JP6051421B2 - 浄軟水器 - Google Patents

Description

この発明は、原水（水道水）をイオン交換樹脂層と活性炭層とによって軟水化及び浄水化する浄軟水器に関する。

水道水中には微細な砂，赤錆等濁りの基となる成分や、殺菌用の塩素に起因するカルキ臭とかカビ臭とかの臭いの基となる成分が含まれている。
また水道水中に含まれる塩素と有機物質との反応によって、発ガン性を有するトリハロメタンが水道水中に生成することも報告されている。
そこで従来、水道水からなる原水を内部に導き入れて活性炭層に通し、これを浄水となして流出させる浄水器が家庭のキッチン等に設置されて広く使用されている。

ところで、キッチンでは加熱水蒸気を発生させて料理の際の加熱を行ったり、食器洗浄機にて食器洗いしたりすることが行われており、この場合、水道水中に溶存しているカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分が水蒸気の吹出口等に析出して固化し、堆積してしまうことがある。
またお茶を入れて飲むときや、かつおや昆布のだしを取るときには軟水の方がお茶やだしの出が良く、軟水が適しているとされている。
こうした場合、水道水を軟水化して使用できれば好都合である。
水道水を軟水化する一般的な方法は、原水（水道水）をイオン交換樹脂層に通して、原水中に溶存しているカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分をイオン交換樹脂のナトリウムイオンとイオン交換する方法である。

従来、容器の内部にイオン交換樹脂層を活性炭層とともに収容しておき、原水をそれらイオン交換樹脂層，活性炭層に通すことで、原水の軟水化と浄水化とを併せて行う浄軟水器が知られている。
例えば下記特許文献１にこの種の浄軟水器が開示されている。
しかしこの特許文献１に開示の浄軟水器では、原水をイオン交換樹脂層に対して軸線方向に流し、通過させるものであることから、通水抵抗が大きいことによって十分な流量を確保することが難しく、従ってまた浄軟水器をコンパクト化することが難しい問題がある。

一方特許文献２には「浄水カートリッジ」についての発明が示され、そこにおいて容器の内周面に沿って、イオン交換樹脂から成る濾材収納容器の外周壁を配置し、更にその内周側に濾材として活性炭層を配置し、流入口から流入した原水をイオン交換樹脂，活性炭層の順に外周側から中心側に通過させて原水を軟水化及び浄水化する点が開示されている。

但しこの特許文献２に開示のものは、水道水中の溶解性鉛をイオン交換にて除去することを狙いとしていることから、イオン交換繊維を用いている。
このようなイオン交換繊維にては、水道水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分を除去し、水道水を軟水化することは難しい。

イオン交換繊維の場合、粒状のイオン交換樹脂に比べて容器内部に多くを詰めることが難しく（同一体積で詰める場合）、水道水中に微量しか溶存していない鉛イオン等を除去するには適していても、水道水中に多量に溶存しているカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分を効果的に除去することは難しい。

活性炭とイオン交換樹脂とを組み合せて用い、それらを容器内に収容して成る浄軟水器にあっては、他の特有の問題として、イオン交換樹脂の劣化と活性炭の吸着性能の低下とが起る問題がある。
詳しくは、容器内のイオン交換樹脂層は水分が一定以下に少なかったり乾いた状態、即ち水分不足状態に保持されると、炭素鎖の分断を伴ってイオン交換樹脂が分解し劣化してしまう。

従ってイオン交換樹脂層には所要量の水分を保持させておく必要があるが、活性炭層とイオン交換樹脂層とを容器内に一緒に収容しておくと、活性炭層がイオン交換樹脂層の水分を吸収してしまい、イオン交換樹脂の劣化をもたらす。
イオン交換樹脂が分解して劣化すると、分解した有機成分を含んだ水がイオン交換樹脂層から活性炭層に移行したとき、活性炭層がその有機成分を多量に吸着してしまう。そしてそのことによって活性炭の吸着性能が低下してしまう。

