JP4182066B2 - 浄水カートリッジ及び浄水器 - Google Patents

Description

この発明は、例えばジュースディスペンサ等に用いられ、水道水等の原水を濾過する場合に使用される浄水カートリッジ及び浄水器に関するものである。

従来、この種の浄水器としては、例えば、特許文献１において、図３に示すような構成のものが提案されている。すなわち、この従来構成においては、この浄水器１１の容器１２内に、浄水カートリッジ１３が収容配置されている。浄水カートリッジ１３は、濾過部１４と、その濾過部１４の上端部に取り付けられた上蓋１５ａと、濾過部１４の下端部に取り付けられた下蓋１５ｂとを備えている。そして、上蓋１５ａの上面の中心に出口２１が一体に突出形成されている。濾過部１４は、多孔質材料よりなる大径円筒状の外側フィルタ１８と、その外側フィルタ１８内に同一軸線上に配置された多孔質材料よりなる小径円筒状の内側フィルタ１９とを備えている。外側フィルタ１８と内側フィルタ１９との間の円筒状の空隙には、粒状活性炭よりなる濾材２０が充填されている。

そして、この浄水器１１の使用時には、水道水等の原水が容器１２の流入口１６から流入されて、容器１２内に満たされる。この状態で、容器１２の流出口１７に接続された図示しない浄水を供給するための給水パイプ中の給水ポンプが起動されたりすると、容器１２内の原水が外側フィルタ１８、濾材２０及び内側フィルタ１９を通過して、内側フィルタ１９内の連通路２２に流される。これにともなって、容器１２内に流入口１６から原水が供給される。原水に対する濾過により、原水に含まれる異物や細菌等が除去される。その後、濾過された浄水が連通路２２から出口２１及び流出口１７を介して、前記給水パイプ側に流出されて、利用されるようになっている。
特開２００４−８２０６７号公報

ところが、上記の浄水カートリッジ１３において、原水を前記濾材２０を通過させて濾過するのみでは、原水中の殺菌用の塩素が除去されることにより、浄水カートリッジ１３から下流側の配管内に雑菌が繁殖したりするおそれがある。

このため、濾材２０を構成する粒状活性炭として、銀等の抗菌コーティングを施したものを用いることも考えられる。このように構成した場合は、浄水中に抗菌コーティングが溶出して、雑菌の繁殖を抑える。しかし、原水濾過を続けると、抗菌コーティングが薄くなったりして、溶出量が少なくなって徐々に抗菌機能が低下し、雑菌の繁殖を抑えられなくなる。

この発明の目的は、濾材の抗菌機能が低下した場合でも、雑菌の繁殖を抑えることができる浄水カートリッジ及び浄水器を提供することにある。

以上の目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、円筒状をなす外側フィルタ４４と、その外側フィルタ４４の内側において同外側フィルタ４４と同軸上に配置されるとともに、複数の小孔４８を有する中間板４９を介して軸方向に隣接配置された円筒状をなす上部及び下部内側フィルタ４５、４６とを備えた円筒状の濾過部４１と、その濾過部４１の上端部に取り付けられ出口３９を有する上蓋４２及び同濾過部４１の下端部に取り付けられた下蓋４３と、前記濾過部４１は前記外側フィルタ４４と両上部及び下部内側フィルタ４５、４６との間に介在された粒状活性炭よりなる濾材４７とを備え、前記下蓋４３、下部内側フィルタ４６及び中間板４９により下部室５０が形成されるとともに、前記上蓋４２、上部内側フィルタ４５及び中間板４９により上部室５１が形成され、前記外側フィルタ４４、濾材４７、下部内側フィルタ４６、下部室５０、中間板４９の小孔４８及び上部室５１により前記出口３９に至るメイン通路Ｍが形成され、前記外側フィルタ４４、濾材４７、上部内側フィルタ４５及び上部室５１により出口３９に至るサブ流路Ｓが形成され、前記上部内側フィルタ４５の通水抵抗を前記下部内側フィルタ４６の通水抵抗よりも高くして、前記サブ流路Ｓの通水抵抗をメイン流路Ｍの通水抵抗よりも高くし、前記メイン流路Ｍにおいては、抗菌コーティングが施された流動可能な粒状濾材よりなる流動濾過床５２を前記上部室５１内に収容することにより抗菌濾過部を形成して、この抗菌濾過部により原水を抗菌濾過処理し、メイン流路Ｍの下部内側フィルタ４６と対応する濾材４７の濾過床をサブ流路Ｓの上部内側フィルタ４５と対応する濾過床よりも厚くしてメイン流路Ｍの濾過能力をサブ流路Ｓの濾過能力よりも高くすることにより、通常濾過部を有する前記サブ流路Ｓは、メイン流路Ｍを通る原水と比較して塩素が多く残留するように原水を濾過することを特徴とする。

