JP3164470U - 浄水器用フィルター、及びこれを用いた浄水器 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時に圧力損失及び変形のない浄水器用のフィルター、及びこれを用いた浄水器を提供すること。【解決手段】中心に通水路１１を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルター１０であって、このフィルター１０の直径を、通水路１１の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルター１０の長さを、当該フィルター１０の前記直径の０．５〜２．０倍とし、このフィルター１０の浄化部１０ａを、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部として成形したこと。【選択図】図４

Description

本考案は、金属イオン等の除去性能に優れ、特に圧力損失の少ない浄水器用フィルター、及びこれを用いた浄水器に関する。

従来、浄水器としては、粒状、粉末状、或いは繊維状の活性炭を容器に封入したものや、中空糸を束ねてフィルターカートリッジを形成したものが知られている。これらの浄水器においてフィルターとして使用されている活性炭や中空糸膜は、水道水中の残留塩素やトリハロメタン等の除去には優れた効果を発揮するものの、配管材料などから溶出する鉛などの金属イオンの除去には殆ど効果が無かった。

そこで、鉛などの金属の除去能力を高めるため、浄水器のフィルター材料としてイオン交換樹脂を用いたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この浄水器にあっては、活性炭とイオン交換樹脂が独立した層を形成するように充填されていて、これら活性炭とイオン交換樹脂によるフィルター機能により、塩素等の除去のほか、鉛などの金属イオンの除去にも効果を発揮していた。

ところが、この浄水器の場合、非常に高価であり、しかもフィルターの交換時には活性炭とイオン交換樹脂を容器から排除して再度活性炭とイオン交換樹脂をそれぞれ別個に充填して活性炭部及びイオン交換樹脂部を形成しなければならないという煩雑さがあった。

一方、イオン交換樹脂の代わりにリン酸カルシウム化合物を使用した浄水器も提案されている（例えば特許文献２参照）。この浄水器の場合、リン酸カルシウム化合物が、水道水中の金属イオンを効率よく除去することができる反面、高価であり、しかも金属イオンを除去した後にカルシウムイオンが遊離して、浄化水の硬度を上昇させ、飲料水としての味を低下させたりする問題があった。

また、鉛イオンの除去を目的とするキレート形成繊維または金属キレート繊維も提案されている（例えば特許文献３参照）。ところが、これらのキレート繊維の場合、鉛以外の金属イオンの除去には十分な効果が無かった。

そして、この種の浄水器において、これを水道に接続して使用する場合に、上記何れの従来技術でも問題視されていない改善すべきことがある。それは、水道水を水源とする場合の「圧力損失」、及び内部フィルターの変形である。例えば水道水の圧力を利用して浄化を行おうとすると、原水の圧力損失やフィルターの変形は避けられないが、問題は、損失圧力及び変形の多寡である。

浄化水を一旦溜めておいて、これを飲料水や煮炊き用の水にする場合は、水道水の圧力損失は殆ど問題にはならないが、例えば、水道水を浄化しながらシャワー水としようとする場合、圧力損失は、シャワー水の「出が悪い」という顕著な問題として現れる。極端な場合は、災害地で大量の浄水が必要になった場合、ポンプで汲み上げた汚水を大量に浄化して被災者に提供しようとするときに、浄水器での圧力損失は、災害救助の大きなネックになり得る。このような圧力損失に着目してなされた浄水器としては、例えば、特許文献４に見られる。

また、フィルターの変形は、これが大きいとフィルターの浄化機能に大きな影響を及ぼすだけでなく、圧力損失も招くと考えられる。何故なら、フィルターが変形すると、「粗」または「密」の部分がフィルター内に発生することを意味するから、特に「密」になった部分では期待される浄化も通水も見込めないことになるからである。

