JP2001353486A - 浄水カートリッジ - Google Patents
浄水カートリッジInfo
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Abstract
ロメタンの除去能力が高く、また、ろ材がカートリッジ
の仕切り部に目詰まりしないために一定の水量が確保で
き、安全でおいしい水を得ることのできる浄水カートリ
ッジを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の浄水カートリッジ1は、外周壁
に水の流入用又は流出用の開口部を備えたろ過室3と、
ろ過室3に内設された支持枠5と、支持枠5又はろ過室
3の外周壁の内周面又は外周面に積層した繊維を絡合、
縫合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以上からな
るシートと、を備えた構成とする。
Description
トリハロメタンをろ材を用いて除去する浄水カートリッ
ジに関するものである。
ている我国においては、各家庭や事業所等に安全な水道
水を供給するために、各地の浄水場が、河川の水や地下
水に塩素等の各種の薬品を添加し、浄水処理を行ってい
る。近年、水源となっている河川や地下水の水質が悪化
しているので、各地の浄水場では、水道水の水質を低下
させないために、従来よりも大量の塩素を添加しなけれ
ばならなくなった。そのため、特に都市部では、カビ臭
や塩素臭などの臭いに悩まされるようになった。水道水
の臭気が大きくなるにつれ、浄水装置が各家庭や事業所
等で広く使われるようになっており、そのような浄水装
置としては活性炭と中空糸膜を組み合わせたものが一般
的に使用される。活性炭がカビ臭や塩素臭をとり、中空
糸膜がにごりなどの粒子成分を除去する。中空糸膜は、
活性炭部に発生する雑菌を除去する働きもする。
水の臭いやにごりだけでなく、水道水中に微量含まれる
トリハロメタンである。ここで、トリハロメタンとは、
クロロホルムやブロモジクロロメタン等の低沸点有機ハ
ロゲン化合物をいい、浄水場で処理しきれなかったフミ
ン質等の有機物が添加された塩素と反応して生成される
ものであり、クロロホルムに発ガン性のあることが認め
られている。従って、浄水装置には、臭いやにごりの除
去効果だけでなく、トリハロメタンの除去効果も要求さ
れている。
ンを除去する効果を有するが、その効果をさらに高める
ため、最近の浄水装置に用いられる活性炭には以下の配
慮がされている。
のを用いるのではなく、球状のものを充填する。球状の
活性炭におけるトリハロメタンの除去性能は不特定形状
の活性炭のそれより高いためと、浄水カートリッジ内の
活性炭の充填密度を高めて水が活性炭に接触せずにその
隙間を抜けてしまうのを防ぐためである。
350μmのもの以外に70μm〜100μm程度のも
のを加え、図10に示すような70μm〜350μmの
分布をもつものを充填する。粒径の小さな活性炭はその
比表面積が大きいので、水が活性炭表面と接触する確率
が増え、トリハロメタンの除去効率が上がるからであ
る。
れた支持枠との間に充填され、支持枠には活性炭が水道
水に流されてろ過室から抜けてしまうのを防ぐために、
活性炭の粒径よりも小さな寸法の開口部をもつシートが
取り付けられる。
維を交錯させてつくられたシート(以下、メッシュと呼
ぶ)が備えられていた。メッシュは、粒径が70μm〜
350μmの活性炭を充填する場合には、活性炭がその
開口部を通過せず、かつ、水の流量が確保できるように
するため、目開きの一辺が60〜80μmである200
メッシュのものがよく使われていた。
たメッシュについて、図面を参照しながら説明する。
備えられたメッシュの部分斜視図であり、図11(b)
は従来の浄水カートリッジに備えられた通水後のメッシ
ュの部分断面図であり、図12は従来の浄水カートリッ
ジにおける活性炭の粒度と浄水の流量との関係を示す図
である。
mである200メッシュのメッシュ、22は粒径が70
μm〜100μmの球状の活性炭である。
来の浄水カートリッジでは、粒径が70μm〜100μ
mの球状の活性炭が、規則正しく配列した目開きの一辺
が60〜80μmであるメッシュの開口部にはまり込
み、水の通路を塞ぎ、浄水の流路を少なくしてしまうと
いう課題があった。従って、従来の浄水カートリッジの
浄水の流量が、図12に示すように、活性炭の粒径が3
50μmのときに3.5L/min、70μmのときに
2.6L/minと、約74%に低下してしまうという
課題を有していた。
題を解決するためのもので、微細な球状のろ材が使用で
きるためにトリハロメタンの除去能力が高く、また、ろ
材がろ過室に備えられたシートに目詰まりしないために
