(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入水口及び出水口が形成され、前記入水口から流入した水が、前記出水口と反対側から前記出水口に向かって内部を軸方向に通過する筒状の容器本体と、
前記容器本体の内周面との間に間隙が形成されるように、かつ、前記容器本体の前記出水口と反対側の内面から離間するように前記容器本体内に配置された筒状のスペーサー部材と、
前記容器本体内における、前記出水口と反対側の内面と前記スペーサー部材との間の空間、及び前記スペーサー部材の内部に粒状活性炭が充填されて形成された粒状活性炭層と、
前記スペーサー部材の内部で前記粒状活性炭層に埋没するように前記容器本体の軸方向に延び、前記出水口側に形成された開口端が前記出水口に通じ、かつ側面から水が流入する集水管とを備え、
前記スペーサー部材の外周壁には、前記粒状活性炭を堰き止めつつ水を通過させる通水部が設けられ、前記入水口から前記容器本体内に流入した原水の一部が前記間隙を通って前記集水管から前記出水口へと流通する、浄水カートリッジ。
【請求項２】
前記通水部の内周面から前記集水管までの径方向の距離ｄ１と、前記スペーサー部材における前記出水口と反対側の端面から前記集水管における前記出水口と反対側の端面までの距離ｄ２との比（ｄ１／ｄ２）が、０．８〜１．２である、請求項１に記載の浄水カートリッジ。
【請求項３】
前記集水管における前記出水口と反対側の端面が前記容器本体から離間している、請求項１又は２に記載の浄水カートリッジ。
【請求項４】
前記容器本体内に、さらに中空糸膜モジュールが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の浄水カートリッジ。
【請求項５】
前記容器本体が、第１端部に前記入水口及び前記出水口が形成された筒状の外側容器と、前記外側容器内に配置され、内部に前記スペーサー部材及び前記集水管が設けられ、前記粒状活性炭層が形成された筒状の濾材容器とを備え、
前記外側容器の内周面と前記濾材容器の外周面との間に、前記入水口から第２端部まで延びる外側通水路が形成され、
前記外側通水路を流通してきた原水が、前記濾材容器内を前記第２端部側から前記第１端部側に通過して前記出水口に至る、請求項１〜４のいずれか一項に記載の浄水カートリッジ。
【請求項６】
前記容器本体の第１端部に前記出水口が形成され、前記容器本体の第２端部に前記入水口が形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の浄水カートリッジ。
【請求項７】
前記容器本体内における前記粒状活性炭層よりも前記出水口と反対側に、イオン交換繊維が充填された、請求項１〜６のいずれか一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】
水道水に含まれる塩素等の不純物を除去することを目的とした浄水器が広く普及している。浄水器の設置形態としては、水栓の蛇口に取り付ける蛇口直結型、流し台の上に設置する据置型、流し台の下の収納キャビネット内に設置するアンダーシンク型（ビルトイン型）が知られている。
【０００３】
特に家庭で用いられる浄水器としては、流し台周りの美観を損ねない等の利点からアンダーシンク型の浄水器が注目されている。アンダーシンク型の浄水器は、システムキッチン下方の収納キャビネット内の狭小スペースや、引き出しの上下間、引き出し裏等、アンダーシンク内のデッドスペースで、かつ、カートリッジの交換が容易なスペースに配置される傾向にある。そのため、アンダーシンク型の浄水器に用いられる浄水カートリッジには、浄水機能を維持しつつ、前記のデッドスペースに浄水器を配置できるように外径が小さいスリムな構造が求められている。
【０００４】
浄水カートリッジとしては、例えば、本体容器内に、粒状活性炭等の粒状の濾材を円筒状に保持するスペーサーを備え、容器内で分流させた水が該スペーサーの側面部及び端面部から該スペーサー内に流入する構造とした浄水カートリッジが提案されている（特許文献１）。また、水を流通させる細長い管体内に長手方向に連続して複数配置される、内部に活性炭が充填された浄水カートリッジも提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７９４５０号公報
【特許文献２】特開２００９−２３３５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の浄水カートリッジでは、縦置きや横置き等の設置状態によっては、スペーサー内で粒状活性炭等の粒状の濾材が偏り、スペーサー内で水が濾材と接触せずに通過する、いわゆるショートパスが発生して浄水性能が不充分になることがある。また、カートリッジ自体をより細く長いスリムな形状にすると、粒状活性炭層の断面積が小さくなることで圧力損失が増大し、充分な濾過流量が得られにくくなる。
特許文献２の浄水カートリッジでは、粒状活性炭を用いると横置きした場合に粒状活性炭に偏りが生じ、ショートパスが発生することがある。また、細長い管体内に長手方向に連続して複数配置されるため、圧力損失が大きく充分な濾過流量が得られにくい傾向がある。活性炭の偏りを抑制するために成形活性炭を用いることも考えられるが、成形活性炭は粒状活性炭に比べて、原料コストが高く、また圧力損失が高くなる傾向がある。
【０００７】
本発明は、粒状活性炭を用いて、圧力損失の過度な増大、及びショートパスの発生を抑制しつつ、スリム化することができる浄水カートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成を有する。
［１］入水口及び出水口が形成され、前記入水口から流入した水が、前記出水口と反対側から前記出水口に向かって内部を軸方向に通過する筒状の容器本体と、前記容器本体の内周面との間に間隙が形成されるように、かつ、前記容器本体の前記出水口と反対側の内面から離間するように前記容器本体内に配置された筒状のスペーサー部材と、前記容器本体内における、前記出水口と反対側の内面と前記スペーサー部材との間の空間、及び前記スペーサー部材の内部に粒状活性炭が充填されて形成された粒状活性炭層と、前記スペーサー部材の内部で前記粒状活性炭層に埋没するように前記容器本体の軸方向に延び、前記出水口側に形成された開口端が前記出水口に通じ、かつ側面から水が流入する集水管とを備え、前記スペーサー部材の外周壁には、前記粒状活性炭を堰き止めつつ水を通過させる通水部が設けられ、前記入水口から前記容器本体内に流入した原水の一部が前記間隙を通って前記集水管から前記出水口へと流通する、浄水カートリッジ。
