JP3213618B2 - Two-stage filter cartridge for reverse osmosis purification system - Google Patents
Two-stage filter cartridge for reverse osmosis purification systemInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、全体として、浄水シス
テム及び逆浸透型の装置の改良に関する。更に詳細に
は、本発明は、必要な場合に定期的に簡単に設置でき且
つ交換できるようになった、多数のフィルタ段をコンパ
クトで一体のカートリッジ形態に組み込んだ、逆浸透浄
化ユニットの改良フィルタカートリッジに関する。The present invention relates generally to improvements in water purification systems and reverse osmosis equipment. More particularly, the present invention relates to an improved filter for a reverse osmosis purification unit that incorporates a number of filter stages in a compact, integral cartridge form that can be easily and periodically installed and replaced when needed. Regarding the cartridge.
【0002】[0002]
【従来の技術】逆浸透浄水システムは、一般的にいえ
ば、飲用、調理用等に使用される比較的浄化された給水
をつくるための当該技術分野で比較的よく知られたシス
テムである このような浄化システムは、一般に逆浸透
膜を有する逆浸透ユニットを備え、この逆浸透膜は、適
当な流れ及び圧力が存在する状態で来入タップ(incomin
g tap)即ち供給水を浄化給水と比較的浄化されていない
給水即ちリジェクト給水(reject water supply) とに分
離する。特に、この逆浸透膜は、微粒物及び広範な溶質
固体及び他の汚染物を供給水の部分から除去して浄化給
水をつくり、これらの汚染物を供給水の残りの部分内で
濃縮し、これによって、適当なドレンを介して排出され
る、ブライン(brine) と呼ばれることのあるリジェクト
給水をつくるように機能する。浄化した給水は、通常、
適当なリザーバ内の適当な位置に貯蔵するため、そして
所望の時に給水弁などを通していつでも小分けできるよ
うに収集される。この点については、利用できる逆浸透
ユニットを、例えば米国特許第4,834,873 号に記載して
あるように、リザーバから浄化水を送出するのに圧縮空
気を使用するように設計するのがよい。そうでない場合
には、このシステムを、例えば米国特許第4,776,952 号
に記載してあるように、リザーバから浄化水を送出する
のに供給水の圧力を使用するように設計してもよい。BACKGROUND OF THE INVENTION Reverse osmosis water purification systems are generally well known in the art for producing relatively purified water supplies for use in drinking, cooking, etc. Such purification systems generally include a reverse osmosis unit having a reverse osmosis membrane, which is provided with an incoming tap in the presence of appropriate flow and pressure.
g tap) or feed water is separated into a purified water supply and a relatively unpurified water supply or reject water supply. In particular, the reverse osmosis membrane removes particulates and a wide range of solute solids and other contaminants from a portion of the feedwater to create a purified feedwater and concentrates these contaminants in the remainder of the feedwater; This serves to create a reject water supply, sometimes referred to as brine, which is drained through a suitable drain. Purified water supply is usually
It is collected for storage in a suitable location in a suitable reservoir and so that it can be dispensed at any time, such as through a water valve. In this regard, the available reverse osmosis units may be designed to use compressed air to deliver purified water from a reservoir, as described, for example, in US Pat. No. 4,834,873. Otherwise, the system may be designed to use feedwater pressure to deliver purified water from a reservoir, as described, for example, in US Pat. No. 4,776,952.
【0003】逆浸透膜は、種々の性能効率及び浄化水の
製造速度を与えることが知られている種々の材料からつ
くられてきた。しかしながら、多くの逆浸透システムで
は、膜材料の選択は、性能効率ばかりでなく、地域給水
における供給水の化学的組成及び細菌学上の組成によっ
て決定される。例えば、作動効率が比較的高く、供給水
中に存在することのある特定の細菌生物が存在する場合
に実質的に劣化することがないことから、いわゆる薄い
フィルム又は薄いフィルム状の複合膜が一般的に好まし
い。この比較的高い作動効率は、大きな膜表面積を持つ
非常にコンパクトな膜カートリッジによって得られる。
しかしながら、このような薄いフィルム状の膜は、特定
の化学物質、特に細菌又は他の生物の繁殖を押さえるた
め地域給水にしばしば加えられる塩素及び/又はその化
合物のような酸化体が存在する場合、非常に急速に劣化
することが知られている。従って、供給水中に塩素が存
在する場合、膜の作動寿命を受容し得るようにするた
め、通常、酢酸セルロースのようなこれに代わる効率の
低い膜材料が使用されているが、浄化水の製造速度が落
ち、細菌の影響を比較的受けやすいということが知られ
ている。変形例として、逆浸透処理を行う前に供給水か
ら塩素を除去するため、活性炭前置フィルタを薄いフィ
ルム状の膜の上流に使用したシステムもある。この後者
の方法は薄いフィルム状の膜の早期破損を阻止すること
ができるが、追加のフィルタハウジング及びフィルタエ
レメント構造を必要とし、そのため全体の大きさを大き
くし、逆浸透システムのコストを上昇させてしまう。[0003] Reverse osmosis membranes have been made from a variety of materials that are known to provide a variety of performance efficiencies and rates of purified water production. However, in many reverse osmosis systems, the choice of membrane material is determined not only by performance efficiency, but also by the chemical and bacteriological composition of the feedwater in the local water supply. For example, so-called thin films or thin film-like composite membranes are commonly used because of their relatively high operating efficiency and substantially no degradation in the presence of certain bacterial organisms that may be present in the feed water. Preferred. This relatively high operating efficiency is obtained with a very compact membrane cartridge having a large membrane surface area.
