(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁に段差を有するケーシングと、そのケーシングに収容して設けた粒状活性炭および繊維状活性炭とを備え、繊維状活性炭は、フエルト状もしくは圧縮成形体で弾性変形可能であり、ケーシング内壁の段差部によって係止され、粗濾過フィルタを兼ね、原水の流れ方向に関して粒状活性炭の上流側に配置されており、さらに粒状活性炭の下流側には、網やシートを用いたフィルタ部材が配置され、繊維状活性炭を粒状活性炭におさえつけることによって、粒状活性炭は繊維状活性炭により流動が規制されており、かつ原水の流れ方向に関して粒状活性炭および繊維状活性炭よりも下流側に中空糸濾過膜が配置されていることを特徴とする浄水用カートリッジ。
【請求項２】
内壁に段差を有するケーシングと、そのケーシングに収容して設けた粒状活性炭および繊維状活性炭とを備え、繊維状活性炭は、フエルト状もしくは圧縮成形体で弾性変形可能であり、ケーシング内壁の段差部によって係止され、粗濾過フィルタを兼ね、原水の流れ方向に関して粒状活性炭の上流側および下流側の両側に配置されており、繊維状活性炭を粒状活性炭におさえつけることによって、粒状活性炭は繊維状活性炭により流動が規制されており、かつ原水の流れ方向に関して粒状活性炭および繊維状活性炭よりも下流側に中空糸濾過膜が配置されていることを特徴とする浄水用カートリッジ。
【請求項３】
ケーシング内に筒体が配置され、その筒体とケーシングによって囲まれる空間に粒状活性炭および繊維状活性炭が配置され、筒体内には中空糸濾過膜が配置されている、請求項１または２に記載の浄水用カートリッジ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の浄水用カートリッジを有する浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛇口直結型浄水器として好適に使用できる浄水用カートリッジ、およびそれを用いた浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用として好適に用いられている浄水器は、濾材を充填したカートリッジを備えたカートリッジ式を採用している。濾材としては活性炭や中空糸濾過膜が使用されている。活性炭としては、粒状活性炭と繊維状活性炭を単独で、もしくは混合して用いたものが知られている。
【０００３】
活性炭として粒状活性炭を単独で用いた場合、カートリッジのケーシング内に粒状活性炭を充填した後、粒状活性炭が流動しないように、網状の板もしくはシートによって処理水の入口側および出口側で濾材をおさえているのが通常である。従来、濾材をおさえている網状の板もしくはシートは図４に示すように、弾性変形可能なプラスチック製の支持部材２３に形成された穴２５に、細かい網目の網状シート２４を貼りつけて構成される。しかし、このような構造では水の濾材への流入が穴の部分に偏り、濾材の劣化が不均一となるため、効率よく濾過できないという問題があった。
【０００４】
繊維状活性炭を単独で用いた場合は、粒状活性炭を用いた場合に比べてコストが高くなってしまう問題がある。
【０００５】
また、濾材として粒状活性炭と繊維状活性炭を単に混合してカートリッジ内に収容した場合、次のような問題が生じる。粒状活性炭と繊維状活性炭では水の透過性が異なり、繊維状活性炭の方が粒状活性炭より圧力損失が低く抑えられる。そのため、カートリッジ内に流れ込んだ水は、圧力損失の低い繊維状活性炭に流れやすいため、粒状活性炭を透過する率が低下し、粒状活性炭による濾過作用が損なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、濾材に均一に水が流れるようにして、濾材の能力を充分に発揮させることによって、濾過効率の高い浄水用カートリッジおよび浄水器を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の浄水用カートリッジは、内壁に段差を有するケーシングと、そのケーシングに収容して設けた粒状活性炭および繊維状活性炭とを備え、繊維状活性炭は、フエルト状もしくは圧縮成形体で弾性変形可能であり、ケーシング内壁の段差部によって係止され、粗濾過フィルタを兼ね、原水の流れ方向に関して粒状活性炭の上流側に配置されており、さらに粒状活性炭の下流側には、網やシートを用いたフィルタ部材が配置され、繊維状活性炭を粒状活性炭におさえつけることによって、粒状活性炭は繊維状活性炭により流動が規制されており、かつ原水の流れ方向に関して粒状活性炭および繊維状活性炭よりも下流側に中空糸濾過膜が配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