［２］前記通水部の内周面から前記集水管までの径方向の距離ｄ１と、前記スペーサー部材における前記出水口と反対側の端面から前記集水管における前記出水口と反対側の端面までの距離ｄ２との比（ｄ１／ｄ２）が、０．８〜１．２である、［１］に記載の浄水カートリッジ。
［３］前記集水管における前記出水口と反対側の端面が前記容器本体から離間している、［１］又は［２］に記載の浄水カートリッジ。
［４］前記容器本体内に、さらに中空糸膜モジュールが設けられている、［１］〜［３］のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
［５］前記容器本体が、第１端部に前記入水口及び前記出水口が形成された筒状の外側容器と、前記外側容器内に配置され、内部に前記スペーサー部材及び前記集水管が設けられ、前記粒状活性炭層が形成された筒状の濾材容器とを備え、前記外側容器の内周面と前記濾材容器の外周面との間に、前記入水口から第２端部まで延びる外側通水路が形成され、前記外側通水路を流通してきた原水が、前記濾材容器内を前記第２端部側から前記第１端部側に通過して前記出水口に至る、［１］〜［４］のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
［６］前記容器本体の第１端部に前記出水口が形成され、前記容器本体の第２端部に前記入水口が形成されている、［１］〜［４］のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
［７］前記容器本体内における前記粒状活性炭層よりも前記出水口と反対側に、イオン交換繊維が充填された、［１］〜［６］のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の浄水カートリッジは、粒状活性炭を用いたものであり、圧力損失の過度な増大、及びショートパスの発生を抑制しつつ、スリム化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の浄水カートリッジの一例を示した図であって、図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の浄水カートリッジのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の浄水カートリッジのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の浄水カートリッジの他の例を示した断面図である。
【図５】本発明の浄水カートリッジの他の例を示した側面図である。
【図６】図５の浄水カートリッジのＣ−Ｃ断面図である。
【図７】実施例におけるフラックス試験の結果を示すグラフである。
【図８】実施例におけるクロロホルム濾過能力試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の浄水カートリッジの一例を示して詳しく説明する。
本実施形態の浄水カートリッジ１は、図１及び図２に示すように、円筒状の容器本体１０と、容器本体１０内に配置された円筒状のスペーサー部材１２と、容器本体１０内に形成された粒状活性炭層１４と、容器本体１０内におけるスペーサー部材１２の内部に設けられた集水管１６とを備えている。
【００１２】
容器本体１０は、円筒状の外側容器１８と、外側容器１８内に配置され、内部にスペーサー部材１２及び集水管１６が設けられ、粒状活性炭層１４が形成される円筒状の濾材容器２０とを備えている。すなわち、容器本体１０は、外側容器１８と濾材容器２０の二重構造になっている。
【００１３】
外側容器１８は、有底円筒状の本体部２２と、本体部２２の開口端側に被着され、円板状の平板部２４ａの周縁から円筒状の周壁部２４ｂが突設された蓋部２４とを備えている。蓋部２４の内面には、強度を高くするためのリブ（図示せず）が中心部から放射状に設けられている。
【００１４】
蓋部２４には、外面から軸方向に突出するように入水ジョイント２６と出水ジョイント２８とが設けられている。入水ジョイント２６は、ＩＮ用ホース（入水用カプラー）に液密に接続するように構成された管状の部材であり、その先端の開口が入水口２６ａとなっている。出水ジョイント２８は、ＯＵＴ用ホース（出水用カプラー）に液密に接続するように構成された管状の部材であり、その先端の開口が出水口２８ａとなっている。このように、浄水カートリッジ１では、容器本体１０における第１端部１０ａに、入水口２６ａと出水口２８ａが形成されている。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、入水ジョイント２６と出水ジョイント２８の位置は、蓋部２４を軸方向の外側から見た側面視において、蓋部２４の外周縁から中心側に離間した位置で、かつ容器本体１０の中心軸に対して対称な位置になっている。これにより、後述する超音波溶着によって蓋部２４を本体部２２の開口端側に溶着する場合、超音波装置のホーン（図示せず）を蓋部２４側に配する際に入水ジョイント２６と出水ジョイント２８が邪魔になりにくい。
【００１６】
蓋部２４における周壁部２４ｂの基端の肉厚ｔ（図２）、すなわち蓋部２４における内側の肩部２４ｄから蓋部２４の側面の外壁までの肉厚ｔは、４〜６ｍｍが好ましい。
入水ジョイント２６と出水ジョイント２８が設けられた蓋部２４を本体部２２に被着した外側容器１８では、外径が小さくスリムな構造の場合、入水ジョイント２６から圧力がかかると、蓋部２４の内側の肩部２４ｄに応力が集中し、破損の起点となるおそれがある。肉厚ｔが４ｍｍ以上であれば、充分な耐圧性能が得られやすい。また、肉厚ｔが６ｍｍ以下であれば、成形の際にひけが生じにくく、外観不良が生じることを抑制しやすい。
【００１７】
本体部２２と蓋部２４とは、超音波溶着によって溶着されていることが好ましい。これにより、本体部２２と蓋部２４の間にＯリング等を設ける必要がなくなるため、加工性がより良好になる。本体部２２と蓋部２４とを超音波溶着によって溶着する場合、それらの溶着ジョイントの形状としては、例えば、シェアジョイントやバットジョイントを採用できる。なかでも、シェアジョイントが好ましい。シェアジョイントは、ホーンの縦振動に対してジョイントの接触面と振動方向が同一方向に近づくため、溶着面に気泡が生じにくい。そのため、水密性及び気密性に優れた外側容器１８を形成することができる。
【００１８】
