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TECHNISCHES FELD
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine austauschbare Reinigungskartusche,
die mit einer Wasserreinigungskanne verwendet wird und die es ermöglicht,
eine relativ große
Menge Rohwasser zu einer Zeit zu reinigen, und deren Gehäuse mit
einer Ausgießöffnung für das gereinigte
Wasser ausgebildet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Bisher
wurden verschiedene Arten von Wasserreinigungskannen vorgeschlagen,
die eine relativ große
Menge Rohwasser von ungefähr
1 bis 2 Litern gleichzeitig reinigen können, die zur Aufbewahrung
beispielsweise in einem Kühlschrank
gehalten werden können,
und die mit einer Ausgießöffnung ausgebildet sind,
aus der Wasser in eine Tasse ausgegossen wird.
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Eine
Wasserreinigungskanne, die der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. H-11-319799 ,
JP 1 083 491 U oder
in der
US-A-4,998,228 offenbart
ist, ist beispielsweise derart aufgebaut, dass der Wasserreiniger
ein Gehäuse
aufweist, welches eine Ausgießöffnung und
einen Handgriff hat, und dessen Inneres mit einer Trennwand in einen
oberen und einen unteren Teil, als Rohwasserreservoirabschnitt und
Reservoirabschnitt für
gereinigtes Wasser, geteilt ist, wobei ein Teil der Trennwand Öffnungen
hat, die zwischen beiden Abschnitten eingefügt sind. Und an dem Bodenabschnitt
des Rohwasserreservoirabschnitts ist eine kreis-säulenförmige Reinigungskartusche
derart angeordnet, dass sie austauschbar und in einem Zustand ist,
in dem die gesamte Kartusche in den Reservoirabschnitt für das gereinigte
Wasser hineinragt. Die Reinigungskartusche hat an ihrem oberen Teil
einen siebähnlichen
Einlass für
das Rohwasser, und hat an ihrem Bodenteil einen siebähnlichen
Auslass für
das gereinigte Wasser, und als Adsorptionsmittel werden aktivierter
Kohlenstoff und/oder ein Ionenaustauschharz in ihr Inneres eingefüllt. In
manchen Fällen
wird anstatt des normalen aktivierten Kohlenstoffs antibakterieller
aktivierter Kohlenstoff eingefüllt.
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In
der oben beschriebenen Wasserreinigungskanne gelangt das Rohwasser,
das in den Rohwasserreservoirabschnitt am oberen Teil des Gehäuses eingefüllt wurde,
unter dem Wasserdruck, der seinem eigenen Gewicht entspricht, durch
die Reinigungskartusche. Zu dieser Zeit werden durch die Wirkung
des Adsorptionsmittels, wie aktivierter Kohlenstoff, Ionenaustauschharz
oder ähnlichem,
organische Substanzen, wie Restchlor, Chlorgeruch, Schimmelgeruch
und Trihalomethan, und Verunreinigungen, wie Schwermetalle oder Aluminium,
die in Rohwasser enthalten sind, vernichtet, wodurch das Wasser
gereinigt wird. Danach wird das Wasser in dem am unteren Teil angeordneten
Reservoir für
das gereinigte Wasser gespeichert.
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Als
konventionelle Wasserreinigungskannen gibt es jedoch nur einen Typ,
bei dem das Adsorptionsmittel, wie aktivierter Kohlenstoff oder
Ionenaustauschharz, das in die Reinigungskartusche gefüllt wird,
die chemischen Substanzen in dem Rohwasser aufgrund der Wirkung
der Adsorption, usw., vernichtet. Ferner wird zum Zweck des Verhinderns,
dass solches Adsorptionsmittel aus der Reinigungskartusche auf ihre
Außenseite
herausfließt,
ein als Sieb ausgebildeter Hauptkörper konstruiert und zusätzlich wird
darin ein Filtermaterial mit groben Maschen, wie nicht-gewebtem
Gewirke, angeordnet. Aus diesem Grund fällt es umgekehrt Bakterien
oder Mikroben sehr leicht, sich zu vermehren. Die konventionellen
Wasserreiniger können
solch feine Substanzen nicht eliminieren.
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Gewöhnlich werden
in das Wasser der öffentlichen
Wasserleitungen Chemikalien als Desinfektionsmittel hinzugefügt, wie
Chlor, das einen starken sterilisierenden Effekt, einen geringen
schädlichen
Effekt auf den menschlichen Körper
und einen hohen Rückstandseffekt
hat, um die Bakterienverseuchung zu verhindern. Dadurch wird das
Wasser verwaltet. Jedoch ist dies der Zeitpunkt, zu dem es gerade
aus dem Hahn heraus kommt. Im Fall des Gebrauchs einer Wasserreinigungskanne
gibt es im Gegenteil dazu ebenfalls einen Fall, in dem sie für eine lange
Zeit, wie beispielsweise eine Woche oder so, in einem Kühlschrank
aufbewahrt wird. Obwohl es bei einer niedrigen Speichertemperatur
aufbewahrt wird, in einem Fall, in dem rückständiges Chlor durch ein Adsorptionsmittel,
wie aktivierter Kohlenstoff, eliminiert wird und als Ergebnis eine
winzigen Menge von Bakterien oder Mikroben in dem Wasser existieren,
das den sterilisierenden Effekt verloren hat, gibt es daher folgende
Möglichkeiten.
Durch solch eine Lagerung können
sich nämlich
solche Bakterien oder Mikroben vermehren, und in einigen Fällen werden
sie sich auf eine Konzentration vermehren, die einen Effekt auf
den menschlichen Körper
hat.
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Um
diese Bakterien oder Mikroben ebenfalls zu vernichten, wie es beispielsweise
in einem tragbaren Becherwasserreiniger der Fall ist, der in der
nicht geprüften
Veröffentlichung
JP 06-066724 U (offengelegte
japanische Gebrauchsmusteranmeldung
Nr. H-5-15993 ) offenbart ist, oder in einem gewöhnlichen,
direkt an dem Hahn verbundener Wasserreiniger der Fall ist, sind
das Einfüllen
einer hohlen Fasermembran in eine Reinigungskartusche und dabei
das Ausfiltern solcher Bakterien oder Mikroben durch die Verwendung
dieser hohlen Fasermembrane effektiv.
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Übrigens
ist in der hohlen Fasermembran, bezüglich ihrer Struktur, in einem
Fall, in dem der Wasserdruck niedrig ist, die Wasserdurchlaufrate
sehr gering. Daher ist die konventionelle Verwendung, wie im Fall des
Tassenwasserreinigers, der in dem Dokument
JP 06-066724 U (offengelegte
japanische Gebrauchsmusteranmeldung
Nr. H-5-15993 )
offenbart ist, die Verwendung von dieser auf die Fälle beschränkt, in
denen die Wassermenge, die auf einmal gereinigt werden soll, klein
war und ebenfalls in dem Fall der direkt am Hahn befestigten Wasserreiniger,
war die Verwendung auf die Fälle
beschränkt,
in denen der Wasserdruck aus dem Hahn verwendet wurde.
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Jedoch
reinigt eine Wasserreinigungskanne so eine relativ große Menge
von Wasser, bis zu einem Ausmaß von
1 bis 2 Litern oder so, zumindest jedoch 500 Milliliter oder so.
Zusätzlich
ist der Wasserdruck nur das Gewicht des Rohwassers selbst, das in
dem am oberen Teil angeordneten Rohwasserreservoirabschnitt gespeichert
ist. Aus diesem Grund wird die Zeit des Wasserdurchlaufs in dem
Fall, dass die hohle Fasermembran innerhalb der Reinigungskartusche
der oben beschriebenen Wasserreinigungskanne eingefüllt wurde, verlangsamt.
