JP6739975B2 - Water purification cartridge and water purifier - Google Patents
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Description
本発明は、浄水カートリッジ及び浄水器に関する。 The present invention relates to a water purification cartridge and a water purifier.
水道水に含まれる塩素などの不純物を除去することを目的とした浄水器が広く普及している。浄水器の設置形態としては、水栓の蛇口に取り付ける蛇口直結型、流し台の上に設置する据置型、流し台の下の収納キャビネット内に設置するアンダーシンク型(ビルトイン型)が知られている。特に蛇口直結型の浄水器では、高性能化及び小型化が求められている。 Water purifiers for the purpose of removing impurities such as chlorine contained in tap water are widely used. As the installation form of the water purifier, a faucet direct connection type attached to a faucet of a faucet, a stationary type installed on a sink, and an under-sink type (built-in type) installed in a storage cabinet under the sink are known. In particular, the water purifier with a direct connection to the faucet is required to have higher performance and smaller size.
高性能な濾材としては、粉末状や繊維状の活性炭が成形されたブロック炭が知られている。しかし、ブロック炭は成形加工に手間がかかるためコストが高く、形状にも制約がある。一方、粒状や粉末状の活性炭は通水初期にカートリッジ本体内で舞い上がりやすく、ショートパスが発生しやすい。そのため、粒状や粉末状の活性炭を用いる場合は、該活性炭をカートリッジ本体内に細密充填できるように工夫する必要がある。 As a high-performance filter medium, block charcoal formed by molding powdered or fibrous activated carbon is known. However, since block charcoal requires a lot of time and labor for forming, cost is high and there is a limitation in shape. On the other hand, granular or powdered activated carbon is likely to fly up in the cartridge body at the initial stage of water flow, and short paths are likely to occur. Therefore, when using granular or powdery activated carbon, it is necessary to devise so that the activated carbon can be finely packed in the cartridge body.
例えば、カートリッジ本体内における粒状の活性炭を充填した活性炭層の上流側に多孔質弾性体を配置し、活性炭の動きを抑制した浄水カートリッジを備える浄水器が提案されている(特許文献1)。また、カートリッジ本体内に粒状の活性炭と吸水性ポリマーとを混合して充填した浄水カートリッジを備える浄水器が提案されている。該浄水器では、通水した際に吸水性ポリマーが膨潤し、濾材層に空隙が生じることが抑制される(特許文献2)。 For example, there has been proposed a water purifier including a water purification cartridge in which a porous elastic body is arranged on the upstream side of an activated carbon layer filled with granular activated carbon in a cartridge body, and a movement of the activated carbon is suppressed (Patent Document 1). Further, there has been proposed a water purifier equipped with a water purification cartridge in which granular activated carbon and a water absorbing polymer are mixed and filled in the cartridge body. In the water purifier, the water-absorbent polymer is suppressed from swelling when water is passed, and voids are prevented from being formed in the filter medium layer (Patent Document 2).
特許文献1の浄水器では、小型化するために活性炭層の高さを低くすると、ショートパスが生じやすくなる。特許文献2の浄水器では、吸水性ポリマーが膨潤するために圧力損失が過度に高くなりやすい。 In the water purifier of Patent Document 1, when the height of the activated carbon layer is reduced to reduce the size, a short path easily occurs. In the water purifier of Patent Document 2, the pressure loss tends to be excessively high because the water-absorbent polymer swells.
本発明は、小型化されていても、圧力損失の過度な上昇を抑制しつつ、ショートパスの発生を抑制できる浄水カートリッジ及び浄水器を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a water purification cartridge and a water purification device that can suppress the occurrence of short paths while suppressing an excessive increase in pressure loss even if they are downsized.
本発明は、以下の構成を有する浄水カートリッジ及び浄水器を提供する。
[1]カートリッジ本体と、前記カートリッジ本体内に形成された、粉末状の活性炭を含む活性炭層と、を備える浄水カートリッジであって、
前記活性炭層の総質量に対する100メッシュ以上の活性炭の合計質量の割合が25質量%以上であり、
前記活性炭層の高さが30mm以下であり、
前記カートリッジ本体が、筒状の胴部と、前記活性炭層の上流側に接する多孔質弾性体と、前記活性炭層の下流側に接する仕切部材と、を備え、
前記仕切部材が、フィルタと、前記フィルタの前記活性炭層側の表面を2つ以上の区画に区切り、かつ前記フィルタの前記活性炭層側に露出する区切部と、を備えている、浄水カートリッジ。
[2]前記胴部が円筒状であり、前記区切部が前記フィルタの中央部から放射状に延びるように設けられている、[1]に記載の浄水カートリッジ。
[3]前記カートリッジ本体における前記フィルタの下流側に中空糸膜モジュールが設けられている、[1]又は[2]に記載の浄水カートリッジ。
[4]前記[1]〜[3]のいずれかに記載の浄水カートリッジを備える浄水器。
The present invention provides a water purification cartridge and a water purifier having the following configurations.
[1] A water purification cartridge comprising a cartridge body and an activated carbon layer containing powdered activated carbon formed in the cartridge body,
The ratio of the total mass of the activated carbon of 100 mesh or more to the total mass of the activated carbon layer is 25% by mass or more,
The height of the activated carbon layer is 30 mm or less,
The cartridge body includes a tubular body, a porous elastic body that contacts the upstream side of the activated carbon layer, and a partition member that contacts the downstream side of the activated carbon layer,
The water purification cartridge, wherein the partition member includes a filter, and a partition portion that divides the surface of the filter on the side of the activated carbon layer into two or more sections and is exposed to the side of the activated carbon layer of the filter.
