JP6204820B2 - 浄水カートリッジ、及びポット型浄水器 - Google Patents
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Description
このようなポット型浄水器では、浄水カートリッジの浄水材を通過する原水には圧力がかけられておらず、原水は自重により浄水材を通過することにより浄化されるように構成されている。このような構成においては、浄水材に空気溜まりが発生し易い。
そこで、特許文献1に開示の技術においては、特許文献1の図4に示すように、浄水カートリッジに外ケースを設けて、原水を外周流路から集合流路へ通水するポット型浄水器が開示されている。
更には、浄水カートリッジの内部に配設される浄水材から分離した微粉末が外部へ流出することを防止できる浄水カートリッジ、及びそれを備えたポット型浄水器を提供することにある。
原水が流入する水流入部が形成される蓋体と、浄水が流出する水流出部が形成されるケーシング本体とを備え、前記ケーシング本体の上方に蓋体が装着されている装着状態において、前記水流入部と前記水流出部との間に浄水材を充填可能な充填部が形成され、前記水流入部から受け入れた原水を、前記充填部の前記浄水材を通流させ浄化し、前記水流出部から浄水として流出するポット型浄水器用の浄水カートリッジであって、その特徴構成は、
前記蓋体は、その中央部に前記水流入部を形成し、前記充填部には、中空円筒状に成型された成型浄水材が設けられ、当該成型浄水材の中空部分に形成された中央流路と前記水流入部が連通接続し、前記水流入部から前記中央流路へ流入した原水が、前記成型浄水材の径方向で内側から外側へ通過し、前記成型浄水材と前記ケーシング本体との間に形成された外部流路を通り、前記水流出路から浄水として流出する構成を有し、前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する空気抜き路を形成し、
前記装着状態において、前記蓋体の充填部側端面と前記成型浄水材の蓋体側端面との間に介挿される環状の弾性部材が設けられ、
前記弾性部材の前記成型浄水材側の端面には、前記装着状態で前記成型浄水材の前記中央流路側の内周面に沿う環状の鍔部が突出形成されている点にある。
また、浄水材として成型浄水材を使用したことにより、初期の通水速度を速くすることができる。
さらに、空気抜き路が、前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する状態で形成されており、通水初期において、外部流路に形成される空気溜まりを、当該空気抜き路を介して外部へ排出している。これにより、通水初期から、十分なろ過流量を確保することができる。
更に、上記特徴構成によれば、弾性部材の成型浄水材側の端面に、成型浄水材の中央流路側の内周面に沿う環状の鍔部が設けられているから、弾性部材を成型浄水材に対して適切に位置決めできる。そして、蓋体がケーシング本体に装着されている装着状態において、蓋体により、弾性部材を介して、成型浄水材を押圧する状態で、成型浄水材を蓋体に対して位置決めできる。
更に、上記目的を達成するための本発明の浄水カートリッジは、
原水が流入する水流入部が形成される蓋体と、浄水が流出する水流出部が形成されるケーシング本体とを備え、前記ケーシング本体の上方に蓋体が装着されている装着状態において、前記水流入部と前記水流出部との間に浄水材を充填可能な充填部が形成され、前記水流入部から受け入れた原水を、前記充填部の前記浄水材を通流させ浄化し、前記水流出部から浄水として流出するポット型浄水器用の浄水カートリッジであって、その特徴構成は、
前記蓋体は、その中央部に前記水流入部を形成し、前記充填部には、中空円筒状に成型された成型浄水材が設けられ、当該成型浄水材の中空部分に形成された中央流路と前記水流入部が連通接続し、前記水流入部から前記中央流路へ流入した原水が、前記成型浄水材の径方向で内側から外側へ通過し、前記成型浄水材と前記ケーシング本体との間に形成された外部流路を通り、前記水流出路から浄水として流出する構成を有し、前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する空気抜き路を形成し、
