JP4307669B2

JP4307669B2 - Water treatment filter

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Publication number: JP4307669B2
Application number: JP37445399A
Authority: JP
Inventors: 俊夫松村; 剛卜部
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001079541A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭などで水道の蛇口や水道管から水道水を取り込み内部のフィルターなどを通すことによって水中の汚染物質を除去する水処理器に用いるフィルターであり、より詳しくは、活性炭をより効率よく使うことによって従来と同じ処理能力を持ちながらコンパクトサイズにすることが可能であり、水処理能力や性能に優れたフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭などで使用される浄水器や清水器と呼ばれる水処理器の交換カートリッジフィルターは、粒状の活性炭で残留塩素や有機物を吸着除去し、中空糸膜でミクロサイズの汚れ、赤サビや細菌などを取る構造を有しているのが一般的である。
【０００３】
具体的な構造としては、円筒形の容器からなるカートリッジ内に活性炭の部屋と中空糸膜の部屋とにそれぞれを収納配置し、水をカートリッジ内に導入して活性炭の部屋へ送ってカルキ臭やカビ臭などをとり、次いで中空糸の部屋へ送り、活性炭で取り除けなかったものを除去するというものが挙げられる（例えば、特開平１０−８５７２９号公報）。
【０００４】
また、中空糸膜からなるチューブを円筒形の容器からなるカートリッジの中心に配置してその外周側に活性炭を配置して、外周側から水を流し、活性炭の層を通過させた後、中空糸膜を通過させて処理済の水をカートリッジから出すという構造のものも使用されている（特開平８―７１５４１号公報）。
【０００５】
いずれの構成においても活性炭は、活性炭が通過せず水のみが通過するような小径の孔を有する膜に仕切られた部屋の中に粒状で蓄えられた状態で用いられるものであった。
【０００６】
特開平２−１７９８９号公報には、多孔質プラスチック・マトリックス内に活性炭粒子をトラップした水処理器が開示されている。多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させることによって小さな粒径の活性炭を使用できるようにしたものである。
【０００７】
また、米国特許第４７５３７２８号にもポリマーで活性炭を固めたフィルターで、しかもそのポリマーとして１．０ｇ／１０ｍｉｎ未満（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）である低メルトインデックスのポリマーを用いたものが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、まず特開平１０−８５７２９号公報や特開平８―７１５４１号公報に開示されたような構造のフィルターでは、活性炭では主に塩素を除去し、細かな汚れや濁りなどを中空糸膜において除去するのであるが、活性炭を通過する際に細かな汚れがほとんど除去されないことから中空糸の目が詰まりやすく寿命が短いのが現状であった。
【０００９】
更に粒状の活性炭を用いると、水が活性炭の層中を通過するときに、自然と水みちがついてしまい、活性炭を部分的にしか使うことができないので、塩素などを除去する性能の寿命が短くなってしまうことになる。
【００１０】
特開平２−１７９８９号公報や米国特許第４７５３７２８号公報では多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させて固化したフィルターを用いている。このような構造にすることによって、より粒径の小さな活性炭を使うことができるので効率がよくなり、しかもフィルター全体に水の流れるようにすることができることから、活性炭による塩素などの除去性能を長持ちさせることが可能である。
【００１１】
しかし、このようなフィルターを用いただけでは水中のこまかな汚れが十分に除去できず、濁りの多い水の場合に十分な浄水性能が得られないという問題がある。また、蛇口直結型水処理器のフィルターとして使用するということについてはなんら開示されていない。
【００１２】
蛇口直結型水処理器のフィルターの場合は、軽量でしかも小型であることが求められるが、活性炭をプラスチック内に分散させたような構造のフィルターの場合、小型にすると塩素などの除去性能が十分に得られないという欠点があった。また、蛇口直結型水処理器の場合、通常２．０〜３．０Ｌ／ｍｉｎ程度の流量を必要とするが、塩素などの除去性能を上げるため、粉末状の活性炭を使用すると流量が十分に得られないといった問題があることがわかった。
【００１３】
そこで本発明は、活性炭による塩素などの除去性能が長期にわたって維持でき、しかも細かな汚れや濁りも除去することができ、また、蛇口直結型水処理器のような活性炭の使用量やサイズが制限される用途においても、浄水性能が高く、しかも十分な流量が得られる水処理器用フィルターの提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために本発明の請求項１では、水から汚染物質を除去するための水処理器用フィルターにおいて、６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を１対１〜４対１の割合で混合した活性炭を、高分子量でメルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）の重合体結合材で固化した多孔質の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うことを特徴とする。
【００１５】
このように重合体結合材で固めた活性炭からなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りなどを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。また、重合体結合材としてこのようなメルトインデックスのものを用いることによって、活性炭を固化する際に重合体結合材が液状に溶融せず活性炭を覆ってしまうことがないので、適度にバインダーとして働かせることができ、しかもより少ない量の重合体結合材で活性炭を固めることができる。そのためフィルター中に含まれる活性炭の量を多くすることができ、水を処理する性能を向上させることができる。また、活性炭の粒径を以上のような２種類のものを混合して用いることによって、活性炭による塩素や汚れなどを除去する性能を十分なものに保持すると同時に、十分な流量を得ることができる。
【００１６】
請求項２では、第１フィルターがフィルターの外層側に、第２フィルターが内層側に配置されており、第１フィルターの外側面から水を供給し第１フィルターを通した後に、内層側の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターとしている。
【００１７】
通常、縦長の円筒形状である水処理器用フィルターにおいて外側面という広い面積で水を取り込むことができるので流量を得やすいということができる点で有利である。
【００１８】
請求項３では、水処理器用フィルターの外側面には濾過層を被覆するとともに、頂面および底面には前記フィルター本体と水密性をもって接している不透水性キャップを配置しており、底面のキャップには排水孔を設けてなる水処理器用フィルターとしている。
【００１９】
このような構造とすることによって、まず濾過層で大きなサイズのゴミを取り除くことができるので第１フィルターの目詰まりを防止し、寿命を延ばすことができる。
【００２０】
請求項４では水処理器用フィルターの上層に配置された第１フィルターと下層に配置された第２フィルターからなり、上層の第１フィルターから水を供給し、第１フィルターを通した後に、下層の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターである。
【００２１】
このように二つのフィルターを上下に配置し、上下方向の水の流れを用いることによって、フィルター全域が効率よく使用することができるため、高い浄水性能を得ることができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
請求項５では、第１フィルターは活性炭に重合体結合材を１０〜２５重量％配合しており、かつ密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ³である水処理器用フィルターとしている。
