JP5587362B2

JP5587362B2 - 浄水器用カートリッジ

Info

Publication number: JP5587362B2
Application number: JP2012124926A
Authority: JP
Inventors: 秀哉上川; 佑樹河合
Original assignee: トクラス株式会社
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN103449557A; JP2013248568A; CN103449557B

Description

本発明は浄水器用カートリッジに係り、特に、原水を浄水した後に、吸着剤に含まれている水が浄水室に垂れることがない浄水器カートリッジに関する。

水道水（原水）を容器に収容して浄水することのできるハンディタイプの浄水器が知られている。この浄水器は、ポット型容器の上方領域に形成された原水室の底部に浄水器用カートリッジが配置され、当該カートリッジに水道水を通過させることで、下部に位置する浄水室に浄水を収容でき、飲用時に、浄水器を傾けてその注ぎ口から流出させることができるようになっている。
このような浄水器に用いられるカートリッジとしては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００８−２３４２４号公報

特許文献１に記載されたカートリッジは、第１浄化領域と第２浄化領域を内外に備え、第２浄化領域の下部から流入した水が、その上部から第１浄化領域に流れ、当該第１浄化領域の上方から下方に浄水が流される構成となっている。
しかしながら、特許文献１に記載されたカートリッジにあっては、第１浄化領域内に浄化剤が収容されている構成であるため、上方から下方に水が流れる際、第１浄化領域に収容された浄化剤に存在する空気が抜け難い。そのため空気が通水抵抗となり、濾過時間が長くなるという不都合がある。

［発明の目的］
本発明の目的は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、濾過時間が短い浄水器用カートリッジを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、特許請求の範囲記載の構成を採用したものである。具体的には、容器の内側上部に形成された原水室と、その下部に設けられた浄水室との間に配置される浄水器用カートリッジであって、
内部に吸着剤が収容される有底のインナーケースと、当該インナーケースとの間に通水路を形成して当該通水路の上部から原水を導入可能な有底のアウターケースとを含み、
前記インナーケースは上部に開口部を有し、当該開口部が頂壁部材で閉塞され、前記通水路に導入された原水を内部に取り入れるための導水口を底部に備え、
前記頂壁部材は、前記原水室の底部に保持されるとともに、前記インナーケースの前記開口部の直径よりも小さい円筒部と、この円筒部の外周側に設けられるとともに前記アウターケースの上端面に位置するフランジ部と、円筒部の下端に垂下片を介して連設されて原水を前記通水路に流すように設けられた頂壁板を有し、
前記アウターケースは、前記インナーケースの底部を貫通する状態で上下方向に延びる前記吸着剤が収容されない浄水通路を備え、
前記浄水通路の上端は前記頂壁板の下方に位置するとともに、前記浄水通路の上部に浄水取込口を備え、前記浄水通路の底部に浄水流出口を備える、という構成を採っている。

本発明において、前記吸着剤は粒状の活性炭及び／又はイオン交換樹脂であり、これら吸着剤は、上下に配置されるフィルタで挟み込まれ、当該フィルタは、前記吸着剤の体積が増大したときに体積を収縮する一方、吸着剤の体積が縮小したときに初期の体積に復帰する弾性部材により構成されている。

また、前記浄水通路の上端は頂壁部材に当接し、前記浄水取込口は、浄水通路を形成する周壁部分に形成された複数の切欠部により構成される、という構成を採っている。

更に、前記頂壁板は、前記通水路に向かって下向きに傾斜する水勾配を備えたものとすることが好ましい。

また、前記インナーケースの底部内面には、放射方向に延びる多数の流水促進部が形成される、という構成を採っている。

本発明によれば、吸着剤の下方から上方に向かって原水が流れる。このため、空気が抜ける方向と原水の流れの方向が同じため、吸着剤に存在している空気を吸着剤から排出しやすい。さらに、浄水通路内に吸着剤が収容されない構成としているため、吸着剤から排出された空気を直ちに浄水流出口から排出できる。従って、濾過時間を短くすることができる。