[2] The water purification cartridge according to [1], wherein the body is cylindrical and the partition is provided so as to extend radially from a central portion of the filter.
[3] The water purification cartridge according to [1] or [2], wherein a hollow fiber membrane module is provided on the downstream side of the filter in the cartridge body.
[4] A water purifier including the water purification cartridge according to any one of [1] to [3].
本発明の浄水カートリッジは、小型化されていても、圧力損失の過度な上昇を抑制しつつ、ショートパスの発生を抑制できる。
本発明の浄水器は、小型化されていても、圧力損失の過度な上昇を抑制しつつ、浄水カートリッジ内にショートパスが発生することを抑制できる。
Even if the water purification cartridge of the present invention is downsized, it is possible to suppress the occurrence of short paths while suppressing an excessive increase in pressure loss.
Even if the water purifier of the present invention is miniaturized, it is possible to suppress the occurrence of a short path in the water purification cartridge while suppressing an excessive increase in pressure loss.
[浄水カートリッジ]
以下、本発明の浄水カートリッジの一例を示して説明する。
本実施形態の浄水カートリッジ1は、図1に示すように、カートリッジ本体10と、カートリッジ本体10内に形成された活性炭層12と、中空糸膜モジュール14と、を備えている。
[Water purification cartridge]
An example of the water purification cartridge of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 1, the water purification cartridge 1 of the present embodiment includes a
カートリッジ本体10は、円筒状の胴部16と、胴部16の第1開口端を閉じるように設けられた、原水が透過可能な焼結体からなる蓋体17と、胴部16内における蓋体17の下側に設けられた多孔質弾性体18と、胴部16内における高さ方向の中間部分に設けられた仕切部材20と、を備えている。胴部16の内壁面には、高さ方向の中間部分から下側の内径が上側の内径よりも小さくなるように段差が形成されている。仕切部材20は、この胴部16の内壁面の段差部分に上側から嵌め込まれて設置されている。
The
カートリッジ本体10内には、仕切部材20によって上下2段に濾材を収容できるようになっている。カートリッジ本体10内における仕切部材20よりも上側に活性炭層12が形成されている。活性炭層12の下流側には仕切部材20が接している。活性炭層12の上流側には多孔質弾性体18が接している。活性炭層12の上流側に多孔質弾性体18が接していることで、通水時や振動が加わった場合などに活性炭が舞い上がってショートパスが形成されることが抑制される。
The filter member can be accommodated in the
多孔質弾性体としては、弾性を有し、活性炭が通過せず、水が通り抜ける多孔質なものであればよい。多孔質弾性体の具体例としては、例えば、ポリウレタン樹脂等の合成樹脂製のスポンジや、海綿等が挙げられる。多孔質弾性体の形態は、活性炭の動きを抑制できるものであればよく、例えば、シート状、板状、ブロック状等が挙げられる。 Any porous elastic body may be used as long as it has elasticity, does not allow activated carbon to pass through, and allows water to pass through. Specific examples of the porous elastic body include sponges made of synthetic resin such as polyurethane resin and sponge. The form of the porous elastic body may be any as long as it can suppress the movement of activated carbon, and examples thereof include a sheet shape, a plate shape, and a block shape.
仕切部材20は、図1、図2(A)及び図2(B)に示すように、平面視形状が円形状のフィルタ22と、フィルタ22の外周縁部を支持する円環状の枠部24と、枠部24の内側を4つの区画に区切る区切部26と、を備えている。
As shown in FIGS. 1, 2A and 2B, the
区切部26は、棒状の第1区切部26aと第2区切部26bとを備え、それら第1区切部26aと第2区切部26bが平面視で垂直に交差するように設けられている。これにより、区切部26の形状は、円環状の枠部24の中央に位置する、第1区切部26aと第2区切部26bが交差した部分である中央部26cから、枠部24に向かって第1区切部26aと第2区切部26bが放射状に延びる形状になっている。この例の区切部26は、フィルタ22の上流側と下流側が同形状になっており、フィルタ22を挟み込むようにして支持している。
The
仕切部材20においては、フィルタ22の活性炭層12側の表面が区切部26によって4つの均等な区画に区切られている。また、フィルタ22の活性炭層12が配置される側において、区切部26が露出した状態になっている。理由は明らかでないが、このように区切部が活性炭層側に露出した状態で、フィルタの活性炭層側の表面が該区切部によって2以上の区画に区切られることで、通水時にショートパスが生じることが抑制される。
In the
本発明では、この例のように、円筒状の胴部を有するカートリッジ本体において、フィルタの中央部分から放射状に延びるように区切部が形成された仕切部材が設けられていることが好ましい。カートリッジ本体が円筒状の場合は、原水は活性炭層の中心軸近傍を通りやすい。上記のような態様では、仕切部材における原水が通りやすい中心軸に相当する中央部に区切部が存在しているため、活性炭層を通る原水の通り道が2つ以上に分かれやすくなる。理由は明らかでないが、これにより通水時にショートパスが生じることを抑制する効果がさらに高くなる。 In the present invention, as in this example, it is preferable that a cartridge body having a cylindrical body portion is provided with a partitioning member having a partition portion formed so as to extend radially from the central portion of the filter. When the cartridge body is cylindrical, raw water easily passes near the central axis of the activated carbon layer. In the above-described aspect, since the partition portion exists in the central portion of the partition member corresponding to the central axis through which the raw water easily passes, the passage of the raw water passing through the activated carbon layer is likely to be divided into two or more. Although the reason is not clear, this further enhances the effect of suppressing the occurrence of short paths during water passage.
