(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口した集水部を有し、前記集水部の周囲に浄水用濾材を設けた浄水カートリッジであって、カートリッジ両端部の形状が、それぞれ反対側のカートリッジ端部と互いに水封して嵌合固定が可能な形状であり、両端が開口した集水部、カートリッジ接続部凹側、カートリッジ接続部凸側、カートリッジ接続部凸側の外周部に設けられたＯリング、カートリッジ接続部凸側先端の外周部に設けられた接続固定突起、カートリッジ接続部凸側外周部とカートリッジ接続部凹側外周部とに設けられた浄水カートリッジ固定突起、カートリッジ接続部凸側とカートリッジ接続部凹側により両端を固定され前記集水部の外周に設けられた浄水用濾過材から構成される浄水カートリッジ。
【請求項２】
集水部の両端それぞれに、対を為すカートリッジ接続部を設け、かかる接続部がカートリッジの両端部を形成している請求項１に記載の浄水カートリッジ。
【請求項３】
浄水カートリッジの接続部を構成する部材と、前記浄水カートリッジ固定突起を構成する部材が一体であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水カートリッジ。
【請求項４】
ハウジング内に請求項１〜３いずれか一項に記載された浄水カートリッジを固定した部材を有する浄水器であって、前記浄水カートリッジはハウジング内での両端部を嵌合固定により直列に複数個直列に接続したことを特徴とする浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水等の水浄化処理を行うことを目的とした浄水カートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水道水をより美味しく利用するために様々な浄水器が市販されている。これらの浄水器は、いずれも水浄化処理を行うための浄水カートリッジを備えている。
浄水カートリッジの構造を大別すると、カートリッジそのものが耐圧構造を有し、カートリッジ単独で通水が可能なタイプと、カートリッジをハウジングに納めて使用するタイプの２種類に分けられる。
【０００３】
通常、１つの浄水器本体に対しては、１つの浄水カートリッジにて使用するように構造が設計されている。特にアンダーシンク型浄水器のような、水処理容量の大きい大型の浄水器では、その能力に見合う大きさの浄水カートリッジが必要となる。
このため、浄水カートリッジの運搬や設置時に取り扱いが不便であるという不具合点があった。特に浄水カートリッジを使い終わった際のカートリッジ交換時にはこうした大型浄水カートリッジは多量の水を含んでおり、非常に重くなっている。
【０００４】
また、バー型の筒長形状を有する浄水器の場合、１つの浄水カートリッジにて十分な濾過性能を出すためには、浄水カートリッジが極めて長くなることから、カートリッジ交換のときに、浄水器の周辺に十分な空間を必要とするという不具合がある。
さらに、バー型の浄水器が壁面や床面に固定されている場合には、カートリッジ交換の方向に多くの制約ができてしまい、非常に不便であるという不具合がある。
また、この場合浄水カートリッジの全長が長いために取扱性が非常に悪く、搬送時などに破損する危険性が高いという不具合がある。
【０００５】
以上のような問題を解決するために、小型で短寸の浄水カートリッジを複数個接続することにより、取扱性を向上させつつ大型の浄水カートリッジと同様の浄化処理を行う手法が考えられる。
【０００６】
しかし、従来の浄水カートリッジは、浄水カートリッジ同士は直接接続できないことから、水浄化性能を向上させるために複数個の浄水カートリッジを接続して使用する場合、実用新案登録２０１４９４２号に示されるように、別途コネクターを用いる必要があり、構成が複雑かつ大型になるという不具合がある。
【０００７】
また、複数個のカートリッジを直列にハウジングに納め、カートリッジ間にパッキンを配置して圧封し、互いに接続可能な構造とすることが提案されているが、接続部分は固定されていないことから、ハウジング内に直列に装填された浄水カートリッジを交換のために引き抜くとき、浄水カートリッジの接続部分が外れてしまい、手前側の浄水カートリッジのみ引き出され、奥側の浄水カートリッジが容器内に残存し、交換作業が困難になるという不具合がある。
