(57)【要約】  【課題】  水の自重により浄水フィルターを通過するタイプの浄水器において、浄水フィルターが新品の活性炭でであった場合でも、浄水器に注入した水が速やかに処理されうる浄水器用カートリッジを提供すること。  【解決手段】  カートリッジ１の内部に、上から第一の網状／スリット状フィルター５１、活性炭フィルター４１、第二の網状／スリット状フィルター５２の順番に設け、第二の網状／スリット状フィルター５２底部に固定され、液体流入部２よりも上方まで延びる空気排出筒６を有し、空気排出筒６には、活性炭フィルター４１よりも下方に存在する空気を排出する下部空気通過孔６２と、空気排出筒内の空気を前記液体流出部上方から外部に排出する上部空気通過孔６１を有し、第二の網状／スリット状フィルター５２が、当該フィルター周縁から下部空気通過孔６２設置部位に向かって上方に傾斜している構造を有する浄水器用カートリッジとする。  【選択図】  図１
2005313163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流入口を上部に有し、液体流出口を下部に有し、前記液体流入口と前記液体流出口との間に浄水フィルターを有する浄水器用カートリッジであり、前記液体流入口から流入した水が、前記液体の自重により浄水フィルターを通過して浄化され、浄化された水が前記液体流出口から流出されるものであって、
前記浄水器用カートリッジの内部には、
第一の網状／スリット状フィルターと
前記第一の網状／スリット状フィルターの下部に配置された浄水フィルターとしての活性炭フィルターと
前記活性炭フィルターの下部に配置された第二の網状／スリット状フィルターと
前記第二の網状／スリット状フィルターに底部を固定され、前記活性炭フィルターと前記第一の網状／スリット状フィルターを突き抜けて前記液体流入部よりも上方まで延びる空気排出筒を有し、
前記空気排出筒には、前記活性炭フィルターよりも下方に存在する空気を排出する下部空気通過孔と、前記空気排出筒内の空気を前記液体流入部上方から外部に排出する上部空気通過孔を有し、
前記第二の網状／スリット状フィルターが、当該フィルター周縁から前記下部空気通過孔設置部位に向かって上方に傾斜している
構造を少なくとも有している浄水器用カートリッジ。
【請求項２】
液体流入口を上部に有し、液体流出口を下部に有し、前記液体流入口と前記液体流出口との間に浄水フィルターを有する浄水器用カートリッジであり、前記液体流入口から流入した水が、前記液体の自重により浄水フィルターを通過して浄化され、浄化された水が前記液体流出口から流出されるものであって、
前記浄水器用カートリッジの内部には、
第一の網状／スリット状フィルターと
前記第一の網状／スリット状フィルターの下部に配置された浄水フィルターとしての活性炭フィルターと
前記活性炭フィルターの下部に配置された第二の網状／スリット状フィルターと
前記第二の網フィルターに底部を固定され、前記活性炭フィルターと前記第一の網状／スリット状フィルターを突き抜けて前記液体流入部よりも上方まで延びる空気排出筒と
前記第二の網状／スリット状フィルターの下部に配置された第二の浄水フィルターを有し、
前記空気排出筒には、前記活性炭フィルターよりも下方に存在する空気を排出する下部空気通過孔と、前記空気排出筒内の空気を前記液体流入部上方から外部に排出する上部空気通過孔を有し、前記下部空気通過孔には第三の網状／スリット状フィルターが配置され、
前記第二の網状／スリット状フィルターが、当該フィルター周縁から前記下部空気通過孔設置部位に向かって上方に傾斜している
構造を少なくとも有している浄水器用カートリッジ。
【請求項３】
前記第三の網状／スリット状フィルターの網部分のいずれかの部位に、切り込み部を設けてなる請求項２記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項４】
前記第一の網状／スリット状フィルターが網状フィルターであって、当該網状フィルターの網部分が、編織りの網からなる請求項１〜３のいずれかの項に記載された浄水器用カートリッジ。
【請求項５】
前記編織りの網が、縦編みまたはトリコット編みのいずれかである請求項４記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項６】
前記第一の網状／スリット状フィルターと前記活性炭フィルターとの間に空間部を有しており、前記活性炭フィルターの体積に対する前記空間部の体積割合が、５〜５０ｖｏｌ％である請求項１〜５のいずれかの項に記載された浄水器用カートリッジ。
【請求項７】
前記空気排出筒が、前記上部空気通過孔部位に弁構造を設けたものである請求項１〜６のいずれかの項に記載された浄水器用カートリッジ。
【請求項８】
前記空気排出筒が、内側筒と前記内側筒の外側側壁に接して位置する外側筒とからなり、外側筒が前記内側筒の側面に沿って上下方向に移動することにより、空気排出筒全体として伸縮できるものである請求項１〜７のいずれかの項に記載された浄水器用カートリッジ。
【請求項９】
