JPH04145995A - 蛇口取付け微生物フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 十発皿少背景 水処理は実質上すべての都市で使用されている古い技術
であるが、微生物を含まない水の供給は続いている技術
的問題である。典型的には水は微生物を破壊するため塩
素化されるが、該塩素化剤は微生物および他の有機物質
が存在する遊離塩素によって中和された後最低量の塩素
が水中に残るように添加される。

今日まで残っている特定の技術的問題は、使用間に蛇口
に停滞して残っている水が微生物の生育を示し得るとい
う問題である。このため、蛇口を長期間の不使用後に開
くとき、放出される水の最初の分量は、その水が当初濾
過され、塩素化されていても比較的高いバクテリアカウ
ントを持つことがあり得る。

この問題は本発明者の米国特許第４，６７６．８９６号
の解決課題であり、該特許においては不使用期間中上流
で発育し得たバクテリアを不活性化するため、そしてま
た供給される水中に存在するバクテリアおよびビールス
を不活性化するため、蛇口に取付けた紫外線ユニットが
蛇口において水の浄化のために設置される。勿論そのよ
うなユニットは電力を必要とする。

本発明により、電力を必要とせず、そして水が蛇口を通
過するとき水からバクテリアおよびビールスまでも信転
して除去するために使用し得る蛇口取付は水浄化器が提
供される。本発明は蛇口取付はユニットであるため、か
なりの期間停滞して残り、その結果バクテリアが発育し
た水から微生物を除去することが可能である。本発明の
蛇口取付は浄化器は、水道ラインに慣例的に使用される
慣用のフィルターおよび照射器の下流のバクテリアを除
去することができ、そのため新たに開いた蛇口からの最
初の分量さえも実質上微生物を含まないであろう。

本光里■脱凱 本発明において、水流ラインを形成する蛇口を通過する
水のための蛇口取付はフィルターが提供される。ハウジ
ングが蛇口の水流ラインと流れ伝達関係に位置する。微
孔質中空繊維フィルター手段がハウジングを通過する水
をシールして閉塞するように配置される。このためハウ
ジングを通過する水流のすべてはフィルター手段の中空
繊維の多孔質壁を通過しなければならない。中空繊維の
ボアは０．２２ミクロン以下であり、その結果フィルタ
ーは微生物を濾過することができる。

好ましくは、中空繊維フィルターのボアはそれらが通過
させるかまたは阻止する粒子寸法によって測定し、０．
００５ないし０．０５ミクロンの寸法である。このため
、バクテリア寸法の微生物を濾過することが可能になる
のみならず、本発明のフィルターは最も小さい微生物の
除去のための抗ビールスフィルターともなり得る。

好ましくは、蛇口はここで使用する中空繊維フィルター
手段の有用寿命を延長するため、低濁度および低固形分
の予備濾過水源へ接続される。このため、本発明の中空
繊維フィルター手段は、惧用の上水道ラインフィルター
を通過する小微生物および他の粒状物のみを主として捕
捉するために使用される。

本発明に使用する微孔質中空繊維フィルターは、例えば
繊維の長平方向に配向したポリエチレンでつくることが
できる。そのような中空繊維は繊維の長手方向に配向し
たミクロフィブリルと、そして該ミクロフィブリルへ実
質上直角に接続された結節部分によって形成された細長
いボアを有するであろう。これらのボアは重なった多セ
ル構造を形成するように、内壁表面から外壁表面まで互
いに連続していてもよい。中空繊維の空隙率は、少なく
とも６５ｍＲ／ｍ／時／　ｍｍ　Ｈｇの水透過率を示す
ように、約３０ないし９０体積％であることができる。

そのような材料はシンドウらの米国特許第４．４０１，
５６７号に記載されている。

また、本発明の微孔質中空繊維は、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ−４−メチルペンテン１、ポリフッ化
ビニリデン、ポリテトラフルオロプロピレン、ヘキサフ
ルオロプロピレンとテトラフルオロプロピレンの共重合
体、およびフッ化オレフィンモノマーとオレフィンモノ
マーとの共重合体のような疎水性材料からもつくること
ができる。そのような中空繊維材料は２０ないし９０体
積％の空隙率を持ち、そして中空繊維の重量を基準にし
て１ないし１００％の親水化剤で被覆されたボア表面積
の実質量（すなわち１０％以上好ましくは殆ど１００％
）を持つことができる。

