JP2003531005A - 家庭用飲料水を浄化するためのフィルタ - Google Patents

家庭用飲料水を浄化するためのフィルタ

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Abstract

(57)【要約】 家庭用飲料水中の不純物のレベルを低くするために、改良されたフィルタを供給する。フィルタは、酸化活性炭と、陽イオン類と少なくとも1つの他の不純物を除去する少なくとも1つの他のタイプの吸着材と、を有する。フィルタは、一部又は全ての吸着材を備えるエンベロープを有することで、吸着材を有効に用いることができる。また、このエンベロープは、水のバイパスフローを最小限にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、家庭用飲料水から不純物を除去するフィルタに関する。特に、本発
明は、家庭用飲料水から、複数の不純物類を除去する吸着材を有する重力流下フ
ィルタに関する。
【0002】 (発明の技術背景) 家庭用飲料水、特に家庭用水道栓からの飲料水は、たびたび、いやな味や塩素
の匂いがするという苦情が出されている。更に、飲料水は、低いレベルの塩素化
有機物を有するときがある。これは、飲料水源の塩素殺菌や、古い家においては
、家庭の配管システムからにじみ出た鉛によって生じる。これらの物質をなくし
、不純物を除去するために、多くのフィルタが提案され使用されてきた。しかし
、不純物のタイプが異なるので、個々の不純物を除去するために各々設計された
、異なる濾過材料を、ひとつのフィルタに設置する必要がある。フィルタの大き
さには制限があるので、濾過材料を組み合わせることは、時には妥協をせざるを
得ないこととなり、結果として、ひとつまたはそれ以上の不純物の除去の効率が
悪くなることにつながる。
【0003】 家庭用の水を純化させるために、カラフ(ガラス製卓上びん)やピッチャー(
水差し)を使った重力流下フィルタがよく知られている。典型的なのは、カラフ
を用いたもので、主に上部室と下部室からなる。そして、両室の間に、取り外し
可能な重力流下フィルタがきつく取り付けられ、濾過された水が供給水と隔離さ
れるようになっている。このカラフは、水をバッチ式に処理することになる。供
給水が上部室へ注がれ、重力によって重力流下フィルタを通過する。そして、濾
過された水は、下部室に集められる。
【0004】 既に特許登録されていたり、現在行なわれているフィルタやシステムは、家庭
用飲料水からある程度の不純物は除去できるが、全てを除去することはできない
。典型的なのは、活性炭を使って、いやな味や匂いだけでなく塩素が除去するも
のである。また、鉛のような溶解陽イオン類は、イオン交換濾材を用いて除去さ
れる。重力流下フィルタカートリッジは、生物学的な不純物も除去するように設
計されてきた。
【0005】 しかしながら、ピッチャーやカラフに用いる重力流下フィルタカートリッジに
おいて、陽イオン類のようなタイプの不純物も同時に除去しなければならない場
合に、溶解有機化学物質を効率的に取り除くものは開発されてこなかった。
【0006】 クロロフォルムのようなトリハロメタンが飲料水中に存在することに対する危
惧が高まり、飲料水中のトリハロメタンの量の上限の推奨値を引き下げたり、使
用時に溶解有機化学物質を更に除去することが望まれるようになった。現状のフ
ィルタ設計では、活性炭とイオン交換樹脂を組み合わせても、溶解有機化学物質
は効果的に除去することができない。
【0007】 従って、本発明の目的は、家庭用飲料水中に見出される様々な不純物を効果的
に除去し、従来の水フィルタカートリッジが抱える多くの不利益を克服すること
にある。更に、本発明の目的は、溶解有機物を除去する性能を落とすことなく、
陽金属イオン類を除去できる、家庭用飲料水を純化する重力流下フィルタを提供
することにある。更に、本発明の目的は、新しい効率的な濾過材の使い方によっ
て、不純物除去に高い効率を有するフィルタを提供することにある。これらの、
そして他の本発明の目的は、本明細書に開示された記載によって明らかである。
【0008】 (発明の概要) 本発明は、家庭用飲料水の中に見出される不純物のレベルを下げるための、少
なくとも2つの吸着材を備えたフィルタを提供することにある。このフィルタは
、陽イオン類、遊離塩素、及び有機化学物質を、効率的に除去し、それにより実
質的に、いやな味や匂いを消すことができる。本発明に適した吸着材は、例えば
、酸化活性炭、活性炭、沸石、イオン交換樹脂、シリカゲル、活性アルミが含ま
れる。
【0009】 本発明の1つの態様は、活性炭と協働して陽イオン類を有効的に除去する酸化
活性炭と、いやな味や匂いの原因となり、遊離塩素と反応する有機化学物質や不
純物を吸着する活性炭を組み合わせるものである。
【0010】 好ましくは、酸化活性炭は、酸化活性炭ファイバ、又は、ACC(活性炭布)を
備える。本発明のフィルタは、水がバイパスすることを最小限に留め、フィルタ
の吸着材を効率的に使えるように、最適条件で水を吸着材の中を通すように設計
されている。
【0011】 また、ひとつの態様は、フィルタが、中に入った吸着材を保つ範囲で、その長