【００２７】
第１フィルターを通過する流量は、活性炭と重合体結合材との混合比や、成形する際の圧力のかけ方にも左右されることになる。固化した第１フィルターの密度を０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ³の範囲内に設定することによって、水処理器用フィルターとして使用するのに十分な水の流量を確保することができ、かつ十分に水の汚れを取り除くこともできる。
【００２８】
請求項６では、水道の蛇口に直結する蛇口直結型水処理器に用いるフィルターである水処理器用フィルターとしている。
【００２９】
このように蛇口直結型水処理器に活性炭を重合体結合材で固化した多孔質のフィルターを用いることによって、フィルター内に水みちを作ってしまうことがなく、全体に水の流れを行き渡らせることができ、蛇口直結型の水処理器のようにサイズの制限のあるものであっても高い性能を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の水処理器用フィルターの例を示す下方斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は水処理器用フィルターを用いる蛇口直結型水処理器の断面図である。
【００３１】
本発明の水処理器用フィルター１は、例えば図３に示すような水処理器Ｓにカートリッジとして装着使用するもので、活性炭を高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材で固化した多孔質性の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うよう構成されたものである。
【００３２】
このように重合体結合材で固めた活性炭からなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。
【００３３】
本発明の水処理器用フィルター１の具体的な構造としては例えば図１、図２に示すように、４５〜５０ｍｍφ×９０〜１００ｍｍ程度のサイズを有する円筒形状で２層構造となっており、外層側には活性炭を重合体結合材で固化した多孔質性の第１フィルター２と、該第１フィルター２の内層側に中空糸膜にて構成された第２フィルター３を配置した構造となっている。
【００３４】
第１フィルター２の外側面は濾過層４で被覆されており、頂面及び底面部分には、キャップ５がかぶさっており、前記第１フィルター２とキャップ５とは融着や接着などの手段で水密性をもって一体的に接続されている。底面側に配置したキャップ５には前記孔５に相当する位置に排水孔５ａを設けており、第２フィルターを通過した水が排水孔５ａから排出されるようになっている。第１フィルター２とキャップ５が水密性をもって接続されているので、第１フィルター２とキャップ５の隙間から処理前の水が排水孔５ａに第１フィルター２を通らずに流れ込むことを防止できる。
【００３５】
また、内層側の第２フィルター３は第１フィルター２の円筒の中心軸位置に１５〜２５ｍｍφ程度の径の孔６を有し、該孔６には中空糸膜からなる第２フィルター６が配置されている。
【００３６】
この水処理器用フィルター１を水処理器Ｓに取りつけたときの水の流れは、第１フィルター２の外側面に配置した濾過層４側から、水を取り込み、濾過層４で大きなごみを取った後、第１フィルター２を通過させて残留塩素や有機物などを吸着除去するとともに小さな汚れを除去し、孔６内に湧き出した水は中空糸膜からなる第２フィルター３にて更に細かな汚れが除去され、水処理器Ｓの浄水口Ｊから出されるという行程で処理が行われる。
【００３７】
一方、本発明の別の例である水処理器用フィルター１１は、図４に示すような水処理器Ｓにカートリッジとして装着使用するものである。構造としては図４に示すように活性炭を重合体結合材で固化した４５〜５０ｍｍφ×４５〜５０ｍｍ程度のサイズを有する円筒形の第１フィルター１２が上層に配置され、下層には中空糸膜からなる第２フィルター１３が配置されている。
【００３８】
この例の場合、第１フィルター１２の外側面を濾過層１４で被覆するとともに、頂面及び底面部分にキャップ１５がかぶさっており、前記濾過層１４と一体化されており、底面側のキャップ１５には排水孔１５ａが設けられていて第１フィルター１２を通過した水はこの排水孔１５ａから次ぎの第２フィルター１３に送られる。
【００３９】
第１フィルター１２の下層には中空糸膜からなる第２フィルター１３が配置され、第１フィルター１２と水密性をもって一体的に接続されており、第１フィルター１２からの水が全部第２フィルター１３に送られることになる。
【００４０】
この例の場合は、水道水が第１フィルター１２の外側面から供給され、第１フィルター１２を通過した後に、その下層に配置した第２フィルター１３を通過することになる。第１フィルター１２からの水は全部が第２フィルター１３の上端から供給されて下端から排出されることになるので第２フィルター１３を全域に渡って効率よく使用することができ、より浄水性能を高めることができる。
【００４１】
また、第１フィルター１２での水の取り込みは外側面に限られるものではなく、頂面に濾過層１４を配置して頂面からとりこむようにすることも可能である。そうすることによって、第１フィルター１２の全域が有効に使用することができ、浄水性能も向上することになる。
【００４２】
一般的に蛇口直結型に限られることなく水処理器Ｓには、例えば図３に示すように浄水口Ｊと原水口Ｇを備えており、水の流れを矢印で示すように水道Ｗから供給された水を切替レバーＣなどによって、処理を行う経路へ水を誘導して処理した水を出す場合と、何も処理せずそのまま通過させて原水で出す場合を切りかえることができるようになっている。そして、処理する場合には、前記のような行程で処理されることになる。
【００４３】
本発明の水処理器用フィルター１、１１に用いる第１フィルター２、１２は活性炭を重合体結合材で固化した多孔質成形体であり、重合体結合材としては低メルトインデックスの高分子量多孔質ポリマーを用いる。
【００４４】
活性炭は６０メッシュパス以上のものを用いることができ、６０メッシュパス未満であると、重合体結合材で活性炭を固めることが困難になることと、第１フィルター２、１２中の空隙が大きくなりすぎて活性炭に接触することなく第１フィルター２、１２を通過してしまう水が多くなるので塩素や汚れなどを除去する性能が悪くなるので好ましくない。
【００４５】
以上の第１フィルター２、１２に用いられる重合体結合材と活性炭における更に好ましい形態として、粒子の大きいもの及び粒子の小さいものの２種類の活性炭を用い、粒径の大きい第１の活性炭としては６０−１００メッシュパスの粒状活性炭を用い、粒径の小さい第２の活性炭としては１００メッシュパスの粉末活性炭を用いる。そして粒径の大きい活性炭と粒径の小さい活性炭を１対１から４対１の割合で混合し、このような活性炭を低メルトインデックスの重合体結合材で固化する。
【００４６】
このような２種類の粒径分布を有する活性炭を前記のような比率で混ぜて使用することによって、６０−１００メッシュパスの粒状活性炭同士の隙間に適当に１００メッシュパス以上の粉末状活性炭が存在し、塩素などの除去性能と十分な流量が長期に渡って得られるという能力を兼ね備えた第１フィルター２、１２を得ることができる。
【００４７】
ここで上記の第１の活性炭として６０メッシュパス未満のものを用いると、やはり重合体結合材で活性炭を固めることが困難になることと、第１フィルター２、１２中の空隙が大きくなりすぎて活性炭に接触することなく第１フィルター２、１２を通過してしまう水が多くなるので水の塩素などの除去性能が悪くなるので好ましくない。
【００４８】
そして第２の活性炭として１００メッシュパスよりも細かい、例えば３００メッシュパス以上の活性炭を用いると第１フィルター２、１２の空隙部分が少なくなってしまい十分な流量が得られなくなるので好ましくない。
【００４９】
前記低メルトインデックスの重合体結合材としては、水処理器のフィルターとしての用途として問題なく使用できるために無毒性であることが必要になるとともに、単体で成形した場合に多孔質体を形成しやすい樹脂であることが好ましい。具体的には分子量が数十万〜数百万程度の超高分子量ポリエチレンで原料の粒子径が約１００μｍ、カサ密度０．３ｇ／ｃｍ³未満の樹脂であって、メルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）であるものが挙げられる。
【００５０】
重合体結合材がのメルトインデックスが、１．１ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）未満であると、フィルター成形時の流れが悪く、活性炭を固めるためには、重合体結合材の量を多くしなければならない。そうするとフィルター内に占める活性炭の量が少なくなるので、水を処理する性能は低くなってしまう。
