JP2013150974A - Purifying element, water purifier equipped with the same, and method for manufacturing the purifying element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水が流入される水流入部と当該水が流出される水流出部との間に、浄化材の充填層を備え、前記水流入部から浄化対象の水を受け入れて前記浄化材の前記充填層を流通させて、前記浄化材で浄化した水を前記水流出部から流出する浄化エレメント、それを備えた浄水器、及び浄化エレメントの製造方法に関する。 The present invention includes a purifying material filling layer between a water inflow portion into which water flows in and a water outflow portion from which the water flows out, and receives the water to be purified from the water inflow portion to receive the purification material. It is related with the purification element which distribute | circulates the said packed bed, and flows out the water purified with the said purification material from the said water outflow part, the water purifier provided with the same, and the manufacturing method of a purification element.
従来、水を浄化する浄化エレメントは、特許文献1に示すように、水が流入される水流入部と当該水が流出される水流出部との間に、浄化材の充填層を備え、水流入部から浄化対象の水を受け入れて浄化材の充填層を流通させて、浄化材で浄化した水を水流出部から流出するように構成されている。
このような浄化エレメントの浄化材は、使用前において空気を含んでおり、当該空気は浄化対象の水には容易に溶解しないから、水が浄化材を流通する際、当該空気がその流通を阻害することがある。即ち、浄化エレメントは、流通初期において、水が通水し難い状態であり、十分な濾過流量を得ることができない場合がある。
そこで、特許文献1に開示の技術では、使用前の浄化エレメントを、水に溶解し易い二酸化炭素ガスを充填した気体不透過材料の内部へ封入し、浄化エレメントの浄化材に、二酸化炭素ガスを含ませている。これにより、当該浄化エレメントでは、水を浄化材へ流通させる際、浄化材に含まれる二酸化炭素ガスが水に溶けることで、水の浄化材の通水性能が改善し、水の浄化材への接触機会が増し、初期より充分な浄化性能を得ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in Patent Document 1, a purification element that purifies water includes a purifier packed layer between a water inflow portion into which water flows in and a water outflow portion from which the water flows out. The water to be purified is received from the inflow portion, and the packed bed of the purifying material is circulated so that the water purified by the purifying material flows out from the water outflow portion.
Since the purification material of such a purification element contains air before use and the air does not easily dissolve in the water to be purified, when the water flows through the purification material, the air impedes the circulation. There are things to do. In other words, the purification element is in a state in which it is difficult for water to pass through in the initial stage of distribution, and a sufficient filtration flow rate may not be obtained.
Therefore, in the technology disclosed in Patent Document 1, the purification element before use is sealed inside a gas-impermeable material filled with carbon dioxide gas that is easily dissolved in water, and carbon dioxide gas is added to the purification material of the purification element. Included. Thus, in the purification element, when water is circulated to the purification material, the carbon dioxide gas contained in the purification material is dissolved in the water, thereby improving the water passing performance of the water purification material, Opportunities have increased and sufficient purification performance has been obtained from the beginning.
上記特許文献1に開示の技術では、浄化エレメントは、二酸化炭素ガスを充填した気体不透過材料の内部に封入されているだけである。この様な処理形態に関して、流通初期の浄化性能を考えた場合、改善の余地があった。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the purification element is merely enclosed in a gas-impermeable material filled with carbon dioxide gas. With regard to such a treatment mode, there was room for improvement when considering the purification performance at the initial stage of distribution.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、流通初期から一定以上の濾過流量(ここで、濾過流量は、浄化性能に関する指標であり、この流量が大きい程、浄化性能は高いと言える)を発揮する浄化エレメント、それを備えた浄水器、及び浄化エレメントの製造方法を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to provide a filtration flow rate that is a certain level or higher from the beginning of distribution (here, the filtration flow rate is an index related to purification performance, and the larger this flow rate, The present invention is to provide a purification element that exhibits high performance), a water purifier equipped with the purification element, and a method for producing the purification element.
上記目的を達成するための本発明の浄化エレメントは、
水が流入される水流入部と当該水が流出される水流出部との間に、浄化材の充填層を備え、前記水流入部から浄化対象の水を受け入れて前記浄化材の前記充填層を流通させて、前記浄化材で浄化した水を前記水流出部から流出する浄化エレメントであって、その特徴構成は、
前記水流入部から前記水流出部の方向へ、或いは、当該方向とは逆方向に二酸化炭素ガスを流通して、前記前処理ガスの流通状態で前記浄化材に二酸化炭素ガスを吸着させる二酸化炭素吸着処理が実行されると共に、
前記二酸化炭素吸着処理後に、気体不透過材料で密封処理されてなる点にある。
In order to achieve the above object, the purification element of the present invention comprises:
Between the water inflow part into which water flows in and the water outflow part from which the water flows out, a purifying layer is provided, and the purifying layer receives the water to be purified from the water inflow unit. Is a purification element that flows out the water purified by the purification material from the water outflow portion.
Carbon dioxide gas is circulated in the direction from the water inflow portion to the water outflow portion or in the opposite direction to the direction, and the carbon dioxide gas is adsorbed on the purification material in the flow state of the pretreatment gas. As the adsorption process is executed,
After the carbon dioxide adsorption treatment, it is sealed with a gas impermeable material.