この例では、区切部26における活性炭層12側に露出した部分とフィルタ22との境界部分に段差が形成されている。本発明では、このように仕切部材における活性炭層側で区切部とフィルタに段差が形成されていることが好ましい。これにより、通水時にショートパスが生じることを抑制する効果がより高くなる。
In this example, a step is formed at the boundary between the
区切部とフィルタとの活性炭層側における段差d(図2(B))の高さは、1mm以上が好ましく、1〜2mmがより好ましく、1〜1.5mmがさらに好ましい。段差dが前記下限値以上であれば、通水時にショートパスが生じることを抑制する効果がより高くなる。また、仕切部材の製造が容易になる。段差dが前記上限値以下であれば、ショートパスが生じることを抑制する効果が得られやすい。
なお、仕切部材においては、活性炭層側で区切部とフィルタが面一になっていてもよい。
The height of the step d (FIG. 2(B)) between the partition and the filter on the side of the activated carbon layer is preferably 1 mm or more, more preferably 1 to 2 mm, further preferably 1 to 1.5 mm. If the step d is equal to or more than the lower limit value, the effect of suppressing the occurrence of a short path during water passage becomes higher. In addition, the manufacturing of the partition member becomes easy. When the step d is equal to or less than the upper limit value, it is easy to obtain the effect of suppressing the occurrence of short path.
In the partition member, the partition part and the filter may be flush with each other on the activated carbon layer side.
枠部及び区切部の材質としては、特に限定されず、例えば、量産に向く合成樹脂、例えば、ABS樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、MS樹脂、ナイロン樹脂、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、変成PPE等を使用することができる。 The material of the frame portion and the partition portion is not particularly limited, and examples thereof include synthetic resins suitable for mass production, such as ABS resin, polycarbonate, acrylic resin, methacrylic resin, polypropylene, polystyrene, MS resin, nylon resin, and poly-4-. Methylpentene-1, polysulfone, polyolefin, polyvinyl chloride, modified PPE, etc. can be used.
フィルタとしては、活性炭が通過せず、水が通り抜ける多孔質なものであればよい。フィルタの具体例としては、例えば、不織布や、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等の合成樹脂製の多孔質樹脂シート等が挙げられる。 The filter may be a porous one through which activated carbon does not pass but water can pass through. Specific examples of the filter include, for example, non-woven fabric and a porous resin sheet made of synthetic resin such as polyethylene terephthalate (PET) resin.
活性炭層12は、100メッシュ以上の活性炭(以下、活性炭(a)ともいう。)を含む層である。100メッシュ以上の活性炭とは、100メッシュ(目開き0.150mm)の篩を通過する粒径の粉末状の活性炭を意味する。活性炭層12には、100メッシュ未満の活性炭が含まれていてもよい。
The activated
活性炭層の総質量に対する活性炭(a)の合計質量の割合は、25質量%以上であり、25〜70質量%が好ましく、25〜45質量%がより好ましい。活性炭(a)の割合が前記下限値以上であれば、通水時にショートパスが生じることが抑制される。活性炭(a)の割合が前記上限値以下であれば、ショートパスが生じることを抑制する効果が得られやすい。 The ratio of the total mass of the activated carbon (a) to the total mass of the activated carbon layer is 25% by mass or more, preferably 25 to 70% by mass, more preferably 25 to 45% by mass. When the ratio of the activated carbon (a) is at least the lower limit value described above, it is possible to suppress the occurrence of short paths during water passage. When the ratio of the activated carbon (a) is equal to or less than the upper limit value, the effect of suppressing the occurrence of short pass can be easily obtained.
活性炭の種類としては、例えば、植物質(木材、セルロース、のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等)、石炭質(泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、タール等)、石油質(石油残渣、硫酸スラッジ、オイルカーボン等)、パルプ廃液、合成樹脂等を炭化したもの等が挙げられる。活性炭としては、必要に応じてガス賦活(水蒸気、二酸化炭素、空気等)したもの、薬品賦活(塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソーダ、水酸化カリウム等)したもの等を使用してもよい。
活性炭には、銀が付着しているか、又は混合されていることが好ましい。これにより、活性炭における細菌の繁殖が抑制されやすい。
The types of activated carbon include, for example, plant matter (wood, cellulose, sawdust, charcoal, coconut shell charcoal, ash, etc.), coal quality (peat, lignite, brown coal, bituminous coal, anthracite, tar, etc.), petroleum quality ( Petroleum residue, sulfuric acid sludge, oil carbon, etc.), pulp waste liquid, synthetic resin, etc. carbonized. As activated carbon, those activated by gas (steam, carbon dioxide, air, etc.) as needed, those activated by chemicals (calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, phosphoric acid, sulfuric acid, caustic soda, potassium hydroxide, etc.), etc. May be used.