【００５１】
また、重合体結合材がのメルトインデックスが、２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）をこえると、フィルター成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまい、水が活性炭を通過できなくなるので好ましくない。
【００５２】
重合体結合材が上記のようなメルトインデックスを有するポリマーであることによって高温において適度な粘度であるがゆえ、活性炭ブロック成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまうことがない。また多孔質体を形成することは活性炭ブロックのフィルター機能を損なわない有効な結合材である。
【００５３】
さらに活性炭と重合体結合材を混合する割合は活性炭に対して重合体結合材を１０から２５重量％配合し、かつ第１フィルター２、１２の密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ³を有したものとすることによって、例えば、蛇口直結型水処理器では、通常必要とされる動水圧０．１ＭＰａにて２．０Ｌ／ｍｉｎを上回る流量を確保することが可能である。
【００５４】
活性炭に対する重合体結合材の配合量が１０重量％未満であると活性炭を固化することが困難となり、２５重量％を超えると重合体結合材が活性炭の表面を覆う部分が多くなりすぎて、活性炭を有効に使用することができなくなるので好ましくない。
【００５５】
また、固化後の第１フィルター２、１２の密度が０．５ｇ／ｃｍ³未満になると剛性が低くなってしまい、フィルターが脆く崩れやすいので好ましくない。０．６５ｇ／ｃｍ³を超えると硬め過ぎとなって第１フィルター２、１２の空隙がすくなく十分な流量を得ることができなくなるので好ましくない。
【００５６】
なお、第１フィルターには上記活性炭以外に、水の汚れや塩素などを除去できるような添加物を別途混入してもよい。
【００５７】
第１フィルター２、１２の作成方法としては、次のような方法が挙げられる。所定量の活性炭と重合体結合材を混合し、金型に充填後２００℃前後の温度にて所定時間加熱、圧縮し、冷却することによってフィルター２、１２を作成することができる。前記の加熱後に圧縮量を調整することによって、第１フィルター２、１２の密度を上記のような０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ³の範囲内に調整することができる。
【００５８】
以上のような、２種類の所定の粒径を有する活性炭を所定の比率で混合し、しかも重合体結合材のメルトインデックスも前記のような所定の範囲のものを用いて活性炭との割合も所定範囲とすることによって、活性炭により水の塩素などの除去する効果が大きく、しかも流量の面でも十分な流量を確保することができる。ここで殆どの汚れが除去されるため、最後の処理工程である中空糸膜フィルターへの目詰まりを軽減し、寿命を延ばし、蛇口直結型水処理器のようにフィルターの重さや大きさが制限されたような状態においても十分な性能と能力を持ったフィルターを提供することができる。
【００５９】
濾過層４、１４は、これを配置することで１次フィルターの役割を果たし、第１フィルターの早期目詰まりを防止することができる。この濾過層４、１４では仮に球形のものだとするとサイズが５μｍφ相当以上のものを除去することができればよく、不織布、織布などの繊維材などを用いることができ、不織布を用いる場合は３デニール程度の繊維径を用いた厚み０．５ｍｍ程度のものを用いることができ、目付量でいえば５０〜１００ｇ／ｍ³程度である。
【００６０】
第２フィルターに用いる中空糸膜は、糸の中央部に長手方向に連続する中空孔を有するとともに、中空孔を取り囲む壁は０．０１〜５μｍ程度の細孔を有する多孔質で中空の糸であり、素材としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチル−１−ペンテン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、セルロース誘導体などからなっている。通常、Ｕ字形の中空糸束を円筒形容器に収納固定して用いられるが、本発明においても第２フィルターとしてそのようなものを用いることができる。また、通常用いられる中空糸膜の空隙率は２０〜９０％程度である。
【００６１】
本発明の水処理器用フィルターは、水処理器の形態に関係なく蛇口直結型、据え置き型、予め台所の流し台などに組みこんだビルトイン型、携帯型にでも適用することができる。蛇口直結型のような重量やサイズ的に制限がある場合でも十分な浄水の性能とともに十分な流量を得ることができ、効果が顕著であると言える。
【００６２】
また、前記の第１フィルターおよび第２フィルター以外に、浄水効果を有する第３のフィルターと組み合わせて用いることも本発明に含まれるものである。
【００６３】
次に本発明の実施例をおよび比較例を用いて本発明の効果を確認した。
【００６４】
【実施例】
［実施例１］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を２．５：１の割合で混合し、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）高分子量多孔質ポリマー（ＴｉｃｏｎａＧｍｂｈ製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ２１０５）を１５重量％配合し、所定の金型にて２００℃で１時間加熱後冷却し、圧縮量を調整し、固化した状態で密度が０．５５ｇ／ｃｍ³となるような外径φ４５×内径φ１８×長さ９２Ｌの活性炭ブロックからなる第１フィルターを成形し、内部層に中空糸膜からなる第２フィルターを配置し、外側面を不織布で巻き、その頂面と底面に不透水性のポリエチレン樹脂からなるキャップを被せた。底面のキャップには排水孔を開けている。その得られた水処理器用フィルターにて、家庭用浄水器試験方法（ＪＩＳＳ３２０１：１９９９）もしくは、浄水器（ＪＷＷＡＳ１０２：１９９８）に準じて初期濾過流量、及び残留塩素と濁度の除去能力の評価を実施した。
【００６５】
［実施例２］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を２対１の割合で混合し、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）高分子量多孔質ポリマー（ＴｉｃｏｎａＧｍｂｈ製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ２１０５）を１５重量％配合し、所定の金型にて２００℃で１時間加熱後冷却し、圧縮量を調整し、固化した状態で密度が０．５５ｇ／ｃｍ³となるような外径φ４５×内径φ１１×長さ６０Ｌの活性炭ブロックを成形し、外側面を不織布で巻き、その頂面と底面に不透水性のポリエチレン樹脂からなるキャップを被せた第１フィルターを作製して、その下部に中空糸膜からなる第２フィルターを配置した水処理器用フィルターを得た。その得られた水処理器用フィルターにて、家庭用浄水器試験方法（ＪＩＳＳ３２０１：１９９９）もしくは、浄水器（ＪＷＷＡＳ１０２：１９９８）に準じて初期濾過流量、及び残留塩素と濁度の除去能力の評価を実施した。
【００６６】
［実施例３］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を５対１の割合で混合し、その他は実施例１と同様に水処理器用フィルターを成形し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６７】
［実施例４］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を１対２の割合で混合し、その他は実施例１と同様に水処理器用フィルターを成形し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６８】
［比較例１］
上部に配置した粒状活性炭からなるフィルターと下部に配置した中空糸膜からなるフィルターの２種類を組み合わせたフィルターであって、６０−１００メッシュパスの粒状活性炭を充填した層と約０．１ミクロン孔径を有するポリエチレン製中空糸膜の構造であって、それらのフィルターにしめる容積は約半々である実施例とほぼ同等の大きさの水処理器用フィルターを使用し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６９】
［比較例２］
実施例１の第１フィルターを用い、中空糸膜からなる第２フィルターを配置しなかった以外は実施例１と同じ条件で水処理器用フィルターを作製し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００７０】
【表１】