また、吸着剤が上下のフィルタで挟み込まれる構成では、カートリッジから吸着剤が流出することを防止する。

更に、浄水通路の上端を頂壁部材に当接させ、浄水通路の上端周壁部分に切欠部を設けて浄水取込口を形成するので、吸着剤を下部から上部まで満遍なく使用することができる。また、切欠部の相互間隔を等しく設けることでインナーケースの外側から中央に向かって偏りなく導水することができる。

また、前記頂壁部材が水勾配を備えていれば、浄水器の原水室に入れた水を通水路に流れ易くすることができる。

更に、インナーケースの底部に放射方向に向けられた流水促進部を形成した構成では、インナーケースへの水の分配を等しく行うことが可能となる。

浄水器の概略正面図。図１の要部拡大断面図。浄水器用カートリッジの平面図。同正面図。図３のＡ−Ａ線矢視断面図。図３のＢ−Ｂ線矢視断面図。インナーケースの平面図。インナーケースの正面図。図７のＣ−Ｃ線矢視断面図。図７のＤ−Ｄ線矢視断面図。アウターケースの平面図。図１１のＥ−Ｅ線矢視断面図。（Ａ）は頂壁部材の平面図、（Ｂ）はその正面図、（Ｃ）は、図１３（Ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面図、（Ｄ）は同Ｇ−Ｇ線矢視断面図。変形例を示す図１２と同様の断面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示されるように、浄水器１０は、ポット型の容器１１と、当該容器１１の内部に配置された浄水器用カートリッジ１２とを備えている。容器１１は、上部に注ぎ口１４と、その周方向反対側に設けられた把手部１５と、容器１１の内側上部に形成された原水室１６と、その下部に設けられた浄水室１７とを備えて構成されている。

前記浄水器用カートリッジ１２は、図２〜図６に示されるように、内部に吸着剤１９及びフィルタ２０が収容される有底のインナーケース２１と、当該インナーケース２１との間に通水路２３（図６参照）を形成して当該通水路２３の上部より原水を導入可能な有底のアウターケース２５とからなるケース２６と、このケース２６の上部に位置する頂壁部材２８とを備えて構成されている。

前記吸着剤１９としては、粒状の活性炭を用いることが好ましく、また、活性炭とイオン交換樹脂との混合や、イオン交換樹脂単体を用いることができる。

前記フィルタ２０は、それぞれ複数枚の上部フィルタ２０Ａと下部フィルタ２０Ｂとを含む通水性を備えた弾性板状部材であり、上下フィルタ２０Ａ、２０Ｂによって吸着剤１９を挟み込み、その状態で、上部フィルタ２０Ａの下面が吸着剤１９に接する一方、上面が頂壁部材２８に接するようになっている。フィルタ２０Ａ、２０Ｂの密度は、０．１ｇ／ｍ^３、好ましくは０．０８ｇ／ｍ^３以下が好ましく、ウレタン系、メラミン系、オレフィン系、ＥＰＴ系、ビニル系、シリコン系、ＮＲ系、ＮＢＲ系、ＳＢＲ系、ＣＲ系、ＥＰＤＭ系、ポリアミド系、セルロース系などの不織布の他、スポンジにより構成されている。フィルタ２０は、吸着剤１９が水との接触によって膨張したときに、自らの体積を収縮してその膨張を許容する一方、吸着剤１９が初期粒径に戻ったときに、初期の体積に復帰して吸着剤１９の自由な動きを規制するようになっている。

前記インナーケース２１は、図７〜図１０にも示されるように、円形の上端開口部２９を備えているとともに底部中央に貫通孔３０を有する筒部３１が設けられた椀状の外観形状を備えて構成されている。このインナーケース２１は、通水路２３に導入された原水を内部に取り入れるための導水口３３を底部に備えて構成されている。導水口３３は、図７に示されるように、底部中心Ｃを中心とする仮想円に沿う長さを備えた四つの弧状の開口によって構成されている。また、これら導水口３３の内側には、放射方向に延びる複数のリブ３４が形成され、これらリブ３２間に流水促進部として作用する溝３５が形成されている。なお、インナーケース２１の内周下部には、周方向９０度間隔を隔てた位置に起立片３７が形成されている。これら起立片３７は、各面が前記中心Ｃを通る直線に沿う向きに設けられ、各起立片３７の内側に下部フィルタ２０Ｂが配置され、この下部フィルタ２０Ｂを埋めるような状態で吸着剤１９がインナーケース２１内に収容されるようになっている。

