WO2013105595A1 - 浄水カートリッジおよび浄水器 - Google Patents

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祐樹 藤井
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三菱レイヨン・クリンスイ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a water purification cartridge and a water purifier.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-235160
  • cleaning water is allowed to flow into the case from the inflow hole, and adheres to and accumulates on the surface of the porous filtration membrane.
  • the surface of the film is peeled off and the surface of the film is cleaned by discharging cleaning water mixed with foreign substances from the discharge section.
  • This invention is made in view of said subject, and provides the water purifier cartridge and water purifier provided with the structure which removes the foreign material adhering and accumulating on the surface of a porous filtration membrane cheaply and easily. Objective.
  • the surface of the porous filtration membrane is washed by fitting the water purification outlet of the housing and the water purification stop portion of the cup portion (state (1)), and the water purification outlet of the housing and the cup portion Water purification is performed by fitting the second drain port (state (2)).
  • a further characteristic configuration of the water purification cartridge of the present invention is that an adsorbent is disposed inside the housing.
  • the adsorbent disposed inside the housing allows the residual water, chlorine odor, mold odor, organic matter such as trihalomethane, heavy metal, etc.
  • impurities such as aluminum are removed by adsorption.
  • the characteristic structure of the water purification cartridge of the present invention includes a porous filtration membrane inserted in the housing, a raw water inlet provided in the upper part of the housing, a water purification outlet and a first drain outlet provided in the outer periphery of the housing. And a cup part that accommodates the lower part of the housing and has a water stop part and a second drain port.
  • a further characteristic configuration of the water purification cartridge of the present invention is that a mark capable of determining that the state of attachment of the water purification cartridge is the state (1) or (2) is provided. According to the above-mentioned characteristic configuration, it can be seen at a glance whether the position of the water purification cartridge is in the water purification state or the porous filtration membrane is in the cleaning state, and the user cleanly uses the cleaned water and the washed water. Can be prevented.
  • the water purification cartridge of the present invention is further characterized in that the housing and the cup part have a side part and a bottom part, the water purification outlet is provided at the bottom part of the housing, and the first drainage port is provided at the side part of the housing. Is provided at the bottom of the cup.
  • symbol 1 has shown the pitcher type water purifier which is one Embodiment of this invention.
  • the water purifier 1 is mainly composed of a main body container 2, a lid 3, a raw water tank 4, and a water purification cartridge 5.
  • the main body container 2 is formed of a case having a substantially trapezoidal planar shape with an open top, and a spout 7 inclined from the middle of the height toward the upper edge is formed on the side wall surface corresponding to the upper bottom portion of the trapezoid.
  • a handle 6 is formed on the opposite side surface.
  • the lower half of the main body container 2 constitutes the purified water storage unit 10.
  • the main body container 2 is loaded with a raw water tank 4.
  • the raw water tank 4 is composed of a cup-type container that fits into the upper opening of the main body container 2, and a step portion 8 is formed on the upper end edge thereof, and the step portion 8 is placed on the upper end opening edge of the main body container 2.
  • the main body container 2 is engaged and stored in the main body container 2 with a required interval between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the main body container 2.
  • the inside of the upper part of the raw water tank 4 constitutes the raw water storage part 9.
  • a circular tank seal portion 11 is formed at the center of the bottom wall portion of the raw water tank 4, and a cup portion 12 projects downward from the tank seal portion 11.
  • a housing 17 is provided at the bottom portion of the cup portion 12.
  • the purified water stop part 14 and the 2nd drain port 15 which are fitted with the purified water outlet 13 and position a purified water cartridge are formed.
  • a housing 17 is attached in the cup portion 12 so as to be accommodated in the cup portion 12.
  • a purified water outlet 13 is provided at the bottom of the housing 17 so as to protrude downward.
  • a groove for fitting an O-ring or a gasket or the like is provided in either the water-purifying outlet 13 of the housing 17 or the water-purifying water-stopping portion 14 or the second drainage port 15 of the cup portion 12, It is possible to employ a seal structure for close fitting.
  • the water purification outlet 13 of the housing 17 and the second drainage port 15 of the cup portion 12 are closely fitted.
  • This state corresponds to the state (2).
  • the purified water is discharged to the purified water storage unit 10.
  • a part of a substantially cylindrical housing 17 is tightly fitted to the cup portion 12 in a water purification cartridge seal portion 16 formed at the upper edge.
  • a part of the inner wall surface of the cup portion 12 is accommodated on the outer peripheral surface of the housing 17 extending downward.
  • the raw water is discharged from the first drain port 19, but is sealed in the space between the housing 17 and the cup portion 12 by the close fitting of the purified water outlet 13 and the second drain port 15. Will not be discharged. That is, a part of the raw water discharged from the first drain port 19 is held and stopped in the space between the housing 17 and the cup part 12, and the raw water is not discharged outside the cup part 12.
