JP7658595B2 - 浄水器用カートリッジ、これを備えた浄水器、及び浄水部材 - Google Patents
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Description
本発明は、浄水器用カートリッジ、これを備えた浄水器、及び浄水部材に関する。
近年、種々の形態の浄水器が提案されている。例えば、特許文献１には、携帯用給水器本体の内部に、円柱状のフィルター部材を設け、このフィルター部材を通過して濾過された浄水を、携帯用給水器本体の飲み口から飲めるようにしている。
上記の浄水器では、円柱状に形成されたフィルター部材の下面から上面に向けて通過する水を濾過するように構成されている。しかしながら、この構成では、水の通過距離が長くなるため、圧力損失が大きく、濾過速度が遅いという問題があった。本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、濾過速度を速くすることができる、浄水器用カートリッジ、これを備えた浄水器、及び浄水部材を提供することを目的とする。
本発明は、上部に開口を有する貯水部と、前記貯水部に溜められた水を排出する排出口を有し、前記貯水部の開口を閉じる蓋体と、を有する容器に取り付けられる浄水器用のカートリッジであって、筒状に形成された周壁部と、前記周壁部の軸方向の一端部を閉じ空気孔が形成された閉鎖部と、有し、前記周壁部の前記軸方向の他端部が開放されている支持体と、前記支持体において、前記周壁部に沿うように支持される、フィルター部材と、を備え、前記支持体が前記容器に着脱自在に取り付けられるように構成され、前記支持体が前記容器に取り付けられたとき、前記支持体の内部空間と前記蓋部との間に閉空間が形成されるように構成され、前記フィルター部材を介して、前記貯水部の水が、前記周壁部の外部から内部空間へ流入し、当該内部空間を経て前記排出口から排出可能に構成されている。
上記カートリッジは、前記支持体の軸線に対し、前記空気孔が前記排出口とは反対側に位置するように、前記容器に取り付けることができる。
上記カートリッジにおいて、前記フィルター部材は、シート状に形成され、前記支持体の周壁部は、水を透過可能に構成された内筒と、前記内筒に被せられ、水を透過可能に構成された外筒と、を備えることができ、前記内筒と前記外筒との間の略全周に亘って、前記フィルター部材を配置することができる。
上記カートリッジにおいては、前記フィルター部材の周方向の一端部と他端部とが重なるように、前記内筒の前記全周に巻き付けることができ、前記外筒の内周面には、前記フィルター部材において一端部と他端部とが重なる部分を受け入れる凹部を形成することができる。
上記カートリッジにおいて、前記フィルター部材は、前記支持体の周壁部の外面及び内面の少なくとも一方を着脱自在に覆うように、筒状に形成することができる。
上記カートリッジにおいて、前記フィルター部材は、フェルトにより形成することができる。
本発明に係る浄水器は、上部に開口を有する貯水部と、前記貯水部に溜められた水を排出する排出口を有し、前記貯水部の開口を閉じる蓋体と、を有する容器と、前記容器に着脱自在に取り付けられる、上述したいずれかに記載のカートリッジと、を備えている。
本発明に係る浄水部材は、上部に開口を有する貯水部に取り付けられる浄水部材であって、前記貯水部に溜められた水を排出する排出口を有し、前記貯水部の開口を閉じる蓋体と、筒状に形成された周壁部と、前記周壁部の軸方向の一端部を閉じ空気孔が形成された閉鎖部と、有し、前記周壁部において、前記軸方向の他端部が開放されている支持体と、前記支持体において、前記周壁部の内面及び外面の少なくとも一方を覆うように着脱自在に取り付けられる筒状のフィルター部材と、を備え、前記支持体の他端部が、前記蓋体に着脱自在に取り付けられるように構成され、前記支持体が前記蓋体に取り付けられたとき、前記支持体の内部空間と前記蓋部との間に閉空間が形成されるように構成され、前記貯水部の水が、前記フィルター部材を介して前記内部空間へ流入し、当該内部空間を経て前記排出口から排出可能に構成されている。
上記浄水部材においては、前記支持体の前記一端部側にフランジ部を形成することができ、前記フランジ部と、前記蓋体との間で前記フィルター部材を支持するように構成することができる。
本発明によれば、濾過速度を速くすることができる。
＜Ａ．第１実施形態＞
＜１．浄水器の概要＞
以下、本発明に係る浄水器用カートリッジ及びこれが取り付けられる容器を有する浄水器の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る浄水器の一部が切り欠かれた斜視図である。図１に示すように、この浄水器は、容器（タンブラー）１と、その内部に収容されるカートリッジ２とを備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
＜１．浄水器の概要＞