前記アウターケース２５は、図１１〜１２にも示されるように、インナーケース２１よりも一回り大きく設けられ、インナーケース２１を収容したときに、当該インナーケース２１との間に前記通水路２３を形成可能となっている。このアウターケース２５は、上端の開口部４０と、底部中央から起立する浄水通路４１とを備えて構成されている。開口部４０の周方向１８０度間隔を隔てた位置には、水平方向に突出する平面視円弧状の突片部４３が設けられている。この突片部４３には頂壁部材２８を所定位置に係合させて周方向に所定角度相対回転可能とする溝４７が形成されている。また、アウターケース２５の内面側の周方向９０度間隔を隔てた位置には、インナーケース２１を収容したときの位置決めリブ４５が設けられている。

前記浄水通路４１は、上下方向に延びるとともに上下に貫通する筒体により構成され、その下部外周側は筒状起立部４９で囲まれている。浄水通路４１は、その下端が浄水流出口５５となっている。この浄水通路４１の上端は前記開口部４０の位置よりも幾分低い位置まで延び、上端の周方向９０度間隔を隔てた周壁部分には、浄水取込口として作用する複数の切欠部５０が形成されている。また、浄水通路４１の下部内周面側には、周方向９０度間隔を隔てた位置に上下方向に向けられたリブ５４が設けられている。この浄水通路４１は、図１２に示されるように、上端すなわち浄水取込口側の内径Ｄ１と下端すなわち浄水流出口の内径Ｄ２とは同一に設けられ、これにより、上下の開口面積が実質的に同一となっている。

前記頂壁部材２８は、図１３にも示されるように、インナーケース２１の上端開口部２９の直径よりも小さい円筒部６０と、この円筒部６０の外周側に設けられたフランジ部６１と、円筒部６０の下端周方向９０度間隔を隔てた位置に設けられた垂下片６３と、これら垂下片６３の下端に連設されるとともに外周側を相対的に低くして水勾配を持たせた頂壁板６５と、当該頂壁板６５の外周に連なるとともに、インナーケース２１の上部外周に嵌合可能な環状スカート部６６とにより構成されている。フランジ部６１の周方向１８０度間隔を隔てた位置には水平方向に突出する突部６７が設けられており、これら突部６７は、アウターケース２５の突片部４３に形成された溝４７に係脱可能となっている。
また、頂壁部材２８は、円筒部６０が浄水器１０の原水室１６に臨むように位置し、円筒部６０から垂下片６３間の空間Ｓを通って頂壁板６５上を流れた原水は、頂壁板６５の外縁側から通水路２３内に流れるようになっている。

本実施形態における浄水器１０は、図２に示されるように、浄水器カートリッジ１２の頂壁部材２８を原水室１６の底部１６Ａに保持させることで、所定位置にセットすることができる。
原水室１６内に流入した水道水は、頂壁部材２８に形成された空間Ｓから頂壁板６５上の水勾配に沿って外周側に流れ、インナーケース２１とアウターケース２５間の通水路２３に流れる。
通水路２３に流れた原水は、インナーケース２１の底部に設けられた複数の導水口３３を通り、複数の溝３５を通って放射方向に略等しく分配されつつインナーケース２１内に取り込まれる。

