JP6327628B2 - 浄水装置、浄水カートリッジ、浄水装置の使用方法、及び、浄水カートリッジのリサイクル方法 - Google Patents

Description

本発明は、浄水装置、浄水カートリッジ、浄水装置の使用方法、及び、浄水カートリッジのリサイクル方法に関する。

家庭や店舗などで用いられる小型の浄水装置には、より浄化度の高い浄水を得るために、異なる種類の浄水カートリッジを複数連結して、原水中に含まれる不純物を高度に除去する浄化機能を有するものがある。例えば、特許文献１には、プリーフィルタ、カーボンフィルタ、ポストフィルタ、メンブレンフィルタ及び後処理フィルタをそれぞれ収容する複数の浄水カートリッジに、水道管から供給された水道水を順に通過させて、飲用水を供給する浄水装置が記載されている。

このような浄水装置においては、浄化材の浄化機能が低下し、交換時期を迎えると、浄水装置から浄水カートリッジを取り外して、新しいものと交換し、使用済みの浄水カートリッジを廃棄している。

特開平７−２４４４６号公報

しかし、浄水カートリッジの中には高価なものもあり、新しい浄水カートリッジの購入により、浄水装置の使用コストが高くなる点が問題とされている。特に、水汚染度が高い国や地域においては、鉛、ヒ素、細菌やウイルスなどの多種の不純物を除去可能な高度浄化機能を有する浄水装置が必要とされているが、使用コストが問題となり、導入が妨げられる場合がある。また、使用済みの浄水カートリッジの使い捨ては、環境汚染に繋がるために問題となっている。

さらに、異なる種類の浄化材を含む浄水カートリッジが複数連結した小型の浄水装置は、単独の浄化材を用いる場合や大型の浄水装置である場合とは異なり、浄水装置内の部品が近接しており、部品に不具合が生じた場合の交換や修理が容易でない。このため、浄水カートリッジをリサイクルする場合、浄化材や消耗部品の取出し及び入替えを容易に行うことができると共に、浄水カートリッジのリサイクルに起因するカートリッジ容器及び浄水装置への不具合の発生を抑制することが要求されている。

本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、使用コストを抑え、かつ、環境汚染を防ぐことができるだけでなく、浄化材や消耗部品の取出し及び入替えを容易に行うことができると共に、浄水カートリッジのリサイクルに起因するカートリッジ容器及び浄水装置への不具合の発生を抑制することができる浄水装置、浄水カートリッジ、浄水装置の使用方法及び浄水カートリッジのリサイクル方法の提供を目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態は、以下の手段を採用する。
（１）本発明の実施形態に係る浄水装置は、複数の浄水カートリッジが直列で接続された浄水装置であって、上記複数の浄水カートリッジの少なくとも一つは、浄化材と、上記浄化材が内部に配置され、原水の流入口及び上記浄化材で上記原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた容器と、を有し、上記容器は、上記流入口と上記流出口とが形成された蓋部及び上記浄化材を保持する有底筒状の本体部を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材及び上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材を備える。
（２）本発明の実施形態に係る浄水カートリッジは、容器と、上記容器内に配置された浄化材と、を有する浄水カートリッジであって、上記容器は、原水の流入口及び上記原水内の不純物が上記浄化材によって除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた蓋部と、上記浄化材を保持する有底筒状の本体部と、を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材と、上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材と、を備える。
（３）本発明の実施形態に係る浄水装置の使用方法は、複数の浄水カートリッジが直列で接続された浄水装置であって、上記複数の浄水カートリッジの少なくとも一つは、浄化材と、上記浄化材が内部に配置され、原水の流入口及び上記浄化材で上記原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた容器と、を有し、上記容器は、上記流入口と上記流出口とが形成された蓋部及び上記浄化材を保持する有底筒状の本体部を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材及び上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材を備える浄水装置の使用方法であって、上記浄水装置から、上記固定部材及び上記脱着部材を有する上記浄水カートリッジを取り外すことと、上記浄水カートリッジから上記脱着部材を外して、上記浄水カートリッジから上記浄化材を取出すことと、上記固定部材に再生浄化材を装填した後に、上記固定部材に上記脱着部材を取付けることによって、上記浄水カートリッジに上記再生浄化材を収容することと、上記浄水カートリッジを上記浄水装置に取付けることと、を備える。
（４）本発明の実施形態に係る浄水カートリッジのリサイクル方法は、容器と、上記容器内に配置された浄化材と、を有する浄水カートリッジであって、上記容器は、原水の流入口及び上記原水内の不純物が上記浄化材によって除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた蓋部と、上記浄化材を保持する有底筒状の本体部と、を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材と、上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材と、を備える浄水カートリッジのリサイクル方法であって、上記浄水カートリッジから上記脱着部材を外して、上記浄水カートリッジから上記浄化材を取出すことと、上記固定部材に再生浄化材を装填した後に、上記固定部材に上記脱着部材を取付けることによって、上記浄水カートリッジに上記再生浄化材を収容することと、を備える。

本発明の浄水装置、浄水カートリッジ、浄水装置の使用方法及び浄水カートリッジのリサイクル方法は、使用コストを抑え、かつ、環境汚染を防ぐことができ、浄化材や消耗部品の取出し及び入替えを容易に行うことができると共に、浄水カートリッジのリサイクルに起因するカートリッジ容器及び浄水装置への不具合の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る浄水装置１の斜視図である。 図１の浄水装置１のうち、破線で囲まれた領域の断面図である。 図１の浄水装置１の一部を抜き出して、浄水カートリッジ１０ａの枢動状態を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジ１０ａの正面図である。 図４のＢ−Ｂ’断面における浄水カートリッジ１０ａの断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジ１０ｂの断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジ１０ａのリサイクル方法を工程毎に図示した工程説明図である。 本発明の実施形態に係る浄水装置１の使用方法を工程毎に図示した工程説明図である。 本発明の実施形態の浄水装置１の変形例である浄水装置１ａを示す概要図である。