However, such thin film-like membranes can be used in the presence of oxidants, such as chlorine and / or its compounds, which are often added to local water supplies to control the growth of certain chemicals, especially bacteria or other organisms. It is known to degrade very quickly. Therefore, in the presence of chlorine in the feed water, less efficient membrane materials such as cellulose acetate are usually used to provide acceptable operating life for the membrane, but the production of purified water It is known that it slows down and is relatively susceptible to bacteria. As a variant, some systems use an activated carbon pre-filter upstream of a thin film membrane to remove chlorine from the feed water before performing the reverse osmosis treatment. This latter method can prevent premature failure of the thin film-like membrane, but requires additional filter housing and filter element construction, thus increasing the overall size and increasing the cost of the reverse osmosis system. Would.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、逆浸透シス
テム用の改良フィルタカートリッジを提供することによ
って、従来技術に関連した問題点及び欠点を解決する。
このフィルタカートリッジは、薄いフィルタ型のコンパ
クトな膜を前置フィルタ段と組み合わせて収容してい
る。この前置フィルタ段は、この前置フィルタ段がない
場合に膜が接触する地域給水内の有害な成分と膜が接触
しないように保護する。The present invention overcomes the problems and disadvantages associated with the prior art by providing an improved filter cartridge for a reverse osmosis system.
The filter cartridge contains a thin filter-type compact membrane in combination with a pre-filter stage. This pre-filter stage protects the membrane from contact with harmful components in the local water supply that the membrane would contact without the pre-filter stage.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、逆浸透
システムで使用するための改良フィルタカートリッジが
提供され、このフィルタカートリッジは、二つのフィル
タ段を簡単に交換できる単一のユニットに組み込んであ
る。このカートリッジは、汚染物を来入供給水即ち来入
タップから除去するためのフィルタ媒体を持つ第1フィ
ルタ段、及び逆浸透膜を有する第2フィルタ段を有す
る。第1段のフィルタ媒体は、いわゆる薄いフィルム又
は薄いフィルム状の複合膜を地域給水中に存在する特定
の汚染物に注意を払うことなく使用することができるよ
うに、このフィルタ媒体がない場合には逆浸透膜に対し
て潜在的に有害な汚染物を除去するように設計されてい
る。SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, there is provided an improved filter cartridge for use in a reverse osmosis system, wherein the filter cartridge is incorporated into a single unit in which two filter stages can be easily replaced. It is. The cartridge has a first filter stage with filter media for removing contaminants from an incoming feed or incoming tap, and a second filter stage having a reverse osmosis membrane. The first stage filter media is used in the absence of this filter media so that so-called thin films or thin film-like composite membranes can be used without paying attention to certain contaminants present in the local water supply. Is designed to remove contaminants potentially harmful to reverse osmosis membranes.
【0006】好ましい形態では、二段フィルタカートリ
ッジは、相補的な形態の逆浸透ユニット用ハウジング内
に比較的簡単に且つ手早く落とし込み設置又は滑り嵌め
設置されるようになっている。当該技術分野で周知のよ
うに、逆浸透ユニットは、浄水システム内に設置され
て、来入供給水を受け取り、この給水を汚染物が除去さ
れた比較的浄化された給水と汚染物が濃縮された選択的
に浄化されていない即ちリジェクト給水とに分離する。[0006] In a preferred form, the two-stage filter cartridge is relatively easily and quickly dropped or slip-fitted into a complementary reverse osmosis unit housing. As is well known in the art, a reverse osmosis unit is installed in a water purification system to receive incoming feedwater and to concentrate the feedwater with a relatively purified feedwater and contaminants that have been removed. And selectively unpurified or rejected water.
