JP2006346652A - 浄水器用カートリッジ、およびこれを備えた浄水器 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造の複雑化を回避しつつ、浄水器内に滞留した処理水中に雑菌が繁殖することを効率よく抑制する浄水器用カートリッジを提供すること。
【解決手段】 側壁に複数の通水孔１０ａを有する円筒状の芯材１０と、この芯材１０の周囲に取り付けられたフィルタ１１とを備え、導入された原水をフィルタ１１の外側から内側に向けて通過させ、複数の通水孔１０ａを介して芯材１０の内側の一端から処理水として排出する浄水器用カートリッジ１であって、芯材１０は、銅を含有するセラミック焼結体で構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水道水などの原水を浄化するための浄水器に装着される浄水器用カートリッジに関する。

従来の浄水器用カートリッジとしては、活性炭などのフィルタを備え、このフィルタに水道水を通過させることにより、水道水を浄化するように構成されたものが知られている。その一例としては、図３に示すようなものがある。図示された浄水器用カートリッジ９０は、繊維状活性炭などの成形体で構成された円筒状のフィルタ９１と、フィルタ９１の上下両端部に取り付けられた上蓋９２および下蓋９３とを備えている。上蓋９２は、円板状とされており、フィルタ９１の上端を閉塞するように取り付けられている。下蓋９３は、中央に開口を有する円環状とされており、この開口を通じてフィルタ９１の内側とフィルタ９１の外側（下方）とが連通するように取り付けられている。また、上蓋９２および下蓋９３には、それぞれ一対の環状突起９２ａ，９３ａが形成されている。上蓋９２および下蓋９３は、これら環状突起９２ａ，９３ａによってフィルタ９１の端部における内側ないし外側を挟むことにより、フィルタ９１に固定されている。

このように構成された浄水器用カートリッジ９０は、図示しない浄水器のケース体の内部に装着されている。上記ケース体の内部に導入された水道水は、フィルタ９１の外側から内側に向けて通過することにより、水道水に含まれる塩素などの不要物質が除去され、カルキ臭がなく、飲料用に適した処理水としてフィルタ９１の内側の下端から排出される。

ところで、水道水に含まれる塩素は、殺菌用として添加が義務付けられているものであるが、上記構成の浄水器用カートリッジ９０においては、フィルタ９１を通過した処理水には塩素が殆ど含まれていない。したがって、フィルタ９１を通過した処理水は、水道水と比べて雑菌が繁殖しやすく、上記浄水器を暫く使用しない場合には、処理水中で雑菌が繁殖する虞れがある。

このような問題に対処するために、銀などの殺菌作用を有する金属を添着させた繊維状活性炭を用いて、銀イオンを溶出させるように構成した浄水器用カートリッジも提案されている。このような構成によれば、溶出された銀イオンにより、浄水器内に滞留した処理水での雑菌の繁殖を抑制することが期待できる。

しかしながら、銀を添着させた活性炭を用いる場合には、活性炭の吸着作用が低下する懸念がある。その一方、折角溶出した銀イオンが近接する活性炭により吸着されてしまい、銀イオンによる雑菌抑制効果が十分に見込めないといった不都合も生じうる。

これに対し、繊維状活性炭のフィルタの下流側に銀添着繊維状活性炭などからなる殺菌作用を有するフィルタ層を二次フィルタとして設けるといった対応も考えられるが、浄水器用カートリッジの構造そのものが複雑になるため、製造コストの高騰化を招き、適当ではない。

特開２００４−８１９７８号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、構造の複雑化を回避しつつ、浄水器内に滞留した処理水中に雑菌が繁殖することを効率よく抑制する浄水器用カートリッジを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によって提供される浄水器用カートリッジは、側壁に複数の通水孔を有する円筒状の芯材と、この芯材の周囲に取り付けられたフィルタとを備え、導入された原水を上記フィルタの外側から内側に向けて通過させ、上記複数の通水孔を介して上記芯材の内側の一端から処理水として排出する浄水器用カートリッジであって、上記芯材は、銅を含有するセラミック焼結体で構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、原水が円筒状の芯材の周囲に取り付けられたフィルタを通過することにより、塩素などの不要物質が除去された処理水が得られる。フィルタを通過した処理水は、芯材の側壁に設けられた通水孔を経て芯材の内側を通過し、その一端から排出される。ここで、芯材は、銅を含有しているため、この芯材に接触する処理水中に銅イオンが溶出し、雑菌が繁殖することを抑制することができる。すなわち、フィルタを通過した処理水に対し、フィルタの下流側において銅イオンが溶出させられるので、処理水中に雑菌が繁殖することを効果的に抑制することができる。

