される。
【００６０】
１次フィルター６３０、２次フィルター６４０、および抗菌ユニット用フィルター９０４は、ろ材６１０や抗菌イオン溶出部材９０２が外部に漏れ出さないように固定し、かつ水を通過させる役目をもつ。
【００６１】
本発明は以下のように変形実施することができる。
（１）図５に示す実施態様の浄水器では、吐水管８１０から浄水のみが吐出する構造の物について記載したが、単一の吐出口から、水道水などの原水と浄水を選択して通水する構造の物や、給湯器などに接続して、原水と浄水だけでなくお湯を選択して通水する構造の物としても良い。
（２）図３や図４に示す実施態様用カートリッジでは、カートリッジ６００は縦置きに設置しているが、横置きとして壁に設置するなどの方法で設置するものでもよい。また、充填されているろ材６１０が寿命に達した際に、寿命に達した部分のみ交換できる部分カートリッジ式のものでもよい。
（３）図５に示す実施態様では、浄水器用バルブ１３０によって流路の切換、遮蔽をおこない、カートリッジ６００に常時水道水圧がかからないタイプ（いわゆるII形浄水器）について記載したが、水道水圧が常時付加するＩ形浄水器であってもよい。いずれの場合においても、浄水などが逆流しないように、適宜逆止弁などを流路内に設置することが好ましい。
（４）図示した実施態様には特に記載していないが、浄水側の流路の通水状態を検出し、通水量や通水時間を積算・記憶したり、カートリッジの使用開始時期を記憶して、それらのデータを元にカートリッジ寿命を表示または警告する機能を有していても良い。このような機能を有していることによって、より安心な浄水を使用することができる。
【実施例】
【００６２】
本発明を、以下の実施例を用いてさらに詳細に説明する。なお、実施例、比較例において各測定結果は以下の方法に従って行った。
［銀イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）］
通水時または滞水時における浄水中の銀イオン濃度を次の方法で測定した。
【００６３】
抗菌性金属イオンを含む抗菌性粒状体等の所定材料が充填された浄水器用カートリッジに、遊離塩素が分解された所定温度の水を４Ｌ／分の通水量で所定時間（または所定通水量）通水し、通水中の水をサンプリングする。通水時のサンプル水５０ｍＬを採取し、その体積の１％の硝酸を添加して銀を完全にイオン化した後、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ発光分析装置）にて水中の銀イオン濃度を測定した。
【００６４】
［実施例１］
図３に示す構造の浄水器用カートリッジを用い、原水として水道水を用いた。カートリッジに充填したろ材における非抗菌吸着剤として粒径０．２５〜０．１ｍｍの椰子殻粒状活性炭（市販品）を、抗菌吸着剤として非抗菌吸着剤と同一の活性炭に１重量％銀を添着した活性炭を使用した。また、イオン交換体としては、エンゲルハード社製のチタノケイ酸塩系鉛吸着剤ＡＴＳをポリエチレンで造粒し粒径０．２５〜０．１ｍｍとしたものを使用した。ろ材の充填量は合計２７０ｇとした。ろ材には、抗菌吸着剤と非抗菌吸着剤とイオン交換体を表１に示した重量比でカートリッジ１個分ずつ計量し、小型容器（ポリエチレン製広口ビン）に充填、上下・左右方向に各３０秒間手動にて攪拌して混合したものを使用した。
【００６５】
カートリッジに、流量３Ｌ／ｍｉｎで４０℃の水道水を連続通水し、通水６Ｌ後の通水時サンプル水の銀イオン濃度を測定した。また、同じ方法で作成したもう１つのカートリッジに２０℃の水道水を連続通水し、通水８０００Ｌ後滞水時サンプル水の銀イオン濃度を測定した。その結果を表２に示す。４０℃の温水通水時も２０℃の８０００Ｌ通水後の滞水時も、銀イオン濃度が０．０１〜０．１ｍｇ／Ｌの範囲に入っており、銀イオンを継続的に安定した量で溶出させることができた。
【００６６】
［実施例２］
