JP6863272B2 - 浄水カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、浄水器に取り付けられる浄水カートリッジに関する。特に一般家庭の水道蛇口に直接接続される蛇口直結型浄水器用の浄水カートリッジに関する。

近年、家庭において水道水を浄化する浄水器が広く利用されている。それらの浄水器においては、水道水を浄化するための各種ろ材が収容された浄水カートリッジが使用されている。ろ材としては、水道水中の遊離残留塩素、カルキ臭、カビ臭、トリハロメタン、鉛などの重金属イオンなどを除去する粉体（粒状や粉状）の活性炭やイオン交換体と、水道水中の濁質成分、細菌類などを除去する中空糸膜とが一般的に使用されている。それらろ材は処理できる総ろ過水量が限られているため、浄水カートリッジを定期的に交換しながら浄水器は継続使用されることになる。そこで使用者からはできるだけコンパクトで寿命の長い（すなわち、ろ過能力が高く処理できる総ろ過水量の大きい）浄水カートリッジが求められている。このような性能の良い浄水カートリッジとして、従来製品の一例を図６〜８に従って説明する。

図６の従来製品は、原水入口１１と浄水出口１２を有した浄水カートリッジであって、内部には中空糸膜が収納された内筒４と、この内筒４と外筒５の間に形成される略環柱状の空間内に吸着剤層が設けられている。原水は上側の原水入口１１からカートリッジ内部に入り、吸着剤層を側面から横向きに通過した後、中空糸膜ケースに充填された中空糸膜束９を下向きに通過して、浄水出口１２から流出する。吸着剤層の上側は、内筒４と外筒５との間に上内蓋６が嵌入してあり、内筒４の外側壁面の上部と上内蓋６は嵌着してある（例えば、特許文献１参照）。

図７の従来製品は、浄水カートリッジが内蔵された浄水器であって、内筒４と外筒５の間に形成される略環柱状の空間内に吸着剤層が設けられている。原水は下側の原水入口１１から浄水器内部に入り、吸着剤層を側面から横向きに通過した後、内筒４内を上向きに通過して、浄水出口１２から流出する。吸着剤層の上側にはフィルター（上内蓋）が嵌入してあり、内筒の外側壁面の上部とフィルターは嵌着してある。また、フィルターと外蓋の間に形成される空間には、このフィルターを上側から通過して吸着剤層に原水を流入させるための流路が設けられている（例えば、特許文献２参照）。

図８の従来製品は、浄水カートリッジが内蔵された浄水器であって、内筒４と外筒５の間に形成される略環柱状の空間内に吸着剤層が設けられ、略同軸上にイオン除去部材を備えた連結ケースと中空糸膜束９が収納されたケースが接続されている。原水は下側の原水入口１１から入り、吸着剤層を側面から横向きに通過した後、連結ケースを通過し、ケースに収納された中空糸膜を上向きに通過して、浄水出口１２から流出する。この浄水カートリッジも内蓋を有しており、この内蓋は外筒５の内側壁面の下部と嵌着してある。また、この浄水カートリッジでは、内筒よりも外筒の全長が長く、吸着剤層は内蓋で封止された外筒の下端部まで達している（例えば、特許文献３参照）。

日本国特開２００８−１３６９３３号公報 日本国特開２００７−３１３５０１号公報 日本国特開２００８−１９４５９６号公報

ここで、吸着材層に用いられるろ材の種類としては、略環柱状の成形体のろ材や略環柱状の収容空間に収容される粉末状または粒状のろ材（以下、粉体ろ材という。）が挙げられる。そして、略環柱状の成形体のろ材では、成形のためのバインダーの質量割合が２０〜３０％程度を占め、このバインダーの部分はろ過に寄与しない。このことに対し、図６〜８に示すような従来製品の浄水カートリッジで採用されている略環柱状の収容空間に粉体ろ材を収容したものでは、バインダーを必要としないため、略環柱状の成形体のろ材に比べ、ろ材の密度が高くなり、そのろ過能力は優れたものとなる。しかし、その一方で、粉体ろ材を用いることで生じる課題も存在する。すなわち、図６や図７に示すような従来の浄水カートリッジでは、内筒と上内蓋との嵌着部が内筒の外側壁面上（すなわち、内筒の粉体ろ材と接する側の面上）に形成されているので、浄水カートリッジの製造工程において上内蓋を内筒に嵌着させる際に、この嵌着部に粉体ろ材が挟まる可能性がある。そして、この嵌着部に粉体ろ材が挟まると、この嵌着部における水密性が失われる可能性があり、浄水カートリッジの製造工程においては、この嵌着部に粉体ろ材が接触しないように粉体ろ材を充填しなければならない。そのため浄水カートリッジの製造時の組立作業性が低いという課題がある。

また、図８に示すような浄水カートリッジの場合であっても、外筒と内蓋との嵌着部が外筒の内側壁面上（すなわち、外筒の粉体ろ材と接する側の面上）に形成されているので、上記と同様の事情により、この嵌着部に粉体ろ材が接触しないように粉体ろ材を充填しなければならず、浄水カートリッジの製造時の組立作業性が低いという課題がある。

本発明は、上述のような問題点に鑑み、組立性に優れ、かつ、ろ過能力の高い浄水カートリッジを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の浄水器は下記の構成から成る。すなわち、下記（１）〜（６）を特徴とする。
（１）原水入口と浄水出口とを有するケーシングの内部に、粉体ろ材が収納された浄水カートリッジであって、ケーシング内には、内筒と外筒を備え、かつ、前記内筒と前記外筒の同じ側の端部に前記内筒と前記外筒との間を覆う上内蓋を備え、前記粉体ろ材は、前記内筒、前記外筒および前記上内蓋とで形成された環柱状の収容空間に収容され、前記上内蓋は前記内筒の内側壁面と水密に嵌着された、浄水カートリッジ。
（２）前記内筒および前記外筒の少なくとも一方は、その壁面に複数の開口部を有する円筒状の支持枠と、その支持枠に固定され、前記の開口部を覆うフィルター材とから構成されたものであることが好ましい。
（３）上記の浄水器は前記内筒の内側に中空糸膜束が封止固定されたものであることが好ましい。
（４）上記の浄水器は前記粉体ろ材と前記上内蓋との間に弾性部材が配設されたものであることが好ましい。
（５）前記粉体ろ材が、平均粒径が３０〜１５０μｍであり、平均粒径の５０％以下の粒径である粉体ろ材の合計の質量が、粉体ろ材全体の質量に対して１０％以下であることが好ましい。
（６）前記粉体ろ材が、平均粒径が３０〜１５０μｍであり、平均粒径のＸ％以下の粒径である粉体ろ材の合計の質量が、粉体ろ材全体の質量に対して１０％となるＸの値が４０〜６０の範囲であることが好ましい。

