JPWO2016056594A1

JPWO2016056594A1 - 浄水器

Info

Publication number: JPWO2016056594A1
Application number: JP2015553963A
Authority: JP
Inventors: 磯部　卓; 卓磯部
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2017-07-27
Also published as: WO2016056594A1; CN207002323U

Abstract

本発明は設置場所の空間を大きく無駄にすることが無く浄水器用カートリッジの交換に手間がかからない浄水器を提供することを課題とする。そして本発明は濾材を収納したフィルタカートリッジと、原水入口管と浄水出口管を備え、前記フィルタカートリッジが着脱可能なフィルタカートリッジ接続部と、前記フィルタカートリッジ接続部が取り付けられ壁面に固定可能な固定部とを有し、前記フィルタカートリッジ接続部が前記固定部に対して回動可能であり、前記フィルタカートリッジ接続部と前記固定部に回動角度を制限する停止機構が設けられていることを特徴とする浄水器である。

Description

本発明は、水道水等の水を浄化する浄水器に関する。

従来、水道水等の水を浄化する浄水器としては、水道水栓の吐出口に直結する蛇口直結型浄水器、シンクの上に置いて使用する据置型浄水器、シンクの下に置いて使用するアンダーシンク型浄水器などが知られている。いずれも浄水器用カートリッジに充填した濾材は処理できる総濾過水量が限られているため、使用者は、浄水器用カートリッジを定期的に交換しながら浄水器を継続使用する。

アンダーシンク型浄水器は、蛇口直結型浄水器や据置型浄水器に比べて大型であり、処理できる総濾過水量も大きいため長期間使用できる。キッチンの水栓やシンク近傍に浄水器を置かないので、作業の邪魔にならない。

アンダーシンク型浄水器としては、例えば特許文献１のように、原水入口と浄水出口を備え、ワンタッチジョイントを先端に取り付けたホースを接続して使用するものが知られている。使用者は、浄水器用カートリッジをシンク下の空間の底面に置き、原水供給用のホースと、浄水吐出用のホースを接続する。キッチンの水栓を操作すれば容易に浄水を得ることができる。

近年、システムキッチンにおいては、例えば特許文献２のように、シンクの下に引き出しを設けて利便性を高めたものが主流になってきている。そのようなシステムキッチンに、特許文献１のような浄水器用カートリッジを引き出しの底面に置くと、その上の空間に物を収納することができず、空間を無駄にするという問題点があった。引き出しを開閉すると２本のホースが動くため、それが他の収納物に当たったり、引き出しの動きを悪くしたりするという問題点もあった。

これに対し、例えば特許文献３には、シンクの下の壁面に固定した浄水器用本体と、その本体に着脱可能な浄水器用カートリッジとから構成される浄水器が提案されている。浄水器用カートリッジを引き出しの底面に置く必要は無く、２本のホースが動いて他の収納物に当たることは無い。

特開２００７−２７５８１４号公報特開２００５−２０４７１４号公報国際公開第１９９９／０４１２０３号

しかしながら、特許文献３に提案されている浄水器用本体では、浄水器用本体等を設置するシンクの下の側壁の高さによっては、浄水器用本体を設置した空間には、引き出し上に物を収納することができず、空間を無駄にするという問題点は解消されない。また、引き出し上に物を無造作に置くと、引き出しを閉めるときに、それが浄水器用本体等に当たって閉まらなくなるという問題点がある。

そこで、上記の問題を解決すべく、浄水器用本体をシンクの下の側壁の上部またはシンクの横の空間に設置することを考えると、浄水器用カートリッジを交換する際には、引き出しを開けた状態で腕を差し込んで、引き出しよりも上方にある浄水器用カートリッジを掴んで回したり引き抜いたりする必要があり、作業しにくく手間がかかるという問題点がある。

そこで、本発明は、従来の技術における上記の問題点に鑑み、シンクの下の側壁の上部またはシンクの横の空間に設置することで、シンクの下の引き出しの空間を無駄にすることが無く、引き出しを開閉するときにホースが動いて他の収納物に当たる場合が少なく、引き出しの動きを悪くしたりすることが無く、引き出しを閉めるときに収納物が浄水器用本体や浄水器用カートリッジに当たって閉まらなくなることが無く、さらに、シンクの下の側壁の上部またはシンクの横の空間に設置しても浄水器用カートリッジの交換に手間がかからない浄水器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の浄水器は、濾材を収納したフィルタカートリッジと、原水入口管と浄水出口管とを備え前記フィルタカートリッジが着脱可能なフィルタカートリッジ接続部と、前記フィルタカートリッジ接続部が取り付けられ、設置箇所の壁面に固定可能な固定部とを有し、前記フィルタカートリッジ接続部が前記固定部に対して回動可能であることを特徴とするものである。

ここで、本発明の浄水器は、フィルタカートリッジ接続部と固定部に、固定部に対するフィルタカートリッジの回動角度を制限する停止機構が設けられていることが好ましい。
また、本発明の浄水器は、保持部を有し、前記保持部はフィルタカートリッジが着脱可能であり、かつ設置箇所の壁面に固定可能であることが好ましい。