In dem Fall, in dem die Verwendung der Wasserreinigungskanne sofort
nach der Versorgung mit Wasser ebenfalls in Betracht gezogen wird,
ist der Nachteil, dass für
den Reinigungsprozess eine lange Zeit benötigt wird ein sehr ernstes
Problem.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme
zu lösen
und eine Aufgabe ist es, eine Wasserreinigungskanne und eine Reinigungskartusche
für den
Gebrauch in dieser bereitzustellen, die eine relativ große Menge
Rohwasser, d. h. eine Menge von zumindest 500 Millilitern oder ähnlichem,
in einer kurzen Zeit reinigen können,
in der der Reiniger und die Kartusche nicht nur organische Substanzen,
wie Chlorrückstände, Chlorgeruch,
Schimmelgeruch und Trihalomethan und Verunreinigungen, wie Schwermetall
und Aluminium adsorbieren und vernichten, sondern auch 0,1 μm oder kleinere
sehr feine Bakterien oder Mikroben umfassende Partikel, und die,
selbst wenn das Wasser für
eine lange Zeit gespeichert wird, die Bakterien oder Mikroben daran
hindern können,
sich selbst zu vermehren, und die daher eine Reinigungsleistung
mit einer hohen Sicherheit der Hygiene absichern können.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Um
die oben genannten Ziele zu erreichen, sieht die in Anspruch 1 beschriebene
Erfindung unter anderem eine Reinigungskartusche für eine Wasserreinigungskanne
vor, die ein Gehäuse
umfasst, das in obere und untere Teile geteilt ist, als einen Rohwasserreservoirabschnitt
und einen Reservoirabschnitt für
gereinigtes Wasser, wobei das Gehäuse eine Ausgießöffnung für gereinigtes
Wasser hat, die mit dem Reservoirabschnitt für gereinigtes Wasser in Verbindung
steht. Die Reinigungskartusche kann austauschbar zwischen dem Rohwasserreservoirabschnitt
und dem Reservoirabschnitt für
gereinigtes Wasser angeordnet werden und hat einen Rohwassereinlass,
der zum Rohwasserreservoirabschnitt offen ist und einen Auslass
für gereinigtes
Wasser, der zu dem Reservoirabschnitt für gereinigtes Wasser offen
ist.
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Ein
Adsorptionsmittel ist in eine obere Lage des Inneren eingefüllt, die
mit dem Rohwassereinlass in Verbindung steht, und viele Fasermembranen
sind in dessen untere Lage von diesem eingefüllt; und die Fülldichte σ der hohlen
Fasermembrane ist 25–58%.
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Im Übrigen wird
angenommen, dass S für
den Querschnittbereich des Raums zum Einfüllen der hohlen Fasermembranen
in die Reinigungskartusche steht; A steht für den Querschnittsbereich des
Außenseitendurchmessers
einer einzelnen hohlen Fasermembran; und F steht für die Anzahl
der Öffnungen
der hohlen Fasermembranen, wobei die Fülldichte σ der hohlen Fasermembranen durch
Verwendung der folgenden Gleichung festgelegt werden kann. σ(%)
= {(A × F)/S} × 100
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Ferner
ist die Reinigungskartusche eine solche, dass die obere Lage, die
mit dem Adsorptionsmittel gefüllt
ist, und die untere Lage, die mit den hohlen Fasermembranen gefüllt ist,
voneinander durch die Verwendung eines Schraubeneingriffs trennbar
sind.
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In
diesem Wasserreiniger wird zuerst der Rohwasserreservoirabschnitt
mit Rohwasser versorgt. Dieses Rohwasser wird aufgrund seines eigenen
Gewichts von dem Rohwassereinlass der Reinigungskartusche in die
Reinigungskartusche eingeführt
und gelangt zuerst mit dem in die obere Lage des Inneren gefüllten Adsorptionsmittel
in Kontakt. Durch die Aktivität
dieses Adsorptionsmittels werden organische Substanzen, wie Chlorrückstände, Chlorgeruch,
Schimmelgeruch und Trihalomethan, und Verunreinigungen, wie Schwermetalle
und Aluminium adsorbiert und vernichtet.
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Als
Adsorptionsmittel gibt es pulverisiertes Adsorptionsmittel, ein
Granulatadsorptionsmittel, das durch Granulieren des Pulveradsorptionsmittels
vorbereitet wird, ein Faseradsorptionsmittel, usw. Als solche Adsorptionsmittel
sind Adsorptionsmittel bekannt, die inorganische Adsorptionsmittel
umfassen, wie Adsorptionsmittel aus natürlichem Material (natürliches
Zeolit, Silberzeolit, saure Porzellanerde, usw.), und Adsorptionsmittel
aus synthetischem Material (synthetisches Zeolit, Bakterien adsorbierendes
Polymer, Phosphorerz, ein Molekularsieb, Silikagel, Silikaaluminiumgel-basiertes
Adsorptionsmittel, poröses
Glas, usw.), organische Adsorptionsmittel, wie pulverisierter aktivierter
Kohlenstoff, körnchen-aktivierter
Kohlenstoff, faser-aktivierter Kohlenstoff, blockähnlicher
aktivierter Kohlenstoff, strangpress-geformter aktivierter Kohlenstoff,
ausgebildetes aktivierter Kohlenstoff, Molekül-adsorbierendes Harz, synthetischem-Material-basierter
körnchenförmiger aktivierter Kohlenstoff,
synthetischem-Material-basierter faserähnlicher aktivierter Kohlenstoff,
Ionenaustauschharz, Ionenaustauschfaser, Chelatharz, Chelatfaser,
hochabsorbierendes Harz, hoch Wasser absorbierendes Harz, Öl absorbierendes
Harz, Öl
absorbierendes Mittel, usw. Jedoch wird hauptsächlich aktivierter Kohlenstoff
entsprechend verwendet, welches einen exzellenten Adsorptionseffekt
für Chlorrückstände, organische
Zusammensetzungen, wie Schimmelgeruch und Trihalomethan in Rohwasser
hat. Unter dem aktivierten Kohlenstoff ist faserähnlicher Kohlenstoff am geeignetsten,
weil der Bereich des Kontakts mit der Flüssigkeit, die gefiltert werden
soll, groß ist
und der Adsorptionseffekt und die Wasserdurchlässigkeit groß sind.
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Als
aktivierter Kohlenstoff sind beispielsweise pflanzliche Kunststoffe
(Holz, Zellulose, Sägespäne, Holzkohle,
Kokuspalmenhüllenkohle,
unverarbeitete rohe Asche, usw.), Kolengrundstoff (Torf, Braunkohle, Braunkohle,
Bitumenkohle, Gerstenkohle, Teer, usw.) Petroleum-aktivierter Kohlenstoff
(Petroleumreste, Schwefelsäureschlamm, Ölkohlenstoff,
usw.) Schmutzablauge, synthetisches Harz, etc., welche karbonisiert sind,
und, gemäß der Notwendigkeit,
einer Gasaktivierung unterworfen werden (Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid,
Luft, usw.) oder einer chemischen Aktivierung (Kalziumchlorid, Magnesiumchlorid,
Zinkchlorid, Phosphorsäure,
Schwefelsäure, Ätznatron,
KOH, usw.). Als Faser-aktivierter Kohlenstoff sind beispielsweise
Substanzen gegeben, die karbonisiert und aktiviert von Präkursoren
wie Polyacrylonytril (PAN), Zellulose, Phenol oder Petroleumpech.
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Als
aktivierter Kohlenstoff kann pulverisierter aktivierter Kohlenstoff,
körnchen-aktivierter
Kohlenstoff, der aus dem Pulver-aktivierten Kohlenstoff granuliert
wird, Granulat-aktivierter
Kohlenstoff, Faser-aktivierter Kohlenstoff, ausgebildeter aktivierter
Kohlenstoff, der durch koagulierten pulvrigen und/oder granulierten
aktivierten Kohlenstoff, der mittels der Verwendung eines Binders
ausgebildet wird, verwendet werden. Unter diesem ist der Granulat-aktivierte
Kohlenstoff vom Standpunkt seiner Handhabbarkeit und seiner Kosten
am geeignetsten. Als aktivierter Kohlenstoff, wird einer bevorzugt,
der eine Fülldichte
von 0,1 bis 0,5 g/ml, eine adsorbierte Jodmenge von 800–4000 mg/g,
und eine Granulatgröße von 0,075–6,3 mm
als Beschreibung hat. Ferner kann es in einem Fall, in dem Silber
an den aktivierten Kohlenstoff gebunden ist und/oder mit dem aktivierten
Kohlenstoff gemischt wird, die Fortpflanzung der Bakterien und Mikroben
unterdrücken.
