JP2009125660A - 浄水カートリッジ及びこれを備えた浄水器 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸着浄水部の下流側に濾過浄水部を配した構成であり、且つ、吸着浄水部内に生じた気泡と濾過浄水部内に生じた気泡を共に円滑にカートリッジ外に排出することのできる浄水カートリッジ及びこれを備えた浄水器を提供する。
【解決手段】 吸着剤の吸着作用によって原水を浄化する上流側の吸着浄水部２と、濾過体の濾過作用によって吸着浄水部２を通過した原水を浄化する下流側の濾過浄水部３とを具備し、浄水器５０の原水貯留部５１と浄水貯留部５２との間に装着されて原水を自重で通過させる浄水カードリッジ１である。上記濾過浄水部３からは、濾過浄水部３内に生じる気泡を吸着浄水部２を避けたうえでカートリッジ外に排出する空気抜き路１９を上方に向けて延設している。
【選択図】図１

Description

本発明は、原水を流下させる際に浄化させる浄水カートリッジ及びこれを備えた浄水器に関する。

従来から、浄水カートリッジを備えた浄水器として、いわゆるポット型のものが知られている。このポット型の浄水器は、上側に位置する原水貯留部と、下側に位置する浄水貯留部との間に浄水カートリッジを介在させ、原水貯留部側に貯留される原水が自重により浄水カートリッジを通じて浄水貯留部側にまで流下する際に、浄水カートリッジ内にて原水を浄化する構造になっている。

図６には、上記構造の浄水カートリッジ１を具備する浄水器５０として、特許文献１に記載のものを示している。この浄水カートリッジ１は、充填してある吸着剤（活性炭）の吸着作用によって原水を浄化する上流側の吸着浄水部２と、充填してある濾過体（中空糸膜）の濾過作用によって吸着浄水部２を通過した原水を更に浄化する下流側の濾過浄水部３とを具備したものである。このように、吸着浄水部２の下流側に濾過浄水部３を配することで、下流側の濾過浄水部３によって細菌や微生物を濾過除去した後、速やかに浄水貯留部５２内に吐出することができて衛生的であるという利点がある。図中の符号５１は原水貯留部である。

ところで、特許文献１に開示される上記の浄水カートリッジ１にあっては、吸着浄水部２とこれの下方に位置する濾過浄水部３とを仕切りなく上下に連通させ、吸着浄水部２側に生じた気泡と濾過浄水部３側に生じた気泡とを共に、浄水カートリッジ１の頂部中央に設けた排気口７０から外部に排出させる構造になっている。このため、濾過浄水部３側に生じた気泡が上方の吸着浄水部２内を通過する際に、気泡の一部が吸着浄水部２内の吸着剤に付着して残留し、結果的に通水性能の低下や浄水の水質の不安定化を招くという問題がある。

また、浄水カートリッジ１内全体に原水が充填された状態において、吸着浄水部２内の吸着剤が上方に浮上して頂部の排気口７０を目詰まりさせる虞があり、この場合には浄水カートリッジ１内全体の空気抜きが上手くできず、結果的に通水性能の低下や浄水の水質の不安定化を招くという問題がある。
特開２００４−２３０３３５号公報

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、吸着浄水部の下流側に濾過浄水部を配した構成であり、且つ、吸着浄水部内に生じた気泡と濾過浄水部内に生じた気泡を共に円滑にカートリッジ外に排出することのできる浄水カートリッジ及びこれを備えた浄水器を提供することを、課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明を、充填してある吸着剤の吸着作用によって原水を浄化する上流側の吸着浄水部２と、充填してある濾過体の濾過作用によって吸着浄水部２を通過した原水を浄化する下流側の濾過浄水部３とを具備し、浄水器５０の原水貯留部５１と浄水貯留部５２との間に装着されて原水を自重で通過させる浄水カードリッジ１であって、上記濾過浄水部３から、濾過浄水部３内に生じる気泡を吸着浄水部２を避けてカートリッジ外に排出する空気抜き路１９を上方に向けて延設したものとする。このようにすることで、濾過浄水部３内に生じた気泡の一部が吸着浄水部２内の吸着剤に付着して残留することがなくなる。このため、気泡が残留することによる通水性能の低下や、浄水の水質の不安定化が防止される。

