JP3194144U - 水浄化用カートリッジおよび水浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間に亘って高い浄化能力を維持することにより、交換頻度を減らすことができ、特に、水道水以外の水を原水として使用するような場合であっても、維持管理コストの上昇を抑制することができる水浄化用カートリッジおよび前記水浄化用カートリッジを備えた水浄化装置を提供する。【解決手段】流入口を有する上部容器５と流出口６ｂを有する下部容器６とを着脱自在に嵌合してなるカートリッジケース４と、イオン分解機能およびイオン交換機能を有する天然産腐植質アロフェン土含有組成物から構成されている水浄化材３と、多数の通水穴１ａを有する一対の仕切り板１，１’と、不織布から構成されている一対のフィルター２，２’とを備えており、第１の仕切り板１、第１のフィルター２、水浄化材３、第２のフィルター２’および第２の仕切り板１’が流入口から流出口に向かって順に配置されてカートリッジケース４に収容されている水浄化用カートリッジ。【選択図】図１

Description

本考案は、地下、河川、湖沼等から汲み上げられた原水を浄化する水浄化用カートリッジおよび前記水浄化用カートリッジを備えた水浄化装置に関する。

従来より、地下、河川、湖沼等から汲み上げられた原水に含まれる不純物を除去して浄化するために、カートリッジケース内に水浄化材が収容された水浄化用カートリッジが用いられている。

一般に、水浄化用カートリッジに用いられる水浄化材として、活性炭にセラミックなどを添加した活性炭組成物が用いられている。このような活性炭組成物を用いた水浄化材は、活性炭組成物が有する複数の孔の壁面に原水中の不純物を吸着させることにより原水を浄化する（例えば、特許文献１）。

特開平７―５１６６５号公報

しかしながら、上記した水浄化用カートリッジを使用し続けると、吸着された不純物が堆積して原水を浄化する能力が低下するため、水浄化用カートリッジを所定の頻度で交換する必要があった。

特に、水道水以外の地下、河川、湖沼等から直接汲み上げられた原水を浄化する場合には、原水中に不純物が多いため、浄化能力の低下速度が速く、カートリッジの交換を頻繁に行う必要があり、維持管理コストが非常に高くなる恐れがあった。

そこで、本考案は、長期間に亘って高い浄化能力を維持することにより、交換頻度を減らすことができ、特に、水道水以外の水を原水として使用するような場合であっても、維持管理コストの上昇を抑制することができる水浄化用カートリッジおよび前記水浄化用カートリッジを備えた水浄化装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の考案は、
原水を流入口から流入させて浄化した後、浄化水を流出口から流出させる水浄化用カートリッジであって、
前記流入口を有する上部容器と、前記流出口を有する下部容器とを着脱自在に嵌合してなるカートリッジケースと、
イオン分解機能およびイオン交換機能を有する天然産腐植質アロフェン土含有組成物から構成されている水浄化材と、
多数の通水穴を有する一対の仕切り板と、
不織布から構成されている一対のフィルターと
を備えており、
第１の前記仕切り板、第１の前記フィルター、前記水浄化材、第２の前記フィルターおよび第２の前記仕切り板が、前記流入口から前記流出口に向かって順に配置されて前記カートリッジケースに収容されていることを特徴とする水浄化用カートリッジである。

請求項２に記載の考案は、
水源から原水を汲み上げるポンプと、
前記ポンプにより汲み上げられた原水を浄化する請求項１に記載の水浄化用カートリッジと、
前記水浄化用カートリッジから流出した浄化水を貯留する受水槽と、
前記受水槽から前記浄化水を供給する供給管と、
前記供給管の末端に形成される蛇口と
を備えていることを特徴とする水浄化装置である。

請求項３に記載の考案は、
前記蛇口にも、請求項１に記載の水浄化用カートリッジが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の水浄化装置である。

本考案によれば、長期間に亘って高い浄化能力を維持することにより、交換頻度を減らすことができ、特に、水道水以外の水を原水として使用するような場合であっても、維持管理コストの上昇を抑制することができる水浄化用カートリッジおよび前記水浄化用カートリッジを備えた水浄化装置を提供することができる。

本考案の一実施の形態に係る水浄化用カートリッジを分解した斜視図である。 図１の水浄化用カートリッジの組み立て後の断面図である。 本考案の一実施の形態に係る水浄化装置を概念的に示す図である。 本考案の一実施の形態に係る蛇口直結型の水浄化用カートリッジを分解した斜視図である。 図４の水浄化用カートリッジの組み立て後の断面図である。

