JP7463810B2 - Water purification cartridges and water purifiers - Google Patents

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JP7463810B2 JP2020063482A JP2020063482A JP7463810B2 JP 7463810 B2 JP7463810 B2 JP 7463810B2 JP 2020063482 A JP2020063482 A JP 2020063482A JP 2020063482 A JP2020063482 A JP 2020063482A JP 7463810 B2 JP7463810 B2 JP 7463810B2
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Description

本発明は、浄水カートリッジと、この浄水カートリッジを用いた浄水器とに関する。 The present invention relates to a water purification cartridge and a water purifier using this water purification cartridge.

一般家庭用の浄水器として、ピッチャー型（ポット型）、携帯型、蛇口直結型、ビルトイン型、冷蔵庫型など、手軽に取り付けて使用できる浄水器が広く用いられている（特許文献１，２）。 Water purifiers for general household use include pitcher-type (pot-type), portable, faucet-connected, built-in, and refrigerator-type purifiers that can be easily installed and used (Patent Documents 1 and 2).

特許文献１には、中空糸膜用ケースと吸着剤用ケースから成る筒状のカートリッジ本体容器、焼結フィルターが嵌め込まれた原水導入口が設けられた蓋体、浄水出口が設けられたキャップ、から構成されるカートリッジ外側容器内に、中空糸膜エレメント、吸着濾過体が着脱可能に収容された浄水カートリッジが記載されている。 Patent Document 1 describes a water purification cartridge in which a hollow fiber membrane element and an adsorption filter are removably housed within a cartridge outer container that is composed of a cylindrical cartridge main container consisting of a hollow fiber membrane case and an adsorbent case, a lid body with a raw water inlet into which a sintered filter is fitted, and a cap with a purified water outlet.

特許文献２には、中央流路が設けられた筒状の成形濾材を収容し、上部から蓋体を勘合した浄水カートリッジが記載されている。成形濾材の端面に圧着された弾性部材は、中央流路側の内周面に沿う環状の鍔部が突出形成することで、位置決めが図られている。 Patent Document 2 describes a water purification cartridge that houses a cylindrical molded filter medium with a central flow path and has a lid fitted from the top. The elastic member that is pressed against the end face of the molded filter medium is positioned by forming a protruding annular flange along the inner peripheral surface on the central flow path side.

浄水器用の浄水カートリッジの濾材としては、活性炭やイオン交換樹脂等の吸着材や、中空糸膜等の濾過膜を組み合わせたものが一般的である。 The filter material in water purification cartridges for water purifiers is generally a combination of adsorbents such as activated carbon and ion exchange resins, and filtration membranes such as hollow fiber membranes.

これらの濾材は水質等により、各々の寿命が異なることが多い。濾材を個別に交換できない場合は、カートリッジ全体を交換する必要があり、濾過能力が残っている濾材も廃棄されていた。また、分別されず、カートリッジ全体として廃棄されるケースが多々見受けられている。そこで、特許文献１では、カートリッジ容器（容器構成部品を含む）と、吸着材、濾過膜（中空糸膜）、及び封止部材を分解可能としている。 These filter media often have different life spans depending on the water quality, etc. When the filter media cannot be replaced individually, the entire cartridge must be replaced, and the filter media that still have filtering capacity is discarded. There are also many cases where the cartridge is discarded as a whole without being separated. Therefore, in Patent Document 1, the cartridge container (including the container components), the adsorbent, the filtration membrane (hollow fiber membrane), and the sealing member are made disassembled.

特許文献３には、浄水カートリッジのケーシングを生分解プラスチックで構成することが記載されている（００５１段落）。 Patent document 3 describes that the casing of the water purification cartridge is made of biodegradable plastic (paragraph 0051).