また、本発明の浄水器は、フィルタカートリッジとフィルタカートリッジ接続部にバヨネット機構を備えることが好ましい。

また、本発明の浄水器は、フィルタカートリッジと保持部に回り止め機構が設けられていることが好ましい。

また、本発明の浄水器は、固定部に対するフィルタカートリッジの回動角度が１０〜６０度であることが好ましい。

また、本発明の浄水器は、フィルタカートリッジ接続部に、フィルタ挿入案内部が設けられていることが好ましい。

また、本発明の浄水器は、固定部がキッチンのシンク下の側壁に設置可能であることが好ましい。

また、本発明の浄水器は、固定部がキッチンの天板の裏側に設置可能であることも好ましい。

また、本発明の浄水器は、キッチンのシンクの横の空間に設置可能であることも好ましい。

本発明によれば、濾材を収納したフィルタカートリッジと、原水入口管と浄水出口管を備え、フィルタカートリッジが着脱可能なフィルタカートリッジ接続部と、フィルタカートリッジ接続部が取り付けられ、壁面に固定可能な固定部とを有し、フィルタカートリッジ接続部が固定部に対して回動可能である浄水器なので、浄水器用カートリッジを引き出しの底面に置く必要が無く、固定部、フィルタカートリッジ接続部およびフィルタカートリッジをシンクの下の壁面の上部またはシンクの横の空間に固定できる。そのため、シンク下の引き出し等、設置空間を大きく無駄にすることがなく、２本のホースが動いて他の収納物に当たることも少なく、さらに引き出しを閉めるときに収納物が浄水器用本体や浄水器用カートリッジに当たって閉まらなくなることも無い。フィルタカートリッジ接続部が固定部に対して回動可能であり、シンクの横の空間に設置しても、引き出しを開けた状態で腕を差し込んで、浄水器用カートリッジを容易に交換できる。

フィルタカートリッジ接続部と固定部に、固定部に対するフィルタカートリッジの回動角度を制限する停止機構が設けられていれば、フィルタカートリッジを交換する際にフィルタカートリッジをちょうど良い位置に動かして固定することができるので、浄水器用カートリッジの交換をより容易に行うことができる。

フィルタカートリッジが着脱可能であり壁面に固定可能である保持部を有していれば、フィルタカートリッジを壁面に確実に固定できる。

フィルタカートリッジとフィルタカートリッジ接続部の着脱がバヨネット機構によれば、フィルタカートリッジを掴んで、所定角度回すだけで容易にフィルタカートリッジを交換することができる。

フィルタカートリッジと保持部に回り止め機構が設けられていれば、使用中にフィルタカートリッジが回転して、フィルタカートリッジ接続部からフィルタカートリッジが脱落して水が漏れてしまうことを防止できる。

固定部に対するフィルタカートリッジの回動角度が１０〜６０度であれば、フィルタカートリッジを交換する際、フィルタカートリッジをちょうど良い位置に動かして、引き出しを開けた状態で腕を差し込んだら、すぐにフィルタカートリッジを掴むことができ、容易にフィルタカートリッジを交換することができる。

フィルタカートリッジ接続部に、フィルタカートリッジ挿入案内部が設けられていれば、フィルタカートリッジを交換する際、フィルタカートリッジの先端がフィルタカートリッジ接続部に導かれるので、容易にフィルタカートリッジを交換することができる。

固定部が、キッチンのシンク下の側壁に設置可能であったり、キッチンの天板の裏側に設置可能であったりすれば、シンクの下の引き出しの空間を大きく無駄にすることが無く、引き出しを開閉するときにホースが動いて他の収納物に当たることが少なく、引き出しの動きを悪くしたりすることが無い。

キッチンのシンクの横の空間に設置可能な浄水器であれば、引き出しを閉めるときに収納物が浄水器用本体や浄水器用カートリッジに当たって閉まらなくなることが無く、シンクの下の引き出しの空間を大きく無駄にすることも無い。処理できる総濾過水量が大きい浄水器を長期間使用できる。

本発明における浄水器の一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いる接続部本体の一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いる接続部本体の一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いる接続部本体とフランジの一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いる固定部の一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いる保持部の一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いるフィルタカートリッジの一例を示す斜視図である。本発明における浄水器に用いるフィルタカートリッジの一例を示す断面図である。本発明における浄水器に用いる濾材ユニットの一例を示す断面図である。本発明における浄水器の、フィルタカートリッジ着脱時の一例を示す斜視図である。

本発明における浄水器の一実施形態を図面に基いて説明する。

図１は、本発明における浄水器の一例を示した斜視図である。図１に示すように、この浄水器１は、濾材を収納したフィルタカートリッジ２と、原水入口管１１と浄水出口管１２とを備え、フィルタカートリッジ２が着脱可能なフィルタカートリッジ接続部３と、フィルタカートリッジ接続部３が取り付けられ、設置箇所の壁面に固定可能な固定部４とから構成されている。

フィルタカートリッジ接続部３は、原水流路１３と浄水流路１４とを有する接続部本体１５と、接続部本体１５に固定したフランジ１６と、フランジ１６に固定したフィルタ挿入案内筒１７とから成る。

