JPH08131728A - 浄水材と浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機物及び遊離塩素を除去できるのみなら
ず、溶解性の金属イオンをも除去できる浄水技術を提供
する。 【構成】 塩型の陽イオン交換体からなる通水性の第１
濾層体４３と活性炭からなる通水性の第２濾層体４４と
を、第１濾層体４３が第２濾層体４４の通水上流側に配
置する状態で積層させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水や簡易水道水な
どを浄化する場合に使用される浄水材と、それを使用し
た浄水器、詳しくは、蛇口への接続連結部と、原水吐出
口と、浄水吐出口とを設け、接続連結部からの移入原水
を原水吐出口に導く原水状態と浄水吐出口に導く浄水状
態とに切替え操作自在な切替え弁を設け、その切替え弁
から浄水吐出口への流路に浄水材を配置してある浄水器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水や簡易水道水などの原水に対する
浄化技術として従来では、〈１〉浄水材として活性炭層
を設けて、原水中の有機物及び遊離塩素を除去する技術
と、〈２〉浄水材として、活性炭層及び中空糸膜などの
濾材を活性炭層が上流に配置する状態で設けて、原水中
の有機物及び遊離塩素の除去に加えて、原水中の濁質物
質をも除去するようにした技術とが一般に知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術のうち〈１〉の技術によるときは、原水中に含まれる
Ｐｂ（鉛）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｆｅ（鉄）、Ｍｎ（マンガ
ン）、Ａｌ（アルミニウム）などの溶解性の金属イオン
の除去能が皆無に等しかった。

【０００４】しかも、濾過能がないために濁質物質除去
も行えなかった。

【０００５】その上、活性炭の有機物吸着能により、微
生物の繁殖を促進する有機物が活性炭表面に付着堆積
し、その有機物の付着量は、使用に伴い上昇する一方、
活性炭の遊離塩素除去能により、遊離塩素による殺菌能
が消失するから、活性炭層での微生物の繁殖が不可避で
あった。このことは、浄水が微生物を含むものになるこ
とを意味する。

【０００６】他方、〈２〉の技術によるときも溶解性の
金属イオンは除去できなかった。

【０００７】しかも、活性炭層の下流に配置する中空糸
膜の精密濾過作用により、微生物を捕捉して、浄水中に
微生物が含まれることは回避できるものの、使用に伴い
捕捉微生物が蓄積増加して、蓄積した微生物による中空
糸膜の目詰まりが起こり、浄水の濾過流量の急激な低下
を引き起こす事になる。更には、蓄積した微生物の代謝
産物や死骸等は容易に中空糸膜を通過し、浄水の異味異
臭の発生の大きな原因の一つとなっている。

【０００８】本発明の第１の目的は、有機物及び遊離塩
素を除去できるのみならず、溶解性の金属イオンをも除
去できる浄水技術を提供する点にある。

【０００９】本発明の第２の目的は、加えて濁質物質除
去をも行える浄水技術を提供する点にある。

【００１０】本発明の第３の目的は、更には浄水の無菌
化を達成できる浄水技術を提供する点にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明第
１発明による浄水材の特徴は、塩型の陽イオン交換体か
らなる通水性の第１濾層体と活性炭からなる通水性の第
２濾層体とを、第１濾層体が第２濾層体の通水上流側に
配置する状態で積層させてある点にある。

【００１２】請求項２記載の本発明第２発明による浄水
材の特徴は、上記第１発明において、第１濾層体とし
て、塩型の陽イオン交換繊維を通水性を有する状態に成
形したものを設けてある点にある。

【００１３】請求項３記載の本発明第３発明による浄水
材の特徴は、上記第１や第２発明において、第２濾層体
として、繊維活性炭を通水性を有する状態に成形したも
のを設けてある点にある。

【００１４】請求項４記載の本発明第４発明による浄水
材の特徴は、上記第１や第２、第３発明において、第１
濾層体を、第２濾層体とは圧力損失が異なるものに構成
してある点にある。

【００１５】請求項５記載の本発明第５発明による浄水
材の特徴は、上記第１や、第２、第３、第４発明におい
て、第１濾層体及び第２濾層体中に、銀イオンを結合又
は担持した抗菌材を、第１濾層体及び第２濾層体に対し
て１．０〜８．０重量％の割合で均一分散させてある点
にある。

【００１６】請求項６記載の本発明第６発明による浄水
器の特徴は、前記浄水材として、第１発明又は第２発
明、第３発明、第４発明の浄水材を設けてある点にあ
る。

【００１７】請求項７記載の本発明第７発明による浄水
器の特徴は、前記浄水材として、第５発明の浄水材を設
けて、浄水に接する面を抗菌化してある点にある。

【００１８】請求項８記載の本発明第８発明による浄水
器の特徴は、上記第６や第７発明において、本体と、そ
れに対して着脱自在な浄水カートリッジとを設け、本体
に、接続連結部と原水吐出口と切替え弁とを装備させ、
前記浄水カートリッジに、浄水吐出口と浄水材とを装備
させ、かつ、本体への装着に伴って前記切替え弁の浄水
材への原水出口に可逆的に接続する原水流入口を装備さ
せてある点にある。

【００１９】請求項９記載の本発明第９発明による浄水
器の特徴は、上記第８発明において、浄水カートリッジ
を構成するに、軸芯方向に並置する浄水室と分散室とに
内部が仕切られたカートリッジ容器を設け、そのカート
リッジ容器の浄水室に、第１濾層体を外周側に配置させ
る筒状に形成した浄水材を、その浄水室を軸芯室部とそ
の外周に位置する環状室部とに仕切る状態に内装し、前
記軸芯室部を浄水吐出口に連通させ、前記分散室を原水
流入口に連通させ、前記浄水室と分散室とに仕切る仕切
り体に、環状室部と分散室とを連通させる連通孔の複数
を周方向に分散形成してある点にある。