上記特徴構成によれば、二酸化炭素吸着処理によって、浄化エレメントの浄化材に、二酸化炭素ガスを流通し、当該二酸化炭素ガスの流通状態で二酸化炭素ガスを吸着させるので、二酸化炭素ガスを浄化材の内部空間にまで十分に行き渡らせることができる。これにより、浄化材に十分に二酸化炭素ガスを吸着させることができる。
そして、このように浄化材で二酸化炭素ガスを十分に吸着した浄化エレメントを、気体不透過材料にて密封処理することで、浄化材に吸着された二酸化炭素ガスが、浄化材から脱離することを防止できる。これにより、使用者が、当該浄化エレメントを使用するべく、気体不透過材料から浄化エレメントを取り出すまで、浄化材への二酸化炭素ガスの吸着状態を維持することができる。
尚、浄化材へ吸着された二酸化炭素ガスは、気体不透過材料から取り出された後であっても、すぐに浄化材から脱離するものではないので、使用者が、浄化エレメントを気体不透過材料から取り出して浄水器に装着して使用するときでも、浄化材は二酸化炭素を吸着している。これにより、当該浄化エレメントへ水を流通させる際、水は、浄化材の内部にて二酸化炭素ガスを溶け込ませながら、浄化材を流通できる。その結果、水の流通初期から、良好なろ過性能を発揮する浄化エレメントを実現できる。
尚、本発明による二酸化炭素ガスは、二酸化炭素ガスの含有割合が95%以上のガスを意味するものである。
According to the above characteristic configuration, carbon dioxide gas is circulated through the purification material of the purification element by the carbon dioxide adsorption treatment, and the carbon dioxide gas is adsorbed in the circulation state of the carbon dioxide gas. The interior space can be fully extended. Thereby, carbon dioxide gas can fully be made to adsorb | suck to a purification material.
And, the carbon dioxide gas adsorbed on the purification material is desorbed from the purification material by sealing the purification element that sufficiently adsorbs the carbon dioxide gas with the purification material in this way with a gas impermeable material. Can be prevented. Thereby, until the user takes out the purification element from the gas-impermeable material so as to use the purification element, the adsorption state of the carbon dioxide gas on the purification material can be maintained.
The carbon dioxide gas adsorbed on the purification material does not immediately desorb from the purification material even after being taken out from the gas-impermeable material. Even when the material is taken out from the material and attached to the water purifier, the purification material adsorbs carbon dioxide. Thus, when water is circulated through the purification element, the water can circulate the purification material while dissolving the carbon dioxide gas inside the purification material. As a result, it is possible to realize a purification element that exhibits good filtration performance from the beginning of water distribution.
The carbon dioxide gas according to the present invention means a gas having a carbon dioxide gas content of 95% or more.
本発明の浄化エレメントの更なる特徴構成は、
前記二酸化炭素吸着処理前の前記浄化材が吸着している二酸化炭素をQ0とし、二酸化炭素ガスの流通により前記浄化材が吸着する二酸化炭素ガスの最大吸着量をQmaxとして、
前記二酸化炭素吸着処理において、Qmax−Q0の50%以上の二酸化炭素を吸着させてある点にある。
Further features of the purification element of the present invention are as follows:
Q 0 is the carbon dioxide adsorbed by the purification material before the carbon dioxide adsorption treatment, and Q max is the maximum amount of carbon dioxide gas adsorbed by the purification material by the flow of carbon dioxide gas,
In the carbon dioxide adsorption treatment, 50% or more of carbon dioxide of Q max −Q 0 is adsorbed.
上記特徴構成によれば、二酸化炭素吸着処理において、浄化エレメントの浄化材に対し、Qmax−Q0の50%以上の二酸化炭素ガスを吸着させることで、流通初期において、ろ過流量を一定以上に保つことができる。
尚、二酸化炭素吸着処理を実行してから密封処理を実行するまでの間、又は浄化材を浄水器にセットするまでの間において、二酸化炭素ガスはその一部が、浄化材から脱離する場合がある。
上記特徴構成における「二酸化炭素ガスの流通により浄化材が吸着する二酸化炭素ガスの最大吸着量Qmax」は、二酸化炭素ガスの流通状態における吸着量、及び当該流通を停止し、空気中に一定時間(例えば、数十秒程度)静置した場合の吸着量を意味するものとする。
According to the above characteristic configuration, in the carbon dioxide adsorption process, by adsorbing carbon dioxide gas of 50% or more of Q max −Q 0 to the purification material of the purification element, the filtration flow rate is set to a certain level or more in the initial stage of distribution. Can keep.
In the case where part of the carbon dioxide gas is desorbed from the purification material between the time when the carbon dioxide adsorption treatment is executed and the time when the sealing treatment is executed or until the purification material is set in the water purifier. There is.
The “maximum adsorption amount Q max of carbon dioxide gas adsorbed by the purifier by the circulation of carbon dioxide gas” in the above characteristic configuration is the adsorption amount in the circulation state of carbon dioxide gas, and the circulation is stopped for a certain time in the air. It means the amount of adsorption when left standing (for example, about several tens of seconds).
本発明の浄化エレメントの更なる特徴構成は、
前記二酸化炭素吸着処理において、二酸化炭素ガスの流通により前記浄化材が吸着する二酸化炭素ガスの最大吸着量であるQmaxまで吸着させてある点にある。
Further features of the purification element of the present invention are as follows:
In the carbon dioxide adsorption treatment, the carbon dioxide gas is adsorbed to Q max that is the maximum adsorption amount of the carbon dioxide gas adsorbed by the purification material.
上記特徴構成によれば、浄化材には、二酸化炭素ガスが最大吸着量まで吸着させるので、二酸化炭素ガスを浄化材のほぼ全域に亘って吸着させることとなり、流通初期から、浄化対象の水を、浄化材のほぼ全域に亘って、良好に通水させることができる。 According to the above characteristic configuration, the carbon dioxide gas is adsorbed to the maximum amount of adsorption on the purification material, so that the carbon dioxide gas is adsorbed over almost the entire area of the purification material, and the water to be purified is introduced from the initial stage of distribution. It is possible to allow water to pass through almost the entire area of the purification material.
本発明の浄化エレメントの更なる特徴構成は、
前記浄化材の前記充填層を内部に形成する浄化カートリッジと、
前記浄化カートリッジの前記水流出部側に装着され、浄化後の水の流通を規制する浄化カートリッジカバーとを備え、
前記二酸化炭素吸着処理が、前記浄化カートリッジカバーが前記浄化カートリッジへ装着されている状態で、前記水流入部から前記水流出部の方向へ、前記二酸化炭素ガスを強制的に流通して実行される点にある。
尚、上記構成において、浄化カートリッジカバーによる浄化後の水の流通の規制は、そのカバーに設けられたカバー全体の面積に比べて小さい開口面積を有する開口にて実現される。
Further features of the purification element of the present invention are as follows:
A purification cartridge for forming the filling layer of the purification material therein;
A purification cartridge cover that is attached to the water outflow portion side of the purification cartridge and regulates the flow of water after purification;
The carbon dioxide adsorption process is executed by forcibly circulating the carbon dioxide gas from the water inflow portion toward the water outflow portion in a state where the purification cartridge cover is attached to the purification cartridge. In the point.