【0007】二段フィルタカートリッジは、来入給水を
連続的に通過させるため、共通の中央支持管の周りに支
持された第1及び第2の段を有する。更に詳細に述べる
と、第1フィルタ段は、支持管の周りに取付けられたほ
ぼ円筒形のキャニスタを有し、このキャニスタは、供給
水を通過させるため、孔を備えた両端を構成する。キャ
ニスタ内にはフィルタ媒体が収容され、このフィルタ媒
体は、一つ又はそれ以上の目標汚染物を供給水から引き
つけ、除去し、又はこれと反応するように選択されてい
る。一例として、塩素化処理した供給水から塩素及びそ
の化合物を除去するように設計された活性炭から成るの
がよい。変形例として、米国特許第4,642,192 号に記載
されている酸化還元媒体のような他の種類のフィルタ媒
体を使用することができ及び/又は他の種類のフィルタ
媒体と組み合わせることができる。The two-stage filter cartridge has first and second stages supported around a common central support tube for continuously passing incoming water. More specifically, the first filter stage has a generally cylindrical canister mounted around a support tube, the canister defining ends with holes for the passage of feed water. A filter media is contained within the canister, the filter media being selected to attract, remove, or react with one or more target contaminants from the feedwater. As an example, it may consist of activated carbon designed to remove chlorine and its compounds from chlorinated feed water. Alternatively, other types of filter media can be used and / or combined with other types of filter media, such as the redox media described in U.S. Pat. No. 4,642,192.
【0008】処理された供給水は第1フィルタ段のキャ
ニスタを出て、次いで逆浸透膜から成る第二段を通過す
る。この膜は、薄いフィルム状の膜を巻いて細長いけれ
どもコンパクトな管状構造を形成することによって形成
され、これは第1フィルタ段の下流端のところで中央支
持管の周りにぴったりと嵌まっている。供給水は、適当
なシステム圧力が維持されている場合に浄化給水とリジ
ェクト給水とに適切に分離するため、逆浸透膜の一方の
軸線方向端に流入する。リジェクト水は膜の軸線方向他
端で膜を出、浄化水は膜層を通って半径方向内方に通過
し、更に支持管の流れポートを通って支持管の内部に入
る。次に、浄化水は、支持管から適当な貯蔵用リザーバ
へ及び/又は給水弁などへ小分けのため流れるように連
結されている。The treated feed leaves the canister of the first filter stage and then passes through a second stage consisting of a reverse osmosis membrane. The membrane is formed by winding a thin film-like membrane to form an elongated but compact tubular structure, which fits around the central support tube at the downstream end of the first filter stage. The feedwater flows into one axial end of the reverse osmosis membrane to properly separate the purified and rejected feedwaters when the proper system pressure is maintained. Reject water exits the membrane at the other axial end of the membrane, and purified water passes radially inward through the membrane layer and into the interior of the support tube through the flow port of the support tube. The purified water is then fluidly connected from the support tube to a suitable storage reservoir and / or to a water supply valve for dispensing.
【0009】本発明の一つの特徴によれば、カートリッ
ジの定期的な取外し及び交換を容易にする目的のため、
浄化水及びリジェクト水は逆浸透ユニットのハウジング
から流出するためのフィルタカートリッジの共通の端へ
流される。この点については、好ましい形態では、浄化
水は、第一段キャニスタを通ってハウジングの一端の浄
化水出口まで延びる中央支持管を通して流される。リジ
ェクト水は、同様に支持管を通ってハウジングの同じ端
に配置されたリジェクト水出口まで延びる溢出導管を通
して流される。浄化水とリジェクト水を互いに隔離する
ため、及び支持管及び溢出導管を浄化水出口及びリジェ
クト水出口に夫々連結した状態でフィルタカートリッジ
を逆浸透ハウジング内に簡単に滑り嵌め設置できるよう
にするため、O−リングシールのような適切なシール手
段が設けられている。In accordance with one aspect of the present invention, for the purpose of facilitating regular removal and replacement of cartridges,
Purified water and rejected water are flushed to a common end of the filter cartridge for exiting the housing of the reverse osmosis unit. In this regard, in a preferred form, the purified water flows through a central support tube that extends through the first stage canister to a purified water outlet at one end of the housing. Reject water is also flowed through an overflow conduit that extends through the support tube to a reject water outlet located at the same end of the housing. To isolate purified water and rejected water from each other and to allow the filter cartridge to be easily slid into the reverse osmosis housing with the support tube and overflow conduit connected to the purified water outlet and the rejected water outlet, respectively. Suitable sealing means such as an O-ring seal are provided.
【0010】本発明の他の特徴及び利点は以下の詳細な
説明を、本発明の原理を例として図示する添付図面と関
連して読むことによって明らかになるであろう。Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, illustrating by way of example the principles of the invention.
【0011】[0011]
【実施例】例示の図面に示すように、図1で全体に参照
番号10を附した浄水システムは、改良二段フィルタカ
ートリッジ14(図2及び図3参照)を備えた逆浸透ユ
ニット12を有する。この二段フィルタカートリッジ1
4は、コンパクトで経済的な設計の逆浸透膜を有し、こ
の膜は、来入タップ即ち供給水中に存在することのある
選択された汚染物と接触しないように膜を隔離し且つ保
護するための前置フィルタと組み合わせされている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in the exemplary drawings, the water purification system, generally designated 10 in FIG. 1, has a reverse osmosis unit 12 with an improved two-stage filter cartridge 14 (see FIGS. 2 and 3). . This two-stage filter cartridge 1
4 has a reverse osmosis membrane of compact and economical design, which isolates and protects the membrane from contact with incoming taps or selected contaminants which may be present in the feed water. Combined with a pre-filter for.