It is preferable that silver is attached to or mixed with the activated carbon. This facilitates suppression of bacterial growth on the activated carbon.
活性炭層の高さH(図1)は、30mm以下であり、15〜30mmが好ましく、20〜30mmがより好ましい。活性炭層の高さHが上限値以下であれば、浄水カートリッジがコンパクトになるため、浄水器が充分に小型化できる。活性炭層の高さHが下限値以上であれば、充分な浄化性能を得ることが容易になる。 The height H (FIG. 1) of the activated carbon layer is 30 mm or less, preferably 15 to 30 mm, more preferably 20 to 30 mm. If the height H of the activated carbon layer is less than or equal to the upper limit value, the water purification cartridge becomes compact, and the water purifier can be sufficiently miniaturized. When the height H of the activated carbon layer is at least the lower limit value, it becomes easy to obtain sufficient purification performance.
浄水カートリッジ1では、カートリッジ本体10内における仕切部材20よりも下側に、中空糸膜モジュール14が設けられている。この例の中空糸膜モジュール14は、中空糸膜束28と、センターチューブ30と、ポッティング部32と、を備えている。
In the water purification cartridge 1, the hollow
中空糸膜束28は、多数本の中空糸膜28aがU字状に曲げられた状態で平面視での中央部から放射状に配置されることで略円柱状に形成されている。中空糸膜束28は、各中空糸膜28aの折り曲げ部が仕切部材20側を向くように配置されている。センターチューブ30は、中空糸膜束28の中央部に挿入されている。ポッティング部32は、胴部16における第2開口端を閉じるように、かつ中空糸膜束28の下端部とセンターチューブ30の下端部とを胴部16に固定するように形成されている。ポッティング部32の外面32aにおいては、各中空糸膜28aの端部が開口した状態で露出している。
The hollow
中空糸膜の材質としては、浄水器に用いられる公知の材質を採用でき、例えば、セルロース系、ポリオレフィン系(ポリエチレン系)、ポリビニルアルコール系、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)系、ポリスルフォン系等が挙げられる。なかでも、ポリエチレン系の中空糸膜は特に強伸度が高く、U字状に曲げる際に屈曲半径rを小さくして曲率を大きくしやすい点で好ましい。 As a material of the hollow fiber membrane, a known material used for a water purifier can be adopted, and examples thereof include cellulose-based, polyolefin-based (polyethylene-based), polyvinyl alcohol-based, PMMA (polymethylmethacrylate)-based, polysulfone-based, and the like. Can be mentioned. Among them, the polyethylene-based hollow fiber membrane is particularly preferable because it has a high strength and elongation and it is easy to increase the curvature by reducing the bending radius r when bending into a U shape.
センターチューブの材質は、特に限定されず、例えば、枠部及び区切部の材質として挙げた樹脂と同じものが挙げられる。
ポッティング部を形成するポッティング材としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等が挙げられる。
The material of the center tube is not particularly limited, and examples thereof include the same resins as the materials of the frame portion and the partition portion.
Examples of the potting material that forms the potting portion include epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, silicone-based filler, and various hot melt resins.
浄水カートリッジ1においては、原水がカートリッジ本体10における胴部16の第1開口端側に配置された蓋体17、多孔質弾性体18を通りぬけてカートリッジ本体10内に浸入する。そして、カートリッジ本体10内に入った原水は、活性炭層12中を通り、仕切部材20におけるフィルタ22の部分から中空糸膜モジュール14側へと通過する。その後、さらに中空糸膜モジュール14によって濾過処理された浄水が、ポッティング部32の外面32aにおける各中空糸膜28aの開口端から流出する。
In the water purification cartridge 1, the raw water penetrates into the
本発明の浄水カートリッジの製造方法は、特に限定されず、公知の成形方法等を利用することができる。仕切部材の製造方法としては、例えば、金型内にフィルタを配置した状態で射出成形により枠部及び区切部を成形する方法等が挙げられる。 The method for producing the water purification cartridge of the present invention is not particularly limited, and a known molding method or the like can be used. Examples of the method of manufacturing the partition member include a method of molding the frame portion and the partition portion by injection molding in a state where the filter is arranged in the mold.
以上説明したように、本発明の浄水カートリッジでは、活性炭(a)を特定の割合で含む高さ30mm以下の活性炭層の上流側に多孔質弾性体が配置されている。また、活性炭層の下流側に、活性炭層側に露出した状態の区切部でフィルタ表面が区切られた仕切部材が配置されている。これらにより、本発明の浄水カートリッジは、小型化されていても、ショートパスの発生を抑制することができる。また、活性炭層に吸水性ポリマーを混合する必要がないため、圧力損失の過度な上昇も抑制することができる。 As described above, in the water purification cartridge of the present invention, the porous elastic body is arranged on the upstream side of the activated carbon layer containing activated carbon (a) in a specific ratio and having a height of 30 mm or less. Further, a partition member having a partition surface exposed at the activated carbon layer side and having a filter surface partitioned off is disposed downstream of the activated carbon layer. As a result, the water purification cartridge of the present invention can suppress the occurrence of short paths even if it is downsized. Further, since it is not necessary to mix the water absorbent polymer with the activated carbon layer, it is possible to suppress an excessive increase in pressure loss.