特開２００３－０７１４４３号公報JP 2003-071443 A 特開２０１４－１３８９２９号公報JP 2014-138929 A 特開平１１－２９６２７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-29627

特許文献１のカートリッジでは、吸着濾過体を交換し易いように袋体に充填しているが、袋体の状態で収容すると袋体の周囲を流れた水が吸着濾過体に接触せず、ショートパスを起こし、十分な濾過性能を得られなくなる。即ち、成形状濾過体を収容しても、特許文献１のカートリッジ構造では同様に成形状濾過体の周囲を流れた水が成形状濾過体に接触せず、ショートパスを起こし、十分な濾過性能を得られなくなる。一方、ショートパス防止のため、粉状や粒状の吸着濾過体をケース内に直接高充填した場合、濾過体の取り出しが容易ではなくなり交換がし難くなってしまう。 In the cartridge of Patent Document 1, the adsorption filter is packed in a bag to make it easy to replace, but if it is stored in a bag state, water that flows around the bag does not come into contact with the adsorption filter, causing a short pass and making it impossible to obtain sufficient filtering performance. In other words, even if a shaped filter is stored, in the cartridge structure of Patent Document 1, water that flows around the shaped filter similarly does not come into contact with the shaped filter, causing a short pass and making it impossible to obtain sufficient filtering performance. On the other hand, if powdered or granular adsorption filter is directly packed high in the case to prevent short passes, it becomes difficult to remove the filter and to replace it.

特許文献２のカートリッジでは、成形濾材の端面に圧着された弾性部材は、中央流路側の内周面に沿う環状の鍔部が突出形成されることにより、弾性部材を成型濾材に対して適切に位置決めできる。また、成形濾材の両端面におけるリーク防止を図っている。しかし、工業製品における成形濾材は寸法に多少の誤差があり、特許文献２の弾性部材は、成形濾材の中央流路側の内周面に沿って、弾性部材の内周端部に鍔部が環状に設けられ、成形濾材の一定の位置決めがなされているが、弾性部材の成形濾材両端面と接する部分は平面となっていることから、寸法誤差に対応しきれず、成形濾材の両端面での封止が不十分となり、リークを起こす虞がある。 In the cartridge of Patent Document 2, the elastic member pressed against the end face of the molded filter medium has a protruding annular flange formed along the inner peripheral surface on the central flow path side, so that the elastic member can be appropriately positioned relative to the molded filter medium. In addition, leaks at both end faces of the molded filter medium are prevented. However, molded filter medium in industrial products has some dimensional errors, and the elastic member of Patent Document 2 has a ring-shaped flange formed at the inner end of the elastic member along the inner peripheral surface on the central flow path side of the molded filter medium, so that the molded filter medium is positioned to a certain extent. However, since the parts of the elastic member that come into contact with both end faces of the molded filter medium are flat, it is not possible to fully accommodate the dimensional errors, and the sealing at both end faces of the molded filter medium becomes insufficient, which may cause leaks.

本発明は、吸着材と弾性部材が接着しておらず、また、吸着材部分が取り外し可能であり吸着材端面のシール性に優れた浄水カートリッジと、この浄水カートリッジを用いた浄水器とを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a water purification cartridge in which the adsorbent and the elastic member are not adhered to each other, the adsorbent portion is removable, and the adsorbent end surface has excellent sealing properties, and a water purifier using this water purification cartridge.

本発明の浄水カートリッジは、吸着材を有する浄水カートリッジにおいて、該吸着材に接するシール部分に凸条部が設けられている。
凸条部は吸着材に圧着するように設けられている。 The water purification cartridge of the present invention has an adsorbent, and a convex rib is provided on a seal portion that comes into contact with the adsorbent.
The ridges are provided so as to be pressed against the adsorbent.

本発明の一態様では、前記シール部分はパッキンである。 In one aspect of the present invention, the sealing portion is a packing.

本発明の一態様では、前記パッキンは、平板円環形の平パッキン部と、該平パッキン部の少なくとも一方の面に設けられた凸条部とを有する。 In one aspect of the present invention, the packing has a flat, annular packing portion and a protruding portion provided on at least one surface of the flat packing portion.

本発明の一態様では、前記吸着材に接する部材と一体に前記シール部分が設けられている。 In one aspect of the present invention, the sealing portion is provided integrally with the member that contacts the adsorbent.

本発明の一態様では、前記吸着材は筒形であり、筒形吸着材の第１端面に前記シール部分が接している。 In one aspect of the present invention, the adsorbent is cylindrical, and the seal portion is in contact with a first end face of the cylindrical adsorbent.