【００２０】

【作用】第１発明によれば、活性炭からなる第２濾層体
を設けてあるから、水道水や簡易水道水などの原水の通
水に伴いその原水に含まれる有機物及び遊離塩素を除去
できる。

【００２１】しかも、Ｒ‐ＳＯ₃ Ｈ、Ｒ‐ＣＯＯＨでは
なくて、Ｒ‐ＳＯ₃ Ｎａや（Ｒ‐ＳＯ₃ ）₂ Ｃａ、Ｒ‐
ＣＯＯＮａ、（Ｒ‐ＣＯＯ）₂ Ｃａなどの塩型（Ｒ‐Ｓ
Ｏ₃ＸやＲ‐ＣＯＯＸで、ＸがＣａやＭｇ、Ｎａ、Ｋな
ど）の陽イオン交換体からなる第１濾層体を設けてある
から、水道水や簡易水道水など原水に含まれる溶解性の
金属イオン（Ｐｂ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌなど）を選
択的イオン交換反応により、浄水使用の開始初期から水
のｐＨを変化させずに除去できる。

【００２２】詳述すると、例えば、陽イオン交換体がＨ
型のもの（Ｒ‐ＳＯ₃ Ｈ、Ｒ‐ＣＯＯＨ）である場合に
は、水道水や簡易水道水などの原水中に塩化ナトリウム
や硫酸カルシウムなど金属イオンを含むものが存在する
と、その金属イオンはイオン交換反応により除去できる
ものの、その金属イオンの除去に伴い塩酸や硫酸が生成
されて水のｐＨが変化する。それに対して、第１発明に
よれば、金属イオンをイオン交換反応で除去しながら
も、酸の生成がないから、水のｐＨを変化させることが
なく、水質を安定させることができる。

【００２３】第２発明によるときは、陽イオン交換体と
して陽イオン交換繊維を設けてあって、陽イオン交換繊
維は、イオン交換樹脂などの他のイオン交換体に比較し
て、イオン交換速度が２０倍以上といったように極めて
大きく、しかも、金属イオン（特に重金属イオン）に対
する選択性がきわめて強く、かつ、貫流容量が大きいた
め、金属イオンの濃度が低レベルの場合であっても、ま
た、水道水や簡易水道水の浄水にマッチするために空間
速度を１０００〜５０００（／ｈｒ）と大きく取りなが
らも、その金属イオンを確実に捕捉除去できる。

【００２４】第３発明によるときは、活性炭として、繊
維活性炭の成形物を設けてあって、その成形繊維活性炭
は、密度が０．２〜０．２５（ｇ／ｃｃ）であると、濾
過性能を有することが判明しているから、活性炭により
濁質物質を除去できる。

【００２５】本発明者らは、通水方向に二つの濾層体を
積層配置した場合、その二つの濾層体の圧力損失、つま
り、通過抵抗を相違させると、二つの濾層体の通過抵抗
を同じにする場合に比較して、除濁能力を向上させ得る
ことを数々の研究及び実験から知見した。

【００２６】従って、第４発明によるときは、第１濾層
体と第２濾層体との圧力損失を異なるものにしてあるか
ら、優れた除濁能力を発揮できる。これによって、溶解
性の金属イオンのみならず、微粒子状の金属の水酸化物
等も除去できる。

【００２７】第５発明によるときは、ゼオライトなどの
イオン交換体に銀イオンを結合させたり、或いは、合成
無機不溶体に銀イオンを結合又は担持させたりしたもの
は、抗菌能を有することに着目して、そのような銀イオ
ンを結合又は担持した抗菌材を第１濾層体及び第２濾層
体中に均一分散させてあるから、第１濾層体及び第２濾
層体は、微生物を死滅させる抗菌能を有することにな
り、その結果、第１濾層体及び第２濾層体中を微生物が
存在しない無菌状態に維持することができる。

【００２８】しかも、第１濾層体及び第２濾層体の抗菌
材の含有率を１．０〜８．０重量％に設定してあって、
その範囲であれば、後述実験例から明らかなように十分
な抗菌能を発揮できるから、抗菌材の使用量を可及的少
なくできる。

【００２９】第６発明によるときは、上記第１発明や第
２発明、第３発明、第４発明の作用を備えた浄水器を得
ることができる。

【００３０】第７発明によるときは、上記第５発明の作
用の説明から明らかなように、浄水材中での微生物の繁
殖を阻止できる一方、浄水に接する面を抗菌化すること
により、浄水が活性炭処理で遊離塩素を含まない水とな
っているにもかかわらず、使用の停止に伴って滞水した
浄水中での微生物の繁殖を阻止して、浄水を微生物が存
在しない無菌状態に維持できるから、浄水吐出口から吐
出させる浄水を無菌の水にできる。

【００３１】第８発明によるときは、蛇口への接続連結
部、原水吐出口、切替え弁を備えた本体と、浄水材、浄
水吐出口を備えた浄水カートリッジとに分割構成してあ
るから、使用に伴う浄水材の性能低下や劣化があって浄
水材を交換する場合、浄水カートリッジ毎交換すれば良
く、その交換を容易に行うことができる一方、浄水器の
全体を交換する場合に比較して、ローコストで済む。

