(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端面及び第２の端面を有した円筒形の浄水器ハウジングと、
同軸状の円筒状の外套と内套との間に粒状活性炭を充填してなり、該浄水器ハウジング内に該ハウジングと同軸的に配置された円筒形の活性炭フィルタと、
該活性炭フィルタの一端に装着され、前記浄水器ハウジングの第１の端面に対面する第１のキャップと、
該活性炭フィルタの他端に装着され、前記浄水器ハウジングの第２の端面に対面する第２のキャップと、
該活性炭フィルタと第１及び第２のキャップとで囲まれた、活性炭フィルタ内側部分に配置されており、該第１のキャップに保持されている中空糸膜モジュールと、
該第１のキャップと第２のキャップとの間に架設された通水パイプと、
前記浄水器ハウジングの第１の端面に設けられた原水流入口と、
前記第２のキャップに設けられた通水孔と、
前記中空糸膜モジュールを透過した浄水を浄水器ハウジング外に取り出すための浄水取出管と、
を備えてなり、
該第１のキャップと第１の端面との間、該第２のキャップと第２の端面との間、及び、該活性炭フィルタの外周面と浄水器ハウジングの内周面との間には、それぞれ通水間隙が存在しており、
前記原水流入口から浄水器ハウジング内に導入された塩素含有原水の一部は、該第１のキャップと第１の端面との間から前記活性炭フィルタの外周面と浄水器ハウジングの内周面との間に流入した後、前記活性炭フィルタを透過して活性炭フィルタ内側部分に流入し、
原水の残部は、前記通水パイプを通って、前記第２のキャップと第２の端面との間の部分に流入し、この部分に流入した原水の一部は前記通水孔を通過して活性炭フィルタ内側部分に流入し、残部は前記活性炭フィルタの外周面と浄水器ハウジングの内周面との間に流入した後、前記活性炭フィルタを透過して活性炭フィルタ内側部分に流入し、
該活性炭フィルタ内側部分の水が前記中空糸膜モジュールを透過し、この透過水が前記浄水取出管を介して取り出されることを特徴とする浄水器。
【請求項２】
請求項１において、前記活性炭フィルタの前記外套及び内套は不織布よりなることを特徴とする浄水器。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記通水孔が複数個設けられていることを特徴とする浄水器。
【請求項４】
請求項３に記載の浄水器における塩素含有水の混入量を調節する方法であって、開孔する前記通水孔の数を調節することにより活性炭フィルタ内側部分への塩素含有水の混入量を調節することを特徴とする浄水器における塩素含有水の混入量調節方法。
【請求項５】
請求項４において、一部の通水孔を蓋部材で塞ぐことにより、開孔する通水孔の数を調節することを特徴とする浄水器における塩素含有水の混入量調節方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、業務用厨房、自動販売機や一般家庭等で用いられる浄水器に係り、特に活性炭層等よりなる塩素吸着層と中空糸膜等よりなる濾過層とを備えた浄水器において、濾過層で捕捉される微生物による異臭の発生を防止した浄水器に関する。また、本発明は浄水器における中空糸膜モジュールへの塩素含有水の混入量調節方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
業務用厨房、自動販売機や一般家庭等で用いられる浄水器は、一般に、活性炭層と中空糸膜、平膜等の濾過膜とを組み合せた構成とされている。即ち、水道水を活性炭層に通水することにより水道水中の塩素を吸着除去して異臭味をなくし、次いで、濾過膜で異物を濾過して浄水とする。近年、浄水器の活性炭層として、抗菌性の銀着活性炭層を用いたものも提供されている。
【０００３】
ところで、水道水中には、塩素では死滅しないクリプトポリジウムやジアルジアなどの微生物が含まれている。このような微生物は活性炭層では除去し得ず、後段の濾過膜で除去する必要がある。このため、これらの耐塩素微生物を除去する目的で、浄水器の濾過膜としては、孔径０．１〜１μｍ程度の中空糸膜が使用される場合が多い。なお、このような微細孔の中空膜の代りにカーボンブロックや不織布などの濾過材が用いられる場合もあるが、いずれの場合においても、このような微細孔を有する濾過層であれば、微生物を完全に除去することができ、微生物の混入のない清浄度の高い浄水を製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、微生物を完全に捕捉して除去することができるような微細孔の濾過層を設けた場合、濾過層で捕捉された微生物は、濾過層の一次側で繁殖し、繁殖した微生物から硫化水素臭などの異臭が発生するという問題がある。濾過層の一次側で発生した異臭成分は０．１μｍよりも遥かに小さいため、濾過層の微細孔を通過して濾過層の二次側から取り出される浄水の味を著しく損なう原因となっている。
