JP4149292B2 - 湾曲型浄水カートリッジ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浄水機能付きシャワーヘッドの湾曲した把持部に内蔵される湾曲型浄水カートリッジ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浄水機能付きシャワーヘッドのうち、湾曲した把持部を有するものでは、頭部に水質浄化材を収容したものがあった（例えば、特開2000−102748号公報）。この場合には、把持部に通水路を形成できるが頭部に水質浄化材を組み込むため、頭部の大きさが把持部に比較して大きくなり、重量バランスや外観の点が良くならなかった。
【０００３】
また、把持部に水質浄化材を収容したものでは、頭部には特別な機能を持たせずに単に吐出口としてシャワー吐出口を形成するもの（特開平11−113775号公報、特開平11−138055号公報、特開平9−299832号公報、登録実用新案第3007614号）と、流路又は吐出口の切り換えができるようにするもの（特開平13−017342号公報、特開平13−137143号公報、特開平13−149251号公報、特開平13−169953号公報、特開平13−245810号公報、特開平13−303635号公報、特開平13−323528号公報）があった。これらの場合には、円柱状又は円筒状に形成された水質浄化材を収容するため、把持部が直線的な形状に制限されるようになるというデザイン面での拘束が生じることとなった。
【０００４】
例えば、特開平13−017342号公報記載の浄水機能付きシャワーヘッドでは、図３０に示すように、円筒状に形成された水質浄化材１を円筒状に形成された把持部２に収容されるものであり、頭部３には流路と吐出口とをそれぞれ独立に切り換えることができるように流路切換弁４と吐出切換弁５とが形成され、頭部３と把持部２との大きさ及び重量のバランスの良い形状に形成されている。しかし、水質浄化材１が円筒状に形成されているため、この水質浄化材１を収容する把持部２は外観上直線的な形状になっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開2000−102748号公報
【特許文献２】
特開平11−113775号公報
【特許文献３】
特開平11−138055号公報
【特許文献４】
特開平9−299832号公報
【特許文献５】
登録実用新案第3007614号公報
【特許文献６】
特開平13−017342号公報
【特許文献７】
特開平13−137143号公報
【特許文献８】
特開平13−149251号公報
【特許文献９】
特開平13−169953号公報
【特許文献１０】
特開平13−245810号公報
【特許文献１１】
特開平13−303635号公報
【特許文献１２】
特開平13−323528号公報
【０００６】
〔問題点〕
このような従来の技術における浄水機能付きシャワーヘッドは、把持部に水質浄化材を収容するものでは、水質浄化材の形状による制約を受けて直線的な形状にしなければならないため形状設計の自由度がなくなり、また、把持部を湾曲した形状にしようとすると、水質浄化材を収容すべき把持部の形状に合わせて形成しなければならないため、製造そのものが難しく、このため製造に係る工数が多くなり、コストが増加することになるから製品化されなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術における前記問題点に鑑みて成されたものであり、これを解決するため具体的に設定した技術的な課題は、湾曲した浄水カートリッジを安価に製造して、湾曲した把持部へ容易に収容できるようにすることにより、シャワーヘッド下方の空間を広くして台所等における作業性を向上させ、しかも扱い易い浄水機能付きシャワーヘッドを実現することができる湾曲型浄水カートリッジ及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を効果的に解決できる具体的に構成された手段としての本発明における請求項１に係る湾曲型浄水カートリッジは、軸心が湾曲した筒形に形成された水質浄化材を有し、その筒形の水質浄化材の外周面および内周面の一方を原水が進入する原水進入面とし、他方を浄水が流出する浄水流出面とし、かつ、その水質浄化材の両端面に、その各端面が納まる形状の一対の端面閉鎖部材を固着してなることを特徴とするものである。
これにより、シャワーヘッドの湾曲した把持部に使用できる湾曲型浄水カートリッジを容易かつ安価に実現して、シャワーヘッドの湾曲した把持部に軽量で浄化能力の高い水質浄化材本体を有する湾曲型浄水カートリッジを収容できるようにし、湾曲型浄水カートリッジを収容した重量バランスの良いシャワーヘッドを提供することができ、また、把持部を含めて、シャワーヘッドのデザインの自由度を高めることができるようになる。
【０００９】
請求項２に係る湾曲型浄水カートリッジは、軸心が湾曲し両端面が閉塞されている筒形状に形成されて周面または端面に原水が進入する通孔と浄水が流出する通孔とを有するカートリッジケースと、このカートリッジケースの内形状に沿うように湾曲した筒形に形成され、外周面および内周面の一方を原水が進入する原水進入面とし、他方を浄水が流出する浄水流出面とする水質浄化材とからなり、上記カートリッジケース内にこの水質浄化材を収容することを特徴とする。
これにより、シャワーヘッドの湾曲した把持部に使用できる湾曲型浄水カートリッジを容易かつ安価に実現して、シャワーヘッドの湾曲した把持部に浄化能力の高い水質浄化材を有する湾曲型浄水カートリッジを収容できるようにし、取扱容易な湾曲型浄水カートリッジを収容した重量バランスの良いシャワーヘッドを提供することができ、また、把持部を含めて、シャワーヘッドのデザインの自由度を高めることができるようになる。