本発明の一態様では、前記筒形吸着材の内側に濾過材が配置されている。 In one aspect of the present invention, a filter material is placed inside the cylindrical adsorbent.

本発明の一態様では、前記濾過材は中空糸膜を有する。 In one embodiment of the present invention, the filtration material has a hollow fiber membrane.

本発明の一態様では、前記中空糸膜の一端側にポッティング材が設けられ、該ポッティング材が保持筒の一端側の内部に配置されている。 In one aspect of the present invention, a potting material is provided on one end side of the hollow fiber membrane, and the potting material is disposed inside one end side of the retaining tube.

本発明の一態様では、前記吸着材は、浄水カートリッジの外殻の一部を構成する本体ケース内に配置されており、該本体ケースは、大径部、小径部及びそれらの間の肩部とを有しており、該小径部に前記保持筒の前記一端側が配置されている。 In one aspect of the present invention, the adsorbent is disposed within a main body case that constitutes part of the outer shell of the water purification cartridge, the main body case having a large diameter portion, a small diameter portion, and a shoulder portion between them, and the one end side of the retaining tube is disposed in the small diameter portion.

本発明の一態様では、前記保持筒は、前記肩部に重なる第１フランジ部を有しており、該第１フランジ部と前記吸着材の第１端面との間に、凸条部を有した第１パッキンが介在されている。 In one aspect of the present invention, the retaining tube has a first flange portion that overlaps the shoulder portion, and a first packing having a convex portion is interposed between the first flange portion and the first end face of the adsorbent.

本発明の一態様では、前記筒形吸着材の第２端面を押える中蓋を備えている。 In one aspect of the present invention, an inner lid is provided to press the second end face of the cylindrical adsorbent.

本発明の一態様では、前記中蓋は、前記筒形吸着材の第２端面に対峙する第２フランジ部を有している。 In one aspect of the present invention, the inner lid has a second flange portion that faces the second end face of the cylindrical adsorbent.

本発明の一態様では、前記第２フランジ部と筒形吸着材の第２端面との間に凸条部を有した第２パッキンが介在されている。 In one embodiment of the present invention, a second gasket having a convex portion is interposed between the second flange portion and the second end face of the cylindrical adsorbent.

本発明の一態様では、前記中蓋を押える外蓋を有している。 In one aspect of the present invention, the container has an outer lid that holds the inner lid in place.

本発明の浄水器は、かかる本発明の浄水カートリッジを備えたものである。 The water purifier of the present invention is equipped with the water purification cartridge of the present invention.

本発明の浄水カートリッジにあっては、吸着材に接するシール部分に凸条部が設けられているので、吸着材の長さ方向に多少の寸法誤差があっても、吸着材端面のシール性に優れる。 The water purification cartridge of the present invention has a convex rib on the sealing portion that comes into contact with the adsorbent, so even if there is some dimensional error along the length of the adsorbent, the end surface of the adsorbent has excellent sealing properties.

実施の形態に係る浄水カートリッジの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a water purification cartridge according to an embodiment. 実施の形態に係る浄水カートリッジの縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the water purification cartridge according to the embodiment. 図２の一部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion of FIG. 2 . 実施の形態に係る浄水カートリッジの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the water purification cartridge according to the embodiment. （ａ）はリブ付きパッキンの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。1A is a perspective view of a ribbed packing, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.

以下、図１～５を参照して実施の形態について説明する。 The following describes the embodiment with reference to Figures 1 to 5.

図１，２，４の通り、この浄水カートリッジ１は、略円筒状の本体ケース２と、該本体ケース２の上端部に着脱可能に嵌合した外蓋３とによって外殻が構成されている。 As shown in Figures 1, 2, and 4, the outer shell of this water purification cartridge 1 is composed of a substantially cylindrical main body case 2 and an outer lid 3 that is removably fitted to the upper end of the main body case 2.