下記特許文献３には、容器内に充填したイオン交換樹脂等の水浄化媒質に対して原水を軸線方向に流し、通過させて浄化を行う水処理装置において、原水の入口部に入口部保持体を水浄化媒質と接する状態で設け、その入口部保持体の水浄化媒質側の面に撥水処理を施し、水浄化媒質に水を残存させ、保水状態を維持し得るようになした点が開示されている。
また図４において、その保持体には水浄化媒質とは反対側に活性炭を主成分とした別の保持体を設けた点が開示されている。

しかしながらこの特許文献３に開示のものは、水浄化媒質に対し原水を軸線方向に流して浄化するもので、大きな通水抵抗により十分な流量を確保することが難しいのに加えて、水浄化媒質を保水状態に保つための入口部保持体を水浄化媒質の軸線方向外側に別途に設ける必要があり、装置全体が軸線方向に大型化してしまう。

その他、下記特許文献４には「浄水カートリッジ」についての発明が示され、そこにおいて容器の内周面に沿って配置した粒状活性炭の層，更にその内側の繊維状活性炭層の順に原水を外周側から中心側に通過させて浄化を行う点が開示されている。
但しこの特許文献４に開示のものは原水を軟水化する機能を有するものではなく、本発明とは異なる。

特開２００９−１３１７６８号公報 特許第４２００３２４号公報 特開２０１２−５０９０２公報 特許第４３７９５２９号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、コンパクトでありながら十分な流量を確保することのできる浄軟水器を提供することを目的としてなされたものである。
更に加えて、容器内の軟水化材の劣化や浄水化材の性能の低下を抑制でき、使用寿命の長い浄軟水器を提供することを目的としている。

而して請求項１のものは、(ａ)筒状の容器と、(ｂ)該容器の内周面に沿って配置され、該容器の軸線方向及び周方向に延在し、原水の通水路を形成する通水路形成部材と、(ｃ)該通水路形成部材の内周面に沿って配置され、原水中の硬度成分をイオン交換にて除去する粒状のイオン交換樹脂層と、(ｄ)該イオン交換樹脂層の内周面に沿って前記容器の中心側に配置された活性炭層と、を備え、流入口から流入し前記通水路形成部材にて形成される前記通水路に到った原水を、前記イオン交換樹脂層，前記活性炭層の順に前記軸線と直交方向の外周側から中心側に通過させて原水を軟水化及び浄水化するとともに、前記イオン交換樹脂層と前記活性炭層との間には、透水係数が５×１０^−７〜１×１０^−４ｍ／ｓの通水膜層が介在させてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記通水膜層が不織布であることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、容器の内周面に沿って通水路形成部材を配置して、その内側に原水中の硬度成分をイオン交換にて除去する粒状のイオン交換樹脂層を、更にその内側であって容器の中心側に活性炭層を配置し、流入口から流入した原水を通水路形成部材にて形成される通水路からイオン交換樹脂層，活性炭層の順に外周側から中心側に通過させ、原水を軟水化及び浄水化するようになしたものである。

かかる本発明によれば、イオン交換樹脂層，活性炭層に対する原水の通過距離（通水距離）を短くし、また通水面積を大きく取ることができる。
従って本発明によれば、通水抵抗を小さく抑えて大流量で原水を流すことができる。また浄軟水器をコンパクト化することができる。

本発明では、イオン交換樹脂として粒状のものを用いる。
粒状のイオン交換樹脂層は、イオン交換繊維に比べて容器内に多く詰めることができる。これにより鉛イオン等に比べて多量に水道水中に含まれているカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分を十分にイオン交換にて捕捉し、除去することができる。

但しイオン交換樹脂層と活性炭層とを組み合せて容器内部に収容し、イオン交換樹脂層の水分が活性炭層により吸収されてイオン交換樹脂層が水分不足状態に置かれると、イオン交換樹脂の劣化が生じる。

而してイオン交換樹脂が分解し劣化を生じれば、分解により生じた有機成分を含んだ水が活性炭層へと移行したときに、活性炭層が有機成分を吸着してしまう。そしてこれにより活性炭の吸着性能が低下してしまう。
この問題を解決することを狙いとして、本発明ではイオン交換樹脂層と活性炭層との間に、透水係数が５×１０^−７〜１×１０^−４ｍ／ｓ（秒）（望ましくは５×１０^−７〜３×１０^−５ｍ／ｓ）の範囲の通水膜層を介在させる。

