JP3156382U - 中空糸膜カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、組立作業性に優れた中空糸膜カートリッジを提供する。【解決手段】外ケース２００内に着脱自在に装着される中空糸膜ユニット１００が、内ケース１２０と、内ケース１２０の中に収納される複数の中空糸膜１１０と、内ケース１２０の側面側の周囲を覆うように設けられる円筒状の活性炭部１４０と、を備える。活性炭部１４０は、複数の活性炭の粒がバインダーにより成型保持されたもので構成されると共に、活性炭部１４０の内壁面と内ケース１２０の外壁面との間には環状の隙間Ｓ１が設けられ、活性炭部１４０の外壁面と外ケース２００の内壁面との間には環状隙間Ｓ２が設けられることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、浄水器などに用いられる中空糸膜カートリッジに関するものである。

従来、浄水器に用いられる中空糸膜カートリッジとして、有機物やトリハロメタンなどを吸着により除去する活性炭と、浮遊物質などの微粒子を分離により除去する中空糸膜とを備えたものが知られている。

また、中空糸膜カートリッジが蛇口自体に取付けられるものがあり、この場合には、中空糸膜カートリッジにおける水が流れる方向の長さ寸法が制限される。そのため、上記のように活性炭が備えられる中空糸膜カートリッジにおいては、複数の中空糸膜が備えられた部分の側面側の周囲に、複数の活性炭の粒を充填する領域が設けられたものが知られている。

しかしながら、かかる従来例に係る中空糸膜カートリッジにおいては、複数の活性炭の粒が、その充填領域から漏れ出してしまわないようにするための構成が複雑化して部品点数が増えてしまったり、活性炭の粒の充填作業に手間がかかったりするなどの問題があった。

また、活性炭フィルターを用いるものも知られているが、この場合も、フィルターを何重にも巻き付けなければならず、その作業に手間がかかっていた。

特許第３２４２３９５号公報 特開平９−１５００４３号公報 特開２００８−１３６９３３号公報

本考案の目的は、簡易な構成で、組立作業性に優れた中空糸膜カートリッジを提供することにある。

本考案は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本考案に係る中空糸膜カートリッジは、
一端側に浄化前の液体が流入する流入口が設けられ、他端側に浄化された液体が流出する流出口が設けられた筒状の外ケースと、
該外ケース内に着脱自在に装着される中空糸膜ユニットと、を備え、
該中空糸膜ユニットは、
該中空糸膜ユニットが前記外ケースに装着された状態において、前記流出口に向く側に開口部を有し、かつ側面に貫通孔を有する内ケースと、
該内ケースにおける前記開口部付近に設けられた封止部によって、中空内部が開放されつつ各外壁面間が封止された状態で、該内ケースの中に収納される複数の中空糸膜と、
前記内ケースの側面側の周囲を覆うように設けられる筒状の活性炭部と、
を備えた中空糸膜カートリッジにおいて、
前記活性炭部は、複数の活性炭の粒（微細な粒子であるのが好ましい）がバインダーにより成型保持されたもので構成されると共に、筒状の活性炭部の内壁面と前記内ケースの外壁面との間には環状の隙間が設けられ、かつ前記中空糸膜ユニットが前記外ケースに装着された状態において、筒状の活性炭部の外壁面と前記外ケースの内壁面との間には環状隙間が設けられることを特徴とする。

本考案によれば、筒状の活性炭部が、複数の活性炭の粒がバインダーにより成型保持されたもので構成されているので、当該活性炭部を１部品として取り扱うことができる。従って、この筒状の活性炭部の内ケースの外側への取付け作業が容易であり、組立作業性に優れる。また、筒状の活性炭部の内壁面と内ケースの外壁面との間、及び筒状の活性炭部の外壁面と外ケースの内壁面との間には、それぞれ環状の隙間が設けられるので、活性炭による有機物やトリハロメタン等の吸着効率も十分に高くすることができる。