上部が開放された容器と、当該容器内に浄水器用カートリッジが着脱可能な取付部と、注水口と、前記開放された上部を塞ぐ蓋とを備え、前記浄水器カートリッジを取付部に取り付けることで、前記容器が容器上段部と容器下段部に分断され、上部から前記容器上段部に注入した水が、前記浄水器用カートリッジ内を通過してのみ前記容器下段部に流出し、前記容器下段部に貯蔵され、当該貯蔵された液体は、前記注水口を通じて外部へ注ぐことができる浄水器であって、
浄水器用カートリッジとして請求項１〜８のいずれかの項に記載された浄水器用カートリッジを前記取付部に取付けた浄水器。
【請求項１０】
液体流入口を上部に有し、液体流出口を下部に有し、前記液体流入口と前記液体流出口との間に浄水フィルターを有する浄水器用カートリッジであり、前記液体流入口から流入した水が、前記液体の自重により浄水フィルターを通過して浄化され、浄化された水が前記液体流出口から流出されるものであって、
前記浄水器用カートリッジの内部には、
第一の網状／スリット状フィルターと
前記第一の網状／スリット状フィルターの下部に配置された浄水フィルターとしての活性炭フィルターと
前記活性炭フィルターの下部に配置された第二の網状／スリット状フィルターとを備え、
前記活性炭フィルターが、上下縦方向に空気通過の間隙を持つ活性炭素含有繊維で構成されていることを特徴とする浄水器用カートリッジ。
【請求項１１】
前記活性炭フィルターが、シート状の活性炭素含有繊維体で構成されており、前記空気通過の間隙が、活性炭素含有繊維体同士の隙間で構成されている請求項１０記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項１２】
前記活性炭フィルターが、複数の層状活性炭素含有繊維体で構成されており、前記空気通過の間隙が、活性炭素含有繊維体の層同士の隙間で構成されている請求項１０記載の浄水器用カートリッジ。
【請求項１３】
前記活性炭フィルターが、上下縦方向に空気通過の間隙を内部に持つ活性炭素含有繊維体で構成されている請求項１０〜１２のいずれかの項に記載の浄水器用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料のために水を浄化する浄水器用カートリッジとこれを用いた浄水器に関し、より詳しくは、浄水フィルターとして活性炭フィルターを少なくとも用い、かつ浄水器に注ぎ込まれた水の自重により浄水フィルターを通過し、カートリッジ下部に設置された容器に浄水が貯蔵できる、いわゆるポット型の浄水器に適したカートリッジとこれを用いた浄水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の健康志向から、浄水器は一般家庭にも広く普及し始めている。家庭用の浄水器としては、設置型の浄水器の他、持ち運びや冷蔵保存に便利な容器付きの浄水器、いわゆるポット型（若しくはドリップ型、以下本明細書では「ポット型」という。）の浄水器がある。このようなポット型浄水器は、水を上部の流入口から投入して、その水の自重によりカートリッジ中に設置された浄水器内の活性炭等の浄水フィルターを通過し、下部に設置された容器に浄水が貯蔵されるといった、電力や水流の圧力を使うことなく浄水することができるものが主流である。しかし当該浄水器の浄水フィルターにかかる圧力は、投入された水の自重による圧力しかないので、水圧としては０．１〜２ｋＰａ程度の低い圧力しか受けることができない。このため、電力や水流の圧力などで浄水フィルターを通過させるタイプの浄水器に比較して、浄水処理に時間がかかるという問題がある。そこで、ポット型浄水器については、浄水処理時間短縮に関して様々な検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、浄水カートリッジを有底筒形とし、カートリッジ内部に繊維状吸着素材を装入し、また空気排出筒を当該繊維状吸着素材の軸線方向に設けてカートリッジ内の空気を排出することで、浄水処理時間を短縮しようとする。
【特許文献１】特開平１１−２０７３２０号公報
【０００４】
一方、水に含まれる不純物を効果的に取り除く浄水フィルターの有用な材料として、活性炭が広く知られており、ポット型浄水器においても、浄水フィルターの構成物質に活性炭が用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の技術、例えば上記特許文献１の技術を用いて、活性炭を浄水フィルター（特許文献１では「濾材」と表現している。）に用いたポット型浄水器を製造した場合、特に浄水器を新規購入したときや浄水器のカートリッジを取り替えた直後で、浄水フィルターである活性炭フィルターが新品状態のままで初めて水と接触する際に、活性炭フィルターの下部に滞留空気層が生じてしまうことがある。