(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケースと、
該ケース内に配置された濾材と、
該ケースの内周面に沿って配置されたスペーサ部材と
を備え、該ケース内に導入された原水が該スペーサ部材を流れて前記濾材を透過し浄水となる浄水カートリッジにおいて、
前記スペーサ部材は、シート状の原材のみからなり、該シート状の原材を湾曲させて該ケース内に挿入し、それ自身の弾性によって前記ケースの内周面に当接したものであることを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項２】
請求項１において、前記原材は、合成樹脂の縦糸と横糸とがメッシュ状に編組され、該縦糸と横糸との交点は融着されているものであり、
該原材は、該交点において、縦糸及び横糸の糸径よりも大きい厚さを有しており、
該原材は、縦糸がケースの軸心線と平行方向に延在し、横糸がケースの周方向に延在するように湾曲されてケース内に挿入されていることを特徴とする浄水カートリッジ。
【請求項３】
請求項２において、前記交点における原材の厚さは、前記横糸の糸径の１．１〜３倍であり、且つ、横糸の糸径と縦糸の糸径の和よりも小さいことを特徴とする浄水カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水などの原水を濾材で濾過して浄水とする浄水カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水中には微細な砂，赤錆等濁りのもととなる成分や、殺菌用の塩素に起因するカルキ臭成分等が含まれている。
【０００３】
そこで、水道水（原水）を活性炭等で濾過する浄水カートリッジが広く用いられている。
【０００４】
従来、かかる浄水カートリッジとして、円筒形のケース内に円筒形のセラミックフィルタが配置され、該ケースの内周面に沿って円筒形のスペーサ部材が配置され、セラミックフィルタとスペーサ部材との間に活性炭が配置されたものがある（特開２００７−１６７７４２号公報）。
【０００５】
同号公報のスペーサ部材は、円筒形の格子と、この格子に取り付けられた細目のメッシュとを有している。この円筒形の格子は、ケース内周面から所定距離だけ離隔しており、格子とケース内周面との間に通水間隙があいている。水は、この通水間隙から粒状活性炭層に流入し、セラミックフィルタを通って浄水となり、ケース外へ取り出される。
【特許文献１】特開２００７−１６７７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特開２００７−１６７７４２号公報の浄水カートリッジにあっては、ケースの大きさに合致した専用のスペーサ部材が必要であり、コスト高である。
【０００７】
本発明は、ケース内周面に沿って配置されるスペーサ部材の構成が簡易であり、製作コストを低減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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の浄水カートリッジは、筒状のケースと、該ケース内に配置された濾材と、該ケースの内周面に沿って配置されたスペーサ部材とを備え、該ケース内に導入された原水が該スペーサ部材を流れて前記濾材を透過し浄水となる浄水カートリッジにおいて、前記スペーサ部材は、シート状の原材のみからなり、該シート状の原材を湾曲させて該ケース内に挿入し、それ自身の弾性によって前記ケースの内周面に当接したものであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の浄水カートリッジは、請求項１において、前記原材は、合成樹脂の縦糸と横糸とがメッシュ状に編組され、該縦糸と横糸との交点は融着されているものであり、該原材は、該交点において、縦糸及び横糸の糸径よりも大きい厚さを有しており、該原材は、縦糸がケースの軸心線と平行方向に延在し、横糸がケースの周方向に延在するように湾曲されてケース内に挿入されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の浄水カートリッジは、請求項２において、前記交点における原材の厚さは、前記横糸の糸径の１．１〜３倍であり、且つ、横糸の糸径と縦糸の糸径の和よりも小さいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の浄水カートリッジにあっては、ケース内周面に沿って配置されるスペーサ部材が、シート状の原材を湾曲させてケースに挿入されたものであり、構成が簡易で低コストである。また、設計変更などによりケースの径が変更された場合であっても、シート状原材の寸法を変えるだけで対応することができる。
【００１７】
スペーサ部材をそれ自身の弾性によってケース内周面に当接させるように構成すると、ケースの内周面に沿ってスペーサ部材を配置する作業が簡単となり、浄水カートリッジの組立作業を容易に行うことが可能となる。