なお、本発明の浄水カートリッジは、前記した浄水カートリッジ1には限定されない。例えば、カートリッジ本体は円筒状でなくてもよく、例えば四角筒状等であってもよい。また、仕切部材には枠部がなくてもよく、枠部に部分的な欠けがあってもよい。
本発明の浄水カートリッジは、中空糸膜モジュールを備えず、濾材として活性炭層のみを備えるものであってもよい。本発明の浄水カートリッジは、活性炭層に加えて、中空糸膜モジュール以外の濾材を備えるものであってもよい。
The water purification cartridge of the present invention is not limited to the water purification cartridge 1 described above. For example, the cartridge body may not have a cylindrical shape, and may have a rectangular tube shape, for example. Further, the partition member may not have the frame portion, and the frame portion may have a partial chip.
The water purification cartridge of the present invention may not include the hollow fiber membrane module and may include only the activated carbon layer as the filter medium. The water purification cartridge of the present invention may include a filter medium other than the hollow fiber membrane module in addition to the activated carbon layer.
[浄水器]
本発明の浄水器は、本発明の浄水カートリッジを備える浄水器である。本発明の浄水器は、本発明の浄水カートリッジを備える以外は、公知の態様を採用できる。以下、本発明の浄水器の一例について、図3、図4、図5(A)及び図5(B)に基づいて説明する。
[Water purifier]
The water purifier of the present invention is a water purifier provided with the water purification cartridge of the present invention. The water purifier of the present invention can employ known aspects except that the water purifier of the present invention is provided. Hereinafter, an example of the water purifier of the present invention will be described based on FIGS. 3, 4, 5(A) and 5(B).
本実施形態の浄水器100は、切換弁110と、浄水機能を有する浄水処理部112と、切換弁110と浄水処理部112とを接続している接続部114と、を備えている。浄水器100は、水道の蛇口に装着された状態で、供給される原水をそのまま流出させるか、又は浄化して浄水として流出させることができるものである。以下、便宜上、切換弁110が浄水処理部112の左側に位置する状態における、切換弁110の前面側の部分を第1面部110a、背面側の部分を第2面部110bという。
The
切換弁110は、切換弁本体116と、切換回転軸118と、切換操作部120と、アダプタ122と、締付リング124と、ストレーナ126と、パッキン128と、支持部材130と、を備えている。
The switching
切換弁本体116の上部には、上端が開口した有底の円筒状の上部筒部134が設けられている。上部筒部134内には、上端の開口を通じて内部に流体が流入する流入室132が形成されている。図5(A)及び図5(B)に示すように、流入室132の底部には、平面視で、浄水処理部112寄りに円形状の第1流路136が形成されており、第1流路136よりも浄水処理部112から遠い側の第2面部110b寄りに第2流路138が形成されている。
On the upper part of the switching
流入室132内には、浄水処理部112から遠い側に、軸方向が鉛直方向となるように設けられ、平面視において所定の角度範囲内で往復回転運動する切換回転軸118が設けられている。切換回転軸118の上端部には、平面視で浄水処理部112側に延びる棒状部材140が接続されている。また、棒状部材140の先端部には、第1流路136又は第2流路138を塞ぐ円柱状の弁体142が設けられている。切換回転軸118が往復回転運動し、それによって弁体142が第1流路136又は第2流路138のいずれかの流路上に配置されることで、該流路が塞がれるようになっている。
In the
上部筒部134の内側における流入室132の上部には、中央に円形の開口が形成された円環状の平板からなる支持部材130と、ストレーナ126と、中央に円形の開口が形成された円環状のパッキン128が下からこの順に設置されている。ストレーナ126は、蛇口から供給される原水中に含まれる粗いごみを捕捉するための網状部材であり、支持部材130とパッキン128によって挟持されることで保持されている。
A
切換弁本体116における上部筒部134の直下には、流入室132から第2流路138を通って原水が流入してくる原水貯液室144が形成されている。切換弁本体116の底面には、複数のシャワー吐水口146が特定のパターンで形成されている。第2流路138を通じて原水貯液室144へと流入してきた流体は、複数のシャワー吐水口146からシャワー状に流出される。
Immediately below the upper
切換弁本体116における上部筒部134の径方向の外側には、上部筒部134を囲うように円筒状の切換操作部120が設けられている。切換操作部120は、上端に向かうにつれて縮径した形状になっている。切換操作部120は、その回転軸が、切換弁110が蛇口に設置された状態で鉛直方向である、所定の角度範囲で往復回転運動する回転式の部材である。すなわち、切換操作部120は、上部筒部134の周囲を往復回転運動するようになっている。
A cylindrical
切換操作部120を往復回転運動させることで、切換回転軸118が往復回転運動する機構になっている。例えば、平面視で切換操作部120を右回転させることで切換回転軸118が右回転して第1流路136が塞がれ(図5(B))、切換操作部120を左回転させることで切換回転軸118が左回転して第2流路138が塞がれる(図5(A))機構が挙げられる。
When the switching
この例では、切換操作部120の外周面120aにおける、平面視において中心軸に対して対向する位置に、外周面120aから突出する凸部からなる操作部150a,150bが設けられている。操作部150a,150bが設けられていることで、切換操作部120を往復回転運動させることが容易になる。
In this example, on the outer