以下、本発明に係る浄水器用カートリッジ及びこれが取り付けられる容器を有する浄水器の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る浄水器の一部が切り欠かれた斜視図である。図１に示すように、この浄水器は、容器（タンブラー）１と、その内部に収容されるカートリッジ２とを備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
＜２．容器の概要＞
図１に示すように、容器１は、上部に開口を有し、水を貯める貯水部１１と、この貯水部１１の上部開口を閉じる蓋体１２と、を備えている。貯水部１１は、上部が開放する円筒状に形成されている。
図１に示すように、容器１は、上部に開口を有し、水を貯める貯水部１１と、この貯水部１１の上部開口を閉じる蓋体１２と、を備えている。貯水部１１は、上部が開放する円筒状に形成されている。
図２は蓋体を下側から見た斜視図である。図１及び図２に示すように、蓋体１２は、円筒状の取付部１２１と、この取付部１２１の上部を塞ぐ蓋本体１２２と、を有している。取付部１２１は、貯水部１１の上部開口に着脱自在に取り付けられるようになっている。そのため、取付部１２１の外径と貯水部１１の上部開口の内径とはほぼ同じ大きさになっている。また、取付部１２１の外周面には、周方向の全体に亘って環状のＯリング（図示省略）が取り付けられており、このＯリングが貯水部１１の上部開口の内周面と取付部１２１の外周面との間に配置されることで、両者が液密に固定される。なお、取付部１２１と貯水部１１との固定方法は、着脱自在であれば、特には限定されず、ネジ式など種々の態様にすることができる。
蓋本体は、円板状に形成され、その外径は取付部よりもやや大きくなっている。また、蓋本体１２２には、その中心から径方向外方にずれた位置に、円形の飲み口（排出口）１２３が形成されており、この飲み口１２３を介して、貯水部１１内の水が排出されるようになっている。飲み口１２３は、水が排出されるのに十分な大きさに形成されており、使用者が口を付けたときには、飲み口１２３から水を飲むことができるが、同時に飲み口１２３には外部から空気が流入するようになっている。なお、図示を省略するが、蓋本体１２２には、飲み口１２３を開閉可能に塞ぐ閉鎖部材が取り付けられている。
＜３．カートリッジの概要＞
次に、カートリッジ２について、図３及び図４を参照しつつ説明する。図３はカートリッジを上から見た斜視図、図４はカートリッジを下から見た斜視図である。図３及び図４に示すように、このカートリッジ２は、円筒状の内筒３と、この内筒３が嵌め込まれる円筒状の外筒４と、内筒３と外筒４の間に配置されるフィルター部材５とを備えており、内筒３の上端部が、容器１の蓋体１２に着脱自在に取り付けられるようになっている。以下、各部材について詳細に説明する。
次に、カートリッジ２について、図３及び図４を参照しつつ説明する。図３はカートリッジを上から見た斜視図、図４はカートリッジを下から見た斜視図である。図３及び図４に示すように、このカートリッジ２は、円筒状の内筒３と、この内筒３が嵌め込まれる円筒状の外筒４と、内筒３と外筒４の間に配置されるフィルター部材５とを備えており、内筒３の上端部が、容器１の蓋体１２に着脱自在に取り付けられるようになっている。以下、各部材について詳細に説明する。
＜３－１．内筒＞
図５は内筒を上から見た斜視図である。図５に示すように、内筒３は、上部及び下部が開放される円筒状の周壁部３１と、この周壁部３１の上端から径方向外方へ延びる平面視円形状のフランジ部３２と、を備えている。周壁部３１には、複数の矩形状の貫通孔３１１が形成されており、この貫通孔３１１を介して内筒３の外部と内部空間とが連通している。フランジ部３２の外周面には周方向の全体亘って凹部（図示省略）が形成されており、この凹部に環状のＯリング３３が嵌め込まれている。後述するように、このカートリッジ２は、フランジ部３２の外周面が、蓋体１２の取付部１２１の内周面に着脱自在に固定されるようになっている。このとき、Ｏリング３３がフランジ部３２の外周面と取付部１２１の内周面との間に配置されることで、両者が液密に固定される。また、フランジ部３２の上面の一部には、円弧状の窪み３２１が形成されている。なお、内筒３を形成する材料は特には限定されないが、例えば、樹脂材料、金属など種々の材料で形成することができる。この点は、外筒４や容器１についても同様である。
図５は内筒を上から見た斜視図である。図５に示すように、内筒３は、上部及び下部が開放される円筒状の周壁部３１と、この周壁部３１の上端から径方向外方へ延びる平面視円形状のフランジ部３２と、を備えている。周壁部３１には、複数の矩形状の貫通孔３１１が形成されており、この貫通孔３１１を介して内筒３の外部と内部空間とが連通している。フランジ部３２の外周面には周方向の全体亘って凹部（図示省略）が形成されており、この凹部に環状のＯリング３３が嵌め込まれている。後述するように、このカートリッジ２は、フランジ部３２の外周面が、蓋体１２の取付部１２１の内周面に着脱自在に固定されるようになっている。このとき、Ｏリング３３がフランジ部３２の外周面と取付部１２１の内周面との間に配置されることで、両者が液密に固定される。また、フランジ部３２の上面の一部には、円弧状の窪み３２１が形成されている。なお、内筒３を形成する材料は特には限定されないが、例えば、樹脂材料、金属など種々の材料で形成することができる。この点は、外筒４や容器１についても同様である。