従って、請求項１に記載の発明においては、給水ポンプの起動時のように、大量の原水が流れるときに、その一部がサブ流路を通って濾過される。このため、比較的塩素含有量の多い濾過処理水が浄水器の下流側に供給され、抗菌濾過部の機能が低下したとしても、塩素により抗菌機能を維持できる。

また、請求項１に記載の発明においては、濾材を保持するフィルタの通水抵抗を設定したのみの構成であるため、部品点数が増えることはなく、構成が簡単である。

また、請求項１に記載の発明においては、メイン流路の濾過能力が高いために、結果として十分な濾過能力を得ることができる。

さらに、請求項１に記載の発明においては、濾過処理水に対して抗菌イオンを効果的に溶出させることができ、有効な抗菌機能を得ることができる。

さらに、請求項１に記載の発明においては、全体を円筒状に形成でき、浄水器の容器内に収容するのに都合がよい。
浄水器に係る請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の浄水カートリッジを容器内に収容して用いたことを特徴とする。

従って、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明の効果を得ることができる。

以上のように、この発明においては、抗菌濾過部の機能が低下したとしても、有効な抗菌機能を維持でき、配管系を清潔に保つことができる。

以下、この発明を具体化した実施形態を図１及び図２について説明する。
浄水器３１の容器３２は有底円筒状に形成され、その上端開口部には蓋体３３がシールリング３４を介して止め具３５により着脱可能に取り付けられている。前記容器３２及び蓋体３３は、ステンレススチール等の金属よりなる。蓋体３３の頂壁の中心より偏倚した位置には、水道水等の原水を流入させるための円筒状の流入口３６が配設されている。蓋体３３の頂壁の中心には、濾過後の浄水を流出させるための円筒状の流出口３７が配設されている。

前記容器３２と蓋体３３との間には、浄水カートリッジ３８がその周側部及び下部と容器３２の内面との間に所定の空隙をおいた状態で着脱可能に収容配置されている。すなわち、浄水カートリッジ３８の頂部の中心には円筒状の出口３９が突設され、その外面にはネジ部４０が形成されている。そして、容器３２内に浄水カートリッジ３８を挿入することにより、その浄水カートリッジ３８の底部が容器３２の内底部に当接して位置規制されるようになっている。また、この状態で容器３２の上端開口部に蓋体３３を閉鎖装着することにより、浄水カートリッジ３８上の出口３９がネジ部４０を介して、蓋体３３の流出口３７のネジ部３７ａに螺合されて、出口３９と流出口３７とが接続されるようになっている。

図１に示すように、前記浄水カートリッジ３８は、円筒状の濾過部４１と、その濾過部４１の上端部に取り付けられた上蓋４２と、濾過部４１の下端部に取り付けられた下蓋４３とを備えている。そして、上蓋４２の上面の中心に前記出口３９が一体に突出形成されている。濾過部４１は、多孔質材料あるいは不織布よりなる大径円筒状の外側フィルタ４４と、その外側フィルタ４４内に同一軸線上に配置された多孔質材料あるいは不織布よりなる小径円筒状の上部内側フィルタ４５及び下部内側フィルタ４６とを備えている。

外側フィルタ４４と内側フィルタ４５，４６との間の円筒状の空隙には、粒状活性炭よりなる濾材４７が充填されている。この粒状活性炭においては、全活性炭粒のうちの所定割合（例えば、１０％）の活性炭粒が銀等の抗菌コーティングを有しており、濾材４７中に雑菌が繁殖するのを抑制するようになっている。