このような通水膜層をイオン交換樹脂層と活性炭層との間に介在させておくことで、非使用時においてイオン交換樹脂層から活性炭層への水の移行を抑制でき、従って活性炭層による水分吸収でイオン交換樹脂が乾き、劣化するのを効果的に抑制することができる。
但しその働きのために通水膜層の透水係数を１×１０^−４ｍ／ｓ以下としておく。

一方通水膜層の透水係数が低過ぎると、通水時に十分な流量を確保することが難しくなる。
これを防ぐため、通水膜層の透水係数を５×１０^−７ｍ／ｓ以上としておく。
透水係数を５×１０^−７ｍ／ｓ以上としておくことで、イオン交換樹脂層から活性炭層への原水の流れが過剰に抑制されてしまうことで、流量不足となるのを防ぐことができる。

本発明では、通水膜層として不織布を用いることができる（請求項２）。
このようにした場合、不織布を、活性炭層の外周を保護する層として機能させることができる。しかも活性炭層に不織布を巻くだけで、容易に通水膜層を形成することができる。

本発明の一実施形態の浄軟水器の構成を示した断面図である。 同実施形態の浄軟水器を、一部構成部材を除いた状態で分解して示した図である。 図１の通水路形成部材の構成を示した図である。 同実施形態の浄軟水器の組付けの要部工程の説明図である。 比較例１の浄軟水器の構成を示した断面図である。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態の浄軟水器で、円筒形状をなす非透水性の容器１２と、容器１２の内周面に沿ってその径方向内側に配置されたイオン交換樹脂層１６と、更にその内周面に沿って径方向の内側に配置された活性炭層１８と、更にその内周面に沿って径方向内側且つ容器１２の中心部に配置されたセラミックフィルタ２０とを有している。
尚、図１では浄軟水器１０をその中心軸線が上下向きとなる状態で表しているが、実際の設置に際してはその軸線を鉛直向き，水平向き，斜めの向きその他様々な向きで設置することが可能である。

容器１２は、図中下端が底部２２にて閉鎖され、上端が開口形状をなす容器本体２４と、容器本体２４の上端の開口を閉鎖する蓋体２６とで構成されている。
蓋体２６は、平面視形状が円形の閉鎖部２８と、閉鎖部２８の外周端から図中下向きに立ち下る円筒形状の周壁部３０とを有している。
周壁部３０の内周面には雌ねじ部３２が設けられ、その雌ねじ部３２と容器本体２４の図中上端部外周面の雄ねじ部３４とにおいて、蓋体２６が容器本体２４にねじ結合されている。
尚、容器本体２４の図中上端側には、外周面から径方向外方に突出する環状の突出部１５が設けられており、蓋体２６を容器本体２４にねじ込む際のねじ込み量が、この突出部１５にて規定される。

この蓋体２６には、その閉鎖部２８の中心部において図中上向きに筒状（円筒状）に突出した、浄軟水の流出口３６が一体に設けられている。
またその中心から偏心した位置において、上向きに筒状（円筒状）に突出した原水の流入口３８が一体に設けられている。
更に蓋体２６の閉鎖部２８には、上記の流出口３６と同じ中心部において、下向きに突出する筒状（円筒状）の雌嵌合部３９が一体に設けられている。

容器本体２４の開口部には、上記イオン交換樹脂層１６，活性炭層１８等を図中下向きに押える、スポンジ等から成る非通水性の円盤状の弾性押え４０，４２が上下２段に配置されている。
下段の弾性押え４０は、その外径が、通水路形成部材１４を介して容器本体２４の内周面にほぼ嵌合する大きさとされている。
一方上段の弾性押え４２は、外径が下段の弾性押え４０よりも小径とされており、その外周側に原水の通水空間４４を形成している。
尚これら弾性押え４０，４２には、中心部に円形の貫通孔が設けられている。これら円形の貫通孔は、後述のエンドキャップ６４から図中上向きに立ち上る雄嵌合部６８を挿通させ、また蓋体２６の雌嵌合部３９を下向きに挿入させるべく設けられている。