（浄水装置）
本発明の実施形態に係る浄水装置１について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る浄水装置１の斜視図であり、図２は、図１の浄水装置１のうち、破線で囲まれた領域の断面図である。なお、以下、本発明の実施形態に係る説明において、共通する部分には同じ符号を付して説明している。

図１に示すように、浄水装置１は、筺体２０と、筺体２０内に配置され、筺体２０に支持された複数の浄水カートリッジ１０を備えている。複数の浄水カートリッジ１０は、浄水カートリッジ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとを含んでおり、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄは直列に接続されている。

図２に記載のように、複数の浄水カートリッジ１０は、被処理水が浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄ内に順に流れるように構成されている。すなわち、図２の矢印に示すように、まず、図１に示す浄水装置１の給水口２０４から供給された被処理水は、流入口１１０ａから浄水カートリッジ１０ａに浄水カートリッジ１０ａの原水として流入し、浄化材１１２ａを通過して、流出口１１４ａから第１の浄水を流出する。流出口１１４ａから流出した第１の浄水は、浄水カートリッジ１０ｂの原水として、流入口１１０ｂから浄水カートリッジ１０ｂに流入し、浄化材１１２ｂを通過して、流出口１１４ｂから第２の浄水を流出するように構成されている。さらに、流出口１１４ｂから流出した第２の浄水は、浄水カートリッジ１０ｃの原水として、流入口１１０ｃから浄水カートリッジ１０ｃに流入し、浄化材１１２ｃを通過して、流出口１１４ｃから第３の浄水が流出する。そして、流出口１１４ｃから流出した第３の浄水は、浄水カートリッジ１０ｄの原水として、浄水カートリッジ１０ｄの流入口１１０ｄに流入し、浄化材１１２ｄを通過して、流出口１１４ｄから第４の浄水として流出して、図１に示す浄水装置１の排水口２０６から被処理水の浄水として排出される。

このように、浄水装置１において、被処理水は、複数の浄水カートリッジ１０を構成する浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄを順に通過している。本明細書では、上述のように複数の浄水カートリッジ１０を構成する各浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄに、順に連続して被処理水が通過するように接続されたものを、直列に接続された複数の浄水カートリッジ１０という。このように、被処理水は、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄにおいて、被処理水中に含まれる不純物を除去して浄化される。浄化材１１２ａ〜１１２ｄとしては、被処理水中の不純物を除去できるものであれば、公知の濾過材、吸着材やイオン交換材等を使用することができる。例えば、浄化材１１２ａ〜１１２ｄは、イオン交換材、活性炭やゼオライトを含む粉状または粒状の浄化材、ワインドフィルタ、活性炭フィルタ、中空糸フィルタ、カーボンフィルタ、セディメントフィルタ、逆浸透膜フィルタ及び限外濾過フィルタを含む公知の筒状のフィルタ材などから選択することができる。浄化材１１２ａ〜１１２ｄとしては異なる種類の浄化材を用いることが好ましいが、同種類の浄化材を用いてもよい。

図２に示すように、浄水カートリッジ１０ａは、浄化材１１２ａと、浄化材１１２ａが内部に配置された容器１２０ａを備えている。容器１２０ａは、原水の流入口１１０ａ及び浄化材１１２ａで原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口１１４ａが設けられた蓋部１２２ａと、浄化材１１２ａを保持する有底筒状の本体部１２４ａと、を備えている。そして、本体部１２４ａは、蓋部１２２ａに溶着や接着によって、分離不可能に固定された筒状の固定部材１２６ａ及び本体部１２４ａの底部１２５ａを含む脱着部材１２８ａを備えている。蓋部１２２ａと本体部１２４ａとの間には、図示しない段差部が浄水カートリッジ１０ａの外面に設けられていてもよい。脱着部材１２８ａは、固定部材１２６ａに対して、螺着、嵌着、掛止やフランジの螺子止め等の係合手段１２７ａにより脱着可能に係止されている。

以下同様に、浄水カートリッジ１０ｂは、浄化材１１２ｂと、浄化材１１２ｂが内部に配置された容器１２０ｂを備えている。容器１２０ｂは、原水の流入口１１０ｂ及び浄化材１１２ｂで原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口１１４ｂが設けられた蓋部１２２ｂと、浄化材１１２ｂを保持する有底筒状の本体部１２４ｂと、を備えている。そして、本体部１２４ｂは、蓋部１２２ｂに溶着や接着によって、分離不可能に固定された筒状の固定部材１２６ｂ及び本体部１２４ｂの底部１２５ｂを含む脱着部材１２８ｂを備えている。蓋部１２２ｂと本体部１２４ｂとの間には、図示しない段差部が浄水カートリッジ１０ｂの外面に設けられていてもよい。脱着部材１２８ｂは、固定部材１２６ｂに対して、螺着、嵌着、掛止やフランジの螺子止め等の係合手段１２７ｂにより脱着可能に係止されている。