  • the purified water outlet 13 of the housing 17 and the purified water stop portion 14 of the cup portion 12 are closely fitted so that the purified water is not discharged from the purified water outlet 13. Then, the washing water that has washed the porous filtration membrane 20 in the housing 17 is discharged from the housing 17 through the first drain port 19, passed through the space between the housing 17 and the cup portion 12, and the second The purified water storage unit 10 is discharged through the drain port 15.
  • This state corresponds to the state (1). In this state, the outer peripheral surface of the housing 17 is not in surface contact with the inner wall surface of the cup portion 12, and the first drain port 19 of the housing 17 and the second drain port 15 of the cup portion 12 are in communication with each other. The washing water can be discharged to the purified water storage unit 10.
  • the states (1) and (2) can be performed by removing the water purification cartridge from the raw water tank, rotating the water purification cartridge 180 degrees, and then attaching the water purification cartridge to the raw water tank again.
  • a groove structure for fitting an O-ring, gasket, etc. is provided on either the water purification cartridge seal 16 of the water purification cartridge 5 or the tank seal of the raw water tank 4, and a seal structure is employed in which both are tightly fitted by the O-ring, gasket, etc. can do.
  • the water-purifying water stop part 14 is concave in FIG. 1, the structure may be convex and block the water-purifying outlet.
  • the water purification cartridge 5 includes a substantially cylindrical housing 17 whose upper end is closed, and a raw water inlet 18 is formed at the closed upper end.
  • a first drain port 19 is formed in the side surface of the housing.
  • a part of the bottom of the housing 17 is open, and constitutes a purified water outlet 13 protruding downward.
  • a porous filtration membrane 20 is fixed by a potting material 21, and an opening end portion of the porous filtration membrane is fitted to the purified water outlet 13.
  • the potting material 21 can be used without particular limitation as long as it can be used for food applications and has sufficient adhesive strength.
  • a potting material such as urethane, epoxy, or silicon can be used as appropriate. it can.
  • porous filtration membrane the form, structure, material, dimension, etc. can be used without a restriction
  • a hollow fiber membrane, a flat membrane, etc. can be used suitably as needed.
  • the material of the porous filtration membrane is not particularly limited, and for example, polyolefin, polysulfone, polyvinyl alcohol, cellulose, polyacrylonitrile, polyamide, polyimide, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and the like can be used.
  • a hydrophobic hollow fiber membrane it can be used after being hydrophilized.
  • the porous filtration membrane for example, in the purification of tap water, well water, etc., those having an average pore diameter of 0.01 to 0.3 ⁇ m, a porosity of 20 to 95%, and a film thickness of 0.01 to 2 mm are used. It is preferable.
  • the average pore diameter is smaller than 0.01 ⁇ m, the filtration flux is insufficient, and when it is larger than 0.3 ⁇ m, the separation performance is insufficient. Further, if the porosity is less than 20%, the filtration flux is insufficient, and if it is more than 95%, the strength is insufficient.
  • the porous filtration membrane is a hollow fiber membrane
  • the outer diameter is preferably 0.1 to 5 mm. If the outer diameter is smaller than 0.1 mm, the resistance to water flowing inside the hollow fiber membrane is increased, and if it exceeds 5 mm, the pressure resistance is reduced and the compactness is lost.
  • purification of raw water using this water purifier 1 is performed as follows. First, as shown in FIG. 1, raw water is stored in the raw water storage section 9 of the raw water tank 4, and the raw water is introduced into the housing 17 from the raw water inlet 18 formed in the water purification cartridge 5. This raw water enters the porous filtration membrane 20 and is purified while passing through the porous filtration membrane 20 to become purified water. The purified water is discharged from the opening end of the porous filtration membrane 20 to the purified water outlet 13, drained from the second drain 15, and the purified water is stored in the purified water storage unit 10. At this time, the raw water is discharged from the first drain port 19 opened in the outer peripheral portion of the housing 17, but is retained in the space between the housing 17 and the cup portion 12 and is not discharged to the purified water storage portion 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the raw water tank 4 and the water purification cartridge 5 when cleaning the surface of the porous filtration membrane of the present invention.
  • the water purification unit 14 of the cup unit 12 and the water purification outlet 13 of the housing 17 are closely fitted.
  • the wash water is stored in the raw water storage unit 9, and the wash water is introduced into the housing 17 from the raw water inlet 18 formed in the water purification cartridge 5.
  • This cleaning water removes and cleans the foreign matters deposited and adhering to the surface of the porous filtration membrane 20.
