JP2003053336A

JP2003053336A - 浄水器

Info

Publication number: JP2003053336A
Application number: JP2001246204A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Okano; 正昭岡野
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】浄水カートリッジのハウジングに充分な耐圧
耐久性を確保しつつ、低コストで組立加工性に優れた浄
水器を提供する【解決手段】内部に水処理材を有する浄水カートリッ
ジのハウジングの少なくとも一部を、一種類または複数
種類の材料を多層に金型射出成型で積層形成することに
より、成型時にヒケを生じることなく、強度の高い浄水
カートリッジを容易に得ることができる。また、前記ハ
ウジングが外層と内層の２層で構成され、いずれか一層
の少なくとも一部がくり抜き部を有し、該くり抜き部
に、透明材で形成された他層が貫入するように構成する
と、強度を保ちつつ、水処理材内部を目視により確認す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭の台所や洗面
台等に設置され、水道水中に含まれる残留塩素や赤錆等
を取り除く浄水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飲用水としての水道水は、その水質基準
により一応の安全性を有しているものの、より安全で美
味しい水とするために、さらに浄水器を用いて浄化され
る状況が増えている。通常、浄水器においては、活性炭
等の吸着材により水道水中のカルキ臭、カビ臭、トリハ
ロメタン等が、また、多孔質中空糸膜により水道水中の
細菌、汚濁成分等が除去される。浄水器は、活性炭等の
水処理材の浄化能力が低下した際、交換の容易さから水
処理本体部をカートリッジ化した浄水カートリッジが一
般に用いられている。

【０００３】交換可能な浄水カートリッジとしては、図
３に示されるような、外側ケース４１及びその開放部を
閉塞するキャップ４４等で構成されるプラスチック製の
円筒形状を有するハウジング内に、活性炭等の吸着材４
２と、中空糸膜４３が外側ケース４１の長手方向に直列
に配された濾過モジュ−ル４９を有する浄水カートリッ
ジ４０が知られている。

【０００４】前記浄水カートリッジ４０においては、外
側ケース４１及びキャップ４４と濾過モジュ−ル４９の
間に原水通路４６が設けられ、キャップ４４の反対側に
は、浄水器本体に取付固定するためのネジ嵌合部４８、
原水の通水入口４５、浄水の通水出口４７、浄水器本体
との通水接続部を水封するためのパッキン５２、５３が
設けられている。吸着材４２は、所定位置から漏出しな
いように、その両端部をプラスチック製の枠に化学繊維
製の網を貼った円盤５０、５１で仕切られて、濾過モジ
ュ−ル４９に充填されている。水の流れは図中矢印で示
す通りであり、通水入口４５から流入する原水は、原水
通路４６を通って吸着材４２の端部に到達し、吸着材４
２と中空糸膜４３を順に通って浄水となり、浄水は集水
されて通水出口４７から外部に吐出される。

【０００５】また、内部の水処理材の汚れ具合を目視可
能にして、カートリッジの寿命交換時期を判断できるよ
うにするために、特許第２１３１８４０号公報、特開平
７−１０８２６１号公報には、前記キャップ４４等の部
品を透明材料で形成し、ハウジングに超音波溶着により
接着固定した浄水カートリッジが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の浄水器において
は、浄水カートリッジ４０のハウジングを構成する外側
ケース４１及びキャップ４４の材質は、低コストと成型
の容易さ等から、一般的にＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン
樹脂等のプラスチックが用いられるが、金属に比べ強度
・耐久性に限界がある。一般家庭で半年から１年程度使
用可能な強度・耐久性をそれら部材に確保させるため、
部材の肉厚を３〜４ｍｍ程度に厚肉化したり、３ｍｍ程
度の肉厚の裏側に１〜２ｍｍ厚程度の補強用のリブを複
数本設ける等の手段が考えられている。しかしながら、
そうした場合、部材の金型成形後、厚肉場所の外表面に
凹状のくぼみ（通称ヒケ）が出てデコボコとなり、部材
の平滑性や真円度が悪いため製造ラインにおいて組立加
工性が落ちる問題や、外観が非常にみすぼらしくなりデ
ザイン面で商品価値が低下するという問題がある。ま
た、近年、高層集合住宅の普及につれて、屋上に給水タ
ンクを用いない簡易な地階からのポンプによる直接給水
により、高水圧化された一般家庭が増えており、耐圧耐
久性の面でいっそうの向上が望まれているが、前述した
成形性の問題が障害となり、厚肉化による耐圧耐久性の
更なる向上は難しい。