【００１０】
請求項３に係る湾曲型浄水カートリッジは、前記水質浄化材を滑らかに湾曲した筒形に形成したことを特徴とする。
これにより、湾曲したシャワーヘッドの把持部に使用できる湾曲型浄水カートリッジに湾曲した水質浄化材を用いることができるようになる。
【００１１】
請求項４に係る湾曲型浄水カートリッジは、前記水質浄化材を少なくとも一箇所で折り曲げられた屈曲筒形に形成したことを特徴とする。
これにより、湾曲筒形に形成されたカートリッジに屈曲筒形状の湾曲水質浄化材を用いて、シャワーヘッドの湾曲した把持部に対しても使用できる湾曲型浄水カートリッジが安価に実現する。
【００１２】
請求項５に係る湾曲型浄水カートリッジは、前記屈曲筒形に形成された水質浄化材の屈曲箇所を横断し、中央部に通孔を有する板状の仕切りを設けたことを特徴とする。
これにより、仕切りの間の流路が軸に対してより垂直に近くなり、軸方向に対する各仕切り間の通水量が均一化され、浄化能力を均一で安定したものにする。
【００１３】
請求項６に係る湾曲型浄水カートリッジは、前記水質浄化材の内周面に沿って、周面に水を内外に流通させる多数の通孔を有する筒形軸部材を内嵌したことを特徴とする。
これにより、水質浄化材の形状安定性を効果的に維持できるようになる。
【００１４】
請求項７に係る湾曲型浄水カートリッジは、前記水質浄化材の外周面を不織布により被覆したことを特徴とするものである。
これにより、水質浄化材の外周側の形状安定性が増して、湾曲型浄水カートリッジの自立性を高めることができ、湾曲したシャワーヘッドの把持部に対しても使用できる軽量で安価な湾曲型浄水カートリッジが実現する。
【００１５】
また、請求項８に係る湾曲型浄水カートリッジは、前記水質浄化材の下流側の前記端面閉鎖部材または前記カートリッジケースに、殺菌セラミック体を収容した殺菌セラミック収納部を配設したことを特徴とするものである。
これにより、殺菌及び滅菌を含めて水質の浄化能力を高めることができるとともに吐出側からの雑菌の侵入を防止でき、より清浄な水を供給できるようになる。
【００１６】
また、請求項９に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法は、浄化材料を湾曲した中空心棒の外周面に吸引して所定外径寸法まで集積し、集積された浄化材料の外面を不織布により被覆して、湾曲した筒形に成形された水質浄化材を製造することを特徴とするものである。
これにより、所定の曲率で湾曲した水質浄化材を製造できるようになり、シャワーヘッドの湾曲した把持部に収容することができる湾曲させた水質浄化材を容易かつ安価に得られ、湾曲した把持部に水質浄化材を収容したシャワーヘッドを安価に提供できるようになる。
【００１７】
また、請求項１０に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法は、前記湾曲筒形の水質浄化材を、軸心が湾曲し両端面が閉塞されている筒形状に形成されて周面または端面に原水が進入する通孔と浄水が流出する通孔とを有するカートリッジケースに収容することを特徴とするものである。
これにより、湾曲したカートリッジケースに湾曲した水質浄化材を収容した湾曲型浄水カートリッジを得られるようになる。
【００１８】
また、請求項１１に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法は、真直筒形に形成された浄化材部材を軸に対して斜めに切って複数に分割し、この分割された浄化材部材の軸方向長さが長い方を連接して、折れ線形の軸線を有する屈曲筒形の擬似曲り浄化材組立品を成形し、この擬似曲り浄化材組立品の表面を不織布により被覆して、屈曲筒形に成形された水質浄化材を製造することを特徴とするものである。
これにより、湾曲した把持部に収容することができる近似的に湾曲させた水質浄化材を備えた湾曲型浄水カートリッジが容易かつ安価に得られ、湾曲した把持部に水質浄化材を収容したシャワーヘッドを安価に提供できるようになる。
【００１９】
また、請求項１２に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法は、前記擬似曲り浄化材組立品を、軸心が湾曲し両端面が閉塞されている筒形状に形成されて周面または端面に原水が進入する通孔と浄水が流出する通孔とを有するカートリッジケースに収容することを特徴とするものである。
これにより、湾曲したカートリッジケースに近似的に湾曲させた水質浄化材を収容した湾曲型浄水カートリッジが容易かつ安価に得られるようなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
ただし、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定するものではない。
【００２１】
〔第１実施態様〕
この実施の形態の湾曲型浄水カートリッジ１０は、図１，２に示すように、湾曲した円筒状の把持部２０に収容できるようにするため、カートリッジケース内に収容される水質浄化材を、軸心部を把持部２０側の軸心部の曲率に合わせた折れ線により近似した、屈曲円筒形に形成する。
【００２２】
湾曲型浄水カートリッジ１０に収容される水質浄化材１１は主として繊維状活性炭からなり、外周に不織布を巻回して表層部１２を形成して、外周側ケース（カートリッジケース）１３と水質浄化材の心棒又は内周側のケースとなる筒形軸部材１４との間に納まるように成形する。
湾曲型浄水カートリッジ１０の下流部には殺菌セラミック１５を円盤状不織布１６，１６により挟持して配置し、下流側外部より侵入する菌を殺菌するとともに、水質浄化材１１により浄化された水が通過する時点でも殺菌されるように形成する。
【００２３】
