JP3336031B2 - 浄水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無菌状態の浄水を得るこ
とができる浄水器及び浄水器用浄水カートリッジに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】給水ホースによる水道蛇口との接続また
は水道蛇口に対して直接に連結されるようになった浄水
器本体と、活性炭あるいは活性炭と中空糸膜の組み合わ
せからなる浄水部を備えた浄水器用浄水カートリッジで
構成される浄水器において、活性炭による脱塩素性能に
より得られる浄水、すなわち、脱塩素水中に発生する雑
菌繁殖防止対策として、活性炭への銀化合物コーティン
グによる抗菌作用または中空糸膜による浄水への細菌流
出防止策が取られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
抗菌活性炭及び中空糸膜による細菌流出防止策では浄水
器用浄水カートリッジを通過した後の浄水器本体内で滞
留する浄水には、抗菌作用が発揮できず、浄水器の使用
を止めたままで長期間放置の状態では空気中からの菌の
逆浸入等により浄水の滞留部で雑菌が繁殖し、浄水器再
使用時の初流水中には多くの菌の存在が確認されるもの
であり、抗菌、殺菌効果は期待できないという問題があ
った。

【０００４】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浄水器本体内の浄水が
滞留する部分での菌発生を防止し、初流水中に菌の発生
のない安全で安心な浄水を得ることができると共に、水
の浄化を行う浄水器用浄水カートリッジの長寿命化を図
った浄水器を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明におけ
る浄水器は、水の浄化を行う中空糸膜を備えた浄水器用
浄水カートリッジを納めた浄水部と、浄水部を通じて供
給される水を溜める浄水溜まり部を納めた逆洗部と、こ
の浄水溜まり部に溜まった浄水を浄水部に逆流させるこ
とによって逆洗を行う逆洗手段とを有した浄水器におい
て、逆洗部を、一端が浄水部と連通すると共に他端が浄
水出口と連通したシリンダーと、上記シリンダ内の空間
を２分して上記浄水溜まり部を形成するピストンとで構
成し、逆洗時に浄水溜まり部の容積を小さくさせて浄水
溜まり部の浄水を攪拌するように上記ピストンをシリン
ダ内に移動自在に配置し、上記ピストンに浄水溜まり部
内に面するように抗菌物質である超極細銅繊維体または
超極細銅にて形成される金属フィルターを配置したこと
に特徴を有している。

【０００６】また、浄水器用浄水カートリッジを、中空
糸膜の水上側に活性炭を配置して構成し、活性炭を介し
ての中空糸膜への入水部または活性炭配置部分に抗菌物
質または、その微小切断物を配置してもよい。

【０００７】

【０００８】

【０００９】そして、浄水器本体内の滞留部及び浄水器
用浄水カートリッジの浄水出口部の滞留部における脱塩
素水の雑菌の繁殖を抑制し、さらに、重金属とキレート
を形成するイミノ二酢酸基やポリエチレンポリアミン基
を有するキレート樹脂を浄水器用浄水カートリッジの超
極細銅繊維体の上流側に配置することにより超極細銅繊
維体の抗菌性を長期間にわたって持続させることができ
る。

【００１０】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳
述すると、この浄水器は図３に示すように水の流れを切
り換える切換部１と、切換部１を通じて供給される水の
浄化を行う浄水器用浄水カートリッジ４を納めた浄水部
３と、浄水溜まり部（空間α）を納めた逆洗部２とから
なるものとして構成されている。蛇口９の先端形状に応
じて使用される取付補助具１４と係合するとともに本体
ハウジング１０に螺合する取付ナット１１によって蛇口
９に取り付けられる切換部１は、ロータリー型の切換弁
５を内蔵した弁室５０を内部に備えたもので、下端部に
はシャワーキャップ１２が装着されている。図中１５は
蛇口９の先端に接するとともに、後述する切換弁５の外
周面に接する止水用パッキン、３００，３０１はスペー
サーである。上記シャワーキャップ１２は、中央部に整
流用の金網１８が取り付けられた放水口１６を、周部に
シャワー状散水のための多数の小孔１７を備えたもの
で、シャワーキャップ１２の放水口１６と弁室５０の下
端開口部とが整流用の放射状リブ１００を内周面に備え
た仕切り１９を通じて連通している。

