JPH06246109A - 水ろ過器カートリッジ - Google Patents
水ろ過器カートリッジInfo
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Abstract
れない水が圧力容器から流れ出ないような、水ろ過器カ
ートリッジを提供する。 【構成】 飲用水の処理用水処理装置70のための、内
蔵式使い捨て可能な水ろ過器カートリッジ10は、水入
口25と水出口11に一方向ボール逆止弁27と16を
有している。ほぼ円筒形の水ろ過器カートリッジ10は
一端がほぼ球状でまた他端は実質的に平らで、溶着され
たプラスチック構造となっている。平らな端部の周縁の
周りに半径方向に配設された非対称の突起32が水処理
装置70の開放されたデッキ65と係合するようになっ
ている。
Description
薬品と水を含む粒子とをろ過するために用いる水ろ過器
に関する。さらに詳細には本発明は、それ自身のカーボ
ンの固まりの水ろ過圧力容器と一方向逆止弁が設けられ
た入口及び出口ポートとを有する、内蔵式取替え自在水
ろ過器カートリッジ組立体に関するものである。
可能で使用者により容易に取替えられるようになってい
る。本発明のカートリッジの入口ポートと出口ポートの
内部に配設された一方向逆止弁は、汚染された水が水供
給源入口に逆流するのを阻止しまた取替えの間にカート
リッジの入口及び出口ポートから水が漏れるのを阻止す
るようになっている。
理装置は一般に取外し自在の基体を有する円筒状圧力容
器を使用している。この基体にはその底部に入口ポート
と出口ポートが設けられ、基体の頂端はねじの切られた
雄部材が設けられ、円筒状の水ろ過器を螺合して受ける
ようになっている。基体に固定されたろ過要素により、
螺着された雄部材は基体の底の出口ポートとろ過要素自
体とに流体が連通するようにされている。基体が圧力容
器の殻体部分に固定された時、入口ポートは水ろ過要素
と圧力容器ハウジング殻体の内部との間の空間によって
区画形成された領域と連通する。
ろ過要素とろ過要素を通って水が圧力により押し込まれ
る圧力容器殻体内部との間で圧力容器に流入できるよう
にする、じゃ口又は同様の器具に配管により連結され
る。カーボンろ過要素は一般に基体から離れて位置する
端部に無孔質プラスチックのキャップを有し、また基体
の近くに、基体のねじの切られた雄部材に螺合して取付
けるようになっている内側に雌ねじが設けられた無孔質
のキャップを有している。しかし、多孔質プラスチック
材料で内張りされた中空芯体を有しているろ過器は、水
が中空芯体の多孔プラスチックを通って流路圧力のもと
に通過できまた出口ポートを通って流れ出るのを続ける
ことができるようにする。ろ過器カートリッジの出口ポ
ートは一般に、使用者が水を消費するため取り出すこと
のできる飲み口に管により接続されるか又は紫外線室の
ような殺菌しその他の有機物がろ過段階の間拘束されな
いようにする第2段階の水処理部に接続される。
あり、特にろ過要素を取替えるために保守を必要とす
る。消費者がろ過要素を取替えのため出入れできるよう
にするには、消費者はまず水供給源を遮断しそして圧力
容器をその入口及び出口ポート接続具から取外さなけれ
ばならない。ろ過器の取外しと取替えは、圧力容器の入
口及び出口ポートからの接続具の取外しとろ過器を出入
れするための圧力容器の開放とのために各種の工具を必
要とすることが多い。他の装置は急速解放器具を用いる
ことによりまた圧力容器を手で開放することにより水ろ
過器の出し入れをさらに容易にすることができる。
過器が使用状態にあったならば、ろ過された水もろ過さ
れなかった水も保守の間ろ過器と圧力容器の内部に残る
ことになる。入口及び出口ポート接続用具が圧力容器か
ら一旦取外されると、ろ過された水は圧力容器出口から
流れ出るようになる。これは厄介なことでありまた危険
でもあり、特に何らかの電子要素がこの水処理装置に組
込まれている時は、ろ過されていない水が圧力容器入口
ポートから流れ出しそのためろ過された水のみを取扱う
ようになっている水処理装置の構成要素を汚染する危険
があるという事実がさらに重大である。
手段】本発明によれば、従来の技術の上記のまた他の問