手方向に配置された細長形状のエンベロープを含むフィルタハウジングを備える
。このフィルタハウジングとエンベロープは、空間を確保するために、距離が開
けられている。例えば、濾紙を備える微粒子濾過手段が、フィルタハウジングと
エンベロープの間の空間に配置されて、吸着材から逃げ出したダストを外へ出さ
ないようにすることができる。フィルタハウジングは、加熱していない家庭用飲
料水をフィルタへ供給する入側ポートと、濾過又は処理された水をフィルタから
排出する出側ポートを有する。
【0012】 エンベロープは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロライド又は
ポリテトラフルオロエチレンのような不活性プラスチック材料で作ることができ
る。エンベロープは、フィルタの出側ポートのそばに設置された少なくともひと
つの吸着材を保持する手段を有する。更に、当該手段が、入側ポートのそばにも
有するのが好ましい。この保持手段は、スクリーンであって、不活性プラスチッ
ク材料、腐食しない金属、穴のあいた板からなる。吸着材が保持手段で保持され
、実質的に水流を抑えることがない範囲で、エンベロープの中にきつく取り付け
られることが望ましい。
【0013】 好ましい態様では、エンベロープは活性炭で満たされている。そして、この活
性炭は、粒子状、ペレット状、又は球状であり、少なくとも、1層の酸化ACC
を含み、フィルタハウジングの入側端のそばに置かれるのが望ましい。複数の層
の酸化ACCは、ハウジングの入口と活性炭の間に配置されるのが望ましい。こ
のように、酸化ACC層は、水流を受けて陽イオン類を除去する。その後、水は
、エンベロープの活性炭床を通過して、溶解有機物と不純物と遊離塩素が除去さ
れる。
【0014】 他には、酸化活性炭やACCが、活性炭床に渡って点在している態様がある。
酸化カーボンが、粒子状、ペレット状、又は球状の場合、この酸化カーボンを活
性炭とまゲルことで、効果的に陽イオン類や有機物を除去することができる。更
に、酸化活性炭を用いることで、イオン交換樹脂を用いる必要が無く、全体的な
キャパシティや有機物を除去するフィルタの性能を上昇させることができる。
【0015】 この効率は、陽イオンに加えて有機物を吸着することに役立つ大きなミクロポ
ーボリュームに起因する。フィルタの設計は、水をエンベロープの軸方向へ流し
て、実質的にバイパスフローをなくすことで、更に吸着材を効率的に用いること
ができるようになる。このバイパスフローは、微粒子材料を備えるフィルタを流
れる流体の流れに関する、共通の問題である。
【0016】 フィルタハウジングの径と関連して、エンベロープの径を調整し、エンベロー
プの第1保持手段とフィルタハウジングの底部との距離を調整することで、最適
な流れと濾過率を得ることができる。更に、活性炭をエンベロープとフィルタハ
ウジングの間の空間に配置することで、新たな不純物の除去の能力を加えること
ができる。この場合、貫通孔が、エンベロープの長手方向の全域に開けられてい
る。貫通穴の大きさは、水が吸着材の隅々にいきわたるように、選択がなされる
。例えば、貫通孔の大きさは、フィルタハウジングの入側から離れるにつれて大
きくなるようにすると、ハウジングの入側ポートの貫通孔に集中して流出するこ
とがなくなる。
【0017】 更にもうひとつの態様は、フィルタは、基本的には、上述のエンベロープと実
質おなじエンベロープを有する。フィルタは、シンクの蛇口や噴水のような水源
に任意に接合するための、取り外し可能な接続手段を、入側ポートに有する。こ
の接続手段は、パイプ、ホース、又はチューブフィッティングといった、あらゆ
る適切な手段が含まれる。更に、フィルタは、標準水ピッチャー内で適応するよ
うに設計される。
【0018】 (好ましい形態の詳細な説明) 本発明の好ましい態様は、実際に図1に示される。フィルタは、水を流入させ
る入側ポート11と、濾過された又は処理がされた水を排出する出側ポート12
と、フィルタハウジングの中に配置された吸着材ポーション20と、を有するフ
ィルタハウジング10を備えている。フィルタハウジング10は、高密度ポリエ
チレン、超高密度ポリエチレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリビニルクロライド、ポリカーボネート等の高分子材料によるのが望ましい。
【0019】 好ましい態様では、フィルタハウジング10は、筒状の形状をしている。入側
ポート11は、複数の貫通穴13が開いており、そこから水がフィルタへ流れ込
む。そして、貫通穴13の上か下に、任意に設置された穴明き部材15によって
、水は更に、吸着材の上へ散布される。出側ポート12は、フィルタハウジング
壁のそばに配置された複数の貫通穴14を有する。
【0020】 エンベロープ50は、上部筒状部分51と下部筒状部分52を備える。エンベ
ロープ50は、フィルタハウジングに取り付けられたスペーサ60によって、フ
ィルタハウジング19の中に収められ、下部筒状部分52がフィルタの出側ポー
ト12に接しないようにすることが望ましい。保持手段53が、下部筒状部分5
2の最下端に取り付けられている。保持手段53については、エンベロープの一
部をなすか、装着可能なスクリーン、又は機械加工された部品によるか、他の適