  • the washed water after washing is discharged from the first drain port 19, passes through the space between the housing 17 and the cup portion 12, and is finally drained from the second drain port 15.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing another example of part of the water purification cartridge of the present invention.
  • the water purification cartridge 5 includes a substantially cylindrical housing 17 whose upper end is closed, and a raw water inlet 18 is formed at the closed upper end.
  • a filter 22 is disposed at the raw water inlet 18.
  • a first drain port 19 is formed on the side surface of the housing.
  • a part of the bottom of the housing 17 is open, and constitutes the water purification outlet 13.
  • a filter 23 is arranged at the approximate center of the water purification cartridge 5, and the interior of the housing 17 is partitioned vertically.
  • the upper half of the interior of the housing 17 is filled with an adsorbent 24, and the open end of the porous filtration membrane having the porous filtration membrane 20 fixed by the potting material 21 is connected to the purified water outlet 13 in the lower half. It is fitted to match. Since the filter 23 is provided to prevent the adsorbent 24 from flowing out of the first drain port 19, a filter may be disposed at the first drain port 19.
  • the adsorbent is not particularly limited.
  • activated carbon molecular adsorption resin, zeolite, molecular sieve, chelate resin, ion exchange resin, coral sand, barley stone, Ioishi, tourmaline, bone charcoal, hydroxyapatite, titanium silicate Etc. can be used.
  • the adsorbent adsorbs organic substances such as woody odor, mold odor and trihalomethane, impurities such as heavy metals and aluminum. It is possible to remove substances according to the type of agent.
  • the adsorbent 24 is disposed on the downstream side of the porous filtration membrane 20, and FIG. 3 (c) is disposed on both the upstream and downstream sides of the porous filtration membrane 20.
  • the structure of FIG. 3B prevents the cleaning water from coming into contact with the adsorbent 24 and prevents a reduction in the capacity of the adsorbent 24 during cleaning.
  • the adsorbent 24 can be regenerated, for example, when an ion exchange resin is disposed upstream, and an aqueous sodium chloride solution is used as washing water, the ion exchange resin Regeneration and cleaning of the porous filtration membrane 20 can be performed simultaneously.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a display showing the position of the water purification cartridge.
  • the arrow 25 on the upper surface of the purified water cartridge 5 is the raw water as shown in FIG. Point to the “purified water” written in the tank.
  • the water purification outlet 13 of the water purification cartridge 5 is closely fitted to the water purification stop 14 of the cup portion 12 as shown in FIG. 2, the arrow 25 on the upper surface of the water purification cartridge 5 is shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the water purification cartridge used in the water purifier of the present invention.
  • the water purification cartridge 5 includes a substantially cylindrical housing 17 having a raw water inlet 18 and a cap 46 that closes an upper portion of the cup portion 12 that accommodates the housing 17, and a cap inlet 26 is formed at the upper end of the cap 46.
  • the raw water or the wash water flowing from the cap inlet 26 is introduced into the housing 17 through the raw water inlet 18.
  • the cap 46 has a fitting structure that is detachable from the opening of the cup portion 12, and may have a bayonet type, a screw type, a coupler type, or the like.
  • a filter 22 is disposed at the cap inlet 26.
  • a first drain port 19 is formed on the side surface of the housing 17.
  • a part of the bottom of the housing 17 is open, and constitutes the water purification outlet 13.
  • the upper half of the housing 17 is filled with an adsorbent 24, and the lower half is mounted with the open end of the porous filtration membrane 20 fixed by the potting material 21 aligned with the purified water outlet 13. ing.
  • a filter 23 may be disposed at the purified water outlet 13 for the purpose of preventing the adsorbent 24 from flowing out of the purified water outlet 13.
  • FIG. 6 is a view showing an example of a faucet-directly connected water purifier provided with the water purification cartridge 5 of FIG.
  • the water purifier includes a flow path switching unit 31 having a faucet mounting portion 30 connected to a water faucet and a water purification cartridge 5.
  • the tap water is introduced into the flow path switching unit 31 from the raw water receiving port 32 by being connected to the tap through the tap mounting portion 30.
  • the introduced tap water is selectively switched to the raw water discharge port (not shown) that discharges the tap water as it is without purifying it and the purified water cartridge 5 by the operation of the flow path switching lever 33 and is sent.
  • the tap water flowing into the water purification cartridge 5 passes through the adsorbent 24 and the porous filtration membrane 20 in order, is filtered, and is discharged from the second drain port 15 as purified water.
  • 6 shows the state of purifying the water, but when the porous filtration membrane 20 in the water purification cartridge 5 is washed, the cup portion 12 is removed from the cap 46 as described above, and the water purification
  • the purified water outlet 13 of the cartridge 5 may be tightly fitted by the purified water stop portion 14.
  • FIG. 7 is a view showing an example of an undersink type water purifier provided with the water purification cartridge 5 of FIG.