具体的には、蓋部２４における入水ジョイント２６及び出水ジョイント２８側から超音波溶着のホーンを当て、本体部２２の軸方向の振動（縦振動）を与えてジョイント部分を溶着する。このとき、外径が小さくスリムな外側容器では、超音波溶着の縦振動が本体部２２の胴部分に伝わることで溶着強度が低下しやすい。この例の溶着ジョイントの形状は、本体部２２の上端部に全周にわたって形成された突出片２２ａが、蓋部２４の周壁部２４ｂの先端に全周にわたって形成された凹部２４ｃに嵌まり込むような、シェアジョイントの形状になっている。そのため、高い溶着強度で蓋部２４が本体部２２に被着され、より水密性及び気密性に優れた外側容器１８となる。
【００１９】
外側容器の水密性及び気密性の観点から、本体部と蓋部は振動溶着によって溶着されていることが好ましい。振動溶着は横振動のため、振動面とバットジョイントの接着面が同一方向となり、溶着面に気泡や不純物が混ざりにくく、より水密性及び気密性に優れた外側容器となる。ただし、振動溶着の装置は高価であり、また溶着に時間を要することから、生産効率の点からは超音波溶着を用いることが好ましい。
【００２０】
外側容器１８の第２端部１８ｂは、第１端部１８ａ側に向かって突き出るように、半球状に湾曲した形状になっている。また、外側容器１８の第２端部１８ｂの内面には、図３に示すように、中心部から外周縁に向かって放射状に延びる、凸条からなるリブ４８が複数形成されている。これにより、外側容器１８内で濾材容器２０がリブ４８によって第１端部１８ａ側に押し込まれるため、後述する濾材容器２０の連結筒５４と出水ジョイント２８の内部孔との嵌合が外れることを抑制することができる。また、リブ４８を設けることにより、外側容器１８における第２端部１８ｂの耐圧性が向上する。
【００２１】
第２端部１８ｂの内面からのリブ４８の高さは、２〜５ｍｍが好ましく、３〜４ｍｍがより好ましい。リブ４８の高さが下限値以上であれば、外側容器１８における第２端部１８ｂの耐圧性が充分に高くなりやすい。リブ４８の高さが上限値以下であれば、目皿４０と外側容器１８の第２端部１８ｂとの間で水がより流れやすくなる。
【００２２】
容器本体１０の全長、すなわち入水ジョイント２６及び出水ジョイント２８の先端から外側容器１８の底面までの長さＬは、設置場所に応じて適宜設定することができ、２２０〜３００ｍｍが好ましく、２５０ｍｍ〜２８０ｍｍがより好ましい。長さＬが上限値以下であれば、浄水カートリッジ１の取扱い性が良好になり、設置場所が限定されにくい。長さＬが下限値以上であれば、充分な濾材量を確保しやすく、実用上充分な浄水性能が得られやすい。
【００２３】
容器本体１０の最大径ｄ、すなわち外側容器１８の最大径ｄは、設置場所に応じて適宜設定することができ、７０〜９０ｍｍが好ましく、７５ｍｍ〜８０ｍｍがより好ましい。最大径ｄが上限値以下であれば、取扱い性がより良好になり、狭小スペース等への設置も容易で汎用性が向上する。最大径ｄが下限値以上であれば、充分な濾材量を確保しやすく、実用上充分な浄水性能が得られやすい。
【００２４】
容器本体１０の長さＬと最大径ｄとの比（Ｌ／ｄ）は、２．４以上４．３以下が好ましく、３．０以上４．０以下がより好ましい。Ｌ／ｄが下限値以上であれば、充分な浄水性能が得られやすい。Ｌ／ｄが上限値以下であれば、スリムな構造となり、浄水カートリッジ１をアンダーシンク内の狭小スペース等に配置しやすくなる。
【００２５】
外側容器１８を形成する材料としては、充分な耐圧性能が得られるものであればよく、浄水カートリッジに用いられる公知の材料を採用することができる。外側容器１８の本体部２２を形成する材料の具体例としては、例えば、熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、特に耐圧性や成形性に優れている点から、ＡＢＳ樹脂が好ましい。蓋部２４を形成する材料としては、例えば、本体部２２で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。本体部２２と蓋部２４との接着性の観点からは、本体部２２と蓋部２４とが同じ材料で形成されていることが好ましい。
外側容器１８のバースト圧は、２．０ＭＰａ以上であることが好ましい。外側容器１８を形成する材料としてＡＢＳ樹脂を用いた場合、バースト圧を２．５ＭＰａ以上にすることができる。
【００２６】
濾材容器２０は、粒状活性炭が収納された円筒状の活性炭収納部３２と、活性炭収納部３２における第１端部１０ａ側に設けられ、中空糸膜モジュール５８が収納された円筒状の中空糸膜収納部３４とを備えている。
【００２７】
活性炭収納部３２は、円筒状の胴部３６と、胴部３６における容器本体１０の第１端部１０ａ側に設けられた円板状の仕切板３８と、胴部３６における容器本体１０の第２端部１０ｂ側に設けられた円板状の目皿４０と、を備えている。胴部３６と仕切板３８、及び胴部３６と目皿４０は、例えば、超音波溶着により接合することができる。
【００２８】
濾材容器２０は、外側容器１８の内周面と濾材容器２０の外周面との間に、容器本体１０の周方向において円環状で、容器本体１０の軸方向に延びる隙間からなる外側通水路３０が形成されるように配置されている。外側通水路３０は入水ジョイント２６の入水口２６ａと連通している。入水口２６ａから容器本体１０内に流入してきた原水は、外側通水路３０を通って第２端部１０ｂ側まで流通する。
【００２９】
外側通水路３０の流路断面積、すなわち外側通水路３０における容器本体１０の中心軸と直交する横断面の面積は、０．３〜８ｃｍ２が好ましく、１．０〜５．５ｃｍ２がより好ましい。外側通水路３０の流路断面積が下限値以上であれば、圧力損出を小さくしやすく、充分な通水流量を確保しやすい。外側通水路３０の流路断面積が上限値以下であれば、充分な濾材量を確保しやすく、充分な浄水性能が得られやすくなる。
【００３０】
この例では、仕切板３８と中空糸膜収納部３４との間は、Ｏリングあるいは樹脂嵌合によって水密に封じられることが好ましい。
仕切板３８には、その中心部に開口３８ａが形成されている。仕切板３８に開口３８ａが形成されていることで、活性炭収納部３２の内部と中空糸膜収納部３４の内部は開口３８ａを介して通じている。
また、仕切板３８の目皿４０側には、開口３８ａの周囲から濾材容器２０の活性炭収納部３２内に突出するように、円筒状の集水管１６が設けられている。仕切板３８と集水管１６は、一体に成形することができる。
【００３１】
胴部３６及び仕切板３８を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００３２】
目皿４０は、粒状活性炭を堰き止めつつ水を通過させることができる通水性の部材で形成されている。
目皿４０を形成する通水性の部材としては、浄水カートリッジにおいて通常使用される公知の部材を使用でき、例えば、ポリエチレン製の不織布等の通水性を有するシートが挙げられる。
【００３３】