【０００８】
また、ハウジング内に納めて用いるカートリッジでは、通常浄水カートリッジの周囲に通水間隙を設ける必要があり、ハウジングの内径よりも浄水カートリッジの最大外径のほうが小さく設計される。
このため、複数個の浄水カートリッジを直列に接続してハウジング内に装填したとき、外部からの衝撃や通水時の水流によって浄水カートリッジが通水間隙部分においてハウジングの径方向に移動または振動して、接続部分が水封されなくなったり、騒音を発生したり、繰返し疲労によってカートリッジが破損してしまうという不具合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に鑑み、浄水カートリッジ同士を互いに接続および固定することが可能で、さらにハウジングに納めて用いるカートリッジにおいては、浄水カートリッジを交換する際にハウジング内の浄水カートリッジ全てを一度に取り出すことが可能で、また、ハウジング内で浄水カートリッジの移動および振動を防止することが可能な浄水カートリッジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願発明の要旨は、両端が開口した集水部を有し、前記集水部の周囲に浄水用濾材を設けた浄水カートリッジであって、カートリッジ両端部の形状が、それぞれ反対側のカートリッジ端部と互いに水封して嵌合固定が可能な形状であり、両端が開口した集水部、カートリッジ接続部凹側、カートリッジ接続部凸側、カートリッジ接続部凸側の外周部に設けられたＯリング、カートリッジ接続部凸側先端の外周部に設けられた接続固定突起、カートリッジ接続部凸側外周部とカートリッジ接続部凹側外周部とに設けられた浄水カートリッジ固定突起、カートリッジ接続部凸側とカートリッジ接続部凹側により両端を固定され前記集水部の外周に設けられた浄水用濾過材から構成される浄水カートリッジ、にある。
【００１１】
かかる構成をとると、複数個のカートリッジを直列に連結した際に圧力損失が少なくなる。さらに、前記浄水用濾過材の形状が円筒形であると、濾材を通過する時の水の通路長が等しくなり、濾材利用効率が高くなるため好ましい。
【００１２】
また、前記嵌合固定の方法が、ネジ嵌合、バイヨネット嵌合、爪と溝の嵌合、凹凸の圧入嵌合であることが、確実に固定できるため好ましい。
【００１３】
また、浄水カートリッジの周囲に、カートリッジの移動防止用の突起を複数個設け、ハウジングに収納可能とすることが、ハウジング内での浄水カートリッジの移動が押さえられる点で好ましい。さらに、浄水カートリッジの接続部を構成する部材と、突起を構成する部材が一体であることが、部品点数が少なくなり好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の浄水カートリッジの実施例について、以下、図１〜図６をもとに説明する。図１はカートリッジ単独にて通水可能なタイプの例の縦断面図、図２は図１の例の接続部分縦断面図、図３はハウジングに納めて用いるカートリッジの例の縦断面図、図４はハウジングに納めて用いるカートリッジの例の接続部分の縦断面図、図５はハウジングに納めて用いるカートリッジの例のハウジング接続部分の縦断面図、図６はハウジングに納めて用いるカートリッジの別の例の接続部分の縦断面図である。なお、本発明はこれら図に示される例に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明をカートリッジ単独にて通水可能なタイプのカートリッジの例の縦断面図である。図１中、浄水カートリッジ０は、入水口１、出水口２、カートリッジ接続部凹側３、カートリッジ接続部凸側４、Ｏリング５、雌ネジ６、雄ネジ７、浄水用濾過材８、濾過材仕切部材９から構成される。
【００１６】
図１では、水の流れを矢印で示してある。原水は入水口１より浄水カートリッジ０内に流入して、浄水用濾過材８を通過する過程で浄化されて浄水となり、出水口２より吐水される。
