JP6886790B2 - 浄水カートリッジの前処理方法及び浄化方法 - Google Patents

Description

本発明は、浄水カートリッジの前処理方法及び浄化方法に関する。

浄水器用のカートリッジを使用前に水中に浸漬し、濾材に水を浸透させる前処理方法が従来技術として知られている（特許文献１、非特許文献１）。

特開２０１１−２１２５１９（平成２３年１０月２７日公開）

ブリタの使い方（マクストラカートリッジ）｜浄水器のBRITA（ブリタ）、[online]、BRITA Japan株式会社ホームページ、［２０１６年７月２２日検索］、インターネット＜http://d.brita.co.jp/howto/maxtra.html?_ga=1.146526964.1359152725.1462849017#a03＞

浄水カートリッジは、十分な浄水を行うために、使用前に濾材全体に水を十分に浸透させ、濾材間に存在する空気を取り除く処理を施すことが好ましい。浄水カートリッジを水中に入れて振とうすれば、浄水カートリッジの濾材間の空気を取り除くことができるが、特に粒状の濾材を含む浄水カートリッジの場合、浄水カートリッジを水中で一方向に振とうするだけでは、空気が十分に抜けきらないという問題もある。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、浄水カートリッジの濾材全体に水を浸透させて余分な空気を抜くことが可能な浄水カートリッジの前処理方法を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る浄水カートリッジの前処理方法は、内部に濾材を含む浄水カートリッジの前処理方法であって、上記浄水カートリッジの少なくとも一部を水中に浸漬して振とうする第一振とう工程と、上記浄水カートリッジを上記第一振とう工程とは異なる方向に向けて振とうする第二振とう工程とを包含し、上記第一振とう工程及び上記第二振とう工程を１回以上繰り返すことを特徴とする浄水カートリッジの前処理方法である。

また、本発明に係る浄化方法は、本発明に係る浄水カートリッジの前処理方法により前処理した上記浄水カートリッジが設置された循環型給水器を用いて原水を浄化する浄化方法である。

本発明に係る浄水カートリッジの前処理方法は、浄水カートリッジの濾材全体に水を浸透させて余分な空気を抜くことができるので、これにより前処理した浄水カートリッジを用いて好適に水を浄化することが可能である。

本発明の一実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法で前処理する浄水カートリッジの断面図である。 本発明の一実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第一振とう工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第二振とう工程を説明する模式図である。 本発明の他の実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第一振とう工程を説明する模式図である。

［前処理方法］
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。浄水カートリッジの前処理方法は、内部に濾材を含む浄水カートリッジの前処理方法であって、浄水カートリッジの少なくとも一部を水中に浸漬して振とうする第一振とう工程と、浄水カートリッジを第一振とう工程とは異なる方向に向けて振とうする第二振とう工程とを包含し、第一振とう工程及び第二振とう工程を１回以上繰り返す。このように、浄水カートリッジを、異なる２つの方向に振とうすることで、より効果的に浄水カートリッジ内の余分な空気を抜くことができ、浄水カートリッジを用いて好適に水を浄化することが可能である。なお、第一振とう工程及び第二振とう工程は、それぞれ１回以上繰り返せばよいが、１回でも浄水カートリッジ１００から空気が出なくなれば、前処理方法を終了させてもよい。

（浄水カートリッジ１００）
まず、前処理方法により前処理する浄水カートリッジについて、図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法で前処理する浄水カートリッジを、長手方向に平行な面で切断した断面図である。浄水カートリッジ１００は、本体部１１１、水導入口１１２、排水口１１３、濾材１１４、メッシュ部材１１５、及びメッシュ部材１１８を備えている。本体部１１１の上部面に水導入口１１２が設けられており、本体部１１１の底部面に排水口１１３が設けられており、本体部１１１の内部に濾材１１４が収容されている。水導入口１１２はメッシュ部材１１５に覆われており、かつ、排水口１１３はメッシュ部材１１８に覆われているので、本体部１１１から濾材１１４が漏れ出さないようになっている。水導入口１１２から本体部１１１内に流入した水は、自重により落下して濾材１１４を通過することで浄化され、排水口１１３から流出する。