外蓋３は、円板形の頂面部３ａと、該頂面部３ａの外周から下方に立設された外側環状壁３ｂと、頂面部３ａの下面において、該外側環状壁３ｂと同軸的に下方に立設された内側環状壁３ｃとを有している。外側環状壁３ｂが本体ケース２の上端部に着脱可能に外嵌している。内側環状壁３ｃに対し、後述の中蓋２０の突出部２３が着脱可能に内嵌している。内側環状壁３ｃの下端が後述の中蓋２０の天面部２２に当接している。 The outer lid 3 has a disk-shaped top surface portion 3a, an outer annular wall 3b erected downward from the outer periphery of the top surface portion 3a, and an inner annular wall 3c erected downward and coaxially with the outer annular wall 3b on the underside of the top surface portion 3a. The outer annular wall 3b is detachably fitted onto the upper end portion of the main body case 2. A protrusion 23 of the inner lid 20 (described below) is detachably fitted into the inner annular wall 3c. The lower end of the inner annular wall 3c abuts against the top surface portion 22 of the inner lid 20 (described below).

本体ケース２と外蓋３は樹脂製であり、本体ケース２上端外周面に外蓋３の内周面が嵌め込まれている。嵌合方法としては、着脱のし易さの点からは、バヨネット方式、ネジ式が好適であるが、中蓋２０の確実な当接・圧入からバヨネット式がより好適である。 The main case 2 and outer lid 3 are made of resin, and the inner peripheral surface of the outer lid 3 is fitted into the outer peripheral surface of the upper end of the main case 2. From the standpoint of ease of attachment and detachment, the bayonet method and screw method are preferred as a fitting method, but the bayonet method is more preferred because it ensures reliable abutment and press-fit of the inner lid 20.

本体ケース２の上部の側周面に入水口４が設けられている。本体ケース２の下端部は小径部２ａとなっており、該小径部２ａの下面に出水口５が下方に向って開口している。 A water inlet 4 is provided on the side surface of the upper part of the main body case 2. The lower end of the main body case 2 is a small diameter section 2a, and a water outlet 5 opens downward on the underside of the small diameter section 2a.

本体ケース２の該小径部２ａよりも上側は大径部２ｂとなっており、大径部２ｂと該小径部２ａとの間が肩状部２ｃとなっている。 The main body case 2 has a large diameter portion 2b above the small diameter portion 2a, and a shoulder portion 2c is formed between the large diameter portion 2b and the small diameter portion 2a.

本体ケース２の大径部２ｂ内に略円筒状の吸着材としての成形炭（成形活性炭：活性炭を略円筒形に成形したもの）６が配置されている。成形炭６の内側に中空糸膜ユニット７が配置されている。 A roughly cylindrical charcoal pellet (formed activated charcoal: activated charcoal formed into a roughly cylindrical shape) 6 is placed inside the large diameter portion 2b of the main body case 2. A hollow fiber membrane unit 7 is placed inside the charcoal pellet 6.

中空糸膜ユニット７は、多数本の中空糸膜８と、該中空糸膜８の下端側を固定するポッティング部９と、中空糸膜８及び該ポッティング部９が内嵌した保持筒１０とを有している。 The hollow fiber membrane unit 7 has a number of hollow fiber membranes 8, a potting portion 9 that fixes the lower end side of the hollow fiber membranes 8, and a retaining tube 10 into which the hollow fiber membranes 8 and the potting portion 9 are fitted.

中空糸膜８は、長手方向の途中で折り返されており、折り返した部分と反対側の両端部がそれぞれポッティング部９に包埋されている。中空糸膜８の該両端部の先端面は、ポッティング部９の下面において開放しており、ポッティング部９の下側の空室（集水スペース）１８に臨んでいる。 The hollow fiber membrane 8 is folded back midway in the longitudinal direction, and both ends opposite the folded back portion are embedded in the potting section 9. The tip surfaces of both ends of the hollow fiber membrane 8 are open on the underside of the potting section 9 and face the empty chamber (water collection space) 18 below the potting section 9.

