JP2016159255A - 浄水カートリッジ、及び、水栓 - Google Patents

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Abstract

【課題】吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能な浄水カートリッジ、及び、水栓を提供する。【解決手段】浄水カートリッジ20は、変形可能な収容部材(例えば外側不織布31)、流通口部材(例えば中空糸膜ケース70)、及び、内嵌部材50を備える。変形可能な収容部材(31)は、水が流通可能であり、吸着剤AD1が収容される。流通口部材(70)は、水の流通口(例えば流出口75)、及び、収容部材(31)の端部31bが挿入される外嵌部80を有する。内嵌部材50は、収容部材(31)の内側33に挿入され、外嵌部80とで収容部材(31)の端部31bを挟持する。【選択図】図3

Description

本発明は、浄水カートリッジ、及び、水栓に関する。
水栓として、活性炭と中空糸膜束とを別々に収容した浄水カートリッジを吐水ヘッドに対して交換可能に取り付けた浄水機能付き水栓が知られている。活性炭は、水道水に含まれる遊離残留塩素や有機物等の微量成分を除去する。中空糸膜は、水道水に含まれる鉄さびといった濁り成分等を除去する。例えば、変形可能な円筒状不織布の端部を中空糸膜ケースに接着剤で接着して円筒状不織布に活性炭を収容することにより浄水カートリッジを形成することができる。
特許文献1に示される浄水カートリッジは、複数の中空糸膜が充填された中空糸膜カートリッジと、活性炭が充填された活性炭カートリッジとを備えている。活性炭カートリッジは、有底円筒状の外ケースの内周に活性炭の通過を防止しつつ水の通過を可能とする網目状部材が設けられている。中空糸膜カートリッジと活性炭カートリッジとは、柔軟性を有し密封性が発揮される材料の接合部材で接合されている。この接合部材は、中空糸膜カートリッジ側へ突出して中空糸膜カートリッジのケースに係合する第1フックと、活性炭カートリッジ側へ突出して活性炭カートリッジの外ケースに係合する第2フックとを有している。第2フックは、外ケースの外側において外ケースの被係合凸部に係合する。
特開2005−21836号公報
特許文献1に示される浄水カートリッジは、網目状部材の外側に有底円筒状の外ケースがあることが前提であり、網目状部材を直接、中空糸膜カートリッジのケースに接続するものではない。
変形可能な円筒状不織布の端部を中空糸膜ケースに接着剤で接着すると、接着剤が円筒状不織布の端部に染み込み、その分、円筒状不織布の通水面積が減る。
尚、上記のような問題は、活性炭以外の吸着剤が収容される収容部材を有する浄水カートリッジ、及び、種々の水栓にも同様に存在する。
本発明は、吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能な浄水カートリッジ、及び、水栓を提供する目的を有している。
本発明の浄水カートリッジは、水が流通可能であり、吸着剤が収容される変形可能な収容部材と、
水の流通口、及び、前記収容部材の端部が挿入される外嵌部を有する流通口部材と、
前記収容部材の内側に挿入され、前記外嵌部とで前記収容部材の端部を挟持する内嵌部材とを備える、態様を有する。
また、本発明は、吐水装置と前記浄水カートリッジとを備える水栓の態様を有する。
上記変形可能な収容部材の端部が流通口部材の外嵌部と内嵌部材とで挟持されるので、収容部材と流通口部材とを接続するための接着剤が不要となる。
請求項1に係る発明によれば、吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能な浄水カートリッジを提供することができる。
請求項2、請求項3に係る発明では、収容部材の端部を挟持する力が増えた好適な浄水カートリッジを提供することができる。
請求項4に係る発明では、吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能な水栓を提供することができる。