また、上記構成において、芯材は円筒状のセラミック焼結体で構成されているので、この芯材は固化状態が適切に維持されている。したがって、従来から採用されていた円筒状のフィルタに対し、その内側に芯材を容易に配置させることができ、構造の複雑化を回避することができる。その一方、フィルタは固化状態が維持された芯材の周囲に取り付けられているので、外力によって不当に変形することはなく、フィルタの定型性を向上させることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記芯材は、さらにカルシウムを含有している。

このような構成によれば、上記芯材にはカルシウムが含まれているため、処理水が芯材に接触するとカルシウムイオンが溶出し、処理水中にはミネラル成分が付与される。したがって、処理水の味をまろやかにすることができ、処理水を飲料用としてより適したものとすることができる。

本発明の第２の側面においては、本発明の第１の側面に係る浄水器用カートリッジを備えたことを特徴とする、浄水器が提供される。

この構成では、先に説明した浄水器用カートリッジを備えているので、上述した本発明の第１の側面に係る浄水器用カートリッジの利点を享受することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、説明の便宜上、図１を基準として上下の方向を特定することにする。

図１は、本発明に係る浄水器用カートリッジを浄水器に適用した一例を示している。同図に示された浄水器Ｐは、水道水などの原水を浄化するためのものであり、円筒容器状のケース体２と、このケース体２の内部に装着される浄水器用カートリッジ１を備えている。ケース体２は、有底円筒状の下側ケース２１および上側ケース２２から構成されている。上側ケース２２は、下側ケース２１に対し、ネジなどの適宜手段により着脱可能に取り付けられており、上側ケース２２と下側ケース２１との間には、Ｏリングなどのシール手段が設けられている。上側ケース２２の上壁には、内方に隆起する突出部２２ａが形成されている。下側ケース２１の底壁の中心から偏倚した位置には、原水をケース体２内に導入させるための円筒状の導入口２１ａが下側ケース２１の外方に突出形成されている。下側ケース２１の底壁の略中心には、浄化後の処理水をケース体２外に排出するための円筒状の排出口２１ｂが下側ケース２１の外方および内方に突出形成されている。排出口２１ｂのうち、下側ケース２１の内方に突出する部分には、Ｏリングなどのシール手段が設けられている。そして、たとえば浄水器Ｐを家庭用のシンクに設置する場合には、導入口２１ａは、水道水の供給源側のパイプ（図示略）に接続され、排出口２１ｂは、シンクの蛇口側のパイプ（図示略）に接続される。

図１および図２に示すように、浄水器用カートリッジ１は、芯材１０、フィルタ１１、上蓋１２、および下蓋１３を備えている。芯材１０は、円筒状とされており、その側壁には、複数の通水孔１０ａが略均一に分散して形成されている。各通水孔１０ａは、芯材１０の軸方向に延びる長孔である。芯材１０は、銅、カルシウムおよびマグネシウムなどを含有するセラミック焼結体で構成されている。より詳細には、芯材１０としては、ＳｉＯ₂を主成分とし、ＣｕＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、およびＦｅ₂Ｏ₃などを混合した素材を用いることが可能であり、たとえば、重量比率でＳｉＯ₂が５３％、ＣｕＯが２０％、ＣａＯが３％、ＭｇＯが７％、Ａｌ₂Ｏ₃が１５％、およびＦｅ₂Ｏ₃が２％の粉体に所定量の水または溶剤を加えて混練したものを成形・焼成したものを用いることができる。また、芯材１０の成形手法としては、金型プレス成形法などを採用することができる。ただし、芯材１０の組成および各組成の混合比は上記に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

フィルタ１１は、円筒状に成形された活性炭成形体１１Ａと、この活性炭成形体１１Ａの内側および外側に配された不織布１１Ｂ，１１Ｃとから構成されており、芯材１０の周囲に取り付けられている。活性炭成形体１１Ａは、繊維状活性炭およびバインダーを混合して成形したものである。なお、活性炭成形体１１Ａとしては、繊維状活性炭に代えて粒状活性炭を用いてもよく、また、鉛やアルミニウムの吸着剤としてのイオン交換樹脂を添加したものでもよい。

上蓋１２および下蓋１３は、芯材１０およびフィルタ１１の軸方向両端部に取り付けられている。上蓋１２は、円板状とされており、芯材１０およびフィルタ１１の上端を閉塞するように取り付けられている。下蓋１３は、中央に開口を有する円環状とされており、この開口を通じて芯材１０の内側と芯材１０の外側（下方）とが連通するように取り付けられている。上蓋１２および下蓋１３には、それぞれ一対の環状突起１２ａ，１３ａが形成されている。上蓋１２および下蓋１３は、これら環状突起１２ａ，１３ａによって芯材１０の端部における内側およびフィルタ１１の端部における外側を挟むことにより芯材１０およびフィルタ１１に固定されている。