浄水カートリッジ１０ｃは、浄化材１１２ｃと、浄化材１１２ｃが内部に配置された容器１２０ｃを備えている。容器１２０ｃは、原水の流入口１１０ｃ及び浄化材１１２ｃで原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口１１４ｃが設けられた蓋部１２２ｃと、浄化材１１２ｃを保持する有底筒状の本体部１２４ｃと、を備えている。そして、本体部１２４ｃは、蓋部１２２ｃに溶着や接着によって、分離不可能に固定された筒状の固定部材１２６ｃ及び本体部１２４ｃの底部１２５ｃを含む脱着部材１２８ｃを備えている。蓋部１２２ｃと本体部１２４ｃとの間には、図示しない段差部が浄水カートリッジ１０ｃの外面に設けられていてもよい。脱着部材１２８ｃは、固定部材１２６ｃに対して、螺着、嵌着、掛止やフランジの螺子止め等の係合手段１２７ｃにより脱着可能に係止されている。

浄水カートリッジ１０ｄは、浄化材１１２ｄと、浄化材１１２ｄが内部に配置された容器１２０ｄを備えている。容器１２０ｄは、原水の流入口１１０ｄ及び浄化材１１２ｄで原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口１１４ｄが設けられた蓋部１２２ｄと、浄化材１１２ｄを保持する有底筒状の本体部１２４ｄと、を備えている。そして、本体部１２４ｄは、蓋部１２２ｄに溶着や接着によって、分離不可能に固定された筒状の固定部材１２６ｄ及び本体部１２４ｄの底部１２５ｄを含む脱着部材１２８ｄを備えている。蓋部１２２ｄと本体部１２４ｄとの間には、図示しない段差部が浄水カートリッジ１０ｄの外面に設けられていてもよい。脱着部材１２８ｄは、固定部材１２６ｄに対して、螺着、嵌着、掛止やフランジの螺子止め等の係合手段１２７ｄにより脱着可能に係止されている。

複数の浄水カートリッジ１０は、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄが隣接して並列に配置されており、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄは、連結部材１３０によって連結され、かつ、流体連通されている。連結部材１３０は、筺体２０に固定された支持体２１０に枢動可能に支承されており、複数の浄水カートリッジ１０は、連結部材１３０に係止されることで、枢動可能とされる。連結部材１３０は、浄水カートリッジ１０ａに連結する継手部１３２ａ、浄水カートリッジ１０ｂに連結する継手部１３２ｂ、浄水カートリッジ１０ｃに連結する継手部１３２ｃ、浄水カートリッジ１０ｄに連結する継手部１３２ｄ、継手部１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄの間にそれぞれ配置された連結管１３６を備えている。図示するように、これらはそれぞれ別体で構成されたものであってもよいし、図示はしないが、連結部材１３０が一体成型されたものであってもよい。

浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄは、継手部１３２ａ〜１３２ｄに設けられた凹部に、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの蓋部１２２ａ〜１２２ｄの凸部を各々嵌合して、継手部１３２ａ〜１３２ｄに螺着、嵌着、掛止やフランジを用いて螺子止め等することで、浄水装置１に着脱可能に係合される。図２に示すように、継手部１３２ａ〜１３２ｄには、それぞれ、蓋部１２２ａ〜１２２ｄの凸部に設けられた流入口１１０ａ〜１１０ｄに対応する位置に流入管を備え、蓋部１２２ａ〜１２２ｄの凸部に設けられた流出口１１４ａ〜１１４ｄに対応する位置に流出管を備えている。浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの蓋部１２２ａ〜１２２ｄの凸部には、環状弾性部材からなるシール材１３４が設けられることで、この流入管と流出管が連通して、原水と浄水とが混合しないようにしている。

浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄは、連結部材１３０に定義された軸Ｘを中心に、枢動可能に設けられている。即ち、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄは、連結部材１３０に係合される固定端部と、固定端部の反対側の自由端部と、を備えており、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄは、固定端部側を中心に枢動可能である。図３は、浄水カートリッジ１０ａの枢動状態を具体的に説明するものであるが、浄水カートリッジ１０ａは、図２及び図３に示す連結部材１３０に定義された軸Ｘを中心に枢動する。これにより、浄水カートリッジ１０ａは、図３に示す浄水カートリッジ１０ａの長手軸Ｙが、図１に示す筺体２０の底外面２０２に垂直となるように位置付けられることで、筺体２０内に収まるようにされている。そして、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄを枢動させて、矢印で示す筺体２０の外側方向に浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの自由端部側を引き出すことで、浄水装置１から浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄを取り外しやすくなる。なお、浄水カートリッジ１０ａの長手軸Ｙは、浄水カートリッジ１０ａの長手方向に直交する水平断面における中心点を繋いだ軸である。

図３に示すように、浄水カートリッジ１０ａは、他の浄水カートリッジ１０ｂ，１０ｃ，１０ｄから独立して枢動可能であってもよい。これによれば、浄水カートリッジ１０ａの脱着の際に、浄水カートリッジ１０ａと他の浄水カートリッジ１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとの間に十分な空間を設けることができ、脱着を容易に行うことができる。同様に、浄水カートリッジ１０ｂ，１０ｃ，１０ｄも、他の浄水カートリッジから独立して枢動可能であってもよい。

一方、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの全てを、図示しない固定機構で相互に固定して、複数の浄水カートリッジ１０を一体として枢動可能とすることもできる。これによれば、メンテナンスなどの際に、浄水装置１の取扱いを容易とすることができる。