浄水機能付き水栓を組み込んだシステムキッチンの例を模式的に示す図。 (a)は浄水カートリッジを取り付けた吐水ヘッド(吐水装置)の例を一部断面視して示す図、(b)は浄水カートリッジを取り付けた吐水部の例を示す斜視図。 (a)は浄水カートリッジの例を示す縦断面図であって指当て部を通る縦断面図、(b)は浄水カートリッジの例を示す縦断面図であって指当て部を通らない縦断面図、(c)は(b)のB1部分の拡大図。 浄水カートリッジの例を示す分解斜視図。 (a)は吸着剤部の内側不織布に内キャップを取り付ける様子を例示する縦断面図、(b)は吸着剤部の外側不織布に外キャップを取り付ける様子を例示する縦断面図。 (a)は中空糸膜ケースの例を示す斜視図、(b)は中空糸膜ケースの例を示す縦断面図。 (a)は内嵌部材の例を示す図、(b)は(a)のA1−A1の位置における内嵌部材の断面図、(c)は(b)のB2部分の拡大図。 (a)は浄水カートリッジの変形例を示す縦断面図であって指当て部を通らない縦断面図、(b)は(a)のB3部分の拡大図。 (a),(b)は内嵌部材の変形例を示す図、(c)は(b)のA2−A2の位置における内嵌部材の断面図。
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
(1)浄水カートリッジ、及び、水栓の概要:
図1〜9は、本技術の浄水カートリッジの例を示している。図1は、本技術の水栓の例を示している。尚、図1〜9は模式的に示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。
図1〜3等に示す浄水カートリッジ20は、変形可能な収容部材(例えば外側不織布31)、流通口部材(例えば中空糸膜ケース70)、及び、内嵌部材50を備える。変形可能な収容部材(31)は、水が流通可能であり、吸着剤AD1が収容される。流通口部材(70)は、水の流通口(例えば流出口75)、及び、収容部材(31)の端部31bが挿入される外嵌部80を有する。内嵌部材50は、収容部材(31)の内側33に挿入され、外嵌部80とで収容部材(31)の端部31bを挟持する。図1に示す水栓1は、吐水装置(10)と浄水カートリッジ20とを備える。
上記変形可能な収容部材(31)の端部31bが流通口部材(70)の外嵌部80と内嵌部材50とで挟持されるので、収容部材(31)と流通口部材(70)とを接続するための接着剤が不要となる。従って、上記態様は、吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能な浄水カートリッジ、及び、水栓を提供することができる。
ここで、収容部材には、不織布、織布、網、濾紙、等が含まれる。収容部材の形状には、円筒状や角筒状といった筒状等の形状が含まれる。
収容部材が変形可能であることには、収容部材が内嵌部材等により圧縮される(体積が変わる)こと、収容部材が内嵌部材等により体積変化無しに曲がること(例えば外嵌部が可撓性等を有する場合)、等が含まれる。
吸着剤には、活性炭、イオン交換体、等が含まれる。
尚、浄水カートリッジ20の概念には、図8に示す浄水カートリッジ20Aが含まれる。内嵌部材50の概念には、図9に示す内嵌部材50Aが含まれる。
前記内嵌部材50は、環状でなくてもよいが、環状でもよい。内嵌部材50が環状である態様は、変形可能な収容部材(31)の内側33に挿入される内嵌部材50が環状であるので、内嵌部材50が収容部材(31)を外側へ押す力を増やすことが可能となる。従って、本態様は、収容部材の端部を挟持する力が増えた好適な浄水カートリッジ、及び、水栓を提供することができる。
前記内嵌部材50は、可撓性でなくてもよいが、可撓性でもよい。前記流通口部材(70)は、前記収容部材(31)の端部31bが突き当たる接続部76を有してもよい。該接続部76は、少なくとも前記内嵌部材50の一部が入る溝77と、前記内嵌部材50の内側53に入って接する内接部78とを有してもよい。本態様は、変形可能な収容部材(31)の内側33に挿入される可撓性の内嵌部材50の内側53に入った内接部78が内嵌部材50の内側への撓みを抑制するので、内嵌部材50が収容部材(31)を外側へ押す力を増やすことが可能となる。従って、本態様は、収容部材の端部を挟持する力が増えた好適な浄水カートリッジ、及び、水栓を提供することができる。
(2)浄水カートリッジ、及び、水栓の具体例:
図1は、浄水機能付き水栓1を組み込んだシステムキッチンSY1を模式的に示している。システムキッチンSY1には、水平に延びるカウンター801にキャビネット802、凹状のシンク803、水栓1、等が組み込まれている。水栓1は、カウンター801を上下に貫通した水栓本体2、この水栓本体2に対して着脱可能な吐水ヘッド(吐水装置)10、水栓本体2に対して傾動可能な開栓レバー3、等を備えている。吐水ヘッド10には、水栓本体2に通されているホース19が接続されている。ホース19は、開栓レバー3が開いている時に図示しない給水管からの水道水を吐水ヘッド10に供給する。水栓本体2から吐水ヘッド10が取り外されると、水栓本体2からホース19が引き出される。水栓本体2に吐水ヘッド10を取り付ける時には、水栓本体2にホース19が引き込まれる。開栓レバー3は、開位置(例えば傾動範囲の上側の位置)にある時にホース19を介して吐水ヘッド10へ水道水が供給されるようにし、閉位置(例えば傾動範囲の下側の位置)にある時に吐水ヘッド10への水道水の供給を停止させる。