特開２０００−１５２５３号公報 特開平９−７５９２４号 特開２００４−２２５１８１号公報 特開２００８−１４９２６７号公報

この特許文献４にて提案されている「有機ハロゲン系化合物除去フィルター」は、「浄水器に求められている残留塩素やカビ臭などの除去性能を保持しながら、有機ハロゲン系化合物に対する除去性能に優れ、とりわけ高ＳＶ条件下でも除去性能が劣化せず、且つ圧力損失の小さい有機ハロゲン系化合物除去フィルターを提供する」ことを目的としてなされたもので、例えば、「孔径が２０Å以上５００Å未満のメソ細孔の比表面積が１００〜２５００ｍ^２／ｇであり、且つ孔径が２０Å未満のミクロ細孔の比表面積が６００〜２５００ｍ^２／ｇであり、全細孔容積に対するメソ細孔容積の比率が１０〜４０％である繊維状活性炭と、熱融着繊維との混合物を熱処理して得られものであって、見かけ密度が０．２５〜０．６０ｇ／ｃｍ^３である成型体からなることを特徴とする有機ハロゲン系化合物除去フィルター」という構成を有するものである。

この特許文献４の段落００４４において、「本発明の有機ハロゲン系化合物除去フィルターは、上記混合物を熱処理して得られた成型体からなるものであり、該成型体の密度が０．２５〜０．６０ｇ／ｃｍ^３の範囲であることが必要であり、好ましくは０．３０〜０．５０ｇ／ｃｍ^３であり、より好ましくは、０．３５〜０．４５ｇ／ｃｍ^３である。密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３未満の場合、有機ハロゲン系化合物除去性能が低下するおそれがあるため好ましくない。一方で、密度が０．６０ｇ／ｃｍ^３を超える場合、フィルターのサイズ（層厚）にもよるが、高ＳＶ域での圧力損失が大きくなるおそれがあるため好ましくない」との記載があることから、圧力損失を招かない手段は、「成型体の密度が０．２５〜０．６０ｇ／ｃｍ^３の範囲であること」のようである。

しかしながら、密度調整は、それ自体が困難で、当該特許文献４中にも、この密度調整する手法は提案されていないし、上記密度調整によって圧力損失が回避できた根拠も見出せない。そして、「フィルターの変形」についての考察もなされていない。

そこで、本考案者等は、この種の浄水器やそのためのフィルターについて、必要な浄化が行えることは勿論、使用時に圧力損失及び変形がないようなものにするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本考案を完成したのである。

すなわち、本考案の目的とするところは、十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時に圧力損失及び変形のない浄水器用のフィルター、及びこれを用いた浄水器を提供することにある。

以上の課題を解決するために、まず、請求項１に係る考案の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「中心に通水路１１を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルター１０であって、
このフィルター１０の直径を、通水路１１の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルター１０の長さを、当該フィルター１０の前記直径の０．５〜２．０倍とし、
このフィルター１０の浄化部１０ａを、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部として成形したことを特徴とする浄水器用のフィルター１０」
である。

すなわち、この請求項１に係るフィルター１０は、図４に示すように、中心に通水路１１を貫通させた円筒状のものであり、この通水路１１の周囲に、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤を材料とした浄化部１０ａを有するものである。

通水路１１は、図３及び図４に示すように、実質的には円筒形コア１２によって構成される。つまり、この円筒形コア１２は、図４に示すように、水の通過を許容する多数の通水孔１２ａを形成したものであって、その中心が通水路１１となるものであり、浄化部１０ａの成形時には天然繊維等を漉し取る部分となり、フィルター１０として完成されたときは浄化部１０ａを支える部分ともなるものである。

円筒状の通水路１１、つまり円筒形コア１２の周囲には、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤を材料とした浄化部１０ａが形成してあるが、この浄化部１０ａは、互いに複雑に絡まった天然繊維及び合成繊維からなるものであるため、細かな三次元網目構造の水の通路を有するものである。勿論、この浄化部１０ａは活性炭をも材料としているが、この活性炭は、互いに複雑に絡まった天然繊維及び合成繊維の絡まり内に捕らえており、浄化時、つまり当該浄化部１０ａの通路内を水が通る際に、浄化部１０ａから剥がれ落ちることはない。