【0012】本発明の二段フィルタカートリッジ14
は、ミネソタ州ミネアポリスのフィルムテック社(Filmt
ek Corp.) 及びカリフォルニア州サンディエゴのユー・
オー・ピー社(U.O.P., Inc.,) の部又は課であるフルイ
ドシステムズ社(Fluid Systems, Inc.,)が販売している
膜のような、コンパクトで経済的であるばかりか非常に
効率的な、いわゆる薄いフィルム、又は複合型の薄いフ
ィルムでできた、逆浸透膜を有利に使用する。この薄い
フィルム状の膜は、前置フィルタと組み合わせて使用さ
れる。この前置フィルタは、細菌の繁殖を回避するため
に加えられる、例えば塩素及び/又は塩素化合物のよう
な多くの給水中に存在する特定の汚染物と接触すること
によって膜が早期劣化しないように保護する。この組み
合わせフィルタ構造は、単一のユニットに有利に組み込
まれている。このユニットは、逆浸透ユニット用ハウジ
ング16内に簡単に滑り嵌め取付けすることによって、
手早く且つ容易に設置でき及び/又は交換のため取り外
せるようになっている。The two-stage filter cartridge 14 of the present invention
Is a Filmtech company in Minneapolis, Minnesota.
ek Corp.) and U.S.A. in San Diego, California.
Compact and economical as well as very efficient, such as membranes sold by Fluid Systems, Inc., a division or section of UOP, Inc. A so-called thin film or a reverse osmosis membrane made of a composite thin film is advantageously used. This thin film-like membrane is used in combination with a pre-filter. This pre-filter prevents the membrane from prematurely degrading by contact with certain contaminants present in many water supplies, such as chlorine and / or chlorine compounds, which are added to avoid bacterial growth. Protect. This combination filter structure is advantageously incorporated into a single unit. The unit is easily slip-fitted into the reverse osmosis unit housing 16 to provide
It can be quickly and easily installed and / or removed for replacement.
【0013】逆浸透浄水システム10(図1参照)は、
来入供給水18を受け入れるように連結された逆浸透ユ
ニット12を含む、当該技術分野で全体に従来のシステ
ムである。一般的にいえば、逆浸透ユニット12は適当
な流体圧の存在の下で飲用、調理用等に使用される比較
的浄化された給水を作るように機能する。この浄化され
た給水は、粒子、特定の溶質汚染物を除去することによ
ってつくられ、これらの除去された成分は、リジェクト
即ちブライン給水内で濃縮される。浄化された給水は、
リザーバ22へ流れてこの中に貯蔵されるように、通
常、適当な浄化水導管20を通して連結されている。逆
に、リジェクト即ちブライン給水は、適当な廃液サイト
又はドレンサイトへ流れるように、通常、ドレン導管2
4などを介して排出される。リザーバ内の浄化給水は、
小分けするのに利用でき、給水弁26などを開いたと
き、使用される。この点については、リザーバ22は、
給水弁26が開いているとき、浄化給水を給水弁へ送出
するための空気圧式又は液圧式の圧力手段を有するのが
よい。これは全て、従来技術で周知の方法で行われ、こ
の方法は、例えば、参考のため本明細書中に組み込んだ
米国特許第4,834,873 号及び米国特許第4,776,952 号に
記載されている。The reverse osmosis water purification system 10 (see FIG. 1)
The system is generally conventional in the art, including the reverse osmosis unit 12 coupled to receive incoming feed water 18. Generally speaking, reverse osmosis unit 12 functions in the presence of suitable fluid pressure to create a relatively purified water supply for use in drinking, cooking, and the like. This purified feedwater is created by removing particles, certain solute contaminants, and these removed components are concentrated in the reject or brine feedwater. Purified water supply
It is typically connected through a suitable purified water conduit 20 so as to flow to a reservoir 22 and be stored therein. Conversely, the reject or brine feed is usually drained into drain line 2 so as to flow to the appropriate waste or drain site.
4 and the like. Purification water in the reservoir
It can be used for subdivision, and is used when the water supply valve 26 or the like is opened. In this regard, the reservoir 22
When the water supply valve 26 is open, it may have pneumatic or hydraulic pressure means for delivering purified water to the water supply valve. This is all done in a manner well known in the prior art and is described, for example, in U.S. Pat. No. 4,834,873 and U.S. Pat. No. 4,776,952, which are incorporated herein by reference.
