(57)【要約】【課題】活性炭を密に充填することが可能で長寿命化が実現された濾過カートリッジおよびそれを備えた浄水器を提供する【解決手段】活性炭の充填時には、外筒２９の開口端部が上方に向けられる。内筒２６の一端部は、キャップ２７により閉塞されている。この内筒２６の一端部を覆うように、外筒２９内に活性炭４０が充填される。このとき、加振機等を用いて振動を与えつつ活性炭４０を充填してもよい。続いて、外筒２９の開口端部から閉塞部材３０が押し込まれる。これにより、充填された活性炭４０全体が押圧され、より密な状態となる。そして、外筒２９の上端部が閉塞部材３０の縁部で内方に折曲され、閉塞部材３０の上面に押し付けられる。【選択図】図５
2008194596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通液性を有する外筒と、
前記外筒内に挿入される通液性を有する内筒と、
前記外筒の一端部が前記内筒の一端部よりも軸方向に突出するように前記外筒の他端部および前記内筒の他端部を保持しかつ前記内筒の前記他端部の開口の位置に連通孔を有する第１保持部材と、
前記内筒の前記一端部の開口を閉塞する第１閉塞部材と、
前記内筒の前記一端部との間に間隔をおいて前記外筒の前記一端部の開口を閉塞するように前記外筒の内側に嵌め込まれる第２閉塞部材とを備え、
前記外筒の内周面、前記内筒の外周面、前記第１閉塞部材および前記第２閉塞部材により囲まれる内部空間に活性炭が充填されることを特徴とする濾過カートリッジ。
【請求項２】
前記内筒の前記一端部は前記外筒の半径方向における中央部に配置され、
前記内筒の一端部と前記第２閉塞部材との間の間隔は、前記内筒と前記外筒との間の半径方向における間隔の０．５〜１倍であることを特徴とする請求項１記載の濾過カートリッジ。
【請求項３】
前記内筒の前記一端部を前記外筒の半径方向における中央位置で保持する第２保持部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の濾過カートリッジ。
【請求項４】
前記第１保持部材の前記連通孔から排出される液体が導かれる第１収容空間を有する第１収容部材と、
前記第１収容部材内に収容される中空糸膜とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の濾過カートリッジ。
【請求項５】
前記第１保持部材の前記連通孔から排出される液体が導かれる第２収容空間を有する第２収容部材と、
前記第２収容部材内に収容されるイオン交換材料とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の濾過カートリッジ。
【請求項６】
前記第１保持部材および前記第２収容部材は一体的に形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の濾過カートリッジ。
【請求項７】
前記内筒は不織布からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の濾過カートリッジ。
【請求項８】
前記外筒は不織布からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の濾過カートリッジ。
【請求項９】
前記外筒の前記一端部は、内方に折曲されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の濾過カートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の濾過カートリッジと、
液体入口および液体出口を有し、前記濾過カートリッジを収容する収容ケースとを備え、
前記収容ケース内に、前記収容ケースの前記液体入口から供給される液体を前記外筒の外周領域に導く第１流路と、前記濾過カートリッジの前記第１保持部材の連通孔から排出される液体を前記液体出口に導く前記第２流路とが形成され、前記第１流路と前記第２流路とが分離され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、主に水道水を浄化するための濾過カートリッジおよびそれを備える浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水道水等を浄化するための浄水器が、飲食店または一般家庭等において広く利用されている。浄水器としては、交換可能な濾過カートリッジを内蔵したものが一般的である。濾過カートリッジには、例えば不純物を吸着して除去するための活性炭が充填されている。
【０００３】
特許文献１に記載される濾過カートリッジにおいては、筒状のカートリッジケース内に筒状の第１の通水部材が収容され、第１の通水部材の内側には第１の通水部材の内周面と離間するように筒状の第２の通水部材が配置されている。第１および第２の通水部材の一端部に第１の保持板が設けられており、第１の保持板により第１および第２の通水部材の一端部が保持されている。
