JPH04156993A - 浄水器 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は主に一般家庭において水道水等の飲料用水を浄
化処理するために利用される浄水器に関する。

（従来の技術） 現在、家庭用浄水器としては各種のものが市場に出回っ
ている。それらは大きく分類して、水道の蛇口に直接取
付ける直結タイプと、水道の蛇口から適当な配管を介し
導水する据え置きタイプとに分けられる。一般に据え置
きタイプの方が処理水量が大きい。

これらの直結タイプや据え置きタイプの浄水器は、いず
れにおいても、脱塩素臭用活性炭或いは軟水化用イオン
交換樹脂と多数本の除菌用中空糸フィルタとを同一の一
体型のモジュール内に設置して構成されている。そして
活性炭の脱臭機能或いはイオン交換樹脂の軟水化機能と
中空糸フィルタの除菌機能のどちらか一方が低下した場
合には、その個々の補充や交換ができず、全体を新しい
ものと交換して使用している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した浄水器に用いられている除菌用中空
糸フィルタは、高度な繊維の紡糸技術を駆使して製作さ
れ半透性膜の中空糸を多数本並設してなるもので、その
各中空糸の膜孔径は０．０４〜０．１μｍと言った非常
に微細で、高性能フィルタとしてかなり高価である。こ
のためにこの中空糸フィルタの寿命をできるだけ長く維
持して長期間有効利用を図りたいところである。

そこで、前段に孔径の異なる（粗い）プレフィルタを設
置することで、後段の高価な中空糸フィルタの寿命を延
長することが考えられる。

しかしながら、そのプレフィルタの設置により中空糸フ
ィルタの寿命が伸びても、その中空糸フィルタと同一の
一体型モジュール内に充填されている脱塩素臭用活性炭
或いは軟水化用イオン交換樹脂か、前記寿命か伸びた中
空糸フィルタの積算処理水量分に見合わす、早く脱臭機
能或いは軟水化機能を失ってしまうので、浄水器として
は使用不可となって、そっくり新しいものと交換しなけ
ればならないので、せっかくプレフィルタの設置により
中空糸フィルタの寿命を伸ばしても意味かなく不経済で
ある。

そうかと言って、寿命か伸びた中空糸フィルタの積算処
理水量分に見合う脱塩素臭用活性炭或いは軟水化用イオ
ン交換樹脂の量は膨大であって、これを−度に一体型モ
ジュール内に充填することは、一般家庭用の浄水器とし
て大きさやコストの面で現実的でない問題がある。

この為に、中空糸フィルタと脱塩素臭用活性炭或いは軟
水化用イオン交換樹脂とを別々のモジュールにして構成
し、その活性炭或いはイオン交換樹脂のモジュールを、
この脱臭機能或いは軟水化機能の低下に応じ随時交換可
能にすることを考えた。

こうした場合、活性炭或いはイオン交換樹脂のモジュー
ルの交換時に、多量の空気が浄水器内に侵入し、この空
気の逃げ場がないと、この空気が水と一緒に中空糸フィ
ルタのモジュール内に混入することになる。このために
空気の存在による表面張力の関係で水が中空糸フィルタ
の微細な膜孔に通過し難くなり、膜孔径０．１μｍの場
合で約４〜５ｋｇｆ／ｃｊ以上の水頭圧をかける必要か
生じ、一般水道水では困難である。

また一方、飲料水は１０〜１５℃が最もおいしく感じる
温度といわれているが、夏期には水道水の温度は２５℃
前後にもなり、せっかく浄水器で悪臭等を除去したにも
かかわらず、あまりおいしく感じられない。このために
、その浄水器通過水を適当な容器に一旦入れて冷蔵庫等
により冷却する必要がある。