なお、図９に記載のように、浄水装置１は、筺体２０が、樹脂製または金属製の箱状に形成された本体２１と、本体２１を開閉可能に構成されたカバー２２を備えさせて浄水装置１ａとされてもよい。また、浄水装置１ａは、更に給水口２０４に連結された給水チューブ２１２と、給水チューブ２１２に連結された被処理水を供給する給水部２１４と、排水口２０６に連結された排水チューブ２２０と、排水部と、を含むことができる。給水部２１４は、図示するように、貯水タンク２１６と貯水タンク２１６から被処理水を複数の浄水装置１に給送するための手動ポンプ２１８を備えているものであってもよい。給水チューブ２１２は、給水部２１４としての水道に連結されてもよい。また、手動ポンプ２１８は電動ポンプに変更することもできる。給水部２１４及び排水部には、各種センサ及びセンサ出力に応じて開閉する電磁弁が設けられていてもよい。給水部２１４には、給水部２１４の水温を検出する温度センサと、温度センサからの検出信号に応じて開閉する電磁弁と、を有してもよい。このようにすれば、浄化材の劣化を防止する観点から、被処理水の水温が所定の温度以上となると温度センサから検出信号が出力され、検出信号の入力に応じて、開いていた電磁弁を閉弁して、被処理水の浄化作業を中止することができる。排水チューブ２２０には開閉可能な排水栓が設けられていてもよい。

以上に説明したように、浄水装置１は、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄを含む複数の浄水カートリッジ１０を備えているものであり、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの有底筒状の本体部１２４ａ〜１２４ｄは、筒状の固定部材１２６ａ〜１２６ｄと、固定部材１２６ａ〜１２６ｄに対して脱着可能な脱着部材１２８ａ〜１２８ｄを備えている。

上記構成によって、浄水装置１は、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄから脱着部材１２８ａ〜１２８ｄを取り外すことが可能である。従って、容器１２０ａ〜１２０ｄの内部の浄化材１１２ａ〜１１２ｄを取り出して、浄化材１１２ａ〜１１２ｄから不純物の少なくとも一部を除去することで再生した再生浄化材１１２ｅや他の再生浄化材を充填することで、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄをリサイクルして使用することができる。従って、本実施形態の浄水装置１によれば、浄水装置１の使用コストを低減することができ、かつ、環境汚染を防ぐことができる。

更に、上記構成によって、浄水装置１は、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄを枢動して、浄水装置１から浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄを取り外す際に、筒状の固定部材１２６ａ〜１２６ｄを把持できる。これにより、他の部分よりも脆弱な係合手段１２７ａ〜１２７ｄの形成領域に力が加わりにくくすることができるから、リサイクルにより繰り返し使用される容器１２０ａ〜１２０ｄへのダメージの発生を抑制することができる。また、上記構成により、脆弱な係合手段１２７ａ〜１２７ｄ形成領域における容器１２０ａ〜１２０ｄにかかる重みを低減することができ、容器１２０ａ〜１２０ｄへのダメージの発生を一層抑制することができる。

更にまた、浄水装置１において、本体部１２４ａ〜１２４ｄの底部１２５ａ〜１２５ｄ側に位置する部品又は部分は、他の部品や部分よりも劣化が生じやすいものが多く、上記構成により、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄのリサイクルの際にこれらの部品又は部分を容易に目視することが可能となる。これにより、本体部１２４ａ〜１２４ｄの底部１２５ａ〜１２５ｄ側に位置する部品又は部分の過剰劣化によって生じる浄水装置の不具合の発生を抑制できる。例えば、このような本体部１２４ａ〜１２４ｄの底部１２５ａ〜１２５ｄ側に位置する部品又は部分としては、後述する浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄ内の管体１１３ａ〜１１３ｄのうち、本体部１２４ａ〜１２４ｄの底部１２５ａ〜１２５ｄ側に位置する端部、及び、多孔性部材１１８ａ，１１８ｃを例示することができる。浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄ内の管体１１３ａ〜１１３ｄのうち、本体部１２４ａ〜１２４ｄの底部１２５ａ〜１２５ｄ側に位置する端部は歪みなどの変形が生じやすく、多孔性部材１１８ａ，１１８ｃは浄化材１１２ａ，１１２ｃによる目詰まりを起こしやすい。

また、上記構成により、浄水装置１は、浄水カートリッジ１０ａ，１０ｃ内の管体１１３ａ，１１３ｃのうち、従来困難であった本体部１２４ａ，１２４ｃの底部１２５ａ，１２５ｃ側に位置する端部の位置合わせを容易、かつ、確実に行うことができる。

なお、本実施形態では、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの全てが、容器１２０ａ〜１２０ｄの本体部１２４ａ〜１２４ｄが、蓋部１２２ａ〜１２２ｄに固定された筒状の固定部材１２６ａ〜１２６ｄ及び固定部材１２６ａ〜１２６ｄに対して脱着可能な脱着部材１２８ａ〜１２８ｄを備えている例を示した。しかし、本発明は、これに限定されず、浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄの少なくとも一つがこのような構成になっていればよい。

また、本実施形態では４つの浄水カートリッジ１０ａ〜１０ｄが連結された浄水装置１を用いて説明したが、浄水装置１は、２以上の浄水カートリッジを含むものであれば浄水カートリッジをいくつ備えているものであっても構わない。

（浄水カートリッジ）
まず、図４及び図５を参照して、本発明の実施形態に係る浄水装置１に用いられる浄水カートリッジ１０ａについて説明する。図４は、本発明の実施形態に係る浄水カートリッジ１０ａの正面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ’断面における浄水カートリッジ１０ａの断面図である。

本実施形態では、浄化材１１２ａとして、粉状体または粒状体を含む浄化材を用いた例を説明する。粉状体または粒状体を含む浄化材１１２ａとしては、イオン交換材、活性炭やゼオライトなどを適宜選択することができる。容器１２０ａには、比較的厚手の樹脂材料からなるものを用いることができる。イオン交換材は、主に数ｍｍ以下の直径を有する粒状体が複数集合したものであり、イオン性の不純物を除去することができる。活性炭は、塩素、塩素化合物や気体の臭い、その他の微量有機物などの不純物を除去することができる。