目皿４０の外周面には、外側容器１８に向かって径方向に突出する３つの突起部４６が中心軸周りに１２０度間隔で設けられている。これら突起部４６によって目皿４０の外周面と外側容器１８の内周面との間に隙間ができているため、外側通水路３０を流通してきた原水が目皿４０の第２端部１８ｂ側まで流れるようになっている。
【００３４】
目皿４０の外周面からの突起部４６の高さは、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。突起部４６の高さが１．０ｍｍ以上であれば、目皿４０と外側容器１８との隙間がより広くなるため、目皿４０の第２端部１８ｂ側まで水が流れやすい。また、浄水カートリッジ１を横置きにした場合でも濾材容器２０が外側容器１８内で偏りにくく、外側通水路３０が周方向にわたって均一に確保されることで、目皿４０の第２端部１８ｂ側まで水が流れやすい。突起部４６の高さが２．０ｍｍ以下であれば、粒状活性炭量をより多くすることができるため、充分な浄水性能が得られやすい。
【００３５】
濾材容器２０では、入水口２６ａから外側通水路３０を通じて出水口２８ａと反対側の目皿４０側まで流通してきた原水が、目皿４０から濾材容器２０内に流入し、活性炭収納部３２、中空糸膜収納部３４の順に出水ジョイント２８に向かって軸方向に流れるようになっている。すなわち、外側通水路３０を流通してきた原水が、目皿４０から濾材容器２０内に流入して、出水口２８ａと反対側から出水口２８ａに向かって内部を軸方向に通過するようになっている。
【００３６】
スペーサー部材１２は、円筒状の部材である。スペーサー部材１２は、濾材容器２０内において、胴部３６の内周面との間に間隙４２が形成されるように、かつ、目皿４０の内面から離間するように設けられている。スペーサー部材１２における仕切板３８側の端部と濾材容器２０の間、及びスペーサー部材１２における目皿４０側の端部と濾材容器２０の間には、それぞれＯリング４４，４４が設けられている。間隙４２は、濾材容器２０の周方向において円環状で、濾材容器２０の仕切板３８から目皿４０に向かって軸方向に途中まで延びるように形成されている。
【００３７】
スペーサー部材１２の外周壁には、粒状活性炭を堰き止めつつ水を通過させる矩形状の通水部１２ａが複数設けられている。このように、濾材容器２０内に流入した原水は、スペーサー部材１２が設けられた部分において、通水部１２ａを通じてスペーサー部材１２の内部と間隙４２の間で出入りできるようになっている。
通水部１２ａは、例えば、外周壁に形成した開口部に、水を通過させるが粒状活性炭を通過させないシートを接着あるいは融着することで形成することができる。
【００３８】
容器本体１０における濾材容器２０の活性炭収納部３２内においては、出水口２８ａと反対側の目皿４０の内面とスペーサー部材１２との間の空間と、スペーサー部材１２の内部に粒状活性炭が充填されて粒状活性炭層１４が形成されている。スペーサー部材１２における目皿４０側の端部と濾材容器２０の間にはＯリング４４が設けられているため、間隙４２には粒状活性炭が存在しないようになっている。
【００３９】
粒状活性炭層１４を形成する粒状活性炭としては、特に限定されず、浄水カートリッジに使用される公知の粒状活性炭を使用することができる。例えば、植物質（木材、セルロース、のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等）、石炭質（泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、タール等）、石油質（石油残渣、硫酸スラッジ、オイルカーボン等）、パルプ廃液、合成樹脂等の原料を炭化し、必要に応じてガス（水蒸気、二酸化炭素、空気等）や、薬品（塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソーダ、ＫＯＨ等）で賦活した粒状活性炭等が挙げられる。なかでも、除去能力及び取扱い性の点から、ヤシガラを原料とし、抗菌性を付与するために銀が添着された粒状活性炭が好ましい。
【００４０】
濾材容器２０内における粒状活性炭層１４よりも第２端部１８ｂ側には、通水性を有する部材をさらに充填することが好ましい。これにより、外側容器１８の第２端部１８ｂによって濾材容器２０の目皿４０側が押し込まれた際に、粒状活性炭層１４が第１端部１８ａ側に向かって充分に圧縮されやすくなる。そのため、濾材容器２０内で粒状活性炭に偏りが生じ、粒状活性炭層１４内にショートパスに繋がる隙間ができることが抑制されやすくなる。
【００４１】
前記の通水性を有する部材としては、特に限定されず、不織布や、イオン交換繊維等が挙げられる。なかでも、原水中の溶解性鉛の除去が可能な点から、イオン交換繊維が好ましく、繊維状活性炭がより好ましい。
繊維状活性炭としては、例えば、レーヨン、アクリル繊維、フェノール樹脂、又はピッチを原料とした繊維を炭化し、さらに高温で水蒸気、二酸化炭素等で賦活させて得られる繊維状活性炭が挙げられる。
【００４２】
集水管１６は、側面から水が流入する部材である。集水管１６は、濾材容器２０の活性炭収納部３２及びスペーサー部材１２の中心軸上に、容器本体１０の軸方向に延びるように配置されている。集水管１６は、スペーサー部材１２の内部において粒状活性炭層１４に埋没している。集水管１６における仕切板３８側の開口端は、中空糸膜収納部３４を介して出水口２８ａに通じている。
【００４３】
集水管１６は、浄水カートリッジに用いられる公知の態様を採用することができる。例えば、集水管１６の側面部は、粒状活性炭を通過させずに水を通過させることができる公知のシートにより形成することができる。
集水管１６の第２端部１０ｂ側の端面１６ｂは、水が通過しないように封止されていてもよい。
【００４４】
濾材容器２０の活性炭収納部３２においては、外側通水路３０を流通してきた原水が目皿４０から流入し、粒状活性炭層１４内を通過し、集水管１６内に流入して仕切板３８の開口３８ａから中空糸膜収納部３４へと流れる。
活性炭収納部３２内では、スペーサー部材１２が目皿４０の内面から離間するように設けられ、目皿４０の内面とスペーサー部材１２との間の空間、及びスペーサー部材１２の内部に粒状活性炭が充填されている。これにより、浄水カートリッジ１を第２端部１０ｂを下にして縦置きした場合に粒状活性炭に偏りが生じ、活性炭収納部３２内の仕切板３８側に粒状活性炭が存在しない空隙が生じても、目皿４０から流入してきた原水は、目皿４０の内面とスペーサー部材１２との間の空間に充填された粒状活性炭との接触が確保される。また、浄水カートリッジ１を横置きした場合に粒状活性炭に偏りが生じ、横置きの状態で活性炭収納部３２内の上側となった部分に粒状活性炭が存在しない隙間が生じても、目皿４０から流入して該隙間を通った原水は、集水管１６に向かって径方向に流れる際に粒状活性炭との接触が確保される。このように、縦置き及び横置きのいずれの場合でも、たとえ容器内で粒状活性炭に偏りが生じて隙間が形成されても、原水が粒状活性炭と接触せずに通過するショートパスが発生することを抑制することができる。そのため、浄水カートリッジ１を用いることで、充分な浄水性能を得ることができる。
