JP3032554B2 - 浄水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は中空糸膜と活性炭とを浄水手段として備えて
いるとともに、逆洗手段を備えている浄水器に関するも
のである。

【従来の技術】

家庭用浄水器には種々のものが提供されているが、浄
水手段としては、活性炭と中空糸膜とを用いたものが増
えている。ここにおける中空糸膜は、0.1〜0.01μとい
う微細な孔を壁面に有するものであり、この孔を利用し
て中空糸膜の外壁から中空糸膜の内部空間に水を通すこ
とで過を行うために、細菌類まで除去することができ
るようになっている。 このような中空糸膜を浄水手段として使用したもので
は、上述のように微細な孔を利用して過を行う関係
上、除去物による目詰まりを早期に生じてしまうことか
ら、過時とは逆方向に水を流す逆洗を行うことで、中
空糸膜の外壁面に付着していた異物を洗い流すことがで
きるようにしたものがある。第１図〜第９図に逆洗機能
を備えた浄水器Ａの一例を示す。 この浄水器Ａは、ケース６と、このケース６内に収納
されるメインカートリッジ７及びプレカートリッジ８、
そして置き台500と外装カバー501,502とから構成された
ものとなっている。図中506は吸盤である。 ケース６は下部ケース60と上部ケース61、そして上部
ケース61上に配設されるシリンダー部62、シリンダー部
62の上面開口を閉じる蓋63とからなるもので、メインカ
ートリッジ７及びプレカートリッジ８とが下部ケース60
と上部ケース61とで囲まれる空間に収納される。また下
部ケース60の底部内には切換弁９が配設される。 切換弁９は、下部ケース60の底板に固着されるハウジ
ング90と、ハウジング90の両端を閉じるカバー94,97、
ハウジング90内に回転自在に収納されるとともに、カバ
ー94を貫通する一端側にレバー95が取り付けられる円柱
状の弁体91とからなるもので、第２図及び第４図（ａ）
に示すように、ハウジング90は３つのポート900,901,90
3を備えるとともに、カバー97側に連続する軸方向に長
い通水路902,904を備えており、カバー97は第４図
（ｂ）に示すように、周面に２つのポート800,801を、
端面に接続口98を備えている。 ここで、ポート900はプレカートリッジ８に、ポート9
01はＬ字管906と第３図に示すチューブ18とを介して水
道の蛇口側に接続され，ポート903はＴ字管905を通じて
排水チューブ907に接続され、通水路902はポート901と
ポート801とを接続し、通水路904はポート903とポート8
00とを接続している。 弁体91は第４図に示すように、ポート900,901,903が
位置する部分にＬ字形の連通孔92を具備し、ポート800,
801が位置する部分にＬ字形であり且つ接続口98に連通
している連通孔93を有している。また、弁体91には周方
向に並ぶ２つの凹部が形成されており、両凹部には、第
１図に示すように、ばね602で付勢されて下部ケース60
に設けられた筒から突出するボール603が弁体91の回転
に応じて選択的に係合し、レバー95による弁体91の回転
について、２位置でクリックを与えて位置決めを行う。 第５図にも示すメインカートリッジ７は、底面開口が
底蓋74で閉じられている筒状ケース72と、この筒状ケー
ス72の上端部に固着された筒状のホルダー73、ホルダー
73内に束の状態で装填された中空糸膜71、ホルダー73外
面と筒状ケース72内面との間の空間部に充填された活性
炭70とからなるもので、底蓋74と筒状ケース２との螺合
による接合部分には活性炭70の漏れ防止のための不織布
75が配設され、筒状ケース72の上面周部に形成された通
過孔76の部分には、有孔プレート78に不織布77が超音波
溶着されたものが配置されて、通過孔76を通じた活性炭
70の漏れが防がれている。 そして、このメインカートリッジ７は、筒状ケース72
の上面中央より上方へと突出するホルダー73の上端部が
上ケース61の天板部に螺合連結されることで、ケース６
内に配設される。 前記切換弁９のポート900の直上に配設されるプレカ
ートリッジ８は、第６図にも示すように、底面が有孔板
で形成されているケース80と、有孔の蓋82と、ケース80