【０００４】
第１および第２の通水部材の他端部には、中心に中空部が形成された第２の保持板が設けられている。第２の保持板により第１および第２の通水部材の他端部が保持されている。第１の通水部材と第２の通水部材との間の円筒状の空間内に、粒状の活性炭または円筒状に成型された活性炭（成型体状の活性炭）が充填され、活性炭層が設けられている。
【特許文献１】特開２００５−１９９２１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
濾過カートリッジに充填する活性炭は、成型体状よりも粒状である方が好ましい。成型体状の活性炭は一定量のバインダーを含むので、単位体積あたりの吸着量が粒状の活性炭より小さくなるためである。
【０００６】
ところで、上記特許文献１の濾過カートリッジでは、第１の通水部材、第２の通水部材、第１の保持板および第２の保持板により形成される一定容積の空間内に活性炭が充填される。このような一定容積の空間内に粒状の活性炭を最密に充填することは困難であり、通常、割れ目等の空隙が形成されやすい。この場合、空隙の周囲の通水抵抗が小さくなり、その部分に水が偏って流れ込む。それにより、空隙の周囲の活性炭の性能が集中的に低下し、濾過カートリッジの寿命が短くなる。
【０００７】
本発明の目的は、活性炭を密に充填することが可能で長寿命化が実現された濾過カートリッジおよびそれを備えた浄水器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る濾過カートリッジは、通液性を有する外筒と、外筒内に挿入される通液性を有する内筒と、外筒の一端部が内筒の一端部よりも軸方向に突出するように外筒の他端部および内筒の他端部を保持しかつ内筒の他端部の開口の位置に連通孔を有する第１保持部材と、内筒の一端部の開口を閉塞する第１閉塞部材と、内筒の一端部との間に間隔をおいて外筒の一端部の開口を閉塞するように外筒の内側に嵌め込まれる第２閉塞部材とを備え、外筒の内周面、内筒の外周面、第１閉塞部材および第２閉塞部材により囲まれる内部空間に活性炭が充填されるものである。
【０００９】
この濾過カートリッジにおいては、外筒内に内筒が挿入され、外筒の一端部が内筒の一端部よりも軸方向に突出するように外筒の他端部および内筒の他端部が第１保持部材により保持される。内筒の一端部の開口は第１閉塞部材により閉塞される。また、内筒の一端部との間に間隔をおいて外筒の一端部の開口を閉塞するように、第２閉塞部材が外筒の内側に嵌め込まれる。外筒の内周面、内筒の外周面、第１閉塞部材および第２閉塞部材により囲まれる内部空間に活性炭が充填される。
【００１０】
組立時には、外筒の内周面、内筒の外周面、第１閉塞部材および第２閉塞部材により囲まれる内部空間に活性炭が充填された後、第２閉塞部材が外筒の内側に嵌め込まれる。このとき、第２閉塞部材により活性炭を押圧することができる。それにより、活性炭の充填密度を高めることができ、割れ目等の空隙の形成を防止することができる。
【００１１】
外部から供給される液体は、外筒を通して、活性炭が充填された空間内に浸入する。そして、液体に含まれる不純物が活性炭により吸着して除去される。不純物が除去された液体は、内筒を通して内筒の内部の空間に導かれ、第１保持部材の連通孔から排出される。
【００１２】
この場合、活性炭が高密度に充填されていることにより、活性炭が充填された空間内に浸入した液体が、活性炭の一部に偏って流れ込むことが防止される。それにより、使用される活性炭の領域が均一に分散するので、活性炭の局所的な性能の低下を抑制することができる。その結果、濾過カートリッジの長寿命化を実現することができる。
【００１３】
また、外筒の一端部が内筒の一端部よりも軸方向に突出しているので、外筒の突出した一端部の内部にも活性炭が充填される。それにより、液体が外筒の突出した一端部から内筒の一端部近傍の領域を通過して内筒の内部に流入することができる。そのため、内筒の一端部近傍に液体が通過しにくい領域が生じない。その結果、充填された活性炭を有効に使用することができる。
【００１４】
（２）内筒の一端部は外筒の半径方向における中央部に配置され、内筒の一端部と第２閉塞部材との間の間隔は、内筒と外筒との間の半径方向における間隔の０．５〜１倍であってもよい。
【００１５】
この場合、内筒の一端部と第２閉塞部材との間の間隔が内筒と外筒との間の半径方向における間隔の０．５倍以上であることにより、液体が外筒の突出した一端部から内筒の一端部近傍の領域を通過して内筒の内部に流入することができる。そのため、内筒の一端部近傍に液体が通過しにくい領域が生じない。その結果、充填された活性炭を有効に使用することができる。
【００１６】
また、内筒の一端部と第２閉塞部材との間の間隔が内筒と外筒との間の半径方向における間隔の１倍以下であることにより、外筒の突出した一端部内において、液体が通過せずに有効に使用されない活性炭の量が抑制される。したがって、コストの増大を抑制しつつより多くの液体を浄化することが可能となる。