上述のように、浄水カートリッジ１０ａは、容器１２０ａと、容器１２０ａ内に配置された浄化材１１２ａと、を有し、容器１２０ａは、蓋部１２２ａと本体部１２４ａとを備えている。容器１２０ａは、比較的肉厚な樹脂からなるものを用いることができる。そして、有底筒状の本体部１２４ａは、筒状の固定部材１２６ａと、固定部材１２６ａに対して脱着可能な脱着部材１２８ａを備えている。脱着部材１２８ａは、本体部１２４ａの底部１２５ａを含んでおり、脱着部材１２８ａは、螺着、嵌着、掛止やフランジの螺子止め等の係合手段１２７ａによって、固定部材１２６ａに脱着可能に固定されている。これにより、浄水カートリッジ１０ａは、脱着部材１２８ａを固定部材１２６ａから取り外すことで、容器１２０ａから浄化材１１２ａを出し入れ可能となるように構成されている。係合手段１２７ａは、容器１２０ａの長手方向の中央位置よりも下方に係合手段１２７ａの上端部が配置されるように設けられている。容器１２０ａの長手方向の中央は、容器１２０ａのうち、長手方向の長さが最大の部分において、この長手方向の長さを二分した点を容器１２０ａの長手方向の中央位置という。

図５に示すように、浄水カートリッジ１０ａは、浄化材１１２ａを挟んで上下に配置され、浄化材１１２ａを保持する上保持部材１１５ａ及び下保持部材１１６ａを、容器１２０ａの内部に備えている。上保持部材１１５ａ及び下保持部材１１６ａは、樹脂材料からなる部材であり、管体１１３ａが挿嵌される開孔を中央に有し、通水できるように複数の通水孔が穿設されたものである。そして、浄化材１１２ａが漏れ出さないように、上保持部材１１５ａには、浄化材１１２ａ側の表面に環状フィルタ１１７ａが配置されている。同様に、下保持部材１１６ａには、浄化材１１２ａ側の表面にフィルタやスポンジなどの環状の多孔性部材１１８ａが配置されている。多孔性部材１１８ａは、浄化材１１２ａの漏出を防止するものである。

多孔性部材１１８ａの少なくとも一部は、脱着部材１２８ａ内に保持されていてもよい。この構成によれば、浄化材１１２ａによる目詰まりを起こしやすい多孔性部材１１８ａを、浄水カートリッジ１０ａのリサイクル時に脱着部材１２８ａを取り外すことで目視することができ、多孔性部材１１８ａの過剰劣化によって生じる浄水装置１の不具合の発生をより一層抑制しやすい。下保持部材１１６ａも脱着部材１２８ａに保持されていてもよく、脱着部材１２８ａの内部には、下保持部材１１６ａを固定する十字状の固定座が設けられていてもよい。

被処理水は、原水として流入口１１０ａから上保持部材１１５ａ及び環状フィルタ１１７ａを通過して、浄化材１１２ａで浄化されることで、原水から不純物が除去された第１の浄水となる。第１の浄水は、そのまま下方に進んで、下保持部材１１６ａを通過して、管体１１３ａを通って流出口１１４ａから排出される。図２に記載のように、第１の浄水は、流出口１１４ａから排出された後に、浄水カートリッジ１０ｂに給送され、浄水カートリッジ１０ｂに原水として流入する。そして、浄水カートリッジ１０ｂにおいて、第１の浄水は更に浄化されて第２の浄水となる。

なお、管体１１３ａには、第１の浄水が流入する端部１１３２ａと、端部１１３２ａに対向し、流出口１１４ａに連結される端部１１３４ａが定義されている。端部１１３２ａは、本体部１２４ａの底部１２５ａ〜１２５ｄ側に位置する。管体１１３ａは、固定部材１２６ａ内を通って、脱着部材１２８ａ内に少なくとも一部が延在する。このような構成をとることで、浄水カートリッジ１０ａのリサイクル時に、脱着部材１２８ａを変形が生じやすい端部１１３２ａを目視することができ、浄水カートリッジ１０ａの不具合を抑制することができると共に、端部１１３２ａの位置合わせをも容易、かつ、確実に行うことができる。

次に、図６を参照して、本発明の実施形態に係る浄水装置１に用いられる浄水カートリッジ１０ｂについて説明する。図６は、本発明の実施形態に係る浄水カートリッジ１０ｂの断面図である。本実施形態では、浄化材１１２ｂとして、略環状断面を有する筒状のフィルタ材を用いた例を説明する。略環状断面を有する筒状のフィルタ材としては、ワインドフィルタ、活性炭フィルタ、中空糸フィルタ、逆浸透膜フィルタ及び限外浄化フィルタを含む公知の筒状のフィルタ材の中から適宜選択することができる。

ワインドフィルタは、無撚糸を筒状に巻きつけてなるものであり、さびや屑などの約４０μｍ以上の大きさの不純物を除去することができる。活性炭フィルタは、活性炭を含んで環状に形成されたものであり、塩素、塩素化合物や臭いを生じる物質、その他の微量有機物などの不純物を除去する。中空糸フィルタは、０．０４μｍ以上の大きさの不純物を除去することができる。逆浸透膜フィルタは、逆浸透膜を筒状に巻回してなるものであり、内側の逆浸透膜と外側の逆浸透膜との間にメッシュ状のスペーサーが介在された構造をとり、重金属、トリハロメタンなどの発ガン性物質等の０．０００１μｍ以上の大きさの不純物を除去することができる。逆浸透膜フィルタを用いる場合には、不純物を高濃度に含む濃縮水が更に排出されるため、図示しない排濃縮水口より排水することが必要となる。限外浄化フィルタは、細菌やウイルスなどの０．０１〜０．００１μｍ以上の大きさの不純物を除去することができる。