前記外ケースは、いずれも略有底筒状の２部材から構成されており、２部材の内の一方の部材の底部側で前記中空糸膜ユニットの一方の端部を支持し、他方の部材の底部側で該中空糸膜ユニットの他方の端部を支持するように構成されると共に、これら２部材の連結部分にはネジ機構が設けられており、互いを相対的に回転させることでネジ締結により連結されるとよい。

これにより、２部材を互いに相対的に回転させるだけで、これらを連結することができるので、組立作業性に優れる。また、２部材の連結を解除するのも容易である。

以上説明したように、本考案によれば、簡易な構成で、組立作業性を向上させることができる。

図１は本考案の実施例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。 図２は本考案の実施例に係る中空糸膜ユニットの模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この考案を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
＜中空糸膜カートリッジ全体＞
図１及び図２を参照して、本考案の実施例に係る中空糸膜カートリッジについて説明する。なお、本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０は、水道の蛇口自体に直接取付けられる浄水器に好適に利用することができる。

本考案の実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０は、中空糸膜ユニット１００と、この中空糸膜ユニット１００を収納する外ケース２００とから構成される。なお、中空糸膜ユニット１００は、外ケース２００内に着脱自在に装着される。外ケース２００は、その両端がそれぞれ塞がれた略円筒状の部材により構成されており、一端側の端面に、浄化前の液体（通常、水道水）が流入する流入口２１１が設けられ、他端側の端面に、浄化された液体が流出する流出口２２１が設けられている。

＜中空糸膜ユニット＞
特に、図２を参照して、本実施例に係る中空糸膜ユニット１００について詳細に説明する。中空糸膜ユニット１００は、複数の中空糸膜１１０と、複数の中空糸膜１１０を収納する内ケース１２０と、円筒状の活性炭部１４０とを備えている。

内ケース１２０は、略有底円筒状の部材である。そして、中空糸膜ユニット１００が外ケース２００に装着された状態において、その開口部１２２が、外ケース２００の流出口２２１に向くように構成されている。また、内ケース１２０の側面（円筒部の壁面）には、複数の貫通孔１２１が設けられている。更に、内ケース１２０における開口部１２２の近傍の外壁面側には、環状の凸部１２３が設けられている。

このように構成される内ケース１２０の中に複数の中空糸膜１１０が収納される。複数の中空糸膜１１０は、内ケース１２０における開口部１２２付近に設けられた封止部１１１によって、中空内部が開放されつつ各外壁面間が封止された状態で、内ケース１２０の中に収納される。なお、封止部１１１は、硬化したポッティング剤（例えばエポキシ樹脂）により構成される。また、本実施例においては、各々の中空糸膜１１０は、Ｕ字状に折り曲げられて、その両端が封止部１１１によって固定されている。

内ケース１２０の一端側には、活性炭部１４０を保持するための第１保持部材１３１が嵌合により固定されている。この第１保持部材１３１は、円筒状の嵌合部１３１ａと、嵌合部１３１ａの端部に設けられた外向きフランジ部１３１ｂと、活性炭部１４０の外周端縁に係合する円筒状の係合部１３１ｃとから構成されている。

また、内ケース１２０の他端側には、各部材の位置決め、及び組み付けを可能にするための環状部材１３２が嵌合により固定されている。この環状部材１３２は、円筒状の嵌合部１３２ａと、浄化された液体が通る貫通孔を形成する円筒部１３２ｂとを備えている。また、この円筒部１３２ｂの外周には、シールリング１５０が装着される環状溝１３２ｃが形成されている。

また、この環状部材１３２における内ケース１２０の反対側の端部には、活性炭部１４０を保持するための第２保持部材１３３が嵌合により固定されている。この第２保持部材１３３は、円筒状の嵌合部１３３ａと、嵌合部１３３ａの端部に設けられた外向きフランジ部１３３ｂと、活性炭部１４０の外周端縁に係合する円筒状の係合部１３３ｃとから構成されている。