一定の水量が確保でき、安全でおいしい水を得ることの
できる浄水カートリッジを提供することを目的とする。
るために本発明の浄水カートリッジは、外周壁に水の流
入用又は流出用の開口部を備えたろ過室と、ろ過室に内
設された支持枠と、ろ過室と支持枠との間に充填された
ろ材と、を備えた浄水カートリッジであって、支持枠又
はろ過室の外周壁の内周面又は外周面に、積層した繊維
を絡合、縫合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以
上からなるシートを備えた構成を有している。
できるためにトリハロメタンの除去能力が高く、また、
ろ材がろ過室に備えられたシートに目詰まりしないため
に一定の水量が確保でき、安全でおいしい水を得ること
のできる浄水カートリッジを提供することができる。
は、外周壁に水の流入用の開口部を備えたろ過室と、ろ
過室に内設された支持枠と、ろ過室と支持枠との間に充
填されたろ材と、を備えた浄水カートリッジであって、
支持枠は、積層した繊維を絡合、縫合、接着又は融着さ
せた繊維のいずれか1以上からなるシートを備えた構成
を有している。
された際に、ろ材は支持枠に備えられた積層した繊維を
絡合、縫合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以上
からなるシートに捕捉されるが、その開口部は目開きが
不均一なので、シートに捕捉されたろ材によって流路が
ふさがれることがなく、延いては、一定の水量を確保す
ることができるという作用を有する。
さをもつ細くてたわみやすいものをいい、その原料に
は、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ビニロ
ン、アクリル、ポリエチレン、レーヨン、キュプラ、
綿、羊毛等の獣毛、ガラス、麻、アセテートなどが使わ
れる。
炭、木炭等を用いてもよい。
うに取り付ける必要はなく、支持枠の開口部だけに取り
付けられていてもよい。
〜5.0mm、好ましくは1.0mm〜3.0mmとさ
れる。シートの厚みが1.0mmより薄くなるにつれ、
シートの開口部の量が少なくなり浄水の流量が低下する
傾向がみられ、3.0mmより厚くなるにつれろ過室の
容積が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましく
ない。特に、シートの厚みが0.5mmよりも薄くなる
か、5.0mmよりも厚くなるとこの傾向が著しいの
で、いずれも好ましくない。
に水の流出用の開口部を備えたろ過室と、ろ過室に内設
された支持枠と、ろ過室と支持枠との間に充填されたろ
材と、を備えた浄水カートリッジであって、ろ過室の外
周壁の内周面または外周面に、積層した繊維を絡合、縫
合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以上からなる
シートを備えた構成を有している。
された際に、ろ材はろ過室の外周壁に備えられた積層し
た繊維を絡合、縫合、接着又は融着させた繊維のいずれ
か1以上からなるシートに捕捉されるが、その開口部は
目開きが不均一なので、シートに捕捉されたろ材によっ
て流路がふさがれることがなく、延いては、一定の水量
を確保することができるという作用を有する。
さをもつ細くてたわみやすいものをいい、その原料に
は、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ビニロ
ン、アクリル、ポリエチレン、レーヨン、キュプラ、
綿、羊毛等の獣毛、ガラス、麻、アセテートなどが使わ
れる。
炭、木炭等を用いてもよい。
を覆うように取り付ける必要はなく、外周壁の開口部だ
けに取り付けられていてもよい。
〜5.0mm、好ましくは1.0mm〜3.0mmとさ
れる。シートの厚みが1.0mmより薄くなるにつれ、
シートの開口部の量が少なくなり浄水の流量が低下する
傾向がみられ、3.0mmより厚くなるにつれろ過室の
容積が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましく
ない。特に、シートの厚みが0.5mmよりも薄くなる
か、5.0mmよりも厚くなるとこの傾向が著しいの
で、いずれも好ましくない。
1又は2に記載の浄水カートリッジであって、シートが
不織布又はフェルトからなる構成を有している。
する開口部は目開きが不均一なので、水に流されたろ材
によって流路がふさがれることなく一定の水量を確保す
ることができるという作用を有する。
的、化学的な手法を用いて接着又は交絡した繊維の集合
体をいう。不織布の原料としては、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエチ
レン、レーヨン、キュプラ、綿、羊毛等の獣毛、ガラ
ス、麻、アセテートなどが使われる。また、フェルトと
は、羊毛などの獣毛の集合体に熱、水分、圧力を加え
て、獣毛を絡合させた集合体をいう。
に記載の浄水カートリッジであって、シートと支持枠が
一体成型されている構成を有している。
に加え、以下のような作用を有する。
合は、支持枠とシートとの厚みを、支持枠にシートを溶
着した場合よりも薄くできるため、ろ材を充填できるろ
過室の容積を大きくでき、延いては、ろ材の充填量を多
くでき、それに伴って、ろ材に吸着可能なトリハロメタ
ンの量を多くできるので、浄水カートリッジの寿命を長
くできる。
枠に平板状のシートを溶着するといった面倒な工程がな
いため、その製造コストを下げることができる。
方法としては、金型内にシートと支持枠をセットし加熱
圧着する方法、加熱された金型内にシートをセットし樹
脂を流し込んで成形する方法等が用いられる。
に記載の浄水カートリッジであって、ろ過室の外周壁に
備えられた水の流出用の開口部とシートが一体成型され
ている構成を有している。
に加え、以下のような作用を有する。
形した場合は、支持枠とシートとの厚みを、支持枠にシ
ートを溶着した場合よりも薄くできるため、ろ材を充填
できるろ過室の容積を大きくでき、延いては、ろ材の充
填量を多くでき、それに伴って、ろ材に吸着可能なトリ
ハロメタンの量を多くできるので、浄水カートリッジの
寿命を長くできる。
室に平板状のシートを溶着するといった面倒な工程がな
いため、その製造コストを下げることができる。
方法としては、金型内にシートとろ過室をセットし加熱
圧着する方法、加熱された金型内にシートをセットし樹
脂を流し込んで成形する方法等が用いられる。
面を参照しながら説明する。
態1における浄水カートリッジの断面図であり、図2は
本発明の実施の形態1における中空糸膜部を除く浄水カ
ートリッジの断面図である。図3(a)は本発明の実施
の形態1における支持枠に取り付けられたフェルトの部
分斜視図であり、図3(b)は同通水後の支持枠に取り
付けられたフェルトの部分断面図である。
を浄水カートリッジ内に供給する水道水供給用開口部、
3はろ過室、4はろ過室に備えられた流入用開口部、5
は容器に内設された支持枠、6は支持枠に固着されたフ
ェルト、7はろ材を抑えるろ材押さえ板、8はろ材の充
填ばらつきを吸収するためのフェルト、9はろ過室の
蓋、10はろ材、11は中空糸膜である。矢印の方向は
水の流れである。
おける浄水カートリッジについて、以下その動作を説明
する。
2から供給された水は、矢印のように、ろ過室の外周壁
に備えられた流入用開口部4からろ過室3に入り、ろ材
10、支持枠5に固着されたフェルト6、中空糸膜11
の順に通って、浄化される。
際に、目開きが不均一で厚みのあるフェルト6の表面お
よび内部に捕捉されるが、フェルト6にはまだ水の通路
が残るため、浄水カートリッジ1の流量が低下しない。
た流入用開口部4にも備えられる場合がある。さらに、
フェルト6は、400g/m2程度の目付けのものを使
用するのが好ましい。
カートリッジは構成されているので、ろ材が充填された
ろ過室に通水された際に、粒径70μm〜100μmの
粒径を有する球状のろ材が目開きが不均一で厚みのある
フェルトの表面および内部に捕捉されるが、フェルトに
はまだ水の通路が残っているので、矢印の向きに一定の
量の水が流れ、浄水カートリッジを通過する水量が低下
しないという作用を有する。
態2における浄水カートリッジの断面図であり、図5は
本発明の実施の形態2における中空糸膜部を除く浄水カ
ートリッジの断面図である。なお、実施の形態1で説明
したものと同一のものは、同一の符号を付して説明は省
略する。
口部である。
おける浄水カートリッジについて、以下その動作を説明
する。
2から供給された水は、矢印のように、ろ過室3に内設
された支持枠5からろ過室3に入り、ろ材10、ろ過室
3の外周壁に備えられた流出用開口部12、ろ過室3の
外周壁に固着されたフェルト6、中空糸膜11の順に通
って、浄化される。
際に、目開きが不均一で厚みのあるフェルト6の表面お
よび内部に捕捉されるが、フェルト6にはまだ水の通路
が残るため、浄水カートリッジ1の流量が低下しない。
た支持枠5にも備えられていて良い。さらに、フェルト
6は、400g/m2程度の目付けのものを使用するの
が好ましい。
カートリッジは構成されているので、ろ材が充填された
ろ過室に通水された際に、粒径70μm〜100μmの
粒径を有する球状のろ材が目開きが不均一で厚みのある
フェルトの表面および内部に捕捉されるが、フェルトに
はまだ水の通路が残っているので、矢印の向きに一定の
