JP3748396B2 - 浄水器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、井戸水や水道水を浄水する浄水器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術について、図10および図11により説明する。
【0003】
圧力容器5は、底部が鋼板製の鏡板5aと、これに鋼板製の円筒状をなす胴体部を溶接して形成され、さらに圧力容器パッキン6を介して容器カバー7をカバー固着ボルト8により固着し、水密の容器に形成される。
【0004】
圧力容器5の側面には対向する位置に原水側開口部5bと浄水側開口部5cを設け、両開口部5b、5cにフランジ継手10が取り付けられる。両フランジ継手10間には樹脂製の導水通路25が嵌合するように取り付けられる。
【0005】
また、両フランジ継手10にはフランジパッキン11を介在してフランジ12がネジで締め付けて取り付けられ、両フランジ12には原水側、浄水側の配管が接続される。
【0006】
導水通路25は濾過用カートリッジ20の浄水出口30と嵌合可能な円筒状の浄水接続口25a有し、円筒状の濾過用カートリッジ20を複数個(本説明では4個)、シール用Oリング15を介して水密的に嵌合している。
【0007】
濾過用カートリッジケース20aには粉末状の活性炭(吸着材等の濾過手段)を充填し、カートリッジキャップ20bを圧入嵌合する。
【0008】
なお、この圧入されたカートリッジキャップ20bは活性炭の詰め換えが可能なように取り外しができるものとしている。
【0009】
円筒状の圧力容器5に、同じく円筒状の濾過用カートリッジ20を複数個収納するため、圧力容器5の容積を有効利用できないデットスペースができてしまう。従って、濾布の面積(濾過表面積)と活性炭の充填量が少なくなるため浄水能力が低下する。
【0010】
また、導水通路25は4個の浄水接続口25aが離れて枝分かれしたような構成になっているので、合成樹脂成形金型で成形する都合上、水の流れる通路を一体に形成できないため、導水通路パッキン26を介して導水通路カバー27をネジ28により固着する必要があった。このため、導水通路25の構成が複雑で部品数が多く、作りにくいという問題があった。
【0011】
更に、濾過用カートリッジ20の浄水出口30を浄水接続口25aに嵌合する際、浄水接続口25aが濾過用カートリッジ20の影になり、浄水出口30と浄水接続口25aの接続位置関係が見えないので、濾過用カートリッジ20の取付が面倒であるという問題があった。
【0012】
更にまた、濾過用カートリッジ20に充填している活性炭が原水流路を逆流して水道水路や井戸ポンプ側に流れ込むのを防止するために、原水流路にボール式の逆流防止弁を備えている。ボール式の逆流防止弁は、構成が複雑で製造コストが高くなる。それに加え、ボールが作動する際に転がる音が煩く騒音になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑み、構成が簡単で騒音の生じない浄水器を提供することを目的とする。
【0014】
また本発明は、導水通路の構成が簡単で作り易く、かつ浄水性能が優れるものを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧力容器内に取り外し自在に収納され、かつ流入する原水を濾す濾過手段が備わる複数の濾過用カートリッジと、原水を圧力容器内に導く原水流入管と、濾過手段で濾過され、かつ濾過用カートリッジから流れ出る浄水を圧力タンクの外に導く浄水吐出管とを有する浄水器にあって、原水流入管に揺動自在なる逆流阻止用の逆止弁を設けたことを特徴とする。
【0016】
また本発明は、圧力容器内に取り外し自在に収納され、かつ流入する原水を濾す濾過手段が備わる複数の濾過用カートリッジと、原水を圧力容器内に導く原水流入管と、濾過手段で濾過され、かつ濾過用カートリッジから流れ出る浄水を圧力タンクの外に導く浄水吐出管とを有する浄水器にあって、原水流入管と浄水吐出管が略同軸線上で一列になって、圧力タンク内に横置きになるように配置し、原水流入管に逆流阻止用の逆止弁を設け、複数の濾過用カートリッジには浄化された浄水が流出する浄水出口を濾過用カートリッジの下面に、かつ浄水吐出管の軸線にほぼ向くように設け、浄水吐出管には、濾過用カートリッジを圧力容器に挿入する際に浄水出口が着脱自在に接続される複数の浄水接続口を上向きに、かつ浄水吐出管の軸線にほぼ沿って並ぶように設けたことを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図1から図9に沿って説明する。