このフィルター１０は、その直径が、通水路１１の直径の３〜１０倍である必要があるが、その理由は、まず、このフィルター１０の直径が通水路１１の直径の３倍より小さいと、浄化すべき水の流れ方向に対する距離あるいは寸法が短くなるため、十分な浄化が期待できなくなるし、浄化すべき水の圧力に対するフィルター１０自体の強度が不足してフィルター１０の変形を招くからである。これに対して、フィルター１０の直径が通水路１１の直径の１０倍より大きいと、浄化すべき水の流れ方向に対する距離あるいは寸法が長くなって、圧力損失を招くだけでなく、このフィルター１０を使用する後述の浄水器１００を大きくし過ぎてしまい、使用に不便なものにするからである。

また、このフィルター１０は、その長さを当該フィルター１０の直径の０．５〜２．０倍とする必要があるが、その理由は、まず、当該フィルター１０の直径の０．５倍よりも小さいと、浄化すべき水の通路数が少なくなり過ぎて、当該フィルター１０の直径を上述した範囲内のものとしたとしても、十分な浄化機能を発揮することができないからである。一方、当該フィルター１０の長さが、直径の２．０倍よりも大きいと、浄化機能を十分にすることができても、このフィルター１０を使用する後述の浄水器１００を大きくしてしまい、使用に不便なものにしてしまうからである。

そして、この請求項１に係るフィルター１０の浄化部１０ａは、これを構成するための材料を、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部として成形する必要がある。

活性炭や天然繊維としては、後述するように種々なものを採用することができるが、合成繊維については、融点が５０℃〜１３０℃のものを採用する必要がある。その理由は、当該フィルター１０の主要部分である浄化部１０ａを成形するに際して、この合成繊維に対する活性炭や天然繊維の保持及び絡まりを十分なものとし、かつ、成形時の熱によって合成繊維を軟化させて接着剤の役目を果たさせるためである。そして、合成繊維の融点が５０℃より低いものを採用した場合には、当該フィルター１０をシャワー用としたときに、湯水の温度によって浄化部１０ａが変形してしまうし、１３０℃より融点が高いものを採用した場合には、当該フィルター１０の成形時の温度によっては軟化しないため接着剤の役目を果たさないからである。

特に、この合成繊維を当該フィルター１０の成形時に接着剤とする必要があるのは、成形されたフィルター１０の浄化部１０ａが、吸引もしくは給送されてきた浄化すべき水の圧力によっては変形しないようにするためである。換言すれば、上記のように構成したフィルター１０は、浄化すべき水の圧力によっては変形しにくくなっているのであり、変形に基づく圧力損失や浄化機能の低下は殆どないものとなっているのである。

そして、このフィルター１０を成形するにあたっては、天然繊維及び合成繊維の両繊維の量が、上述した活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部として成形する必要がある。その理由は、両繊維の量が活性炭１００重量部に対して５重量部より少ないと、これら両繊維による活性炭の保持を十分行うことができなくなり、浄化した筈の水中に活性炭が混じることになるからである。

一方、両繊維の量が活性炭１００重量部に対して２０重量部より多いと、相対的に活性炭の量がすくなくなるため、活性炭による重金属や化学物質の吸着を十分行えない、つまり、水の浄化を十分行えないからである。

従って、この請求項１に係るフィルター１０は、十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時に圧力損失及び変形がないものとなっていて、浄水器１００用のものとして有効なものとなっているのである。

この請求項１に係るフィルター１０は、次の工程（１）〜（３）を経て製造することができるものである。
（１）活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤を材料とし、前記両繊維の量が、前記活性炭１００重量部に対し５〜２０重量部となるようにして、スラリー濃度が５％〜２０％のスラリーを成形する工程；
（２）このスラリー中に浸積した円筒形コア１２の内側から吸引することにより、当該円筒形コア１２の表面に成形体を形成する工程；
（３）この成形体を上記円筒形コア１２とともに脱形した後、１２０℃〜１３０℃の温度で乾燥及び加熱処理を施して浄化部１０ａとする工程；

このフィルター１０の製造方法では、まず、（１）活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤を材料とし、前記両繊維の量が、前記活性炭１００重量部に対し５〜２０重量部となるようにして、スラリー濃度が５％〜２０％のスラリーを成形する工程を含むものである。