切換弁本体116の上部筒部134の切換操作部120よりも上方には、螺合により締付リング124が装着されている。締付リング124は、円筒状の筒部124aと、筒部124aの上端から内側に向かって突出する円環状の突出部124bとを備えており、突出部124bの内側に開口が形成されている。また、筒部124aの内周面には、上部筒部134の外周面の上部に形成されたネジ溝134aに対応するネジ溝124cが形成されている。
A tightening
切換弁本体116の上部筒部134に締付リング124を装着する際には、締付リング124の内側におけるパッキン128上にアダプタ122が配置される。これらの切換弁本体116の上部筒部134、締付リング124、パッキン128、アダプタ122により、蛇口接続部148が形成されている。このように、切換弁110では、切換操作部120上に蛇口と接続される蛇口接続部148が設けられている。
When the tightening
アダプタ122は、中央に開口が形成された円環状の上面部122aと、上面部122aの外周縁から全周にわたって垂下された円環状の突出部122bと、突出部122bから全周にわたって外側に張り出すように設けられた張出部122cと、を備えている。また、アダプタ122は、縦方向に切れ目122dが形成されることで変形するようになっており、切れ目122dから開いて水道の蛇口を囲うように装着できるようになっている。張出部122cを下にしてアダプタ122を水道の蛇口に装着したときには、蛇口の下端部から外側に張り出すフランジ部がアダプタ122の突出部122bの内側に位置し、該フランジ部の上側にアダプタ122の上面部122aが引っ掛かった状態となる。
The
締付リング124内に蛇口を一旦通し、張出部122cを下にしてアダプタ122を水道の蛇口に装着し、上部筒部134の内側に配置されたパッキン128上にそのアダプタ122が配置されるようにした状態で、上部筒部134に締付リング124を螺合装着する。このとき、アダプタ122の張出部122cが締付リング124の突出部124bとパッキン128に挟持されることで保持される。これにより、切換弁110が水道の蛇口に取り付けられる。
The faucet is once passed through the tightening
浄水処理部112は、土台部分152と、土台部分152上に設けられた円筒状の浄水カートリッジ1と、浄水カートリッジ1を覆うように土台部分152に設けられた有蓋円筒状のカバー部材156と、を備えている。浄水処理部112のカバー部材156内における浄水カートリッジ1の外側には、切換弁110における第1流路136と連通する原水流路162が、浄水カートリッジ1の下方から上方まで形成されている。
The
浄水カートリッジ1の下方には、浄水カートリッジ1の底部から下方に突出するように流出管176が接続されており、活性炭層12中及び中空糸膜モジュール14で浄化された浄水が流入するようになっている。流出管176の下端は土台部分152の底面と面一になっており、流出管176の下端の開口が、浄水が流出される浄水流出口176aとなっている。
Below the water purification cartridge 1, an
接続部114は、切換弁110と浄水処理部112とを接続する部分である。接続部114の態様は、その内部で第1流路136と原水流路162が繋がっていればよく、それ以外は特に限定されない。
The
浄水器100における各部分の材質は、特に限定されず、公知の材質が挙げられる。例えば、量産に向く合成樹脂、例えば、透明ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、MS樹脂、透明ナイロン樹脂、ポリ−4−メチルペンテン−1等を使用することができる。
The material of each part of the
浄水器100においては、平面視で切換操作部120を右回転させることで、切換回転軸118が右回転して第1流路136が塞がれる。この状態では、蛇口から供給されて流入室132内に流入してきた原水は、第2流路138を通じて原水貯液室144へと流れ、複数のシャワー吐水口146からシャワー状に流出される。
In the
また、平面視で切換操作部120を左回転させることで、切換回転軸118が左回転して第2流路138が塞がれる。この状態では、蛇口から供給されて流入室132内に流入してきた原水は、第1流路136を通じて接続部114から浄水処理部112内に入り、原水流路162を通じて浄水カートリッジ1内に上方から流入する。そして、浄水カートリッジ1内において原水が活性炭層12と中空糸膜モジュール14によって順に浄化され、浄化された浄水が流出管176を通って浄水流出口176aから流出される。
Further, when the switching
以上説明した本発明の浄水器は、本発明の浄水カートリッジを備えるため、小型化されていても、圧力損失の過度な上昇が抑制されるうえ、浄水カートリッジ内にショートパスが発生することも抑制される。 Since the water purifier of the present invention described above includes the water purification cartridge of the present invention, even if it is downsized, it suppresses an excessive increase in pressure loss and also suppresses the occurrence of a short path in the water purification cartridge. To be done.
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[浄水性能の評価]
各例で得た浄水カートリッジに対して、JIS S3201に準拠した総トリハロメタン除去性能試験を実施した。浄水カートリッジへの通水は、仕切部材が配置された側と反対側から1.6L/分の流量で行った。評価は以下の基準に従って行った。
○:トリハロメタン除去性能が80%以上である。
△:トリハロメタン除去性能が75%以上80%未満である。
×:トリハロメタン除去性能が75%未満である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following description.
[Evaluation of water purification performance]
A total trihalomethane removal performance test based on JIS S3201 was performed on the water purification cartridge obtained in each example. Water was passed through the water purification cartridge at a flow rate of 1.6 L/min from the side opposite to the side where the partition member was arranged. The evaluation was performed according to the following criteria.
◯: Trihalomethane removal performance is 80% or more.
Δ: Trihalomethane removal performance is 75% or more and less than 80%.
X: Trihalomethane removal performance is less than 75%.
