JP4504858B2

JP4504858B2 - 浄水器

Info

Publication number: JP4504858B2
Application number: JP2005093578A
Authority: JP
Inventors: 和司小谷; 元重水野
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2006272108A

Description

本発明は、浄水器に関する。さらに詳しくは、一定期間の使用に伴いフィルタ手段の内部に集積する空気に起因して、浄化液を取り出す際に水切れが悪化したり、浄化量が減少するのが有効に防止された、特に、化学工業、食品工業等の分野におけるプロセス機器用の浄水器として、また水道水の家庭用浄水器等として好適に用いられる浄水器に関する。

近年、化学工業、食品工業等の分野におけるプロセス機器や水道水の家庭用の浄水器において、原液をその内部に透過させて除菌、濾過等の浄化を行うフィルタ手段として、セラミックス製膜や活性炭等を用いたものが使用されている（特許文献１参照）。

図４、５に示すように、このような浄水器１００は、浄化すべき原液Ｌを、一方の端部Ｘ１からその内部を透過させることによって浄化し、浄化液Ｊとして取り出すフィルタ手段１１０と、フィルタ手段１１０をその内部に収納する収納手段１２０とを備えている。フィルタ手段１１０は円筒状の多孔質セラミックスからなり、一方の端部Ｘ１と他方の端部Ｘ２との間を流体の流路となる複数のセル１１１が互いに並行するように配設されるとともに、セル１１１のうち、端部Ｘ１、Ｘ２における開口形状が側面部間を直線状に連なるように配設されたものが、目封じされている。図５においては、目封じがされたセル１１１の開口を黒丸で示し、目封じがされず開口したものを白丸で示す。このように構成することによって、浄化すべき原液Ｌは、一方の端部Ｘ１からその内部を透過することによって浄化され、側面部Ｓ（一部は他方の端部Ｘ２）側から浄化液Ｊとして取り出すことが可能となっている。

特開２００４−１８８２３６号公報

しかしながら、図４に示すように、従来の浄水器においては、一定期間の使用に伴い、浄化すべき原液Ｌの中に泡として存在した気体（空気）や浄水器の内部に存在した気体（空気）が、フィルタ手段１１０を構成する多孔質セラミックスのセル１１１の上部に集積し（集積気体（空気）は図４において符号Ａで示す）、この集積気体（空気）Ａの緩衝作用によって浄水器から浄化液を取り出す際に浄化液の水切れが悪化したり、フィルタ手段のフィルタ有効面積が減少することに伴い浄化量が減少してしまうという問題があった。すなわち、集積気体（空気）Ａの体積は、浄化液の取出し時には原液からの液圧が掛かり圧縮されて収縮していたものが、浄化液の取出しをストップした時に、原液からの液圧が解除されて膨張し、この集積気体（空気）Ａの体積膨張に起因して浄化液には外部に押し出そうとする圧力が作用することになり、浄水器から浄化液を取り出す際に浄化液の水切れが悪化したり、フィルタ手段のフィルタ有効面積が減少することに伴い浄化量が減少してしまうという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、一定期間の使用に伴いフィルタ手段の内部に集積する空気に起因して、浄化液を取り出す際に水切れが悪化したり、浄化量が減少するのが有効に防止された、特に、化学工業、食品工業等の分野におけるプロセス機器や水道水の家庭用浄水器等として好適に用いられる浄水器を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明によれば、以下の浄水器が提供される。

［１］少なくとも２つの端部を有し、浄化すべき原液を、一方の端部からその内部を透過させることによって浄化し、浄化液として取り出すフィルタ手段と、前記フィルタ手段をその内部に収納する収納手段とを備えた浄水器であって、前記フィルタ手段の他方の端部の上方に、前記他方の端部を覆蓋して、前記他方の端部から前記収納手段側への浄化液の自由な流出を阻止する蓋体部材が配設されてなり、前記フィルタ手段の一方の端部から取り入れた前記原液を、前記他方の端部からではなく、その側面部側から取り出すことが可能に構成され、かつ、前記蓋体部材に、疎水性材料からなる気体透過手段が配設されてなり、前記蓋体部材と前記フィルタ手段の他方の端部とによって形成される空間に集積する気体を、前記気体透過手段を経由して外部に自動的に排出させることが可能なことを特徴とする浄水器。

［２］前記フィルタ手段が、円筒状の多孔質セラミックスからなり、前記端部の間を流体の流路となる複数のセルが互いに並行するように配設された構造を有し、浄化すべき原液を、一方の端部からその内部を透過させることによって浄化し、その側面部側から浄化液として取り出すことが可能な前記［１］に記載の浄水器。

［３］前記疎水性材料が、疎水性膜又は疎水性中空糸である前記［１］又は［２］に記載の浄水器。

［４］前記セルのうち、前記端部における開口形状が前記側面部間を直線状に連なるように配設されたものが、目封じされてなる前記［２］又は［３］に記載の浄水器。

［５］前記目封じされてなるセルの相互間を貫通するとともに、前記フィルタ手段の側面部に開口して、前記浄化液の流路となる溝部を有し、前記フィルタ手段の中心部に透過した前記浄化水を、前記溝部の開口から直接取り出すことが可能な前記［４］に記載の浄水器。

