JP4620914B2 - 浄水器用カートリッジ及び浄水器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水などを浄化処理する浄水器、及び浄水器に交換可能に装着して用いられる浄水器用カートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、上水道用水の水質悪化に伴い、浄水場にて消毒のために加えられる塩素量が増大し、その結果、水道水中の残留塩素による不快な味と臭いが顕著な問題となっている。そのため、従来から、この水道水中の残留塩素などを除去することを目的として、活性炭や多孔質中空子フィルタ等の濾材を利用した浄水器が種々提案されている。
【０００３】
この種の浄水器においては、その処理能力を高いレベルに長時間維持するために定期的に濾材を交換する必要があり、この交換作業を容易に実行できるものとして、濾材自体をカートリッジ化した浄水器用カートリッジが広く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の浄水器においては、水道水中の残留塩素の除去が行われるため、止水時に浄水器用カートリッジ内或いは浄水器用カートリッジの下流側流路にて滞留する浄水中で、細菌等が繁殖し易いという欠点があった。
【０００５】
一方、この浄水中の細菌等の繁殖の問題は、浄水器の使用環境や稼動条件などによって大きく異なる。例えば、浄水器の稼動率が高く、浄化処理された浄水が早期に使用される場合には浄水中で細菌等が繁殖し難いが、浄水器の稼動率が低く、浄水器用カートリッジ内或いは浄水器用カートリッジの下流側流路にて浄水が長期間滞留するような場合や、浄水が高温多湿の環境下に晒される場合には細菌等が繁殖し易い。
【０００６】
そのため、衛生管理上、様々な使用環境や稼動条件などに応じて、浄水中での細菌等の繁殖を効果的に抑制可能な浄水器又は浄水カートリッジの実現が望まれていたが、このようにフレキシブルに対応可能な浄水器又は浄水カートリッジは未だ実現されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、様々な使用環境や稼動条件などに応じて、浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制可能な浄水器及び浄水器用カートリッジを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、両端開口した略筒状の濾過部と、該濾過部の両端開口を閉塞する一対の蓋体とを備え、一方の蓋体に浄水流出口を設けて、外部から導入された原水が、前記濾過部の外周側面から該濾過部内を通過し、濾過部と一対の蓋体とによって囲まれる空洞部内に流入した後、該空洞部から前記浄水流出口へ流出し、浄水流出口から外部に導出するように構成されて、浄水器のケース内に配置される浄水器用カートリッジにおいて、少なくとも一方の蓋体に、前記空洞部と導通するリーク孔を設け、前記一対の蓋体のそれぞれに連絡孔を形成するとともに、前記空洞部内に前記各連絡孔を貫通する連絡路を設け、前記一方の蓋体の連絡孔は、前記浄水流出口と異なる位置に形成されるとともに、当該連絡孔と前記浄水流出口との間は、連通不能に区画されていることを特徴とする。
【０００９】
このように少なくとも一方の蓋体に空洞部に導通するリーク孔を設けると、外部から導入された原水の一部は、濾過部内を通過せずに、蓋体のリーク孔を通過して空洞部内に直接流入するようになる。従って、このリーク孔から空洞部内に直接流入する原水に含まれる残留塩素により、浄水器用カートリッジ内、又は浄水器用カートリッジの下流側流路にて滞留する浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の浄水器用カートリッジにおいて、前記リーク孔を、複数形成したことを特徴とする。
このようにリーク孔を複数形成すると、公知の栓部材等を用いて適宜リーク孔を開放或いは閉塞させることにより、蓋体のリーク孔を通過して空洞部内に直接流入する原水量を増減させることができる。従って、浄水中の残留塩素量を簡易に調整することができるようになり、様々な使用環境や稼動条件などに応じてフレキシブルに対応可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の浄水器用カートリッジにおいて、前記空洞部内に、銀イオン添加装置を配設したことを特徴とする。
このように構成すると、この銀イオン添加装置により浄水中に銀イオンが添加されるようになる。そのため、この銀イオンにより、浄水器用カートリッジ内、又は浄水器用カートリッジの下流側流路にて滞留する浄水中の細菌等の繁殖をより一層効果的に抑制することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の浄水器用カートリッジを適用する浄水器である。