  • This water purifier has a cap inlet 26 and a second drainage port 15, and a water purification cartridge 5 having a built-in adsorbent and a porous filtration membrane is provided below the sink 45.
  • It is a water purification system placed in A water purifier inlet side pipe 35 is detachably connected to the cap inlet 26 of the water purification cartridge 5 via a joint 38, and a water purifier outlet side pipe 36 is detachably connected to the second drain outlet 15 via a joint 39. It is.
  • the water purifier outlet side pipe 36 is connected to the water purification nozzle 40, and the purified water purified by the water purification cartridge 5 flows from the water purification nozzle 40 by turning the water supply tap 41. Furthermore, a water tap (not shown) is disposed upstream of the water purifier inlet side pipe 35, and a tap water conduit 34 is connected to the inlet of the water tap.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a stationary water purifier provided with the water purification cartridge 5 of FIG.
  • the arrow “ ⁇ ” in the figure indicates the direction of water flow.
  • This water purifier includes a water purification cartridge 5, a treated water supply pipe 43 connected to the cap inlet 26 of the cap 46, and a treated water discharge pipe 44 connected to the second drain port 15 of the water purification cartridge 5. It is roughly composed.
  • the stationary water purifier provided with the purified water 5 of FIG. 5 is not limited to this, and the treated water supply pipe 43 and the treated water discharge pipe 44 may be arranged like the purified water cartridge 5 as shown in FIG. .

Abstract

　ハウジングの内部に内挿された多孔質ろ過膜、ハウジングの上部に設けられた原水入口、ハウジングの外周に設けられた浄水出口および第１の排水口、ハウジングの下部を収容し浄水止水部および第２の排水口を有するカップ部とを備えた浄水カートリッジであって、下記（１）又は（２）の状態となることが可能である浄水カートリッジ。（１）浄水カートリッジの浄水出口とカップ部の浄水止水部を嵌合させ、浄水カートリッジの第１の排水口とカップ部の第２の排水口を連通させる。（２）浄水カートリッジの浄水出口とカップ部の第２の排水口を嵌合させる。

Description

浄水カートリッジおよび浄水器
　本発明は、浄水カートリッジおよび浄水器に関する。
　従来から、中空糸膜などの多孔質ろ過膜を用いた浄水器が知られている。この浄水器は、多孔質ろ過膜により水道水などをろ過して浄化された水を得る構造となっているが、多孔質ろ過膜が目詰まりを起こして流量が減少するという問題がある。
　この問題に対する対策として、たとえば、特許文献１（特開平１０－２３５１６０号公報）などに示されるように、洗浄水を流入孔からケース内部に流入させ、多孔質ろ過膜の膜表面に付着・堆積した表層異物を剥離し、異物の混在する洗浄水を排出部より排出することにより膜表面を洗浄する方法がある。