これら弾性押え４０，４２の更に図中上側には、弾性押え４０，４２に対して硬質の板から成る円盤状の押え板４６が設けられている。
押え板４６は、蓋体２６の閉鎖部２８から下向きに突出する円環状のリブ４８に内嵌する状態で、蓋体２６の側に設けられている。
この押え板４６には外周部、詳しくは上記の通水空間４４に対応する位置に、貫通の通孔４９が複数設けられている。
蓋体２６の閉鎖部２８は、この押え板４６との間に原水の流入室５０を形成している。

上記通水路形成部材１４は、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂の縦線材１４Ａ，横線材１４Ｂを図３（Ａ）に示しているように全体として格子を形成するように配置して、それらの交点を熱融着し、ネット状のシートとしたものである。
縦線材１４Ａと横線材１４Ｂとの交点は、図３（Ｂ）に示しているように、熱融着によりシートの両面外方向に盛り上って突出部５２を形成している。
ここで縦線材１４Ａと横線材１４Ｂの太さは０．５〜１．５ｍｍ程度であり、また縦，横のピッチは２〜７ｍｍである。

このネット状のシートをなす通水路形成部材１４は、全体として弾性を有している。
図４（Ａ）に示しているように、この通水路形成部材１４を円筒状に丸めた状態で容器本体２４内部に挿入し、加えていた力を除くと、自身の弾性で通水路形成部材１４が拡がって、交点の突出部５２を容器本体２４の内周面に接触させる。
このように通水路形成部材１４を容器本体２４の内周面に接触状態で配置することによって、容器本体２４の内周面に沿った通水路５４が形成される。
ここで通水路５４は、容器本体２４の全高及び全周に亘って形成される。

この通水路形成部材１４の径方向の内側には、ポリプロピレン等の合成樹脂繊維の不織布から成る、布厚みが０．１〜０．１５ｍｍ程度の袋５６（図４（Ｂ）参照）が、通水路形成部材１４の内周面に沿って配置されている。
そしてこの袋５６の内部に粒状のイオン交換樹脂が詰められ、袋５６を介し通水路形成部材１４の内周面に沿って上記のイオン交換樹脂層１６が形成されている。

図１に示しているようにイオン交換樹脂層１６は、容器本体２４のほぼ全高に亘って且つ全周に亘って円筒状に形成されている。
イオン交換樹脂層１６は、原水中に溶存しているカルシウムイオン，マグネシウムイオン等の硬度成分をイオン交換により捕捉し、除去する働きを有するもので、ここではイオン交換樹脂として可動イオンがＮａ^＋イオンであるＮａ型のものが用いられている。

イオン交換樹脂層１６の更に内側（径方向の内側）には、後述の通水膜層７０を介して、上記の活性炭層１８がイオン交換樹脂層１６の内周面に沿って配置されている。
ここでは活性炭層１８を構成する活性炭として、粒状のものが用いられている。
この活性炭層１８もまた、容器本体２４のほぼ全高に亘って且つ全周に亘って円筒状に形成されている。
尚ここでは粒状活性炭から成る活性炭層１８は、予め円筒状に成形された形のものが用いられている。

活性炭層１８の更に内側且つ容器本体２４の中心部に、上記のセラミックフィルタ２０が配置されている。
セラミックフィルタ２０は、肉厚が１．０〜２．２ｍｍ程度の多孔質の焼結体から成る円筒形状のもので、その多孔質構造に基づいて微細孔を多数有しており、その微細孔を通じ上記イオン交換樹脂層１６，活性炭層１８を通過した水を外周側から内側に通過させる。
このセラミックフィルタ２０の内側には、通水路５８が縦向き（上下向き）に形成されている。
尚このセラミックフィルタ２０の外周面には、珪藻土の層６０が積層形成されている。
この珪藻土の層６０は、微細な活性炭屑がセラミックフィルタ２０に流入するのを防ぐ働きを有する。

図１において、６２は平面視形状が円形の非透水性のエンドキャップで、セラミックフィルタ２０，珪藻土の層６０，活性炭層１８の下端に固定されており、それらセラミックフィルタ２０，珪藻土の層６０，活性炭層１８の各下端がこのエンドキャップ６２にて閉鎖されている。
尚、珪藻土の層６０，活性炭層１８の上端には、平面視形状が円形で非透水性を有する別のエンドキャップ６４が固定され、それらの上端が、かかるエンドキャップ６４にて閉鎖されている。