前記空気抜き路の途中又は前記空気抜き路の前記外部流路側若しくは浄水側外部の開口に第1フィルタを設けている点にある。
上記特徴構成によれば、特に、上記空気抜き路が、その空気抜き路の途中又は空気抜き路の外部流路側若しくは浄水側外部の開口に第1フィルタを設けているから、充填部に充填された浄水材から分離した微粉末が、空気抜き路を介して流出することを防止できる。
前記空気抜き路の途中又は前記空気抜き路の前記外部流路側若しくは浄水側外部の開口に第1フィルタを設けている点にある。
前記空気抜き路は、前記中央流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部及び前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続するものであり、前記空気抜き路の途中又は前記空気抜き路の外部流路側若しくは浄水側外部の開口及び前記水流入部の充填部側開口に第1フィルタを設けている点にある。
また、水流入部の充填部側開口に第1フィルタを設けることにより、充填部に充填された浄水材から分離した微粉末が、原水貯留部に流出することを防止できると共に、中央流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する空気抜き路を設けることにより、中央流路上部に生ずる空気を空気抜き路を介して外部へ排出することができる。
尚、中央流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部及び外部流路と、浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する空気抜き路とは、一部を共有しても良い。
前記装着状態において、前記蓋体の充填部側端面と前記成型浄水材の蓋体側端面との間に介挿される環状の弾性部材が設けられ、
前記弾性部材又は前記蓋体には、前記中央流路と、前記外部流路又は前記空気抜き路とを接続する空気流通路が形成されている点にある。
前記蓋体は、その中央部に前記水流入部を形成すると共に、その外側部の一部に前記空気抜き路を形成し、前記蓋体の前記充填部側の端面において、前記水流入部の充填部側開口と前記空気抜き路の充填部側開口とに一の前記第1フィルタを設けている点にある。
前記水流出部に設けられる第2フィルタの通水性能を、前記水流入部の充填部側開口に設けられる第1フィルタの通水性能よりも高く設定してある点にある。
これにより、第1フィルタを通過した原水で、第2フィルタが設けられる水流出部から流出できない原水が発生し、空気抜き路から漏洩することを防止できる。
尚、通水性能とは、フィルタにおける水の透過速度を意味するものとし、通水性能が高いとは、フィルタを透過する水の透過速度が速いことを意味するものとする。
前記装着状態において、前記ケーシング本体の下方側端部と前記成型浄水材の下方側端面との間に、前記外部流路から前記水流出部まで浄水が通流する下方側流路が形成され、
前記下方側流路の上面を、下方側に頂点を有する円錐状部材の円錐面にて構成する点にある。
これにより、特に、通水初期において、下方側流路で浄水の流れが、空気溜まりにより阻害されることを防止できるから、円錐状部材を設けない構成に比べ、通水性能を向上することができる。
前記円錐状部材の前記円錐面に下方側から当接して支持する複数の当接支持部を有する支持部材を備え、
前記ケーシング本体の下方側内面に、前記支持部材の下端部を支持する段部を備える点にある。
前記支持部材は、前記当接支持部の下端部位が接続される円盤状の基礎部を有すると共に、当該基礎部に浄水が通過可能な基礎部開口が設けられ、
前記基礎部開口に設けられる第2フィルタの通水性能を、前記水流入部の充填部側開口に設けられる第1フィルタの通水性能よりも高く設定してある点にある。