【0014】図2及び図3に示すように、逆浸透ユニッ
ト12は、本発明の新規な特徴を具体化した二段フィル
タカートリッジ14を受け入れるようになった、上方に
開放したほぼ円筒形のハウジング16を有する。ハウジ
ング16は、上キャップ30に手早く且つ便利に取り外
し自在に連結するため、外側に形成されたねじ山28の
ような取付け手段をその開放した上端の近くに有する。
上キャップ30は、以下に詳細に説明するように、浄化
システムの種々の導管に適当に連結してある。図示のよ
うに、このキャップ30は、ハウジング16を受け入れ
てこれに連結できるようにするめねじを備えた、下方に
突出した円筒形フランジ31を有する。しかしながら、
変形態様の取外し自在の連結構造をハウジング16及び
キャップ30に使用してもよいということは理解されよ
う。As shown in FIGS. 2 and 3, reverse osmosis unit 12 has an upwardly open, generally cylindrical housing adapted to receive a two-stage filter cartridge 14 embodying the novel features of the present invention. Sixteen. Housing 16 has mounting means near its open upper end, such as externally formed threads 28, for quick and convenient releasable connection to upper cap 30.
The upper cap 30 is suitably connected to various conduits of the purification system, as described in more detail below. As shown, the cap 30 has a downwardly projecting cylindrical flange 31 with internal threads that allow the housing 16 to be received and connected thereto. However,
It will be appreciated that alternative removable connection structures may be used for housing 16 and cap 30.
【0015】二段フィルタカートリッジ14は、逆浸透
ユニット12のハウジング16内に簡単に滑り嵌め落と
し込み取付けされるように設計されている。次いで、ハ
ウジング16をキャップ30に固定したとき、供給水導
管18の来入供給水は、浄化した給水をつくるため、以
下に説明するように、二つのフィルタ段を連続的に流れ
るように拘束される。The two-stage filter cartridge 14 is designed to be easily slip-fitted and mounted within the housing 16 of the reverse osmosis unit 12. Then, when the housing 16 is secured to the cap 30, the incoming feedwater in the feedwater conduit 18 is constrained to flow continuously through the two filter stages, as described below, to create a purified feedwater. You.
【0016】更に詳細に述べると、逆浸透ユニット12
の上キャップ30は、供給水導管18が適当に連結され
た(図2及び図3参照)入口ポート34を有する。シス
テムの作動中、供給水は入口ポート34を通ってキャッ
プ30及びフィルタカートリッジ14の上端によって協
働的に構成された環状入口室36に流入する。第1フィ
ルタ段を行うため、ほぼ円筒形のフィルタキャニスタ3
8がカートリッジの上端に形成され、このフィルタキャ
ニスタは、入口室36内の供給水を受け入れるため、上
方に開放している。キャニスタの外側の周りで供給水の
漏れが起こらないように、一つ又はそれ以上のO−リン
グ39のようなシール部材をハウジング16の内側とキ
ャニスタの上端外側との間に圧縮状態で嵌めてある。More specifically, the reverse osmosis unit 12
The upper cap 30 has an inlet port 34 to which the feedwater conduit 18 is suitably connected (see FIGS. 2 and 3). During operation of the system, feed water flows through inlet port 34 into an annular inlet chamber 36 cooperatively defined by cap 30 and the upper end of filter cartridge 14. A substantially cylindrical filter canister 3 for performing the first filter stage
8 is formed at the upper end of the cartridge, and this filter canister is open upward to receive the supply water in the inlet chamber 36. One or more sealing members, such as O-rings 39, are compression-fit between the inside of the housing 16 and the outside of the upper end of the canister to prevent feedwater leakage around the outside of the canister. is there.
【0017】フィルタキャニスタ38は、全体にカップ
状形状を有し、下端壁40を有する。この端壁40には
中央開口部41が形成され、これによって、二つのフィ
ルタ段を単一のユニットをなすように互いに連結する主
支持構造を構成する中央支持管42を比較的ぴったりと
滑り嵌めで受け入れることができる。所望であれば、キ
ャニスタを支持管に固定するのに接着剤を使用してもよ
い。支持管42は無孔上端領域を有し、この領域は、キ
ャニスタ内をほぼ同心に延び、キャニスタと協働してほ
ぼ環状断面の円筒形フィルタキャビティ44を構成す
る。上アダプター接手46は、支持管42の上端内に嵌
まる下プラグを有し、キャニスタ38の内壁面とぴった
りと接触するように半径方向外方に延びる環状フランジ
48を更に有する。The filter canister 38 has a cup-like shape as a whole and has a lower end wall 40. A central opening 41 is formed in this end wall 40 so that a central support tube 42, which forms the main support structure connecting the two filter stages together in a single unit, is relatively snugly fitted. Can be accepted by. If desired, an adhesive may be used to secure the canister to the support tube. The support tube 42 has a non-perforated upper end region that extends substantially concentrically within the canister and cooperates with the canister to define a cylindrical filter cavity 44 having a generally annular cross section. The upper adapter fitting 46 has a lower plug that fits within the upper end of the support tube 42 and further includes an annular flange 48 that extends radially outwardly to make tight contact with the inner wall surface of the canister 38.
