JP2003285052A

JP2003285052A - 浄水器用カートリッジ

Info

Publication number: JP2003285052A
Application number: JP2002091949A
Authority: JP
Inventors: Hideya Kamikawa; 秀哉上川; Minori Takahashi; 美乃里高橋
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-07
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP3700669B2

Abstract

(57)【要約】【課題】活性炭、中空糸膜、イオン交換機能材を適宜選
択することによって原水を浄化することは公知である
が、水道水蛇口直結型にこの３要素を用いるものではな
い。本発明は、活性炭、イオン交換機能体、中空糸膜が
持つ浄化機能を活かす配列とし、円筒状のハウジング内
にこれらをコンパクトに収納し、組み立て易い水道水蛇
口取り付け式浄水器用カートリッジを提供する。【解決手段】円筒状のハウジングの内側に環状の間隔を
存して円筒状の中空糸膜体を設け、前記間隔に活性炭層
が充填され、活性炭層を覆うように前記環状間隔に嵌め
込まれた環状のイオン交換体を設け、イオン交換体を覆
ってイオン交換体から中空糸膜体へ通水する連通部を形
成してハウジング開口をキャップで塞ぎ、流入した原水
が活性炭層とイオン交換体を通過して中空糸膜体内に流
入して浄水出口から浄水が取り出されるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上水道水等の飲料
水を浄化する浄水器に関し、特に上水道水等の飲料水を
活性炭、イオン交換体及び中空糸膜に通水して浄化する
浄水器用カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】上水道水等の飲料水を活性炭と中空糸膜
に通水して浄化する水浄化カートリッジとして、特許第
２７６０９６０号、特許第２７６０９７７号、特許第２
７６０９７８号があり、同様な構成の浄水器として、特
開平１１−３３３４４６号がある。

【０００３】これらは、外側ケースの内側に間隔を存し
て内側ケースを配置し、内側ケースに水浄化用中空糸膜
が充填され、外側ケースと内側ケースとの間の空間に水
浄化用活性炭が収納され、外側ケースの閉じられた一端
側に水流入口と浄水出口を備え、外側ケースの他端側を
キャップで覆い、前記キャップの内側の空間には水の流
れ方向を１８０度転換する方向転換通路部を形成し、前
記水流入口から流入した水が前記活性炭を通過し、前記
キャップに向かって流れる水がキャップの中央部が内側
に湾曲した方向転換通路部によって方向転換して中空糸
膜を通過するように構成している。

【０００４】また、円筒状のハウジングの内部に、原水
中に含まれている細菌類、濁度成分を分離する中空糸膜
をＵ字状に折り曲げて収納した中空糸膜モジュールを設
け、この中空糸膜モジュールの胴部外周に原水中のカビ
臭、カルキ臭を除去する吸収体が設けられた構成が特開
２００１−２３２３６１号に開示されている。この吸収
体は、繊維状活性炭、不織布、発泡材等の微多孔物質
に、チタンケイ酸塩などのイオン交換能を有する吸収剤
を担持して形成している。これによって、細菌類、濁度
成分等に加えて鉛などの重金属イオンを除去できる浄水
器としている。

【０００５】また、通水経路に従って、活性炭とイオン
交換樹脂を混合した濾過体、活性炭、中空糸膜の順に配
置した浄水器が、特開平７−２０４６３１号と特開平９
−３８６４２号に開示されている。

【０００６】このように、活性炭、中空糸膜、イオン交
換機能材を適宜用いることによって原水を浄化する浄水
器は公知であるが、上記のものは、活性炭、中空糸膜、
イオン交換機能体を円筒状の浄水器ハウジング内に収納
した水道水蛇口直結型の浄水器ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、活性炭、イ
オン交換機能体、中空糸膜がそれぞれ持つ浄化機能を活
かすようにその配列を考慮し、円筒状のハウジング内に
これらをコンパクトに収納し、組立てがし易い構成の水
道水蛇口に取り付けられる浄水器用カートリッジを提供
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の浄水器用カート
リッジは、一端側に原水流入口と浄水出口が設けられ他
端側が開口したハウジングと、前記ハウジングの内側に
前記ハウジングとの間に環状の間隔を存して筒状ケース
に水浄化用中空糸膜が充填され前記浄水出口に連通する
中空糸膜体と、前記中空糸膜体を取り囲むように前記間
隔に充填され前記原水流入口に連通する水浄化用活性炭
層と、前記ハウジングの他端側において前記中空糸膜体
に形成した通水部と、前記ハウジングの他端側において
前記活性炭層を覆うように前記環状間隔に嵌め込まれた
環状のイオン交換体と、前記通水部と前記イオン交換体
とを覆って前記イオン交換体から前記中空糸膜へ通水す
る連通部を形成して前記ハウジングの他端側開口を塞ぐ
キャップとを備え、前記原水流入口から流入した原水が
前記活性炭層とイオン交換体を通過して前記通水部から
前記中空糸膜体内に流入して前記浄水出口から浄水が取
り出される通水路が形成されたものである。