題は、圧力容器がほぼ円筒形状であり、ほぼ球状の端部
と圧力容器の内部に流体が連通する成形された入口及び
出口ポートが設けられたほぼ扁平な基体とを有すること
を特徴とする内蔵式水ろ過器カートリッジを提供するこ
とによって解決される。
組立て要素を有する溶着された構造である。すなわち、
圧力容器殻体、内部に成形された入口ポートと環状ガス
ケット部を有する突出雄部材とを有している基体、環状
ガスケット部と成形された突出出口ポートとに配設され
るようになっている弾性O−リングのガスケット、出口
ポートに近接しその上流側に設けられた弾性の出口ボー
ル逆止弁、入口ポートに近接しその上流側に位置する弾
性の入口ボール逆止弁、基体の入口ポートと出口ポート
とに対応する貫通ポートを有する底板、ろ過要素に螺着
により連結されるようになっている外側にねじの切られ
た雄部材、外側ねじの雄部材とろ過要素との間にシール
が得られるようになっている弾性の環状圧縮ガスケッ
ト、ろ過要素、球状端部を有する圧力容器殻体、及び基
体から半径方向に配設されこれを受け入れるよう対応し
て形成された水処理装置に取付けるようにする非対称の
突起、である。
又は紫外線処理段階のような第2段階の水処理装置に管
で接続される出口ポートを有するようにすることができ
る。開示の目的で、本発明は紫外線型水処理装置へのろ
過段階として使用されその第2の段階はろ過された水の
中の有機物を紫外線により殺菌することである。
取付けられるねじ付きニップルがろ過器基体に溶着され
そしてボール逆止弁を出口ポートに恒久的に収容する。
ろ過要素はねじ付き雄部材に螺着により固定され、入口
逆止ボールを保持し、圧縮ガスケットがその間にシール
をもたらす。この全組立体は圧力容器殻体の内部に置か
れカートリッジ基体が水密状にこの殻体に溶着される。
この組立ては、0.34mpa の内部圧力に耐えることが
でき飲用水処理用圧力容器に関する公衆衛生基本規準第
53号の最低性能規準を超える、内蔵式、保守不要、使
い捨て可能の水ろ過器カートリッジをつくり出す。
解図の図2とを参照すると、水ろ過器カートリッジは全
体が10で示されている。水ろ過器カートリッジ10は
2つの主要部分で構成され、すなわち、実質的に円筒形
で一端がほぼ球状の圧力容器殻体20とほぼ円形で平ら
な圧力容器基体30とからなっている。圧力容器基体3
0と同軸に図1で全体が11で切断して示される出口ポ
ートが配設されている。出口ポート11の主要な構成要
素は出口ポート11に対し同軸に設けられ圧力容器殻体
20から末端方向に延びる中空でほぼ円筒状の出口ポー
トニップル12である。ねじ付きニップル13が圧力容
器殻体20の基部の内部に配設されている。ねじ付きニ
ップル13は中空で圧力容器殻体20と出口ポートニッ
プル12とに流体が連通するようになっている。出口ポ
ートニップル12の一端は外側に向ってテーパーがつけ
られ末端の狭められた開口14で終っており、それによ
り出口ポートニップル12が傾斜し始める個所と末端の
狭められた開口14の周縁との間に傾斜した表面15を
区画形成するようにしている。傾斜表面15の内側部分
は環状のシール壁19を区画形成する。
閉じた位置にあり環状シール壁19とシール関係となっ
ている弾性の出口ボール逆止弁16が配設されている。
圧力容器基体30と傾斜表面15との間の出口ポートニ
ップル12の外側直径上に、図1と図4に断面でさらに
明瞭に示されている、弾性出口ポートO−リングガスケ
ット18が内部に設けられた環状O−リングガスケット
ランド17が配設されている。
に近接し圧力容器基体30の内部に、断面で全体が25
で示される入口ポートが配設されている。特に図4を参
照すると、傾斜した入口開口26が第2の弾性入口逆止
ボール弁27のためのシール面を提供する。ねじ付きニ
ップル13に近接して圧力容器基体30に配設された仕
切りのある入口弁カップ28が第2のボール逆止弁27
を傾斜した入口開口26の傾斜表面上に保持する。第2
のボール逆止弁27は重力によって所定位置に保持され
水が傾斜した入口開口26に流入するにつれて水圧によ
ってシールが解放され、それにより水を仕切りのある入
口弁カップ28に流入させ、仕切りの間を通り、その後