この工程（１）において、材料として、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤の必要性、そして、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対し５〜２０重量部となるようにする必要性は、上記請求項１に係るフィルター１０において説明した通りであるが、これらの材料は、所謂「抄紙技術」を採用して、浄化部１０ａすなわちフィルター１０を成形することから、スラリーとする必要がある。

そして、この工程（１）でのスラリーは、その濃度が５％〜２０％である必要があるが、その理由は、まず、スラリー濃度が５％より薄いと、各繊維や活性炭の分散性はよいが、スラリーを漉し取る作業に相当時間と水を要するため、コストアップを招いてしまうことになるからである。反対に、スラリー濃度が２０％より濃いと、各繊維や活性炭の分散性を十分にすることが困難となり、均質な浄化部１０ａとすることができないだけでなく、漉し取り作業で高い吸引力が必要となってエネルギーの無駄を生ずるからである。

勿論、この工程（１）で形成したスラリー中に、重金属除去剤、金属除去剤、あるいは半金属除去剤を添加しておけば、最終的に金属の除去も十分行えるフィルター１０とし得ることは言うまでもない。

次に、工程（２）で、上述したスラリー中に浸積した円筒形コア１２の内側から吸引することにより、当該円筒形コア１２の表面に成形体を形成する必要があって、この工程（２）では、円筒形コア１２を採用する必要がある。

この円筒形コア１２には、図２及び図４に示すように、多数の通水孔１２ａが形成してあり、これら各通水孔１２ａを通してスラリーを構成している水が図示しない吸引装置によって吸引され、円筒形コア１２の表面側に繊維や活性炭が漉し取られるのである。また、この円筒形コア１２は、表面に繊維や活性炭を保持したまま、当該フィルター１０を構成する浄化部１０ａを成形するものであり、以上がこの円筒形コア１２を採用する必要な理由である。

そして、工程（３）において、上述した円筒形コア１２上に漉し取られた成形体を円筒形コア１２とともに脱形した後、１２０℃〜１３０℃の温度で乾燥及び加熱処理を施して浄化部１０ａとするのである。

この工程（３）において、漉し取られた成形体を円筒形コア１２とともに脱形する必要があるのは、上記工程（２）で述べたように、成形体を保持したままの円筒形コア１２を、当該フィルター１０を構成するものとするためである。

また、脱形した成形体を、１２０℃〜１３０℃の温度で乾燥及び加熱処理をする必要があるのは、乾燥されたフィルター１０とすることは勿論、材料中の合成繊維を軟化させて接着剤の役目を果たさせる必要があるからである。この場合、乾燥及び加熱処理温度が１２０℃より低いと、乾燥に時間が掛かるだけでなく、合成繊維の軟化を短時間内に十分行えないし、１３０℃より高いと、天然繊維が変質するだけでなく、合成繊維の軟化が必要以上になされて、浄化に必要な三次元網目構造とすることが困難になるからである。

以上のようにしてフィルター１０を製造すれば、十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時に圧力損失及び変形がなく、浄水器１００用のものとして有効なフィルター１０を製造し得るのである。

そして、上記課題を解決するために、請求項２に係る考案の採った手段は、
「中心に通水路１１を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルター１０を容器２０内に収納した浄水器１００であって、
フィルター１０を、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して、５〜２０重量部となるようにして成形し、このフィルター１０の直径を、通水路１１の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルター１０の長さを、当該フィルター１０の前記直径の０．５〜２．０倍として、
容器２０を、互いに嵌合される上容器２１及び下容器２２を備えたものとして、これらの上容器２１及び下容器２２によって内部にフィルター１０のための収納部２３を構成するとともに、この収納部２３の、フィルター１０の側面側になる部分全体を通水空間２３ａとなるようにしたことを特徴とする浄水器１００」
である。