また、図２および図３は、本発明における浄水器に用いる接続部本体の一例を示した斜視図である。接続部本体１５は、第１中心軸５を中心とした内筒２１と外筒２２とを有する有底・二重円筒形であり、内筒２１の内側の空間が原水入口管１１に、内筒２１と外筒２２の間の空間が浄水吐出管１２に連通している。内筒２１の内側にはコイルスプリング、Ｏリング付きコマ（いずれも図示せず）から成る弁が設けられ、フィルタカートリッジ２が取り付けられると弁が開き、取り外されると弁が閉じるようになっている。外筒２２の内周側には、後述のバヨネット機構の一部である一対の部分拡径部２３、２４が設けられ、外筒２２の外周側には、強度を向上するための多数のリブ２５が設けられている。

内筒２１と外筒２２の中心である第１中心軸５と直行する第２中心軸６上に、一対の回転軸穴３１、３２を１８０度逆向きに開口させている。回転軸穴３１の近傍には、固定部４に対する接続部本体１５の回転角度を規制する停止機構３３の一部として、一対の扇形凸部３４、３５が設けられていて、後述の扇形凹部４１、４２と係合する。回転軸穴３１と３２の内周面には、リング状のゴム部材３６、３７が配設されていて、後述の回転軸４３、４４と接続部本体１５の回転抵抗をちょうど良く増大させている。

接続部本体１５は、ステンレス、黄銅、青銅などの金属でも、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレンなどの樹脂でも良いが、外観の良いＡＢＳ樹脂を射出成形で製造するのが、外観および製造コストに関してメリットがある。

また、図４は、本発明における浄水器に用いる接続部本体とフランジの一例を示す斜視図である。フランジ１６はリング状で、接続部本体１５に複数のタッピンネジ２６でネジ固定されている。リング状の内周側には、後述のバヨネット機構の一部である部分拡径部２７、２８が設けられ、フィルタカートリッジ２に設けられた一対の凸部９１、９２が通過できるようになっている。フランジ１６の材料は、前述の接続部本体１５の材料と同様であり、射出成形用のＡＢＳ樹脂などが好適に用いられる。フランジ１６を接続部本体１５と一体部品として製造しても何ら差し支えない。二部品に分けると、射出成形用の金型が製作しやすいという利点がある。

再度図１を参照する。フィルタ挿入案内部であるフィルタ挿入案内筒１７は円筒形であり、フランジ１６にタッピンネジ（図示せず）で固定している。フィルタカートリッジ２をフィルタカートリッジ接続部３に取り付ける際、フィルタカートリッジ接続部３の第１中心軸５にフィルタカートリッジ２の中心軸を合わせやすくするためのものである。必ずしも円筒形でなくても良く、軽量化するために網状円筒としても、半円筒としても、櫛状としても良い。

フィルタ挿入案内筒１７の材料は金属でも樹脂でも良いが、製造コストが安いポリエチレン、ポリプロピレンなどの射出成形用の樹脂が好適に用いられる。

次に固定部４について説明する。

また、図５は、本発明における浄水器に用いる固定部の一例を示す斜視図である。固定部４は、回転軸４３が設けられた板状部４５、梁部４６、回転軸４４が設けられた梁部４６に固定される押さえ板４７とから成る。板状部４５に対して６０度傾いた第２中心軸６上で、回転軸４３と回転軸４４の先端が向かい合うように配されている。ここで第２中心軸６の角度は、設置するシンク下の空間の形によって最適に設定すれば良いが、フィルタカートリッジ２を交換する際、フィルタカートリッジ２をちょうど良い位置に動かして、引き出しを開けた状態で腕を差し込んだら、すぐにフィルタカートリッジ２を掴むことができ、容易にフィルタカートリッジを交換できるようにするためには、下限は３０度以上が好ましく、４０度以上がより好ましい。一方、上限は、９０度以下が好ましく、７０度以下がより好ましい。

回転軸４３の近傍には、停止機構３３の一部として一対の扇形凹部４１、４２が設けられていて、前述の扇形凸部３４、３５と係合している。回転止め４８、４９により扇形凸部３４、３５の回転角度が規制され、フィルタカートリッジ接続部３が３０度回転したところで止まるようになっている。すなわちフィルタカートリッジ２も３０度回転したところで止まる。キッチンのシンクの横の空間にフィルタカートリッジ２を設置すると、引き出しを閉めるときに収納物が浄水器用本体や浄水器用カートリッジに当たって閉まらなくなることが無く、シンクの下の引き出しの空間を無駄にすることも全く無くて良いが、フィルタカートリッジの交換はやりにくい。しかしフィルタカートリッジ２が３０度回転して止まれば、フィルタカートリッジ２が見やすくなり、交換作業も容易になる。回転角度は１０度から６０度が好ましい。１０度以上とすることで、フィルタカートリッジ２を見やすい位置まで移動させることができる。６０度以下とすることで、フィルタカートリッジ２が引き出しの収納物に当たる可能性を抑制することができる。

回転軸４４が設けられた押さえ板４７は、ボルト５０とナット５１によって梁部４６に固定されている。回転軸４３と４４が、フィルタカートリッジ接続部３の回転軸穴３１と３２に挿入された状態で、押さえ板４７を梁部４６に固定しているので、フィルタカートリッジ接続部３が固定部４から脱落することはない。

