JP2004050083A

JP2004050083A - Water purifier

Info

Publication number: JP2004050083A
Application number: JP2002212187A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Tanizaki; 谷崎　美江; Hitoshi Takayama; 高山　仁史; Masahiko Taneike; 種池　昌彦
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water purifier which has a high straining flow rate even under a low pressure, hardly being clogged and has high removal performance regardless of an arranging method. <P>SOLUTION: The water purifier is constituted by housing a water purifying cartridge in a tubular main body container. In the water purifying cartridge, hollow fiber membranes and adsorbent moldings which have water passages inside and which are constituted so that water flows from the outer periphery toward the water passage, are linearly arranged in the direction of a tube central axis. When water flows through the adsorbent molding, water can flow from the outer periphery part having wider area and thereby the water purifier has high straining flow rate even at low pressure, hardly clogs and high removal performance can be attained by sure contact of water with the absorbent. By using fibrous active carbon and granular active carbon as the adsorbent molding, the kinds of removal objects are increased and further, a filtration material can be produced at a low cost. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水やその他の原水中に含まれる塩素や臭気原因物質、有害物質等を除去することにより、おいしく安全な水を供給するための浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
安全な水を供給するために、水道水には殺菌用の塩素添加が義務づけられている。そのため、水道水が雑菌により汚染される懸念は少ないが、カルキ臭により水の味は損なわれてしまう。また、この塩素と水道水中に含まれるフミン質などの有機物質とが反応することにより、発ガン性を有するトリハロメタンが水道水中に生成することも確認されている。
また、近年の河川、湖沼の汚染等により、これらを原水とする水道水中には、２−メチルイソボルネオールのようなカビ臭原因物質が微量成分として含まれていることも確認されている。これらの水の味を損ねる物質、有害物質を除去するための浄水器が広く使用されている。
【０００３】
浄水器は様々なタイプがあり、使用者の目的、設置環境に応じて選択されており、蛇口の先端に取り付ける蛇口直結タイプ、流し横スペースに据え付ける据え置きタイプ、シンク下空間を利用して、浄水部を設置し、専用の水栓に接続するアンダーシンクタイプ等が使用されている。
【０００４】
浄水器は、一般家庭のみならず、飲食店等における業務用途での利用も増えて来ている。業務用途に使用される場合、浄水器の設置場所、設置目的は非常に多岐にわたり、調理用途全般はもちろん、炊飯用途、製氷器等の専用用途でも使用される。
【０００５】
これらの用途において共通して求められるのは、一般家庭と比較して使用量が多いことから、水量の多い使用でも高い除去性能が得られること、濾材寿命が長いこと、である。また、設置の際に、各種調理装置の手前への設置や、調理場所への邪魔にならない効率的な設置が望まれることから、水道配管中に充分な耐圧性を有する容器で構成された浄水器を設置場所に応じた方法で組み込めること、も求められる。
【０００６】
実開平５−６７３８８号公報には、中空糸膜による濾過部を上、活性炭による浄化部を下に有し、上向流で通水する筒形カートリッジを本体容器内に配置した浄水器が記載されている。筒型カートリッジの吸着材部は、筒内部の空隙に粒状の活性炭が充填されている。ここで、水の流れは、浄水カートリッジ底面に設けられたフィルター部よりカートリッジ内部に入り、活性炭部、中空糸膜部を順に通過する。
【０００７】
しかしながら、カートリッジ底面部を入水部とした場合、面積が小さい為、一定水量を得るための圧力が高くなってしまう。また使用に伴って目詰まりによる圧力損失が大きくなってしまう。さらに、筒中心軸を水平方向に配置した場合、吸着材部に充填された粒状活性炭に隙間が生じ、通水時に短絡路が形成され、除去性能が低下する可能性があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、低圧でも高い濾過流量を有し、目詰まりし難く、かつ配置方法を問わず高い除去性能を有する浄水器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の要旨は、筒状の本体容器内部に、内部に通水路を有し、外周部から水通路に向かって水が流れるように構成された吸着剤成型体と、中空糸膜とが、筒中心軸方向に直線的に配された浄水カートリッジが収められてなる浄水器、である。
【００１０】
前記吸着剤成型体が、繊維状活性炭及び粒状活性炭からなると、除去対象が広がることに加えて、濾材を安価に作成できるため好ましい。また、前記繊維状活性炭と前記粒状活性炭の質量比が、７０／３０〜３０／７０の範囲であることが好ましい。
また、前記吸着剤成型体の質量が５０ｇ〜４００ｇの範囲であり、かつ前記中空糸膜の膜面積が０．５〜３ｍ^２の範囲であると、業務用途の浄水器として充分な除去性能を得ることができるためこのましい。
また、前記吸着剤成型体の質量と、前記中空糸膜の膜面積との比が、５０〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲であると、各々の除去性能が過不足なくバランスするため好ましい。
【００１１】
前記吸着剤成型体が、イオン交換能を有する吸着剤を含有すると、重金属等のイオン性有害物もあわせて除去できるため好ましい。
前記イオン交換能を有する吸着剤は、イオン交換繊維であると、圧力損失を低く出来るためより好ましい。また、アルミノケイ酸塩系無機イオン交換体、チタン珪酸塩、リン酸カルシウム系化合物の少なくとも一つを含有するものであると、除去性能が高いため好ましい。
【００１２】
前記筒状容器は、入水部と、出水部と、前記浄水カートリッジ挿入部とを有する蓋部と、該蓋部を水密に封止するケースとからなると、組立が容易であるため好ましい。
また、前記蓋部と前記ケースの少なくとも一方に、前記筒状容器を壁面等に固定するための平面を有する固定部材が取り付けられていると、設置が容易になるため好ましい。
また、前記固定部材は、前記蓋部及び前記ケースに配されるものであって、前記入水部及び前記出水部を把持する部材と、前記ケースの外周を把持する部材とからなるものであると、前記筒状容器全体を確実に保持できるため好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を基に説明する。
図１は、本発明の浄水器の概略を示す断面図であり、図２は本発明に使用する浄水カートリッジの概略を示す断面図である。
【００１４】
浄水カートリッジ６は、螺子部２１を、蓋部４の浄水カートリッジ挿入部２４に勘合させることによって固定され、浄水出口１８に設けられたＯリング２０によって水密に封止される。
さらに、本体容器３は、蓋部４とケース５とが水密に嵌合されて構成されている。また、浄水カートリッジ６には、吸着剤成型体７と中空糸膜１４が、中心部に集水口１３を有するカートリッジ中蓋１２を介し、筒中心軸方向に直線的に配置されている。
【００１５】
入水部１より本体容器３に導入された原水は、浄水カートリッジ６及び本体容器３の間に形成される空隙を通り、吸着剤成型体７の側面全体から、中心の通水路８に向かって流れる。この時、吸着剤成型体７表面に貼付された不織布１９により粗いごみが除かれ、通水路８からカートリッジ中蓋１２の中心に設けられた集水口１３を通過し、中空糸膜１４により更に浄化され、浄水出口１８、出水部２の順に通り、最終的な濾過水が得られる構造となっている。
図３は、本発明に使用するカートリッジ中蓋１２の一例を示す正面図である。
【００１６】
浄水カートリッジ６は、中空糸膜ケース１５にカートリッジ中蓋１２が固定され、さらに、一端にカートリッジ底蓋１７が固定された吸着剤成型体７が、他端でカートリッジ中蓋１２に固定されることにより構成されている。ここで、中空糸膜ケース１５と、吸着剤成型体７の組換えを可能とするため、Ｏリング及び／または螺子かん合による着脱自在な形としてもよい。
【００１７】