【０００７】また、一部の部品を透明材料で形成し、ハ
ウジングに超音波溶着により接着固定した場合、工程ラ
インに専用装置の設置が必要であり、また別部品のた
め、成形のみならず接着のコストも必要であり、製造コ
ストが高くつき好ましいものではない。さらに超音波溶
着は、高さ０．５ｍｍ程度の非常に小さな三角突起（通
称溶け代）を振動摩擦により溶かしてそれを接着媒体と
して用いるため、その突起の成形ばらつきが接着強度や
外観のできを大きく左右する。つまり、小さめに成形さ
れたときは、接着力が弱くなって耐圧耐久性が著しく低
下し、大きめに成形されたときは、接着面から溶け代バ
リが出て、外観が非常にみすぼらしくなり、製品の品質
がばらついて好ましくないという問題がある。

【０００８】本発明は、浄水カートリッジのハウジング
の外観を損なうことなく充分な耐圧耐久性を確保し、低
コストで組立加工性に優れた浄水器を提供するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の要旨
は、内部に水処理材を有する浄水カートリッジを本体に
着脱可能な浄水器において、該浄水カートリッジが円筒
形状で、かつハウジングの少なくとも一部が、一種類ま
たは複数種類の材料から、金型射出成形により多層に積
層形成されてなることを特徴とする浄水器、である。

【００１０】また、積層形成された各層の肉厚が１．５
〜３ｍｍであると、成型性に優れ好ましい。また、前記
ハウジングが外層と内層の２層で構成され、いずれか一
層の少なくとも一部がくり抜き部を有し、前記くり抜き
部に、透明材で形成された他層が貫入すると、強度を保
ちつつ、内部の水処理材の汚れ具合を目視できるため好
ましい。さらに、前記くり抜き部が前記ハウジングの外
側から内側に向かって、前記ハウジングの円筒中心軸に
垂直な断面に対して５度以上の角度を持って拡大するテ
ーパー形状を有すると、ハウジングの耐久性が高いため
より好ましい。さらに、前記内層がくり抜き部を有し、
前記外層が透明部材からなると、くり抜き部接合面が汚
れないためより好ましい。また、前記浄水器が蛇口直結
型であると、コンパクトな構成とできるため好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の浄水器の実施形態を以下
図面を元に説明する。図１は、本発明の浄水器に取り付
けられる浄水カートリッジ１の一例を示す縦断面図であ
り、図２は、図１の浄水カートリッジ１を取り付けた浄
水器の一例を示す蛇口直結型浄水器３０の上面から見た
水平断面図である。

【００１２】浄水カートリッジ１は、外側ケース１１及
びその開放部を閉塞するキャップ１２で構成されるプラ
スチック製の円筒形状を有するハウジング内に、活性炭
等の吸着材１５と中空糸膜１６が、外側ケース１１の長
手方向に直列に充填された濾過モジュ−ル１７を有して
いる。

【００１３】ハウジングの材質は、耐圧性、成形加工
性、コストを考慮し、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリスルホン樹脂、ポリアセタ−ル樹脂、ポリカ−
ボネ−ト樹脂、アクリル樹脂等のプラスチックが好まし
く、形状としては、耐圧性と組立加工性を考慮し、縦長
円筒形が好ましい。ハウジングの肉厚は、薄いと耐圧性
が悪くなり、より高い耐圧性を確保するためには厚肉化
する必要があるが、厚肉化するとハウジング表面にヒケ
が発生しやすくなる。ここで、ハウジングを多層に分割
して成形するとヒケを効果的に防止することができる。
層の数は必ずしも限定はされないが、２層とするのが成
型も容易であり、かつ十分な強度が確保できるため好ま
しい。