＜３－２．外筒＞
図６は外筒を上から見た斜視図、図７は外筒を下から見た斜視図である。図６及び図７に示すように、外筒４は、円筒状の周壁部４１と、周壁部４１の下部を塞ぐ閉鎖部４２と、を備えており、周壁部４１の上部は開放されている。周壁部４１の内径は、内筒３の周壁部３１の外径よりもやや大きくなっており、この隙間にフィルター部材５が配置される。但し、外筒４の周壁部４１の外径は、内筒３のフランジ部３２の外径よりも小さくなっているため、カートリッジ２が容器１に取り付けられたときには、外筒４の周壁部４１と貯水部１１の内周面との間には隙間が形成される。したがって、貯水部１１の水は、この隙間から外筒４の内部へ流入するようになっている。また、この周壁部４１の上下方向の長さは、内筒３の周壁部３１の上下方向の長さとほぼ同じである。
図６は外筒を上から見た斜視図、図７は外筒を下から見た斜視図である。図６及び図７に示すように、外筒４は、円筒状の周壁部４１と、周壁部４１の下部を塞ぐ閉鎖部４２と、を備えており、周壁部４１の上部は開放されている。周壁部４１の内径は、内筒３の周壁部３１の外径よりもやや大きくなっており、この隙間にフィルター部材５が配置される。但し、外筒４の周壁部４１の外径は、内筒３のフランジ部３２の外径よりも小さくなっているため、カートリッジ２が容器１に取り付けられたときには、外筒４の周壁部４１と貯水部１１の内周面との間には隙間が形成される。したがって、貯水部１１の水は、この隙間から外筒４の内部へ流入するようになっている。また、この周壁部４１の上下方向の長さは、内筒３の周壁部３１の上下方向の長さとほぼ同じである。
外筒４の周壁部４１には、内筒３と同様に複数の矩形状の貫通孔４１１が形成されており、この貫通孔４１１を介して外筒４の外部と内部空間とが連通している。また、周壁部４１の外周面の一部には、軸方向に延びる凸部４１２が形成されており、この凸部４１２と対応するように周壁部４１の内周面には軸方向に延びる凹部４１３が形成されている。また、閉鎖部４２には、その中心から径方向外方にずれた位置に円形状の空気孔４２１が形成されており、この空気孔４２１を介して、外筒４の外部と内部空間とが連通している。
＜３－３．フィルター部材＞
フィルター部材５は、シート状のフェルトによって形成されており、上記のように、内筒３と外筒４との間に配置される。なお、本発明において、フェルトとは不織布のことを示し、例えば、ニードルパンチ不織布、湿式抄紙不織布等が挙げられる。この点は後述する第２実施形態でも同じである。また、フィルター部材５の厚さは、例えば、１～５ｍｍであることが好ましく、２～４ｍｍであることがさらに好ましい。また、フィルター部材５の見かけ密度としては、例えば、０．０５～０．２５ｇ／ｃｍ3が挙げられ、０．０５～０．１５ｇ／ｃｍ3が好ましく挙げられる。
フィルター部材５は、シート状のフェルトによって形成されており、上記のように、内筒３と外筒４との間に配置される。なお、本発明において、フェルトとは不織布のことを示し、例えば、ニードルパンチ不織布、湿式抄紙不織布等が挙げられる。この点は後述する第２実施形態でも同じである。また、フィルター部材５の厚さは、例えば、１～５ｍｍであることが好ましく、２～４ｍｍであることがさらに好ましい。また、フィルター部材５の見かけ密度としては、例えば、０．０５～０．２５ｇ／ｃｍ3が挙げられ、０．０５～０．１５ｇ／ｃｍ3が好ましく挙げられる。
図８はフィルター部材が取付けられた内筒の斜視図、図９は図３のＡ－Ａ線断面図である。図８に示すように、フィルター部材５は、内筒３の周壁部３１の外面に巻き付けられる。そのため、フィルター部材５の上下方向の長さは、内筒３の周壁部３１の上下方向（軸方向）の長さとほぼ同じである。また、フィルター部材５の周方向の長さは、周壁部３１の周方向の長さよりもやや長くなっている。そのため、フィルター部材５を周壁部３１に巻き付けたときには、周方向の一端部と他端部とが重なり、この重なり部分５１を接着剤や熱融着などで固定する。したがって、この重なり部分５１は、他の部分よりも膨らんでおり、周壁部３１の軸方向に沿って延びている。そして、図９に示すように、この重なり部分５１が、外筒４の周壁部４１の凹部４１３に配置される。