した方法をとることができる。
【0021】 上部筒状部分51は、フィルタハウジング10の内側に、きつく装着されてい
る。下部筒状部分52の外径は、フィルタハウジング10の内径よりも小さくな
っている。エンベロープ50とフィルタハウジング10によって、環状空間70
を形成している。縦溝が設けられた濾紙で作られた筒状微粒子フィルタ80が、
環状空間70においてフィルタハウジング10の壁に沿うように配置され、エン
ベロープ50から漏れた炭素ダストを除去する。
【0022】 エンベロープ50には、例えば12x49メッシュ(U.S. sieve series)の
ように、最適な不純物の吸着率が得られるようなメッシュサイズの活性炭で充填
される。活性炭は、粒子状、ペレット状、又は球状であり、例えば、処理炭、ナ
ッツの殻、ピート、木材、又は、高分子材料といったような、最も適した材料か
ら作られる。例えば、活性炭を作成する熱処理方法は、原材料を炭化させて、そ
の炭化された材料の内部ポーラス構造を選別的にガス化して、活性炭に大きな吸
着用気孔ボリュームを作りだす。複数の層をなす酸化ACC吸着材54は、活性炭
の上部に、おおよそ入側ポート11まで配置される。本発明に適した酸化ACC吸
着材54は、米国特許09/335,108「金属除去のための木炭」(199
9年6月17日出願)に開示されている。この文献は、参考に添付されている。
【0023】 一般的に、本発明に含有物に適した酸化ACCは、接触PHが約4未満である。更
に、約3未満が望ましく、約2.5未満が最も望ましい。酸化炭素の接触PHは、
米国特許09/335,108「金属除去のための木炭」(1999年6月17
日出願)に開示された方法で測定することができる。吸着材は、複数の層をなす
酸化ACC吸着材54の上部に配置された保持手段55によって、外へ出ないよう
になっている。
【0024】 供給水は、貫通穴13を通してフィルタへ導かれ、穴明き部材15と保持手段
55を通して散水される。陽イオン不純物は、実質的に、複数の層をなす酸化AC
C吸着材54によって吸着される。水は、引き続き、上部筒状部分51と下部筒
状部分52を流れる。純化された水は、吸着床から出て保持手段53を通過し、
貫通穴14を通って、フィルタハウジング10から排出される。
【0025】 本発明のもうひとつの形態は、活性炭が、環状空間70、及び、保持手段53
とフィルタハウジング10の底部の間に、収められている。更に言えば、環状空
間70は、完全に活性炭に占められている。この場合、貫通穴14は、有効に働
くように、フィルタハウジングのリング60の真下に開けられる。この形状では
、本発明のフィルタでは、更に活性炭を加えて、残った不純物が凝縮するのを防
ぎ、フィルタの寿命を延ばしている。
【0026】 (実施例1) 活性炭と酸化ACC吸着材の組み合わせによるフィルタ 図1に示したものに類似したポリエチレン製のカラフ型フィルタハウジングを
試験用に選択した。ハウジングは、筒状で、長さ6.1インチで、入側ポート径
が約2.1インチ、出側ポートの径が約2インチである。縦溝が設けられた濾紙
で作られた微粒子フィルタが、フィルタハウジングの内表面に沿って設置されて
いる。
【0027】 フィルタキャビティは、118mlの量のF600TM粒子状活性炭(カルゴン
カーボンコーポレーション、ペンシルベニア州、ピッツバーグで入手可能)で満
たされている。酸化FM5−250ACCは、入口と粒子状活性炭の間に設置さ
れる。酸化FM5−250ACCは、米国特許09/335,108に開示され
る工程に従って準備され、同特許に開示された計測方法で計測された値で、炭(
カーボン)1gにつき1.4meq/gのイオン交換能力を有する。フィルタハ
ウジングは、水の純度試験のためにシールされる。
【0028】 (実施例2) 第1の好適な形態のフィルタ もうひとつのカラフ型フィルタハウジングは、実施例1のものと同じ寸法を持
ち、フィルタハウジングの内壁に沿って設置され縦溝が設けられた濾紙で作られ
た微粒子フィルタと、上部筒状部分が、径2インチ、長さ1と7/8インチであ
り、下部筒状部分が、径7/8インチ、長さ3インチであるポリウレタン製のエ
ンベロープを含む。ワイヤメッシュスクリーンが、下部筒状部分の最下端に取り
付けられ、エンベロープの中の吸着材を保持している。
【0029】 エンベロープが、フィルタハウジングの内側に設置された場合、スクリーンは、
フィルタハウジングの底から1/2インチのところに設置される。エンベロープ
は、約70mlのF600TM粒子状活性炭で満たされる。3層の酸化したFM5
−250ACC吸着材が、F600TM粒子状活性炭の上に置かれる。吸着材が満
たされたエンベロープが、フィルタハウジングの内部に設置され、フィルタハウ
ジングは、試験のために、後で再シールされる。
【0030】 (試験用の水) 発明を評価するための一貫した基準を与えるために、試験用の水は、ANSI
/NSFスタンダード53、飲料水処理設備の健康に対する影響基準(NSI、
アンアーバー、ミシガン)に規定された方法に従って準備される。ミリキュー(M
illi-Q)水(2度脱イオン化したもの)が基本の水として使用され、マグネシウ
