JP5582194B2 - 浄水カートリッジ及び浄水器 - Google Patents

浄水カートリッジ及び浄水器 Download PDF

Info

Publication number
JP5582194B2
JP5582194B2 JP2012542313A JP2012542313A JP5582194B2 JP 5582194 B2 JP5582194 B2 JP 5582194B2 JP 2012542313 A JP2012542313 A JP 2012542313A JP 2012542313 A JP2012542313 A JP 2012542313A JP 5582194 B2 JP5582194 B2 JP 5582194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
purification cartridge
water purification
cartridge according
hollow fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012542313A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013035748A1 (ja
Inventor
はつ美 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2012542313A priority Critical patent/JP5582194B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5582194B2 publication Critical patent/JP5582194B2/ja
Publication of JPWO2013035748A1 publication Critical patent/JPWO2013035748A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/265Adsorption chromatography
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/08Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/024Hollow fibre modules with a single potted end
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/024Hollow fibre modules with a single potted end
    • B01D63/0241Hollow fibre modules with a single potted end being U-shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/12Specific discharge elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/40Adsorbents within the flow path
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/44Cartridge types
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/285Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006Cartridges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/04Location of water treatment or water treatment device as part of a pitcher or jug

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Description

本発明は、浄水カートリッジ及びこれを備えた浄水器に関する。
浄水カートリッジを備えた浄水器として、いわゆるポット型のものが知られている。このポット型の浄水器は、上側に位置する原水貯留部と、下側に位置する浄水貯留部との間に浄水カートリッジを介在させる構造になっている。原水貯留部に貯留される原水は自重により浄水カートリッジを通って浄水貯留部に流れ、浄水カートリッジ内にて浄化される。ポット型の浄水器に設置する浄水カートリッジとしては、例えば特許文献1に記載されるものが挙げられる。
従来の浄水カートリッジとして、図9に例を示す。浄水カートリッジ1000は、濾材として吸着材1001と中空糸膜1009とが容器内に配置されている。容器は、上方が開口し、濾材を収容する筒状のケース体1002bと、この筒状ケース体1002bの上部開口を塞ぐ円筒状蓋1002aと、から主に構成されている。円筒状蓋1002aは容器内に空気捕集部となる空間1003を構成し、円筒状蓋1002aの上側中央には浄水カートリッジ内に発生する気泡を排出するための空気排出口1006が設けられている。また、円筒状蓋1002aの側面には、原水導入口1004が設けられている。また、中空糸膜1009はポッティング樹脂1010によって容器内に固定されており、ポッティング樹脂1010の下方には、濾材を通過して得られた浄水の浄水排出口1007が設けられている。
また、図10に、図9に示した浄水カートリッジ1000を備えるポット型の浄水器2000の概略図を示す。浄水器2000は、原水貯留部2004を構成する内容器2002と、浄水貯留部2003を構成する外容器2001とを有する。内容器2002はカートリッジ収容部2002bを有し、浄水カートリッジ1000はこのカートリッジ収容部2002bに配置されている。原水貯留部2004に溜められている原水は原水導入口から浄水カートリッジ内に流れ込み、自重により濾材が配置されている浄水部を通って浄化される。得られた浄水は、浄水排出口から浄水貯留部2003に流れる。