１．概要
図１は本実施の形態に係る水浄化用カートリッジを分解した斜視図であり、図２は図１の水浄化用カートリッジの組み立て後の断面図である。なお、ここで示した水浄化用カートリッジは、主に原水を汲み上げるポンプと受水槽との間に取り付けて使用される。

図１に示すように、本実施の形態に係る水浄化用カートリッジＡは、第１の仕切り板１、第１のフィルター２、水浄化材３、第２のフィルター２’および第２の仕切り板１’を備えており、図２に示すように、これらの部材を、流入口５ｂから流出口６ｂに向かって順に配置してカートリッジケース４に収容することにより構成されている。

そして、本実施の形態においては、水浄化材３として、従来の活性炭組成物に代えて、天然産腐植質アロフェン土を含有する組成物を用いる点を特徴としている。

天然産腐植質アロフェン土とは、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３など多くの無機質成分と、動物や植物に由来するケイ酸・ヒューミン酸・カルボン酸などの有機質成分を含んだ天然土である。

この天然産腐植質アロフェン土は、多孔質であり、イオン分解機能およびイオン交換機能を有しているため、不純物を吸着するだけでなく、吸着した不純物を分解することができる。このため、天然産腐植質アロフェン土の組成物を水浄化材として用いた場合、活性炭組成物を用いた従来の水浄化材と異なり、壁面に不純物が堆積することが抑制されて、浄化能力を長期間に亘って高い状態で維持することができる。

この結果、長期間に亘って新品に交換する必要がなく、維持管理コストの上昇を抑制することができ、特に、不純物が多い水道水以外の原水を浄化する場合には維持管理コストの上昇を充分に抑制することができる。そして、吸着した不純物を分解することにより、原水の殺菌、除菌を行うこともできる。

２．水浄化用カートリッジ
以下、本実施の形態に係る水浄化用カートリッジについて具体的に説明する。

（１）カートリッジケース
図１および図２に示すように、カートリッジケース４は、漏斗状の上部容器５と下部容器６とから構成されている。下部容器６の外周面に雄ねじ部６ｃが形成され、上部容器５の内周面には雌ねじ部５ｃが形成されており、各部材が収容された状態で、雄ねじ部６ｃと雌ねじ部５ｃとを螺合させて下部容器６と上部容器５とを嵌合させることにより水浄化用カートリッジＡが形成される。

このように、下部容器６と上部容器５とが着脱自在に嵌合されているため、水浄化用カートリッジを容易に分解して、交換する必要がある部材のみを交換することができるため、維持管理コストを低減させることができ、メンテナンスを容易にすることができる。

また、本実施の形態においては、上部容器５の上板５ａに流入口５ｂが設けられ、下部容器６の底板６ａに流出口６ｂが設けられている。流入口５ｂおよび流出口６ｂには、それぞれ、水浄化装置の送水ホース８が適切に嵌め込まれるように環状突起７が複数設けられている。

（２）水浄化材
本実施の形態に係る水浄化用カートリッジＡにおいては、水浄化材３として、ペレット状の天然産腐植質アロフェン土含有組成物を円柱状に成形したものが用いられている。

ペレット状の天然産腐植質アロフェン土含有組成物は、採集した天然産腐植質アロフェン土を水で洗浄した後、熱風乾燥を行って粉体の天然産腐植質アロフェン土を作製した後、接合材（例えば、でんぷん）を添加することにより得られる。

このペレット状の天然産腐植質アロフェン土含有組成物を複数集めて円柱状に成形することにより、図１に示すような水浄化材３が作製される。このときのペレット状の天然産腐植質アロフェン土含有組成物は、例えば、直径φ３ｍｍ程度、長さ５〜７ｍｍの円柱の粒状に形成されていることが好ましい。

なお、天然産腐植質アロフェン土がイオン分解機能およびイオン交換機能を適切に発揮するためには、洗浄後の熱風乾燥の温度が適切に管理されている必要がある。例えば、加熱温度が２００℃を超えると、変色してイオン分解機能およびイオン交換機能が大幅に低下する恐れがある。このため、本実施の形態に係る水浄化材３として用いる場合には、洗浄後の熱風乾燥における加熱温度を７０〜１１０℃の範囲内に管理する必要がある。

（３）仕切り板
仕切り板は、多数の通水穴１ａが設けられた円盤状の部材であり、第１の仕切り板１と第２の仕切り板１’の一対の仕切り板がカートリッジケース４内に収容されている。これらの仕切り板には、食品衛生法に適合した樹脂、例えば、塩化ビニール樹脂やＡＢＳ樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ共重合合成樹脂）などを用いることが好ましい。また、仕切り板の直径および通水穴１ａの数は、用途に応じて調整することが好ましく、例えば、仕切り板の直径は９８ｍｍ程度、通水穴１ａの数は６６個程度が好ましい。また、通水穴１ａの大きさはφ５ｍｍ程度が好ましい。