In the above configuration, the restriction of the flow of water after purification by the purification cartridge cover is realized by an opening having an opening area smaller than the area of the entire cover provided in the cover.
上記特徴構成によれば、浄化カートリッジに対し、流通を規制する浄化カートリッジカバーが装着された状態で、二酸化炭素吸着処理が実行されるので、二酸化炭素ガスは、加圧状態で、浄化材へ吸着されることとなる。これにより、浄化材への二酸化炭素ガスの吸着効率を向上させることができ、例えば、吸着処理時間を短縮することができる。また、密封処理に際しては、密封するガスを二酸化炭素ガスにすることにより、浄化材に吸着された二酸化炭素ガスが、浄化材から脱離することをより完全に防止できる。 According to the above characteristic configuration, since the carbon dioxide adsorption process is performed with the purification cartridge cover for restricting the circulation attached to the purification cartridge, the carbon dioxide gas is adsorbed to the purification material in a pressurized state. Will be. Thereby, the adsorption | suction efficiency of the carbon dioxide gas to a purification material can be improved, for example, adsorption processing time can be shortened. Further, in the sealing process, by using carbon dioxide gas as the gas to be sealed, it is possible to more completely prevent the carbon dioxide gas adsorbed on the purification material from being desorbed from the purification material.
上記目的を達成するための浄水器の特徴構成は、上述した浄化エレメントを浄水器に備えている点にある。
前記浄水器としては、ポット型浄水器及び水道接続型浄水器がある。
The characteristic structure of the water purifier for achieving the above object is that the water purifier includes the above-described purification element.
Examples of the water purifier include a pot type water purifier and a water supply type water purifier.
ポット型浄水器は、通常、鉛直方向の上方から、浄化前の水を貯える原水容器、浄化エレメント、浄化後の水を貯える浄水容器が、記載順に備えられており、原水容器に貯えられた水は、外部から圧力をかけられることなく、自重によって浄化エレメントを流通する。即ち、ポット型浄水器に適用される浄化エレメントは、比較的低い圧力の水を、流通可能なものである必要がある。
これまで説明してきた本発明の浄化エレメントによれば、その浄化材に十分に二酸化炭素ガスが吸着されており、比較的低い圧力でも、水が流通し易いものとなっているので、ポット型浄水器に対して良好に適用可能である。
A pot-type water purifier is usually equipped with a raw water container for storing water before purification, a purification element, and a water purification container for storing water after purification from the top in the vertical direction, and the water stored in the raw water container. Circulates the purification element by its own weight without being pressurized from the outside. That is, the purification element applied to the pot type water purifier needs to be able to circulate water at a relatively low pressure.
According to the purification element of the present invention that has been described so far, the carbon dioxide gas is sufficiently adsorbed to the purification material, and water can easily flow even at a relatively low pressure. It can be applied well to the vessel.
そして、これまで説明してきた浄化エレメントは、蛇口直結型浄水器、カウンタトップ型浄水器、水栓一体型浄水器、アンダーシンク型浄水器などの水道接続型浄水器においても、好適に使用可能である。 The purification elements described so far can be suitably used in water supply type water purifiers such as faucet direct-coupled water purifiers, countertop water purifiers, faucet integrated water purifiers, and undersink water purifiers. is there.
上記目的を達成するための浄化エレメントの製造方法は、
水が流入される水流入部と当該水が流出される水流出部との間に、浄化材の充填層を備え、前記水流入部から浄化対象の水を受け入れて前記浄化材の前記充填層を流通させて、前記浄化材で浄化した水を前記水流出部から流出する浄化エレメントの製造方法であって、その特徴構成は、
前記水流入部から前記水流出部の方向へ、或いは、当該方向とは逆方向に二酸化炭素ガスを流通し、二酸化炭素ガスの流通状態で前記浄化材に二酸化炭素ガスを吸着させる二酸化炭素吸着処理工程と、
前記二酸化炭素吸着処理工程の後に、前記浄化エレメントを気体不透過材料で密封処理する密封処理工程とを実行する点にある。
A method for producing a purification element for achieving the above object is as follows:
Between the water inflow part into which water flows in and the water outflow part from which the water flows out, a purifying layer is provided, and the purifying layer receives the water to be purified from the water inflow unit. In which the water purified by the purification material flows out from the water outflow portion, and the characteristic configuration is
A carbon dioxide adsorption process in which carbon dioxide gas is circulated in the direction from the water inflow portion to the water outflow portion or in the direction opposite to the direction, and the carbon dioxide gas is adsorbed to the purification material in a carbon dioxide gas circulation state. Process,
After the carbon dioxide adsorption treatment step, a sealing treatment step is performed in which the purification element is sealed with a gas-impermeable material.
上記特徴構成によれば、二酸化炭素吸着処理工程によって、浄化エレメントの浄化材に、二酸化炭素ガスを流通し、二酸化炭素ガスの流通状態で二酸化炭素ガスを吸着させるので、二酸化炭素ガスを浄化材の内部にまで十分に行き渡らせることができる。これにより、浄化材に十分に二酸化炭素ガスを吸着させることができる。
そして、二酸化炭素吸着処理工程の後の密封処理工程において、浄化材で二酸化炭素ガスを十分に吸着した浄化エレメントを、気体不透過材料にて密封処理して、浄化材に吸着された二酸化炭素ガスが、浄化材から脱離することを防止できる。密封処理に際しては、密封するガスを二酸化炭素ガスにすることにより、浄化材に吸着された二酸化炭素ガスが、浄化材から脱離することをより完全に防止できる。これにより、使用者が、当該浄化エレメントを使用するべく、気体不透過材料から浄化エレメントを取り出すまで、浄化材への二酸化炭素ガスの吸着状態を維持することができる。
According to the above characteristic configuration, since the carbon dioxide gas is circulated through the purification material of the purification element and the carbon dioxide gas is adsorbed in the circulation state of the carbon dioxide gas by the carbon dioxide adsorption treatment step, the carbon dioxide gas is absorbed into the purification material. You can get enough inside. Thereby, carbon dioxide gas can fully be made to adsorb | suck to a purification material.