【００１４】２層化する手法としては、一台の射出成形
機を用いて、まず内層部１１ｂ（１２ｂ）を金型一次成
形し、次に外層部１１ａ（１２ａ）を金型一次成形した
部分に接するように金型二次成形する手法を用いるのが
好ましい。接着のための治工具や専用装置が必要なく、
成形時間が短く、低コストであり、また熱で溶融した材
料をはり合わせるため強力な接着性が得られるためであ
る。

【００１５】各層の肉厚は、ヒケの生じない、成形性に
優れる１．５〜３ｍｍ程度に設定するのが好ましく、各
層の材料は接着性の観点から同一材料もしくは収縮率や
組成が大きく異ならない材料が好ましい。以上の構成に
よって、高い耐圧耐久性を有するとともにヒケも抑えら
れ、部材の平滑性や真円度が良いため製造ラインにおい
て組立加工性が良好で、なおかつ美しい外観が得られ
る。

【００１６】また、使用者が目視で濾過材の汚れ・目詰
まり具合を瞬時に確認でき、浄水カートリッジ１の交換
時期が容易に判断可能となるように、濾過モジュ−ル１
７と外側ケース１１の少なくとも一部は透明材で形成す
ることが好ましい。外側ケース１１への透明部の設置方
法としては、前記２層に成形する手法を用いるのと同時
に、外層部１１ａ（１２ａ）の少なくとも一部にくり抜
き部１９を設け、くり抜き部１９に透明材で形成された
内層部１１ｂ（１２ｂ）が貫入するように構成すること
が好ましい。

【００１７】またその逆で、内層部１１ｂ（１２ｂ）の
少なくとも一部にくり抜き部１９を設け、くり抜き部１
９に透明材で形成された外層部１１ａ（１２ａ）が内側
に突出してくり抜き部１９に貫入するように構成するこ
とも可能である。くり抜き部１９を外層部に設けた場
合、くり抜き部１９外周部の２層の接合ライン２０が円
筒外表面に出るのに対し、内層部にくり抜き部１９を設
ける構成の利点は、接合ライン２０が逆に円筒内表面に
出るように設けられることである。接合ライン２０は、
成形の誤差で生じる０．１〜０．２ｍｍ程度の２層のず
れ（段差）を伴う場合があり、接合ライン２０が外表面
にある場合、使用時に水はね等を浴びたり、手で触った
りすることから、ずれた部分にゴミや水垢が溜まること
があり、定期的な清掃が必要になってしまうが、円筒内
表面であれば、原水で常に洗い流されるため、ゴミや水
垢が溜まる懸念はない。またデザイン面で円筒外表面全
体に透明樹脂塗装を施したような光沢が得られ、高級感
を伴った外観が得られるという実用面上のメリットが生
じる。

【００１８】浄水カートリッジ１の内部全体を目視した
ければ、内層部１１ｂ（１２ｂ）を透明材で形成すると
ともに、外層部１１ａ（１２ａ）も全て透明材で形成す
れば可能である。しかし、その場合、透明部が全て２層
の接着となるため１層の透明部に比べ透明性が落ちるこ
と、接着面へのゴミや埃の混在があると見苦しいこと、
内部への光の照射面積が大きいため夏場など滞留水の水
温が上がって雑菌等の繁殖が起きる可能性があること等
により、前述のようにくり抜き部１９を設け、部分的に
透明とするのが好ましい。