[活性炭]
使用した活性炭A〜Cを以下に示す。
活性炭A:活性炭を60メッシュ(目開き0.250mm)の篩と150メッシュ(目開き0.106mm)の篩により順に分級し、150メッシュの篩の上に残った活性炭。活性炭層の総質量に対する100メッシュ以上の活性炭(a)の合計質量の割合は45質量%であった。
[Activated carbon]
The activated carbons A to C used are shown below.
Activated carbon A: Activated carbon was classified in order by a 60-mesh (opening 0.250 mm) sieve and a 150-mesh (opening 0.106 mm) sieve, and the activated carbon remained on the 150-mesh sieve. The ratio of the total mass of the activated carbon (a) having 100 mesh or more to the total mass of the activated carbon layer was 45% by mass.
活性炭B:活性炭を80メッシュ(目開き0.180mm)の篩と200メッシュ(目開き0.075mm)の篩により順に分級し、200メッシュの篩の上に残った活性炭。活性炭層の総質量に対する100メッシュ以上の活性炭(a)の合計質量の割合は28質量%であった。 Activated carbon B: Activated carbon was classified in order by an 80-mesh (mesh opening 0.180 mm) sieve and a 200-mesh (mesh opening 0.075 mm) sieve, and the activated carbon remained on the 200-mesh sieve. The ratio of the total mass of the activated carbon (a) of 100 mesh or more to the total mass of the activated carbon layer was 28% by mass.
活性炭C:活性炭を50メッシュ(目開き0.300mm)の篩と100メッシュ(目開き0.150mm)の篩により順に分級し、100メッシュの篩の上に残った活性炭。活性炭層の総質量に対する100メッシュ以上の活性炭(a)の合計質量の割合は0.5質量%未満である。 Activated carbon C: Activated carbon was classified in order by a 50 mesh (mesh opening 0.300 mm) sieve and a 100 mesh (mesh opening 0.150 mm) sieve, and the activated carbon remained on the 100 mesh sieve. The ratio of the total mass of the activated carbon (a) of 100 mesh or more to the total mass of the activated carbon layer is less than 0.5% by mass.
[実施例1]
直径46mmの円筒状のケースの一方の開口端側に図2(A)及び図2(B)に例示した態様の仕切部材を設置し、その上に活性炭Aを充填して活性炭層を形成した。該活性炭層の高さ(積層高)は30mmとした。仕切部材のフィルタとしては、250メッシュのPET樹脂製の網状織物を用いた。区切部とフィルタとの活性炭層側における段差dの高さは1.5mmとした。活性炭層の上側には、該活性炭層に接するように多孔質弾性体として不織布を配置し、浄水カートリッジを得た。
また、活性炭層の高さH(積層高)を25mm、20mm、15mmとした以外は、上記と同様の態様の浄水カートリッジも作製した。
[Example 1]
A partition member of the embodiment illustrated in FIGS. 2A and 2B is installed on one open end side of a cylindrical case having a diameter of 46 mm, and activated carbon A is filled on the partition member to form an activated carbon layer. .. The height (stack height) of the activated carbon layer was 30 mm. As the filter of the partition member, a 250-mesh PET resin mesh fabric was used. The height of the step d on the activated carbon layer side between the partition and the filter was 1.5 mm. On the upper side of the activated carbon layer, a non-woven fabric was arranged as a porous elastic body so as to contact the activated carbon layer to obtain a water purification cartridge.
Further, a water purification cartridge of the same mode as described above was produced except that the height H (stacking height) of the activated carbon layer was 25 mm, 20 mm, and 15 mm.
[比較例1]
仕切部材の代わりに、区切部がないフィルタ部材を配置した以外は、実施例1と同様にして4つの浄水カートリッジを作製した。
[Comparative Example 1]
Four water purification cartridges were produced in the same manner as in Example 1 except that a filter member having no partition was placed instead of the partition member.
[比較例2]
多孔質弾性体を配置しなかった以外は、実施例1と同様にして4つの浄水カートリッジを作製した。
[Comparative example 2]
Four water purification cartridges were produced in the same manner as in Example 1 except that the porous elastic body was not arranged.
活性炭Aを使用した実施例1及び比較例1、2の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 using activated carbon A.
表1に示すように、本発明の浄水カートリッジである実施例1では、ショートパスの発生が抑制されることで、優れた浄水性能が得られた。また、実施例1においては、活性炭層の高さHが20mm以上の浄水カートリッジでより優れた浄水性能が得られた。一方、仕切部材又は多孔質弾性体のいずれか一方が配置されなかった比較例1、2では、ショートパスが発生して充分な浄水性能が得られなかった。 As shown in Table 1, in Example 1 which is the water purification cartridge of the present invention, generation of short paths was suppressed, and thus excellent water purification performance was obtained. Further, in Example 1, the water purification cartridge having the height H of the activated carbon layer of 20 mm or more provided more excellent water purification performance. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which either the partition member or the porous elastic body was not arranged, a short pass occurred and sufficient water purification performance was not obtained.
[実施例2]
活性炭Aの代わりに活性炭Bを使用した以外は、実施例1と同様にして4つの浄水カートリッジを作製した。
[Example 2]
Four water purification cartridges were produced in the same manner as in Example 1 except that activated carbon B was used instead of activated carbon A.
