JPWO2012020838A1 - 開口部構造および、浄水カートリッジ - Google Patents

Abstract

流体が流通するネット（５７）で仕切られた開口部（５６）の開口部構造であって、縦壁（５０）と横壁（５１）とによって形成された隅部（５５）から縦壁（５０）側に立ち上がる開口部（５６）を縦壁（５０）に設け、該開口部（５６）の下側に下方へ向かって突出するリブ（６０）を設け、ネット（５７）の下縁を少なくともリブ（６０）に固定して設けた。

Description

この発明は、流体が流過する開口部の開口部構造および、この開口部構造を備える浄水器カートリッジに関するものである。
本願は、２０１０年８月１２日に日本に出願された、特願２０１０−１８０７２６号に基づき優先権主張し、その内容をここに援用する。

従来、自重により流体を容器などに流入させる開口部にあっては、空気抜けを良くするなどの理由で縦壁に形成され、さらに、流体以外の塵埃が侵入しないように目の細かいネットなどの網状織物で仕切られている（例えば、特許文献１参照）。
また、縦壁に形成され網状織物で仕切られている開口部の直下に横壁が接続されているものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特表２００１−５０２５９６号公報 特表２００３−５１４６４７号公報

ところで、上記従来の開口部構造は、開口部に網状織物を取り付ける為に、開口部周縁に網状織物を固定する所定幅の固定しろを設けている。このように、所定幅の固定しろを形成した場合、下縁の固定しろが堰となってしまう虞がある。そして、とりわけ開口部の直下で横壁が接続されている場合、縦壁と横壁とにより形成される隅部に流体が滞留し易くなり、また、上記開口部下方の固定しろを省略して屈曲された壁面に沿って網状織物を固定しようとすると、作業者の熟練が求められ、網状織物の取り付け性能にばらつきが生じてしまう虞があるという課題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、開口部下縁における流体の滞留を防止しつつ、安定的に網状織物を固定可能な開口部構造、該開口部構造を備えた浄水カートリッジおよび、該浄水カートリッジを備えたウォーターサーバを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、流体が流通する網状織物（例えば、実施形態におけるネット５７）で仕切られた開口部（例えば、実施形態における開口部５６）の開口部構造であって、縦壁（例えば、実施形態における縦壁５０）と横壁（例えば、実施形態における横壁５１）とによって形成された隅部（例えば、実施形態における隅部５５）から縦壁側に立ち上がる開口部を前記縦壁に設け、該開口部の下側に下方へ向かって突出するリブ（例えば、実施形態におけるリブ６０）を設け、前記網状織物の下縁を少なくとも前記リブに固定したことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、前記縦壁は円筒状に形成され、前記リブはリング状に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記リブは、前記縦壁の直下に配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、前記リブは、前記縦壁に対してオフセット配置されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の開口部構造を備える浄水カートリッジ（例えば、実施形態における浄水カートリッジ１０）であって、原水を導入する原水入口（例えば、実施形態における原水入口管部６２）を有した外部蓋体（例えば、実施形態における外部蓋体２２）と、該外部蓋体の内側に配置されて前記開口部構造を有した内部蓋体（例えば、実施形態における内部蓋体２４）とを備えることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、リブが開口部の下側に下方へ向かって突出して設けられ、このリブに開口部を仕切る網状織物の下縁が固定されることで、例えば、網状織物の下縁を固定するリブが横壁よりも上方に設けられる場合のように、原水が横壁の延在方向に沿って開口部に流れ込む際にリブが堰となるようなことがないため、開口部に沿う状態で網状織物を屈曲することなしに安定的に固定しつつ流体が縦壁と横壁との隅部に滞留するのを防止して流体を円滑に流過させることができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、円筒状に形成された縦壁に形成される開口部を網状織物で仕切る場合であっても、リブがリング状に形成されていることで、縦壁の下方の全ての位置にリブが配置され確実に固定することができるため、信頼性の向上を図ることができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、縦壁の直下にリブが配置されることで、開口部の周縁の縦壁およびリブに網状織物の周縁をインサート成形して網状織物を設ける場合および、開口部の周縁の縦壁およびリブを形成した後に網状織物を貼り付けて設ける場合に、何れも網状織物を屈曲する必要が無いので、取り付け作業が容易になるという効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、縦壁に対してリブがオフセット配置されていることで、網状織物の固定用のリブを用いて隅部近傍の横壁の強度を向上させることができる効果がある。