に圧力容器殻体20に流入しろ過されるようにする。
27は、ねじ付きニップル13に螺着固定された時仕切
り入口弁カップ28の開口に当接して実質的に入口ボー
ル逆止弁27を中に閉じ込めるろ過器35により、入口
弁カップ28の範囲から離れるのが阻止される。出口ボ
ール逆止弁16はねじ付きニップル13を出口ポートニ
ップル12の一方の端部に配置することによりニップル
12の内部に保持される。
8、傾斜入口開口26及び第2ボール逆止弁27は、全
てろ過器入口水通路31と流体が連通するようになって
おり、それにより水圧が傾斜入口開口26に加えられた
時、この圧力が仕切り入口弁カップ28内の第2ボール
逆止弁27を弁座から離しカップ28の仕切りの間から
圧力容器殻体20の中へと退出させる。ろ過されない水
は、入口ポート25から圧力容器殻体20に流入した
後、圧力容器殻体20の内壁とろ過器35の外周面の間
の区域によって区画形成された空間42を充たし、そこ
から圧力のもとにろ過器35の中に入りそして下方に流
れ出口ポート11から出ていく。
を出るろ過された水の通路は紫外線処理室60に向いそ
の中に入る矢印によって示される。紫外線処理室60の
内部で、ろ過された水は紫外線にさらされそのため微細
有機物が消毒殺菌されその後この水は紫外線処理室60
を出て最後に飲み口(図示しない)を出て使用者が消費
できるようにする。
それ以上の非対称の突起32が圧力容器基体30の周縁
から半径方向に突出し図5に示されるデッキ65に配設
された開口又は対応フック(図示しない)と整合するよ
うにし、カートリッジ10を図5に全体が70で示され
る水処理装置の中の正しい位置に固定するようにしてい
る。しかし、水処理装置70とデッキ65は本発明のろ
過器カートリッジ10の好適な実施態様としてよりはむ
しろ単に参照のために示されている。ろ過器カートリッ
ジ10は出口ポート11と非対称突起32とに多少の変
更をして、本発明の精神から逸脱することなしに異なっ
た構造の任意の水処理装置に受け容れられるようにでき
ることが理解される。
キ65に配設された出口カップ8が紫外線処理室60と
流体が連通するようになっておりまた出口ポートニップ
ル12を受けるようにされ、一方O−リングガスケット
18がニップル12と流体密封シールを形成する。出口
ポートニップル12が出口カップ8に挿入されるにした
がって、これと同軸に出口カップ8の内部に配設された
垂直ピン9が出口ニップル12に侵入しそれにより第1
のボール逆止弁16に接触しこの逆止弁16を環状シー
ル壁19から離れるようにする。ろ過器カートリッジ1
0を水処理装置70のデッキ65に正しく整合させるた
め、使用者は非対称突起32が対応のフック(図示しな
い)とデッキ65の正しい位置に整合するまでろ過器カ
ートリッジ10を手で回転する。第1のボール逆止弁1
6が弁座から離れることにより、出口は開かれ、ろ過さ
れた水がろ過器カートリッジ10から出口カップ8を通
って流れ紫外線処理室60に流入しその後に飲み口(図
示しない)から放出される。
を取出す飲み口に管で接続されるか、又は好ましくは上
記のような水が紫外線処理室60内で処理される第2段
階部に接続される。
装置70のデッキ65上のポートが加圧された水に接続
されそして入口ポート25と流体が流通するようにされ
る。水の圧力が加えられた時に、この圧力は第2のボー
ル逆止弁27を弁座から離し水が仕切りカップ28の仕
切りの間から圧力容器殻体20の中に入り空間42を充
たす。圧力のもとにこの水は浸透によりろ過器35に流
入しろ過器を通過し重力によりねじ付きニップル13と
出口ポート11とを通って下方に流れる。ろ過器カート
リッジ10が所定位置にあることにより、ピン9は出口
ボール逆止弁16を弁座から離しそれにより水が出口ポ
ート11を通ってカップ8に流入しその後に飲み口に、
又は好適な実施態様では紫外線処理室60の中に入る。
0を取外す必要がある時は、使用者は図1に示すように
非対称突起32が水処理装置70のデッキ65の対応フ
ックから離れるまでカートリッジ10を手で回転し、ろ
過器カートリッジ10全体をデッキ65から離れるよう
上昇させ出口ニップル12をカップ8から取出し、出口
ボール逆止弁16が環状シール壁19に当接するように
