JP4441271B2 - 浄水カートリッジ及び浄水器 - Google Patents

Description

本発明は、浄水カートリッジ及び浄水器に係り、更に詳しくは、浄水カートリッジ及び浄水器を小型化すると共に、濾過材内部を短絡させることなく通水させて効率よく浄水できる浄水カートリッジ及び浄水器に関する。

近年、河川や土壌の汚染等により水道水や井戸水等の飲料水中に、人体に有害な物質、或は水の味を損ねる物質が微量に含まれ、年々、その質が低下してきている。
そこで、日常の飲料水からこのような物質を取り除くために、一般家庭では、浄水器を設置して水質低下に対処している。

家庭で使用される浄水器には、例えば水道の蛇口に直接取付けて使用する簡易型浄水器、台所の流し台等に載置して使用する据置型浄水器、或は魔法瓶のように持ち運び自在なポットタイプ浄水器等がある。
これらの浄水器は、水を濾過し浄化するために濾過材が使用され、この濾過材には、通常、活性炭、或は活性炭と中空糸膜とを組み合わせたものが用いられている。
これらの濾過材は、使用頻度が多くなるとそれに比例して濾過機能が低下し、また、長い間使用されないと経年変化により劣化し同様に濾過機能が低下してしまい、臭い、濁り、或は鉄さび等を除去できなくなってしまう課題を有している。

また、活性炭として椰子殻を賦活化して造られた粒状のものが多く使用されているが、家庭用浄水器のように比較的少ない使用量で、水道の蛇口に直結して使う場合には、通水時に粒状の活性炭が浮遊・散乱したり、偏った層を形成し易く、その結果活性炭層を原水が短絡・偏流して通り充分な浄水効果や能力が得られないという問題があった。特にカートリッジ内の粒状活性炭層を上昇流で通水する場合はその傾向が大きく、従って活性炭内を通水する流路は下降流が望ましいとされている。

そのため、この種の浄水器では、使用頻度に応じて或は定期的に濾過材の交換が必須となっている。そこで、未経験者でも濾過材を簡単に交換できるように、濾過材を小型容器に収納して交換を容易にした、いわゆるカートリッジ式浄水器が開発され広く普及してきている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

図５は、下記特許文献１に記載された据置型浄水器の断面図である。
この浄水器１００は、浄水器本体１００Ａと、この本体内に収容されるカートリッジ１０１と、蓋体１００Ｂとからなっている。この浄水器１００では、濾過材に中空糸膜１０４と活性炭１０５とを組み合わせたものが使用されている。
カートリッジ１０１は、外容器１０２と、内容器１０３とからなり、外容器１０２は、上面に浄水吐出口１０８が開口され、その周囲に原水流入口１０９が開口されている。外容器１０２内には、浄水吐出口１０８と連通する筒状の内容器１０３が設けられ、内容器１０３の底に多孔質材料からなる中目皿１１１が取付けられている。また、内容器１０３内には、その中心に中空糸膜１０４が収納され、外容器１０２と内容器１０３との隙間に活性炭１０５が充填されている。
浄水器本体１００Ａは、底面中央部に原水流入部１０６が設けられ、底面端部に水抜き部１０７が設けられている。

この浄水器１００は、原水流入部１０６から原水が導入されると、原水は、カートリッジ１０１と浄水器本体１００Ａとの隙間を底部から側部、更に上部へと流れ、カートリッジ１０１の上面の原水流入口１０９からカートリッジ１０１内に導入される。（以下、流路ａという）。カートリッジ１０１内に導入された原水は、不織布１１０、中目皿１１１を通過し、ここで粗ゴミ等が取り除かれる。
次いで、活性炭層１０５を通過し、ここでカルキ臭やカビ臭等が吸着除去される。（以下、流路ｂという）。その後、内容器１０３の底部の中目皿１１１を通って内容器１０３内に入り、中空糸膜１０４を通過する。（以下、流路ｃという）。原水が中空糸膜１０４を通過することによって微粒子、鉄錆、細菌等が除去される。
中空糸膜１０４を通過した浄水は、カートリッジ１０１の浄水吐出口１０８及び本体吐出口１１２を経て吐出部１１３から吐出されるようになっている。