【００１８】
原材としては、合成樹脂の縦糸と横糸とがメッシュ状に編組され、該縦糸と横糸との交点が融着されているものが好適である。この交点における原材の厚さは、前記横糸の糸径の１．１〜３倍であり、且つ、横糸の糸径と縦糸の糸径の和よりも小さいことが好ましい。かかる原材は、耐久性に優れ、且つ安価である。また、この原材は、縦糸がケースの軸心線と平行方向となるように容易に湾曲させることができるので、ケース内に容易に挿入することができる。
【００１９】
濾材は、専ら粒状濾材により構成されてもよいが、粒状濾材と筒形濾材とを併用することにより、浄水の水質が向上する。
【００２０】
筒形濾材としては、セラミックフィルタの外周を成形濾材で取り巻いた濾材ユニットが好適である。なお、この濾材ユニットを同軸的に複数個配置することにより、筒軸方向の長さが大きいケース内にも濾材ユニットを設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２２】
第１図は実施の形態に係る浄水カートリッジの縦断面図、第２図は説明の便宜上、袋材及び粒状活性炭を除去した浄水カートリッジの縦断面図、第３図はケース及びスペーサ部材を示す分解斜視図、第４図は粒状活性炭の充填方法を示す縦断面図、第５図（ａ）はスペーサ部材の原材の斜視図、（ｂ），（ｃ）図はそれぞれ（ａ）図のＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００２３】
なお、以下の実施の形態の説明において、上下は第１図の上下を指称するものである。この浄水カートリッジ１の設置姿勢は何ら限定されるものではなく、キッチンキャビネット等に配置されたケース１０の筒軸心方向は、鉛直方向、水平方向、斜め方向のいずれでもよい。
【００２４】
この浄水カートリッジ１は、ケース１０と、該ケース１０に装着されたキャップ２０と、ケース１０の内周面に沿うスペーサ部材３０と、ケース１０の中心部に配置された濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂと、スペーサ部材３０に沿う袋材５０と、該袋材５０内に充填された粒状活性炭６０と、ケース１０の上端側に配置された孔あき板７０と、該孔あき板７０と濾材ユニット４０Ａとの間に介在する押え部材８１，８２を備えている。
【００２５】
ケース１０は、円筒形の胴部１１と、該胴部１１の底面を閉塞する底面部１２とを有した有底円筒形である。底面部１２の中央部は、ケース内に球殻形に湾曲して突出した湾曲部１２ａとなっている。ケース１０内においては、この湾曲部１２ａの周縁部から環状壁１３が立設されている。この環状壁１３の直径は濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂの外径よりも若干大きなものとなっている。
【００２６】
ケース１０の上部外周面には雄ねじ１５が設けられている。雄ねじ１５よりも上端側のケース１０外周面にはＯリング溝が周設され、Ｏリング溝にＯリング１６が装着されている。雄ねじ１５の下側にフランジ１７が設けられている。
【００２７】
キャップ２０は、ケース１０の上端側を閉蓋するためのものであり、円形の天蓋部２１と、この天蓋部２１の周縁に連なる周壁部２２と、この周壁部２２の内周面の下部に設けられた雌ねじ２３と、天蓋部２１の中央部から立設されたノズル状の流出口２５と、該流出口２５と天蓋部２１の周縁との間において該天蓋部２１から立設されたノズル状の流入口２４と、流出口２５と同軸に天蓋部２１の下面から突設されたジョイント筒部２６と、前記周壁部２２の内周面の上部に設けられた段部２７とを備えている。この段部２７に孔あき板７０の外周縁が重なるように構成されている。孔あき板７０と天蓋部２１との間に流入室２８が形成されている。
【００２８】
スペーサ部材３０は、第５図に示す、ポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂の縦糸３１と横糸３２とを直交編目状に編組し、交点を熱融着させたシート状の原材を湾曲させたものである。縦糸３１及び横糸３２の糸径ｄは０．５〜５．０ｍｍ特に０．５〜１．５ｍｍ程度が好適であり、編組の際のピッチ（糸間隔）は２〜７ｍｍが好適である。熱融着により、交点３３は盛り上がった突起状となる。この交点３３の厚さｔは横糸の糸径ｄの１．１〜３倍、特に１．５〜２．５倍であることが好ましい。なお、この厚さｔは、縦糸の糸径と横糸の糸径との和よりも小さいことが望ましい。
【００２９】
この合成樹脂製のシート状原材は、弾性を有している。第３図の如く縦糸３１がケース１０の軸心線と平行方向となり、横糸３２がケース１０の周方向となるように、第３図の矢印ａ方向に湾曲させて窄ませ、ケース１０内に挿入する。スペーサ部材３０から手を離すと、スペーサ部材３０は、それ自身の弾性によって拡開し、ケース１０の内周面に当接する。
【００３０】
濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂは、管状のセラミックフィルタ４１と、このセラミックフィルタ４１を取り巻く円筒形の成形濾材４２とを有する。この実施の形態では、成形濾材は円筒形に成形された活性炭（この実施の形態では活性炭素繊維）よりなるが、これに限定されない。管状のセラミックフィルタ４１の厚さ（（外径−内径）の１／２）は通常１．０〜２．２ｍｍ程度であり、成形濾材の厚さ（（外径−内径）の１／２）は通常５〜２０ｍｍ程度である。
【００３１】
なお、図示は省略するが、セラミックフィルタ４１の外周面と成形濾材４２の内周面との間には珪藻土の層が設けられており、微細な活性炭屑がセラミックフィルタ４１に流入しないよう構成されている。また、図示は省略するが、成形濾材４２の外周には不織布が巻回され、成形濾材４２の欠損や崩落等を防止するよう構成している。成形濾材４２の上端面及び下端面にはそれぞれ合成樹脂製のエンドプレート４３，４４が接着されている。
【００３２】
各エンドプレート４３，４４の中心部には円形の開口が設けられており、この開口に管状セラミックフィルタ４１の端部が臨んでいる。各エンドプレート４３，４４の内周縁とセラミックフィルタ４１の端部との間にはシール剤４５が充填されている。またエンドプレート４３，４４の外周縁と成形濾材４２の外周縁部との間にシール剤４６が充填されている。
【００３３】
なお、濾材ユニット４０Ａにあっては、上側のエンドプレート４３からジョイント筒部４７が立設され、このジョイント筒部４７の上端部の外周にＯリング４８（第４図参照）が装着されている。
【００３４】
濾材ユニット４０Ｂにあっては、下面側の中心部にシール剤４９が付着され、エンドプレート４４の開口及びセラミックフィルタ４１の下端面部を閉塞している。濾材ユニット４０Ａの下端のエンドプレート４４と濾材ユニット４０Ｂの上端のエンドプレート４３とは接着され、濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂが一体とされている。各濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂのセラミックフィルタ４１は同軸状に連なっている。なお、濾材ユニット４０Ｂにおけるエンドプレート４４は、開口部のない円板とすることもできる。この場合には、シール剤４９を付着する必要がない。また、濾材ユニット４０Ａの下端エンドプレート４４と、４０Ｂの上端エンドプレート４３とを接着したものは、あらかじめ一体に成形した円板を使用してもよい。
【００３５】
袋材５０は、ポリプロピレン等の合成樹脂繊維の不織布よりなるものであり、平たく延した状態では、一辺のみが開放した長方形状のものである。この袋材５０は、ケース１０内で円筒形に拡開させた状態において、ケース１０の底面部１２及びスペーサ部材３０の内周面に重なり、且つ袋材５０の入口部５０ａがケース１０外に延出する大きさを有する。この袋材５０の厚さは通常０．１〜０．１５ｍｍ程度である。また、袋材５０内に形成される粒状活性炭６０の充填層の厚さは通常１５〜３５ｍｍ程度である。なお、この粒状活性炭６０としては平均粒径２００〜３００μｍ程度のものが好ましい。
【００３６】
孔あき板７０は、薄い円板形の合成樹脂板であり、厚さ方向に貫通するように多数の透口７１が設けられている。孔あき板７０の中心部には、ジョイント筒部２６が内挿される円形開口が設けられている。
【００３７】
押え部材８１，８２は、それぞれスポンジなどの不透水性と弾力性を備えた円盤形部材である。上側の押え部材８２はケース１０の内径よりも小さく、下側の押え部材８１は、ケース１０の内径とほぼ同一の直径を有している。押え部材８１，８２の中心部には、ジョイント筒部２６が内挿される開口が設けられている。
【００３８】
＜浄水カートリッジ１の組立手順＞
浄水カートリッジ１を組み立てるには、まず、第３図の如くシート状原材を筒形に丸めたスペーサ部材３０をケース１０内に挿入する。次に、第４図の通り、濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂの連結体を袋材５０に挿入し、この袋材５０をケース１０内に挿入し、袋材５０の入口部５０ａをケース１０外に延出させる。この入口部５０ａから粒状活性炭６０を濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂの外周面と袋材５０との間に充填する。
【００３９】
その後、袋材入口部５０ａを濾材ユニット４０Ａのエンドプレート４３の上面に重ねるように折り畳み、押え部材８１で押える。なお、このとき、さらに押え部材８２を押え部材８１に重ねてもよいが、押え部材８２はキャップ２０のジョイント筒部２６に嵌合保持させておいてもよい。
【００４０】
キャップ２０については、予め孔あき板７０を装着しておくと共に、必要に応じ押え部材８２を装着しておく。
【００４１】
このキャップ２０をケース１０の上端に係合させて回転させ、雌ねじ２３を雄ねじ１５にねじ込む。なお、この際、ジョイント筒部２６はジョイント筒部４７に外嵌する。
【００４２】