【００７１】
除去能力を示す数値は、それぞれ原水濃度の８０％を除去、維持できるまでに濾過された総濾過水量である。また、濁度においては、フィルターの目詰まりにより流量が１．０Ｌ／ｍｉｎを下回った時点でも評価終了としている。（残留塩素除去能力評価の原水は２ｐｐｍ、濁度除去能力評価の原水は１０度）
実施例１、２では比較例１より残留塩素除去能力が大幅にアップされているのが確認でき、かつ濁度除去能力もアップされている。実施例３では、残留塩素除去能力において比較例１には及ばないが初期処理流量、濁度除去能力において優れている。
【００７２】
実施例４では初期処理流量および濁度除去能力では劣っているが、残留塩素除去能力において優れていることがわかる。
【００７３】
また、比較例２では第２フィルターを設けなかった分、初期処理流量は増えているが濁度除去能力において十分でなく、実施例１の中空糸膜からなる第２フィルターを用いることによる効果が確認されている。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１では、水から汚染物質を除去するための水処理器用フィルターにおいて、６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を１対１〜４対１の割合で混合した活性炭を、高分子量でメルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）の重合体結合材で固化した多孔質の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うことを特徴とする。
【００７５】
このように重合体結合材で固めた活性炭からなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りなどを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。また、重合体結合材としてこのようなメルトインデックスのものを用いることによって、活性炭を固化する際に重合体結合材が液状に溶融せず活性炭を覆ってしまうことがないので、適度にバインダーとして働かせることができ、しかもより少ない量の重合体結合材で活性炭を固めることができる。そのためフィルター中に含まれる活性炭の量を多くすることができ、水を処理する性能を向上させることができる。また、活性炭の粒径を以上のような２種類のものを混合して用いることによって、活性炭による塩素や汚れなどを除去する性能を十分なものに保持すると同時に、十分な流量を得ることができる。
【００７６】
請求項２では、第１フィルターがフィルターの外層側に、第２フィルターが内層側に配置されており、第１フィルターの外側面から水を供給し第１フィルターを通した後に、内層側の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターとしている。
【００７７】
通常、縦長の円筒形状である水処理器用フィルターにおいて外側面という広い面積で水を取り込むことができるので流量を得やすいということができる点で有利である。
【００７８】
請求項３では、水処理器用フィルターの外側面には濾過層を被覆するとともに、頂面および底面には不透水性キャップを第１フィルターと水密性をもって配置しており、底面のキャップには排水孔を設けてなる水処理器用フィルターとしている。
【００７９】
このような構造とすることによって、まず濾過層で大きなサイズのゴミを取り除くことができるので第１フィルターの目詰まりを防止し、寿命を延ばすことができる。
【００８０】
請求項４では水処理器用フィルターの上層部に配置された第１フィルターと下層部に配置された第２フィルターからなり、上層部の第１フィルターから水を供給し、第１フィルターを通した後に、下層部の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターである。
【００８１】
このように二つのフィルターを上下に配置し、上下方向の水の流れを用いることによって、フィルター全域が効率よく使用することができるため、高い浄水性能を得ることができる。
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
請求項５では、第１フィルターは活性炭に重合体結合材を１０〜２５重量％配合しており、かつ密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ³である水処理器用フィルターとしている。
【００８７】
第１フィルターを通過する流量は、活性炭と重合体結合材との混合比や、成形する際の圧力のかけ方にも左右される。固化した第１フィルターの密度を０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ³の範囲内に設定することによって、水処理器用フィルターとして使用するのに十分な水の流量を確保することができ、かつ十分に水の汚れを取り除くこともできる。
【００８８】
請求項６では、水道の蛇口に直結する蛇口直結型水処理器に用いるフィルターである水処理器用フィルターとしている。
【００８９】
このように蛇口直結型水処理器に用いるフィルターとして活性炭を重合体結合材で固化した多孔質のフィルターを用いることによって、フィルター内に水みちを作ってしまうことがなく、全体に水の流れを行き渡らせることができるため蛇口直結型の水処理器のようにサイズに制限のあるものであっても高い性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水処理器用フィルターの下方斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】蛇口直結型水処理器の断面図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す図２に相当する断面図である。
【符号の説明】
１水処理器用フィルター
２第１フィルター
３第２フィルター
４濾過層
５キャップ
５ａ排水孔
６孔
１１水処理器用フィルター
１２第１フィルター
１３第２フィルター
１４濾過層
１５キャップ
１５ａ排水孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a filter used in a water treatment device that removes pollutants in water by taking tap water from a tap or a water pipe in a general household and passing it through an internal filter. It relates to a filter that can be made compact while having the same treatment capacity as before by using it efficiently, and has excellent water treatment ability and performance.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, replacement cartridge filters for water treatment devices called water purifiers and water purifiers used in ordinary households, etc., adsorb and remove residual chlorine and organic substances with granular activated carbon, microfiber dirt, red rust, Generally, it has a structure that takes bacteria and the like.
[0003]
  As a specific structure, each of the activated carbon chamber and the hollow fiber membrane chamber is housed in a cartridge made of a cylindrical container. There is a method in which a mold odor or the like is taken, and then sent to a hollow fiber chamber to remove what cannot be removed with activated carbon (for example, JP-A-10-85729).
[0004]
  In addition, a tube made of a hollow fiber membrane is arranged at the center of a cartridge made of a cylindrical container, activated carbon is arranged on the outer peripheral side thereof, water is allowed to flow from the outer peripheral side, and the activated carbon layer is passed through. A structure in which treated water is discharged from the cartridge through a membrane is also used (Japanese Patent Laid-Open No. 8-71541).
[0005]
  In either configuration, the activated carbon was used in a state of being stored in a granular form in a room partitioned by a membrane having small-diameter holes through which activated carbon does not pass but only water passes.
[0006]
  Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-17989 discloses a water treatment device in which activated carbon particles are trapped in a porous plastic matrix. Activated carbon having a small particle size can be used by dispersing activated carbon in a porous plastic matrix.
[0007]
  US Pat. No. 4,753,728 also uses a filter obtained by solidifying activated carbon with a polymer, and uses a low melt index polymer of less than 1.0 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load) as the polymer. It is disclosed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  However, first, in the filter having the structure disclosed in JP-A-10-85729 and JP-A-8-71541, the activated carbon mainly removes chlorine and removes fine dirt and turbidity in the hollow fiber membrane. However, since fine dirt is hardly removed when passing through the activated carbon, the hollow fibers are likely to be clogged, and the lifetime is short.
[0009]
  In addition, when using granular activated carbon, when water passes through the layer of activated carbon, the water will naturally stick and the activated carbon can only be partially used, so the life of removing chlorine etc. is short. Will end up.
[0010]
  JP-A-2-17989 and US Pat. No. 4,753,728 use a filter in which activated carbon is dispersed and solidified in a porous plastic matrix. By adopting such a structure, activated carbon with a smaller particle size can be used, which improves efficiency and allows water to flow through the entire filter. It is possible to make it.
[0011]
  However, there is a problem that the use of such a filter cannot sufficiently remove fine dirt in the water, and sufficient water purification performance cannot be obtained in the case of turbid water. Moreover, it is not disclosed at all about using as a filter of a faucet direct connection type water treatment device.
[0012]
  In the case of a faucet direct-attached water treatment device filter, it is required to be lightweight and small. However, in the case of a filter with a structure in which activated carbon is dispersed in plastic, the size of the filter is sufficient to remove chlorine and the like. There was a disadvantage that it was not obtained. In addition, in the case of a faucet direct connection type water treatment device, a flow rate of about 2.0 to 3.0 L / min is usually required, but in order to improve the removal performance of chlorine and the like, the flow rate is sufficient when using powdered activated carbon. I found out that there was a problem that I could not get it.
[0013]
  Therefore, the present invention can maintain the removal performance of chlorine and the like by activated carbon over a long period of time, and can also remove fine dirt and turbidity. In addition, the amount and size of activated carbon used in a faucet-direct water treatment device are limited. The purpose of the present invention is to provide a filter for a water treatment device having high water purification performance and a sufficient flow rate.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, in claim 1 of the present invention, in a filter for a water treatment device for removing contaminants from water,An activated carbon obtained by mixing 60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon in a ratio of 1: 1 to 4: 1, has a high molecular weight and a melt index of 1.1 to 2.3 g / 10 min (ASTM D1238, 190). ℃, 15kg Load)The first filter is a porous first filter solidified with a polymer binder and a fibrous second filter made of a hollow fiber membrane. Water treatment is performed by passing water through the first filter and then through the second filter. It is characterized by that.
[0015]
  Thus, the combined use of the first filter made of activated carbon hardened with a polymer binder and the second filter made of a hollow fiber membrane has high performance for removing chlorine and removing dirt, turbidity, etc., and hollow fiber. It is possible to provide a filter for a water treatment device that can last longer.In addition, by using a polymer binder having such a melt index, when the activated carbon is solidified, the polymer binder does not melt into a liquid and does not cover the activated carbon. In addition, the activated carbon can be hardened with a smaller amount of polymer binder. Therefore, the amount of activated carbon contained in the filter can be increased, and the performance of treating water can be improved. In addition, by mixing and using the above two types of activated carbon particle sizes, it is possible to maintain sufficient performance for removing chlorine and dirt from activated carbon, and at the same time, obtain a sufficient flow rate. .