【0018】
なお、図10および図11で述べた従来例と共通する部品等については、同じ符号を付して説明を簡単にする。
【0019】
圧力容器5は、底部が鋼板製の鏡板5aと、鏡板5aに溶接された鋼板製の円筒状をなす胴体部と、容器カバー7とで構成される。圧力容器5の胴体部に、圧力容器パッキン6を介して容器カバー7は取り付けられる。容器カバー7はカバー固着ボルト8により確実に固着することにより、水密の容器が形成される。
【0020】
この圧力容器5は、鏡板5aの底部と、円筒状の胴体部と、取り外し自在なる容器カバー7とで構成されているが、取り外し自在なる容器カバーと底の付いた有底筒状の容器とで構成することも可能である。
【0021】
圧力容器5の側面には合い対向する位置に原水側開口部5bと浄水側開口部5cを設け、両開口部5b、5cにフランジ継手10を取り付ける。この両フランジ継手10間に合成樹脂製の導水通路をなす原水流入管3と原水流入管3の同軸上に接続される浄水吐出管2を取り付ける。
【0022】
また、フランジ継手10にはフランジパッキン11を介在して原水側、浄水側に配管が接続できるフランジ12が備わる。
【0023】
原水流入管3と浄水吐出管2は、管状体で形成されており同軸直線状に延在し、濾過用カートリッジ1の下方に位置し、かつ圧力容器5の内部を横切るように配置される。圧力容器5は濾過する前の原水を導入する原水導入口になる。浄水吐出管2は、濾過された浄水を送り出す浄水送出口になる。原水導入口は前記原水側開口部5bに、浄水送出口は浄水側開口部5cに対向するように置かれる。原水導入口、浄水送出口にフランジ継手10の管部を挿入することで、圧力容器5内に置かれる原水流入管3と浄水吐出管2が支持される。
【0024】
原水流入管3には濾過用カートリッジ1に備わる活性炭34が逆流しないようにスウィング式(揺動式)の逆止弁3aが設けられ、逆止弁3aは逆止弁受け台部3bによって原水流入管3から外れないように固定される。
【0025】
この逆止弁3aに関し、関連構成を含めて図6、図7を引用して更に詳しく説明する。
【0026】
原水流入管3の流出端側には、環状の弁座70が設けられる。逆止弁3aは、弁体部71と支持部72を有する。逆止弁3aの支持部72は逆止弁受け台部73に支持される。逆止弁受け台部73は弁座70の上部外周側に設けられる。支持部72は逆止弁受け台部73の内側対向面に形成した溝に差し込むように取り付けられる。支持部72が抜け落ちないように挟持部材74で、支持部72を逆止弁受け台部73に挟み付けるようにしている。
【0027】
逆止弁3aはゴムで形成されている。天然ゴムや合成ゴム以外でも、可撓性を有する材料であれば良い。逆止弁3aは支持部72の付け根部を屈曲個所にして弁体部71が揺動自在に動く。弁体部71が弁座70に当接することで、逆止弁3aは閉じられ、弁座70から離れることで、逆止弁3aは開かれる。
【0028】
弁体部71が接離れる弁座70の接触端部は傾斜している。原水流入管3を流れる原水の流入方向に向かって下るような傾斜形状をしている。このような傾斜形状に弁座70がなっているので、弁体部71の接触端部への当接力が高まり、逆0止弁の逆流防止作用が向上する。
【0029】
揺動自在なる逆止弁は、ボール式の逆止弁と違ってボールの転がる音が発生せず、騒音が生じないものである。またボール式の逆止弁は、ボールの他にボールが転がるガイド部、ボールを押すバネ、ボールが座る弁座部が備わる複雑な構成である。これに対し、本発明の実施例に係る揺動自在なる逆止弁は、構成が簡単で作り易く、安価にできるのである。
【0030】
更に、逆止弁3aの弁体部71には、接離する面の反対側に一体に形成されたリブ71aが設けられている。このリブ71aで、弁体部71の保形性が高められ、逆流防止性能が向上する。
【0031】
原水流入管3と浄水吐出管2は、同軸線上で一列になって直線状に構成される。そして、原水流入管3と浄水吐出管2は、圧力容器5内に位置し、かつ互いに向き合う対向端部側が連結され、一本の梁のようになって圧力容器5内に渡されるのである。
【0032】