本発明は、上記の構成により以下の優れた効果を奏することができる。すなわち、
上記（１）の構成により、内筒と上内蓋との嵌着部分における粉体ろ材のかみ込みが大幅に抑制されるため、組立性に優れ、かつ、ろ過能力の高い浄水カートリッジを得ることができる。
また、上記（２）の構成により、内筒や外筒の強度が向上し、浄水工程において発生する水圧により内筒や外筒が変形することを抑制できる。これにより、吸着材層の層厚が低下することを防ぎ、浄水工程において原水が通過する吸着材層の距離が縮小することを防げる、ひいては、原水の吸着材層での吸着処理不足による浄水カートリッジのろ過性能の低下を抑制することができる。
また、上記（３）の構成により、内筒内の空間をろ過層として有効に活用し、浄水カートリッジをよりコンパクトにすることができる。
また、上記（４）の構成により、充填した粉体ろ材と上内蓋の間における空隙の発生が抑制され、この浄水カートリッジに原水を通水した際に、原水が粉体ろ材が存在しない上記の隙間を通過すること（以下、ショートカットという。）を抑制することができる。
また、上記（５）の構成により、平均粒径の５０％以下の粒径である粉体ろ材粒子が、平均粒径の５０％より大きい粒径の粉体ろ材粒子の間に入り込んで、全体として粉体ろ材の密度が高くなることで起こる圧力損失の上昇を抑制することができる。
また、上記（６）の構成により、粒径の小さな粉体ろ材が粒径の大きな粉体ろ材粒子の間に入り込んで、全体として粉体ろ材の密度が高くなることで起こる圧力損失の上昇を抑制する効果と、粒径の小さな粉体ろ材部分を除去することによる粉体ろ材製造での収率悪化およびコスト上昇を抑制する効果とのバランスをとることができる。

図１は、本発明の一実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図２は、本発明の一実施形態例に係る浄水カートリッジが流路切換器と接続されてなる蛇口直結型の浄水器の概略外観図である。 図３は、本発明の他の実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図４は、本発明の他の実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図５は、本発明の他の実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図６は、従来技術の一実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図７は、従来技術の他の実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図８は、従来技術の他の実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。 図９（ａ）〜図９（ｆ）は、本発明の他の実施例に係るフィルター材の支持枠への超音波溶着による固定方法を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態例を、図面を参照しながら説明する。
尚、本明細書において、「質量」は「重量」と同義である。

図１は、本発明の一実施形態例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図である。また、図２は、本発明の一実施形態例に係る浄水カートリッジが流路切換器と接続されてなる蛇口直結型の浄水器の概略外観図である。
本願において、上下等の位置や方向に関する用語は、図１に示される向きで配置されている浄水カートリッジ（すなわち、浄水カートリッジの浄水出口１２が鉛直方向の下方向に向けて開口されるように配置されている浄水カートリッジ）の上下等の位置や方向を指し示すものとするが、本発明の浄水カートリッジは必ずしも図１の向きのみで配置され、使用されるわけではない。

浄水カートリッジ１は、原水入口１１と浄水出口１２とを下端側に有し、上端が開口した有底筒状のケーシング２と、ケーシング２の上端開口を閉塞する外蓋３とで形成される空間内部に、中空糸膜束９と粉体ろ材１０とが収納されている。そして、浄水カートリッジ１は、図２に示すように、蛇口に直結されるとともに、原水取水口２１で蛇口から供給される原水を受け入れ、その流路を原水側（原水出口２２）か浄水側（浄水出口１２）かに切り換える流路切換器２０に、接続され、蛇口直結型の浄水器１９の一部となって、原水を浄化し浄水として吐出するために使用することができる。

中空糸膜束９は、内筒４と封止部１３と共に、中空糸膜モジュール１８を構成する。中空糸膜束９は、内筒４の下端側にポッティング剤で封止固定されて内筒４内に収容されている。
内筒４の略同心外側には外筒５が配置されており、内筒４と外筒５の下端側は互いに接して底部が形成され、その上端側は上内蓋６によって内筒４と外筒５との間が覆われ、有底環柱状の収納空間を画成している。そして、粉体ろ材１０が、内筒４、外筒５及び上内蓋６で形成される環柱状の収容空間に収容されている。

原水入口１１から入った原水は、ケーシング２の内側壁面と外筒５の外周面との間に形成された環状の間隙１４に導かれた後、外筒５、粉体ろ材１０、内筒４をこの順で径方向に通過して、内筒４の内側に配されている中空糸膜束９に至る。

次に、浄水カートリッジ１を構成する各部材について説明する。
ケーシング２は、上端が開口した有底筒状であり、下端側の右側側面に原水入口１１を、下端面部の中央部に浄水出口１２を有している。浄水出口１２はケーシング２の底部を貫通する複数の貫通孔からなり、この浄水出口１２を囲うように、ケーシング２の内側底面には、略円筒状の支持壁４４が設けられている。該支持壁４４は、中空糸膜モジュール１８の中空糸膜束９の開口部側端部を嵌入させて、中空糸膜モジュール１８をケーシング２内に立設させる。原水入口１１には入口開口周囲に、流路切換器２０と接続するためのバヨネット機構（不図示）が設けられている。下端部の原水入口と浄水出口とが同じ下端側に位置するので、流路切換器と接続して浄水器を構成する時、流路切換器に設けられた原水出口と浄水カートリッジに設けられた浄水出口とを、同じ方向に向けやすく、かつ、それらを近接してコンパクトに配置することが可能となり、コンパクトかつ使いやすさが求められる蛇口直結型浄水器の浄水カートリッジとして好適な配置構成を有している。

なお、原水入口は図１とは異なり、下端面部に、浄水出口とは偏心した位置で、下方に開口するように設けられてもよい。こうすると図１の浄水カートリッジ１に存在する、原水入口を通り抜けた直後に原水が通る流路１７の軸方向高さを減少することができ、浄水カートリッジ１をよりコンパクトにすることができる。