また、上記構成の浄水カートリッジ１にあっては、浄水カートリッジ１の外殻を成すカートリッジハウジング３０に、吸着浄水部２内の気泡を排出させる吸着部側排気口２４と、濾過浄水部３内の気泡を排出させる濾過部側排気口１８とを別々に設け、上記濾過部側排気口１８に、上記空気抜き路１９を連通接続させることが好適である。このようにすることで、原水が充填された状態の浄水カートリッジ１内において、吸着浄水部２内の吸着剤が流れに乗って浮上してきた場合であっても、この吸着剤が空気抜き路１９や濾過部側排気口１８内に詰まって空気抜き性能を低下させるといった事態が確実に防止される。

また、上記濾過浄水部３には、濾過浄水部３内の気泡を集めて空気抜き路１９内に送り込む空気捕集部４０を設けることが好適である。このようにすることで、濾過浄水部３内の気泡を円滑にカートリッジ外に排出することができる。

そして、上記構成の浄水カートリッジ１を具備した浄水器５０とすることで、浄水カートリッジ１内に気泡が残留することによって通水性能が低下するという問題や、浄水の水質が不安定化するという問題が解決された浄水器５０を提供することが可能となる。

請求項１に係る発明は、濾過浄水部内に生じた気泡の一部が吸着浄水部内の吸着剤に付着して残留することによる通水性能の低下や、浄水の水質の不安定化が防止されるという効果を奏する。

また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、吸着浄水部内の吸着剤が空気抜き路や濾過部側排気口内に詰まって空気抜き性能を低下させることが確実に防止されるという効果を奏する。

また請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の効果に加えて、濾過浄水部内の気泡を円滑にカートリッジ外に排出することができるという効果を奏する。

また請求項４に係る発明は、浄水カートリッジ内に気泡が残留することによって通水性能が低下するという問題や、浄水の水質が不安定化するという問題が解決された浄水器を提供することができるという効果を奏する。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１〜図３には、本発明の実施形態における一例の浄水器５０を示している。

本例の浄水器５０はいわゆるポット型浄水器であって、水道水等の原水を供給して一旦貯留させておく原水貯留部５１と、原水貯留部５１の底部に装着される浄水カートリッジ１と、原水貯留部５１及び浄水カートリッジ１の下方に位置する浄水貯留部５２とで主体を成し、原水貯留部５１内に貯留される原水が自重により浄水カートリッジ１を通過して浄水貯留部５２内にまで流下する際に、浄水カートリッジ１内にて原水が浄化されるようになっている。

浄水器５０は、上端が開口した有底筒型の外容器５３と、外容器５３の上端開口から挿入されて該外容器５３内に配置される同じく上端が開口した有底筒型の内容器５４とを具備している。内容器５４は、外容器５３の半分程度又はそれ以下の深さで形成してあり、外容器５３の上半部に対して所定の隙間５５を除く部分で隙間なく嵌合することで、内容器５４内に上記の原水貯留部５１を形成するとともに、内容器５４の底壁５４ａと外容器５３の底壁５３ａとの間に上記浄水貯留部５２を形成するように設けている。上記隙間５５は浄水貯留部５２から上方に延設されるように形成され、浄水を注ぐ際の注ぎ路として機能する。

内容器５４の上端開口には、上蓋部５６を嵌め込み固定している。上蓋部５６の中央には給水口５７を開口させるとともに、該給水口５７をその上方から塞ぐフラップ５８を設けている。フラップ５８の後端部には軸孔５９を穿設しており、上蓋部５６において給水口５７よりも後方に設置される円柱状の軸６０を上記軸孔５９内に回動自在に嵌合させることで、フラップ５８を給水口５７に対して開閉自在としている。