本発明の浄水器に用いられる吸着剤成型体７は、圧力損失が少なく、高流量が得られ、且つ高流量通水時においても充分な除去性能が得られるものを使用する。具体的には、低圧力損失でも高除去性能の得られる繊維状活性炭を成型したものを用いることが好ましい。
【００１８】
更に、繊維状活性炭に加え、除去特性の異なる粒状活性炭や、抗菌性を有する銀添着活性炭等を添加して成型すると、吸着材部として高機能性が得られることから、より好ましい。さらに、吸着材部の構成は全体を均一な成型品としてもよいし、内外周部で前記吸着剤の混合比率、充填密度等を変更した層を形成し、除去特性に特徴を持たせた形としてもよい。
【００１９】
一般に、活性炭は賦活度が高く比表面積が大きいものほど、塩素除去能力に優れる一方で、微細孔が大きくなりすぎるとトリハロメタン等の有機塩素化合物の吸着性能が低下する傾向にある。従って、繊維状活性炭と粒状活性炭を混合して成型することにより、微細孔の大きさや数の異なる活性炭を併用することが可能となり、より幅広い除去性能を有する浄水器とすることができるため、有効な手法である。
さらに、繊維状活性炭と比較して、粒状活性炭は安価に製造できるため、吸着剤成型体全体のコストを低くできるという利点も有する。
【００２０】
繊維状活性炭／粒状活性炭の混合比率は、成形性や圧力損失等を考慮すると、質量比として７０／３０〜３０／７０が好ましく、６０／４０〜４０／６０がより好ましい。
【００２１】
吸着剤成型体７の質量は、業務用途として充分な除去性能を発揮するためには、下限として５０ｇ以上が必要であり、７５ｇ以上がより好ましく、１００ｇ以上が更に好ましい。量を増やし過ぎると大きさが巨大となって設置の邪魔になることから、上限としては４００ｇ以下が好ましく、３００ｇ以下がより好ましく、２００ｇ以下が更に好ましい。
【００２２】
中空糸膜１４の面積は、充分な流量を確保するための下限として、０．５ｍ^２以上が必要であり、０．７５ｍ^２以上がより好ましく、１ｍ^２以上が更に好ましい。また、吸着剤成型体７と同様に量を増やし過ぎると大きさが巨大となって設置の邪魔になることから、上限としては３ｍ^２以下が好ましく、２ｍ^２以下がより好ましく、１．５ｍ^２以下が更に好ましい。
【００２３】
吸着剤成型体７の質量と中空糸膜１４の膜面積については、吸着剤成型体７の質量が５０ｇ〜４００ｇの範囲であると共に、中空糸膜１４の膜面積が０．５〜３ｍ^２の範囲であることが、業務用途の浄水器として充分な除去性能を得ることができるため好ましい。
【００２４】
また、吸着剤成型体７の質量と、中空糸膜１４の膜面積との比率が適正でない場合、つまり吸着剤成型体７が中空糸膜１４の膜面積に比して少なすぎる場合、逆に吸着剤成型体７の質量に比して中空糸膜１４の膜面積が少なすぎる場合のいずれであっても、各濾材の寿命のバランスが悪く、経済的でないことに加えて、不足するほうのどちらかの濾材が圧力損失の増大を招くことになり、効率的な濾過を行うことができなくなる。
吸着剤成型体７の質量と、中空糸膜１４の膜面積との比率は、５０〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましく、６０〜１３５の範囲であることがより好ましく、７５〜１２０の範囲であることが更に好ましい。
【００２５】
また、水質によっては重金属除去性能が求められる場合もあることから、イオン交換能を有する吸着剤を併せて添加して成型すると、より高性能な浄水器とすることが出来る。イオン交換能を有する吸着剤としては、繊維状活性炭との混合成型が可能であり、安全で十分な除去性能が得られるものであれば使用できるが、反応性の高さ、取り扱い性の点から、イオン交換繊維を用いることが好ましい。
また、その他にアルミノケイ酸塩系無機イオン交換体、チタン珪酸塩、リン酸カルシウム系化合物を用いることもできる。これらの吸着剤は、単独での使用以外に、混合して用いることもできる。
【００２６】
吸着剤成型体７への添加形態としては、均一に全体に混合してもよいし、吸着剤成型体の外周に集中して存在するように構成し、下流側に活性炭素繊維その他を有する層を設けることもできる。異臭味の発生が懸念されるような外吸着剤を用いる場合、外周に集中させる構成が有効である。
【００２７】
吸着剤成型体７の外層には、粗いゴミを除く目的で適当な目開きを有する不織布を被覆することが好ましい。使用する不織布としては目付、布厚、通気度等、適宜最適なものを選択すればよく、目付を上げ、通気度を下げたものを使用することで、より多くのゴミを除くことが出来る。
不織布の吸着剤成型体７外層への貼付方法は、不織布の目開きを阻害することなく、強度、加工性等問題のない方法であれば特に限定されないが、熱融着性繊維を使用し、加熱して貼り付ける方法が安価で簡便にでき好ましい。また、不織布の巻き形状についても、同様に加工性、実用性共に問題の無い形状であれば特に限定されず、接合面を一箇所にし、吸着材部底面に水平に巻いてもよいし、吸着材部全長より短尺の不織布幅のものを螺旋状に巻いてもよい。巻き形状を変えることで、品種の違いを示す表示の代わりとすることも出来る。
【００２８】
吸着剤成型体７の中心には、通水路８を設け、通水方向として吸着剤成型体７の外層から中心部に向かって濾過をすることから、通水に伴う吸着剤部の破壊等が発生しないよう、中心部に中芯１６を設けることが好ましい。中芯１６の形態は、繊維状活性炭の成型時に漏れ等が発生せず、通水濾過時の形態を保つことが出来るものであればよく、例えば円筒形状の樹脂に格子状に多数の穴を設け、更に不織布で被覆したものを使用しても良いし、低融点繊維等を用いて加熱成型し、通水性を有するパイプ状としたものを使用してもよい。
【００２９】
本発明に用いられる中空糸膜１４としては、ポリオレフィン系、ポリスルホン系等が用いられる。中空糸膜部は中空糸膜ケースにループ状に束ねられた中空糸膜が浄水出口側をウレタン樹脂やエポキシ樹脂等を用いて接着固定され、端部が前記樹脂により閉塞されないように開口しているものが用いられる。
【００３０】
本発明の浄水器は、図４に示すように、蓋部４とケース５の少なくとも一方に、前記筒状容器を壁面等に固定するための平面を有する固定部材２２、２３が取り付けられていると、浄水器を設置する際に容易かつ確実に固定できるため好ましい。かかる固定部材２２、２３が配置されていることにより、浄水器を設置するにあたって、筒中心軸を水平方向に配置することも、鉛直方向に配置することも可能となる。
【００３１】
固定部材２２、２３は、蓋部４とケース５のいずれか一方に配置することもできるが、図４の例のように、蓋部４とケース５の両方に固定部材２２、２３を配置すると、より確実に本体容器３を固定することができるため好ましい。
蓋部４に配置する固定部材２２は、入水部１及び出水部２を把持する部材からなり、ケース５に配置する固定部材２３は、ケースの外周を把持する部材からなることが好ましい。
【００３２】
固定部材２２の構造、固定方法としては、図４に示すように、入水部１及び出水部２に対応する位置に穴を有するＬ字状の板を、入水部１及び出水部２が貫通するように被せ、ナット等によって締め付けて固定する方法が挙げられる。
固定部材２３の構造、固定方法としては、図４に示すように、アームによってケース５の外周を挟み込んでケース５に固定する方法が挙げられる。
固定部材２２、２３の、壁等に固定するための平面部分は、壁等への固定を容易にするために、概略同一平面上に位置するように調整することが好ましい。
【００３３】
本発明に用いられる本体容器３は、常に圧力がかかる配管途中に設置することを可能にするため、耐圧性に優れたものを使用することが必要であり、金属製の容器を使用することが好ましい。また、水道水は消毒用の塩素を含んでおり、長期使用時における錆の発生等が懸念されることから、ステンレス製容器を使用することがより好ましい。
【００３４】
本発明に用いられる浄水カートリッジ６は、吸着剤成型体の側面から水が入る構成となっていることから、本体容器と浄水カートリッジの寸法によっては、浄水カートリッジ６の底面と本体容器３の底面との間に形成される隙間が小さくなり、この空隙内の水が入れ替わり難くなり、滞留水が生じる可能性がある。このような場合、本体容器３の底面あるいは浄水カートリッジ６の底面の空隙に、不織布等の繊維、樹脂、金属などの１つまたは組合せで構成されたスペーサを加えることで、滞留水の発生を容易に抑制できる。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例を基に本発明をさらに詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１に示した、高さ１００ｍｍ、外径８０ｍｍ、内径３０．５ｍｍの繊維状活性炭及び粒状活性炭からなる吸着剤成形体７を内部に有し、全体高さが２５２ｍｍの浄水カートリッジ６を、底面外径が１０２ｍｍ、入出水部を含む全体高さが３００ｍｍのステンレス製本体容器３に挿入した浄水器を作成した。
【００３６】
吸着剤成型体７は、活性炭繊維（ユニチカ製、製品名：Ａ−１５）を４７．５質量％、粒状活性炭（武田薬品製、製品名：ＷＨ_２Ｃ４０／１００ＬＨ）を４３．５質量％、粒状活性炭（クラレケミカル製、製品名：Ｔ−ＳＢ４８／１００）を４質量％、バインダー繊維（旭化成製、製品名：カミロンＰＦ（Ａ１０４））を５質量％使用して、吸着剤成型体の充填密度が０．２８ｇ／ｍｌとなるように、水に分散させて湿式成型し、その中央には、ポリエチレンテレフタレート繊維を芯材とし、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレートを鞘材とする芯鞘構造の低融点繊維と、ポリエステル繊維とを加熱成形して得られたパイプ状の中芯１６を挿入して通水路８を形成し、吸着剤成型体の外層をユニチカ製スパンボンド不織布、製品名：エルベス＃Ｓ０５０３ＷＤＯで被覆して作成した。
【００３７】
また、中空糸膜（三菱レイヨン製、製品名：ＥＸ２７０Ｔ）を用い、膜面積を１．１ｍ^２とした中空糸膜モジュールを、吸着剤成型体７と直線状に接続して浄水カートリッジ６とした。
【００３８】