【００１７】
（３）濾過カートリッジは、内筒の一端部を外筒の半径方向における中央位置で保持する第２保持部材をさらに備えてもよい。
【００１８】
この場合、第２の保持部材によって内筒の一端部を外筒の半径方向における中央位置で保持することにより、活性炭の充填領域が周方向において均一に確保される。それにより、効率よく液体を浄化することができる。
【００１９】
（４）濾過カートリッジは、第１保持部材の連通孔から排出される液体が導かれる第１収容空間を有する第１収容部材と、第１収容部材内に収容される中空糸膜とをさらに備えてもよい。
【００２０】
この場合、第１収容部材の第１収容空間において、第１保持部材の連通孔から排出される液体に含まれる細菌および鉄さび等の粒子類を中空糸膜により除去することができる。
【００２１】
（５）濾過カートリッジは、第１保持部材の連通孔から排出される液体が導かれる第２収容空間を有する第２収容部材と、第２収容部材内に収容されるイオン交換材料とをさらに備えてもよい。
【００２２】
この場合、第２収容部材の第２収容空間において、第１保持部材の連通孔から排出される液体に含まれる鉛イオン等の金属イオンをイオン交換材料により除去することができる。
【００２３】
（６）第１保持部材および第２収容部材は一体的に形成されてもよい。この場合、第１保持部材と第２収容部材とが別個に設けられる場合と比べて、濾過カートリッジの組立が容易になる。また、濾過カートリッジの小型化が可能となる。
【００２４】
（７）内筒は不織布からなってもよい。この場合、活性炭が内筒を通過することを確実に阻止することができるとともに、液体が内筒を容易に通過することができる。また、熱成形された不織布は保形性を有するので、組立作業が容易になるとともに信頼性が向上する。
【００２５】
（８）外筒は不織布からなってもよい。この場合、活性炭が外筒を通過することを確実に阻止することができるとともに、液体が外筒を容易に通過することができる。また、熱成形された不織布は保形性を有するので、組立作業が容易になるとともに信頼性が向上する。
【００２６】
（９）外筒の一端部は、内方に折曲されてもよい。この場合、第２閉塞部材の脱落またはずれ等が確実に防止される。それにより、活性炭が高密度な状態で維持される。
【００２７】
（１０）第２の発明に係る浄水器は、第１の発明に係る濾過カートリッジと、液体入口および液体出口を有し、濾過カートリッジを収容する収容ケースとを備え、収容ケース内に、収容ケースの液体入口から供給される液体を外筒の外周領域に導く第１の流路と、濾過カートリッジの第１保持部材の連通孔から排出される液体を液体出口に導く第２の流路とが形成され、第１流路と第２流路とが分離されたものである。
【００２８】
この浄水器においては、収容ケースの液体入口から浄化前の液体が供給され、第１流路を通して、濾過カートリッジの外筒の外周領域に導かれる。濾過カートリッジにより浄化された液体は、第１保持部材の連通孔から排出され、第２流路を通して液体出口に導かれる。
【００２９】
濾過カートリッジにおいては、外筒内に内筒が挿入され、外筒の一端部が内筒の一端部よりも軸方向に突出するように外筒の他端部および内筒の他端部が第１保持部材により保持される。内筒の一端部の開口は第１閉塞部材により閉塞される。また、内筒の一端部との間に間隔をおいて外筒の一端部の開口を閉塞するように、第２閉塞部材が外筒の内側に嵌め込まれる。外筒の内周面、内筒の外周面、第１閉塞部材および第２閉塞部材により囲まれる内部空間に活性炭が充填される。
【００３０】
組立時には、外筒の内周面、内筒の外周面、第１閉塞部材および第２閉塞部材により囲まれる内部空間に活性炭が充填された後、第２閉塞部材が外筒の内側に嵌め込まれる。このとき、第２閉塞部材により活性炭を押圧することができる。それにより、活性炭の充填密度を高めることができ、割れ目等の空隙の形成を防止することができる。
【００３１】
外部から供給される液体は、外筒を通して、活性炭が充填された空間内に浸入する。そして、液体に含まれる不純物が活性炭により吸着して除去される。不純物が除去された液体は、内筒を通して内筒の内部の空間に導かれ、第１保持部材の連通孔から排出される。
【００３２】
この場合、活性炭が高密度に充填されていることにより、活性炭が充填された空間内に浸入した液体が、活性炭の一部に偏って流れ込むことが防止される。それにより、使用される活性炭の領域が均一に分散するので、活性炭の局所的な性能の低下を抑制することができる。その結果、濾過カートリッジの長寿命化を実現することができる。
【００３３】