内に、上下を不織布からなる過材700,700でサンドイ
ッチした状態で充填した活性炭83とからなる。 尚、これらメインカートリッジ７及びプレカートリッ
ジ８は、螺合によって連結される下ケース60と上ケース
61とを分離することで、交換することができるようにな
っている。 上ケース61上に配設されるとともに上面開口が蓋63で
閉じられたシリンダー部62は、上下方向中央部の側面に
浄水排出口64を備えたもので、上ケース61に対して鉛直
軸まわりに回転自在とされるとともに止め輪65によって
抜け止めがなされており、内部にはピストン67が配設さ
れている。外周面にパッキンが装着されるとともに上下
動に伴って上記浄水排出口64を開閉するピストン67は、
ばね69によって上方に向けて付勢されており、前記レバ
ー95で操作される切換弁９が浄水位置にある時は、第１
図に示すように、浄水排出口64を開いている位置にあ
る。また、蓋63を貫通しているプラグ100には、一端が
前記切換弁９の接続口98に接続されたチューブ99の他端
が接続されている。上記シリンダー部62の浄水排出口64
に連結されたノズル503は、外装カバー501,502の間に形
成されている開口部504を通じて外部に突出している。 しかしてこの浄水器Ａの切換弁９は、第２図及び第４
図に示すように、ポート901とポート900とが連通孔92で
連通するとともに、接続口98が連通孔93と通水路904と
を通じてポート903に連通する状態にある時に、蛇口か
ら供給される原水がチューブ18を通じて送られてきたな
らば、この原水はポート900を通じてプレカートリッジ
８に入り、不織布である過材700と活性炭83とによっ
て比較的大きな粒子の除去と残留塩素が除去された後、
メインカートリッジ７上部の通過孔76から筒状ケース72
内に入り、活性炭70に接触した後、中空糸膜71による
過を受けてシリンダー部62内のピストン67の下方空間で
ある浄水貯水部αに入り、その後、浄水排出口64とノズ
ル503とを通じて外部へと流出する。 上記の浄水排出状態から、レバー95を回動させて、第
７図〜第９図に示すように、切換弁９におけるポート90
0とポート903とが連通し、且つ接続口98が通水孔93と通
水路902とを通じてポート901に連通する状態とすれば、
送られてくる原水は、通水路902と接続口98とを通じ
て、ピストン67と蓋63との間の空間βに入り、水圧でピ
ストン67をばね69に抗して押し下げる。 このために、ピストン67の下方空間である浄水貯水部
α内に溜まっている浄水は、ピストン67の下降初期にお
いて、一部が浄水排出口64から排出されるものの、ピス
トン67が浄水排出口64を閉じた時点から、メインカート
リッジ７内を逆方向に流れ、中空糸膜71の外壁に付着し
ている異物を洗い流し、プレカートリッジ８内を経てポ
ート900につながっているポート903から排水チューブ90
7を通じて外部に排出される。

【発明が解決しようとする課題】

このような浄水による逆洗機能を備えたものでは、確
かに浄水部材、特に中空糸膜の目詰まりを遅らせ、長持
ちさせることができるものの、逆洗によって目詰まりを
生じさせている物質をすべて洗い流すことができるわけ
ではないために、いずれは目詰まりで浄水の出が悪くな
って交換しなくてはならなくなる。そして、現状のもの
では、逆洗による目詰まり防止効果はあまり満足できる
ものではなく、更に高い目詰まり防止効果をもったもの
が望まれている。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、そ
の目的とするところは目詰まり防止効果が高くて、浄水
部材の交換頻度を少なくすることができる浄水器を提供
するにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、中空糸膜と活性炭とを浄水手段と
して備えているとともに、水を逆流させることで浄水手
段に付着した異物を洗い流す逆洗手段を備えている浄水
器であって、中空糸膜からなる浄水手段の上流側に、
過特性が中空糸膜とほぼ一致する焼結にて形成されるプ
ラスチック製の硬質の多孔質体からなるプレフィルター
を配設していることに特徴を有している。 ［作用］ 本発明によれば、最も目詰まりが問題となる中空糸膜