原水流入管3と浄水吐出管2は合成樹脂で形成される。原水流入管3の流出端側に一対の連結部75が原水流入管3の軸線に沿って延在するよう設けられる。連結部75の内側面に軸線方向に沿って延びる支持溝76が設けられる。浄水吐出管2の端部側には、軸線方向に沿って延びる偏平の連結片77が設けられる。この連結片77が連結部75の支持溝76が差し込まれて、原水流入管3と浄水吐出管2が一本の梁のように連結されるのである。
【0033】
原水流入管3に設ける一対の連結部75は、中央を空けるように離して配置され、かつ偏平の連結片77は、先端側中央をほぼV字形状にカットしているので、逆止弁が揺動動作をする際に接触する等の支障が生じなく、逆止弁は正常に作動する。
【0034】
原水流入管3は、浄水吐出管2と別体に形成されるので、端部側に逆止弁受け台部73や弁座70を有しても、特別な成型用金型を用いることなく、容易に成型できるのである。また原水流入管3への逆止弁3aの組み込みは、浄水吐出管2と連結する前に行うことで、容易に行うことができる。
【0035】
原水流入管3と浄水吐出管2は、それぞれが、圧力容器5にフランジ継手10により、不安定な片方支持のようになっているが、一本の梁のように連結されることにより、両端支持の安定した丈夫な支持構造になるのである。
【0036】
浄水吐出管2には、軸線上の上面に、濾過用カートリッジ1の浄水出口である浄水パイプ30と嵌合可能な浄水接続口であるパイプ接続部2aを2個所設ける。濾過用カートリッジ1の浄水パイプ30は、濾過用カートリッジ1を圧力容器5に入れることにより、パイプ接続部2aに挿入される。
【0037】
この挿入に際し、浄水吐出管2には下向きの力が加わるが、前述したように浄水吐出管2は両端支持の安定した丈夫な支持構造になっているので、浄水パイプ30をパイプ接続部2aにしっかりと確実に接続されることができるのである。
【0038】
濾過用カートリッジ1は、圧力容器5の上側内径とほぼ同一径の外径を有し、かつ半円柱状をなしている。この半円柱状の濾過用カートリッジ1が対になって圧力容器5内に収納されるのである。
【0039】
二つの濾過用カートリッジ1は、平坦面が対向するように圧力容器5に挿入することで、浄水パイプ30がパイプ接続部2aに挿入されるのである。浄水パイプ30とパイプ接続部2aの間に介在されるOリング15は、水密を保つものである。
【0040】
なお、濾過用カートリッジ1の質量が取扱性に影響しなければ、濾過用カートリッジ1は一つでも良いが、内部に水が溜まるので重くなるため2個に分割することが望ましい。
【0041】
浄水吐出管2は管状で、かつ直線状に延在するよう形成され、しかも、浄水側部の外側端には浄水送出口を設け、軸線上には複数のパイプ接続部2a(浄水接続口)を上向き(容器カバー7側向き)に設けられている。そして、浄水吐出管2に設けられるパイプ接続部2aは、軸線上で、かつ垂直にほぼ揃って並ぶように設けた構成にしたので、浄水吐出管2は合成樹脂で一体に成形できるのである。
【0042】
浄水吐出管2の成型は、長手方向に抜く金型、上下方向に抜く金型、横方向に抜く金型で成形できるのである。浄水吐出管2は構成が簡単で作り易いものである。
【0043】
複数のパイプ接続部2a(浄水接続口)の設ける位置は、必ずしも管状体の軸線に一致させる必要はなく成形用の金型が抜ける程度の範囲で軸線からずらしても良い。
【0044】
従来のものでは図10、図11に示すように導水通路25が樹脂成形金型の金型分割上で一体に形成できず、別部材の導水通路用カバー27をネジ28により固着しなければならなく、シール用の導水通路用パッキン26も必要である。
【0045】
本発明の実施例のものは、一体形成の浄水吐出管2で導水通路ができるので、部品点数の削減、コストダウンが図れるのである。
【0046】
パイプ接続部2a(浄水接続口)には、上拡がりのベルマウス状の傾斜案内部2bを有する。このため、濾過用カートリッジ1を圧力容器5に挿入する際に浄水出口が傾斜面に沿ってセンターリングされるように案内されるので、濾過用カートリッジ1の浄水パイプ30(浄水出口)は、パイプ接続部2a(浄水接続口)に容易に挿入される。従来のような浄水出口と浄水接続口との位置合わせが不要であるので、濾過用カートリッジ1の圧力容器5への組み込みが容易である。
【0047】