請求項５に記載した発明によれば、外部蓋体の上部開口部から流入した原水が、外部蓋体と内部蓋体との間を流下して内部蓋体の横壁にぶつかって縦壁に形成された開口部を通じてカートリッジ内部へ入るので、とりわけ自重により原水を浄化する浄水カートリッジである場合に、外部蓋体と内部蓋体との間に原水が滞留するのを防止することができるため、浄水カートリッジ内への原水の流入を円滑化することができる効果がある。

請求項６に記載した発明によれば、ウォーターサーバの本体容器中に請求項５に記載した浄水カートリッジが備えられているため、ウォーターサーバ内への原水の流入を円滑化することができる効果がある。

本発明の実施形態における浄水カートリッジの分解斜視図である。 本発明の実施形態における浄水カートリッジの縦断面図である。 本発明の実施形態における浄水カートリッジの内部蓋体の裏面側から見た斜視図である。 本発明の実施形態における浄水カートリッジを有する浄水器の縦断面図である。 本発明の実施形態における網状織物が内ばり状に固定されている場合の横壁と縦壁と網状織物とリブの縦断面図である。 本発明の実施形態における網状織物が外ばり状に固定されている場合の横壁と縦壁と網状織物とリブの縦断面図である。 本発明の実施形態における浄水カートリッジを有するウォーターサーバの縦断面図である。

次に、この発明の実施形態の開口部構造を浄水カートリッジに適用した場合の一例について図面を参照しながら説明する。
図１、図２に示すように、浄水カートリッジ１０のハウジング１２は、略有底円筒状の収納部２０と、収納部２０を閉塞する内部蓋体２４と、この内部蓋体２４を覆う外部蓋体２２とを備えて構成される。

収納部２０には、下方に向かって凸状となるように有段成形された小径部２６が設けられ、この小径部２６の底壁２７に浄水を吐出する複数の吐出孔２８が形成されている。小径部２６には、この小径部２６の内径と同等の外径を有した略円柱状の膜濾過ユニット３０が嵌脱自在に取り付けられる。膜濾過ユニット３０の下部外周にはＯリング３１が装着され、このＯリング３１により膜濾過ユニット３０の外部における原水側と浄水側とが分離される。また膜濾過ユニット３０には、Ｏリング３１よりも上方の外周に、径方向に延びるフランジ３２が形成され、このフランジ３２によって、膜濾過ユニット３０の下面３３と小径部２６の底面３４との間に所定の空隙３５を確保するように膜濾過ユニット３０の下方への変位が規制されている。

膜濾過ユニット３０は、上部が開放されて側壁３６に複数の孔３７を有した略円筒状のケーシング３８内に、複数の中空糸膜（hollow fiber membrane）３９の両端部が下方を向くように配置した状態で、端部の開口を維持しつつポッティング部４０により一次側と二次側とを遮断して収納している。

中空糸膜３９は、多孔質の膜であり、その材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）、テトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、等を用いることができる。
またポッティング部４０は、熱硬化性樹脂である、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を用いることができる。

収納部２０には、小径部２６に膜濾過ユニット３０がＯリング３１を介して嵌合された状態で、所定高さまで吸着材４１が充填される。吸着材４１としては、粉状または粒状吸着材（活性炭、ゼオライト、モレキュラーシーブ等）、繊維状吸着材（繊維状活性炭）等を用いることができる。

内部蓋体２４は、上方に凸となる略ハット状に形成されており、略鉛直方向に延在する略円筒状の縦壁５０と、この縦壁５０下縁の全周から径方向外側に略水平に延びるリング状の横壁５１とを備えている。内部蓋体２４は、横壁５１の外周縁が収納部２０の上部開口部４２の内周側の段差部５２に支持されて超音波溶着などにより固定される。また、内部蓋体２４の上部には、内部蓋体２４の下部よりも小径の凸部５３が設けられ、この凸部５３の上壁５４に空気抜き用の複数のスリットＳが放射状に形成されている。