外蓋３は、ケーシング２の上端開口を閉塞する部材であり、ケーシング２に超音波溶着により固定されている。その固定の方法は、超音波溶着によるもの以外にも、ねじ構造や接着によるものであってもよい。また外蓋３は透明であると、浄水カートリッジ１内部の状況を確認できるので、好ましい。図１では、外蓋３はケーシング２に内接して接続されているが、外蓋がケーシングに外接して接続されてもよい。こうすると、外蓋とケーシングとで形成するコーナー部が有効活用できる空間となり、ケーシング２の上端を外蓋内面直下に配置することが可能となる。すると粉体のろ材収容空間が広がり、より多くの粉体ろ材を収容して粉体ろ材部のろ過能力をより向上させることができる。なお、図１などに示す本発明の浄水カートリッジの実施形態例においては、浄水カートリッジは外蓋を有するものとなっている。しかし、後述される上内蓋６が浄水カートリッジ外部からの衝撃や通水時における浄水カートリッジ内部からの水圧などに耐え得る強度を有するものである場合には、本発明の浄水カートリッジは上記の外蓋を有しない形態も取り得る。

外蓋３は、浄水カートリッジ１の外側上端の天井面（以下、天面という。）と天面の外周部から筒状部が垂下する形状と言えるが、図３の浄水カートリッジの実施形態例に示すように、その外蓋の筒状部の長さが、ケーシング２の筒状部の長さより長いという実施形態もありうる。この場合、後述される上内蓋６は、図１とは異なり、上内蓋６の外周面が外蓋３の筒状部内側壁面に嵌着され、間隙１４の上端を閉塞している。

また、本願で「嵌着された」とは、２つの部材において、これら部材の一方の部材が他方の部材と嵌合し、さらに固定されたことをいう。

中空糸膜モジュール１８は、所定本数の中空糸膜を束ねて逆Ｕ字状に折り曲げた中空糸膜束９を略筒状の内筒４内に収容し、内筒４の下端側内面と中空糸膜束９の下端側、さらに中空糸膜の下端側同士をポリウレタンやエポキシ樹脂などのポッティング剤で封止固定したものである。封止固定した部分が封止部１３である。中空糸膜束９の下端面は開口し、浄水出口１２に向いている。中空糸膜の材質としては親水化したポリスルホン等が好適に使用される。ポリスルホンは、生物学的特性、耐熱性、耐薬品性等に優れていて、浄水器用途として好ましい。中空糸膜の材質としては、ポリスルホン以外にポリアクリルニトニル、ポリフィニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いても差し支えない。中空糸膜の孔径は０．１〜０．３μｍであり、前記範囲の孔径が水道水中の濁質を捕捉するのに最も適している。材料が異なる複数種類の中空糸膜を組み合わせてもよい。疎水性のポリエチレンやポリプロピレンの中空糸膜を入れれば、水に混入した空気を効率良く排出することができる。内筒４の下端側外周面には、上述のケーシング２の支持壁４４の内側壁面との間を水密にシールするＯリングが装着されている。図１では、中空糸膜束９は逆Ｕ字状に折り曲げられているが、直線状で、その上端の開口が接着剤や熱融着で封止されている中空糸膜束であってもよい。中空糸膜の外径は３００〜５００μｍ、内径は２００〜３４０μｍ、膜厚は５０〜１００μｍが好ましく、これら条件を満たすことで上記のような製造工程における折り曲げ工程や後述の内筒に入れたりする工程などで中空糸膜が切れることはない。中空糸膜の外径が３００〜５００μｍと、十分な強度を有しながらも十分に細いと、細い内筒の中に十分に大きな膜面積を確保でき、より高い濁りろ過能力を発揮することができる。

内筒４は、合成樹脂製の支持枠３１とフィルター材３３からなる。支持枠３１の下端側の外側側面には、外筒５と嵌合するための嵌合部が段差付きに形成されている。内筒４の封止部１３より上部の支持枠３１の周面には、格子状の複数の開口部３２が設けられており、この開口部３２の開口を覆うようにポリエチレンテレフタレートや、ポリプロピレンやポリエチレン、ナイロンなどの合成繊維からなるフィルター材３３が支持枠３１の周面に固定されている。フィルター材３３は、対面する粉体ろ材１０は漏らさず、処理されるべき水は通過させるフィルター機能を有するものであるので、このフィルター材３３の目開きは、粉体ろ材１０の粒径より小さいものとなっている。また、通水での圧力損失を低減させるため、フィルター材３３の開口率は強度の許す限り大きいものが好ましい。また、同様に支持枠３１の開口部３２の開口率も強度の許す限り大きいものが好ましい。

このように、内筒４は、その壁面に複数の開口部３２を有する円筒状の支持枠３１と、その支持枠３１に固定され、開口部３２を覆うフィルター材３３とから構成されるので、内筒４の強度が向上し、浄水工程において発生する水圧により内筒４が変形し、粉体ろ材１０（吸着材層）の層厚が低下することで、浄水工程において原水が通過する吸着材層の距離が縮小し、原水の吸着材層での吸着処理不足で、浄水カートリッジのろ過性能が低下するのを抑制することができる。

さらに、図８に示すような従来の浄水カートリッジでは、内筒より水流の上流側に配置されている粉体ろ材の多くの部分では少量の原水が通過するにとどまり、その部分の粉体ろ材が十分に有効活用されていないとの課題もある。しかし、この本発明の実施形態に係る浄水カートリッジでは、支持枠３１の開口部３２の存在する領域が対面する粉体ろ材１０が存在する領域と略一致している。よって、収容された粉体ろ材の全体にほぼ均一に原水が流れるため、浄水カートリッジが備える環柱状の収容空間に収容された粉体ろ材１０の全体を有効に活用できる。

また、開口部３２の開口を覆うフィルター材３３は、不織布や、メッシュなどの織物など、薄いシート状で、粉体ろ材１０は漏らさず、処理されるべき水は通過させるフィルタ機能を有するものであればよい。

フィルター材３３を内筒４の支持枠３１に固定する方法としては、内筒４の成形時にフィルター材３３と一体成形する方法が強固に取り付けられる点で好ましい。

フィルター材３３を一体成形する場合、フィルター材３３を支持枠３１の内側壁面に位置させると、内筒４の径方向の外側に充填、収容される粉体ろ材１０は、支持枠３１の厚み分だけ充填量を増やすことができる。さらに、支持枠３１の内側にリブや突起を設け、フィルター材３３を挟み込む構造とすることで、水圧によりフィルター材３３が支持枠３１から剥がれないように強度を向上させることができる。また、リブであれば、支持枠３１の強度向上に寄与することもでき、好ましい。