なお、ここでの前後方向とは、注ぎ路を成す隙間５５が位置する側を前方としたものである。したがって、隙間５５の上端に形成される注ぎ口５５ａが給水口５７の前方に位置し、給水口５７を挟んで注ぎ口５５ａとは反対側に軸６０が位置している。注ぎ口５５ａには、開閉自在な注ぎ蓋６１を設けているが、設けない構造であってもよい。

原水貯留部５１の底面はその最下部５１ａに向けて緩やかに下り傾斜に形成しており、浄水カートリッジ１は、上記原水貯留部５１の最下部５１ａから更に下方に凹設される装着凹段部６２内に上方から嵌め込んで装着される。装着凹段部６２の底部中央は開口させており、装着凹段部６２及びこれの底部の開口を介して（つまり装着凹段部６２内に装着される浄水カートリッジ１を介して）、原水貯留部５１とこれの下方に位置する浄水貯留部５２とが連通する構造である。

浄水カートリッジ１は、内部に充填してある吸着剤（図示せず）の吸着作用によって原水を浄化する上流側の吸着浄水部２と、内部に充填してある濾過体（図示せず）の濾過作用によって吸着浄水部２を通過した原水を更に浄化する下流側の濾過浄水部３とを有しており、この吸着浄水部２と濾過浄水部３とで、原水貯留部５１内の原水を流下させながら順次浄化したうえで浄水貯留部５２内に吐出する浄水部４を構成している。更に、この浄水カートリッジ１内の浄水部４の上方には、内部に充填してあるミネラル剤（図示せず）のミネラル成分を浄水部４内を流れる原水の主流中に添加していくミネラル添加部５を形成している。

浄水カートリッジ１の下半部に形成される浄水部４は、上下端の開口した円筒状の濾過容器６内に中空糸膜等である濾過体を充填し、上端が開口した有底筒状を成すとともにその底部７ａの中央から一段低い段部８を延設した吸着容器７の該段部８内に上記濾過容器６の下端部を嵌合させ、更に、内側の濾過容器６の周壁と外側の吸着容器７の周壁との間に活性炭等である粒状の吸着剤を充填させることで形成される。上記段部８の底壁中央には、段部８に嵌合される濾過容器６の下端開口に対して上下に所定空間を介して対向する吐出口９を開口させている。段部８の周壁の下端にはリブ状の係止突部１０を内方に突出させており、この係止突部１０が濾過容器６の下端面に当たることで、段部８内に嵌合される濾過容器６の下端と吐出口９との間の上記所定空間を規定する。

濾過容器６の下端部の外周面の溝部にはＯリング１１を嵌め込んでおり、このＯリング１１を介して濾過容器６の下端部と段部８とを密着させている。また、段部８の周壁には水平方向を長手方向とするスリット状の空気抜き孔１２を濾過容器６の下端と同一高さとなるように複数設けており、濾過容器６の下端と吸着容器７の段部８との間に溜まった空気が側方の空気抜き孔１２を通じて浄水貯留部５２側に抜ける構造にしている。

また、濾過容器６の周壁から成る隔壁１３には、この隔壁１３を介して水平方向に並設される中央の濾過浄水部３とこれを囲む外周側の吸着浄水部２とを連通させる連通孔１４を、複数設けている。この連通孔１４は、水平方向を長手方向としてスリット状に形成されるもので、濾過容器６が段部８内に嵌合された状態で吸着浄水部２の下端部と同一高さになるように設けている。図示例では、吸着浄水部２の下端と同一高さに一列と、吸着浄水部２の下端から僅かに上方の高さに一列の、上下二列の連通孔１４を設けている。各連通孔１４の幅は、吸着浄水部２内に充填する吸着剤の径よりも小さく設けている。

浄水カートリッジ１の上半部に形成されるミネラル添加部５は、上端が開口した有底筒状を成すとともにその外底面中央には上方に経込んだ凹段部１５ａを設けてあるミネラル容器１５の該凹段部１５ａ内に濾過容器６の上端部を嵌合係止させ、該嵌合係止により濾過容器６上に載置されるミネラル容器１５内にカルシウム剤等である粒状のミネラル剤を充填させ、更に、このミネラル容器１５の上方から、下端が開口したキャップ状の上カバー１６を被せ、該上カバー１６の下端開口縁を吸着容器７の上端開口縁と係合させることで形成される。ここで、ミネラル容器１５の上端開口縁は上カバー１６の内周面に密着し、ミネラル容器１５と上カバー１６とで囲まれる空間がミネラル添加部５となる。浄水カートリッジ１の外殻を成すカートリッジハウジング３０は、この上カバー１６と吸着容器７とで形成される。