保持筒１０は、図４にも明示の通り、本体ケース２の小径部２ａに内嵌する保持筒下部１１と、成形炭６内に内嵌する保持筒上部１２と、該保持筒下部１１と保持筒上部１２との連接部から側外方に拡開するフランジ部（第１フランジ部）１３とを有する。該フランジ部１３が本体ケース２の肩部２ｃに対し上方から重なっている。 As shown in FIG. 4, the retaining tube 10 has a retaining tube lower part 11 that fits into the small diameter part 2a of the main body case 2, an retaining tube upper part 12 that fits into the briquettes 6, and a flange part (first flange part) 13 that expands outward from the connection part between the retaining tube lower part 11 and the retaining tube upper part 12. The flange part 13 overlaps the shoulder part 2c of the main body case 2 from above.

保持筒下部１１内にポッティング部９が配置されている。ポッティング部９の外周面は保持筒下部１１の内周面に対し水密的に固着している。保持筒下部１１の下端面とポッティング部９の下面とは面一状となっている。 The potting section 9 is disposed inside the lower part of the holding tube 11. The outer peripheral surface of the potting section 9 is fixed in a watertight manner to the inner peripheral surface of the lower part of the holding tube 11. The lower end surface of the lower part of the holding tube 11 and the lower surface of the potting section 9 are flush with each other.

保持筒下部１１の外周面にＯリング１４が装着されており、該Ｏリング１４によって保持筒下部１１の外周面と小径部２ａの内周面との間がシールされている。 An O-ring 14 is attached to the outer circumferential surface of the lower part of the retaining tube 11, and the O-ring 14 seals between the outer circumferential surface of the lower part of the retaining tube 11 and the inner circumferential surface of the small diameter section 2a.

本実施形態では、保持筒下部１１を小径部２ａに押し込んで嵌め込んでいるが、嵌め込み方法として、他にもネジ式、バヨネット式等、被濾過水の水圧に応じて適宜選択できる。ピッチャー型（ポット型）のような自重濾過方式の場合、水圧が低いので、脱着操作の容易性から、押し込み式が好ましい。 In this embodiment, the lower part of the retaining tube 11 is pushed into the small diameter part 2a and fitted, but other fitting methods such as screw type and bayonet type can be selected as appropriate depending on the water pressure of the water to be filtered. In the case of gravity filtration methods such as pitcher type (pot type), the water pressure is low, so the push-in type is preferred because of the ease of attachment and removal operations.

フランジ部１３と成形炭６の下端面（第１端面）との間にパッキン（第１パッキン）３０が配置されている。 A gasket (first gasket) 30 is disposed between the flange portion 13 and the lower end surface (first end surface) of the briquettes 6.

保持筒上部１２には、保持筒上部１２の外周側と内周側とを連通する多数の窓孔１５が設けられている。保持筒上部１２の上端部は上方に向って開放している。 The upper part of the holding tube 12 has a number of window holes 15 that connect the outer periphery and inner periphery of the upper part of the holding tube 12. The upper end of the upper part of the holding tube 12 is open upward.

中空糸膜８の上部は、保持筒上部１２の上端近傍にまで延在している。保持筒上部１２の上端は、成形炭６の上端面よりも若干下位に位置している。 The upper part of the hollow fiber membrane 8 extends to near the upper end of the upper part of the holding tube 12. The upper end of the upper part of the holding tube 12 is located slightly lower than the upper end surface of the briquettes 6.

本体ケース２内において、成形炭６の上側に中蓋２０が配置されている。中蓋２０は、筒状部２１と、該筒状部２１の上面を塞ぐ天面部２２及び天面部２２の中央部から上方に突出する突出部２３と、筒状部２１の下端よりも若干上位から側外方に拡開するフランジ部（第２フランジ部）２４とを有する。筒状部２１の下端部が図２，３に示されるように、成形炭６の上部に内嵌状に差し込まれている。 Inside the main body case 2, an inner lid 20 is disposed above the charcoal briquettes 6. The inner lid 20 has a cylindrical portion 21, a top surface portion 22 that covers the upper surface of the cylindrical portion 21, a protruding portion 23 that protrudes upward from the center of the top surface portion 22, and a flange portion (second flange portion) 24 that expands outward from a position slightly higher than the lower end of the cylindrical portion 21. As shown in Figures 2 and 3, the lower end portion of the cylindrical portion 21 is inserted into the upper portion of the charcoal briquettes 6 in an internally fitted manner.