この浄水器に、名古屋市水を、公称孔径０．１μｍの精密濾過膜で濾過し、２０℃に調温した原水を、差圧を変えて通水して初期流量特性を測定した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
また、残留塩素除去性能について、ＪＩＳ　Ｓ　３２０１「家庭用浄水器試験方法」に基づき、流量８Ｌ／ｍｉｎで通水した際の除去率８０％に達するまでの積算通水量を測定したところ、５８ｍ^３であった。
【００４１】
＜比較例１＞
吸着剤として、粒状活性炭（クラレケミカル製、製品名：Ｔ−ＳＢ４８／１００）を１９０ｇ充填した以外は、実施例１と同様にして浄水器を作成し、実施例１と同様にして初期流量特性を測定した。結果は表１に示した。
また、流量を６Ｌ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様にして残留塩素除去性能を測定したところ、除去率８０％に達するまでの積算通水量は、６０ｍ^３であった。
【００４２】
以上の実施例１及び比較例１の結果が示すように、本願発明の浄水器は、低い圧力で大きな濾過流量を得ることができると共に、浄化性能も優れている。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の浄水器は、内部に通水路を有し、外周部から水通路に向かって水が流れるように構成された吸着剤成型体と、中空糸膜とが、筒中心軸方向に直線的に配されているため、低圧でも高い濾過流量を有し、目詰まりし難く、かつ配置方法を問わず高い除去性能を発揮することができる。
また、吸着剤成型体として繊維状活性炭及び粒状活性炭を用いることにより、除去対象が広がることに加えて、濾材を安価に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄水器の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の浄水カートリッジの一例を示す断面図である。
【図３】本発明に使用するカートリッジ中蓋の一例を示す平面図である。
【図４】本発明の浄水器の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　　入水部
２　　　出水部
３　　　本体容器
４　　　蓋部
５　　　ケース
６　　　浄水カートリッジ
７　　　吸着剤成型体
８　　　通水路
１２　　カートリッジ中蓋
１３　　集水口
１４　　中空糸膜
１５　　中空糸膜ケース
１６　　中芯
１７　　カートリッジ底蓋
１８　　浄水出口
１９　　不織布
２０　　Ｏリング
２１　　螺子
２２　　固定部材
２３　　固定部材
２４　　浄水カートリッジ挿入部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water purifier for supplying delicious and safe water by removing chlorine, odor-causing substances, harmful substances, and the like contained in tap water and other raw water.
[0002]
[Prior art]
To supply safe water, tap water is required to be sterilized with chlorine. For this reason, there is little concern that tap water is contaminated by various bacteria, but the taste of water is impaired by the smell of chlorine. It has also been confirmed that the reaction of chlorine with an organic substance such as humic substances contained in tap water generates trihalomethane having carcinogenicity in tap water.
Also, due to recent pollution of rivers, lakes and marshes, it has been confirmed that mold water odor-causing substances such as 2-methylisoborneol are contained as trace components in tap water using these as raw water. Water purifiers are widely used to remove substances that impair the taste of these waters and harmful substances.
[0003]
There are various types of water purifiers, which are selected according to the purpose of the user and the installation environment.The water purifier is installed directly at the end of the faucet, the stationary type installed in the space next to the sink, and the space under the sink using the water purifier. An undersink type or the like is used in which a section is installed and connected to a dedicated faucet.
[0004]
The use of water purifiers is increasing not only for ordinary households but also for business use in restaurants and the like. When used for business purposes, water filters are installed in a wide variety of places and purposes, and are used not only for general cooking purposes but also for special purposes such as rice cooking and ice making.
[0005]
In these applications, the common demands are that a large amount of water is used as compared with ordinary households, so that high removal performance can be obtained even when a large amount of water is used, and that the life of the filter medium is long. In addition, since it is desired to install various cooking devices in front of the cooking device and to install the cooking device efficiently without obstructing the cooking place, the water purification system is constructed of a container with sufficient pressure resistance in the water pipe. It is also required that vessels can be installed in a way that depends on the installation location.
[0006]
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 5-67388 discloses a water purifier in which a cylindrical cartridge that has a filtration unit using a hollow fiber membrane at the top and a purification unit using activated carbon below is disposed, and a cylindrical cartridge that allows water to flow upward is disposed in the main body container. Have been. In the adsorbent portion of the cylindrical cartridge, granular activated carbon is filled in the space inside the cylinder. Here, the flow of water enters the inside of the water purification cartridge through the filter provided on the bottom surface of the water purification cartridge, and sequentially passes through the activated carbon part and the hollow fiber membrane part.
[0007]