また、フィルター材３３の支持枠３１への固定方法として接着剤で貼り付けたり、熱融着、超音波溶着または圧着させることも可能である。これらの方法であれば、使用する粉体ろ材の粒度に合わせて、フィルター材の目開きや目付けを変更でき、１種類の支持枠で複数種類の内筒を作製することが可能になるとともに、支持枠の金型形状も簡単なものになるため、製品のコストを下げることができ好ましい。これらの固定方法の場合、フィルター材３３は支持枠３１の外周面に位置させることで、容易に固定でき、フィルター材および支持枠の両方で水圧を分散して保持できるため、剥がれ等の問題が発生しづらく、強度的にも好ましい。

これらの固定方法の中でも、支持枠との固定強度を保つために、熱融着あるいは超音波溶着が好ましい。選定したフィルター材の材質に合わせて、付与するエネルギー量を調節し支持枠に一定の強度以上で固定できることから、超音波溶着が好適に用いられる。

具体的には、フィルター材としてのシート状のポリオレフィン系不織布が（内筒の）支持枠外周面を覆うように巻かれ、筒状形状となった不織布の軸方向両端部全周が（内筒の）支持枠外周面に超音波溶着され、さらに筒状に巻かれた不織布の軸方向の合わせ目部分も超音波溶着され、粉体ろ材を目止めできるようになっている固定形態が好ましい。この固定形態は超音波溶着箇所が最低限の領域であるという簡素なものでありながら、粉体ろ材を漏らすことがないという確かな効果を発揮する。

また、この固定形態を実現する超音波溶着による固定方法としては、図９の（ａ）〜（ｆ）に示すようなものが好ましい。すなわち、図９の（ａ）のように、筒状の（内筒の）支持枠３１の内部にその内径に合った筒状の治具３９を通し、支持枠３１を治具３９で保持する。適度の張力を掛けられたシート状のフィルター材３３の長尺物の一端部を、固定すべき支持枠３１外周面上の位置に配置させる。図９の（ｂ）のように、超音波溶着装置の２つのホーン４０をそのフィルター材３３の一端部の（筒状の支持枠の）軸方向両端部に当て、仮付け的に超音波溶着する。次に、図９の（ｃ）のように、治具３９を中心軸回りに回転させることにより支持枠３１を回転させながら、連続的に２つのホーン４０でフィルター材３３の軸方向両端部を支持枠３１に対し超音波溶着する。図９の（ｄ）のように、回転が一周と、フィルター材３３の軸方向両端部は、支持枠３１外周面全周に亘って超音波溶着されることになる。その後、図９の（ｅ）のように、フィルター材３３の他端部を切断し、さらに２つの内の１つのホーン４０を支持枠３１の軸方向両端部の間を軸方向に移動させながら、超音波溶着する。この軸方向移動超音波溶着により、フィルター材３３の軸方向の合わせ目部分も超音波溶着される。これで図９の（ｆ）のように、超音波溶着による固定方法が完了する。上述の固定方法は、簡便な超音波溶着装置構成で実現でき、高い生産性を得ることができるという効果を発揮する。

水中の濁質成分、細菌類などを除去するろ材としての中空糸膜束は、濁りろ過能力を高めるため、それの有する膜面積が大きいことが望ましい。しかし、封止部は水圧に対する封止固定の強度確保のため一定の軸方向高さが必要であり、しかも、封止部の中の中空糸膜束はろ過に寄与しないので、中空糸膜束の内ろ過に寄与する有効部分の比率を高め、有効膜面積を増大させるために、中空糸膜束の長さを増大させることが合理的である。その結果、中空糸膜束は細長い形状となり、それに伴い中空糸膜束を収容し、それを保護する内筒も、その口径よりも軸方向長さが長い細長い筒状とするのが通例である。

従って、内筒４の形状も細長い筒状であり、当然ながら中空糸膜モジュール１８も細長い略筒状形状となっている。ここで、内筒４内に収容される中空糸膜束９の長さを後述する上内蓋６の直下まで延在させることで、中空糸膜束９の有効膜面積を増大することができ、中空糸膜束部（すなわち中空糸膜モジュール１８）の濁りろ過能力を高めることができる。また、内筒４内に中空糸膜束９を封止固定することで、内筒内の空間をろ過層として有効に活用し、所定のろ過能力を達成しつつ浄水カートリッジをコンパクトにすることに寄与している。

また、図１では、内筒４は支持枠３１とフィルター材３３からなる一体物として形成されているが、もちろん、内筒上部の支持枠部分と内筒下部の接合部などを別体として形成し、それらを嵌着、溶着または接着等により、図１の形状に組立または接続することも可能であるが、一体物として形成する方が安価かつ生産も簡便に行える。

次に、内筒４と共に、粉体ろ材１０が収容される環柱状の収容空間を形成する外筒５、および上内蓋６について説明する。

図１に示したように、外筒５の下端部は分岐により内側壁部４５ａと外側壁部４５ｂに分かれている。内側壁部４５ａの下端側面にはケーシング２の内方に向けて突出する突出部が設けられ、外側壁部４５ｂの下端側面にはケーシング２の外方に向けて突出する突出部が設けられている。外筒５は内筒４の外周を覆うようにしてケーシング２内に挿入され、外筒５の内側壁部４５ａの突出部が内筒４の支持枠３１の下端に設けられた嵌合部の段差に嵌め合い嵌着して、内筒４と外筒５とで有底を形成し、一方で、外筒５の外側壁部４５ｂの突出部がケーシング２と嵌め合い嵌着して、固定される。ここで、外筒５の内側壁部４５ａと外側壁部４５ｂとの間には空間があるので、板バネ構造となっており、内筒４とケーシング２との嵌着部分は、水および粉体ろ材１０に対して密封状態となっている。この嵌着部分は、水密にシールするために、Ｏリング等の弾性部材を装着してもよいが、図１に示したように樹脂部材の嵌めあいによる嵌合にすると、部材点数が少なくなり、浄水カートリッジの製造工程における作業工程を削減することができる。この嵌着部分の設計は任意の方法をとることができるが、図１に示したような板バネ構造が好ましい。