図６は、下記特許文献２に記載された他の浄水器を示した断面図である。
この浄水器２００は、浄水器本体２０１と、キャップ２０２と、浄水カートリッジ２０３とからなり、浄化濾材に活性炭が使用されている。
浄水器本体２０１は、使用時に、上向きに開口して、内部に浄水カートリッジ２０３を着脱可能に収容できるように設置される。

このように設置された浄水器２００に原水が導入されると、その原水は、先ず原水流入用接続部材２０６を通って浄水器２００内に流入し、その後、開口２０７を通って浄水カートリッジ２０３内に流入する。
浄水カートリッジ２０３内では、まず、焼結フィルター２０８を通って粒状活性炭２０９ａ及び粒状セラミック２０９ｂが充填された下層部分に流入し、粒状活性炭２０９ａ及びセラミック２０９ｂの周囲を流動し、遊離残留塩素やカビ臭、総トリハロメタンなどを分離除去される。
浄化された浄水は、焼結ストレーナ２０５を通って吐水パイプ２０４の下端開口及び流入孔２０４ａから吐水パイプ２０４内に流入し、原水の圧力で吐水パイプ２０４内を上昇し、浄水流出口２１０から吐出され、各機器または蛇口に供給されるようになっている。

これらの浄水器のうち、下記特許文献１に記載された浄水器１００は、浄水器本体１００Ａ内に導入された原水は、流路ａ〜ｃを経てカートリッジ１０１の浄水吐出口１０８及び本体吐出口１１２を経て吐出部１１３から吐出されることになる。
このため、原水及び浄水が通る流路は、浄水器本体１００Ａとカートリッジ１０１との隙間を通る流路ａが必要となり、他の流路ｃもカートリッジ１０１の中心に幅広な中空糸膜１０４で形成されているために、浄水器本体及びカートリッジの横幅を広くしなければならず、結果として浄水器が大型になっている。

また、下記特許文献２に記載された浄水器２００は、浄水器本体が細長に形成されているので、浄水器本体及び浄水カートリッジの横幅は、狭くスリムにできる。

しかしながら、この浄水器２００は、原水流入口及び浄水吐出口を上向きにして設置しなければならない構造になっているので、浄水器の設置や使い勝手が制約される問題があり、また、下記特許文献１及び２のようなカートリッジは、いずれも浄水器本体内部に浸水状態で設置されているために、カートリッジの寿命時点で交換する場合には、表面が水垢や鉄錆びなどで汚れたものを消費者が取り扱わなければならなかった。

特開平１０−１５５４２号（図２、段落［０００８］〜［００１２］） 特開２００３−５３３５号（図１、段落［００１４］〜［００１６］）

そこで、本願の発明は、上記従来技術が抱える課題を解決するためになされたものであって、本願発明の第１の目的は、濾過材内部を下降流で通水させて短絡させることなく効率よく浄水を得るとともに、濾過材の収容率を上げた小型の浄水カートリッジを提供することにある。

本願発明の第２の目的は、上記小型化した浄水カートリッジを着脱自在に装着できるようにした小型の浄水器を提供することにある。

本願の請求項１に係る発明の浄水カートリッジは、一端及び他端に貫通孔を有する筒状体からなる浄水カートリッジにおいて、
前記筒状体のほぼ軸芯位置に設けられ、前記一端及び他端の貫通孔と連結する通水管と、
前記通水管の周囲に配され、原水の濾過を行う濾過材とを有し、
前記通水管は、１本の管体で形成され、中心部に第１の管体が配設され、前記第１の管体の外周部に第２の管体が配設された２重構造からなり、一端部に原水流入口及び浄水流入口が設けられ、他端に原水吐出口及び浄水吐出口が設けられており、
前記一端の貫通孔は、前記通水管の前記原水流入口と接続され、前記原水流入口と前記原水吐出口が前記第２の管体で連通され、前記原水吐出口と前記浄水流入口との間は前記濾過材が配された前記筒状体で連通され、前記浄水流入口と前記浄水吐出口が前記第１の管体で連通され、前記浄水吐出口と前記他端の貫通孔が接続されていることを特徴とする。