前述の通り、天面部２２に対し、外蓋３の内側環状壁３ｂが上方から当接し、内側環状壁３ｂに対し突出部２３が内嵌している。 As mentioned above, the inner annular wall 3b of the outer lid 3 abuts against the top surface 22 from above, and the protrusion 23 fits inside the inner annular wall 3b.

この実施の形態では、中蓋２０および外蓋３は無孔となっているが、空気抜き孔が設けられてもよい。 In this embodiment, the inner lid 20 and the outer lid 3 are non-perforated, but air vent holes may be provided.

フランジ部２４と成形炭６の上端面（第２端面）との間にパッキン（第２パッキン）４０が介在されている。 A gasket (second gasket) 40 is interposed between the flange portion 24 and the upper end surface (second end surface) of the briquettes 6.

本体ケース２に外蓋３を外嵌すると中蓋２０が圧入されることにより、フランジ部２４が第２パッキン４０の上部に当接される。第２パッキン４０にフランジ２４からの圧力が加わることにより、第２パッキン４０から成形炭６の上端面に圧力が加わり、第１パッキン３０に成形炭６の下端面が当接する。 When the outer lid 3 is fitted onto the main body case 2, the inner lid 20 is pressed in, causing the flange portion 24 to abut against the upper part of the second packing 40. When pressure is applied to the second packing 40 from the flange 24, pressure is applied from the second packing 40 to the upper end surface of the charcoal briquettes 6, and the lower end surface of the charcoal briquettes 6 abuts against the first packing 30.

フランジ部２４及びパッキン４０の外径は、本体ケース２の大径部２ｂの内径よりも小さく、フランジ部２４及びパッキン４０の外周縁と本体ケース２の内周面との間には、上方から下方へ水が通過する間隔があいている。 The outer diameter of the flange portion 24 and the packing 40 is smaller than the inner diameter of the large diameter portion 2b of the main body case 2, and there is a gap between the outer peripheral edge of the flange portion 24 and the packing 40 and the inner peripheral surface of the main body case 2 that allows water to pass from above to below.

パッキン３０，４０は、いずれも図３，５の通り、平板円環形の平パッキン部３１，４１と、該平パッキン部３１，４１の内周と外周との中間付近を周回する凸条部（リブ）３２，４２とを有したリブ付きパッキンよりなる。凸条部３２，４２は平パッキン部３１，４１の上下両面にそれぞれ設けられている。
凸条部は、環状に連なっていると、よりシール性を高めることができることから好適である。 3 and 5, the packings 30 and 40 are each made of a ribbed packing having a flat, annular packing portion 31, 41 and a convex rib portion (rib) 32, 42 running around the middle between the inner and outer peripheries of the flat packing portion 31, 41. The convex rib portions 32, 42 are provided on both the upper and lower surfaces of the flat packing portion 31, 41, respectively.
It is preferable that the ridges are connected in an annular shape, since this can further improve the sealing performance.

凸条部３２，４２（リブ）は、平パッキン部３１、４１の内周と外周の端部より内側（内周と外周との間）に凸条になるように配置される。平パッキン部３１、４１の外周および内周の端部に位置すると、多少の寸法誤差により成形炭６の端面と上手く当接せずシール性が低下する虞がある。また、圧着の際、成形炭の端部を崩してしまう虞があるため、平パッキン部３１、４１の内周と外周との中間付近に凸条になるように位置すると良い。
平パッキン部３１、４１の内周と外周との距離において、両端部より１０％以***部に寄せた位置に配置するのが好ましい。特に、平パッキン部３１、４１の中央付近に位置すると、成形炭６と凸条部３２、４２との当接のズレの虞が少なく、より高いシール性を確保する上で、より好ましい。 The convex stripe portions 32, 42 (ribs) are arranged to form convex stripes inside (between the inner and outer peripheries) of the ends of the inner and outer peripheries of the flat packing portions 31, 41. If they are located at the ends of the outer and inner peripheries of the flat packing portions 31, 41, there is a risk that they will not come into good contact with the end faces of the coal briquettes 6 due to some dimensional error, resulting in reduced sealing performance. In addition, there is a risk that the ends of the coal briquettes will be destroyed during compression, so it is preferable to position them as convex stripes near the middle between the inner and outer peripheries of the flat packing portions 31, 41.
It is preferable to arrange the flat packing parts 31, 41 at a position 10% or more closer to the center than both ends in terms of the distance between the inner circumference and the outer circumference of the flat packing parts 31, 41. In particular, when the flat packing parts 31, 41 are arranged near the center, there is less risk of misalignment of the contact between the coal briquettes 6 and the protruding strip parts 32, 42, which is more preferable in terms of ensuring higher sealing performance.