（４）フィルター
上記した一対の仕切り板１、１’の間に、第１のフィルター２と第２のフィルター２’の一対のフィルターが配置されており、この一対のフィルターの間に、上記した水浄化材３が配置されている。

フィルターは、不織布により構成されており、例えば、ポリエステルなどを用いることが好ましい。なお、フィルターに形成された開口部の径は、用途に応じて調整することができ、例えば、第１のフィルター２の径はφ０．５〜１０μｍ、第２のフィルター２’の径はφ０．５〜５μｍに設定される。

本実施の形態に係る水浄化用カートリッジＡによれば、上記したように、水浄化材３として天然産腐植質アロフェン土含有組成物を用いることにより、水浄化材３に吸着された不純物を分解して、不純物が堆積することを抑制できる。このため、水浄化材３の浄化能力を長期間に亘って高い状態で維持して、水浄化用カートリッジＡの交換頻度を従来よりも少なくして維持管理コストを低減することができる。

３．水浄化装置
次に、上記した水浄化用カートリッジＡを用いた水浄化装置について説明する。図３は本実施の形態に係る水浄化装置を概念的に示す図である。

図３に示すように、水浄化装置Ｂは、地下水等の水源Ｃから原水を汲み上げるポンプ（図示せず）と、揚水管Ｂ１と、上記した水浄化用カートリッジＡと、水浄化用カートリッジＡで浄化された水を貯留するための受水槽Ｂ２と、受水槽Ｂ２から浄化水を供給する給水管Ｂ３と、給水管Ｂ３の末端に形成される蛇口Ｂ４とを備えている。

この水浄化装置Ｂにおいて、水浄化用カートリッジＡは、送水ホース８（図１参照）を介して揚水管Ｂ１と接続されている。これにより、水源Ｃから汲み上げられた原水が浄化されて、受水槽Ｂ２に送られる。なお、水浄化用カートリッジＡの浄化能力を適切に発揮させるためには、ポンプの流量を３．０Ｌ／分程度に設定することが好ましい。

このとき、水浄化用カートリッジＡは、前記したように、水浄化材３（図１参照）に吸着された不純物を分解することができるため、長期間に亘って浄化能力を高い状態で維持することができ、新品に交換する頻度を従来よりも少なくすることができる。この結果、水浄化装置Ｂの維持管理コストを従来よりも低減させることができる。

また、受水槽Ｂ２に貯留された浄化水は蛇口Ｂ４に供給されるが、この蛇口Ｂ４に、図４および図５に示すような、蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１がさらに取り付けられていることが好ましい。これにより、受水槽Ｂ２から供給された後に混入した不純物および菌、さらに匂いが除去されて、より清浄な水を供給することができる。

図４は本実施の形態に係る蛇口直結型の水浄化用カートリッジを分解した斜視図であり、図５は図４の水浄化用カートリッジを組み立てた際の断面図である。

図４および図５に示すように、蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１の場合も、上記した受水槽Ｂ２上流に配置される水浄化用カートリッジＡと同様に、第１の仕切り板１、第１のフィルター２、水浄化材３、第２のフィルター２’および第２の仕切り板１’が、流入口５ｂから流出口６ｂに向かって順に配置されてカートリッジケース４に収容されることにより構成されている。

この蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１においても、上記した水浄化用カートリッジＡと同様に、水浄化材３として天然産腐植質アロフェン土含有組成物を用いているため、長期間に亘って浄化能力を高い状態で維持することができる。

また、図４および図５に示すような蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１は、地下、河川、湖沼等から汲み上げられた水の浄化だけではなく、水道水の浄化にも用いることができる。

なお、この蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１の場合、水浄化材３として用いる天然産腐植質アロフェン土含有組成物の量は、受水槽Ｂ２上流に配置する水浄化用カートリッジＡよりも少なくすることができる。具体的には、受水槽Ｂ２上流の水浄化用カートリッジＡにおける天然産腐植質アロフェン土含有組成物の量は５００ｇ程度であり、蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１における天然産腐植質アロフェン土含有組成物の量は５０ｇ程度である。

また、蛇口直結型の水浄化用カートリッジＡ１の場合、蛇口Ｂ４に容易に取り付けることができるように、卵型のカートリッジケース４の上部容器５に、蛇口Ｂ４の径に対応した開口である蛇口固定部９が設けられていることが好ましい。