このような浄水カートリッジは、通水性能を維持するため、内部に発生する気体を外に排出する構成とすることが必要である。上述の浄水カートリッジ1000では円筒状蓋1002aの上側中央に空気排出口1006が設けられている。
また、特許文献2では、吸着材層と該吸着材層の下側に中空糸膜モジュールを有し、該中空糸膜モジュールにて発生した気体を上方に外に排出するためのエア抜き管を備える浄水カートリッジが提案されている。
また、特許文献3でも、上底と下底が貫通し、上部が液体流入部よりも上方に位置する空気排出筒を備える浄水カートリッジが提案されている。
特表2003−514647号公報 特開2004−230358号公報 特開2005−342684号公報
特許文献2又は3のような構成とすることで、内部に発生した気体をより効率的に外に排出することができる。しかし、エア抜き管や空気排出筒等を備える浄水カートリッジは、高さが大きくなることや、構造が複雑になるため製造コストが高くなること等が懸念される。
また、浄水カートリッジは、濾過にかかる時間が短い方が望ましく、処理速度の向上も求められている。
そこで、本発明は、優れた通水性能及び処理能力を有する浄水カートリッジを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置され、原水を濾過する吸着材及び中空糸膜を収納する容器を有する浄水カートリッジであって、前記吸着材が配置され、前記吸着材により濾過された水が流れる集水部を内部に有する吸着部と、前記中空糸膜が配置され、前記吸着部及び前記集水部の下流側にある中空糸膜部と、前記容器の上部に配置され、前記集水部と空間的に繋がっている空気排出口と、を有する浄水カートリッジである。
また、本発明は上記浄水カートリッジを備える浄水器である。
本発明の構成とすることにより、優れた通水性能及び処理能力を有する浄水カートリッジを提供することができる。
本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略断面図である。 本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略上面図である。 本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略断面図である。 本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略断面図である。 本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略上面図である。 本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略断面図である。 本実施形態の浄水カートリッジの構成例を説明するための概略断面図である。 本実施形態の浄水カートリッジを装着した浄水器の構成を説明するための概略断面図である。 従来の浄水カートリッジの構成例を示す概略断面図である。 従来の浄水カートリッジを装着した浄水器の構成を説明するための概略断面図である。
本発明は、浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置され、原水を濾過する吸着材及び中空糸膜を収納する容器を有する浄水カートリッジに関する。また、本発明の浄水カートリッジは、吸着材が配置され、該吸着材により濾過された水が流れる集水部を内部に有する吸着部と、前記中空糸膜が配置され、吸着部及び集水部の下側にある中空糸膜部と、上部に配置され、前記集水部と空間的に繋がっている、空気を外に排出するための空気排出口と、を有する。吸着部の内部に集水部を設けることにより、吸着材で濾過された水が流れ出す面積を吸着部の内部側面に広く設けることができる。また、中空糸膜部で発生した空気を少なくとも集水部を通って前記空気排出口から外に排出し、通水性能も良好となる。したがって、本発明の構成とすることにより、優れた通水性能及び処理能力を有する浄水カートリッジを提供することができる。
以下、本発明の浄水カートリッジの実施形態について、図を参照にして詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
図1は本発明の浄水カートリッジの構成を説明するための概略断面図である。なお、本明細書において、浄水器に配置した状態を基準にして浄水カートリッジの上下方向を記載している。
図1において、浄水カートリッジ100は、吸着材が配置されている吸着部101と、中空糸膜109が配置されている中空糸膜部108とを内部に収容する容器102を備える。吸着部101は中空糸膜部108の上側に配置されている。吸着部101の内部には集水部103が上下方向に亘って設けられており、集水部103の下端は中空糸膜部108に通じている。換言すると、容器内の上側に吸着部101が配置され、容器内の下側に中空糸膜部108が配置され、吸着部101の内部に上下方向に亘って集水部103が配置されている。集水部103の形状としては、特に制限されるものではないが、例えば、略円筒状、略楕円筒状、略多角筒状等が挙げられ、略円筒状が好ましい。集水部103の上側には内部で発生した空気が集まる空気捕集部105が設けられており、容器内で発生した空気は集水部103を通って空気捕集部105に到達する。但し、本発明はこの形態に限定されるものではなく、集水部103が空気捕集部を兼ねる形態であってもよい(図7参照)。集水部103は吸着部101の水平方向の中央位置に吸着部101の上下方向に亘って設けられている。
また、図11(a)に示すように、吸着部101の重力方向(図1における上下方向)に垂直な面による断面積と集水部の重力方向に垂直な面による断面積の合計をAとし、図11(b)に示すように、集水部の重力方向に垂直な面による断面積をBとした場合、B/Aの値は0.001〜0.91であることが好ましい。0.001より小さいと圧力損失が大きくなる場合があり、0.91より大きいとショートパスが生じる場合がある。さらに、B/Aの値は0.64以下であることがより好ましい。B/Aの値が0.64以下であると、浄水カートリッジをコンパクトに設計できる。