し、それにより水が出口ポート11から漏出するのを阻
止する。これと同時に、水の圧力は入口ボール逆止弁2
7に加えられなくなるので、逆止弁27は図4に示すよ
うな傾斜入口開口26にシール状に接触するその平常の
閉じた位置に保持され、そのためカートリッジがデッキ
65から取外されるときろ過されない水が流れ出るのを
阻止することができる。新しいろ過器カートリッジ10
の取付けには上記の操作の正確な逆操作が必要である。
ートリッジ10は全体が溶着されそれにより組立て中に
ろ過器35が圧力容器基体30のねじ付きニップル13
に螺着により固定されまた平らなガスケット29により
シールされるようにしている。圧力容器殻体20と圧力
容器基体30とは次にこの2つの部分を共に溶着し又は
固く接着することにより相互にしっかりと取付け、公衆
衛生基本規準第53号に合致し又はこれに優る構造を提
供する水密シールが得られるようにする。
の全てにとって好適な材料は、上記の公衆衛生基本規準
第53号に合致し又はこれに優る、0と50ポンド/平
方インチ(3.5kg/cm2 )の間の圧力の10,000
サイクルと15分間の150ポンド/平方インチ(1
0.5kg/cm2 )の静水圧に、カートリッジが耐えるこ
とのできる変性ポリフェニレンオキシドである、Nor
yl PX 1543である。
捨て可能の水ろ過器カートリッジが得られ、このカート
リッジは比較的安価に製造できまた消費者が水処理装置
の取替えカートリッジとして安価に購入することができ
る。
ある。種々の変形と変更が、均等物の原理を包含する特
許法の原則に従って解釈されるべき特許請求の範囲に記
載されている本発明の精神とより広い観点とから逸脱す
ることなく、なされ得るものである。
沿って部分的に切断した斜面図である。
ある。
る。
込んだ水処理装置の断面図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 実質的に円筒形の圧力容器を具備する水
ろ過器カートリッジにおいて、 前記圧力容器が実質的に球形の第1の端部とほぼ平面状
の第2の端部とを有し、 前記第2の端部が前記圧力容器に流体が連通する出口と
入口とを具備し、 前記出口と入口の一方が前記圧力容器と同軸上に配設さ
れ、 前記出口と入口の他方が前記圧力容器に近接して配設さ
れ、 前記出口がさらに、前記水ろ過器カートリッジが使用さ
れていない時前記出口を閉塞するような第1の球状の逆
止弁を具備し、 前記入口がさらに、水を前記圧力容器の前記第1の端部
の方向にのみ流すようにする第2の球状の逆止弁を具備
している、 水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項2】 さらに水ろ過器を具備している請求項1
に記載の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項3】 前記第2の端部がさらに、その周縁を巡
って半径方向に配設されかつ水処理装置の穴あけされた
デッキと係合するような少なくとも2つの非対称の突起
を具備し、前記水ろ過器カートリッジを所定位置に保持
するようにしている請求項1に記載の水ろ過器カートリ
ッジ。 - 【請求項4】 前記ろ過器が織地の網とカーボンとを具
備している請求項2に記載の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項5】 前記第1の端部がさらに圧力容器殻体を
具備し、また前記第2の端部が圧力容器基体を具備して
いる請求項1に記載の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項6】 前記圧力容器殻体と圧力容器基体とがポ
リフェニレンオキシドで構成されている請求項5に記載
の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項7】 前記出口がさらに、前記出口と同軸に配
設されたほぼ円筒形の中空ニップルを具備し、該ニップ
ルの大部分が前記第2の端部から延出し、該ニップルの
一部分が前記第1の端部に向って延出している請求項1