このため上記技術を用いても浄水処理に時間がかかり、ときには水を入れてから数十分以上も処理水が落下してこないこともあった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、浄水フィルターに少なくとも活性炭フィルターを用いた場合において、当該活性炭が新品状態であっても、浄水器に注入した水が速やかに処理されうる浄水器用カートリッジ及びポット型の浄水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、活性炭フィルターの下部に配置された網状／スリット状フィルターに、滞留空気を上方に排出するための空気排出筒の底面を固定し、かつ前記網状／スリット状フィルターの形状を、その周縁から、前記の空気排出筒の底面に向かって上方に傾斜している形状とすることで、活性炭フィルター下部に存在する滞留空気を効果的に排出できる技術を主要な解決手段とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の浄水器用カートリッジを取り付けた浄水器では、浄水フィルターに活性炭を用いた場合でも、新規使用時若しくはカートリッジ交換時における浄水処理時間を短縮することができる。
【０００９】
上記効果は、第二の網状／スリット状フィルターをその周縁から中心に向かって上方に傾斜させることにより、空気排出筒の下部空気通過孔付近の滞留空気の空気圧を高めることができるため効果的に発揮される。
【００１０】
また、前記浄水器用カートリッジの第一の網状／スリット状フィルターの網部分が、編織りの網、好ましくはニット織りの網とすることで、活性炭粒子が流出せず、当該網部分が水をはじくことなく水を通過させることができる。
【００１１】
また、活性炭フィルターの上部に空間部を設け、前記活性炭フィルターの体積に対する当該空間部の体積割合を適当な体積割合とすれば、観想した活性炭の水中での浮遊現象を利用して、滞留空気を押し出す圧力とすることができるので、本発明の滞留空気排出効果を更に大きなものにすることができる。
【００１２】
また、本発明は、浄水フィルターとして、活性炭フィルターの他に、第二またはそれ以上の浄水フィルターを設ける場合にも用いることができる。活性炭フィルターの下部に第二浄水フィルターを設けた場合、当該第二の浄水フィルター構成物が、空気排出筒から外に漏出しないように、空気排出筒の下部空気通過孔に、網状／スリット状のフィルター（第三の網状／スリット状フィルター）を設ける必要が生じる。この場合でも、当該第三の網状／スリット状フィルターの網部分のいずれかの部位に切り込みを入れることで、本発明の効果を奏することができる。
【００１３】
また、空気排出筒が、内側筒と前記内側筒の外側側壁に接して位置する外側筒とからなり、外側筒が前記内側筒の側面に沿って上下方向に移動することにより、空気排出筒全体として伸縮できるものとすることで、浄水器用カートリッジ販売時には、体積の小さい状態で販売でき、持ち運びに有利である。
【００１４】
また、本発明は、水の自重により浄水フィルターを通過するポット型浄水器のための発明であるから、本発明の浄水器用カートリッジを用いたポット型浄水器において最も有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図を用いて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は図示した様態には限られない。図１は、本発明の浄水器用カートリッジ１の内容を説明するために示した垂直断面の概略図である。
【００１６】
本発明の浄水器用カートリッジは、液体の自重のみでカートリッジ内部に存在する浄水フィルターを通過することで液体が浄化されるタイプの浄水器９に用いられる浄水器用カートリッジ１である。このタイプにおける浄水器用カートリッジの内部の基本構成は、液体流入口２をその上部に有し、液体流出口３をその下部に有し、前記液体流入口２と前記液体流出口３との間に液体を浄化する浄水フィルター４を有するものである。ただし前記基本構成を少なくとも備えていれば、他の付加的構成要素を有していてもよい。
【００１７】
本発明の浄水器用カートリッジ１の内部構造は、第一の網状／スリット状フィルター５１と、前記第一の網状／スリット状フィルターの下部に配置された浄水フィルター４としての活性炭フィルター４１と、前記空間部の下部に配置された第二の網状／スリット状フィルター５２と、前記第二の網状／スリット状フィルター５２に底部が固定され、前記活性炭フィルターと前記第一の網状／スリット状フィルター５１を突き抜けて液体流入部２よりも上方まで延びる空気排出筒６を少なくとも有するものである。
【００１８】
また、活性炭フィルター４１以外の浄水フィルター４として第二の浄水フィルターを設ける場合における本発明の浄水器用カートリッジ１の内部構造は、第一の網状／スリット状フィルター５１と、前記第一の網状／スリット状フィルター５１の下部に配置された浄水フィルター４としての活性炭フィルター４１と、前記活性炭フィルター４１の下部に配置された第二の網状／スリット状フィルター５２と、前記第二の網状／スリット状フィルター５２に底部を固定され、前記活性炭フィルター４１と前記第一の網状／スリット状フィルター５１を突き抜けて前記液体流入部２よりも上方まで延びる空気排出筒６と、第二の網状／スリット状フィルター５２の下部に配置された第二の浄水フィルター４２を少なくとも有するものである。図１にはこちらの様態を示した。なお、第二の浄水フィルター４２の下部に別の浄水フィルターを更に配置する場合も同様に増やすことができるので、そのような構成要素が付加された様態を排除するものではない。