[比較例3]
活性炭Aの代わりに活性炭Bを使用し、仕切部材の代わりに、区切部がないフィルタ部材を配置した以外は、実施例1と同様にして4つの浄水カートリッジを作製した。
[Comparative Example 3]
Four activated water cartridges were produced in the same manner as in Example 1 except that activated carbon B was used instead of activated carbon A, and a filter member having no partition was placed instead of the partition member.
活性炭Bを使用した実施例2及び比較例3の評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the evaluation results of Example 2 and Comparative Example 3 using activated carbon B.
表2に示すように、本発明の浄水カートリッジである実施例2では、ショートパスの発生が抑制されることで、優れた浄水性能が得られた。また、実施例2においては、活性炭層の高さHが20mm以上の浄水カートリッジでより優れた浄水性能が得られた。一方、仕切部材が配置されなかった比較例3では、ショートパスが発生して充分な浄水性能が得られなかった。 As shown in Table 2, in Example 2 which is the water purification cartridge of the present invention, the generation of short paths was suppressed, and thus excellent water purification performance was obtained. Further, in Example 2, the water purification cartridge having a height H of the activated carbon layer of 20 mm or more provided more excellent water purification performance. On the other hand, in Comparative Example 3 in which the partition member was not arranged, a short pass occurred and sufficient water purification performance was not obtained.
[比較例4]
活性炭Aの代わりに活性炭Cを使用し、仕切部材の代わりに、区切部がないフィルタ部材を配置した以外は、実施例1と同様にして、活性炭層の高さH(積層高)を25mm、20mm、15mmとした3つの浄水カートリッジを作製した。
[Comparative Example 4]
Activated carbon C was used instead of activated carbon A, and the height H (stack height) of the activated carbon layer was 25 mm in the same manner as in Example 1 except that a filter member having no partition was placed instead of the partition member. Three water purification cartridges of 20 mm and 15 mm were produced.
[比較例5]
活性炭Aの代わりに活性炭Cを使用し、多孔質弾性体を配置しなかった以外は、実施例1と同様にして、活性炭層の高さH(積層高)を25mm、20mm、15mmとした3つの浄水カートリッジを作製した。
[Comparative Example 5]
Activated carbon C was used instead of activated carbon A, and the height H (stacking height) of the activated carbon layer was set to 25 mm, 20 mm, and 15 mm in the same manner as in Example 1 except that the porous elastic body was not arranged. Two water purification cartridges were made.
[比較例6]
活性炭Aの代わりに活性炭Cを使用した以外は、実施例1と同様にして、活性炭層の高さH(積層高)を25mm、20mm、15mmとした3つの浄水カートリッジを作製した。
[Comparative Example 6]
Three water purification cartridges having heights H (stack height) of the activated carbon layers of 25 mm, 20 mm, and 15 mm were produced in the same manner as in Example 1 except that activated carbon C was used instead of activated carbon A.
活性炭Cを使用した比較例4〜6の評価結果を表3に示す。 Table 3 shows the evaluation results of Comparative Examples 4 to 6 using activated carbon C.
表3に示すように、活性炭層が100メッシュ以上の活性炭を含まず、仕切部材又は多孔質弾性体のいずれか一方が配置されなかった比較例4、5では、ショートパスが発生して充分な浄水性能が得られなかった。また、活性炭層が100メッシュ以上の活性炭を含まない比較例6では、仕切部材及び多孔質弾性体の両方が配置されているにもかかわらず、ショートパスが発生して充分な浄水性能が得られなかった。 As shown in Table 3, in Comparative Examples 4 and 5 in which the activated carbon layer did not contain activated carbon of 100 mesh or more, and either the partition member or the porous elastic body was not arranged, a short path occurred and it was sufficient. Water purification performance was not obtained. Further, in Comparative Example 6 in which the activated carbon layer does not contain activated carbon of 100 mesh or more, although both the partition member and the porous elastic body are arranged, a short path occurs and sufficient water purification performance is obtained. There wasn't.
1 浄水カートリッジ
10 カートリッジ本体
12 活性炭層
14 中空糸膜モジュール
16 胴部
18 多孔質弾性体
20 仕切部材
22 フィルタ
24 枠部
26 区切部
100 浄水器
1
Claims (8)
前記活性炭層の総質量に対する100メッシュ以上の活性炭の合計質量の割合が25質量%以上であり、
前記活性炭層の高さが30mm以下であり、
前記カートリッジ本体が、筒状の胴部と、前記活性炭層の上流側に接する多孔質弾性体と、前記活性炭層の下流側に接する仕切部材と、を備え、
前記仕切部材が、フィルタと、前記フィルタの前記活性炭層側の表面を2つ以上の区画に区切り、かつ前記フィルタの前記活性炭層側に露出する区切部と、を備えている、浄水カートリッジ。 A water purification cartridge comprising a cartridge body and an activated carbon layer containing powdered activated carbon formed in the cartridge body, comprising:
The ratio of the total mass of the activated carbon of 100 mesh or more to the total mass of the activated carbon layer is 25% by mass or more,
The height of the activated carbon layer is 30 mm or less,
The cartridge body includes a tubular body, a porous elastic body in contact with the upstream side of the activated carbon layer, and a partition member in contact with the downstream side of the activated carbon layer,
The water purification cartridge, wherein the partition member includes a filter and a partition portion that divides the surface of the filter on the side of the activated carbon layer into two or more sections and is exposed to the side of the activated carbon layer of the filter.
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