【００４５】
また、活性炭収納部３２内では、スペーサー部材１２の外周面と胴部３６の内周面との間に間隙４２が形成されている。これにより、浄水カートリッジ１をスリム化しても、圧力損失が高くなりすぎることが抑制され、充分な濾過流量を得ることができる。
具体的には、活性炭収納部３２内を流れる原水の一部は、粒状活性炭層１４内を通過し、スペーサー部材１２の通水部１２ａを通らず、間隙４２に流入せずに集水管１６内に流入する。また、活性炭収納部３２内を流れる原水の残りは、粒状活性炭層１４内を通って一旦スペーサー部材１２の通水部１２ａから間隙４２に入り、間隙４２を仕切板３８に向かって流通した後に再び通水部１２ａからスペーサー部材１２内に流入し、粒状活性炭層１４内を通過して集水管１６内に流入する。このように、原水の一部が間隙４２を通過することで、間隙４２が形成されていない場合に比べて分流させることにより圧力損失が小さくなるため、スリム化しても充分な濾過流量を得ることができる。
【００４６】
間隙４２の間隔、すなわちスペーサー部材１２の外周面と活性炭収納部３２の内周面との径方向の距離は、０．５〜１．５ｍｍが好ましく、０．８〜１．２ｍｍがより好ましい。間隙４２の間隔が下限値以上であれば、圧力損失の増大を抑制する効果がより高くなり、濾過流量をより多くしやすい。間隙４２の間隔が上限値以下であれば、粒状活性炭量をより多くすることができるため、充分な浄水性能が得られやすい。
間隙４２の軸方向の長さは、スペーサー部材１２の軸方向の長さを調節することにより調節できる。
【００４７】
この例では、集水管１６における出水口２８ａと反対側、すなわち仕切板３８の開口３８ａと反対側の端面１６ｂは、濾材容器２０から離間している。このように、本発明では、集水管における出水口と反対側の端面は、容器本体から離間していることが好ましい。集水管の長さを調節して、水が粒状活性炭層を通過して集水管内に流入するまでの最短距離を調節することで、充分な浄水性能を確保することが容易になる。
【００４８】
スペーサー部材１２における通水部１２ａの内周面から集水管１６までの径方向の距離ｄ１と、スペーサー部材１２における出水口２８ａと反対側の端面１２ｂから集水管１６における出水口２８ａと反対側の端面１６ｂまでの距離ｄ２との比（ｄ１／ｄ２）は、０．５〜１．５が好ましく、０．８〜１．２がより好ましい。ｄ１／ｄ２が前記範囲内であれば、水が間隙４２を通らずに集水管１６に直接流入する際の圧力損失と、水が間隙４２を通って集水管１６内に流入する経路の圧力損失との差が充分に小さくなりやすい。そのため、活性炭収納部３２内において水の偏流が生じにくく、原水が粒状活性炭層１４内を均一に流れやすくなるため、粒状活性炭をより有効に活用することができる。
【００４９】
中空糸膜収納部３４は、円筒状の胴部５０と、胴部５０の蓋部２４側に被着された内側蓋部５２とを備えている。
内側蓋部５２には、出水ジョイント２８の内部孔に内挿され、出水ジョイント２８と連通する円筒状の連結筒５４が設けられている。内側蓋部５２に設けられた連結筒５４と出水ジョイント２８の内部孔との間には、Ｏリング５５が介装されており、これによって良好な水密性が確保されている。
この例では、出水ジョイント２８の内部孔における連結筒５４が内挿される部分の内径は、入水ジョイント２６の内部孔において対応する部分の内径より大きくなっている。これにより、組み立て時において誤って連結筒５４を入水ジョイント２６の内部孔に連結しようとしても、連結筒５４を入水ジョイント２６の内部孔に内挿できない。そのため、組み立てを誤ることを防止することができる。
【００５０】
内側蓋部５２には、濾材容器２０の中心軸上に、蓋部２４に向かって突出する突出部５６が設けられている。この突出部５６は、蓋部２４の内面の中心軸上に形成された嵌合凹部２４ｅに嵌合するように配置されている。内側蓋部５２の突出部５６が蓋部２４の嵌合凹部２４ｅに嵌合していることにより、外側容器１８内での濾材容器２０のガタツキが抑制される。また、浄水カートリッジ１を横置きした場合等に、外側容器１８内で濾材容器２０が偏って位置することも抑制される。さらに、濾材容器２０の中心軸と外側容器１８の中心軸とを容易に一致させることができることで、容器本体１０の周方向の全周にわたって均等な間隔の外側通水路３０を形成しやすくなるため、入水ジョイント２６から流入した原水の流れが均一になりやすくなる。
また、内側蓋部５２に突出部５６を設け、蓋部２４に嵌合凹部２４ｅを設けることで、突出部と嵌合凹部を逆に設ける場合に比べて、蓋部２４の内面に設けるリブを充分に高くしやすく、該リブによる蓋部２４の耐圧性の向上効果が充分に得られやすくなる。
【００５１】
内側蓋部５２に設けられた連結筒５４が入水ジョイント２６の内部孔に連結され、突出部５６が蓋部２４の嵌合凹部２４ｅに嵌合された状態においては、入水ジョイント２６の内部孔と出水ジョイント２８の内部孔とが隔てられている。これにより、入水口２６ａから入水ジョイント２６内部孔を通ってきた原水は、第１端部１０ａ側では濾材容器２０の中空糸膜収納部３４には入らず、外側通水路３０を通じて第２端部１０ｂ側へと導かれる。
中空糸膜収納部３４を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００５２】
中空糸膜収納部３４内には、中空糸膜モジュール５８が収納されている。
中空糸膜モジュール５８は、ループ状に折り返された複数の中空糸膜６０がセンターチューブ６２を中心に円筒状に束ねられ、それらの中空糸膜６０の開口端側の部分が、ポッティング層６４によって胴部５０の内側蓋部５２寄りの内周面に接着固定されることで形成されている。ポッティング層６４は、中空糸膜収納部３４内を中空糸膜６０が存在する活性炭収納部３２側と内側蓋部５２側とを隔てるように形成されている。これにより、中空糸膜収納部３４内で中空糸膜６０内に透過した水だけが出水ジョイント２８の出水口２８ａに到達する。
【００５３】
中空糸膜６０の有効膜面積、すなわち有効な濾過面積は、０．４〜０．８ｍ２が好ましい。なお、有効膜面積は、中空糸膜の外径と、中空糸膜におけるポッティング層に覆われていない部分の長さと、中空糸膜の本数との積によって算出される。
中空糸膜は、Ｕ字状のバンドルに束ねてもよく、ラッセル編にしてもよいが、中空糸膜の長さを短くしつつ有効膜面積をより広くしやすい点から、ラッセル編にすることが好ましい。