【００１９】透明材で構成されるくり抜き部１９の位置
としては、本実施例では、円筒側面の中空糸膜１６の上
方に、その状態が目視できるように配置した。しかしな
がら、特にこの場所に限定されるものではなく、例え
ば、円筒側面の吸着材１５の上方、円筒側面の中空糸膜
１６と吸着材１５の両部の上方、円筒底部の吸着材１５
及び円盤２６の上方等に配置することも可能である。円
筒側面の中空糸膜１６の上方に配置する場合、くり抜き
部１９の形状としては、外側ケース１１の周壁に、広範
囲が見えるように周方向に回るように形成し、好ましく
は、ほぼ円筒全周にわたって設けるのがよい。

【００２０】幅については、あまり小さいと中が見えに
くいため、５ｍｍ以上に設定するのが好ましい。くり抜
き部１９に透明材で形成された層の全肉厚（突出分含
む）は、あまり厚いと成形性が悪くなり、透明性も低下
し、またコストが増し、あまり薄いと耐圧性が悪くなる
ため、３ｍｍ程度に設定するのが好ましい。また、くり
抜き部１９は、水圧によって、くり抜き部１９が外に膨
れた際に剥がれにくくなるように、テーパー形状として
設けるのがよく、顕著な効果を得るためテーパーは、ハ
ウジングの外側から内側に向かって、ハウジングの円筒
中心軸に垂直な断面に対して５度以上の角度を持って拡
大するように設定するのが好ましい。

【００２１】以上の構成は、透明部が別部品とならず、
従来のキャップ等の部品に生じていた成形、接着コスト
等が不要であり、製造コスト面で優れており、また、透
明部の接着強度については、透明材が広範囲で他材料側
と熱溶融ではり合わされ、かつテーパー面を設けたため
剥がれにくく、高い接着強度をもたせることが可能であ
り、非常に優れている。

【００２２】多層に分割して成形する場合のその他利点
として、各々の層に異なる機能を同時かつ効率的に持た
せることが可能な点が挙げられる。例えば、内層を滞留
水による雑菌の繁殖を防止するため、抗菌剤を混入した
樹脂で成形する、内層を滞留水から発生する臭いを防ぐ
ため、消臭剤を混入した樹脂で成形する、外層を水ハネ
による汚れカス付着防止のため、防汚剤を混入した樹脂
で成形する、外層を窓から差し込む紫外線による劣化防
止のため、高耐候性の樹脂で成形する、内層を熱水が流
れても安心なように高耐熱性材料で、外層をフライパン
等が当たっても安心なように高耐衝撃性材料で成形す
る、等が可能である。これらは各層単独でも組み合わせ
て使用しても良く、機能付加技術は従来使用されるもの
をそのまま用いることが可能である。目的用途に応じて
材料を選択的かつ効率的に使用して高機能化が達成でき
非常に優れている。

【００２３】浄水カートリッジ１内部の水の流れは、図
中矢印で示す通りであり、通水入口１３から流入する原
水は、原水通路２２を通って吸着材１５の端部に到達
し、吸着材１５と中空糸膜１６を順に通って浄水とな
り、浄水は集水されて通水出口１４から外部に吐出され
る。

【００２４】外側ケース１１及びキャップ１２と、濾過
モジュ−ル１７の間には、原水通路２２が設けられ、キ
ャップ１２の反対側の円筒底部には、浄水器本体に取付
固定するためのネジ嵌合部２１、リング状の原水の通水
入口１３、管状の浄水の通水出口１４、浄水器本体との
通水接続部を水封するためのＯリング等の柔軟なパッキ
ン２３、２４が設けられている。外側ケース１１とキャ
ップ１２は接着固定されており、接着方法としては従来
使用される超音波溶着法を用いればよい。通水入口１３
と通水出口１４の構造については特にこれに限定される
ものではなく、凹型の管で構成したり、低コストを重視
し、パッキン２３、２４を削除して相手側に設ける等の
構造をとることも可能である。

【００２５】外側ケース１１とキャップ１２の内側には
原水通路２２がほぼ全域に設けられており、更にその内
側には、水処理材として使用される吸着材１５と中空糸
膜１６を内部に充填した濾過モジュ−ル１７と、その濾
過モジュ−ル１７をハウジング内に水密的に固定する支
持部１８が設けられている。原水通路２２は、幅があま
り大きいと、その分水処理材の充填量が少なくなって性
能低下となり、一方、あまり少ないと通水面積の低下に
より圧損を生じて、流量低下となるので、原水通路２２
は幅１〜２ｍｍ程度に設定するのが好ましい。