ムとカルシウムの無機塩を加えて全溶解固形物を増やし、重曹を加えてアルカリ
度を高め、次亜塩素酸ナトリウムを加えて、水の中の遊離塩素量を増やしている
【0031】 特に、20リットルごとに、下記の量のケミカルを加える。 0.8gのMgSO4 (Fisher Certified Anhydrous) 1.478gのCaCl2 (Fisher Certified Anhydrous) 2.0gのNaHCO3 (Fisher Certified A.C.S.) 0.4mlのNaOCl (Fisher Purified Grade 4-6%)
【0032】 その後、水のPHを計り、塩酸か水酸化ナトリウムを用いて、PH8.5プラ
スマイナス0.25に調整する。PHが定常状態になったところで、鉛硝酸塩の
形で、鉛が加えられる。目標鉛濃度は、150μm/Lである。発明を評価する
ための有機不純物として、クロロフォルムが用いられる。クロロフォルムは、A
NSI/HSFスタンダード53の揮発性有機化合物(VOCs)の代わりに用
いられてきたものであり、本試験でもクロロフォルムを採用する。クロロフォル
ムが加えられると、クロロフォルムが溶けるだけの十分な時間をとる必要がある
ので、溶液は一晩中かき回される。クロロフォルムの目標濃度は、300μg/
Lである。
【0033】 (フィルタ試験) 実施例1と2のカラフ型フィルタと、アズレシーブPUR 付きカラフフィルタ(
リカバリーエンジニアリング、ミネソタ州、ミネアポリスから入手可能)に関し
て、上述の水を使用して、鉛とクロロフォルムの除去試験を行なった。アズレシ
ーブ PUR 付きカラフフィルタは、実施例1と2のフィルタと類似の寸法を有し
、粒子状の活性炭とイオン交換樹脂を混ぜてある。表1に、40リットルの水を
処理した後の結果を示す。
【0034】
【表1】
【0035】 従って、イオン交換樹脂を、酸化ACC吸着材に換えると、フィルタのクロロフ
ォルムと鉛の双方の除去能力が増す。吸着材が少量含まれただけでも、実施例2
に示す本発明の形態では、アズレシーブ PUR 付きカラフフィルタよりも優れた
性能を示す。この優位点は、バイパスフローを最小限に抑えることで、フィルタ
に限定された量の吸着材をより効率的に使用できることの結果である。
【0036】 40リットルの水を処理して、無機及び有機不純物を高い効率で除去すること
によって、本発明が、従来の市販フィルタに比べて、定量的で大きな改善がなさ
れていることがわかる。更に、本発明は、非常に多量の水を管理し処理すること
ができる。例えば、この試験での参考用のとして取り上げたPUR付きカラフフ
ィルタの標準フィルタの仕様では、40ガロン(151.4リットル)の水を処
理できるとなっている。本発明が、同じ量の水を処理できるか調べるために、本
発明の実施例1と2のフィルタの試験を、150リットルまで続けた。
【0037】 図2と図3のデータが、処理された水の中で測定されたクロロフォルムと鉛の
濃度を示す。これらの図から、150リットルの水を処理した場合のクロロフォ
ルムの除去率は、実施例1の場合で約97%、実施例2の場合で100%であっ
た。PUR付きカラフフィルタの場合には、そこまで達しないと思われる。鉛の
除去率に関しては、実施例2のフィルタの場合は、約95.5%であるが、実施
例1の場合には、約97%をキープしている。実施例2の場合に、若干鉛除去率
が低いのは、フィルタで用いられる粒子状活性炭の量が少ないからであろう。な
ぜならば、活性炭は、本来、陽イオン類を除去するある程度の能力を有するから
である。
【0038】 本発明の利点は、更に、300リットルの試験において、本発明のフィルタは
、高いレベルで、陽イオン類と有機物質を同時に除去することができることを示
している。実施例1のフィルタは、約95%のクロロフォルムを除去し、実施例
2のフィルタは、いまだ98%もの除去率を有する。鉛の除去率も、高いレベル
を保ち、実施例1のフィルタは、約91%であり、実施例2では約86%である
。本発明のフィルタの全般的な性能は、様々なエンベロープの寸法から選んで、
目標とするマーケットの要求値に合うように調整することができる。酸化炭素布
の層を増やすことで、本発明のフィルタの鉛除去性能を高めることができる。
【0039】 実施例1と実施例2のフィルタの比較によって、エンベロープに活性炭を入れ
ることで、活性炭の有機吸着性能の利用が改善されていることがわかる。たとえ
、実施例2の粒子状活性炭の量が、実施例1に比べて非常に少なくても、この改
善がなされている。バイパスフローを減少させて、本発明のフィルタの活性炭床
を通る軸流を改善することによって、粒子状活性炭を、有機不純物の除去に効率
よく用いることができる。更に、酸化活性炭吸着材を使用すると、イオン交換樹
脂と異なり、陽イオン類の除去性能だけでなく、有機物の除去性能も高まる。ま
た、フィルタの寿命も延ばすことができる。従って、これらを組み合わせると、
40リットルの水を処理した場合、市販のフィルタでは、鉛除去率は98%であ
るのに対して、実施例1と2のフィルタで処理した場合には、鉛の除去率が10
0%であるという利点が存在する。
【0040】 本発明においては、活性炭吸着材がエンベロープとフィルタハウジングの間に