【００１７】
除去率を向上させたい場合、除去対象物質が多種の場合、あるいは濾過材使用期間を延ばしたい場合には、複数個の浄水カートリッジ０同士を接続して使用する。図２は、カートリッジ単独にて通水可能なタイプのカートリッジの例の接続部分縦断面図である。図２中、浄水カートリッジ０同士はカートリッジ接続部凹側３とカートリッジ接続部凸側４で接続される。接続部分は、Ｏリング５により水封され、雌ネジ６と雄ネジ７により固定されている。
【００１８】
嵌合固定方法は、特に限定はされるものではないが、カートリッジに通水したときの通水圧力よりも大きな嵌合力が必要であるために、ネジ嵌合、バイヨネットによる嵌合、爪と溝の嵌合、凹凸の圧入嵌合のような嵌合方法が好ましい。
【００１９】
浄水カートリッジ０は、入水口１を浄水器本体に接続して使用するものであるが、入水口１を直接蛇口に接続して使用してもよい。また、使用者が目的とする浄水レベルまたは浄水用濾過材使用期間に応じて、必要な数だけ浄水用濾過材を直列に接続して使用することが可能である。また、複数個の浄水カートリッジを使用する場合、各々のカートリッジに使用する濾過材は同一であっても、異なっていてもかまわない。
【００２０】
図３は、ハウジングに納めて用いるカートリッジの例の縦断面図である。この浄水カートリッジ０は、両端が開口した集水部１２、カートリッジ接続部凹側１３、カートリッジ接続部凸側１４、Ｏリング１５、接続固定突起１７、浄水カートリッジ固定突起１８、浄水用濾過材８から構成される。
Ｏリング１５および接続固定突起１７はカートリッジ接続部凸側１４に設けられ、浄水カートリッジの移動防止突起１８はカートリッジ接続部凹側１３およびカートリッジ接続部凸側１４に一体に設けられている。
【００２１】
浄水用濾過材８は、カートリッジ内部に設けられた中空の集水部１２の周囲を取り囲んで配置されている。浄水用濾過材８と中空の集水部１２とは、濾過材仕切部材９により仕切られる。原水は浄水用濾過材８の周囲から内部へと進入し、浄水用濾過材を径方向に通過する過程で浄化されて浄水となり、集水部１２へと集められる。浄水は、カートリッジ端部にある開口部より取り出すことができる。
【００２２】
この場合においても、使用者が目的とする除去対象物質または除去率、あるいは浄水用濾過材使用期間に応じて、必要な数だけ浄水用濾過材を直列に接続して使用することが可能である。
【００２３】
この場合のように、濾材の内部に集水部を持ち、集水部周囲の浄水用濾過材に、原水を径方向に通過させ、集められた浄水を、片端もしくは両端の開口部より取り出すことができる形状の浄水カートリッジを用いると、直列に連結しても、水が浄水用濾過材を通過する長さは変わらないため、圧力損失を少なくできる。
また、浄水用濾過材の形状を円筒形状とすると、水が浄水用濾過材を通過する長さが一定となり、浄水用濾過材の利用効率が高くなるためより好ましい。
【００２４】
また、複数個の浄水カートリッジを使用する場合、各々のカートリッジに使用する濾過材は同一であっても、異なっていてもかまわない。図４は、ハウジングに納めて用いるカートリッジの実施例の接続部分の縦断面図である。
【００２５】
浄水カートリッジ０は、ハウジング２０内に装填されている。浄水カートリッジ０同士は、カートリッジ接続部凹側１３とカートリッジ接続部凸側１４で接続される。接続部分は、Ｏリング１５により水封され、接続固定溝１６に接続固定突起１７が圧入されて嵌合固定されている。
【００２６】
接続固定溝１６は、濾過材仕切部材９の開口部内側に設けられている。複数個の浄水カートリッジを接続する場合、浄水は最端部となる浄水カートリッジの開口部より取り出すことができる。浄水を両最端部より取り出す構成としてもよいし、片方の最端部より取り出す構成としてもかまわない。
【００２７】
片方の最端部より浄水を取り出す場合は、もう一方の最端部を水封閉塞して使用する。このような使用方法の場合、ハウジングの一方の端部より原水を流入させ、原水流入側に最も近い浄水カートリッジの端部を水封閉塞し、原水流入側から最も遠い浄水カートリッジの端部から浄水を取り出す構成としてやると、濾過材の利用効率が高くなるため好ましい。