次に保持部７１について説明する。

図６は、本発明における浄水器に用いる保持部の一例を示す斜視図である。保持部７１は、壁面に固定するための板状部７２と、切り欠き７４を有する略半円部７３とから成る。保持部７１はフィルタカートリッジ２の一端を保持するためのものであり、略半円部７３がフィルタカートリッジ２の外周面を抱きかかえるように密着する。切り欠き７４の幅寸法７５は、フィルタカートリッジ２の外径より小さくなっているが、略半円部７３が拡径方向に撓むことによって切り欠き７４の幅寸法７５が大きくなり、フィルタカートリッジ２が通過するようになっている。

略半円部７３が薄過ぎたり、小さ過ぎたり、リブ７６が小さ過ぎたりすると、フィルタカートリッジ２をしっかりと保持できない。逆に、略半円部７３が分厚過ぎたり、大き過ぎたり、リブ７６が大き過ぎたりすると、拡径方向に撓みにくくなって、フィルタカートリッジ２の脱着が難しくなる。略半円部７３を後述のとおり樹脂で形作る場合、厚さは２〜５ｍｍ、大きさは１０〜３０ｍｍ、リブ７６は厚さ２〜５ｍｍ、高さ２〜５ｍｍが適している。

略半円部７３には、回り止め機構７７の一部として回り止め凸部７８が設けられている。フィルタカートリッジ２が略半円部７３に密着した状態で、回り止め凸部７８は、後述するフィルタカートリッジ２の回り止め凹部９４と係合する。これにより、使用中のフィルタカートリッジ２が回転し、フィルタカートリッジ接続部３から脱落して水が漏れることを防止できる。

保持部７１の材料は、ステンレス、鉄、アルミニウムなどの金属でも、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ポリエチレンなどの樹脂でも良いが、外観が良く、機械的強度および可撓性が高いＡＢＳ樹脂やハイインパクトポリスチレンを射出成形で製造すると、フィルタカートリッジ２の脱着が容易になるメリットがある。

保持部７１のフィルタカートリッジ２を保持する部分は、略半円形ではなくリング形でもＬ字型でも良く、フィルタカートリッジ２が脱着できて、安定的に保持できれば良い。

次にフィルタカートリッジ２について説明する。

図７および図８は、本発明における浄水器に用いるフィルタカートリッジの一例を示す斜視図であり、図９は、本発明における浄水器に用いる濾材ユニットの一例を示す断面図である。フィルタカートリッジ２は、フィルタ本体８１と、フィルタ上蓋８２と、濾材ユニット８３とから構成されている。

フィルタ本体８１は有底円筒形であり、濾材ユニット８３が挿入された後にフィルタ上蓋８２が固定される。フィルタ上蓋８２の固定は溶着が好ましい。溶着であれば、Ｏリングなどのシール部材が不要であり、製造コストが安くなる。超音波溶着、回転溶着、振動溶着など特に限定されないが、回転溶着であれば、溶着面積を広くすることが可能であり、フィルタカートリッジとしての耐圧性が高くなるため最も好ましい。しかし製造工程に溶着機が無ければ、ネジとＯリングを用いた締結でも差し支えない。

フィルタ本体８１の底部には、後述の入口キャップ１０１の中心軸穴１２０が係合する中心軸８４と、放射上の補強リブ８５が設けられている。

フィルタ本体８１の外周面には、回り止め機構７７の一部として回り止め凹部９４が設けられている。フィルタカートリッジ２が前述の保持部７１の略半円部７３に密着した状態で、回り止め凹部９４は、前述の略半円部７３の回り止め凸部７８と係合する。これにより、使用中のフィルタカートリッジ２が回転し、フィルタカートリッジ接続部３から脱落して水が漏れることを防止できる。

フィルタ上蓋８２は円錐形で、先端には原水受入口８６が設けられ、外周には先端付近から順に、小径Ｏリング８７、浄水吐出口８８、大径Ｏリング８９、バヨネット機構としての一対の凸部９１、９２が設けられている。

フィルタ上蓋８２の拡径側は開口していて、内部は二重円筒形であり、内側円筒９３には後述の濾材ユニット８３の接続キャップ１０４が挿入される。内側円筒９３の内周側は浄水吐出口８８に連通し、内側円筒９３の外周側は原水受入口８６に連通している。

濾材ユニット８３は、上流側から、入口キャップ１０１、円筒状の吸着材１０２、出口キャップ１０３、接続キャップ１０４の順に連結されていて、出口キャップ１０３には中空糸膜束１０５が注型材１０６により封止固定されている。

吸着材１０２は円筒状で、繊維状活性炭を主成分とする吸着材成形体１１１と、内径側芯材１１２と、外径側不織布１１３とを含む。吸着材成形体１１１は、比表面積や細孔径分布が異なる複数の繊維状活性炭を所定の割合で混合し、さらに鉛イオンを選択的に取り込むイオン交換繊維と、熱融着繊維を添加したものである。これらをシート化して、内径側芯材１１２に一定張力で巻き上げる。所定の外径に達したら、加熱処理する。熱融着繊維は芯鞘構造で、芯は融点が高く、鞘は融点が低く、この加熱処理によって鞘のみが溶けて溶着する。この溶着によって円筒形が保たれものに外径側不織布１１３を巻き、所定の長さに断裁する。

