JPH067618A - 浄水器用カートリッジ - Google Patents

浄水器用カートリッジ

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JPH067618A
JPH067618A JP17119292A JP17119292A JPH067618A JP H067618 A JPH067618 A JP H067618A JP 17119292 A JP17119292 A JP 17119292A JP 17119292 A JP17119292 A JP 17119292A JP H067618 A JPH067618 A JP H067618A
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JP
Japan
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water purifier
ceramics
filter
cartridge
ceramic
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JP17119292A
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English (en)
Inventor
Yukio Yuzawa
幸男 湯沢
Fumio Nemoto
文男 根本
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Chichibu Cement Co Ltd
Original Assignee
Chichibu Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性に優れた小型の浄水器用カートリッジ
を提供することである。 【構成】 セラミックス多孔質シートを積層させて構成
したセラミックスフィルタを具備してなる浄水器用カー
トリッジであって、前記セラミックス多孔質シートは、
その厚みが30μm〜400μmであり、かつ、セラミ
ックス多孔質シートに形成された気孔径が0.01μm
〜15μmである浄水器用カートリッジ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は浄水器用カートリッジ、
特に小型浄水器用カートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、家庭用浄水器のカートリッジと
して、炭酸カルシウム、ゼオライト、活性炭等の吸着力
を利用したものが広く用いられて来ている。ところで、
この様な浄水器用カートリッジは、濾過槽内に水が長時
間にわたって滞留していると、大腸菌等の細菌が繁殖す
る恐れがあり、このようなことから開栓開始初期の時点
の水はなるべく飲まないようにとも言われたりしてい
る。しかしながら、これでは水資源の浪費になってしま
う。
【0003】そこで、医療分野において血液透析用のフ
ィルタとして用いられている中空状繊維フィルタ、即ち
中空糸を浄水器用のフィルタとして利用することが提案
された。そして、この中空糸フィルタを用いた浄水器は
現在広く普及しており、前記の問題も解決されていると
嘔われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、中空糸は極
めて耐熱性に乏しく、70〜80°の湯に浸漬されただ
けで変質・損傷が発生する。即ち、近年、水と湯のワン
タッチ切換えができる給水器が急速に普及しており、操
作ミスで中空糸のフィルタに湯を通してしまい、浄水器
が使用できなくなるといったトラブルが増加している。
【0005】尚、耐熱性を具えた浄水器用カートリッジ
のフィルタとして、セラミックス製の中空糸フィルタが
開発されている。しかしながら、このセラミックス製中
空糸フィルタは、比較的小型なものでも、一本の外径が
1.5〜2.5mm、長さが300mm程度のセラミッ
クス製中空糸を150〜300本程度集合させて構成さ
せたものであり、これでは小型化が図れ難く、家庭用の
浄水器にセット出来ない。即ち、セラミックス製中空糸
は径が小さくなると、その製造が著しく難しく、かつ、