本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の浄水カートリッジにおいて、前記筒状体の貫通孔と前記通水管の原水流入口との間に、原水導入時に前記原水流入口を原水の圧力によって開き、非導入時に塞ぐ逆止弁が設けられたことを特徴とする。

本願の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の浄水カートリッジにおいて、前記濾過材は、少なくとも一部が粒状の活性炭で構成されていることを特徴とする。

本願の請求項４に係る発明の浄水器は、請求項１〜３の何れか１項に記載の浄水カートリッジが浄水器本体に着脱自在に装着されていることを特徴とする。

本願の請求項５に係る発明は、請求項４記載の浄水器において、前記浄水器に装着される浄水カートリッジは、原水及び浄水流入口が設けられた部分を底部とし、原水及び浄水吐出口が設けられた部分を上部として装着されることを特徴とする。

本願の請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の浄水器において、前記浄水器本体には、本体カバーが取付けられ、前記本体カバーに前記浄水カートリッジが装着されていることを特徴とする。

本願の請求項７に係る発明は、請求項４に記載の浄水器において、前記浄水カートリッジの浄水吐出口には、片手で着脱自在で且つ回動自在な継手が接続されていることを特徴とする。

本願の請求項８に係る発明は、請求項７に記載の浄水器において、前記継手は、回動自在なキャップに設けられていることを特徴とする

請求項１に記載の浄水カートリッジの発明によれば、原水及び浄水を通す通水管が浄水カートリッジを構成する筒状体の軸芯位置に配設されているので、筒状体の外周壁面、或いは外周壁面の内面に通水路が設けられた浄水器と比べると、外周壁面まで濾過材を収容することが可能となり、濾過材の収容率を上げることができると共に、浄水カートリッジ及びこの浄水カートリッジを搭載した浄水器の小型化が可能となる。

また、原水及び浄水を通す通水管がカートリッジの筒状体の内部に配設され、原水がカートリッジ外周部に接触することがないために、カートリッジの交換を行う際に、カートリッジの表面に錆等が付着することがなくなり、ユーザが衛生的にカートリッジの交換を行うことができるようになる。

また、通水管は２重構造の１本の管体で構成されるので、通水管の筒状体への取付け、取外しが簡単になる。また、通水管が１本であることから、筒状体との隙間が広くなって濾過材の収容が容易になる。

また、第２の管体が、第１の管体の外周部に配設されることにより、濾過材へ湧出する原水が、外周部に配設された濾過材に均一にかかるようになり、より良好な原水の濾過を行うことができるようになる。通水管は２重構造の１本の管体で構成されるので、通水管の筒状体への取付け、取外しが簡単になる。また、通水管が１本であることから、筒状体との隙間が広くなって濾過材の収容が容易になる。

また、通水管の端部に、それぞれ原水及び浄水流入口、並びに原水及び浄水吐出口が纏められて設けられているので、通水管の構造が簡単になる。また、浄水器本体及び外部導出管との連結が容易になる。第２の管体が、第１の管体の外周部に配設されることにより、濾過材へ湧出する原水が、外周部に配設された濾過材に均一にかかるようになり、より良好な原水の濾過を行うことができるようになる。通水管は２重構造の１本の管体で構成されるので、通水管の筒状体への取付け、取外しが簡単になる。また、通水管が１本であることから、筒状体との隙間が広くなって濾過材の収容が容易になる。

請求項２に記載の発明によれば、原水導入時に、原水の圧力で逆止弁が開かれ、原水導入時以外は原水導入口が閉鎖されるので、浄水カートリッジの交換等により、浄水カートリッジが浄水器本体から取外されたとき、浄水カートリッジ内部に残留する液体が漏出するのを防止できる。

請求項３に記載の発明によれば、濾過材を適宜選択することによって、原水に含まれる水質を低下させる物質を選択的に除去できる。

請求項４に記載の浄水器の発明によれば、請求項１〜３に記載された浄水カートリッジは何れも小型になっており、この小型の浄水カートリッジを浄水器本体に組み込むことにより、浄水器も小型化できる。