図2に示すように、吐水ヘッド10は、先端側、すなわち、水の流下方向D1の下流側にある吐水部11、及び、水栓本体2に対して着脱される把持部18を有し、交換部品である浄水カートリッジ20が組み込まれている。吐水ヘッド10の内側において浄水カートリッジ20の外側は、水道水が流れる水道水通路10aとされている。吐水部11には、浄水カートリッジ20との接続口12、及び、接続口12からの浄水を出すか水道水通路10aからの水道水を出すかの切替操作可能な切替レバー15が設けられている。切替レバー15は、浄水側(例えば回転範囲の一端側)にある時に水道水を止めて浄水を吐水部11から吐出させ、水道水側(例えば回転範囲の他端側)にある時浄水を止めて水道水を吐水部11から吐出させる。
図2に示すように、吐水部11の上流側における端部の外周に雄ねじ11aが形成され、把持部18の下流側における端部の内周に雌ねじ18aが形成されている。両ねじ11a,18aを螺合することにより把持部18を吐水部11に取り付けることができ、雄ねじ11aから雌ねじ18aを外すことにより吐水部11から把持部18を取り外すことができる。
交換可能な浄水カートリッジ20は、吸着剤AD1が収容された吸着剤部30、及び、中空糸膜H1を複数束ねた中空糸膜束BH1の収容部71を有する中空糸膜ケース(流通口部材)70を備えている。吸着剤部30は流下方向D1の上流側に配置され、中空糸膜ケース70は流下方向D1の下流側に配置されている。浄水カートリッジ20に流入した水道水は、吸着剤部30、中空糸膜ケース70の中空糸膜束収容部71、の順に入り、浄化される。従って、水の流下方向D1へ吸着剤AD1と中空糸膜束BH1とが並べられていることになる。
中空糸膜束収容部71は、吐水部11に対して流下方向D1へ挿入されて取り付けられる。この時、中空糸膜束収容部71の流出口(流通口)75が吐水部11の接続口12に挿入される。浄水カートリッジ20は、吸着剤部30、及び、中空糸膜ケース70の外嵌部80が吐水部11から出た状態で吐水部11に固定される。浄水カートリッジ20は、吐水部11から流下方向D1とは反対の方向(延出方向D2)へ引き出すことにより取り外される。従って、浄水カートリッジ20は、吐水ヘッド10に対して着脱可能である。
図3,4等に示すように、吸着剤部30は、筒状の外側不織布(収容部材)31、外キャップ38、筒状の内側不織布41、内キャップ48、及び、内嵌部材50を有し、吸着剤AD1が収容されている。
吸着剤AD1には、活性炭、イオン交換体、これらの組合せ、等を用いることができる。吸着剤AD1としての活性炭には、粒状活性炭、繊維状活性炭、粉末状活性炭、これらの組合せ、等を用いることができる。活性炭は、原水に含まれる遊離残留塩素や有機物等の微量成分を除去する。吸着剤AD1としてのイオン交換体には、ゼオライト(沸石)といった無機系のイオン交換体、陽イオン交換樹脂や陰イオン交換樹脂といったイオン交換樹脂、キレート樹脂といったキレート化合物、これらの組合せ、等を用いることができる。ゼオライトや陽イオン交換樹脂は、陽イオン交換機能により金属イオンを吸着する。キレート化合物は、キレート結合で特定の金属イオンを選択的に吸着する。すなわち、ゼオライトや陽イオン交換樹脂やキレート化合物は、金属処理剤として機能する。また、イオン交換体には、粒状、繊維状、粉末状、等の形状のイオン交換体を用いることができる。
外側不織布31は、円筒状に成形され、水が内外方向へ、すなわち、浄水カートリッジ20の中心を通る仮想の軸AX1を中心とする径方向へ流通可能である。従って、吸着剤部30は、水が流通する外側面32を有する。外側不織布31の下流側の端部31bは、中空糸膜ケース70の外嵌部80に挿入されて固定される。外側不織布31の内側33には、吸着剤AD1が収容される。従って、外側不織布31は、吸着剤AD1が収容される変形可能な収容部材である。このため、浄水カートリッジ20を吐水部11に取り付ける際に外側不織布31を触ってしまうと、内側33に収容された吸着剤AD1のかさ密度が局所的に変わる可能性がある。吸着剤AD1のかさ密度が局所的に変わると、水の流れがかさ密度の低い部分に偏り、通水性能が低下する可能性がある。
外側不織布31の上流側の端部31aは、図5(b)に示すように、外キャップ38が挿入され、内側へ折り曲げられて外キャップ38の外面38aに溶着される。これにより、外側不織布31の端部31aの開口31oが閉塞される。尚、溶着の代わりに接着剤等で外側不織布31の端部31aと外キャップ38とを接合してもよい。吸着剤部30の上流側の端部30aは、外キャップ38、及び、外側不織布31の端部31aで形成される。