ある限りは、耐用期間を延ばすことができる。この態様においては、処理又は純
化された水を排出する貫通穴が、フィルタハウジング上で、支持リングであるス
ペーサ60の真下のあたりに開けられている。
【0041】 本発明のもうひとつの態様では、貫通穴は、エンベロープ50の長手方向に開
けられ、活性炭は、このエンベロープとフィルタハウジングの間に供給される。
この貫通穴のサイズは、水が、エンベロープの中の活性炭をバイパスしないよう
に、エンベロープの中を流れる水の流れ方向に沿って大きくなる。本発明のこの
態様では、活性炭床を流れる表層速度を、遅くすることができるという利点があ
る。従って、物質移動領域を増やし、バイパスフローを最小化させる。これによ
って、フィルタ中の限定された量の活性炭をより効率よく使うことができる。
【0042】 更に、エンベロープの長さは、フィルタを流れる水の、最適な流速や濾過時間
を得るように調整ができる。実施例2のエンベロープを用いれば、1リットルの
水を濾過する時間は、20分である。このエンベロープの長さを伸ばして、フィ
ルタハウジングの底から1/4インチになるようにすると、濾過時間は、40分
に延長される。更に、エンベロープの下部筒状部分の径を1インチに大きくし、
下部保持手段を、フィルタハウジングの底から1/2インチに設置すると、1リ
ットルの水の濾過時間は、9分に短縮される。この結果は、表2にまとめられる
【0043】
【表2】
【0044】 以上のように、本発明の好ましい態様や本発明も実施モードを説明してきたが
、特許請求の範囲に記載された本発明のスコープからはずれることなく、更に多
くのバリエーションや変更や均等物も、本発明の態様や実施モードに属する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のフィルタの好ましい態様の断面を示した図である。
【図2】 活性炭吸着材のみを含む本発明の2つのフィルタによるクロロフ
ォルムの除去を示す図。
【図3】 活性炭吸着材のみを含む本発明の2つのフィルタによる鉛の除去
を示す図。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年6月21日(2002.6.21)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】 従って、本発明の目的は、家庭用飲料水中に見出される様々な不純物を効果的
に除去し、従来の水フィルタカートリッジが抱える多くの不利益を克服すること
にある。更に、本発明の目的は、溶解有機物を除去する性能を落とすことなく、
陽金属イオン類を除去できる、家庭用飲料水を純化する重力流下フィルタを提供
することにある。更に、本発明の目的は、新しい効率的な濾過材の使い方によっ
て、不純物除去に高い効率を有するフィルタを提供することにある。これらの、
そして他の本発明の目的は、本明細書に開示された記載によって明らかである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】 (発明の概要) 本発明は、家庭用飲料水の中に見出される不純物のレベルを下げるための、少
なくとも2つの吸着材を備えたフィルタを提供することにある。このフィルタは
、陽イオン類、遊離塩素、及び有機化学物質を、効率的に除去し、それにより実
質的に、いやな味や匂いを消すことができる。本発明に適した吸着材は、例えば
、酸化活性炭、活性炭、沸石、イオン交換樹脂、シリカジェル、活性アルミが含
まれる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】 本発明の1つの態様は、活性炭と協働して陽イオン類を有効的に除去する酸化
活性炭と、いやな味や匂いの原因となり、遊離塩素と反応する有機化学物質や不
純物を吸着する活性炭を組み合わせるものである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】 好ましくは、酸化活性炭は、酸化活性炭ファイバ、酸化活性炭ファブリック、
又は、ACC(活性炭布)を備える。本発明のフィルタは、水がバイパスすること
を最小限に留め、フィルタの吸着材を効率的に使えるように、最適条件で水を吸
着材の中を通すように設計されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 20/28 C02F 1/42 A C02F 1/42 B01D 23/02 Z (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ, VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4D024 AA02 AB00 AB11 BA02 BA03 BA07 BA13 BA14 BB01 BB02 BB05 CA04 CA12 DB03 DB19 4D025 AA03 AB28 BA07 BA22 BB14 BB15 DA02 DA03 DA10 4D041 AA16 AB04 AD08 CA03 CB03 4G066 AA05B AA20B AA21B AA22B AA61B BA03 BA16 BA38 CA02 CA31 CA33 DA07