［６］前記セルの内表面のうち、前記原液が取り入れられる側の表面が、前記円筒状の多孔質セラミックスよりも、気孔が緻密な多孔質のセラミック膜によって被覆されてなる前記［２］〜［５］のいずれかに記載の浄水器。

以上説明したように、本発明によって、一定期間の使用に伴いフィルタ手段の内部に集積する空気に起因して、浄化液を取り出す際に水切れが悪化したり、浄化量が減少するのが有効に防止された、特に、化学工業、食品工業等の分野におけるプロセス機器や水道水の家庭用浄水器等として好適に用いられる浄水器が提供される。

以下、本発明の浄水器の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１〜３に示すように、本発明の浄水器１０は、少なくとも２つの端部Ｙ１、Ｙ２を有し、浄化すべき原液Ｌを、一方の端部Ｙ１からその内部を透過させることによって浄化し、浄化液Ｊとして取り出すフィルタ手段１と、フィルタ手段１をその内部に収納する収納手段２とを備えた浄水器であって、フィルタ手段１の他方の端部Ｙ２の上方に、他方の端部Ｙ２を覆蓋して、他方の端部Ｙ２から収納手段２側への浄化液Ｊの自由な流出を阻止する蓋体部材３が配設されてなり、フィルタ手段１の一方の端部Ｙ１から取り入れた原液Ｌを、他方の端部Ｙ２からではなく、その側面部Ｓ側から取り出すことが可能に構成され、かつ、蓋体部材３に、疎水性材料からなる気体透過手段４が配設されてなり、蓋体部材３とフィルタ手段１の他方の端部Ｙ２とによって形成される空間Ｒに集積する気体Ａを、気体透過手段４を経由して外部に自動的に排出させることが可能なことを特徴とする。

本発明の浄水器によって浄化される対象である原液Ｌとしては特に制限はなく、例えば、水道水；化学工業、食品工業等で用いられる各種液体等を挙げることができる。

本発明に用いられるフィルタ手段１としては、原液を有効に浄化することができ、メンテナンスが容易であるものであれば特に制限はないが、例えば、円筒状の多孔質セラミックスからなり、端部Ｙ１、Ｙ２の間を流体の流路となる複数のセル１１が互いに並行するように配設された構造を有し、浄化すべき原液Ｌを、一方の端部Ｙ１からその内部を透過させることによって浄化し、その側面部Ｓ側から浄化液Ｊとして取り出すことが可能なものを好適例として挙げることができる。

本発明に用いられるフィルタ手段１としては、取り扱い易く、交換に便利なことから、上述の多孔質セラミックス（多孔質セラミックス及び活性炭等を組み合わせたものであってもよい。多孔質セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、コーディエライト、シリコンナイトライド等を挙げることができる）と、これを囲繞するように原液取入れ口及び浄化液取出し口以外は密閉するように配設された、成形性が容易で、かつ、使用後の回収リサイクルが容易な、ＰＰ、ＡＢＳ、ＰＶＤＦ等の合成樹脂製のフィルタケースとからなるフィルタカートリッジであることが好ましい。

本発明に用いられる収納手段２としては特に制限はないが、例えば、ステンレス等の金属、ＡＢＳ、アクリル樹脂等のプラスチック等を好適例として挙げることができる。

本発明に用いられる蓋体部材３としては、後述する気体透過手段４によって気体（空気）を効率よく集積し、集積気体（空気）Ａとして外部に自動的かつ確実に排出させることが可能なものであれば特に制限はないが、例えば、上に凸のドーム形状のものを挙げることができる。その材質としては、例えば、ステンレス等の金属、ＡＢＳ、アクリル樹脂等のプラスチック等を好適例として挙げることができる。

本発明に用いられる気体透過手段４としては、気体（空気）を自動的にかつ長期間有効に透過し得るものであれば特に制限はないが、例えば、疎水性膜、疎水性中空糸等の疎水性材料から構成されたものを好適例として挙げることができる。このような疎水性膜としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂膜（ＰＴＦＥ膜）、疎水性中空糸としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン酸からなる０．３〜１．０ｍｍの太さの繊維で０．０１〜０．２μｍの細孔を有する構成のものを挙げることができる。

図３に示すように、気体透過手段４の具体例としては、ドーム状の蓋体部材３のほぼ中央部に形成された開口部３１に、Ｏリング４１を介して配設された把持部材４２によって、疎水性中空糸４３が把持されてなる構成のものを挙げることができる。ドーム状の蓋体部材３の開口部３１を覆うように、疎水性膜を接着剤による接着、超音波による融着等によって配設したものであってもよい。

図２に示すように、セル１１のうち、端部Ｙ１、Ｙ２における開口形状が側面部Ｓ間を直線状に連なるように配設されたものは、目封じされていることが好ましい。なお、図２においては目封じされているもの（目封じセル１１ａ）を黒丸で示し、目封じされていないものを白丸で示す。このように構成することによって、気体をフィルター内部に滞留させることなく蓋体部材側に円滑に取り出すことができる。