湾曲型浄水カートリッジ１０のケースを形成する外周側ケース１３は、水質浄化材収納部の上流側を形成する上流側ケース１３ａと、水質浄化材収納部の下流側を形成するとともに下流側の端部に殺菌セラミック収納部１３ｆの一部を形成する下流側ケース１３ｂと、上流側に殺菌セラミック収納部１３ｆの一部を形成するとともに下流側に頭部３のカートリッジ取付部３ａに接続する接続端を形成する最下流側の端部部材１３ｃとの３つに分割された部品からなる。
【００２４】
上流側ケース１３ａは、上流側の端面が平板で塞がれたスリット付き有底曲り円筒形に形成して水質浄化材１１の上流側を収容する空間を設ける。
下流側ケース１３ｂは、下流側の端面が中心部に丸孔を穿設し中心軸に対して垂直な平板を形成し、この平板で下端を塞がれ上流側の端部を開口した水質浄化材収納部をスリット付き有底曲り円筒形状に形成して水質浄化材１１の下流側を収容する空間を設け、さらに前記平板の下流側には円筒形の突出部を同軸的に設けて殺菌セラミック収納部１３ｆを形成する。
【００２５】
最下流側の端部部材１３ｃは、下流側ケース１３ｂの殺菌セラミック収納部１３ｆに外嵌して蓋をする有底円筒状に形成したキャップ側嵌合部を設け、このキャップ側嵌合部の端面から下流側にＯリング１７を外周面に嵌めた円筒形状に形成した頭部側の嵌合部を突設する。
【００２６】
上流側ケース１３ａと下流側ケース１３ｂとの間には嵌合部１３ｄを形成して浄化材収納部を封鎖可能に形成し、下流側ケース１３ｂと最下流側の端部部材１３ｃとの間には嵌合部１３ｅを形成して殺菌セラミック収納部１３ｆを封鎖可能に形成して、各嵌合部１３ｄ，１３ｅを素材と同質系の接着剤で接着することにより各収納部を固着する。
【００２７】
筒形軸部材１４の水質浄化材１１を外嵌する前の状態は、ＰＰ樹脂等の熱可塑性樹脂製で、図３に示すように、円筒形の部材の両端部１４ａ，１４ａを除き格子状或いは籠型の壁面１４ｂに形成して、外面側と内面側との間を水が自由に流通できるようにする。
【００２８】
単品としての上流側ケース１３ａは、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂製で、図４に示すように、上流側の端面１１１が内面に漏れ止め用の同心的な環状溝１１１ａ，…，１１１ａを複数刻設することで接着面積を増し接着強度を高めるとともに外面を平面に形成した平板で塞ぎ、側周面１１２には軸方向に向けて長く刻設されたスリット１１３，…，１１３を周上等間隔に多数設け、下流側の端部は開口して、その周縁部には下流側ケース１３ｂとの嵌合部１３ｄを形成する縮径側段差部１１４を設け、円筒部は全体として大きな曲率半径で曲がる有底曲り円筒形に形成する。
【００２９】
単品としての下流側ケース１３ｂは、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂製で、図５に示すように、下流側の端面１２１を中心部に丸孔１２２を穿設して内面に漏れ止め用の同心的な環状溝１２１ａ，…，１２１ａを複数刻設することで接着面積を増し接着強度を高めるとともに外面を平面に形成した平板に形成し、その端面１２１の下流側に突設して内側に形成された空間を殺菌セラミック収納部１３ｆとして利用できるようにする円筒形状の突出部１２３（嵌合部１３ｅ）を外径がケースの外径よりも小径になるように形成し、端面１２１の上流側には水質浄化材収納部を形成する円筒部を全体として大きな曲率半径で曲がる有底曲り円筒形に形成する。
【００３０】
この有底曲り円筒形状の上流側の端部を開口し、端縁の内側には拡径した嵌合部１３ｄを形成する拡径側段差部１２４ａを設けて、上流側ケース１３ａの縮径側段差部１１４を挿入できるようにする。有底曲り円筒形状の側周面１２４には軸方向に向けて長く刻設されたスリット１２５，…，１２５を周上等間隔に多数設け、さらに側周面１２４の端面１２１の近傍には、周方向に延びるスリット１２６，１２６を軸方向に二列形成して原水の流入を容易にする。
【００３１】
最下流側の端部部材１３ｃは、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂製で、図６に示すように、中央部には不織布で挟持された殺菌セラミックを下流側ケース１３ｂの殺菌セラミック収納部１３ｆ側に押圧するとともに中央部に変形格子状に形成されたリブ１３１ａを備えた孔を穿設した壁面１３１を設け、その壁面１３１の上流側には下流側ケース１３ｂの殺菌セラミック収納部１３ｆを形成する円筒形の突出部１２３に外嵌して蓋をするための円筒形に形成されたケース側嵌合部１３２（嵌合部１３ｅ）を設けるとともに、壁面１３１の下流側にはシャワーヘッドの頭部側に嵌合するための外周側にＯリング１７を嵌める溝１３３を刻設した厚肉円筒状に形成されたヘッド側嵌合部１３４を設けて、シャワーヘッドの頭部に容易に取り付けることができるようにする。
【００３２】
筒形軸部材１４の外周に水質浄化材１１を周設した浄化材部材３０は、図７に示すように、筒形軸部材１４の外周に繊維状活性炭を所定厚みで均質に周設し、その外周に不織布を均一に巻回して表層部１２を形成して、活性炭集積部と不織布被覆部との２層の濾過層を形成した円筒形浄化材を形成する。この円筒形状の浄化材部材３０を中心軸に対して適当角度をつけるとともに軸方向に対しては中心から端部側へ向けて対称的になるように切断して分割した分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５を形成し、曲り浄化材組立品３６（図８参照）の製造に利用できる部品にする。
【００３３】
円筒形状の浄化材部材３０を製造するには、繊維状活性炭を混合した浴槽に、図示しない帯状又は筒状の不織布あるいは目の細かい網状捕集材を巻回又は外嵌して繊維状活性炭を捕集し易くした筒形軸部材１４を入れ、軸部材内部を吸引して、浮遊している繊維状活性炭を筒形軸部材１４の外周側に吸い寄せ、筒形軸部材１４の外周に繊維状活性炭を吸着することによって周設し、所定厚みに達してから外周に不織布を巻回して表層部１２を形成することによって、円筒状の浄化材部材３０を形成する。