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Als
nächstes
werden durch die hohlen Fasermembranen, die in die untere Lage des
Kartuscheninneren eingefüllt
sind, Körnchen,
die Mikroben und Bakterien umfassen, deren Größe 0,1 μm oder mehr ist, gefiltert und
vernichtet. Als hohle Fasermembran können viele Arten von porösen und
rohrförmigen
hohlen Fasermembranen verwendet werden. Es können verschiedenste Arten verwendet
werden, die Materialien umfassen, die auf der Verwendung von beispielsweise
Zellulose, Polyolefin (Polyethylen, Polypropylen), Polyvinylalkohol,
Ethylen/Vinyl-Alkohol-Copolymer, Polyether, Polymethacrylsäuremethyl
(PMMA), Polysulfon, Polyacrylonitril, Polytetrafluorethylen (Teflon),
Polykarbonat, Polyester, Polyamid, aromatisches Polyamid, etc. basieren.
Unter diesen sind, unter Berücksichtigung
der Handhabbarkeit und der Prozessfähigkeit der hohlen Fasermembranen
und im Zusatz der thermalen Verfügbarkeit
zur Zeit der Anordnung, etc., hohle Fasermembranen bevorzugt, die
auf der Verwendung von Polyolefin, wie Polyethylen und Polypropylen
basieren.
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Ebenfalls,
obwohl nicht insbesondere beschränkend,
ist der Außenseitendurchmesser
der hohlen Fasermembran bevorzugt 20–2000 μm, deren Porendurchmesser ist
0,01–1 μm, deren
Porosität
ist 20–90%
und die hohle Fasermembrandicke von dieser 5–300 μm ist.
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Ebenfalls
sind die hohlen Fasermembranen vorzugsweise so genannte "Permanenthydrophyl
gemachte Hohlfasermembrane",
deren Oberfläche
hydrophile Gruppen hat. Wenn die Oberfläche der hohlen Fasermembran
eine hydrophobische Natur hat, wird es sehr schwierig, Wasser mit
dem Wasserdruck, der dem Gewicht des versorgten Wassers selbst entspricht,
zu filtern und hindurchlaufen zu lassen.
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In
manchen Fällen
verweilen ferner in dem bereitgestellten Wasser enthaltene Luftblasen
an der Oberfläche
der hohlen Fasermembrane, so dass sie dabei das Filtern und Hindurchlaufen
des Wassers durch diese behindern, und ebenfalls die Filterflussrate
verringern. In solch einem Fall kann die Reinigungskartusche so hergestellt
sein, dass die hydrophoben Hohlfasermembranen und die hydrophylen
Hohlfasermembranen nebeneinander existieren, wodurch es einfach
wird, solche Luftblasen zu vernichten.
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Das
gereinigte Wasser, das daher erhalten wurde, wird von dem Auslass
für gereinigtes
Wasser der Reinigungskartusche in den Reservoirabschnitt für gereinigtes
Wasser geführt
und wird in dem Reservoirabschnitt für gereinigtes Wasser gespeichert.
Und wenn notwendig, wird das gereinigte Wasser von der Ausgießöffnung der
Kanne in eine Tasse, usw. überführt.
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In
der oben beschriebenen Wasserreinigungskanne kann die Fülldichte σ der hohlen
Fasermembrane auf 25–58%
gesetzt werden. Dabei kann die Wasserdurchlaufrate des Rohwassers
in der Reinigungskartusche auf ungefähr einen Wert gesteigert werden,
der die Wasserreinigungskanne verwendbar macht. Dabei kann eine
relativ große
Menge von Rohwasser in einer kurzen Zeitperiode gereinigt werden.
Zusätzlich
können durch
die Filtrierung, die die hohlen Fasermembranen verwendet, selbst
Bakterien oder Mikroben, die nicht durch die Verwendung eines Adsorptionsmittels,
wie aktivierter Kohlenstoff oder Ionenaustauschharz vernichtet werden
können,
vernichtet werden. Und selbst in einem Fall, in dem das Wasser,
das Chemikalien, wie Chlor, usw. hatte, die aus diesem entfernt
wurden und das daher gereinigt wurde, für eine lange Zeit gespeichert
wurde, vermehren sich Bakterien oder Mikroben nicht selbst. Daher
kann mit hoher Sicherheit eine lange Zeitperiode das gereinigte
Wasser erhalten werden und, vom Standpunkt der Hygiene aus, ist
diese Wasserreinigungskanne ebenfalls extrem gut. Durch Verwendung
eines Harzes, dem antibakterielle Mittel als Konstruktionsmaterial
für das
Gehäuse
und die Reinigungskartusche hinzugefügt wurden, können ferner
noch bessere Effekte in Bezug auf die Hygiene erreicht werden.
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Im übrigen ist
es bevorzugt, dass die Fülldichte
der hohlen Fasermembrane in einem Bereich von 30–55% ist, und ferner ist es
vom Standpunkt der Erhöhung
der Wasserdurchleitungsrate am bevorzugtesten, dass die Fülldichte
der hohlen Fasermembrane in einem Bereich von 35–52% ist.
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Wenn
man ein hohles Fasermembrangewirke in das Gehäuseelement der Reinigungskartusche
einfüllt,
wie in dem
japanischen Gebrauchsmuster
Nr. 1994065 beschrieben ist, ist es hier einfacher, die
Fülldichte zu
steuern, da man die Anzahl der verwendeten hohlen Fasermembranen
einfach weiß.
Da die hohlen Fasermembran verknüpften
Stoffe leicht als ein aufgewickelter Sushi-Aufbau oder gefalteter
Aufbau eingefüllt
werden können,
ist es zusätzlich
einfach, die Distanz zwischen mit hohlen Fasermembran verknüpften Stoffen
so zu bestimmen, dass die Entfernungen gleich sein können. Ebenfalls
können
die hohlen Fasermembranen auch leicht und gleich verteilt werden,
selbst wenn die Fülldichte
variiert. Selbst nachdem die hohlen Fasermembrane als Reinigungskartusche
aufbereitet wurden, wenn die Kettenfäden in der Umgebung der Endabschnitte von
einer oder mehr hohlen Fasermembranen, die als Schussfäden des
mit hohlen Fasermembranen verknüpften
Stoffes verwendet wurden, sich lösen,
werden ferner eine oder mehrere Fasermembranen vorzugsweise ausgebreitet.
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Wie
in Anspruch 7 beschrieben, umfasst das Gehäuse Druckmittel zum Aufbringen
von Druck auf den Rohwasserreservoirabschnitt.
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Durch
das Gehäuse,
das die Druckmittel in Bezug auf den Rohwasserabschnitt in dieser
Art umfasst, kann das Rohwasser innerhalb des Rohwasserreservoirabschnitts
förmlich
in die Reinigungskartusche durch einen solchen Druck, wie Luftdruck,
mit dem Ergebnis eingeführt
werden, dass die Durchlaufgeschwindigkeit merkbar erhöht wird.
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Das
oben beschriebene Druckmittel umfasst beispielsweise eine Druckpumpe.
Oder wie in Anspruch 9 beschrieben, umfasst das Druckmittel eine
Druckfeder. Es ist möglich,
eine konventionell bekannte Struktur als jedes dieser Druckmittel
zu verwenden.