従来のものは、図10、図11に示すように円筒状の圧力容器5に同じく円筒状のカートリッジ20を複数個収納するため、デットスペースができてしまい、圧力容器5の容積を有効利用できない。この分、フィルター機能を発揮する濾布33の面積(濾過表面積)と活性炭34の充填量が制限されるため浄水能力の面で不利であった。本発明の実施例のものは、半円柱状をなす二つの濾過用カートリッジ1を合わせるように備えるのでデットスペースが少なく、濾布33(濾過手段)の面積と活性炭34の充填量を増やせることから浄水能力の向上が図れる。
【0048】
更に濾過用カートリッジ1について説明を加える。
【0049】
集水管31と浄水パイプ30(浄水出口)により、濾布33(濾過手段)を水密に挟み込み、前記浄水パイプ30をカートリッジケース1aに圧入する。更に粉末状の活性炭34(濾過手段)をカートリッジケース1a内に充填し、カートリッジキャップ1bをカートリッジケース1aの上端側に圧入嵌合する。
【0050】
このカートリッジキャップ1bは、活性炭34の詰め換えが可能なように取り外しができるものとしている。
【0051】
濾布33は、水が内部を流れるように袋状になっており、集水管31が挿入されている。集水管31は、濾布33の下側から挿入され、上端が濾布33の上近くまで届く用に奥深く挿入される。集水管31の上端側には、集水口が設けられている。集水量を増すために、集水管31の上端側近傍に補助集水口を設けている。
【0052】
井戸水ないし水道水の原水は、注水管32の上端側の原水入口から流入し、活性炭34および濾布33により浄水され、集水管31と浄水パイプ30を経て浄水吐出管2に導かれる構成としている。
【0053】
注水管32は、原水の出口側端がカートリッジケース1aの内底に近いところまで深く挿入される。集水管31の集水口が濾布33の上近く(カートリッジケース1aの天井側)に、注水管32の出口側端がカートリッジケース1aの内底近くに位置するので、集水口と出口側端が遠く離れて存在することになり、活性炭等の粒状濾過材(粉末状を含む)で十分濾過された浄水を作ることができる。
【0054】
注水管32の原水出口側端から圧力容器内5内に流れ出た原水は、濾布33の外側に存在する粒状濾過材で濾過されて濾布33の内側に流入し、集水管31より浄水吐出管2に流出する。
【0055】
カートリッジケース1aは、ポリエチレンを含む合成樹脂で形成されている。カートリッジケース1aは、カートリッジケース主体とカートリッジキャップ1bから構成される。カートリッジケース1aは、ブロー成型により形成される。
【0056】
カートリッジキャップ1bは、ブロー成型した後にカートリッジケース主体から切断して形成する。カートリッジケース主体の上部開口部は、カートリッジキャップ1bよりも幾分小径に絞った形状にしている。この小径に絞ったところとカートリッジキャップ1bとのつなぎになるところは、カットして捨てた。
【0057】
カートリッジケース1aの半円柱外周上には横に延びる帯状の複数のリブ1cを設ける。このリブ1cの断面は図3、図4および図6のようにカートリッジケース1aの半円柱外周上を凹凸で構成することにより手でつかみ易くなっており、濾過用カートリッジ1を浄水吐出管2から取り外し易くしている。
【0058】
更には、リブ1cはカートリッジケース1aの変形防止としての補強リブにもなっており、特に初期通水時における濾過用カートリッジ1の外側と内側の圧力差圧による半円柱外周上の平面部、すなわち図4に示す平面部1dのへこみ防止として効果を奏する。へこみ防止だけを考えるなら、リブ1cは平面部1dだけで良い。成型用の金型に形成するリブ用の溝がその分、少なくなり金型の加工コストの低減になる。
【0059】
図5は、図3のA−A断面図である。濾布33はカートリッジケース1aの内部に九十九折りに挿入されており、その折部33aはカートリッジケース1aの内壁と接触する。従って、原水入口から流入した井戸水ないし水道水の原水は濾過用カートリッジ1の軸方向には流れるが、半円柱外周には濾布33の折部33aによって堰き止められるため流れていかない。しかしながら、前記リブ1cを設けることにより、濾布33の折部33aとカートリッジケース1aの内壁が接触しない空間1eが半円柱外周上にでき、この空間1eに原水が流れるため濾過用カートリッジ1の内部全体に原水が行き渡る。これにより、隈なく活性炭34に原水を触れさせることができ、活性炭34の性能を十分活用することができることから浄水能力(特に残留塩素濾過能力)の向上が図れる。
【0060】