これにより、第1フィルタを通過した原水で、第2フィルタが設けられる水流出部から流出できない原水が発生し、空気抜き路から漏洩することを防止できる。
以下、第1実施形態に係る浄水カートリッジ100、及びこれを好適に装着可能な浄水器200につき、図1〜3に基づいて説明する。
蓋体10は、充填部側(図1、2で下方側)の端面10aに、上述した水流入部11の開口11aが形成されており、その充填部側端面10aの全面に亘って、第1フィルタ13が貼り付けられている。これにより、充填部42の内部に充填されている成型活性炭43のうち、一部粉状になったものが、水流入部11を介して、外部に流出することを防止している。
上記蓋体10は、ABS樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等プラスチックで形成されており、図2に示すように、そのケーシング本体40への装着状態において、その側方の外周部位に沿って環状に形成された凸部10cが、ケーシング本体40の内周面に当接している。これにより、蓋体10がケーシング本体40へ嵌合すると共に、蓋体10とケーシング本体40との間のシールが保たれる。
蓋体10の外周部位には、その径方向外側へ向く係合爪70が複数設けられる。当該係合爪70は、蓋体10のケーシング本体40への装着状態において、ケーシング本体40の内周部位に形成される複数の被係合溝71に係合する。
ケーシング本体40は、蓋体10が装着される装着状態(図2に示す状態)において、その内部に充填部42が形成されており、当該充填部42の内部には、中空円筒状に成型された成型活性炭43が配設されている。
当該成型活性炭43の蓋体側端面43a(図1、2で上方側端面)と、蓋体10の充填部側端面10a(図1、2で下方側端面)との間には、環状の第1弾性部材20が設けられ、当該第1弾性部材20の成型活性炭43側には、成型活性炭43の円筒状の内周面に沿う環状の鍔部20aが突出形成されている。これにより、当該第1弾性部材20は、その鍔部20aが成型活性炭43の内周面に沿う状態で、成型活性炭43と位置決めされる。
これにより、水流入部11から流入された原水は、環状の第1弾性部材20の環内部を通り、成型活性炭43の中空部分に形成される中央流路44に流入する。
一方、成型活性炭43のケーシング本体側端面43b(図1、2で下方側端面)と、ケーシング本体40の底部に形成された段部45との間には、その上方の中央部位に上方に膨出した膨出部46aを有する円盤状の第2弾性部材46が設けられている。第2弾性部材46は、当該第2弾性部材46の膨出部46aが、成型活性炭43の中央流路44に嵌り込むことにより、成型活性炭43と位置決めされる。
当該構成により、中央流路44に流入した原水は、中空円筒状の成型活性炭43を、径方向で内側から外側へ通流することで浄化されると共に、成型活性炭43とケーシング本体40との間に形成された外部流路47に導かれ、当該外部流路47を介して、ケーシング本体40の底部に形成された水流出部41から、外部へ流出される。
尚、当該水流出部41にも第2フィルタ80が設けられており、成型活性炭43が崩れた粉状の活性炭が、当該水流出部41から流出することを防止している。
そこで、第1実施形態に係る浄水カートリッジ100にあっては、当該空気溜まりを、充填部42の外部へ排出するべく、蓋体10に、水流入部11とは独立に、空気抜き路15が形成されている。
尚、ここで、空気抜き路15の充填部側開口15aと、水流入部11の充填部側開口11aとの双方に、一の第1フィルタ13が配置されており、粉状の活性炭43が、充填部42の内部から、外部へ流出することを防止している。
ここで、一の第1フィルタ13は、図2に示すように、その外径が、ケーシング本体40の内径と同一寸法とされている。
一方、第1弾性部材20には、中央流路44を空気抜き路15へ連通接続する空気流通路20bが形成されている。当該構成により、空気流通路20bは、第1フィルタ13を介して、中央流路44を空気抜き路15へ接続することとなる。これにより、中央流路44に形成される空気溜まりは、空気流通路20b及び空気抜き路15を介して、外部に排出される。