【００１１】断面円形の弁室５０は、上記蛇口９に連通
する上方開口と、放水口につながる下方開口と、上記仕
切り１９の外周空間につながる開口と、逆洗部２へとつ
ながる開口と、浄水部３へとつながる開口とを備えたも
ので、ここに納められた切換弁５は、弁室５０における
上方開口と、他の４つの開口とを選択的に連通させる４
種の連通孔を備えている。また、この切換弁５の軸方向
両端には切換弁５と一体に回転する筒体５５とリング５
９とが取り付けられている。図中６０は切換弁５を押え
る押え枠、１３は切換弁５の一端に取り付けられるレバ
ー、９１はばね９２による付勢を受けて上記リング５９
外周面に形成されたクリック孔と係合して、切換弁５の
回転について複数位置でクリックを与えるボールであ
る。また、９３は蛇口９と浄水部３とをつなぐ流路に形
成された非常排水口をばね９４による付勢を受けた状態
で閉じているボールであり、浄水放水中における水圧が
異常に高くなった時に水を逃がす。ばね９２，９４の一
端は前記仕切り１９によって受けられている。

【００１２】逆洗部２は、本体ハウジング１０に一端が
結合されるとともに他端に浄水放水口２１を備えたシリ
ンダー２２内に、切換弁５と同一軸線上に位置するピス
トン２６を配するとともに、このシリンダー２２と浄水
放水口２１との間の通路を開閉する弁２５を設けたもの
として形成されている。ピストン２６の内面６００には
後述する空間α内に面するように抗菌物質としての超極
細銅にて形成される繊組体または超極細銅にて形成され
る金属フィルターが添設されている。また、この逆洗部
２内には、前記切換弁５と一体に回転する筒体５５の外
周に配されて、筒体５５外周面から突設された突起５６
が内周面のカム溝に係合するスライド弁５７が配設され
ている。このスライド弁５７は、筒体５５の回転に伴っ
て軸方向にスライドし、空間β内の水の排水のための排
水口７４の開閉と、後述する浄水部３における排出口の
開閉とを制御する。上記弁２５は、シリンダー２２に固
定された支持筒２８を軸方向に貫通するとともに軸方向
にスライド自在となっている弁軸２５の一端に設けられ
たもので、ばね２４による付勢でシリンダー２２と浄水
放水口２１との間の流路を閉じる方向に付勢されてい
る。図中の８０，８５はＯリング、８１，８２は切換弁
５に取り付けられたシールパッキン、８３はピストン２
６に取り付けられたシールパッキン、８４はスライド弁
５７に取り付けられたシールパッキンである。

【００１３】浄水部３は、本体ハウジング１０を覆う上
下２部品からなるケース３０の逆洗部２を包む部分の背
面側に延出された連結筒にタンクカバー３１をかぶせる
とともに、この内部に浄水器用浄水カートリッジ４を収
納したものとして形成されている。この浄水器用浄水カ
ートリッジ４は、図１に示すように、一端面に逆止弁４
６が配された流入口７１と、排出口７２と、吐出口７３
とが設けられたケース４０内に、中空糸膜からなるとと
もにモジュールケース２００に納められた濾材４５と、
活性炭からなる濾材４４及びネット枠４１で保持された
ネット４２を配したもので、モジュールケース２００の
ネット４２側の面の略最上部に常時開放された通水口が
配設され、他の部分に浄水放出時にのみ開放される逆止
弁を備えた通水口が配設されている。ここで、浄水出口
側としての吐出口７３と中空糸膜との間の浄水出口空間
部４００及び浄水放水口２１の手前の空間部５００には
抗菌物質としての超極細銅を繊維体または金属フィルタ
ーのように形成したものが収納配置されている。また、
中空糸膜への入水部７００には微小切断物として形成さ
れた抗菌物質が収納配置されている。ここで、抗菌物質
は微小切断物として活性炭からなる濾材４４内に混入さ
せるようにしてもよい。図中４３はケース４０の端面開
口を閉じる底蓋、２０１は流入口７１及び排出口７２か
らの活性炭からなる濾材４４の流出を防止するネット２
０２を保持するネット枠である。流入口７１からケース
４０内に入った水は、上記フィルター類の収納空間とは
仕切られている通路３３を経て、ケース４０他端のネッ
ト４２側からフィルター類の収納空間内に入り、濾材４
４、そして濾材４５と接触した後、吐出口７３から流出
するようになっているものである。