親水化剤は、例えばプロピレングリコールと炭素数１２
ないし２２の飽和脂肪酸とのモノエステルであって、２
０°Ｃで個体でかつ実質上水不溶性のものでよい。その
ような材料はヤマモリらの米国特許第４，６６３，２２
７号に記載されている。

本発明に従って使用し得る多孔質疎水性繊維のタイプお
よび使用に対して有意義な特許は、ヤマモリらの米国特
許第４，６７５，２１３号、シンドウらの米国特許第４
，５３０，８０９号、井上らの米国特許第４゜６３６．
３０７号を含む。

好ましくは、蛇口取付はフィルターの中空繊維フィルタ
ー手段は、フィルター手段の中空繊維のＵ字形束よりな
る。ハウジングを通る水流を閉塞するため、ボッティン
グ剤のシール障壁が設りられる。Ｕ字形束は、シール障
壁の片側においてハウジング内部へ中空繊維の開いたボ
ア端部を提供するように、シール障壁を通ってシールさ
れて延びる一対のアームを形成する。Ｕ字形束の残部は
シール障壁の他の側においてハウジング内部を占領し、
中空繊維の壁を通過することなく流体がハウジングを通
過できない構造を提供する。

また、水が通過して流れていない時ハウジングを排水す
る手段を設けるのが好ましい。そのような手段は典型的
には中空繊維フィルター手段の上流に配置され、そのた
め蛇口が閉しられる時、中空繊維フィルター手段は停滞
水中に長期間放置されないであろう。これはバクテリア
がボアを通って分裂しそして発育することによって中空
繊維を通って浸透する可能性を減らす。これはバクテリ
アフィルターに関し以前から認められている現象である
。好ましくは、フィルターの下流のすべての流れライン
部分が自然に排水されるように配置される。

一般に、この系へは約４０ｐｓｉ　　（２，８１２ｋｇ
／　ａＭ　）またはそれ以上の水圧が提供される。その
ような水圧は、ボアが疎水性であっても蛇口が開いた時
、水が速い流れのため中空繊維フィルターのボアを通る
ことを強制するであろう。

本発明の蛇口取付はフィルターは、種々の微生物除去状
況のために使用できる。例えば、それは塩素化によって
は容易に不活性化されないＧｉａｒｄｉａＩａｍｂｌｉ
ａ嚢子を水が含有する地域、またはバクテリアのような
他の微生物の存在が予想される地域において安全な飲用
水を提供するために使用することができる。加えて、本
発明の蛇口取付はフィルターは電子チップ製造用超純水
をポリッシュするために使用することができる。あらか
じめ濾過した水のそのような後処理は、単数のバクテリ
アさえも微細回路を有する電子チップの表面」二の２個
の導体をまたぎ、チップを破滅させる短路を発生し得る
ので価値がある。

本発明において使用される微孔質中空繊維は、性質が疎
水性でもよく、または所望により親水性でもよい。

同血汝脱凱 第１図は、本発明の蛇口取付はフィルターを支承する蛇
口の一部を断面とした正面図である。

第２図は、本発明の蛇口取付はフィルターを支承する蛇
口の他の具体例の一部を断面とした正面図である。

詩文ｍ准列ｌ肌 第１図を参照すると、加圧水源へ接続した水流ライン１
２を有する慣用の蛇口１０が開示され、ライン１２を通
って流れる水は概略的に示した慣用のバルブおよびハン
ドル１４によって制御される。水流ライン１２は、水を
流すための上方人口２２および下方出口２４を有するフ
ィルターハウジング２０を含む水出口端１８に隣接して
、先端の下方へ延びる部分１６を備える。

フィルターハウジング２０の内部は、もし所望であれば
中空繊維透析ユニット等の対応するボッ■ ■ ティング端の製造のための既知の技術に従って、遠心注
型し得るポツティングコンパウンド２６の塊によって閉
塞される。