すなわち、従来の網やシートを用いたフィルタ部材にかわって、粒状活性炭の流動規制を繊維状活性炭によって行うものである。繊維状活性炭をフィルタ部材として流動規制を行うとフィルタ部材自体が濾材として作用するので、網やシートを用いたフィルタ部材を使用したカートリッジに比べ、濾過室単位容積あたりの濾過効率を向上させることができる。すなわち、網やシートを用いたフィルタを使用した場合と同等の濾過性能を得るために必要な濾過室内の粒状活性炭の量は繊維状活性炭の性能に応じて減らすことが可能となり、濾過室の体積を減少させてカートリッジをコンパクトにできる。また、カートリッジの大きさが同じであれば、フィルタ部材が不要になる分カートリッジ内で活性炭を充填できるスペースを広げることができるので、カートリッジを長寿命化させることも可能となる。繊維状活性炭は粗濾過フィルタを兼ねている。繊維状活性炭が原水の流れ方向に関して粒状活性炭の上流側に配置される場合は原水の粗濾過フィルタとして、下流側に配置される場合は粒状活性炭からの発塵を除塵する粗濾過フィルタとしての効果がある。繊維状活性炭が粗濾過フィルタの機能を兼ねることでカートリッジ内の省スペース化が可能となる。また、繊維状活性炭は、原水の流れ方向に関して粒状活性炭の上流側に配置することにより、上述の粒状活性炭と繊維状活性炭を混合させて浄水用カートリッジ内に収容した場合の活性炭の種類による水の透過むらの問題は起こりにくくなるし、繊維状活性炭の全面から原水が粒状活性炭に流入するようになる。
【０００９】
繊維状活性炭は原水の流れ方向に関して粒状活性炭の上流側および下流側の両側に用いると、網やシートを用いたフィルタ部材を省略することができる。
【００１１】
また、本発明の浄水用カートリッジは、原水の流れ方向に関して、粒状活性炭および繊維状活性炭よりも下流側に中空糸濾過膜が配置されているため、原水は活性炭により塩素臭等が吸着除去された後、中空糸濾過膜を透過することによって細菌等が除去される。
【００１２】
カートリッジの好ましい構造は、ケーシング内に筒体が配置され、その筒体とケーシングによって囲まれる空間に粒状活性炭および繊維状活性炭が配置され、筒体内には中空糸濾過膜が配置されるものである。このとき配置される繊維状活性炭は環状に成形したものであることが好ましい。さらに、前記繊維状活性炭は弾性変形可能であるうえに形状安定性が良いので、これを流動規制部材もしくは粗濾過フィルタとして使用する場合、カートリッジを組立する際には所定位置への設置が容易であるので、作業性に優れるという利点もある。この繊維状活性炭は厚みや密度を設定することによって、除去性能や、処理水の流量調整、圧力損失の調整を行うことができる。なお、本発明において、上述の繊維状活性炭の厚みや密度は、水量、水圧、経済性などから決めればよい。
【００１３】
さらに、本発明は、上述の浄水用カートリッジを装着した浄水器を特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施態様に係る浄水用カートリッジの概略縦断面図を示し、さらに詳細に説明する。
【００１５】
本発明の浄水用カートリッジ６は、ケーシング９と筒体１０によって二重円筒状に構成されている。ケーシング９は、上端が開放された不透明あるいは透明プラスチック製の円筒状の部材で、内壁に段差部２０が、底部に原水流入口１１と浄水流出口１２とが形成されており、筒体１０は、上下端が開放された不透明あるいは透明プラスチック製の円筒状の部材である。そして、ケーシング９の内周部底部には円筒状の仕切壁１３が設けられており、この仕切壁１３と段差部２０の上部に繊維状活性炭２１が、また、筒体１０の上部に繊維状活性炭２１と同一材料からなる繊維状活性炭３１が設けられている。繊維状活性炭はフエルト状もしくは圧縮成形されたものであり環状に成形されている。これらケーシング９、筒体１０、繊維状活性炭２１および３１によって一次濾過室１４および二次濾過室１５が形成されている。
【００１６】
一次濾過室１４には濾材として粒状活性炭１６が充填されており、繊維状活性炭２１および３１によって、粒状活性炭１６の流動あるいは流出が規制される。
【００１７】
二次濾過室１５には、多数本の中空糸濾過膜３４がＵ字状に曲げられた状態で収容されており、中空糸濾過膜３４の端部をポッティング樹脂３６で仕切壁１３の下部に端面を開口して固着している。
【００１８】