【０００５】
この微生物の多くは嫌気性であるため、浄水器の通水量が継続して多い場合には、一次側に酸素（水道水中の溶存酸素）が供給されるため、微生物の繁殖による硫化水素臭等の異臭の発生は抑制される。しかし、一般に、浄水器の使用状態としては通水が断続的であり、また通水量が少ない場所、即ち浄水の使用量や使用頻度が少ない場所に設置された浄水器にあっては、特に通水停止中における濾過層の一次側の微生物の繁殖に起因する異臭の発生が問題となる。
【０００６】
なお、活性炭層として抗菌性の銀着活性炭層を用いた場合には、活性炭層の二次側、即ち濾過層の一次側に５０ｐｐｂ程度の銀を溶出させて微生物の繁殖抑制効果を得ることができる。しかし、濾過層の一次側での微生物の繁殖力は非常に強いため、銀着活性炭層の設置初期には微生物の繁殖を抑制することはできるが、短期間で微生物が繁殖し始め、一旦微生物が繁殖し始めると、５０ｐｐｂ程度の銀では微生物の繁殖抑制効果は全く得られず、更に微生物が繁殖し続け、異臭を発生するようになる。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、活性炭層等よりなる塩素吸着層と中空糸膜よりなる濾過層とを備えた浄水器において、濾過層で捕捉される微生物による異臭の発生を防止した浄水器と、浄水器における中空糸膜モジュールへの塩素含有水の混入量調節方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の浄水器は、第１の端面及び第２の端面を有した円筒形の浄水器ハウジングと、同軸状の円筒状の外套と内套との間に粒状活性炭を充填してなり、該浄水器ハウジング内に該ハウジングと同軸的に配置された円筒形の活性炭フィルタと、該活性炭フィルタの一端に装着され、前記浄水器ハウジングの第１の端面に対面する第１のキャップと、該活性炭フィルタの他端に装着され、前記浄水器ハウジングの第２の端面に対面する第２のキャップと、該活性炭フィルタと第１及び第２のキャップとで囲まれた、活性炭フィルタ内側部分に配置されており、該第１のキャップに保持されている中空糸膜モジュールと、該第１のキャップと第２のキャップとの間に架設された通水パイプと、前記浄水器ハウジングの第１の端面に設けられた原水流入口と、前記第２のキャップに設けられた通水孔と、前記中空糸膜モジュールを透過した浄水を浄水器ハウジング外に取り出すための浄水取出管と、を備えてなり、該第１のキャップと第１の端面との間、該第２のキャップと第２の端面との間、及び、該活性炭フィルタの外周面と浄水器ハウジングの内周面との間には、それぞれ通水間隙が存在しており、前記原水流入口から浄水器ハウジング内に導入された塩素含有原水の一部は、該第１のキャップと第１の端面との間から前記活性炭フィルタの外周面と浄水器ハウジングの内周面との間に流入した後、前記活性炭フィルタを透過して活性炭フィルタ内側部分に流入し、原水の残部は、前記通水パイプを通って、前記第２のキャップと第２の端面との間の部分に流入し、この部分に流入した原水の一部は前記通水孔を通過して活性炭フィルタ内側部分に流入し、残部は前記活性炭フィルタの外周面と浄水器ハウジングの内周面との間に流入した後、前記活性炭フィルタを透過して活性炭フィルタ内側部分に流入し、該活性炭フィルタ内側部分の水が前記中空糸膜モジュールを透過し、この透過水が前記浄水取出管を介して取り出されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の浄水器では、水道水等の塩素を含んだ原水の一部を塩素吸着層を通過させずに通水孔から活性炭フィルタの内側部分に導入することにより、中空糸膜モジュールの一次側に塩素を流入させる。このため、この流入塩素により、微生物が中空糸膜モジュールの一次側で繁殖することを抑制することができ、これにより微生物の繁殖に起因する異臭の発生を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の浄水器における中空糸膜モジュールへの塩素含有水の混入量調節方法では、開孔する通水孔の数を調節することにより、浄水器の使用形態、即ち、通水量や使用頻度に応じて、活性炭フィルタを通過せずに中空糸膜モジュールに導入される原水量を調節することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の浄水器の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の浄水器の実施の形態を示す断面図である。
【００１３】
筒形（この実施の形態では円筒形）の浄水器ハウジング１内に、該浄水器ハウジング１内と同軸的にフィルタカートリッジ２が設置されている。
【００１４】