本発明は前記事情に鑑みなされ、その第１の目的とする
ところは、プレフィルタの利用により高価な中空糸フィ
ルタの寿命を延長でき、しかもプレフィルタと共に脱塩
素臭用活性炭或いは軟水化用イオン交換樹脂の交換か簡
単にでき、寿命が伸びた中空糸フィルタの積算処理水量
分に見合う膨大な量の脱塩素臭用活性炭或いは軟水化用
イオン交換樹脂を一度に装填しておく必要かなく、全体
的な大型化やコスト高を招くことなく長期間有効に使用
できる経済的な浄水器を提供することにある。

また、本発明の第２の目的とするところは、前記目的に
加え、プレフィルタと共に脱塩素臭用活性炭或いは軟水
化用イオン交換樹脂の交換時に入る空気を、水の導入に
伴い自動的に外部に逃がすことができて、中空糸フィル
タのモジュール内への空気混入を防止し、中空糸フィル
タの微細な膜孔に対する水の表面張力による通過難を解
消でき、何ら問題無く浄水処理継続が図れ、しかも空気
抜き後は確実にシールして水漏れを防止できる浄水器を
提供することにある。

また、本発明の第３の目的とするところは、水を浄化処
理中に冷却することができて、冷蔵庫等で改めて冷却し
なくとも、そのまま飲料水としておいしく飲むことがで
きる簡便な浄水器を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本発明の浄水器は、前記第１の目的を達成するために、
流入口及び流出口並びに連通孔を有するベースと、この
ベースの流入口と内部連通し且つ内部にプレフィルタを
備えると共に脱臭用活性炭或いは軟水化用イオン交換樹
脂を充填したプレフィルタモジュールと、該プレフィル
タモジュールで前処理され水を前記ベースの連通孔を介
し導入して除菌処理し前記ベースの流出口に流出させる
中空糸フィルタ内蔵のメインフィルタモジュールとから
なり、前記少なくともプレフィルタモジュールはベース
に対し脱着交換可能に構成したことを特徴とする。

これにて、水道水等を流入口から導入すると、その水は
プレフィルタモジュール内のプレフィルタにより粗い固
形不純物などが濾過捕集され、更に脱臭用活性炭或いは
軟水化用イオン交換樹脂により脱臭酸−いは硬水から軟
水化される。こうして前処理された水かベースの連通孔
を介し後段のメインフィルタモジュールの中空糸フィル
タに導通され、この微細な膜孔に通って除菌されて最適
な飲料水として流出口から出て来るようになる。

前記プレフィルタにより水を前処理することで、中空糸
フィルタの寿命が大幅に延長されるようになる。この中
空糸フィルタの寿命の伸びに対し、脱臭用活性炭或いは
軟水化用イオン交換樹脂は早く脱臭機能或いは軟水化機
能が低下するが、プレフィルタモジュールを新しいもの
と交換可能であることから、脱塩素臭用活性炭或いは軟
水化用イオン交換樹脂がプレフィルタと共に随時更新す
ることにより、中空糸フィルタの寿命いっばいに亘って
長期間性能低下を招くことなく有効に使用できるように
なる。

従って、寿命が伸びた中空糸フィルタの積算処理水量分
に見合う膨大な量の脱臭用活性炭或いは軟水化用イオン
交換樹脂を一度に装填しておく必要がなくなり、その脱
臭用活性炭或いは軟水化用イオン交換樹脂はプレフィル
タモジュール内にプレフィルタの寿命と同時に交換する
と好都合となる程度の量を充填しておけば良く、全体的
な大型化やコスト高の心配がなくなる。

本発明の浄水器は、前記第２の目的を達成するために、
前記構成の浄水器において、プレフィルタモジュールを
メインフィルタモジュールより上側に配設し、且つその
プレフィルタモジュールの上部に水位の上昇により自動
的に閉塞動作する自動閉塞式空気抜き栓を設けたことを
特徴とする。

これにて、プレフィルタと共に脱臭用活性炭或いは軟水
化用イオン交換樹脂の更新のために、プレフィルタモジ
ュールを脱着交換した場合、その新しいプレフィルタモ
ジュール内には空気が存在するが、これより下側のメイ
ンフィルタモジニール内には水が残留したままとなる。