また、外筒の一端部が内筒の一端部よりも軸方向に突出しているので、外筒の突出した一端部の内部にも活性炭が充填される。それにより、液体が外筒の突出した一端部から内筒の一端部近傍の領域を通過して内筒の内部に流入することができる。そのため、内筒の一端部近傍に液体が通過しにくい領域が生じない。その結果、充填された活性炭を有効に使用することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、活性炭の充填密度を高めることができ、割れ目等の空隙の形成を防止することができる。それにより、活性炭が充填された空間内に浸入した液体が、活性炭の一部に偏って流れ込むことが防止される。したがって、使用される活性炭の領域が均一に分散するので、活性炭の局所的な性能の低下を抑制することができる。その結果、濾過カートリッジの長寿命化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施の形態に係る濾過カートリッジおよびそれを備える浄水器について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
（１）浄水器の取り付け状態
図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る浄水器の外観図である。図１は流し台に取り付けられた浄水器の正面図であり、図２は図１の浄水器の側面図である。
【００３７】
図１および図２に示すように、流し台１００には、水平に延びる天板１０１が設けられている。天板１０１を貫通して上下に延びるように、浄水器１が取り付けられている。浄水器１には、濾過カートリッジ１０が内蔵されている（図２）。浄水器１は、天板１０１の下面側においてナット１０２が締結されることにより、天板１０１に固定されている。浄水器１の側面には、略円柱状の操作部２が設けられており、操作部２上に後述の電磁弁１２１を操作するための操作スイッチ（図示せず）が配置されている。
【００３８】
浄水器１の近傍には、水道水を受け止めて排出するための洗浄部１１０が設けられている。洗浄部１１０は、プレス加工等によって天板１０１が凹状に折曲されることにより形成される。洗浄部１１０の底面には、排水口（図示せず）が形成されている。浄水器１の上部には、洗浄部１１０の上方に湾曲して延びる吐水管３が左右に回動可能に取り付けられている。吐水管３の先端部には、下方に向けて水道水を吐水するための吐水口３ａが設けられている。浄水器１の下端部には接続管４が取り付けられており、接続管４には、例えば屈曲可能な樹脂材料からなる給水管１０３の一端が接続されている。
【００３９】
浄水器１の下方には、電磁弁１２１およびその制御基板（図示せず）等が収容された電磁弁収容部１２０が配置されている。電磁弁１２１には、接続管１２２，１２３が取り付けられている。給水管１０３の他端は、接続管１２２に接続されている。上記の操作部２と電磁弁収容部１２０とは、図示しない配線を介して接続されており、操作部２上の操作スイッチのオンオフを切り替えることによって電磁弁１２１の開閉を切り替えることができる。なお、操作スイッチの代わりに、電磁弁１２１の開度を調整することが可能な他の操作手段を設けてもよい。
【００４０】
天板１０１の下方には、止水栓１２６が設けられている。止水栓１２６の上流側には、上水道管（図示せず）が接続されている。止水栓１２６の下流側には、上水道管から供給される水道水を２方向に分岐させるための分岐接続部１２７が取り付けられている。分岐接続部１２７の一方の出口には、分岐止水栓１２８を介して給水管１２９の一端が接続されている。給水管１２９の他端は、接続管１２３に接続されている。分岐接続部１２７の他方の出口には、給水管１３０の一端が接続されている。給水管１３０の他端は、例えば水道水を原水のままで吐水するための原水用水栓（図示せず）に接続される。
【００４１】
止水栓１２６が開閉されることにより、上水道管（図示せず）から流し台１００に水道水が供給される状態と、流し台１００への水道水の供給が停止される状態とが切り替えられる。また、分岐止水栓１２８が開閉されることにより、浄水器１に水道水が供給される状態と、浄水器１への水道水の供給が停止される状態とが切り替えられる。
【００４２】
（２）濾過カートリッジの構成
次に、浄水器１に内蔵される濾過カートリッジ１０の構成を説明する。図３は、浄水器１に内蔵される濾過カートリッジ１０の分解斜視図であり、図４は、濾過カートリッジ１０の断面図である。
【００４３】
図３に示すように、濾過カートリッジ１０は、Ｏリング２１、中空糸ケース２２、イオン除去部材２３、Ｏリング２４、連結ケース２５、内筒２６、キャップ２７、位置だしプレート２８、外筒２９および閉塞部材３０を含む。これらの各部材は、共通の軸心Ｊに沿って配置される。
【００４４】
中空糸ケース２２は略円筒形状を有し、その上端部近傍の外周面には、リング取付溝２２１が周方向に沿って形成されている。リング取付溝２２１には、Ｏリング２１が取り付けられる。中空糸ケース２２の下端部近傍には、周方向に沿って所定の長さで延びる一対の切り抜き部２２２が、軸心Ｊに関して対称に形成されている。なお、図３においては、１つの切り抜き部２２２のみが示される。各切り抜き部２２２の一端部近傍には、上縁部から下方に突出するように係止部２２３が形成されている。また、各切り抜き部２２２の他端部近傍から中空糸ケース２２の内周面に沿って下方に延びるように摺動溝２２４が形成されている。