下部内側フィルタ４６の上端には複数の小孔４８を形成した中間板４９が載置状態で配置されており、この中間板４９の上面外周には前記上部内側フィルタ４５が載置されている。

そして、下部内側フィルタ４６は例えば厚さ３ｍｍで、上部内側フィルタ４５は例えば厚さ５ｍｍで、上部内側フィルタ４５が厚くなっている。また、濾材４７は、下部内側フィルタ４６に対応する下部濾過部４７ｂの濾過床が厚く、上部内側フィルタ４５に対応する上部濾過部４７ａの濾過床が薄くなっている。そして、上部濾過部４７ａが厚くても、下部内側フィルタ４６が薄いために、上部濾過部４７ａと比較して、下部濾過部４７ｂ側の通水抵抗が低い。前記下蓋４３，下部内側フィルタ４６及び中間板４９により下部室５０が形成され、前記上蓋４２、上部内側フィルタ４５及び中間板４９により上部室５１が形成されている。この上部室５１内には、銀コーティングを施した粒状活性炭よりなる流動濾過床５２が収容されており、この粒状濾材としての粒状活性炭は、水流により上部室５１内を流動可能である。この流動濾過床５２は、流動濾過部，抗菌濾過部及び抗菌処理部を構成する。

そして、この実施形態においては、外側フィルタ４４、下部濾過部４７ｂ、下部内側フィルタ４６、下部室５０、小孔４８及び上部室５１により、出口３９に至るメイン流路Ｍが形成されている。また、外側フィルタ４４、上部濾過部４７ａ、上部内側フィルタ４５及び上部室５１により出口３９に至るサブ流路Ｓが形成されている。従って、メイン流路Ｍの通水抵抗がサブ流路Ｓの通水抵抗よりも低い。

前記上蓋４２及び下蓋４３には透孔６１を有する筒状部６３が一体形成され、両筒状部６３間にはバイパス筒６２が嵌合連結されている。
さて、この浄水器３１の使用時には、水道水等の原水が容器３２の流入口３６から流入されて、容器３２内に満たされる。この状態で、流出口３７に接続された図示しない浄水を供給するための給水パイプ中の給水ポンプ（図示しない）が起動されると、その起動時には、配管内の水が給水ポンプに一時的に多量に吸引される。このため、原水がメイン流路Ｍ及びサブ流路Ｓの双方を介して流れる。メイン流路Ｍを流れる原水は、下部濾過部４７ｂで濾過されるとともに、流動濾過床５２で再度濾過されて、出口３９及び流出口を介して、前記給水パイプ側に流出される。またサブ流路Ｓを流れる原水は、上部濾過部４７ａで濾過されて、出口３９及び流出口から流出される。

このとき、メイン流路Ｍを流れる原水は、濾過床の厚い下部濾過部４７ｂと流動濾過床５２を通過するため、含有塩素のほとんどが除去され、しかも、流動濾過床５２において、銀イオンを含む。このため、有効に抗菌作用を付加された濾過水となる。一方、サブ流路Ｓを流れる原水は、濾過床の薄い上部濾過部４７ａを通過するため、メイン流路Ｍを通る原水と比較して、残留塩素の量が多い。このため、比較的塩素を含んだ濾過水となる。

その後、給水ポンプが定常運転状態に移行すると、同給水ポンプの吸引圧力が低下するため、原水は通水抵抗の高いサブ流路Ｓ内をほとんど流れることなく、通水抵抗の低いメイン流路Ｍを通って濾過される。

なお、流入口３６からの原水の一部は、バイパス筒６２を介してバイパスされて、容器３２内に満たされる。従って、原水が逆方向の２方向から流れることになり、容器３２内における原水の滞留を抑制できる。

以上に述べたこの実施形態においては、以下の効果を発揮する。
・ 給水ポンプの起動時には、残留塩素を多く含んだ浄水がサブ流路Ｓを通って給水される。言い換えれば、給水ポンプが起動するごとに比較的多くの塩素が浄水器以降の処理水供給系統内を流れることになる。従って、流動濾過床５２の銀コーティングが薄くなって、銀イオンの溶出量が減少したとしても、給水ポンプが起動するごとにサブ流路Ｓを介して供給される浄水の残留塩素により配管系の雑菌の繁殖を抑制できる。