フィルター部材５を形成する材料は、水の濾過が可能であれば、特には限定されないが、例えば、活性炭繊維によるフェルトによって形成することができる。上記フェルトは、活性炭繊維以外に、粒状活性炭、ゼオライト、イオン交換繊維、イオン交換樹脂、キレート繊維、セラミック、亜硫酸カルシウム、中空糸などを含有することができる。中でも、本発明の浄水器の保管中におけるフェルトの抗菌性をより向上させる観点から、抗菌剤を担持しない活性炭繊維と、抗菌剤を担持する、活性炭繊維、粒状活性炭及びゼオライトからなる群より選択される１種以上と、を含むものとすることが好ましく、長期間の使用によっても抗菌性をより一層維持しやすくする観点から、抗菌剤を担持しない活性炭繊維と、抗菌剤が練りこまれた、活性炭繊維又は粒状活性炭と、を含むことがより好ましい。活性炭に練りこまれる抗菌剤としては、例えば、銀、亜鉛及び銅からなる群より選ばれる１種以上の金属単体又は金属化合物が好ましく、当該金属化合物としては、当該金属塩が好ましく挙げられる。銀塩としては硝酸銀、酢酸銀、硫酸銀、アセチルアセトナト銀が挙げられ、亜鉛塩としては硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、硫酸亜鉛が挙げられ、銅塩としては硝酸銅、酢酸銅、硫酸銅が挙げられる。また、フェルトには、バインダー成分を含むことが好ましく、当該バインダー成分としては、パルプ、熱融着性繊維が挙げられる。
＜３－４．カートリッジの組立＞
次に、カートリッジの組立について、図１０も参照しつつ説明する。図１０はカートリッジの平面図である。まず、図８に示すように、フィルター部材５を内筒３の周壁部３１に巻き付け、その周方向の一端部と他端部とを重ね、この重なり部分５１を接着剤や熱融着などで固定する。次に、フィルター部材５を取り付けた内筒３を外筒４に嵌め込む。この過程において、図１０に示すように、内筒３のフランジ部３２の窪み３２１と、外筒４の空気孔４２１とが内筒３の軸線Ｌを挟んで互いに反対に位置するように調整する。こうして、カートリッジの組み立てが完了する。
次に、カートリッジの組立について、図１０も参照しつつ説明する。図１０はカートリッジの平面図である。まず、図８に示すように、フィルター部材５を内筒３の周壁部３１に巻き付け、その周方向の一端部と他端部とを重ね、この重なり部分５１を接着剤や熱融着などで固定する。次に、フィルター部材５を取り付けた内筒３を外筒４に嵌め込む。この過程において、図１０に示すように、内筒３のフランジ部３２の窪み３２１と、外筒４の空気孔４２１とが内筒３の軸線Ｌを挟んで互いに反対に位置するように調整する。こうして、カートリッジの組み立てが完了する。
＜４．浄水器の使用方法＞
次に、上記のように構成された浄水器の使用方法について説明する。まず、カートリッジ２のフランジ部３２を、蓋体１２の取付部１２１の内周面に嵌め込む。このとき、フランジ部３２の窪み３２１が、蓋体１２の飲み口１２３と同じ側に配置されるように、周方向の位置決めを行う。こうして、カートリッジ２が蓋体１２に取り付けられると、カートリッジ２の内筒３の内部空間は、蓋体１２の蓋本体１２２に液密に閉じられるため、閉空間が形成される。
次に、上記のように構成された浄水器の使用方法について説明する。まず、カートリッジ２のフランジ部３２を、蓋体１２の取付部１２１の内周面に嵌め込む。このとき、フランジ部３２の窪み３２１が、蓋体１２の飲み口１２３と同じ側に配置されるように、周方向の位置決めを行う。こうして、カートリッジ２が蓋体１２に取り付けられると、カートリッジ２の内筒３の内部空間は、蓋体１２の蓋本体１２２に液密に閉じられるため、閉空間が形成される。
次に、貯水部１１に水を貯めた後、貯水部１１にカートリッジ２が取り付けられた蓋体１２を取り付ける。そして、浄水器内の水を使用者が飲むときには、飲み口１２３に使用者の口に接触させた状態で、図１１に示すように、飲み口１２３が下側を向くように浄水器を傾ける。
これにより、貯水部１１に貯められた水は、カートリッジ２の外筒４の貫通孔４１１からフィルター部材５を介して内筒３の貫通孔３１１を通過し、内筒３の内部空間に入る。そして、この内部空間に入った水が、蓋体１２の飲み口１２３から排出され、使用者に飲まれる。この過程において、水はフィルター部材５を通過することで、濾過され、浄水となって、内筒３の内部空間に入っていく。この浄水は飲み口１２３から排出されるが、飲み口１２３からは外部の空気が流入し、内部空間に入る。そして、内部空間に溜まる空気は空気孔４２１から貯水部１１内に排出される。これによって、内部空間の浄水がスムーズに飲み口１２３から排出される。
なお、フィルター部材５が目詰まりするなど、浄水機能が低下した場合には、カートリッジ２を交換することができる。すなわち、カートリッジ２を蓋体１２から取り外し、新たなカートリッジ２を蓋体１２に取り付けることができる。
＜５．特徴＞
以上のように、本実施形態に係る浄水器によれば、次の効果を得ることができる。
(1) 本実施形態においては、カートリッジ２が円筒状の内筒３と外筒４とを有し、これらの周壁部３１，４１の間にシート状のフィルター部材５が取り付けられている。すなわち、フィルター部材５を円筒状に形成しているため、フィルター部材５において水が通過する表面積を大きくすることができる。これにより、濾過速度が早くなり、且つフィルター部材５の寿命を長くすることができる。特に、カートリッジ２の外径を大きくすれば、フィルター部材５の表面積を大きくできるため、濾過速度がさらに早くなるとともに、フィルター部材５の寿命をさらに長くすることができる。
以上のように、本実施形態に係る浄水器によれば、次の効果を得ることができる。