[0016]
  In claim 2, the first filter is disposed on the outer layer side of the filter and the second filter is disposed on the inner layer side. After supplying water from the outer surface of the first filter and passing through the first filter, the first filter is disposed on the inner layer side. A filter for a water treatment device that performs water treatment by passing two filters.
[0017]
  In general, a water treatment filter having a vertically long cylindrical shape is advantageous in that water can be taken in a wide area called an outer surface, so that a flow rate can be easily obtained.
[0018]
  According to a third aspect of the present invention, the outer surface of the filter for a water treatment device is coated with a filtration layer, and a water-impermeable cap that is in watertight contact with the filter main body is disposed on the top surface and the bottom surface. Has a water treatment filter with a drain hole.
[0019]
  By adopting such a structure, first, dust having a large size can be removed by the filtration layer, so that the clogging of the first filter can be prevented and the life can be extended.
[0020]
  In Claim 4, it consists of the 1st filter arrange | positioned at the upper layer of the filter for water treatment devices, and the 2nd filter arrange | positioned at the lower layer, and after supplying water from the 1st filter of the upper layer, and passing through the 1st filter, It is a filter for water treatment equipment which performs water treatment by letting a 2nd filter pass.
[0021]
  Thus, since two filters are arrange | positioned up and down and the flow of water of an up-down direction is used, since the whole filter area can be used efficiently, high water purification performance can be obtained.
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
  Claim5Then, the 1st filter mix | blends 10-25 weight% of polymer binder with activated carbon, and a density is 0.5-0.65 g / cm.^ThreeIt is a filter for water treatment equipment.
[0027]
  The flow rate passing through the first filter depends on the mixing ratio between the activated carbon and the polymer binder and the way of applying pressure during molding. The density of the solidified first filter is 0.5 to 0.65 g / cm.^ThreeBy setting within this range, it is possible to secure a sufficient water flow rate for use as a filter for a water treatment device, and it is possible to sufficiently remove water contamination.
[0028]
  Claim6In this case, a filter for a water treatment device, which is a filter used in a faucet direct connection type water treatment device directly connected to a faucet of a water supply.
[0029]
  By using a porous filter in which activated carbon is solidified with a polymer binder in the faucet directly connected water treatment device in this way, water flow is distributed throughout the filter without creating a water channel in the filter. High performance can be obtained even if the size is limited, such as a faucet-directly connected water treatment device.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 is a lower perspective view showing an example of a filter for a water treatment device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of a faucet direct connection type water treatment device using the filter for water treatment device. It is.
[0031]
  The water treatment device filter 1 of the present invention is used as a cartridge mounted on a water treatment device S as shown in FIG. 3, for example, and is a porous material obtained by solidifying activated carbon with a polymer binder having a high molecular weight and a low melt index. It consists of a 1st filter and the fibrous 2nd filter which consists of hollow fiber membranes, and it is comprised so that water treatment may be performed by letting water pass through a 2nd filter after passing through a 1st filter.
[0032]
  The combined use of the first filter made of activated carbon hardened with a polymer binder and the second filter made of a hollow fiber membrane has high performance for removing chlorine and removing dirt and turbidity, It is possible to provide a water treatment filter that can last a long time.
[0033]
  As a specific structure of the water treatment device filter 1 of the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical shape having a size of about 45 to 50 mmφ × 90 to 100 mm has a two-layer structure, and the outer layer On the side, a porous first filter 2 obtained by solidifying activated carbon with a polymer binder and a second filter 3 composed of a hollow fiber membrane are arranged on the inner layer side of the first filter 2. Yes.
[0034]
  The outer surface of the first filter 2 is covered with a filtration layer 4, and a cap 5 is covered on the top surface and the bottom surface portion, and the first filter 2 and the cap 5 are bonded by means such as fusion or adhesion. It is connected integrally with watertightness. The cap 5 disposed on the bottom side is provided with a drain hole 5a at a position corresponding to the hole 5, and the water that has passed through the second filter is discharged from the drain hole 5a. Since the first filter 2 and the cap 5 are connected with water tightness, it is possible to prevent water before treatment from flowing into the drain hole 5a without passing through the first filter 2 from the gap between the first filter 2 and the cap 5.
[0035]
  The second filter 3 on the inner layer side has a hole 6 having a diameter of about 15 to 25 mmφ at the center axis position of the cylinder of the first filter 2, and the second filter 6 made of a hollow fiber membrane is disposed in the hole 6. Has been.
[0036]
  The flow of water when the water treatment device filter 1 was attached to the water treatment device S took in water from the filtration layer 4 side arranged on the outer surface of the first filter 2 and removed a large amount of dust from the filtration layer 4. Thereafter, the residual chlorine and organic substances are removed by adsorption through the first filter 2 and small dirt is removed. The water that has flowed into the hole 6 is further finely soiled by the second filter 3 made of a hollow fiber membrane. The process is performed in a process of being removed and discharged from the water purification port J of the water treatment device S.
[0037]
  On the other hand, a water treatment device filter 11 which is another example of the present invention is mounted and used as a cartridge in a water treatment device S as shown in FIG. As shown in FIG. 4, a cylindrical first filter 12 having a size of about 45-50 mmφ × 45-50 mm obtained by solidifying activated carbon with a polymer binder as shown in FIG. 4 is disposed in the upper layer, and a hollow fiber membrane is formed in the lower layer. The second filter 13 is arranged.
[0038]
  In the case of this example, the outer surface of the first filter 12 is covered with the filtration layer 14, and the cap 15 is covered on the top surface and the bottom surface portion, and is integrated with the filtration layer 14. Is provided with a drain hole 15a, and the water that has passed through the first filter 12 is sent to the second filter 13 from the drain hole 15a.
[0039]
  A second filter 13 made of a hollow fiber membrane is disposed below the first filter 12 and is integrally connected to the first filter 12 with water tightness. All the water from the first filter 12 is second filter 13. Will be sent to.
[0040]
  In the case of this example, tap water is supplied from the outer surface of the first filter 12, passes through the first filter 12, and then passes through the second filter 13 disposed in the lower layer. Since all the water from the first filter 12 is supplied from the upper end of the second filter 13 and discharged from the lower end, the second filter 13 can be used efficiently over the entire area, and the water purification performance is improved. Can be increased.
[0041]
  In addition, the intake of water by the first filter 12 is not limited to the outer surface, and it is also possible to arrange the filtration layer 14 on the top surface so as to be taken in from the top surface. By doing so, the whole area of the 1st filter 12 can be used effectively, and water purification performance will also improve.
[0042]
  In general, the water treatment device S is not limited to the faucet direct connection type, and has, for example, a water purification port J and a raw water port G as shown in FIG. It is possible to switch between the case where the treated water is guided by a switching lever C or the like to the treated route and the treated water is taken out, and the case where the treated water is passed without any treatment and is taken out as raw water. Yes. And when processing, it will process in the above processes.
[0043]
  The