Then, in the sealing treatment step after the carbon dioxide adsorption treatment step, the purification element that has sufficiently adsorbed carbon dioxide gas with the purification material is sealed with a gas-impermeable material, and the carbon dioxide gas adsorbed on the purification material However, it can prevent detachment from the purification material. In the sealing process, by using carbon dioxide gas as the gas to be sealed, the carbon dioxide gas adsorbed on the purification material can be more completely prevented from being desorbed from the purification material. Thereby, until the user takes out the purification element from the gas-impermeable material so as to use the purification element, the adsorption state of the carbon dioxide gas on the purification material can be maintained.
本願は、浄化対象の水を浄化する浄化エレメント100、当該浄化エレメント100を装着可能な浄水器、及び浄化エレメント100の製造方法を、対象とするものである。そして、本発明の浄化エレメント100は、当該浄化エレメント100に対し浄化対象の水を最初に流通させる時期である流通初期から、所定以上の濾過流量を発揮する点に特徴がある。
以下では、まず、浄化エレメント100について説明し、当該浄化エレメント100の製造方法について説明した後、浄化エレメント100を装着可能な浄水器について説明する。
The present application is directed to a
In the following, first, the
〔浄化エレメント〕
本発明の浄化エレメント100は、活性炭等の濾材19(浄化材の一例)の充填層20を内部に形成する浄化カートリッジ60を有している。前記濾材19を例示すれば、粒状活性炭、繊維状活性炭、成形活性炭等の活性炭、粒状活性炭とゼオライトの混合品などを挙げることができる。尚、以下の説明では、特に指定しない限り、濾材19として、濾材A(ヤシガラを炭化賦活した粒状活性炭83質量部とゼオライト17質量部の混合品であって、JIS−K1474に規定する粒度分析法において250μm〜106μm間の質量分率が90%以上、同JISによる充填密度が0.54g/mLであるもの)を用いていることとする。当該濾材19の比表面積(BET法による)は、1040m2/gである。
浄化カートリッジ60は、図1に示すように、一端に水を流入可能な水流入部11を有する一端部材21が設けられると共に、他端を閉止する底部材25が設けられ、一端部材21及び底部材25を両端部とする略円筒形状に構成されている。
一端部材21から底部材25までの間の略円筒形状の部位には、径方向の外側から順に、径方向外側から濾材19(浄化材の一例)を支持する外側フィルタ13、水を浄化する濾材19、径方向内側から濾材19を支持する内側フィルタ15、及び水が流通自在な中央流路14が設けられている。
一端部材21の水流入部11は、浄化エレメント100の軸方向(図1で矢印Xに沿う方向)で、浄化対象の水を、濾材19へ導く第1水流入部位11aと、中央流路14へ導く第2水流入部位11bとから構成されている。尚、第1水流入部位11aには、流入側フィルタ17が設けられており、第1水流入部位11aから濾材19が流出することを防止している。
即ち、当該流入側フィルタ17、外側フィルタ13、内側フィルタ15、及び底部材25にて、濾材19を内部に充填する充填層20が形成される。
[Purification element]
The
As shown in FIG. 1, the
In a substantially cylindrical portion between the one
The
That is, the
以上の構成により、浄化対象の水の一部は、第1水流入部位11aを介して、浄化エレメント100の軸方向で濾材19を流通した後、外側フィルタ13を介して浄化エレメント100の外部へ導かれる。
浄化対象の水の残部は、第2水流入部位11bを介して、中央流路14に導かれた後、浄化エレメント100の径方向で、内側フィルタ15を介して濾材19を流通した後、外側フィルタ13を介して浄化エレメント100の外部へ導かれる。
即ち、充填層20のうち、外側フィルタ13が設けられている部位が、水を外部に流出する水流出部12となる。そして、水流出部12から流出した水が、浄水として供給される。
With the above configuration, a part of the water to be purified passes through the
The remainder of the water to be purified is guided to the
That is, a portion of the packed
本発明にあっては、図1に示すように、浄化カートリッジ60の水流出部12側に装着され、浄化後の水の流通を規制する浄化カートリッジカバー61を有している。
説明を加えると、浄化カートリッジカバー61は、図1に示すように、一端に開口部61aを有すると共に他端に底部61bを有する有底円筒形状である。当該浄化カートリッジカバー61は、図1に示すように、浄化カートリッジ60への装着状態において、浄化カートリッジ60の中心軸に沿う方向(図1で矢印Xに沿う方向)で、開口部61aが浄化カートリッジ60の一端部材21の側へ配置されると共に、底部61bが浄化カートリッジ60の底部材25の側へ配置される状態で、浄化カートリッジ60を外囲する。
浄化カートリッジカバー61の側面部61cには、底部61bの近傍で、底部61bから開口部61aへ向けて複数のスリット61dが、側面に沿う方向で、等間隔に設けられている。
In the present invention, as shown in FIG. 1, a
In other words, as shown in FIG. 1, the
In the
〔浄化エレメントの製造方法〕
本発明の浄化エレメント100は、浄化対象の水を最初に流通する時期である流通初期から、水を良好に流通して、高い濾過性能を発揮するべく、以下に示す二酸化炭素処理工程と、密封処理工程とを有する製造方法にて製造される。
〔二酸化炭素処理工程〕
二酸化炭素処理工程においては、図1に示すように、浄化カートリッジ60に浄化カートリッジカバー61が装着されている状態で、浄化カートリッジ60の一端部材21へ、接続アダプタ23を介して、二酸化炭素ガスを供給するホース22を、気密状態で接続する。
供給する二酸化炭素ガスは、場合によっては95%以上の濃度であっても良い。
この状態において、ホース22にて浄化カートリッジ60へ二酸化炭素ガスを圧送することで、水流入部11から水流出部12の方向へ二酸化炭素ガスを流通し、二酸化炭素ガスの流通状態で濾材19に二酸化炭素ガスを吸着させる。
[Production method of purification element]
The
[CO2 treatment process]
In the carbon dioxide treatment step, as shown in FIG. 1, carbon dioxide gas is supplied to the one
The supplied carbon dioxide gas may have a concentration of 95% or more in some cases.