濾材１１４は、イオン交換樹脂１１９及び活性炭１２０を含み得るが、これに限定されず、他の公知の濾材に変更してもよいし、他の公知の濾材をさらに組み合わせて含んでもよい。濾材１１４が、イオン交換樹脂１１９及び活性炭１２０のような粒状の濾材を含む場合、浄水カートリッジ１００の前処理方法が特に好適である。したがって、濾材１１４は、粒状の濾材を含むことが好ましく、また、イオン交換樹脂及び活性炭の少なくとも一方を含むことが好ましい。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について、図２及び３を参照して以下に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第一振とう工程を説明する模式図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第二振とう工程を説明する模式図である。本実施形態においては、第一振とう工程において、浄水カートリッジにおける水導入口１１２が設けられた上面及び排水口１１３が設けられた底面の一方を他方よりも上に向けて浄水カートリッジ１００を振とうし、第二振とう工程において、上面及び底面の他方を一方よりも上に向けて浄水カートリッジ１００を振とうする。

（第一振とう工程）
図２に示すように、まず、第一振とう工程において、排水口１１３が設けられた底面を水導入口１１２が設けられた上面よりも上に向けて浄水カートリッジ１００を振とうする。第一振とう工程では、浄水器に浄水カートリッジ１００を取り付けた際に上側になる上面を下側に、浄水器に浄水カートリッジ１００を取り付けた際に下側になる底面を上側にして浄水カートリッジ１００を把持し、水中に浸漬する。ここで、浄水カートリッジ１００は、その上面及び底面が水中において水平方向に平行に把持することが好ましいが、鉛直方向に対して４５°よりも大きければ、水平方向に対して傾斜していてもよい。

そして、第一振とう工程において、浄水カートリッジ１００の全体を水中に浸漬した状態で、水面に略平行、すなわち略水平方向に浄水カートリッジ１００を振とうすることが好ましい。第一振とう工程における振とう回数は、濾材１１４の全体に水が浸透し、濾材１１４間に存在する空気が十分に抜ける程度であればよく、例えば、３０回程度であればよい。

（第二振とう工程）
次に、図３に示すように、第二振とう工程において、上面を底面よりも上に向けて浄水カートリッジ１００を振とうする。すなわち、第二振とう工程においては、第一振とう工程とは上下を入れ替えて、浄水カートリッジ１００を振とうする。このように、浄水カートリッジ１００を、異なる２つの方向に振とうすることで、浄水カートリッジ１００内の余分な空気をより確実に取り除くことができる。ここで、浄水カートリッジ１００は、その上面及び底面が水中において水平方向に平行に把持することが好ましいが、鉛直方向に対して４５°よりも大きければ、水平方向に対して傾斜していてもよい。

そして、第一振とう工程において、浄水カートリッジ１００の全体を水中に浸漬した状態で、水面に略平行、すなわち略水平方向に浄水カートリッジ１００を振とうすることが好ましい。第二振とう工程における振とう回数は、濾材１１４間に存在する空気が十分に抜ける程度であればよく、例えば、３０回程度であればよい。

なお、第一振とう工程及び第二振とう工程は、それぞれ１回以上繰り返せばよいが、１回でも浄水カートリッジ１００から空気が出なくなれば、前処理方法を終了させてもよい。

なお、第二振とう工程において、底面を上面よりも上に向けて浄水カートリッジ１００を振とうした場合、さらに、上面を底面よりも上に向けて、上面又は底面に垂直な面に交差する方向に浄水カートリッジ１００を振とうすることが好ましい。浄水カートリッジ内の濾材に偏りがあると、浄化する水が濾材を十分に通過しないこと（いわゆるショートパス）が生じ、十分に水を浄化することができない。しかしながら、第一振とう工程及び第二振とう工程を繰り返して、浄水カートリッジ１００から十分に空気が抜けた後に、上面を底面よりも上に向けて、水面に略平行、すなわち略水平方向に浄水カートリッジ１００を振とうすることによって、濾材１１４が水平方向にならされ、底面上で均一に配置される。これにより、前処理後に浄水器に設置して水を浄化する際に、効率よく浄化することができる。

また、第一振とう工程及び第二振とう工程の後に、浄水カートリッジ１００を水中に沈めたまま放置した後に、上面を底面よりも上に向けて、略水平方向に浄水カートリッジ１００を振とうしてもよい。これにより、濾材１１４に十分に水を行き渡らせると共に、濾材１１４の偏りを効果的に取り除くことができる。