円筒状の活性炭部１４０は、内ケース１２０と同心的に設けられる。すなわち、内ケース１２０の側面側（外周面側）の周囲を覆うように設けられる。この活性炭部１４０は、複数の活性炭の粒（微細な粒子であるのが好ましい）がバインダーにより成型保持されたもので構成される。より具体的な例としては、複数の活性炭の粒を、円筒形状のキャビティを有する型の中に充填し、その中に、熱溶解させたバインダー（例えばポリエステル）を注入した後に硬化させることによって、円筒形状の活性炭部１４０を得ることができる。そして、この円筒状の活性炭部１４０の一端側は第１保持部材１３１によって保持され、他端側は第２保持部材１３３によって保持される。また、この円筒状の活性炭部１４０の内壁面（内周面）は、内ケース１２０に設けられた環状の凸部１２３の外壁面（外周面）に突き当たるように構成されており、活性炭部１４０と内ケース１２０とのセンタリングがなされている。これにより、活性炭部１４０の内壁面（内周面）と内ケース１２０の外壁面（外周面）との間には環状隙間Ｓ１が安定的に形成される。なお、本実施例では、活性炭部１４０の内壁面（内周面）側において、凸部１２３と当接する部分を除く全ての部分が環状隙間Ｓ１に臨むように構成されている。

＜外ケース＞
特に、図１を参照して、外ケース２００について、更に詳しく説明する。外ケース２００は、いずれも略有底円筒状の２部材（以下、これらの２部材を、それぞれ第１有底円筒部材２１０，第２有底円筒部材２２０と称する）により構成される。第１有底円筒部材２１０は、その底部側で中空糸膜ユニット１００の一方の端部を支持する。また、第２有底円筒部材２２０は、その底部側で中空糸膜ユニット１００の他方の端部を支持する。

第１有底円筒部材２１０は、上述した流入口２１１の他に、第１保持部材１３１の嵌合部１３１ａの内側に入り込んで、その外周面が嵌合部１３１ａの内周面に密着することにより、中空糸膜ユニット１００の一方の端部を支持する突出部２１２を備えている。また、第１有底円筒部材２１０の内周面における開口端部付近には、メネジ２１３が形成されている。

第２有底円筒部材２２０は、上述した流出口２２１の他に、環状部材１３２の円筒部１３２ｂの外周面と第２保持部材１３３における嵌合部１３３ａの内周面との間の環状隙間に入り込んで中空糸膜ユニット１００の他方の端部を支持する円筒部２２２を備えている。この円筒部２２２の内周面と環状部材１３２の円筒部１３２ｂの外周面との間の環状隙間は、シールリング１５０によって封止される。これにより、内ケース１２０の中を通らないまま、当該環状隙間を通ってしまい、流出口２２１から液体が流出してしまうことを抑制できる。

また、第２有底円筒部材２２０は、外側の円筒部分の内周面における端部側に、液体の流れを整える機能を発揮すると共に、第２保持部材１３３における係合部１３３ｃの外周面に突き当たることで中空糸膜ユニット１００の他方の端部を支持する機能も発揮するリブ２２３が設けられている。このリブ２２３は、円周方向に等間隔で複数設けられている。更に、第２有底円筒部材２２０の外周面における開口端部付近には、オネジ２２４が形成されている。

以上のように構成される外ケース２００によれば、第１有底円筒部材２１０に設けられたメネジ２１３と、第２有底円筒部材２２０に設けられたオネジ２２４により、ネジ機構が構成される。従って、第１有底円筒部材２１０と第２有底円筒部材２２０とを相対的に回転させることで、ネジ締結により、これらを連結させることができる。また、ネジ締結時とは反対側に両者を相対回転させることで、これらの連結を簡単に解除させることができる。また、第１有底円筒部材２１０と第２有底円筒部材２２０とを連結させることにより、上記の通り、中空糸膜ユニット１００の一方の端部と他方の端部が、それぞれ第１有底円筒部材２１０と第２有底円筒部材２２０により支持される。従って、中空糸膜ユニット１００は、外ケース２００の内部で位置決めされる。このとき、円筒状の活性炭部１４０の外壁面（外周面）と外ケース２００の内壁面（内周面）との間には環状隙間Ｓ２が形成される。なお、本実施例では、活性炭部１４０の外壁面（外周面）側において、第１保持部材１３１の係合部１３１ｃと当接する部分、及び第２保持部材１３３の係合部１３３ｃと当接する部分を除く全ての部分が環状隙間Ｓ２に臨むように構成されている。