ここで水を導入開始すると、その水はプレフィルタモジ
ュール内に流入し、その水が下側のメインフィルタモジ
ュールの中空糸フィルタを通過するには０．１　ｋｇｆ
／ｃｄ以上の水頭圧′が必要であるから、該プレフィル
タモジュール内に水が溜まって行く。その水位の上昇に
伴い該プレフィルタモジュール内の空気がこの上部の空
気抜き栓を介し外部に抜ける。

これでプレフィルタモジュール内の水位が高くなると、
空気抜き栓が自動的に閉塞状態となって、その空気抜き
栓からの水漏れが防止される。こうして該プレフィルタ
モジュール内の水圧が上昇すると、水がメインフィルタ
モジュール内の中空糸フィルタの微細な膜孔に通るよう
になり、この時に空気の混入が無いので水の表面張力に
よる通過難が解消され、プレフィルタモジニール交換後
モ交換前と同様に浄水処理機能を有効に続行できるよう
になる。

本発明の浄水器は、前記第３の目的を達成するために、
前記構成の浄水器において、電気を通すことにより一側
面が低温になり他側面が高温となる冷却用素子を、該他
側面が外側を向く状態でベースに取付けたことを特徴と
する。

これにて冷却用素子に電気を供給することにょリ、この
低温となる一側面に接するベースが冷却され、これにて
そのベース内部を流通する浄化処理中の水が冷却される
ようになる。これて流出口より出て来る浄化水は低温と
なっていて、冷蔵庫等で改めて冷却しなくとも、そのま
ま飲料水としておいしく飲めるようになる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

なお第１図は浄水器の縦断面図で、図中１はベース、２
はそのベース１の上側に脱着交換可能に取付けられたプ
レフィルタモジュール、３はベース１の下側に脱着交換
可能に取付けられたメインフィルタモジュールである。

前記ベース１は厚肉円板形状のもので、その−側部から
Ｌ字形に上面に亘って流入口１１が形成され、これと反
対の他側から逆り字形に下面に亘って流出口１２が形成
されている。また中央に上下に貫通して連通穴１３が形
成されている。この中央の連通穴１３内面には雌ねじ１
３ａが形成されている。

前記プレフィルタモジュール２は、カップを逆さにした
ような形状の容器２１と、この容器２１の下端に嵌合す
る取付部材２２とからなるケーシングを持ち、このケー
シング内にプレフィルタ２３か備えられていると共に、
脱塩素臭用活性炭２４か充填されている構成である。

さらに詳述すると、プレフィルタモジュール２のケーシ
ングを構成する容器２１とこの下端の取付部材２２とは
、内部にプレフィルタ２３等の必要部品を収納した状態
で、互いに嵌合して接着或いは溶着又は溶接等により一
体化されている。

その取付部材２２は、中央に接続筒部２２ａを下方に突
出する状態に有し、この外周に雄ねし２２ｂを有し、こ
こを前記ベース１の連通孔１３に上方からねじ込み嵌合
することにより、プレフィルタモジュール２全体がベー
ス１の上側に脱着交換可能に取付けられている。またこ
の取付部材２２の周囲寄りには、前記ベース１の流入口
１１と連通する孔２２ｃが形成されている。更にこの取
付部材２２にはベース１との接合部間のシールを図るた
めのＯリング２５が装着されている。

前記プレフィルタ２３は上下板２３ａ、２３ｂ相互間に
多数の孔を有する内筒コア２３ｃを設け、且つこの内筒
コア２３ｃの外周に濾材２３ｄを囲設した構成で、この
下側板２３ｂの中央に連通筒部２３ｅが下方に向は突設
され、これを前記取付部材２２の中央の接続筒部２２ａ
の上部拡径部内にＯリングを介し嵌合することで支持さ
れている。