なお、浄水カートリッジ１００内の余分な空気が十分に取り除かれたか否かは、浄水カートリッジ１００から気泡が出なくなるか否かで確認してもよいが、水中で浄水カートリッジ１００から手を離しても、浄水カートリッジ１００が水面に浮いてこなくなるか否かで確認してもよい。浄水カートリッジ１００内に空気が多く残っている場合には、浄水カートリッジ１００が浮いてくる。このような場合には、第一振とう工程及び第二振とう工程をさらに繰り返し行う。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について、図３及び４を参照して以下に説明する。図４は、本発明の他の実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第一振とう工程を説明する模式図である。図３は、本発明の他の実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法の第二振とう工程を説明する模式図でもある。

（第一振とう工程）
本実施形態では、第一振とう工程において、浄水カートリッジ１００における水導入口１１２が設けられた上面と排水口１１３が設けられた底面とが、水面に交差し、水導入口１１２及び排水口１１３の少なくとも一方の一部が水の外側に出た状態で、浄水カートリッジ１００を振とうする。

図４に示すように、第一振とう工程では、浄水器に浄水カートリッジ１００を取り付けた際に上側になる上面及び下側になる底面が、横方向つまり略水平方向に対向するように浄水カートリッジ１００を立てて把持し、上面と底面とが水面に交差するように、浄水カートリッジ１００を水中に入れる。ここで、浄水カートリッジ１００は、その上面又は底面が水中において鉛直方向に平行な状態に把持することが好ましいが、水平方向に対して４５°よりも大きければ、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。

そして、第一振とう工程においては、水導入口１１２及び排水口１１３の少なくとも一方の一部は水の外側に出す。水導入口１１２及び排水口１１３において水の外側に出る部分は、浄水カートリッジ１００を立てた場合に濾材１１４が存在しない空間であることが好ましい。すなわち、第一振とう工程において濾材１１４は、全体が水に浸漬していることが好ましい。

第一振とう工程では、このように浄水カートリッジ１００を水中に入れた状態で、上面又は底面に垂直な面に交差する方向、つまり略水平方向に浄水カートリッジ１００を振とうすることが好ましい。このとき浄水カートリッジ１００を略鉛直方向に振とうすると、濾材１１４間にさらに空気が取り込まれる可能性があるため好ましくない。浄水カートリッジ１００は、略水平方向の前後左右に振とうすることで、より好適に濾材１１４に水を浸透させることができる。第一振とう工程における振とう回数は、濾材１１４の全体に水が浸透し、濾材１１４間に存在する空気が十分に抜ける程度であればよく、例えば、３０回程度であればよい。

第一振とう工程において、浄水カートリッジ１００を、水導入口１１２及び排水口１１３の少なくとも一方の一部を水面から出した状態で振とうすることによって、濾材１１４間の不要な空気が抜け、濾材１１４に十分に水を浸透させることができる。

（第二振とう工程）
第二振とう工程においては、第一振とう工程の後、浄水カートリッジ１００の、上面を底面よりも上に向けて、水導入口１１２及び排水口１１３の全体を水中に浸漬した状態で、上面又は底面に垂直な面に交差する方向に浄水カートリッジ１００を振とうする。

図３に示すように、第二振とう工程では、浄水カートリッジ１００の全体を水中に浸漬する。このとき、底面が上面よりも下側になり、底面及び上面が縦方向つまり略鉛直方向に対向するように、浄水カートリッジ１００を横にして把持する。浄水カートリッジ１００は、その上面及び底面が水中において水平方向に平行に把持することが好ましいが、鉛直方向に対して４５°よりも大きければ、水平方向に対して傾斜していてもよい。

そして、第二振とう工程においては、水導入口１１２及び排水口１１３の全体を水中に浸漬した状態で、上面又は底面に垂直な面に交差する方向つまり略水平方向に浄水カートリッジ１００を振とうする。これにより、浄水カートリッジ１００内の空気がさらに抜けると共に、第一振とう工程で本体部１１１の側面の一方側に偏った濾材１１４が水平方向にならされ、底面上で均一に配置される。また、浄水カートリッジ１００の全体が水中に浸漬した状態で振とうするので、濾材１１４間にわずかに残る空気を取り除くことができる上に、濾材１１４間に新たに空気が取り込まれることがない。