内側不織布41は、外側不織布31よりも細い円筒状に形成され、水が内外方向へ流通可能である。内側不織布41の下流側の端部41bは、中空糸膜ケース70の連絡口74に挿入されて固定される。内側不織布41の上流側の端部41aは、図5(a)に示すように、内キャップ48が嵌め込まれる。これにより、内側不織布41の端部41aの開口41oが閉塞される。内側不織布41の外側には、吸着剤AD1が存在する。内側不織布41の内側43は、連絡口74を介して中空糸膜束収容部71の中に繋がり、吸着対象の物質が除去された水の通路となる。
尚、不織布31,41には、ポリオレフィン(例えばポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP))、ポリエステル、ポリアミド、ビニロン、これらの組合せ、といった熱可塑性樹脂(合成樹脂)の繊維等を用いることができる。
詳細な構造は後述するが、内嵌部材50は、環状に成形され、可撓性を有する。内嵌部材50の外側面51には、外側へごく僅かに出た膨出部51cが形成されている。内嵌部材50は、図3に示すように、外側不織布31の内側33に挿入され、さらに、下流側縁部50bが中空糸膜ケース70の接続部76の溝77に挿入され、中空糸膜ケース70の外嵌部80とで外側不織布31の下流側の端部31bを挟持する。すなわち、内嵌部材50は、吸着剤部30の一部を兼ねている。接続部76のうち溝77の内側部分となる内接部78は、内嵌部材50の内側53に入って接触している。図3(b)のB1部分に対応する図3(c)に示すように、外側不織布31の端部31bは、変形可能であるので、内接部78により内側への撓みが抑制された内嵌部材50の膨出部51cにより外側32aの方へ圧縮され、吸着剤AD1の流出を防ぐシール性も高い。これにより、外嵌部80と内嵌部材50とで外側不織布31の端部31bが強固に保持される。
内嵌部材50には、合成樹脂、可撓性を示す金属、等を用いることができる。前記合成樹脂には、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリルスチレン共重合体(AS)、ポリオレフィン(例えばPEやPP)、ポリスチレン(PS)、フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン)、熱可塑性エラストマー、これらの組合せ、といった熱可塑性樹脂等を用いることができる。
以上により、吸着剤部30の下流側、すなわち、流下方向D1における端部30bが中空糸膜ケース70の外嵌部80に保持される。
図3,4,6に示すように、中空糸膜ケース(流通口部材)70は、内部空間70cとなる凹部に中空糸膜束BH1が固定された本体部70aと、流出口(流通口)75を有する蓋部70bとを嵌め合わせた構造を有している。この構造を有する中空糸膜ケース70は、内部空間70cに中空糸膜束BH1が収容された収容部71、外側不織布31の下流側の端部31bが突き当たる接続部76、及び、吸着剤部30の端部30bの外嵌部80が形成されている。
中空糸膜束BH1は、処理対象の水から1μm程度以上の細かい濁りや鉄サビや一般細菌を取り除く。中空糸膜束BH1を構成する中空糸膜H1の材質には、ポリオレフィン(例えばPEやPP)、ポリスルホン、ポリアミド、ポリイミド、セルロース、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエーテルスルホン(PES)、これらの組合せ、等を採用することができる。また、これらに酸化アルミニウム(化学量論比でAl23)、酸化ジルコニウム(化学量論比でZr02)、酸化チタン(化学量論比でTi02)、ステンレス(SUS)、ガラス(例えばシラス多孔質ガラス(SPG))、といった無機材料を添加してもよい。例えば、U字状に曲げた中空糸膜H1を複数束ねた中空糸膜束BH1を閉塞端部BH1aから本体部70aの凹部に挿入して開口端部BH1bをポッティング剤で固定し、開口端部BH1bを覆うように蓋部70bを本体部70aに嵌め合わせると、中空糸膜束BH1が収容された中空糸膜ケース70が形成される。ポッティング剤には、ホットメルトといった熱可塑性樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤やシリコーン樹脂系接着剤や不飽和ポリエステル樹脂系接着剤やフェノール樹脂系接着剤といった硬化性樹脂系接着剤、等を用いることができる。