また、繊維状活性炭２１の下方には、原水流入口１１に連通する入口室２２が形成されており、原水がこの入口室２２を通って一次濾過室１４に流入する。また、ケーシング９の上端には透明プラスチック製の蓋３２が止着され、この蓋３２の下方に一次濾過室１４と二次濾過室１５とをつなぐ連通室３３が形成され、繊維状活性炭２１、粒状活性炭１６および繊維状活性炭３１で浄化された水が連通室３３を通って二次濾過室１５に流入する。二次濾過室に流入した一次処理水は中空糸濾過膜３４で濾過され、浄水はその下方に形成された出口室３７に集められて浄水流出口１２から流出する。
【００１９】
上記実施態様においては、粒状活性炭の原水の流れ方向に関して上流側と下流側の両方に、繊維状活性炭をフエルト状もしくは圧縮成形体とした環状の板を用いたが、本発明においては粒状活性炭の上流側、下流側の一方のみを上記繊維状活性炭の板もしくはシートとすることもできる。繊維状活性炭は原水を粗濾過するフィルタ部材の機能も有することができ、かつ、原水の粒状活性炭への流入の偏りが抑制され濾材を効率よく使用した濾過が可能となるので粒状活性炭の上流側に設けることがより好ましい。
【００２０】
また、本発明に係る浄水器は、上述のカートリッジを装着してなるものである。本発明の浄水器の一実施態様を図２に示す。浄水器は流路切換部１とカートリッジ収納筒体部２とから構成されている。流路切換部１は、水道の蛇口３と連結されることにより原水を受け入れる原水受入口４と、原水を浄化せずにそのまま流出する原水流出口（図示せず）と、カートリッジ収納筒体部２へ原水を送る送水口（図示せず）と、浄化された水を流出する浄化水流出口（図示せず）とを有し、かつ、原水受入口４から受け入れた原水を原水流出口または送水口に導く流路切換弁（図示せず）を操作する操作ハンドル５が設けられている。
【００２１】
カートリッジ収納筒体部２は、図２の浄水器の概略一部破断図（図３）に示すように、カートリッジ６をその軸が水平方向に配置されるように収容し、キャップ８によりカートリッジ６を固定する。
【００２２】
次に本発明の浄水器の取扱方法について説明する。
【００２３】
図２および図３に示すように、カートリッジ６は、流路切換部１とカートリッジ収納筒体部２とを備えた浄水器に接続して使用する。取り付けられた蛇口３から流路切換部１に水道水を送ると、操作ハンドル５を浄水側に切り換えておいた場合、原水はカートリッジ収納筒体部２への送水管を通過し、図１に示すカートリッジ６の原水流入口１１へ導かれる。
【００２４】
カートリッジ６の原水流入口１１から流入した原水は、入口室２２に入り、その後、一次フィルタ２１を通過し、一次濾過室１４へ流入する。
【００２５】
一次濾過室１４を流れた水は、活性炭により塩素臭等が吸着除去された後、連通室３３を通って二次濾過室１５に流入し、中空糸濾過膜３４を透過することによって細菌等が除去される。中空糸濾過膜３４を透過した水は、中空糸濾過膜３４の開口端部から出口室３７を通り、浄水流出口１２から浄水として流出される。
【００２６】
本発明は、蛇口直結型の浄水器の態様について説明したが、流路切換部が水道の蛇口に取り付けられ、カートリッジ収納筒体部が流し台の天板、床面などの支持面に置かれる据え置き型や、カートリッジ収納筒体部が流し台下の収納スペースに配置されるアンダーシンク型であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によると、浄水用カートリッジにおいて、濾材として粒状活性炭および繊維状活性炭を有し、粒状活性炭は繊維状活性炭により流動を規制しているから、濾材に均一に原水が流入し、効率的な濾過が可能となる。さらに、濾過室の濾過容積効率の高い浄水用カートリッジおよび浄水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る浄水用カートリッジの概略縦断面図である。
【図２】本発明の一実施態様に係る浄水器の概略斜視図である。
【図３】図２の浄水器の概略一部破断図である。
【図４】従来の浄水器に用いられる一次フィルタの概略上面図である。
【符号の説明】
１：流路切換部
２：カートリッジ収納筒体部
３：蛇口
４：原水受入口
５：操作ハンドル
６：カートリッジ
８：キャップ
９：ケーシング
１０：筒体
１１：原水流入口
１２：浄水流出口
１３：仕切壁
１４：一次濾過室
１５：二次濾過室
１６：粒状活性炭
２０：段差部
２１：繊維状活性炭
２２：入口室
２３：支持部材
２４：網状シート
２５：穴
３１：繊維状活性炭
３２：蓋
３３：連通室
３４：中空糸濾過膜
３６：ポッティング樹脂
３７：出口室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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