浄水器ハウジング１の上面部には、原水の流入口３が設けられると共に、該フィルタカートリッジ２からの浄水の取出管４が突設されている。
【００１５】
フィルタカートリッジ２は、円筒形の活性炭フィルタ５と中空糸膜モジュール６とを備えている。活性炭フィルタ５は、不織布よりなる同軸状の筒状外套５ａ及び内套５ｂの間に粒状活性炭５ｃを充填したものである。
【００１６】
この円筒状の活性炭フィルタ５の上下両端に上部キャップ７と下部キャップ８とが装着されている。
【００１７】
前記中空糸膜モジュール６はこの上部キャップ７の下面に保持されている。上部キャップ７には、中空糸膜モジュール６を透過した浄水の流出孔９が設けられており、前記浄水取出管４は該流出孔９と連通するように該上部キャップ７に固着されている。なお、この浄水取出管４は浄水器ハウジング１の上面部の取出管挿通口１０を通って浄水器ハウジング１の上方に突出している。
【００１８】
上部キャップ７と浄水器ハウジング１の上面との間には所定の間隙があいている。下部キャップ８と浄水器ハウジング１底面との間にも所定の間隙があいており、フィルタカートリッジ２の側周面と浄水器ハウジング１の側周内面との間にも所定の間隙があいている。
【００１９】
中空糸膜モジュール６は、束状に揃えた多数本の細い中空糸膜を備えており、中空糸膜が図１の略上下方向となるように配置されている。図示はしないが、各中空糸膜の下端はポッティング等により封じられている。各中空糸膜の上端は中空糸膜モジュール６の集水室（図示略）に連通しており、この集水室が浄水流出孔９に連通している。
【００２０】
上部キャップ７及び下部キャップ８にはそれぞれパイプ挿通口１１，１２が設けられており、これらの挿通口１１，１２に挿通された通水パイプ１３が上部キャップ７と下部キャップ８との間に架設されている。
【００２１】
下部キャップ８には、フィルタカートリッジ２の内部と下部キャップ８の下側とを連通する、流量調整手段としての通水孔１４が設けられている。
【００２２】
このように構成された浄水器においては、水道水等の原水は流入口３から浄水器ハウジング１内に流入し、その多くは上部キャップ７と浄水器ハウジング１の上面部との間からフィルタカートリッジ２の外周側に流れ、活性炭フィルタ５を透過してフィルタカートリッジ２内に流入する。原水の一部（残部）は、通水パイプ１３を通って下部キャップ８と浄水器ハウジング１との間に流れ込み、その一部は下部キャップ８の通水孔１４を通ってフィルタカートリッジ２内に流入し、残部は下部キャップ８の外縁を回り込んでフィルタカートリッジ２の側周面と浄水器ハウジング１との間に流れ込み、活性炭フィルタ５を透過してフィルタカートリッジ２内に流入する。
【００２３】
フィルタカートリッジ２内に流入した水は、中空糸膜モジュール６によって濾過され、浄水取出管４から浄水として取り出される。
【００２４】
このフィルタカートリッジ２内に流入する水は、活性炭フィルタ５を透過した水（脱塩素水）に、通水孔１４を通って流入してきた原水（塩素含有水）が少量混入したものであり、少量の塩素を含んでいる。このため、この少量の塩素の流入により、中空糸膜モジュール６を透過せずにフィルタカートリッジ２内に残留した微生物の繁殖が抑制され、微生物の繁殖による異臭の発生が防止される。
【００２５】
なお、この実施の形態では、通水パイプ１３を介して下部キャップ８と浄水器ハウジング１の底面との間にも原水が導入されるため、浄水器ハウジング１内のいずれの箇所にも水が滞留することがない。そのため、水の滞留による異臭の発生も防止される。
【００２６】
この通水パイプ１３の内径は、フィルタカートリッジ２の直径や浄水器ハウジング１の直径、フィルタカートリッジ２と浄水器ハウジング１との間に形成される間隙等によっても異なるが、浄水器ハウジング１の底部の水の滞留を確実に防止するために、通常の場合、５〜１５ｍｍ程度であることが好ましく、原水流入口から流入した原水のうちの２０〜５０％が通水パイプ１３に流入することが好ましい。
【００２７】
また、流量調整手段としての通水孔１４の孔径やその個数は、フィルタカートリッジ２内に流入させる塩素含有水量の必要量によって適宜決定される。即ち、浄水器の使用形態として通水量ないし使用頻度が少なく、微生物が繁殖し易い場合には、通水孔１４の孔径及び／又は個数を増やして活性炭フィルタ５を透過せずにフィルタカートリッジ２内に流入する塩素含有水量を多くし、通水量ないし使用頻度が高い場合には、酸素の流入で微生物は繁殖し難くなるため、通水孔１４の孔径及び／又は個数を減らして活性炭フィルタ５を透過せずにフィルタカートリッジ２内に流入する塩素含有水量を低減することが好ましい。
【００２８】