中空糸膜束収容部71には、中空糸膜束BH1の閉塞端部BH1aに対向する連絡口74、及び、中空糸膜束BH1の開口端部BH1bに対向する流出口75が形成されている。
接続部76には、上記連絡口74が形成され、この連絡口74の周りに溝77が形成されている。図3(c)に示すように、溝77には、外側不織布31の下流側の端部31b、及び、内嵌部材50の一部が挿入される。接続部76は、内嵌部材50の内側53に入って接する内接部78を有している。
外嵌部80は、接続部76の外側において中空糸膜束収容部71から吸着剤部30側(延出方向D2)へ延出し、外側不織布31の下流側の端部31bが挿入される。外嵌部80は、内嵌部材50とで外側不織布31の端部31bを挟持する。従って、外嵌部80は、吸着剤部30の外側面32の外側32aにおいて吸着剤部30の下流側の端部30bを保持する。
外嵌部80は、軸AX1を中心とする全周にわたって中空糸膜束収容部71から吸着剤部30側(延出方向D2)へ短く延出した保持部81、及び、この保持部81から部分的に吸着剤部30側(延出方向D2)へ延出した指当て部85を有している。
保持部81は、略円筒状に形成され、吸着剤部30の外側面32の外側32aにおいて吸着剤部30の下流側の端部30bを保持する。保持部81の延出した長さは、内嵌部材50とで外側不織布31の端部31bを挟持することができる長さがあればよい。吸着剤部30の外側面32の通水面積を極力大きくするため、本具体例の保持部81の延出した長さは、指で掴むには短い長さとされている。
指当て部85は、吸着剤部30の外側面32の外側32aにおいて互いに離隔して保持部81から延出方向D2へ延出した第一及び第二の当て部86,87を含んでいる。図6(a)において二点鎖線で囲んだ箇所には、第一の当て部86を含む外嵌部80、及び、その近傍を軸AX1に直交する方向から見た図を示している。第一の当て部86と第二の当て部87とは、軸AX1を中心として180°反対側に配置されている。従って、図3(a)に示すように、第一の当て部86と第二の当て部87とは、保持部81に挿入された吸着剤部30を挟んで互いに180°反対側となる。保持部81から延出方向D2へ延出した各当て部86,87の先端部86a,87aは、軸AX1を中心とする径方向外側から見て保持部81から遠くなるほど細くなる略半円状に形成されている。これにより、吸着剤部30の外側を流下方向D1へ流れる水道水の抵抗が少なくなっている。
尚、保持部81が吸着剤部30の外側面32を保持する機能を有するため、指当て部85の内側面は、図3(a)に示すように吸着剤部30の外側面32と接触する必要は無く、吸着剤部30の外側面32から離隔していてもよい。
保持部81から各当て部86,87にわたる部分の外嵌部80の外側面80aには、滑り止め用の凹凸90が形成されている。各凹凸90には、軸AX1と直交し、且つ、軸AX1を中心として回る向きの溝が複数形成されている。
尚、中空糸膜ケース70及びキャップ38,48には、ABS、AS、ポリオレフィン(例えばPEやPP)、PS、フッ素樹脂、これらの組合せ、といった熱可塑性樹脂(合成樹脂)等を用いることができる。
次に、図7を参照して内嵌部材50の構造の詳細を説明する。図7(a)は内嵌部材50の下流側を示し、図7(b)は図7(a)のA1−A1の位置における内嵌部材50の断面を示し、図7(c)は図7(b)のB2部分を拡大して示している。図7に示す内嵌部材50の外側面51には、軸AX1と平行になるように設計された基部51a、下流側縁部50bの近傍に形成された傾斜部51b、及び、基部51aから外側51dへごく僅かに出た膨出部51cが形成されている。内嵌部材50の内側面52には、軸AX1と平行になるように設計された基部52a、下流側縁部50bの近傍に形成された下流側傾斜部52b、及び、上流側縁部50aの近傍に形成された上流側傾斜部52cが形成されている。
外側面51の傾斜部51bは、下流側縁部50bに向かうにつれて内側53に向かう傾斜を有している。このため、外側不織布31の内側33に内嵌部材50を挿入する際、傾斜部51bにより内嵌部材50が外側不織布31の内側33に誘導される。
内側面52の下流側傾斜部52bは、下流側縁部50bに向かうにつれて外側51dに向かう傾斜を有している。このため、中空糸膜ケース70の溝77に内嵌部材50を挿入する際に下流側縁部50bが溝77の中に誘導される。
外側面51の膨出部51cは、中空糸膜ケース70の外嵌部80とで挟持している外側不織布端部31bを外側51dへ押圧する。外側面51の一部にのみ膨出部51cを形成することにより、外側不織布31の端部31bに加わる面圧が高まるうえ、外側不織布31の内側33に内嵌部材50を挿入する時の抵抗が少なくなる。このため、浄水カートリッジ20に内嵌部材50を装着し易く、外側不織布31の端部31bを保持する力が強い。