In this state, the carbon dioxide gas is circulated from the
このとき、浄化カートリッジ60には浄化カートリッジカバー61が装着されているので、浄化カートリッジ60の濾材19を流通した後の二酸化炭素ガスは、浄化カートリッジカバー61のスリット61dを介して、浄化カートリッジカバー61の外部へ放出される。
ここで、スリット61dの面積を、浄化カートリッジカバー61の外面積、即ち、底部61bと側面部61cとの面積の和である総面積に対して、1.2%〜11%程度にしておくことで、二酸化炭素ガスを濾材19に吸着させる吸着圧力を上昇させて、吸着効率を向上できる。
At this time, since the
Here, the area of the
〔二酸化炭素ガス吸着の効果〕
上述した濾材Aで二酸化炭素ガスの吸着量が異なるものを用意し、二酸化炭素ガスの吸着量が異なる濾材Aの夫々で、流通初期における濾過流量を測定した。
[Effect of carbon dioxide gas adsorption]
The above-described filter media A having different carbon dioxide gas adsorption amounts were prepared, and the filtration flow rate at the initial distribution was measured for each of the filter media A having different carbon dioxide gas adsorption amounts.
二酸化炭素ガスの濾材Aへの吸着方法は、濾材Aを65mlの試験容器に充填し、当該試験容器に、常温で、二酸化炭素ガスを流通させて行い、二酸化炭素ガスの流通量を変化させて、二酸化炭素ガスの吸着量が異なる濾材Aを調整した。二酸化炭素ガスの濾材Aへの吸着量は、濾材Aの質量増加量を測定することにより算出した。また、濾過流量の測定方法は、JIS S3201の回分試験法に基づく。測定結果を、表1、図3に示す。
ちなみに、二酸化炭素ガス流通量に対する濾材Aへの二酸化炭素ガス吸着量の変化は、図2のグラフ図のようになる。図2により、上記測定において、20Lの二酸化炭素ガスを流せば、二酸化炭素ガス吸着量が飽和吸着量になることがわかる。
The adsorption method of the carbon dioxide gas to the filter medium A is performed by filling the filter medium A into a 65 ml test container and circulating the carbon dioxide gas through the test container at room temperature to change the circulation amount of the carbon dioxide gas. Filter media A having different carbon dioxide gas adsorption amounts were prepared. The amount of carbon dioxide gas adsorbed on the filter medium A was calculated by measuring the mass increase of the filter medium A. Further, the filtration flow rate measurement method is based on the batch test method of JIS S3201. The measurement results are shown in Table 1 and FIG.
Incidentally, the change of the carbon dioxide gas adsorption amount to the filter medium A with respect to the carbon dioxide gas circulation amount is as shown in the graph of FIG. FIG. 2 shows that the carbon dioxide gas adsorption amount becomes the saturated adsorption amount when 20 L of carbon dioxide gas is flowed in the measurement.
表1は、二酸化炭素ガスの吸着量を変化させた場合の濾過流量、及び濾材を流通後の水のpHを測定した結果である。 Table 1 shows the results of measuring the filtration flow rate when the adsorption amount of carbon dioxide gas was changed, and the pH of water after flowing through the filter medium.
図3のグラフ図では、全く通水していない状態から、1Lの水を通水させた場合の測定結果(1L目:表1に示す結果に対応)と、1Lの通水が終わった後に更に1Lを通水させた場合の測定結果(2L目)とを示している。
グラフからわかるように、1L目の測定結果でも、2L目の測定結果でも、二酸化炭素ガスの吸着量が高いほど、濾過流量が多くなっていることがわかる。
ここで、二酸化炭素吸着処理前の濾材Aが吸着している二酸化炭素をQA0(≒0.000g)とし、二酸化炭素ガスの流通により濾材Aが吸着する二酸化炭素ガスの最大吸着量をQAmaxとする場合、濾材Aでは、QAmax−QA0の35%以上の二酸化炭素吸着量(0.02g/g)、好ましくは、50%以上の二酸化炭素吸着量(0.029g/g)で良好な濾過流量(0.2L/min:通流初期における目標流量)が発揮できることがわかる。
ここで、二酸化炭素吸着処理を実行した後において、二酸化炭素ガスはその一部が、浄化材から脱離する場合がある。このため、「二酸化炭素ガスの流通により浄化材が吸着する二酸化炭素ガスの最大吸着量Qmax」は、二酸化炭素ガスの流通状態における吸着量、及び当該流通を停止し、空気中に一定時間(例えば、数十秒程度)静置した場合の吸着量を意味するものとする。
通常、通流を停止し、空気中に一定時間(例えば、数十秒程度)静置した場合の吸着量は、通流を停止した直後の吸着量に比べて、0.005g/g程度低い値となる。
In the graph of FIG. 3, the measurement result (1L: corresponding to the result shown in Table 1) when 1 L of water is passed from a state where no water is passed, and after 1 L of water has passed. Furthermore, the measurement result (2L eyes) when 1 L is allowed to flow is shown.
As can be seen from the graph, it can be seen from both the 1L measurement result and the 2L measurement result that the higher the amount of carbon dioxide gas adsorbed, the greater the filtration flow rate.