【００２８】
図５は、筒長形状ハウジングに納めて用いるカートリッジの一例を示す、ハウジングとカートリッジとの接続部分の縦断面図である。図５中、浄水カートリッジ０は、カートリッジ接続部凸側１４によって、ハウジング２０と接続されている。
【００２９】
カートリッジ接続部凸側１４とハウジング２０との突き当て部分からＯリング１５までの距離ｄは、浄水用濾過材８の成形誤差や収縮・膨張による全長の誤差を吸収するために長く設けてある。ｄの長さは、浄水カートリッジ１個の全長の成形誤差と収縮・膨張誤差を足し合わせた長さに装填個数を掛けることにより求められる。
【００３０】
材質、加工方法等によっても異なるが、成形誤差および収縮・膨張誤差は一般的に、部材長さの０．０５〜５％程度であり、ｄがこの誤差範囲を吸収できる長さとすることが好ましい。
すなわち、カートリッジ長をＬ、装填本数をｎとしたとき、ｄの長さは
（ｎ×０．０５×Ｌ）／１００≦ｄ≦（ｎ×５×Ｌ）／１００の範囲とすることが好ましく、
（ｎ×０．１×Ｌ）／１００≦ｄ≦（ｎ×１×Ｌ）／１００の範囲とすることがさらに好ましい。
【００３１】
浄水カートリッジ０同士の接続の場合は、図４のようにＯリング５による水封および接続固定溝１６と接続固定突起１７による固定を行うが、浄水カートリッジ０とハウジング２０との接続は、図５のように、Ｏリング５による水封のみであり、接続固定突起１７による固定は行わないことが好ましい。
【００３２】
これは、浄水カートリッジを交換しようとして引き出すとき、まず初めに、浄水カートリッジ０とハウジング２０との接続部分が外れ、全ての浄水カートリッジをハウジング内に残すことなく引き出せるようにするためである。
【００３３】
浄水カートリッジ同士の嵌合固定方法は特に限定はされるものではないが、複数の浄水カートリッジをハウジングに装填し、カートリッジ交換の際に引き出すとき、浄水カートリッジ同士の接続固定部分が外れないだけの嵌合力が必要であるために、ネジ嵌合、バイヨネットによる嵌合、爪と溝の嵌合、凹凸の圧入嵌合のような嵌合方法が好ましい。
【００３４】
なお、浄水カートリッジ交換時には、ハウジングより、複数個連結された浄水カートリッジを連結状態のまま一度に抜き取る作業を行うことも可能であるが、浄水カートリッジ同士の接続部分がハウジングより出た段階で、順次接続を外してやると、狭いスペースでも交換作業が可能となる。
【００３５】
カートリッジ接続部凹側１３およびカートリッジ接続部凸側１４の周囲には浄水カートリッジの移動防止突起１８が設けられており、ハウジング２０内で浄水カートリッジが径方向に移動または振動するのを防止している。
【００３６】
浄水カートリッジの移動防止突起１８はカートリッジ接続部凹側１３またはカートリッジ接続部凸側１４のいずれか一方に設けてもよい。浄水カートリッジの移動防止突起１８は、固定が可能な最低限の２個以上ならば何個でもよいが、しっかり固定できること、及び樹脂成形における金型制作が容易になることより、３乃至４個が好ましい。また、浄水カートリッジの水平断面の概略同一円周上にあることが好ましい。
【００３７】
浄水カートリッジの移動防止突起１８は、浄水カートリッジに設けず、浄水カートリッジを装填するハウジング２０の内側に設けても浄水カートリッジが径方向に移動または振動するのを防止できる。しかし、筒長形状を有するハウジング２０の内側に浄水カートリッジを支持する突起やスリットなどを設けるのは、加工が非常に複雑になるため、浄水カートリッジ自体に浄水カートリッジ固定突起を設けることが好ましい。
【００３８】
浄水カートリッジ移動防止突起１８を設ける場所は特に限定されるものではないが、カートリッジ接続部を構成する部材と、突起を構成する部材が一体となるようにすることが、部品点数が少なくなることから好ましい。
【００３９】
図６は、図４記載の例とは別の、ハウジングに納めて用いるカートリッジの例の接続部分の縦断面図である。浄水カートリッジ０は、カートリッジ接続部凹側１３、カートリッジ接続部凸側１４、Ｏリング１５、接続固定溝１６、接続固定突起１７、浄水カートリッジ固定突起１８、浄水用濾過材８、濾過材仕切部材９から構成される。浄水カートリッジ０は、ハウジング２０内に装填されている。