特開平１０－２３５１６０号公報
　しかし、従来の方法では、浄化された水の流出経路を開放状態のまま洗浄すると洗浄効率が落ち、閉鎖状態で洗浄する場合は排水部および流出経路の２ヶ所にバルブを取り付け、操作を行う必要があり、操作が煩雑であり、コストも高くなるという問題点があった。
　本願発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、多孔質ろ過膜の表面に付着・堆積した異物を、安価かつ簡単に除去する構成を備えた浄水カートリッジおよび浄水器を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態は、
　上記特徴構成によれば、ハウジングの浄水出口とカップ部の浄水止水部とを嵌合することにより多孔質ろ過膜表面の洗浄を行い（（１）の状態）、ハウジングの浄水出口とカップ部の第２の排水口を嵌合することにより水の浄化を行う（（２）の状態）。これにより、浄水カートリッジの付替えのみで水の浄化と多孔質ろ過膜の洗浄の切換えが可能であり、バルブを用いないので安価に行うことができる。
　本発明の浄水カートリッジの更なる特徴構成は、上記ハウジング内部に吸着剤を配した点にある。上記特徴構成によれば、多孔質ろ過膜で除去される微粒子や異物のほかに、ハウジング内部に配した吸着剤により、流入した水から残留塩素、カルキ臭、カビ臭およびトリハロメタン等の有機物、重金属およびアルミニウムなどの不純物等が吸着除去される。
　本発明の浄水カートリッジの特徴構成は、ハウジングの内部に内挿された多孔質ろ過膜と、ハウジングの上部に設けられた原水入口と、ハウジングの外周に設けられた浄水出口および第１の排水口と、ハウジングの下部を収容し浄水止水部および第２の排水口を有するカップ部と、を備えた浄水カートリッジを有する点にある。これにより、浄水カートリッジの付替えのみで水の浄化と多孔質ろ過膜の洗浄の切換えが可能であり、バルブを用いないので安価に行うことができる。
　本発明の浄水カートリッジの更なる特徴構成は、浄水カートリッジの取り付け状態が前記（１）又は（２）の状態であることが判別可能な印を設けた点にある。上記特徴構成によれば、浄水カートリッジの位置が水の浄化状態にあるか、多孔質ろ過膜の洗浄状態にあるかが一目で分かり、使用者が浄化した水と洗浄した水を誤って使用することを防ぐことができる。
　本発明の浄水カートリッジの更なる特徴構成は、ハウジングおよびカップ部は側面部と底部を有し、浄水出口はハウジングの底部、第１の排水口はハウジングの側面部に設けられ、浄水止水部はカップ部の底部に設けた点にある。上記特徴構成によれば、浄水カートリッジが水の浄化状態にあるとき、大きな流量で水の浄化を行うことができ、水の浄化効率を大きくすることができる。また、浄水カートリッジが多孔質ろ過膜の洗浄状態にあるとき、浄水出口から洗浄水が排出されるのを、より効果的に防ぐことができる。
　多孔質ろ過膜の表面に付着・堆積した異物を、安価かつ簡単に除去することが可能な浄水カートリッジおよび浄水器を提供できる。
本発明の一実施形態であるピッチャー型浄水器の概略構成を示す断面図である。 本発明の浄水カートリッジを洗浄する際の浄水カートリッジの位置を示す断面図である。 本発明の別の実施形態であるハウジング内部に吸着剤を配した浄水カートリッジの概略構成を示す断面図である。 本発明の浄水カートリッジにおいて、浄水カートリッジの位置を示す表示の一例を示す図である。 本発明の他の実施形態である浄水カートリッジの概略構成を示す断面図である。 本発明の他の実施形態である蛇口直結型浄水器の概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態であるアンダーシンク型浄水器を備えた浄水システムの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である据置型浄水器を備えた浄水システムの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である据置型浄水器を備えた浄水システムの概略構成を示す図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について図を参照して具体的に説明する。図１において、符号１は本発明の一実施形態であるピッチャー型浄水器を示している。この浄水器１は主に本体容器２、蓋３、原水タンク４および、浄水カートリッジ５で構成されている。
　本体容器２は略台形の平面形状を持つ上部が開口したケースからなり、台形の上底部分にあたる側壁面には、その高さの中ほどから上端縁に向けて傾斜した注ぎ口７が形成され、反対の側面には取っ手６が形成されている。本体容器２の下半部は、浄水貯留部１０を構成する。
　本体容器２には、原水タンク４が装填されている。原水タンク４は本体容器２の上部開口に嵌着するカップ型の容器からなり、その上端縁には段部８が形成されており、同段部８を本体容器２の上端開口縁に載置、係合させて本体容器２内に、その外周面と本体容器２の内周面との間に所要の間隔をおいて収納される。この原水タンク４の上部内部が原水貯留部９を構成する。
