JP7385257B2 - water purification cartridge - Google Patents

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JP7385257B2 JP2019195345A JP2019195345A JP7385257B2 JP 7385257 B2 JP7385257 B2 JP 7385257B2 JP 2019195345 A JP2019195345 A JP 2019195345A JP 2019195345 A JP2019195345 A JP 2019195345A JP 7385257 B2 JP7385257 B2 JP 7385257B2
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Description

本発明は、浄水カートリッジに関する。 The present invention relates to a water purification cartridge.

ポット型浄水器は、原水を貯留するタンクと、タンクから自重により流入する原水をろ過してクロロホルム等を除去する浄水カートリッジと、ろ過された浄水を貯留するサーバー空間とを備える。ポット型浄水器は飲料用途として使用されることが多く、冷蔵庫で保管する使用者が多い。冷蔵庫ではスペースが限られていることから、ポット型浄水器の形状は、上面視の形状が角丸長方形等、扁平形状とされることが望まれる。そして、ポット型浄水器の形状を扁平形状とするのに伴い、内部に備えられる浄水カートリッジの形状も上面視の形状を扁平形状とすることが知られている。扁平形状とした浄水カートリッジとしては、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1では、扁平形状の浄水カートリッジとして、粒状活性炭を多数充填することが記載されている。 A pot-type water purifier includes a tank that stores raw water, a water purification cartridge that filters the raw water that flows in from the tank under its own weight to remove chloroform, and a server space that stores the filtered purified water. Pot-type water purifiers are often used for drinking purposes, and many users store them in the refrigerator. Since space in a refrigerator is limited, it is desirable that the pot-type water purifier has a flat shape, such as a rectangular shape with rounded corners when viewed from above. It is known that as pot-type water purifiers are made flat, the water purification cartridge provided therein is also made flat when viewed from above. A flat water purification cartridge is disclosed in Patent Document 1, for example. Patent Document 1 describes that a flat water purification cartridge is filled with a large amount of granular activated carbon.

特表2011-516243号公報Special Publication No. 2011-516243

しかしながら、本発明者等の検討によれば、特許文献1に開示されているような、粒状活性炭を充填した浄水カートリッジは、クロロホルム除去性能に優れるものの、ろ過流量が0.2L/min程度であり、例えば、サーバー空間の容量が1Lの場合で5分、2Lの場合は10分と、ろ過に時間がかかるという問題があった。 However, according to studies by the present inventors, although the water purification cartridge filled with granular activated carbon as disclosed in Patent Document 1 has excellent chloroform removal performance, the filtration flow rate is only about 0.2 L/min. For example, there was a problem in that filtration took a long time, such as 5 minutes if the server space capacity was 1L, and 10 minutes if the capacity was 2L.

そこで、本発明は、上記問題を解決し、クロロホルム除去性能を有しつつ、ろ過流量に優れる新規な浄水カートリッジの提供を主な課題とする。 Therefore, the main object of the present invention is to solve the above problems and provide a new water purification cartridge that has excellent filtration flow rate while having chloroform removal performance.

本発明者等が上記問題を解決すべく鋭意検討したところ、原水入口と浄水出口とを備えるケーシングの内部に、筒状の活性炭フィルターを複数備える浄水カートリッジであって、前記複数の活性炭フィルターそれぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置されるものとすることにより、上記問題を解決し得ることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。 The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, and have discovered a water purification cartridge that includes a plurality of cylindrical activated carbon filters inside a casing that includes a raw water inlet and a purified water outlet, each of the plurality of activated carbon filters It has been found that the above problem can be solved by arranging the water purification cartridge so that the raw water flowing in from the raw water inlet passes in the radial direction of the water purification cartridge. The present invention was completed through further studies based on these findings.

すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1.原水入口と浄水出口とを備えるケーシングの内部に、筒状の活性炭フィルターを複数備える浄水カートリッジであって、前記複数の活性炭フィルターそれぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置される、浄水カートリッジ。
項2.前記ケーシングの形状が、上面視において扁平形状である、項1に記載の浄水カートリッジ。
項3.前記活性炭フィルターが、空洞部を有し、軸方向の両端に、それぞれ第1面及び第2面を有しており、前記ケーシングの上部及び底部の内部空間側に、前記空洞部の外周を囲むように前記活性炭フィルターの第1面及び第2面に環状に接触し、前記活性炭フィルターを軸方向に押圧し弾性変形させる接触部を有し、前記活性炭フィルターは、接触部の押圧力により弾性変形された状態で前記ケーシング内部に収容されている、項1又は2に記載の浄水カートリッジ。
項4.前記活性炭フィルターが、空洞部を有し、前記ケーシングの前記原水入口から流入した前記原水が、前記活性炭フィルターの前記空洞部に流入し、当該活性炭フィルターを径方向外方に通過して前記活性炭フィルターの外周面と前記ケーシングの側壁部との間の空間に前記浄水として流出し、前記浄水出口から外部に排出されるように構成される、項1~3のいずれか1項に記載の浄水カートリッジ。
項5.前記活性炭フィルターが、空洞部を有し、前記ケーシングの前記原水入口から流入した前記原水が、前記活性炭フィルターの外周面と前記ケーシングの側壁部との間の空間に流入し、当該活性炭フィルターを径方向内方に通過して前記活性炭フィルターの前記空洞部に前記浄水として流出し、前記浄水出口から外部に排出されるように構成される、項1~3のいずれか1項に記載の浄水カートリッジ。
That is, the present invention provides inventions of the following aspects.
Item 1. A water purification cartridge comprising a plurality of cylindrical activated carbon filters inside a casing having a raw water inlet and a purified water outlet, each of the plurality of activated carbon filters radially directing the raw water that has flowed in from the raw water inlet into the water purification cartridge. A water purification cartridge arranged to allow water to pass through.
Item 2. Item 2. The water purification cartridge according to Item 1, wherein the casing has a flat shape when viewed from above.
Item 3. The activated carbon filter has a cavity, has a first surface and a second surface at both ends in the axial direction, and surrounds the outer periphery of the cavity on the inner space side of the top and bottom of the casing. The activated carbon filter has a contact portion that annularly contacts the first and second surfaces of the activated carbon filter and presses the activated carbon filter in the axial direction to elastically deform the activated carbon filter, and the activated carbon filter is elastically deformed by the pressing force of the contact portion. Item 3. The water purification cartridge according to Item 1 or 2, wherein the water purification cartridge is housed inside the casing in a closed state.
Item 4. The activated carbon filter has a cavity, and the raw water that has flowed in from the raw water inlet of the casing flows into the cavity of the activated carbon filter, passes through the activated carbon filter radially outward, and is removed from the activated carbon filter. The water purification cartridge according to any one of Items 1 to 3, wherein the water purification cartridge is configured to flow out as the purified water into a space between the outer peripheral surface of the cartridge and the side wall of the casing, and be discharged to the outside from the purified water outlet. .
Item 5. The activated carbon filter has a cavity, and the raw water that has flowed in from the raw water inlet of the casing flows into the space between the outer peripheral surface of the activated carbon filter and the side wall of the casing, and the activated carbon filter has a diameter. The water purification cartridge according to any one of items 1 to 3, configured to pass inward in the direction, flow out as the purified water into the cavity of the activated carbon filter, and be discharged to the outside from the water purification outlet. .

本発明の浄水カートリッジによれば、原水入口と浄水出口とを備えるケーシングの内部に、筒状の活性炭フィルターを複数備える浄水カートリッジであって、前記複数の活性炭フィルターそれぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置されることから、クロロホルム除去性能を有しつつ、ろ過流量に優れることができる。 According to the water purification cartridge of the present invention, the water purification cartridge is provided with a plurality of cylindrical activated carbon filters inside a casing having a raw water inlet and a purified water outlet, wherein each of the plurality of activated carbon filters has a water inflow from the raw water inlet. Since the water purification cartridge is arranged to allow raw water to pass through it in the radial direction of the water purification cartridge, it is possible to have excellent filtration flow rate while having chloroform removal performance.

in-outタイプカートリッジの外観斜視図。FIG. 2 is a perspective view of an in-out type cartridge. in-outタイプカートリッジの上面図。FIG. 3 is a top view of an in-out type cartridge. in-outタイプカートリッジの底面図。The bottom view of an in-out type cartridge. in-outタイプカートリッジの正面図。A front view of an in-out type cartridge. in-outタイプカートリッジの側面図。A side view of an in-out type cartridge. 図5のA-A断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5. カートリッジ1が備える活性炭フィルターの外観斜視図。FIG. 3 is an external perspective view of an activated carbon filter included in the cartridge 1. FIG. in-outタイプカートリッジが使用されたポット型浄水器の断面模式図。A schematic cross-sectional view of a pot-type water purifier using an in-out type cartridge. out-inタイプカートリッジの上面図。FIG. 3 is a top view of an out-in type cartridge. out-inタイプカートリッジの底面図。The bottom view of an out-in type cartridge. out-inタイプカートリッジの正面図。A front view of an out-in type cartridge. out-inタイプカートリッジの側面図。A side view of an out-in type cartridge. 図12のB-B断面図。BB sectional view of FIG. 12.