これにより、浄水器用カートリッジ内或いは浄水器用カートリッジの下流側流路にて滞留する浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制可能な浄水器を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。なお、この明細書の説明においては、外部から導入される水道水を「原水」といい、浄水カートリッジの濾過部を通過して浄化処理された原水を「浄水」という。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の浄水器１０は、金属製のケース１１と、このケース１１内に収容配置される略円筒状の浄水器用カートリッジ２１とから構成される。
【００１５】
ケース１１は、上方開口した有底円筒状のケース本体１２と、このケース本体１２の上端開口を閉塞する下方開口した金属製のケース蓋１３と、これらケース本体１２とケース蓋１３とを固定保持する止め具１４とからなる。
【００１６】
ケース本体１２の上方外周側面には凸部１２ａが形成され、この凸部１２ａ上には、水密性を保持するためのパッキン１５が取着されている。そして、ケース本体１２とケース蓋１３とは、パッキン１５を介して液密に接合され、止め具１４により密閉されている。
【００１７】
ケース蓋１３の一側上面には、入口プラグ１６が垂直上下方向に向かって突出形成され、この入口プラグ１６には原水を導入するための導入口１６ａが貫設されている。また、ケース蓋１３の上面略中央には、出口プラグ１７が垂直上下方向に向かって突出形成され、この出口プラグ１７には浄水を導出するための導出口１７ａが貫設されている。そして、出口プラグ１７の導出口１７ａの下方側内周側面には、雌ねじが形成されている。
【００１８】
浄水器用カートリッジ２１は、両端開口した略円筒状の濾過部２２と、この濾過部２２の両端開口を閉塞する一対の合成樹脂製の上側蓋体３１及び下側蓋体４１と、銀イオン添加装置５１と、中空部材６１とを組み合わせて構成される。濾過部２２は、多孔質材料からなる内フィルタ２３及び外フィルタ２４と、これら内フィルタ２３と外フィルタ２４の間に充填される粒状活性炭よりなる濾材２５とから構成される。
【００１９】
上側蓋体３１の上面略中央には、その外周に雄ねじが形成された接続プラグ３２が、垂直上下方向に向かって突出形成されている。この接続プラグ３２には、既述したケース蓋１３の導出口１７ａと導通する浄水流出口３２ａが貫設されている。
【００２０】
上側蓋体３１の底面には、環状突起３３，３４，３５，３６がそれぞれ略同心円状に突設されている。そして、この環状突起３３と環状突起３４との間に形成される環状溝を外フィルタ嵌着溝Ｘとし、環状突起３５と環状突起３６との間に形成される環状溝を内フィルタ嵌着溝Ｙとしている。さらに環状突起３６の内周側には環状突起３７が突設され、この環状突起３７間には後述する連絡路Ｕの一端を形成する連絡孔３７ａが貫設されている。
【００２１】
下側蓋体４１の上面には、環状突起４３，４４，４５，４６がそれぞれ略同心円状に突設されている。そして、この環状突起４３と環状突起４４との間に形成される環状溝を外フィルタ嵌着溝Ｘとし、環状突起４５と環状突起４６との間に形成される環状溝を内フィルタ嵌着溝Ｙとしている。さらに環状突起４６の内周側には環状突起４７が突設され、この環状突起４７間には後述する連絡路Ｕの一端を形成する連絡孔４７ａが貫設されている。また、下側蓋体４１の環状突起４６の内周側底面には、３箇所にリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃが貫設されている（図２参照）。
【００２２】
そして、上側蓋体３１及び下側蓋体４１の外フィルタ嵌着溝Ｘには外フィルタ２４が、内フィルタ嵌着溝Ｙには内フィルタ２３が、それぞれ図示の如く略同心状に収納配置されている。そのため、内フィルタ２３及び外フィルタ２４と、上側蓋体３１及び下側蓋体４１との間には空間が一体的に形成され、この空間に濾材２５が充填されることにより、略円筒状の濾過部２２が形成されている。
【００２３】
一方、濾過部２２（内フィルタ２３）と上側蓋体３１及び下側蓋体４１との間には空間（以下、「空洞部Ｓ」という。）が形成され、この空洞部Ｓ内に、銀イオン添加装置５１及び中空部材６１が配設されている。
【００２４】
銀イオン添加装置５１は、上下両端の略全面を開放した略円筒形状の筐体５２と、その上下両端の開放部に張設された樹脂フィルタ５３，５４とから構成され、流体が内部を通過可能となっている。
【００２５】
筐体５２内には、銀又は銀化合物が表面に被覆された粒状活性炭（以下、「銀担持活性炭５０」という。）が収容されている。この銀担持活性炭５０は、通水時に水流により筐体５２内で流動分散するように、筐体５２の内部容積の２分の１〜４分の３程度、収容されている。また、筐体５２には、後述する連絡路Ｕの一部を構成する筺体連絡路５６が貫設されている。
【００２６】
そして、この銀イオン添加装置５１は、筐体５２の筺体連絡路５６の上端に上側蓋体３１の環状突起３７を圧入することにより上側蓋体３１の裏面側に嵌着されるとともに、筺体連絡路５６の下端を中空部材６１の上端に圧入することにより空洞部Ｓの上端側に支持固定されている。この中空部材６１の下端は、下側蓋体４１の環状突起４７内に圧入されている。