内側面52の上流側傾斜部52cは、上流側縁部50aに向かうにつれて外側51dに向かう傾斜を有している。このため、外側不織布31の内側33に収容される吸着剤AD1の量が増え、その分、浄水カートリッジ20の寿命が長くなる。
さらに、図2,3を参照して、浄水カートリッジ20が取り付けられた吐水ヘッド10の水の流れを説明する。
切替レバー15が浄水側にある時、吐水ヘッド10の中で浄水カートリッジ20の外側にある水道水は流出しない。図1に示すホース19からの水道水は、図3(a),(b)に示す矢印のように、外側不織布31の外側面32から内側33へ入り、吸着剤AD1(例えば活性炭)により吸着対象の物質(例えば遊離残留塩素や有機物等の微量成分)が除去される。外側不織布内側33の水は、内側不織布41の内側43へ入り、連絡口74から中空糸膜束収容部71の内部空間70cに入る。内部空間70cの水は、中空糸膜束BH1において閉塞端部BH1aから開口端部BH1bへ移動し、1μm程度以上の細かい濁りや鉄サビや一般細菌が取り除かれる。開口端部BH1bからの浄水は、流出口75から流出し、吐水部11から吐出される。
切替レバー15が水道水側にある時、浄水カートリッジ20からの浄水は流出しない。ホース19からの水道水は、吐水ヘッド10の中で浄水カートリッジ20の外側を流下方向D1へ流れ、吐水部11から吐出される。
吐水ヘッド10から使用済みの浄水カートリッジ20を取り外す場合、まず、ねじ11a,18aの螺合を解除する向きに把持部18を回し、吐水部11から把持部18を取り外す。このとき、図2(b)に示すように、吐水部11から浄水カートリッジ20における吸着剤部30及び外嵌部80が出た状態となる。次に、保持部81から指当て部85にわたる滑り止め用の凹凸90に指を当てて外嵌部80を掴み、吐水部11から浄水カートリッジ20を流下方向D1とは反対の方向(延出方向D2)へ引き出せばよい。吐水ヘッド10に新しい浄水カートリッジ20を取り付ける場合、保持部81から指当て部85にわたる滑り止め用の凹凸90に指を当てて外嵌部80を掴み、吐水部11に流出口75から浄水カートリッジ20を流下方向D1へ押し込めばよい。図2(a)に示すように流出口75が吐水部11の接続口12に挿入されると、浄水カートリッジ20が吐水部11に取り付けられる。
吐水部11に対して浄水カートリッジ20を着脱する際、保持部81から部分的に吸着剤部30側へ指当て部85が延出しているので、吸着剤部30を触らずに保持部81から指当て部85にかけて強く掴むことができる。また、指当て部85を構成する当て部86,87が軸AX1を中心として互いに180°反対側にあるので、外嵌部80に当てる指に力を加え易い。さらに、外嵌部80のうち指を当てる部分に滑り止め用の凹凸90が形成されているので、指を当てる位置が見易く、吸着剤部30を触らず滑らないように外嵌部80を掴むことができる。従って、容易に浄水カートリッジ20を吐水部11に対して着脱することができる。また、変形可能な外側不織布31を触らずに外嵌部80を掴むことができるので、外側不織布31の内側33に収容された吸着剤AD1のかさ密度が局所的に変化しないように浄水カートリッジ20を吐水部11に取り付けることができ、良好な通水性能が維持される。従って、本浄水カートリッジは、長寿命である。さらに、水が流通する外側不織布31を触らずに浄水カートリッジ20を吐水部11に対して着脱することができるので、外側不織布31に触れることによる不快感が生じないようにすることができる。
以下、図3〜7を参照して、浄水カートリッジ20の製造方法の例を説明する。
まず、中空糸膜ケース70の連絡口74に内側不織布41の端部41bを挿入し、図5(a)に示すように内側不織布41の上流側の端部41aに内キャップ48を取り付ける。これにより、内側不織布41の端部41aの開口41oが閉塞され、内側不織布41の内側43が吸着剤AD1により浄化した水の通路となる。
次に、中空糸膜ケース70の外嵌部80から溝77まで外側不織布31の端部31bを挿入し、内嵌部材50を外側不織布31の内側33から溝77に入れる。ここで、内嵌部材50の外側面51に傾斜部51bが形成されているので、外側不織布31の内側33に内嵌部材50が誘導され、内嵌部材50を挿入し易い。また、内嵌部材50の外側面51の一部にしか膨出部51cが形成されていないので、外側不織布31の内側33に内嵌部材50を挿入する時の抵抗が少なく、内嵌部材50の装着が容易である。さらに、内嵌部材50の内側面52に下流側傾斜部52bが形成されているので、溝77の中に内嵌部材50の下流側縁部50bが誘導され、下流側縁部50bを挿入し易い。