量の水が流れ、浄水カートリッジを通過する水量が低下
しないという作用を有する。
おける不織布が一体成形された支持枠の外観図、図7は
本実施の形態3における外周壁と不織布が一体成形され
たろ過室の外観図である。なお、実施の形態1で説明し
たものと同一のものは、同一の符号を付して説明は省略
する。
一体成形された支持枠、15は不織布13と一体成形さ
れたろ過室である。
枠またはろ過室の外周壁と一体成形された構成を有して
いるため、以下のような作用を有する。
布との厚みは、支持枠またはろ過室の外周壁と不織布と
を一体成形した場合は、それらに不織布を溶着した場合
よりも薄くできるため、ろ材を充填できるろ過室の容積
を大きくでき、延いては、ろ材の充填量を多くでき、そ
れに伴って、ろ材に吸着可能なトリハロメタンの量を多
くできるので、浄水カートリッジの寿命を長くできる。
枠およびろ過室の外周壁に平板状の不織布を溶着すると
いった面倒な工程がないため、その製造コストを下げる
ことができる。
布とを一体成形する方法としては、金型内に不織布と支
持枠又はろ過室とをセットし加熱圧着する方法、加熱さ
れた金型内に不織布をセットし樹脂を流し込んで成形す
る方法等が用いられる。
試験例を用いて具体的に説明する。
付け400g/m2のフェルト(厚さ2.0mm)を取
り付け、中空糸膜を装着し、支持枠とろ過室との間に平
均粒径50、70、350μmの活性炭をそれぞれ充填
し、本実施の形態1に示す構成の浄水カートリッジを作
成した。なお、中空糸膜は、材質ポリスルホン、孔径
0.04μm、内径0.20mm、外径0.42mmの
ものを使用した。
00メッシュのメッシュ(厚さ0.2mm)を取り付
け、中空糸膜を装着し、支持枠とろ過室との間に粒径7
0、350μmの活性炭をそれぞれ充填し、支持枠に取
り付けたシートの種類及び厚さ以外は実施例と同様の構
成の浄水カートリッジを作成した。なお、中空糸膜は、
材質ポリスルホン、孔径0.04μm、内径0.20m
m、外径0.42mmのものを使用した。
トリッジにおける水圧100KPaの浄水の流量を測定
した。図8はろ過室に充填された活性炭の粒径と、実施
例と比較例の浄水カートリッジの浄水の流量とを示す図
で、その結果を示す。
は、浄水の流量が、実施例も比較例も3.5L/min
であったが、活性炭の平均粒径が70μmのときには、
比較例の浄水カートリッジの浄水流量が2.6L/mi
nであったのに対し、実施例の浄水カートリッジのそれ
は3.1L/minと、比較例の約120%に向上し
た。
の外周との間隔rと浄水カートリッジの寿命との関係を
示す図、図10は浄水カートリッジに充填されるろ材の
粒度分布を示す図である。
持枠に目付け400g/m2のフェルト(厚さ2.0m
m)を取り付け、中空糸膜を装着し、支持枠とろ過室と
の間に図10に示す70〜350μmの粒度分布を有す
る活性炭を充填し、本実施の形態1に示す構成の浄水カ
ートリッジを作成した。なお、中空糸膜は、材質ポリス
ルホン、孔径0.04μm、内径0.20mm、外径
0.42mmのものを使用した。
設した結果、図2に示すろ過室の外周と支持枠の外周と
の間隔rが種々の値を有する浄水カートリッジが得られ
た。
し、寿命と間隔rとの関係を調べた。図9にその結果を
示す。
IS S 3201(1999)6.2.3に準拠した
試験において、総トリハロメタン(クロロホルム45
%、ジクロロブロモメタン30%、クロロブロモメタン
20%、ブロロホルム5%)を除去しはじめてから、そ
の除去率が80%になるまでの総流量のことをいう。
カートリッジの寿命が短くなることが確認された。
ルの不織布と、材質ポリプロピレンの支持枠とを70℃
に保たれた金型内に装着し、50MPaの圧力を2秒間
加えることで不織布と一体成形された支持枠における支
持枠と不織布の厚みと、同じ厚み、同じ材質の不織布を
支持枠に溶着したものの支持枠と不織布の厚みとを比較
してみたところ、一体成形した場合の支持枠と不織布の
厚みは、そうでないものよりも約2mm薄くすることが
できることが確認された。ろ過室の外周と支持枠の外周
との間隔rを2mm大きくすることができるとすると、
浄水カートリッジの寿命を約5%長くすることができる
ことが図9から確認された。
によれば、以下のような有利な効果が得られる。
た際に、ろ材は支持枠に備えられた積層した繊維を絡
合、縫合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以上か
らなるシートに捕捉されるが、その開口部は目開きが不
均一なので、シートに捕捉されたろ材によって流路がふ
さがれることがなく、延いては、一定の水量を確保する
ことができる優れた浄水カートリッジを提供することが
できる。