【００１４】しかして、レバー１３による操作で切換弁
５を止水位置にセットすると、蛇口９から弁室５０内に
流入した水は、切換弁５における連通孔を通じて、切換
弁５一端の筒体５５内に入り、そしてピストン２６と一
体の有底筒部２７と筒体５５との間の溝によって形成さ
れた隙間を通じて、シリンダー２２内における空間βを
満たしている。尚、この時点では、逆洗部２の外壁に形
成されている排水口７４と空間βとの間がスライド弁５
７で閉じられているために、この状態から外部に水が出
て行くことはない。更にこの時点では、排出口７２と排
水口７４とがスライド弁５７の外周に形成された溝を通
じてつながっているために、浄水カートリッジ４内の水
は、排出口７２と排水口７４、そしてケース３０の底面
に形成された排水口３２を通じて外部に放出された状態
にある。

【００１５】レバー１３の操作で切換弁５の連通孔を蛇
口９と連通させたならば、蛇口９から流入する水は、連
通孔の他端開口が本体ハウジング１０内面と仕切り１９
外周面との間の空間に面しているために、この空間に流
れ込むとともに、シャワーヘッド１２の小孔１７を通じ
て下方へ放出される。また、切換弁５を貫通している連
通孔によって蛇口９側と放水口１６とを連通させた時に
は、蛇口９からの水は、仕切り１９に形成された放射状
リブ１００及び金網１８によって整流されて放水口１６
から放水される。

【００１６】そして、切換弁５の連通孔の一端を蛇口９
側に連通させたならば、連通孔の他端は本体ハウジング
１０を貫通する接続口７５を通じて浄水部３における浄
水器用浄水カートリッジ４の流入口７１につながってい
るために、水は浄水器用浄水カートリッジ４内に入り、
活性炭からなる濾材４４による濾過を受けた後、浄水器
用浄水カートリッジ４の流水口部分７００に収納配置さ
れた抗菌物質を経て中空糸膜からなる濾材４５による濾
過を受け、その後、浄水出口側としての吐出口７３と中
空糸膜との間の浄水出口空間部４００に収納配置された
抗菌物質を経て吐出口７３を通じて逆洗部２におけるピ
ストン２６の弁２５側の空間αに入る。ここで、空間α
に入る浄水はピストン２６の内面６００に添設された抗
菌物質及び浄水放水口２１の手前の空間部５００に収納
配置された抗菌物質の作用を受けて抗菌、殺菌処理され
る。

【００１７】この時、弁２５は当初、ばね２４による付
勢で浄水排水口２１を閉じており、また切換弁２５と共
に回転する筒体５５が排水口７４を開く位置までスライ
ド弁５７を移動させるために、空間αに流入する浄化さ
れた後の水（浄水）はピストン２６を押圧し、空間βに
入っていた水を排水口７４と、ケース３０に形成されて
いる排水口３２とを通じて外部に排出する。尚、空間β
に入っていた水が切換弁５側に逆流することは、連通孔
５１の端部に配された逆止弁５８によって防がれる。そ
して、空間αに流入した浄水がピストン２６を押しきれ
ば、ピストン２６との係合部を備えた弁軸２３がばね２
４に抗して図中左方へと引っ張られるために、弁２５が
移動して浄水放水口２１が開くものであり、この結果、
抗菌物質Ａを通過した浄水が浄水放水口２１から放水さ
れる。尚、この時点では、浄水器用浄水カートリッジ４
における排出口７２は、ピストン２６と同じ方向に動く
スライド弁５７によって閉じられている。また、浄水放
水口２１が開くのは、浄水溜まり部である空間αに浄水
が満水状態で入っている時だけとしていることは、浄水
放水口２１からのごみや雑菌の侵入を防ぐことになって
いる。