・ サブ流路Ｓを介して供給される残留塩素を多く含んだ浄水は給水ポンプの起動時のみに供給されるだけである。しかも、サブ流路Ｓにも濾材４７の上部濾過部４７ａが存在するために、かなりの量の塩素が除去されている。従って、サブ流路Ｓを介して浄水が供給されて、それが飲料に供されても、カルキ臭を感じることはない。

なお、この発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化できる。
・ 流動濾過床５２を省略すること。この場合、濾材４７の粒状活性炭として、銀コーティングを施した活性炭粒の比率を高くするのが好ましい。

・ 流動濾過床５２の代わりに、繊維状活性炭等、別の濾材を設けること。

この発明を具体化した浄水カートリッジの断面図。 同じく浄水器の断面図。 従来構成を示す断面図。

符号の説明

３１…浄水器、３２…容器、３８…浄水カートリッジ、４１…濾過部、４２…上蓋、４３…下蓋、４４…外側フィルタ、４５…上部内側フィルタ、４６…下部内側フィルタ、４７…濾材、４８…小孔、４９…中間板、５０…下部室、５１…上部室、５２…流動濾過床、Ｍ…メイン流路、Ｓ…サブ流路。

Claims (2)

1. 円筒状をなす外側フィルタ（４４）と、その外側フィルタ（４４）の内側において同外側フィルタ（４４）と同軸上に配置されるとともに、複数の小孔（４８）を有する中間板（４９）を介して軸方向に隣接配置された円筒状をなす上部及び下部内側フィルタ（４５）（４６）とを備えた円筒状の濾過部（４１）と、
   その濾過部（４１）の上端部に取り付けられ出口（３９）を有する上蓋（４２）及び同濾過部（４１）の下端部に取り付けられた下蓋（４３）と、
   前記濾過部（４１）は前記外側フィルタ（４４）と上部及び下部内側フィルタ（４５）（４６）との間に介在された粒状活性炭よりなる濾材（４７）とを備え、
   前記下蓋（４３）、下部内側フィルタ（４６）及び中間板（４９）により下部室（５０）が形成されるとともに、前記上蓋（４２）、上部内側フィルタ（４５）及び中間板（４９）により上部室（５１）が形成され、
   前記外側フィルタ（４４）、濾材（４７）、下部内側フィルタ（４６）、下部室（５０）、中間板（４９）の小孔（４８）及び上部室（５１）により前記出口（３９）に至るメイン通路（Ｍ）が形成され、前記外側フィルタ（４４）、濾材（４７）、上部内側フィルタ（４５）及び上部室（５１）により出口（３９）に至るサブ流路（Ｓ）が形成され、
   前記上部内側フィルタ（４５）の通水抵抗を前記下部内側フィルタ（４６）の通水抵抗よりも高くして、前記サブ流路（Ｓ）の通水抵抗をメイン流路（Ｍ）の通水抵抗よりも高くし、
   前記メイン流路（Ｍ）においては、抗菌コーティングが施された流動可能な粒状濾材よりなる流動濾過床（５２）を前記上部室（５１）内に収容することにより抗菌濾過部を形成して、この抗菌濾過部により原水を抗菌濾過処理し、
   前記メイン流路（Ｍ）の下部内側フィルタ（４６）と対応する濾材（４７）の濾過床をサブ流路（Ｓ）の上部内側フィルタ（４５）と対応する濾過床よりも厚くしてメイン流路（Ｍ）の濾過能力をサブ流路（Ｓ）の濾過能力よりも高くすることにより、通常濾過部を有する前記サブ流路（Ｓ）は、メイン流路（Ｍ）を通る原水と比較して塩素が多く残留するように原水を濾過する
   ことを特徴とする浄水カートリッジ。
2. 請求項１に記載の浄水カートリッジを容器内に収容して用いたことを特徴とする浄水器。

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