の上流側の原水通路に配したプレフィルターが、中空糸
膜の目詰まりを起こす原因となる物質を捕集するため
に、中空糸膜が目詰まりしにくくなるものである。 ［実施例］ 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、従
来例としても説明した第１図〜第９図に示す浄水器Ａに
おいて、プレカートリッジ８における活性炭83を上下か
ら挟んでいる一対の過材700のうち、少なくとも下方
の過材700として、不織布ではなく、焼結等で製造さ
れるポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のプラス
チック製の硬質の多孔質体からなるとともに、その過
特性が中空糸膜71の過特性にほぼ一致するプレフィル
ター88を使用している。 過材700が不織布、つまり第10図（ｂ）に示すよう
に、繊維が絡み合っただけのものである場合には、原水
中に含まれている大きな粒子イ、中程度の大きさの粒子
ロ、小さな粒子ハのうち、大きな粒子イや中程度の大き
さの粒子ロの各一部のみが過材700で捕集されるにす
ぎないが、多孔質体からなるプレフィルター88とした場
合には、これら粒子はごく小さな空孔をすり抜けてゆか
ねばならないために、第10図（ａ）に示すように、大き
な粒子イは完全に捕集され、中程度の粒子ロもその大半
が捕集されるとともに、小さな粒子ハも捕集されるもの
であり、従ってプレカートリッジ８を通過してメインカ
ートリッジ７の中空糸膜71にまで達する粒子の量が大き
く削減できる。特に、中空糸膜71に一度付着すると逆洗
でも剥がれ落ちにくい有機物がプレフィルター88で捕集
されてしまうために、中空糸膜71の目詰まりが生じにく
くなるとともに、逆洗効果も高くなる。 また、多孔質体からなるプレフィルター88は、逆洗時
の水の出口近くにあるために、このプレフィルター88で
捕集された異物は、有機物である場合にも、ほぼ完全に
洗い流されて排出されることになる。 第11図は、プレカートリッジ８内に、目の粗さの異な
る複数枚のプレフィルター88を、上層ほど目が細かくな
るように積層したものを示している。図中89はプレフィ
ルター88が浮き上がることを防ぐためにプレカートリッ
ジ８内に配したリングである。この場合、圧損が高くな
って浄水吐出量が低下するとともに活性炭83の量が減る
ために塩素除去能力がいくぶん低下するものの、目の粗
さの異なる複数枚のプレフィルター88に異物がその粗さ
に応じて捕集されることになるために、異物捕集量が増
大すると同時にプレフィルター88自体の目詰まりが軽減
されることになる。 第12図は、多孔質体からなるプレフィルター88によっ
て、プレカートリッジ８におけるケース80と蓋82とを形
成した場合を示している。尚、内部には活性炭83を充填
しており、ケース80と蓋82とは接着等の手段で組み立て
ている。この場合、側面からも水が出入りすることにな
るとともに、活性炭83に接触することなく水が通過する
場合も生じるために、ここではケース80の側面の厚みを
大きくしている。 第13図は、ケース80及び蓋82をプレフィルター88で形
成するにあたり、圧損をできるだけ下げて浄水吐出量の
低下を防ぐために、ケース80の底面を凹凸のある表面積
の大きなものとし、更に蓋82には有孔のものを使用する
とともに、この孔からの活性炭83の流出を防ぐために、
不織布からなる過材700を蓋82の裏面側に配置したも
のを示している。 第14図はケース80の内部にプレフィルター88を配置す
るものにおいて、ケース80に前記切換弁９のハウジング
90に差し込み連結されるプラグ部800を設けて、プレカ
ートリッジ８を通過せずにメインカートリッジ７側へと
原水が流れてしまうことがないようにしたものを示して
いる。尚、ここにおける蓋82は、ケース80にねじ止めと
している。図中801,802はＯリングである。 第15図に示すように、ケース80の下面側にプレフィル
ター88を配設するようにしていてもよい。図中803は固
定リングである。 第16図に示すものでは、プレカートリッジ８の上部内
に多孔質体からなるプレフィルター88を配置するととも
に、このプレフィルター88と上層の過材700との間に