このプレフィルタ２３内に前記脱塩素臭用活性炭２４が
充填されている。なお要望に応じ該脱塩素臭用活性炭２
４の代わりに軟水化用イオン交換樹脂を充填したり、或
いはその脱塩素臭用活性炭２４と軟水化用イオン交換樹
脂との両方を充填しておいも良い。

前記メインフィルタモジュール３は、ベース１を挾んで
前記プレフィルタモジュール２と路上上対称形に配する
もので、カップ状の容器３１と、この容器３１の上端に
嵌合して接着や溶着等により一体化される取付部材３２
とからなるケーシングを持ち、このケーシング内に中空
糸フィルタ３３か備えられている構成である。

そのメインフィルタモジュール３のケーシングを構成す
る取付部材３２は、前記プレフィルタモジュール２のも
のと同一構成をなし、外周に雄ねじ３２ｂを形成した接
続筒部３２ａを中央から上方に突出する状態に有し、こ
こを前記ベース１の連通孔１３に下方からねじ込み嵌合
することにより、メインフィルタモジュール３全体がベ
ース１の下側に脱着交換可能に取付けられて、これが丁
度プレフィルタモジュール２の鉛垂下方に位置するよう
になっている。

なお、その取付部材３２には前記同様に前記ベース１の
流出口１２と連通する孔３２ｃが形成されていると共に
、ベース１との接合部間のシールを図るためのＯリング
３５が装着されている。

前記中空糸フィルタ３３は上板３３ａの下部に中空糸東
端固定部材３３ｂを介し多数本の半透性膜の中空糸３３
ｃを多数本績に並設し、更にそれら中空糸３３ｃの下端
に閉塞端板３３ｄを設けた構成で、この上板３３ａの中
央に連通筒部３３ｅが上方に向は突設され、これを前記
取付部材３２の中央の接続筒部３２ａの下部拡径部内に
Ｏリングを介し嵌合することで支持されている。

また、前記構成の浄水器において、プレフィルタモジュ
ール２の容器２１の上端中央部には自動閉塞式空気抜き
栓４０が設けられている。つまり、該容器２１の上端中
央部に小さな空気抜き孔４１が形成され、この下側（容
器２１内面）と前記プレフィルタ２３の上板２３ａの上
面中央凹部との間に介在して小孔４２ａ付き円筒状ガイ
ド４２が設けられ、このガイド４２内の下部に吸水膨潤
性材４３が設けられていると共に、この上側にゴムボー
ル等の弾力性を有する球形弁体４４が上下動自在に設け
られている構成である。なおその吸水膨潤性材４３は例
えば住友化学工業株式会社製の商品名「スミカゲルＳ−
５０Ｊなどの市販品を適当大きさに成形したもので、ガ
イド４２の小孔４２ｇから水が侵入して来ると、その水
を吸って膨潤して弁体４４を空気抜き孔４１下部に押上
げ圧接せしめる働きをなす。

更に、前記構成の浄水器において、ベース１の外周面に
は流入口１１と流出口１２を避けた位置に凹部を形成し
、これら凹部に埋め込むようにして複数個の冷却用素子
５０が設けられている。この冷却素子５０は例えば市販
のベルチェ素子などであって、それぞれ電気配線（図示
省略）を介し電気を供給することにより内側面が低温に
なり外側面が高温となるものであり、この冷却用素子５
０によりベース１やこれに接する取付板２２．３２や容
器２１．３１が冷却されることで、これらの内面に接し
て流れる浄化処理中の水も冷却されるようになる。

而して、前述の構成の浄水器では、一般家庭の水道の蛇
口に適当なホースや配管（図示せず）を介してベース１
の流入口１１を接続し、水道水を導入すると、その水は
上側のプレフィルタモジニール２の容器２１内に入り、
その内部のプレフィルタ２３により粗い固形不純物など
が濾過捕集され、更に内部の脱塩素具用活性炭２４によ
り脱臭され、或いは軟水化用イオン交換樹脂により硬水
から軟水化される。こうして前処理された水はベース１
の連通孔１３を介し下側のメインフィルタモジュール３
内に流れる。