【0018】接手46のフランジ48は、供給水が入口
室36から下方へフィルタキャビティ44に流れること
ができるようにする多数の流れポート50を有する。選
択されたフィルタ媒体52がフィルタキャビティ44内
に収容されている。フィルタ媒体は、フィルタ媒体の構
造上の特徴に従った粒子の濾過に加えて、一つ又はそれ
以上の目標汚染物を供給水から引きつけ、除去し、又は
これと反応するように選択されている。本発明の一つの
好ましい態様では、塩素及びその化合物を供給水から除
去するためのフィルタ媒体として活性炭が使用される。
変形態様では、他のフィルタ媒体及び/又は米国特許4,
642,192 号に記載されている酸化還元媒体のようにその
組み合わせを使用することができる。The flange 48 of the joint 46 has a number of flow ports 50 that allow feed water to flow downwardly from the inlet chamber 36 to the filter cavity 44. Selected filter media 52 is contained within filter cavity 44. The filter media is selected to attract, remove, or react with one or more target contaminants from the feed water, in addition to filtering the particles according to the structural characteristics of the filter media. . In one preferred embodiment of the present invention, activated carbon is used as a filter media for removing chlorine and its compounds from feed water.
In alternative embodiments, other filter media and / or U.S. Pat.
The combination can be used, such as the redox media described in US Pat. No. 642,192.
【0019】二段カートリッジの第2フィルタ段は、中
央支持管42にキャニスタ38の真下の位置に取付けら
れた逆浸透膜54によって構成されている。この点につ
いては、キャニスタ38の下端壁40は、処理済供給水
を逆浸透膜54へ下方に通過させる複数の流れポート5
6を有する。供給水が端に向かって膜に流入するように
拘束するため、密封スリーブ57がキャニスタ38と膜
54との接合域の周りに便利に取付けられている。この
点については、当該技術分野で周知のように、逆浸透膜
54は、支持管42の周りに端の開放した円筒形形状を
なすように巻付けられた非常に多数の膜層から成る。図
示の膜54についていえば、この膜は、コンパクトに巻
いてあるが供給水と接触する全体として大きな表面積を
提供するいわゆる薄いフィルム又は薄いフィルム状複合
材料から便利につくられている。システムの作動中、適
切な流体圧力を維持すると、半径方向への泳動によって
比較的浄化された水の供給が行われ、最終的には、支持
管42の下端領域の一連のポート58を通って内方へ通
過する。リジェクト又はブライン給水は、膜層間に付着
した汚染物を収集し、膜54の下端から流出させる。The second filter stage of the two-stage cartridge is constituted by a reverse osmosis membrane 54 attached to the central support tube 42 just below the canister 38. In this regard, the lower end wall 40 of the canister 38 has a plurality of flow ports 5 through which the treated feedwater passes downwardly to the reverse osmosis membrane 54.
6. A sealing sleeve 57 is conveniently mounted around the junction of the canister 38 and the membrane 54 to constrain the feed water flow into the membrane toward the end. In this regard, as is well known in the art, reverse osmosis membrane 54 comprises a large number of membrane layers wound around support tube 42 into an open-ended cylindrical shape. Referring to the illustrated membrane 54, this membrane is conveniently made from a so-called thin film or thin film-like composite material that is compactly wound but provides a large overall surface area in contact with the feed water. During operation of the system, maintaining a suitable fluid pressure provides a relatively purified supply of water by radial migration, and ultimately through a series of ports 58 in the lower end region of the support tube 42. Pass inward. The reject or brine feed collects contaminants that adhere between the membrane layers and drains from the lower end of the membrane 54.
【0020】本発明の一つの主要な特徴によれば、キャ
ニスタ38内のフィルタ媒体52は逆浸透膜54を保護
するように選択される。更に詳細に述べると、薄いフィ
ルム材料のような特定の膜材料は急速に劣化しやすく、
供給水中に存在することのある特定の化学物質と接触す
ると早期破損するということが知られている。一例とし
て、細菌の繁殖を押さえるため、上水システムで塩素が
添加剤としてしばしば使用されるが、この化学物質は薄
いフィルム状の膜の急速な劣化を引き起こす。かくし
て、キャニスタ38内のフィルタ媒体52は供給水から
塩素を除去するように選択するのがよく、これによって
薄いフィルム状の膜を使用できるようにする。この点に
ついては、薄いフィルム状の膜が、浄化水を比較的速い
速度で製造する比較的大きな効率を持つため、このよう
な薄いフィルム状の膜が望ましい。According to one major feature of the present invention, the filter media 52 in the canister 38 is selected to protect the reverse osmosis membrane 54. More specifically, certain membrane materials, such as thin film materials, are subject to rapid degradation,
It is known that premature failure occurs upon contact with certain chemicals that may be present in the feed water. As an example, chlorine is often used as an additive in water systems to limit bacterial growth, but this chemical causes rapid degradation of thin film-like membranes. Thus, the filter media 52 in the canister 38 may be selected to remove chlorine from the feed water, thereby allowing the use of thin film-like membranes. In this regard, thin film-like membranes are desirable because thin film-like membranes have a relatively high efficiency of producing purified water at relatively high rates.