　原水タンク４の底壁部中央には円形のタンクシール部１１が形成され、同タンクシール部１１から下方に向けてカップ部１２が突設されており、このカップ部１２の底部に、ハウジング１７の浄水出口１３と嵌合して浄水カートリッジの位置決めを行う浄水止水部１４と第２の排水口１５が形成されている。カップ部１２に収容されるようにして、カップ部１２内にはハウジング１７が取付けられている。ハウジング１７の底部には下方に突出するように浄水出口１３が設けられている。ハウジング１７の浄水出口１３、又はカップ部１２の浄水止水部１４および第２の排水口１５のいずれかにＯリング又はガスケット等を嵌着する溝部を設けて、Ｏリング又はガスケット等により両者を密嵌させるシール構造を採用することができる。
　流入する水の浄化を行う際はハウジング１７の浄水出口１３とカップ部１２の第２の排水口１５を密嵌させて使用する。この状態は、（２）の状態に該当する。この状態では、浄水は浄水貯留部１０に排出される。この状態では、カップ部１２には、略円柱状のハウジング１７の一部がその上端縁に形成された浄水カートリッジシール部１６に密嵌させている。また、下方に伸びるハウジング１７の外周面にカップ部１２の内壁面の一部を面接触させて収容されている。このため、原水は第１の排水口１９から排出されるものの、浄水出口１３と第２の排水口１５の密嵌によりハウジング１７とカップ部１２の間の空間に密閉され、浄水貯留部１０にまで排出されない。すなわち、第１の排水口１９から排出された原水の一部は、ハウジング１７とカップ部１２間の空間に保持・止水され、原水はカップ部１２の外側には排出されない。
　一方、多孔質ろ過膜２０の洗浄を行う際は、ハウジング１７の浄水出口１３とカップ部１２の浄水止水部１４を密嵌させて浄水出口１３から浄水が排出されないようにする。そして、ハウジング１７内の多孔質ろ過膜２０を洗浄した洗浄水を、第1の排水口１９を介してハウジング１７内から排出させ、ハウジング１７とカップ部１２の間の空間を通し、第２の排水口１５を介して浄水貯留部１０に排出させる。この状態は、（１）の状態に該当する。この状態では、ハウジング１７の外周面はカップ部１２の内壁面と面接触せず、ハウジング１７の第１の排水口１９と、カップ部１２の第２の排水口１５は連通しているため、洗浄水を浄水貯留部１０に排出させることができる。
　なお、例えば、上記（１）と（２）の状態は、原水タンクから浄水カートリッジを取り外し、浄水カートリッジを１８０度、回転させた後、再度、原水タンクに装着させることによって行うことができる。
　浄水カートリッジ５の浄水カートリッジシール部１６又は原水タンク４のタンクシール部のいずれかにＯリング、ガスケット等を嵌着する溝部を設けて、Ｏリングまたはガスケット等により両者を密嵌させるシール構造を採用することができる。また、浄水止水部１４は図１では凹となっているが、凸とし、浄水出口を塞ぐ構造でもよい。
　浄水カートリッジ５は上端が閉塞された略円筒状のハウジング１７を備え、閉塞された上端部には原水入口１８が形成されている。前記ハウジングの側面部には、第１の排水口１９を形成している。一方、ハウジング１７の底部の一部が開口しており、下方に突出した浄水出口１３を構成している。ハウジング１７内部には多孔質ろ過膜２０がポッティング材２１により固定され、多孔質ろ過膜の開口端部を浄水出口１３に一致させて装着されている。ポッティング材２１としては、食品用途に使用でき十分な接着強度を有していれば特に制限無く使用することができ、例えば、ウレタン系、エポキシ系、シリコン系等のポッティング材を適宜使用することができる。
　なお、多孔質ろ過膜としては、その形態、構造、材質、寸法等、特に制限無く使用することができ、例えば、中空糸膜、平膜等を必要に応じ適宜使用することができる。多孔質ろ過膜の材質としては、特に制限はされないが、例えば、ポリオレフィン、ポリスルフォン、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等を用いることができる。また、疎水性の中空糸膜を用いる場合には、親水化処理をして用いることができる。
　また、多孔質ろ過膜としては、例えば、水道水、井戸水等の浄化においては、平均孔径０．０１～０．３μｍ、空孔率２０～９５％、膜厚０．０１～２ｍｍのものを用いることが好ましい。平均孔径が０．０１μｍよりも小さいとろ過流束が不足し、０．３μｍよりも大きいと分離性能が不足する。また、空孔率が２０％よりも小さいとろ過流束が不足し、９５％よりも大きいと強度が不足する。また、多孔質ろ過膜の形態が中空糸膜の場合は、外径が０．１～５ｍｍであることが好ましい。外径が０．１ｍｍよりも小さいと、中空糸膜内部を流れる水の通水抵抗が大きくなり、５ｍｍを超えると耐圧性の低下やコンパクトさを失う。