【００３２】しかも、遊離塩素が除去された浄水が付着
する浄水吐出口をも浄水カートリッジに装備させて、そ
の浄水カートリッジの交換により、浄水吐出口をも同時
に交換させるから、より衛生的である。

【００３３】第９発明によるときは、浄水材を筒状と
し、その筒状の浄水材に外周から原水を供給して内周に
通過させるようにしてあるから、十分な濾過面積を確保
しながらも、全体を小型に構成できる。

【００３４】しかも、浄水材に外周から原水を供給する
に、分散室を設けて、浄水材の外周に原水を均一分散供
給するようにしてあるから、浄水材の全体に原水を均一
供給して、浄水材全体を浄水に均等使用でき、これによ
って、浄水材の局所部のみが著しく早期に性能低下、劣
化を引き起こすことを防止でき、浄水材の全体を浄水に
効率良く使用できる。

【００３５】

【発明の効果】従って、請求項１記載の本発明第１発明
によるときは、有機物及び遊離塩素の除去だけでなく、
ＰｂやＺｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌなどの溶解性の金属イオ
ンの除去も行える浄水材を提供できるようになった。

【００３６】請求項２記載の本発明第２発明によるとき
は、より一層、金属イオンの除去性能に優れた、つま
り、水道水や簡易水道水を浄化対象とする場合のように
空間速度ＳＶが大きくても、また、金属イオンが微量で
あっても、それを確実に除去できる浄水材を提供できる
ようになった。

【００３７】請求項３記載の本発明第３発明によるとき
は、優れた濁質物質除去性能を発揮できる浄水材を提供
できるようになった。

【００３８】請求項４記載の本発明第４発明によるとき
は、より一層、濁質物質除去性能に優れた浄水材を提供
できるようになった。

【００３９】請求項５記載の本発明第５発明によるとき
は、微生物の存在しない無菌浄水を得ることができる浄
水材を提供できるようになった。

【００４０】請求項６記載の本発明第６発明によるとき
は、原水中の有機物及び遊離塩素はもちろん、溶解性の
金属イオンをも除去できる浄水器や、それに加えてより
一層濁質物質をも除去できる浄水器を提供できるように
なった。

【００４１】請求項７記載の本発明第７発明によるとき
は、更には無菌浄水を供給できる浄水器を提供できるよ
うになった。

【００４２】請求項８記載の本発明第８発明によるとき
は、使用に伴って必要となる浄水材の交換といったメン
テナンスを容易に行え、しかも、ローコストで実施でき
る浄水器を提供できるようになった。

【００４３】請求項９記載の本発明第９発明によるとき
は、十分な浄水性能を有しながらも、小型に構成でき、
しかも、浄水材を効率良く浄水に使用してランニングコ
ストを低減できる浄水器を提供できるようになった。

【００４４】

【実施例】浄水器は、図１〜４に示すように、蛇口直結
型のものであって、蛇口Ａに接続連結される本体１とそ
れに対して着脱自在な浄水カートリッジ２とからなる。
詳述すると、蛇口Ａへの接続連結部３と、下方を向く原
水吐出口４と、同様に下方を向く浄水吐出口５と、切替
え弁６と、浄水材７とを設けて構成されている。

【００４５】前記切替え弁６は、図５にも示すように、
接続連結部３からの移入原水を原水吐出口４に導く原水
状態と、浄水吐出口５に導く浄水状態とに切替え操作自
在な回転式のものであって、横向き軸芯Ｘ１の周りに沿
った周壁を有する容器状の弁箱８と、その弁箱８に横向
き軸芯Ｘ１の周りに回転自在に内装させた弁体と、その
弁体を回転操作するための操作レバー１０と、弁体を異
なる三つの回転位置、つまり、原水ストレート位置Ｐ１
と原水シャワー位置Ｐ２と浄水位置Ｐ３とで保持するス
プリングボール利用のデテントＤを設けて構成されてい
る。

【００４６】前記弁箱８の周壁の上部には、原水入口１
１が形成され、周壁の下部には、原水ストレート用出口
１２と原水シャワー用出口１３とが横向き軸芯Ｘ１に沿
った方向に並置形成され、弁箱８の底の横向き軸芯Ｘ１
の位置には浄水用原水出口１４が形成されている。

【００４７】かつ、前記弁箱８の周壁には、蛇口Ａへの
連結用の押さえナット１５を螺合装着させる連結用筒部
が原水入口１１と同芯状に一体形成されているととも
に、原水吐出口形成部材１７を装着させる吐出用筒部が
原水ストレート用出口１２と同芯状に一体形成されてい
る。

【００４８】前記押さえナット１５と連結用筒部とから
前記接続連結部３が構成されている。１９はパッキン、
２０はストレーナである。

【００４９】前記原水吐出口形成部材１７は、原水スト
レート用出口１２の軸芯が通る位置に、前記原水ストレ
ート用出口１２からの水をそのまま直下に吐出させるス
トレート用吐出口２１が形成され、その周囲に、前記原
水シャワー用出口１３からの水を下方に吐出させる複数
のシャワー用吐出口２２が分散形成されたものである。
つまり、これら両者から原水吐出口４が形成されてい
る。２３は、原水シャワー用出口１３からの水を周方向
に分散させる分散板であり、２４はストレーナである。