すなわち、この請求項２に係る浄水器１００は、上記請求項１に係るフィルター１０を使用するものであり、このフィルター１０を収納するための容器２０を備えたものである。この浄水器１００は、例えば図１に示すように、蛇口３０と、この蛇口３０からのシャワー水をシャワーノズル４０に給送するためのシャワーホース４１との間に設置することにより、蛇口３０からシャワーノズル４０に供給されるシャワー水の浄化を行うものである。勿論、この浄水器１００は、シャワー水の浄化だけでなく、飲料水やお風呂の湯の浄化も行えるものであることは言うまでもない。

容器２０は、図３に示すように、互いに嵌合される上容器２１及び下容器２２を備えており、これらの上容器２１及び下容器２２によって、図２に示すように、内部にフィルター１０のための収納部２３を構成するものであり、この収納部２３の、フィルター１０の側面側になる部分全体を通水空間２３ａとなるようにするものである。

この浄水器１００を、図１に示すシャワーノズル４０用のものとした場合、上容器２１の給水口２１ａは蛇口３０の蛇口側吐出口３１に接続され、下容器２２の吐水口２２ａはシャワーホース４１の、シャワーノズル４０とは反対側の端部が接続される。そして、上容器２１の給水口２１ａから給送されてきた湯水は、上容器２１の上部に形成された分流室２１ｂに入り、この分流室２１ｂから通水空間２３ａ全体に給送される。この通水空間２３ａは、フィルター１０の収納部２３の一部であるから、この通水空間２３ａには、図２に示すように、フィルター１０の側面全体が面することになる。

通水空間２３ａ全体に給送されてきた湯水には蛇口３０からの圧力がそのまま掛かっているから、通水空間２３ａ全体に給送されてきた湯水は、フィルター１０の側面全体から浄化部１０ａ内に給送される。浄化部１０ａの中心には、多数の通水孔１２ａを形成した円筒形コア１２が存在しており、この円筒形コア１２の中心は通水路１１となっているから、浄化部１０ａ内に給送されてきた湯水は、この浄化部１０ａによって浄化されて、円筒形コア１２の各通水孔１２ａから通水路１１内に流入する。通水路１１には、下容器２２の吐水口２２ａが連通しているから、浄化部１０ａにて浄化された湯水は、下容器２２の吐水口２２ａからシャワーホース４１内に給送され、最終的にシャワーノズル４０からシャワー水となって放出されることになる。

従って、この請求項２に係る浄水器１００は、内蔵したフィルター１０によって十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時にシャワー水の圧力損失及びフィルター１０の変形がないものとなっているのである。

以上、説明した通り、請求項１に係る考案においては、
「中心に通水路１１を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルター１０であって、
このフィルター１０の直径を、通水路１１の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルター１０の長さを、当該フィルター１０の前記直径の０．５〜２．０倍とし、
このフィルター１０の浄化部１０ａを、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部として成形したこと」
に構成上の特徴があり、これにより、十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時に圧力損失及び変形がなく、浄水器１００用のものとして有効なフィルター１０を提供することができるのである。

また、請求項２に係る考案においては、
「中心に通水路１１を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルター１０を容器２０内に収納した浄水器１００であって、
フィルター１０を、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して、５〜２０重量部となるようにして成形し、このフィルター１０の直径を、通水路１１の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルター１０の長さを、当該フィルター１０の前記直径の０．５〜２．０倍として、
容器２０を、互いに嵌合される上容器２１及び下容器２２を備えたものとして、これらの上容器２１及び下容器２２によって内部にフィルター１０のための収納部２３を構成するとともに、この収納部２３の、フィルター１０の側面側になる部分全体を通水空間２３ａとなるようにしたこと」
にその構成上の特徴があり、これにより、内蔵したフィルター１０によって十分な浄化機能を備えていることは勿論のこと、使用時にシャワー水の圧力損失及びフィルター１０の変形がないものとなった浄水器１００とすることができるのである。

本考案に係る浄水器１００をシャワーノズル４０のためのシャワーホース４１と蛇口３０との間に取り付けた状態の斜視図である。 同浄水器１００の拡大縦断面図である。 同浄水器１００を構成する部材を示す図であり、（ａ）は上容器２１の断面図、（ｂ）は分流板２４の平面図、（ｃ）はフィルター１０の断面図、（ｄ）は下容器２２の断面図である。 本考案に係るフィルター１０の拡大縦断面図である。