内嵌部材50の下流側縁部50bが溝77に挿入されると、変形可能な外側不織布31の端部31bは、外嵌部80と内嵌部材50とで挟持され、図3(c)に示すように内嵌部材50の外側面51の膨出部51cにより外側32aの方へ圧縮される。膨出部51cが外側面51の一部にしかないため、外側不織布端部31bに加わる面圧が高い。すなわち、外嵌部80と内嵌部材50とで外側不織布端部31bが強固に保持されるので、接着剤を使用しないで外側不織布31と中空糸膜ケース70とが接続される。ここで、内側不織布41の外側であって外側不織布31の内側33に粒状活性炭といった吸着剤AD1を入れ、図5(b)に示すように外側不織布31の上流側の端部31aに外キャップ38を挿入し、外側不織布31の端部31aを内側へ曲げて外キャップ38の外面38aに溶着する。これにより、外側不織布31の端部31aの開口31oが閉塞され、内側不織布41の外側であって外側不織布31の内側33が吸着剤AD1の収容空間となり、浄水カートリッジ20が形成される。
以上説明したように、変形可能な外側不織布31の端部31bが中空糸膜ケース70の外嵌部80と内嵌部材50とで挟持されるので、外側不織布31と中空糸膜ケース70とを接続するための接着剤が不要となる。従って、本浄水カートリッジは、吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能となる。尚、接着剤としてホットメルトを使用すると、浄水カートリッジを製造するために予めホットメルトを加温する作業が必要となる。本具体例は、このような作業が不要となるので、浄水カートリッジの製造効率を向上させることができる。
また、外側不織布端部31bが内嵌部材50の膨出部51cにより外側32aの方へ圧縮されるので、吸着剤AD1の流出を防ぐシール性が高い。また、成形のばらつきなどによって外側不織布31と外嵌部80との間に隙間ができたとしても、外側不織布31が変形可能なので、内嵌部材50によって外側不織布31の端部31bを外嵌部80に押し付けることができる。従って、外嵌部80と内嵌部材50とで外側不織布端部31bが強固に保持される。さらに、吸着剤AD1の流出を防ぐ内嵌部材50が吸着剤AD1を収容する部位の一部を兼ねているので、浄水カートリッジのコストが安くなる。
(3)変形例:
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、浄水カートリッジを設けた水栓は、システムキッチン以外の場所に設けられてもよい。
吐水装置は、浄水と水道水を切替可能な吐水ヘッド以外にも、浄水のみを吐出する吐水ヘッド等でもよい。
流下方向へ並べられる吸着剤及び中空糸膜束は、吸着剤が上流側で中空糸膜束が下流側であることが好ましいものの、中空糸膜束が上流側で吸着剤が下流側でもよい。
流通口部材は、上記中空糸膜ケース70以外にも、中空糸膜束を収容せずに流通口を有する部材等でもよい。流通口は、水の流出口以外にも、水の流入口でもよい。
滑り止め用の凹凸は、中空糸膜ケースの外側面において保持部から指当て部にわたる部分に形成される以外にも、保持部に形成されず指当て部にのみ形成されてもよいし、指当て部に形成されず保持部にのみ形成されてもよい。滑り止め用の凹凸90の溝は、軸AX1と直交する向きからずれた向きでもよい。
第一及び第二の当て部は、浄水カートリッジの中心を通る仮想の軸AX1を中心として180°反対側に配置されてもよいし、軸AX1を中心として120°の間隔を空けて配置される等、180°反対側ではない箇所に配置されてもよい。
指当て部は、互いに離隔して保持部から吸着剤部側へ延出した複数の部位以外にも、一つに繋がった部位でもよい。また、指当て部は、軸AX1を中心として互いに離隔した3以上の当て部を含んでもよい。さらに、指当て部が無い流通口部材を備える浄水カートリッジ、滑り止め用の凹凸が無い流通口部材を備える浄水カートリッジ、等も、本技術に含まれる。
内嵌部材の形状は、環状以外にも、環の一部を欠いた形状、内側不織布41を貫通させる穴を有するプレート形状、等でもよい。内嵌部材がプレート形状である場合、内側への撓みが抑制される。従って、吸着剤AD1の流出を防ぐシール性が高く、外嵌部80と内嵌部材50とで外側不織布端部31bが強固に保持される。
流通口部材の溝には、収容部材の端部と内嵌部材の端部の両方が挿入される以外にも、収容部材の端部が挿入されず内嵌部材の端部のみが挿入されてもよい。