【００４５】
イオン除去部材２３は、繊維状活性炭およびイオン交換繊維からなり、これらの混合材料をシート状に成型し、さらに円柱状に巻回したものである。連結ケース２５は、中空糸ケース２２よりも径の小さい略円筒形状を有し、イオン除去部材２３を収容する。
【００４６】
連結ケース２５の上端部近傍の外周面には、リング取付溝２５１が周方向に沿って形成されている。リング取付溝２５１には、Ｏリング２４が取り付けられる。リング取付溝２５１の下側には、周方向に沿って突条部２５２が形成されている。また、突条部２５２には、外方に突出する一対の凸部２５３が軸心Ｊに関して対称に形成されている。なお、図３においては、１つの凸部２５３のみが示される。連結ケース２５は、中空糸ケース２２の下端部に連結される。
【００４７】
内筒２６および外筒２９は、通液性を有しかつ粒状の活性炭の通過を阻止することが可能な材料からなる。本実施の形態では、内筒２６および外筒２９の材料として、不織布を用いる。外筒２９の内径は内筒２６の外径よりも大きく、また、外筒２９の縦方向の長さは内筒２６の縦方向の長さよりも大きい。内筒２６が外筒２９内に収容された状態で、内筒２６および外筒２９の上端部が連結ケース２５の下端部に取り付けられる。後述のように、内筒２６と外筒２９との間には、粒状の活性炭が充填される。
【００４８】
キャップ２７は、円柱状の内筒嵌合部２７１、円板状の突出部２７２およびテーパ状のプレート固定部２７３を有する。内筒嵌合部２７１の外径は内筒２６の内径とほぼ等しく、突出部２７２の外径は内筒２６の外径よりも大きい。位置だしプレート２８は、略円板形状を有し、その外径は外筒２９の内径とほぼ等しい。位置だしプレート２８の中央部には嵌合孔２８１が形成されており、嵌合孔２８１を取り囲むように、複数（本例では４つ）の連通孔２８２が軸心Ｊに関して対称に形成されている。キャップ２７および位置だしプレート２８は、内筒２６の下端部に取り付けられる。閉塞部材３０は、底面を有する略円環形状を有し、外筒２９の下端部に取り付けられる。
【００４９】
次に、上記の各部材の内部構造およびそれらの組立方法について説明する。図４に示すように、中空糸ケース２２内には、上方に開口する中空糸膜収容空間２２６が形成されている。中空糸膜収容空間２２６には、複数の中空糸膜５０がＵ字状に収納される。中空糸ケース２２の底部には、複数の連通孔２２８が軸心Ｊに関して対称に形成されている。中空糸ケース２２の下端部には、凹状の嵌合部２２７が形成されており、その嵌合部２２７に連結ケース２５の上端部が嵌合される。
【００５０】
実際の組立時には、まず、連結ケース２５の凸部２５３（図３）が中空糸ケース２２の摺動溝２２４（図３）を通して切り抜き部２２２に嵌め込まれる、それにより連結ケース２５の上端部が中空糸ケース２２の嵌合部２２７（図４）に嵌合される。さらに、連結ケース２５と中空糸ケース２２とが軸心Ｊ周りに相対的に回転されることにより、連結ケース２５の凸部２５３が中空糸ケース２２の切り抜き部２２２（図３）内で周方向に移動する。それにより、凸部２５３が係止部２２３（図３）により係止され、連結ケース２５と中空糸ケース２２とが互いに固定される。なお、連結ケース２５と中空糸ケース２２が連結された状態では、中空糸ケース２２の下端面と、連結ケース２５の突条部２５２の下面とが同一平面上に位置する。
【００５１】
連結ケース２５内には、上方に開口する除去部材収容空間２５５が形成されている。除去部材収容空間２５５に上記のイオン除去部材２３が収容される。除去部材収容空間２５５は、連通孔２２８を通して中空糸膜収容空間２２６に連通する。
【００５２】
連結ケース２５の底部２５６の中央には、連通孔２５７が形成されている。また、底部２５６の下面には、連通口２５７を取り囲むように、円環状の内筒保持溝２５８が形成され、さらに内筒保持溝２５８を取り囲むように円環状の外筒保持溝２５９が形成されている。内筒保持溝２５８には内筒２６の上端部が嵌合され、外筒保持溝２５９には外筒２９の上端部が嵌合される。除去部材収容空間２５５は、連通口２５７を通して内筒２６内に連通する。
【００５３】
内筒２６の下端部には、キャップ２７の内筒嵌合部２７１が嵌合される。また、キャップ２７のプレート固定部２７３には、軸心Ｊに対して垂直に位置だしプレート２８が取り付けられる。位置だしプレート２８は、内筒の下端部を外筒２９の半径方向における中央位置で保持する。外筒２９の下端部は閉塞部材３０により閉塞される。
【００５４】
なお、実際の組立時には、まず、キャップ２７のプレート固定部２７３が位置だしプレート２８の嵌合孔２８１（図３）に嵌合されることにより、位置だしプレート２８がキャップ２７に固定される。続いて、キャップ２７の内筒嵌合部２７１が、内筒２６の下端部に嵌合される。そして、内筒２６が外筒２９内に挿入される。その状態で、内筒２６および外筒２９の上端部が、連結ケース１５の内筒保持溝２５８および外筒保持溝２５９に取り付けられる。