【００２７】
以上のように構成された本実施形態の浄水器用カートリッジ２１には、その空洞部Ｓ内に、中空部材６１、筺体連絡路５６及び連絡孔３７ａ，４７ａから構成される連絡路Ｕが区画形成されている。この連絡路Ｕは、浄水器用カートリッジ２１の上側蓋体３１及び下側蓋体４１を貫通するように形成されている。
【００２８】
そして、この浄水器用カートリッジ２１は、ケース蓋１３の出口プラグ１７に上側蓋体３１の接続プラグ３２を螺合させることにより、ケース本体１２内にて垂下固定された状態で収容配置されている。そのため、浄水器用カートリッジ２１の外周とケース１１の内壁との間にはそれぞれ所定の領域が形成される。ここで、浄水器用カートリッジ２１の上端とケース１１の内壁との間の領域を「上部領域」といい、浄水器用カートリッジ２１の外周側面とケース１１の内壁との間の領域を「側部領域」といい、浄水器用カートリッジ２１の下端とケース１１の内壁との間の領域を「下部領域」という。
【００２９】
以下、本実施形態の浄水器１０の作用について説明する。
この浄水器１０において、ケース蓋１３の入口プラグ１６から導入された原水は、ケース１１内の上部領域、側部領域、下部領域及び連絡路Ｕに注入され、やがてケース１１内が原水にて満たされる。
【００３０】
そして、ケース蓋１３の入口プラグ１６からさらに原水を導入すると、側部領域の原水が浄水器用カートリッジ２１の濾過部２２の外周側面（外フィルタ２４）から、濾材２５、内フィルタ２３と順次通過することにより空洞部Ｓ内に流入する。その際、濾過部２２（濾材２５）にて原水中の残留塩素やトリハロメタン等の不純物が除去される。
【００３１】
一方、ケース蓋１３の入口プラグ１６から導入された原水の一部は、下側蓋体４１のリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを通過して空洞部Ｓに直接流入する。すなわち、このリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃは、原水を空洞部Ｓ内に直接流入させる流路として機能する。そのため、浄水器用カートリッジ２１の空洞部Ｓ内に流入する浄水中には、濾過部２２を通過せずに下側蓋体４１のリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを通過した原水が一部混入される。
【００３２】
そして、この空洞部Ｓ内に流入した浄水（一部原水が混合した浄水）は、空洞部Ｓから銀イオン添加装置５１内を通過して浄水流出口３２ａへ流出し、この浄水流出口３２ａから導出口１７ａを通過して外部へと導出される。
【００３３】
ここで、銀イオン添加装置５１内を通過する浄水（一部原水が混合した浄水）には、銀担持活性炭５０の銀又は銀化合物が溶出することによって、銀イオンが添加される。従って、浄水器用カートリッジ２１内、又は浄水器用カートリッジ２１の下流側流路にて滞留する浄水（一部原水が混合した浄水）には、リーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを通過した原水の残留塩素と、銀イオン添加装置５１の銀担持活性炭５０によって添加された銀イオンとが含まれるようになる。なお、この浄水（一部原水が混合した浄水）中の残留塩素量は、飲料水として風味を損なわない程度のものである。
【００３４】
以上詳述したように、本実施形態によれば以下の作用効果が奏される。
（１） 両端開口した略円筒状の濾過部２２と、この濾過部２２の両端開口を閉塞する一対の上側蓋体３１及び下側蓋体４１とを備え、上側蓋体３１に浄水流出口３２ａを設けて、外部から導入された原水が、濾過部２２の外周側面からこの濾過部２２を通過して空洞部Ｓ内に流入した後、この空洞部Ｓから浄水流出口３２ａへ流出し、この浄水流出口３２ａから外部に導出するように構成された浄水器用カートリッジ２１において、下側蓋体４１に空洞部Ｓと導通するリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを設けた。
【００３５】
このように構成すると、外部から導入された原水の一部が、濾過部２２を通過せずに下側蓋体４１のリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを通過して空洞部Ｓに直接流入するようになる。従って、このリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃから空洞部Ｓ内に直接流入する原水に含まれる残留塩素により、浄水器用カートリッジ２１内、又は浄水器用カートリッジ２１の下流側流路に滞留する浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制することができる。
【００３６】
