(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水中の不純物をろ過するためのろ材として粒状活性炭が内蔵されたろ過カートリッジにおいて、不織布、仕切板、粒状活性炭層、中空糸膜の順番が水の流れ順方向に対して第１の不織布、第１の仕切板、粒状活性炭層、第２の不織布、第２の仕切板、中空糸膜の順に配置されると共に、前記粒状活性炭層の内周に膜ケースで区画されて前記中空糸膜が配置され、前記第１の不織布はカートリッジケースの前記膜ケースの外周を保持する内側円周リブおよび外側受面と前記膜ケースに保持された第１の仕切板で挟まれ、前記第２の仕切板はカートリッジのカバーおよび前記膜ケースによって保持され、前記第２の不織布は前記粒状活性炭層と前記第２の仕切板で挟まれ、前記不織布を保持している仕切板は中心軸に対して複数のアーチ形状を有し、該アーチ形状の先端に前記中心軸に向けて突出し前記膜ケースに保持される突起部を設けていることを特徴とするろ過カートリッジ。
【請求項２】
前記第１、第２の不織布はそれぞれ押し潰された状態で保持されていることを特徴とする請求項１記載のろ過カートリッジ。
【請求項３】
前記突起部が前記膜ケースに設けた溝部と嵌合することを特徴とする請求項１〜２記載のろ過カートリッジ。
【請求項４】
前記仕切板の前記アーチ形状および前記突起部は前記膜ケースに設けたテーパー部により変形し、前記溝部と嵌合することを特徴とする請求項３記載のろ過カートリッジ。
【請求項５】
前記膜ケースの前記テーパー部と前記溝部が隣接して配置されていることを特徴とする請求項４記載のろ過カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水中の不純物をろ過するためのろ材として粒状活性炭が内蔵され、粒状活性炭を不織布で挟み込みさらにその不織布を仕切板で固定された構成のろ過カートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水道水の水質悪化に伴い消費者の飲料水への関心が高まり水道水を浄化するろ過器が普及してきた。また、蛇口に直結して用いる直結型浄水器、据置き型浄水器および整水器のろ過カートリッジにおいては台所作業で邪魔にならないよう小型、軽量化が望まれている。以下、従来の技術として説明する蛇口直結型の浄水器のろ過カートリッジは、水道水をろ過するためのろ材を収納した構成である。
【０００３】
従来の蛇口直結型浄水器について説明する。図６は従来の浄水器の外観図、図７（ａ）は従来の浄水器の縦断面図、図７（ｂ）は従来の浄水器給水口の上面図および横断面図である。図６において１は蛇口、２は蛇口１と浄水器を接続する継手、３は浄水器と継手２を固定するナットである。４は浄水器の上カバー、５は浄水器の下カバー、６は水道水をろ過するろ材が内蔵され、本体に着脱自在のカートリッジであり、水道水をカートリッジ６でろ過して吐水する浄水吐出口９が設けられている。ここで、水の流れを簡単に説明すると、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅと流れる。次に内部構造を詳細に説明する。図７（ａ），（ｂ）において１１は切換スイッチハウジングである。切換スイッチハウジング１１には給水口１１ａを有し、給水口１１ａに対して下方に弁座１１ｄを有する浄水給水口１１ａａ、浄水流出口１１ｂａは給水口１１ａに対して垂直方向に位置し、原水ストレート流出口１１ｂｂにつながる通路対して直交させた通路として円筒形通路１１ｃが設けられている。１２は回転弁棒で、円筒形通路１１ｃの中に嵌入されている。回転弁棒１２には浄水給水口１１ａａに対応し水路溝１２ｂを有し、水路溝１２ｂ内に突起カム１２ａが設けられている。１３は各水路溝１２ｂを分離する合成ゴム性のＯリングである。１４は切換スイッチハウジング１１に流入する水道水に含まれるゴミ等をとるフィルターであり、多数のフィルター孔を有している。１５は合成ゴム性のＤリングであり、弁体１６に取り付けられている。また、弁体１６の下方に設けられている十字リブ１６ａは切換スイッチハウジング１１の浄水給水口１１ａａに挿入され、弁体１６の上方に設けられている支軸１１ｂはシール性を確保するための付勢バネ１７が取り付けられ、それらを固定するために設けられている受板１８の支持穴１８ａに挿入されている。受板１８は切換スイッチハウジング１１にビス２３で固定されている。２０は連結管であり、カートリッジ６に水道水を導く通水路を構成するものである。次に、本体の連結管２０に設けられたネジ構造により着脱自在に連結されるカートリッジ６について簡単に説明する。内部は、水の流れ方向に対して順にフィルターがインサートされた第１の仕切板２４、第１の不織布３０、粒状活性炭層２１、フィルターがインサートされた第２の仕切板２５が外周側に構成され、その内周側には中空糸膜２２が配置されている。