ここで、通水性能とは、水透過速度を意味しており、通水性能が高いとは、水透過速度が速いことを意味しているものとする。
具体的には、第1フィルタ13に200メッシュのフィルタを採用する場合、第2フィルタ80に150メッシュのフィルタを採用し、第1フィルタ13に150メッシュのフィルタを採用する場合、第2フィルタ80に100メッシュのフィルタを採用することが好ましい。また、他の例としては、第1フィルタ13と第2フィルタ80とに同じメッシュ(例えば、100メッシュ)を採用する場合には、第2フィルタ80に用いられるフィルタの繊維径を、第1フィルタ13に用いるフィルタの繊維径よりも細いものを採用することが好ましい。
以上の構成を採用することにより、第1フィルタ13を通過した後の原水のうち、第2フィルタ80を通過することができない原水が発生し、成型活性炭43にて浄化されない原水が、空気抜き路15から流出してしまうことを防止できる。
図3に示すように、第1実施形態に係る浄水器200は、これまで説明してきた浄水カートリッジ100を良好に装着できるものであり、原水受入部61aから受け入れた原水を貯留可能な原水貯留部61が設けられ、当該原水貯留部61の下方に、上述した浄水カートリッジ100が、原水貯留部61に貯留された原水を受け入れ可能な状態で取り付けられている。浄水カートリッジ100の下方には、浄水カートリッジ100にて浄化された浄水を貯留可能な浄水貯留部62が設けられ、浄水貯留部62には、貯留した浄水を吐出する浄水吐出部62aが設けられている。
このように、浄水器200は、所謂、ポット型浄水器として機能するものである。当該ポット型浄水器の如く、原水が自重落下により、浄水カートリッジ100の活性炭43を通流するもので、浄水カートリッジ100で活性炭43を充填する充填部42に空気溜まりが発生し易いものであっても、浄水カートリッジ100を用いることにより、その空気溜まりを、空気抜き路15を介して、適切に外部へ排出することができる。
即ち、第1弾性部材20のゴム硬度を70以上に設定することで、成型活性炭43とケーシング本体40及び蓋体10との間を適切にシールすることができると共に、第2弾性部材46のゴム硬度30以下に設定することで、弾性部材が必要以上に変形してシール性が低下したり、第1弾性部材20に設けた空気流通路20bが必要以上に変形して空気溜まりが排出され難くなることを防止できる。
当該第2実施形態の浄水カートリッジ100は、特に、通水初期において、上記第1実施形態の浄水カートリッジ100に比して、高い通水性能を発揮するものである。
説明を加えると、図2に示される上記第1実施形態に係る浄水カートリッジ100にあっては、外部流路47の下流側で水流出部41の上流側の領域、換言すると、ケーシング本体40の内部で第2弾性部材46の下方側の領域に、空気溜まりが形成され、特に、通水初期において、当該空気溜まりにより上記領域の浄水の通水が阻害される場合がある。
第2実施形態に係る浄水カートリッジ100では、上記領域での空気溜まりの発生を防止する構成を採用している点に、一つの特徴がある。
そこで、以下では、第2実施形態に係る浄水カートリッジ100に特徴的な構成に重点を置いて説明し、第1実施形態に係る浄水カートリッジ100と同一の構成については、説明を割愛すると共に、同一の番号を付すこととする。
以下、当該第2実施形態に係る浄水カートリッジ100を、図4に基づいて説明する。
当該円錐状部材50は、その上面から第2弾性部材46の側へ突出する突出部50bを有し、当該突出部50bが、第2弾性部材46の下面に形成される凹部46bに嵌り込む形態で、第2弾性部材46に対して、その中心が略一致する状態で位置決めされる。
円錐状部材50は、成型活性炭43の中心軸に沿う断面(図4に示す断面)視において、その頂点50cが成型活性炭43の中心軸上に位置する状態で配設されており、その円錐面50aは、頂点50cから外方向(図4で水平方向)へ向かうにつれて、徐々に上方へ傾斜する構成を有する。