【００１８】浄水の放水を終了して止水位置に切換弁５
を戻した時には、次のようにして逆洗が行われる。すな
わち、切換弁５の連通孔の一端を蛇口９に連通させれ
ば、蛇口９からの水は連通孔を通じて逆洗部２における
空間βに流れ込み、ピストン２６を押圧して空間αの容
積を小さくしようとする。この時、切換弁５と一体に回
転する筒体５５の回転に連動してスライド弁５７が移動
して、排出口７２と排水口７４とをスライド弁５７の外
周に形成された溝を通じて連通させる。また、ピストン
２６の移動に伴って、弁２５が浄水放水口２１を閉じて
しまう。このために、空間αに溜まっている浄水は、蛇
口９から空間βに流入する原水の圧力によるピストン２
６の移動に伴って、吐出口７３を通じて浄水器用浄水カ
ートリッジ４内を逆流する。この逆洗時には浄水器用浄
水カートリッジ４内の逆止弁が通水口を閉じるために、
濾材４５を経た水は上方に位置している通水口のみを通
じて濾材４４側に移り、その後、排出口７２と排水口７
４、ケース３０の底面に形成された排水口３２を通じて
外部に放出され、最後には図中想像線に示す状態に戻
る。浄水の放水を行った後、止水操作を行うたびに、浄
水による逆洗が行われるようになっているわけである。
ここで、ピストン２６が移動することにより、浄水溜ま
り部としての空間α内の滞留水はピストン２６の移動に
よって攪拌されることとなり、これによってピストン２
６の内面６００に添設された抗菌物質の作用を受けやす
くなり、攪拌によって抗菌、殺菌効果が高くなるもので
ある。

【００１９】そして、浄水放水口２１より放水されるこ
ととなる浄水は、浄水器用浄水カートリッジ４の流水口
部分７００に収納配置された抗菌物質と、浄水出口側と
しての吐出口７３と中空糸膜との間の浄水出口空間部４
００に収納配置された抗菌物質と、ピストン２６の内面
６００に添設された抗菌物質と、浄水放水口２１の手前
の空間部５００に収納配置された抗菌物質の作用を受け
て抗菌、殺菌処理されたものとして放水されるものであ
り、無菌的な浄水を常に得ることができるものである。

【００２０】尚、上記実施例において、逆洗の動力とし
て使用した原水の排水と、逆洗に使用した浄水の排水と
を、切換弁５の操作に応じて移動するスライド弁５７に
よって開閉される排出口７２と排水口７４で共に行うよ
うにしたのは、排水路の共通化によるコンパクト化を図
るためである。更に、逆洗の駆動力として原水の水圧を
使用するとともに、この逆洗の動力として使用した原水
の排水は浄水の吐出圧を利用していることから、この浄
水器では、切換弁５の操作に要する力は単に水路の切換
に要するだけとなり、軽い操作力ですむものとなってい
る。

【００２１】更に逆洗に際しては、浄水器用浄水カート
リッジ４内を逆流する浄水の水圧が、浄水放水の際に浄
水器用浄水カートリッジ４内を流れている水の水圧より
高くなっていることが好ましいのであるが、これは切換
弁５とピストン２６とを同一軸線上に配置して、切換弁
５から逆洗部２に入る原水が直接ピストン２６を押圧す
るようにしているために、原水の水圧損失が少なく、こ
のために十分な水圧を確保することができる。