また、中空糸膜２２の目詰まりを外部に報知する流量チェッカー２６がカートリッジ６の２次側に設けられている。流量チェッカー２６はカートリッジ６から吐出される浄水の吐出圧を受ける受圧体２７と、水の流れ方向に対して反対側より受圧体２７を付勢するばね２８から構成され、受圧体２７の動作を外部から確認するため、透明ケーシング２９にて覆われている。浄水が吐水されるまでの経路を簡単に説明する。切換レバー１０が浄水モードに位置したときは、１つの弁体１６は浄水給水口１１ａａから開放されており、そのとき、他の十字リブ付き弁体１６は付勢バネ１７によって原水ストレート給水口１１ａｂ、原水シャワー給水口１１ａｃを閉塞している。蛇口１から流入した水道水は継手２を通って、浄水給水口１１ａａに流入し、弁体１６に案内されながら、回転弁棒１２の水路溝１２ｂを通過し、浄水流出口１１ｂａ、連結管２０へと流入され、カートリッジ６の外周側に設けられた第１の仕切板２４、第１の不織布３０、粒状活性炭層２１、第２の仕切板２５を順に通過し、ここで不純物や遊離残留塩素等を取り除かれ、カートリッジ６の端部で反転して中空糸膜２２内に流入し、微細な濁り、一般細菌等を除去された浄水は、流量チェッカー２６で流量を確認された後、浄水吐出口９より吐出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の粒状活性炭を有するろ過カートリッジでは、粒状活性炭の洩れを防ぐためにフィルターをインサートした仕切板を粒状活性炭の前後に配置されたものであった。しかし、粒状活性炭の性能を効果的に引き出すためには粒状活性炭が隙間なく充填された状態が理想的であるが、従来の構造では粒状活性炭の充填が完全ではないという問題があった。また、仕切板にインサートしたフィルターが水中の異物により目詰まることもあった。さらにフィルターをインサートした仕切板を使うことはコスト的にも不利であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、粒状活性炭層の入口と出口に不織布を備え、複数のアーチ形状を有し、先端に突起を設けている仕切板で固定する方式を採用することで安定したろ過性能でかつコスト的に有利なろ過カートリッジを提供することを目的とする。
【０００６】
【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のろ過カートリッジは不織布、仕切板、粒状活性炭層、中空糸膜の順番が水の流れ順方向に対して第１の不織布、第１の仕切板、粒状活性炭層、第２の不織布、第２の仕切板、中空糸膜の順に配置されると共に、前記粒状活性炭層の内周に膜ケースで区画されて前記中空糸膜が配置され、前記第１の不織布はカートリッジケースの内側円周リブおよび外側受面と膜ケースに保持された第１の仕切板で挟まれ、第２の不織布は粒状活性炭層と膜ケースに保持された第２の仕切板で挟まれ、第２の仕切板はカバーによって保持されており、それぞれ押し潰された状態で保持されている。さらに前記不織布を固定している仕切板は中心軸に対して複数のアーチ形状を有し、その先端に膜ケース溝部と嵌合するための突起部を設けており、前記膜ケースのテーパー部と仕切板が嵌合するための溝部が隣接して配置されたことを特徴とする。この発明によれば、粒状活性炭の隙間をなくし、不織布の移動による粒状活性炭の漏れや、不織布とケースの隙間からの粒状活性炭の漏れを防ぎ、フィルターをインサートしてない仕切板を使うため、安定したろ過性能を供給し、コスト的に有利で組立性に優れたろ過カートリッジを供給することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、水道水中の不純物をろ過するためのろ材として粒状活性炭が内蔵されたろ過カートリッジにおいて、不織布、仕切板、粒状活性炭層、中空糸膜の順番が水の流れ順方向に対して第１の不織布、第１の仕切板、粒状活性炭層、第２の不織布、第２の仕切板、中空糸膜の順に配置すると共に、前記粒状活性炭層の内周に膜ケースで区画して前記中空糸膜を配置し、前記第１の不織布はカートリッジケースの前記膜ケースの外周を保持する内側円周リブおよび外側受面と前記膜ケースに保持された第１の仕切板で挟まれ、前記第２の仕切板はカートリッジのカバーおよび前記膜ケースによって保持され、前記第２の不織布は前記粒状活性炭層と前記第２の仕切板で挟まれ、前記不織布を保持している仕切板は中心軸に対して複数のアーチ形状を有し、該アーチ形状の先端に前記中心軸に向けて突出し前記膜ケースに保持される突起部を設けた構成とした。この構成によれば、粒状活性炭層の隙間をなくし、粒状活性炭のろ過能力を効率的に引き出すことができる。
【０００８】
そして、前記第１の不織布がカートリッジケースの内側円周リブおよび外側受面と膜ケースに保持された第１の仕切板で挟まれ、第２の不織布が粒状活性炭層と膜ケースに保持された第２の仕切板で挟まれ、第２の仕切板はカバーによって保持された構成を持つこととしたことで、不織布の傾きによる粒状活性炭の洩れを防ぐことができる。更に、前記不織布を固定している仕切板が中心軸に対して複数のアーチ形状を有し、該アーチ形状の先端に突起部を設けている構成としたことで、フィルターの目詰まりによるろ過寿命の低下を防ぐことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記第１、第２の不織布がそれぞれ押し潰された状態で保持された構成とした。この構成によれば不織布とケースからの粒状活性炭の洩れを防ぐことができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記仕切板の前記突起部が前記膜ケースに設けた溝部と嵌合する構成とした。この構成によれば、仕切板のずれによる粒状活性炭の洩れを防ぐことができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記仕切板の前記アーチ形状および前記突起部が前記膜ケースに設けられたテーパー部により変形し、前記溝部と嵌合する構成とした。この構成によれば、組立性を向上することができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記膜ケースの前記テーパー部と前記溝部が隣接して配置されている構成とした。この構成によれば、組立性を向上することができる。
【００１４】
以下本発明のろ過カートリッジにおける一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態におけるろ過器の外観図、図２（ａ）は本発明の一実施の形態におけるろ過器の横断面図、図２（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるろ過器の縦断面図、図３は本発明の一実施の形態におけるろ過カートリッジの部品展開図、図４は本発明の一実施の形態における仕切板部品図。なお以下に示す実施の形態において、従来の技術で説明した浄水器に対応する部材は同じ符号を付し、重複する説明はそこに譲って省略する。図１において１は蛇口、２は継手、３はナット、４は上カバー、５は下カバー、６はカートリッジ、９は浄水吐出口、１０は切換レバーである。蛇口１から流入した水はＡからＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅと流れる。次に、ろ過カートリッジの内部の詳細について説明する。図２（ａ），（ｂ）、図３、図４において、水道水は給水口１１ａから浄水給水口１１ａａに流入し、水路溝１２ｂを介して浄水流出口１１ｂａより着脱自在のろ材が内蔵されたカートリッジ６に流入し、外周側に設けられた第１の不織布３０、第１の仕切板２４、粒状活性炭層２１、第２の不織布３１、第２の仕切板２５の順に通過し、ここで不純物や遊離残留塩素等が取り除かれ、カートリッジ６の端部で反転して内周側に設けられた中空糸膜２２内に流れ込み、微細な濁り、一般細菌等をろ過された浄水は、カートリッジ６の２次側浄水路に設けられた中空糸膜２２の目詰まりを外部に報知する流量チェッカー２６を経て、浄水吐出口９から吐出される。流量チェッカー２６はカートリッジ６から吐出される浄水の吐出圧を受ける受圧体２７と、水の流れ方向に対して反対側より受圧体２７を付勢するスプリング２８から構成され、受圧体２７の動作を外部から確認するため、透明ケーシング２９にて覆われている。
【００１６】
そこで本発明の一実施の形態であるろ過カートリッジの構造について詳細に説明する。図３に示すように不織布、仕切板、粒状活性炭層の順番が水の流れ順方向に対して第１の不織布３０、第１の仕切板２４、粒状活性炭層２１、第２の不織布３１、第２の仕切板２５の順に配置され、第１の不織布３０および第２の不織布３１は２〜１０ｍｍの厚さがあり粒状活性炭層２１はこれら第１および第２の不織布３０，３１に挟まれた構成をしている。これにより粒状活性炭層２１の隙間をなくし、粒状活性炭の除去性能を向上させることができる。
【００１７】
図２に示すように第１の不織布３０はカートリッジケース６ａの内側円周リブ６ｃおよび外側受面６ｄと膜ケース２２ａに保持された第１の仕切板２４で挟まれ、第２の不織布３１は粒状活性炭層２１と膜ケース２２ａに保持された第２の仕切板２５で挟まれ、第２の仕切板２５はカバー６ｂによって保持された構成を持つ。これにより不織布の傾きによる粒状活性炭の洩れを防ぐことができる。さらに前記第１、第２の不織布３０，３１はそれぞれ仕切板によって押し潰された状態で保持された構成とした。これにより第１、第２の不織布３０，３１の外周面とカートリッジケースとの接触部６ｄ、６ｅおよび第１、第２の不織布３０，３１の内周面と膜ケース２２ａとの接触部２２ｂ、２２ｃからの粒状活性炭の洩れを防ぐことができる。
【００１８】
図４に示すように不織布を固定している第１の仕切板２４は中心軸に対して複数のアーチ形状を有した形状とした。第２の仕切板２５も第１の仕切板２４と同様の形状とし、第１の仕切板２４と入れ変えて用いてもよい。この形状によれば、フィルターの目詰まりによるろ過寿命の低下を防ぐことができる。さらに第１の仕切板２４の仕切板アーチ形状部の突起部２４ａは図３における膜ケース溝部２２ｄ、２２ｅと嵌合する構成とした。この構成によれば、仕切板のずれによる粒状活性炭の洩れを防ぐことができる。
【００１９】
仕切板を膜ケースに挿入したとき図５に示す膜ケーステーパー部２２ｆにより図４に示すように仕切板アーチ形状部２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが変形し、仕切板アーチ形状部２４ｂ部が仕切板の外周方向に変形し、仕切板アーチ形状部の突起部２４ａが図５に示す膜ケース溝部２２ｄに嵌入し抜け防止を図る。この構成によれば、組立性を向上することができる。
【００２０】
図５に示すように膜ケーステーパー部２２ｆと仕切板が嵌合するための溝部２２ｄが隣接して配置されている構成とした。この構成によれば、組立性を向上することができる。
【００２１】
【発明の効果】
水道水中の不純物をろ過するためのろ材として粒状活性炭が内蔵されたろ過カートリッジにおいて、不織布、仕切板、粒状活性炭の順番が水の流れ順方向に対して第１の不織布、第１の仕切板、粒状活性炭、第２の不織布、第２の仕切板の順に配置され、前記第１の不織布はカートリッジケースの円周リブと膜ケースに保持された第１の仕切板で挟まれ、第２の不織布は粒状活性炭と第２の仕切板で挟まれ、第２の仕切板はカバーによって押され保持され、前記不織布は仕切板で押し潰して固定され、前記仕切板は中心軸に対して複数のアーチ形状を有した形状で膜ケース溝部と嵌合するための突起部を有する。この発明によれば、粒状活性炭層の充填を安定させ、フィルターによる流量低下もなく、一方向から挿入、組立てが可能となるため、安定したろ過性能を供給し、コスト的に有利で組立性に優れたろ過カートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるろ過器の外観図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態におけるろ過器の横断面図
（ｂ）本発明の一実施の形態におけるろ過器の縦断面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるろ過カートリッジの部品展開図
【図４】本発明の一実施の形態における仕切板部品図
【図５】本発明の一実施の形態における膜ケース詳細図
【図６】従来の浄水器の外観図
【図７】（ａ）従来の浄水器の縦断面図
（ｂ）従来の浄水器給水口の上面図および横断面図
【符号の説明】
１  蛇口
２  継手
３  ナット
４  上カバー
５  下カバー
６  カートリッジ
６ａ  カートリッジケース
６ｂ  カバー
６ｃ  カートリッジケース円周リブ
６ｄ  カートリッジケース外側受面
６ｅ  カートリッジケース第１の不織布との接触部
６ｆ  カートリッジケース第２の不織布との接触部
７  原水ストレート吐出口
８  原水シャワー吐出口
９  浄水吐出口
１０  切換レバー
１１  切換スイッチハウジング
１１ａ  給水口
１１ａａ  浄水給水口
１１ａｂ  原水ストレート給水口
１１ａｃ  原水シャワー給水口
１１ａｄ  原水給水口
１１ｂａ  浄水流出口
１１ｂｂ  原水ストレート流出口
１１ｂｃ  原水シャワー流出口
１１ｂｄ  原水流出口
１１ｃ  円筒形通路
１１ｄ  弁座
１２  回転弁棒
１２ａ  突起カム
１２ｂ  水路溝
１２ｃ  リブ
１３  Ｏリング
１４  フィルター
１５  Ｄリング
１６  弁体
１６ａ  十字リブ
１６ｂ  支軸
１６ｃ  円筒状受け部
１７  付勢バネ
１８  受板
１８ａ  支持穴
１９  切換スイッチ
２０  連結管
２１  粒状活性炭層
２２  中空糸膜
２２ａ  膜ケース
２２ｂ  接触部
２２ｃ  接触部
２２ｄ  膜ケース溝部
２２ｅ  膜ケース溝部
２２ｆ  膜ケーステーパー部
２３  ビス
２４  第１の仕切板
２４ａ  仕切板アーチ形状部の突起部
２４ｂ  仕切板アーチ形状部
２４ｃ  仕切板アーチ形状部
２５  第２の仕切板
２６  流量チェッカー
２７  受圧体
２８  ばね（スプリング）
２９  透明ケーシング
３０  第１の不織布
【図１】
0004534366.tif 000002
【図２】
0004534366.tif 000003
【図３】
0004534366.tif 000004
【図４】
0004534366.tif 000005
【図５】
0004534366.tif 000006
【図６】
0004534366.tif 000007
【図７】
0004534366.tif 000008