取扱中に破損し易く、更には製造コストも高く付いてい
る。
【0006】従って、本発明の目的は、耐熱性に優れた
小型の浄水器用カートリッジを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の問題点に鑑みて、
浄水器用カートリッジの研究が鋭意押し進められていっ
た結果、フィルタとしてセラミックス製の多孔質シート
の積層体を用いれば、耐熱性に優れた小型な浄水器用カ
ートリッジが得られるであろうとの啓示を得た。そし
て、この啓示に基づいた研究が更に押し進められていっ
た結果、積層されるセラミックス多孔質シートの厚みが
30μm〜400μm、かつ、セラミックス多孔質シー
トに形成された気孔の径が0.01μm〜15μmであ
れば、セラミックスフィルタは必要十分な強度が得られ
ると共に、濾過面積を大きくでき、ピンポールによるリ
ーク(液漏れ)が発生し難く、十分な通水量が得られる
ことが判ってきた。
【0008】本願発明は上記の知見に鑑みて成されたも
のであり、上記本発明の目的は、セラミックス多孔質シ
ートを積層させて構成したセラミックスフィルタを具備
してなる浄水器用カートリッジであって、前記セラミッ
クス多孔質シートは、その厚みが30μm〜400μm
であり、かつ、セラミックス多孔質シートに形成された
気孔径が0.01μm〜15μmであることを特徴とす
る浄水器用カートリッジにより達成される。
【0009】尚、積層されるセラミックス多孔質シート
の厚みは50μm〜200μmであることが、かつ、セ
ラミックス多孔質シートに形成された気孔の径が0.1
μm〜5μmであることが好ましい。又、セラミックス
フィルタは、表面に支柱が立設されたセラミックス多孔
質シートを積層してなるものであって、この積層体の一
端側におけるセラミックス多孔質シート間を開口状に構
成してなる場合にはその他端側におけるセラミックス多
孔質シート間が閉塞状に構成されてなり、積層体の一端
側におけるセラミックス多孔質シート間を閉塞状に構成
してなる場合にはその他端側におけるセラミックス多孔
質シート間が開口状に構成されてなり、前記積層体の両
端側には閉塞部及び開口部いずれもが互いに構成された
ものであることが好ましく、セラミックスフィルタが上
記の様な形状に構成されてなると、大きさが小型のまま
でも濾過面積を極めて大なものにできるようになる。
【0010】又、セラミックス多孔質シートの表面に立
設された支柱は、その外径が5μm〜1000μm、更
に好ましくは、50μm〜800μmであり、その高さ
が5μm〜200μmであり、かつ、支柱の立設間隔が
セラミックス多孔質シートの厚みの2〜50倍、更に好
ましくは、10〜30倍であることが良い。即ち、支柱
の径を太くし、立設本数を多くするほどセラミックスフ
ィルタの強度は高くなるが、径や本数が必要以上のもの
であると、濾過面積が小さくなり、効率良く浄水処理が
なされない。そこで、上記寸法の支柱をセラミックス多
孔質シートの厚みに対応した間隔で、このセラミックス
多孔質シートの間に介在させ、セラミックス多孔質シー
トを積層させることにより、十分な通水量及び強度が得
られるようになる。
【0011】又、セラミックスフィルタは角柱状又は円
柱状に構成されてなり、このセラミックスフィルタが筒
状容器内に密納され、この筒状容器が浄水器用カートリ
ッジ内に収納されてなることが好ましく、セラミックス
フィルタがこの様に構成されていると、被処理水のショ
ートパスが防止され、セラミックスフィルタの支持やセ
ラミックスフィルタをカートリッジへ組込む作業が容易
になる。
【0012】更に、セラミックスフィルタと浄水器用カ
ートリッジとの間であって、セラミックスフィルタの端
部に対応する位置に帯状の弾性材が配されてなることが
好ましい。即ち、セラミックス多孔質体は焼成により収
縮が生じるから、フィルタを筒状容器寸法に合わせて高
精度に成形するのは困難であるから、弾性材を用いるよ
うにすればセラミックス多孔質体の収縮に起因する問題
が解決されるようになる。
【0013】尚、セラミックス多孔質体の焼成による収
縮に起因した被処理水のショートパスを防止する方法と
しては、例えばセラミックスフィルタの厚みを厚くし、
セラミックスフィルタの側面をOリングのような断面が
円形のパッキン材を嵌込み、密封性を向上させることが