【００５０】前記弁体は、原水ストレート位置Ｐ１に回
転位置することで前記原水入口１１に原水ストレート用
出口１２のみを連通接続させ、原水シャワー位置Ｐ２に
回転位置することで前記原水入口１１に原水シャワー用
出口１３のみを連通接続させ、浄水位置Ｐ３に回転位置
することで原水入口１１に浄水用原水出口１４のみを連
通接続させるものである。具体的には、原水ストレート
位置Ｐ１への回転に伴いストレート用ポートを原水スト
レート用出口１２に可逆的に合致させて開放することで
原水ストレート用出口１２を原水入口１１に連通接続さ
せるとともに、原水シャワー位置Ｐ２への回転に伴いシ
ャワー用ポートを原水シャワー用出口１３に可逆的に合
致させて開放することで原水シャワー用出口１３を原水
入口１１に連通接続させる回転弁体２７を設け、この回
転弁体２７と一体回転する状態で横向き軸芯Ｘ１に沿う
方向にスライド自在でそのスライドにより前記浄水用原
水出口１４を開閉するスライド弁体２８を設け、そのス
ライド弁体２８に閉塞方向への移動力を付与するスプリ
ング２９を設け、スライド弁体２８の浄水位置Ｐ３への
回転に伴いそのスライド弁体２８を移動力に抗して開放
位置にスライドさせるカム３０を設けて構成されてい
る。３１は弁体を弁箱８に対して抜け止め固定する押さ
え板である。

【００５１】そして、図６にも示すように、弁箱８に一
対のカバー３５を、弁箱８を横向き軸芯Ｘ１に直交する
前後方向から挟み付ける状態に取り付け、切替え弁６の
浄水材７への原水出口３６を一端に形成する原水出口パ
イプ３７を、他端で前記浄水用原水出口１４に連通接続
する状態で、かつ、一端の原水出口３６が横向き軸芯Ｘ
１の一端側に向かって開口する状態で弁箱８に取り付け
ることで、前記本体１が構成されている。

【００５２】前記カバー３５は、横向き軸芯Ｘ１の一端
側に、浄水カートリッジ２を装着するための円筒状の装
着部３８を形成するものであり、装着部３８の軸芯Ｘ２
（以下装着軸芯と称する）は横向き軸芯Ｘ１と平行でそ
の横向き軸芯Ｘ１よりも上方に位置している。

【００５３】前記カバー３５の取付手段について説明す
ると、カバー３５の一端側同士を連結する上下一対のネ
ジ３９を設け、カバー３５の他端部に、前記押さえ板３
１に形成の突起４０に係合して他端部同士の離隔を阻止
する孔４１を形成して、カバー３５で弁箱８を前後方向
から挟み付けるように構成されている。

【００５４】回転弁体２７と弁箱８との間には、原水ス
トレート用出口１２及び原水シャワー用出口１３周囲の
隙間を閉塞するパッキンが装着されている。

【００５５】前記浄水材７は、前記切替え弁６から浄水
吐出口５への流路に配置されて、切替え弁６からの原水
を浄化処理するものであって、円筒状のものである。詳
述すると、図８に示すように、厚さ方向で外側から内側
に向かって水を透過させることにより浄水するものであ
って、外側の第１濾層体４３と内側の第２濾層体４４と
の二つを積層配置し、第１濾層体４３の外側に外側補助
濾層体４５を積層配置し、第２濾層体４４の内側に内側
補助濾層体４６を積層配置した構造のものである。

【００５６】前記第１濾層体４３は、Ｒ‐ＳＯ₃ ＸやＲ
‐ＣＯＯＸ（Ｘは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋなど）の塩型
の陽イオン交換体の一例である陽イオン交換繊維をバイ
ンダー繊維を介して通水性を有するマット状に成形した
ものであって、陽イオン交換繊維によるイオン交換作用
により、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、マン
ガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）など、通水中に含
まれる金属イオンを除去するものである。

【００５７】前記第２濾層体４４は、繊維活性炭をバイ
ンダーを介して通水性を有するマット状（不織布状）に
成型したものであって、繊維活性炭の吸着及び触媒作用
により通水中の有機物及び遊離塩素を除去するものであ
る。

【００５８】要するに、バインダー繊維及びバインダー
は、陽イオン交換繊維及び繊維活性炭が共にそれらの特
性上、不織布形状に単独で成形できるものではないため
に、加えるものであって、使用するバインダー繊維及び
バインダーの種類や特性、性状、使用量（混入量）など
は、成形方法などの成形条件に応じて適宜選択する。

【００５９】そして、第１濾層体４３と第２濾層体４４
との圧力損失（通過抵抗）に差があれば除濁能力が向上
するといった本発明者らの知見に基づいて、第１濾層体
４３を第２濾層体４４との圧力損失を相違させている。

【００６０】従って、浄水材７は、除濁能力を向上する
ように構成されている。

【００６１】因みに、第１濾層体４３及び第２濾層体４
４の具体的な仕様例を表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】かつ、第１濾層体４３及び第２濾層体４４
は抗菌化されている。第１濾層体４３を抗菌化する手段
は、第１濾層体４３中に抗菌材を、第１濾層体４３に対
して１．０〜８．０重量％の割合で均一分散させる手段
であり、第２濾層体４４を抗菌化する手段も、同様に、
第２濾層体４４中に抗菌材を、第２濾層体４４に対して
１．０〜８．０重量％の割合で均一分散させる手段であ
る。抗菌材の均一分散手段としては、陽イオン交換繊
維、繊維活性炭に抗菌材を混合した状態でそれらを成形
する手段を挙げることができる。

【００６４】前記抗菌材は、銀イオンを結合又は担持し
たものであって、銀イオンが保有する抗菌能により微生
物を死滅させるものである。

【００６５】そして、銀イオンを結合した抗菌材として
は、イオン交換樹脂や合成ゼオライトなどのイオン交換
体の交換基に銀イオンをイオン交換反応により結合させ
たものや、キレート化合物の結合基に銀イオンを結合さ
せたものを挙げることができる。