【００５４】
中空糸膜６０としては、浄水カートリッジに用いられる公知の中空糸膜を使用することができる。具体的には、例えば、セルロース系、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）系、ポリビニルアルコール系、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）系、ポリスルホン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））系、ポリカーボネイト系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系等の各種材料からなる中空糸膜が挙げられる。なかでも、取扱い性、及び加工特性の点から、ポリオレフィン系、ポリスルホン系の材料からなる中空糸膜が好ましい。
【００５５】
ポッティング層６４を形成するポッティング材としては、特に限定されず、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００５６】
浄水カートリッジ１の製造方法は、特に限定されない。
例えば、集水管１６と仕切板３８を一体に成形した後、仕切板３８にスペーサー部材１２と胴部３６を溶着し、内部に粒状活性炭を充填して粒状活性炭層１４を形成する。次いで、胴部３６における仕切板３８と反対側に目皿４０を溶着して活性炭収納部３２を形成する。
また、複数の中空糸膜６０をループ状に折り返した状態でセンターチューブ６２を中心にして円筒状に束ねる。それらの中空糸膜６０の開口端側の部分に、ポッティング材を用いてポッティング層６４を形成して、胴部５０における端部の内周面に接着固定する。次いで、胴部５０におけるポッティング層６４を形成した側の端部に内側蓋部５２を溶着し、中空糸膜モジュール５８が収納された中空糸膜収納部３４を形成する。活性炭収納部３２と中空糸膜収納部３４とを、Ｏリングもしくは樹脂嵌合によって水密に接続して濾材容器２０を形成する。
次いで、濾材容器２０を外側容器１８の本体部２２内に挿入し、本体部２２の開口端に蓋部２４を被せ、内側蓋部５２に設けられた連結筒５４を入水ジョイント２６の内部孔に連結し、突出部５６を蓋部２４の嵌合凹部２４ｅに嵌合させる。この状態で本体部２２と蓋部２４とを超音波溶着等で溶着することで、浄水カートリッジ１が得られる。
【００５７】
以下、浄水カートリッジ１の使用方法について説明する。
浄水カートリッジ１を使用する際は、まず入水ジョイント２６にＩＮ用ホース（入水用カプラー）、出水ジョイント２８にＯＵＴ用ホース（出水用カプラー）をそれぞれ接続して水栓に繋げ、アンダーシンク内等に設置する。浄水カートリッジ１は縦置きしてもよく、横置きしてもよい。
ＩＮ用ホースから供給された原水は、入水口２６ａから入水ジョイント２６を通って容器本体１０内に流入し、外側通水路３０を通じて濾材容器２０の外側を第２端部１０ｂ側まで流通する。外側通水路３０を流通してきた原水は、濾材容器２０における目皿４０から活性炭収納部３２内に流入する。
【００５８】
活性炭収納部３２内においては、出水口２８ａと反対側に位置する目皿４０から流入した原水が、出水口２８ａに向かって軸方向に通過する。原水の一部は、粒状活性炭層１４内を通過し、スペーサー部材１２の通水部１２ａを通らず、間隙４２に流入せずに集水管１６内に流入する。また、原水の残りは、粒状活性炭層１４内を通って一旦スペーサー部材１２の通水部１２ａから間隙４２に入り、間隙４２を仕切板３８に向かって流通した後に再び通水部１２ａからスペーサー部材１２内に流入し、粒状活性炭層１４内を通過して集水管１６内に流入する。このように、活性炭収納部３２内において原水が粒状活性炭層１４により濾過される。
集水管１６内に流入した水は、内部通水路１６ａを通って仕切板３８の開口３８ａから中空糸膜収納部３４内に入る。中空糸膜収納部３４内においては、中空糸膜モジュール５８によって水が二次濾過され、出水ジョイント２８の出水口２８ａに至る。浄水カートリッジ１により浄化された水は、出水ジョイント２８の出水口２８ａから吐出され、ＯＵＴ用ホースを通って水栓へと流れる。
【００５９】
以上説明した本発明の浄水カートリッジにおいては、容器本体における出水口と反対側の内面とスペーサー部材の間の空間と、スペーサー部材の内部に粒状活性炭が充填されて粒状活性炭層が形成されている。これにより、仮に容器本体内で粒状活性炭に偏りが生じて隙間ができたとしても、前記空間や、スペーサー部材の内部で粒状活性炭と原水との接触が確保される。このように、ショートパスの発生が抑制されることで、充分な浄水性能が得られる。また、スペーサー部材の外周面と容器本体の内周面との間に間隙が形成されていることで、粒状活性炭層によって濾過されている原水の一部が該間隙を通過する。これにより、間隙が形成されていない場合に比べて圧力損失が小さくなるため、スリム化しても充分な濾過流量を得ることができる。
また、本発明の浄水カートリッジは、圧力損失の過度な増大を抑制しつつ浄水カートリッジをスリム化できるため、アンダーシンク内の狭小スペース、具体的には収納キャビネット内の狭小スペース、引き出しの上下間、引き出し裏、最下段の引き出し内等に容易に設置できる。
【００６０】
なお、本発明の浄水カートリッジは、前記した浄水カートリッジ１には限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更を加えることが可能である。例えば、中空糸膜モジュールの具体的構成を適宜変更することができる。
【００６１】
本発明の浄水カートリッジは、容器本体の第１端部に出水口が形成され、容器本体の第２端部に入水口が形成されているものであってもよい。例えば、図４に例示した浄水カートリッジ２であってもよい。図４における図２と同じ部分には同符号を付して説明を省略する。
浄水カートリッジ２は、円筒状の容器本体１０Ａと、容器本体１０Ａ内に配置された円筒状のスペーサー部材１２と、容器本体１０Ａ内に形成された粒状活性炭層１４と、容器本体１０Ａ内におけるスペーサー部材１２の内部に設けられた集水管１６とを備えている。浄水カートリッジ２は、外側容器１８及び濾材容器２０を有する二重構造の容器本体１０の代わりに、一重構造の容器本体１０Ａを備える以外は、浄水カートリッジ１と同様の態様である。
【００６２】
容器本体１０Ａは、円筒状の胴部７０、及び胴部７０と一体に形成された円板部７２を有する本体部７４と、本体部７４における開口端に被着された蓋部７６とを備えている。容器本体１０Ａでは、本体部７４の円板部７２が第１端部１０ａであり、蓋部７６が第２端部１０ｂである。