(1) 本実施形態においては、カートリッジ２が円筒状の内筒３と外筒４とを有し、これらの周壁部３１，４１の間にシート状のフィルター部材５が取り付けられている。すなわち、フィルター部材５を円筒状に形成しているため、フィルター部材５において水が通過する表面積を大きくすることができる。これにより、濾過速度が早くなり、且つフィルター部材５の寿命を長くすることができる。特に、カートリッジ２の外径を大きくすれば、フィルター部材５の表面積を大きくできるため、濾過速度がさらに早くなるとともに、フィルター部材５の寿命をさらに長くすることができる。
(2) フィルター部材５がシート状に形成され、厚みが小さいため、通過する水の圧力損失を小さくすることができる。したがって、濾過速度を向上することができ、素早く浄水を飲むことができる。
(3) 外筒４の空気孔４２１が、軸線Ｌに対して蓋体１２の飲み口１２３の反対側に形成されているため、内筒３の内部空間の空気を効率よく排出することができる。すなわち、水を飲むときに、飲み口１２３が下になるように容器１を傾けると、空気孔４２１は相対的にカートリッジ２の上部に位置する。そのため、空気が抜けやすくなる。特に、傾けられた容器１においては、空気孔４２１がフィルター部材５の上下方向の中央よりも上方に位置するため、フィルター部材５を通過する水によって空気の排出が阻害されるのが抑制される。
＜６．変形例＞
以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。
以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。
(1) フィルター部材５は、フェルト以外でもよく、例えば、活性炭繊維により形成されるクロスであってもよいし、粒状活性炭を圧縮成型して得られるブロックカーボンであってもよいし、粒状活性炭を袋体に詰め込んだものであってもよい。また、フィルター部材５の形状も特には限定されず、一定の厚みのフィルター部材のほか、厚みが一定ではなく変化しているものも使用することができる。この点は、後述する第２実施形態でも同じである。
(2) 上記実施形態では、外筒４に閉鎖部４２を設けているが、内筒３に閉鎖部を設けてもよい。すなわち、カートリッジ２に円筒状の内部空間が形成され、それを下側から塞ぐ閉鎖部に空気孔が形成されていればよい。
(3) カートリッジ２の外形は円筒状でなくてもよく、角筒状（あるいは多角筒状）、または断面が異形状であってもよい。また、上記実施形態では、内筒３及び外筒４に、水が通過する複数の貫通孔３１１，４１１を形成しているが、これに限定されない。すなわち、これらの周壁部３１，４１を水が通過すればよいため、例えば、多孔質の材料で内筒３及び外筒４の周壁部を形成することもできる。
(4) 上記実施形態では、内筒３と外筒４との間にフィルター部材５を設けているが、カートリッジ２は必ずしも内筒３と外筒４を有していなくてもよく、カートリッジ２を円筒状に形成された支持体により形成し、その周壁部の内側及び外側の少なくとも一方に、水が通過するようにフィルター部材５が支持されていればよい。この場合、予め筒状に形成されたフィルター部材を用いてもよい。但し、フィルター部材の形態や取付方法は特には限定されず、例えば、周壁部の全体ではなく、一部に取付けられていてもよい。また、フィルター部材を支持体に対して着脱自在に取り付けるようにし、フィルター部材のみを交換できるようにしてもよい。
(5) カートリッジ２を蓋体１２に着脱取り付ける手段は特には限定されない。少なくともカートリッジ２の外周面と貯水部１１の内周面との間に水が通過する隙間が形成されるようにカートリッジ２が蓋体１２に取り付けられればよい。したがって、カートリッジ２には、必ずしもフランジ部３２は必要ではない。
(6) 空気孔４２１の位置は特には限定されないが、上記のように、内筒３の軸線Ｌを挟んで反対側に設けることが好ましい。この点は、後述する第２実施形態でも同じである。
(7) 上記実施形態では、本発明の容器の一実施形態として使用者が直接口を付けて水を飲む容器（タンブラー）を例示したが、これに限定されるものではなく、貯めた水をカートリッジにより濾過して排出するものであれば、その形状、用途も特には限定されない。また、容器は、水を貯める貯水部と、その上部開口を塞ぎ、排出口が形成された蓋体とを有していればよく、蓋体にカートリッジを着脱自在に取り付け、上記のような閉空間を形成することができるのであれば、蓋体の構成も特には限定されない。
＜Ｂ．第２実施形態＞
＜１．浄水器の概要＞
以下、本発明に係る浄水部材及びこれが取り付けられる貯水部を有する浄水器の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１２は本実施形態に係る浄水器の一部が切り欠かれた斜視図、図１３は図１２の分解斜視図である。図１２に示すように、この浄水器は、タンブラー状の貯水部６と、これに取り付けられる浄水部材７０と、を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
＜１．浄水器の概要＞