However, if the bottom surface of the cartridge is a water inlet, the pressure for obtaining a constant amount of water increases because the area is small. In addition, pressure loss due to clogging increases with use. Further, when the central axis of the cylinder is arranged in a horizontal direction, a gap is formed in the granular activated carbon filled in the adsorbent portion, and a short-circuit path is formed during the passage of water, which may reduce the removal performance.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a water purifier that has a high filtration flow rate even at a low pressure, is less likely to be clogged, and has high removal performance regardless of the arrangement method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist of the present invention is that a hollow fiber membrane includes an adsorbent molded body having a water passage inside the cylindrical main body container and configured so that water flows from the outer peripheral portion toward the water passage. , A water purifier in which water purification cartridges linearly arranged in the central axis direction of the cylinder are accommodated.
[0010]
It is preferable that the adsorbent molded body is made of fibrous activated carbon and granular activated carbon, because the object to be removed is widened and a filter medium can be produced at low cost. Further, it is preferable that the mass ratio between the fibrous activated carbon and the granular activated carbon is in the range of 70/30 to 30/70.
Further, when the mass of the adsorbent molded body is in the range of 50 g to 400 g and the membrane area of the hollow fiber membrane is in the range of 0.5 to ³ m ² , sufficient removal performance as a water purifier for business use is obtained. This is good because you can get.
Further, it is preferable that the ratio of the mass of the adsorbent molded body to the membrane area of the hollow fiber membrane is in the range of 50 to 150 g / m ² , since the respective removal performances are balanced without excess or deficiency.
[0011]
It is preferable that the adsorbent molded article contains an adsorbent having an ion exchange ability, since ionic harmful substances such as heavy metals can be removed together.
The adsorbent having the ion exchange ability is more preferably an ion exchange fiber because the pressure loss can be reduced. Further, it is preferable that the resin contains at least one of an aluminosilicate-based inorganic ion exchanger, a titanium silicate, and a calcium phosphate-based compound because the removal performance is high.
[0012]
The cylindrical container preferably includes a lid having a water inlet, a water outlet, and the water purification cartridge insertion portion, and a case for sealing the lid in a water-tight manner, which is preferable because the assembly is easy.
In addition, it is preferable that a fixing member having a flat surface for fixing the cylindrical container to a wall surface or the like is attached to at least one of the lid and the case, since installation becomes easy.
The fixing member is disposed on the lid and the case, and includes a member for gripping the water inlet and the water outlet, and a member for gripping the outer periphery of the case. This is preferable because the entire cylindrical container can be securely held.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a water purifier according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view schematically showing a water purifying cartridge used in the present invention.
[0014]
The water purification cartridge 6 is fixed by fitting the screw portion 21 into the water purification cartridge insertion portion 24 of the lid portion 4, and is watertightly sealed by an O-ring 20 provided at the water purification outlet 18.
Further, the main body container 3 is configured such that the lid 4 and the case 5 are fitted in a watertight manner. Further, in the water purification cartridge 6, the adsorbent molded body 7 and the hollow fiber membrane 14 are linearly arranged in the direction of the center axis of the cylinder via a cartridge inner lid 12 having a water collecting port 13 in the center.
[0015]