Here, the carbon dioxide adsorbed by the filter medium A before the carbon dioxide adsorption treatment is defined as QA 0 (≈0.000 g), and the maximum adsorption amount of the carbon dioxide gas adsorbed by the filter medium A through the circulation of the carbon dioxide gas is QA max. In the case of the filter medium A, the carbon dioxide adsorption amount of 35% or more of QA max -QA 0 (0.02 g / g), preferably 50% or more of carbon dioxide adsorption amount (0.029 g / g) is good. It can be seen that a high filtration flow rate (0.2 L / min: target flow rate at the beginning of flow) can be exhibited.
Here, after performing the carbon dioxide adsorption process, a part of the carbon dioxide gas may be desorbed from the purification material. For this reason, the “maximum adsorption amount Q max of carbon dioxide gas adsorbed by the purifier by the circulation of carbon dioxide gas” is the adsorption amount in the circulation state of carbon dioxide gas, and the circulation is stopped for a certain time ( For example, it means the amount of adsorption when left standing.
Usually, the amount of adsorption when the flow is stopped and left in the air for a certain time (for example, about several tens of seconds) is lower by about 0.005 g / g than the amount of adsorption immediately after the flow is stopped. Value.
また、表1に示すように、二酸化炭素ガスの吸着量が多い濾材19ほど、それを流通した後の浄水のpHは低下していることから、濾材19に吸着されていた二酸化炭素ガスが、それを流通する水に溶け出していることがわかる。
Moreover, as shown in Table 1, since the pH of the purified water after passing through the
濾材19に二酸化炭素ガスを吸着させたものと、濾材19に二酸化炭素ガスを吸着させないものの夫々について、流通初期における圧力損失の変化を測定する試験を行った。
試験条件としては、濾材19を110℃で16時間乾燥したのち、デシケーター内で放冷却した。これを容積57mLで、Φ50mmの容器に充填した。
二酸化炭素ガスを数分流通した濾材19と、二酸化炭素ガスを流通させない濾材19とを用意し、20℃の水道水を、濾過流量1.0±0.05L/minで通水した。
試験結果を、図4に示す。
図4に示すように、0.2L通水時(10秒後)には、二酸化炭素ガスを数分流通した濾材19では、圧力損失が28kPaまで低下しているのに対し、二酸化炭素ガスを流通させない濾材19では、57kPaという高い値であった。
さらに、0.5L通水時(30秒後)には、二酸化炭素ガスを数分流通した濾材19では、圧力損失が20kPaで安定したのに対し、二酸化炭素ガスを流通させない濾材19では、49kPaという高い値であった。
このように二酸化炭素吸着処理により、流通初期の圧力損失を大きく緩和できることがわかる。
A test for measuring a change in pressure loss at the initial stage of distribution was performed for each of the
As test conditions, the
A
The test results are shown in FIG.
As shown in FIG. 4, when 0.2 L water is passed (after 10 seconds), in the
Furthermore, when the water flowed 0.5L (after 30 seconds), the pressure loss was stable at 20 kPa in the
Thus, it can be seen that the carbon dioxide adsorption treatment can greatly relieve pressure loss at the beginning of distribution.
〔比較例〕
二酸化炭素ガスを充填した気体不透過材料の内部に浄化カートリッジ60を入れる方法にて、濾材19に、どの程度の二酸化炭素ガスが吸着されるかを、試験により調べた。
当該試験では、気体不透過材料の内部の容積を、浄化カートリッジの容量の16倍程度(1L)及び32倍程度(2L)として、静置時間を48時間として、試験を行った。試験結果を表2に示す。
[Comparative Example]
By the method of putting the
In the test, the test was performed with the internal volume of the gas-impermeable material set to about 16 times (1 L) and about 32 times (2 L) the capacity of the purification cartridge, and the standing time was set to 48 hours. The test results are shown in Table 2.
表2に示されるように、濾材19を二酸化炭素ガス雰囲気化で48時間静置しても、1Lの容量のものでは0.016g/gしか吸着されておらず(比較例1)、2Lの容量のものでも、0.018g/gしか吸着されていない(比較例2)。
以上から、濾材19を単に二酸化炭素ガス雰囲気下で静置しただけでは、本発明とは異なり、多くの二酸化炭素ガスが吸着されるものではないことがわかる。従って、濾材19を気体不透過材料に入れて二酸化炭素ガスを封入しただけでは、二酸化炭素ガスの吸着量が少なく、流通初期から、良好に濾過流量を発揮することは難しいと考えられる。
As shown in Table 2, even when the
From the above, it can be seen that, unlike the present invention, a large amount of carbon dioxide gas is not adsorbed simply by allowing the
〔濾材〕
本発明は、浄水器に通常一般に使用されている種々の比表面積の異なる濾材に対して適用可能である。すなわち、濾材19の比表面積が、500〜2000m2/g程度、好ましくは800〜1600m2/gの比表面積を持つ濾材に適用ができる。
ここで、単位質量(g)当たりの濾材19の二酸化炭素ガスの吸着量は、濾材19の種類と比表面積(賦活度)により変化する。そこで、浄化エレメント100に一般的に用いられる3種類の異なる比表面積の濾材19を用いて、二酸化炭素ガス吸着量を調べる試験を行った。
[Filter media]
The present invention is applicable to various filter media having different specific surface areas that are generally used in water purifiers. That is, the specific surface area of the
Here, the amount of carbon dioxide gas adsorbed on the filter medium 19 per unit mass (g) varies depending on the type and specific surface area (activation degree) of the
試験条件及び方法は、前記した二酸化炭素ガスの濾材Aへの吸着方法と同様の方法により行った。試験結果を図5に示す。 The test conditions and method were the same as the method for adsorbing carbon dioxide gas to the filter medium A described above. The test results are shown in FIG.