【００１９】
本発明における空気排出筒６は、活性炭フィルター４１よりも下方に存在する空気を排出する下部空気通過孔６２と、空気排出筒６内の空気を液体流出部１上方から外部に排出する上部空気通過孔６１を有するものである。浄水器用カートリッジ１の枠体には、飲料用途で安全性が確認されている公知の材料を用いることができ、具体的には、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの公知の熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。またステンレスのような金属材料も用いることができる。
【００２０】
（基本原理）
活性炭フィルター４１が新品の場合に、なぜ浄水器の浄水処理速度に時間がかかるのか、またこれを本発明ではどのような原理を利用して解決しえたのかを図を用いて説明する。なお、図中、黒塗りつぶし矢印は水の流れを示したものであり、白抜き矢印は、空気の流れを示したものである。また、数字横のダッシュ印（’）は、従来の浄水器用カートリッジの様態など、本発明の浄水器用カートリッジの様態以外における構成要素であることを示す。
【００２１】
図２(a)は、従来の浄水器用カートリッジ１’の内部の概略を示した垂直断面図である。図２(b)は、従来の浄水器カートリッジで、活性炭カートリッジに水が流入した際に生じる現象を模式的に示した概略断面図である。新品の活性炭フィルター４１’に含まれる活性炭は乾燥しており、空気を吸着している。この乾燥した活性炭に図２(a)のように液体流出口２’から水が流れ込み、水と活性炭が接触すると、当該活性炭は、吸着している空気を放出しながら凝集する。一方、一部の水は更に下部の液体流出口３’まで達する。そして活性炭から放出された空気は、濡れて凝集した活性炭と液体流出口に達した水の膜との間で滞留空気層７’を形成する。この様子を図１(b)に示した。一旦滞留空気層７’が形成されると、当該滞留空気層７’間を水が通過することが困難となるので、浄水器カートリッジ１’の浄水処理時間が長くなる。
【００２２】
図３(a)は、従来の浄水器用カートリッジ１’に空気排出筒６’を設けた場合の内部の概略を示した垂直断面図である。図３(b)は、図３(a)の浄水器カートリッジで、活性炭カートリッジに水が流入した際に生じる現象を模式的に示した概略断面図である。上記問題の解決策として、図３(a)のように活性炭フィルター４１’の下部に空気排出筒６’を設ければよいようにも思える。しかし、空気排出筒６’を設けても、当該空気排出筒６’が平面形状の場合、空気排出筒６’の下部空気通過孔６２’が濡れてしまうと、当該下部空気通過孔６２’に水の膜が生じて、滞留空気層７’の空気を排除ができない場合がある。すなわち空気排出筒６’が平面形状の場合には、滞留空気層７’の空気圧は、図３(b)のように分散するので、下部空気通過孔６２’に生成した水の膜にかかる圧力は小さく、滞留空気層７’の空気を排除し得ないのである。
【００２３】
更に図３(a)のように、活性炭フィルター４１’の下部に更に第二の浄水フィルター４２’を配置した場合には、第二の浄水フィルター４２’の内容物吹き出し防止のため、下部空気通過孔６２’部分に第三の網状／スリット状フィルター５３’を設ける必要が生じる。この場合、網状／スリット状フィルター５’の存在により、当該網状／スリット状フィルターの網目またはスリットに、水の膜が更に容易に形成されやすくなるので、上記弊害も更に大きいものになる。
【００２４】
図４(a)は、本発明の浄水器用カートリッジ１の内部の概略を示した垂直断面図である。図４(b)は、本発明の浄水器カートリッジにおいて、活性炭カートリッジに水が流入した際に生じる現象を模式的に示した概略断面図である。本発明では、かかる滞留空気層７の空気を空気排出筒５からスムーズに排出するため、下部空気通過孔６２付近の空気圧を高めることにより、下部空気通過孔６２に水の膜が生成してもこれを除去することができる。その手段として、まず図１または図４(a)のように、第二の網状／スリット状フィルター５２の形状を、当該フィルター周縁から空気排出筒６の下部空気通過孔６２設置部位に向かって上方に傾斜させた。これにより活性炭フィルター４１が滞留空気層７に与える圧力により、空気が第二の網状／スリット状フィルター５２の下部空気通過孔６２設置部位、更には空気排出筒６を通じて上方に向かう空気の流れが形成される。この様子を図４(b)に示した。滞留空気層７の空気がなくなることにより、アスピレーション効果で活性炭フィルター４１が降下し、水のチャネルができるので、液体流出口３まで処理水が流れうる。この様子を図４(c)に示した。
【００２５】