円錐状部材50の下方には、円錐状部材50の円錐面50aに下方側から当接して支持する複数の当接支持部51aを有すると共に、当該当接支持部51aの下端部位が接続される円盤状の基礎部51cを有する支持部材51が備えられ、円盤状の基礎部51cの下端は、ケーシング本体40の下方側内面に設けられる段部45aにて下方側から支持される。
また、円盤状の基礎部51cの中央部位には、基礎部開口51bが設けられると共に、当該基礎部開口51bには、粉状の活性炭43が当該基礎部開口51bから流出することを防ぐべく、第2フィルタ80が設けられている。
さらに、複数の当接支持部51aは、円盤状の基礎部51cの上面で放射状に広がる状態で設けられており、複数の当接支持部51aの間には、第1流路空間63が形成される。
尚、当該第2実施形態にあっては、上記第1流路空間63及び第2流路空間64が、下方側流路となる。
また、第1弾性部材20と第2弾性部材46の硬度については、当該第2実施形態においても、上記第1実施形態と同一の関係を有するものとする。
(1)上記実施形態では、空気抜き路15の充填部側開口15aと、水流入部11の充填部側開口11aとの双方に、一のフィルタ13が配置されている構成を示したが、別に、空気抜き路15の途中又は充填部側開口15a若しくは浄水側外部と、水流入部11の充填部側開口11aとのいずれか又は双方に、別々のフィルタを配置する構成を採用しても構わない。
上記実施形態において、第2弾性部材46、円錐状部材50、及び支持部材51は、別体である構成を例示したが、一体であっても構わない。
三者を一体とする場合、材料としては、硬度30以下のゴムを用いることが好ましい。
また、円錐状部材50と支持部材51とを一体とする場合、比較的硬度の高い樹脂材料(例えば、POM)を用いることが好ましい。
上記第1、2実施形態において、第1弾性部材に形成される空気流通路20bは、成型活性炭43の側に形成する例を示したが、別に、蓋体10の側に形成する構成を採用しても構わない。
10a :充填部側端面
11 :水流入部
13 :第1フィルタ
15 :空気抜き路
15a :充填部側開口
20 :第1弾性部材
20a :鍔部
20b :空気流通路
40 :ケーシング本体
41 :水流出部
42 :充填部
43 :成型活性炭
43a :蓋体側端面
44 :中央流路
45a :段部
47 :外部流路
50 :円錐状部材
50a :円錐面
50c :頂点
51 :支持部材
51a :当接支持部
51b :基礎部開口
51c :基礎部
61 :原水貯留部
61a :原水受入部
62 :浄水貯留部
63 :第1流路空間(下方側流路)
64 :第2流路空間(下方側流路)
80 :第2フィルタ
100 :浄水カートリッジ
200 :浄水器
Claims (11)
- 原水が流入する水流入部が形成される蓋体と、浄水が流出する水流出部が形成されるケーシング本体とを備え、前記ケーシング本体の上方に蓋体が装着されている装着状態において、前記水流入部と前記水流出部との間に浄水材を充填可能な充填部が形成され、前記水流入部から受け入れた原水を、前記充填部の前記浄水材を通流させ浄化し、前記水流出部から浄水として流出するポット型浄水器用の浄水カートリッジであって、
前記蓋体は、その中央部に前記水流入部を形成し、前記充填部には、中空円筒状に成型された成型浄水材が設けられ、当該成型浄水材の中空部分に形成された中央流路と前記水流入部が連通接続し、前記水流入部から前記中央流路へ流入した原水が、前記成型浄水材の径方向で内側から外側へ通過し、前記成型浄水材と前記ケーシング本体との間に形成された外部流路を通り、前記水流出路から浄水として流出する構成を有し、前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する空気抜き路を形成し、
前記装着状態において、前記蓋体の充填部側端面と前記成型浄水材の蓋体側端面との間に介挿される環状の弾性部材が設けられ、