このように構成された浄水カートリッジ１は、前記特許文献１，２と同様にして浄水器に組み込まれる。浄水器に水を供給すると、この水は入水口４を通って本体ケース２内に流入し、フランジ部２４と本体ケース２の内周面との間を通過し、成形炭６の外周面と本体ケース２の大径部２ｂの内周面との間に流入する。次いで、この水が成形炭６を透過して吸着処理が行われる。成形炭６を透過した水は、窓孔１５を通過して又は保持筒上部１２の上側から保持筒上部１２内に入り、中空糸膜８によって濾過される。濾過された水は、中空糸膜８内を下方に向って流れ、中空糸膜８の下端から集水スペース１８内に流出し、出水口５から浄水として流出する。 The water purification cartridge 1 configured in this manner is incorporated into a water purifier in the same manner as in Patent Documents 1 and 2. When water is supplied to the water purifier, the water flows into the main body case 2 through the water inlet 4, passes between the flange portion 24 and the inner peripheral surface of the main body case 2, and flows into the space between the outer peripheral surface of the coal briquette 6 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 2b of the main body case 2. The water then permeates the coal briquette 6 and undergoes adsorption treatment. The water that has permeated the coal briquette 6 passes through the window hole 15 or enters the upper part of the holding tube 12 from the upper side thereof, and is filtered by the hollow fiber membrane 8. The filtered water flows downward in the hollow fiber membrane 8, flows out from the lower end of the hollow fiber membrane 8 into the water collection space 18, and flows out from the water outlet 5 as purified water.

この浄水カートリッジ１においては、成形炭６の上下両端面を封止するパッキン３０，４０がリブ３２，４２を有したリブ付きパッキンとなっているので、フランジ部２４と成形炭６の上端面及びフランジ部１３と成形炭６の下端面との間のシール特性に優れる。 In this water purification cartridge 1, the gaskets 30, 40 that seal the upper and lower end faces of the charcoal briquettes 6 are ribbed gaskets with ribs 32, 42, so that the sealing characteristics between the flange portion 24 and the upper end face of the charcoal briquettes 6 and between the flange portion 13 and the lower end face of the charcoal briquettes 6 are excellent.

一般に、成形炭６（成形活性炭（成形吸着材））は、寸法に若干の誤差があり、成形炭の端面に平パッキンを当接させただけではシールが不十分でリーク（ショートパス）が発生する虞がある。 Generally, the dimensions of the formed charcoal 6 (formed activated carbon (formed adsorbent)) are subject to slight tolerances, and simply placing a flat packing against the end face of the formed charcoal may not provide a sufficient seal, resulting in leakage (short pass).

パッキン３０，４０は、周回環状の凸条部３２，４２を有しているので、多少の寸法誤差を吸収し、シール面でのリークを抑えることが可能となり、濾過性能が安定・向上する。 The packings 30, 40 have annular ridges 32, 42, which allow them to absorb minor dimensional errors and reduce leakage from the sealing surfaces, stabilizing and improving filtration performance.

パッキンの平パッキン部３１，４１と凸条部３２，４２は一体成型されていることが望ましい。 It is desirable that the flat packing portion 31, 41 and the ridge portion 32, 42 of the packing be molded as a single unit.