また内部蓋体２４の縦壁５０には、縦壁５０と横壁５１との隅部５５より縦壁５０側に立ち上がる開口部５６が形成されている。この開口部５６は、原水を収納部２０内に流入させるためのものであり、原水を流過させつつ塵埃などの異物の侵入を防止するネット（網状織物）５７により仕切られている。

内部蓋体２４の裏側となる開口部５６の下側には、図２，３に示すように、縦壁５０に沿う下方に向かって突出するリング状のリブ６０が形成されている。このリブ６０は、ネット５７の下縁を固定する固定しろとしての機能を有しており、固定しろとして十分な高さ寸法を有している。また、内部蓋体２４の横壁５１の外周縁には下方に向かって突出し、上述した段差部５２に溶着される外周リブ５９が形成されている。

そして上記ネット５７は、内部蓋体２４を樹脂成形する際に、開口部５６の周縁の縦壁５０およびリング状のリブ６０にインサート成形により固定される。なお、図１では開口部５６を４箇所設ける一例を示しているが、開口部５６の個数は内部蓋体２４の強度などに応じて適宜設定すればよい。
また、ネット５７をリブ６０に固定する方法はインサート成形に限られず、内部蓋体２４を成形した後に、ネット５７を接着剤などにより貼り付けて固定するようにしてもよい。このネット５７の固定は、例えば図５に示すように、縦壁５０の内周面とリブ６０の内周面とにネット５７の周縁を貼り付けるいわゆる内ばり状や、図６に示すように、縦壁５０の外周面とリブ６０の内周面とにネット５７の周縁を貼り付けるいわゆる外ばり状等が可能である。

外部蓋体２２は、内部蓋体２４と同様に上方に凸状に形成され、その最上部には原水を導入する円筒状の原水入口管部６２が突出形成されている。この原水入口管部６２の外周にはＯリング６３が装着されており、原水入口管部６２よりも収納部２０側の周壁６４は、内部蓋体２４の外周面と離間しつつ内部蓋体２４に略沿う形で有段成形されている。原水入口管部６２の直ぐ下には、有段成形された周壁６４の外周に、径方向の両外側に向かって延びる一対の係合突起６１が形成されている。

この外部蓋体２２は、下部開口６５側が径方向外側に屈曲形成され、この屈曲形成された部分に、収納部２０の上部開口部４２の上端部４３の外周下方にやや回り込む外周リブ６６が形成されている。また、外周リブ６６の径方向内側には、下方に若干突出する内周リブ６７が形成され、外周リブ６６と内周リブ６７との間に収納部２０の上端部４３が嵌まり込むことで、外部蓋体２２が収納部２０の上端部４３に位置決めされた状態で支持され、この状態で超音波溶着などにより外部蓋体２２が収納部２０に固定される。

図４は、上述した浄水カートリッジ１０を、自重式の浄水器７０へ装着した状態を示している。この浄水器７０は、原水を貯留する上容器７１と、該上容器７１を上部開口部７２で支持し浄水を貯留する下容器７３とを備え、上容器７１の底壁７４に形成された取り付け孔部７５に外部蓋体２２の原水入口管部６２がＯリング６３を介して嵌合され、さらに係合突起６１を回動させることで上容器７１の底壁７４に浄水カートリッジ１０が固定されている。

この実施形態の浄水カートリッジ１０は上記構成を備えており、次に、上述した自重濾過式の浄水器７０に浄水カートリッジ１０を装着した場合の作用について説明する。
まず、浄水器７０の上容器７１に原水を入れると、重力により原水が原水入口管部６２から浄水カートリッジ１０内に流入する。原水入口管部６２から流入した原水は、外部蓋体２２と内部蓋体２４との間に形成された流路を内部蓋体２４の横壁５１まで自重によって流下する。そして、横壁５１まで自重によって流下した原水は、横壁５１の延在方向内側に向かって移動して内部蓋体２４の縦壁５０に形成された開口部５６からネット５７を通じて内部蓋体２４内部に流れ込む。すなわち、原水は浄水カートリッジ１０の径方向外側から径方向内側へ向かって流れて内部蓋体２４内部に流れ込むこととなる。そして、内部蓋体２４内部に流れ込んだ原水は、収納部２０へと流下する。