【００２２】ところで、活性炭部の雑菌繁殖防止とし
て、従来において活性炭に銀化合物をコーティングする
ことが行われているが、使用時に溶解して銀イオンが流
出する。この銀イオンが抗菌物質としての超極細銅繊維
体を通過する際、銀イオンが表面上で電着され、このた
め、超極細銅繊維体の抗菌効果が使用期間とともに、低
下していくことが判明した。そこで、超極細銅繊維体の
上流側に、重金属イオン特に、銀イオンをトラップし、
超極細銅繊維体表面に重金属を析出させないよう、重金
属とキレートを形成する高分子ペレットを層状に設置し
た。イミノ二酢酸基型［−ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ＣＯＯＨ）
₂ ］のイミノ二酢酸基や、ポリアミン型（ポリエチレン
ポリアミン型）［−ＮＨ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＮＨ）ｎＨ］の
ポリエチレンポリアミン基を有するポリスチレンキレー
ト樹脂は、銀イオンをはじめ、鉄イオン、亜鉛イオン等
の重金属イオンと容易にキレートを作る。よって、超極
細銅繊維体の抗菌性を阻害する要因を除去することがで
き、抗菌物質による抗菌力の持続性を維持することが可
能になったものである。

【００２３】尚、超極細銅繊維体の設置する位置は、滞
留水に接触する形であれば、限定されるものではなく、
銅繊維量も１〜３０ｇの範囲が最適である。

【００２４】

【作用】しかして、浄化された浄水が全量、抗菌物質を
通過することとなり、常に無菌的な浄水を得ることがで
きる。また、逆洗時にはピストンに配された抗菌物質に
より滞留水を攪拌して抗菌、殺菌効果を上げることがで
きると共に抗菌物質による剥離効果によって中空糸膜の
目詰まりを無くして寿命を向上させることができる。ま
た、超極細銅繊維体の表面上での酸化還元反応による菌
の代謝機能を損なう直接的抗菌作用と、水中への銅イオ
ンの溶出により、銅イオンによる菌の細胞分裂抑止によ
る間接的抗菌作用の両面により、浄水器内の浄水の滞留
部において、従来は、抗菌作用のある残留塩素が浄水器
の活性炭により除去され、外部からの菌の浸入に対して
長期間放置の場合、雑菌の繁殖の場になっていたことを
防止するものであり、これによって初流水中に菌のいな
い安心な水が常に提供できるものである。

【００２５】

【実施例】次に本発明を実施例を用いて説明する。実施例１ 図１に示される浄水器用浄水カートリッジ４の浄水出口
空間部４００に抗菌物質としての超極細銅繊維体とイミ
ノ二酢酸基を有するポリスチレンキレート樹脂が充填さ
れている。それぞれ１ｇづつの充填量である。

【００２６】また、浄水器本体の空間部５００に抗菌物
質としての超極細銅繊維体を１ｇ充填した。この浄水器
を水道水の蛇口に直結し、５０リットル通水し、蛇口を
止め、４８時間放置した。室温は３０℃であった。４８
時間後、通水し、通水直後の水道水をサンプリングし、
一般生菌数を標準寒天培地により、測定した。培養条件
は３７℃で４８時間であった。得られた菌数を表１に示
す。

【００２７】比較のために、従来の浄水器を同一条件で
使用した場合の結果を比較例１として表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例２ 実施例１において使用した高分子キレート樹脂をポリエ
チレンポリアミン基を有するポリスチレンキレート樹脂
に変えて実施例１と同一条件で実施した。その結果を表
１に示す。実施例３ 実施例１で用いた浄水器を用いて連続して２ｔｏｎの水
道水を流し、それぞれ通水後、４８時間放置させた。室
温は３０℃であった。４８時間後、通水し、通水直後の
浄水をサンプリングし、一般生菌数を標準寒天培地によ
り、測定した。培養条件は３７℃で４８時間であった。
得られた菌数を表２に示す。