に記載の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項8】 前記中空のニップルがさらに、制限され
た開口を区画形成する開口末端部を具備している請求項
7に記載の中空ニップル。 - 【請求項9】 前記制限された開口がさらに、前記第1
の球状逆止弁がシール状に配設された環状シール壁を区
画形成する内面を具備している請求項8に記載の制限さ
れた開口。 - 【請求項10】 前記中空ニップルがさらに、ガスケッ
トが配設されている外側直径の周りに配設された半径方
向のガスケット部分を具備している請求項1に記載のろ
過器カートリッジ。 - 【請求項11】 前記第1の球状逆止弁が、水処理装置
のポートに配設されたピンによって前記環状シール壁か
ら離れるよう動くようになっている請求項9に記載の水
ろ過器カートリッジ。 - 【請求項12】 前記入口がさらに、前記第2の端部に
対して基部方向に内側に突出するカップを具備し、 前記カップが、前記入口ポートと前記圧力容器殻体とに
流体が連通する区画された内壁を有し、 前記カップが、大きな直径と、小さな直径を有するほぼ
円筒状のポートで終わる前記大きな直径から末端方向に
位置する傾斜シール面とを有し、 前記カップが、前記傾斜シール面にシール状に接触する
前記第2の球状逆止弁を内蔵している、 請求項1に記載の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項13】 前記第2の球状逆止弁が、水の圧力に
より前記傾斜シール面から離れるよう動くようになって
いる請求項12に記載の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項14】 ほぼ円筒形の圧力容器を具備する水ろ
過器カートリッジにおいて、 前記圧力容器が圧力容器殻体と圧力容器基体とを具備
し、 前記圧力容器殻体が開放した第1の端部とほぼ球状の第
2の端部とを有し、 前記圧力容器がさらにほぼ円形の平らな圧力容器基体を
具備し、 前記圧力容器基体が、前記圧力容器殻体と流体が連通す
るよう貫通して延びる前記圧力容器基体の周縁に対し同
軸に配設された圧力容器出口を具備し、 前記圧力容器基体がさらに、前記圧力容器出口に近接し
て配設され前記圧力容器殻体と流体が連通するよう貫通
して延びる圧力容器入口を具備し、 前記圧力容器出口が、前記出口に同軸に配設されたほぼ
円筒形の中空ニップルを具備し、該ニップルの大部分が
前記第2の端部から延び該ニップルの一部分が前記第1
の端部に向って延び、 前記中空ニップルが制限された開口を区画形成する開放
末端部を有し、 前記制限された開口が環状シール壁を区画形成する内面
を有し、 第1の弾性の球状逆止弁が前記環状シール壁との間にシ
ールを形成して室の内部に配設され、 前記中空ニップルがさらに、弾性ガスケットが配設され
ている外側直径の周りに配設された半径方向ガスケット
部を具備し、 前記入口が前記第2の端部に対し基部方向に内側に突出
するカップを具備し、 前記カップが前記入口ポートと前記圧力容器殻体とに流
体が連通する区画された内壁を有し、 前記カップが大きな直径と、小さな直径を有するほぼ円
筒形のポートで終わる前記大きな直径から末端方向に位
置する傾斜シール面とを有し、 前記カップが、第2の弾性の球状逆止弁を前記傾斜シー
ル面との間にシールを形成して内蔵し、 前記圧力容器基体がさらに、周縁の周りに半径方向に配
設され水処理装置のデッキの一対の対応フックと係合し
て前記水ろ過器カートリッジを所定位置に保持するよう
になっている、少なくとも2つの非対称の突起を具備し
ている、 水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項15】 前記第1の弾性球状逆止弁が水処理装
置のポートに配設されたピンにより前記環状シール壁か
ら動かされて離れるようになっている請求項14に記載
の水ろ過器カートリッジ。 - 【請求項16】 前記第2の弾性球状逆止弁が水の圧力
により前記傾斜シール面から離れて動かされるようにな
っている請求項14に記載の水ろ過器カートリッジ。
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