容器102は、濾材を収容する筒状のケース体102bと、ケース102bの上端に配置される上部蓋102aと、ケース体102bの下端に配置される下部蓋102cと、から主に構成されている。但し、本発明の容器はこの形態に限定されるものではない。また、図1に示す容器には上部蓋102に凸部を設けることにより空気捕集部を形成しているが、図7に示すように、上部蓋102に凸部を設けないで、集水部103が空気捕集部を兼ねる形態としてもよい。上部蓋102aとケース体102b、下部蓋102cとケース体102bとの連結には、例えば接着や溶着を用いることができる。
上部蓋102aは、空気捕集部105を集水部103の上に構成する凸部112を有する。該凸部112の上部には空気捕集部105の空気を外に排出するための空気排出口106が設けられている。より具体的には、凸部112の上段121、つまり上部蓋102aの上部に空気排出口106が設けられている。また、上部蓋102aの下段122には、原水貯留部の原水を容器内に導入するための原水導入口104が設けられている。また、換言すると、空気補修部105を構成する凸部112の上部に空気排出口106が設けられ、凸部112の下端から容器の側壁までの間の容器壁に原水導入口104が設けられている。原水導入口104は、原水が原水導入口104を通って吸着部101に直接流れ込む位置に形成されることが好ましい。
中空糸膜部108は、吸着部101及び集水部103の下流側に設けられている。図1において、ケース体102bの下端にポッティング樹脂110を用いて中空糸膜109が容器内に固定されている。中空糸膜109の端部はポッティング樹脂110の中空糸膜109が配置される側の面と反対の面に開口している。
吸着部101と中空糸膜部108は、集水部103と中空糸膜部108とを連通する開口107aを有する隔壁107によって隔てられている。
また、ケース体102bの下端に配置される下部蓋102cは、得られた浄水を排出する浄水排出口111を有する。下部蓋102cは浄水排出口111に向かって緩やかな下り傾斜がつくように形成されている。
原水貯留部にある原水は、自重によって原水導入口104から吸着部103に入る。そして、吸着部103により濾過された水は、吸着部103の内部側面から集水部103に流れ、集水部103の下端から中空糸膜部108に流れる。そして、中空糸膜部108に流れ込んだ水は中空糸膜109によりさらに濾過され、中空糸膜の端部開口から浄水排出部に流れ出る。そして、得られた浄水は浄水排出口111から浄水貯留部に排出される。
以上の構成とすることにより、吸着部で濾過された水が流れ出す面積を吸着部の内部側面に広く設けることができ、そのため浄水カートリッジの処理能力を向上することができる。また、中空糸膜部で発生した空気は集水部と空気捕集部とを通って、空気排出口から効率的に容器外に排出されるため、浄水カートリッジの通水性能が向上する。したがって、本発明の構成を有する浄水カートリッジは優れた通水性能及び処理能力を有することができる。
吸着部101には吸着材が配置される。吸着材としては、例えば、粉末状吸着材若しくは該粉末状吸着材を造粒した粒状吸着材、又は繊維状吸着材等が挙げられる。このような吸着材としては、例えば、天然物系吸着材(天然ゼオライト、銀ゼオライト、酸性白土等)、又は合成物系吸着材(合成ゼオライト、細菌吸着ポリマー、リン鉱石、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル、多孔質ガラス等)等の無機系吸着材が挙げられる。
また、吸着材として、活性炭を用いることが好ましく、活性炭としては、例えば、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成形活性炭、成形活性炭、合成物系粒状活性炭、合成物系繊維状活性炭等が挙げられる。粒状活性炭を用いる場合は、その粒径が0.07〜2mmの範囲に入る粒状活性炭を用いることが好ましい。0.07mm以上の粒径を有する粒状活性炭を用いることにより、圧力損失を小さくすることができる。また、2mm以下の粒径を有する粒状活性炭を用いることにより、浄水カートリッジをコンパクトに設計できる。
また、吸着材として、無機系吸着材の他にも有機系吸着材を用いることもでき、有機系吸着材としては、例えば、分子吸着樹脂、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、高吸収性樹脂、高吸水性樹脂、吸油性樹脂、吸油剤等が挙げられる。これらの中でも、原水中の残留塩素やカビ臭、トリハロメタンなどの有機化合物の吸着力に優れた活性炭が好適に用いられる。
また、本発明では成形された吸着材を用いることが好ましい。成形された吸着剤としては、例えば、成形した活性炭を挙げることができる。成形方法としては、例えば押出成形や金型成形が挙げられる。成形活性炭は、例えば、粒状活性炭や繊維状活性炭にバインダーを混ぜたものを成形することにより形成できる。成形体を吸着材として用いることにより、吸着部を容易に形成することができ、浄水カートリッジの構造をコンパクトにすることができる。また、安価に浄水カートリッジを形成することができる。
また、吸着材として、硬度低下、溶解性金属の吸着に優れたイオン交換繊維も好ましく用いることができる。イオン交換繊維としては、スルホン酸基を交換基とする強酸型、カルボン酸基を交換基とする弱酸型、4級アンモニウム基を交換基とする強塩基型、アミン基を交換基とする弱塩基型などが挙げられる。
さらに、吸着材として、残留塩素の除去に優れた脱塩素剤も好ましく用いることができる。脱塩素剤としては、塩素除去の効果を長く維持することができる亜硫酸カルシウムが好ましい。
なお、吸着材は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