カートリッジケース1aには、カートリッジケース主体とカートリッジケースキャップとが圧入嵌合部1f(嵌合する重合部)する部位で、カートリッジケース1aの内側溝部に板状の嵌合支持板35を設ける。この嵌合支持板35によりカートリッジケース1aの変形を防止してカートリッジケース主体とカートリッジキャップ1bの嵌合力を高めることができる。
【0061】
図9は、カートリッジケース1aのブロー成型について、成型用金型の分割個所、原水の流入穴90、浄水の流出穴91との関係を示したものである。
【0062】
浄水パイプ30が挿入される流出穴91は、カートリッジケース1aの底面から下側に突き出す円筒になっている。円筒の流出穴91に浄水パイプ30が嵌合するように挿入されるので、嵌合部から活性炭が流出することはない。
【0063】
流出穴91は、成型用金型の分割線92上に位置させる。この流出穴91より、ブロー成型の空気を送り込むので、流出穴91は分割線92上に位置させねばならないのである。
【0064】
注水管32が挿入される流入穴90は、成型用金型の分割線92上から離したところに位置させている。この流入穴90は機械で削る機械加工になるので、分割線92上から離した。分割線92に機械加工するのは、穴の強度が弱まる傾向にある。また流出穴91と流入穴90を離すことで、出来るだけ活性炭34に原水を触れさせる機会が増え、原水の浄化を高めることができる。
【0065】
【発明の効果】
以上のような発明によれば、構成が簡単で騒音の生じない浄水器を提供できる。 また本発明は、導水通路の構成が簡単で作り易く、かつ浄水性能が優れたものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るもので、浄水器の全体構成を示す縦断面図。
【図2】図1に示す浄水器から圧力容器カバーを外して上から見た状態を示す平面図。
【図3】本発明の一実施例に係るもので、濾過用カートリッジの縦断面図。
【図4】本発明の一実施例に係るもので、濾過用カートリッジの正面および右側面を示す図。
【図5】図3のA−A断面図。
【図6】本発明の一実施例に係るもので、原水流入管、浄水吐出管2、濾過用カートリッジを分解して示す分解斜視図。
【図7】本発明の一実施例に係るもので、原水流入管および逆止弁を断面および平面から示す図。
【図8】本発明の一実施例に係るもので、広げた濾布の部分拡大図。
【図9】本発明の一実施例に係るもので、カートリッジケース1の水平に断面した図。
【図10】従来例を示すもので、浄水器の全体構成を示す縦断面図。
【図11】図10に示す浄水器から圧力容器カバーを外して上から見た状態を示す平面図。
【符号の説明】
1…濾過用カートリッジ、1a…カートリッジケース、1b…カートリッジキャップ、1c…リブ、2…浄水吐出管、2a…パイプ接続部、2b…傾斜案内部、3…原水流入管、3a…逆止弁、3b…逆止弁受け台部、5…圧力容器、30…浄水パイプ、33…濾布、34…活性炭、35…嵌合支持板。
Claims (6)
- 井戸水等の原水が注がれる圧力容器と、該圧力容器内に取り外し自在に収納され、かつ流入する前記原水を濾す濾過手段が備わる複数の濾過用カートリッジと、前記原水を前記圧力容器内に導く原水流入管と、前記濾過手段で濾過され、かつ前記濾過用カートリッジから流れ出る浄水を前記圧力容器の外に導く浄水吐出管と、前記原水流入管に設けた揺動自在なる逆流阻止用の逆止弁とを有する浄水器にあって、
前記原水流入管の流出端側に環状の弁座を設け、該弁座の外周側に逆止弁受け台部を設け、
前記逆止弁は前記弁座に接離れる弁体部と前記逆止弁受け台部に支持される支持部を有し、
前記逆止弁の支持部を前記逆止弁受け台部に挟み込む挟持部材を備えたことを特徴とする浄水器。 - 請求項1に記載された浄水器にあって、
前記逆止弁を可撓性を有する材料で形成したことを特徴とする浄水器。 - 請求項1に記載された浄水器にあって、
前記逆止弁をゴムで形成したことを特徴とする浄水器。 - 請求項1に記載された浄水器にあって、
前記逆止弁受け台部は、内側対向面に前記支持部が差し込まれる溝を有することを特徴とする浄水器。 - 請求項1に記載された浄水器にあって、
前記弁体部が接離れる前記弁座の接触端部は、前記原水流入管を流れる前記原水の流入方向に向かって下るような傾斜を有することを特徴とする浄水器。 - 請求項5に記載された浄水器にあって、
前記逆止弁受け台部を前記弁体部の上部外周側に設けたことを特徴とする浄水器。
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