【００４０】
浄水カートリッジ０同士はカートリッジ接続部凹側１３とカートリッジ接続部凸側１４で接続される。接続部分はＯリング１５により水封され、接続固定溝１６に接続固定突起１７が圧入されて固定されている。
【００４１】
図４に記載の例と異なる点は、図４ではＯリング１５はカートリッジ接続部凹側１３と水封されているのに対し、図６ではＯリング１５は濾過材仕切部材９と水封されている点、および、図４では接続固定突起１７は濾過材仕切部材９に設けられた接続固定溝１６に接続されているのに対し、図６では接続固定突起１７は、カートリッジ接続部凹側１３に設けられた、接続固定溝１６に接続されている点である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の浄水カートリッジによれば、浄水カートリッジの水浄化性能を向上させたい場合、カートリッジ単独で通水可能なタイプ、およびハウジングに納めて用いるタイプのカートリッジのいずれにおいても、複数個の浄水カートリッジを接続および固定して使用可能となる。このため、目的とする除去対象物質または除去率、あるいは浄水用濾過材使用期間に応じて、必要な数だけ浄水カートリッジを直列に接続して使用することが可能であり、様々な種類の浄水器を揃える必要がなく、著しく経済的となる。
また、濾材の内部に集水部を持ち、集水部周囲の浄水用濾過材に、原水を径方向に通過させ、集められた浄水を、片端もしくは両端の開口部より取り出すことができる形状の浄水カートリッジを用いると、直列に連結しても、水が浄水用濾過材を通過する長さは変わらないため、圧力損失を少なくすることができる。
また、浄水用濾過材の形状を円筒形状とすると、水が浄水用濾過材を通過する長さが一定となり、浄水用濾過材の利用効率が高まるため、浄水カートリッジの大きさをコンパクトにすることができる。
また、ハウジングに納めて用いるカートリッジにおいては、浄水カートリッジの移動防止突起により、耐圧容器内で浄水カートリッジの移動および振動を防止することが可能であり、外部からの衝撃や通水時の水流によって浄水カートリッジが通水間隙部分において移動または振動して、接続部分が水封されなくなったり、騒音を発生したり、繰返し疲労によってカートリッジが破損してしまう等の問題が解決されるため、著しく耐久性に優れた浄水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄水カートリッジの実施例の縦断面図である。
【図２】本発明の浄水カートリッジのハウジングに納めて用いるカートリッジの例の接続部分縦断面図である。
【図３】本発明の浄水カートリッジのハウジングに納めて用いるカートリッジの例の縦断面図である。
【図４】本発明の浄水カートリッジのハウジングに納めて用いるカートリッジの例の接続部分縦断面図である。
【図５】本発明の浄水カートリッジのハウジングに納めて用いるカートリッジの例の浄水器本体接続部分縦断面図である。
【図６】本発明の浄水カートリッジのハウジングに納めて用いるカートリッジの別の例の接続部分縦断面図である。
【符号の説明】
０    浄水カートリッジ
１    入水口
２    出水口
３    カートリッジ接続部凹側
４    カートリッジ接続部凸側
５    Ｏリング
６    雌ネジ
７    雄ネジ
８    浄水用濾過材
９    濾過材仕切部材
１２    集水部
１３    カートリッジ接続部凹側
１４    カートリッジ接続部凸側
１５    Ｏリング
１６    接続固定溝
１７    接続固定突起
１８    浄水カートリッジ移動防止突起
２０    ハウジング
【図１】
0004632330.tif 000002
【図２】
0004632330.tif 000003
【図３】
0004632330.tif 000004
【図４】
0004632330.tif 000005
【図５】
0004632330.tif 000006
【図６】
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