【００２６】吸着材１５は、所定位置から漏出しないよ
うに、その両端部をプラスチック製の枠に化学繊維製の
網を貼った円盤２５、２６で仕切られて、濾過モジュ−
ル１７に充填されている。吸着材１５としては、残留塩
素の除去を目的とした場合、従来使用される亜硫酸カル
シウム、活性炭、ビタミンＣ等の水処理材を用いること
ができ、形状も、粉状、粒状、ブロック状、繊維状等、
特に限定はされないが、中でも高性能で成形・組立加工
性に優れ、フィルターとしての機能も有するブロック状
または繊維状の成形活性炭を用いるのが好ましい。

【００２７】サイズや性能、寿命については適宜設計し
て用いることが可能である。また、吸着材１５の表面に
は不織布シート、セラミック多孔板、ナイロンメッシュ
等のフィルターを貼り付けて、更にフィルター機能を向
上させるとより好ましい。

【００２８】中空糸膜１６としては、濁質成分の除去を
目的とした場合は、従来使用される細菌の除去まで可能
な多孔質中空糸膜を用いるのが好ましい。膜の材質や面
積については適宜設計して用いることが可能である。中
空糸膜１６は、ほぼ円筒形を有する両端が開口した濾過
モジュ−ル１７内に、片側をウレタン樹脂やエポキシ樹
脂等により従来用いられる方法によって接着固定され、
充填されている。中空糸膜１６は細菌まで除去すること
が可能なため、配置することで衛生上安全性の最も高ま
る通水出口１４直前に配置することが好ましい。

【００２９】濾過モジュ−ル１７は、キャップ１２の反
対側の外側ケース１１の円筒底部に設けられた円筒状の
支持部１８に超音波溶着法にて水出口端部を接着固定さ
れており、支持部１８にその外周を水密的に支持されて
いる。濾過モジュ−ル１７の固定については、中空糸膜
１６の脱着再利用を重視した場合、分解できるようＯリ
ング等のパッキンを介在させて水封差し込み嵌合する方
法も可能である。

【００３０】図２は、図１の浄水カートリッジ１が着脱
可能な浄水器として、蛇口直結型浄水器を例にとった場
合の水平断面図である。蛇口直結型浄水器３０は、内部
に原水送水管３６や水流の種類を切り換える切換弁３３
等が組み込まれ、主に、レバー３４を前側面に有する浄
水器本体３８と浄水カートリッジ１で構成される。図
中、浄水カートリッジ１の脱着は、浄水カートリッジ１
を円筒中心を軸として反時計回りに回し、浄水器本体３
８から引き抜けば可能であり、取り付けはその逆を行え
ばよい。

【００３１】蛇口直結型浄水器３０には、詳細図示しな
い切換弁３３が内蔵されており、切換弁３３に連結され
たレバー３４の回動操作によって、吐出水を浄水、原水
ストレート、原水シャワーの３段階に切り換えることが
可能である。原水の切換使用は、ビンや野菜等の分け洗
いに有効である。

【００３２】切換弁３３については、従来使用のロータ
ー弁やボール弁等をそのまま用いることができる。浄水
に切り換えた場合、蛇口３１から流入する原水は、図中
矢印で示すとおり、原水口３２、切換弁３３、原水送水
管３６を通って浄水カートリッジ１の通水入口１３に流
入し、内部の水処理材を通って浄水となり、浄水は通水
出口１４から流出した後、浄水送水管３７を通って浄水
出口３５から下方に向かって吐出される。