微孔質中空繊維３０のＵ字形束２８はハウジング２０内
に配置され、Ｕ字形束のそれぞれのアーム３２３４はポ
ツティングコンパウンド２６を通って延び、そのためそ
れらのボアはボッティングコンパウンド２６下方区域３
６においてハウジング２０の内部へそれぞれの端部にお
いて開いている。このため中空繊維３０のボアはＵ字形
通路を形成し、ボアの両端はポツティングコンパウンド
２６を通って区域３６へ開いている。

個々の中空繊維３０は、例えば前に引用した特許に記載
されているように、濾過用途のため慣用的な寸法とされ
た中空繊維でよく、そして好ましくはポリエチレン類で
ある。中空繊維の壁内のボアの寸法は、圧力下に通過す
る最大寸法粒子によって決定して、特に約０．０１ない
し０．０２ミクロンでよい。

従って、蛇口のハンドル１４を開き、そして加■ 圧水が流れライン１２を通過する時、典型的には４０　
ｐ　ｓ　ｉ　　（２，８１２ｋｇ／ＣＴｆｔ）またはそ
れ以上にある加圧水は束２８中の中空繊維３０をボアを
通過することを強制され、バクテリア寸法の粒子等を濾
過する。次に濾過された水は中空繊維３０のそれぞれの
ボアの端部を出てチャンバ一部分３６中へ流れ、そして
バクテリアおよび好ましくは中空繊維３０のボアが可能
な寸法範囲の下限の寸法とされるときはビールスを含ま
ない水を使用者へ提供するように、導管端部１８を出る
。電子およびすべての種類の原虫も、それらはバクテリ
アより大きい寸法にあるので、小さい生きていない粒子
などと共に勿論除去される。

本発明の蛇口取付はフィルターによって製造される水は
超純粋であり、そして典型的には重要な電子部品製造プ
ロセスのため、免疫不能個人の消費のため等に適してい
る。

第２図へ転すると、蛇口取付はフィルターの第２の具体
例４０が開示されている。この具体例においては、圧力
水ライン４２は慣用の蛇口弁４４によって制御され、そ
して浄化水を使用者へ放出のため白鳥首カーブ端部４６
で終わっている。

ハウジング４８は流れライン４２中に設けられる。多孔
質中空繊維のＵ字形束５０はハウジング４８内に配置さ
れ、束の端部５２．５４は以前の具体例と同様にボッテ
ィングコンパウンド５６中に保持され、ボッティングコ
ンパウンド５６は東向の微孔質中空繊維の各自のボアの
端部をこの場合は束の上部に位置するチャンバ一部分６
０と接触して保持する。このため、以前と同様に、流体
は束５０の中空繊維の多孔質壁を通過することなくハウ
ジング４８を通って流れることはできない。

そのような中空繊維は前に記載したように慣用構造のも
のでよい。

加えて、ハウジング４８は、蛇口バルブ４４が閉じられ
たときハウジング４８を排水する下方排水口６２を備え
ることができる。これはまた、排水口６２上方のシステ
ム中の水を蛇口が閉じられた時放置水をＵ字形中空繊維
フィルター５０との接触から後方へ除去するであろう。

これは中空繊紐束５０のボアが親水性であるとき、水が
それらを少しまたは皆無の圧力で流れることができるよ
うに特にそうすることかできる。前に述べたように、こ
れはバクテリアが中空繊維のボア内で分裂することかで
きす、それらの寸法を減らし、そして通常はバクテリア
によって阻止されるボアを通って移動することをさらに
確実にする。排水口の流れ容量は流れライン４２の全体
の流れ容量に比較して低く、そのため処理水の十分な量
が出口ボート４６を通って流れるであろう。

そのような排水口の追加の利益として、蛇口が閉じられ
た時、束５０を既に通過した水も水が排水口６３から流
出する時に逆流するであろう。これはフィルター束５０
によって捕捉された物質のいくらかを動かして除去し、
フィルター束５０の増加した使用寿命を提供するように
それらをシステムから排水口６２の外へ除去することが
できる。