【００３０】通水量を５ｔｏｎ、１０ｔｏｎにした場合
も同様な検討を行った。その結果を表２に示す。比較の
ために高分子ペレットを浄水器用浄水カートリッジに入
れずに超極細銅繊維体のみを入れた場合を同一条件で使
用した時の結果を比較例２として表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表１より、超極細銅繊維体の設置により、
初流水中の雑菌発生が抑制されており、抗菌効果を発揮
していることが明らかである。また、表２より、高分子
ペレット添加により、抗菌効果の持続性が大幅に向上す
ることが明らかである。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明は、中空糸膜を備えた浄
水カートリッジを納めた浄水部と、浄水溜まり部を納め
た逆洗部と、上記浄水溜まり部に溜まった浄水を浄水部
に逆流させて逆洗を行う逆洗手段とを有した浄水器にお
いて、逆洗部のピストンに抗菌物質である金属フィルタ
ーが浄水溜まり部内に面するように配置されているの
で、浄水の放水時には、浄水溜まり部内に流入する浄水
が抗菌物質である金属フィルターにより抗菌、殺菌処理
されるのであって、初流水中は勿論、常に浄水の雑菌発
生が抑制され、安全で安心な浄水を提供することができ
るのである。また、逆洗部のピストンは逆洗時に浄水溜
まり部の容積を小さくさせて浄水溜まり部の浄水を攪拌
するようにシリンダ内に移動自在に配置されているの
で、特に逆洗に用いる浄水は攪拌によって抗菌物質であ
る金属フィルターの作用を受けやすくなり、この浄水に
よって行われる浄水器用浄水カートリッジの逆洗にあっ
ては、浄水器用浄水カートリッジの抗菌、殺菌効果が高
められると共に、抗菌物質のもつ剥離効果が向上して中
空糸膜の目詰まりが効果的に無くなるものであり、逆洗
の効果である浄水器用浄水カートリッジの寿命の向上を
更に促進させることができるものである。また、請求項
２の発明は、請求項１の効果に加えて、浄水器用浄水カ
ートリッジを、中空糸膜の水上側に活性炭を配置して構
成し、活性炭を介しての中空糸膜への入水部または活性
炭配置部分に抗菌物質または、その微小切断物を配置し
たので、中空糸膜の入水部での細菌発生を防止できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す横断面図である。

【図２】同上の縦断面図である。

【図３】同上の斜視図である。

【符号の説明】

４００ 吐出口と中空糸膜との間の浄水出口空間部 ５００ 浄水放水口の手前の空間部 ６００ ピストンの内面部分 ７００ 浄水カートリッジの流水口部分

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−77688（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83580（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−117090（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水の浄化を行う中空糸膜を備えた浄水器
   用浄水カートリッジを納めた浄水部と、浄水部を通じて
   供給される水を溜める浄水溜まり部を納めた逆洗部と、
   この浄水溜まり部に溜まった浄水を浄水部に逆流させる
   ことによって逆洗を行う逆洗手段とを有した浄水器にお
   いて、逆洗部を、一端が浄水部と連通すると共に他端が
   浄水出口と連通したシリンダーと、上記シリンダ内の空
   間を２分して上記浄水溜まり部を形成するピストンとで
   構成し、逆洗時に浄水溜まり部の容積を小さくさせて浄
   水溜まり部の浄水を攪拌するように上記ピストンをシリ
   ンダ内に移動自在に配置し、上記ピストンに浄水溜まり
   部内に面するように抗菌物質である超極細銅繊維体また
   は超極細銅にて形成される金属フィルターを配置したこ
   とを特徴とする浄水器。
2. 【請求項２】 浄水器用浄水カートリッジを、中空糸膜
   の水上側に活性炭を配置して構成し、活性炭を介しての
   中空糸膜への入水部または活性炭配置部分に抗菌物質ま
   たは、その微小切断物を配置して成ることを特徴とする
   請求項１に記載の浄水器。