【００５５】
内筒２６と外筒２９との間には、活性炭充填空間３９が形成される。活性炭充填空間３９には、所定量の粒状の活性炭４０が充填される。
【００５６】
ここで、図５を用いて活性炭の充填方法について詳細に説明する。図５は、活性炭４０の充填方法について説明するための工程図である。図５（ａ）に示すように、外筒２９に図４の閉塞部材３０が取り付けられていない状態で、外筒２９の開口端部（図４における下端部）が上方に向けられる。内筒２６の一端部（図４における下端部）は、キャップ２７により閉塞されている。図５（ｂ）に示すように、内筒２６の一端部を覆うように、外筒２９内に活性炭４０が充填される。このとき、加振機等を用いて振動を与えつつ活性炭４０を充填してもよい。
【００５７】
続いて、図５（ｃ）に示すように、外筒２９の開口端部から閉塞部材３０が押し込まれる。これにより、充填された活性炭４０全体が押圧され、より密な状態となる。そして、図５（ｄ）に示すように、アイロン等によって外筒２９の上端部が閉塞部材３０の縁部で内方に折曲され、閉塞部材３０の上面に押し付けられる。これにより、閉塞部材３０の脱落およびずれ等が確実に防止され、活性炭４０が密な状態で維持される。
【００５８】
なお、外筒２９の材料として不織布を用いる場合には、閉塞部材３０の外径を外筒２９の内径よりも僅かに大きく設定してもよい。この場合、不織布の弾性によって閉塞部材３０がより確実に固定される。
【００５９】
（３）浄水器による作用
図６は、濾過カートリッジ１０が内蔵された状態の浄水器１の断面図である。なお、図６においては、浄水器１を上下に分割し、それぞれの部分を図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。
【００６０】
まず、浄水器１の内部構造について説明する。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、濾過カートリッジ１０は、略円筒状のカートリッジケース１ａ内に収容される。カートリッジケース１ａは、脱着カバー５１、上部カバー５２、内壁部材５３、下部カバー５４、内カバー５５および底部材５７から構成されている。
【００６１】
内壁部材５３は上部カバー５２内に嵌合されている。上部カバー５２および内壁部材５３の上端部に、脱着カバー５１がねじ等により接続されている。濾過カートリッジ１０の交換時には、脱着カバー５１が上部カバー５２および内壁部材５３から取り外される。脱着カバー５１の上端部には、図１に示した吐水管３が軸心Ｊに沿って挿通されている。
【００６２】
上部カバー５２の下端部は天板１０１の上面に当接している。内壁部材５３は天板１０１を貫通して下方に突出している。天板１０１の下面側において、内壁部材５３にナット１０２が締結されている。内壁部材５３の下端部には、円筒状の内カバー５５が取り付けられている。内カバー５５の下端部には、図１および図２に示した接続管４が接続されている。また、内カバー５５を取り囲むように、内壁部材５３の外周面の下端部近傍に下部カバー５４が取り付けられている。下カバー５３の下端部には底部材５７が取り付けられている。接続管４は、底部材５７を貫通して下方に延びている。
【００６３】
濾過カートリッジ１０の中空糸ケース２２の外周面は、脱着カバー５１および内壁部材５３の内周面に当接している。連結ケース２５の外周面は、内壁部材５３の内周面に当接している。これらの当接部分は水密な状態で維持される。また、上部カバー５２の内部において、中空糸ケース２２の上端部に沿うように、流路Ｐ４が形成されている。
【００６４】
内壁部材５３の内周面には段差部５３ａが形成されている。この段差部５３ａに中空糸ケース２２の下端面および連結ケース２５の突条部２５２の下面が当接することにより、濾過カートリッジ１０が支持されている。
【００６５】
外筒２９は、内カバー５５の内方に位置している。外筒２９と内カバー５５との間には僅かな隙間Ｐ１が形成されている。隙間Ｐ１は、外筒２９の下方において、接続管４の内部流路Ｐ２に連通している。
【００６６】
次に、図６を参照しながら浄水器１による作用について説明する。なお、以下の説明においては、浄水器１により浄化される前の水道水を原水と称する。図１に示した操作レバー２の操作により電磁弁１２１が開かれると、給水管１０３（図１）を通して接続管４の内部流路Ｐ２に原水が供給される。その原水は、内カバー５５内に導かれ、外筒２９と内カバー５５との間の隙間Ｐ１に充満する。隙間Ｐ１における水圧が高くなることにより、原水が外筒２９を通して活性炭充填空間３９に浸入する。活性炭充填空間３９において、原水に含まれる残留塩素および異臭の原因となる有機物等が活性炭４０により吸着されて除去される。
【００６７】