吸着部は、吸着部の上端部が前記容器の上壁と接して設けられていることが好ましい。また、凸部112の周辺かつ吸着部の上側に位置する容器の内壁部分と接することがより好ましい。つまり、図1に示すように、吸着部は、上部蓋102aの下段122の壁面に接することが好ましい。さらに換言すると、吸着部は、空気補修部105を構成する凸部112の下端から容器の側壁までの間の容器壁に接して設けられることが好ましい。これにより、吸着部の上側に位置する容器壁に設けられた原水導入口104から、原水を吸着部103を通って集水部103内に効率的に導入することができる。
中空糸膜としては、特に限定されるものではないが、例えば、セルロース系、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン)系、ポリビニルアルコール系、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ四弗化エチレン(テフロン(登録商標))系、ポリカーボネイト系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系などの各種材料からなるものが挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の取扱い性や加工特性等、更には廃棄時に焼却可能であることなどを考慮すると、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の中空糸膜が好ましい。
また、特に限定されるものではないが、中空糸膜について、外径は20〜2000μm、孔径は0.01〜1μm、空孔率は20〜90%、膜厚は5〜300μmのものが好ましい。また、中空糸膜は表面に親水基を有する、いわゆる親水化中空糸膜であることが望ましい。
また、中空糸膜の膜面積は0.1〜1mであることが好ましい。中空糸膜の膜面積を0.1m以上とすることにより、濾過性能を向上することができる。また、中空糸膜の膜面積を1m以下とすることにより、浄水カートリッジをコンパクトに設計することができる。
原水導入口は、原水貯留部の原水を容器内に導入するように容器の上側部分に設けられ、原水導入口から容器内に入った原水は吸着部に入り込む。原水導入口の形状は、特に制限されるものではないが、例えば、円形状、楕円形状、多角形状とすることができ、不定形状であってもよい。図2に原水導入口の形状や配置の例を示す。図2(a)に示すように、原水導入口は、例えば、容器の上側部分であって容器の側壁付近に複数個設けることができる。また、図2(b)に示すように、原水導入口は、容器の水平方向の円形状と同心円状に、容器の上側部分であって容器の側壁付近に設けることができる。この場合、例えば、容器の側壁から凸部112の側面までの中間の地点から容器側壁までの領域に原水導入口を設けることができる。この範囲に原水導入口を配置しておくことにより、吸着部において原水を有効に濾過することができる。
原水導入口は、特に制限するものではないが、原水を有効に通過させるとともに、内部の吸着材を通過させない又は通過させ難いという観点から、図2に示すように、メッシュ状部材を用いて形成することができる。メッシュ状部材の材料は、特に限定されるものではなく、メッシュ状部材の材料としては、例えば、金属材料や樹脂材料を用いることができる。また、吸着材の最小粒径よりも小さい開口を有するメッシュ状部材を用いることが好ましい。また、吸着材として成形体を用いれば特にメッシュ状部材を用いる必要はない。
原水導入口は、1以上設けることができる。また、濾過スピードを妨げないよう、原水導入口の開口形状は大きい方が好ましい。
空気排出口の形状は、特に制限されるものではないが、例えば、円形状、楕円形状、多角形状とすることができ、不定形状であってもよい。
空気排出口の形状は適宜選択することができ、例えば空気排出口の径を0.6mm以上とすることができる。空気排出口の径を0.6mm以上とすることにより、空気をすみやかに外に排出することができる。なお、空気排出口の径とは、空気排出口が円形状の場合は直径をいい、楕円形状の場合は長径、多角形の場合は最も長い対角線をいい、不定形の場合は最も広い幅をいう。空気排出口は、少なくとも1つ設けられ、複数設けられていてもよい。
容器の形状としては、特に制限されるものではないが、例えば、略円柱状、略楕円柱状、略多角柱状等が挙げられ、略円柱状が好ましい。
また、図6(a)に示すように、ケース体102bの上部に、ガスケット等の弾性体150を設置する溝部を設けることができる。これにより、浄水器のカートリッジ収容部に浄水カートリッジを配置した際に、弾性体150により密嵌させるシール構造とすることができる。このようなシール構造を採用することにより、図8に示すように、内容器202のカートリッジ収容部202bに密嵌させた状態で収容することができる。
図8に、図6(a)に示した浄水カートリッジ500を備える浄水器の構成例を示す。
図8に示す浄水器200はいわゆるポット型浄水器である。浄水器200は、水道水等の原水を供給して貯留させておく原水貯留部204と、原水貯留部204の底部に装着される浄水カートリッジ500と、原水貯留部204及び浄水カートリッジ500の下方に位置する浄水貯留部203とで主体を成す。原水貯留部204内に貯留されていた原水は自重により浄水カートリッジ500を通過する際に浄化され、浄水貯留部203にまで流下する。
浄水器200は、上端が開口した有底筒型の外容器201と、外容器201の上端開口から挿入されて外容器201内に配置される上端が開口した有底筒型の内容器202とを具備している。内容器202は、外容器201の半分程度又はそれ以下の深さで配置されており、外容器201の上半部に対して所定の隙間205を除く部分で隙間なく嵌合することで、内容器202内に上記の原水貯留部204を形成している。また、内容器202の底壁202aと外容器201の底壁201aとの間に浄水貯留部203が設けられている。隙間205は浄水貯留部203から上方に延設されるように形成され、浄水を注ぐ際の注ぎ路として機能する。
内容器202の上端開口には、上蓋部206が嵌め込まれている。上蓋部206には、例えば、中央には給水口を開口させ、該給水口をその上方から塞ぐ開閉自在のフラップを設けることができる。