(A.第1実施形態)
以下、本発明に係る浄水カートリッジの第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態に係る浄水カートリッジ(以下、単にカートリッジと称することがある)1の外観斜視図、図2は上面図(上面方向視の図)、図3は底面図、図4は正面図、図5は側面図、図6は図5におけるA-A断面図、図7はカートリッジ1が備える活性炭フィルターの外観斜視図である。以下では、説明の便宜のため、図4の上下方向を「上下」、図4の左右方向を左右、図4の紙面方向を「前後」と称し、これを基準におこなう。
(A. First embodiment)
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a water purification cartridge according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 is an external perspective view of a water purification cartridge (hereinafter sometimes simply referred to as a cartridge) 1 according to the present embodiment, Fig. 2 is a top view (view from the top direction), Fig. 3 is a bottom view, and Fig. 4 is a front view. 5 is a side view, FIG. 6 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5, and FIG. 7 is an external perspective view of the activated carbon filter included in the cartridge 1. In the following description, for convenience of explanation, the vertical direction of FIG. 4 will be referred to as "up and down," the left and right direction of FIG. 4 will be referred to as "left and right," and the paper direction of FIG. 4 will be referred to as "front and rear."

(1.浄水カートリッジの概要)
カートリッジ1は、主に、原水が自重によりカートリッジ1を通過するポット型(サーバー型)の浄水器に主として用いられる。図8に浄水器の一例を示す。同図に示すように、この浄水器100は、上部に開口S1を有する筐体101を備える。筐体101は、内側に、上部が開口したタンク102を有する。タンク102は、原水を貯留するための部分であり、上部の開口S2からタンク102に原水を注ぐことができる。タンク102の底部には開口S4が形成されており、カートリッジ1は、パッキン(図示しない)とともに開口S4の周縁部をシールするように取り付けられる。タンク102内の原水は、カートリッジ1内部に流入する。なお、開口S2は、開口S1よりも小さく形成されるため、開口S1は、開口S2と開口S3とに区切られる。
(1. Overview of water purification cartridge)
The cartridge 1 is mainly used in a pot-type (server-type) water purifier in which raw water passes through the cartridge 1 under its own weight. Figure 8 shows an example of a water purifier. As shown in the figure, this water purifier 100 includes a housing 101 having an opening S1 at the top. The housing 101 has a tank 102 with an open top inside. The tank 102 is a part for storing raw water, and the raw water can be poured into the tank 102 from the opening S2 at the top. An opening S4 is formed at the bottom of the tank 102, and the cartridge 1 is attached to seal the periphery of the opening S4 together with a packing (not shown). The raw water in the tank 102 flows into the cartridge 1. Note that since the opening S2 is formed smaller than the opening S1, the opening S1 is divided into the opening S2 and the opening S3.

原水は、カートリッジ1内部を通過した後、カートリッジ1の下方から浄水として流出し、タンク102の下方のサーバー空間103に貯められる。開口S3は、サーバー空間103から浄水を取り出すための取り出し口として機能する。 After passing through the cartridge 1, the raw water flows out from below the cartridge 1 as purified water and is stored in the server space 103 below the tank 102. The opening S3 functions as an outlet for taking out purified water from the server space 103.

本実施形態に係るカートリッジ1は、図1~6に示すように、上面視において扁平形状であり、典型的には、上面視において矩形、オーバル形状、略角丸長方形状、略楕円形状又は略小判型形状等の外観を有する。カートリッジ1は、ケーシング2と、このケーシング2の内部に収容される略円筒状の活性炭フィルター51及び52とを備える。本実施形態のカートリッジ1は、活性炭フィルター51の空洞部61及び活性炭フィルター52の空洞部62に流入した原水が、径方向外方に活性炭フィルター51又は52を通過し、活性炭フィルター51及び52の外周面とケーシング2の側壁部20との間の空間7に流出する、in-outタイプのカートリッジである。 As shown in FIGS. 1 to 6, the cartridge 1 according to the present embodiment has a flat shape when viewed from above, and typically has a rectangular shape, an oval shape, a substantially rounded rectangular shape, a substantially elliptical shape, or a substantially rounded rectangular shape when viewed from above. It has an oval-shaped appearance. The cartridge 1 includes a casing 2 and substantially cylindrical activated carbon filters 51 and 52 housed inside the casing 2. In the cartridge 1 of this embodiment, raw water flowing into the cavity 61 of the activated carbon filter 51 and the cavity 62 of the activated carbon filter 52 passes through the activated carbon filter 51 or 52 radially outward, and the outer circumference of the activated carbon filters 51 and 52 It is an in-out type cartridge that flows into the space 7 between the surface and the side wall 20 of the casing 2.

活性炭フィルター51及び52は、原水をろ過して浄水とするための部材である。図7において活性炭フィルター51を例に説明する。活性炭フィルター51は中央に上面視略円形の空洞部61を有し、軸方向の両端に第1面511と第2面513とをそれぞれ有する。活性炭フィルター51は、第1面511及び第2面513に連続し、軸方向に延びる側周部512をさらに有する。活性炭フィルター51は、第1面511が上方に、第2面513が下方に向くような向きでケーシング2に収容される。なお、活性炭フィルター52も51と同様である。また、図1~6には、活性炭フィルターを2個備える例を示しているが、2個に限定されず、2個以上含むことができる。上限値としては特に制限されないが、例えば、5個以下が挙げられる。 Activated carbon filters 51 and 52 are members for filtering raw water to purify water. In FIG. 7, an activated carbon filter 51 will be explained as an example. The activated carbon filter 51 has a cavity 61 in the center that is approximately circular in top view, and has a first surface 511 and a second surface 513 at both ends in the axial direction. The activated carbon filter 51 further includes a side circumferential portion 512 that is continuous with the first surface 511 and the second surface 513 and extends in the axial direction. The activated carbon filter 51 is housed in the casing 2 with the first surface 511 facing upward and the second surface 513 facing downward. Note that the activated carbon filter 52 is also similar to 51. Further, although FIGS. 1 to 6 show an example in which two activated carbon filters are provided, the number is not limited to two, and two or more may be included. The upper limit is not particularly limited, but may be, for example, 5 or less.

<2.ケーシング>
図2及び図3に示すように、ケーシング2は、上部に原水入口3、底部に浄水出口4を備える。原水は原水入口3を介して、図6に示す、活性炭フィルター51の空洞部61及び活性炭フィルター52の空洞部62に直接(他の活性炭フィルターを通過せずに)流入する。収容状態において、活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62は、原水入口3の概ね直下に位置し、原水は、原水入口3から活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62に流入する。そして、空洞部61及び62に流入した原水は、径方向外方に活性炭フィルター51又は52を通過し、浄水となって、活性炭フィルター51及び52の外周面とケーシング2の側壁部との間の空間7に流出する。そして、空間7に流出した浄水は、浄水出口4を介して、浄水カートリッジ1から流出する。図3に示す例では、ケーシング2の底部において、浄水出口4は、底面方向視で活性炭フィルター51及び52の周方向に該活性炭フィルターの外周面より外側となるように間隔を空けて配置される複数の開口により構成されている。
<2. Casing>
As shown in FIGS. 2 and 3, the casing 2 includes a raw water inlet 3 at the top and a purified water outlet 4 at the bottom. The raw water flows directly (without passing through another activated carbon filter) into the cavity 61 of the activated carbon filter 51 and the cavity 62 of the activated carbon filter 52 shown in FIG. 6 via the raw water inlet 3. In the housed state, the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52 are located approximately directly below the raw water inlet 3, and raw water flows from the raw water inlet 3 into the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52. Then, the raw water that has flowed into the cavities 61 and 62 passes through the activated carbon filter 51 or 52 radially outward, becomes purified water, and becomes purified water between the outer peripheral surfaces of the activated carbon filters 51 and 52 and the side wall of the casing 2. It flows out into space 7. The purified water that has flowed into the space 7 then flows out of the water purification cartridge 1 via the water purification outlet 4. In the example shown in FIG. 3, at the bottom of the casing 2, the purified water outlets 4 are arranged at intervals in the circumferential direction of the activated carbon filters 51 and 52 so as to be outside the outer peripheral surfaces of the activated carbon filters when viewed from the bottom side. It is composed of multiple openings.