た際に、ろ材は支持枠に備えられた積層した繊維を絡
合、縫合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以上か
らなるシートに捕捉されるが、その開口部は目開きが不
均一なので、シートに捕捉されたろ材によって流路がふ
さがれることがなく、延いては、一定の水量を確保する
ことができる優れた浄水カートリッジを提供することが
できる。
又は2の効果に加え、不織布又はフェルトが有する開口
部は目開きが不均一なので、水に流されたろ材によって
流路がふさがれることなく、一定の水量を確保すること
ができる優れた浄水カートリッジを提供することができ
る。
又は3の効果に加え、以下の有利な効果が得られる。
も、ろ過室の容積を広く確保できるため、ろ過室にろ材
をたくさん入れることができ、トリハロメタンを除去す
る能力を長時間維持することができる経済的で安全性に
優れた浄水カートリッジを提供することができる。
いので、低コストで製造できる浄水カートリッジを提供
することができる。
又は3の効果に加え、以下の有利な効果が得られる。
ときよりも、ろ過室の容積を広く確保できるため、ろ過
室にろ材をたくさん入れることができ、トリハロメタン
を除去する能力を長時間維持することができる経済的で
安全性に優れた浄水カートリッジを提供することができ
る。
必要がないので、低コストで製造できる浄水カートリッ
ジを提供することができる。
ジの断面図
く浄水カートリッジの断面図
けられたフェルトの部分斜視図 (b)本実施の形態1における通水後の支持枠に取り付
けられたフェルトの部分断面図
ジの断面図
く浄水カートリッジの断面図
た支持枠の外観図
成形されたろ過室の外観図
比較例の浄水カートリッジの浄水の流量とを示す図
カートリッジの寿命との関係を示す図
布を示す図
メッシュの部分斜視図 (b)従来の浄水カートリッジに備えられた通水後のメ
ッシュの部分断面図
度と浄水の流量との関係を示す図
Claims (5)
- 【請求項1】外周壁に水の流入用の開口部を備えたろ過
室と、前記ろ過室に内設された支持枠と、前記ろ過室と
前記支持枠との間に充填されたろ材と、を備えた浄水カ
ートリッジであって、前記支持枠は、積層した繊維を絡
合、縫合、接着又は融着させた繊維のいずれか1以上か
らなるシートを備えていることを特徴とする浄水カート
リッジ。 - 【請求項2】外周壁に水の流出用の開口部を備えたろ過
室と、前記ろ過室に内設された支持枠と、前記ろ過室と
前記支持枠との間に充填されたろ材と、を備えた浄水カ
ートリッジであって、前記ろ過室の外周壁の内周面また
は外周面に、積層した繊維を絡合、縫合、接着又は融着
させた繊維のいずれか1以上からなるシートを備えてい
ることを特徴とする浄水カートリッジ。 - 【請求項3】前記シートが、不織布又はフェルトからな
るシートであることを特徴とする請求項1又は2に記載
の浄水カートリッジ。 - 【請求項4】前記シートと前記支持枠が、一体成型され
ていることを特徴とする請求項1又は3に記載の浄水カ
ートリッジ。 - 【請求項5】前記ろ過室の外周壁に備えられた水の流出
用の開口部と前記シートが、一体成型されていることを
特徴とする請求項2又は3に記載の浄水カートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000176424A JP2001353486A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 浄水カートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000176424A JP2001353486A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 浄水カートリッジ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001353486A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002224665A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 浄水カートリッジ及び水処理装置 |
JP2002346550A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-03 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 浄水カートリッジ |
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