(57)【要約】【課題】活性炭の充填量を極力増量できるように構造的に改良し、またケースとキャップとのねじ接合部において微粒子状の活性炭付着により防水性が損なわれるのを防げる水浄化カートリッジを提供する。【解決手段】内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所に活性炭２８を充填し、内外筒ケース２１，２２とキャップ２３との雌雄ねじ部２２ａ，２３ａによるねじ接合部には、活性炭２８を上方から押え込んで内側に保持するための保持プレート３０が備わっている。この保持プレート３０は所要の高さを有する胴部３０ａを設けた筒体であり、その胴部３０ａを設けた高さ寸法分だけ内側で活性炭２８を最大量保持でき、内外筒ケース２１，２２の上端部ぎりぎりまで最大量の活性炭２８をカートリッジ内部に充填できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に内外二重筒状に組み立て、その天地方向の下端部で通水可能に連通している内筒ケースおよび外筒ケース、これら内外筒ケース間の円筒状空所に充填される活性炭、内外筒ケースの上端部に接合して閉塞し、浄化前の通水Ｗ１を内外筒ケース間の円筒状空所に導入する入水口と浄化後の浄水Ｗ２を導出する出水口を設けたキャップおよびこのキャップと内外筒ケースの上端部との接合部に配置され、活性炭を上方から内側に保持するための上位の保持プレート３０を備えてなり、保持プレート３０が、内外筒ケースの略上端まで活性炭が最大量充填可能となるように保持できる胴部高さ寸法を有する筒体であり、その胴部３０ａの外側で活性炭に接触することなく、キャップを外筒ケースの上端部内周に接合可能に構成したことを特徴とする水浄化カートリッジ。
【請求項２】
外筒ケースの上端部内周とキャップとの接合部が、外筒ケースの上端部内周に設けた雌ねじ部とキャップに設けた雄ねじ部との螺合でなっている請求項１記載の水浄化カートリッジ。
【請求項３】
保持プレート３０の胴部３０ａと外筒ケースの上端部内周の雌ねじ部との間に空所ができるように構成され、その空所にキャップの雄ねじ部を挿入して外筒ケース側の雌ねじ部との螺合が可能となっている請求項２記載の水浄化カートリッジ。
【請求項４】
内筒ケースの内部に中空糸膜が装填され、活性炭に接触して通過後の通水Ｗ１をその中空糸膜に接触させ、透過後に出水口から導出されるようになっている請求項１，２または３記載の水浄化カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に家庭用水道水など飲料水中に含まれる不純物を除去しかつ抗菌するための交換可能な水浄化カートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
浄水器において交換される水浄化カートリッジの従来例としては、特許第２７６０９６０号公報などに記載されたものがある。この場合、筒体である内筒ケースと外筒ケースが同軸上で内外二重に設けられ、それら内外筒ケース間の円筒状空所に活性炭を充填し、内筒ケースの内部には中空糸膜群が装填されている。それら活性炭と中空糸膜に順に水道水を通水して接触させることにより、不純物や塩素を除去し、微生物を抗菌できるようになっている。
【０００３】
図４は、具体的な構造例としての水浄化カートリッジ１を示す半裁断面図である。内外二重の内筒ケース２と外筒ケース３を有し、外筒ケース３は有底部をもつ容器形となっている。これら内外筒ケース２，３の上端開口端にキャップ４を雄ねじ部４ａで螺合させて接合して閉塞している。内外筒ケース２，３間の円筒状空所には活性炭１１が充填され、内筒ケース２の内部には中空糸膜群５が装填されている。活性炭１１を充填した円筒状空所の上下端側にはそれぞれ保持プレート７，８が装着され、充填した活性炭１１を上下から保持している。それら保持プレート７，８にはフィルタ９，１０が抱き合わせて装着されている。図５は、上位の保持プレート７を示す斜視図であり、全体が環状の本体の周に等間隔に通水溝７ａが設けてあり、その内縁部７ｂで内筒ケース２の外周に嵌合し、また内外筒ケース２，３の上端部との係合用フランジ７ｃを設けた構造となっている。
【０００４】
したがって、キャップ４に設けた入水口４ｂから導入された図中矢印で示す例えば水道水１２は上位のフィルタ９から保持プレート７の通水溝７ａを経て通過し、活性炭１１に浸透して接触することにより浄化される。この浄化水は下部のフィルタ１０と保持プレート８を通過し、内筒ケース２の内側に回り込んで中空糸膜５に透過して接触し、さらに抗菌処理されてキャップ４に設けた出水口４ｃから出水され、飲料水などに供される。
【０００５】