外筒５は、合成樹脂製の支持枠３４とフィルター材３６からなる。外筒５の支持枠３４の周面には、格子状の複数の開口部３５が設けられており、その支持枠の周面には開口部３５の開口を覆うようにポリエチレンテレフタレートや、ポリプロピレンやポリエチレン、ナイロンなどの合成繊維からなるフィルター材３６が固定されている。フィルター材３６は、対面する粉体ろ材１０は漏らさず、処理されるべき水は通過させるフィルター機能を有するものであるので、このフィルター材３６の目開きは、粉体ろ材１０の粒径より小さいものとなっている。また、通水での圧力損失を低減させるため、フィルター材３６の開口率は強度の許す限り大きいものが好ましい。また、同様に支持枠３４の開口部３５の開口率も強度の許す限り大きいものが好ましい。

このように、外筒５は、その壁面に複数の開口部３５を有する円筒状の支持枠３４と、その支持枠３４に固定され、開口部３５を覆うフィルター材３６とから構成されるので、外筒５の強度が向上し、浄水工程において発生する水圧により外筒５が変形し、粉体ろ材１０（吸着材層）の層厚が低下することで、浄水工程において原水が通過する吸着材層の距離が縮小し、原水の吸着材層での吸着処理不足で、浄水カートリッジのろ過性能が低下するのを抑制することができる。

さらに、浄水カートリッジの備える環柱状の収容空間に収容された粉体ろ材１０の全体を有効に活用できるようにするため、開口部３５の存在する領域は、対面する粉体ろ材１０の存在する領域と略一致させることが好ましい。開口部３５の開口を覆うフィルター材３６は、不織布や、メッシュなどの織物など、薄いシート状で、粉体ろ材１０は漏らさず処理されるべき水は通過させるフィルター機能を有するものであればよい。

フィルター材３６を外筒５の支持枠３４に固定する方法としては、外筒５の成形時にフィルター材３６と一体成形する方法が強固に取り付けられる点で好ましい。

フィルター材３６を一体成形する場合、フィルター材３６を支持枠３４の外周面に位置させると、外筒５の径方向の内側に充填、収容される粉体ろ材１０は、支持枠３４の厚み分だけ充填量を増やすことができる。さらに、支持枠３４の外側にリブや突起を設け、フィルター材３６を挟み込む構造とすることで、水圧によりフィルター材３６が支持枠３４から剥がれないように強度を向上させることができる。また、リブであれば、支持枠３４の強度向上に寄与することもでき、好ましい。

また、固定方法として接着剤で貼り付けたり、熱融着、超音波溶着または圧着させることも可能である。これらの方法であれば、使用する粉体ろ材の粒度に合わせて、フィルター材の目開きや目付けを変更でき、１種類の支持枠で複数種類の外筒を作製することが可能になるとともに、支持枠の金型形状も簡単なものになるため、製品のコストを下げることができ好ましい。これらの固定方法の場合、フィルター材３６は支持枠３４の外周面に位置させることで、容易に固定でき、フィルター材および支持枠の両方で水圧を分散して保持できるため、剥がれ等の問題が発生しづらく、強度的にも好ましい。

これらの固定方法の中でも、支持枠との固定強度を保つために、熱融着あるいは超音波溶着が好ましい。選定したフィルター材の材質に合わせて、付与するエネルギー量を調節し支持枠に一定の強度以上で固定できることから、超音波溶着が好適に用いられる。
超音波溶着によるフィルター材の外筒（の支持枠）への固定形態と固定方法の具体的な好ましい態様は、上述した内筒に対するものと同様である。

また、図１では、外筒は支持枠とフィルター材からなる一体物として形成されているが、もちろん、上部の支持枠部分を複数部材で形成し、それらを嵌着、溶着または接着等により、図１の形状に組立または接続することも可能であるが、一体物として形成する方が安価かつ生産が簡便に行える。

なお、当然ながら、外筒５はケーシング２内にあって、かつ内筒４の径方向外側に位置するので、ケーシング２口径＞外筒５口径＞内筒４口径の関係がある。

上内蓋６は、内筒４と外筒５とで画成された環状空間を覆う環状の天面と、該天面の外周部から下方に突出した筒状部と、該天面の内周部から下方に向かって設けられた下方凹部とで構成されている。下方凹部は内筒４の内側壁面に接する部材であり、本発明の一実施形態例では円状の凹部である。また、この下方凹部の外周面には環状の段差部１５が形成されており、この段差部１５は内筒４の上部の内側壁面に嵌着し嵌着部分を形成している。そして、この嵌着部分は、水および粉体ろ材１０に対して密封状態となっている。このように上内蓋が内筒の上部の内側壁面に嵌着し嵌着部分を形成していることが、本発明の浄水カートリッジの大きな特徴の一つである。そして、本発明の浄水カートリッジが、このような構造を有することで、嵌着部分が粉体ろ材が収容される環柱状の収容空間の外側に形成されるので、嵌着部分に粉体ろ材をかみ込むことによる嵌着部分の水密性の低下を大幅に抑制することができ、さらに、浄水カートリッジの組み立ての際に、従来のように嵌着部分に粉体ろ材をかみ込まないように粉体ろ材の充填を過度に注意深く行う必要もないため、粉体ろ材の充填もしやすくなり、この浄水カートリッジの組立性も優れたものとなる。また、浄水カートリッジでは、その製造工程において、環柱状の収容空間に粉体ろ材をより密に充填するために、この収納空間を形成する外筒等に振動を与えながら粉体ろ材の充填を行い得る。そして、従来の浄水カートリッジでは、粉体ろ材充填時の振動により舞い上がった粉体ろ材が内筒の上部の外側壁面に付着し、その状態で上内蓋を内筒に嵌着させると、これら嵌着部に粉体ろ材がかみ込まれることとなる。よって、従来の浄水カートリッジでは上内蓋を嵌着させる前に、内筒の外側壁面に付着した粉体ろ材を除去する必要があった。しかし、本発明の浄水カートリッジでは、嵌着部が内筒の内側壁面に形成されるため、上内蓋を嵌着させる前に、内筒の外側壁面に付着した粉体ろ材を除去する必要がないので、容易に粉体ろ材が密に充填され、ろ過能力に優れた浄水カートリッジを組み立てることができる。