Raw water introduced into the main body container 3 from the water inlet part 1 flows through the gap formed between the water purification cartridge 6 and the main body container 3 from the entire side surface of the adsorbent molded body 7 toward the central water passage 8. . At this time, coarse dust is removed by the nonwoven fabric 19 adhered to the surface of the adsorbent molded body 7, passes through the water passage 8, passes through the water collecting port 13 provided at the center of the cartridge inner lid 12, and is further purified by the hollow fiber membrane 14. Then, the structure is such that final filtered water is obtained in the order of the water purification outlet 18 and the water discharge part 2.
FIG. 3 is a front view showing an example of the cartridge inner lid 12 used in the present invention.
[0016]
In the water purification cartridge 6, the cartridge inner lid 12 is fixed to the hollow fiber membrane case 15, and the adsorbent molded body 7 having the cartridge bottom lid 17 fixed at one end is fixed to the cartridge inner lid 12 at the other end. It consists of. Here, in order to enable the recombination of the hollow fiber membrane case 15 and the adsorbent molded body 7, it may be detachable by O-ring and / or screw engagement.
[0017]
As the adsorbent molded body 7 used in the water purifier of the present invention, one having a small pressure loss, a high flow rate, and a sufficient removal performance even at a high flow rate of water is used. Specifically, it is preferable to use a fibrous activated carbon that can obtain high removal performance even at a low pressure loss.
[0018]
Furthermore, it is more preferable to add a granular activated carbon having a different removal characteristic, a silver-impregnated activated carbon having antibacterial properties, and the like in addition to the fibrous activated carbon and to mold the adsorbent portion because high functionality is obtained. Further, the structure of the adsorbent portion may be a uniform molded product as a whole, or a layer in which the mixing ratio of the adsorbent, the packing density, and the like are changed in the inner and outer peripheral portions, and the removal characteristics are characterized. It may be.
[0019]
In general, activated carbon having a high activation degree and a large specific surface area has excellent chlorine removal ability, but if the micropores are too large, the adsorption performance of an organic chlorine compound such as trihalomethane tends to decrease. Therefore, by mixing and molding fibrous activated carbon and granular activated carbon, it becomes possible to use activated carbon having different sizes and numbers of fine pores in combination, and a water purifier having a wider range of removal performance can be obtained, which is effective. It is an effective method.
Furthermore, compared to fibrous activated carbon, granular activated carbon can be produced at a lower cost, and thus has the advantage that the cost of the entire adsorbent molded body can be reduced.
[0020]
The mixing ratio of fibrous activated carbon / granular activated carbon is preferably 70/30 to 30/70, more preferably 60/40 to 40/60 as a mass ratio in consideration of moldability, pressure loss and the like.
[0021]
The lower limit of the mass of the adsorbent molded body 7 is 50 g or more, preferably 75 g or more, more preferably 100 g or more, in order to exhibit sufficient removal performance for business use. If the amount is excessively increased, the size becomes huge and hinders installation. Therefore, the upper limit is preferably 400 g or less, more preferably 300 g or less, and even more preferably 200 g or less.
[0022]
Area of the hollow fiber membrane 14, as the lower limit for ensuring a sufficient flow rate, is required 0.5 m ² or more, more preferably 0.75 m ² or more, 1 m ² or more is more preferable. Also, since that impede installation is the huge when the size is too increase the amount in the same manner as the adsorbent molded body 7 is preferably 3m ² or less as the upper limit, 2m ² or less, more preferably, 1.5 m ² The following are more preferred.
[0023]
Regarding the mass of the adsorbent molded body 7 and the membrane area of the hollow fiber membrane 14, the mass of the adsorbent molded body 7 is in the range of 50 g to 400 g and the membrane area of the hollow fiber membrane 14 is 0.5 to ³ m ² . It is preferable that it is within the range, since sufficient removal performance can be obtained as a water purifier for business use.
[0024]