収納部２０内に流れ込んだ原水は、不純物等を吸着材により吸着されながら下方に移動して膜濾過ユニット３０に到達し、その後、膜濾過ユニット３０のケーシング３８内に流入する。
膜濾過ユニット３０のケーシング３８内では、自重により発生する水圧で中空糸膜３９の一次側から二次側へ通過し、この際、水に含まれる不純物等が中空糸膜３９により捕捉される。そして、中空糸膜３９の端部から流下した水が空隙３５を介して収納部２０下方の吐出孔２８から浄水として吐出されて、下容器７３に貯留されることとなる。

図７は、上述した浄水カートリッジ１０を、自重式のウォーターサーバ８０における本体容器８１中に備えた状態を示している。このウォーターサーバ８０は、本体容器８１と、ウォーターサーバ本体８２とを備えている。

本体容器８１は、蓋８３と、リザーブタンク８４と、浄水カートリッジ１０と、浄水貯水部８６とを有する。リザーブタンク８４の内部が原水貯水部８５となっており、リザーブタンク８４の底部に浄水カートリッジ１０が装着されている。

ウォーターサーバ本体８２は、本体容器８１の浄水貯水部８６から流れる浄水を貯えて、浄水を冷却する冷却装置を設けた冷水貯水部８７と、冷水吐出口８８と、冷水貯水部８７と冷水吐出口８８とを接続する冷水用通路８９とを有する。

この実施形態の浄水カートリッジ１０は上記構成を備えており、上記浄水器７０の実施形態と同様に作用する。具体的には、原水がリザーブタンク８４の原水貯水部８５に入れられると、重力により原水が浄水カートリッジ１０に流入する。浄水カートリッジ１０に流入した原水は、上記浄水器７０の実施態様と同様に作用し、原水に含まれる不純物等が取り除かれ、浄水として吐出されて浄水貯水部８６に貯えられる。

浄水貯水部８６に貯えられた浄水は、ウォーターサーバ本体８２へ流下し、冷水貯水部８７に貯えられる。冷水貯水部８７に貯えられた浄水は、冷却装置により冷却される。

冷水貯水部８７で冷却された浄水は、冷水として使用する場合は、冷水貯水部８７と冷水吐出口８８とを接続する冷水用通路８９を介して冷水吐出口８８より流出させる。

一方、冷水貯水部８７で冷却された浄水を熱水として使用する場合は、冷水貯水部８７と熱水貯水部９０とを接続する通路９１を介して浄水を熱水貯水部９０に流入させる。熱水貯水部９０に貯えられた浄水は、熱水貯水部９０内に設けられた加熱手段（図示しない）により加熱される。加熱された浄水は、熱水貯水部９０と熱水吐出口（図示しない）とを接続する熱水用通路（図示しない）を介して熱水吐出口より流出させる。

したがって、これらの実施形態の浄水カートリッジ１０によれば、リブ６０が開口部５６の下側に下方へ向かって突出して設けられ、このリブ６０に開口部５６を仕切るネット５７の下縁が固定されることで、例えば、ネット５７の下縁を固定する固定しろが横壁５１よりも上方に設けられる場合のように、原水が横壁５１の延在方向に沿って開口部５６に流れ込む際に固定しろが堰となってしまうようなことがないため、開口部５６に沿う状態でネット５７を屈曲することなしに安定的に固定しつつ原水が縦壁５０と横壁５１との隅部５５に滞留してしまうのを防止することができる。

また、円筒状に形成された縦壁５０に形成される開口部５６をネット５７で仕切り、リブ６０をリング状に形成することで、縦壁５０の下方の全ての位置にリブ６０が配置されネット５７の下縁を確実に固定することができるため、信頼性の向上を図ることができる。

さらに、縦壁５０の直下にリブ６０が配置されることで、開口部５６の周縁の縦壁５０およびリブ６０にネット５７の周縁をインサート成形してネット５７を設ける場合および、開口部５６の周縁の縦壁５０およびリブ６０を形成した後にネット５７を貼り付けて設ける場合に、何れもネット５７を屈曲する必要が無いので、取り付け作業が容易になる。