円筒形状の浄化材部材３０を中心軸に対して適当角度をつけるとともに軸方向には中心から端部側へ向けて対称的になるように横断的に切断し、分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５に分割する（図８（Ａ））。
【００３４】
分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５のうち、軸方向に対称的な位置にある２つの分割浄化材組立品３２と分割浄化材組立品３４とを軸周りに180度回転して、各分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５の周面をそれぞれ軸方向長さが長い方の面をつなぎ合わせる向きに向け、各分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５の切断面にシリコン系接着剤を塗布して、各接着剤を塗布した切断面を突き合わせることにより接合し、繊維状活性炭からなる屈曲筒形の水質浄化材を形成している曲り浄化材組立品３６を成形する（図８（Ｂ），（Ｃ））。
【００３５】
接着剤が硬化した曲り浄化材組立品３６を、最下流側の端部部材１３ｃを一体に組付けて殺菌セラミックを内蔵した下流側ケース１３ｂの浄化材収容部に挿入し、続いて上流側ケース１３ａの縮径側段差部１１４にケース材料と同質系の接着剤を塗布して上流側ケース１３ａを曲り浄化材組立品３６に被せるとともに、上流側ケース１３ａの縮径側段差部１１４を雄側として雌側としての下流側ケース１３ｂの拡径側段差部１２４ａに挿入して（図８（Ｃ））、嵌合部１３ｄを接着することにより、曲り浄化材組立品３６を一体に内蔵した湾曲型浄水カートリッジ１０を形成する（図２参照）。
【００３６】
このように形成された湾曲型浄水カートリッジ１０は、図９に示すように、頭部３のカートリッジ取付部３ａ（図１参照）に端部部材１３ｃのＯリング１７を取り付けたヘッド側嵌合部１３４を挿入し、頭部３から湾曲型浄水カートリッジ１０の上流側及び下流側のケース１３ａ，１３ｂが露出した状態になっているところに把持部２０を外嵌し、頭部３を時計方向に回転して螺合するか、または把持部２０を湾曲型浄水カートリッジ１０とともに時計方向に回転して螺合することによって、頭部３と把持部２０とを組み合わせ、図１に示す状態に組み付ける。
そして、図１０に示すように、把持部２０のホース取付部に水栓部４０側に設けられているホース（図示せず）を接続して、把持部２０のホース接続側の端部を水栓部４０の本体４１側に設けられているシャワーヘッド取付部４２に差込み設置する。
【００３７】
通常、水質浄化材に通水時の圧力損失が低くかつ濾過能力が高い繊維状活性炭が使用される場合には、生産性が高い点に鑑みて円筒形あるいは円柱形に形成されるが、上記湾曲型浄水カートリッジ１０及びその製造方法によれば、このような形状の繊維状活性炭成形品からであっても、湾曲型の浄水カートリッジを形成することが容易にできるようになる。
【００３８】
このような湾曲型浄水カートリッジ１０では、水質浄化材の密度のバラツキが少なく濾過能力の高い湾曲型の浄水カートリッジが得られるとともに、浄水カートリッジを組込む把持部に対するデザインの自由度を高めることができる。
また、円筒形に成形された繊維状活性炭を切り口が斜めになるように切断し、軸方向の長さが長くなる面を繋げるように接合するため、容易に近似的に湾曲した曲り浄化材組立品３６を製造でき、この曲り浄化材組立品３６を収容することで湾曲型浄水カートリッジ１０を容易に製造することができるようになり、湾曲型浄水カートリッジの製造コストを安価にすることができる。
【００３９】
〔第２実施態様〕
第１実施態様の湾曲型浄水カートリッジ１０では分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５を、接着剤により切断面の活性炭同士を直接接着していたが、この方法に限らず、例えば、切断面同士の間に薄い板材を介して接着するようにしても良い。この場合には、軸方向に薄い隔壁が設けられて、浄化材における軸方向に対する通水量を均一化することが容易となる。
以下、第２実施態様として、隔壁となる薄い板材を使用する場合を具体的に説明する。
【００４０】
第２実施態様の湾曲型浄水カートリッジ５０では、図１１に示すように、曲り浄化材組立品５１が、中心軸に対して斜めの切断面になるように分割された分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５を周面の軸方向長さが長い方の面をつなぎ合わせる向きに向けて組み合わせ、接合すべき分割浄化材組立品３１と分割浄化材組立品３２、分割浄化材組立品３２と分割浄化材組立品３３、分割浄化材組立品３３と分割浄化材組立品３４、分割浄化材組立品３４と分割浄化材組立品３５の間に、それぞれ円盤状の仕切り板５２，…，５２を介装して接着することにより、外周側ケース１３に納まる形状に形成される。
【００４１】
仕切り板５２は、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂製で、図１２に示すように、円板の中央部に丸孔５２ａを穿設し、その丸孔５２ａの周縁部には嵌合用の突出部５２ｂを１面につき周上等間隔に４つ、両面から外方に突設する。各突出部５２ｂ，…，５２ｂは筒形軸部材１４の格子状あるいは籠型の壁面１４ｂに形成された空間部分に挿入できる大きさと間隔に形成し、突出部５２ｂの外周面は根元部から先端部に向けてわずかに先細りになるように形成して、壁面１４ｂ側への挿入抜出しが容易になる抜き勾配を設ける。仕切り板５２の各面には、突出部５２ｂ，…，５２ｂの外周に複数の環状溝（または環状突起）５２ｃ，…，５２ｃを同心円状に形成し、接着面積を増して、分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５の各接合面との接着面積を増加して、組立後の形状安定性、接着性及び漏れ防止性を向上させる。