ところで、具体例として示した図４の水浄化カートリッジならびに前記公報記載の水浄化カートリッジのいずれにおいても、次の点に改良が望まれる。
ａ）活性炭１１を内外筒ケース２，３間の円筒状空所に充填する際、内外筒ケース２，３の上端部ぎりぎりまで詰め込むと、活性炭１１の微粒が外筒ケース３の上端部内周に設けた雌ねじ部に付着してしまい、その雌ねじ部にキャップ４側の雄ねじ部４ａを螺合させる際にねじ込めない事態が生じる。また、そうした微粒子状の活性炭１１が付着すると、外筒ケース３と外キャップ４のねじ接合部における密着性が損なわれ、そこから水漏れという事態を招く不具合がある。
ｂ）そのような不具合を避けるため、内外筒ケース２，３の上端部からかなり下方の位置に活性炭１１の充填量を控えざるを得ない。すなわち、図４中の符号１４で示す無駄なスペースを見込むことから、その分だけ活性炭充填量を控えることで浄化作用も半減し、カートリッジの交換寿命がそれだけ短期にならざるを得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、活性炭の充填量を極力増量できるように構造的に改良し、またケースとキャップとのねじ接合部において微粒子状の活性炭付着により防水性が損なわれるのを有効に防止し得る水浄化カートリッジを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる請求項１に記載の水浄化カートリッジは、図１〜図３に示すように、同軸上に内外二重筒状に組み立て、その天地方向の下端部で通水可能に連通している内筒ケース２１および外筒ケース２２、これら内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所に充填される活性炭２８、内外筒ケースの上端部に接合して閉塞し、浄化前の通水Ｗ１を内外筒ケース間の円筒状空所に導入する入水口２３ｂと浄化後の浄水Ｗ２を導出する出水口２３ｃを設けたキャップ２３およびこのキャップ２３と内外筒ケース２１，２２の上端部との接合部に配置され、活性炭２８を上方から内側に保持するための上位の保持プレート３０を備えている。この場合、保持プレート３０は、図３で明らかなように、内外筒ケースの略上端まで活性炭２８が最大量充填可能となるように保持できる胴部高さ寸法を有する筒体であり、その胴部３０ａの外側で活性炭２８に接触することなくキャップ２３を外筒ケースの上端部内周に接合可能に構成したことを特徴とする。
【０００８】
以上の構成により、上位の保持プレート３０は所要の高さを有する胴部３０ａを設けた筒体であるので、そうした胴部３０ａを設けた高さ寸法分だけ内側で活性炭２８を保持でき、そのことは内外筒ケース２１，２２の上端部ぎりぎりまで最大量の活性炭２８をカートリッジ内部に充填できることを意味する。
【０００９】
また、請求項２に記載の水浄化カートリッジは、外筒ケース２２の上端部内周とキャップ２３との接合部が、外筒ケース２２の上端部内周に設けた雌ねじ部２２ａとキャップ２３に設けた雄ねじ部２３ａとの螺合でなっている。
【００１０】
外筒ケース２２とキャップ２３との接合形態がねじ込み式である場合、従来そのねじ接合部まで活性炭２８を充填すると、外筒ケース２２側の雌ねじ部２２ａに微粒子状の活性炭２８が付着してしまい、キャップ２３を雄ねじ部２３ａでねじ込めない事態が生じる。それを避けるため、ねじ接合部の下方位置までしか活性炭２８を充填できず、その分だけ内外筒ケース２１，２２の上端部にデッドスペース（図４中の符号１４）を設けざるを得なかった。そうした不具合を上位の保持プレート３０を筒体として胴部３０ａを設けることで解消でき、最大量の活性炭２８を充填できると同時に、その保持プレート側胴部３０ａの内側に活性炭２８を保持することで、外筒ケース２２側の雌ねじ部２２ａに微粒子状の活性炭２８が付着するのを避ける。
【００１１】
また、請求項３に記載の水浄化カートリッジは、図２中の符号４０で示すように、保持プレート３０の胴部３０ａと外筒ケース２２の上端部内周の雌ねじ部２２ａとの間に空所４０ができるように構成され、その空所４０にキャップ２３の雄ねじ部２３ａを挿入して外筒ケース２２側の雌ねじ部２２ａとの螺合が可能となっている。
【００１２】
以上の構成により、外筒ケース２２の雌ねじ部２２ａへの活性炭付着は、保持プレート３０の胴部３０ａで遮って保護される。しかも、その保持プレート胴部３０ａと外筒ケース側雌ねじ部２２ａとの間の空所４０によって、キャップ２３の雄ねじ部２３ａを挿入して螺合させることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の水浄化カートリッジは、内筒ケース２１の内部に中空糸膜２６が装填され、活性炭２８に接触して通過後の通水Ｗ１をその中空糸膜２６に接触させ、透過後に前記出水口２３ｃから導出されるようになっている。