そして図１中下位置のエンドキャップ６２が、容器本体２４の底部２２上面に図中上向きに突出形状で設けられた円形の嵌込部６６に嵌め込まれ、径方向に位置決状態に固定されている。
一方上位置のエンドキャップ６４は、上向きに突出する筒状（円筒状）の雄嵌合部６８を有しており、その雄嵌合部６８が、蓋体２６における上記の下向きの雌嵌合部３９内に内嵌状態に嵌合されている。
これによりセラミックフィルタ２０の内側の通水路５８が、雄嵌合部６８を介し蓋体２６の流出口３６の内部空間に連通せしめられている。

この実施形態では、イオン交換樹脂層１６と活性炭層１８との界面に通水膜層７０が設けられている。
ここで通水膜層７０は、イオン交換樹脂層１６と活性炭層１８との界面全体に亘ってそれらの間に介在せしめられている。
詳しくは、イオン交換樹脂層１６及び活性炭層１８の全高に亘って、且つイオン交換樹脂層１６の内周面及び活性炭層１８の外周面の全周に亘って介在せしめられている。

この通水膜層７０は、通水時においてイオン交換樹脂層１６の側から活性炭層１８の側に十分な流量で通水させる一方、非通水時においては、イオン交換樹脂層１６の側から活性炭層１８の側への水の移行を抑制するために設けられている。
そのためにここでは通水膜層７０として、透水係数が５×１０^−７〜１×１０^−４ｍ／ｓの範囲内のものが用いられている。

本発明者は、透水係数が５×１０^−７ｍ／ｓ以上であるときにイオン交換樹脂層１６の側から活性炭層１８の側に十分な流量で水を通水させることができ、また透水係数が１×１０^−４ｍ／ｓ以下であるときに、非通水時において活性炭層１８による水吸収の下でイオン交換樹脂層１６から活性炭層１８への水の移行を抑制し、イオン交換樹脂層１６に十分な水分量を保持させ得ることを突き止めた。通水膜層７０の透水係数は以上の知見に基づいて定められている。
この実施形態では、かかる通水膜層７０として不織布が用いられている。その厚みはここでは０．１ｍｍ程度の薄いものである。

この実施形態において、浄軟水器１０は次のようにして組み付けることができる。
即ち、先ず図４（Ａ）に示しているように、蓋体２６を取り外した状態の容器本体２４の内部に通水路形成部材１４を挿入し、これを容器本体２４の内周面に接触させる状態にセットする。
一方、図４（Ｂ）に示しているようにセラミックフィルタ２０，珪藻土の層６０，活性炭層１８，その外周面に巻き付けられた不織布から成る通水膜層７０及び一対のエンドキャップ６２，６４にて構成されるユニット７５を、袋５６の内部に挿入しておき、そしてそのユニット７５を袋５６ごと容器本体２４の内部且つ通水路形成部材１４の内側に挿入する。
そしてユニット７５の下端のエンドキャップ６２を、容器本体２４の底部２２から突出した嵌込部６６内に嵌め込んで位置決めする。
その後袋５６の内部且つユニット７５周りの空間に粒状のイオン交換樹脂を充填して、円筒状のイオン交換樹脂層１６を形成する。

次に袋５６の上端の開口側の部分を、ユニット７５の上位置のエンドキャップ６４に折り重ねるようにたたんで、その上面に弾性押え４０，４２を載せ、その状態で予め押え板４６を装着してある蓋体２６を容器本体２４にねじ結合する。
このときエンドキャップ６４の雄嵌合部６８が、蓋体２６の雌嵌合部３９に内嵌状態に嵌合し、セラミックフィルタ２０内側の通水路５８が、流出口３６の内部空間に連通した状態となる。

この実施形態の浄軟水器１０では、流入口３８から原水が流入する。流入した原水は流入室５０，押え板４６の通孔４９を経て通水空間４４へと流入し、そして通水路形成部材１４にて形成される通水路５４に流入する。即ちイオン交換樹脂層１６，活性炭層１８，セラミックフィルタ２０全体を全高に亘って外周側から取り囲む通水路５４へと流入する。