【０００９】これによって、イオン交換体によって、活
性炭層が塞がれ、活性炭層をハウジングと中空糸膜体と
の間に保持することができる。そして、水道水は活性炭
層によって残留塩素、臭気、錆等による着色成分、トリ
ハロメタンや農薬等の有機物が除去された後、イオン交
換体によって重金属イオンを除去し、その後、中空糸膜
体によって細菌類、微細な濁度成分、微細有害物質を除
去して、浄水を浄水出口から取り出すことができる。も
し、イオン交換体内で細菌類が繁殖した場合にも細菌類
が中空糸膜体で除去されるため安全である。

【００１０】また、本発明の浄水器用カートリッジは、
上記において、前記イオン交換体は、イオン交換繊維の
環状成形体であること、前記イオン交換体は、イオン交
換機能材料と繊維状活性炭との混合された環状成形体で
あること、前記イオン交換体は、イオン交換繊維と繊維
状活性炭との混合された環状成形体であることを特徴と
する。

【００１１】これによって、残留塩素、臭気、錆や汚れ
等による濁度成分、トリハロメタンや農薬等の有機物、
細菌類の除去に加えて、鉛等の重金属イオンの効果的な
除去ができる。

【００１２】また、本発明の浄水器用カートリッジは、
上記において、イオン交換体は、前記筒状ケースの外側
に形成した環状鍔に係止する環状弾性シール材によって
支持されたことを特徴とする。

【００１３】このため、環状弾性シール材によってイオ
ン交換体を支持すると共に、活性炭層の一端側をイオン
交換体周囲からの漏水がない状態に塞ぐことができるた
め、活性炭層からイオン交換体に至る経路での浄化機能
を十分に行うことができる。

【００１４】また、本発明の浄水器用カートリッジは、
上記において、前記キャップは、前記ハウジングの他端
側開口の外側に螺合して前記イオン交換体を押さえる構
成である。

【００１５】これによって、イオン交換体を正規の位置
に保持して活性炭層の封止部材として機能させることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の浄水器用カートリッジの中
央縦断側面図を示している。これにおいて、浄水器用カ
ートリッジ１は、一端側に原水流入口７と浄水出口８が
設けられ他端側が開口２１した円筒状のハウジング２
と、ハウジング２の内側にハウジング２との間に上下方
向に筒状に延びた環状の間隔６を存して中空糸膜体３が
設けられている。この中空糸膜体３は、円筒状ケース４
内に水浄化用の多孔質中空糸膜５が逆Ｕ字状に折り曲げ
て充填され、一端側（下端側）が浄水出口８に連通して
いる。そして、中空糸膜体３を取り囲むように間隔６に
は水浄化用活性炭が充填されて筒状の水浄化用活性炭層
１２を形成し、水浄化用活性炭層１２の一端側（下端
側）が原水流入口７に連通している。ハウジング２の他
端開口２１側において中空糸膜体３の端部（上端部）に
は、ケース４の端部（上端部）に形成した複数のスリッ
ト２２によって通水部９を形成している。ハウジング２
の他端開口２１側（上端部）において活性炭層１２を覆
うように環状間隔６に沿って環状のイオン交換体２０が
嵌め込まれて保持されている。通水部９とイオン交換体
２０とを覆ってイオン交換体２０から中空糸膜５へ通水
する連通部１０を形成するキャップ１１が、ハウジング
２の他端側開口２１を塞ぐようにハウジング２の外側に
螺合している。