【００６６】また、銀イオンを担持した抗菌材として
は、不溶性無機体に銀イオンを担持させたものを挙げる
ことができる。

【００６７】この実施例では、抗菌材として、合成ゼオ
ライトの交換基に銀イオンを結合させたものを用いてい
る。

【００６８】前記外側補助濾層体４５は、濁質物質の除
去の他に、第１濾層体４３の外周面の崩れを防止する役
目も果たすものであり、内側補助濾層体４６は、濁質物
質の除去の他に、第２濾層体４４の内周面の崩れを防止
する役目及び第２濾層体構成物質の流出を防止する役目
も果たすものであり、これらは不織布や紙などから構成
されている。かつ、前記第１濾層体４３や第２濾層体４
４と同様に、原料に抗菌材を混入して成形することで抗
菌化されている。

【００６９】そして、図１〜４に示すように、浄水材７
には補強フレームが嵌め込み固定されている。つまり、
浄水材７と補強フレームとから浄水材ユニットが形成さ
れている。

【００７０】補強フレームは、浄水材７の内方への変形
を阻止するように浄水材７の内部に嵌め込んだ筒状部４
８と、浄水材７の端面に当接して支持するようにその筒
状部４８の軸芯方向の一端に一体連接したフランジ部４
９とからなり、筒状部４８には、複数の通水孔５０が分
散形成されている。かつ、筒状部４８は軸芯方向の他端
を浄水材７よりも突出させる長さに形成されている。

【００７１】前記浄水カートリッジ２は、図７にも示す
ように、本体１の装着部３８に、装着軸芯Ｘ２の一端側
からの差し込みで可逆的に装着されるカートリッジ容器
５１を設け、このカートリッジ容器５１に、前記浄水材
７、浄水吐出口５及び、本体１への装着に伴って前記切
替え弁６の原水出口３６に可逆的に接続する原水流入口
５２を組み付けて構成されている。

【００７２】詳述すると、前記カートリッジ容器５１
は、容器状本体５３と、その容器状本体５３の開口を閉
塞するように容器状本体５３の開口形成端部に嵌め込み
固定した蓋体５４と、容器状本体５３の内部を容器状本
体５３の軸芯Ｘ３（以下容器軸芯と称する）に沿う方向
で浄水室Ｒ１と分散室Ｒ２とに仕切る仕切り体５５とか
らなる。浄水室Ｒ１は、容器状本体５３の底部と仕切り
体５５との間に形成され、分散室Ｒ２は、仕切り体５５
と蓋体５４との間に形成されている。

【００７３】そして、このカートリッジ容器５１の浄水
室Ｒ１に、浄水室Ｒ１を軸芯室部ｒ１とその外周に位置
する環状室部ｒ２とに仕切る状態で、かつ、補強フレー
ムの突出端部が仕切り体５５を容器軸芯Ｘ３の位置で貫
通する状態で前記の浄水材ユニットが内装されている。

【００７４】前記浄水吐出口５は、エルボ状の浄水吐出
パイプ５６の一端から形成されており、浄水吐出パイプ
５６の他端を蓋体５４の容器軸芯Ｘ３の位置に形成の孔
を通して補強フレームにおける筒状部４８に差し込み接
続することで、軸芯室部ｒ１に連通接続されている。

【００７５】前記原水流入口５２は、原水流入パイプ５
７の一端から形成されており、蓋体５４に形成の孔を通
して分散室Ｒ２に連通接続する状態に原水流入パイプ５
７の他端を蓋体５４に固着することで、分散室Ｒ２に連
通接続されている。

【００７６】前記容器状本体５３の底部には、前記浄水
材７の第２濾層体４４の端面に食い込んで浄水材７の端
面と底部との隙間を通して環状室部ｒ２と軸芯室部ｒ１
とが連通することを阻止するとともに、浄水材ユニット
におけるフランジ部４９に当接して浄水材ユニット、つ
まり、浄水材７をカートリッジ容器５１に対して同芯状
に配置するように位置規制する環状の位置決め止水突起
５８が一体形成されている。

【００７７】前記蓋体５４には、容器軸芯Ｘ３を装着軸
芯Ｘ２に合致させた状態での装着部３８への差し込みに
伴いその装着部３８に嵌まり込んで装着部３８に対して
カートリッジ容器５１を同芯配置状態に位置決めする段
部５９と、装着部３８に形成の一対の当たり部に当たっ
て装着部３８に対する装着軸芯Ｘ２周りの姿勢を浄水吐
出口５が下を向く姿勢に規制する規制突起６０とが形成
されている。つまり、浄水カートリッジ２は、容器軸芯
Ｘ３を装着軸芯Ｘ２と合致させ、かつ、浄水吐出口５を
下に向けて開口させる設定横向き姿勢で本体１に接続す
るようになっている。かつ、この蓋体５４には、浄水材
ユニットにおける筒状部４８の突出端部に差し込み接続
して浄水材ユニットをカートリッジ容器５１に対して同
芯状に配置するように位置規制する規制筒部６１が形成
されている。

【００７８】前記仕切り体５５は、浄水材７を容器状本
体５３の底部に押しつけてカートリッジ容器５１に対し
て容器軸芯Ｘ３に沿う方向で位置決めする押さえ具を兼
用するものであって、この仕切り体５５には、環状室部
ｒ２と分散室Ｒ２とを連通させる連通孔６２（切り欠
き）の複数が周方向に分散形成され、押さえ面となる側
の面には、浄水材７の第２濾層体４４の端面に食い込ん
で浄水材７の端面と仕切り体５５との隙間を通して環状
室部ｒ２と軸芯室部ｒ１とが連通することを阻止する環
状の止水突起６３が一体形成されている。