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Die
Reinigungskartusche für
die Wasserreinigungskanne ist austauschbar zwischen dem Rohwasserreservoirabschnitt
und dem Reservoirabschnitt für
gereinigtes Wasser angeordnet, die innerhalb des eine Ausgießöffnung für gereinigtes
Wasser aufweisenden Gehäuses
in obere und untere Teile getrennt sind. Diese Reinigungskartusche
wird dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rohwassereinlass, der
zum Rohwasserreservoirabschnitt geöffnet ist, und einen Auslass
für gereinigtes
Wasser aufweist, der zu dem gereinigten Wasserreservoirabschnitt
geöffnet
ist, und das Adsorptionsmittel in einer oberen Lage des Inneren
eingefüllt
ist, die mit dem Rohwassereinlass verbunden ist, und eine hohle
Fasermembran in deren untere Lage eingefüllt ist; und die Fülldichte σ der hohlen
Fasermembranen 25–58%
ist.
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In
der oben beschriebenen Reinigungskartusche für die Wasserreinigungskanne
ist es durch Erzeugen der Fülldichte
der holen Fasermembranen von 25–58
möglich,
die Wasserdurchgangsrate abzusichern, die es im Wesentlichen ermöglicht,
dass die Wasserreinigungskanne als eine solche verwendet werden
kann. Im Übrigen
ist die Struktur eine einfache, in der das Adsorptionsmittel in
die obere Lage des Inneren eingefüllt wird, die mit dem Rohwassereinlass
verbunden ist, und die holen Fasermembrane sind in den unteren Teil
des Inneren eingefüllt.
Und die Herstellungskosten sind ebenfalls gering. Zusätzlich ist
das Gewicht der Kartusche gering und der Ersetzvorgang ist ebenfalls
einfach. Darüber
hinaus kann der Ersetzvorgang durch Vorsehen eines Vorsprungabschnitts
im oberen Teil einfacher gemacht werden.
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Als
Reinigungskartusche ist beispielsweise die Erfindung, wie in Anspruch
2 beschrieben, dadurch charakterisiert, dass die Reinigungskartusche
einen säulenförmigen Aufbau
hat. Ihre obere Lage, in der das Adsorptionsmittel eingefüllt ist,
hat den Rohwassereinlass; und ihre untere Lage, in der die hohlen
Fasermembranen eingefüllt
sind, hat den Auslass für
gereinigtes Wasser.
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Die
oben beschriebene säulenförmige Reinigungskartusche
kann den Wasserdurchgangskanal länglich
machen und daher eine ausreichend absichernde Zeitperiode für den Kontakt
des Rohwassers mit dem Adsorptionsmittel ermöglichen. Nebenbei ähnelt diese
Kartusche der konventionellen Reinigungskartusche für den direkt
an den Wasserhahn verbundenen Wasserreiniger in Beziehung auf die
Anordnung, und daher kann ihr Design leicht geändert werden, wenn sie hergestellt
wird.
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Oder
beispielsweise ist die in Anspruch 3 beschriebene Erfindung dadurch
charakterisiert, dass die Reinigungskartusche aus einem flachen
Plattenabschnitt, der einen flachen Oberflächenaufbau hat, welcher im
Wesentlichen der Gleiche ist, wie ein Bodenoberflächenaufbau
des Speicherabschnitts des Rohwassers, und einem von einer Bodenoberfläche von
diesem nach unten hervorstehenden Säulenabschnitt besteht; wobei
der flache Plattenabschnitt mit Adsorptionsmittel und der Säulenabschnitt
mit den hohlen Fasermembranen gefüllt ist; und der flache Plattenabschnitt
weist den Einlass für
das Rohwasser und der Säulenabschnitt
den Auslass für
das gereinigte Wasser auf.
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In
der Reinigungskartusche der Erfindung ist das Adsorptionsmittel
in den flachen Plattenabschnitt gefüllt, der im Wesentlichen denselben
flachen Oberflächenaufbau
hat, wie der Bodenoberflächenaufbau
des Rohwasserreservoirabschnitts, während der Rohwassereinlass
an der Oberfläche
des flachen Plattenabschnitts ausgebildet ist. Als Ergebnis kann
das Rohwasser mit dem Adsorptionsmittel hocheffizient in Berührung gebracht
werden. Ebenfalls werden die hohlen Fasermembranen in den von dem
flachen Plattenabschnitt nach unten hervorstehenden Säulenabschnitt
eingefüllt
und so ist die Wasserdurchgangsrate der hohlen Fasermembranen niedriger
als die des Adsorptionsmittels. Daher kann das Rohwasser dazu gebracht
werden, in dem flachen Plattenabschnitt für eine notwendige Zeitperiode
zu bleiben, so dass es möglich
ist, Chlor und ähnliches
mittels des Adsorptionsmittels ausreichend zu vernichten.
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Ebenfalls
ist die in den Ansprüchen
beschriebene Erfindung dadurch charakterisiert, dass die Reinigungskartusche
aus einem dicken Plattenkörper
besteht, der einen flachen Oberflächenaufbau hat, welcher im
Wesentlichen der Gleiche ist, wie in Bodenoberflächenaufbau des Speicherabschnitts
des Rohwassers. Und ihre obere Lage, in den das Adsorptionsmittel
gefüllt
ist, hat den Rohwassereinlass und ihre untere Lage, in den die hohlen
Fasermembranen eingefüllt
sind, hat den Auslass für
gereinigtes Wasser.
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Die
Reinigungskartusche, die aus dem dicken Plattenkörper besteht, der den flachen
Oberflächenaufbau
hat, der im Wesentlichen derselbe ist wie der Aufbau der Bodenoberfläche des
Rohwasserspeicherabschnitts, kann den Rohwasserspeicherabschnitt
und den Speicherabschnitt für gereinigtes
Wasser mittels dieser Kartusche definieren. Daher ist es ausreichend,
dass das Gehäuse
der Wasserreinigungskanne mit einem Flanschabschnitt an der inneren
umlaufenden Wandoberfläche
zum Installieren der Reinigungskartusche ausgebildet ist. Daher
wird die Struktur des Gehäuses
vereinfacht. Da die Reinigungskartusche keinen Abschnitt hat, der
in den Speicherabschnitt für
gereinigtes Wasser hervorsteht, wird sie ebenfalls nicht in das
gereinigte Wasser eingetaucht und in dem Speicherabschnitt für gereinigtes
Wasser gehalten. Daher ist sie vom Standpunkt der Hygiene ebenfalls
bevorzugt.
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Diese
Reinigungskartusche für
die Wasserreinigungskanne, gemäß der in
Anspruch 5 beschriebenen Erfindung, ist dadurch charakterisiert,
dass die Menge des eingefüllten
Adsorptionsmittels 10–200
g aktivierter Kohlenstoff ist; und der absolute Membranbereich der
hohlen Fasemembrane ist 0,1–1,0
m2.
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Wenn
die Füllmenge
des aktivierten Kohlenstoffs und der absolute Membranbereich der
hohlen Fasermembran jeweils in den oben beschriebenen Bereichen
sind, kann die Wasserreinigungskanne eine ausreichende Leistung
von Adsorbieren und Vernichten des Chlors oder Trihalomethan mittels
des Adsorptionsmittels und des Filterns und Vernichtens von Bakterien
und Mikroben mittels der holen Fasermembranen aufweisen, während die
benötigte
Verfahrensgeschwindigkeit für
eine Wasserreinigungskanne abgesichert ist.
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Gemäß der Erfindung,
wie in Anspruch 10 dieser Anmeldung beschrieben, ist die Reinigungskartusche
ferner dadurch charakterisiert, dass sie in eine obere Lage mit
eingefülltem
Adsorptionsmittel und in eine untere Lage, in der die hohlen Fasermembrane
eingefüllt
sind, trennbar ist.
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Gemäß dem verwendeten
Rohwasser können
sich die Lebensdauer des Adsorptionsmittels und der hohlen Fasermembran
bemerkenswert unterscheiden. In solch einem Fall kann jedes der
beiden ersetzt oder reproduziert werden, wobei Müll vermieden wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Sicht einer Wasserreinigungskanne.
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2 ist
eine Längsschnittansicht
der Wasserreinigungskanne.
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3A und 3B sind
Graphen, von denen jeder die Beziehung zwischen einer Fülldichte
der hohlen Fasermembran und deren Filterleistung darstellt.
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4 ist
eine Schnittansicht einer Druckpumpe.