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入側ポートと出側ポートを有し水を濾過するハウジングを備
    え、前記ハウジングの前記入側ポートと出側ポートの間に、酸化活性炭と、活性
    炭と沸石とイオン交換物質とシリカゲルと活性アルミとからなるグループから選
    ばれた少なくともひとつの他の吸着材と、を備えた飲料水中の不純物のレベルを
    下げる重力流下フィルタ。
  2. 【請求項2】 下記の部材を備えた飲料水中の不純物のレベルを下げる重力
    流下フィルタ; (1)入側ポートと出側ポートを有するフィルタハウジングと、 (2)前記フィルタハウジングの内部に、前記フィルタハウジングとの間に空間 を確保するように前記フィルタハウジングと離れて設置された細長形状の エンベロープであって、 少なくともひとつの保持手段を有し、 酸化活性炭と、活性炭と沸石とイオン交換物質とシリカゲルと活性アルミ とからなるグループから選ばれた少なくともひとつの他の吸着材と、を備 えたエンベロープ。
  3. 【請求項3】 前記細長形状のエンベロープが、前記フィルタハウジングの
    前記入側ポートから前記フィルタハウジングの前記出側ポートまで伸びている請
    求項2に記載の飲料水中の不純物のレベルを下げる重力流下フィルタ。
  4. 【請求項4】 前記入側ポートと前記出側ポートが複数の貫通穴を備えた請
    求項3に記載の飲料水中の不純物のレベルを下げる重力流下フィルタ。
  5. 【請求項5】 前記酸化活性炭が酸化活性炭布である請求項1又は2に記載
    の飲料水中の不純物のレベルを下げる重力流下フィルタ。
  6. 【請求項6】 前記少なくともひとつの他の吸着材が活性炭である請求項1
    又は2に記載の飲料水中の不純物のレベルを下げる重力流下フィルタ。
  7. 【請求項7】 前記酸化活性炭が、前記少なくともひとつの他の吸着材の上
    に、別の層として配置された請求項1又は2に記載の飲料水中の不純物のレベル
    を下げる重力流下フィルタ。
  8. 【請求項8】 前記酸化活性炭が、前記少なくともひとつの他の吸着材の中
    で点在している請求項1又は2に記載の飲料水中の不純物のレベルを下げる重力
    流下フィルタ。
  9. 【請求項9】 更に、微粒子濾過手段が前記フィルタハウジングの内表面に
    沿って設置された請求項1又は2に記載の飲料水中の不純物のレベルを下げる重
    力流下フィルタ。
  10. 【請求項10】 前記酸化活性炭が約4未満の接触PHを有する請求項1又
    は2に記載の飲料水中の不純物のレベルを下げる重力流下フィルタ。
  11. 【請求項11】 更に、前記入側ポートに、任意に水源に接合するための取
    り外し可能な接続手段を備えた請求項1又は2に記載の飲料水中の不純物のレベ
    ルを下げる重力流下フィルタ。
  12. 【請求項12】 前記エンベロープと前記フィルタハウジングの間の空間が
    、活性炭と沸石とイオン交換物質とシリカゲルと活性アルミとからなるグループ
    から選ばれた吸着材で占められた請求項2に記載の飲料水中の不純物のレベルを
    下げる重力流下フィルタ。
  13. 【請求項13】 前記エンベロープが前記エンベロープの長さ方向に沿って
    複数の貫通穴を有し、前記貫通穴の大きさが、前記フィルタハウジングの入側ポ
    ートから離れるにつれて大きくなる請求項12に記載の飲料水中の不純物のレベ
    ルを下げる重力流下フィルタ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119692A (ja) * 2007-12-28 2008-05-29 Ngk Insulators Ltd 浄水器
JP2013525216A (ja) * 2010-04-19 2013-06-20 ニュートラ−ライフ インコーポレイテッド 水への添加剤を保持するためのフィルタを備えた水容器用キャップ

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050247635A1 (en) * 2001-08-27 2005-11-10 Vo Toan P Adsorbents for removing heavy metal cations and methods for producing and using these adsorbents
US20050093189A1 (en) * 2001-08-27 2005-05-05 Vo Toan P. Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same
US7429551B2 (en) * 2001-08-27 2008-09-30 Calgon Carbon Corporation Adsorbents for removing heavy metals
US7429330B2 (en) * 2001-08-27 2008-09-30 Calgon Carbon Corporation Method for removing contaminants from fluid streams