【0021】本発明の別の特徴によれば、浄化給水及び
リジェクト給水の両方とも、上キャップ30を通して排
出するため、逆浸透ユニット12の上部へ導かれる。こ
の構造によれば、カートリッジ14を滑り嵌め落とし込
み取付けするようになった簡単な上方へ開放した円筒体
としてハウジング16を形成することができる。かくし
て、カートリッジ14は、複雑な配管設備等に注意を払
うことなく、必要に応じて手早く且つ簡単に設置したり
交換したりすることができる。In accordance with another aspect of the present invention, both purified and rejected water is directed to the top of reverse osmosis unit 12 for discharge through upper cap 30. According to this structure, the housing 16 can be formed as a simple upward-opening cylindrical body which can be fitted with the cartridge 14 slipped down. Thus, the cartridge 14 can be quickly and easily installed and replaced as needed without paying attention to complicated piping equipment and the like.
【0022】図2及び図3を引き続いて参照しながら更
に詳細に述べると、下アダプター接手59は、浄化給水
とリジェクト給水とが混ざらないようにするため、中央
支持管42の下端部に嵌まっている。膜54とハウジン
グ16の下端との間に適当な間隔を保持するため、一つ
又はそれ以上のスペーサ脚部60を接手59に設けるの
がよい。支持管42内の製造した浄化水は、支持管42
を通して上方に通し、更に、キャニスタ38の上端のア
ダプター接手46を通る。この上アダプター接手46は
管状上延長部46´を有し、この延長部は、キャップ3
0内に取付けられた出口接手62内に突出している。出
口接手62の内腔64は、延長部46´のセグメントを
取り囲む管状出口室66を構成し、適当な排出ポート6
8によって浄化水をこの出口室66へ流入させることが
でき、この出口室66は、次に、接手62の浄化水出口
ポート70に連結するためキャップ30を貫通した浄化
水導管20に連結されている。More specifically, with continued reference to FIGS. 2 and 3, a lower adapter fitting 59 fits over the lower end of the central support tube 42 to prevent mixing of the purified and reject water. ing. One or more spacer legs 60 may be provided on the joint 59 to maintain a suitable spacing between the membrane 54 and the lower end of the housing 16. The purified water produced in the support tube 42 is
Through and upwards, and further through the adapter fitting 46 at the upper end of the canister 38. The upper adapter joint 46 has a tubular upper extension 46 ', which is
0 protrudes into an outlet fitting 62 mounted therein. The lumen 64 of the outlet fitting 62 defines a tubular outlet chamber 66 surrounding a segment of the extension 46 'and a suitable outlet port 6
8 allows purified water to flow into this outlet chamber 66, which is then connected to the purified water conduit 20 through the cap 30 for connection to the purified water outlet port 70 of the joint 62. I have.
【0023】逆浸透膜54の下端のリジェクト給水は、
溢出導管72を通って自由に流れる。この溢出導管72
の下端は、支持管42の下端のところでアダプター接手
59によって支持され、アダプター接手59は、溢出導
管を、支持管42内をアダプター延長部46´との上端
連結部まで同心に延びるように取付ける。リジェクト給
水は、出口接手62のリジェクト出口ポート74を通っ
て更に流れ、この出口ポートはドレン導管24へ適当に
連結されている。The reject water at the lower end of the reverse osmosis membrane 54
It flows freely through the overflow conduit 72. This overflow conduit 72
Is supported by an adapter fitting 59 at the lower end of the support tube 42, which mounts the overflow conduit concentrically within the support tube 42 to the upper end connection with the adapter extension 46 '. Reject water further flows through a reject outlet port 74 of outlet fitting 62, which is suitably connected to drain conduit 24.
【0024】かくして、二段フィルタカートリッジは、
逆浸透ハウジング16内に手早く且つ簡単に落とし込み
取付けできるようになった一体構造を提供する。このカ
ートリッジは組み合わせ濾過逆浸透作用を行い、これ
は、そうでない場合には敵対的な環境内で特別な膜材料
を使用できるように調整することができる。本発明の二
段フィルタカートリッジに種々の変形及び改善を施すこ
とができるということは、当業者には明らかであろう。
従って、本発明は、特許請求の範囲に記載してあるもの
を除き、以上の記載及び添付図面によって限定を受ける
ものではない。Thus, the two-stage filter cartridge is
Provided is an integrated structure that can be quickly and easily dropped and mounted in the reverse osmosis housing 16. The cartridge performs a combined filtration reverse osmosis action, which can be adjusted to allow the use of special membrane materials in an otherwise hostile environment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the two-stage filter cartridge of the present invention.
Accordingly, the invention is not limited by the above description and the accompanying drawings, except as set forth in the claims.
【図1】例示の逆浸透型浄水システムの概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of an exemplary reverse osmosis water purification system.