上記手段のみでも本発明の効果を奏することができるが、滞留空気量を多くするなどの手段を補助的手段として採ることもできる。具体的には、活性炭フィルター４１の上部に配置されている第一の網状／スリット状フィルター５１の網部分を工夫し、第一のフィルターで水がはじき返され、活性炭フィルター４１に届かなくなることを防止した。また、活性炭フィルター４１の上部に適度な空間部８を設けた。これは空気を吸着した活性炭が水中で浮遊しながら凝集する現象を利用したものである。活性炭が浮遊することで、滞留空気の体積が増加し、滞留空気圧を高めることができる。更に下部空気通過孔６２に第三の網状／スリット状フィルター５３を設けた場合、網目若しくはスリットには更に容易に水の膜が形成されうるので、当該第三の網状／スリット状フィルター５３の工夫で、水の膜が形成されるのを防止した。
【００２６】
（浄水フィルター）
浄水フィルター４は当該フィルターを通過することにより、通過した水が浄化されるものである。このような浄水フィルター４を構成する材料として、活性炭を用いたものを活性炭フィルター４１という。本発明にいう活性炭フィルター４１は、活性炭のみを構成材料とするものだけではなく、構成する成分のうち体積割合で最も含有率の高いものが活性炭であれば本発明では活性炭フィルター４１といいうる。浄水フィルター４による水の浄化は、浄水フィルターを構成する物質と、処理する水が接触することにより行われるので、浄水フィルター４構成物質の形状は粒子形状であることが好ましい。
【００２７】
また図１に示したように、本発明では、活性炭フィルター４１以外にも他の浄水フィルター４を設けることができる。かかる浄水フィルター４に用いられる構成物質としては、イオン交換樹脂、繊維状活性炭、不織布フィルター、MFフィルター、UFフィルター、NFフィルターなどを例示することができる。これらの構成物質の場合も、浄水処理高率を向上させるには、水との接触面積を増大させる必要があるので、その形状は、粒子形状または繊維形状であることが好ましい。
【００２８】
（空気排出筒）
図５(a)には、本発明における空気排出筒６の一様態を斜視図で示した。空気排出筒６は、活性炭フィルター４１の下部にある残留空気を上部に排出するものである。従って、典型的には煙突のような筒状であることが好ましい。また筒の形状は取り扱いの面やコスト面で円筒状であることが好ましいが、角筒状のものでも使用できる。また、例えば上底部や下底部分が密閉されており、かわりに上底面／下底面近傍の側壁縁部に、筒の内部空間と外部を繋ぐ空気通過孔が開いているような形状であって、一般的な概念では筒状とはいえないものでも、本発明においては、当該通過孔が存在することで、本発明の効果を奏することができるので、かかる形状であっても本発明における空気排出筒６の筒に含まれる。要は、空気排出筒６の下部空気通過孔６２近辺に存在する残留空気を、下部空気通過孔６２を通じて空気排出筒６の内側を通過し、上部空気通過孔６１を通じて液体流入部２上方よりも外部に排出できる構造であればよい。
【００２９】
空気排出筒６に用いる材料は、定形性を有する材料であればよいが、その側壁外部が処理する水と接触することになるので、少なくとも側壁外側は、処理水中に有害な物質を溶出しないものであることが必要である。例えば樹脂材料、金属材料、セラミックス材料などを挙げることができる。なかでも浄水器用カートリッジ１の枠体の材料と同様に、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの食品容器の使用用途に準じて用いられる公知の熱可塑性樹脂やステンレスのような金属材料等であれば、安全でかつコスト面でも有利である。
【００３０】
また本発明における空気排出筒６の上部空気通過孔６１は、水を注いだときに、上部から空気排出筒６内に誤って水か流れ込まないように、空気排出筒６の上底部位を屋根構造とし、上部空気通過孔６１を上底部にではなく、空気排出筒６側壁の上縁近傍に設けることもできる。また同様の目的で、上部空気通過孔６１部位に弁構造を設けることもできる。図５(a)は、弁構造を設けた様態の空気排出筒６であり、図５(b)は、当該弁構造の弁６５が開いた様態を示した空気排出筒６の上部拡大図である。弁構造にすることで、空気排出筒６内部に空気圧がかかった場合には、弁６５が上方に開き、上部空気通過孔６１を通じて空気排出筒６内部の空気が外部に排出されるが、空気圧がかかっていない場合には、弁６５が閉じるので、上方から水を入れた場合でも、空気排出筒６内部にその水が流れ込むことがない。
【００３１】
更に空気排出筒６に水の重力がかかった場合や、空気排出筒６を引っ張った場合でも、当該空気排出筒６が浄水器用カートリッジか１ら抜け落ちないように、空気排出筒６の外側側壁に、凸状のストッパー６６を設けることもできる。
【００３２】
本発明の空気排出筒６は、図５(a)に示したように、内側筒６３と前記内側筒６３の外側側壁に接して位置する外側筒６４とからなり、外側筒６４が前記内側筒６３の側面に沿って上下方向に移動することにより、空気排出筒６全体として伸縮できるものとすることもできる。このような様態とすることで、浄水器用カートリッジ１の販売時には、持ち運び容易のため、空気排出筒６を縮めた状態とすることができる。一方、当該カートリッジ１使用時には、空気排出筒６を伸ばすことで、滞留空気をより上方に排出できる。またこのような伸縮可能な空気排出筒６においては、まっすぐ伸縮できるように伸縮のガイドを設けることもできる。