請求項５に記載の発明によれば、原水及び浄水流入口が浄水器の底部に位置し、原水及び浄水吐出口が浄水器の上部に位置することにより、浄水器の底部から供給される原水が、カートリッジ内の上部から吐出され、以って濾過材内を下降流を形成しながら通水するようになる。したがって、粒状の濾過材を使用した場合であっても濾過材の浮遊・散乱を防止することができる理想的な流路によって原水を浄化することができるようになる。

請求項６に記載の発明によれば、本体カバーが浄水器本体と別部材で形成できる。その結果、本体カバーが種々の材料で形成することが可能となり、例えばカバー材に金属材を用いると加工が容易になるばかりでなく高級感を持たせることもできる。また、バネ体にすると浄水カートリッジを弾性的に係止でき安定した取付けが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、着脱自在な継手により、浄水カートリッジとの取外しが容易となり、浄水カートリッジの交換等が簡単になる。

請求項８に記載の発明によれば、継手に接続される吐出管をキャップの回動によって３６０度移動可能となり、吐水が便利になる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照しながら説明する。但し、以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための浄水カートリッジ及び浄水器を例示するものであって、本発明をこれらに限定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適用し得るものである。

図１は、本発明の実施例１の浄水器を説明するための概略断面図である。
浄水器１０は、浄水器本体２０と、この浄水器本体２０内に収納される浄水カートリッジ４０（以下、カートリッジという）と、浄水器本体２０の上部の開口部を覆う蓋体３２と、カートリッジ４０の吐出口に結合されるキャップ６０とから構成されている。

浄水器本体２０は、上部が開口し有底の深浅のカップ状容器２１と、このカップ状容器２１内に装着されカートリッジ４０を保持する本体カバー２８と、本体カバー２８の開口部を覆う蓋体３２とからなる。カップ状容器２１は合成樹脂で形成され、本体カバー２８は金属材で作製される。

カップ状容器２１は、その開口部２１_１が本体カバー２８及びカートリッジ４０を収容できる大きさに形成され、その高さは、カートリッジ４０の約半分以下の長さになっている。
また、このカップ状容器２１は、その底部２２の底面が上方の筒状部より少し面積が広くなるように形成され、床面等に設置されたとき倒れ難くなっている。更に、底部２２には、底壁面２３が床面（底面）より若干上がった位置に設けられ、この底壁面２３に原水を導入する原水導入部２４が設けられる。

この原水導入部２４は、底壁面２３を境にして上下方向に突出した筒状体２５_１、２５_２からなり、これらの筒状体２５_１、２５_２の内部には、底壁面２３を貫通する貫通孔２６が形成されている。
下方の筒状体２５_２は、カップ状容器２１の一側壁面から突出する管状体２７に接続され、この管状体２７の先端開口２７_１は、ホース（図示省略）を介して、水道の蛇口等に接続される。
また、上方の筒状体２５_１は、背低に形成され、内部に貫通孔２６より大きい開口を有する凹状窪み２５_１１が形成され、この凹状窪み２５_１１に後述する本体カバー２８の筒状体３１が結合される。

図２は、図１の浄水器を構成する１部品の本体カバーを示し、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
本体カバー２８は、上部に開口部２８_１を有するカップ状をなし、カートリッジ４０を収容できる大きさを有し、底部３０に開孔２８_２が形成されている。
上部の開口部２８_１には、内周壁面に複数個の凸状部２９_１〜２９_４が形成されている。これらの凸状部２９_１〜２９_４は、後述するカートリッジ４０の凹状溝４１ｂ _１ と係合し、カートリッジ４０を保持するものである。
また、底部３０の開孔２８_２には、背低の筒状体３１が結合される。筒状体３１は、内部に貫通孔３１_１を有し、外周壁面に雄ネジ３１_２が刻設され、浄水器本体２０の凹状窪み２５_１１に螺合される。

図３は図１の浄水器を構成する浄水カートリッジの断面図であって、カートリッジ４０は、図１、３に示すように、上部が開口し深底のカップ状のカートリッジ本体４１と、カートリッジ本体４１の開口部４１_１を覆う深浅のカートリッジカバー４５とからなり、カートリッジ本体４１及びカートリッジカバー４５は、何れも端部が先細な先端部４１ａ、４５ａで形成されている。カートリッジ本体４１及びカートリッジカバー４５は、合成樹脂で形成される。