＜液体（水道水）の流れ＞
特に、図１を参照して、本実施例に係る中空糸膜カートリッジが浄水器に用いられた場合における液体（ここでは、水道水）の流れ方について説明する。なお、図１中の太線の矢印は、液体の流れを示している。

まず、浄化前の液体は、外ケース２００に設けられた流入口２１１から環状隙間Ｓ２に入り込む。そして、円筒状の活性炭部１４０の外壁面（外周面）側から、活性炭部１４０の内部を通って、活性炭部１４０の内壁面（内周面）側の環状隙間Ｓ１へと流れていく。この過程で、活性炭による吸着作用によって、液体中に含まれている有機物やトリハロメ
タンや農薬類が除去される。その後、内ケース１２０に設けられた貫通孔１２１から内ケース１２０へと入り込んでいく。そして、中空糸膜１１０における外壁面から中空内部へと浸透する。この過程で、液体に含まれる浮遊物質（鉄錆び、カビ、濁り、一般細菌など）が膜分離作用により除去される。

以上のようにして浄化された液体は、中空糸膜１１０における中空内部を通って、内ケース１２０の開口部１２２側から内ケース１２０の外部へと流れていく。そして、環状部材１３２における円筒部１３２ｂの筒内を通り、外ケース２００に設けられた流出口２２１から中空糸膜カートリッジ１０の外部へと流出していく。

＜中空糸膜カートリッジの組立＞
本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０の組み立て方を説明する。まず、中空糸膜１１０が収納されている内ケース１２０に、環状部材１３２を嵌合させる。なお、環状部材１３２に設けられた環状溝１３２ｃへのシールリング１５０の装着は、環状部材１３２を内ケース１２０に嵌合させる前であっても後であってもよい。そして、この環状部材１３２に第２保持部材１３３を嵌合させる。

その後、円筒状の活性炭部１４０の筒内部に、内ケース１２０の一端側（環状部材１３２などが設けられていない側）から、活性炭部１４０の他端側の外周端縁が、第２保持部材１３３における係合部１３３ｃに係合される位置まで内ケース１２０を差し込む。そして、第１保持部材１３１の嵌合部１３１ａを活性炭部１４０の筒内部に一端側から差し込み、嵌合部１３１ａの端部を内ケース１２０の一端側の端部に嵌合させる。このとき、第１保持部材１３１における係合部１３１ｃは、活性炭部１４０の一端側の外周端縁に係合する。

以上のようにして、中空糸膜ユニット１００が完成する。なお、最初に、内ケース１２０に第１保持部材１３１を嵌合させてから、活性炭部１４０を組み付け、その後、環状部材１３２と第２保持部材１３３を嵌合させるようにしてもよい。

次に、第１有底円筒部材２１０の突出部２１２が第１保持部材１３１の嵌合部１３１ａの内側に入り込むように、第１有底円筒部材２１０を、中空糸膜ユニット１００の一端側に組み付ける。また、第２有底円筒部材２２０の円筒部２２２が、環状部材１３２の円筒部１３２ｂの外周面と第２保持部材１３３における嵌合部１３３ａの内周面との間の環状隙間に入り込むように、第２有底円筒部材２２０を、中空糸膜ユニット１００の他端側に組み付ける。なお、第１有底円筒部材２１０と第２有底円筒部材２２０の組み付け順序に関しては、どちらが先でも構わない。そして、これら第１有底円筒部材２１０と第２有底円筒部材２２０を相対回転させることによって、上記の通り、ネジ締結により、これらを連結させる。