図8(a)は、変形例に係る浄水カートリッジ20Aを示す縦断面であって指当て部85を通らない縦断面を示している。図8(b)は、図8(a)のB3部分を拡大して示している。浄水カートリッジ20Aの中空糸膜ケース70の溝77には、外側不織布31の端部31bが挿入されず内嵌部材50の下流側縁部50bが挿入されている。接続部76のうち溝77の内側部分となる内接部78は、内嵌部材50の内側53に入って接触している。内嵌部材50の膨出部51cは、溝77から出ている。外側不織布端部31bは、内接部78により内側への撓みが抑制された内嵌部材50の膨出部51cにより外側32aの方へ圧縮される。従って、本変形例も、吸着剤AD1の流出を防ぐシール性が高く、外嵌部80と内嵌部材50とで外側不織布端部31bが強固に保持される。
内嵌部材自体にも、内側への撓みを抑制する構造を形成してもよい。
図9(a)は、変形例に係る内嵌部材50Aの外観を示している。図9(b)は、内嵌部材50Aの下流側を示している。図9(c)は、図9(b)のA2−A2の位置における内嵌部材50Aの断面を示している。内嵌部材50Aにおいて中空糸膜ケース70の溝77に入らない部分の内側53には、複数の縦枠部58aと複数の横枠部58bとが直交(交差)した格子58が形成されている。外側不織布端部31bは、格子58により内側への撓みが抑制された内嵌部材50Aの膨出部51cにより外側32aの方へ圧縮される。従って、本変形例も、吸着剤AD1の流出を防ぐシール性が高く、外嵌部80と内嵌部材50Aとで外側不織布端部31bが強固に保持される。
以上のことから、中空糸膜ケース70に溝77が無くても、内嵌部材50Aは、格子58により内側への撓みが抑制され、膨出部51cが外側不織布端部31bを外側32aの方へ圧縮する。従って、この場合も、吸着剤AD1の流出を防ぐシール性が高く、外嵌部80と内嵌部材50Aとで外側不織布端部31bが強固に保持される。
(4)結び:
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、吸着剤が収容される変形可能な収容部材の通水面積を増やすことが可能な浄水カートリッジ、水栓、等の技術を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
1…水栓、
10…吐水ヘッド(吐水装置)、10a…水道水通路、
11…吐水部、12…接続口、15…切替レバー、
18…把持部、19…ホース、
20,20A…浄水カートリッジ、
30…吸着剤部、30a,30b…端部、
31…外側不織布(収容部材)、31a,31b…端部、
32…外側面、32a…外側、33…内側、
38…外キャップ、38a…外面、
41…内側不織布、41a,41b…端部、43…内側、48…内キャップ、
50,50A…内嵌部材、50a…上流側縁部、50b…下流側縁部、
51…外側面、51a…基部、51b…傾斜部、51c…膨出部、51d…外側、
52…内側面、52a…基部、52b…下流側傾斜部、52c…上流側傾斜部、
53…内側、58…格子、58a…縦枠部、58b…横枠部、
70…中空糸膜ケース(流通口部材)、
70a…本体部、70b…蓋部、70c…内部空間、
71…収容部、74…連絡口、
75…流出口(流通口)、
76…接続部、77…溝、78…内接部、
80…外嵌部、80a…外側面、81…保持部、
85…指当て部、86,87…当て部、86a,87a…先端部、
90…滑り止め用の凹凸、
AD1…吸着剤、
BH1…中空糸膜束、BH1a…閉塞端部、BH1b…開口端部、
D1…流下方向、D2…延出方向、
H1…中空糸膜。

Claims (4)

  1. 水が流通可能であり、吸着剤が収容される変形可能な収容部材と、
    水の流通口、及び、前記収容部材の端部が挿入される外嵌部を有する流通口部材と、
    前記収容部材の内側に挿入され、前記外嵌部とで前記収容部材の端部を挟持する内嵌部材とを備える、浄水カートリッジ。
  2. 前記内嵌部材が環状である、請求項1に記載の浄水カートリッジ。
  3. 前記内嵌部材が可撓性であり、
    前記流通口部材は、前記収容部材の端部が突き当たる接続部を有し、
    該接続部は、少なくとも前記内嵌部材の一部が入る溝と、前記内嵌部材の内側に入って接する内接部とを有する、請求項1又は請求項2に記載の浄水カートリッジ。
  4. 吐水装置と、
    該吐水装置に対して着脱可能な浄水カートリッジとを備え、
    該浄水カートリッジは、
    水が流通可能であり、吸着剤が収容される変形可能な収容部材と、
    水の流通口、及び、前記収容部材の端部が挿入される外嵌部を有する流通口部材と、
    前記収容部材の内側に挿入され、前記外嵌部とで前記収容部材の端部を挟持する内嵌部材とを有する、水栓。
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