また、隙間205の上端に形成される開口は注ぎ口として機能し、該注ぎ口には注ぎ蓋207が設けられている。
内容器の底壁202aには浄水カートリッジを収容する収容部202bが設けられており、内容器の底壁202aはその収容部202bに向かって緩やかな下り傾斜に形成されている。浄水カートリッジの収容部202bは、内容器の底壁202aに浄水貯留部に向かって凹設されている。浄水カートリッジ500は、収容部202bに上方から嵌め込んで装着される。収容部202bの底部中央は開口させており、収容部202b及びこの底部の開口を介して、つまり収容部202bに装着される浄水カートリッジ500を介して、原水貯留部204とこの下方に位置する浄水貯留部203とが連通する構造となっている。
(実施形態2)
図3に示すように、吸着部101の内部側面に、流出口131を有する集水部構成部材130を形成することにより、集水部103を構成することもできる。流出口131は吸着部101によって濾過された水を集水部103に流し入れるために設けられ、吸着材が通過しない形状であることが望ましい。また、流出口131は例えばメッシュ部材を用いて形成することができる。流出口131は集水部103の側面に複数形成することができる。
吸着材として成形された活性炭等の成形体を吸着部として用いれば特にこのような構成とする必要はないが、粒状等の吸着材を用いる場合は集水部構成部材130を形成することにより、吸着材を吸着部に保持することができる。
(実施形態3)
図4に、吸着部の側面と容器の側壁との間に設けられ、原水貯留部にある原水を容器内に導入するための原水導入通路を有する浄水カートリッジを示す。
図4(a)は、吸着材として成形体を用いて吸着部101を構成した浄水カートリッジの本実施形態の構成例を示す。図4(a)において、吸着部101の側面とケース体102bの側壁との間に原水導入通路141が設けられている。原水導入通路141は上端が上部蓋102aの下段122に開口しており、該開口140から原水貯留部の原水が容器内に取り入れられる。原水導入路141は、吸着部101とケース体102bの間に隔壁107まで形成されている。ここで、開口140は上述の原水導入口に相当する構成と捉えることもできる。つまり、原水導入通路を、上述の原水導入口に連通させて、吸着部の側面と容器の側壁との間に設ける構成としてもよい。
原水導入通路141に入った原水は、吸着部101の側面から吸着部101内に入り濾過され、集水部103に流れる。
本実施形態の構成とすることにより、吸着部101をより有効に濾過に利用することができる。つまり、原水導入通路を吸着部の側面に配置することにより、吸着部の下側部分も有効に濾過処理に寄与することができ、吸着部の全体を濾過に利用することができるようになる。したがって、処理能力のさらなる向上を図ることができる。
また、図4(b)に示すように、吸着材として粒状のものを用いる場合は、集水部構成部材130と吸着部側面構成部材132とで吸着部101を構成することができる。吸着部側面構成部材132は流入口133を有し、該流入口133から吸着部101に原水導入通路141にある原水を取り入れる。
原水導入通路141は、吸着部101の側面と容器側壁との間であって吸着部の下部まで形成されていることが好ましく、下端まで配置されていることがより好ましい。つまり、原水導入通路141は吸着部の側面に沿って設けられることが好ましい。
また、図示しないが、原水導入通路141を設ける場合でも、原水貯留部の原水を吸着部103に導入するための原水導入口104を設けてもよい。
また、図4(c)に示すように、集水部103の内部に空気抜き筒を設けることにより、吸着部101で濾過された水が、吸着部101と空気抜き筒の間に形成された集水部103を流れ、中空糸膜部108で発生した空気は空気抜き筒の内部を通って効率的に空気を空気排出口から排出することができ、浄水カートリッジの通水性能を向上させることができる。図4(c)に示す浄水カートリッジ500において、空気抜き筒113は、集水部103の内部に上下方向に亘って設けられている。また、空抜き筒113は、凸部で構成される空気捕集部に達して設けられている。空気抜き筒113の上部には空気捕集部に空気を逃がすための開口(空気抜き穴とも称す)が設けられている。また、空気抜き筒113と集水部103を通って空気捕集部に集められた空気は、空気捕集部の上に設けられた空気排出口から外部に排出される。空気抜き穴は、吸着部101の上端よりも高い位置に設けられることが好ましい。
図5に、原水導入通路141の上端開口140の形状や配置例を示す。図5(b)に示すように、原水導入通路141は、容器の側壁に沿って複数配置することができる。また、原水導入通路141は、容器の側壁に沿って周方向全体に亘って、つまり吸着部の側面に亘って設けることが好ましい。
吸着部として成形体を用いた場合、原水導入通路141は、例えば、容器側壁と吸着部との距離を調整することで設けてもよい。また、例えば、成形時や成形後の切削等によって吸着部自体に原水導入通路を設けてもよい。本実施形態においても成形体を用いることにより、浄水カートリッジをより簡便にかつコンパクトに形成することができる。
原水導入通路141の吸着部101の側面から容器側壁までの水平方向の距離は、例えば、0.5〜20mmであり、1〜10mmが好ましく、2〜6mmがより好ましい。
101 吸着部
102 容器
102a 上部蓋
102b ケース体
102c 下部蓋
103 集水部
104 原水導入口
104’ 原水導入口(メッシュ部材)
105 空気捕集部
106 空気排出口
107 隔壁
108 中空糸膜部
109 中空糸膜
110 ポッティング樹脂
111 浄水排出部
112 凸部
113 空気抜き筒
121 凸部の上段
122 凸部の下段
130 集水部構成部材
131 流出口
132 吸着部側面構成部材
133 流入口
140 原水導入通路の上端開口
141 原水導入通路
150 弾性体
200 浄水器
201 外容器
202 内容器
203 浄水貯留部
204 原水貯留部
205 隙間
206 上蓋部
207 注ぎ蓋