次に、上記のように構成した各請求項に係る考案を、図面に示した実施の形態に基づいて説明すると、図１には、本考案に係る浄水器１００を、シャワーノズル４０のためのシャワーホース４１と蛇口３０との間に取り付けた状態が示してある。すなわち、この実施形態の浄水器１００は、例えば、蛇口３０のシャワー水のための蛇口側吐出口３１に、上容器２１に形成してある給水口２１ａを接続するとともに、下容器２２に形成してある吐水口２２ａにシャワーホース４１を接続して、蛇口３０からのシャワー水を浄水器１００にて浄化して、シャワーホース４１の先にあるシャワーノズル４０からシャワー水を吐出させるのに使用するものである。勿論、この浄水器１００は、シャワー水だけでなく、例えば飲料水用のものとしても使用できるものである。

浄水器１００は、図２及び図３に示したように、容器２０の収納部２３内に本考案に係るフィルター１０を収納するようにしたもので、この容器２０は、互いに嵌合されて収納部２３を構成する上容器２１及び下容器２２を備えたものである。そして、この容器２０は、収納部２３の、フィルター１０の側面側になる部分全体に通水空間２３ａを形成するものでもある。

容器２０を構成する上容器２１は、図３の（ａ）に示したように、上部中央に蛇口３０の蛇口側吐出口３１に接続されるべき給水口２１ａが形成してあり、内部上部に複数のリブ２１ｃを形成して、これらリブ２１ｃの周囲を分流室２１ｂとしたものである。容器２０を構成する下容器２２は、図３の（ｄ）に示したように、下部中央にシャワーホース４１が接続されるべき吐水口２２ａが形成してあり、内部をフィルター１０のための収納部２３としたものである。これらの上容器２１及び下容器２２は、図２に示したように、間にパッキング２５を介在させた状態で互いに一体化（本実施形態ではネジ構造による嵌合）されるものである。

また、この容器２０においては、図２に示したように、その収納部２３内に収納したフィルター１０の上部に分流板２４を配置するようにしてあるが、この分流板２４には、図３の（ｂ）に示したように、周囲に突出する複数の突起２４ａが形成してある。この分流板２４は、図３の（ａ）中の仮想線にて示したように、上記収納部２３の上端と上容器２１側の分流室２１ｂの下端との境界部分に配置されることになるものであり、上容器２１側の各リブ２１ｃの下端と、収納されたフィルター１０の上端とによって挟持され、かつ各突起２４ａの先端が上容器２１の内壁に当接することによって容器２０の中央に位置決めされるものである。

容器２０の中央に位置決めされた分流板２４は、図２及び図３の（ｂ）に示したように、各突起２４ａの間に水の通り穴を形成することになるものである。つまり、この分流板２４は、上容器２１の分流室２１ｂと収納部２３との境界部分に配置されることによって、給水口２１ａから分流室２１ｂ内に給送されてきた水を、各突起２４ａ間の通り穴からフィルター１０の周囲にある通水空間２３ａ内に均等に分配するものなのである。

なお、図２及び図３に示したように、上容器２１と下容器２２との連結部分、上容器２１内の下容器２２が当接する部分、下容器２２内のフィルター１０の下面が当接する部分には、水漏れを防止するためのパッキング２５が配置される。

以上のように構成した容器２０の収納部２３内に収納されるフィルター１０は、図４にも示したように、中心に通水路１１を貫通させた円筒状のものであって、中心部に通水路１１を貫通させるための円筒形コア１２を備え、この円筒形コア１２の周囲に後述する浄化部１０ａを一体的に形成したものである。

円筒形コア１２は、耐熱性合成樹脂（例えば１３０℃〜１５０℃程度の温度では軟化しない合成樹脂）によって、上下両端が開口した円筒状に一体成形したもので、図２及び図４に示したように、多数の通水孔１２ａを有したものである。これらの通水孔１２ａは、フィルター１０を形成するときには吸引口となり、フィルター１０が浄化した水を通水路１１内に通すときには通水口となるものである。