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5 ist
eine Schnittansicht eines Druckmittels.
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6 ist
eine Längsschnittansicht
einer Wasserreinigungskanne.
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7 ist
eine Längsschnittansicht
einer Wasserreinigungskanne. Und
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8 ist
eine Längsschnittansicht
einer Reinigungskartusche gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
wird eine Erklärung
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben, in der konkret auf die Zeichnungen
Bezug genommen wird.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt, ist eine Wasserreinigungskanne 1 aus
einem Gehäuse 10 und einer
Reinigungskartusche 20 aufgebaut. Das Gehäuse 10 ist
aus einem ersten Hauptkörperabschnitt 11 aufgebaut,
das einen Handgriff 11a und eine Ausgießöffnung 11b hat, von
denen jedes integral mit ihm ausgebildet ist, einen zweiten Hauptkörperabschnitt 12,
der innerhalb eines im Wesentlichen oberen Hälftenabschnitt des Gehäusehauptkörpers untergebracht
ist, und ein Deckelabschnitt 13, der einen Vorsprungsabschnitt 13a hat,
der an seinem Zentrum ausgebildet ist.
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Der
erste Hauptkörperabschnitt 11 besteht
aus einem transparenten Gehäuse,
das einen ebenen, im Wesentlichen trapezförmigen Oberflächenaufbau
hat. An einer Seitenwandoberfläche,
die einer kürzeren
Basis des Trapezes entspricht, ist eine Ausgießöffnung 11b ausgebildet,
die etwa von einem Zwischenabschnitt ihrer Höhe zu einer oberen Endkante
geneigt ist. An der gegenüberliegenden
Seitenwandoberfläche
ist der Handgriff 11a ausgebildet.
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Ein
Treppenabschnitt 12a ist an einer oberen Endkante des zweiten
Hauptkörperabschnitts 12 ausgebildet,
und dieser Treppenabschnitt 12a ist auf der Kante einer
oberen Endöffnung
des ersten Hauptkörperabschnitts 11 platziert
und mit ihm in Eingriff. Dabei ist er innerhalb des ersten Hauptkörperabschnitts 11 untergebracht.
Das Innere dieses zweiten Hauptkörperabschnitts 12 bildet
einen Rohwasserspeicherabschnitt 1a, während ein unterer Hälftenabschnitt
des ersten Hauptkörperabschnitts 11 einen
Speicherabschnitt für
gereinigtes Wasser 1b ausbildet.
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An
dem zweiten Hauptkörperabschnitt 12,
an der Position, die der Ausgießöffnung 11b des
ersten Hauptkörperabschnitts 11 entspricht,
ist ein im Wesentlichen dreieckiges Deckelstück 12b gelenkig verbunden,
das zum Schließen
der Ausgießöffnung 11b dient.
Ferner ist im zentralen Teil eines Bodenwandabschnitts des zweiten
Hauptkörperabschnitts 12 ein
kreisförmiger Öffnungstreppenabschnitt 12c ausgebildet.
Von diesem Öffnungstreppenabschnitt 12c ist
ein Becherabschnitt 12d in der Art ausgebildet, dass er
nach unten hervorsteht. Ein Bodenabschnitt dieses Becherabschnitts 12d hat
dort nur zur Verstärkung
ein im Wesentlichen kreuzförmiges
Balkenelement, wobei der größte Teil
von ihm offen ist. Es muss angemerkt werden, dass der Becherabschnitt 12d nur
zum Zweck der Absicherung der Stärke
des zweiten Hauptkörperabschnitts 12d ausgebildet
ist. Wenn die Stärke
des zweiten Hauptkörperabschnitts 12 gesichert
ist, kann der Becherabschnitt 12d daher abgenommen werden
und es reicht aus, dass nur der kreisrunde Öffnungstreppenabschnitt 12c ausgebildet
ist.
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In
dem Becherabschnitt 12d des zweiten Hauptkörperabschnitts 12 ist
die im Wesentlichen kreis-säulenförmige Reinigungskartusche 20 in
einem Zustand untergebracht, in dem ein Flanschabschnitt 21a,
der an ihrer oberen Endkante ausgebildet ist, in den Öffnungstreppenabschnitt 12c eingepasst
wird. Es ist ebenfalls möglich,
eine Versiegelungsstruktur einzusetzen, in der ein Nutabschnitt,
in den ein O-Ring oder eine Dichtung oder ähnliches eingepasst wird, in
entweder dem Flanschabschnitt 21a der Reinigungskartusche 20 oder
in dem Öffnungstreppenabschnitt 12c des
zweiten Hauptkörperabschnitts 12 ausgebildet
ist, von denen beide nah aneinander durch die Verwendung solch eines
O-Rings, Dichtrings, etc., eingepasst werden.
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Die
Reinigungskartusche 20 umfasst ein Gehäuseelement 21, dessen
oberes Ende geschlossen ist und das im Wesentlichen kreisrund-hohlzylindrisch
ist. In Bezug auf den geschlossenen oberen Endabschnitt ist dort
ein Vorsprungsabschnitt 22 und Rohwassereinlässe 23.
Andererseits ist das untere Ende des Gehäuseelementes 21 als
Ganzes offen und bildet einen Auslass für gereinigtes Wasser aus. Direkt
neben den Rohwassereinlässen 23,
an der Position, an denen der Flanschabschnitt 21a ausgebildet
ist, ist ein Filter 25 angeordnet, der aus einem nicht-gewebten
Gewirke besteht. Ebenfalls an einer im Wesentlichen zentralen Position des
Inneren der Reinigungskartusche 20 ist dort ferner ein
Filter 25 angeordnet, der aus einem nicht-gewebten Gewirke
besteht, wobei das Innere des Gehäuseelementes 21 in
einen oberen Teil und einen unteren Teil eingeteilt ist. Adsorptionsmittels 26 ist
in den oberen Halbteil des Inneren des Gehäuseelements 21 eingefüllt. In seinem
unteren Halbteil ist ein hohles Fasermembranmodul 27 in
einem Zustand eingepasst, in dem der Endabschnitt der Öffnungen
der hohlen Fasermembranen 27b, die durch Verwendung eines
Fliesmaterials 27a befestigt sind, mit den Auslässen für gereinigtes
Wasser 24 zusammenfallen.
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Beispielsweise
werden als hohle Fasermembranen 27b der Reinigungskartusche 20 solche
verwendet, die einen Außendurchmesser
von 380 μm,
einen Innendurchmesser von 270 μm
und eine Membrandicke von 55 μm
haben und die aus Polyethylen gemacht sind, das 90% oder mehr der
Partikel vernichten kann, die eine geteilte Größe von 0,2 μm haben. In dem Inneren des
kreis-säulenförmigen Gehäuseelementes,
dessen Außendurchmesser
54 mm ist, über
die vom oberen Ende aus gemessene Länge von ungefähr 60 mm,
wird das Adsorptionsmittel eingefüllt und über die vom unteren Ende gemessene
Länge von
etwa 50 mm werden die hohlen Fasermembranen eingefüllt.
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Graphen,
in denen die Beziehung zwischen der Fülldichte und den hohlen Fasermembranen 27b und deren
Filterleistung unter der Annahme aufgezeichnet sind, dass der Membranbereich
der hohlen Fasermembranen 27b fest ist, sind in 3 dargestellt. Die Graphen der 3A und 3B zeigen
die Ergebnisse, die durch das Filtern bei Verwendung der Wasserreinigungskanne
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erhalten wurden, wobei diese die Zeitperiode
(Minuten), die benötigt
wird, um einen Liter Wasser durch sein eigenes Gewicht zu filtern
und die Flussrate der Filtrierung (l/min/m2)
pro Membranbereich zeigen.