【００４２】
曲り浄化材組立品５１の製造は、図１３〜１５に示すように、円筒形状の浄化材部材３０（図７（Ａ），図８（Ａ）参照）を中心軸に対して適当角度をつけるとともに軸方向には中心から端部側へ向けて対称的になるように横断的に切断して分割した分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５に、各仕切り板５２，…，５２の両面と各分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５の接合側の端面とにそれぞれシリコン系接着剤を塗布し、筒形軸部材１４の壁面１４ｂに形成されている空間部分の露出されている部分に各仕切り板５２，…，５２の突出部５２ｂ，…，５２ｂを挿入し、接着剤を塗布した面を互いに接着して、円筒形状の浄化材部材３０から所定形状の曲り浄化材組立品５１に成形する。
その他の構成及び製造方法は第１実施態様と同様とする。
【００４３】
このような曲り浄化材組立品５１では、各分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５の接着面に剛性の高い樹脂材料の仕切り板５２を用いて接着しているから、曲り浄化材組立品５１としての形状安定性が向上し、また軸方向に複数の仕切り板５２により隔壁が形成されて浄化用通路が軸に垂直な方向に近くなるため、浄化材における軸方向の位置に対する通水量が均一化されるとともに曲り浄化材組立品５１の浄化能力をより均一にすることができる。
【００４４】
〔第３実施態様〕
第１実施態様の湾曲型浄水カートリッジ１０及び第２実施態様の湾曲型浄水カートリッジ５０では、外周側ケース１３の中に収容していたが、形状安定性が維持できれば、この外周側ケース１３を用いなくても良い。この場合には、軽量化が進み、かつスペース的に余裕ができる。
以下、第３実施態様として、外周側ケースなしの形態を具体的に説明する。
【００４５】
第３実施態様の湾曲型浄水カートリッジ６０は、図１６に示すように、分割浄化材組立品３１，３２，３３，３４，３５を組み合わせて接合した分割浄化材接合品６１ａの外周に不織布製外皮６１ｂを被覆して二重表層部を形成することにより継ぎ目の外周を被覆した曲り浄化材組立品６１を形成する。この曲り浄化材組立品６１の上流側の端面と下流側の端面とにそれぞれ上流側端面閉鎖部材６２と下流側端面閉鎖部材６３とを接着して二重表層部を有する湾曲型浄水カートリッジ６０を形成する。
【００４６】
分割浄化材接合品６１ａは第２実施態様の曲り浄化材組立品５１と同様に構成し、同じように製造する。この分割浄化材接合品６１ａの外周に被覆する不織布は、図１７，１８に示すように、帯状不織布６４を巻回するか、または図１９，２０に示すように、筒状不織布６５を分割浄化材接合品６１ａの外周に被覆することにより形成される。
【００４７】
曲り浄化材組立品５１の上流側の端部に設ける上流側端面閉鎖部材６２は、円盤状に形成された部材の中央部に先端部を先細りに成形した筒形軸部材１４の内径側に挿入できる直径を有する円柱状突起６２ａを突出し、周端部には円柱状突起６２ａの突出方向と同じ方向へ断面が板状の係止環６２ｂを突出する。
【００４８】
曲り浄化材組立品５１の下流側の端部に設ける下流側端面閉鎖部材６３は、第１実施態様における下流側ケース１３ｂの端面１２１から下流側をそのまま残し、端面１２１から上流側には第１実施態様における側周面１２４の代わりに端面１２１の周端部に断面が板状の係止環６３ｂを突出する。
その他の構成及び製造方法は第２実施態様と同様とする。
【００４９】
〔第４実施態様〕
第１乃至３実施態様は屈曲筒形の湾曲水質浄化材を形成した場合を説明したが、カートリッジケース或はシャワーヘッドなどの湾曲に合わせて湾曲した湾曲筒形状の水質浄化材を形成しても良く、この場合を第４実施態様として以下に説明する。
【００５０】
第４実施態様の湾曲型浄水カートリッジ７０は、図２１，２２に示すように、水質浄化材７１と、周面に多数の水の出入りに適当なスリット７３ａを設けた外周側ケース（カートリッジケース）７３とが、互いに同じ曲り度合いで滑らかに湾曲した形状に形成され、外周側ケース７３の内周面と水質浄化材７１の外周面との間でほぼ均一な空隙が開くようにする。
外周側ケース７３における最下流側の端部には、第１乃至３実施態様と同様に、円盤状不織布１６，１６により挟まれた殺菌セラミック１５が配設される最下流側の端部部材１３ｃを同軸的に嵌着する。
【００５１】
滑らかに湾曲した水質浄化材７１を製造するための道具立てとしては、まず、図２３に示すような曲り筒形軸部材７４を多孔質材料あるいは微細な網目の網目状材料により形成して、周辺の液体を曲り筒形軸部材７４の内部へ吸引できるようにする。その筒形軸部材７４に取り付ける冶具は、図２４，２５に示すように、筒形軸部材７４の各端部に吸引用冶具８１を嵌着し、各吸引用冶具８１の周縁部に外嵌し、両周縁部間を覆うことで外径寸法を規定する、軸方向に二つ割りにするとともに図示しない比較的大きめの孔又はスリットを多数穿設した割型あるいは図示しない比較的粗い目の網状の割型に形成した外型８２，８２を嵌着して、図２６に示すように、筒形軸部材７４と外型８２，８２との間に水質浄化材７１の主要部材である繊維活性炭が集積する空間８２ｅを確保する。
【００５２】
吸引用冶具８１は、図２４に示すように、主要部材である円盤状に形成された側端蓋部材８１ａの一面側の中央部に筒形軸部材７４の端部が当接する座８１ｂを刻設し、円盤状蓋部材８１ａの他面側の中央部に吸引用配管接続部８１ｃを突設し、円盤状蓋部材８１ａの周縁部には外型嵌着用の切込段差部８１ｄを形成する。