【００７９】そして、浄水カートリッジ２が設定横向き
姿勢にある状態で本体１の原水出口３６に対応する箇所
に前記原水流入口５２を本体１側に向けて配置すること
により、浄水カートリッジ２の本体１への装着に伴い原
水流入口５２が原水出口３６に差し込み接続するように
構成されている。

【００８０】なお、浄水吐出パイプ５６のうち、本体１
への装着状態において本体１側の原水出口パイプ３７に
対応位置する部分は、その原水出口パイプ３７との干渉
をさけるために偏平状に形成されており、装着部３８に
は、浄水吐出パイプ５６との干渉を避けるための切り欠
き６４が形成されている。

【００８１】また、筒状部４８と浄水吐出パイプ５６と
の差し込み接続部、筒状部４８と規制筒部６１との差し
込み接続部、原水出口パイプ３７と原水流入パイプ５７
との差し込み接続部には、それぞれオーリングが設置さ
れており、６８は、浄水吐出パイプ５６に形成の突起部
６９を嵌め込ませて浄水吐出パイプ５６のカートリッジ
容器５１に対する容器軸芯Ｘ３周りでの姿勢を下向き姿
勢に規制するように蓋体５４に形成した凹部である。

【００８２】従って、この浄水カートリッジ２によれ
ば、原水流入パイプ５７から分散室Ｒ２に流入した原水
は、連通孔６２を通して環状室部ｒ２に分散流入し、そ
の環状室部ｒ２に流入した原水は、浄水材７を厚さ方向
で透過して浄化されるとともに、軸芯室部ｒ１に集水さ
れ、浄水吐出パイプ５６を介して浄水吐出口５から吐出
されることになる。

【００８３】上記浄水カートリッジ２を本体１、つまり
は、装着部３８に差し込み装着状態に固定する手段は、
図６、図７、図９、図１０に示すように、カバー３５に
プッシュ式の操作具７０を前後方向設定範囲内でスライ
ド自在な状態で保持させ、その操作具７０にスライド範
囲の一端側（操作部７６をカバー３５から突出させる
側）への移動力を付与するスプリング７１を設け、蓋体
５４に突起部７２を形成し、操作具７０に、それのスラ
イド範囲一端側への移動に伴い前記突起部７２に形成の
凹部７３に可逆的に係合して浄水カートリッジ２を本体
１に対して抜け止めする係止部７４を形成し、係止部７
４に、浄水カートリッジ２の本体１への差し込みに伴っ
て突起部７２に当接することにより操作具７０をスプリ
ング７１による付与移動力に抗してスライド範囲の他端
側（つまり、係合解除側）に移動させるカム面７５を形
成して構成されている。すなわち、図１０の（イ）
（ロ）に示すように、浄水カートリッジ２の本体１への
差し込みに伴って係止部７４を凹部７３に自動係合させ
ることにより、浄水カートリッジ２を本体１に抜け止め
固定し、操作具７０の操作部７６を押すことにより係止
部７４の凹部７３への係合を解除して浄水カートリッジ
２の本体１からの離脱を許容するように構成されてい
る。

【００８４】なお、装着部３８のうち一対の当たり部
は、装着部３８に一体形成した前記上側のネジ３９のね
じ込み部７７と前記スプリング７１の受け座７８とから
構成されている。つまり、ねじ込み部７７及び受け座７
８が、規制突起６０に対する当たり部を兼用構成して、
構造の簡素化が図られている。

【００８５】また、弁箱８、回転弁体２７、スライド弁
体２８、原水吐出口形成部材１７、分散板２３、押さえ
板３１、カバー３５、原水出口パイプ３７、補強フレー
ム、容器状本体５３、蓋体５４、仕切り体５５、浄水吐
出パイプ５６、原水流入パイプ５７、操作具７０のそれ
ぞれは、合成樹脂の一体成型品である。

【００８６】かつ、浄水に接する面（接水面）を抗菌化
して、浄水が滞水している状態での微生物の繁殖を阻止
するように構成されている。

【００８７】接水面を抗菌化する手段は、接水面を形成
する補強フレーム及び浄水吐出パイプ５６を抗菌材混入
の合成樹脂から成型する手段であって、抗菌材として
は、前述したものを用いることができ、樹脂に対する抗
菌材の混入割合は０．１〜６重量％である。

【００８８】上記の構成によれば、規制突起６０の当た
り部への当たりのみならず、原水流入口５２の原水出口
３６への差し込み接続及び、切り欠き６４を挿通する浄
水吐出パイプ５６の装着部３８への当たりによっても、
浄水カートリッジ２の装着部３８に対する装着軸芯Ｘ２
周り姿勢が規制されるようになっており、段部５９の装
着部３８への嵌まり込み、原水流入口５２の原水出口３
６への差し込み接続、係止部７４の凹部７３への係合に
より、浄水カートリッジ２が本体１に支持されるように
なっている。