本体部７４と蓋部７６とは、容器本体１０の場合と同様に、超音波溶着や振動溶着によって溶着されていることが好ましい。
【００６３】
容器本体１０Ａにおいては、円板部７２に、その外面から突出するように出水ジョイント２８が設けられている。また、蓋部７６に、その上面から突出するように入水ジョイント２６が設けられている。すなわち、容器本体１０Ａにおいては、第１端部１０ａに出水口２８ａが形成され、第２端部１０ｂに入水口２６ａが形成されている。
【００６４】
容器本体１０Ａは、粒状活性炭が収納された円筒状の活性炭収納部３２Ａと、活性炭収納部３２Ａにおける第１端部１０ａ側に設けられ、胴部５０内に中空糸膜モジュール５８が収納された円筒状の中空糸膜収納部３４Ａとを備えている。
容器本体１０Ａにおける活性炭収納部３２Ａは、本体部７４内を軸方向に区画するように設けられた円板状の仕切板３８と、胴部７０における蓋部７６側の端部の内周面側に設けられた目皿４０との間の部分である。容器本体１０Ａにおける中空糸膜収納部３４Ａは、仕切板３８から第１端部１０ａまでの部分である。仕切板３８にはその中心部に開口３８ａが形成されているため、活性炭収納部３２Ａの内部と中空糸膜収納部３４Ａの内部が開口３８ａを介して通じている。
【００６５】
容器本体１０Ａでは、入水ジョイント２６から流入してきた原水が、活性炭収納部３２Ａ、中空糸膜収納部３４Ａの順に出水ジョイント２８に向かって軸方向に流れるようになっている。すなわち、入水口２６ａから容器本体１０Ａ内に流通してきた原水が、出水口２８ａと反対側から出水口２８ａに向かって内部を軸方向に通過するようになっている。
【００６６】
活性炭収納部３２Ａには、スペーサー部材１２の外周面と胴部７０の内周面との間に間隙４２Ａが形成されるように、かつ、目皿４０の内面から離間するようにスペーサー部材１２が設けられている。スペーサー部材１２における仕切板３８側の端部と胴部７０の間、及びスペーサー部材１２における目皿４０側の端部と胴部７０の間には、それぞれＯリング４４，４４が設けられている。間隙４２Ａは、容器本体１０Ａの周方向において円環状で、容器本体１０Ａの仕切板３８から目皿４０に向かって軸方向に途中まで延びるように形成されている。
【００６７】
容器本体１０Ａにおける活性炭収納部３２Ａ内においては、出水口２８ａと反対側の目皿４０の内面とスペーサー部材１２との間の空間と、スペーサー部材１２の内部に粒状活性炭が充填されて粒状活性炭層１４が形成されている。間隙４２Ａには粒状活性炭が存在しないようになっている。
容器本体１０Ａ内における粒状活性炭層１４よりも第２端部１８ｂ側には、容器本体１０の場合と同様に、通水性を有する部材を充填することが好ましい。これにより、容器本体１０Ａ内で粒状活性炭に偏りが生じ、粒状活性炭層１４内にショートパスに繋がる隙間ができることが抑制されやすくなる。
【００６８】
集水管１６は、浄水カートリッジ１と同様に、活性炭収納部３２Ａ及びスペーサー部材１２の中心軸上で容器本体１０Ａの軸方向に延びるように、粒状活性炭層１４に埋没して配置されている。
【００６９】
容器本体１０Ａの中空糸膜収納部３４Ａの胴部５０内には、浄水カートリッジ１の場合と同様に、中空糸膜モジュール５８が収納されている。具体的には、ループ状に折り返された複数の中空糸膜６０がセンターチューブ６２を中心に円筒状に束ねられ、それらの中空糸膜６０の開口端側の部分が、ポッティング層６４によって胴部５０の第１端部１０ａ寄りの内周面に接着固定されている。胴部５０の外周面と胴部７０の内周面との間にはＯリング５１が配置されて水密性が確保されている。
【００７０】
浄水カートリッジ２においては、浄水カートリッジ１と同様に、入水ジョイント２６にＩＮ用ホース（入水用カプラー）、出水ジョイント２８にＯＵＴ用ホース（出水用カプラー）をそれぞれ接続して水栓に繋げ、アンダーシンク内等に設置する。
ＩＮ用ホースから供給された原水は、入水口２６ａから入水ジョイント２６を通って容器本体１０Ａ内に流入し、目皿４０から活性炭収納部３２Ａ内に流入する。活性炭収納部３２Ａ内においては、浄水カートリッジ１と同様に、原水の一部は、粒状活性炭層１４内を通過し、間隙４２Ａに流入せずに集水管１６内に流入する。また、原水の残りは、粒状活性炭層１４内を通って一旦スペーサー部材１２の通水部１２ａから間隙４２Ａに入り、間隙４２Ａを仕切板３８に向かって流通した後に再び通水部１２ａからスペーサー部材１２内に流入し、粒状活性炭層１４内を通過して集水管１６内に流入する。
集水管１６内に流入した水は、内部通水路１６ａを通って仕切板３８の開口３８ａから中空糸膜収納部３４Ａ内に入る。中空糸膜収納部３４Ａ内においては、中空糸膜モジュール５８によって水が二次濾過され、出水ジョイント２８の出水口２８ａに至る。浄水カートリッジ２により浄化された水は、出水ジョイント２８の出水口２８ａから吐出され、ＯＵＴ用ホースを通って水栓へと流れる。
【００７１】
浄水カートリッジ２においても、容器本体１０Ａにおける出水口２８ａと反対側の内面とスペーサー部材１２の間の空間と、スペーサー部材１２の内部に粒状活性炭層１４が形成されているため、浄水カートリッジ１と同様にショートパスの発生が抑制される。また、間隙４２Ａが形成されていることで圧力損失が小さくなるため、スリム化しても充分な濾過流量を得ることができる。
【００７２】
容器本体の第１端部に出水口が形成され、第２端部に入水口が形成された態様の浄水カートリッジは、容器本体の第１端部に入水口と出水口が形成された態様の浄水カートリッジに比べて、容器本体内に外側通水路を設けず一重構造にできるため、よりスリム化できる点で有利である。一方、容器本体の第１端部に出水口が形成され、第２端部に入水口が形成された態様の浄水カートリッジは縦置きすることが困難になる。そのため、縦置きも横置きも可能で設置態様の自由度が高い点では、容器本体の第１端部に入水口と出水口が形成された態様の浄水カートリッジが有利である。
【００７３】
前記した浄水カートリッジ１、２は円筒状であったが、本発明の浄水カートリッジは円筒状以外の形状であってもよい。例えば、本発明の浄水カートリッジは、図５及び図６に例示した浄水カートリッジ３であってもよい。図５及び図６における図１（ｂ）及び図４と同じ部分には同符号を付して説明を省略する。
【００７４】
浄水カートリッジ３は、円筒状の容器本体１０Ａの代わりに、容器本体１０Ｂを備える以外は、浄水カートリッジ２と同じである。
容器本体１０Ｂは、本体部８４と、本体部８４における第２端部１０ｂ側の開口端に被着された蓋部８６とを備えている。本体部８４は、円筒状の胴部８０と、胴部８０と一体に形成された円板部８２と、第１端部１０ａ側から見た側面視において胴部８０から外側に半円形状で突き出すように設けられ、容器本体１０Ｂの第１端部１０ａから軸方向に第２端部１０ｂまで延びる張出筒部８８と、を備える。