インナーケース２１に取り込まれた原水は下部フィルタ２０Ｂによってフィルタ作用を受け、その後に吸着剤１９を構成する多数の活性炭１９の間の微細な隙間を流通しつつ水位を上昇し吸着作用を受け、上部フィルタ２０Ａで最終的にフィルタ作用を受けて浄水取込口としての切欠部２０より、浄水通路４１内に入り、下端の浄水流出口５５を通って浄水室１７（図１参照）に流下する。浄水室１７内の浄水は、浄水器１０を傾けることで注ぎ口１４より所定の容器に注がれる。
なお、原水が吸着剤としてのイオン交換樹脂に接触すると、体積を増大させる方向に変化するが、その体積変化は、上下のフィルタ２０Ａ、２０Ｂの弾性による体積収縮によって許容されることとなる。また、イオン交換樹脂が初期粒径に復帰して体積収縮したときは、フィルタ２０Ａ、２０Ｂが初期の体積に復帰することとなり、これにより、吸着剤の自由な動きが効果的に規制可能となる。

従って、このような実施形態によれば、浄水通路４１内に取り込まれた浄水は連続した流れを伴って浄水流出口５５から排出されることとなり、浄水器用カートリッジ１２を取り出したときに浄水が滴下するといった従来の不都合を解消することができる、という効果を得る。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施例に対し、形状、位置若しくは方向、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部剤の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、浄水通路４１が一つである場合を図示、説明したが、複数設けることも可能である。

また、浄水通路４１は、アウターケース２５に一体に設けられた構成に限定されるものではなく、図１４に示すようにアウターケース２５と別体に形成した浄水通路４１をアウターケース２５に取り付けててもよい。この構成において、インナーケース２１の底部中央部に位置する筒部３０に内向きフランジ部３０Ａを形成する一方、浄水通路４１の下部外周に外向きフランジ部４１Ａを形成し、当該外向きフランジ部４１Ａを内向きフランジ部３０Ａに着座させることで浄水通路４１の位置決めを行うことができる。なお、図１４中符号７０はＯリングを示す。

１２…浄水器カートリッジ、１９…吸着剤、２０…フィルタ、２１…インナーケース、２３…通水路、２５…アウターケース、２６…ケース、２８…頂壁部材、３３…導水口、３５…溝（流水促進部）、４１…浄水通路、５０…切欠部（浄水取込口）、５５…浄水流出口

Claims

容器の内側上部に形成された原水室と、その下部に設けられた浄水室との間に配置される浄水器用カートリッジであって、
内部に吸着剤が収容される有底のインナーケースと、当該インナーケースとの間に通水路を形成して当該通水路の上部から原水を導入可能な有底のアウターケースとを含み、
前記インナーケースは上部に開口部を有し、当該開口部が頂壁部材で閉塞され、前記通水路に導入された原水を内部に取り入れるための導水口を底部に備え、
前記頂壁部材は、前記原水室の底部に保持されるとともに、前記インナーケースの前記開口部の直径よりも小さい円筒部と、この円筒部の外周側に設けられるとともに前記アウターケースの上端面に位置するフランジ部と、円筒部の下端に垂下片を介して連設されて原水を前記通水路に流すように設けられた頂壁板を有し、
前記アウターケースは、前記インナーケースの底部を貫通する状態で上下方向に延びる前記吸着剤が収容されない浄水通路を備え、
前記浄水通路の上端は前記頂壁板の下方に位置するとともに、前記浄水通路の上部に浄水取込口を備え、前記浄水通路の底部に浄水流出口を備えていることを特徴とする浄水器用カートリッジ。
前記吸着剤は粒状の活性炭及び／又はイオン交換樹脂であり、これら吸着剤は、上下に配置されるフィルタで挟み込まれ、当該フィルタは、前記吸着剤の体積が増大したときに体積を収縮する一方、吸着剤の体積が縮小したときに初期の体積に復帰する弾性部材により構成されていることを特徴とする請求項１記載の浄水器カートリッジ。
前記浄水通路の上端は頂壁部材に当接し、前記浄水取込口は、浄水通路の上端周壁部分に形成された複数の切欠部により構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の浄水器用カートリッジ。
前記頂壁板は、前記通水路に向かって下向きに傾斜する水勾配を備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の浄水器用カートリッジ。
前記インナーケースの底部内面には、放射方向に延びる多数の流水促進部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の浄水器用カートリッジ。