上カバー１６の周壁であってミネラル容器１５の側方に位置する部分には、小径の導水口１７を全周に亘って多数開口させており、これら導水口１７を通じて浄水カートリッジ１内に原水が導入される構造である。また、上カバー１６の頂部であって濾過容器６内の濾過浄水部３の真上に位置する部分には、濾過部側排気口１８を上下方向に貫通形成している。ミネラル容器１５の上方に経込んだ凹段部１５ａの底面中央部からは、ミネラル容器１５のミネラル剤を収容する部分を抜けて上方に伸びる細長パイプ状の空気抜き路１９が延設されている。空気抜き路１９の上端開口は、上カバー１６の濾過部側排気口１８に連通接続させる。つまり、ミネラル容器１５の凹段部１５ａに接続される濾過容器６内の濾過浄水部３は、この空気抜き路１９及び濾過部側排気口１８を通じて上方の原水貯留部５１に連通接続される構造である。

また、ミネラル容器１５の外周壁には、スリット状のミネラル溶出孔２０を多数穿設している。このミネラル溶出孔２０は、ミネラル容器１５内の空間であるミネラル添加部５と吸着容器７内の空間である吸着浄水部２とを連通接続させる流路を成すものである。更に、ミネラル容器１５の周壁の上端縁には、下方に凹設した切り欠き２１が周方向に間隔を空けて複数設けてあり、ミネラル容器１５の上端開口縁が上カバー１６の内面に密着したときに、各切り欠き２１が、下方のミネラル溶出孔２０とは別にミネラル添加部５と吸着浄水部２を連通させる空気導入孔２２を成すようにしている。ミネラル溶出孔２０や空気導入孔２２の幅は、充填されるミネラル剤の径よりも小さく設けている。

ここで、上カバー１６の頂部であって濾過部側排気口１８を囲む部分には、周方向に等間隔を隔てて複数の排気口２３を濾過部側排気口１８とは別に上下方向に穿設している。この排気口２３は、ミネラル添加部５内に生じる気泡をカートリッジ外に排出させるものであり、且つ、吸着浄水部２内に生じる気泡をカートリッジ外に排出させる吸着部側排気口２４を兼用したものである。上カバー１６の頂部であって各排気口２３を囲む部分からは、排気口２３の周方向に等間隔を隔てて複数の突起部２５を内方に（即ち下方に）延設しており、ミネラル添加部５内に充填されるミネラル剤が各排気口２３に詰まることを防止している。

ところで、上記構成の浄水カートリッジ１を浄水器５０に装着する際、浄水カードリッジ１の浄水部４が形成される下半部を、原水貯留部５１から下方に凹設される上記装着凹段部６２内に嵌め込み、浄水カートリッジ１のミネラル添加部５を形成する上半部を原水貯留部５１の最下部５１ａよりも上方に位置させるのであるが、このとき装着凹段部６２の底部中央の開口を通じて、吸着容器７の段部８の吐出口９や該段部８内に位置する濾過容器６の下端部が下方の浄水貯留部５２側に突出する。

吸着容器７の周壁には、外側方に向けて凸状に形成される弾性変形可能な凸部２６が全周に亘って一体に形成されており、この凸部２６を全周に亘って装着凹段部６２の内周面に弾接させることで、吸着容器７の周壁と装着凹段部６２とを密着させている。また、吸着容器７の段部８の外周面の溝部にはＯリング２７を嵌め込んでおり、このＯリング２７を介して段部８と装着凹段部６２とを密着させている。