そして、外部蓋体２２の原水入口管部６２から流入した原水が、外部蓋体２２と内部蓋体２４との間の流路を流下して内部蓋体２４の横壁５１にぶつかって縦壁５０に形成された開口部５６を通じて浄水カートリッジ１０の内部へ入るように構成され、自重により原水を浄化する浄水カートリッジ１０に対して、上述したリブ６０を適用した場合に、外部蓋体２２と内部蓋体２４との間に原水が滞留するのを防止することができるため、浄水カートリッジ１０内への原水の流入を円滑化することができる。

なお、上記実施形態ではリブ６０が縦壁５０の直下に設けてある場合について説明したが、この構成に限られず、例えば他の実施形態として、ネット５７を屈曲させずに取り付けることが可能な範囲で縦壁５０よりも径方向外側にオフセットして配置してもよい。このようにすることで、ネット５７の固定用のリブ６０により、隅部５５近傍の横壁５１の強度を向上させることができる。
また、上述した実施形態では浄水カートリッジ１０に対して、縦壁５０と横壁５１を設けて隅部５５から縦壁５０側に開口部５６が立ち上がり縦壁の下方にリブ６０が形成された開口部構造を適用した場合を一例に説明したが、浄水カートリッジ１０以外に、縦壁５０と横壁５１との隅部５５から縦壁５０側へ立ち上って流体が流過する開口部５６を縦壁５０に備えるものであれば適用可能である。

本発明の開口部構造は、開口部下縁における流体の滞留を防止しつつ、安定的に網状織物を固定可能なので、浄水器カートリッジ等における開口部として極めて有用である。また、本発明の開口部構造を備える浄水カートリッジは、外部蓋体の上部開口部から流入した原水が、外部蓋体と内部蓋体との間を流下して内部蓋体の横壁にぶつかって縦壁に形成された開口部を通じてカートリッジ内部へ入るので、とりわけ自重により原水を浄化する浄水カートリッジである場合に、外部蓋体と内部蓋体との間に原水が滞留するのを防止することができるため、浄水カートリッジ内への原水の流入を円滑化することができる。

１０ 浄水カートリッジ
２２ 外部蓋体
２４ 内部蓋体
５０ 縦壁
５１ 横壁
５５ 隅部
５６ 開口部
５７ ネット（網状織物）
６０ リブ
６２ 原水入口管部（原水入口）

Claims (7)

1. 流体が流通する網状織物で仕切られた開口部の開口部構造であって、縦壁と横壁とによって形成された隅部から縦壁側に立ち上がる開口部を前記縦壁に設け、該開口部の下側に、下方へ向かって突出するリブを設け、前記網状織物の下縁を少なくとも前記リブに固定した開口部構造。
2. 前記縦壁は円筒状に形成され、前記リブはリング状に形成されている請求項１に記載の開口部構造。
3. 前記リブは、前記縦壁の直下に配置されている請求項１又は２に記載の開口部構造。
4. 前記リブは、前記縦壁に対してオフセット配置されている請求項２に記載の開口部構造。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の開口部構造を備える浄水カートリッジであって、原水を導入する原水入口を有した外部蓋体と、該外部蓋体の内側に配置されて前記開口部構造を有した内部蓋体とを備える浄水カートリッジ。
6. 本体容器と、ウォーターサーバ本体とを備えるウォーターサーバであって、前記本体容器は、蓋と、該本体容器内部に水を貯える原水貯水部と、原水を浄化する請求項５に記載の浄水カートリッジと、該浄水カートリッジ内にて浄化された水を貯える浄水貯水部とを有し、前記ウォーターサーバ本体は、前記本体容器の前記浄水貯水部から流れる浄水を貯えて、該浄水を冷却する冷却装置を設けた冷水貯水部と、冷水貯水部に貯えられた冷水を吐出する冷水吐出口と、前記冷水貯水部と該冷水吐出口とを接続する冷水用通路とを有するウォーターサーバ。
7. 前記ウォーターサーバ本体は、前記冷水貯水部から流れる前記冷水を加熱する加熱手段を設けた熱水貯水部と、前記冷水貯水部と該熱水貯水部とを接続する通路と、熱水貯水部に貯えられた熱水を吐出する熱水吐出口と、前記熱水貯水部と該熱水吐出口とを接続する熱水用通路を有する請求項６に記載のウォーターサーバ。

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