比表面積や細孔径分布が異なる複数の繊維状活性炭の混合率を変えることで、複数の除去対象物質のろ過能力をバランスさせて、総合的に最もろ過能力が高い吸着材成形体を作り出すことができる。これによって使用者が長期間使用できるカートリッジを提供できる。また、軸に巻き上げるときの張力を制御すれば、吸着材成形体の密度を変えることができる。圧力損失が大き過ぎず、ろ過能力が低過ぎない使いやすいカートリッジを提供できる。

ここで繊維状活性炭と鉛吸着材と熱融着繊維とから成る成形体は、湿式成形法で成形しても良い。繊維状活性炭だけでなく粒状活性炭を混合しても良い。粒状活性炭だけを使用することもできる。また繊維状ではない熱融着物を使用しても良い。

鉛除去材として、粒状または粉状のアルミノケイ酸塩、チタンケイ酸塩、酸化チタンを使用すれば、効率良く鉛イオンを除去することができる。

入口キャップ１０１は円盤状であり、活性炭と連結する面には円筒状のリブ１２１、１２２と、同心円上の溝１２３が形成されている。リブ１２１、１２２は厚さが０．３〜１．５ｍｍ、高さが１〜４ｍｍであり、円筒状の吸着材１０２と中心軸を合わせる役目を果たしている。

入口キャップ１０１と円筒状の吸着材１０２との接着は、加熱溶融させた熱可塑性樹脂を塗り付けた後に冷却固化させるホットメルト接着式でも、空気中の湿気と反応させて硬化させる一液型シリコーンゴム接着式でも良い。２つの溝１２３は幅１〜２ｍｍ、深さ０．５〜１ｍｍであり、接着剤１２４が十分に入り込んで硬化するので、接着剤１２４と入口キャップ１０１とは高い接着力を有する。入口キャップ１０１の材料としては、接着剤との親和性が良い非晶性樹脂が好ましく、安全性を加味するとＡＢＳ樹脂やポリスチレンが好ましい。

入口キャップ１０１の、活性炭と連結する面の反対側には、前述のフィルタ本体８１の底部の中心軸８４が回転可能に係合する中心軸穴１２０が設けられている。

出口キャップ１０３は中央に開口１２５を有する円盤状で、円筒状の吸着材１０２と連結する面には円筒状のリブ１２６、１２７が立設されている。リブ１２６はリブ１２１と同様、厚さが０．３〜１．５ｍｍ、高さが１〜４ｍｍであり、円筒状の吸着材１０２と中心軸を合わせる役目を果たしている。リブ１２７の外径は、円筒状の吸着材１０２の内径より少し小さくなっている。リブ１２７は円筒状の吸着材１０２との中心軸を合わせるだけでなく、接着剤１２８が円筒状の吸着材１０２の内径側にはみ出して固まるのを防ぐ役目も果たしている。

出口キャップ１０３の円筒状の吸着材１０２と連結する面には、入口キャップ１０１と同様、同心円上の溝１２９が形成されている。溝１２９は幅１〜２ｍｍ、深さ０．５〜１ｍｍであり、接着剤１２８が十分に入り込んで硬化するので、接着剤１２８と出口キャップ１０３とは高い接着力を有する。

出口キャップ１０３の材料としては、入口キャップ１０１と同様、接着剤との親和性が良い非晶性樹脂が好ましく、安全性を加味するとＡＢＳ樹脂やポリスチレンが好ましい。

出口キャップ１０３の中央の開口１２５には、中空糸膜を束ねて逆Ｕ字状に折り曲げた中空糸膜束１０５が注型材１０６によって封止固定されている。各中空糸膜間および中空糸膜と出口キャップ１０３との間に注型材１０６を充填して、それが固化することによって固定される。出口キャップ１０３と接続キャップ１０４を連結する前に、注型材を一部切断除去することにより、中空糸膜は、接続キャップ１０４に向かって開口している。出口キャップ１０３の内周面の一部にはシボ加工を施してあり、注型材１０６の出口キャップ１０３からの剥離を防いでいる。通水時には、注型材１０６に水圧による荷重が加わるが、シボの凹凸に沿って注型材１０６に凹凸が形成されているので、凹凸同士が引っかかることから、注型材１０６が出口キャップ１０３から剥離・脱落することはない。

中空糸膜束１０５としては、親水化したポリスルホン中空糸膜を用いている。ポリスルホンは生物学的特性、耐熱性、耐薬品性等に優れていて、浄水器用途として好ましい。ポリスルホン以外に、ポリアクリルニトリル、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレンの中空糸膜を用いても差し支えない。材料が異なる複数種類の中空糸膜を組み合わせても良い。疎水性のポリエチレンやポリプロピレンの中空糸膜を入れれば、水に混入した空気を効率良く排出することができる。中空糸膜の孔径は０．１〜０．３μｍであり、水道水中の濁質を捕捉するのに最も適している。中空糸膜の外径はφ３００〜５００μｍ、内径はφ２００〜３４０μｍ、膜厚は５０〜１００μｍであり、十分な強度を有している。製造におけるＵ字状に折り曲げる工程や、出口キャップ１０３に押し込む工程で切れることはない。