図1及び図4に示すように、ケーシング2は、側壁部20を備え、側壁部20には、カートリッジ1がタンク102の開口S4の周縁部に取り付けられるためのフランジ202が形成される。また、フランジ202の上下方向の中心には、周方向に延びる溝が形成される。溝は、カートリッジ1がタンク102の開口S4の周縁部に取り付けられる際に、カートリッジ1と該開口S4の周縁部との隙間をシールするパッキン203が嵌められるための部分である。側壁部20のフランジ203よりも下の位置には、通気口201が形成される。通気口201は、ケーシング2の内外を連通させる。原水がカートリッジ1内に流入すると、カートリッジ1(ケーシング2)内部の空気が通気口201を介して排出されるため、カートリッジ1を通過する水の動きがよりスムーズになる。通気口201は、カートリッジ1がタンク102の開口S4の周縁部に取り付けられた状態においてサーバー空間103内に位置するように配置される。 As shown in FIGS. 1 and 4, the casing 2 includes a side wall 20, and the side wall 20 is formed with a flange 202 for attaching the cartridge 1 to the peripheral edge of the opening S4 of the tank 102. Further, a groove extending in the circumferential direction is formed at the center of the flange 202 in the vertical direction. The groove is a portion into which a packing 203 is fitted to seal a gap between the cartridge 1 and the peripheral edge of the opening S4 when the cartridge 1 is attached to the peripheral edge of the opening S4 of the tank 102. A vent hole 201 is formed in the side wall portion 20 at a position below the flange 203 . The vent 201 allows the inside and outside of the casing 2 to communicate with each other. When the raw water flows into the cartridge 1, the air inside the cartridge 1 (casing 2) is discharged through the vent 201, so that the movement of water passing through the cartridge 1 becomes smoother. The vent 201 is arranged so that it is located within the server space 103 when the cartridge 1 is attached to the periphery of the opening S4 of the tank 102.

また、図6に示すように、ケーシング2には、上部及び底部からケーシング2の内部空間に向かって突出する環状の突部81及び82が形成されてもよい。突部81及び82は、活性炭フィルター51及び52を収容した状態において、活性炭フィルター51及び52の第1面511及び第2面513に接触し、活性炭フィルター51及び52を軸方向に押圧し弾性変形させる接触部となる。また、ケーシング2は、上部及び底部が内部空間側の面において突部81及び82を有さず、平面状であってもよい。この場合、平面状であるケーシング2の上部の内部空間側の面、及び底部の内部空間側の面が接触部となる。このように、浄水カートリッジ1は、活性炭フィルター51及び52が接触部の押圧力により弾性変形された状態で前記ケーシング2内部に収容されることから、活性炭フィルターの第1面511及び第2面513と、ケーシングと、の間にパッキン等弾性部材を介さずとも活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62に流入した原水が、第1面511とケーシング2上部との隙間、及び第2面513とケーシング底部との隙間を通過するのを防止することができ、原水が活性炭フィルター51及び52を通過するのを促進することができる。該突部の断面形状は特に限定されないが、略三角形状、略四角形状、略半円形状、略半楕円形状等が挙げられる。略三角形状、略四角形状の角については、丸みを帯びたものであってもよい。なお、活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62に流入した原水が、第1面511とケーシング2上部との隙間、及び第2面513とケーシング底部との隙間を通過するのを防止する目的で、上記収容状態において活性炭フィルター51及び52を弾性変形させる構成以外の構成として、第1面511とケーシング2上部との隙間、及び第2面513とケーシング底部との隙間にパッキン等弾性部材を備えるものとすることもできる。 Further, as shown in FIG. 6, the casing 2 may be formed with annular protrusions 81 and 82 that protrude from the top and bottom toward the internal space of the casing 2. When the activated carbon filters 51 and 52 are accommodated, the protrusions 81 and 82 contact the first surface 511 and the second surface 513 of the activated carbon filters 51 and 52, press the activated carbon filters 51 and 52 in the axial direction, and elastically deform them. This is the contact part that allows Further, the casing 2 may have a planar top and bottom without the protrusions 81 and 82 on the inner space side surface. In this case, the top surface of the planar casing 2 facing the internal space and the bottom surface facing the internal space become the contact portions. In this way, the water purification cartridge 1 is housed inside the casing 2 in a state in which the activated carbon filters 51 and 52 are elastically deformed by the pressing force of the contact portion, so that the first surface 511 and the second surface 513 of the activated carbon filter The raw water that has flowed into the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52 without intervening an elastic member such as a packing between the casing and the casing can flow through the gap between the first surface 511 and the upper part of the casing 2 and the second surface 513. It is possible to prevent the raw water from passing through the gap between the water and the bottom of the casing, and it is possible to promote the raw water to pass through the activated carbon filters 51 and 52. The cross-sectional shape of the protrusion is not particularly limited, but examples thereof include a substantially triangular shape, a substantially square shape, a substantially semicircular shape, a substantially semielliptical shape, and the like. The corners of the substantially triangular or substantially quadrangular shape may be rounded. Note that the purpose is to prevent the raw water that has flowed into the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52 from passing through the gap between the first surface 511 and the top of the casing 2 and the gap between the second surface 513 and the bottom of the casing. In addition to the structure in which the activated carbon filters 51 and 52 are elastically deformed in the housed state, an elastic member such as a packing is provided in the gap between the first surface 511 and the upper part of the casing 2 and the gap between the second surface 513 and the bottom of the casing. It can also be provided.

また、ケーシング2は、内部空間において、活性炭フィルター51及び52の位置決め手段(図示しない)を備えることができる。位置決め手段としては、公知のものであればよく、例えば、活性炭フィルター51及び52の外周に沿って配置されるリブ等が挙げられる。 Moreover, the casing 2 can be provided with positioning means (not shown) for the activated carbon filters 51 and 52 in the internal space. The positioning means may be any known means, such as ribs arranged along the outer periphery of the activated carbon filters 51 and 52.

ケーシング2の材料としては、プラスチックが挙げられる。当該プラスチックとしては、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、AS樹脂(アクリロニトリルスチレン)、PS(ポリスチレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PLA(ポリ乳酸)樹脂がある。より具体的には、PP(ポリプロピレン)、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン)からなる群から選択される。ケーシング2の硬度は、95~100であり、後述する活性炭フィルター51及び52の硬度よりも高いものとすることができる。なお、ABS樹脂の硬度は95、PPの硬度は100、PETの硬度は97である。なお、本明細書中の硬度の測定は、測定機器はTECLOCK製硬度計GS701Gにて、JIS S 6050「プラスチック字消し」にて規定されている方法にて実施し、N=5での平均値を硬度とする。 Examples of the material for the casing 2 include plastic. Such plastics include ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene), PE (polyethylene), PP (polypropylene), AS resin (acrylonitrile styrene), PS (polystyrene), PET (polyethylene terephthalate), and PLA (polylactic acid) resin. More specifically, it is selected from the group consisting of PP (polypropylene) and ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene). The hardness of the casing 2 is 95 to 100, which can be higher than the hardness of activated carbon filters 51 and 52, which will be described later. The hardness of ABS resin is 95, the hardness of PP is 100, and the hardness of PET is 97. The hardness measurements in this specification were performed using a TECLOCK hardness meter GS701G in accordance with the method specified in JIS S 6050 "Plastic eraser", and the average value at N = 5. Let be the hardness.

また、ケーシング2は、図1~6に示すように、上面視において扁平形状であり、典型的には、上面視において矩形、オーバル形状、略角丸長方形状、略楕円形状又は略小判型形状等の外観を有するものとすることが好ましい。上面視において、長軸と短軸との比(長軸/短軸)としては、特に制限されないが、1.5以上が好ましく、1.8以上がより好ましい。当該比の上限値としては特に制限されないが、例えば、5以下が挙げられ、3以下が好ましく挙げられる。 Further, as shown in FIGS. 1 to 6, the casing 2 has a flat shape when viewed from above, and typically has a rectangular, oval, approximately rounded rectangular, approximately elliptical, or approximately oval shape when viewed from above. It is preferable to have an appearance such as In a top view, the ratio of the long axis to the short axis (long axis/short axis) is not particularly limited, but is preferably 1.5 or more, and more preferably 1.8 or more. The upper limit of the ratio is not particularly limited, but may be, for example, 5 or less, preferably 3 or less.

<3.活性炭フィルター>
上述したように、活性炭フィルター51及び52は、空洞部61及び62に流入した原水を、側周部を径方向外方に通過させることによってろ過し、浄水とするための部材である。活性炭フィルター51及び52は、軸方向の両端に第1面511と第2面513とをそれぞれ有する。活性炭フィルター51及び52は、弾性を有する材料から形成されることが好ましい。これにより、活性炭フィルター51及び52は、ケーシング2のような、より硬度の高い物体と密着することができる。
<3. Activated carbon filter>
As described above, the activated carbon filters 51 and 52 are members for filtering the raw water that has flowed into the cavities 61 and 62 by passing the side circumferences outward in the radial direction, thereby purifying the raw water. Activated carbon filters 51 and 52 each have a first surface 511 and a second surface 513 at both ends in the axial direction. The activated carbon filters 51 and 52 are preferably formed from an elastic material. Thereby, the activated carbon filters 51 and 52 can be brought into close contact with a harder object such as the casing 2.

また、本発明の浄水カートリッジ1においては、複数の筒状の活性炭フィルター51及び52それぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置される。本発明者等の検討によれば、浄水カートリッジの形状を上面視の形状が扁平形状となるようにする場合、従来はカートリッジの内部空間を効率的に利用すべく粒状活性炭を充填することがおこなわれており、上記本願発明の構成とすることは、全くおこなわれていなかった。特に、円筒状の活性炭フィルターを備えるカートリッジとしては、円筒状の活性炭フィルターを一つ備え、ケーシング形状も活性炭フィルターの形状に合わせて上面視で円形としたものが専ら知られていた。このような状況下、本発明者等は、鋭意検討した結果、浄水カートリッジの形状を上面視の形状が扁平形状となるようにする場合において、一見、カートリッジ内部空間を効率的に利用しないとも考えられる、上記本願発明の構成(複数の筒状の活性炭フィルター51及び52それぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置されるという構成)とあえてすることで、クロロホルム除去性能を有しつつ、ろ過流量に優れることができることを見出したのである。 Furthermore, in the water purification cartridge 1 of the present invention, the plurality of cylindrical activated carbon filters 51 and 52 are arranged so as to allow the raw water flowing in from the raw water inlet to pass in the radial direction of the water purification cartridge. According to the studies of the present inventors, when a water purification cartridge is designed to have a flat shape when viewed from above, conventionally, granular activated carbon is filled in order to efficiently utilize the internal space of the cartridge. However, the structure of the present invention described above was not implemented at all. In particular, cartridges equipped with a cylindrical activated carbon filter have only been known to include one cylindrical activated carbon filter, and the casing shape is circular in top view to match the shape of the activated carbon filter. Under these circumstances, the inventors of the present invention have conducted extensive studies and found that, at first glance, the internal space of the cartridge may not be utilized efficiently when the shape of the water purification cartridge is flat when viewed from above. The configuration of the present invention described above (a configuration in which each of the plurality of cylindrical activated carbon filters 51 and 52 is arranged to allow raw water flowing in from the raw water inlet to pass in the radial direction of the water purification cartridge) They discovered that it is possible to have excellent filtration flow rate while having chloroform removal performance.

また、活性炭フィルター51及び52をケーシングに収容する前の状態(すなわち、活性炭フィルター51及び52を軸方向に押圧し弾性変形させる前の状態)の第1面511と第2面513との距離L1は、ケーシングの内部空間における上部接触部と底部接触部との間の距離L3よりも長くなるようにすることができる。例えば、前述した突部81及び82を設ける場合は、上部突部と底部突部との距離がL3となる。収容状態の活性炭フィルター51及び52の第1面511及び513においては、突部81及び82が活性炭フィルター51及び52に食い込んで係合し、活性炭フィルター51及び52を軸方向に圧縮する力が活性炭フィルター51及び52に加わり、第1面511とケーシング2との間及び第2面513とケーシングとの間を遮断する。これらによって、活性炭フィルター51及び52の両端の面を介して水が通過することが抑制され、空洞部61及び62の原水と、空間7の浄水とが分離される。 Moreover, the distance L1 between the first surface 511 and the second surface 513 in a state before the activated carbon filters 51 and 52 are housed in the casing (that is, a state before the activated carbon filters 51 and 52 are pressed in the axial direction and elastically deformed) can be made longer than the distance L3 between the top contact portion and the bottom contact portion in the internal space of the casing. For example, when the protrusions 81 and 82 described above are provided, the distance between the top protrusion and the bottom protrusion is L3. On the first surfaces 511 and 513 of the activated carbon filters 51 and 52 in the housed state, the protrusions 81 and 82 bite into and engage with the activated carbon filters 51 and 52, and a force compressing the activated carbon filters 51 and 52 in the axial direction is applied to the activated carbon. It joins the filters 51 and 52 and blocks the first surface 511 and the casing 2 and the second surface 513 and the casing. These prevent water from passing through the surfaces at both ends of the activated carbon filters 51 and 52, and the raw water in the cavities 61 and 62 is separated from the purified water in the space 7.

すなわち、本発明の浄水カートリッジ1は、接触部である突部81及び82が、空洞部61及び62の外周を囲むように環状に活性炭フィルター51及び52の第1面511及び513に接触し、活性炭フィルター51及び52を軸方向に押圧し弾性変形させたものとすることができる。これにより、活性炭フィルターの第1面511及び第2面513と、ケーシングと、の間にパッキン等弾性部材を介さずとも活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62に流入した原水が、第1面511とケーシング2上部との隙間、及び第2面513とケーシング底部との隙間を通過するのを防止することができ、原水が活性炭フィルター51及び52を通過するのを促進することができる。 That is, in the water purification cartridge 1 of the present invention, the protrusions 81 and 82, which are contact portions, contact the first surfaces 511 and 513 of the activated carbon filters 51 and 52 in an annular manner so as to surround the outer periphery of the cavities 61 and 62, The activated carbon filters 51 and 52 may be pressed in the axial direction and elastically deformed. As a result, the raw water that has flowed into the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52 can be transferred to the first surface 511 and the second surface 513 of the activated carbon filter and the casing without using an elastic member such as a packing. It is possible to prevent raw water from passing through the gap between the surface 511 and the upper part of the casing 2 and the gap between the second surface 513 and the bottom of the casing, and it is possible to promote passage of raw water through the activated carbon filters 51 and 52.

活性炭フィルター51及び52の長さL1の、収容状態における接触部間距離L3の圧縮率(L3/L1×100(%))は、98%以下であることが好ましく、96~98%がより好ましく、97~98%がより好ましく挙げられる。 The compression ratio (L3/L1 x 100 (%)) of the length L1 of the activated carbon filters 51 and 52 in the distance between the contact parts in the housed state is preferably 98% or less, and more preferably 96 to 98%. , 97 to 98% is more preferred.

水の通過をさらに確実に阻止する観点からは、活性炭フィルター51及び52の第1面511、及び第2面513のうち少なくとも一方には、シール剤が塗布されていることが好ましい。また、活性炭フィルター51及び52の第1面511、及び第2面513の双方にシール剤が塗布されていることがより好ましい。本実施形態では、第1面511及び第2面513にシール剤として、ホットメルト接着剤が塗布される。ホットメルト接着剤の主成分としては、例えばエチレン酢酸ビニル(EVA)、オレフィン、ゴム等が挙げられる。シール剤の塗布厚さとしては、10μm~1000μm、塗布量としては、1~100(mg/cm)とすることが挙げられる。なお、シール剤は、活性炭フィルター51及び52をケーシング2に収容する前に、予め塗布し、固化させたものとすることができる。 From the viewpoint of more reliably blocking the passage of water, it is preferable that a sealant be applied to at least one of the first surface 511 and second surface 513 of the activated carbon filters 51 and 52. Moreover, it is more preferable that a sealant is applied to both the first surface 511 and the second surface 513 of the activated carbon filters 51 and 52. In this embodiment, a hot melt adhesive is applied to the first surface 511 and the second surface 513 as a sealant. Main components of hot melt adhesives include, for example, ethylene vinyl acetate (EVA), olefins, rubber, and the like. The coating thickness of the sealant is 10 μm to 1000 μm, and the coating amount is 1 to 100 (mg/cm 2 ). Note that the sealant may be applied in advance and solidified before the activated carbon filters 51 and 52 are housed in the casing 2.

活性炭フィルター51及び52としては、円筒形状である活性炭成型体が挙げられる。活性炭成型体に含まれる活性炭としては、粒状活性炭及び/又は繊維状活性炭が挙げられる。ポット型浄水器に適用した場合にも、流量をより大きくし、かつ、軸方向に押圧し弾性変形させやすくする観点から、繊維状活性炭を含むものとすることが好ましい。 The activated carbon filters 51 and 52 include cylindrical activated carbon molded bodies. The activated carbon contained in the activated carbon molded article includes granular activated carbon and/or fibrous activated carbon. Even when applied to a pot-type water purifier, it is preferable to include fibrous activated carbon from the viewpoint of increasing the flow rate and making it easier to press in the axial direction and cause elastic deformation.

活性炭成型体に含まれる活性炭としては、ポット型浄水器に適用した場合の流量をより大きくすべく活性炭成型体の肉厚を可能な限り薄いものとした場合にも、トリハロメタン等の揮発性有機化合物の除去性能を担保しやすくする観点から、メソ細孔率が5~60%が好ましく、10~60%がより好ましく、20~60%がさらに好ましい。また、同様の観点から、当該活性炭の比表面積としては、1000~1800m/gが好ましく、1000~1600m/gがより好ましい。 The activated carbon contained in the activated carbon molded body contains volatile organic compounds such as trihalomethane, even when the activated carbon molded body is made as thin as possible in order to increase the flow rate when applied to a pot-type water purifier. From the viewpoint of easily ensuring removal performance, the mesoporosity is preferably 5 to 60%, more preferably 10 to 60%, and even more preferably 20 to 60%. Further, from the same viewpoint, the specific surface area of the activated carbon is preferably 1000 to 1800 m 2 /g, more preferably 1000 to 1600 m 2 /g.

本発明の活性炭フィルターにおいて、活性炭成型体は、活性炭以外の他の成分を含むことができる。上記他の成分として、熱融着性短繊維が挙げられる。活性炭成型体にも熱融着性短繊維を含有させることにより、タンク102及びサーバー空間103への活性炭の脱落を防ぎ易くなる。当該熱融着性短繊維に含まれる熱融着性成分としては、融点が80~170℃のものが好ましく、80~140℃であるものがより好ましい。熱融着性成分の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、イソフタル酸等共重合成分が共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂が挙げられる。また、活性炭成型体に含み得る熱融着性短繊維として、単一の熱融着性成分のみから構成される全融タイプ、又は鞘部に熱融着性成分、芯部に、融点が鞘部の融点よりも好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上高い合成樹脂成分を配した、芯鞘型の熱融着性短繊維が挙げられる。中でも、活性炭フィルターの強度、とりわけ活性炭成型体を繊維状活性炭を含むものとした場合の活性炭フィルターの強度、をより高めるという観点から、芯鞘型の熱融着性短繊維とすることが好ましい。芯鞘型の熱融着性短繊維とする場合、芯成分としては特に制限されないが、例えば、融点が150~300℃、より好ましくは200~300℃であって、融点が鞘部の融点よりも20℃以上高い合成樹脂成分が挙げられる。上記合成樹脂成分の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。また、活性炭成型体の原水が流入する側の側面に備えられる不織布に含有される熱融着性短繊維の熱融着性成分と、活性炭成型体に含有される熱融着性短繊維の熱融着性成分とを同種のものとすることが好ましい。ここで、同種とは、例えば、一方がポリエスエル系であれば他方もポリエスエル系であることを示す。 In the activated carbon filter of the present invention, the activated carbon molded body can contain components other than activated carbon. The other components include heat-fusible short fibers. By containing heat-fusible short fibers in the activated carbon molded body, it becomes easier to prevent the activated carbon from falling into the tank 102 and the server space 103. The heat-fusible component contained in the heat-fusible staple fiber preferably has a melting point of 80 to 170°C, more preferably 80 to 140°C. Specific examples of the heat-fusible component include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and polyester resins such as copolymerized polyethylene terephthalate copolymerized with copolymer components such as isophthalic acid. In addition, as the heat-fusible short fibers that can be included in the activated carbon molded body, there are two types of heat-fusible short fibers: a fully-fusible type consisting of only a single heat-fusible component, or a heat-fusible component in the sheath portion, and a core with a melting point of the sheath. Examples include core-sheath type heat-fusible short fibers containing a synthetic resin component whose melting point is preferably 20° C. or more, more preferably 30° C. or more higher than the melting point of the fiber. Among these, from the viewpoint of further increasing the strength of the activated carbon filter, especially the strength of the activated carbon filter when the activated carbon molded body contains fibrous activated carbon, it is preferable to use core-sheath type heat-fusible short fibers. In the case of a core-sheath type heat-fusible short fiber, the core component is not particularly limited, but for example, it has a melting point of 150 to 300°C, more preferably 200 to 300°C, and has a melting point lower than the melting point of the sheath part. Examples include synthetic resin components whose temperature is 20°C or more. A specific example of the synthetic resin component is polyethylene terephthalate. In addition, the heat-fusible component of the heat-fusible short fibers contained in the nonwoven fabric provided on the side surface of the activated carbon molded body into which raw water flows, and the heat-fusible component of the heat-fusible short fibers contained in the activated carbon molded body It is preferable that the fusible components are of the same type. Here, the same type indicates that, for example, if one is polyester-based, the other is also polyester-based.

また、活性炭成型体における活性炭以外の他の成分として、パルプが挙げられる。パルプは、活性炭成型体において、機械的強度をより向上させるのに寄与する。パルプとしては、濾水度が1~300、好ましくは10~200が挙げられる。パルプの繊維長としては、0.1~3mmが挙げられる。パルプの具体例としては、アクリル系パルプ、ポリオレフィン系パルプ、アラミド系パルプ、木質パルプ、麻パルプ等が挙げられる。 Moreover, pulp is mentioned as a component other than activated carbon in the activated carbon molded body. Pulp contributes to further improving the mechanical strength of the activated carbon molded body. The pulp may have a freeness of 1 to 300, preferably 10 to 200. The fiber length of the pulp is 0.1 to 3 mm. Specific examples of the pulp include acrylic pulp, polyolefin pulp, aramid pulp, wood pulp, hemp pulp, and the like.

また、活性炭成型体における活性炭以外の他の成分として、イオン交換繊維が挙げられる。イオン交換繊維としては、弱酸型が好ましく、末端官能基がCa若しくはNaで置換されたポリアクリレート系イオン交換繊維が挙げられる。 In addition, other components other than activated carbon in the activated carbon molded product include ion exchange fibers. The ion exchange fiber is preferably a weak acid type, and includes polyacrylate ion exchange fibers whose terminal functional groups are substituted with Ca or Na.

活性炭成型体における、活性炭の質量の割合としては、30~97質量%程度が挙げられ、50~95質量%程度が好ましく、70~95質量%がより好ましい。 The mass ratio of activated carbon in the activated carbon molded product is about 30 to 97% by mass, preferably about 50 to 95% by mass, and more preferably 70 to 95% by mass.

活性炭成型体の形態としては、円筒形状であれば特に制限されないが、例えば、湿式成型された活性炭成型体、又は活性炭を含む乾式不織布又は湿式不織布が捲回された状態で成型されている活性炭成型体が挙げられる。 The form of the activated carbon molded body is not particularly limited as long as it is cylindrical, but examples include a wet-molded activated carbon molded body, or an activated carbon molded body formed by winding a dry-laid nonwoven fabric or a wet-laid nonwoven fabric containing activated carbon. One example is the body.

具体的に、湿式成型された不織布の具体例として、活性炭を含むスラリーを調製し、該スラリーを、多数の吸引用小孔を有する成型用の型枠に流し込み、吸引用小孔を通じて吸引しながらろ過して予備成型体とし、該予備成型体を乾燥する方法(湿式成型法又はスラリー吸引法)により製造される活性炭成型体が挙げられる(以下、「スラリー吸引成型体」と略することがある。)。この場合、得られる活性炭成型体としては、例えば、活性炭が、前述したパルプと絡み合うことにより形状保持されるものが挙げられる。 Specifically, as a specific example of a wet-molded nonwoven fabric, a slurry containing activated carbon is prepared, and the slurry is poured into a molding mold having a large number of small suction holes, and while being sucked through the small suction holes. Examples include activated carbon molded bodies manufactured by filtering to obtain a preformed body and drying the preformed body (wet molding method or slurry suction method) (hereinafter sometimes abbreviated as "slurry suction molded body"). ). In this case, the activated carbon molded body obtained includes, for example, one in which the shape of the activated carbon is maintained by intertwining with the pulp described above.

また、活性炭を含む乾式不織布又は湿式不織布が捲回された状態で成型されている活性炭成型体において、乾式不織布としては、エアレイド又はカード法(カードウェブ法)により得られる短繊維構造体による不織布、及び当該不織布にニードルパンチ加工を施して積層一体化したニードルパンチ不織布が挙げられる。また、湿式不織布としては、繊維状炭素材料を含む溶液を、パルパー、ビーター、リファイナーなどの装置を用いて混合、せん断し、均一に分散したスラリーを作製し、得られたスラリーをワイヤー上に流し、脱水、乾燥して得られる、湿式抄紙不織布が挙げられる。 In addition, in an activated carbon molded body formed by winding a dry nonwoven fabric or a wet nonwoven fabric containing activated carbon, the dry nonwoven fabric may include a nonwoven fabric made of a short fiber structure obtained by an air-laid or carded method (card web method), and a needle-punched nonwoven fabric obtained by subjecting the nonwoven fabric to needle punching and laminating them into one piece. In addition, for wet-laid nonwoven fabrics, a solution containing a fibrous carbon material is mixed and sheared using equipment such as a pulper, beater, or refiner to create a uniformly dispersed slurry, and the resulting slurry is poured onto a wire. , dehydration, drying, and wet papermaking nonwoven fabrics.

活性炭成型体の質量(g)と体積(=(1/2)×π×{(外径)-(内径)}×高さ)から算出される密度としては、0.10~0.55(g/cm)が挙げられ、0.15~0.5(g/cm)が好ましく挙げられる。 The density calculated from the mass (g) and volume (=(1/2) x π x {(outer diameter) 2 - (inner diameter) 2 } x height) of the activated carbon molded body is 0.10 to 0. 55 (g/cm 3 ), preferably 0.15 to 0.5 (g/cm 3 ).

活性炭フィルターの、円筒形状における高さ(長さ)としては、10~250mmが挙げられ、20~150mmが好ましく挙げられる。また、円柱形状における外径としては、20~100mmが挙げられ、30~65mmが好ましく挙げられる。また、円柱形状における内径としては、5~90mmが挙げられ、10~55mmが好ましく挙げられる。 The height (length) of the activated carbon filter in a cylindrical shape is 10 to 250 mm, preferably 20 to 150 mm. Further, the outer diameter of the cylindrical shape is 20 to 100 mm, preferably 30 to 65 mm. Further, the inner diameter of the cylindrical shape is 5 to 90 mm, preferably 10 to 55 mm.

(B.第2実施形態)
以下、本発明に係る浄水カートリッジのout-inタイプ(以下、第2実施形態と記載することがある。)について図面を参照しつつ説明する。図9は本実施形態に係る浄水カートリッジ(以下、単にカートリッジと称することがある)1の上面図(上面方向視の図)、図10は底面図、図11は正面図、図12は側面図、図13は図12におけるB-B断面図である。以下では、説明の便宜のため、図11の上下方向を「上下」、図11の左右方向を「左右」または「水平」、図11の紙面方向を「前後」と称し、これを基準に説明を行う。
(B. Second embodiment)
Hereinafter, an out-in type water purification cartridge (hereinafter sometimes referred to as the second embodiment) of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a top view (view from the top direction) of the water purification cartridge (hereinafter sometimes simply referred to as a cartridge) 1 according to the present embodiment, FIG. 10 is a bottom view, FIG. 11 is a front view, and FIG. 12 is a side view. , FIG. 13 is a sectional view taken along line BB in FIG. 12. In the following, for convenience of explanation, the vertical direction of FIG. 11 will be referred to as "up and down," the left and right direction of FIG. 11 will be referred to as "left and right" or "horizontal," and the paper direction of FIG. 11 will be referred to as "front and rear." I do.

第2実施形態に係る浄水カートリッジが第1実施形態と相違するのは、ケーシング2の構成である。より具体的には、本実施形態のカートリッジ1は、ケーシング2の側壁部と、活性炭フィルター51及び52の外周面との隙間7に流入した原水が、径方向外側から内側に向かって活性炭フィルター51及び52を通過し、活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62から浄水として流出する、out-inタイプのカートリッジである。以下では、同一構成については同一の符号を付して、説明を省略する。 The water purification cartridge according to the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the casing 2. More specifically, in the cartridge 1 of the present embodiment, the raw water flowing into the gap 7 between the side wall of the casing 2 and the outer peripheral surfaces of the activated carbon filters 51 and 52 flows from the outside in the radial direction to the activated carbon filter 51. This is an out-in type cartridge in which the water passes through the activated carbon filters 51 and 52 and flows out as purified water from the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52. In the following, the same configurations will be given the same reference numerals and the description will be omitted.

<2.ケーシング>
図9~13に示すように、原水は原水入口3を介して、ケーシング2の側壁部と、活性炭フィルター51及び52の外周面との隙間7に直接(他の活性炭フィルターを通過せずに)流入する。ケーシング2の上面付近周縁部には、原水がカートリッジ1内に流入するための原水入口3が周方向に間隔を空けて複数形成され、全体として複数の原水入口3が環状に配置される。そして、隙間7に流入した原水は、径方向内方に活性炭フィルター51又は52を通過し、浄水となって、活性炭フィルター51の空洞部61及び活性炭フィルター52の空洞部62に流出する。そして、空洞部61及び62に流出した浄水は、浄水出口4を介して、浄水カートリッジ1から流出する。図10に示す例では、収容状態において、活性炭フィルター51及び52の空洞部61及び62は、浄水出口4の概ね直上に位置し、浄水は、空洞部61及び62から浄水出口4を通過し流出する。また、図9に示すように、ケーシング2の上部には、通気口201が形成される。通気口201は、ケーシング2の内外を連通させる。原水がカートリッジ1内に流入すると、カートリッジ1(ケーシング2)内部の空気が通気口201を介して排出されるため、カートリッジ1を通過する水の動きがよりスムーズになる。また、図9等に示すように、本実施形態の浄水カートリッジ1は、ケーシング上部に上側に向かって伸びる板状のつかみ部204を備えることができる。これにより、浄水器への浄水カートリッジ1の取り外し作業をより容易におこなうことができる。
<2. Casing>
As shown in FIGS. 9 to 13, raw water passes through the raw water inlet 3 and directly into the gap 7 between the side wall of the casing 2 and the outer peripheral surface of the activated carbon filters 51 and 52 (without passing through other activated carbon filters). Inflow. A plurality of raw water inlets 3 for raw water to flow into the cartridge 1 are formed at intervals in the circumferential direction on the peripheral edge near the top surface of the casing 2, and the plurality of raw water inlets 3 are arranged in an annular shape as a whole. Then, the raw water that has flowed into the gap 7 passes through the activated carbon filter 51 or 52 radially inward, becomes purified water, and flows out into the cavity 61 of the activated carbon filter 51 and the cavity 62 of the activated carbon filter 52. The purified water flowing into the cavities 61 and 62 then flows out of the water purification cartridge 1 via the water purification outlet 4. In the example shown in FIG. 10, in the housed state, the cavities 61 and 62 of the activated carbon filters 51 and 52 are located almost directly above the purified water outlet 4, and purified water passes through the purified water outlet 4 from the cavities 61 and 62 and flows out. do. Further, as shown in FIG. 9, a vent hole 201 is formed in the upper part of the casing 2. The vent 201 allows the inside and outside of the casing 2 to communicate with each other. When the raw water flows into the cartridge 1, the air inside the cartridge 1 (casing 2) is discharged through the vent 201, so that the movement of water passing through the cartridge 1 becomes smoother. Further, as shown in FIG. 9 and the like, the water purification cartridge 1 of the present embodiment can include a plate-shaped grip portion 204 extending upwardly at the top of the casing. This makes it easier to remove the water purification cartridge 1 from the water purifier.

(C.浄水カートリッジの性能)
本発明の浄水カートリッジ1は、原水入口と浄水出口とを備えるケーシングの内部に、筒状の活性炭フィルターを複数備える浄水カートリッジであって、前記複数の活性炭フィルターそれぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置されることから、クロロホルム除去性能を有しつつ、ろ過流量に優れることができる。本発明の浄水カートリッジ1が備える好ましいクロロホルム除去性能としては、BS EN 17093:2018に準じ測定されるクロロホルム除去性能が100L以上が挙げられ、100~300Lが好ましく挙げられる。上記クロロホルム除去性能の測定方法は、具体的には、イオン交換水を水温22±3℃、pH=7.0±0.5、硬度150+30 -15mg/L(CaCO換算)、アルカリ度100+20 -10mg/L(CaCO換算)となるように調整した上で、クロロホルム濃度が100+20 -10μg/Lとなるように調整した試験水をカートリッジに自重ろ過にて通水し、浄水フィルター通過前後でクロロホルムの濃度をヘッドスペース-ガスクロマトグラフ法にて定量測定し、流入水に対する流出水のクロロホルムの水中濃度が初期10%以上になる点を破過点とし、該破過点までの総ろ過水量(L)を求める。
(C. Performance of water purification cartridge)
The water purification cartridge 1 of the present invention is a water purification cartridge that includes a plurality of cylindrical activated carbon filters inside a casing having a raw water inlet and a water purification outlet, and each of the plurality of activated carbon filters controls the raw water flowing in from the raw water inlet. Since it is arranged so that it passes in the radial direction of the water purification cartridge, it is possible to have excellent filtration flow rate while having chloroform removal performance. Preferred chloroform removal performance of the water purification cartridge 1 of the present invention includes a chloroform removal performance of 100 L or more, preferably 100 to 300 L, as measured in accordance with BS EN 17093:2018. Specifically, the above method for measuring chloroform removal performance is as follows: ion-exchanged water is heated at 22±3°C, pH=7.0±0.5, hardness 150 +30 -15 mg/L (calculated as CaCO 3 ), and alkaline. The test water was adjusted to have a concentration of 100 +20 -10 mg/L (calculated as CaCO3 ) and a chloroform concentration of 100 +20 -10 μg/L, and then passed through the cartridge by gravity filtration. The concentration of chloroform in the water is quantitatively measured by headspace gas chromatography before and after passing through the water purification filter, and the breakthrough point is defined as the point where the initial concentration of chloroform in the effluent relative to the inflow water is 10% or more. Find the total amount of filtrated water (L) up to the point.

また、本発明の浄水カートリッジ1が備える好ましいろ過流量としては、JIS S 3201:2017 6.1 C)1)に準じ測定されるろ過流量が0.5L/minが挙げられ、0.5~2.0L/minが好ましく挙げられる。 Further, as a preferable filtration flow rate provided in the water purification cartridge 1 of the present invention, the filtration flow rate measured according to JIS S 3201:2017 6.1 C) 1) is 0.5 L/min, and 0.5 to 2 .0 L/min is preferred.

以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。 The present invention will be explained in detail below by showing Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the examples.

<実施例1>
実施例1として、上記第2実施形態と同様の浄水カートリッジ(図9~13に示すものと同様の浄水カートリッジ)を用意した。実施例1に係る活性炭フィルターは、繊維状活性炭(比表面積980m/g)と熱融着性繊維からなる乾式不織布が捲回された状態で円筒状に成型された活性炭成型体(内径25.3mm、外径38.0mm、高さ43.5mm、密度0.24g/cm、質量6.6g、フィルター体積27.5cm、繊維状活性炭の質量割合:78質量%)を、2個準備し、図13に示すような配置とした。また、浄水カートリッジは、ケーシング形状として、上面視の長径が99mm、短径が56mmの、オーバル形状(図9に示すような形状)とした。なお、L1は43.5mm、L3(上部突部と底部突部との距離)は42.5mmであり、L3/L1×100(%)は98%であった。また、ケーシング2の硬度は95、活性炭フィルターの硬度は86であった。
<Example 1>
As Example 1, a water purification cartridge similar to that of the second embodiment (a water purification cartridge similar to that shown in FIGS. 9 to 13) was prepared. The activated carbon filter according to Example 1 is an activated carbon molded body (inner diameter: 25 mm) formed into a cylindrical shape by winding a dry nonwoven fabric made of fibrous activated carbon (specific surface area: 980 m 2 /g) and heat-fusible fibers. 3 mm, outer diameter 38.0 mm, height 43.5 mm, density 0.24 g/cm 3 , mass 6.6 g, filter volume 27.5 cm 3 , mass ratio of fibrous activated carbon: 78 mass %), prepare two pieces. The arrangement was as shown in FIG. The water purification cartridge had a casing shape of an oval shape (as shown in FIG. 9) with a major axis of 99 mm and a minor axis of 56 mm when viewed from above. Note that L1 was 43.5 mm, L3 (distance between the top protrusion and the bottom protrusion) was 42.5 mm, and L3/L1×100 (%) was 98%. Further, the hardness of the casing 2 was 95, and the hardness of the activated carbon filter was 86.

<比較例1>
比較例1として、実施例1のケーシングを用い、当該ケーシング内部に、活性炭成型体に代えて、粒状活性炭(比表面積950m/g、粒度60/150メッシュ)を27.5g充填し、比較例1の浄水カートリッジとした。すなわち、粒状活性炭が底部から上部に向かって堆積した状態で含まれており、原水入口3から流入した原水は、堆積した粒状活性炭の層を上から下に向かって上下方向に流れ、浄水出口4から流出する構成である。なお、比較例1の浄水カートリッジにおける粒状活性炭の充填密度は0.5g/cmであった。すなわち、粒状活性炭の占める体積は55cmであった。
<Comparative example 1>
As Comparative Example 1, the casing of Example 1 was used, and instead of the activated carbon molded body, 27.5 g of granular activated carbon (specific surface area 950 m 2 /g, particle size 60/150 mesh) was filled inside the casing, and Comparative Example 1 water purification cartridge. That is, the granular activated carbon is contained in a deposited state from the bottom to the top, and the raw water that flows in from the raw water inlet 3 flows vertically from top to bottom through the layer of deposited granular activated carbon, and passes through the purified water outlet 4. It is a configuration that flows out from. Note that the packing density of the granular activated carbon in the water purification cartridge of Comparative Example 1 was 0.5 g/cm 3 . That is, the volume occupied by the granular activated carbon was 55 cm 3 .

<浄水カートリッジの評価>
1.ろ過流量
実施例1及び比較例1の浄水カートリッジを同一のポット型浄水器(図8に示すポット型浄水器)に取り付け、JIS S 3201:2017 6.1 C)1)に準じ、容量1.0Lの水をタンク102に注入し、それぞれ所要時間(min)を測定し、ろ過流量(L/min)を算出した。結果、実施例1のフィルター体積と比較例1の粒状活性炭の占める体積が同等であったところ、実施例1のろ過流量は1.0L/min、比較例1のろ過流量は0.2L/minであった。このことから、本発明の浄水カートリッジは、原水入口と浄水出口とを備えるケーシングの内部に、筒状の活性炭フィルターを複数備える浄水カートリッジであって、前記複数の活性炭フィルターそれぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置されることにより、ろ過流量に優れることが明らかとなった。
<Evaluation of water purification cartridges>
1. Filtration flow rate The water purification cartridges of Example 1 and Comparative Example 1 were attached to the same pot-type water purifier (the pot-type water purifier shown in FIG. 8), and the capacity was 1.5% according to JIS S 3201:2017 6.1 C) 1). 0 L of water was injected into the tank 102, the required time (min) for each was measured, and the filtration flow rate (L/min) was calculated. As a result, when the filter volume of Example 1 and the volume occupied by the granular activated carbon of Comparative Example 1 were equivalent, the filtration flow rate of Example 1 was 1.0 L/min, and the filtration flow rate of Comparative Example 1 was 0.2 L/min. Met. From this, the water purification cartridge of the present invention is a water purification cartridge that includes a plurality of cylindrical activated carbon filters inside a casing that includes a raw water inlet and a water purification outlet, and each of the plurality of activated carbon filters is connected from the raw water inlet to the water purification cartridge. It has become clear that by arranging the water purification cartridge so that the inflowing raw water passes in the radial direction of the water purification cartridge, the filtration flow rate is excellent.

2.クロロホルム除去性能
実施例1の浄水カートリッジについて、BS EN 17093:2018に準じ、クロロホルム除去性能を測定した。具体的には、イオン交換水を水温22±3℃、pH=7.0±0.5、硬度150+30 -15mg/L(CaCO換算)、アルカリ度100+20 -10mg/L(CaCO換算)となるように調整した上で、クロロホルム濃度が100+20 -10μg/Lとなるように調整した試験水をカートリッジに自重ろ過にて通水し、浄水フィルター通過前後でクロロホルムの濃度をヘッドスペース-ガスクロマトグラフ法にて定量測定し、流入水に対する流出水のクロロホルムの水中濃度が初期10%以上になる点を破過点とし、該破過点までの総ろ過水量(L)を求めた。
結果、クロロホルム除去性能は137Lであり、ポット型浄水器として、実用上問題ない性能であることが確認された。
2. Chloroform Removal Performance The chloroform removal performance of the water purification cartridge of Example 1 was measured according to BS EN 17093:2018. Specifically, ion-exchanged water was heated at a temperature of 22±3°C, a pH of 7.0±0.5, a hardness of 150 +30 -15 mg/L (calculated as CaCO 3 ), and an alkalinity of 100 +20 -10 mg/L. (CaCO 3 equivalent), and the test water adjusted so that the chloroform concentration was 100 + 20 - 10 μg/L was passed through the cartridge by gravity filtration, and the chloroform was removed before and after passing through the water purification filter. The concentration of chloroform is quantitatively measured by headspace gas chromatography, and the point where the initial concentration of chloroform in the effluent relative to the inflow water is 10% or more is defined as the breakthrough point, and the total amount of filtrated water (L ) was sought.
As a result, the chloroform removal performance was 137 L, and it was confirmed that the pot-type water purifier had no problem in practical performance.

また、実施例1の浄水カートリッジは、接触部である突部81及び82が、空洞部61及び62の外周を囲むように環状に活性炭フィルター51及び52の第1面511及び513に接触し、活性炭フィルター51及び52を軸方向に押圧し弾性変形させたものであったことから、活性炭フィルターの第1面511及び第2面513と、ケーシングと、の間にパッキン等弾性部材を介さずとも、ケーシング2の側壁部と、活性炭フィルター51及び52の外周面との隙間7に流入した原水が、第1面511とケーシング2上部との隙間、及び第2面513とケーシング底部との隙間を通過するのを防止することができ、原水が活性炭フィルター51及び52を通過するのを促進することができるものであった。 Further, in the water purification cartridge of Example 1, the protrusions 81 and 82, which are contact portions, contact the first surfaces 511 and 513 of the activated carbon filters 51 and 52 in an annular manner so as to surround the outer periphery of the hollow portions 61 and 62, Since the activated carbon filters 51 and 52 are elastically deformed by being pressed in the axial direction, there is no need to interpose an elastic member such as a packing between the first surface 511 and second surface 513 of the activated carbon filter and the casing. The raw water flowing into the gap 7 between the side wall of the casing 2 and the outer peripheral surfaces of the activated carbon filters 51 and 52 fills the gap between the first surface 511 and the top of the casing 2 and the gap between the second surface 513 and the bottom of the casing. It was possible to prevent the raw water from passing through the activated carbon filters 51 and 52, and to promote the passage of the raw water through the activated carbon filters 51 and 52.

1 浄水カートリッジ
2 ケーシング
3 原水入口
4 浄水出口
51、52 活性炭フィルター
61、62 空洞部
7 活性炭フィルター51及び52の外周面とケーシング2の側壁部との間の空間
81及び82 突部

1 Water purification cartridge 2 Casing 3 Raw water inlet 4 Water purification outlet 51, 52 Activated carbon filter 61, 62 Cavity 7 Space between the outer peripheral surface of activated carbon filters 51 and 52 and the side wall of casing 2 81 and 82 Projection

Claims (4)

原水入口と浄水出口とを備えるケーシングの内部に、筒状の活性炭フィルターを複数備える浄水カートリッジであって、
前記複数の活性炭フィルターそれぞれが、前記原水入口から流入した原水を前記浄水カートリッジの径方向に通過させるように配置され
前記活性炭フィルターが、空洞部を有し、軸方向の両端に、それぞれ第1面及び第2面を有しており、
前記ケーシングの上部及び底部の内部空間側に、前記空洞部の外周を囲むように前記活性炭フィルターの第1面及び第2面に環状に接触し、前記活性炭フィルターを軸方向に押圧し弾性変形させる接触部を有し、
前記活性炭フィルターは、前記接触部の押圧力により弾性変形された状態で前記ケーシング内部に収容されている、浄水カートリッジ。
A water purification cartridge comprising a plurality of cylindrical activated carbon filters inside a casing having a raw water inlet and a purified water outlet,
Each of the plurality of activated carbon filters is arranged to allow raw water flowing in from the raw water inlet to pass in a radial direction of the water purification cartridge ,
The activated carbon filter has a cavity, and has a first surface and a second surface at both ends in the axial direction,
The inner space side of the upper and lower parts of the casing contacts the first and second surfaces of the activated carbon filter in an annular manner so as to surround the outer periphery of the cavity, and presses the activated carbon filter in the axial direction to elastically deform it. has a contact part,
In the water purification cartridge, the activated carbon filter is housed inside the casing while being elastically deformed by the pressing force of the contact portion .
前記ケーシングの形状が、上面視において扁平形状である、請求項1に記載の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge according to claim 1, wherein the casing has a flat shape when viewed from above. 前記活性炭フィルターが
記ケーシングの前記原水入口から流入した前記原水が、前記活性炭フィルターの前記空洞部に流入し、当該活性炭フィルターを径方向外方に通過して前記活性炭フィルターの外周面と前記ケーシングの側壁部との間の空間に前記浄水として流出し、前記浄水出口から外部に排出されるように構成される、請求項1又は2に記載の浄水カートリッジ。
The activated carbon filter
The raw water that has flowed in from the raw water inlet of the casing flows into the cavity of the activated carbon filter, passes through the activated carbon filter radially outward, and connects to the outer peripheral surface of the activated carbon filter and the side wall of the casing. The water purification cartridge according to claim 1 or 2 , wherein the water purification cartridge is configured to flow out as the purified water into a space between the two and be discharged to the outside from the water purification outlet.
前記活性炭フィルターが
記ケーシングの前記原水入口から流入した前記原水が、前記活性炭フィルターの外周面と前記ケーシングの側壁部との間の空間に流入し、当該活性炭フィルターを径方向内方に通過して前記活性炭フィルターの前記空洞部に前記浄水として流出し、前記浄水出口から外部に排出されるように構成される、請求項1又は2に記載の浄水カートリッジ。
The activated carbon filter
The raw water that has flowed in from the raw water inlet of the casing flows into the space between the outer circumferential surface of the activated carbon filter and the side wall of the casing, passes through the activated carbon filter radially inward, and is removed from the activated carbon filter. The water purification cartridge according to claim 1 or 2 , wherein the water purification cartridge is configured to flow out as the purified water into the cavity and be discharged to the outside from the water purification outlet.
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