【００３３】
（網状／スリット状フィルター）
本発明における網状／スリット状フィルター５とは、網状フィルターまたはスリット状フィルターであることを意味する。当該網状／スリット状フィルター５は、浄水フィルター４の構成物質が、カートリッジ１の外部に漏出することがないように設けるものである。網状／スリット状フィルター５が、網状フィルターの場合は、内容物の漏出防止効果に優れ、スリット状フィルターの場合は、水の表面張力による影響が少なく、フィルターを通過する水の速度を早くすることができる。本発明では、活性炭フィルター４１の上部に第一の網状／スリット状フィルター５１を設け、活性炭フィルターの下部に第二の網状／スリット状フィルター５２を設けることで、活性炭の漏出を防止している。ただし、本発明の第二の網状／スリット状フィルター５２は、活性炭フィルター４１の下部に配置されていることが必要であるが、活性炭フィルターのすぐ下に配置されていなくてもよい。すなわち、活性炭フィルター４１と第二の網状／スリット状フィルター５２の間に、別の浄水フィルター４や網状／スリット状フィルター５が配置されていてもよい。かかる様態であっても、第二の網状／スリット状フィルター５２の形状が本発明の形状である限り、本発明の効果を奏しうるからである。
【００３４】
第二の網状／スリット状フィルター５２には、空気排出筒６の底部が固定されている。空気排出筒６の固定部位は、第二の網状／スリット状フィルター５２の中央付近が好ましいが、当該中央付近以外の部分であってもよい。第二の網状／スリット状フィルター５２の下部に更に第二の浄水フィルター４２を設ける場合には、第二の網状／スリット状フィルター５２の底部に固定されている空気排出筒６の下部空気通過孔６２に第三の網状／スリット状フィルター５３を設けて、第二の浄水フィルターの構成物質が空気排出筒と通って外部に漏出するのを防止する。図５には、第三の網状／スリット状フィルター５３が下部空気通過孔６２に取り付けられた空気排出筒６を示した。また第三の網状／スリット状フィルター５３は、第二の網状／スリット状フィルター５２と一体のフィルターであってもよい。いずれも浄水フィルター４構成物の漏出防止のためのフィルターであり、必要とされる効果も同一だからである。
【００３５】
網状／スリット状フィルター５の材料としては、セルロース系、縮合系、無機系の材料などを用いることができる。具体的には、セルロース系の材料として、一酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、木綿、重合系構成部材として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレイト、ポリメタアクリレート、ポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン、テフロン（登録商標）、ポリビニルアルコール、縮合系の材料としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリベンゾキサジンジオン、ポリベンゾイミダゾロン、ポリエステル、無機系の材料としては、グラスファイバー、セラミック、金属等の材料を挙げることができる。これらの材料により多孔性の支持体、不織布、中市空子膜、スパイラル膜若しくは平膜を作製し、本発明における網状／スリット状フィルター５の網部分とすることができる。また網状／スリット状フィルター５としての形状保持のため、網部分の周囲に当該網部分を保持する枠体を設けてもよい。
【００３６】
ただし、第一の網状／スリット状フィルター５１は、網状フィルターであることが好ましい。そして第一の網状／スリット状フィルター５１の網部分の材料は、液体流入口１から流入した水がはじかれないような材料とすることが好ましい。具体的にはナイロン、ポリエステルのような合成樹脂やフィラメント紙製の編み物であることが好ましい。ここでいう編み物とは、織物に対する概念として用いるものである。編み物としては、縦編み、横編み、丸編み、ラッセル編み、トリコット編みなどがあるが、なかでも縦編みまたはトリコット編みであることが好ましい。編み物、なかでも縦編みやトリコット編みの網部分を持つ網状／スリット状フィルター５上に落下した水は、当該フィルターの上で、水の表面張力による水玉を形成することなく当該フィルターを通過することができる。
【００３７】
本発明における、空気排出筒６が固定された第二の網状／スリット状フィルター５２は、平面形状ではなく、フィルター周縁から下部空気通過孔６２設置部位に向かって上方に傾斜している傘や漏斗のような形状である。但し、当該第二の網状／スリット状フィルター５２の周縁部の底部に空気排出筒６を固定した場合は、当該フィルター形状は、傘形状ではなく、単純な傾斜形状となる。