【００７５】
容器本体１０Ｂにおいては、円板部８２に、その外面から突出するように出水ジョイント２８が設けられている。また、張出筒部８８における第１端部１０ａ側に、軸方向の外側に突出するように入水ジョイント２６が設けられている。すなわち、容器本体１０Ｂにおいては、第１端部１０ａに入水口２６ａと出水口２８ａが形成されている。張出筒部８８の内部は、入水ジョイント２６の内部と連通し、第１端部１０ａから第２端部１０ｂまで延びる外側通水路３０Ａとなっている。
このように、容器本体１０Ｂは、張出筒部８８内に外側通水路３０Ａが形成され、入水口２６ａから流入した原水が外側通水路３０Ａを通って第２端部１０ｂ側まで流れた後に、目皿４０から活性炭収納部３２Ａ内に流入する以外は、容器本体１０Ａと同様の態様である。
【００７６】
浄水カートリッジ３においても、容器本体１０Ｂにおける出水口２８ａと反対側の内面とスペーサー部材１２の間の空間と、スペーサー部材１２の内部に粒状活性炭層１４が形成されているため、浄水カートリッジ１と同様にショートパスの発生が抑制される。また、間隙４２Ａが形成されていることで圧力損失が小さくなるため、スリム化しても充分な濾過流量を得ることができる。
【００７７】
浄水カートリッジ３における張出筒部８８のように、容器本体の胴部から張り出した部分を有する浄水カートリッジは、横置きした際に当該部分によって転がることが抑制される点で有利である。
容器本体の第１端部に出水口が形成され、第２端部に入水口が形成され、浄水カートリッジ３のような外側通水路を設けない態様の浄水カートリッジにおいても、転がり防止のために容器本体の胴部から張り出す張出部を設けてもよい。
【００７８】
浄水カートリッジ１〜３では、粒状活性炭層の下流側に中空糸膜モジュールが設けられていたが、本発明の浄水カートリッジにおいては、粒状活性炭層の上流側に中空糸膜モジュールが設けられていてもよい。出水口から得られる浄化された水に、細菌や粒状活性炭が含まれることを抑制しやすい点では、粒状活性炭層の下流側に中空糸膜モジュールが設けられる態様が好ましい。また、本発明の浄水カートリッジは、中空糸膜モジュールが設けられていないものであってもよい。
【００７９】
本発明の浄水カートリッジは、容器本体における第１端部や第２端部に入水口及び出水口が形成される態様には限定されず、容器本体の胴部における第１端部寄りの部分や第２端部寄りの部分に入水口及び出水口が形成される態様であってもよい。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［実施例１］
図１〜３に例示した浄水カートリッジ１を作製した。
濾材容器２０には内径７４ｍｍのアクリルパイプを用いた。容器本体１０における長さＬを３００ｍｍ、最大径ｄを１００ｍｍ、比（Ｌ／ｄ）を３．０、間隙４２の間隔を１ｍｍ、ｄ１／ｄ２を０．９９（ｄ１＝２５ｍｍ、ｄ２＝２５．２５ｍｍ）とした。
粒状活性炭層１４は、活性炭収納部３２内において、出水口２８ａと反対側の目皿４０の内面とスペーサー部材１２との間の空間と、スペーサー部材１２の内部に、粒状活性炭（クラレケミカル株式会社製  ＴＳＢ４８／１００  ＴＨＭ  Ｌｏｔ．Ｎｏ．３１０−０１）を４７０ｃｃ充填して形成した。
中空糸膜６０としては、三菱レイヨン株式会社製の製品名「ＥＸ２７０ＴＨ−２５」を使用し、中空糸膜モジュール５８における中空糸膜の有効膜面積は０．６４ｍ２とした。
【００８１】
［比較例１］
活性炭収納部３２内にスペーサー部材１２を設けなかった以外は、実施例１と同様の浄水カートリッジを作製した。
【００８２】
［フラックス試験］
作製した浄水カートリッジについて、「ＪＩＳ  Ｓ  ３２０１：２０１０  家庭用浄水器試験方法」に準拠し、水温２０±０．２℃に調整したＡ２グレード水を原水として、３．０（リットル／分）の濾過流量にて１０分間連続通水した後、瞬時流量（フラックス、単位時間単位面積あたりに流れる量）を測定した。注水圧力に対する瞬時流量の測定結果を図７に示す。
【００８３】
図７に示すように、実施例１では３．０（リットル／分）の瞬時流量（フラックス）を得るために約４０ｋＰａの注水圧力が必要であったのに対し、比較例１では約５５ｋＰａの注水圧力が必要であった。このように、実施例１の浄水カートリッジは、比較例１の浄水カートリッジよりも圧力損失を低下させることができた。
【００８４】
［クロロホルム濾過能力試験］
実施例１で作製した浄水カートリッジ１を横置きに設置し、「ＪＩＳ  Ｓ  ３２０１：２０１０  家庭用浄水器試験方法」に準拠して、濾過流量を３．０（リットル／分）に一定にしてクロロホルム濾過能力試験を行った。原水としては、ＴＯＣ（全有機炭素）濃度を活性炭濾過によって０．５［ｍｇ／リットル］以下にし、さらに水温が２０±０．２℃、クロロホルム濃度が０．０６０±０．０１２（ｍｇ／リットル）となるように調整した水を用いた。得られた結果を図８に示す。
【００８５】
図８に示すように、実施例１の浄水カートリッジでは、クロロホルム除去率が８０％となるまでの積算流量（寿命）が約１１０００リットルとなった。
なお、使用した粒状活性炭（クラレケミカル株式会社製  ＴＳＢ４８／１００  ＴＨＭ  Ｌｏｔ．Ｎｏ．３１０−０１）の単位体積あたりのクロロホルムろ過能力は２３Ｌ／ｃｃ（ＳＶ３８０／時間）であり、シミュレーションでは積算流量（寿命）は１０８１０Ｌと推測された。このように、積算流量（寿命）の測定結果がシミュレーション結果とほぼ同等であったことから、実施例１の浄水カートリッジにおいては、濾材効率を落とすことなく、濾過流量を底上げすることが可能であることがわかった。
【符号の説明】
【００８６】
１〜３  浄水カートリッジ
１０、１０Ａ、１０Ｂ  容器本体
１０ａ  第１端部
１０ｂ  第２端部
１２  スペーサー部材
１４  粒状活性炭層
１６  集水管
１８  外側容器
１８ａ  第１端部
１８ｂ  第２端部
２０  濾材容器
２６  入水ジョイント
２８  出水ジョイント
３０、３０Ａ  外側通水路
３２  活性炭収納部
３４  中空糸膜収納部
４２、４２Ａ  間隙
５８  中空糸膜モジュール
６０  中空糸膜
８８  張出筒部
【図１】
0006669579.tif 000002
【図２】
0006669579.tif 000003
【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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