通水路５４に流れ込んだ原水は、イオン交換樹脂層１６全高に亘ってその外周側から内部に流入し、更にこれを径方向内方へと通過する。
そして原水がイオン交換樹脂層１６を径方向に通過する過程で、原水中に含まれているカルシウムイオン，マグネシウムイオン等の硬度成分がイオン交換により除去され、軟水化される。

軟水化された水は、引続いて通水膜層７０を経て活性炭層１８にその外周側から流れ込み、更にこれを径方向に通過して流れる。
そして活性炭層１８を通過する過程で、原水中に溶存している臭いの元となる成分その他化学成分が吸着され除去される。また併せてこのとき原水中の比較的粗大な固形分が濾過作用により除去される。

その後活性炭層１８を径方向に通過した浄軟水は、続いて多孔質の焼結体から成るセラミックフィルタ２０を径方向に通過し、その通過の過程で微細な粒子に到るまで浄軟水中の固形分が濾過され除去される。
そしてそのようにして軟水化され浄化された水が、通水路５８を通じ流出口３６から外部に流出する。

以上から明らかなように本実施形態によれば、イオン交換樹脂層１６，活性炭層１８に対する原水の通過距離（通水距離）を短くし、また通水面積を大きく取ることができる。
従って本実施形態によれば、通水抵抗を小さく抑えて大流量で原水を流すことができる。また浄軟水器１０をコンパクト化することができる。

また本実施形態では、イオン交換樹脂として粒状のものを用いているので、イオン交換繊維に比べて容器内に多く詰めることができる。これにより鉛イオン等に比べて多量に水道水中に含まれているカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分を十分にイオン交換にて捕捉し、除去することができる。

本実施形態では、イオン交換樹脂層１６と活性炭層１８との間に、透水係数が５×１０^−７〜１×１０^−４ｍ／ｓの通水膜層７０を介在させており、このことから次の効果が得られる。
イオン交換樹脂層１６と活性炭層１８とを、容器１２の内部に接触状態で収容しておくと、イオン交換樹脂層１６が、活性炭層１８による水分吸収により、水分不足状態に陥る。
そうするとイオン交換樹脂が分解して劣化し、イオン交換樹脂層１６の軟水化能力が低下する。
また、軟水化能力の低下のみならず、分解により生じた有機成分が、イオン交換樹脂層１６から水分とともに活性炭層１８に移行したとき、活性炭が有機成分を吸着してしまい、そのことによって活性炭による吸着能力も低下してしまう。

活性炭層１８による有機成分の吸着は、特にイオン交換樹脂層１６の界面近傍、即ちイオン交換樹脂層１６に近い表層部分で多く行われる。
結果として活性炭層における表層部分の吸着能力が大きく低下してしまい、そのことによって活性炭層１８の径方向の有効距離（有効厚み）が減少してしまう。
即ち原水浄化のための有効な通水距離が短くなってしまい、原水の浄化能力が大きく低下してしまう。

しかるに本実施形態では、イオン交換樹脂層１６と活性炭層１８との間に通水膜層７０が介在せしめられ、そしてその通水膜層７０の透水係数が１×１０^−４ｍ／ｓ以下とされることで、活性炭層１８によるイオン交換樹脂層１６の水分吸収が抑制され、イオン交換樹脂層１６が水分不足状態に陥るのを防ぐことができる。
これによりイオン交換樹脂層１６の軟水化能力と活性炭層１８の浄水化能力とが高く維持される。
また通水膜層７０は透水係数が５×１０^−７ｍ／ｓ以上とされることで、イオン交換樹脂層１６から活性炭層１８への水の移動が過剰に抑制されてしまうことがなく、十分な通水流量を確保することができる。

また本実施形態では、通水膜層７０として不織布を用いているため、不織布を、活性炭層１８の外周を保護する層として機能させることができる。しかも活性炭層１８に不織布を巻くだけで、容易に通水膜層７０を形成することができる。