【００３８】
第二の網状／スリット状フィルター５２の傾斜角は、水平から３〜４５度であることが好ましい。この傾斜角が小さすぎると、下部空気通過孔６２付近の空気圧を高めることができない。一方、あまりに角度が大きすぎると、カートリッジ１の長さが不必要に長くなる。
【００３９】
また、図５に示したように、第三の網状／スリット状フィルター５３は、第二の浄水フィルター４２の構成物質が空気排出筒６内を通って外部に漏出するのを防止するためのものであるが、同時に滞留空気層７の排除を困難にする場合がある。これは、第三の網状／スリット状フィルター５３の網部分に、水の膜が形成されやすくなるからである。そこで、第二の浄水フィルター４２構成物質の漏出を防止しつつ、活性炭フィルター４１及び第二の網状／スリット状フィルター５２の下に滞留している空気を排出するためには、第三の網状／スリット状フィルター５３の網部分に、切り込み５３１を入れるとよい。切り込み形状、本数、長さ等の制限は無いが、３〜１０ｍｍの一本の直線状切り込みを設けることで足りる。あまり大きな、または多くの切込みを入れても浄水フィルター４２の構成物質漏出の危険性が高まるだけである。なお、図１には記載しているが、第二の浄水フィルター４２の底部にも、第二の浄水フィルターの構成物質が下部から漏出しないための網状／スリット状フィルター５が必要である。更に浄水フィルターを３つ以上配置する場合もまた同様である。
【００４０】
（空間部）
乾燥して空気を吸着している活性炭を水中に入れると活性炭は浮遊する。この現象を利用して、滞留空気層７の空気をより効率的に排除することができる。その手段として、第一の網状／スリット状フィルター５１と活性炭フィルター４１との間に空間部８を設ける。かかる空間部８が存在すると、乾燥した活性炭が水と接触したとき、活性炭は上方にある空間部８まで浮遊しながら凝集する。このため活性炭フィルター４１の下部に生じる滞留空気層７の量が多くなり、当該凝集した活性炭から与えられる圧力も高まる。かかる効果は、活性炭フィルター４１の体積に対する空間部８の体積割合が、５ｖｏｌ％以上で十分奏することができる。空間部８の割合が大きいほど当該効果が大きくなるのは明らかであるが、あまりに空間部８の割合を大きくしても、無駄にカートリッジが大きくなるので、空間部８の体積割合は、５０ｖｏｌ％以下にするのが効率的である。
【００４１】
（その他の構成）
なお、前記実施形態では、空気の排除を空気排出筒で達成したが、これに代えて、下記の構成のカートリッジを採用することもできる。
すなわち、液体流入口を上部に有し、液体流出口を下部に有し、前記液体流入口と前記液体流出口との間に浄水フィルターを有する浄水器用カートリッジであり、前記液体流入口から流入した水が、前記液体の自重により浄水フィルターを通過して浄化され、浄化された水が前記液体流出口から流出されるものであって、
前記浄水器用カートリッジの内部には、
第一の網状／スリット状フィルターと
前記第一の網状／スリット状フィルターの下部に配置された浄水フィルターとしての活性炭フィルターと
前記活性炭フィルターの下部に配置された第二の網状／スリット状フィルターとを備え、
前記活性炭フィルターが、上下縦方向に空気通過の間隙を持つ活性炭素含有繊維で構成されていることを特徴とする浄水器用カートリッジである。
【００４２】
かかる発明の態様として、図７及び図８に示すように、前記活性炭フィルターがシート状の活性炭素含有繊維体で構成されており、前記空気通過の間隙が、活性炭素含有繊維体同士が流入する方向に平行な隙間で構成されていることが好ましい。図７は本発明の他の浄水器用カートリッジの概略を示す垂直断面図、図８は図７において空気通過の状態を示す概略斜視図である。図１と同符号は図１と同構成を示している。図７において４０はシート状の活性炭素含有繊維体であり、図８に示すように、活性炭素含有繊維体同士の隙間４０３、４０３が上下縦方向、すなわち水の流れ方向と同一方向に設けられている。なお、この例では、活性炭素含有繊維体は図示のとおり２箇所設けられているが、１箇所に設置することでも可能である。またこの例ではシート状の活性炭素含有繊維体はロール状に構成されている。
従って、水は、繊維組織を持つ活性炭素含有繊維体を通じて排出口方向に流れる一方で、空気Ａは前記間隙４０３を通じて水の流れ方向と逆方向に排出される。
【００４３】
また他の実施形態として、前記活性炭フィルターが複数の層状活性炭素含有繊維体で構成されており、前記空気通過の間隙が、活性炭素含有繊維体の層同士の隙間で構成されている浄水器用カートリッジとすることもできる。
【００４４】
また、さらにその他の形態として、前記活性炭フィルターが、上下縦方向に空気通過の間隙を内部に持つ活性炭素含有繊維体で構成することも可能である。
【００４５】
このように、活性炭フィルターを、上下縦方向に空気通過の間隙を持つ活性炭素含有繊維で構成することによって、活性炭フィルターにおいて水と空気の両者の排出調整が良好となるものである。
【００４６】
（浄水器）