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Zuerst
wurde ein Druck von 0,1 MPa nur auf die Reinigungskartusche 20 als
Einzeleinheit aufgebracht und unter dieser Bedingung wurde Wasser
durch sie geleitet, um dabei die hohlen Fasermembranen zu nässen. Danach
wurde Wasser mit seinem eigenen Gewicht gefiltert. Der Filtertest
wurde bei jeder der Fülldichten durch
die Verwendung von zwei Reinigungskartuschen durchgeführt. Die
schwarzen viereckigen Punktmarkierungen in den Figuren sind die
grafische Darstellung aller Ergebnisse.
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Der
Membranbereich an jeder Fülldichte
ist nachfolgend in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
| Fülldichte
(%) | Membranbereich
(m2) |
| 20,1 | 0,065 |
| 30,2 | 0,098 |
| 40,2 | 0,130 |
| 50,3 | 0,163 |
| 60,0 | 0,194 |
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Wie
aus 3A in einem Fall ersichtlich ist, bei dem die
Fülldichte
der hohlen Fasermembran 27 variiert wird, verkürzt sich
die Zeitperiode, die benötigt
wird, um einen Liter Wasser zu filtern, wenn die Fülldichte steigt.
Jedoch verringert sich mit einer Steigerung der Fülldichte
das Ausmaß,
in dem sich die Filterzeitperiode verkürzt. In einem Fall, in dem
die Fülldichte
beispielsweise von 20% auf 40% gesteigert wurde, verkürzt sich die
Filterzeitperiode um etwa 8 Minuten. Jedoch selbst in einem Fall,
in dem die Fülldichte
von 40% auf 60% gesteigert wurde, verkürzt sich die Zeitperiode nur
um zwei Minuten. Wenn dies auf die Flussrate der Filterung pro Einheit
Membranbereich umgewandelt wird, ist offensichtlich, dass die Flussrate
hier mit einer Steigerung der Fülldichte
sinkt, dass nämlich,
wenn die Fülldichte
steigt, die gesamten Membranen aufhören gleichmäßig benutzt zu werden.
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Anders
als bei dem Wasserreiniger, der mit der Wasserleitung angewendet
wird, mehr als 0,1 MPa Druck aufzubringen, ist in der Wasserreinigungskanne
dieser Art, die die Filtrierung durch die Verwendung des Eigengewichts
des Wassers, die sich aus dem obersten Niveau von 5–30 cm oder
so ergibt, d. h., mit der Verwendung eines sehr niedrigen Drucks
von 0,0005–0,003
MPa oder so, die durch die Fülldichte
der Membran beeinflusste Filterleistung sehr groß. Daher sollte die Fülldichte
der Membran grundsätzlich
festgelegt werden.
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In
einem Fall, in dem die Fülldichte
der Membran 60% oder größer ist
verkürzt
sich die Filterzeitperiode nahezu nicht, selbst wenn der Membranbereich
vergrößert wird.
Daher ist die obere Begrenzung der Fülldichte bevorzugt 58% oder
weniger. Auch werden In einem Fall, in dem die Fülldichte niedriger als 25%
ist, 15 oder mehr Minuten benötigt,
um einen Liter Wasser zu filtern, was nicht bevorzugt ist. Wenn
die Fülldichte
innerhalb eines Bereiches von 30–55% liegt, ist die Zeitperiode,
die benötigt
wird, um einen Liter Wasser zu filtern, nur ungefähr 13 Minuten
bis 9 Minuten. Andererseits variiert die Flussrate der Filtrierung
pro Einheitsmembranbereich nicht großartig, und daher wird die
Membran bevorzugt relativ gleichmäßig verwendet. Ferner ist es
vom Standpunkt die Wasserdurchlaufrate und die Membranverwendungseffizienz
anzupassen am meisten bevorzugt, dass die Fülldichte auf 35–52% festgelegt
wird.
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Ebenfalls
ist es in einem Fall, in dem ein aktivierter Kohlenstoff als Adsorptionsmittel
verwendet wird, bevorzugt, dass die Füllmenge des aktivierten Kohlenstoffs
auf 10–200
g festgelegt wird; und der absolute Membranbereich der hohlen Fasermembranen
wird auf 0,1–1,0
m2 gesetzt. D. h., die Füllmenge des Adsorptionsmittels
und des totalen Membranbereichs der hohlen Fasermembranen werden
bevorzugt innerhalb der Bereiche gemäß den Komponenten, dem Zweck
und dem Durchsatz des Rohwassers angemessen geändert.
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In
der oben beschriebenen Wasserreinigungskanne 1 erlaubt
die Versorgung von Rohwasser in das Innere (der Rohwasserreservoirabschnitt 1a)
des zweiten Hauptkörperabschnitts 12 dem
Rohwasser, aus den Rohwassereinlässen 23 der
Reinigungskartusche 20, die in dem Bodenabschnitt des zweiten
Hauptkörperabschnitts 12 angebracht
ist, in das Innere der Reinigungskartusche 20 eingeleitet
zu werden. Und Chlor oder chemische Substanzen wie Trihalomethan
werden durch das Adsorptionsmittel 26 adsorbiert und vernichtet. Danach
werden ferner Bakterien oder Mikroben durch die hohlen Fasermembranen 27b gefiltert,
wobei das Wasser aus den Auslässen
für gereinigtes
Wasser 24 in den Reservoirabschnitt für gereinigtes Wasser 1b des ersten
Hauptkörperabschnitts 11 ausgelassen.
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Die
Geschwindigkeit zu dieser Zeit, mit der das Rohwasser durch die
Reinigungskartusche 20 hindurchläuft, hängt von der Wasserdurchlaufrate
der hohlen Fasermembran 27b ab. Durch das Anwenden der Fülldichte
der hohlen Fasermembran 27b von 30–55%, wie oben erwähnt, wird
jedoch eine ausreichende Wasserdurchlaufrate für eine Wasserreinigungskanne
abgesichert.
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Zusätzlich hat
das gereinigte Wasser, das durch die Verwendung der oben beschriebenen
Reinigungskartusche 20 erhalten wurde, keine Bakterien
oder Mikroben, die durch die hohlen Fasermembranen 27b komplett
aus diesem gefiltert und vernichtet wurden. Wo das gereinigte Wasser,
das kein Chlor enthält,
für eine lange
Zeit ebenfalls aufbewahrt wurde, gibt es daher keine Möglichkeit,
dass sich Bakterien oder Mikroben selbst vermehren. Daher ist das
gereinigte Wasser in Bezug auf die Gefahrlosigkeit exzellent.
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Wie
oben dargestellt kann im übrigen
durch das Festlegen der Fülldichte
der hohlen Fasermembranen, so dass sie innerhalb eines Werts der
oben beschriebenen Bereichs sind, die Wasserdurchlaufrate bis auf
einen Wert angehoben werden, bei dem die Wasserreinigungskanne als
eine solche verwendet werden kann. Jedoch ist im Vergleich zur Verwendung
von konventionellen Reinigungskartuschen, in die nur solche Adsorptionsmittel
wie aktivierter Kohlenstoff und Ionenaustauschharz eingefüllt ist,
die Wasserdurchlaufrate gering.
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Um
die Wasserdurchlaufrate zu steigern, wurde beispielsweise ebenfalls
berücksichtigt,
eine Dichtung an der Umfangskante des Deckelelementes 13 des
Gehäuses 10 anzuordnen,
so dass es dem Deckelelement 13 dadurch möglich ist,
den zweiten Hauptkörper 12 dicht
zu versiegeln. Gleichzeitig ist eine Druckpumpe 2, in die
ein Kontrollventil 2a ausgebildet ist, wie es in 4 dargestellt
ist, an dem Deckelelement 13 angebracht, um dabei das Rohwasser
mit Kraft in die Reinigungskartusche 20 einzufüllen. Dadurch
ist es möglich,
die Wasserdurchlaufrate der Reinigungskartusche 20 zu steigern
und dabei die Reinigungsprozessrate merkbar zu steigern.
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Wie
bei anderen konventionellen bekannten Druckpumpen ist deren Basisstruktur
im übrigen
beispielsweise in der nicht geprüften
japanischen Veröffentlichung
05-285923 A ,
JP
07-226060 A und
JP 07-288323 A (offengelegte
japanische Gebrauchsmusteranmeldung
Nr. H4-118135 ,
H6-39194 und
H6-80684 ) usw. offenbart.