図１に示す構造の浄軟水器１０について、通水膜層７０の透水係数を種々変化させて濾過水量，浄水化能力低下率としてトリハロメタンの一種であるクロロホルム除去能力低下率，軟水化能力低下率等の各特性への影響を調べた。
その結果が比較例についての結果とともに表１に示してある。
図５は、比較例１として用いた浄軟水器１０Ａを示している。
図に示しているように比較例の浄軟水器１０Ａは、イオン交換樹脂層１６Ａ，活性炭層１８Ａを、それらの間に非透水性の円盤状の樹脂板８０を介して図中縦方向（軸線方向）に積層してある。
また図１に示す非透水性の弾性押え４０，４２に代えて、透水性の弾性を有する円盤状のスポンジから成る弾性押え４０Ａ，４２Ａを上下２段に重ねて用いている。但しこれら上，下の各段の弾性押え４０Ａ，４２Ａとして、何れも容器本体２４Ａの内面に嵌合する同じ外径のものを用いている。
また活性炭層１８Ａの外周には、不織布から成る通水膜層７０Ａが巻き付けてある。

この浄軟水器１０Ａでは、流入口３８Ａから流入した原水が、イオン交換樹脂層１６Ａを図中矢印で示すように軸線方向（図中上下方向）に流れてこれを通過する。
イオン交換樹脂層１６Ａを通過した水は、続いて通水膜層７０Ａを経て活性炭層１８Ａにその外周側から流入し、これを径方向に通過する。
そして活性炭層１８Ａを通過した水がセラミックフィルタ２０Ａを径方向に通過し、通水路５８Ａを流通して流出口３６Ａから外部に流出する。
尚実施例，比較例の具体的な構成は以下とした。
また濾過水量，クロロホルム除去能力低下率，軟水化能力低下率等の各特性の測定は以下の方法にて行った。

＜実施例１〜４及び比較例２の構成＞
(ａ) イオン交換樹脂層(16)
・外径：φ８２ｍｍ，内径：φ４０ｍｍで、径方向の厚み：２１ｍｍ，軸線方向高さ：
１８５ｍｍ
・用いたイオン交換樹脂
母体がスチレン系ゲル型で、スルホン酸基(−ＳＯ_３ ⁻)を官能基とし、可動側
イオンがＮａ^＋であるＮａ型のものを用いた。具体的にはここではオルガノ(株)
社製のアンバージェット１２２０（品番）を用いた。粒度分布は０．５４〜０．
６５ｍｍで、充填量は７００ｃｃとした。
(ｂ) 通水膜層(70)
・厚みが０．１ｍｍで材質がＰＰ，ＰＥの不織布を用いた。
具体的にはシンワ社製の６５４０８ＨＳＴ（透水係数７×１０^−６）
ユニチカ社製のエスベル（透水係数２．０×１０^−５）
シンワ社製の９５４０ＦＯＦ（透水係数８．５×１０^−６）
ユニチカ社製のエスベルを２枚重ねたもの（透水係数５×１０^−７）
シンワ社製の９５４０−Ｆ（透水係数２×１０^−４）を用いた。

(ｃ) 活性炭層(18)
・外径：φ３９ｍｍ，内径：１２ｍｍで、径方向の厚みが１３．５ｍｍ，軸線方向高さ
：１８５ｍｍ
・用いた活性炭
粒度分布が２０〜１００μｍのものを予め円筒状に成形したものを用いた。充
填量は２００ｃｃとした。具体的には活性炭としてクラレケミカル社製のＰＧＷ
２０ＭＤ，ＰＧＷ１００ＭＤを用いた。

＜比較例１の構成＞
(ａ) イオン交換樹脂層(16A)
・外径：φ７８ｍｍ，内径：φ１２ｍｍで、径方向厚みが３３ｍｍ，軸線方向高さ１４
０ｍｍ
・用いたイオン交換樹脂
実施例１〜４及び比較例２と同様のものを用いた。
(ｂ) 通水膜層
・厚みが０．１ｍｍで材質がＰＰ，ＰＥの不織布を用いた。
具体的にはシンワ社製の９５４０ＦＯＦ（透水係数７×１０^−６）
(ｃ) 活性炭層(18A)
・外径と内径はイオン交換樹脂層１６Ａと同様で、軸線方向高さが４５ｍｍ
・用いた活性炭
実施例１〜４及び比較例２と同様のものを用いた。