カートリッジ本体４１は、上部に濾過材を充填できる開口を有する開口部４１_１を有し、その内周壁面に雌ネジ４１_２が刻設され、カートリッジカバー４５の雄ネジ４５_１と螺合される。
また、底部の先端部４１ａには、その底壁４１ｃの内壁面及び外壁面からそれぞれ突出し比較的背低な筒状部４３が形成される。この筒状部４３は、筒状体４３_１、４３_２からなり、それらの内部に貫通孔４４が形成されている。

一方の筒状体４３_２は、本体カバー２８の筒状体３１が嵌入される大きさの凹状窪み４３_２１が形成されている。この凹状窪み４３_２１には、後述する通水管５０の一端部が嵌入され通水管５０の端部が支持される。また、凹状窪み４３_２１の底部には、その中央部に貫通孔４４の開口４４_２が位置している。この開口４４_２は、浄水器１０の組立て時に、逆止ボール４２で塞がれる。
また、他方の筒状体４３_１は、本体カバー２８の筒状体３１の貫通孔３１_１に嵌合される長さを有し、外周壁面にＯリングが装着される凹状溝４３_１１が形成されている。組立て時には、この凹状溝４３_１１にＯリング（図示省略）が装着され、嵌合部から液が漏れないようになっている。
更にまた、筒状体４３_２から少し離れた内周壁面に段部４１_３が形成され、この段部４１_３で濾過材受け皿７１が固定される。

カートリッジカバー４５は、図１、３に示すように、天井面が湾曲した浅底のドーム状をしたカバーであって、ドーム状の頂部に上方へ突出した筒状部４６が形成されている。
筒状部４６は、カバー４５の内壁面及び外壁面からそれぞれ突出した筒状体４６_１、４６_２からなり、内壁面から延びた筒状体４６_２は背低に、一方、外壁面から延びた筒状体４６_１は比較的背高になっている。これらの筒状体４６_１、４６_２には、カバー４５の内外を貫通する貫通孔４７が形成されている。
一方の筒状体４６_２は、後述する通水管５０の他端部が嵌入される開口４７_１１が形成されている。他方の筒状体４６_１は、キャップ６０に装着される継手と接続されるように、長手方向に所定の長さを有し、外周面に環状突起４６_３が形成されている。
また、カバー４５の外周壁面には、雄ネジ４５_１が刻設され、カートリッジ本体４１開口部の雌ネジ４１_２と螺合される。

図４は、通水管を示し、同図（ａ）は底面図、同図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａの断面図、同図（ｃ）は図（ｂ）のＢ−Ｂの断面図である。
通水管５０は、中心部に第１の通水管５１と、この第１の通水管５１の外周囲に所定間隔空けて設けられた第２の通水管５２とを有し、第１、第２の通水管５１、５２が同心状に配設された２重構造の管体からなり、一端部５３には原水及び浄水流入口５４、５５が、他端部５７には原水及び浄水吐出口５４_２、５５_２がそれぞれ形成されている。第１、第２の通水管５１、５２が同心状に配設されたことにより、同心円状に通水路５４_１、５５_１が形成されることになる。

一端部５３には、下方へ突出した筒状体５６で形成され、筒状体５６内に逆止ボール４２を収納できるように凹状窪み５８が設けられている。この凹状窪み５８の天井面には、逆止ボール４２の移動を制限する複数本（例えば４本）の凸状体５６_１〜５６_４が設けられている。複数本の凸状体５６_１〜５６_４は、逆止ボール４２が原水の圧力によって押上げられた際に、複数本の凸状体５６_１〜５６_４内へ移動され、外への移動を制限するように配設されている。また、各凸状体５６_１〜５６_４の高さは、原水の圧力によって逆止ボール４２の移動に障害にならない高さに設定される。したがって、筒状体５６内の複数個の凸状体５６_１〜５６_４により、カートリッジ４０が立設された垂直状態では逆止ボール４２が開口４４_２を塞ぐ位置に移動されることになる。