外型８２，８２は、図２５に示すように、水質浄化材７１の外形状を規定する内面を形成した型枠で、比較的大きめの孔又はスリットを穿設した板状の割型あるいは比較的粗い目の網状の割型に形成し、半割り部に嵌め合せ用の段差部８２ａ，８２ｂを設け、各端部には吸引用冶具８１に設けた切込段差部８１ｄに嵌着するための凹部８２ｃを形成する。１つの割型である一方の外型８２に設ける段差部８２ａ，８２ｂは一方の段差部８２ａが雄型、他方の段差部８２ｂが雌型となるように形成する。
【００５３】
滑らかに湾曲した水質浄化材７１を製造するには、筒形軸部材７４の内部を負圧にして繊維状活性炭を吸引するために、図２６に示すように筒形軸部材７４の端部に吸引用冶具８１を取り付け、この吸引用冶具８１に外型８２，８２を取り付けて水質浄化材製造用に組み立て、この組立品の各吸引用配管接続部８１ｃに図示しない吸引装置側からの配管を接続し、水に繊維状活性炭と分散剤とを混入して攪拌した水槽に入れ、筒形軸部材７４の内部から水槽中の繊維状活性炭が混合されている水を吸引する。吸引時には、図２７に示すように、外型８２の孔又はスリットあるいは網目を介して通過した繊維状活性炭７１ａを微細な孔の開いた筒形軸部材７４の周囲に吸い寄せ、捕集して、集積させる。
【００５４】
軸部材内部を吸引して、浮遊している繊維状活性炭を曲り筒形軸部材７４に吸い寄せ、曲り筒形軸部材７４の外周に繊維状活性炭を吸着することによって均一に周設し、所定厚みに達してから水槽から取り出して外型８２，８２を外し（図２８）、周設された繊維状活性炭の外周に帯状の不織布を巻回するか又は筒状の不織布を被着するかして表層部７２を形成し、吸引用冶具８１を取り外して、繊維状活性炭を主材とする曲り円筒状の水質浄化材７１を形成する（図２９）。
【００５５】
このような第４実施態様の湾曲型浄水カートリッジでは、シャワーヘッドの湾曲した把持部の湾曲に沿って湾曲した水質浄化材を用いることにより、高密度で取扱が容易な湾曲型浄水カートリッジを実現することができる。これにより、従来では水質浄化材の形状に制約されて、直線的な形状に限られていた水質浄化材入りのシャワーヘッド把持部を、曲線的な形状に形成しても良好な水質浄化能力を付与することができ、手に馴染み易い形状のシャワーヘッドに成形することができ、シャワーヘッド外観デザインの自由度を高めることができるとともに浄水機能付きシャワーヘッドの利用領域を広げることができる。
【００５６】
〔別態様〕
これらの実施の形態は、発明の趣旨を理解しやすくするため具体的に説明しているが、発明内容を限定するものではないから、特に説明されていない別の態様を制限するものではなく、適宜変更しても良い。このような意味で発明の趣旨に沿う他の別態様を以下に示す。
【００５７】
前記湾曲型浄水カートリッジ１０では、繊維状活性炭を円筒状に形成するには、上記の湿式成形法の他に、射出成形法のように活性炭を噴出、圧縮して円筒を造る乾式成形法によっても良い。この場合に、使用する活性炭は繊維状である必要はなく、粒状であっても良く、また、結合剤を利用して成形し易くしても良い。
水質浄化材の主材料として活性炭を用いる場合について説明したが、浄化材には、活性炭等の物理化学吸着により残留塩素を除去する材料の他に、アスコルビン酸や亜硫酸カルシウム等の化学反応により残留塩素を無害化する薬剤を使用することもできる。
また、筒形軸部材１４の外周に水質浄化材１１として繊維状活性炭を周設した曲り浄化材組立品３６を製造したが、外型８２を用いずに形成しても良く、また、このような製造方法に限らず、例えば、椰子殻活性炭等の物理化学吸着する炭化有機物とゼオライト等のイオン吸着する無機複合体とを混合して、超高分子量ポリエチレン等の熱可塑性樹脂により固着した、多孔質固形フィルターを形成することにより曲り浄化材組立品を製造しても良い。これにより、水質浄化材の構成を多様な材料により多様な構成にすることができ、また浄化能力および流路抵抗を調整或は変更することができる。
また、カートリッジケースにおける下流側ケース１３ｂと最下流側の端部部材１３ｃとの嵌合部１３ｅの接合には、接着剤により接合する方法の他に、超音波溶着法によって接合しても良い。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明における請求項１に係る湾曲型浄水カートリッジでは、シャワーヘッドの湾曲した把持部に使用できる湾曲型浄水カートリッジを容易かつ安価に実現して、シャワーヘッドの湾曲した把持部に軽量で浄化能力の高い水質浄化材本体を有する湾曲型浄水カートリッジを収容できるようにし、湾曲型浄水カートリッジを収容した重量バランスの良いシャワーヘッドを提供することができ、また、把持部を含めて、シャワーヘッドのデザインの自由度を高めることができる。
【００５９】
請求項２に係る湾曲型浄水カートリッジでは、シャワーヘッドの湾曲した把持部に使用できる湾曲型浄水カートリッジを容易かつ安価に実現して、シャワーヘッドの湾曲した把持部に浄化能力の高い水質浄化材を有する湾曲型浄水カートリッジを収容できるようにし、取扱容易な湾曲型浄水カートリッジを収容した重量バランスの良いシャワーヘッドを提供することができ、また、把持部を含めて、シャワーヘッドのデザインの自由度を高めることができる。
【００６０】
請求項３に係る湾曲型浄水カートリッジでは、湾曲したシャワーヘッドの把持部に使用できる湾曲型浄水カートリッジに湾曲した水質浄化材を用いることができる。
請求項４に係る湾曲型浄水カートリッジでは、湾曲筒形に形成されたカートリッジに屈曲筒形状の湾曲水質浄化材を用いて、シャワーヘッドの湾曲した把持部に対しても使用できる湾曲型浄水カートリッジを安価に実現することができる。
【００６１】