活性炭４０により濾過された原水（以下、第１浄水と呼ぶ）は、内筒２６を通して内筒２６内の流路Ｐ３へ導かれる。その第１浄水は、連通孔２５７を通して連結ケース２２内の除去部材収容空間２５５に流入する。除去部材収容空間２５５においては、第１浄水がイオン除去部材２３を通過することにより、第１浄水に含まれる鉛イオン等の金属イオンが除去される。
【００６８】
イオン除去部材２３を通過した水（以下、第２浄水と呼ぶ）は、連通口２２８を通して中空糸ケース２２の中空糸膜収容空間２２６に導かれる。中空糸膜収容空間２２６においては、中空糸膜５０により、第２浄水に含まれる細菌および鉄さび等の粒子類が除去される。中空糸膜５０を通過した第２浄水は、中空糸ケース２２の上部開口から流路Ｐ４を通して吐水管３内に導かれ、吐水管３の先端の吐水口３ａ（図１）から流し台１００の洗浄部１１０（図１）に向けて吐水される。
【００６９】
（４）活性炭の充填量
次に、活性炭充填空間３９における活性炭４０の充填量について詳細に説明する。図７は、活性炭４０の充填量について説明するための模式図である。図７（ａ）に示すように、本実施の形態では、閉塞部材３０により活性炭４０が押圧された状態で、内筒２６の下端部と閉塞部材３０との間の距離Ｌ１が、内筒２６と外筒２９との間の半径方向の距離Ｌ２の０．５倍〜１倍となるように、活性炭４０の量が調整される。この場合、コストの増大を抑制しつつより多くの原水を濾過することが可能となる。以下、その理由を説明する。なお、図７（ｂ）には、内筒２６の下端部と閉塞部材３０との間の距離Ｌ１がほぼ０である場合が示される。
【００７０】
浄水器１において、内カバー５５（図６）内に供給された原水は、その供給圧により、活性炭充填空間３９内を斜め上方に向かって浸入する。そのため、図７（ｂ）に示すように、距離Ｌ１が短い場合には、内筒２６の下端部周辺の活性炭４０が有効に使用されない（図７（ｂ）における点線領域Ｅ１参照）。
【００７１】
それに対して、図７（ａ）に示したように、距離Ｌ１が上記の範囲に設定された場合は、原水が、位置だしプレート２８と閉塞部材３０との間の領域を通過して内筒２６の下端部周辺の領域にも浸入する。そのため、図７（ｂ）に示した場合と比べてより多くの活性炭４０が有効に使用される。それにより、より多くの原水を濾過することが可能となる。なお、距離Ｌ１が長すぎると、位置だしプレート２８と閉塞部材３０との間の領域において有効に使用されない活性炭４０の量が増大する。そのため、無駄なコストが生じる。
【００７２】
これらにより、距離Ｌ１が上記の範囲に設定されることにより、より多くの活性炭４０が効率よく有効に使用される。それにより、コストの増大を抑制しつつより多くの原水を濾過することが可能となる。
【００７３】
なお、図７（ｃ）に示すように、閉塞部材３０の上面をテーパ状に形成することにより、図７（ａ）に示した場合と同様に、より多くの原水を濾過することが可能になるとも考えられる。しかしながら、閉塞部材３０のテーパ状の部分の周辺においては、活性炭４０を最密に充填することが困難となる。そのため、この場合には、図７（ａ）に示した場合に比べて濾過カートリッジ１０の浄化能力が低下する。
【００７４】
（４−ａ）実施例
活性炭４０の充填量を種々の値に設定し、ＪＩＳ  Ｓ  ３２０１に基づく残留塩素の濾過能力試験を行った。図８は、残留塩素の濾過能力試験の結果を示す図である。図８において、横軸は距離Ｌ１を示し、縦軸は濾過カートリッジ１０による濾過水量を示す。ここでは、内筒２６と外筒２９との間の半径方向の距離Ｌ２を１０ｍｍに設定した。なお、上述のように、距離Ｌ１が大きいほど活性炭４０の充填量は多い。
【００７５】
図８に示すように、距離Ｌ１を５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することにより、濾過カートリッジ１０による濾過水量が増大した。なお、距離Ｌ１が１０ｍｍを超えると、閉塞部材３０と内筒２６との間の領域において有効に使用されない活性炭４０の量が増大するため、無駄なコストが生じる。したがって、距離Ｌ１を５ｍｍ〜１０ｍｍに設定すること、すなわち、距離Ｌ１が距離Ｌ２の０．５倍〜１倍となるように、活性炭４０の充填量を調整することが好ましいことがわかった。
【００７６】
（５）本実施の形態の効果
本実施の形態では、内筒２６の一端部がキャップ２７により閉塞され、その内筒２６の一端部を覆うように活性炭４０が充填される。そして、閉塞部材３０により活性炭４０の全体を押圧しつつ活性炭充填空間３９が閉塞される。これにより、活性炭４０の全体が密な状態で維持されるので、水道水の原水が活性炭４０の一部に偏って流れ込むことが防止される。したがって、使用される活性炭４０の領域が均一に分散し、活性炭４０の局所的な性能の低下が抑制される。その結果、濾過カートリッジ１０の長寿命化が実現される。
【００７７】