また、上内蓋６は透明であると、組立時に異常がないか等、浄水カートリッジ１内部の状況を確認できるので好ましい。

この嵌着部分における嵌着方法については、カートリッジ形状に応じて選定することができ、図１に示したようにＯリング等の弾性部材３７を用いて水密にシールしてもよい。あるいは、弾性部材等を用いず、樹脂部材による嵌入でもよい。この場合、部材点数を削減できるとともに、弾性部材を嵌める工程を削減して組立性が向上する。

上内蓋６の下面と内筒４及び外筒５の上端との間隙は、できるだけ小さくすることが好ましいが、各部材の製作精度を考慮して、０．５〜１ｍｍ程度に設定するとよい。

また、上内蓋６の径方向最外側部に設けられた筒状部の外側壁面には段差部１６が形成され、ケーシング２の上端部の内側壁面に嵌着し、その嵌着部分は水密状態となっている。上内蓋６の段差部１６の口径は、外筒５の外周面の口径より大きいように設定してあるので、上内蓋６は、ケーシング２内側壁面と外筒５外周面との間に、原水入口１１に通ずる原水流路をなす筒状の間隙１４を形成する役割を果たしている。この嵌着部分も、図１に示したＯリング等の弾性部材３８を用いてもシール性をより確実にすることが可能であるし、樹脂部材による嵌入にして部材点数を削減してもよい。

外筒５の外周面から径方向外側に張り出してケーシング２の内側壁面に当接する、周方向において離散的に配置される複数の凸部を設けてもよい。上記間隙１４をより確実に形成、保持することで、原水流路を確保して流路部分の圧力損失を低減し、カートリッジの流量を増大させることができる。

上記間隙１４は、浄水カートリッジ１の設定流量にもよるが、０．５ｍｍ以上あることが好ましい。間隙１４を大きくすると原水は流れやすくなるが、反面、粉体ろ材の収容空間が少なくなるため、この間隙を３ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、外筒の上端部外周面が径方向外側に張り出し、ケーシング２の内側壁面に嵌着し、その嵌着部分は水密状態となっている実施形態も好ましい。この場合、上内蓋は、ケーシングの内側壁面に嵌着しない形態でもよい。

また、図１の上内蓋６は下方凹部を有しているが、図４の他の実施形態例に示すように、天面を、内筒４と外筒５との間の空間及び内筒４の内側空間を覆う板状部材で構成し、天面の中央部から筒状部が垂下する形状であってもよい。この場合においては、この筒状部の外周面に形成された段差部１５が内筒４の上部の内側壁面に嵌着し嵌着部分を形成している。そして、この嵌着部分は、水および粉体ろ材１０に対して密封状態となっている。そして、この実施形態例の浄水カートリッジにおいても、嵌着部には粉体ろ材がかみ込みにくく、嵌着部分の密封性と浄水カートリッジの組立性を向上させることができる。この段差部１５にも弾性部材３７としてＯリングを介在させて密封（または密閉）性を確実にすることが可能である。ただし、コンパクトな浄水カートリッジ設計のためには、弾性部材を介在させずに密封（または密閉）を実現することが好ましい。

また、上内蓋６の下方凹部の形態としては、図１に示すものの他に、図５の本発明の他の実施形態の例に係る浄水カートリッジの概略縦断面図に示される上内蓋６のように、下方凹部に上方凸部４３を設けることもできる。また、この上方凸部に替えてリブ等を設けることもできる。上内蓋６には浄水カートリッジの使用中に繰り返し水圧がかかることから、この上方凸部４３等を設けることで上内蓋６の水圧に対する強度を向上することができる。

さらに、上内蓋６は一体物として形成されているが、もちろん、上部の蓋部分と内筒の内側壁面と嵌着する部分などとを別体として形成し、それらを嵌着、溶着または接着等により、図１や図３に示す上内蓋の形状に組立または接続することも可能であるが、一体物として形成する方が安価かつ簡便である。

次に粉体ろ材１０について説明する。粉体ろ材１０は、上述の内筒４、外筒５、上内蓋６で形成される環柱状の収容空間に収容される。製造工程的には、上内蓋６が内筒４の上部の内側壁面に嵌着される前に、内筒４の上部と外筒５の上部との間の部分から粉体ろ材１０は充填され、充填完了後、上内蓋６は粉体ろ材１０を密閉するように内筒４の上部の内側壁面に嵌着される。また、充填の際、粉体ろ材１０に対して振動や吸気、排気を行って、粉体ろ材の充填密度を高めることは、浄水カートリッジのろ過能力を高めるために好ましい方法である。

粉体ろ材１０としては、椰子殻や木材、石炭などを原料とした粒状または粉状活性炭や、原水中の鉛等の重金属を除去するのに適した粒状または粉状イオン交換体、例えばチタンケイ酸塩やアルミノケイ酸塩などのゼオライト、またはイオン交換樹脂などを、適宜組み合わせて充填して使用することができる。

粉体ろ材１０には、その平均粒径がおよそ３０〜９００μｍの範囲のものが使用可能で、浄水カートリッジの種類、用途、性能に応じて選択して使用される。粒径を小さくすると表面積が増えるため、粉体ろ材の吸着能力やイオン交換能力を高めることができるし、粉体ろ材の充填密度も向上する。そこで、粉体ろ材１０として平均粒径がおよそ３０〜１５０μｍと小さいものを採用することは、粉体ろ材部によるろ過能力を大幅に高め、充填密度もより高めることができる点で、非常に好ましい。粉体ろ材の粒径は、活性炭の場合、ＪＩＳ Ｋ １４７４：２０１４活性炭試験方法 ７．３粒度に定められた方法に従って測定してもよいし、レーザー回折／散乱式法で測定した方法でもよい。いずれについても、質量あるいは体積の粒度分布による積算値が５０％を占める粒径（５０％粒径）を平均粒径とできる。本願においては、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置（日機装社製、マイクロトラック、型式［ＭＴ３３００］）を用いて測定し、体積の粒度分布による積算値が５０％を占める粒径（５０％粒径）を平均粒径とする。

従来の成形体の活性炭などのろ材では、成形のためのバインダーの占める体積割合が３０〜２０％程度を占め、その部分はろ過に寄与しないが、粉体ろ材を使用することで、バインダーが占めていた体積を活性炭もしくはイオン交換体で充填することができ、増加したろ材がろ過に寄与するためろ過能力を大幅に向上することができる。特に平均粒径がおよそ３０〜１５０μｍと小さい粉体ろ材の場合は、充填密度を高めることができ、例えば、粉末状活性炭としてヤシ殻活性炭を使用する場合、０．５０〜０．７５ｇ／ｍＬ程度まで高めることができるので、ろ過能力が高くかつコンパクトに浄水カートリッジを構成することが可能となる。