考えられる。しかしながら、セラミックスフィルタは、
その気孔が極めて微細なものであるから、被処理水がこ
の気孔を通過する際にセラミックスフィルタの表面にか
なりの水圧が作用する。したがって、Oリングのような
パッキン材では、セラミックスフィルタとの接触面積が
極めて小さなものであるから、摩擦力が小さく、パッキ
ン材がセラミックスフィルタの取り付け位置からずれ易
く、又、パッキン材とセラミックスフィルタの接触部に
は大きな局所的応力が作用するようになり、セラミック
スフィルタが破損する恐れがある。
【0014】そこで、パッキン材を幅広な帯状に構成さ
せれば、パッキン材がセラミックスフィルタから外れ難
くなり、しかも、壁面に作用する応力も小さくなるの
で、セラミックスフィルタが安定、かつ安全に容器内に
保持されるようになる。そして、同時に被処理水のショ
ートパスが起き難いものとなる。尚、パッキン材はセラ
ミックスフィルタの端面部及び周縁部を一体的に被覆す
るように構成されてなり、セラミックスフィルタの端面
部を被覆する弾性材の幅は1mm以上であり、セラミッ
クスフィルタの周縁部を被覆する弾性材の幅が3mm以
上であることが好ましく、又、セラミックスフィルタの
端面部及び周縁部を一体的に被覆するように構成され、
セラミックスフィルタの端面部を被覆する弾性材の表面
には貫通孔が構成され、かつ、セラミックスフィルタの
周縁部を被覆する弾性材の幅は3mm以上であることが
好ましく、パッキン材がこの様に構成されてなると、セ
ラミックス多孔質シート末端面同士の剥離が防止でき
る。
【0015】以下、本発明について実施例により具体的
に説明するが、本発明はこれらに限られるものではな
い。
【0016】
【実施例】図1〜図5は本発明に係る浄水器用カートリ
ッジの一実施例を示すものであり、図1は本発明の浄水
器用カートリッジの断面図、図2は本発明に係る浄水器
用カートリッジの要部断面図、図3は凸型支柱が設けら
れたグリーンシートの斜視図、図4はグリーンシートの
積層関係を示す斜視図、図5はロール状に巻回されたグ
リーンシートの積層関係を示す斜視図である。
【0017】各図中、Aは本発明に係る浄水器用カート
リッジであり、この浄水器用カートリッジAは、浄化モ
ードと非浄化モードの2モード切替えが可能に構成され
た浄水器内にセットされる。浄水器用カートリッジAの
上端部には、被処理水吸入口1及び被処理水バイパス排
出口2が構成されている。
【0018】3a,3bは比較的大きな塵芥を濾過する
ために設けられたメッシュ、4は炭酸カルシウム、ゼオ
ライト、活性炭等が充填されてなる吸着槽である。尚、
メッシュ3a,3bは、図1に示す如く、吸着槽4の上
部及び下部にそれぞれ配設されており、塵芥除去をより
確実なものとしている。5は二枚のセラミックス多孔質
シートが積層され、ロール状に巻回されてなるセラミッ
クスフィルタ、6はセラミックスフィルタ5を収納する
筒状ケースである。尚、筒状ケース6は100℃の熱湯
に浸漬されても変形せず、錆が発生しないようなもので
あれば良く、例えば耐熱製樹脂やステンレス等で造られ
ており、又、浄水器用カートリッジAから着脱自在であ
るように構成されている。
【0019】7a,7bはシリコーンゴム等の弾性材か
ら構成されたパッキン材であり、パッキン材7aはセラ
ミックスフィルタ5の底部と筒状ケース6の底部との間
にステンレス製の多孔板8aを介して配設されており、
又、パッキン材7bはセラミックスフィルタ5の上部と
筒状ケース6の上部との間にステンレス製の多孔板8b
を介して配設されている。
【0020】尚、この多孔板8bの材料として、ステン
レスの他に硬質耐熱樹脂等を用いても良い。即ち、セラ
ミックスフィルタ5は大きな接触面積で筒状ケース6内
に弾性的に支持されており、セラミックスフィルタ5の
破損が起き難いように構成されている。尚、上方に位置
するパッキン材7bの形状は、中央に円形切欠部7oを
有する円筒蓋状で、図2において、寸法hは3mm、寸
法dは1mmであり、セラミックスフィルタ5からずれ
が起き難くいように構成されている。又、セラミックス
フィルタ5に掛かる応力も小さくなるので、セラミック
スフィルタ5は筒状ケース内に安定して保持される。
【0021】9は筒状ケース6と支持フレーム10との