first filters

2 and 12 used in the water

treatment device filters

1 and 11 of the present invention are porous molded bodies obtained by solidifying activated carbon with a polymer binder, and the polymer binder has a low melt index high molecular weight porous polymer. Is used.
[0044]
Activated carbon can be used above 60 mesh pass. If it is less than 60 mesh pass, it becomes difficult to harden the activated carbon with the polymer binder, and the voids in the

first filters

2 and 12 become large. This is not preferable because the amount of water passing through the

first filters

2 and 12 without contacting the activated carbon increases and the performance of removing chlorine and dirt is deteriorated.
[0045]
As a more preferable form of the polymer binder and activated carbon used for the

first filters

2 and 12 described above, two types of activated carbons having large particles and small particles are used, and the first activated carbon having a large particle size is 60. A granular activated carbon of −100 mesh pass is used, and powdered activated carbon of 100 mesh pass is used as the second activated carbon having a small particle size. Then, activated carbon having a large particle size and activated carbon having a small particle size are mixed in a ratio of 1: 1 to 4: 1, and such activated carbon is solidified with a polymer binder having a low melt index.
[0046]
By using the activated carbons having two kinds of particle size distributions mixed in the above ratio, there is suitably powdered activated carbon having a mesh size of 100 mesh pass or more in the gap between the granular activated carbons having a particle size of 60-100 mesh pass. In addition, it is possible to obtain the

first filters

2 and 12 having both the ability to remove chlorine and the like and the ability to obtain a sufficient flow rate over a long period of time.
[0047]
If the first activated carbon is less than 60 mesh pass, it becomes difficult to solidify the activated carbon with the polymer binder, and the voids in the

first filters

2 and 12 become too large. Since the amount of water that passes through the

first filters

2 and 12 without contacting the activated carbon increases, the removal performance of water such as chlorine deteriorates, which is not preferable.
[0048]
If the activated carbon finer than 100 mesh pass, for example, 300 mesh pass or more is used as the second activated carbon, the gaps between the

first filters

2 and 12 are reduced, and a sufficient flow rate cannot be obtained.
[0049]
  The low-melt index polymer binder should be non-toxic because it can be used without problems as a filter for water treatment devices, and forms a porous body when molded alone. It is preferable that the resin is easy. Specifically, ultra high molecular weight polyethylene having a molecular weight of about several hundred thousand to several million, the raw material particle size is about 100 μm, and the bulk density is 0.3 g / cm^ThreeResin having a melt index of 1.1 to 2.3 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load).
[0050]
  When the melt index of the polymer binder is less than 1.1 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load), the flow during filter molding is poor, and in order to harden the activated carbon, You have to increase the amount. As a result, the amount of activated carbon in the filter is reduced, and the performance of treating water is lowered.
[0051]
  In addition, when the melt index of the polymer binder exceeds 2.3 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load), the polymer melted at the time of filter forming covers the pores of the activated carbon, and the water Since it cannot pass through activated carbon, it is not preferable.
[0052]
  Since the polymer binding material is a polymer having a melt index as described above, the polymer binder has an appropriate viscosity at a high temperature. Therefore, the polymer melted at the time of forming the activated carbon block does not cover the pores of the activated carbon. Forming a porous body is an effective binder that does not impair the filter function of the activated carbon block.
[0053]
  Furthermore, the mixing ratio of the activated carbon and the polymer binder is 10 to 25% by weight of the polymer binder with respect to the activated carbon, and the density of the