〔濾材A〕
濾材19として比表面積が1040m2/gの前記濾材A(ヤシガラを炭化賦活した粒状活性炭83質量部とゼオライト17質量部の混合品であって、JIS−K1474に規定する粒度分析法において250μm〜106μm間の質量分率が90%以上、同JISによる充填密度が0.54g/mLであるもの)では、図5に示すように、単位質量(g)当たりの濾材19の二酸化炭素ガスの最大吸着量は、0.057g/gであった。
〔濾材B〕
濾材19として例1の濾材Aより大きい比表面積である1530m2/gの濾材B(ヤシガラを炭化賦活した粒状活性炭であって、JIS−K1474に規定する粒度分析法において250μm〜106μm間の質量分率が90%以上、同JISによる充填密度が0.43g/mLであるもの)では、図5に示すように、単位質量(g)当たりの二酸化炭素ガスの最大吸着量が、0.078g/gであった。
〔濾材C〕
濾材19として例1の濾材Aより小さい比表面積である860m2/gの濾材C(ヤシガラを炭化賦活した粒状活性炭であって、JIS−K1474に規定する粒度分析法において250μm〜106μm間の質量分率が90%以上、同JISによる充填密度が0.54g/mLであるもの)では、図5に示すように、単位質量(g)当たりの二酸化炭素ガスの最大吸着量が、0.058g/gであった。
[Filter medium A]
The filter medium A having a specific surface area of 1040 m 2 / g as a filter medium 19 (mixed product of 83 parts by mass of granular activated carbon obtained by carbonization activation of coconut shells and 17 parts by mass of zeolite, 250 μm to 106 μm in the particle size analysis method defined in JIS-K1474 5), the maximum adsorption of the carbon dioxide gas of the filter medium 19 per unit mass (g) as shown in FIG. The amount was 0.057 g / g.
[Filtering medium B]
1530 m 2 / g filter medium B having a larger specific surface area than filter medium A of Example 1 as filter medium 19 (particulate activated carbon obtained by carbonizing coconut shells, and having a mass content between 250 μm and 106 μm in the particle size analysis method defined in JIS-K1474 When the rate is 90% or more and the packing density according to JIS is 0.43 g / mL), the maximum adsorption amount of carbon dioxide gas per unit mass (g) is 0.078 g / mL as shown in FIG. g.
[Filter medium C]
860 m 2 / g filter medium C having a specific surface area smaller than that of filter medium A of Example 1 as filter medium 19 (mass fraction between 250 μm and 106 μm in a granular activated carbon activated by carbonization of coconut shells in the particle size analysis method defined in JIS-K1474 When the rate is 90% or more and the packing density according to JIS is 0.54 g / mL), the maximum adsorption amount of carbon dioxide gas per unit mass (g) is 0.058 g / mL, as shown in FIG. g.
図5より、本発明によれば、濾材Aとは濾材の種類と比表面積が異なる濾材B、Cにおいても、二酸化炭素ガス吸着量が最大吸着量QBmax又はQCmaxでなくても、QBmax−QB0、QCmax−QC0の35%以上、好ましくは50%以上が吸着していれば、流通初期から、良好に濾過流量(0.2L/min:流通初期における目標流量)を発揮することができる。
即ち、本発明に適用される濾材A、B、Cの何れにおいても、二酸化炭素吸着処理において、Qmax−Q0の35%以上、好ましくは50%以上の二酸化炭素を吸着させることにより、流通初期から良好な濾過流量(0.2L/min:流通初期における目標流量)を発揮できる。
From FIG. 5, according to the present invention, even in the filter media B and C having different filter media types and specific surface areas from the filter media A, even if the carbon dioxide gas adsorption amount is not the maximum adsorption amount QB max or QC max , QB max If 35% or more, preferably 50% or more of -QB 0 , QC max -QC 0 are adsorbed, the filtration flow rate (0.2 L / min: target flow rate at the beginning of distribution) will be satisfactorily exhibited from the beginning of distribution. be able to.
That is, in any of the filter media A, B, and C applied to the present invention, in the carbon dioxide adsorption treatment, 35% or more, preferably 50% or more of Q max −Q 0 is adsorbed, thereby allowing circulation. A good filtration flow rate (0.2 L / min: target flow rate at the beginning of distribution) can be exhibited from the beginning.
〔密封処理工程〕
浄化カートリッジ60は、上述の二酸化炭素処理工程が実行された後、その濾材19にて二酸化炭素ガスを十分に吸着している状態で、ポリエチレンやポリアミド等の樹脂材料(好ましくはアルミ蒸着を施した樹脂フィルム)等からなる気体不透過材料(図示せず)の内部に、二酸化炭素ガスと共に密封して入れられる。これにより、濾材19に吸着された二酸化炭素ガスが脱離することを防止している。
尚、このとき、浄化カートリッジ60は、濾材19への二酸化炭素ガスの吸着状態を維持する観点から、浄化カートリッジカバー61が装着されている状態で、密封処理されることが好ましい。
以下、浄化カートリッジカバー61による濾材19への二酸化炭素ガスの吸着状態の維持効果について、図6の試験結果に基づいて、説明を加える。
[Sealing process]
The
At this time, the
Hereinafter, the effect of maintaining the carbon dioxide gas adsorption state on the
図6は、二酸化炭素吸着処理及び密封処理を施した浄化カートリッジ60で、浄化カートリッジカバー61を装着しない浄化カートリッジ60、開口率11%の浄化カートリッジカバー61を装着した浄化カートリッジ60、及び開口率1.2%の浄化カートリッジカバー61を装着した浄化カートリッジ60の夫々を、気体不透過材料から取り出した時点からの経過時間と、濾材19への二酸化炭素ガスの吸着量の関係を示すグラフ図である。
図6から、浄化カートリッジカバー61を装着しているものの方が、装着していないものよりも、二酸化炭素ガスの吸着状態を長く維持できることがわかる。更に、装着する浄化カートリッジ60の開口率が小さいほど、二酸化炭素ガスの吸着状態を長く維持できることがわかる。
FIG. 6 shows a
From FIG. 6, it can be seen that the carbon dioxide gas adsorbed state can be maintained longer when the
〔ポット型浄水器〕
本発明の浄化カートリッジ60は、図7に示すように、ポット型浄水器200に装着可能に構成されている。当該ポット型浄水器200には、浄化対象の水を貯留可能な原水容器201と、浄化された後の浄水を貯留可能な浄水容器202とが設けられており、浄化カートリッジ60が装着されている状態において、鉛直方向で上方から下方へ向けて、原水容器201、浄化カートリッジ60、浄水容器202が、記載順に配置される。
尚、浄化カートリッジ60は、その水流入部11が原水容器201へ向けられると共に、その水流出部12が浄水容器202へ向けられる状態で、装着される。
[Pot type water purifier]
As shown in FIG. 7, the
The
〔別実施形態〕
(1)本発明の浄化カートリッジ60は、水道接続型浄水器にも装着することができる。
水道接続型浄水器に本発明の浄化カートリッジ60を使用する場合は、ポット型浄水器のように浄化カートリッジ60の水流入路11から水流出路12へ流通しても良いし、浄化カートリッジ60の水流出路12から水流入路11へ流通しても良い。