そして、上記構成から成る浄水カートリッジ１を備えた本例の浄水器５０を用いて浄水を得ようとする場合は、以下の手順による。即ち、まず上蓋部５６のフラップ５８を上方に回動させて給水口５７を開き、給水口５７を通じて水道水等の原水を原水貯留部５１内に供給する。供給された原水は原水貯留部５１内に一旦貯留されるとともに、上カバー１６の多数の導水口１７を通じて浄水カートリッジ１内に導入され、吸着浄水部２およびこれに連通する濾過浄水部３やミネラル添加部５内にまで原水が充填される。

ここで、原水が自重により浄水カートリッジ１内を通って浄水貯留部５２にまで流下していく主流路は、導水口１７から流下した後に吸着浄水部２内に一旦溜まって吸着剤の吸着作用により浄化された後に、吸着浄水部２の下端部と連通する連通孔１４を通って濾過浄水部３内に導入され、濾過浄水部３内に充填される濾過体の濾過作用により更に濁り成分を濾過して浄化された後に、浄水カートリッジ１の最下端に開口される吐出口９を通じて下方の浄水貯留部５２内に順次流下していく流路である。この主流路を通過する過程で、吸着作用及び濾過作用による浄水が行われる。

そして、この主流路に対してミネラル添加部５からは、該ミネラル添加部５内に充填された原水にミネラル剤のミネラル成分が溶出して得られた高ミネラル水が、ミネラル溶出孔２０を通じて順次供給されていく。つまり、浄水カートリッジ１内を通過する原水には、吸着作用及び濾過作用による浄水が行われるとともに、ミネラル成分が添加されるものである。

ところで、浄水カートリッジ１内全体に原水が充填されて浄水が行われる際に、吸着浄水部２内や濾過浄水部３内に気泡が滞留していると通水性能が低下するとともに浄水の水質も不安定化する。しかし、上記構成の浄水カートリッジ１によれば、吸着浄水部２内に生じる気泡はミネラル溶出孔２０や空気導入孔２２を通じて上方のミネラル添加部５内にまで浮上したうえで、ミネラル添加部５内に生じる気泡と共に排気口２３から原水貯留部５１側に排出される。また、濾過浄水部３内に生じる気泡は濾過容器６内の上方にまで浮上したうえで、該濾過容器６と連通接続される空気抜き路１９を通じて濾過部側排気口１８に運ばれ、原水貯留部５１側に排出される。

なお、原水貯留部５１内において浄水カートリッジ１の濾過部側排気口１８よりも上方にまで原水が貯留されている場合であっても、この空気抜き路１９の上端部には空気溜りが常時生じて原水の流入を阻止する。したがって、空気抜き路１９を通じて原水貯留部５１内の原水が直接濾過浄水部３内に流入することは防止される。

上記のように、本例の浄水カートリッジ１を備えた浄水器５０にあっては、浄水カートリッジ１内の水平方向中央部に位置する濾過浄水部３の上部から細長パイプ状の空気抜き路１９を上方に向けて延設し、濾過浄水部３内に生じる気泡を、該濾過浄水部３を水平方向に囲んで位置する吸着浄水部２を避けたうえで頂部の濾過部側排気口１８からカートリッジ外に排出する構造になっているので、濾過浄水部３内に生じた気泡の一部が吸着浄水部２内の吸着剤に付着して残留することがない。このため、気泡が残留することによる通水性能の低下や、浄水の水質の不安定化が防止されるものである。

加えて、本例の浄水カートリッジ１では、浄水カートリッジ１の外殻を成すカートリッジハウジング３０の頂部（つまり上カバー１６の頂部）に、吸着浄水部２内の気泡を排出させる吸着部側排気口２４と、濾過浄水部３内の気泡を排出させる濾過部側排気口１８とを別々に設け、この濾過部側排気口１８内に上記空気抜き路１９の上端部を嵌合させて連通接続させている。したがって、原水が充填された状態の浄水カートリッジ１内において、吸着浄水部２内の吸着剤やミネラル添加部５内のミネラル剤が上方に浮上してきても、これらが空気抜き路１９や濾過部側排気口１８に詰まって空気抜き性能を低下させることは防止される。