中空糸膜束１０５の中空糸膜のみの断面積を、出口キャップ１０３の開口１２５の断面積の４５〜５５％としているので、高い濁りろ過能力を有しており、長期間使用することができる。４５％を下回ると中空糸膜の膜面積が小さくなり、また５５％を上回ると密集した中空糸膜束の内部まで濁質が回り切らなくなり、いずれの場合も濁りろ過能力が低下して長期間使用できなくなる。中空糸膜の外径がφ３００〜５００μｍと、強度を有しながらも十分に細いので、小さなケーシングの中に十分に大きな膜面積を確保できている。これも高い濁りろ過能力を発揮する要因となっている。

注型材（ポッティング材）１０６としては、流動性を有する主剤と硬化剤を混合して硬化させる二液混合型で、ポリウレタンやエポキシ樹脂などを適宜用いることができる。それらを遠心法や静置法などによって固化させれば良い。

出口キャップ１０３の、注型材１０６によって封止固定された端部の外周側には、後述の接続キャップ１０４と係合する鍔部が設けられている。

接続キャップ１０４は、大筒１３１と、小筒１３２を有し、大筒１３１の一端の内周側には出口キャップ１０３との第１接続部１３３を有し、小筒１３２の一端の外周側にはフィルタ上蓋８２との第２接続部１３４を有している。第１接続部１３３の内周は、前述の出口キャップ１０３に設けた鍔部１３０の外周と、がたつきが無いように係合するようになっている。係合させた状態で、接続キャップ１０４側から超音波溶着機のホーンを当てて、加圧しながら振動エネルギーを与えることで、出口キャップ１０３と接続キャップ１０４を溶着させている。溶着方式としては、バッドジョイント方式、ステップジョイント方式、シェアジョイント方式、ビードジョイント方式など、いずれの方式でも良く、特に限定されない。出口キャップ１０３と接続キャップ１０４とは、超音波溶着ではなく、嵌合により連結させても良い。出口キャップ１０３と接続キャップ１０４との間にＯリングなどの弾性部材を介在させても差し支えない。

小筒１３２の第２接続部１３４の環状溝にはＯリング１３６が装着されている。接続キャップ１０４を、Ｏリング１３６を介してフィルタ上蓋８２と接続しているので、浄水と、原水（浄化していない水道水）とが混ざることがない。

出口キャップ１０３と接続キャップ１０４との間の空間に、粒状の抗菌材を３〜１５粒装填しても良い。抗菌材が直径１〜６ｍｍの粒状であれば、狭い空間でも装填可能でありながら、不織布やメッシュクロスで容易に流出防止ができる。浄水に抗菌材が混ざることは無い。抗菌材に、多孔質のリン酸カルシウムまたはゼオライトに銀を坦持させてものを用いれば、少量の銀イオンを持続力良く溶出させることができる。活性炭で残留塩素を分解除去すると浄水に細菌が繁殖しやすくなり、浄水吐出口から入り込んだ細菌が浄水器用カートリッジ１に到達する可能性があるが、銀イオンによって細菌の増殖を防ぐことができる。使用する不織布は、目付け量１０〜３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．０５〜５ｍｍが好ましい。材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが安価で好ましい。

接続キャップ１０４の材料としては、出口キャップ１０３と超音波溶着にて連結する場合には、出口キャップと同じ材料を用いる。成形での寸法精度が高いＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスチレンが使用できる。出口キャップ１０３と嵌合により連結する場合は、比較的柔らかいポリエチレンあるいはポリプロピレンを用いる。ポリエチレンやポリプロピレンであれば、アンダーカット部分の金型の無理抜きが容易であり、金型製作費が安価となる。比較的柔らかいので、製造でのはめ込みが容易であり、生産性が向上する。

円筒状の吸着材１０２の構成部材である内径側芯材１１２の替わりにコイルスプリング（補強部材）を配設しても良い。補強部材がコイルスプリングであれば、円筒状活性炭の内周面への接触面積を小さくでき、活性炭全体の吸着能力が下がってカートリッジの寿命が短くなることがなく、吸着材全体をより効率的に利用できる。複数の開口にメッシュが貼り付けられているもののように、開口以外の格子部近傍の活性炭に水が流れにくくなって吸着能力が発揮できなくなることはない。

コイルスプリング（補強部材）の線径を０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とすれば、吸着材成形体１１１の外周側から内周側に圧力が加わったときに、コイルスプリング（補強部材）が吸着材成形体１１１をその内周側からしっかりと支持して、吸着材成形体１１１が陥没するのを防止することができる。しかもわずかな占有体積であるため、多くの濾材を詰め込むことに対してほとんど妨げにならない。線径が０．３ｍｍ未満であると、強度が不十分であるため、吸着材成形体１１１の内周側からしっかりと支持することができない。線径が１．５ｍｍを越えると、占有体積が大きくなり、カートリッジ内の空間を無駄にして、最大限に濾材を詰め込めなくなってしまう。

コイルスプリング（補強部材）のピッチを、吸着材成形体１１１の全長の４分の１以下とすれば、ピッチが十分に小さく、巻き数が十分に多いので、吸着材成形体１１１の外周側から内周側に圧力が加わったときに、吸着材成形体１１１の内周側からしっかりと支持して、吸着材成形体１１１が陥没するのを防止することができる。ピッチが、吸着材成形体１１１の全長の４分の１以上であると、巻き数が少なく、吸着材成形体１１１の内周側からしっかりと支持することができない。