以上の浄軟水器１０，１０Ａについて、初期特性測定用のものと、特性の劣化促進試験用のものとを用意し、初期特性の測定と、劣化促進試験を行った後の特性測定とを以下の方法で行い、濾過水量，クロロホルム除去能力低下率，軟水化能力低下率の各特性を調査した。
尚劣化促進試験は、浄軟水器１０，１０Ａを流入口３８，流出口３６に蓋をした状態で７０℃の恒温槽に入れて１０日間放置することで行った。

結果を示す表１において、クロロホルム除去能力低下率，軟水化能力低下率は、初期特性測定値と劣化促進試験後、即ち７０℃に１０日間放置した後の特性測定値との差を初期測定値で除して１００を乗じた値である。
尚浄軟水器に蓋をした状態で劣化促進試験を行っているのは、蓋をしない状態で劣化促進試験を行うと、イオン交換樹脂が過度に乾燥し、劣化してしまうことによる。
以下に各特性の測定方法を記す。

＜透水係数の測定＞
ＪＩＳ Ａ １２１８「擁壁用透水マット技術マニュアル」の付録「擁壁用透水マットの試験方法」の第１章（面に垂直方向の透水性能試験）の１−１Ａ法に準拠し、測定を行った。

＜濾過水量の測定＞
ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ６．１「濾過流量試験」に準拠し、測定を行った。

＜浄水化能力の測定＞
ＪＩＳ Ｓ ３２０１に準拠し、クロロホルムの除去能力を測定した。

＜軟水化能力の測定＞
浄水器協会規格 ＪＷＰＡＳ−Ｙ ２１０４「硬度低減能力試験方法」に準拠し、測定を行った。

これら試験の結果を示す表１において、濾過水量については２．５Ｌ（リットル）／ｍｉｎを基準とし、これ以上の濾過水量が得られれば○，その基準に満たない場合を×として評価を行っている。
濾過水量の基準を上記とした理由は、実施例１〜４及び比較例２に示すように、原水がイオン交換樹脂層を外周側から内部に向けて径方向に流れる構成の浄軟水器では、濾過水量（通水量）がこれ以上ないと、径方向の抵抗が小さくなり、流入口から流入した原水は、カートリッジ下部のイオン交換樹脂まで十分に行き渡らずに活性炭層に流入し易くなるため、結果として軟水能力が低下してしまうことによる。
また浄水化能力，軟水化能力については、能力低下率１０％を基準とし、その範囲内であれば○，その範囲を超えている場合には×として評価を行っている。
表１の結果から、透水係数１×１０^−４ｍ／ｓ以下の下で浄水化能力の低下，軟水化能力の低下を良好に抑制できること、また透水係数５×１０^−７以上の下で良好な濾過水量が得られることが見て取れる。

以上本発明の実施形態及び実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

１０ 浄軟水器
１２ 容器
１４ 通水路形成部材
１６ イオン交換樹脂層
１８ 活性炭層
３８ 流入口
７０ 通水膜層

Claims (2)

1. (ａ)筒状の容器と、
   (ｂ)該容器の内周面に沿って配置され、該容器の軸線方向及び周方向に延在し、原水の通水路を形成する通水路形成部材と、
   (ｃ)該通水路形成部材の内周面に沿って配置され、原水中の硬度成分をイオン交換にて除去する粒状のイオン交換樹脂層と、
   (ｄ)該イオン交換樹脂層の内周面に沿って前記容器の中心側に配置された活性炭層と、
   を備え、流入口から流入し前記通水路形成部材にて形成される前記通水路に到った原水を、前記イオン交換樹脂層，前記活性炭層の順に前記軸線と直交方向の外周側から中心側に通過させて原水を軟水化及び浄水化するとともに、
   前記イオン交換樹脂層と前記活性炭層との間には、透水係数が５×１０^−７〜１×１０^−４ｍ／ｓの通水膜層が介在させてあることを特徴とする浄軟水器。
2. 請求項１において、前記通水膜層が不織布であることを特徴とする浄軟水器。

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