以下、本発明に係る浄水部材及びこれが取り付けられる貯水部を有する浄水器の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１２は本実施形態に係る浄水器の一部が切り欠かれた斜視図、図１３は図１２の分解斜視図である。図１２に示すように、この浄水器は、タンブラー状の貯水部６と、これに取り付けられる浄水部材７０と、を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
＜２．貯水部＞
図１３に示すように、貯水部６は、水を貯めるように、円筒状の外壁部６１と、この外壁部６１の下端部を塞ぐ底壁部６２と、を有しており、上部が開放している。そして、外壁部６１の上端部には、次に説明する浄水部材７０の蓋体７を取り付けるための雄ネジ６３が形成されている。
図１３に示すように、貯水部６は、水を貯めるように、円筒状の外壁部６１と、この外壁部６１の下端部を塞ぐ底壁部６２と、を有しており、上部が開放している。そして、外壁部６１の上端部には、次に説明する浄水部材７０の蓋体７を取り付けるための雄ネジ６３が形成されている。
＜３．浄水部材＞
図１２及び図１３に示すように、浄水部材７０は、貯水部６の上部開口を着脱自在に塞ぐ蓋体７と、この蓋体７の下側に取り付けられる支持体８と、この支持体８に着脱自在に取り付けられるフィルター部材９と、を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
図１２及び図１３に示すように、浄水部材７０は、貯水部６の上部開口を着脱自在に塞ぐ蓋体７と、この蓋体７の下側に取り付けられる支持体８と、この支持体８に着脱自在に取り付けられるフィルター部材９と、を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
＜３－１．蓋体＞
図１４は蓋体の平面図、図１５は図１４の断面図である。図１２～図１５に示すように、蓋体７は、円筒状の取付部７１と、この取付部７１の上部を塞ぐ円板状の蓋本体７２と、を有している。取付部７１は、貯水部６の上部開口に着脱自在に取り付けられるようになっている。そのため、取付部７１の内壁面には、貯水部６の雄ネジ６３と螺合する雌ネジ７１１が形成されている。蓋本体７２の下面において、貯水部６の外壁部６１の上端面と接する部分には、周方向の全体に亘って環状のＯリング７２５が取り付けられており、このＯリング７２５によって、蓋体７と貯水部６とが液密に固定される。なお、取付部７１と貯水部６との固定方法は、着脱自在であれば、特には限定されず、ネジ式以外の種々の態様にすることができる。
図１４は蓋体の平面図、図１５は図１４の断面図である。図１２～図１５に示すように、蓋体７は、円筒状の取付部７１と、この取付部７１の上部を塞ぐ円板状の蓋本体７２と、を有している。取付部７１は、貯水部６の上部開口に着脱自在に取り付けられるようになっている。そのため、取付部７１の内壁面には、貯水部６の雄ネジ６３と螺合する雌ネジ７１１が形成されている。蓋本体７２の下面において、貯水部６の外壁部６１の上端面と接する部分には、周方向の全体に亘って環状のＯリング７２５が取り付けられており、このＯリング７２５によって、蓋体７と貯水部６とが液密に固定される。なお、取付部７１と貯水部６との固定方法は、着脱自在であれば、特には限定されず、ネジ式以外の種々の態様にすることができる。
蓋本体７２の中央には円形の排出口７２１が形成されている。この排出口７２１の内壁面の下部には、径方向内方に突出する円弧状の４つの突出部７２２が周方向に隙間７２３をおいて形成されている。すなわち、突出部７２２間の隙間７２３は、周方向に９０度おきに形成されている。また、各突出部７２２の周方向の一端部において、隙間７２３と隣接する部分には、周方向に延びる切り欠き７２４がそれぞれ形成されている。
＜３－２．支持体＞
図１６は支持体の平面図、図１７は図１６の断面図である。図１３，図１６及び図１７に示すように、支持体８は、円筒状の周壁部８１と、周壁部８１の下部を塞ぐ閉鎖部８２と、を備えており、周壁部８１の上部は開放されている。周壁部８１には、複数の矩形状の貫通孔８１１が形成されており、この貫通孔８１１を介して支持体８の外部と内部空間とが連通している。また、周壁部８１の上端には、周方向に９０度おきに４つの係合部８３が形成されており、これらは上述した蓋体７の突出部７２２に係合するようになっている。各係合部８３は、上方に延びる第１部位８３１と、第１部位８３１から径方向外方に突出する第２部位８３２と、を備えている。
図１６は支持体の平面図、図１７は図１６の断面図である。図１３，図１６及び図１７に示すように、支持体８は、円筒状の周壁部８１と、周壁部８１の下部を塞ぐ閉鎖部８２と、を備えており、周壁部８１の上部は開放されている。周壁部８１には、複数の矩形状の貫通孔８１１が形成されており、この貫通孔８１１を介して支持体８の外部と内部空間とが連通している。また、周壁部８１の上端には、周方向に９０度おきに４つの係合部８３が形成されており、これらは上述した蓋体７の突出部７２２に係合するようになっている。各係合部８３は、上方に延びる第１部位８３１と、第１部位８３１から径方向外方に突出する第２部位８３２と、を備えている。