【００８９】〔実験例〕次に本発明者らが浄水材７に対
して行った実験及びその結果を示す。各実験に供した浄
水材７は、表１に示した仕様のものである。

【００９０】《実験１》 〈実験の目的〉第１濾層体４３による溶解性金属イオン
（Ｐｂ、Ａｌ）の除去性能を確認する。 〈実験の方法〉逆浸透膜装置で処理した脱塩水に硝酸鉛
（Ｐｂ（ＮＯ₃ ）₂ ）、塩化アルミニウム（ＡｌＣ
ｌ₃ ）を溶解させ、ｐＨを６．５以下にし、そののち、
０．１μｍのメンブレンフィルターにより濾過処理し
て、鉛イオンが３００ｐｐｂ、アルミニウムイオンが７
０ｐｐｂの実験用の原水を調製した。その原水を浄水材
７に空間速度ＳＶ＝７０００（／ｈｒ）で供給し、積算
濾過流量が各設定値になる毎に濾過水（浄水）をサンプ
リングし、濾過水中の鉛イオン及びアルミニウムイオン
の量を測定し、除去率（％）（浄水中の除去されたイオ
ン量／原水中のイオン量×１００）を求めた。 〈実験結果〉図１１に示す。

【００９１】《実験２》 〈実験の目的〉第１濾層体４３による溶解性金属イオン
（Ｆｅ）の除去性能を確認する。 〈実験の方法〉逆浸透膜装置で処理した脱塩水に塩化鉄
（ＦｅＣｌ₃ ）を溶解させ、ｐＨを６．５程度にして、
原水を調製した。その原水を浄水材７に空間速度ＳＶ＝
７０００（／ｈｒ）で供給し、積算濾過流量が各設定値
になる毎に濾過水をサンプリングして濾過水中の鉄イオ
ンの量を測定し、除去率（％）（浄水中の除去されたイ
オン量／原水中のイオン量×１００）を求め、積算濾過
流量と除去率との関係を調べた。なお、ｐＨ６．５程度
の中性領域では水酸化物と溶解性の鉄イオンとに塩化鉄
を分離できないため、水酸化物と鉄イオンとの混合状態
で浄水材に通水し濾過させた。 〈実験結果〉図１２に示す。この図１２から明らかなよ
うに、積算濾過流量にかかわらずＦｅイオンの除去率が
低下しないことが判る。

【００９２】《実験３》 〈実験の目的〉第１濾層体４３と第２濾層体４４との圧
力損失差による濁質物質除去性能の向上が行われるこ
と、つまり、第１濾層体４３と第２濾層体４４とに圧力
損失差を付与した場合の濁質物質除去性能を確認する。 〈実験の方法〉市水道水をメンブレンフィルターにより
濾過処理し、ＪＩＳ Ｋ０１０１、水道法に準拠して、
その濾過水にカオリン粉末を２ｐｐｍとなるように添加
混合し、実験用の濁度２°の原水を調製した。濾過圧力
を１．０Ｋｇ／ｃｍ² に設定して浄水材７にて濾過さ
せ、積算濾過流量（リットル）が各設定値になる毎に浄
水をサンプリングして濁度を調べるとともに、瞬間流量
（ｌ／分）を調べ、濁質物質除去率と積算濾過流量との
関係及び、瞬間流量の挙動と積算濾過流量との関係とを
調べた。 〈実験結果〉瞬間流量と積算濾過流量との関係を図１３
に示し、濁質物質除去率と積算濾過数量との関係を図１
４に示す。

【００９３】《実験４》 〈実験の目的〉仕切り体５５を介する分散供給による遊
離塩素除去面での効果を確認する。 〈実験の方法〉上記実施例に示したように仕切り体５５
を介して原水を浄水材７にその周方向の全周から均一に
分散供給する場合と、浄水材７に対して周方向の一か所
から集中供給する非分散供給の場合とでの浄水中の遊離
塩素の除去率の濾過に伴う変化を調べた。 〈実験結果〉図１５に示す。この図１５から明らかなよ
うに、原水を分散供給する方が、分散供給しない場合よ
りも、繊維活性炭単位量当たりの遊離塩素除去率が向上
していることが判る。

【００９４】《実験５》 〈実験の目的〉抗菌材の含有量が異なる各浄水材７に市
水道水を供給し、１８００リットル通水した後に浄水材
７への原水供給を停止した場合の滞水に対する抗菌能を
確認する。 〈実験の方法〉抗菌材の含有量が異なる各浄水材７に市
水道水を供給し、積算濾過流量が１８００リットルにな
った後に２０℃±５℃で２４時間放置し、滞水中の菌数
（個／ｍｌ）を計測した。菌数の計測は、サンプリング
水を標準寒天培地を用いて３６℃４８時間培養後、培地
に集落を形成した生菌数を計測した。 〈実験結果〉表２に示す。

【００９５】

【表２】

【００９６】〔別実施例〕上記実施例では、第１濾層体
４３を形成する陽イオン交換体として、陽イオン交換繊
維を示したが、粒状や微粒子状の陽イオン交換樹脂など
の他の陽イオン交換体であっても良い。

【００９７】上記実施例では、第２濾層体４４を形成す
る活性炭として、繊維活性炭を示したが、第１濾層体４
３が十分な濾過性能（除濁能力）を持つ場合や、除濁能
力として高性能が要求されない場合などには、粒状活性
炭を充填して第２濾層体４４を形成しても良い。

【００９８】上記実施例では、第１濾層体４３及び第２
濾層体４４を円筒状として積層させたが、浄水材７は、
第１濾層体４３及び第２濾層体４４を板状やブロック状
にして積層配置したものであっても良い。