ろ材として、表１に示した重量比で混合したろ材を使用した以外は、実施例１と同じ条件にて通水を行い、銀イオン濃度を分析した。その分析結果を表２に示す。この場合も、４０℃の温水６Ｌ通水時も２０℃の８０００Ｌ通水後の滞水時も、銀イオン濃度が０．０１〜０．１ｍｇ／Ｌの範囲に入っており、銀イオンを継続的に安定した量で溶出させることができた。
【００６７】
［比較例１］
ろ材として、表１に示した重量比で混合したろ材を使用した以外は、実施例１と同じ条件にて通水を行い、銀イオン濃度を分析した。その分析結果を表２に示す。２０℃の８０００Ｌ通水時は、銀イオン濃度が０．０１ｍｇ／Ｌ以下となってしまい、抗菌性能を示す銀濃度を下回る結果となった。
【００６８】
［比較例２］
表１に示した重量比のろ材を用いた。但し、抗菌吸着剤とイオン交換体の混合品（混合比９５重量％／５重量％）７９．６ｇをカートリッジ内の下流側に、非抗菌吸着剤とイオン交換体の混合品（混合比９５重量％／５重量％）１９０．４ｇをカートリッジの上流側に、積層させて配置した。これ以外は、実施例１と同じ条件にて通水を行い、銀イオン濃度を分析した。その分析結果を表２に示す。４０℃の温水６Ｌ通水時は、銀イオン濃度が０．１ｍｇ／Ｌ以上となってしまい、米国ＥＰＡの飲料水基準を上回る結果となった。
【００６９】
［比較例３］
ろ材として、表１に示した重量比で混合したろ材を使用した以外は、実施例１と同じ条件にて通水を行い、銀イオン濃度を分析した。その分析結果を表２に示す。４０℃の温水６Ｌ通水時は、銀イオン濃度が０．１ｍｇ／Ｌ以上となってしまい、米国ＥＰＡの飲料水基準を上回る結果となった。
【００７０】
【表１】
2008155203.tif 000002
【００７１】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の浄水器用カートリッジを配設することができる浄水器の一実施例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す浄水器の構造を説明するために浄水器本体を前方斜め上から見た概略断面図である。
【図３】本発明の浄水器用カートリッジの一実施態様を示す概略縦断面図である。
【図４】本発明の浄水器用カートリッジの他の一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図５】図４に示す浄水器用カートリッジをキッチン内に設置した状態を例示する概略斜視図である。
【図６】図４に示す浄水器用カートリッジの抗菌部を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０：浄水器
２０：蛇口
１００：切換操作部
１２０：切換レバー
１３０：浄水器用バルブ
２００：接続ホース
２０１：原水側の接続ホース
２０２：浄水側の接続ホース
３００：本体部
４００：架台部
４２０：原水流路
４３０：浄水流路
５００：カートリッジ取付台
５１０：原水流入口
５１１：接続ナット
５１２：逆止弁
５２０：カートリッジ接続部
５２１：原水流出口
５２２：浄水流入口
５３０：表示ユニット
５６０：カバー固定部
６００：カートリッジ
６１０：ろ材
６２０：ろ過膜モジュール
６２１：ポッティング剤
６２２：ろ過膜
６２３：ろ過膜ケース
６３０：１次フィルター
６４０：２次フィルター
６５０：キャップ
６６０：カートリッジ本体ケース
６６１：ネジ係止部
６７０：原水受入口
６８０：浄水吐出口
６９１：Ｏリング
６９２：Ｏリング
６９３：逆止弁
７００：カートリッジカバー
８００：吐水部
８１０：吐水管
８２０：吐水管接続部
８２１：吐水管ベース
８２２：吐水管固定リング
８２３：キャップ
８３０：流量計
９００：抗菌部
９０１：通過水路
９０２：抗菌イオン溶出部材
９０３：抗菌ユニット
９０４：抗菌ユニット用フィルター
９０５：エア抜き孔
【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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【図６】
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