first filters

2 and 12 is 0.5 to 0.65 g / cm.^ThreeFor example, in a faucet direct connection type water treatment device, it is possible to ensure a flow rate exceeding 2.0 L / min at a normally required dynamic pressure of 0.1 MPa.
[0054]
If the blending amount of the polymer binder with respect to the activated carbon is less than 10% by weight, it becomes difficult to solidify the activated carbon, and if it exceeds 25% by weight, the polymer binder has too many parts to cover the surface of the activated carbon. Is not preferable because it cannot be used effectively.
[0055]
The density of the

first filters

2 and 12 after solidification is 0.5 g / cm.^ThreeIf it is less than the range, the rigidity becomes low, and the filter is fragile and easily collapses. 0.65 g / cm^ThreeIf it exceeds 1, it becomes too hard and the gaps between the

first filters

2 and 12 are not so great that a sufficient flow rate cannot be obtained.
[0056]
In addition to the activated carbon, an additive that can remove water stains, chlorine, and the like may be added to the first filter.
[0057]
As a method for creating the

first filters

2 and 12, the following method may be mentioned.

Filters

2 and 12 can be made by mixing a predetermined amount of activated carbon and a polymer binder, filling the mold, heating, compressing, and cooling at a temperature of about 200 ° C. for a predetermined time. By adjusting the amount of compression after the heating, the density of the

first filters

2 and 12 is set to 0.5 to 0.65 g / cm as described above.^ThreeCan be adjusted within the range.
[0058]
  As described above, two types of activated carbons having a predetermined particle size are mixed at a predetermined ratio, and the polymer binder has a predetermined ratio within a predetermined range with the melt index of the polymer binder. By making the range, the effect of removing chlorine and the like of water by activated carbon is large, and a sufficient flow rate can be secured in terms of flow rate. Since most of the dirt is removed here, the clogging of the hollow fiber membrane filter, which is the last treatment step, is reduced, the service life is extended, and the weight and size of the filter are limited as with a faucet-type water treatment device. It is possible to provide a filter having sufficient performance and ability even in such a state.
[0059]
  The filtration layers 4 and 14 serve as a primary filter by disposing them, and can prevent the first filter from being clogged early. Assuming that the filtration layers 4 and 14 are spherical, it is only necessary to remove those having a size of 5 μmφ or more, and fiber materials such as nonwoven fabrics and woven fabrics can be used. When nonwoven fabrics are used, about 3 deniers are used. A fiber having a fiber diameter of about 0.5 mm can be used, and the basis weight is 50 to 100 g / m.^ThreeDegree.
[0060]
  The hollow fiber membrane used for the second filter has a hollow hole continuous in the longitudinal direction at the center of the yarn, and the wall surrounding the hollow hole is a porous and hollow thread having pores of about 0.01 to 5 μm. Yes, the material is made of polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, 4-methyl-1-pentene, polyester, polyamide, polysulfone, cellulose derivatives and the like. Usually, a U-shaped hollow fiber bundle is housed and fixed in a cylindrical container, but in the present invention, such a second filter can be used. Moreover, the porosity of the hollow fiber membrane used normally is about 20 to 90%.
[0061]
  The filter for a water treatment device of the present invention can be applied to a faucet direct connection type, a stationary type, a built-in type built in a kitchen sink, or a portable type regardless of the form of the water treatment device. Even when there is a limit in weight and size as in the faucet direct connection type, it is possible to obtain a sufficient flow rate with sufficient water purification performance, and it can be said that the effect is remarkable.
[0062]
  Moreover, using in combination with the 3rd filter which has a water purification effect other than the said 1st filter and 2nd filter is also contained in this invention.
[0063]
  Next, the effects of the present invention were confirmed using the examples of the present invention and comparative examples.
[0064]
【Example】
  [Example 1]
  60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon are mixed at a ratio of 2.5: 1, and 1.5 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load) high molecular weight porous polymer as a polymer binder ( 15% by weight of Ticona Gmbh, Hostalen GUR2105), heated in a predetermined mold at 200 ° C. for 1 hour, cooled, adjusted the amount of compression, and in a solidified state, the density was 0.55 g / cm^ThreeA first filter composed of an activated carbon block having an outer diameter of φ45 × inner diameter of φ18 × length of 92 L is formed, a second filter made of a hollow fiber membrane is disposed on the inner layer, and the outer surface is wound with a nonwoven fabric, Caps made of impermeable polyethylene resin were put on the surface and the bottom. The bottom cap has a drain hole. With the obtained filter for water treatment device, the initial filtration flow rate and the removal of residual chlorine and turbidity according to the water purifier test method for home use (JIS S 3201: 1999) or the water purifier (JWWA S 102: 1998) A performance assessment was conducted.
[0065]
  [Example 2]
  60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon are mixed in a ratio of 2 to 1, and 1.5 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load) as a polymer binder is a high molecular weight porous polymer (Ticona Gmbh) Manufactured by Hostalen GUR2105), heated in a predetermined mold at 200 ° C. for 1 hour, cooled, adjusted the amount of compression, and in a solidified state, the density was 0.55 g / cm.^ThreeA first filter having an outer diameter φ45 × inner diameter φ11 × 60 L length, shaped as follows, wound on the outer surface with a nonwoven fabric, and covered with a cap made of a water-impermeable polyethylene resin on the top and bottom surfaces. Made and itsAt the bottomA filter for a water treatment device having a second filter made of a hollow fiber membrane was obtained. With the obtained filter for water treatment device, the initial filtration flow rate and the removal of residual chlorine and turbidity according to the water purifier test method for home use (JIS S 3201: 1999) or the water purifier (JWWA S 102: 1998) A performance assessment was conducted.
[0066]
  [Example 3]
  60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon were mixed at a ratio of 5: 1, and the other was molded a filter for a water treatment device in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Carried out.
[0067]
  [Example 4]
  60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon were mixed at a ratio of 1: 2, and the others were formed into a filter for a water treatment device in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. Carried out.
[0068]
  [Comparative Example 1]
  A filter that combines two types of filters, a granular activated carbon placed in the upper part and a hollow fiber membrane placed in the lower part, with a layer filled with 60-100 mesh pass granular activated carbon and a pore size of about 0.1 micron The structure of the hollow fiber membrane made of polyethylene having a water volume, and the volume of the filter is about half the size of the filter for the water treatment device having the same size as the example, and evaluated in the same manner as in Example 1. Carried out.
[0069]
  [Comparative Example 2]
  A filter for a water treatment device was produced under the same conditions as in Example 1 except that the first filter of Example 1 was used and a second filter made of a hollow fiber membrane was not disposed, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Carried out.
[0070]
[Table 1]

[0071]
  The numerical value indicating the removal capacity is the total amount of filtered water filtered until 80% of the raw water concentration can be removed and maintained. The turbidity is also evaluated when the flow rate falls below 1.0 L / min due to filter clogging. (Raw water for residual chlorine removal capacity evaluation is 2ppm, and turbidity removal capacity evaluation is 10 degrees)
  In Examples 1 and 2, it can be confirmed that the residual chlorine removing ability is significantly improved as compared with Comparative Example 1, and the turbidity removing ability is also improved. In Example 3, the residual chlorine removal capability is not as good as that of Comparative Example 1, but the initial treatment flow rate and turbidity removal capability are excellent.
[0072]
  In Example 4, it can be seen that the initial treatment flow rate and the turbidity removing ability are poor, but the residual chlorine removing ability is excellent.
[0073]
  Further, in Comparative Example 2, since the second filter was not provided, the initial processing flow rate was increased, but the turbidity removal capability was not sufficient, and the effect of using the second filter made of the hollow fiber membrane of Example 1 was effective. It has been confirmed.
[0074]
【The invention's effect】
  As described above, in claim 1 of the present invention, in a filter for a water treatment device for removing contaminants from water,An activated carbon obtained by mixing 60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon in a ratio of 1: 1 to 4: 1, has a high molecular weight and a melt index of 1.1 to 2.3 g / 10 min (ASTM D1238, 190). ℃, 15kg Load)The first filter is a porous first filter solidified with a polymer binder and a fibrous second filter made of a hollow fiber membrane. Water treatment is performed by passing water through the first filter and then through the second filter. It is characterized by that.
[0075]
  Thus, the combined use of the first filter made of activated carbon hardened with a polymer binder and the second filter made of a hollow fiber membrane has high performance for removing chlorine and removing dirt, turbidity, etc., and hollow fiber. It is possible to provide a filter for a water treatment device that can last longer.In addition, by using a polymer binder having such a melt index, when the activated carbon is solidified, the polymer binder does not melt into a liquid and does not cover the activated carbon. In addition, the activated carbon can be hardened with a smaller amount of polymer binder. Therefore, the amount of activated carbon contained in the filter can be increased, and the performance of treating water can be improved. In addition, by mixing and using the above two types of activated carbon particle sizes, it is possible to maintain sufficient performance for removing chlorine and dirt from activated carbon, and at the same time, obtain a sufficient flow rate. .
[0076]
  In claim 2, the first filter is disposed on the outer layer side of the filter and the second filter is disposed on the inner layer side. After supplying water from the outer surface of the first filter and passing through the first filter, the first filter is disposed on the inner layer side. A filter for a water treatment device that performs water treatment by passing two filters.
[0077]
  In general, a water treatment filter having a vertically long cylindrical shape is advantageous in that water can be taken in a wide area called an outer surface, so that a flow rate can be easily obtained.
[0078]
  In claim 3, the outer surface of the filter for the water treatment device is coated with a filtration layer, and a water-impermeable cap is disposed on the top surface and the bottom surface so as to be watertight with the first filter. It is a filter for water treatment equipment with holes.
[0079]
  By adopting such a structure, first, dust having a large size can be removed by the filtration layer, so that the clogging of the first filter can be prevented and the life can be extended.
[0080]
  In Claim 4, it consists of the 1st filter arrange | positioned at the upper layer part of the filter for water treatment devices, and the 2nd filter arrange | positioned at the lower layer part, after supplying water from the 1st filter of the upper layer part, and passing through the 1st filter A filter for a water treatment device that performs water treatment by passing a second filter in the lower layer.
[0081]
  Thus, since two filters are arrange | positioned up and down and the flow of water of an up-down direction is used, since the whole filter area can be used efficiently, high water purification performance can be obtained.
[0082]
[0083]
[0084]
[0085]
[0086]
  Claim5Then, the 1st filter mix | blends 10-25 weight% of polymer binder with activated carbon, and a density is 0.5-0.65 g / cm.^ThreeIt is a filter for water treatment equipment.
[0087]
  The flow rate passing through the first filter also depends on the mixing ratio between the activated carbon and the polymer binder and the way of applying pressure during molding. The density of the solidified first filter is 0.5 to 0.65 g / cm.^ThreeBy setting within this range, it is possible to secure a sufficient water flow rate for use as a filter for a water treatment device, and it is possible to sufficiently remove water contamination.
[0088]
  Claim6In this case, a filter for a water treatment device, which is a filter used in a faucet direct connection type water treatment device directly connected to a faucet of a water supply.
[0089]
  In this way, by using a porous filter obtained by solidifying activated carbon with a polymer binder as a filter used in a faucet-directly connected water treatment device, water flow is not created in the filter, and the entire water flow is reduced. High performance can be obtained even if the size is limited, such as a faucet-directly connected water treatment device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lower perspective view of a filter for a water treatment device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a faucet directly connected water treatment device.
FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
  1 Filter for water treatment equipment
  2 First filter
  3 Second filter
  4 Filtration layer
  5 Cap
  5a Drain hole
  6 holes
  11 Filter for water treatment equipment
  12 First filter
  13 Second filter
  14 Filtration layer
  15 cap
  15a Drainage hole

Claims

In a filter for a water treatment device for removing contaminants from water, activated carbon obtained by mixing 60-100 mesh pass granular activated carbon and 100 mesh pass powdered activated carbon in a ratio of 1: 1 to 4: 1 has a high molecular weight and a melt index. 1.1 to 2.3 g / 10 min (ASTM D1238, 190 ° C., 15 kg Load) , a porous first filter solidified with a polymer binder and a fibrous second filter made of a hollow fiber membrane, A water treatment filter, wherein water treatment is performed by passing a second filter after passing through the first filter.

The first filter is disposed on the outer layer side of the filter and the second filter is disposed on the inner layer side. After supplying water from the outer surface of the first filter and passing through the first filter, passing the second filter on the inner layer side The filter for water treatment devices according to claim 1, wherein the water treatment is performed by the method.

The outer surface of the water treatment filter is covered with a filtration layer, and a water-impermeable cap that is in watertight contact with the first filter is disposed on the top surface and the bottom surface. The filter for water treatment devices according to claim 2 provided.

It consists of a first filter placed in the upper layer of the filter for the water treatment device and a second filter placed in the lower layer. After supplying water from the first filter in the upper layer and passing through the first filter, the second filter in the lower layer is The filter for water treatment devices according to claim 1 which performs water treatment by letting it pass.

5. The water treatment device according to claim 1, wherein the first filter contains 10 to 25% by weight of a polymer binder in activated carbon and has a density of 0.5 to 0.65 g / cm ^3. filter.

The filter for a water treatment device according to any one of claims 1 to 5, wherein the filter is used for a water treatment device of a type directly connected to a faucet.