無機物87を充填したものを示しており、更に第17図はプ
レフィルター88で形成したケース80と蓋82とからなるプ
レカートリッジ８内に、活性炭83と無機物87とを混ぜた
ものを充填した場合を示している。無機物87としては、
カオリン、酸化アルミニウム、水酸化第２鉄等の微粉を
用いる。 このような無機物87を設けた場合、浄水吐出時に無機
物87は水流に押されて過材700をすり抜け、そして水
流にのってメインンカートリッジ７内に入るとともに、
最終的に中空糸膜71の表面に付着して中空糸膜71表面を
覆う。尚、中空糸膜71を無機物87が通り抜けることはな
い。 このように適量の無機物87が中空糸膜71表面を覆って
いると、原水中の有機物は、中空糸膜71表面に直接付着
するのではなく、無機物87の上に付着することになる。
有機物は中空糸膜71に直接付着した場合、その粘りのた
めに逆洗を行ってもとれにくいのであるが、無機物87の
上に付着していることから、逆洗を行った時、無機物87
と共に有機物は中空糸膜71から剥がれて流されることに
なる。 第18図以下に更に他の実施例を示す。これは蛇口に取
り付けられて水流の切換を行う切換ユニットＢと浄水器
Ａとを接続しているチューブ18の途中に、プレフィルタ
ー88を内蔵したプレフィルターユニットＣを設けたもの
で、プレフィルターユニットＣは、一対のケース881,88
2の組み合わせからなるケース内に、円盤状のプレフィ
ルター88を周縁の固定で配設したものとして構成されて
いる。プレフィルター88と同時に周縁が固定されている
補助リング883は、プレフィルター88の増設を容易にす
るためのもので、第21図に示すように補助リング883に
代えて他のプレフィルター88を設置することで、プレフ
ィルター88の枚数を増やすことができるようにしてい
る。

【発明の効果】

以上のように本発明においては、最も目詰まりが問題
となる中空糸膜の上流側の原水通路に配したプレフィル
ターが、中空糸膜の目詰まりを起こす原因となる物質、
特に逆洗を行っても洗い流すことが困難な有機物を捕集
するために、中空糸膜が目詰まりしにくくなるととも
に、中空糸膜の逆洗効果も高くなるものであって、浄水
部材の交換頻度を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の浄水吐出時の縦断面図、第２
図は同上の横断面図、第３図は同上の破断底面図、第４
図（ａ）（ｂ）は同上の部分横断面図、第５図は同上の
メインカートリッジの斜視図、第６図（ａ）（ｂ）は同
上のプレカートリッジの斜視図、第７図は同上の逆洗時
の縦断面図、第８図は同上の横断面図、第９図（ａ）
（ｂ）は同上の部分横断面図、第10図（ａ）（ｂ）は作
用を示す説明図、第11図は同上のプレカートリッジの他
例の断面図、第12図（ａ）（ｂ）（ｃ）は更に他の例の
断面図と斜視図と斜視図、第13図（ａ）（ｂ）（ｃ）は
別の例の断面図と斜視図と斜視図、第14図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は他例の断面図と斜視図と斜視図、第15図（ａ）
（ｂ）は更に他の例の断面図と分解斜視図、第16図
（ａ）（ｂ）は別の例の断面図とプレフィルターの斜視
図、第17図（ａ）（ｂ）（ｃ）は更に別の例の断面図と
斜視図と斜視図、第18図は他の実施例の斜視図、第19図
は同上の断面図、第20図は同上の分解斜視図、第21図は
同上のプレフィルターを複数枚とした時の断面図であっ
て、７はメインカートリッジ、71は中空糸膜、88はプレ
フィルターを示す。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/44 C02F 1/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空糸膜と活性炭とを浄水手段として備え
   ているとともに、水を逆流させることで浄水手段に付着
   した異物を洗い流す逆洗手段を備えている浄水器であっ
   て、中空糸膜からなる浄水手段の上流側に、濾過特性が
   中空糸膜とほぼ一致する焼結にて形成されるプラスチッ
   ク製の硬質の多孔質体からなるプレフィルターを配設し
   ていることを特徴とする浄水器。