[Another embodiment]
(1) The
When the
(2)上記実施形態及び別実施形態では、ポット型浄水器200や水道接続型浄水器に浄化エレメント100を装着する場合、浄化エレメント100の浄化カートリッジ60から浄化カートリッジカバー61を取り外し、浄化カートリッジ60のみを装着する例を示した。
しかしながら、浄化カートリッジ60に浄化カートリッジカバー61を装着した状態で、浄水器へ装着しても良い。
(2) In the above embodiment and another embodiment, when the
However, the
(3)上記実施形態では、二酸化炭素吸着処理を実行する場合、浄化カートリッジ60に浄化カートリッジカバー61を装着した状態で、二酸化炭素ガスを流通する例を示した。しかしながら、当該二酸化炭素吸着処理は、浄化カートリッジ60から図1に示す浄化カートリッジカバー61を取り外した状態で実行することもできる。
(3) In the above embodiment, the carbon dioxide gas is circulated in the state where the
本発明の浄化エレメント、それを備えた浄水器、及び浄化エレメントの製造方法は、流通初期から一定以上の濾過流量を発揮する浄化エレメント、それを備えた浄水器、及び浄化エレメントの製造方法として、有効に利用可能である。 The purification element of the present invention, the water purifier provided with the purification element, and the purification element manufacturing method include a purification element that exhibits a filtration flow of a certain level or more from the beginning of distribution, a water purifier provided with the purification element, and a purification element manufacturing method. It can be used effectively.
11 :水流入部
12 :水流出部
16 :中央流路
18 :水流出部
19 :濾材
20 :充填層
60 :浄化カートリッジ
61 :浄化カートリッジカバー
100 :浄化エレメント
200 :ポット型浄水器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: Water inflow part 12: Water outflow part 16: Central flow path 18: Water outflow part 19: Filter medium 20: Packing layer 60: Purification cartridge 61: Purification cartridge cover 100: Purification element 200: Pot type water purifier
Claims (6)
前記水流入部から前記水流出部の方向へ、或いは、当該方向とは逆方向に二酸化炭素ガスを流通して、前記二酸化炭素ガスの流通状態で前記浄化材に二酸化炭素ガスを吸着させる二酸化炭素吸着処理が実行されると共に、
前記二酸化炭素吸着処理後に、気体不透過材料で密封処理されてなる浄化エレメント。 Between the water inflow part into which water flows in and the water outflow part from which the water flows out, a purifying layer is provided, and the purifying layer receives the water to be purified from the water inflow unit. Is a purification element for flowing out water purified from the purification material from the water outflow part,
Carbon dioxide gas is circulated in the direction from the water inflow portion to the water outflow portion or in the opposite direction to the direction, and the carbon dioxide gas is adsorbed to the purification material in the circulation state of the carbon dioxide gas. As the adsorption process is executed,
A purification element that is sealed with a gas-impermeable material after the carbon dioxide adsorption treatment.
前記二酸化炭素吸着処理において、Qmax−Q0の50%以上の二酸化炭素を吸着させてある請求項1に記載の浄化エレメント。 Q 0 is the carbon dioxide adsorbed by the purification material before the carbon dioxide adsorption treatment, and Q max is the maximum amount of carbon dioxide gas adsorbed by the purification material by the flow of carbon dioxide gas,
The purification element according to claim 1, wherein in the carbon dioxide adsorption treatment, 50% or more of carbon dioxide of Q max -Q 0 is adsorbed.
前記浄化カートリッジの前記水流出部側に装着され、浄化後の水の流通を規制する浄化カートリッジカバーとを備え、
前記二酸化炭素吸着処理が、前記浄化カートリッジカバーが前記浄化カートリッジへ装着されている状態で、前記水流入部から前記水流出部の方向へ、前記二酸化炭素ガスを流通して実行される請求項1乃至3の何れか一項に記載の浄化エレメント。 A purification cartridge for forming the filling layer of the purification material therein;
A purification cartridge cover that is attached to the water outflow portion side of the purification cartridge and regulates the flow of water after purification;
2. The carbon dioxide adsorption process is performed by circulating the carbon dioxide gas from the water inflow portion toward the water outflow portion in a state where the purification cartridge cover is attached to the purification cartridge. The purification element as described in any one of thru | or 3.
前記水流入部から前記水流出部の方向へ、或いは、当該方向とは逆方向に二酸化炭素ガスを流通し、二酸化炭素ガスの流通状態で前記浄化材に二酸化炭素ガスを吸着させる二酸化炭素吸着処理工程と、
前記二酸化炭素吸着処理工程の後に、前記浄化エレメントを気体不透過材料で密封処理する密封処理工程とを実行する浄化エレメントの製造方法。 Between the water inflow part into which water flows in and the water outflow part from which the water flows out, a purifying layer is provided, and the purifying layer receives the water to be purified from the water inflow unit. In which the water purified by the purification material flows out from the water outflow part,
A carbon dioxide adsorption process in which carbon dioxide gas is circulated in the direction from the water inflow portion to the water outflow portion or in the direction opposite to the direction, and the carbon dioxide gas is adsorbed to the purification material in a carbon dioxide gas circulation state. Process,
A purification element manufacturing method that performs a sealing treatment step of sealing the purification element with a gas-impermeable material after the carbon dioxide adsorption treatment step.
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