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Oder,
wie in 5 dargestellt, ist das Deckelelement 13 des
Gehäuses 10 an
der oberen Endkante des zweiten Hauptkörperabschnitts 12 des
Gehäuses 10 mittels beispielsweise
eines Schraubeneingriffs oder ähnlichem
befestigt. Ferner schwimmt das Plattenelement 3a, dessen
spezifisches Gewicht leichter als das des Rohwassers W ist und dessen äußere Konfiguration
dieselbe wie die innere Umfangskonfiguration des zweiten Hauptkörperabschnitts 12 ist,
an der Oberfläche
des Rohwassers W auf dessen gesamter oberer Oberfläche. Zwischen
diesem Plattenelement 3a und dem Deckelelement 13 ist
eine Kompressionsfeder 3b angeordnet. Dadurch ist es möglich, das
Rohwasser mittels des Plattenelements 3a nach unten zu
pressen, und dabei das Rohwasser förmlich in die Reinigungskartusche
einzuführen.
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Bei
Anwendung der Tatsache, dass die Wasserdurchlaufrate sich als Ergebnis
der Verwendung der hohlen Fasermembranen 27b in der Reinigungskartusche
im Vergleich mit der Verwendung von ausschließlich Adsorptionsmittel alleine,
statt einem solchen, das aus aktiviertem Kohlenstoff, Ionenaustauschharz,
oder ähnlichem
besteht, ist es ferner ebenfalls möglich, eine solche Reinigungskartusche 30 wie
in 6 gezeigt zu verwenden.
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Für den Zweck
der Zeitabsicherung, um es dem Rohwasser zu ermöglichen mit dem Adsorptionsmittel,
wie aktivierter Kohlenstoff oder Ionenaustauschharz oder ähnlichem,
in Kontakt zu geraten, für
das ausreichende Adsorbieren und Vernichten von Chlor oder Trihalomethan
im Rohwasser durch die Verwendung von Adsorptionsmittel, wie aktiviertem
Kohlenstoff oder Ionenaustauschharz oder ähnlichem, wurde eine Reinigungskartusche
verwendet, wie sie oben beschrieben wurde und die längs länglich und
kreis-säulenförmig ist, und
dabei wurde das Wasser von ihrem oberen zu ihrem unteren Ende hindurchgeführt, um
einen ausreichende Länge
der Wasserdurchlaufentfernung abzusichern. Jedoch bedingt die oben
beschriebene kreis-säulenförmige Reinigungskartusche,
dass sie in das Reservoir für
gereinigtes Wasser 1b hervorsteht und daher die ganze Zeit
in dem gereinigten Wasser, das innerhalb des Reservoirs für gereinigtes
Wasser 1b gespeichert wird, eingetaucht ist. Selbstverständlich wird
das Wasser auch innerhalb der Reinigungskartusche, die in dem gereinigten
Wasser eingetaucht ist, gehalten. Im Hinblick darauf ist im Fall
von speziell einem konventionellen Wasserreiniger, in dem nur Adsorptionsmittel
alleine eingefüllt
ist, ein solcher Eintrittsstatus vom Standpunkt der Hygiene ebenfalls
nicht bevorzugt.
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Im
Gegensatz dazu, ist die Wasserdurchlaufrate der hohlen Fasermembranen
in der Wasserreinigungskartusche, die die hohlen Fasermembranen
verwendet, niedriger als die des Adsorptionsmittels, wodurch eine
ausreichende Zeit für
den Kontakt zwischen dem Rohwasser und dem Adsorptionsmittel gesichert werden
kann, mit dem Ergebnis, dass es möglich wird, die Höhendimension
des Einfüllabschnitts
des Adsorptionsmittels zu kürzen.
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Wie
in 6 gezeigt, ist die Reinigungskartusche 30,
die an dem Wasserreiniger 1' angebracht
ist, aus einem flachen Plattenabschnitt 31 aufgebaut, der
eine Höhe
von im Wesentlichen 10–20
mm aufweist und der eine flache Oberflächenkonfiguration aufweist,
die im Wesentlichen dieselbe wie die Bodenoberflächenkonfiguration des zweiten
Hauptkörperabschnitts 12' des Gehäuses 10 ist,
und ein kreis-säulenförmiger Abschnitt 32 steht
nach unten von dem zentralen Teil der Bodenoberfläche des
flachen Plattenabschnitts 31 hervor. Zwischen dem flachen
Plattenabschnitt 31 und dem kreis-säulenförmigen Abschnitt 32 ist
ein Filter 33 zwischengeschaltet, der aus einem nicht-gewebten Gewirke
besteht. Adsorptionsmittel 34 ist in den flachen Plattenabschnitt 31 eingefüllt und
ein hohles Fasermembranmodul 35 ist in den kreis-säulenförmigen Abschnitt 32 eingefüllt. Eine
große
Anzahl von Rohwassereinlässen 31a sind
in der gesamten oberen Oberfläche
des flachen Plattenabschnitts 31 vorgesehen, während das
untere Ende des kreis-säulenförmigen Abschnitts 32 offen
ausgeführt
ist und als ein Auslass für
gereinigtes Wasser 23a verwendet wird. Ferner ist ein Vorsprungabschnitt 31b vorspringend
an dem Zentrum der Oberfläche
des flachen Plattenabschnitts 31 vorgesehen.
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Das
Gehäuse 10 des
Wasserreinigers, an das die Reinigungskartusche der oben beschriebenen
Konstruktion angebracht ist, ist unterschiedlich von der vorher
beschriebenen Konstruktion. Der Unterschied ist, dass eine Öffnung 12e für das Einsetzen
der Reinigungskartusche durch diese, die zum Hindurchführen des kreis-säulenförmigen Abschnitts 32 der
Reinigungskartusche 30 verwendet wird, lediglich in die
Bodenoberfläche
des zweiten Hauptkörperabschnitts 12' ausgebildet
ist. Jedoch ist die andere Konstruktion des Gehäuses 10 dieselbe wie
die der vorher beschriebenen Ausführungsform. Daher werden dieselben
Symbole verwendet, um diese zu bezeichnen und eine detaillierte
Erklärung
dieser wird weggelassen.
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In
der oben beschriebenen Reinigungskartusche 30 wird Adsorptionsmittel
in dem flachen Plattenabschnitt 31, der eine flache Oberflächenkonfiguration
aufweist, die im Wesentlichen dieselbe wie die Bodenoberflächenkonfiguration
des zweiten Hauptkörperabschnitts 12' ist, der den
Rohwasserreservoirabschnitt 1a aufbaut. Gleichzeitig sind
eine große
Anzahl von Rohwassereinlässen 31a in
die Oberfläche
des flachen Plattenabschnitts 31 ausgebildet. Das Rohwasser
kann dabei effizient in die Kartusche 30 eingeführt werden
und das Adsorptionsmittel 34 berühren. Ebenfalls ist ein hohles
Fasermembranmodul 35 in den kreis-säulenförmigen Abschnitt 32 eingefüllt, der
nach hinten von dem flachen Plattenabschnitt 31 hervorsteht.
Und die Wasserdurchlaufrate von diesem hohlen Fasermembranmodul 35 ist
im Vergleich zu dem Adsorptionsmittel 34 niedrig. Daher
kann es dem ursprünglichen
oder Rohwasser ermöglicht
werden, für
eine notwendige Zeitperiode in dem flachen Plattenabschnitt 31 zu
stehen, was es ausreichend ermöglicht,
Chlorin oder ähnliches
mittels des Adsorptionsmittels zu vernichten.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Vorsprungsdimension des kreisrunden säulenförmigen Abschnitts 32 auf
110 mm festgelegt, um dabei den absoluten Membranbereich des hohlen
Fasermembranmoduls 35 zu vergrößern, um dabei die Wasserdurchlaufrate
weiter zu steigern. Wenn es jedoch ausreicht, dass die Wasserdurchlaufrate,
die für
eine Wasserreinigungskanne notwendig ist, erhalten wird, kann der
absolute Membranbereich des hohlen Fasermembranmoduls 35 klein
gemacht werden und die Vorsprungsdimension des kreisrunden säulenförmigen Abschnitts 32 kann
dabei so festgelegt werden, dass sie 50 mm oder so ist. Wenn die Vorsprungsdimension
des kreisrunden säulenförmigen Abschnitts 32 in
dieser Art klein gemacht wird, wird es unwahrscheinlich, dass dieser
kreis-säulenförmige Abschnitt 32 innerhalb
des gereinigten Wassers, das in dem Reservoir für gereinigtes Wasser 1b gespeichert
ist, eingetaucht wird, was vom Standpunkt der Hygiene ebenfalls
bevorzugt ist.