そしてプレフィルタモジュール２内の水が増えて０．１
ｋｇｆ／ｃ−以上の水頭圧になると、その水はメインフ
ィルタモジュール３内部の中空糸フィルタ３３の各中空
糸３３ｃ内に流入して、その半透性膜の微細な膜孔に通
って除菌され、これで飲料水として最適な状態に浄化さ
れ、そのままベース１の流出口１２から流出されて来る
ようになる。

なお、最初の使用開始時には、内部全域に空気が存在し
ているが、水の導入によりベース１内及びプレフィルタ
モジュール２内に水が溜まって行き、その水位の上昇に
伴い内部空気は押上げられて該プレフィルタモジュール
２１部の空気抜き栓４０から外部に抜ける。これで水中
に気泡の状態で空気が混入して下側のメインフィルタモ
ジニール３内の中空糸フィルタ３３の中空糸３３ｃに侵
入して行くことがなくなり、水は表面張力を起こすこと
なく前記所定以上の水頭圧により中空糸フィルタ３３の
各中空糸３３ｃの半透性膜の微細な膜孔に通って行ける
。

また、前記プレフィルタモジュール２内の水位が高くな
り、空気抜き栓４０のガイド４２の小孔４２ａから水が
侵入して来ると、その水を吸水膨潤性材４３が吸って膨
潤し、弁体４４を空気抜き孔４１下部に押上げ圧接せし
める。これで自動的に閉塞状態となって、その空気抜き
孔４１がらの水漏れが防止される。しかも該プレフィル
タモジュール２内の水圧が上昇すると、その水圧により
弁体４４が空気抜き孔４１下部に更に強く圧接せしめら
れて、完全な防水状態を維持するようになる。

こうして構成の浄水器では、前述の如くプレフィルタ２
３により水を前処理することで、中空糸フィルタ３３の
寿命が大幅に延長されるようになる。この中空糸フィル
タ３３の寿命の伸びに対し、プレフィルタモジュール２
内において充填量が限られている脱塩素具用活性炭２４
或いは軟水化用イオン交換樹脂は比較的早く脱臭機能或
いは軟水化機能か低下する。この脱臭機能或いは軟水化
機能の低下時には、プレフィルタモジュール２をベース
］から外して廃棄し、新しいプレフィルタモジュール３
と交換する。こうして随時、脱塩素具用活性炭２４或い
は軟水化用イオン交換樹脂をプレフィルタ２３と共に更
新することにより、中空糸フィルタ３３の寿命いっばい
に亘って長期間性能低Ｆを招くことなく有効に使用でき
て非常に経済的となる。

また、そのプレフィルタモジュール２を脱着交換した場
合、その新しいプレフィルタモジュール２内に空気が存
在することになるが、こ、れより下側のメインフィルタ
モジュール３内には水が残留したままとなる。ここで水
の導入を再開すると、その水はプレフィルタモジュール
２内に流入し、その水が下側のメインフィルタモジュー
ル３の中空糸フィルタ３３を通過するのに０．１ｋｇｆ
／ｃｓｆ以上の水頭圧が必要であるから、該プレフィル
タモジュール２内に水が溜まって行く。その水位の上昇
にｔ＋い前述したと同様に該プレフィルタモジュール２
内の空気かこの上部の空気抜き栓４０を介し外部に抜け
る。こうして該プレフィルタモジュール２内の水圧か上
昇することにより、水か気泡の混入なくメインフィルタ
モジュール３内の中空糸フィルタ３３の中空糸３３ｃの
微細な膜孔に通り、水の表面張力による通過難か解消さ
れる。またプレフィルタモジュール２内の水位が高くな
ることで、前述同様に空気抜き栓４０か自動的に閉塞状
態となって、その空気抜き栓からの水漏れが防止される
。これでプレフィルタモジュール２の交換後も交換前と
同様に浄水処理機能を有効に続行できるようになる。