一方、上記のようにリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを設けずに、濾材２５の配合量を減らすことにより、空洞部Ｓ内に流入する浄水中に残留塩素を残存させることも可能である。しかし、このように濾材２５の配合量を減らすと、濾材２５が早期に吸着飽和状態に達し、有効な浄化処理能力を長期にわたって維持することが困難となり、浄水器用カートリッジ２１の交換サイクルが短縮化するというデメリットがある。また、浄水器用カートリッジ２１は、その適用される浄水器１０に応じて形状や構造、濾材２５の配合量などが定格化されているため、個別の浄水器１０（浄水器用カートリッジ２１）の使用環境や稼動条件などに応じて濾材２５の配合量を適宜変更することは、高コスト化につながるというデメリットがある。
【００３７】
従って、本実施形態のように構成することにより、低コストで有効な浄化処理能力を長期間維持し、且つ浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制可能な浄水器１０及び浄水器用カートリッジ２１を実現することができる。
【００３８】
（２） リーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを複数形成したため、栓部材等を用いてこれらリーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃを適宜開放或いは閉塞させることにより、空洞部Ｓ内に直接流入する原水量を増減させることができ、浄水中の残留塩素量を簡易に調整することができる。従って、様々な使用環境や稼動条件などに応じてフレキシブルに対応可能となる。
【００３９】
（３） 濾過部２２と一対の上側蓋体３１及び下側蓋体４１とによって囲まれる空洞部Ｓ内に、銀イオン添加装置５１を配設したため、この銀イオン添加装置５１内を通過する浄水中に銀イオンが添加されるようになる。従って、この浄水中に溶出する銀イオンの殺菌作用により、浄水中での細菌等の繁殖を抑制する機能が補強され、浄水器用カートリッジ２１内、或いは浄水器用カートリッジ２１の下流側流路にて滞留する浄水中の細菌等の繁殖をより一層効果的に抑制することができる。
【００４０】
（４） 銀担持活性炭５０を、通水時に水流により流動分散されるように筐体５２内に収容したため、銀イオン添加装置５１内を通過する浄水と銀担持活性炭５０との接触面積を有効に確保することができる。従って、浄水中に銀イオンを効率的に溶出させて、銀担持活性炭５０の殺菌作用を効果的に発揮させることができるとともに、流量の低下、早期の目詰まり等を防止することができる。
【００４１】
（５） 一対の上側蓋体３１及び下側蓋体４１間に、両端開放した連絡路Ｕを貫設したため、下部領域における原水の流出入量を増大することができる。すなわち、この連絡路Ｕは、浄水器１０の下部領域と上部領域とを結ぶ原水の新たな流出入経路として機能する。そのため、ケース１１内の下部領域における原水の長期間の滞留を抑制して、ケース１１内の下部領域における細菌等の繁殖を抑制することができる。
【００４２】
（６） 内フィルタ２３及び外フィルタ２４と、一対の上側蓋体３１及び下側蓋体４１とを組み合わせて濾過部２２を構成したため、濾材２５の充填空間及び空洞部Ｓを一体的に設けることができ、浄水器用カートリッジ２１の製造が容易となる。また、このように構成される浄水器用カートリッジ２１は、その外周側面の略全面が濾過部２２となるため、濾過表面積を大きくとることができ、濾過処理量を増大させることができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更実施することも可能である。
【００４４】
・ 一対の上側蓋体３１及び下側蓋体４１の外フィルタ嵌着溝Ｘ及び内フィルタ嵌着溝Ｙの間隔を、使用用途に合わせて変更すること。このようにすると、濾材２５を充填する空間の体積を増減させることができ、様々な使用環境や稼動条件などに応じた浄化処理能力を有する浄水器１０又は浄水器用カートリッジ２１を実現できる。
【００４５】
・ 内フィルタ２３及び外フィルタ２４を複数層設けること。このように多重フィルタとすることにより、濾材２５の充填空間を複数設けることができ、浄化処理能力をより一層向上させた浄水器１０又は浄水器用カートリッジ２１を実現できる。
【００４６】
・ 濾過部２２を、繊維状活性炭フィルタによって構成すること。このようにすると、構成部材点数を減らすことができるため、構成が簡易で製造容易な浄水器１０及び浄水器用カートリッジ２１を実現できる。
【００４７】
・ 空洞部Ｓ内に、多孔質中空糸フィルター等の濾材を配設すること。このようにすると、浄水器用カートリッジ２１内、又は浄水器用カートリッジ２１の下流側流路に滞留する浄水中の細菌等の繁殖をより一層効果的に抑制することができる。また、浄化処理能力をより一層向上させた浄水器１０又は浄水器用カートリッジ２１を実現できる。
【００４８】
・ リーク孔４８ａ，４８ｂ，４８ｃの設置個数を増減させること。このようにすると、様々な使用環境や稼動条件などに応じてフレキシブルに対応可能な浄水器１０又は浄水器用カートリッジ２１を実現できる。