【００３３】本発明の蛇口直結型浄水器３０の本体３８
の主要材質は、耐圧性、成形加工性、コストを考慮し、
ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスルホン樹脂、
ポリアセタ−ル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、アクリル
樹脂等のプラスチックが好ましい。肉厚は、あまり厚い
と成形性が悪くなり、またコストが増し、あまり薄いと
耐圧性が悪くなるため、３ｍｍ程度に設定するのが好ま
しい。構造については、本実施例に限らず適宜目的に応
じて設計し、用いればよい。

【００３４】本発明の浄水器は、近年高デザイン化が進
むキッチンで、様々な人に容易に見られる場所である蛇
口の先端に取り付けられるため、美しい外観と優れた耐
圧耐久性の両立が必要とされ、また近年市場のニ−ズと
して低価格化が望まれ、いっそうの低コスト化が必要と
されている、蛇口直結型浄水器においては、非常に好適
である。その他、据置型浄水器、アンダーシンク型浄水
器、水栓組込型浄水器、ピッチャー型浄水器、アルカリ
イオン整水器、ミネラル水生成器等の浄水が必要とされ
るものには本発明を好適に用いることが可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明の浄水器によれば、従来のものに
比べ、高い耐圧耐久性を有しながら、厚肉となっている
場所の外表面にヒケが発生しないため、部材の平滑性や
真円度が良好で組立加工性が良く低コストとなり、外観
が美しくデザイン面で高い商品価値が生まれる。また、
目的用途に応じて機能材料を選択的かつ効率的に使用し
て高機能化が達成できる。また、金型射出成型により多
層化することにより、低コストでかつ製造面で安定的に
高い接着強度と良好な外観を伴わせて設けることが可能
となる。さらに、いずれか一層の少なくとも一部がくり
抜き部を有し、該くり抜き部に、透明材で形成された他
層が貫入する構成のハウジングとすると、強度を保ちな
がら水処理材を目視可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄水器に使用する浄水カートリッジの
一例を示す縦断面図である。

【図２】本発明の浄水器の一例を示す蛇口直結型浄水器
の上面から見た水平断面図である。

【図３】従来の浄水カートリッジの一例を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１浄水カートリッジ１１外側ケース１１ａ外側ケース外層部１１ｂ外側ケース内層部１２キャップ１２ａキャップ外層部１２ｂキャップ内層部１３通水入口１４通水出口１５吸着材１６中空糸膜１７濾過モジュ−ル１８濾過モジュ−ル支持部１９くり抜き部２０接合ライン２１ネジ嵌合部２２原水通路２３パッキン２４パッキン２５円盤２６円盤３０蛇口直結型浄水器３１蛇口３２原水口３３切換弁３４レバー３５浄水出口３６原水送水管３７浄水送水管３８浄水器本体４０浄水カートリッジ４１外側ケース４２吸着材４３中空糸膜４４キャップ４５通水入口４６原水通路４７通水出口４８ネジ嵌合部４９濾過モジュ−ル５０円盤５１円盤５２大パッキン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に水処理材を有する浄水カートリッ
ジを本体に着脱可能な浄水器において、該浄水カートリ
ッジが円筒形状で、かつハウジングの少なくとも一部
が、一種類または複数種類の材料から、金型射出成形に
より多層に積層形成されてなることを特徴とする浄水
器。
【請求項２】積層形成された各層の肉厚が１．５〜３
ｍｍである請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】前記ハウジングが外層と内層の２層で構
成され、いずれか一層の少なくとも一部がくり抜き部を
有し、該くり抜き部に、透明部材で形成された他層が貫
入することを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水
器。
【請求項４】前記くり抜き部が、前記ハウジングの外
側から内側に向かって、前記ハウジングの円筒中心軸に
垂直な断面に対して５度以上の角度を持って拡大するテ
ーパー形状を有することを特徴とする請求項３記載の浄
水器。
【請求項５】前記内層がくり抜き部を有し、前記外層
が透明部材からなることを特徴とする請求項３又は４記
載の浄水器。
【請求項６】前記浄水器が蛇口直結型であることを特
徴とする請求項１〜５いずれかに記載の浄水器。