図１に表れているように、下蓋１３の内側の環状突起１３ａは、下側ケース２１の排出口２１ｂに対して着脱可能に外嵌されている。そして上側ケース２２が下側ケース２１に取り付けられると、上側ケース２２の突出部２２ａが上蓋１２の上面と当接し、浄水器用カートリッジ１の軸方向への移動が規制される。このことにより、浄水器用カートリッジ１は、ケース体２の内部に装着されている。

次に、上述の如く構成された浄水器用カートリッジの作用について説明する。

浄水器Ｐを家庭用のシンクに設置して使用する場合には、図示しない水道蛇口のバルブを開放すると、水道水が導入口２１ａを通じてケース体２の内部に導入される。ケース体２内に導入された水道水は、芯材１０の周囲に取り付けられたフィルタ１１の外側から内側に向かって流れ、フィルタ１１を通過する。ここで、活性炭成形体１１Ａによって水道水に含まれる残留塩素およびカルキ臭やトリハロメタンの原因物質などの不要物質が吸着除去される。次いで、フィルタ１１を通過した処理水は、芯材１０の通水孔１０ａを通じて芯材１０の内側に流入し、開口している下端側へ向かう。ここで、処理水が芯材１０に接触することにより、処理水中には、芯材１０に含まれる銅、およびカルシウムやマグネシウムがイオンとなって溶出する。次いで、これらのイオンが溶出された処理水は、排出口２１ｂを通じて浄水器Ｐの外部に排出され、上記水道蛇口に供給される。そして処理水は、上記水道蛇口を通じて浄水として吐出される。

上記水道蛇口のバルブを閉止すると通水が停止し、芯材１０の内側から上記水道蛇口までの間には塩素が除去された処理水が滞留する。この場合においても、処理水中には、銅イオンが溶出しているため、銅イオンの殺菌効果により処理水中に雑菌が繁殖することは抑制される。加えて、本実施形態においては、フィルタ１１の下流側において銅イオンが溶出されるので、溶出した銅イオンがフィルタ１１によって吸着されてしまうといった不都合が生じることはなく、処理水中に雑菌が繁殖することは効率よく抑制される。

また、処理水中には、カルシウムイオンやマグネシウムイオンが溶出しており、ミネラル成分が付与されている。したがって、処理水の味をまろやかにすることができ、処理水は、飲料用としてより適したものとなる。

さらに、本実施形態においては、芯材１０は、セラミック焼結体で構成されているため、固化状態が適切に維持されている。したがって、従来から採用されていた円筒状のフィルタに対して、その内側に芯材１０を容易に配置させることができ、銀添着繊維状活性炭などからなる二次フィルタを下流側に設ける場合と比較すると、浄水器用カートリッジ１の構造が複雑化することは回避される。その一方、フィルタ１１は、固化状態が維持された芯材１０の周囲に取り付けられているので、外側から内側に向けて荷重がかかっても不当に変形することはなく、定型性が向上する。このため、フィルタ１１が不用意に変形することは防止され、浄水器用カートリッジ１としては取り扱い易いものとなる。加えて、浄水器用カートリッジ１の使用時においては、フィルタ１１を通過する水道水の水圧によってフィルタ１１が内側に変形するといった不具合をも防止することができる。

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。本発明に係る浄水器用カートリッジを構成する各部材の具体的な形状や材質なども限定されるものではない。

また、本発明に係る浄水器用カートリッジは、上記実施形態において示されたような浄水機能のみを備えた浄水器に適用されるものに限定されず、たとえば電解イオン水生成装置など他の機能を備えた機器類に組み込むなどして適用してもよい。

本発明に係る浄水器用カートリッジを浄水器に適用した一例を示す断面図である。 図１に示した浄水器用カートリッジの一部断面斜視図である。 従来の浄水器用カートリッジの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ｐ 浄水器
１ 浄水器用カートリッジ
１０ 芯材
１０ａ 通水孔
１１ フィルタ

Claims (3)

1. 側壁に複数の通水孔を有する円筒状の芯材と、この芯材の周囲に取り付けられたフィルタとを備え、導入された原水を上記フィルタの外側から内側に向けて通過させ、上記複数の通水孔を介して上記芯材の内側の一端から処理水として排出する浄水器用カートリッジであって、
   上記芯材は、銅を含有するセラミック焼結体で構成されていることを特徴とする、浄水器用カートリッジ。
2. 上記芯材は、さらにカルシウムを含有している、請求項１に記載の浄水器用カートリッジ。
3. 請求項１または２に記載の浄水器用カートリッジを備えたことを特徴とする、浄水器。

Images