On the other hand, if the ratio of the mass of the adsorbent molded body 7 to the membrane area of the hollow fiber membrane 14 is not appropriate, that is, if the adsorbent molded body 7 is too small in comparison with the membrane area of the hollow fiber membrane 14, conversely, Regardless of the case where the membrane area of the hollow fiber membrane 14 is too small compared to the mass of the adsorbent molded body 7, the balance of the life of each filter medium is not good, and it is not economical. Either of the filter media causes an increase in pressure loss, so that efficient filtration cannot be performed.
The ratio of the mass of the adsorbent molded body 7 to the membrane area of the hollow fiber membrane 14 is preferably in the range of 50 to 150 g / m ² , more preferably in the range of 60 to 135, and more preferably 75 to 120. More preferably, it is within the range.
[0025]
In addition, depending on the water quality, heavy metal removal performance may be required. Therefore, if an adsorbent having ion exchange capacity is also added and molded, a higher performance water purifier can be obtained. As an adsorbent having an ion exchange capacity, it can be used if it can be mixed with fibrous activated carbon and can provide safe and sufficient removal performance, but from the viewpoint of high reactivity and handling It is preferable to use ion exchange fibers.
In addition, an aluminosilicate-based inorganic ion exchanger, a titanium silicate, or a calcium phosphate-based compound can also be used. These adsorbents can be used alone or in combination.
[0026]
As a form of addition to the adsorbent molded body 7, it may be uniformly mixed with the whole, or may be formed so as to be concentrated on the outer periphery of the adsorbent molded body, and a layer having activated carbon fibers or the like on the downstream side. Can also be provided. In the case of using an external adsorbent that may cause generation of an unpleasant odor, a configuration in which the external adsorbent is concentrated on the outer periphery is effective.
[0027]
The outer layer of the adsorbent molded body 7 is preferably coated with a nonwoven fabric having an appropriate opening for the purpose of removing coarse dust. As the non-woven fabric to be used, an optimal one such as a basis weight, a cloth thickness, and an air permeability may be appropriately selected. By using a non-woven fabric having an increased basis weight and a decreased air permeability, more dust can be removed.
The method of attaching the nonwoven fabric to the outer layer of the adsorbent molded body 7 is not particularly limited as long as it does not impair the opening of the nonwoven fabric and has no problems such as strength and workability. The method of heating and attaching is preferable because it is inexpensive and simple. Similarly, the winding shape of the nonwoven fabric is not particularly limited as long as there is no problem in terms of workability and practicality. A nonwoven fabric having a width shorter than the entire length of the material portion may be spirally wound. By changing the winding shape, it can be used as a substitute for the display indicating the difference between the types.
[0028]
A water passage 8 is provided at the center of the adsorbent molded body 7, and filtration is performed from the outer layer of the adsorbent molded body 7 toward the center as a water flow direction. It is preferable to provide the center core 16 at the center so as not to cause the generation. The form of the core 16 may be any as long as it does not cause leakage or the like at the time of molding the fibrous activated carbon and can maintain the form at the time of water filtration. For example, a large number of holes are formed in a cylindrical resin in a lattice shape. One that is provided and further covered with a nonwoven fabric may be used, or one that is heat-molded using a low-melting fiber or the like to form a pipe having water permeability may be used.
[0029]
As the hollow fiber membrane 14 used in the present invention, a polyolefin-based or polysulfone-based membrane is used. The hollow fiber membrane part is a hollow fiber membrane bundled in a loop in a hollow fiber membrane case, the water purification outlet side is adhesively fixed using a urethane resin, an epoxy resin or the like, and the end is opened so as not to be closed by the resin. Is used.
[0030]
In the water purifier of the present invention, as shown in FIG. 4, fixing