【図2】図1のシステムで使用する逆浸透ユニットの構
成部品を示す分解斜視図であり、このユニットは本発明
の新規な特徴を具体化した改良二段フィルタカートリッ
ジを有する。FIG. 2 is an exploded perspective view showing components of a reverse osmosis unit used in the system of FIG. 1, which has an improved two-stage filter cartridge embodying the novel features of the present invention.
【図3】逆浸透ユニットを組み立てた形態で示す部分垂
直断面図。FIG. 3 is a partial vertical sectional view showing the reverse osmosis unit in an assembled form.
10 浄水システム 12 逆浸透ユニット 14 二段フィルタカートリッジ 16 逆浸透ユニット用ハウジング 20 浄化水導管 22 リザーバ 24 ドレン導管 26 給水弁 30 上キャップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water purification system 12 Reverse osmosis unit 14 Two-stage filter cartridge 16 Housing for reverse osmosis unit 20 Purified water conduit 22 Reservoir 24 Drain conduit 26 Water supply valve 30 Upper cap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 61/00 - 65/10 C02F 1/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 61/00-65/10 C02F 1/44
Claims (5)
て、 開放端を有する略円筒体に形成されたユニットハウジン
グと、給水入口ポートと浄化水出口ポートとリジェエク
ト水出口ポートとを形成するハウジングキャップとを備
え、前記円筒体とキャップとは略中空の内部を構成する
ように取外し可能に相互連結ための手段を含み、 前記ハウジングの内部に落と込み取付けできる二段フィ
ルタカートリッジを備え、該カートリッジは、選択され
たフィルタ媒体を有する第1フィルタ段と、水を比較的
浄化された浄化給水と比較的汚れたリジェクト給水とに
分離することができる逆浸透膜を含む第2フィルタ段
と、前記給水入口ポートを前記カートリッジにつなぎ前
記給水入口ポートから前記第1および第2フィルタ段を
通して水を連続的に流す手段と、前記浄化給水を前記浄
化水出口ポートにつなぐ手段と、前記リジェクト給水を
前記リジェクト水出口につなぐ手段とを備え、前記第1
及び第2フィルタ段が相互連結されて一体型カートリッ
ジを形成していることを特徴とする浄化システム用逆浸
透ユニット。1. A reverse osmosis unit for a purification system, comprising: a unit housing formed in a substantially cylindrical body having an open end; a housing cap forming a feed water inlet port, a purified water outlet port, and a reject water outlet port. Comprising a means for removably interconnecting the cylindrical body and the cap so as to form a substantially hollow interior, comprising a two-stage filter cartridge which can be dropped and mounted inside the housing, the cartridge comprising: A first filter stage having a selected filter media, a second filter stage including a reverse osmosis membrane capable of separating water into a relatively purified purified water and a relatively dirty reject water, and the water inlet. A port is connected to the cartridge to continuously flow water from the water inlet port through the first and second filter stages. Comprising the stage, and means for connecting the cleaning water in the purified water outlet port, and means for connecting said reject water in the reject water outlet, said first
And a second filter stage interconnected to form an integrated cartridge.
封係合できるように前記カートリッジによって支持され
た手段を備えている、請求項1に記載の浄化システム用
逆浸透ユニット。2. The reverse osmosis unit for a purification system according to claim 1, wherein said connecting means comprises means supported by said cartridge for sealing engagement with the interior of said cylinder.
の中央支持管に取付けられ、さらに、前記浄化給水およ
びリジェクト給水用の連結手段が、前記浄化給水及びリ
ジェクト給水を別々に前記中央支持管を通して前記キャ
ップまで通す手段を備えている、請求項1に記載の浄化
システム用逆浸透ユニット。3. The first and second filter stages are mounted on a common central support tube, and the connecting means for purified and rejected water separates the purified and rejected water into the central and separate reject water. The reverse osmosis unit for a purification system according to claim 1, further comprising means for passing the cap through a support tube to the cap.
が、前記第2フィルタ段の前記逆浸透膜に有害な汚染物
質を除去することができる選択された材料を備えてい
る、請求項1に記載の浄化システム用逆浸透ユニット。4. The filter medium of claim 1, wherein the filter media of the first filter stage comprises a selected material capable of removing pollutants harmful to the reverse osmosis membrane of the second filter stage. A reverse osmosis unit for the purification system according to the above.
フィルム膜を備えている、請求項1に記載の浄化システ
ム用逆浸透ユニット。5. A reverse osmosis unit for a purification system according to claim 1, wherein said reverse osmosis membrane of said second filter stage comprises a thin film membrane.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01059191A JP3213618B2 (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Two-stage filter cartridge for reverse osmosis purification system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04247286A JPH04247286A (en) | 1992-09-03 |
JP3213618B2 true JP3213618B2 (en) | 2001-10-02 |
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JP (1) | JP3213618B2 (en) |
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- 1991-01-31 JP JP01059191A patent/JP3213618B2/en not_active Expired - Fee Related
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