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Wie
in 7 gezeigt, ist eine Wasserreinigungskanne 1'' aus einem Gehäuse 10'' und
einer Reinigungskartusche 40 aufgebaut.
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Das
Gehäuse 10'' ist aus einem Hauptkörperabschnitt 14,
dessen oberes Ende offen ist, und einem Deckelelement 13 aufgebaut,
das das obere Ende der Öffnung
des Hauptkörperabschnitts 14 verschließt und an
dessen Zentrum ein Vorsprungsabschnitt 13a ausgebildet
ist. An dem Hauptkörperabschnitt 14 ist
der Griff 14a ausgebildet und die Ausgießöffnung 14b ist
mit ihm einstückig,
wobei die Ausgießöffnung 14b durch
das im Wesentlichen dreieckige Deckelstück 14c verschließbar ist.
An dem im Wesentlichen zentralen Teil der inneren Wandoberfläche über deren
gesamte Umfangsoberfläche
ist ferner eine Rippe 14d zum Anbringen der Reinigungskartusche
vorstehend vorgesehen.
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Die
Reinigungskartusche 40 besteht aus einem dicken Plattenkörper, der
eine flache Oberflächenkonfiguration
hat, die im Wesentlichen dieselbe ist wie die Öffnungskonfiguration an dem
Abschnitt des Hauptkörperabschnitts 14 des
Gehäuses 10'', an dem die Rippe 14d vorstehend
vorgesehen ist. Die Reinigungskartusche 40 wird auf der
Rippe 14d des Gehäuses 10'' platziert. Dabei wird das Innere
des Gehäuses 10'' mittels der Reinigungskartusche 40 in
einen oberen und einen unteren Teil eingeteilt. Und die obere Seite
der Reinigungskartusche 40 baut den Rohwasserreservoirabschnitt 1a auf,
während
ihre untere Seite den Reservoirabschnitt 1b für gereinigtes
Wasser aufbaut. Obwohl keine Darstellung in 7 gemacht
ist, ist es im Übrigen auch
möglich,
den Hauptkörper 14 und
die Reinigungskartusche durch Anbringen einer Siegelstruktur, bei
der ein O-Ring oder ein Dichtflansch zwischen die beiden zwischengeschaltet
ist, eng ineinander einzupassen.
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Die
Reinigungskartusche 40 umfasst ein hohl-zylindrisches Gehäuseelement 41,
dessen oberes Ende geschlossen ist, und dessen geschlossenes oberes
Ende mit einem Vorsprungsabschnitt 42 und einer großen Anzahl
von Rohwassereinlässen 43 ausgebildet
ist. Andererseits ist das untere Ende des Gehäuseelementes 41 als
Ganzes offen ausgeführt,
um einen Auslass für
gereinigtes Wasser 44 aufzubauen. An einem im Wesentlichen
zentralen Abschnitt des Inneren der Reinigungskartusche 40 ist
ein Filter 45 angeordnet, der aus einem nicht-gewebten
Gewirke besteht, wobei das Innere des Gehäuseelements 41 in
einen oberen und einen unteren Teil eingeteilt ist. In dem oberen
Halbabschnitt des Inneren des Gehäuseelementes 41 ist
ein Adsorptionsmittel 46 eingefüllt. Und in den unteren Halbabschnitt
ist ein hohles Fasermembranmodul 47 in einem Zustand eingepasst,
in dem der Öffnungsendabschnitt
einer hohlen Fasermembran 47b, der durch ein Gießmaterial 47a befestigt
ist, mit den Auslässen
für gereinigtes
Wasser 44 übereinstimmt.
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In
der oben beschriebenen Reinigungskartusche 40 ist es möglich, durch
Ausbilden einer großen
Anzahl von Rohwassereinlässen 43 auf
der Oberfläche
der Reinigungskartusche 40, den Öffnungsbereich der Rohwassereinlässe zu vergrößern, um
gleichzeitig die Anzahl der Öffnungsendabschnitte
der hohlen Fasermembranen zu steigern und daher die Filtereffizienz,
die durch Verwendung der hohlen Fasermembranen geleistet wird, zu
verbessern. Aus diesem Grund ist es möglich, die Aufbereitungsrate
des Rohwassers merkbar zu verbessern. Ferner hat diese Reinigungskartusche 40 keinen
Abschnitt, der in den gereinigten Wasserreservoirabschnitt 1b hervorsteht
und die in dem gereinigten Wasser eingetaucht ist, was vom Standpunkt
der Hygiene ebenfalls bevorzugt ist.
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8 stellt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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Wie
in der Figur dargestellt, besteht die Reinigungskartusche 50 als
Ganzes aus einem dicken Plattenkörper
und ist in einen oberen Schichtabschnitt 51 und in einen
unteren Schichtabschnitt 52 teilbar. Der obere Schichtabschnitt 51 umfasst
ein Gehäuseelement 51a,
dessen obere Oberfläche
geschlossen ist und in der Ecke des offenen unteren Endes des Gehäuseelementes 51a ist
dort eine Gewindenut 51b ausgebildet, das ein Eingriffsmittel
mit dem unteren Schichtabschnitt 52 darstellt. Ein Vorsprungsabschnitt 51c und
eine große Anzahl
von Rohwassereinlässen 51d sind
in Bezug auf den oberen Oberflächenabschnitt
des Gehäuseelementes 51a ausgebildet.
Die Endkante des offenen Seitenendes ist durch einen Filter 51e geschlossen,
der aus einem nicht-gewebten Gewirke besteht, und innerhalb des
oberen Schichtabschnitts 51 ist ein Adsorptionsmittel 51f eingefüllt.
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Andererseits
ist in dem unteren Schichtabschnitt 52 an der oberen Endkante
des Gehäusekörpers 52a,
der aus einem zylindrischen Körper
besteht, dessen beide Enden offen sind, eine Gewindenut 52b ausgebildet,
die ein Eingriffsmittel mit dem oberen Schichtabschnitt 51 ist.
Ferner ist in dem Inneren des unteren Schichtabschnitts 52 ein
hohles Fasermembranmodul 52c in einem Zustand eingepasst,
in dem die Endabschnitte der Öffnungen
der hohlen Fasermembrane 52f, die mittels eines Gießmaterials 52d befestigt
sind, in Übereinstimmung
mit den unteren Endkanten des Gehäuseelementes 52a sind.
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Diese
Reinigungskartusche 50 ist in einer Art ausgebildet, dass
der obere Schichtabschnitt 51, der mit dem Adsorptionsmittel 51f gefüllt ist,
und der untere Schichtabschnitt 52, der mit den hohlen
Fasermembranen 52e gefüllt
ist, durch die Verwendung des Schraubeneingriffs voneinander trennbar
sind. Aus diesem Grund können
das Adsorptionsmittel 51f und die hohlen Fasermembranen 52f gemäß ihrer
jeweiligen Lebensdauer unabhängig
voneinander ausgetauscht werden, so dass Müll vermieden wird.
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Im Übrigen ist
in dieser Ausführungsform
der obere Schichtabschnitt 51 und der untere Schichtabschnitt 52 durch
die Verwendung eines Schraubeneingriffs befestigt. Ein Siegelelement,
wie ein O-Ring, ein Dichtflansch, usw., können zwischen diesen zwischengeschaltet
werden.