members

22 and 23 each having a flat surface for fixing the cylindrical container to a wall surface or the like are attached to at least one of the lid 4 and the case 5. This is preferable because the water purifier can be easily and reliably fixed when installed. By arranging the fixing

members

22 and 23, when installing the water purifier, it is possible to arrange the center axis of the cylinder in a horizontal direction or in a vertical direction.
[0031]
The fixing

members

22 and 23 can be arranged on either the lid 4 or the case 5. However, when the fixing

members

22 and 23 are arranged on both the lid 4 and the case 5 as shown in FIG. This is preferable because the main body container 3 can be more securely fixed.
It is preferable that the fixing member 22 disposed on the cover 4 be a member that grips the water inlet 1 and the water discharging unit 2, and the fixing member 23 disposed on the case 5 be formed of a member that grips the outer periphery of the case.
[0032]
As shown in FIG. 4, as the structure and the fixing method of the fixing member 22, the water inlet 1 and the water outlet 2 penetrate an L-shaped plate having holes at positions corresponding to the water inlet 1 and the water outlet 2. And fixing it by tightening with a nut or the like.
As a structure and a fixing method of the fixing member 23, as shown in FIG. 4, a method of sandwiching the outer periphery of the case 5 with an arm and fixing the case 5 to the case 5 can be mentioned.
It is preferable to adjust the flat portions of the fixing

members

22 and 23 to be fixed to a wall or the like so as to be positioned on substantially the same plane in order to facilitate fixing to the wall or the like.
[0033]
Since the main body container 3 used in the present invention can be installed in the middle of a pipe where pressure is always applied, it is necessary to use a container having excellent pressure resistance, and it is necessary to use a metal container. preferable. In addition, since tap water contains chlorine for disinfection and rust may occur during long-term use, it is more preferable to use a stainless steel container.
[0034]
Since the water purification cartridge 6 used in the present invention has a configuration in which water enters from the side surface of the adsorbent molded body, depending on the dimensions of the main body container and the water purification cartridge, the bottom surface of the water purification cartridge 6 and the bottom surface of the main body container 3 may be different. The gap formed between the gaps becomes small, and it becomes difficult for the water in the gap to be replaced. In such a case, by adding a spacer made of one or a combination of fibers such as non-woven fabric, resin, metal and the like to the gap on the bottom surface of the main body container 3 or the bottom surface of the water purification cartridge 6, the generation of accumulated water is facilitated. Can be suppressed.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
<Example 1>
A water purification cartridge 6 having an adsorbent molded body 7 made of fibrous activated carbon and granular activated carbon having a height of 100 mm, an outer diameter of 80 mm, and an inner diameter of 30.5 mm shown in FIG. A water purifier inserted into a stainless steel main body container 3 having an outer diameter of 102 mm and a total height including a water inlet / outlet part of 300 mm was prepared.
[0036]
The adsorbent molded body 7 had 47.5% by mass of activated carbon fiber (manufactured by Unitika, product name: A-15) and 43.5% by mass of granular activated carbon (manufactured by Takeda Pharmaceutical, product name: WH ₂ C40 / 100LH). Using 4% by mass of granular activated carbon (manufactured by Kuraray Chemical, product name: T-SB48 / 100) and 5% by mass of binder fiber (manufactured by Asahi Kasei, product name: Camilon PF (A104)), filling the adsorbent molded body Dispersed in water and wet-molded so as to have a density of 0.28 g / ml, and in the center, a low melting point of a core-sheath structure having polyethylene terephthalate fiber as a core material and polyethylene terephthalate / isophthalate as a sheath material A water passage 8 is formed by inserting a pipe-shaped core 16 obtained by heating and forming a fiber and a polyester fiber, and the outer layer of the adsorbent molded body is made of Unitika spunbonded nonwoven fabric. It was created by coated with Rubesu # S0503WDO.
[0037]
Further, using a hollow fiber membrane (manufactured by Mitsubishi Rayon, product name: EX270T), a hollow fiber membrane module having a membrane area of 1.1 m ² was linearly connected to the adsorbent molded body 7 to form a water purification cartridge 6. .
[0038]
Nagoya city water was filtered through a precision filtration membrane with a nominal pore size of 0.1 μm through this water purifier, and raw water adjusted to 20 ° C. was passed at a different pressure to measure the initial flow rate characteristics. Table 1 shows the results.
[0039]
[Table 1]