４．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態によれば、イオン分解機能およびイオン交換機能を有する天然産腐植質アロフェン土含有組成物を水浄化材として用いているため、水浄化材に吸着された不純物を分解して、水浄化材の孔の壁面に不純物が堆積することを抑制することができる。この結果、長期間に亘って浄化能力を高い状態で維持することができ、カートリッジの交換頻度を低減させることができるため、水浄化装置の維持管理コストを低減させることができる。特に、水道水以外の不純物が多い原水を浄化する場合の維持管理コストを大幅に低減させることができる。

なお、本実施の形態においても、３ヶ月に１回程度フィルターを交換する必要があるが、上部容器と下部容器とが着脱自在に嵌合されたカートリッジケースを用いているため、水浄化用カートリッジを容易に分解して交換することができる。このように、交換する必要がある部材のみを交換することができ、水浄化用カートリッジ本体を交換する必要がないため、維持管理コストを更に低減させることができ、メンテナンスを容易にすることもできる。

具体的には、従来の水浄化用カートリッジの場合、３ヶ月程度で水浄化材の水浄化能力が低下して水浄化用カートリッジ本体を交換する必要が生じるが、本実施の形態に係る水浄化用カートリッジおいては、水浄化材の水浄化能力を約３年間維持することができ、３ヶ月に１回程度フィルターを交換するのみで、水浄化用カートリッジ本体を交換せずに使用し続けることができ、維持管理コストを従来の７割程度に低減させることができる。

（２）また、従来の活性炭組成物を用いた水浄化材は、孔壁面の物理摩擦により不純物を吸着させていたため、分子が小さな不純物を吸着させることが難しかったが、本実施の形態の天然産腐植質アロフェン土含有組成物を用いた水浄化材は、活性炭組成物を用いた水浄化材よりも多孔質であり、かつ、イオンの交換や分解などの化学的な作用により不純物を吸着させて分解することができるため、活性炭組成物を用いた従来の水浄化材では除去できなかった不純物でも適切に除去することができる。

（３）さらに、本実施の形態に用いられる天然産腐植質アロフェン土は、肥沃な土壌から採集されるため、使用後は土に埋めるのみで容易に処理できるだけでなく、土壌改良材として再利用することもできる。このため、環境保全、資源保護の点からも好ましい効果を奏することができる。

なお、上記した実施の形態においては、ペレット状の天然産腐植質アロフェン土含有組成物を円柱状に成形したものを水浄化材として用いているが、水浄化材の形状は特に限定されない。

例えば、ペレット状の天然産腐植質アロフェン土含有組成物を粒状に成形し、カートリッジケース内に粒状の水浄化材を多数充填しても良いし、接合材を添加する前の粉体を充填しても良い。

以上、本考案を実施の形態に基づいて説明したが、本考案は上記の実施の形態に限定されるものではない。本考案と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１、１’ 仕切り板
１ａ 通水穴
２、２’ フィルター
３ 水浄化材
４ カートリッジケース
５ 上部容器
５ａ 上板
５ｂ 流入口
５ｃ 雌ねじ部
６ 下部容器
６ａ 底板
６ｂ 流出口
６ｃ 雄ねじ部
７ 環状突起
８ 送水ホース
９ 蛇口固定部
Ａ 水浄化用カートリッジ
Ａ１ 蛇口直結型の水浄化用カートリッジ
Ｂ 水浄化装置
Ｂ１ 揚水管
Ｂ２ 受水槽
Ｂ３ 給水管
Ｂ４ 蛇口
Ｃ 水源

Claims (3)

1. 原水を流入口から流入させて浄化した後、浄化水を流出口から流出させる水浄化用カートリッジであって、
   前記流入口を有する上部容器と、前記流出口を有する下部容器とを着脱自在に嵌合してなるカートリッジケースと、
   イオン分解機能およびイオン交換機能を有する天然産腐植質アロフェン土含有組成物から構成されている水浄化材と、
   多数の通水穴を有する一対の仕切り板と、
   不織布から構成されている一対のフィルターと
   を備えており、
   第１の前記仕切り板、第１の前記フィルター、前記水浄化材、第２の前記フィルターおよび第２の前記仕切り板が、前記流入口から前記流出口に向かって順に配置されて前記カートリッジケースに収容されていることを特徴とする水浄化用カートリッジ。
2. 水源から原水を汲み上げるポンプと、
   前記ポンプにより汲み上げられた原水を浄化する請求項１に記載の水浄化用カートリッジと、
   前記水浄化用カートリッジから流出した浄化水を貯留する受水槽と、
   前記受水槽から前記浄化水を供給する供給管と、
   前記供給管の末端に形成される蛇口と
   を備えていることを特徴とする水浄化装置。
3. 前記蛇口にも、請求項１に記載の水浄化用カートリッジが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の水浄化装置。

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