　なお、この浄水器１を使用した原水の浄化は、以下のように行われる。まず、図１に示すように、原水タンク４の原水貯留部９に原水を貯めて、原水が浄水カートリッジ５に形成された原水入口１８からハウジング１７内に導入される。この原水は多孔質ろ過膜２０に浸入し、多孔質ろ過膜２０を通過する間に浄化され、浄水となる。この浄水は多孔質ろ過膜２０の開口端部から浄水出口１３に吐出され、第２の排水口１５から排水され、浄水貯留部１０に浄水が溜まる。なお、この際、ハウジング１７の外周部に開口した第１の排水口１９から原水が排出されるが、ハウジング１７とカップ部１２の間の空間に保持され、浄水貯留部１０にまで排出されない。
　図２は、本発明の多孔質ろ過膜表面の洗浄を行う際の原水タンク４および浄水カートリッジ５の断面図である。多孔質ろ過膜の洗浄を行う際は、カップ部１２の浄水止水部１４とハウジング１７の浄水出口１３を密嵌させて使用する。まず、洗浄水を原水貯留部９に貯めて、洗浄水が浄水カートリッジ５に形成された原水入口１８からハウジング１７内に導入される。この洗浄水が多孔質ろ過膜２０の表面に堆積・付着している異物を除去洗浄する。この洗浄した後の洗浄水が第１の排水口１９から吐出され、ハウジング１７とカップ部１２の間の空間を通って、最終的に第２の排水口１５から排水される。この多孔質ろ過膜洗浄時は、浄水出口１３が浄水止水部１４によって密閉されており水が排出されないので、多孔質ろ過膜を原水は通過せず、流入した洗浄水はすべて第１の排水口１９から排出されるので洗浄効率は高くなる。
　図３（ａ）は、本発明の浄水カートリッジの一部の他の例を示す断面図である。浄水カートリッジ５は上端が閉塞された略円筒状のハウジング１７を備え、閉塞された上端部には原水入口１８が形成されている。原水入口１８にはフィルター２２が配されている。更にハウジングの側面部には、第１の排水口１９を形成している。一方、ハウジング１７の底部の一部が開口しており、浄水出口１３を構成している。更に浄水カートリッジ５の略中央にフィルター２３が配され、ハウジング１７の内部が上下に仕切られている。ハウジング１７の内部の上半部には吸着剤２４が充填されており、下半部には多孔質ろ過膜２０がポッティング材２１により固定された多孔質ろ過膜の開口端部を浄水出口１３に一致させて装着されている。フィルター２３は吸着剤２４が第１の排水口１９から流出するのを防ぐために設けているので、第１の排水口１９にフィルターを配してもよい。
　吸着剤は特に限定されるものではなく、例えば、活性炭、分子吸着樹脂、ゼオライト、モレキュラーシーブ、キレート樹脂、イオン交換樹脂、コーラルサンド、麦飯石、医王石、トルマリン、骨炭、ヒドロキシアパタイト、ケイ酸チタニウムなどを使用することができる。
　このような浄水カートリッジを用いると、多孔質ろ過膜による細菌類、濁度成分の除去に加えて、上記吸着剤によりカルキ臭、カビ臭およびトリハロメタン等の有機物、重金属およびアルミニウム等の不純物を、吸着剤の種類に応じた物質の除去も同時に行える。
　図３（ｂ）は吸着剤２４を多孔質ろ過膜２０の下流側に、図３（ｃ）は多孔質ろ過膜２０の上流および下流の両方に配している。図３（ｂ）の構造は、洗浄水が吸着剤２４に接触せず、洗浄時に吸着剤２４の能力低下を防ぐことができる。また、図３（ｃ）の構造ならば、吸着剤２４が再生可能なもの、例えば、イオン交換樹脂を上流側に配している場合、塩化ナトリウム水溶液を洗浄水として用いれば、イオン交換樹脂の再生と多孔質ろ過膜２０の洗浄を同時に行うことができる。
　図４は浄水カートリッジの位置を示す表示の一例を示す図である。浄水カートリッジ５の浄水出口１３が図１のようにカップ部１２の第２の排水口１５と密嵌している場合は、図４（ａ）のように浄水カートリッジ５の上面の矢印２５が原水タンク内に書かれた「浄水」の方を指す。また、浄水カートリッジ５の浄水出口１３が図２のようにカップ部１２の浄水止水部１４と密嵌している場合は、図４（ｂ）のように浄水カートリッジ５の上面の矢印２５が原水タンク内に書かれた「洗浄」の方を指し、使用時の浄水カートリッジの位置を示し、使用者が誤って使用することにより、洗浄水を飲んでしまうことを未然に防ぐことができる。これは、一例であり、矢印は星型など他の絵や図を用いてもよい。また、「浄水」などの文字も、絵や図を用いて使用者に知らせる方法を用いてもよい。
　図５は、本発明の浄水器で使用される浄水カートリッジの他の例を示す断面図である。浄水カートリッジ５は原水入口１８を有する略円筒状のハウジング１７及びハウジング１７を収容するカップ部１２の上部を閉塞するキャップ４６を備え、キャップ４６の上端部にはキャップ入口２６が形成されている。キャップ入口２６から流入した原水または洗浄水は、原水入口１８を通してハウジング１７内に導入される。キャップ４６は、カップ部１２の開口部と着脱自在な嵌合構造を有し、バヨネット式、ネジ式、カプラー式等の形態を有することができる。キャップ入口２６にはフィルター２２が配されている。更にハウジング１７の側面部には、第１の排水口１９を形成している。一方、ハウジング１７の底部の一部が開口しており、浄水出口１３を構成している。ハウジング１７の内部の上半部には吸着剤２４が充填されており、下半部にはポッティング材２１により固定された多孔質ろ過膜２０の開口端部を浄水出口１３に一致させて装着されている。図５に示すように、吸着剤２４が浄水出口１３から流出するのを防ぐ目的で浄水出口１３にフィルター２３を配してもよい。