このため、下部キャップ８には、所定の孔径の通水孔１４を予め複数個設けておき、浄水器の使用形態に応じて必要な通水孔のみを開孔したままとし、不要な通水孔は蓋部材で塞ぐことにより、フィルタカートリッジ２内に流入する塩素含有水量を調節することができるように構成することが好ましい。なお、通水孔の開閉は、蓋部材によるキャップ孔埋め方式の他、通水孔封止用の板をスライドさせて、開孔数や開孔面積を調節するスライド方式であっても良い。
【００２９】
この通水孔１４の孔径、個数は下部キャップ８の寸法、その他の構成によっても異なるが、一般的には孔径２〜３ｍｍ程度の通水孔を３〜５個程度設けておき、原水流入口３から流入した原水のうちの５〜４０％が活性炭フィルタ５を透過せずに中空糸膜モジュール６に流入するように調整可能であることが好ましい。
【００３０】
また、中空糸膜モジュールは、孔径０．１〜１μｍの、耐塩素微生物を確実に捕捉できるものであることが好ましい。
【００３１】
図１は、本発明の浄水器の実施の形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。
【００３２】
例えば、浄水器ハウジング１へのフィルタカートリッジ２への取付方法は、図２に示す如く、フィルタカートリッジ２の上面に突設された取出管４の上部外周面に形成された雄ねじ４Ａと、ハウジング２の取出管挿通口１０の外縁部にハウジング２の上面から突設された浄水の流出口１５の内周面に形成された雌ねじ１５Ａとのねじ込みによるものであっても良い。なお、図２において図１と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【００３３】
また、中空糸膜モジュールの中空糸膜の取付方法は、図３に示す如く、多数本の長尺の中空糸膜２１を折り返し、上部のポッティング２０に両端部を固定したものであっても良い。
【００３４】
このような本発明の浄水器は、業務用厨房、自動販売機や一般家庭等の用途に好適であり、特に通水量が少なく、また通水が断続的に行われる浄水器において、異臭の発生を効果的に防止することができる。
【００３５】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３６】
実施例１
図１の浄水器に水道水を通水して浄水の製造を行った。
【００３７】
浄水器ハウジング１の外寸は直径１２ｃｍ、高さ２９ｃｍであり、内部のフィルタカートリッジ２の外寸は直径９．５ｃｍ、高さ２５ｃｍである。このフィルタカートリッジ２は、厚さ１ｃｍの活性炭層を有する活性炭フィルタ５と中空糸膜モジュール（濾過性能０．１μｍ）６を備える。
【００３８】
通水パイプ１３の内径は０．８ｃｍであり、下部キャップ８には、直径３ｍｍの通水孔１４が３個設けられている。なお、活性炭フィルタ５の外套５ａは濾過性能２０μｍの濾布（不織布）であり、内套５ｂは濾過性能５μｍの濾布（不織布）であり、活性炭としては粒径０．２〜０．５ｍｍのものが充填されている。
【００３９】
この浄水器では、原水流入口３から流入した水道水のうちの約５０％が通水パイプ１３を流通し、また、原水流入口３から流入した水道水のうちの約３０％が活性炭フィルタ５を透過せずに通水孔１４を経て中空糸膜モジュール６に流入する。
【００４０】
この浄水器に、水道水を１２０Ｌ／ｈｒで５〜１０秒通水後、３０〜１２０秒停止するような断続運転を１２時間行った後、１２時間運転を停止することを繰り返す使用状態で１２ヶ月間使用したが、使用開始初期から使用終了まで、得られた浄水に異臭味は全く発生しなかった。
【００４１】
比較例１
実施例１で用いたものと同様の浄水器において、通水孔を全て塞ぎ、原水流入口から導入された水道水をすべて活性炭フィルタ５を通過させた後中空糸膜モジュール６に流入させるようにしたこと以外は同様にして、同様の使用状態で使用したところ、使用開始から３ヶ月後には得られた浄水に硫化水素臭等による異臭味が発生した。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、異臭味や異物の混入がなく、清浄度の高い浄水を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の浄水器の実施の形態を示す断面図である。
【図２】  本発明の浄水器の他の実施の形態を示す部分断面図である。
【図３】  中空糸膜モジュールの中空糸膜の固定方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１  浄水器ハウジング
２  フィルタカートリッジ
３  原水流入口
４  浄水取出管
５  活性炭フィルタ
５ａ  外套
５ｂ  内套
５ｃ  粒状活性炭
６  中空糸膜モジュール
７  上部キャップ
８  下部キャップ
１３  通水パイプ
１４  通水孔
【図１】
0004082010.tif 000002
【図２】
0004082010.tif 000003
【図３】
0004082010.tif 000004