US6914034B2 (en) * 2001-08-27 2005-07-05 Calgon Carbon Corporation Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same
US7442310B2 (en) * 2002-07-15 2008-10-28 Magnesium Elektron, Inc. Treating liquids with pH adjuster-based system
US20050077246A1 (en) * 2002-07-15 2005-04-14 Pardini James J. Treatment of liquid using porous polymer containment member
US7169297B2 (en) * 2002-07-15 2007-01-30 Magnesium Elektron, Inc. pH adjuster-based system for treating liquids
JP3670258B2 (ja) * 2002-08-09 2005-07-13 喜久雄 田村 活水装置
US6811036B1 (en) * 2002-10-21 2004-11-02 Vincent Vaiano Drinking straw with integral filtration system
US20050218047A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Access Business Group International Llc Fluid treatment system
US7396461B2 (en) * 2006-03-20 2008-07-08 Filtrex Holdings Pte, Ltd. Filter cartridge for gravity-fed water treatment device
US20090057228A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Siemens Water Technologies Corp. System and method of filtering using stratified activated carbon
CA2723899A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Wayne Slark Method and system for treatment of water
US9306232B2 (en) * 2008-06-25 2016-04-05 GM Global Technology Operations LLC In situ fuel cell contamination sampling device
WO2010005936A2 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Pur Water Purification Products, Inc. Multi-stage water filters
CN107010750A (zh) 2009-01-13 2017-08-04 捷通国际有限公司 重力供水处理系统
ITPD20090022U1 (it) 2009-04-08 2010-10-09 Laica Spa Cartuccia filtrante perfezionata
US10519046B2 (en) * 2012-03-30 2019-12-31 Selecto, Inc. High flow-through gravity purification system for water
US9028690B2 (en) 2012-04-18 2015-05-12 3M Innovative Properties Company Water treatment cartridge
CN105289484A (zh) * 2015-04-02 2016-02-03 江苏沥泽生化科技有限公司 一种高效吸附活性炭纤维布及其制备方法
US10343931B2 (en) 2015-09-30 2019-07-09 Brita Lp Filter cartridge placement in filter as you pour system
US11872506B2 (en) * 2018-07-07 2024-01-16 Paragon Water Systems, Inc. Water filter cartridge having an air vent
US11825974B1 (en) * 2020-03-01 2023-11-28 Michael O. Murphy Expandable strainer insert for bottles

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2278488A (en) * 1937-07-29 1942-04-07 Servisoft Inc Water treating apparatus