　図６は、図５の浄水カートリッジ５を備えた蛇口直結型浄水器の一例を示す図である。この浄水器は、水道の蛇口と接続する蛇口取付部３０を有する流路切換部３１と浄水カートリッジ５とから構成されている。水道水は、蛇口取付部３０で水道の蛇口と連結されることにより原水受入口３２から流路切換部３１内部に導入される。導入された水道水は流路切換レバー３３の操作により、水道水を浄化せずにそのまま吐出する原水吐出口（図示せず）と、浄水カートリッジ５とに、選択的に切り換えられ送水される。浄水カートリッジ５に流入した水道水は、吸着剤２４、および多孔質ろ過膜２０を順に通過し濾過され、浄水として第２の排水口１５より吐出される。なお、図６は水を浄化する状態を示しているが、浄水カートリッジ５内の多孔質ろ過膜２０の洗浄を行う場合には、上述したように、カップ部１２をキャップ４６から取り外して、浄水カートリッジ５の浄水出口１３を、浄水止水部１４により密嵌させれば良い。
　図７は、図５の浄水カートリッジ５を備えたアンダーシンク型浄水器の一例を示す図である。この浄水器は、キャップ入口２６と第２の排水口１５とを有していて、その内部に吸着剤、および多孔質ろ過膜を内蔵して構成してある浄水カートリッジ５を、流し台４５の下方に配置する浄水システムである。浄水カートリッジ５のキャップ入口２６には継手３８を介して浄水器入口側配管３５を、又第２の排水口１５には継手３９を介して浄水器出口側配管３６を、それぞれ着脱可能に接続してある。浄水器出口側配管３６は、浄水用ノズル４０につながっており、給水栓４１をまわすことによって、浄水カートリッジ５で浄化された浄水が浄水用ノズル４０から流れるようになっている。更に、浄水器入口側配管３５の上流側に給水栓（図示せず）を配置し、この給水栓の入口には水道水の導管３４を接続してある。
　図８は、図５の浄水カートリッジ５を備えた据置型浄水器の一例を示す図である。なお、図中の矢印「→」は、水の流れる方向を示している。後述する図９についても同様である。この浄水器は、浄水カートリッジ５と、キャップ４６のキャップ入口２６に接続された被処理水供給管４３、浄水カートリッジ５の第２の排水口１５に接続された処理水吐出管４４、とを具備して概略構成される。
　また、図５の浄水５を備えた据置型浄水器はこれに限らず、図９のように、浄水カートリッジ５のように被処理水供給管４３と処理水吐出管４４を配置しても良い。
１　浄水器
２　本体容器
３　蓋
４　原水タンク
５　浄水カートリッジ
６　取っ手
７　注ぎ口
８　段部
９　原水貯留部
１０　浄水貯留部
１１　タンクシール部
１２　カップ部
１３　浄水出口
１４　浄水止水部
１５　第２の排水口
１６　浄水カートリッジシール部
１７　ハウジング
１８　原水入口
１９　第１の排水口
２０　多孔質ろ過膜
２１　ポッティング材
２２　フィルター
２３　フィルター
２４　吸着剤
２５　矢印
２６　キャップ入口
３０　蛇口取付部
３１　流路切換部
３２　原水受入口
３３　流路切換レバー
３４　水道水の導管
３５　浄水器入口側配管
３６　浄水器出口側配管
３８、３９　継手
４０　浄水用ノズル
４１　給水栓
４３　被処理水供給管
４４　処理水吐出管
４５　流し台
４６　キャップ

Claims (5)

  1. 　ハウジングの内部に内挿された多孔質ろ過膜、前記ハウジングの上部に設けられた原水入口、前記ハウジングの外周に設けられた浄水出口および第１の排水口、前記ハウジングの下部を収容し浄水止水部および第２の排水口を有するカップ部と、を備えた浄水カートリッジであって、
    　下記（１）又は（２）の状態となることが可能である浄水カートリッジ。
    （１）前記ハウジングの浄水出口と前記カップ部の浄水止水部を嵌合させ、前記ハウジングの第１の排水口と前記カップ部の第２の排水口を連通させる、
    （２）前記ハウジングの浄水出口と前記カップ部の第２の排水口を嵌合させる。
  2. 　前記ハウジングの内部に吸着剤を配した、請求項１に記載の浄水カートリッジ。
  3. 　請求項１または２に記載の浄水カートリッジと、
    　前記原水入口に連通した原水貯留部と、前記ハウジングおよびカップ部を収容する原水タンクと、
    　前記浄水カートリッジ及び原水タンクが装填された本体容器と、
    　を有する浄水器。
  4. 　前記浄水カートリッジの取り付け状態が前記（１）又は（２）の状態であることが判別可能な印を設けた、請求項３に記載の浄水器。
  5. 　前記ハウジングおよびカップ部は側面部と底部を有し、
    　前記浄水出口は前記ハウジングの底部、前記第１の排水口は前記ハウジングの側面部に設けられ、
    　前記浄水止水部は前記カップ部の底部に設けられる、請求項３または４に記載の浄水器。
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