以上のようにして、中空糸膜カートリッジ１０が組み立てられる。

＜本実施例に係る中空糸膜カートリッジの優れた点＞
以上のように、本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０によれば、円筒状の活性炭部１４０が、複数の活性炭の粒（微細な粒子であるのが好ましい）がバインダーにより成型保持されたもので構成されているので、この活性炭部１４０を１部品として取り扱うことができる。従って、この円筒状の活性炭部１４０の内ケース１２０の外側への取付け作業が容易であり、組立作業性に優れる。すなわち、複数の活性炭の粒を充填する構成を採用した場合には、活性炭の粒が漏れ出してしまわないための構成が必要となり、かつ活性炭の粒を充填する作業が必要となるのに対して、本実施例によれば、簡易な構成で、活性炭部１４０の組み付けを簡単に行うことができる。

また、円筒状の活性炭部１４０の内壁面（内周面）と内ケース１２０の外壁面（外周面）との間、及び円筒状の活性炭部１４０の外壁面（外周面）と外ケース２００の内壁面（内周面）との間には、それぞれ環状隙間Ｓ１，Ｓ２が設けられている。従って、活性炭による有機物やトリハロメタン等の吸着効率も十分に高くすることができる。

更に、本実施例においては、第１有底円筒部材２１０と第２有底円筒部材２２０とを相対回転させて、これらをネジ締結させることで連結させて、外ケース２００を組み立てることができる。従って、組立作業性に優れている。また、ネジ締結時とは反対側に両者を相対回転させることによって、これらの連結を簡単に解除させることができる。従って、中空糸膜ユニット１００の交換も簡単に行うことができる。

１０ 中空糸膜カートリッジ
１００ 中空糸膜ユニット
１１０ 中空糸膜
１１１ 封止部
１２０ 内ケース
１２１ 貫通孔
１２２ 開口部
１２３ 凸部
１３１ 第１保持部材
１３１ａ 嵌合部
１３１ｂ 外向きフランジ部
１３１ｃ 係合部
１３２ 環状部材
１３２ａ 嵌合部
１３２ｂ 円筒部
１３２ｃ 環状溝
１３３ 第２保持部材
１３３ａ 嵌合部
１３３ｂ 外向きフランジ部
１３３ｃ 係合部
１４０ 活性炭部
１５０ シールリング
２００ 外ケース
２１０ 第１有底円筒部材
２１１ 流入口
２１２ 突出部
２１３ メネジ
２２０ 第２有底円筒部材
２２１ 流出口
２２２ 円筒部
２２３ リブ
２２４ オネジ
Ｓ１，Ｓ２ 環状隙間

Claims (2)

1. 一端側に浄化前の液体が流入する流入口が設けられ、他端側に浄化された液体が流出する流出口が設けられた筒状の外ケースと、
   該外ケース内に着脱自在に装着される中空糸膜ユニットと、を備え、
   該中空糸膜ユニットは、
   該中空糸膜ユニットが前記外ケースに装着された状態において、前記流出口に向く側に開口部を有し、かつ側面に貫通孔を有する内ケースと、
   該内ケースにおける前記開口部付近に設けられた封止部によって、中空内部が開放されつつ各外壁面間が封止された状態で、該内ケースの中に収納される複数の中空糸膜と、
   前記内ケースの側面側の周囲を覆うように設けられる筒状の活性炭部と、
   を備えた中空糸膜カートリッジにおいて、
   前記活性炭部は、複数の活性炭の粒がバインダーにより成型保持されたもので構成されると共に、筒状の活性炭部の内壁面と前記内ケースの外壁面との間には環状の隙間が設けられ、かつ前記中空糸膜ユニットが前記外ケースに装着された状態において、筒状の活性炭部の外壁面と前記外ケースの内壁面との間には環状隙間が設けられることを特徴とする中空糸膜カートリッジ。
2. 前記外ケースは、いずれも略有底筒状の２部材から構成されており、２部材の内の一方の部材の底部側で前記中空糸膜ユニットの一方の端部を支持し、他方の部材の底部側で該中空糸膜ユニットの他方の端部を支持するように構成されると共に、これら２部材の連結部分にはネジ機構が設けられており、互いを相対的に回転させることでネジ締結により連結されることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜カートリッジ。

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