コイルスプリング（補強部材）の密着長を、吸着材成形体１１１の全長の４分の１以下とすれば、吸着材成形体１１１の内周面への接触面積が小さいので、活性炭全体の吸着能力が下がってカートリッジの寿命が短くなることがなく、吸着材全体を効率的に利用できる。

コイルスプリング（補強部材）と吸着材成形体１１１との距離の平均を１ｍｍ以下とすれば、吸着材成形体１１１の外周側から内周側に圧力が加わったときに、吸着材成形体１１１が内周側に変形しても、吸着材成形体１１１が陥没する前に内周側からしっかりと保持して、吸着材成形体１１１の形状を維持することができる。

コイルスプリング（補強部材）の材料としては、ステンレスを用いる。ステンレスであるので、水に浸って錆びるのを防止することができる。また、樹脂材料よりも十分な強度を有するので、円筒状の吸着材の内周側からしっかりと保持することができ、しかも占有体積を小さくすることができるので、多くの濾材を詰め込むことに対してほとんど妨げにならない。

次に浄水器１の設置について説明する。

本発明の浄水器１は設置場所を特に限定しないが、キッチンのシンクの下に設置して使用するアンダーシンク型浄水器として用いれば、従来の課題を解決できて有効である。キッチンのシンクの下の側壁の上部またはキッチンのシンクの横の空間に浄水器１を設置すれば、引き出しに収納した物が当たって引き出しが閉まらなくなるような問題は生じない。ここで、シンクの横の空間とはシンクの横かつシンクの周辺の空間をいい、シンクの周辺とは具体的にシンクから５０ｃｍ以下の範囲をいう。例えば、固定部がシンク下の側壁またはキッチンの天板の裏側等に設置され浄水器がシンクの横の空間にあれば、上記の浄水器はキッチンのシンクの横の空間に設置されているといえる。

フィルタカートリッジ接続部３の原水供給口に接続した原水入口管１１と、浄水吐出口に接続した浄水出口管１２は、キッチンの浄水器用水栓（図示せず）に接続されている。浄水器用水栓のレバーを回すなどして開栓すると、浄水器用水栓に内蔵された弁機構から原水入口管１１に水道水が供給されるようになっている。浄水器１で浄化された浄水が浄水出口管１２から浄水器用水栓に戻り、弁機構を通過せずに浄水器用水栓の吐出口からそのまま吐出される。すなわち浄水器用水栓に内蔵された弁機構より下流側に浄水器１が設けられ、止水時には浄水器１に水圧がかからないようになっている。いわゆるＩＩ形の浄水器である。しかしながら本発明の浄水器１はＩＩ形に限定されない。止水時に浄水器１に水圧がかかる、いわゆるＩ形の浄水器として使用しても良い。

固定部４と保持部７１はシンクの下の側壁や天板の裏側に固定する。タッピンネジ、ボルト・ナット、両面テープ、接着剤など、固定方法は特に限定されないが、フィルタカートリッジ２および配管が満水になったときの重量に十分に耐えられるよう、ネジやボルトを用いて確実に固定するのが良い。固定部４をシンクの側壁や天板の裏側に固定すれば、水栓に接続した２本のホースの位置も動くことはなく、引き出しを開閉するときに動いて、他の収納物に当たったり、引き出しの動きを悪くしたりすることはない。

次に浄水器１での水道水の浄化について説明する。
浄水器用水栓（図示せず）のレバーを回すなどして開栓すると、水道水がフィルタカートリッジ接続部３の原水流路１３を介して、フィルタカートリッジ２の原水受入口８６に流入する。円筒状の吸着材１０２の外径側から内径側に向かって均一に流れ、水道水中の遊離残留塩素が分解され、同時に水道水中の揮発性有機物が吸着除去される。次に、水は円筒状の吸着材１０２の内部の中空糸膜束１０５に到達する。水は中空糸膜の外径側から内径側に流れ、水中の濁質や細菌が中空糸膜に捕捉される。中空糸膜を通過した浄水はフィルタカートリッジ２の浄水吐出口８８から吐出され、カートリッジ接続部３の浄水流路１４を介して浄水器用水栓の吐出口からそのまま吐出される。使用者は美味しくて安全な浄水を得ることができる。

次に浄水器１のフィルタカートリッジ２の交換について説明する。
図１０は、本発明における浄水器の、フィルタカートリッジ着脱時の一例を示す斜視図である。最初に、保持部７１に保持しているフィルタカートリッジ２の一端を取り外す。略半円部７３の切り欠き７４を通過させながら、フィルタカートリッジ２とフィルタカートリッジ接続部３を一体的に、固定部４に対して第２中心軸６回りに回転させる。フィルタカートリッジ２とフィルタカートリッジ接続部３は、回転角度を規制する停止機構３３により３０度回転したところで止まる。フィルタカートリッジ２が見やすい位置に停止するので、交換作業は容易になる。