なお、本実施例におけるフィルター１０は、その上下両面に水を通さない材料によって形成した保護マット１３が一体化してあり、これらの保護マット１３によって、フィルター１０内にはその側面からしか水が通らないようにしてある。また、これらの保護マット１３の内側やフィルター１０の重要部分となっている浄化部１０ａの側面には、水は通すが、活性炭等の粒子は通さない保護シート１３ａが一体化してあり、浄化部１０ａの型くずれを防止するようにしている。

さて、このフィルター１０を構成している浄化部１０ａは、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤によって形成したものである。

活性炭としては、種々のものが採用できるが、具体的には、ヤシ殻活性炭、木質活性炭、及び繊維状活性炭を採用することができる。ヤシ殻活性炭としては、粒子径が５０μ〜３５０μで、比表面積が１２００ｍ^２ ／ｇ以上のものを主体とすることが好ましい。また、木質活性炭としては、粒子径が５０μ〜２０００μで、比表面積が７００ｍ^２ ／ｇ以上のものを主体とすることが好ましい。繊維状活性炭としては、繊維径が８μ〜１５μで、比表面積が１２００ｍ^２ ／ｇ以上のものを主体とすることが好ましい。

天然繊維としては、木質パルプ、麻パルプ、綿等が採用でき、これを叩解して防止度１００ｃｃ〜３００ｃｃにして使用することが好ましい。この天然繊維は、所謂水素結合によって接着剤の役目を果たすものであるが、耐水性を高めるために、紙力増強剤を採用することが好ましい。

さらに、合成繊維としては、融点が５０℃〜１３０℃ものが必要である。何故なら、この合成繊維が上記温度に加熱されたとき、自らが収縮しないだけでなく、前記活性炭や天然繊維との間の絡みを確実にする接着剤の役目を果たすためである。このような合成繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリルがある。

そして、天然繊維と合成繊維の割合は、３：７〜７：３程度にすることが好ましく、中でも、４：６とするのが最適である。合成繊維は、上記の軟化温度のものを使用するのが必要であるが、天然繊維との割合を上記のようにすることによって、この合成繊維にバインダーとしての役割を十分果たさせることができる。そして、天然繊維及び合成繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部とすると、三次元網目構造の微細水路と、活性炭の絡みを十分にすることから、好適である。

さらに、フィルター１０の直径を、通水路１１の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルター１０の長さを、当該フィルター１０の前記直径の０．５〜２．０倍とすることが、浄化部１０ａの浄化機能向上と、浄水器１００としたときの機能性を優れたものとする上で必要なことである。

次に、上述したフィルター１０の製造方法を含めながら、その実施例１及び２について説明すると、次の通りである。

（実施例１）
・繊維状活性炭（平均繊維径８μ、比表面積１２８０ｍ^２／ｇ）・・・５０重量部
・ヤシ殻粒状活性炭（粒子径５０〜１００メッシュ、比表面積１３６０ｍ^２／ｇ）
・・・３０重量部
・木質活性炭（粒子径０．３ｍｍ〜３ｍｍ、比表面積８５０ｍ２／ｇ）
・・・１０重量部
・鉛除去剤（品名；アルシル７０ Ｓｅｌｅｃｔｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ．Ｉｎｃ．製）
・・・１５重量部
・天然繊維（防水度２００ｃｃ） ・・・４重量部 （アラフィックス２５５ 荒川化学工業株式会社製２％添加品）
・合成繊維（三井化学株式会社製 ＳＷＰ） ・・・６重量部
を、５００重量部の水に分散させ、２０％の水性スラリーを得た。

次に、内径が２０ｍｍで外径が２６ｍｍの円筒形コア１２を用意し、この円筒形コア１２の表面に通水性不織布を巻いて、その布目が通水孔１２ａとなるようにした。この円筒形コア１２を上記スラリー中に浸積して、一方から水を吸引することにより円筒形コア１２の周囲に浄化部１０ａを付着させ、かつ脱水処理を施すことによって、内径が２０ｍｍ、外径が６５ｍｍ、かつ長さが４６ｍｍの生成形体を得た。