また、前述の浄水処理中には、各冷却用素子５０に電気
を供給する。これにてそれらの冷却素子５０の内側面か
低温になり外側面が高温となり、この冷却用素子５０に
接するベース〕やこれに接する取付板２２．３２や容器
２１．３１が冷却され、これでそれらの内面に接して流
れる浄化処理中の水か冷却されて流出口から低温状態で
出て来る。このために冷蔵庫等で改めて冷却しなくとも
、そのまま飲料水としておいしく飲めるようになる。

なお、前述の如く冷却素子５ｏを設けて浄水処理水の冷
却を図る場合には、ベース１やプレフィルタモジュール
２及びメインフィルタモジュール３の各容器２１．３１
及び取付板２２．３２等は、熱伝導性か良くしかも耐腐
蝕性に優れたステンレス等の金属材料で成形する。その
様な冷却機能を持たせなくても良い場合はベース１やプ
レフィルタモジュール２及びメインフィルタモジュール
３の各容器２１．３１及び取付板２２．３２等は全て合
成樹脂成形品で構成しても良い。

〔発明の効果〕

本発明は前述の如く構成したので、第１には、プレフィ
ルタの利用により高価な中空糸フィルタの寿命を延長で
き、しかもプレフィルタと共に脱塩素臭用活性炭或いは
軟水化用イオン交換樹脂の交換が簡単にでき、寿命が伸
びた中空糸フィルタの積算処理水量分に見合う膨大な量
の脱塩素臭用活性炭或いは軟水化用イオン交換樹脂を一
度に装填しておく必要がなく、全体的な大型化やコスト
高を招く二となく長期間育効に使用できる経済的な浄水
器か得られる。

第２には、プレフィルタと共に脱塩素臭用活性炭或いは
軟水化用イオン交換樹脂の交換時に入る空気を、水の導
入に伴い自動的に外部に逃がすことかできて、中空糸フ
ィルタのモジュール内への空気混入を防止し、中空糸フ
ィルタの微細な膜孔に対する水の表面張力による通過難
を解消でき、何ら問題無く浄水処理継続か図れ、しかも
空気抜き後は確実にシールして水漏れを防止できる浄水
器か得られる。

第３には、水を浄化処理中に冷却することができて、冷
蔵庫等で改めて冷却しなくとも、そのまま飲料水として
おいしく飲むことができる簡便な浄水器か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 １・・・ベース、２・・・プレフィルタモジュール、３
・・・メインフィルタモジュール、１１・・流入口、１
２・・・流出口、１３・・・連通孔、２３・・・プレフ
ィルタ、２４・・・脱臭用活性炭、３３・・・中空糸フ
ィルタ、４０・・・自動閉塞式空気抜き栓、５０・・・
冷却素子。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流入口及び流出口並びに連通孔を有するベースと
   、このベースの流入口と内部連通し且つ内部にプレフィ
   ルタを備えると共に脱臭用活性炭或いは軟水化用イオン
   交換樹脂を充填したプレフィルタモジュールと、該プレ
   フィルタモジュールで前処理され水を前記ベースの連通
   孔を介し導入して除菌処理し前記ベースの流出口に流出
   させる中空糸フィルタ内蔵のメインフィルタモジュール
   とからなり、前記少なくともプレフィルタモジュールは
   ベースに対し脱着交換可能に構成したことを特徴とする
   浄水器。
2. （２）請求項１記載の浄水器において、プレフィルタモ
   ジュールをメインフィルタモジュールより上側に配設し
   、且つそのプレフィルタモジュールの上部に自動閉塞式
   空気抜き栓を設けたことを特徴とする浄水器。
3. （３）請求項１記載の浄水器において、電気を供給する
   ことにより一側面が低温になり他側面が高温となる冷却
   用素子を、該他側面が外側を向く状態でベースに取付け
   たことを特徴とする浄水器。