【００４９】
・ 銀イオン添加装置５１を空洞部Ｓ内の上下中間部または下端に設けること。このようにしても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。
次に、上記実施形態から把握される技術的思想について、以下に記載する。
【００５０】
（Ａ） 両端開口した略筒状の濾過部と、該濾過部の両端開口を閉塞する一対の蓋体とを備えた浄水器用カートリッジにおいて、外部から導入された原水が、前記濾過部を通過せずに、濾過部と一対の蓋体とによって囲まれる空洞部内に直接流入する流路を形成したことを特徴とする浄水器用カートリッジ。
【００５１】
このように構成すると、外部から導入される原水の一部が濾過部を通過せずに空洞部内に直接流入するようになる。従って、この空洞部内に直接流入する原水に含まれる残留塩素により、浄水器用カートリッジ内、又は浄水器用カートリッジの下流側流路に滞留する浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制することができる。
【００５２】
（Ｂ） 両端開口した略筒状の濾過部と、該濾過部の両端開口を閉塞する一対の蓋体とを備えた浄水器用カートリッジにおいて、少なくともいずれか一方の蓋体に、前記濾過部と一対の蓋体とによって囲まれる空洞部に導通するリーク孔を設けたことを特徴とする浄水器用カートリッジ。
【００５３】
このように構成すると、原水の一部が濾過部を通過せずにリーク孔を通過して空洞部に直接流入するようになる。従って、このリーク孔から空洞部内に直接流入する原水に含まれる残留塩素により、浄水器用カートリッジ内、又は浄水器用カートリッジの下流側流路に滞留する浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制することができる。
【００５４】
（Ｃ） 前記濾過部が、繊維状活性炭フィルタから構成されることを特徴とする請求項１から請求項３、又は上記（Ａ）或いは（Ｂ）のいずれかに記載の浄水器用カートリッジ。
【００５５】
このように構成すると、濾過部を構成する部材点数を減らすことができるため、構成が簡易で製造容易な浄水器及び浄水器用カートリッジを実現することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、外部から導入された原水の一部を空洞部内に直接流入するように構成したため、このリーク孔から空洞部内に直接流入する原水に含まれる残留塩素により、浄水器用カートリッジ内、又は浄水器用カートリッジの下流側流路にて滞留する浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制することができる。
【００５７】
しかも、リーク孔を複数設けることにより、浄水中の残留塩素量を簡易に調整することができるため、様々な使用環境や稼動条件などに応じてフレキシブルに対応可能となる。
【００５８】
従って、様々な使用環境や稼動条件などに応じて、浄水中の細菌等の繁殖を効果的に抑制可能な浄水器及び浄水器用カートリッジを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 浄水器及び浄水器用カートリッジの縦断面図。
【図２】 浄水器用カートリッジの底面図。
【符号の説明】
Ｓ…空洞部、２１…浄水器用カートリッジ、２２…濾過部、３１，４１…蓋体、３２ａ…浄水流出口、４８ａ，４８ｂ，４８ｃ…リーク孔、５０…銀担持活性炭、５１…銀イオン添加装置。

Claims (4)

1. 両端開口した略筒状の濾過部と、該濾過部の両端開口を閉塞する一対の蓋体とを備え、一方の蓋体に浄水流出口を設けて、外部から導入された原水が、前記濾過部の外周側面から該濾過部内を通過し、濾過部と一対の蓋体とによって囲まれる空洞部内に流入した後、該空洞部から前記浄水流出口へ流出し、浄水流出口から外部に導出するように構成されて、浄水器のケース内に配置される浄水器用カートリッジにおいて、
   少なくとも一方の蓋体に、前記空洞部と導通するリーク孔を設け、
   前記一対の蓋体のそれぞれに連絡孔を形成するとともに、前記空洞部内に前記各連絡孔を連絡する連絡路を設け、
   前記一方の蓋体の連絡孔は、前記浄水流出口と異なる位置に形成されるとともに、当該連絡孔と前記浄水流出口との間は、連通不能に区画されていることを特徴とする浄水器用カートリッジ。
2. 前記リーク孔を、複数形成したことを特徴とする請求項１に記載の浄水器用カートリッジ。
3. 前記空洞部内に、銀イオン添加装置を配設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浄水器用カートリッジ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の浄水器用カートリッジを適用する浄水器。

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