前記弾性部材の前記成型浄水材側の端面には、前記装着状態で前記成型浄水材の前記中央流路側の内周面に沿う環状の鍔部が突出形成されている浄水カートリッジ。 - 原水が流入する水流入部が形成される蓋体と、浄水が流出する水流出部が形成されるケーシング本体とを備え、前記ケーシング本体の上方に蓋体が装着されている装着状態において、前記水流入部と前記水流出部との間に浄水材を充填可能な充填部が形成され、前記水流入部から受け入れた原水を、前記充填部の前記浄水材を通流させ浄化し、前記水流出部から浄水として流出するポット型浄水器用の浄水カートリッジであって、
前記蓋体は、その中央部に前記水流入部を形成し、前記充填部には、中空円筒状に成型された成型浄水材が設けられ、当該成型浄水材の中空部分に形成された中央流路と前記水流入部が連通接続し、前記水流入部から前記中央流路へ流入した原水が、前記成型浄水材の径方向で内側から外側へ通過し、前記成型浄水材と前記ケーシング本体との間に形成された外部流路を通り、前記水流出路から浄水として流出する構成を有し、前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続する空気抜き路を形成し、
前記空気抜き路の途中又は前記空気抜き路の前記外部流路側若しくは浄水側外部の開口に第1フィルタを設けている浄水カートリッジ。 - 前記空気抜き路の途中又は前記空気抜き路の前記外部流路側若しくは浄水側外部の開口に第1フィルタを設けている請求項1に記載の浄水カートリッジ。
- 前記空気抜き路は、前記中央流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部及び前記外部流路と浄水カートリッジ側面の浄水側外部とを連通接続するものであり、前記空気抜き路の途中又は前記空気抜き路の外部流路側若しくは浄水側外部の開口及び前記水流入部の充填部側開口に第1フィルタを設けている請求項1に記載の浄水カートリッジ。
- 前記装着状態において、前記蓋体の充填部側端面と前記成型浄水材の蓋体側端面との間に介挿される環状の弾性部材が設けられ、
前記弾性部材又は前記蓋体には、前記中央流路と、前記外部流路又は前記空気抜き路とを接続する空気流通路が形成されている請求項4に記載の浄水カートリッジ。 - 前記蓋体は、その中央部に前記水流入部を形成すると共に、その外側部の一部に前記空気抜き路を形成し、前記蓋体の前記充填部側の端面において、前記水流入部の充填部側開口と前記空気抜き路の充填部側開口とに一の前記第1フィルタを設けている請求項5に記載の浄水カートリッジ。
- 前記水流出部に設けられる第2フィルタの通水性能を、前記水流入部の充填部側開口に設けられる第1フィルタの通水性能よりも高く設定してある請求項1〜6の何れか一項に記載の浄水カートリッジ。
- 前記装着状態において、前記ケーシング本体の下方側端部と前記成型浄水材の下方側端面との間に、前記外部流路から前記水流出部まで浄水が通流する下方側流路が形成され、
前記下方側流路の上面を、下方側に頂点を有する円錐状部材の円錐面にて構成する請求項1〜6の何れか一項に記載の浄水カートリッジ。 - 前記円錐状部材の前記円錐面に下方側から当接して支持する複数の当接支持部を有する支持部材を備え、
前記ケーシング本体の下方側内面に、前記支持部材の下端部を支持する段部を備える請求項8に記載の浄水カートリッジ。 - 前記支持部材は、前記当接支持部の下端部位が接続される円盤状の基礎部を有すると共に、当該基礎部に浄水が通過可能な基礎部開口が設けられ、
前記基礎部開口に設けられる第2フィルタの通水性能を、前記水流入部の充填部側開口に設けられる第1フィルタの通水性能よりも高く設定してある請求項9に記載の浄水カートリッジ。 - 請求項1〜10の何れか一項に記載された浄水カートリッジを、原水を貯留可能な原水貯留部の下方に備え、前記原水貯留部から自重落下し前記浄水カートリッジの前記浄水材を通過して浄化された浄水を貯留する浄水貯留部を備えるポット型浄水器。
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