【００１４】
以上の構成により、活性炭２８との接触で塩素や臭気を除去し不純物など除去された通水Ｗ１は、さらに内筒ケース２１内部で中空糸膜２６に接触して透過することにより、微生物殺菌などにより抗菌処理が行われて浄化作用を高めることができる。そのようにして得られた浄水Ｗ２を衛生的にも安全な飲料水として、キャップ２３の出水口２３ｃから導出し、使用に供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる水浄化カートリッジの実施の形態について、図１〜図３の各図を参照して説明する。
【００１６】
組立断面を示す図１において、浄水器本体に着脱して交換可能な本例の水浄化カートリッジ２０は、天地方向でいう上下端が開口された内筒ケース２１を有し、その外側の同軸上に有底部をもつ容器形の外筒ケース２２を有している。それら内外筒ケース２１，２２の上端部に、キャップ２３が取り付けられて閉塞している。キャップ２３は、外周縁に設けた雄ねじ部２３ａを外筒ケース２２の上端部内周に設けた雌ねじ部２２ａに螺合させて取り付けられる。キャップ２３とねじ部による外筒ケース２２との接合部およびキャップ２３と内筒ケース２１との接合部から水漏れを防ぐためにＯリングなどによるパッキンシール部材２４，２５が装着されている。また、そうしたキャップ２３には水道水などの通水Ｗ１を入水する部分の入水口２３ｂと、浄化後に浄水Ｗ２を飲料水などとして出水する部分の出水口２３ｃが設けられている。入水口２３ｂは内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所に連通し、出水口２３ｃは内筒ケース２２の内部に連通している。
【００１７】
内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所には、入水口２３ｂからの通水Ｗ１を接触させて不純物を除去などするための微粒子状の活性炭２８が充填されている。この活性炭２８を保持するために、内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所の上端側と下端側にそれぞれ保持プレート３０，３１がこの場合嵌め込み方式で装着されている。保持プレート３０，３１のそれぞれ上流側にはフィルタ３２，３３がセットで装着されている。
【００１８】
また、内筒ケース２２の内部には、中空糸膜をＵ字形に重ねて充填した中空糸膜群２６が収容されている。この中空糸膜２６の材質には、ポリスルホン系のものを好んで用いることができる。中空糸膜群２６の上端部は、貼り固めて支持するいわゆるポッティング剤処理部２７が施されている。活性炭２８との接触によって不純物を除去などされた通水Ｗ１は、下端部のフィルタ３３と保持プレート３１を通過して外筒ケース２２の有底部から内筒ケース２１の内部に回り込むことで中空糸膜群２６に接触し、さらに微生物を殺菌などして抗菌処理が行われるようになっている。
【００１９】
ここで、カートリッジ全体の分解図である図２および図３に示すように、カートリッジ内部上位に位置する保持プレート３０は、従来例の図５で示した保持プレート７を改良した構造となっている。すなわち、保持プレート３０は、全体筒形で所要の高さ寸法で成形した胴部３０ａを有し、この胴部上端の周縁部３０ｂに等間隔でスリット形状の通水溝３０ｃが形成され、周縁部３０ｂはその内周端３０ｄで内筒ケース２１の上端部外周に嵌合する内径を有している。また、胴部３０ａの下縁に沿って鍔状に係止フランジ３０ｅが設けられ、キャップ２３に内側から突き当てて位置決め固定できるようになっている。したがって、図１に示すように、組立によって保持プレート３０はその胴部３０ａの高さ寸法分だけ、キャップ２３の内側に入り込ませて接合することができる。
【００２０】
以上の構成により、本実施の形態の水浄化カートリッジ２０は次の作用する。カートリッジ組立に際して先ず内外筒ケース２１，２２がセットされた後、それら内外筒ケース間の円筒状空所に活性炭２８を充填する前に、予め空所上下端に保持プレート３０，３１を嵌合させて組み込む。下端側の保持プレート３１では組をなすフィルタ３３をセットする。
【００２１】
図２に示すように、保持プレート３０のそこまでの組立終了段階において、この保持プレート３０の胴部３０ａと外筒ケース２２の上端部内周の雌ねじ部２２ａとの間には空所４０が生じ、この空所４０を利用してキャップ２３をねじ込んでセットするだけの余裕が生まれる。
【００２２】