Claims (21)

  1. 浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置され、原水を濾過する吸着材及び中空糸膜を収納する容器を有する浄水カートリッジであって、
    前記吸着材が配置され、前記吸着材により濾過された水が流れる集水部を内部に有する吸着部と、
    前記中空糸膜が配置され、前記吸着部及び前記集水部の下流側にある中空糸膜部と、
    前記容器の上部に配置され、前記集水部と空間的に繋がっている空気排出口と、
    を有する浄水カートリッジ。
  2. 前記容器は前記集水部と連通する空気捕集部を構成する凸部を有し、該凸部の上部に前記空気排出口が設けられている請求項1に記載の浄水カートリッジ。
  3. 前記原水は、前記吸着部から前記集水部に流れ、前記集水部の下端から前記中空糸膜部に流れる請求項1又は2に記載の浄水カートリッジ。
  4. 前記中空糸膜部に生じた空気は前記集水部を通って前記空気排出口から外に排出される請求項1乃至3のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  5. 前記集水部は前記吸着部の内部に上下方向に亘って設けられている請求項1乃至4のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  6. 前記吸着部は成形された前記吸着材を用いて構成されている請求項1乃至5のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  7. 前記吸着部は、前記吸着材として、粒径が0.07〜2mmである粒状活性炭を用いて構成されている請求項1乃至5のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  8. 前記吸着部の上端部が前記容器の上壁と接して設けられている請求項6または7に記載の浄水カートリッジ。
  9. 前記吸着部と前記中空糸膜部とを隔て、前記集水部と前記中空糸膜部とを連通する開口を有する隔壁を備える請求項1乃至8のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  10. 前記容器は、前記原水貯留部にある前記原水を前記吸着部に導入するための原水導入口を前記吸着部の上側部分に有する請求項1乃至9のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  11. 前記吸着部の側面と前記容器の側壁との間に設けられ、前記原水貯留部にある前記原水を前記容器内に導入するための原水導入通路を有する請求項1乃至10のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  12. 前記原水導入通路は、前記吸着部の側面に沿って設けられている請求項11に記載の浄水カートリッジ。
  13. 前記原水導入通路は、前記吸着部の側面に亘って設けられている請求項11又は12に記載の浄水カートリッジ。
  14. 前記中空糸膜部の下側に、得られた浄水を前記浄水貯留部に排出する浄水排出部を有する請求項1乃至13のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  15. 前記吸着部の形状は略円筒状である請求項1乃至14のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  16. 前記中空糸膜はポッティング樹脂を用いて前記容器内に固定されており、前記中空糸膜の端部が前記ポッティング樹脂の前記中空糸膜が配置される側の面と反対の面に開口している請求項1乃至15のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  17. 前記吸着部の重力方向に垂直な面による断面積と前記集水部の重力方向に垂直な面による断面積の合計をAとし、前記集水部の重力方向に垂直な面による断面積をBとした場合、B/Aの値が0.001〜1である請求項1乃至16のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  18. 前記中空糸膜の膜面積が0.1〜1mである請求項1乃至17のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  19. 前記集水部の内部に空気抜き筒を備える請求項1乃至18のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  20. 前記集水部の形状は略円筒状である請求項1乃至19のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  21. 請求項1乃至20のいずれかに記載の浄水カートリッジを備える浄水器。
JP2012542313A 2011-09-06 2012-09-05 浄水カートリッジ及び浄水器 Expired - Fee Related JP5582194B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012542313A JP5582194B2 (ja) 2011-09-06 2012-09-05 浄水カートリッジ及び浄水器