また、粉体ろ材の平均粒径を３０〜１５０μｍと小さい値とし、さらに、平均粒径の１５０％以上の粒径である粉体ろ材部分（例えば平均粒径が約１２０μｍの場合は、粒径が約１８０μｍ以上の粉体ろ材部分）を、ふるいなどの操作により除去し、平均粒径の１５０％以上の粒径である粉体ろ材の合計の質量が粉体ろ材全体の質量に対して１０％以下となるようすることがより好ましい。こうすると、粉体ろ材部によるろ過能力をさらに高め、充填密度もさらに高めることができるという効果を得ることができる。

一方、一般に粒径を小さくすると粉体ろ材部の通水での圧力損失が大きくなり、所定のろ過流量を確保できないこともあり得る。しかし本発明では、上述のように細長い略筒状の中空糸膜モジュール１８（およびその内筒４）形状に対応して、上述の環柱状の収容空間およびそこに収容される粉体ろ材１０の全体形状（粉体ろ材部の形状）は、軸方向長さが長くなっており、しかもその径方向長さ（厚さ）より長い筒状形状となっている。そして通水は、環柱状の粉体ろ材部の外側から内側に向かって径方向に行われるため、通水の流路断面積が、軸方向に通水する場合より、ずっと広くなっているので通水の流速は低減され、粒径の小さい粉体ろ材を高密度充填したとしても、通水での圧力損失を十分低減でき、所定のろ過流量を達成できる。

筒状の粉体ろ材部の軸方向長さ／径方向長さは、１を超える数値で要求される圧力損失等に応じて定められるが、３以上が好ましい。また、径方向長さの絶対値は、粉体ろ材と収容空間上端や収容空間下端との境界面での通水のショートカットを防ぐこと、および粉体ろ材のろ過原理から最低限必要とされる値などを考慮して定められるが、実用上は約５ｍｍ以上が通例である。

上述したように、本発明では、粉体ろ材部に粒径の小さい粉体ろ材を高密度充填したとしても、通水での圧力損失を十分低減できるが、次のように、粒度分布において、粒径がある一定の値より小さい側の粉体ろ材をある質量分率以下となるよう除去することは圧力損失低減に対してさらに好ましい。すなわち、平均粒径の５０％以下の粒径である小さい粉体ろ材部分（例えば平均粒径が約１２０μｍの場合は、粒径が約６０μｍ以下の粉体ろ材部分）を、ふるいなどの操作により除去し、平均粒径の５０％以下の粒径である粉体ろ材の合計の質量が、粉体ろ材全体の質量に対して１０％以下となるようにすることが好ましい。これにより、粉体ろ材部において大幅に圧力損失を低減させることができる。粒径が小さい粉体ろ材粒子は、それより大きい粒径の粉体ろ材粒子の間に入り込んでしまい、全体として粉体ろ材の密度を高くして粉体ろ材部を目詰まりさせ、被処理流体（原水）の流れを阻害し、圧力損失の上昇の大きな要因となっていると推定される。平均粒径の小さい粉体ろ材粒子を除去することで、圧力損失を低減させる効果が生じたと推定される。

平均粒径の小さい粉体ろ材を除去すると、圧力損失を低減させることができるが、除去し過ぎると、粉体ろ材製造での収率が悪くなりコストが上がってしまう。そこで、圧力損失低減の効果と、コストとの兼ね合いを考慮すると、平均粒径のＸ％以下の粒径である粉体ろ材の合計の質量が、粉体ろ材全体の質量に対して１０％となるＸの値を４０〜６０の範囲とするのが好ましい。Ｘの値を大きくすればするほど、小さい粒径の粉体ろ材を多く除去でき、圧力損失を低減させることができるが、粉体ろ材製造のコストは高くなってしまう。Ｘの値を小さくすればするほど、粉体ろ材製造のコストは低く抑えられるが、圧力損失の低減効果は小さくなる。Ｘの値を４０〜６０の範囲とすると、圧力損失低減の効果とコストとのバランスが取れるので好ましい。

粉体ろ材１０と上内蓋６との間に弾性部材８が配設されると好ましい。こうすると、弾性部材８が粉体ろ材１０と上内蓋６とを押圧し、それらと密着することにより、充填した粉体ろ材１０と上内蓋６の間に空隙ができなくなり、原水を通水した際に粉体ろ材１０をショートカットする恐れがなくなる。弾性部材としては、硬度の低いシリコーンゴムなどのゴム、合成樹脂のスポンジ、発泡体、不織布、フェルトなどが使用可能である。

上述の説明において、略筒状の部材（すなわち、内筒と外筒）が同一中心軸を有して同軸的に配置されることは、浄水カートリッジをコンパクトにするためには、最も効果的、合理的であり、好ましい形態である。

また、上述において、２つの部材を嵌着させその部材間を密封（または密閉）状態にする場合、シール部材を介在させて、密封（または密閉）を確実にすることも可能である。ただし、コンパクトな浄水カートリッジ設計のためには、シール部材を介在させずに密封（または密閉）を実現することが好ましい。

また、ケーシング２、外蓋３、内筒４、外筒５、上内蓋６の材質は、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂やＡＳ（アクリルニトリル・スチレン）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂など、成形時の寸法精度が高い樹脂で成形されたものが好ましい。

以上のように構成された浄水カートリッジ１の水の流れについて説明する。
原水入口１１から入った原水は、流路１７で周方向にほぼ均等に分配され、原水流路である環柱状の間隙に導かれ、外筒５、粉体ろ材１０、内筒４をその順で径方向に通過して、中空糸膜束９に至る。原水は粉体ろ材１０と接触し、それを通過することにより、原水中の遊離残留塩素、カルキ臭、カビ臭、トリハロメタンや、鉛などの重金属イオンなどが除去される。次いで、水は中空糸膜を通過し、濁質成分、細菌類なども除去されて浄水となり、中空糸膜束９の下端面の開口を経て、浄水出口１２から吐出される。

実施例で示した粒径は、レーザー回折／散乱式粒子径測定装置（日機装社製、マイクロトラック、型式［ＭＴ３３００］）を用いて測定した。粒度分布は０．０２３μｍ〜２０００μｍの範囲を対数スケールで１３２分割して、各区間の粒径を有する活性炭粒子の体積を測定した。粉体ろ材の見掛密度を密度測定装置（マイクロメリティックス社製、ＡｃｃｕＰｙｃ ＩＩ １３４０）で測定し、体積に見掛密度を乗じて質量を算出した。