また、筒状体５６の凹状窪み５８内には、原水流入口５４が形成され、この原水流入口５４は、第２の通水管５２の通水路５４_１に連通している。
また、一端部５３の側壁には、第１の通水管５１の通水路５５_１と連通する浄水流入口５５が形成されている。この浄水流入口５５は、第２の通水管５２の通水路５４_１と連通しないように隔壁５１_１によって仕切られている。

通水管５０の他端部５７は、第１の通水管５１の端部が第２の通水管５２の端部より、外方へ突出し、それぞれの端部に原水及び浄水吐出口５４_２、５５_２が形成されている。第１の通水管５１の端部は、カートリッジカバー４５の開口４７_１１に挿入できるように先細になっている。原水及び浄水吐出部５４_２、５５_２は、同心状に配列された第１、第２の通水管５１、５２によって形成される通水路５４_１、５５_１の端部よって構成されている。

この通水管５０は、カートリッジ４０内に濾過材７０と共に組み込まれる。その組み込みは、先ず、筒状体４３_２の凹状窪み４３_２１に逆止ボール４２が挿入される。逆止ボール４２が挿入された後に、凹状窪み４３_２１に通水管５０の一端部５３が嵌入される。次いで、通水管５０の外周面とカートリッジ本体４１の内周壁面との間に、上面に不織布４８_１、４８_２を張った濾過材受け皿７１が挿入され、内周壁面の段部４１_３に固定される。
その後、通水管５０の外周面とカートリッジ本体４１の内周壁面との間に、濾過材７０をカートリッジ本体４１の開口部付近まで充填し、濾過材７０の上面を不織布４８_３、４８_４で覆って濾過材７０が飛散しないようにする。
次いで、カートリッジカバー４５の開口４７_１１に通水管５０の他端部５７が挿入され、カートリッジカバー４５の雄ネジ４５_１を本体の開口部４１_１の雌ネジ４１_２と螺合させて、通水管５０の組み込みを終了する。

カートリッジ４０内に通水管５０及び濾過材７０が組み込まれると、カートリッジ４０の底部には、底壁面と濾過材７０との間に下方の空隙４９_１が形成され、同様にカートリッジカバー４５の天井面と濾過材７０との間に上方の空隙４９が形成される。
濾過材７０には、粒状の活性炭が使用される。なお、この濾過材７０には、活性炭のみならず、活性炭と中空糸膜とを組み合わせたものを使用してもよい。

次に、図１を参照して、カートリッジ４０に装着されるキャップ６０を説明する。
このキャップ６０は、継手６３が取付けられるキャップ本体６１と、継手６３の結合を解除するリリース部材６５とからなる。キャップ本体６１は、一端に開口部を有し浅底のカップ状の容器からなり、外周の大きさは、ほぼ本体の蓋体３２と同じ大きさになっている。そして、開口部にはリリース部材６５が収容され、浅底の底壁面（天井面）に接して側部に吐出ホース６８が挿入される開口部が形成されている。また、天井面から下方に継手６３を挿入し固定する筒状部材が形成されている。この筒状部材は、下部が開口し天井面に至る開孔が形成され、開口の大きさは、継手６３を収容できる大きさになっている。
キャップ本体６１の開口部には、リリース部材６５が摺動自在に挿入し得るようになっている。

リリース部材６５は、ほぼ円盤状の板体の上下面に背低の筒状体が形成されたものからなる。板体上面の筒状体は、キャップ本体６１の開口部に挿入され、開口部の内壁面と接触し摺動する大きさを有し、板体下面の筒状体６７は、蓋体３２の凹状窪み３４と嵌合する大きさになっている。また、板体の中央部には、下方に突出した筒状体６６が形成され、この筒状体６６は継手のリリース環６９に結合されている。

継手６３は、継手本体６２と、この継手本体の一端開口に結合された筒状体４６_１と、継手本体の外周壁面に装着されたリリース環６９と、このリリース環６９によって移動が規制され、筒状体４６_１との結合・解除を司る係止ボール６４とからなり、筒状体４６_１との結合・取外し自在で、且つ回動可能な継手である。なお、この継手は、既に公知であるので、詳細な説明は省略する。