【００１７】この実施形態を更に詳しく説明することと
する。夫々円筒状をなすハウジング２とキャップ１１は
合成樹脂製である。ハウジング２は、原水流入口７、浄
水出口８及び位置決め用ボス１３を一体に形成すると共
に、原水流入口７側の反対側の開口２１端部の外周に
は、キャップ１１の内面に形成したネジ部１６と螺合す
るネジ部１７を形成している。中空糸膜体３は、両端部
が開口し、その一端側（下端側）はハウジング部２内の
円形状取り付け部１４に環状シール材１５を介して水密
状態に嵌合組み立てられ、ハウジング２との間に略均一
な上下に延びた環状の間隔６を形成する。

【００１８】活性炭層１２は浄化表面積が大きく取れる
ように粒状活性炭を用いているが、カートリッジ１で浄
化する原水の水質によっては、それに適合する機能を有
する種類の活性炭を採用することが好ましい。１８、１
９は活性炭層１２の活性炭が原水流入口７へ漏れないよ
うに仕切る通水性の仕切りであり、仕切り１９は比較的
剛性のある合成樹脂製などのスノコとし、仕切り１８は
不織布又は繊維状活性炭で構成することによって目的を
達成できる。

【００１９】中空糸膜体３には、種々の構成があるがそ
の一つの構成について形成方法の概略を説明する。即
ち、中空糸原料であるポリスルフォンを溶剤に溶かして
ドロドロの状態としこれを金型に通して中空糸を作る。
この中空糸で束をつくり中空糸膜５とし、これをＵ字状
に折り曲げた状態で所定の円筒状ケース４に充填し、中
空糸膜体３の各中空糸の切断された端面を熱で溶かして
封じた後、装置にセットしてポッティング材料（封止材
料）であるウレタン樹脂を各中空糸の端部間の隙間に充
填する。この充填によって各中空糸の端部相互の隙間が
封止材料２３によって封止される。その後、この封止部
分の端を切断して中空糸膜５の中空面を露出させる。こ
のようにして形成された中空糸膜体３を、ハウジング部
２内の円形状取り付け部１４に環状シール材１５を介し
て水密状態に嵌合組み立て、ハウジング２内にセットす
る。

【００２０】イオン交換体２０の一つの形態は、イオン
交換繊維の環状成形体である。イオン交換体２０の他の
形態は、イオン交換機能材料と繊維状活性炭との混合さ
れた環状成形体である。更に、イオン交換体２０の他の
形態は、イオン交換繊維と繊維状活性炭との混合された
環状成形体である。このいずれの形態であっても、イオ
ン交換体２０は、その内周面が環状弾性シール材である
環状シールゴム２５に密着し、その外周面に形成した保
護被覆２６がハウジング２の開口２１の内側端部に密接
する。この構成によって、活性炭層１２を通過した水
は、このイオン交換体２０周辺部から漏水することなく
イオン交換体２０を通過する。

【００２１】イオン交換体２０は、筒状ケース４の外側
に形成した環状鍔２４の上に載った状態で環状鍔２４に
係止する環状シールゴム２５によって支持されている。
このため、環状シールゴム２５を環状鍔２４に載せた状
態で、イオン交換体２０をハウジング２の開口２１側か
ら環状シールゴム２５とハウジング２の開口２１の内側
端部とに密着するように若干圧入する関係で挿入させる
ことによって組み立てられる。また、別の方法として、
環状シールゴム２５がイオン交換体２０の内側に組み合
わされた状態で、これをハウジング２の開口２１の内側
端部と環状鍔２４との間に若干圧入する関係で挿入さ
せ、環状シールゴム２５が環状鍔２４に載った状態で組
み立てが終わる。

【００２２】このような組み立ての後に、キャップ１１
をハウジング２に螺合させることによって、イオン交換
体２０の上端部はキャップ１１に当接して位置決めさ
れ、安定状態に保持される。２７はキャップ１１とハウ
ジング２との間の環状シール材である。

【００２３】本発明のカートリッジ１は、図示しない浄
水器ボディーに組み合わされて浄水器を構成し、この浄
水器は上水道水の蛇口に取り付けられる水道蛇口直結型
の浄水器用である。カートリッジ１の位置決め用ボス１
３を浄水器ボディーの孔に嵌め合わせて位置決めして固
定した状態で、浄水器ボディーを上水道水の蛇口に取り
付ける。この状態で、浄水器ボディーを通して原水流入
口７から水道水が流入し、浄化された水が浄水出口８か
ら取り出せる。