上述のように、浄水カートリッジ１０ｂは、容器１２０ｂと、容器１２０ｂ内に配置された浄化材１１２ｂと、を有し、容器１２０ｂは、蓋部１２２ｂと本体部１２４ｂとを備えている。そして、上述のように、有底筒状の本体部１２４ｂは、筒状の固定部材１２６ｂと、固定部材１２６ｂに対して脱着可能な脱着部材１２８ｂを備えている。これにより、浄水カートリッジ１０ｂは、脱着部材１２８ｂに本体部１２４ｂの底部１２５ｂを含んでおり、脱着部材１２８ｂは、螺着、嵌着、掛止やフランジの螺子止め等の係合手段１２７ｂによって、固定部材１２６ｂに脱着可能に固定されている。これにより、浄水カートリッジ１０ｂは、脱着部材１２８ｂを固定部材１２６ｂから取り外すことにより、浄化材１１２ｂを容器１２０ｂに出し入れ可能となるように構成されている。係合手段１２７ｂは、図示のように、長手方向の中央位置よりも下方に係合手段１２７ｂの上端部が配置されるように設けられてもよいし、図示しないが、管体１１３ｂは、固定部材１２６ｂ内を通って、上記脱着部材１２８ｂ内に延在するように、容器１２０ｂの長手方向の略中央に上端部が配置されるように設けられてもよい。

浄水カートリッジ１０ｂは、浄化材１１２ｂを挟んで上下に配置され、浄化材１１２ｂを保持する上保持部材１１５ｂ及び下保持部材１１６ｂを、容器１２０ｂの内部に備えている。上保持部材１１５ｂ及び下保持部材１１６ｂは、樹脂材料からなる部材であり、管体１１３ｂが挿嵌される開孔を中央に有する環状体である。上保持部材１１５ｂには、通水できるように上保持部材１１５ｂの周縁に複数の通水切欠部が設けられており、下保持部材１１６ｂには、通水切欠部等は設けられておらず、浄化材１１２ｂを固定する固定座が設けられている。そして、上保持部材１１５ｂ及び下保持部材１１６ｂの表面には、浄化材１１２ｂ側の表面に環状フィルタ１１７ｂが配置されていてもよい。

被処理水は、原水として流入口１１０ｂから浄水カートリッジ１０ｂに流入する。そして、被処理水は、浄化材１１２ｂと容器１２０ｂとの間の空間から、浄化材１１２ｂを通って浄化材１１２ｂの中央空間に至るまでの間で不純物が除去されて、原水である第１の浄水は浄化されて第２の浄水となる。第２の浄水は、浄化材１１２ｂの中央に定義された空間から、管体１１３ｂを通って、流出口１１４ｂから排出される。図２に記載のように、第２の浄水は、流出口１１４ｂから排出された後に、浄水カートリッジ１０ｃに給送され、浄水カートリッジ１０ｃに原水として流入する。そして、浄水カートリッジ１０ｃにおいて、第２の浄水は更に浄化されて第３の浄水となる。なお、浄水カートリッジ１０ｃ及び浄水カートリッジ１０ｄには、浄化材１１２ｃ，１１２ｄとして、上述する複数の粉体状体または粒体状体を含む浄化材、及び、略環状断面を有する筒状のフィルタ材のいずれも用いることができる。

本実施形態では、浄水カートリッジ１０ａとして、複数の粉体状体または粒体状体を含む浄化材を備えるもの、浄水カートリッジ１０ｂとして、略環状断面を有する筒状のフィルタ材を含むものを示したが、これに限定されず、浄水カートリッジ１０ａとして、略環状断面を有する筒状のフィルタ材を含むもの、浄水カートリッジ１０ｂとして、複数の粉状体または粒状体を含む浄化材を含むものを用いてもよい。また、浄水カートリッジ１０ａ，１０ｂ共に複数の粉状体または粒状体を含む浄化材を用いてもよいし、略環状断面を有する筒状のフィルタ材を用いてもよい。

（浄水カートリッジのリサイクル方法、及び、浄水装置の使用方法）
図７及び図８を参照して、浄水カートリッジ１０ａのリサイクル方法、及び、浄水装置１の使用方法を説明する。図７は、浄水カートリッジ１０ａのリサイクル方法を工程毎に図示した工程説明図であり、図８は、浄水装置１の使用方法を工程毎に図示した工程説明図である。

まず、図７を参照して、浄水カートリッジ１０ａのリサイクル方法を説明する。図７（ａ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａの蓋部１２２ａ及び本体部１２４ａのうち、蓋部１２２ａ側を下方に向けた状態で、固定部材１２６ａを手などで押さえて固定して、図３に示す浄水カートリッジ１０ａの長手軸Ｙを中心に脱着部材１２８ａを回動させた後に、脱着部材１２８ａを矢印方向に移動させることによって、固定部材１２６ａから脱着部材１２８ａを取り外す。そして、図７（ｂ）に示すように、少なくとも固定部材１２６ａ内から外部の外部容器に浄化材１１２ａを取り出す。その後、図７（ｃ）に示すように、浄化材１１２ａを洗浄などにより、浄化材１１２ａを再生することで再生浄化材１１２ｅを形成する。浄化材１１２ａの再生は、手動で行ってもよいし、自動で行ってもよい。なお、本実施形態では、浄水カートリッジ１０ａから取出された浄化材１１２ａを再生した再生浄化材１１２ｅを用いたが、同種の浄化材であれば別の再生浄化材を用いることもできる。例えば、大量に回収された浄化材１１２ａを工場において再生した再生浄化材を用いることができる。