次に、活性炭２８を内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所に上方から充填する。活性炭２８は保持プレート３０の胴部３０ａ内まで目一杯まで充填でき、つまり内外筒ケース２１，２２間の円筒状空所の上端ぎりぎりまで充填することができ、図１中の符号２９で示すデッドスペースを最小限に抑えることができる。活性炭２８がそのようにして最大量充填できることで、それだけ通水Ｗ１との接触が有効で浄化作用が高められるのである。しかも、そのように活性炭２８を最大量充填しても、その微粒が外筒ケース２２の雌ねじ部２２ａに付着することなく、保持プレート３０の胴部３０ａで遮蔽保護される。
【００２３】
活性炭充填後、保持プレート３０の胴部３０ａとの間の空所４０にキャップ２３を差し込むようにして、そのキャップ２３の雄ねじ部２３ａを外筒ケース２２の上端部内周の雌ねじ部２２ａに螺合させ、活性炭２８が付着などの支障とはならずに、キャップ２３を内外筒ケース２１，２２上端部に円滑に接合して組み立てることができる。
【００２４】
したがって、キャップ２３の入水口２３ｂから給水された浄化対象の通水Ｗ１は、まず第一段階でフィルタ３２を通過して不純物除去などされ、第二段階で活性炭２８に接触して通過することにより塩素や臭気を除去される。活性炭２８を通過した通水Ｗ１は、次の第三段階でフィルタ３３を通過し、内筒ケース２１の内部に回り込んで、第四段階で中空糸膜群２６に接触する。中空糸膜群２６との接触で、さらに微生物や不純物を殺菌して抗菌され、浄化された浄水Ｗ２としてキャップ２３の出水口２３ｃから導出される。そのようにして得られた浄水Ｗ２は、衛生的にも安全な飲料水などとして使用に供することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明にかかる請求項１に記載の水浄化カートリッジは、保持プレートは所要の高さを有する胴部ａを設けた筒体となっており、その胴部を設けた高さ寸法分だけ内側で活性炭を保持でき、内外筒ケースの上端部ぎりぎりまで最大量の活性炭をカートリッジ内部に充填できるため、浄化作用を有効に高めることができる。
【００２６】
請求項２に記載の水浄化カートリッジは、外筒ケースとキャップとの接合形態がねじ込み式である場合、従来そのねじ接合部まで活性炭を充填すると外筒ケース側の雌ねじ部に微粒の活性炭が付着し、キャップを雄ねじ部でねじ込めない事態が生じ、それを避けるためにねじ接合部の下方位置までしか活性炭を充填できず、その分だけ内外筒ケースの上端部にデッドスペースを設けざるを得なかったという不具合を、上位の保持プレートを筒体として胴部を設けることで解消し、最大量の活性炭を充填できると同時に、その保持プレート側胴部の内側に活性炭を保持することで、外筒ケース側の雌ねじ部に微粒の活性炭が付着するのを避けて、キャップを円滑に内外筒ケース側に所要の防水性を確保して接合できる。
【００２７】
請求項３に記載の水浄化カートリッジは、外筒ケースの雌ねじ部への活性炭付着は保持プレートの胴部でもって遮って保護され、その保持プレート胴部と外筒ケース側雌ねじ部との間の空所によって、キャップの雄ねじ部を挿入して螺合させることができる。
【００２８】
また、請求項４に記載の水浄化カートリッジは、活性炭との接触で塩素や臭気を除去し不純物など除去された通水は、さらに内筒ケース内部で中空糸膜に接触して透過することにより、微生物殺菌などにより抗菌処理が行われて浄化作用を高めることができる。そのようにして得られた浄水は、衛生的にも安全な飲料水などとしてキャップの出水口から導出し、使用に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水浄化カートリッジの実施の形態を示す組立断面図である。
【図２】本実施の形態の水浄化カートリッジの分解断面図である。
【図３】本実施の形態の水浄化カートリッジの要部である上位の保持プレートを示す斜視図である。
【図４】従来例の水浄化カートリッジを示す組立断面図である。
【図５】その従来例の保持プレートを示す斜視図である。
【符号の説明】
２０　　　　　　水浄化カートリッジ
２１　　　　　　内筒ケース
２２　　　　　　外筒ケース
２２ａ　　　　　雌ねじ部
２３　　　　　　キャップ
２３ａ　　　　　雄ねじ部
２３ｂ　　　　　入水部
２３ｃ　　　　　出水部
２４，２５　　　パッキンシール部材
２６　　　　　　中空糸膜
２８　　　　　　活性炭
３０　　　　　　上位の保持プレート
３０ａ　　　　　筒体胴部
３０ｃ　　　　　通水溝
３２，３３　　　フィルタ
４０　　　　　　キャップ取付用の空所
Ｗ１　　　　　　浄化前の通水
Ｗ２　　　　　　　浄化後の浄水
【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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