【００２４】活性炭層１２の活性炭は、原水である水道
水中に含まれる残留塩素、トリハロメタン、農薬、その
他有機物を除去するが、この他に、水道水中に含まれる
重金属が微量である場合には、特殊な活性炭を用いてそ
の重金属を取り除くことができる。

【００２５】イオン交換体２０をイオン交換繊維の成形
体とする。この場合、陰イオン交換樹脂繊維の成形体と
することによって、硝酸性窒素と亜硝酸性窒素の除去と
鉛等の重金属の除去もできる。しかし、陰イオン交換樹
脂は、使い始めに未反応物質が色水として流出したり、
水の味を損ねたりする虞や、殺菌のために注入された次
亜塩素イオンを取り除き性能が落ちることがあるため、
活性炭と混ぜて使用するのがよい。このため、イオン交
換体２０を繊維状活性炭とイオン交換繊維の混合された
成形体としてカートリッジ１内に組み込む形態がよい。

【００２６】また、イオン交換体２０を繊維状活性炭と
イオン交換機能材料の混合された成形体としてカートリ
ッジ１内に組み込む形態でもよい。このイオン交換機能
材料としては、ゼオライト、リン酸カルシウム、炭酸カ
ルシウム、チタンケイ酸塩等の一種類又は複数種類を含
む。

【００２７】本発明の構成によって、イオン交換体２０
によって、活性炭層１２が塞がれるため、粒状活性炭を
間隔６に注入して活性炭層１２を形成する構成の場合に
は、イオン交換体２０は粒状活性炭層の封止材又は蓋と
しての機能も果たし、活性炭層１２をハウジング２と中
空糸膜体３との間の間隔６に保持することができる。そ
して、原水流入口７から流入した原水が活性炭層１２と
イオン交換体２０を通過して通水部９から中空糸膜体３
内に流入して浄水出口８から浄水が取り出される通水路
が形成される。

【００２８】原水流入口７から流入した原水である水道
水は、仕切り１８によって塵が除去された後、活性炭層
１２によって残留塩素、臭気、錆等による着色成分、ト
リハロメタンや農薬等の有機物が除去され、その後、イ
オン交換体２０によって重金属イオンを除去し、更にそ
の後、中空糸膜体３によって細菌類、微細な濁度成分、
微細有害物質を除去して、浄水を浄水出口８から取り出
すことができる。もし、イオン交換体２０内で細菌類が
繁殖した場合にも細菌類が中空糸膜体３で除去されるた
め安全である。

【００２９】また本発明の浄水器用カートリッジ１のイ
オン交換体２０は、上記のように、イオン交換繊維の環
状成形体であること、イオン交換機能材料と繊維状活性
炭との混合された環状成形体であること、イオン交換繊
維と繊維状活性炭との混合された環状成形体であること
の何れかの特徴をもつ。これによって、残留塩素、臭
気、錆や汚れ等による濁度成分、トリハロメタンや農薬
等の有機物、細菌類の除去に加えて、鉛等の重金属イオ
ンの効果的な除去ができる。そして、活性炭との混合と
することによって、陰イオン交換樹脂を採用した場合の
問題点を解決することができるものとなる。

【００３０】また、本発明の浄水器用カートリッジ１の
キャップ１１は、ハウジング２の他端側開口２１の外側
に螺合してイオン交換体２０を押さえ、通水部９とイオ
ン交換体２０とを覆って外方へ凸に湾曲した連通部１０
を形成している。これによってイオン交換体２０を保持
する機能と、イオン交換体２０を通過した水が中空糸膜
体３に平均して通じることができ、中空糸膜体３での良
好な浄化機能を発揮できる。

【００３１】本発明は、上記実施形態に限定されず、本
発明の技術的範囲を逸脱しない限り種種の変更が考えら
れ、それに係る種種の実施形態を包含するものである。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、水道水は活性炭層によ
って残留塩素、臭気、錆等による着色成分、トリハロメ
タンや農薬等の有機物が除去された後、イオン交換体に
よって重金属イオンを除去し、その後、中空糸膜体によ
って細菌類、微細な濁度成分、微細有害物質を除去し
て、浄水を浄水出口から取り出すことができる。もし、
イオン交換体内で細菌類が繁殖した場合にも細菌類が中
空糸膜体で除去されるため安全である。