浄化材１１２ａの再生は、浄化材１１２ａの種類に応じた公知の方法を用いることができる。例えば、浄化材１１２ａがイオン交換材である場合には、食塩水や酸性又はアルカリ性の薬液などで浄化材１１２ａを処理することによって再生することができる。また、浄化材１１２ａがフィルタ材である場合には、薬液洗浄、高圧洗浄、熱処理等をすることによって、浄化材１１２ａを再生することができる。

続いて、図７（ｄ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａの蓋部１２２ａ及び本体部１２４ａのうち、蓋部１２２ａ側を下方に向けた状態で、係合手段１２７ａを超えて固定部材１２６ａから溢れないように、固定部材１２６ａに再生浄化材１１２ｅを装填する。次に、図７（ｅ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａの蓋部１２２ａ及び本体部１２４ａのうち、蓋部１２２ａ側を下方に向けたままの状態で、固定部材１２６ａを手などで押さえて固定して、脱着部材１２８ａを矢印方向に移動させた後、図４に示す浄水カートリッジ１０ａの長手軸Ｙを中心に脱着部材１２８ａを回動させることで固定部材１２６ａに脱着部材１２８ａを取り付ける。これにより、浄水カートリッジ１０ａをリサイクルすることができる。

次に、図８を参照して、浄水装置１の使用方法を説明する。図８（ａ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａを把持して、図２及び図３に示す連結部材１３０に定義された軸Ｘを中心に浄水カートリッジ１０ａを枢動させて、浄水カートリッジ１０ａの自由端部側を筺体２０の矢印で示す筺体２０の外側方向に向かって移動させる。次に、図８（ｂ）に示すように、図３に示す浄水カートリッジ１０ａの長手軸Ｙを中心として、浄水カートリッジ１０ａを回動させた後に、浄水カートリッジ１０ａを浄水カートリッジ１０ａの長手方向に沿って斜め下方に移動させることで、図８（ｃ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａを連結部材１３０の継手部１３２ａから分離させて、浄水装置１から浄水カートリッジ１０ａを取り外す。取り外された浄水カートリッジ１０ａは、上述の浄水カートリッジ１０ａをリサイクル方法によって、浄水カートリッジ１０ａがリサイクルされてもよい。

続いて、図８（ｄ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａを浄水カートリッジ１０ａの長手方向に沿って斜め上方に移動させた後に、浄水カートリッジ１０ａを回動させて、浄水カートリッジ１０ａを連結部材１３０の継手部１３２ａに取り付ける。図８（ｅ）に示すように、浄水カートリッジ１０ａを把持して、連結部材１３０に定義された軸Ｘを中心に浄水カートリッジ１０ａを枢動させて、浄水カートリッジ１０ａを矢印に示す筺体２０内方向に向かって移動させて、浄水カートリッジ１０ａを元の位置に戻す。

本実施形態においては、浄水カートリッジ１０ａを用いて説明をしたが、脱着部材１２８ｂ〜１２８ｄを有する限り、浄水カートリッジ１０ｂ〜１０ｄの何れにも同様の方法を適用することができることは言うまでもない。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。本発明の浄水カートリッジ及び小型の浄水装置は、一般家庭、店舗及び自動販売機などにおいて、好適に使用することができる。

上記記載から、本発明の実施形態は、以下の通りであることを確認する。
（１）本発明の実施形態に係る浄水装置は、複数の浄水カートリッジが直列で接続された浄水装置であって、上記複数の浄水カートリッジの少なくとも一つは、浄化材と、上記浄化材が内部に配置され、原水の流入口及び上記浄化材で上記原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた容器と、を有し、上記容器は、上記流入口と上記流出口とが形成された蓋部及び上記浄化材を保持する有底筒状の本体部を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材及び上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材を備える。
（２）上記（１）記載の浄水装置であって、更に、上記複数の浄水カートリッジを連結する連結部材を備え、上記連結部材には軸が定義され、上記複数の浄水カートリッジは、上記軸を中心に、枢動可能であってもよい。
（３）上記（２）記載の浄水装置であって、上記複数の浄水カートリッジは、一の浄水カートリッジと他の浄水カートリッジを含み、上記一の浄水カートリッジは、上記他の浄水カートリッジから独立して枢動可能であってもよい。
（４）本発明の実施形態に係る浄水カートリッジは、容器と、上記容器内に配置された浄化材と、を有する浄水カートリッジであって、上記容器は、原水の流入口及び上記原水内の不純物が上記浄化材によって除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた蓋部と、上記浄化材を保持する有底筒状の本体部と、を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材と、上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材と、を備えるものであってもよい。
（５）上記（４）記載の浄水カートリッジであって、上記脱着部材を上記固定部材から取り外すことにより、上記浄化材が上記容器に出し入れ可能となるように構成されているものであってもよい。
（６）上記（４）又は（５）に記載の浄水カートリッジであって、更に、上記浄化材の漏出を防止する多孔性部材を備え、上記多孔性部材の少なくとも一部は、上記脱着部材に保持されるものであってもよい。
（７）上記（４）乃至（６）のいずれか一項に記載の浄水カートリッジであって、更に、上記流出口に連結される管体を備え、上記管体は、上記固定部材内を通って、上記脱着部材内に延在してもよい。
（８）本発明の実施形態に係る浄水装置の使用方法は、複数の浄水カートリッジが直列で接続された浄水装置であって、上記複数の浄水カートリッジの少なくとも一つは、浄化材と、上記浄化材が内部に配置され、原水の流入口及び上記浄化材で上記原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた容器と、を有し、上記容器は、上記流入口と上記流出口とが形成された蓋部及び上記浄化材を保持する有底筒状の本体部を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材及び上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材を備える浄水装置の使用方法であって、上記浄水装置から、上記固定部材及び上記脱着部材を有する上記浄水カートリッジを取り外すことと、上記浄水カートリッジから上記脱着部材を外して、上記浄水カートリッジから上記浄化材を取出すことと、上記固定部材に再生浄化材を装填した後に、上記固定部材に上記脱着部材を取付けることによって、上記浄水カートリッジに上記再生浄化材を収容することと、上記浄水カートリッジを上記浄水装置に取付けることと、を備える。
（９）本発明の実施形態に係る浄水カートリッジのリサイクル方法は、容器と、上記容器内に配置された浄化材と、を有する浄水カートリッジであって、上記容器は、原水の流入口及び上記原水内の不純物が上記浄化材によって除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた蓋部と、上記浄化材を保持する有底筒状の本体部と、を備え、上記本体部は、上記蓋部に固定された筒状の固定部材と、上記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、上記本体部の底部を含む脱着部材と、を備える浄水カートリッジのリサイクル方法であって、上記浄水カートリッジから上記脱着部材を外して、上記浄水カートリッジから上記浄化材を取出すことと、上記固定部材に再生浄化材を装填した後に、上記固定部材に上記脱着部材を取付けることによって、上記浄水カートリッジに上記再生浄化材を収容することと、を備える。