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011193941 2011-09-06
JP2011193941 2011-09-06
JP2012542313A JP5582194B2 (ja) 2011-09-06 2012-09-05 浄水カートリッジ及び浄水器
PCT/JP2012/072636 WO2013035748A1 (ja) 2011-09-06 2012-09-05 浄水カートリッジ及び浄水器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014141898A Division JP2014237131A (ja) 2011-09-06 2014-07-10 浄水カートリッジ及び浄水器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5582194B2 true JP5582194B2 (ja) 2014-09-03
JPWO2013035748A1 JPWO2013035748A1 (ja) 2015-03-23

Family

ID=47832191

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012542313A Expired - Fee Related JP5582194B2 (ja) 2011-09-06 2012-09-05 浄水カートリッジ及び浄水器
JP2014141898A Pending JP2014237131A (ja) 2011-09-06 2014-07-10 浄水カートリッジ及び浄水器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014141898A Pending JP2014237131A (ja) 2011-09-06 2014-07-10 浄水カートリッジ及び浄水器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140217005A1 (ja)
EP (1) EP2754642A4 (ja)
JP (2) JP5582194B2 (ja)
CN (2) CN103874660B (ja)
RU (1) RU2596747C2 (ja)
WO (1) WO2013035748A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150060495A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-05 Lincoln-Remi Group, LLC Water Pitcher Having a Filter
JP6277666B2 (ja) * 2013-10-23 2018-02-14 Nok株式会社 浄水カートリッジ
JP6187143B2 (ja) * 2013-10-23 2017-08-30 Nok株式会社 浄水カートリッジ
USD732171S1 (en) * 2014-02-18 2015-06-16 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Filter for cleaning water of endoscope
USD732172S1 (en) * 2014-02-18 2015-06-16 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Filter cartridge for cleaning water of endoscope
RU2568730C1 (ru) * 2014-10-16 2015-11-20 Закрытое акционерное общество "МЕТТЭМ-технологии" Индивидуальное средство для очистки жидкости
JP6067060B2 (ja) * 2015-06-03 2017-01-25 株式会社トクヤマ 浄水器及び浄水器用カートリッジ
JP6641839B2 (ja) * 2015-09-28 2020-02-05 東レ株式会社 浄水カートリッジ
JP6405596B2 (ja) * 2015-11-18 2018-10-17 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 膜モジュール及び水処理システム
RU2617779C1 (ru) * 2015-12-10 2017-04-26 Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") Устройство очистки жидкости
DE102016107483A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Poromembrane Gmbh Wasseraufbereitungsvorrichtung
KR101961545B1 (ko) * 2017-04-12 2019-03-25 김길재 자연 여과방식 정수기의 필터에 적합한 기포층 분산유닛
JP7213023B2 (ja) * 2018-04-23 2023-01-26 オルガノ株式会社 液体中の金属除去方法及びアニオン交換樹脂混合h型キレート樹脂
CA3125729A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 Unitika Ltd. Water purification cartridge
DE102020129849A1 (de) * 2020-11-12 2022-05-12 Bwt Holding Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Schutz von Trinkwasser vor Mikroorganismen
WO2022240691A1 (en) * 2021-05-10 2022-11-17 Ola Filter Corporation Devices and methods for liquid filtration