【００３３】また本発明の浄水器用カートリッジのイオ
ン交換体は、イオン交換繊維の環状成形体であること、
イオン交換機能材料と繊維状活性炭との混合された環状
成形体であること、イオン交換繊維と繊維状活性炭との
混合された環状成形体であることの何れかの特徴をも
つ。これによって、残留塩素、臭気、錆や汚れ等による
濁度成分、トリハロメタンや農薬等の有機物、細菌類の
除去に加えて、鉛等の重金属イオンの効果的な除去がで
きる。そして、活性炭との混合とすることによって、陰
イオン交換樹脂を採用した場合の問題点を解決すること
ができるものとなる。

【００３４】また、本発明の浄水器用カートリッジのキ
ャップは、ハウジングの他端側開口の外側に螺合してイ
オン交換体を押さえる構成であり、イオン交換体と通水
部との連通部を形成すると共に、イオン交換体を正規の
位置に保持して活性炭層の封止部材として機能させるこ
とができる。このため、粒状活性炭を間隔に注入して活
性炭層を形成する構成の場合には、イオン交換体が粒状
活性炭の封止材又は蓋としての機能を果たし、活性炭層
をハウジングと中空糸膜体との間の間隔に保持して良好
な浄化作用を行うことができる。

【００３５】また、本発明の浄水器用カートリッジは、
上記の構成によって、円筒状のハウジング内に、水浄化
用活性炭層と、中空糸膜体と、イオン交換体とをコンパ
クトに収納し、組立て易く、水道水蛇口に取り付けられ
る浄水器用カートリッジとして好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄水器用カートリッジの中央縦断側面
図である。

【符号の説明】

１……浄水器２……ハウジング３……中空糸膜体４……筒状ケース５……中空糸６……間隔７……原水流入口８……浄水出口９……通水部１０…連通部１１…キャップ１２…活性炭２０…イオン交換体２４…環状鍔２５…環状弾性シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA02 HA03 JB05 JB06 KA31 KB11 KB12 MA01 MC62X NA01 PB06 PB24 PC52 4D024 AA02 AB00 AB04 AB11 BA02 BB01 BC01 CA04 CA13 DB05 DB19 4D025 AA03 AB33 BA24 BA25 BB14 DA03 DA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端側に原水流入口と浄水出口が設けら
れ他端側が開口した円筒状のハウジングと、前記ハウジ
ングの内側に前記ハウジングとの間に環状の間隔を存し
て円筒状ケースに中空糸膜が充填され前記浄水出口に連
通する中空糸膜体と、前記中空糸膜体を取り囲むように
前記間隔に充填され前記原水流入口に連通する活性炭層
と、前記ハウジングの他端側において前記中空糸膜体に
形成した通水部と、前記ハウジングの他端側において前
記活性炭層を覆うように前記環状間隔に嵌め込まれた環
状のイオン交換体と、前記通水部と前記イオン交換体と
を覆って前記イオン交換体から前記中空糸膜へ通水する
連通部を形成して前記ハウジングの他端側開口を塞ぐキ
ャップとを備え、前記原水流入口から流入した原水が前
記活性炭層とイオン交換体を通過して前記通水部から前
記中空糸膜体内に流入して前記浄水出口から浄水が取り
出される通水路が形成された浄水器用カートリッジ。
【請求項２】請求項１において、前記イオン交換体
は、イオン交換繊維の環状成形体であることを特徴とす
る浄水器用カートリッジ。
【請求項３】請求項１において、前記イオン交換体
は、イオン交換機能材料と繊維状活性炭との混合された
環状成形体であることを特徴とする浄水器用カートリッ
ジ。
【請求項４】請求項１において、前記イオン交換体
は、イオン交換繊維と繊維状活性炭との混合された環状
成形体であることを特徴とする浄水器用カートリッジ。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、前記イオン交換体は、前記ケースの外側に形成した
環状鍔に係止する環状弾性シール材によって支持された
ことを特徴とする浄水器用カートリッジ。
【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、前記キャップは、前記ハウジングの他端側開口の外
側に螺合して前記イオン交換体を抑える構成である浄水
器用カートリッジ。