間に配されたシリコーンゴム製のOリングである。11
は処理済の浄化水が吐出される浄化水吐出口である。上
記の浄水器用カートリッジを用いた浄水器は、浄化モー
ドのときには被処理水バイパス排出口2が閉鎖されるの
で、被処理水が被処理水流入口1から流入すると、被処
理水はメッシュ3及び吸着槽4を逐次通過して、図1に
示す矢印の如く、セラミックスフィルタ5へ誘導され、
このセラミックスフィルタ5によって濾過処理が行わ
れ、浄化水吐出口11から流出するように構成されてい
る。
【0022】又、浄水器が非浄化モードのときには、浄
化水吐出口11が閉鎖され、被処理水バイパス排出口2
が開放されるので、被処理水は浄化処理が行われないま
ま被処理水バイパス排出口2から排出されるように構成
されている。尚、本実施例ではセラミックスフィルタ5
を脱着自在な筒状ケース6に収納し、更に浄水器用カー
トリッジAに収納したものについて説明したが、浄水器
用カートリッジAにセラミックスフィルタ5の収納室を
設けて、この収納室内にセラミックスフィルタ5を収納
するように構成しても良い。
【0023】次に、セラミックスフィルタ5の製造工程
及び寸法形状について、詳細に説明する。セラミックス
の原料粉末として、麦飯石、粘土、タルクを用意し、こ
れに水(又は有機溶媒)を加えて湿式粉砕した後、バイ
ンダ及び可塑剤等の各種添加剤を加えスラリーとした。
そして、このスラリーを押出成形法あるいはドクターブ
レード法によりテープキャスティングを行い、乾燥させ
た後、厚さ150μm〜400μm,長さ30cmのグ
リーンシート12を作製した。
【0024】次に、スラリーの製造方法と同様にしてペ
ーストを作製し、先に作製したグリーンシート12を長
さ1.5m、幅90mmにカットしたものを2枚用意
し、図3に示す如く、このペーストを用いて両方のグリ
ーンシート12の表面に規則正しく支柱13を印刷し
た。尚、支柱13はその径が0.4mm、高さが0.1
mm、隣接する他の支柱との間隔(ピッチ)が1.5m
mである。
【0025】支柱13の乾燥後に、図4に示す如く、そ
れぞれのグリーンシート12の三辺(長手方向は逆位
置)にペーストを幅5mm,厚さ100μmに塗布し、
グリーンシート12の端部14同士を接着して積層さ
せ、更に、図5に示す如く、ロール状に巻回させて円柱
状積層体を得た。
【0026】そして、この円柱状積層体を120℃で1
時間程度乾燥させ、続いて焼成炉にて900℃〜110
0℃で5時間保持し、セラミックスフィルタ5を得た。
尚、このセラミックスフィルタ5の直径は27.9mm
で、長さは81.4mmであった。更に、SEM(走査
型電子顕微鏡)を用いてセラミックスフィルタ5の気孔
径を観測すると、0.5μm〜2μmであった。
【0027】この様にして得られたセラミックスフィル
タ5は、シリコーンゴム製のパッキン(肉厚3.5m
m)7bが取り付けられて、内径35mmの筒状ケース
6に収納され、浄水器用カートリッジAの所定の位置に
収納される。この浄水器用カートリッジは、フィルタが
セラミックス多孔質シートをロール状に巻回して構成さ
れた円柱状積層体であり、セラミックス多孔質シートの
厚みが30μm〜400μmで、表面に形成された気孔
の径が0.01μm〜15μmであるから、耐熱性に優
れており、濾過能力が高く、しかも、小型であっても十
分な通水量が得られる。
【0028】又、セラミックス多孔質シートの表面に立
設させた支柱の径が5μm〜1000μm、高さが5μ
m〜200μm、立設間隔がセラミックス多孔質シート
の厚みの2〜50倍に構成されたので、濾過面積を大き
くでき、効果的に浄水処理が行える。更に、セラミック
スフィルタが筒状ケース内に、このセラミックスフィル
タの端面部及び周縁部を一体的に被覆する端面部被覆長
が1mm、周縁部被覆長が3mmのパッキン材が配され
て、浄水器用カートリッジに収納されてなるので、被処
理水のショートパスが防止され、さらにセラミックスフ
ィルタの保護・支持が良好になされ、パッキン材がセラ
ミックスフィルタから外れ難くなり、セラミックスフィ
ルタ壁面に作用する応力も小さくなり、セラミックスフ
ィルタの破壊が起き難く、積層されたセラミックス多孔
質シート同士の分離が防止できるようになり、耐久性が
高いものである。