本発明の浄水器用カートリッジ１を取り付ける浄水器９は、液体の自重でカートリッジを通過させて、カートリッジの液体流出口３から流出する浄水を、浄水器に取り付けた容器中に貯蔵することができるいわゆるポット型浄水器である。このような浄水器９の具体例を図６に示す。本様態の浄水器９は、上部が開放された容器と、当該容器内に浄水器用カートリッジが着脱可能な取付部９１と、注水口９２と、開放された上部を塞ぐ蓋９５とを備えている。
【００４７】
取付部９１に浄水器用カートリッジ１を取り付けると、容器が浄化前の水を保持する容器上段部９３と浄水を保持する容器下段部９４に分断される。浄水器９の上部から前記容器上段部９３に注ぎこまれた液体は、前記浄水器用カートリッジ内を通過してのみ前記容器下段部９４に流出することができる。容器下段部９４に貯蔵された液体は、容器下段部にのみに連通する注水口９２を通じて外部へ注ぐことができるものである。このような浄水器において、本発明の浄水器用カートリッジ１の性質を最大に引き出すことができる。
【００４８】
浄水器９本体の材料には、浄水器用カートリッジ１に用いる材料と同様の材料を用いることができる。また用いる樹脂を選択して、浄水器９の本体を透明にすることもできる。かかる透明な本体を持つ上位機は、デザイン的に優れたものであるので好ましい。図６に示した様態は、かかる透明な本体を有する浄水器の例である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、浄水器及びその付属品であるカートリッジとしての用途に広く利用することができるが、特にポット型浄水器は、家庭用として主に普及しているので、かかる分野での利用可能性が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の浄水器用カートリッジの概略を示す垂直断面図である。
【図２（ａ）】従来の浄水器用カートリッジと水の流れの概略を示した垂直断面図である。
【図２（ｂ）】図２(a)のカートリッジに水が流入した際に生じる現象を模式的に示した概略断面図である。
【図３（ａ）】空気排出筒を設けた浄水器用カートリッジと水の流れの概略を示した垂直断面図である。
【図３（ｂ）】図３(a)のカートリッジに水が流入した際に生じる現象を模式的に示した概略断面図である。
【図４（ａ）】本発明の浄水器用カートリッジと水の流れの概略を示した垂直断面図である。
【図４（ｂ）】図４(a)のカートリッジに水が流入した際に生じる現象を模式的に示した概略断面図である。
【図４（ｃ）】図４(a)のカートリッジから水が流出する様子を模式的に示した概略断面図である。
【図５（ａ）】本発明における空気排出筒の一様態を示す斜視図である。
【図５（ｂ）】図５(a)の空気排出筒上部拡大図であり、弁が開いた状態を示したものである。
【図６】浄水器用カートリッジを取り付けた本発明の浄水器である。
【図７】本発明の他の浄水器用カートリッジの概略を示す垂直断面図である。
【図８】図７において、空気通過の状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１                      浄水器用カートリッジ
２                      液体流入口
３                      液体流出口
４                      浄水フィルター
４１                    活性炭フィルター
４２                    第二の浄水フィルター
５                      網状／スリット状フィルター
５１                    第一の網状／スリット状フィルター
５２                    第二の網状／スリット状フィルター
５３                    第三の網状／スリット状フィルター
５３１                  切り込み
６                      空気排出筒
６１                    上部空気通過孔
６２                    下部空気通過孔
６３                    内側筒
６４                    外側筒
６５                    弁
６６                    ストッパー
７                      滞留空気層
８                      空間部
９                      浄水器
９１                    取付部
９２                    注水口
９３                    容器上段部
９４                    容器下段部
９５                    蓋
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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