閉鎖部８２には、その中心から径方向外方にずれた位置に円形状の空気孔８２１が形成されており、この空気孔８２１を介して、支持体８の外部と内部空間とが連通している。また、閉鎖部８２の周囲には、周壁部８１よりも径方向外方に突出するフランジ部８２２が形成されている。
＜３－３．フィルター部材＞
フィルター部材９は、軸方向の上端及び下端が開放された円筒状に形成されており、シート状のフェルトを複数層に亘って積層することで形成されている。このフィルター部材９の内径は、支持体８の係合部８３の外径よりも大きく、フィルター部材９の外径は、支持体８のフランジ部８２２の外径よりも小さくなっている。フィルター部材９の厚さは、例えば、３～１２ｍｍであることが好ましく、５～９ｍｍであることがさらに好ましい。また、フィルター部材５の見かけ密度としては、例えば、０．１０～０．４０ｇ／ｃｍ3が挙げられ、０．１０～０．２０ｇ／ｃｍ3が好ましく挙げられる。
フィルター部材９は、軸方向の上端及び下端が開放された円筒状に形成されており、シート状のフェルトを複数層に亘って積層することで形成されている。このフィルター部材９の内径は、支持体８の係合部８３の外径よりも大きく、フィルター部材９の外径は、支持体８のフランジ部８２２の外径よりも小さくなっている。フィルター部材９の厚さは、例えば、３～１２ｍｍであることが好ましく、５～９ｍｍであることがさらに好ましい。また、フィルター部材５の見かけ密度としては、例えば、０．１０～０．４０ｇ／ｃｍ3が挙げられ、０．１０～０．２０ｇ／ｃｍ3が好ましく挙げられる。
＜４．浄水部材の組み立て方法＞
次に、浄水部材の組み立て方法について、説明する。まず、図１８に示すように、フィルター部材９の内部空間に支持体８の周壁部８１を挿通し、フランジ部８２２によってフィルター部材９の下端部を支持する。
次に、浄水部材の組み立て方法について、説明する。まず、図１８に示すように、フィルター部材９の内部空間に支持体８の周壁部８１を挿通し、フランジ部８２２によってフィルター部材９の下端部を支持する。
次に、支持体８に蓋体７を取り付ける。これについて、図１９～図２１を参照しつつ説明する。図１９及び図２０は、蓋体及び支持体の平面図である。但し、これらの図では、説明の便宜のため、支持体８にハッチングを施している。また、図２０は、組み立て後の浄水部材の断面図である。
まず、図１９に示すように支持体８の４つの係合部８３を蓋体７の４つの隙間７２３の下方に位置決めし、各係合部８３を各隙間７２３に挿通する。このとき、係合部８３の第２部位８３２が、蓋体７の突出部７２２よりも上方に位置する。これに続いて、支持体８を反時計回りに回転させる。これにより、図２０に示すように、係合部８３の第１部位８３１が切り欠き７２４に係合するとともに、第２部位８３２が突出部７２２の上面に係合する。こうして、係合部８３が抜け止めになって、支持体８が蓋体７に固定される。また、このとき、図２１に示すように、フィルター部材９の上端面が蓋本体７２の下面に当接する。これにより、フィルター部材９、閉鎖部８２、及びフランジ部８２２によって、浄水が流入するための空間が形成される。こうして、浄水部材７０の組立が完了する。
＜５．浄水器の使用方法＞
次に、上記のように構成された浄水器の使用方法について説明する。まず、貯水部６に水を貯めた後、図１２に示すように、貯水部６に浄水部材７０を取り付ける。そして、浄水器内の水を排出するときに、図２２に示すように、排出口７２１が下側を向くように浄水器を傾ける。
次に、上記のように構成された浄水器の使用方法について説明する。まず、貯水部６に水を貯めた後、図１２に示すように、貯水部６に浄水部材７０を取り付ける。そして、浄水器内の水を排出するときに、図２２に示すように、排出口７２１が下側を向くように浄水器を傾ける。
これにより、貯水部６に貯められた水は、浄水部材７０のフィルター部材９を介して支持体８の貫通孔８１１を通過し、周壁部８１の内部空間に入る。そして、この内部空間に入った水が、蓋体７の排出口７２１から排出される。この過程において、水はフィルター部材９を通過することで、濾過され、浄水となって、周壁部８１の内部空間に入っていく。この浄水は排出口７２１から排出されるが、排出口７２１からは外部の空気が流入し、内部空間に入る。そして、内部空間に溜まる空気は空気孔８２１から貯水部６内に排出される。これによって、内部空間の浄水がスムーズに排出口７２１から排出される。
なお、フィルター部材９が目詰まりするなど、浄水機能が低下した場合には、フィルター部材９のみを交換することができる。すなわち、支持体８を蓋体７から取り外し、支持体８からフィルター部材９を取り外した後、新たなフィルター部材９を支持体８に取り付けることができる。
＜６．特徴＞
以上のように、本実施形態に係る浄水器によれば、次の効果を得ることができる。
(1) 本実施形態においては、第１実施形態の効果の項で示した(1)～(3)と同様の効果を得ることができる。