【００９９】上記実施例では蛇口直結型の浄水器を示し
たが、浄水器は、浄水カートリッジ２を据え置き型とし
た浄水器であっても良い。

【０１００】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】原水ストレート吐出状態を示す縦断正面図

【図２】原水シャワー吐出状態を示す縦断正面図

【図３】浄水吐出状態を示す縦断正面図

【図４】浄水吐出状態を示す横断平面図

【図５】本体の縦断側面図

【図６】本体の分解斜視図

【図７】浄水カートリッジの分解斜視図

【図８】浄水材の縦断面図

【図９】本体の縦断側面図

【図１０】要部の横断平面図

【図１１】積算濾過流量と金属イオン（Ａｌ、Ｐｂ）の
除去率との関係を示すグラフ

【図１２】積算濾過流量と金属イオン（Ｆｅ）の除去率
との関係を示すグラフ

【図１３】積算濾過流量と瞬間流量との関係を示すグラ
フ

【図１４】積算濾過流量と濁質物質除去率との関係を示
すグラフ

【図１５】積算濾過流量と遊離塩素の除去率との関係を
示すグラフ

【符号の説明】

４３ 第１濾層体 ４４ 第２濾層体 Ａ 蛇口 ３ 接続連結部 ４ 原水吐出口 ５ 浄水吐出口 ６ 切替え弁 ７ 浄水材 １ 本体 ２ 浄水カートリッジ ３６ 原水出口 ５２ 原水流入口 Ｒ１ 浄水室 Ｒ２ 分散室 ５１ カートリッジ容器 ｒ１ 軸芯室部 ｒ２ 環状室部 ５５ 仕切り体 ６２ 連通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１ Ｔ ５４０ Ｆ ５５０ Ｂ ５６０ Ｂ Ｄ (72)発明者 益田 光信 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内 (72)発明者 川口 純 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内 (72)発明者 森本 健 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号 株式会社タクマ内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩型の陽イオン交換体からなる通水性の
   第１濾層体（４３）と活性炭からなる通水性の第２濾層
   体（４４）とを、第１濾層体（４３）が第２濾層体（４
   ４）の通水上流側に配置する状態で積層させてある浄水
   材。
2. 【請求項２】 第１濾層体（４３）として、塩型の陽イ
   オン交換繊維を通水性を有する状態に成形したものを設
   けてある請求項１記載の浄水材。
3. 【請求項３】 第２濾層体（４４）として、繊維活性炭
   を通水性を有する状態に成形したものを設けてある請求
   項１又は２記載の浄水材。
4. 【請求項４】 第１濾層体（４３）を、第２濾層体（４
   ４）とは圧力損失が異なるものに構成してある請求項
   １、２又は３記載の浄水材。
5. 【請求項５】 第１濾層体（４３）及び第２濾層体（４
   ４）中に、銀イオンを結合又は担持した抗菌材を、第１
   濾層体（４３）及び第２濾層体（４４）に対して１．０
   〜８．０重量％の割合で均一分散させてある請求項１、
   ２、３又は４記載の浄水材。
6. 【請求項６】 蛇口（Ａ）への接続連結部（３）と、原
   水吐出口（４）と、浄水吐出口（５）とを設け、接続連
   結部（３）からの移入原水を原水吐出口（４）に導く原
   水状態と浄水吐出口（５）に導く浄水状態とに切替え操
   作自在な切替え弁（６）を設け、その切替え弁（６）か
   ら浄水吐出口（５）への流路に浄水材（７）を配置して
   ある浄水器であって、前記浄水材（７）として、請求項
   １、２、３又は４記載の浄水材を設けてある浄水器。
7. 【請求項７】 蛇口（Ａ）への接続連結部（３）と、原
   水吐出口（４）と、浄水吐出口（５）とを設け、接続連
   結部（３）からの移入原水を原水吐出口（４）に導く原
   水状態と浄水吐出口（５）に導く浄水状態とに切替え操
   作自在な切替え弁（６）を設け、その切替え弁（６）か
   ら浄水吐出口（５）への流路に浄水材（７）を配置して
   ある浄水器であって、前記浄水材（７）として、請求項
   ５記載の浄水材を設け、浄水に接する面を抗菌化してあ
   る浄水器。
8. 【請求項８】 本体（１）と、それに対して着脱自在な
   浄水カートリッジ（２）とを設け、本体（１）に、接続
   連結部（３）と原水吐出口（４）と切替え弁（６）とを
   装備させ、前記浄水カートリッジ（２）に、浄水吐出口
   （５）と浄水材（７）とを装備させ、かつ、本体（１）
   への装着に伴って前記切替え弁（６）の浄水材（７）へ
   の原水出口（３６）に可逆的に接続する原水流入口（５
   ２）を装備させてある請求項６又は７記載の浄水器。
9. 【請求項９】 浄水カートリッジ（２）を構成するに、
   軸芯方向に並置する浄水室（Ｒ１）と分散室（Ｒ２）と
   に内部が仕切られたカートリッジ容器（５１）を設け、
   そのカートリッジ容器（５１）の浄水室（Ｒ１）に、第
   １濾層体（４３）を外周側に配置させる筒状に形成した
   浄水材（７）を、その浄水室（Ｒ１）を軸芯室部（ｒ
   １）とその外周に位置する環状室部（ｒ２）とに仕切る
   状態に内装し、前記軸芯室部（ｒ１）を浄水吐出口
   （５）に連通させ、前記分散室（Ｒ２）を原水流入口
   （５２）に連通させ、前記浄水室（Ｒ１）と分散室（Ｒ
   ２）とに仕切る仕切り体（５５）に、環状室部（ｒ２）
   と分散室（Ｒ２）とを連通させる連通孔（６２）の複数
   を周方向に分散形成してある請求項８記載の浄水器。