請求項５に係る湾曲型浄水カートリッジでは、仕切りの間の流路が軸に対してより垂直に近くなり、軸方向に対する各仕切り間の通水量が均一化され、浄化能力を均一で安定したものにすることができる。
請求項６に係る湾曲型浄水カートリッジでは、水質浄化材の形状安定性を効果的に維持することができる。
【００６２】
また、請求項７に係る湾曲型浄水カートリッジでは、水質浄化材の外周側の形状安定性が増して、湾曲型浄水カートリッジの自立性を高めることができ、シャワーヘッドの湾曲した把持部に対しても使用できる軽量で安価な湾曲型浄水カートリッジを実現することができる。
また、請求項８に係る湾曲型浄水カートリッジでは、殺菌及び滅菌を含めて水質の浄化能力を高めることができるとともに吐出側からの雑菌の侵入を防止でき、より清浄な水を供給することができる。
【００６３】
また、請求項９に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法では、所定の曲率で湾曲した水質浄化材を製造できるようになり、シャワーヘッドの湾曲した把持部に収容することができる湾曲させた水質浄化材を容易かつ安価に得られ、湾曲した把持部に水質浄化材を収容したシャワーヘッドを安価に提供することができる。
また、請求項１０に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法では、湾曲したカートリッジケースに湾曲した水質浄化材を収容した湾曲型浄水カートリッジを得ることができる。
【００６４】
また、請求項１１に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法では、湾曲した把持部に収容することができる近似的に湾曲させた水質浄化材を備えた湾曲型浄水カートリッジを容易かつ安価に得られ、湾曲した把持部に水質浄化材を収容したシャワーヘッドを安価に提供することができる。
また、請求項１２に係る湾曲型浄水カートリッジの製造方法では、湾曲したカートリッジケースに近似的に湾曲させた水質浄化材を収容した湾曲型浄水カートリッジが容易かつ安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシャワーヘッドに内蔵された湾曲型浄水カートリッジを示す縦断面図である。
【図２】同上第１実施形態に係る湾曲型浄水カートリッジを示す縦断面図である。
【図３】同上第１実施の形態に係る円筒状軸部材を示す斜視図である。
【図４】同上第１実施の形態に係る上流側ケースを示す外観説明図であり、（Ａ）は下流側より見た斜視図、（Ｂ）は上流側より見た斜視図、（Ｃ）は側面外観図、（Ｄ）は下流側外観図、（Ｅ）は上流側外観図である。
【図５】同上第１実施の形態に係る下流側ケースを示す外観説明図であり、（Ａ）は下流側より見た斜視図、（Ｂ）は上流側より見た斜視図、（Ｃ）は側面外観図、（Ｄ）は下流側外観図、（Ｅ）は上流側外観図である。
【図６】同上第１実施の形態に係る端部部材を示す外観説明図であり、（Ａ）は下流側より見た斜視図、（Ｂ）は上流側より見た斜視図、（Ｃ）は側面外観図、（Ｄ）は下流側外観図、（Ｅ）は上流側外観図である。
【図７】同上第１実施の形態に係る円筒状の浄化材部材を示す縦断面説明図であり、（Ａ）は円筒状に成形された浄化材部材、（Ｂ）は５分割された浄化材部材である。
【図８】同上第１実施の形態に係る湾曲型浄水カートリッジの製造工程を示す側面外観説明図であり、（Ａ）は円筒状に成形された浄化材部材、（Ｂ）は５分割された分割浄化材組立品、（Ｃ）は屈曲筒形に成形された曲り浄化材組立品とその外周側ケースである。
【図９】同上第１実施の形態に係る湾曲型浄水カートリッジのシャワーヘッドへの収容直前の状態を示す側面外観説明図である。
【図１０】同上第１実施の形態に係る湾曲型浄水カートリッジを収容したシャワーヘッドの混合水栓への取付状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る湾曲型浄水カートリッジを示す縦断面図である。
【図１２】同上第２実施形態に係る仕切り部材を示す説明図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＡ−Ａ矢視による断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＢ−Ｂ矢視による断面図である。
【図１３】同上第２実施形態に係る屈曲筒形に成形された曲り浄化材組立品の接合直前における状態を示す分解斜視図である。
【図１４】同上第２実施形態に係る屈曲筒形に成形された曲り浄化材組立品を示す側面外観図である。
【図１５】同上第２実施形態に係る屈曲筒形に成形された曲り浄化材組立品を示す縦断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る湾曲型浄水カートリッジを示す縦断面図である。
【図１７】同上第３実施形態に係る帯状不織布を巻回した湾曲型浄水カートリッジの外観を示す側面図である。
【図１８】同上第３実施形態に係る帯状不織布を巻回した湾曲型浄水カートリッジの外観を示す斜視図である。
【図１９】同上第３実施形態に係る筒状不織布を被覆した湾曲型浄水カートリッジの外観を示す側面図である。
【図２０】同上第３実施形態に係る筒状不織布を被覆した湾曲型浄水カートリッジの外観を示す斜視図である。
【図２１】同上第４実施形態に係るシャワーヘッドに内蔵された湾曲型浄水カートリッジを示す縦断面図である。
【図２２】同上第４実施形態に係る湾曲型浄水カートリッジを示す縦断面図である。