図４には、本発明の実施形態における他例の浄水カートリッジ１を備えた浄水器５０を示している。本例の基本的な構成は上記した一例の構成と同様であるから、一例の構成と一致する構成については詳しい説明を省略し、一例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。

本例では、ミネラル容器１５の底面中央に設けた凹段部１５ａを、上方に向うにつれて水平方向の開口面積が小さくなるようにテーパ状に設けており、凹段部１５ａ中央の最も位置が高く且つ開口面積が小さな部分に、上方に向けて伸びる空気抜き路１９の下端を連通接続させている。このように、上側に経込んだ凹段部１５ａを、上側ほど開口面積が漸次小さくなっていって気泡を中央に集めるように設けることで、濾過浄水部３内に生じる気泡を集めて空気抜き路１９内に円滑に送り込んでいく空気捕集部４０を該濾過浄水部３の真上に形成している。

また、本例では濾過部側排気口１８と連通する上側パイプ４１を上カバー１６から下方に延設し、凹段部１５ａ中央と連通する下側パイプ４２をミネラル容器１５から上方に延設し、上側パイプ４１と下側パイプ４２を連通接続させることで、空気抜き路１９を形成している。

図５には、本発明の実施形態における更に他例の浄水カートリッジ１を備えた浄水器５０を示している。本例の基本的な構成は上記した他例の構成と同様であるから、他例の構成と一致する構成については詳しい説明を省略し、他例とは相違する特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。

本例では、上カバー１６の頂部に貫設する排気口４５によって、ミネラル添加部５内に生じる気泡をカートリッジ外に排出させる排気口２３と、吸着浄水部２内に生じる気泡をカートリッジ外に排出させる吸着部側排気口２４と、濾過浄水部３内に生じる気泡をカートリッジ外に排出させる濾過部側排気口１８とを兼用させている。つまり、一例や他例に比べて短く形成した空気抜き路１９を、濾過部側排気口１８を成す上方の排気口４５とは接続させずにミネラル添加部５内において上下に距離を隔てて位置させることで、空気抜き路１９の上端開口からミネラル添加部５の上部空間内に気泡を一旦吐出させたうえで、濾過部側排気口１８を成す排気口４５を通じてカートリッジ外に吐出させる構造になっている。

本発明の実施形態における一例の浄水カートリッジを備えた浄水器の側断面図である。 図１の要部拡大図である。 同上の浄水器の分解斜視図である。 本発明の実施形態における他例の浄水カートリッジを備えた浄水器の要部を示す側断面図である。 本発明の実施形態における更に他例の浄水カートリッジを備えた浄水器の要部を示す側断面図である。 従来の浄水カートリッジを備えた浄水器を示す側断面図である。

符号の説明

１ 浄水カートリッジ
２ 吸着浄水部
３ 濾過浄水部
１８ 濾過部側排気口
１９ 空気抜き路
２４ 吸着部側排気口
３０ カートリッジハウジング
４０ 空気捕集部
５０ 浄水器
５１ 原水貯留部
５２ 浄水貯留部

Claims (4)

1. 充填してある吸着剤の吸着作用によって原水を浄化する上流側の吸着浄水部と、充填してある濾過体の濾過作用によって吸着浄水部を通過した原水を浄化する下流側の濾過浄水部とを具備し、浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に装着されて原水を自重で通過させる浄水カードリッジであって、上記濾過浄水部から、濾過浄水部内に生じる気泡を吸着浄水部を避けてカートリッジ外に排出する空気抜き路を上方に向けて延設していることを特徴とする浄水カートリッジ。
2. 浄水カートリッジの外殻を成すカートリッジハウジングに、吸着浄水部内の気泡を排出させる吸着部側排気口と、濾過浄水部内の気泡を排出させる濾過部側排気口とを別々に設け、上記濾過部側排気口に、上記空気抜き路を連通接続させていることを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジ。
3. 上記濾過浄水部には、濾過浄水部内の気泡を集めて空気抜き路内に送り込む空気捕集部を設けてい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。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の浄水カートリッジを具備することを特徴とする浄水器。

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