また、本実施の形態では、内筒２６の下端部と閉塞部材３０との間の距離Ｌ１が、内筒２６と外筒２９との間の半径方向の距離Ｌ２の０．５倍〜１倍となるように、活性炭４０の量が調整される。これにより、水道水の原水が活性炭充填空間３９を通過する際に、より多くの活性炭４０が効率よく有効に使用される。したがって、コストの増大を抑制しつつより多くの原水を濾過することが可能となる。
【００７８】
（６）他の実施の形態
上記実施の形態では、内筒２６および外筒２９の材料として不織布を用いるが、これに限定されず、通液性を有しかつ活性炭４０の流出を防止することが可能な他の材料を用いてもよい。例えば、ステンレスからなる金網を多数枚重ね合わせて焼結した金網焼結フィルター、ステンレスの粉末を焼結した粉末焼結フィルター、または樹脂焼結フィルター等を用いてもよい。
【００７９】
上記実施の形態では、連結ケース２５内に収容されるイオン除去部材２３により、原水に含まれる鉛イオン等の金属イオンが除去されるが、他の構成により金属イオンを除去してもよい。例えば、イオン交換繊維を細かく切断したものを粒状活性炭ととともに活性炭充填空間３９内に充填することにより、金属イオンを除去する構成としてもよい。また、イオン交換繊維の代わりに、イオン交換用のセラミック等を用いてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、外筒２９の端部を閉塞部材３０の上面に接触するまで内方に折曲させているが、これに限定されず、例えば図９に示すように、熱した鋳型等を用いて、外筒２９の端部をテーパ状に成形してもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では、中空糸ケース２２と連結ケース２５とが互いに別個の部材であるが、中空糸ケース２２と連結ケース２５とを一体成型し、共通の部材として用いてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、内筒２６および外筒２９が連結ケース２５により保持されるが、内筒２６および外筒２９を保持するための他の部材を別個に設けてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では、本発明をアンダーシンク型の浄水器に適用した場合について示したが、これに限定されず、例えば蛇口直結型の浄水器に本発明を適用してもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、水道水を浄化するために浄水器１を用いているが、これに限定されず、例えば排液等を浄化するために浄水器１を用いてもよい。
【００８５】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８６】
上記実施の形態では、連結ケース２５が第１保持部材および第２収容部材の例であり、キャップ２７が第１閉塞部材の例であり、閉塞部材３０が第２閉塞部材の例であり、位置だしプレート２８が第２保持部材の例であり、中空糸膜収容空間２２６が第１収容空間の例であり、中空糸ケース２２が第１収容部材の例であり、除去部材収容空間２５５が第２収容空間の例であり、イオン除去部材２３がイオン交換材料の例であり、カートリッジケース１ａが収容ケースの例であり、隙間Ｐ１が第１流路の例であり、流路Ｐ４が第２流路の例である。
【００８７】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、飲食店または一般家庭等において、水道水または排液等を浄化するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る浄水器の外観図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る浄水器の外観図である。
【図３】浄水器に内蔵される濾過カートリッジの分解斜視図である。
【図４】濾過カートリッジの断面図である。
【図５】活性炭の充填方法について説明するための工程図である。
【図６】濾過カートリッジが内蔵された状態の浄水器の断面図である。
【図７】活性炭の充填量について説明するための模式図である。
【図８】残留塩素の濾過能力試験の結果を示す図である。
【図９】他の実施の形態について説明するための図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  浄水器
１ａ  カートリッジケース
１０  濾過カートリッジ
２２  中空糸ケース
２３  イオン除去部材
２５  連結ケース
２６  内筒
２７  キャップ
２８  位置だしプレート
２９  外筒
３０  閉塞部材
３９  活性炭充填空間
４０  活性炭
５０  中空糸膜
１００  流し台
２２６  中空糸膜収容空間
２５５  除去部材収容空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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