キャップ６０への継手６３の取付けは、先ず、キャップ本体６１の筒状体内に継手本体６２及び筒状体４６_１を挿入して、筒状体内に継手本体６２及び筒状体４６_１が固定される。次いで、筒状体４６_１の開口部に吐出ホース６８の端部が接続される。なお、吐出ホース６８の先端には、浄水を吐出するノズル（図示省略）が設けられている。
その後、リリース部材６５が継手６３のリリース環６９に結合される。この結合により、リリース部材６５の移動に連動して、継手６３のリリース環６９が移動され、係止ボール６４により係止が解除されることにより継手６３の結合を解除することができるようになる。
継手６３を取付けたキャップ６０をカートリッジ４０の吐出口に接続することにより、キャップ６０を３６０度回動可能になり、このキャップ６０の回動によって継手６３に接続された吐出管６３_１を任意の角度に移動させることができる。

上記の部品を用い、浄水器は、以下の手順で組み立てられる。
カップ状容器２１の開口部２１_１に本体カバー２８を挿入し、本体カバー２８の筒状体３１を原水導入部２４の凹状窪み２５_１１に入れて螺合し、本体カバー２８を固定する。
次いで、本体カバー２８の開口部２８_１にカートリッジ４０をカートリッジ４０の凹状溝４１ｂ_１と本体カバー２８の凸状部２９_１〜２９_４が衝突しないように挿入し、挿入した後に、カートリッジ４０を回動させると共に、筒状体４３_１を開口２８_２に嵌入する。
さらにカートリッジ４０の筒状体４６_１に蓋体３２の係止部３３_１を嵌入することにより蓋体３２を取り付け、最後にキャップ６０の筒状体６７を蓋体３２の凹状窪み３４に取り付け、同時に継手６３をカートリッジ４０の筒状体４６_１に嵌め合わせることによりキャップの取り付けを行う。

このようにして組み立てられた浄水器のカートリッジの取り替えは、取り付け時においては先ず、浄水器本体２０の本体カバー２８の開口部２８_１にカートリッジを挿入し、カートリッジの一端部の筒状体４３_１を凹状窪み２５_１１内に嵌入したのち、本体カバー２８の開口部２８_１に蓋体３２を被せ、その上からキャップ６０の継手６３を結合する。
また、浄水器本体へのカートリッジの取外しは、キャップ６０のリリース部材６５を上方に引上げることにより係止ボール６４の係止を解いて継手６３をカートリッジ４０の筒状体４６_１から取外し、次いで、蓋体３２を本体カバー２８から外し、本体カバーからカートリッジを引上げる。

上記のような構造となっていることにより、浄水器本体へのカートリッジの装着、取外しにおいて、キャップ、蓋体及びカートリッジの結合は、何れも嵌合結合によるものであり、ネジ結合を使用していないので、簡単に装着又は取外しができる。

次に浄水器１０内の流路を図１を参照して説明する。浄水器１０は、浄水器本体２０の下方に設けられた管状体２７の先端開口２７_１から原水が導入されると、原水は管状体２７を通り、凹状窪み５８内の逆止ボール４２を水圧で上方へ押上げることにより原水流入口５４に原水が導入され、原水流入口５４から通水路５４_１を通り、原水吐出口５４_２から湧出され、カートリッジカバー４５と濾過材７０との空隙４９に溜まり、この空隙内に溜まった原水は、ゆっくりと濾過材７０を通過し浄化される。
原水が濾過材７０を通過する際に、濾過材７０上部及び下部に設けられた不織布４８_１〜４８_４で、原水に含まれている細かなゴミ等が除去され、濾過材７０で遊離残留塩素やカビ臭、総トリハロメタンなどを分離除去される。

次いで、濾過材７０を通過した浄水は、下方の空隙４９_１に一時貯えられ、通水管５０の浄水流入口５５から水圧により押上げられる。押上げられた浄水は流路５５_１を通って浄水吐出口５５_２から吐出され、更に継手６３を通って、吐出ホース６８から外部へ吐出される。

この浄水器においては、上記のように下方から導入された原水が、カートリッジの軸芯位置を通って濾過材上部に導かれ、周囲に設けた濾過材に均等に給水され、次いで下降流により濾過材内を通過するようになっているので、通水による濾過材の散乱による短絡や偏流を防止することが出来て効率よく浄水処理が行なわれるだけでなく、通水管５０がカートリッジの軸芯位置に設けられていることにより、カートリッジの外周縁に流路を形成する必要がないため浄水器自体の大きさも小型化することができる。