（実施例１）
粉体ろ材としてヤシ殻活性炭を使用し、粒径はレーザー回折／散乱式法で測定し、体積の粒度分布による積算値が５０％を占める平均粒径は１１４μｍ、平均粒径の５０％である５７μｍ以下の粒径である活性炭の合計の質量が、活性炭全体の質量に対して１０％のものを使用した。この活性炭を図１の構造の浄水カートリッジに充填し、ＪＩＳ Ｓ ３２０１に定められた家庭用浄水器試験方法に準拠して、３Ｌ／分、ＳＶ＝３７５０Ｈｒ^−１で通水し、初期流量試験、クロロホルムろ過能力試験を行った。クロロホルムろ過能力試験は除去率８０％を終点とし、除去率が８０％になるまでの総通水量をクロロホルムろ過能力とした。結果を表１に示す。初期流量、クロロホルムろ過能力は、優れた結果を示した。

（実施例２）
粉体ろ材としてヤシ殻活性炭を使用し、粒径はレーザー回折／散乱式法で測定し、体積の粒度分布による積算値が５０％を占める平均粒径は１１９μｍ、平均粒径の６０％である７１μｍ以下の粒径である活性炭の合計の質量が、活性炭全体の質量に対して１０％のものを使用した。この活性炭を図１の構造の浄水カートリッジに充填し、ＪＩＳ Ｓ ３２０１に定められた家庭用浄水器試験方法に準拠して、３Ｌ／分、ＳＶ＝３７５０Ｈｒ^−１で通水し、初期流量試験、クロロホルムろ過能力試験を行った結果を表１に示す。初期流量、クロロホルムろ過能力は優れた結果を示した。

（実施例３）
粉体ろ材としてヤシ殻活性炭を使用し、粒径はレーザー回折／散乱式法で測定し、体積の粒度分布による積算値が５０％を占める平均粒径は１３０μｍ、平均粒径の４０％である５２μｍ以下の粒径である活性炭の合計の質量が、活性炭全体の質量に対して１０％のものを使用した。この活性炭を図１の構造の浄水カートリッジに充填し、ＪＩＳ Ｓ ３２０１に定められた家庭用浄水器試験方法に準拠して、３Ｌ／分、ＳＶ＝３７５０Ｈｒ^−１で通水し、初期流量試験、クロロホルムろ過能力試験を行った結果を表１に示す。クロロホルムろ過能力は優れた結果を示した。初期流量は実施例１、実施例２よりやや劣る結果となった。

（実施例４）
粉体ろ材としてヤシ殻活性炭を使用し、粒径はレーザー回折／散乱式法で測定し、体積の粒度分布による積算値が５０％を占める平均粒径は１０５μｍ、平均粒径の５０％である５３μｍ以下の粒径である活性炭の合計の質量が、活性炭全体の質量に対して２０％のものを使用した。この活性炭を図１の構造の浄水カートリッジに充填し、ＪＩＳ Ｓ ３２０１に定められた家庭用浄水器試験方法に準拠して、３Ｌ／分、ＳＶ＝３７５０Ｈｒ^−１で通水し、初期流量試験、クロロホルムろ過能力試験を行った結果を表１に示す。クロロホルムろ過能力は優れた結果を示した。初期流量は劣る結果となったが、実用上は問題はなかった。

実施例１〜４の結果を表１にまとめた。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、２０１６年１月１５日出願の日本特許出願（特願２０１６−００６１２６）及び２０１６年７月１４日出願の日本特許出願（特願２０１６−１３９２２２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

蛇口直結型浄水器に使用されるコンパクトな浄水カートリッジを実施形態例として説明したが、本発明は、アンダーシンク型浄水器や据置型浄水器などの比較的大型の浄水カートリッジとしても利用可能である。

１ 浄水カートリッジ
２ ケーシング
３ 外蓋
４ 内筒
５ 外筒
６ 上内蓋
８ 弾性部材
９ 中空糸膜束
１０ 粉体ろ材
１１ 原水入口
１２ 浄水出口
１３ 封止部
１４ 間隙
１５ 段差部
１６ 段差部
１７ 流路
１８ 中空糸膜モジュール
１９ 浄水器
２０ 流路切換器
２１ 原水取水口
２２ 原水出口
３１ 支持枠
３２ 開口部
３３ フィルター材
３４ 支持枠
３５ 開口部
３６ フィルター材
３７ 弾性部材
３８ 弾性部材
３９ 治具
４０ 超音波溶着装置のホーン
４３ 上方凸部
４４ 支持壁
４５ａ 内側壁部
４５ｂ 外側壁部

Claims (5)

1. 原水入口と浄水出口とを有するケーシングの内部に、粉体ろ材が収納された浄水カートリッジであって、
   ケーシング内には、内筒と外筒を備え、かつ、前記内筒と前記外筒の同じ側の端部に前記内筒と前記外筒との間を覆う上内蓋を備え、
   前記粉体ろ材は、前記内筒、前記外筒および前記上内蓋とで形成された環柱状の収容空間に収容され、
   前記上内蓋は前記内筒の内側壁面と水密に嵌着され、
   前記粉体ろ材と前記上内蓋との間に弾性部材が配設され、
   前記弾性部材が、ゴム、合成樹脂のスポンジ、発泡体、不織布またはフェルトである、浄水カートリッジ。
2. 前記内筒および前記外筒の少なくとも一方は、その壁面に複数の開口部を有する円筒状の支持枠と、その支持枠に固定され、前記開口部を覆うフィルター材とから構成された、請求項１に記載の浄水カートリッジ。
3. 前記内筒の内側に中空糸膜束が封止固定された、請求項１または２に記載の浄水カートリッジ。
4. 前記粉体ろ材が、平均粒径が３０〜１５０μｍであり、平均粒径の５０％以下の粒径である粉体ろ材の合計の質量が、粉体ろ材全体の質量に対して１０％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の浄水カートリッジ。
5. 前記粉体ろ材が、平均粒径が３０〜１５０μｍであり、平均粒径のＸ％以下の粒径である粉体ろ材の合計の質量が、粉体ろ材全体の質量に対して１０％となるＸの値が４０〜６０の範囲である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の浄水カートリッジ。

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