【0029】尚、本実施例では、セラミックスフィルタ
としてセラミックス多孔質シートをロール状に巻回して
円柱状に構成させたものを用いたが、これはセラミック
ス多孔質シートを平板状のまま多数積層させて角柱状に
構成させたものであっても良い。
【0030】
【効果】本発明の浄水器用カートリッジは、小型で、し
かも十分な通水量が得られ、さらには耐熱性に優れてお
り、効率良く浄化処理がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】浄水器用カートリッジの断面図である。
【図2】浄水器用カートリッジの要部断面図である。
【図3】凸型支柱が設けられたグリーンシートの斜視図
である。
【図4】グリーンシートの積層関係を示す斜視図であ
る。
【図5】ロール状に巻回されたグリーンシートの積層関
係を示す斜視図である。
【符号の説明】
A 浄水器用カートリッジ 5 セラミックスフィルタ 6 筒状ケース 7a,7b パッキン材 8a,8b 多孔板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックス多孔質シートを積層させて
    構成したセラミックスフィルタを具備してなる浄水器用
    カートリッジであって、前記セラミックス多孔質シート
    は、その厚みが30μm〜400μmであり、かつ、セ
    ラミックス多孔質シートに形成された気孔径が0.01
    μm〜15μmであることを特徴とする浄水器用カート
    リッジ。
  2. 【請求項2】 セラミックスフィルタは、表面に支柱が
    立設されたセラミックス多孔質シートを積層してなるも
    のであって、この積層体の一端側におけるセラミックス
    多孔質シート間を開口状に構成してなる場合にはその他
    端側におけるセラミックス多孔質シート間が閉塞状に構
    成されてなり、積層体の一端側におけるセラミックス多
    孔質シート間を閉塞状に構成してなる場合にはその他端
    側におけるセラミックス多孔質シート間が開口状に構成
    されてなり、前記積層体の両端側には閉塞部及び開口部
    いずれもが互いに構成されてなることを特徴とする請求
    項1の浄水器用カートリッジ。
  3. 【請求項3】 セラミックス多孔質シートの表面に立設
    された支柱は、その外径が5μm〜1000μmであ
    り、高さが5μm〜200μmであり、かつ、支柱の立
    設間隔がセラミックス多孔質シートの厚みの2〜50倍
    であることを特徴とする請求項2の浄水器用カートリッ
    ジ。
  4. 【請求項4】 セラミックスフィルタは、角柱状又は円
    柱状に構成されてなり、このセラミックスフィルタが筒
    状容器内に密納され、この筒状容器が浄水器用カートリ
    ッジ内に収納されてなることを特徴とする請求項1〜請
    求項3の浄水器用カートリッジ。
  5. 【請求項5】 セラミックスフィルタと浄水器用カート
    リッジとの間であって、セラミックスフィルタの端部に
    対応する位置に帯状の弾性材が配されてなることを特徴
    とする請求項1〜請求項4の浄水器用カートリッジ。
  6. 【請求項6】 弾性材はセラミックスフィルタの端面部
    及び周縁部を一体的に被覆するように構成されてなり、
    セラミックスフィルタの端面部を被覆する弾性材の長さ
    は1mm以上であり、セラミックスフィルタの周縁部を
    被覆する弾性材の長さが3mm以上であることを特徴と
    する請求項5の浄水器用カートリッジ。
  7. 【請求項7】 弾性材はセラミックスフィルタの端面部
    及び周縁部を一体的に被覆するように構成されてなり、
    セラミックスフィルタの端面部を被覆する弾性材の表面
    には貫通孔が構成され、かつ、セラミックスフィルタの
    周縁部を被覆する弾性材の長さは3mm以上であること
    を特徴とする請求項5の浄水器用カートリッジ。
JP17119292A 1992-06-29 1992-06-29 浄水器用カートリッジ Pending JPH067618A (ja)

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