１ 浄水装置
１０ 複数の浄水カートリッジ
２０ 筺体
２１ 筺体の本体
２２ 筺体のカバー
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 浄水カートリッジ
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ 流入口
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ 浄化材
１１２ｅ 再生浄化材
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ 管体
１１３２ 管体の一端部
１１３４ 管体の他端部
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ 流出口
１１５ 上保持部材
１１６ 下保持部材
１１７ フィルタ
１１８ａ，１１８ｃ 多孔性部材
１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 容器
１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ 蓋部
１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ 本体部
１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ 本体部の底部
１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ 固定部材
１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄ 係合手段
１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃ，１２８ｄ 脱着部材
１３０ 連結部材
１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ 継手部
１３４ シール材
１３６ 連結管
２０２ 筺体の底外面
２０４ 浄水装置の給水口
２０６ 浄水装置の排水口
２１０ 支持体
２１２ 給水チューブ
２１４ 給水部
２１６ 貯水タンク
２１８ 手動ポンプ
２２０ 排水チューブ
Ｘ 連結部材に定義された軸
Ｙ 浄水カートリッジの長手軸

Claims (7)

1. 浄水装置の使用方法であって、
   前記浄水装置は、複数の浄水カートリッジが直列で接続された浄水装置であって、
   前記複数の浄水カートリッジの少なくとも一つは、浄化材と、前記浄化材が内部に配置され、原水の流入口及び前記浄化材で前記原水内の不純物が除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた容器と、を有し、
   前記容器は、前記流入口と前記流出口とが形成された蓋部及び前記浄化材を保持する有底筒状の本体部を備え、前記本体部は、前記蓋部に固定された筒状の固定部材及び前記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、前記本体部の底部を含む脱着部材を備えるものであり、
   前記浄水装置から、前記固定部材及び前記脱着部材を有する前記浄水カートリッジを取り外すことと、
   前記浄水カートリッジから前記脱着部材を外して、前記浄水カートリッジから前記浄化材を取出すことと、
   前記固定部材に再生浄化材を装填した後に、前記固定部材に前記脱着部材を取付けることによって、前記浄水カートリッジに前記再生浄化材を収容することと、
   前記浄水カートリッジを前記浄水装置に取付けることと、を備える浄水装置の使用方法。
2. 請求項１記載の浄水装置の使用方法であって、
   更に、前記複数の浄水カートリッジを連結する連結部材を備え、
   前記連結部材には軸が定義され、前記複数の浄水カートリッジは、前記軸を中心に、枢動可能である浄水装置の使用方法。
3. 請求項２記載の浄水装置の使用方法であって、
   前記複数の浄水カートリッジは、一の浄水カートリッジと他の浄水カートリッジを含み、前記一の浄水カートリッジは、前記他の浄水カートリッジから独立して枢動可能である浄水装置の使用方法。
4. 浄水カートリッジのリサイクル方法であって、
   前記浄水カートリッジは、容器と、前記容器内に配置された浄化材と、を有する浄水カートリッジであって、
   前記容器は、原水の流入口及び前記原水内の不純物が前記浄化材によって除去されることで供される浄水を流出する流出口が設けられた蓋部と、前記浄化材を保持する有底筒状の本体部と、を備え、
   前記本体部は、前記蓋部に固定された筒状の固定部材と、前記固定部材に対して脱着可能な脱着部材であって、前記本体部の底部を含む脱着部材と、を備えるものであり、
   前記浄水カートリッジから前記脱着部材を外して、前記浄水カートリッジから前記浄化材を取出すことと、
   前記固定部材に再生浄化材を装填した後に、前記固定部材に前記脱着部材を取付けることによって、前記浄水カートリッジに前記再生浄化材を収容することと、を備える浄水カートリッジのリサイクル方法。
5. 請求項４記載の浄水カートリッジのリサイクル方法であって、
   前記脱着部材を前記固定部材から取り外すことにより、前記浄化材が前記容器に出し入れ可能となるように構成されていることを特徴とする浄水カートリッジのリサイクル方法。
6. 請求項４又は５に記載の浄水カートリッジのリサイクル方法であって、
   更に、前記浄化材の漏出を防止する多孔性部材を備え、
   前記多孔性部材の少なくとも一部は、前記脱着部材に保持される浄水カートリッジのリサイクル方法。
7. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載の浄水カートリッジのリサイクル方法であって、
   更に、前記流出口に連結される管体を備え、
   前記管体は、前記固定部材内を通って、前記脱着部材内に延在する浄水カートリッジのリサイクル方法。