[0040]
Regarding the residual chlorine removal performance, based on JIS S 3201 “Test method for household water purifier”, when the integrated water flow rate until the removal rate reached 80% when the water flow rate was 8 L / min was measured, 58 m ³ Met.
[0041]
<Comparative Example 1>
A water purifier was prepared in the same manner as in Example 1 except that 190 g of granular activated carbon (manufactured by Kuraray Chemical Co., product name: T-SB48 / 100) was filled as the adsorbent, and the initial flow rate characteristics were obtained in the same manner as in Example 1. Was measured. The results are shown in Table 1.
Also, where except for the flow rate was 6L / min was measured residual chlorine removal performance in the same manner as in Example 1, the integrated communication amount of water to reach a removal rate of 80% was 60 m ^3.
[0042]
As shown by the results of Example 1 and Comparative Example 1, the water purifier of the present invention can obtain a large filtration flow rate at a low pressure and has excellent purification performance.
[0043]
【The invention's effect】
The water purifier of the present invention has a water passage therein, and an adsorbent molded body configured to allow water to flow from the outer periphery toward the water passage, and the hollow fiber membrane is linearly arranged in the central axis direction of the cylinder. Therefore, it has a high filtration flow rate even at a low pressure, is hardly clogged, and can exhibit high removal performance regardless of the arrangement method.
In addition, by using fibrous activated carbon and granular activated carbon as the adsorbent molded body, the object to be removed can be expanded and the filter medium can be produced at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a water purifier of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the water purification cartridge of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing an example of a cartridge inner cover used in the present invention.
FIG. 4 is a side view showing an example of the water purifier of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water inlet part 2 Water outlet part 3 Main body container 4 Cover part 5 Case 6 Water purification cartridge 7 Adsorbent molded body 8 Water passage 12 Cartridge inner lid 13 Water collecting port 14 Hollow fiber membrane 15 Hollow fiber membrane case 16 Core 17 Cartridge bottom lid 18 Water purification Outlet 19 Non-woven fabric 20 O-ring 21 Screw 22 Fixing member 23 Fixing member 24 Water purification cartridge insertion part

Claims

Inside the cylindrical main body container, an adsorbent molded body having a water passage therein and configured so that water flows from the outer peripheral portion toward the water passage, and the hollow fiber membrane are linearly aligned in the central axis direction of the cylinder. A water purifier containing a regularly arranged water purification cartridge.

The water purifier according to claim 1, wherein the adsorbent molded body is made of fibrous activated carbon and granular activated carbon.

The water purifier according to claim 2, wherein a mass ratio of the fibrous activated carbon to the granular activated carbon is in a range of 70/30 to 30/70.

Wherein a range of the mass of the adsorbent molded body 50G～400g, and water purifier according to any one of claims 1 to 3 membrane area is in the range of 0.5-3 m ² of the hollow fiber membrane.

Wherein the mass of the adsorbent molded body, the ratio of the membrane area of the hollow fiber membrane, water purifier according to any one of claims 1 to 4 in the range of 50 to 150 g / m ^2.

The water purifier according to any one of claims 1 to 5, wherein the adsorbent molded body contains an adsorbent having ion exchange ability.

The water purifier according to claim 6, wherein the adsorbent having the ion exchange ability is an ion exchange fiber.

The water purifier according to claim 6, wherein the adsorbent having the ion exchange ability contains at least one of an aluminosilicate-based inorganic ion exchanger, a titanium silicate, and a calcium phosphate-based compound.

The said cylindrical container consists of a lid part which has a water inlet part, a water discharge part, and the said water purification cartridge insertion part, and the case which seals the lid part watertight, The Claims any one of Claims 1-8. Water purifier.

The water purifier according to claim 9, wherein a fixing member having a flat surface for fixing the cylindrical container to a wall surface or the like is attached to at least one of the lid and the case.

The said fixing member is arrange | positioned at the said cover part and the said case, Comprising: The member which grips the said water inlet part and the said water discharge part, and consists of the member which grips the outer periphery of the said case. Water purifier.