ここで、フィルタカートリッジ２の回り止め凹部９４と、略半円部７３の回り止め凸部７８との係合が外れるため、フィルタカートリッジ接続部３に対してフィルタカートリッジ２が回転可能になる。フィルタカートリッジ２を反時計回りに９０度回すと、バヨネット機構によりフィルタカートリッジ２がフィルタカートリッジ接続部３から容易に外れる。

次に未使用のフィルタカートリッジ２をフィルタカートリッジ接続部３に取り付ける。未使用のフィルタカートリッジ２の先端をフィルタカートリッジ接続部３のフィルタ挿入案内筒１７に挿入すると、フィルタカートリッジ接続部３の第１中心軸５にフィルタカートリッジ２の中心軸が自ずと合うようになっている。フィルタカートリッジ接続部３に到達した感触を得てから、未使用のフィルタカートリッジ２を時計回りに９０度回すと、未使用のフィルタカートリッジ２をフィルタカートリッジ接続部３に確実に取り付けることができる。

最後に、保持部７１に未使用のフィルタカートリッジ２を保持させる。未使用のフィルタカートリッジ２とフィルタカートリッジ接続部３を一体的に、固定部４に対して第２中心軸６回りに回転させて、略半円部７３の切り欠き７４を通過させる。未使用のフィルタカートリッジ２とフィルタカートリッジ接続部３は、回転角度を規制する停止機構３３により３０度回転したところで止まり、略半円部７３が未使用のフィルタカートリッジ２の外周面を抱きかかえるように密着する。同時に、フィルタカートリッジ２の回り止め凹部９４と、略半円部７３の回り止め凸部７８が係合するので、フィルタカートリッジ接続部３に対するフィルタカートリッジ２の回転が抑制される。これにより使用中にフィルタカートリッジ２が回転して。フィルタカートリッジ接続部３から脱落して水が漏れることを防止できる。

本発明は、水道水を浄化する浄水器に関し、さらに詳しくは、シンクの横や下の空間に設置するアンダーシンク型浄水器に関するものであるが、壁掛型浄水器、スタンド型浄水器など浄水器全般に応用できる、アンダーシンク型浄水器に限定されるものではない。

１浄水器
２フィルタカートリッジ
３フィルタカートリッジ接続部
４固定部
５第１中心軸
６第２中心軸
１１原水入口管
１２浄水出口管
１３原水流路
１４浄水流路
１５接続部本体
１６フランジ
１７フィルタ挿入案内筒
２１内筒
２２外筒
２３部分拡径部
２４部分拡径部
２５リブ
２６タッピンネジ
２７部分拡径部
２８部分拡径部
３１回転軸孔
３２回転軸孔
３３停止機構
３４扇形凸部
３５扇形凸部
３６ゴム部材
３７ゴム部材
４１扇形凹部
４２扇形凹部
４３回転軸
４４回転軸
４５板状部
４６梁部
４７押さえ板
４８回転止め
４９回転止め
５０ボルト
５１ナット
７１保持部
７２板状部
７３略半円部
７４切り欠き
７５切り欠きの幅寸法
７６リブ
７７回り止め機構
７８回り止め凸部
８１フィルタ本体
８２フィルタ上蓋
８３濾材ユニット
８４中心軸
８５補強リブ
８６原水受入口
８７小径Ｏリング
８８浄水吐出口
８９大径Ｏリング
９１凸部
９２凸部
９３内側円筒
９４回り止め凹部
１０１入口キャップ
１０２吸着材
１０３出口キャップ
１０４接続キャップ
１０５中空糸膜束
１０６注型材
１１１吸着材成形体
１１２内径側芯材
１１３外径側不織布
１２０中心軸穴
１２１リブ
１２２リブ
１２３溝
１２４接着剤
１２５開口
１２６リブ
１２７リブ
１２８接着剤
１２９溝
１３０鍔部
１３１大筒
１３２小筒
１３３第１接続部
１３４第２接続部
１３６Ｏリング

Claims

濾材を収納したフィルタカートリッジと、原水入口管と浄水出口管とを備え前記フィルタカートリッジが着脱可能なフィルタカートリッジ接続部と、前記フィルタカートリッジ接続部が取り付けられ、設置箇所の壁面に固定可能な固定部とを有し、
前記フィルタカートリッジ接続部が前記固定部に対して回動可能であることを特徴とする浄水器。
前記フィルタカートリッジ接続部と前記固定部に、前記固定部に対する前記フィルタカートリッジの回動角度を制限する停止機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の浄水器。
保持部を有し、前記保持部は前記フィルタカートリッジが着脱可能であり、かつ、設置箇所の壁面に固定可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器。
前記フィルタカートリッジと前記フィルタカートリッジ接続部にバヨネット機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浄水器。
前記フィルタカートリッジと前記保持部に回り止め機構が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の浄水器。
前記固定部に対する前記フィルタカートリッジの回動角度が１０〜６０度であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の浄水器。
前記フィルタカートリッジ接続部に、フィルタ挿入案内部が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の浄水器。
前記固定部が、キッチンのシンク下の側壁に設置可能である請求項１から７のいずれかに記載の浄水器。
前記固定部が、キッチンの天板の裏側に設置可能である請求項１から７のいずれかに記載の浄水器。
キッチンのシンクの横の空間に設置可能である請求項１から９のいずれかに記載の浄水器。