さらに、この浄水器においてはカートリッジ自体が圧力容器で構成されており表面が汚染されることはないので、ユーザがカートリッジ交換を行う際にも衛生的に行うことができる。

本発明の実施例１の浄水器を説明するための概略断面図、 図１の浄水器を構成する１部品の本体カバーを示し、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線での断面図、 図１の浄水器を構成する浄水カートリッジの断面図、 通水管を示し、同図（ａ）は底面図、同図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、同図（ｃ）は図（ｂ）のＢ−Ｂ線の断面図、 特許文献１に記載の据置型浄水器の断面図、 特許文献２に記載された他の浄水器を示した断面図。

符号の説明

１０ 浄水器
２０ 浄水器本体
２１ カップ状容器
２４ 原水導入部
２５_１、２５_２ 筒状体
２７ 管状体
２９_１、２９_２ 凸状体
３０ 底部
３１ 筒状体
３２ 蓋体
４０ カートリッジ
４１ カートリッジ本体
４１ａ、４５ａ 先端部
４２ 逆止ボール
４３_１、４３_２ 筒状体
４４ 貫通孔
４５ カートリッジカバー
４６_１、４６_２ 筒状体
４７ 貫通孔
４７_１１ 開口
４８_１〜４８_４ 不織布
４９、４９_１ 空隙
５０ 通水管
５１ 第１通水管
５２ 第２通水管
５３ 一端部
５７ 他端部
５４、５５ 原水・浄水流入口
５４_１、５５_１ 通水路
５４_２、５５_２ 原水・浄水吐出口
５８ 凹状窪み
６０ キャップ
６１ キャップ本体
６２ 継手本体
６３ 継手
６４ 係止ボール
６５ リリース部材
７０ 濾過材

Claims (8)

1. 一端及び他端に貫通孔を有する筒状体からなる浄水カートリッジにおいて、
   前記筒状体のほぼ軸芯位置に設けられ、前記一端及び他端の貫通孔と連結する通水管と、
   前記通水管の周囲に配され、原水の濾過を行う濾過材とを有し、
   前記通水管は、１本の管体で形成され、中心部に第１の管体が配設され、前記第１の管体の外周部に第２の管体が配設された２重構造からなり、一端部に原水流入口及び浄水流入口が設けられ、他端に原水吐出口及び浄水吐出口が設けられており、
   前記一端の貫通孔は、前記通水管の前記原水流入口と接続され、前記原水流入口と前記原水吐出口が前記第２の管体で連通され、前記原水吐出口と前記浄水流入口との間は前記濾過材が配された前記筒状体で連通され、前記浄水流入口と前記浄水吐出口が前記第１の管体で連通され、前記浄水吐出口と前記他端の貫通孔が接続されていることを特徴とする浄水カートリッジ。
2. 前記筒状体の貫通孔と前記通水管の原水流入口との間に、原水導入時に前記原水流入口を原水の圧力によって開き、非導入時に塞ぐ逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項１記載の浄水カートリッジ。
3. 前記濾過材は、少なくとも一部が粒状の活性炭で構成されていることを特徴とする請求項１記載の浄水カートリッジ。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の浄水カートリッジが浄水器本体に着脱自在に装着されていることを特徴とする浄水器。
5. 前記浄水器に装着される浄水カートリッジは、前記原水流入口及び前記浄水流入口が設けられた部分を底部とし、前記原水吐出口及び前記浄水吐出口が設けられた部分を上部として着脱自在に装着されることを特徴とする請求項４記載の浄水器。
6. 前記浄水器本体には、本体カバーが取付けられ、前記本体カバーに前記浄水カートリッジが装着されていることを特徴とする請求項４又は５記載の浄水器。
7. 前記浄水カートリッジの浄水吐出口には、片手で着脱自在で且つ回動自在な継手が接続されていることを特徴とする請求項４記載の浄水器。
8. 前記継手は、回動自在なキャップに設けられていることを特徴とする請求項７記載の浄水器。

Images