ここで、浄水カートリッジ１００を略鉛直方向に振とうすると、濾材１１４が均一に配置されない可能性があるため好ましくない。浄水カートリッジ１００を、略水平方向の前後左右に振とうすることで、より好適に濾材１１４をならすことができる。第二振とう工程における振とう回数は、濾材１１４が底面上で均一に配置され、さらに浄水カートリッジ１００から空気が出なくなる程度であればよく、例えば、浄水カートリッジ１００から空気が出なくなれば１０回程度であればよい。なお、本実施形態においては、第一振とう工程及び第二振とう工程が、それぞれ１回のみでも十分に空気が抜けるため、これらを繰り返し行わなくてもよい。

本実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法は、特に、浄水カートリッジ内で濾材に偏りが生じやすいイオン交換樹脂及び活性炭のような粒状の濾材を含む場合に、特に好適であり、濾材間に存在する空気を効率よく取り除いて水を十分に浸透させると共に、濾材をならして均一に配置させることができる。これにより、前処理後に浄水器に設置して水を浄化する際に、効率よく浄化することができる。本実施形態に係る浄水カートリッジの前処理方法は、循環型給水器用の浄水カートリッジにも、好適に適用することができる。

〔浄化方法〕
本発明に係る浄化方法は、本発明に係る浄水カートリッジの前処理方法により前処理した上記浄水カートリッジが設置された循環型給水器を用いて原水を浄化する。本発明に係る浄化方法の一実施形態は、本発明に係る浄水カートリッジの前処理方法により前処理した浄水カートリッジ１００を用いた浄化方法であるため、本発明に係る浄化方法の説明は、本発明に係る浄水カートリッジの前処理方法の説明に準ずる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１００ 浄水カートリッジ
１１１ 本体部
１１２ 水導入口
１１３ 排水口
１１４ 濾材
１１５ メッシュ部材
１１８ メッシュ部材
１１９ イオン交換樹脂
１２０ 活性炭

Claims (8)

1. 内部に濾材を含む浄水カートリッジの前処理方法であって、
   上記浄水カートリッジの水導入口及び排水口の少なくとも一部を水中に浸漬して振とうする第一振とう工程と、
   上記浄水カートリッジの上記水導入口及び排水口の向く方向を、上記第一振とう工程における上記浄水カートリッジとは異なる方向を向くように傾斜させて、上記水導入口及び排水口の少なくとも一部を水中に浸漬して振とうする第二振とう工程とを包含し、
   上記第一振とう工程及び上記第二振とう工程を１回以上繰り返すことを特徴とする浄水カートリッジの前処理方法。
2. 上記第一振とう工程において、上記水導入口が設けられた上面及び上記排水口が設けられた底面の一方を他方よりも上に向けて上記浄水カートリッジを振とうし、
   上記第二振とう工程において、上記上面及び上記底面のうち、上記第一振とう工程において選択されなかった他方を一方よりも上に向けて上記浄水カートリッジを振とうする
   ことを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジの前処理方法。
3. 上記第二振とう工程において、上記底面を上記上面よりも上に向けて上記浄水カートリッジを振とうした場合、さらに、上記上面を上記底面よりも上に向けて、上記上面又は上記底面に垂直な面に交差する方向に上記浄水カートリッジを振とうすることを特徴とする請求項２に記載の浄水カートリッジの前処理方法。
4. 上記第一振とう工程において、上記浄水カートリッジにおける水導入口が設けられた上面と排水口が設けられた底面とが、水面に交差し、上記水導入口及び上記排水口の少なくとも一方の一部が水の外側に出た状態で、上記浄水カートリッジを振とうし、
   上記第二振とう工程において、上記上面を上記底面よりも上に向けて、上記水導入口及び上記排水口の全体を水中に浸漬した状態で、上記上面又は上記底面に垂直な面に交差する方向に上記浄水カートリッジを振とうする
   ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の浄水カートリッジの前処理方法。
5. 上記濾材が、粒状の濾材を含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の浄水カートリッジの前処理方法。
6. 上記濾材が、吸水性樹脂及び活性炭の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項５に記載の浄水カートリッジの前処理方法。
7. 上記浄水カートリッジは、上記水導入口が設けられた上面と、上記排水口が設けられた底面とを有する本体部を備え、
   上記本体部は、上記底面から上記上面に向かって先細りしたテーパー形状である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の浄水カートリッジの前処理方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の浄水カートリッジの前処理方法により前処理した上記浄水カートリッジが設置された循環型給水器を用いて原水を浄化することを特徴とする浄化方法。

Images