【図２３】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材を示す説明図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図２４】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材に吸引用冶具を取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図２５】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材に取り付けた吸引用冶具に外型を嵌着する状態を示す分解斜視説明図である。
【図２６】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材に吸引用冶具と外型とを取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図２７】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材の内部を吸引して吸引用冶具と外型との間に繊維状活性炭を吸引する状態を示す縦断面説明図である。
【図２８】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材の外周に繊維状活性炭を吸引した後に外型を取り外した状態を示す縦断面図である。
【図２９】同上第４実施形態に係る曲り筒形軸部材の外周に繊維状活性炭を集積し表層部を設けて完成した水質浄化材を形成した状態を示す縦断面図である。
【図３０】従来の浄水カートリッジを内蔵したシャワーヘッドを示す縦断面図である。
【符号の説明】
３ 頭部
３ａ カートリッジ取付部
１０，５０，６０，７０ 湾曲型浄水カートリッジ
１１，７１ 水質浄化材
１２ 表層部
１３，７３ 外周側ケース（カートリッジケース）
１３ａ 上流側ケース
１３ｂ 下流側ケース
１３ｃ 端部部材
１４ 筒形軸部材
１５ 殺菌セラミック
１６ 円盤状不織布
１７ Ｏリング
２０ 把持部
３０ （筒形）浄化材部材
３１，３２，３３，３４，３５ 分割浄化材組立品
３６，５１，６１ 曲り浄化材組立品
５２ 仕切り板
５２ａ 丸孔
５２ｂ 突出部
５２ｃ 環状溝
６１ａ 分割浄化材接合品
６１ｂ 不織布製外皮
６２ 上流側端面閉鎖部材
６２ａ 円柱状突起
６２ｂ 係止環
６３ 下流側端面閉鎖部材
６３ｂ 係止環
６４ 帯状不織布
６５ 筒状不織布
７４ 曲り筒形軸部材
８１ 吸引用冶具
８２ 外型

Claims (12)

1. 軸心が湾曲した筒形に形成された水質浄化材を有し、その筒形の水質浄化材の外周面および内周面の一方を原水が進入する原水進入面とし、他方を浄水が流出する浄水流出面とし、かつ、その水質浄化材の両端面に、その各端面が納まる形状の一対の端面閉鎖部材を固着してなることを特徴とする湾曲型浄水カートリッジ。
2. 軸心が湾曲し両端面が閉塞されている筒形状に形成されて周面または端面に原水が進入する通孔と浄水が流出する通孔とを有するカートリッジケースと、このカートリッジケースの内形状に沿うように湾曲した筒形に形成され、外周面および内周面の一方を原水が進入する原水進入面とし、他方を浄水が流出する浄水流出面とする水質浄化材とからなり、上記カートリッジケース内にこの水質浄化材を収容することを特徴とする湾曲型浄水カートリッジ。
3. 前記水質浄化材を滑らかに湾曲した筒形に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の湾曲型浄水カートリッジ。
4. 前記水質浄化材を少なくとも一箇所で折り曲げられた屈曲筒形に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の湾曲型浄水カートリッジ。
5. 前記屈曲筒形に形成された水質浄化材の屈曲箇所を横断し、中央部に通孔を有する板状の仕切りを設けたことを特徴とする請求項４記載の湾曲型浄水カートリッジ。
6. 前記水質浄化材の内周面に沿って、周面に水を内外に流通させる多数の通孔を有する筒形軸部材を内嵌したことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の湾曲型浄水カートリッジ。
7. 前記水質浄化材の外周面を不織布により被覆したことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の湾曲型浄水カートリッジ。
8. 前記水質浄化材の下流側の前記端面閉鎖部材または前記カートリッジケースに、殺菌セラミック体を収容した殺菌セラミック収納部を配設したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の湾曲型浄水カートリッジ。
9. 浄化材料を湾曲した中空心棒の外周面に吸引して所定外径寸法まで集積し、集積された浄化材料の外面を不織布により被覆して、湾曲した筒形に成形された水質浄化材を製造することを特徴とする湾曲型浄水カートリッジの製造方法。
10. 前記湾曲筒形の水質浄化材を、軸心が湾曲し両端面が閉塞されている筒形状に形成されて周面または端面に原水が進入する通孔と浄水が流出する通孔とを有するカートリッジケースに収容することを特徴とする請求項９記載の湾曲型浄水カートリッジの製造方法。
11. 真直筒形に形成された浄化材部材を軸に対して斜めに切って複数に分割し、この分割された浄化材部材の軸方向長さが長い方を連接して、折れ線形の軸線を有する屈曲筒形の擬似曲り浄化材組立品を成形し、この擬似曲り浄化材組立品の表面を不織布により被覆して、屈曲筒形に成形された水質浄化材を製造することを特徴とする湾曲型浄水カートリッジの製造方法。
12. 前記擬似曲り浄化材組立品を、軸心が湾曲し両端面が閉塞されている筒形状に形成されて周面または端面に原水が進入する通孔と浄水が流出する通孔とを有するカートリッジケースに収容することを特徴とする請求項１１記載の湾曲型浄水カートリッジの製造方法。

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