従って、超純粋の微生物を含まない水の製造のための蛇
口取付はフィルターが提供される。停滞する前に惧用の
フィルターシステムを通過した水の停滞したバクテリア
を含んだ分量を浄化することかでき、そのため超純水を
失敗なく使用者へ提供することができる。

」二記は例証目的のみのため提供され、特許請求の範囲
に規定する本発明の範囲を限定することを意図しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛇口取付はフィルターの一部断面正面
図、第２図はその第２の具体例の一部断面正面図である
。 １０．４０は蛇口、■４４４はバルブ、２０４８はハウ
ジング、２８．５０はＵ字形中空繊維束、２６．５６は
ポツティングコンパウンドである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）水流れラインを備える蛇口へ取付け、そこを通過
   する水のためのフィルターであって、前記水流れライン
   と流れ伝達関係に配置されたハウジングと、前記ハウジ
   ングを通る水流をシールして閉塞し、前記ハウジングを
   通るすべての水流はフィルター手段の中空繊維の多孔質
   壁を通過しなければならないように配置した微孔質中空
   繊維フィルター手段を備え、前記中空繊維壁のボアは０
   ．２２ミクロン以下であり、そのため前記フィルター手
   段は微生物を濾過することができることを特徴とする蛇
   口取付けフィルター。
2. （２）前記中空繊維壁のボアは０．００５ないし０．０
   ５ミクロンの寸法である第１項の蛇口取付けフィルター
   。
3. （３）前記蛇口は、低濁度および低固形分の予備濾過水
   源へ接続される第１項の蛇口取付けフィルター。
4. （４）前記中空繊維フィルター手段は、フィルター手段
   の前記中空繊維のＵ字形束と、前記ハウジングを通る水
   流を閉塞するポッティングコンパウンドのシール障壁と
   を含み、前記Ｕ字形束は前記シール障壁の片側において
   ハウジング内部へ前記中空繊維の開いたボア端部を提供
   するように前記シール障壁を通ってシールされて延びる
   アームを備え、前記Ｕ字形束の残部はシール障壁の他の
   側においてハウジング内部を占領している第１項の蛇口
   取付けフィルター。
5. （５）水が流れない時ハウジングを排水するための手段
   が前記中空繊維フィルター手段の上流に配置されている
   第１項の蛇口取付けフィルター。
6. （６）前記微孔質中空繊維は中空繊維の長手方向に配向
   されており、前記中空繊維は繊維の長手方向に配向され
   たミクロフィブリルと、そして前記ミクロフィブリルへ
   それに対し直交関係に接続された結節部分とによって形
   成された細長いボアを備え、前記ボアは重なった多セル
   構造を形成するように内壁表面から外壁表面まで相互に
   連続しており、前記繊維は約３０ないし約９０体積％の
   空隙率および少なくとも約６５ｍｌ／ｍ＾２／時／ｍｍ
   Ｈｇの水透過率を持っている第１項の蛇口取付けフィル
   ター。
7. （７）前記微孔質中空繊維はポリエチレン製である第６
   項の蛇口取付けフィルター。
8. （８）前記微孔質中空繊維は、ポリエチレン、ポリプロ
   ピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１，ポリフッ化ビ
   ニリデン、ポリテトラフルオロプロピレン、ヘキサフル
   オロプロピレンとテトラフルオロプロピレンの共重合体
   、およびフッ化オレフィンモノマーとオレフィンモノマ
   ーの共重合体よりなる群から選ばれた疎水性材料製であ
   り、前記中空繊維の膜は２０ないし９０体積％の空隙率
   を有し、前記中空繊維膜は該膜の重量を基準にして１な
   いし１００重量％の親水化剤で被覆されたそのボアの表
   面積１０％以上を有する第１項の蛇口取付けフィルター
   。
9. （９）前記親水化剤は、プロピレングリコールと炭素数
   １２ないし２２の飽和脂肪酸のモノエステルであり、前
   記モノエステルは２０℃において固体であり、かつ実質
   上水に不溶である第８項の蛇口取付けフィルター。