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3107287U (ja) * 2003-08-19 2005-01-27 叶 建▲栄▼ サイフォン式浄水器
JP2006068701A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd 自重濾過型浄水器及び浄水カートリッジ
JP2009125665A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 浄水器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11207320A (ja) * 1998-01-26 1999-08-03 Shoei Shalm Kk 家庭用浄水器
US6454941B1 (en) * 1998-12-17 2002-09-24 Corning Incorporated Gravity-flow water filtration device
DE19952757A1 (de) * 1999-11-02 2001-05-03 Brita Gmbh Filtereinrichtung für Flüssigkeiten
US6638426B1 (en) * 2000-07-07 2003-10-28 The Clorox Company Water purifying apparatus
CN1262482C (zh) * 2000-12-25 2006-07-05 三菱丽阳株式会社 罐壶型***及该***用净水筒
RU2195356C1 (ru) * 2001-06-01 2002-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Модуль и фильтр для очистки воды
RU22781U1 (ru) * 2001-12-17 2002-04-27 Каменецкий Лев Михайлович Устройство для обработки питьевой воды
JP2004230358A (ja) 2003-02-03 2004-08-19 Toray Ind Inc 卓上型浄水器
JP2005342684A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 New Medican Tech Kk 浄水器用カートリッジ及びこれを用いた浄水器
US20060000763A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Rinker Edward B Gravity flow carbon block filter
US20090014366A1 (en) * 2006-02-14 2009-01-15 Mrc Home Products Co., Ltd Water drinking device
CN2900496Y (zh) * 2006-06-22 2007-05-16 刘松林 便携式***
CN200964359Y (zh) * 2006-10-20 2007-10-24 江盛华 节能***
US20110303618A1 (en) * 2008-10-22 2011-12-15 Glenn Cueman Reusable water filter systems and methods
US8986544B2 (en) * 2009-10-21 2015-03-24 Marmon Water (Singapore) Pte. Ltd. Vented filter cartridge for water treatment device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3107287U (ja) * 2003-08-19 2005-01-27 叶 建▲栄▼ サイフォン式浄水器
JP2006068701A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd 自重濾過型浄水器及び浄水カートリッジ
JP2009125665A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 浄水器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2754642A1 (en) 2014-07-16
JP2014237131A (ja) 2014-12-18
RU2014113338A (ru) 2015-10-20
RU2596747C2 (ru) 2016-09-10
CN103874660A (zh) 2014-06-18
CN103874660B (zh) 2016-01-06
EP2754642A4 (en) 2015-01-21
JPWO2013035748A1 (ja) 2015-03-23
CN105540721A (zh) 2016-05-04
US20140217005A1 (en) 2014-08-07
WO2013035748A1 (ja) 2013-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5582194B2 (ja) 浄水カートリッジ及び浄水器
JP5999453B2 (ja) 浄水カートリッジ
RU2383382C2 (ru) Фильтрующий патрон
US20140138303A1 (en) Structure for opening section, and water purification cartridge
WO2011145646A1 (ja) 自重濾過型浄水器
JP5609978B2 (ja) 浄水カートリッジおよび浄水器
JP5433704B2 (ja) 浄水カートリッジ
KR101940291B1 (ko) 삼투 여과 시스템
JP5581645B2 (ja) 浄水カートリッジおよび浄水器
JP7141350B2 (ja) 浄水カートリッジ
KR20230162994A (ko) 물 여과 시스템
RU2617779C1 (ru) Устройство очистки жидкости
US20240157275A1 (en) Filtration device and water filtration pitcher comprising the same
JP2006000798A (ja) イオン交換フィルタ
JP5081749B2 (ja) 浄水器用カートリッジ
JP5081750B2 (ja) 浄水器用カートリッジ
JP6739975B2 (ja) 浄水カートリッジ及び浄水器
JP3193705U (ja) 浄水カートリッジ及び浄水器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120918

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20130828

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20130903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131010

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140617

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140630

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5582194

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees