(57)【要約】【課題】比較的簡易に構成され、且つ、フィルタを容易に交換することが可能なフィルタユニットおよびその製造方法を提供する。【解決手段】フィルタユニット１００は、ケース２０とフィルタ部３０と蓋部材１０とを備えている。ケース２０は、有底状且つ筒状に形成されている。また、ケース２０の上端は開口２４が形成されている。フィルタ部３０は、ケース２０に収容される。蓋部材１０は、ケース２０に着脱自在に取り付けられ、ケース２０の開口２４を塞ぐ。さらに、フィルタ部３０と蓋部材１０とは、互いに固着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端が開放され、有底状且つ筒状に形成されたケースと、
前記ケースに収容されるフィルタ部と、
前記ケースに着脱自在に取り付けられ、前記ケースの上端を塞ぐ蓋部材と、を備え、
前記フィルタ部と前記蓋部材とは、互いに固着されている、
フィルタユニット。
【請求項２】
上端が開放され、有底状且つ筒状に形成されたケースと、
前記ケースに収容されるフィルタ部と、
前記ケースに着脱自在に取り付けられ、前記ケースの上端を塞ぐ蓋部材と、を備えたフィルタユニットであって、
前記フィルタ部と前記蓋部材とが溶着されることによって互いに固着される溶着工程と、
前記蓋部材が前記ケースに取り付けられることによって前記フィルタ部が前記ケースに収容される収容工程と、
を備えた、フィルタユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体浄化装置に備えられるフィルタユニットおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水器等の液体浄化装置に備えられるフィルタユニットのうち、当該フィルタユニットのフィルタを容易に交換することができるものが従来から知られている。
【０００３】
例えば、特開２００７−１２５５３４号公報（以下では特許文献１という）に係るフィルタユニットは、フィルタを収容する有底状の収容筒と、収容筒の上端の開口部を密閉する中蓋と、中蓋の上部に取り付けられる上蓋とを備えている。
【０００４】
このように、特許文献１に係るフィルタユニットは、中蓋と上蓋とフィルタとがそれぞれ別体として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１に係るフィルタユニットは、中蓋と上蓋とフィルタとがそれぞれ別体として構成されていることにより、収容筒に収容されたフィルタを取り出すためには、上蓋と中蓋とを収容筒から取り外さなければならない。そのため、フィルタユニットのフィルタを交換する際に手間が掛かる。また、中蓋と上蓋とフィルタとがそれぞれ別体として構成されていることにより、当該フィルタユニットに係る構成が複雑になる。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、比較的簡易に構成され、且つ、フィルタを容易に交換することが可能なフィルタユニットおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に従ったフィルタユニットは、ケースとフィルタ部と蓋部材とを備えている。ケースは、有底状且つ筒状に形成されている。また、ケースの上端は開放されている。フィルタ部は、ケースに収容される。蓋部材は、ケースに着脱自在に取り付けられ、ケースの上端を塞ぐ。さらに、フィルタ部と蓋部材とは、互いに固着されている。
【０００９】
この発明に従ったフィルタユニットの製造方法は、ケースとフィルタ部と蓋部材とを備えたフィルタユニットの製造方法である。また、この発明に従ったフィルタユニットの製造方法は、溶着工程と収容工程とを備えている。ケースは、有底状且つ筒状に形成されている。また、ケースの上端は開放されている。フィルタ部は、ケースに収容される。蓋部材は、ケースに着脱自在に取り付けられ、ケースの上端を塞ぐ。さらに、フィルタ部と蓋部材とは、互いに固着されている。溶着工程は、フィルタ部と蓋部材とが溶着されることによって互いに固着される工程である。収容工程は、蓋部材がケースに取り付けられることによってフィルタ部がケースに収容される工程である。
【００１０】
この発明によれば、フィルタ部と蓋部材とが互いに固着されているため、蓋部材をケースから取り外すことにより、ケースに収容されたフィルタ部を蓋部材とともにケースから容易に引き離すことができる。また、フィルタ部と蓋部材とが互いに固着されているため、フィルタ部と蓋部材とが一体である。そのため、当該フィルタユニットに係る構成が比較的簡易になる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明によれば、比較的簡易に構成され、且つ、フィルタを容易に交換することが可能なフィルタユニットおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係るフィルタユニットの全体を示す斜視図である。
【図２】この発明に係るフィルタユニットの断面図である。
【図３】この発明に係るフィルタユニットの全体を分解して示す斜視図である。
【図４】この発明に係るフィルタユニットのフィルタ部と蓋部材とを示す斜視図である。
【図５】この発明に係るフィルタユニットのフィルタ部と蓋部材との正面図であり、（Ａ）はフィルタ部と蓋部材とが熱板によって熱せられている状態を示す図であり、（Ｂ）はフィルタ部と蓋部材とを溶着するときの状態を示す図であり、（Ｃ）はフィルタ部と蓋部材とが溶着によって接合された状態を示す図である。
【図６】この発明に係るフィルタユニットのフィルタ部と蓋部材とを超音波溶着によって互いに接合させるときの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、フィルタユニット１００は、ケース２０と蓋部材１０とを備えている。フィルタユニット１００は、図示しない浄水器等の液体浄化装置に備えられるものである。ケース２０は、有底状且つ筒状に形成されている。ケース２０は筒状部２２を有している。筒状部２２は、図１に一点鎖線で示される中心軸線Ｐが延びる方向に延びている。中心軸線Ｐは仮想線である。筒状部２２は、略円筒状の形状を有している。また、ケース２０の下端には、底部２１が形成されている。底部２１には流入部２８が形成されている。
【００１５】
図２に示すように、水道水または井戸水等の被浄化対象液体は、流入部２８に接続されたチューブ７を介してケース２０の内部に流入する。ケース２０の内部は、空洞であり、収容空間２３が形成されている。一方、ケース２０には、フィルタ部３０が収容されている。すなわち、フィルタユニット１００は、フィルタ部３０を備えている。
【００１６】
フィルタ部３０は、濾過部３１と接合部３２と集束部３４とを有している。集束部３４と濾過部３１とは、収容空間２３に配置されている。濾過部３１は、円柱状の形状を有している。濾過部３１の外径は、収容空間２３の内径ｄ2よりも小さければよく、特に限定されない。フィルタユニット１００では、濾過部３１として、中空糸が利用されている。ただし、濾過部３１は、被浄化対象の液体を濾過するものであればよい。濾過部３１は、除去する対象物によって精密濾過膜（ＭＦ膜）、限外濾過膜（ＵＦ膜）、ナノ濾過膜（ＮＦ膜）、または逆浸透膜（ＲＯ膜）等が利用されたものであってもよい。
【００１７】
接合部３２は、蓋部材１０の接合部１２と接合される部分である。接合部３２の接合面３３は、接合部１２の接合面１３に面している。接合部３２は、樹脂性材料で形成されている。接合部３２の材料は、例えば熱可塑性のものである。接合部３２は、円環状の形状を有している。
【００１８】
集束部３４は円環状の形状を有している。集束部３４は濾過部３１を束ねている。これにより、集束部３４のうちの中空の部分と、接合部３２のうちの中空の部分とに濾過部３１が配置されている。集束部３４の外径は、収容空間２３の内径ｄ2と略同一である。
【００１９】
なお、接合部３２と集束部３４とは一体であってもよく、それぞれ別の部材であってもよい。図２に示す例では、接合部３２と集束部３４とが一体である。接合部３２は、中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に、集束部３４からフランジ状に延びた部分である。
【００２０】
図３に示すように、ケース２０の上端には開口２４が形成されている。つまり、ケース２０の上端は開放されている。また、図２に示すように、ケース２０は、第一フランジ２５と第二フランジ２６と第三フランジ２７とを有している。第一フランジ２５と第二フランジ２６と第三フランジ２７とは、フィルタユニット１００の下方から上方に向かって第一フランジ２５と第二フランジ２６と第三フランジ２７との順に、ケース２０の上端部に配置されている。
【００２１】
第一フランジ２５は、中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に、筒状部２２からフランジ状に延びた部分である。第二フランジ２６は、中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に、第一フランジ２５からフランジ状に延びた部分である。第三フランジ２７は、中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に、第二フランジ２６からフランジ状に延びた部分である。第一フランジ２５の内面とフィルタ部３０の集束部３４との間には、シール部材４２が配置されている。第二フランジ２６の内面とフィルタ部３０の接合部３２との間には、隙間９が形成されている。第三フランジ２７の内面と蓋部材１０の接合部１２との間には、シール部材４１が配置されている。
【００２２】
シール部材４２は、収容空間２３に溜められた液体がケース２０の外部に漏れないように、フィルタ部３０とケース２０との間を密閉する。一方、シール部材４１は、後述するように、隙間９に溜められた液体がケース２０の外部に漏れないように、蓋部材１０とケース２０との間を密閉する。
【００２３】
蓋部材１０は、ケース２０の上端を塞ぐ。蓋部材１０は、略円柱状に形成されたリブ状の外縁部１１と、上面１４と、上面１４の裏面である底面１５とを有している。接合部１２は、蓋部材１０の底面１５から下方に延びている。接合部１２は、円環状の形状を有している。蓋部材１０のうちの少なくとも接合部１２の材料は、例えば熱可塑性のものである。接合部１２の径ｄ1は、フィルタ部３０の接合部３２の径ｄ3と略同一である。蓋部材１０はケース２０に着脱自在に取り付けられている。このとき、蓋部材１０の接合部１２とケース２０の第三フランジ２７との間に配置されたシール部材４１を介して、蓋部材１０がケース２０に着脱自在に取り付けられている。
【００２４】
ただし、蓋部材１０は、図示しないネジを介してケース２０に取り付けられていてもよい。ケース２０の上端部の内面に形成されたネジと、蓋部材１０の接合部１２を含む蓋部材１０の下端部の外周面に形成されたネジとが螺合することにより、蓋部材１０がケース２０に取り付けられる。このときのそれぞれのネジの形態は、特に限定されない。それぞれのネジは、一条ネジであってもよく、多条ネジであってもよい。また、図示は省略するが、ケース２０の上端部の内面と、蓋部材１０の下端部の外周面とのうち、一方に突起が設けられ、他方に溝が設けられていることであってもよい。この溝は、中心軸線Ｐが延びる方向に延びる部分と、この部分の上端または下端から中心軸線Ｐが通る位置を中心とする円の円周方向に延びる部分とを有している。
【００２５】
図２と図４とに示すように、蓋部材１０の接合部１２には、複数の溝１９が形成されている。接合部１２は、円柱状の形状を有している。複数の溝１９は、接合部１２の円周方向にそれぞれ間隔を開けて配置されるように、接合面１３に形成されている。それぞれの溝１９は、接合面１３において中心軸線Ｐが通る位置から中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に向かって延びている。このようにして、溝１９は、接合面１３において、中心軸線Ｐが通る位置から中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に向かって放射状に延びている。
【００２６】
フィルタユニット１００では、溝１９の数量は４本である。溝１９は、接合部１２の外縁において、円周方向にそれぞれ９０度の間隔を開けて配置されている。ただし、溝１９の数量は特に限定されない。また、それぞれの溝１９の間隔は同一でなくてもよい。それぞれの溝１９は、互いに異なる断面積を有するものであってもよい。さらに、所定の溝１９において、その溝１９の断面積が断面ごとに異なっていてもよい。所定の溝１９の断面積は、接合面１３において、中心軸線Ｐが通る位置から中心軸線Ｐを中心とする円の半径方向の外方に向かって次第に大きくなっていてもよく、次第に小さくなっていてもよい。
【００２７】
チューブ７を介して流入部２８から収容空間２３に流入した液体は、濾過部３１によって濾過される。液体は、下方から上方に向かって収容空間２３を含むケース２０の内部を流通する。上述のように、集束部３４のうちの中空の部分と、接合部３２のうちの中空の部分とに濾過部３１が配置されている。そのため、ケース２０の内部を流通することによって濾過部３１に濾過された液体は、濾過部３１から接合面３３と接合面１３との間に流出する。接合面３３と接合面１３との間に現れた液体は、接合面１３に形成された複数の溝１９を通って隙間９に流入する。
【００２８】
隙間９とケース２０の外部とを接続するチューブ８がケース２０の第二フランジ２６に配置されている。チューブ８は、第二フランジ２６に形成された流出部２９に接続されている。隙間９に流入した液体は、流出部２９を介してチューブ８を流通することにより、ケース２０の外部に流出する。
【００２９】
フィルタユニット１００では、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに固着されている。図４に示すように、接合部３２の接合面３３（図２参照）と接合部１２の接合面１３（図２参照）とが互いに固着している。接合面３３と接合面１３との固着には、熱板溶着または超音波溶着のいずれかが利用されている。
【００３０】
フィルタユニット１００の製造方法は、溶着工程と収容工程とを備えている。溶着工程は、フィルタ部３０と蓋部材１０とが溶着されることによって互いに固着される工程である。収容工程は、蓋部材１０がケース２０に取り付けられることによってフィルタ部３０がケース２０に収容される工程である。
【００３１】
フィルタ部３０と蓋部材１０とが熱板溶着によって溶着される例を図５に示す。図５（Ａ）に示すように、蓋部材１０の底面１５から下方に延びる接合部１２の接合面１３（図５（Ｂ）参照）に熱板５１を接触させることによって接合面１３を溶融させる。一方、フィルタ部３０の接合面１３に熱板５２を接触させることによって接合面３３を溶融させる。接合面１３が溶融し且つ接合面３３が溶融した状態から接合面１３および接合面３３の温度が冷める前に、接合面１３と接合面３３とが接触されたまま、蓋部材１０の外縁部１１もしくは上面１４（図３参照）が上方から下方に向かって加圧され、且つ、フィルタ部３０の接合部３２が下方から上方に向かって加圧される。これにより、接合面１３と接合面３３とが互いに溶着する（図５（Ｂ）から図５（Ｃ）参照）。その結果、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに固着する。
【００３２】
なお、熱板５１の形状は特に限定されず、略立方体形状のものであってもよく、円柱状のものであってもよい。熱板５２は、複数の略立方体形状のものによって構成されていてもよい。また、熱板５２は、略円環形状のものであってもよい。この場合の熱板５２の数量は一つであってもよい。熱板５２は、熱板５１から熱を受け取るように、導熱性材料によって形成されたものであってもよい。
【００３３】
一方、フィルタ部３０と蓋部材１０とが超音波板溶着によって溶着される例を図６に示す。図６に示すように、接合部１２の接合面１３とフィルタ部３０の接合面１３とでホーン形治具６を互いに挟み込む。このとき、蓋部材１０の外縁部１１もしくは上面１４（図３参照）が上方から下方に向かって加圧され、且つ、フィルタ部３０の接合部３２が下方から上方に向かって加圧されながら、ホーン形治具６を介して超音波振動エネルギーが接合面１３と接合面３３とに負荷される。このときに発生する接合面１３と接合面３３との間の摩擦熱、または、接合面１３と接合面３３とに負荷される交番正弦応力による熱効果等の作用により、接合面１３と接合面３３とが加熱され、互いにが瞬時に接合される。これにより、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに固着する。なお、図６には、一つのホーン形治具６が示されているが、ホーン形治具６の数量は特に限定されない。
【００３４】
互いに固着されたフィルタ部３０と蓋部材１０とは、蓋部材１０がケース２０に取り付けられることにより、フィルタ部３０がケース２０の開口２４からケース２０に収容される。このようにして、フィルタユニット１００が製造される。
【００３５】
以上のように、フィルタユニット１００は、ケース２０とフィルタ部３０と蓋部材１０とを備えている。ケース２０は、有底状且つ筒状に形成されている。また、ケース２０の上端は開口２４が形成されている。フィルタ部３０は、ケース２０に収容される。蓋部材１０は、ケース２０に着脱自在に取り付けられ、ケース２０の開口２４を塞ぐ。さらに、フィルタ部３０と蓋部材１０とは、互いに固着されている。
【００３６】
フィルタユニット１００の製造方法は、溶着工程と収容工程とを備えている。溶着工程は、フィルタ部３０と蓋部材１０とが溶着されることによって互いに固着される工程である。収容工程は、蓋部材１０がケース２０に取り付けられることによってフィルタ部３０がケース２０に収容される工程である。
【００３７】
フィルタユニット１００によれば、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに固着されているため、蓋部材１０をケース２０から取り外すことにより、ケース２０に収容されたフィルタ部３０を蓋部材１０とともにケース２０から引き離すことができる。また、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに固着されているため、フィルタ部３０と蓋部材１０とが一体である。そのため、フィルタユニット１００に係る構成が比較的簡易になる。
【００３８】
なお、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに接合されていない場合は、使用者は、フィルタ部３０の接合部３２の外周を指先で掴み、ケース２０に対してフィルタ部３０を回しながら引っ張ることにより、フィルタ部３０をケース２０から取り外す必要があった。それに対し、フィルタユニット１００では、フィルタ部３０と蓋部材１０とが互いに接合されているため、使用者は、接合部３２の径ｄ3よりも大きい外周径を有する蓋部材１０を手で掴むことにより、ケース２０に対して蓋部材１０を回しながら引っ張ることができる。これにより、使用者は、より小さな力でフィルタ部３０をケース２０から容易に取り外すことができる。さらに、蓋部材１０の外縁部１１の厚み（図２に示す外縁部１１の上下方向の寸法）がフィルタ部３０の接合部３２の厚み（図２に示す接合部３２の上下方向の寸法）よりも厚いため、使用者は蓋部材１０を容易に掴むことができる。これにより、使用者は、フィルタ部３０をケース２０からさらに容易に取り外すことができる。
【００３９】
以上のように、フィルタユニット１００は、比較的簡易に構成され、且つ、フィルタ部３０を容易に交換することが可能である。また、本実施形態によれば、比較的簡易に構成され、且つ、フィルタ部３０を容易に交換することが可能なフィルタユニット１００の製造方法を提供することができる。
【００４０】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【符号の説明】
【００４１】
１０：蓋部材、２０：ケース、３０：フィルタ部、１００：フィルタユニット
【図１】
2012096143.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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