図１、２に示すように、目封じセル１１ａの相互間を貫通するとともに、フィルタ手段１の側面部Ｓに開口して、浄化液Ｊの流路となる溝部Ｍを有し、フィルタ手段１の中心部に透過した浄化水Ｊを、溝部Ｍの開口から直接取り出すことが可能なものであることが好ましい。このように構成することによって、浄化水のフィルタ基材内の移動距離を短くすることで通水抵抗を減少させ通水量を増加させることができる。

セル１１の内表面のうち、原液Ｌが取り入れられる側の表面（図示せず）が、円筒状の多孔質セラミックスよりも、気孔が緻密な多孔質のセラミック膜によって被覆されてなるものであることが好ましい。多孔質セラミックスよりも、気孔が緻密な多孔質のセラミック膜としては、例えば、アルミナやムライト等を挙げることができる。このように構成することによって、通水抵抗を大きくせずに精密なろ過をすることができる。

以下、本発明の浄水器を実施例によってさらに具体的に説明する。

（実施例１）
図１に示す浄水器を作製し、原液に空気を５０ｃｃ入れた状態で、初期状態（内部に気体が無くなるように調整した状態）、空気を入れた直後、及び空気を入れてから１０分後における「蛇口を止めた後、浄水器から供給される浄水が止まるまでの時間（秒）」を計測した。その結果を表１に示す。なお、気体透過手段としては、ＮＯＫ株式会社の疎水性中空糸モジュール（繊維径０．３６ｍｍを使用したφ１０ｍｍのポリエチレン材質）を、ＡＢＳ樹脂で作成した蓋体部材にＯリングにより取り付けた構成のものを用いた。

（比較例１）
図４に示す浄水器を用いて、実施例１の場合と同様に、「蛇口を止めた後、浄水器から供給される浄水が止まるまでの時間（秒）」を計測した。その結果を表１に示す。

表１から、実施例１の構成により１０分以内にフィルタ内の空気が排出されたことが分かる。

本発明の浄水器は、化学工業、食品工業等の分野におけるプロセス機器用浄水器として、また水道水の家庭用浄水器等として有用である。

本発明の浄水器の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。図１におけるＢ−Ｂ線の一部断面図である。図１におけるＣ部の一部を拡大して、気体透過手段の構成例を模式的に示す一部拡大図である。従来の浄水器の一例を模式的に示す説明図である。図４におけるＤ−Ｄ線の一部断面図である。

符号の説明

１…フィルタ手段、２…収納手段、３…蓋体部材、１０…浄水器、１１…セル、１１ａ…目封じセル、３１…開口部、４…気体透過手段、４１…Ｏリング、４２…把持部材、４３…疎水性中空糸、１００…従来の浄水器、１１０…フィルタ手段、１１１…セル、１２０…収納手段、Ｌ…原液、Ｊ…浄化液、Ａ…集積気体（空気）、Ｘ１、Ｙ１…一方の端部、Ｘ２、Ｙ２…他方の端部、Ｓ…側面部、Ｍ…溝部、Ｒ…空間。

Claims

少なくとも２つの端部を有し、浄化すべき原液を、一方の端部からその内部を透過させることによって浄化し、浄化液として取り出すフィルタ手段と、前記フィルタ手段をその内部に収納する収納手段とを備えた浄水器であって、
前記フィルタ手段の他方の端部の上方に、前記他方の端部を覆蓋して、前記他方の端部から前記収納手段側への浄化液の自由な流出を阻止する蓋体部材が配設されてなり、前記フィルタ手段の一方の端部から取り入れた前記原液を、前記他方の端部からではなく、その側面部側から取り出すことが可能に構成され、かつ、
前記蓋体部材に、疎水性材料からなる気体透過手段が配設されてなり、前記蓋体部材と前記フィルタ手段の他方の端部とによって形成される空間に集積する気体を、前記気体透過手段を経由して外部に自動的に排出させることが可能なことを特徴とする浄水器。
前記フィルタ手段が、円筒状の多孔質セラミックスからなり、前記端部の間を流体の流路となる複数のセルが互いに並行するように配設された構造を有し、浄化すべき原液を、一方の端部からその内部を透過させることによって浄化し、その側面部側から浄化液として取り出すことが可能な請求項１に記載の浄水器。
前記疎水性材料が、疎水性膜又は疎水性中空糸である請求項１又は２に記載の浄水器。
前記セルのうち、前記端部における開口形状が前記側面部間を直線状に連なるように配設されたものが、目封じされてなる請求項２又は３に記載の浄水器。
前記目封じされてなるセルの相互間を貫通するとともに、前記フィルタ手段の側面部に開口して、前記浄化液の流路となる溝部を有し、前記フィルタ手段の中心部に透過した前記浄化水を、前記溝部の開口から直接取り出すことが可能な請求項４に記載の浄水器。
前記セルの内表面のうち、前記原液が取り入れられる側の表面が、前記円筒状の多孔質セラミックスよりも、気孔が緻密な多孔質のセラミック膜によって被覆されてなる請求項２〜５のいずれかに記載の浄水器。