US3327859A (en) * 1963-12-30 1967-06-27 Pall Corp Portable unit for potable water
DE3712284A1 (de) 1987-04-10 1988-10-27 Leifheit Ag Geraet zur verbesserung der qualitaet von trinkwasser
US4895651A (en) 1988-02-01 1990-01-23 Niddleton Glen H Personal, portable, disposable tap water filter
GB2215325B (en) 1988-02-29 1991-10-16 Pre Mac Portable water-purifying devices
US5322625A (en) * 1988-03-28 1994-06-21 Gerald Rise Filter element for a gravity-flow water filter
US5021164A (en) * 1988-12-27 1991-06-04 Olin Corporation Oxidized activated carbon and its use in removal of aromatic compounds from aqueous solutions
IT1252637B (it) 1991-12-06 1995-06-19 Eniricerche Spa Procedimento per la rimozione ed il recupero di metalli pesanti da affluenti acquosi
FR2700324B1 (fr) 1993-01-11 1995-03-24 Epuration Ste Europ Procédé de décarbonatation et de détartrage en continu d'eaux brutes calcaires en pH neutre ainsi qu'installation pour la mise en Óoeuvre de ce procédé.
US5368739A (en) 1993-05-11 1994-11-29 Calgon Carbon Corporation Activated carbon oxidized by air at near ambient temperatures for the control of ph and in water treatment applications
US5674391A (en) * 1994-12-16 1997-10-07 Innova Pure Water Inc. Liquid purification low density packing especially for fiberboard containers
US6290848B1 (en) 1997-04-16 2001-09-18 Pur Water Purification Products, Inc. Filter cartridge for gravity-fed water treatment devices
US6524477B1 (en) 1997-08-27 2003-02-25 Rich Buhler Gravity-flow filtration cartridge for the removal of microorganisms and/or other contaminants
US6593271B1 (en) 1999-06-17 2003-07-15 Calgon Carbon Corporation Carbon char for metals-removal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119692A (ja) * 2007-12-28 2008-05-29 Ngk Insulators Ltd 浄水器
JP2013525216A (ja) * 2010-04-19 2013-06-20 ニュートラ−ライフ インコーポレイテッド 水への添加剤を保持するためのフィルタを備えた水容器用キャップ

Also Published As

Publication number Publication date
DE60117014T2 (de) 2006-08-03
TWI235136B (en) 2005-07-01
WO2001081250A1 (en) 2001-11-01
CA2407039A1 (en) 2001-11-01
ES2257406T3 (es) 2006-08-01
ATE316942T1 (de) 2006-02-15
US6475386B1 (en) 2002-11-05
DE60117014D1 (de) 2006-04-13
AU2001253808A1 (en) 2001-11-07
EP1276698B1 (en) 2006-02-01
EP1276698A1 (en) 2003-01-22

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