以上のように、本実施形態に係る浄水器によれば、次の効果を得ることができる。
(1) 本実施形態においては、第１実施形態の効果の項で示した(1)～(3)と同様の効果を得ることができる。
(2) 支持体８に対してフィルター部材９が着脱自在であり、且つ支持体８に対して蓋体７が着脱自在であるため、フィルター部材９のみを交換することができる。したがって、支持体８及び蓋体７については、繰り返し使用することができるため、環境に配慮した浄水部材７０を提供することができる。
＜７．変形例＞
以上、本発明の第２実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。
以上、本発明の第２実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせることができる。
(1) 本実施形態では、蓋体７の排出口７２１を開閉自在に閉じる蓋部材を省略しているが、適宜設けることができる。また、使用者が直接口を付けて浄水を飲むことができるように、排出口７２１またはこれを覆う蓋部材の形状を調整することができる。
(2) 支持体８と蓋体７との固定方法は、特には限定されず、上述したように係合部８３と突出部７２２とで固定する以外の方法でもよく、これらが着脱自在に固定されればよい。
(3) 本実施形態では、フィルター部材は、支持体８の周壁部８１の外面を覆うように配置されているが、内面を覆うように配置されてもよい。
(4) 本実施形態の浄水部材７０が取り付けられる貯水部６の形状は特には限定されず、水を貯めることができるとともに、蓋体７が着脱自在に取り付けられるように構成されていればよい。また、蓋体７の形態も、貯水部６の形状に合わせて適宜変更することができる。
１ 容器（タンブラー）
１１ 貯水部
１２ 蓋体
１２３ 飲み口（排出口）
２ カートリッジ
３ 内筒
３１ 周壁部
４ 外筒
４１ 周壁部
４１３ 凹部
４２ 閉鎖部
４２１ 空気孔
５ フィルター部材
６ 貯水部
７ 蓋体
８ 支持体
９ フィルター部材
７０ 浄水部材
１１ 貯水部
１２ 蓋体
１２３ 飲み口（排出口）
２ カートリッジ
３ 内筒
３１ 周壁部
４ 外筒
４１ 周壁部
４１３ 凹部
４２ 閉鎖部
４２１ 空気孔
５ フィルター部材
６ 貯水部
７ 蓋体
８ 支持体
９ フィルター部材
７０ 浄水部材
Claims (7)
- 上部に開口を有する貯水部に取り付けられる浄水部材であって、
前記貯水部に溜められた水を排出する排出口を有し、前記貯水部の開口を閉じる蓋体と、
筒状に形成された周壁部と、前記周壁部の軸方向の一端部を閉じ空気孔が形成された閉鎖部と、有し、前記周壁部において、前記軸方向の他端部が開放されている支持体と、
前記支持体において、前記周壁部の外面を覆うように着脱自在に取り付けられる筒状のフィルター部材と、
を備え、
前記支持体の他端部が、前記蓋体に着脱自在に取り付けられるように構成され、
前記貯水部の水が、前記フィルター部材を介して前記支持体の内部空間へ流入し、当該内部空間を経て前記排出口から排出可能に構成され、
前記支持体の前記一端部側にフランジ部が形成されており、
前記フランジ部と、前記蓋体との間で前記フィルター部材を支持するように構成され、
前記蓋体は、
円筒状の取付部と、
前記取付部の上部を塞ぐ円板状の蓋本体と、
を有し、
前記排出口は、前記蓋本体の中央に形成された円形の開口であり、前記排出口の内壁面の下部には、径方向内側に突出する円弧状の複数の突出部が、周方向に隙間をおいて形成され、前記複数の突出部の各々には、周方向の一端部において、前記隙間と隣接する部分に、周方向に延びる切り欠きが形成され、
前記支持体の前記周壁部の上端には、周方向に所定の間隔をおいて複数の係合部が形成され、前記複数の係合部のそれぞれは、
上方に延びる第１部位と、
前記第１部位から径方向外方に突出する第２部位と、
を備え、
前記複数の係合部のそれぞれの前記第１部位が、前記複数の突出部の各々の前記切り欠きに係合するとともに、前記複数の係合部のそれぞれの前記第２部位が前記複数の突出部の各々の上面に係合し、
前記フィルター部材の上端面が、前記蓋体の前記蓋本体の下面に当接する、
浄水部材。 - 前記支持体の前記周壁部の前記外面と前記フィルター部材の内周面との間には隙間が形成されている、
請求項１に記載の浄水部材。 - 前記フィルター部材は、シート状のフェルトを複数層に亘って積層することで形成されている、
請求項１または２に記載の浄水部材。 - 前記フィルター部材の厚さは、３～１２ｍｍである、
請求項１から３の何れか１項に記載の浄水部材。 - 前記フィルター部材の厚さは、５～９ｍｍである、
請求項４に記載の浄水部材。 - 前記フィルター部材の見かけ密度は、０．１０～０．４０ｇ／ｃｍ3である、
請求項１から５の何れか１項に記載の浄水部材。 - 前記フィルター部材の見かけ密度は、０．１０～０．２０ｇ／ｃｍ3である、
請求項６に記載の浄水部材。
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