この生成形体を１２５℃の乾燥温度で加熱処理することにより、強度のあるフィルター１０が得られた。得られたフィルター１０の、通水路１１型硬度計による硬度は、乾燥時８８、常温水含水持８２、４５℃の温水含水持７５という、硬度に非常に優れたフィルター１０となった。なお、通水路１１型硬度計による硬度が「０」のときは、５３９ｍ・Ｎであり、「１００」のときは、８３７９ｍ・Ｎである。

以上のようにして得られたフィルター１０を、図２に示したように容器２０内に入れて浄水器１００として、通水テストを行ったところ、次の表１に示すような結果が得られた。

この表１の、例えば最上段から分かることは、遊離残留塩素を１ｐｐｍ含む４０℃の汚水を、毎分８リットルの割合で通水したところ、５０トンの汚水を流したところで、浄化機能が低下し始めたものである。従って、当該フィルター１０は圧力損失が殆どなく、しかも、浄化能力が例えば市販品に比して、３倍以上であることが、この表１の結果から分かる。

（実施例２）
・繊維状活性炭（平均繊維径８μ、比表面積１２８０ｍ^２／ｇ）・・・４５重量部
・ヤシ殻粒状活性炭（粒子径５０〜１００メッシュ、比表面積１３６０ｍ^２／ｇ）
・・・３０重量部
・鉛除去剤（品名；アルシル７０ Ｓｅｌｅｃｔｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ．Ｉｎｃ．製）
・・・１５重量部
・天然繊維（防水度２００ｃｃ） ・・・４重量部 （アラフィックス２５５ 荒川化学工業株式会社製２％添加品）
・合成繊維（三井化学株式会社製 ＳＷＰ） ・・・６重量部
を、５００重量部の水に分散させ、２０％の水性スラリーを得た。

実施例１と同様な処理を行って得たフィルター１０を使用して、図２に示したような浄水器１００を形成した。この浄水器１００を使用して、実験水に２０ｐｐｂの鉛を添加して、この鉛の除去性能を測定したところ、表２に示す結果が得られた。

この表２から分かることは、本実施例で使用したフィルター１０によれば、溶解性鉛の除去能力は、３０トンであった。

１００ 浄水器
１０ フィルター
１０ａ 浄化部
１１ 通水路
１２ 円筒形コア
１２ａ 通水孔
１３ 保護マット
１３ａ 保護シート
２０ 容器
２１ 上容器
２１ａ 給水口
２１ｂ 分流室
２１ｃ リブ
２２ 下容器
２２ａ 吐水口
２３ 収納部
２３ａ 通水空間
２４ 分流板
２４ａ 突起
２５ パッキング
３０ 蛇口
３１ 蛇口側吐出口
４０ シャワーノズル
４１ シャワーホース

Claims (2)

1. 中心に通水路を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルターであって、
   このフィルターの直径を、前記通水路の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルターの長さを、当該フィルターの前記直径の０．５〜２．０倍とし、
   このフィルターの浄化部を、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して５〜２０重量部として成形したことを特徴とする浄水器用のフィルター。
2. 中心に通水路を貫通させた円筒状の浄水器用のフィルターを容器内に収納した浄水器であって、
   前記フィルターを、活性炭、天然繊維、融点が５０℃〜１３０℃の合成繊維、及び、紙力増強剤とし、前記両繊維の量を、前記活性炭１００重量部に対して、５〜２０重量部となるようにして成形し、このフィルターの直径を、前記通水路の直径の３〜１０倍とするとともに、このフィルターの長さを、当該フィルターの前記直径の０．５〜２．０倍として、
   前記容器を、互いに嵌合される上容器及び下容器を備えたものとして、これらの上容器及び下容器によって内部に前記フィルターのための収納部を構成するとともに、この収納部の、前記フィルターの側面側になる部分全体を通水空間となるようにしたことを特徴とする浄水器。

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