これにより、第１図に示す浄水カートリッジ１が完成する。
【００４３】
＜水道水等の浄水動作＞
この浄水カートリッジ１の流入口２４に水道水などの原水を供給すると、この原水は流入室２８及び孔あき板７０の透口７１を経てスペーサ部材３０へ到達する。スペーサ部材３０へ到達した水は、スペーサ部材３０に案内されてケース１０の内周面の全域に供給され、袋材５０、粒状活性炭６０、成形濾材４２、セラミックフィルタ４１を透過し、浄水となる。この浄水は、セラミックフィルタ４１、ジョイント筒部４７、２６及び流出口２５の順に流れてケース１０外に取り出される。
【００４４】
＜効果＞
この浄水カートリッジ１にあっては、ケース１０の内周面に沿って配置されるスペーサ部材３０が、シート状の原材を湾曲させてケース１０に挿入されたものであり、構成が簡易で低コストである。また、設計変更などによりケース１０の径が変更された場合であっても、シート状原材の寸法を変えるだけで対応することができる。
【００４５】
この実施の形態にあっては、スペーサ部材３０をそれ自身の弾性によってケース１０内周面に当接さているので、ケース１０の内周面に沿ってスペーサ部材３０を配置する作業が行い易く、浄水カートリッジ１の組立作業を容易に行うことが可能となる。
【００４６】
また、この実施の形態では、原材として、合成樹脂の縦糸３１と横糸３２とがメッシュ状に編組され、該縦糸３１と横糸３２との交点を融着し、交点３３の厚さｔが横糸の糸径ｄの１．１〜３倍、特に１．５〜２．５倍であり、この厚さｔが、縦糸の糸径と横糸の糸径との和よりも小さいものを用いている。かかる原材よりなるスペーサ部材３０は、耐久性に優れ、且つ安価である。また、この原材よりなるスペーサ部材３０は、縦糸３１がケース１０の軸心線と平行方向となり、横糸３２がケース１０の周方向となるように容易に湾曲させることができるので、ケース１０内に容易に挿入することができる。さらに、当該構造では、縦糸の軸方向にも、過剰に抵抗を大きくすることなく水を流すことができる。そのため、濾材ユニット４０Ａ及び濾材ユニット４０Ｂの両者に均一に水を供給することができる。
【００４７】
この実施の形態では、濾材として粒状活性炭６０と、活性炭よりなる成形濾材４２と、セラミックフィルタ４１とを併用しているので、浄水の水質が良好である。
【００４８】
この実施の形態では、濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂを同軸的に連結して用いているので、筒軸方向の長さが大きいケース１０であっても筒長の短い濾材ユニットを複数個配置して対応することができる。
【００４９】
＜別の実施の形態＞
上記実施の形態では、２個の濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂを連結しているが、３個以上の濾材ユニットを転結してもよい。ケース１０が短いときには１個の濾材ユニットのみを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態に係る浄水カートリッジの縦断面図である。
【図２】袋材及び粒状活性炭を除去した浄水カートリッジの縦断面図である。
【図３】ケース及びスペーサ部材を示す分解斜視図である。
【図４】粒状活性炭の充填方法を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）はスペーサ部材の原材の斜視図、（ｂ），（ｃ）図はそれぞれ（ａ）図のＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  浄水カートリッジ
１０  ケース
２０  キャップ
３０  スペーサ部材
３１  縦糸
３２  横糸
３３  交点
４０Ａ，４０Ｂ  濾材ユニット
４１  セラミックフィルタ
４２  成形濾材
４３，４４  エンドプレート
４５，４６，４９  シール剤
５０  袋材
６０  粒状活性炭
７０  孔あき板
８１，８２  押え部材
【要約】
【課題】ケース内周面に沿って配置されるスペーサ部材の構成が簡易であり、製作コストを低減することが可能な浄水カートリッジを提供する。
【解決手段】浄水カートリッジ１は、ケース１０と、該ケース１０に装着されたキャップ２０と、ケース１０の内周面に沿うスペーサ部材３０と、ケース１０の中心部に配置された濾材ユニット４０Ａ，４０Ｂと、スペーサ部材３０に沿う袋材５０と、該袋材５０内に充填された粒状活性炭６０と、ケース１０の上端側に配置された孔あき板７０と、該孔あき板７０と濾材ユニット４０Ａとの間に介在する押え部材８１，８２を備えている。スペーサ部材３０は、熱可塑性合成樹脂の縦糸３１と横糸３２とを直交編目状に編組し、交点を熱融着させた原材を湾曲させたものである。
【選択図】図１【図１】
0004379529.tif 000002
【図２】
0004379529.tif 000003
【図３】
0004379529.tif 000004
【図４】
0004379529.tif 000005
【図５】
0004379529.tif 000006