凸条部３２，４２は、平パッキン部３１，４１の片面でも良いが、両面に設けられていることが好ましい。 The convex rib portion 32, 42 may be provided on one side of the flat packing portion 31, 41, but it is preferable that it be provided on both sides.

凸条部３２，４２は圧着により変形し易い（潰れ易い）弾性率の材料によって柔らかめとなっていることが好ましい。凸条部３２，４２（リブ）は、平パッキン部と同一の材料が好ましい。材料はシリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等が挙げられるが、シール性、コスト、成形性、耐熱性、安全性等鑑み、シリコーンゴムがより好ましい。
本発明における圧着とは、押しつけて、略液密状態に接することを意味する。 The convex rib portions 32, 42 are preferably made of a material with an elastic modulus that is easily deformed (crushed) by crimping, and are therefore soft. The convex rib portions 32, 42 (ribs) are preferably made of the same material as the flat packing portion. Examples of the material include silicone rubber (Q), fluororubber (FKM), natural rubber (NR), ethylene propylene rubber (EPDM), nitrile butadiene rubber (NBR), urethane rubber (U), chloroprene rubber (CR), and polytetrafluoroethylene resin (PTFE). In consideration of sealing properties, cost, moldability, heat resistance, safety, and the like, silicone rubber is more preferable.
In the present invention, the term "pressure-bonding" means pressing and contacting in a substantially liquid-tight state.

凸条部３２，４２の高さは、成形炭の寸法精度により異なるが、０．２ｍｍ～２．０ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ～２．０ｍｍとすることで、成形炭の多少の寸法誤差に対応して凸条部が成形炭端面に圧着することができ、水圧に負けず、シール性を確保することが出来る。凸条部３２，４２の断面形状は半円形状が好ましい。 The height of the ridges 32, 42 varies depending on the dimensional accuracy of the briquettes, but is preferably 0.2 mm to 2.0 mm. By setting the height to 0.2 mm to 2.0 mm, the ridges can be pressed against the end faces of the briquettes in response to slight dimensional errors, and the ridges can withstand water pressure and ensure sealing. The cross-sectional shape of the ridges 32, 42 is preferably semicircular.

浄水カートリッジ１は、本体ケース２に外嵌されている外蓋３を外すと、中蓋２０、第２パッキン４０、成形炭６、中空糸膜ユニット７、第１パッキン３０を、本体ケース２内から順に取り外すことが可能である。 When the outer lid 3 fitted to the main body case 2 of the water purification cartridge 1 is removed, the inner lid 20, second gasket 40, charcoal briquettes 6, hollow fiber membrane unit 7, and first gasket 30 can be removed in that order from inside the main body case 2.

本発明により、円筒状の成形炭６と成形炭６両端面の押さえ板（本実施形態の場合は、上下のフランジ部２４，１３）とが接着していなくても、成形炭６端面部のシール面でのリークが起こらず、濾過性能が安定・向上することから、分解可能を実現した。 With this invention, even if the cylindrical coal briquette 6 and the pressure plates at both ends of the coal briquette 6 (in this embodiment, the upper and lower flanges 24, 13) are not bonded together, no leakage occurs at the sealing surfaces at the end faces of the coal briquette 6, and the filtration performance is stabilized and improved, making it possible to disassemble the coal briquette.

分解できることにより、パーツ毎に分別が可能となり、環境負荷軽減を実現可能となる。また、パーツ毎に可能な限り同一の材料を使用することにより、より分別し易くなる。 By being able to disassemble it, it becomes possible to separate each part, which helps reduce the burden on the environment. Also, by using the same materials as much as possible for each part, it becomes easier to separate them.

上記実施の形態では、周囲の部材と別体のパッキン３０，４０が用いられているが、パッキンは中蓋のフランジ部２４や保持筒のフランジ部１３と一体成型されてもよい。中蓋や保持筒を柔らかめの材料によって構成し、パッキンを有した中蓋や保持筒としてもよい。 In the above embodiment, packings 30, 40 are used that are separate from the surrounding components, but the packings may be molded integrally with the flange portion 24 of the inner lid or the flange portion 13 of the retaining tube. The inner lid or retaining tube may be made of a softer material, and may have a packing.

上記実施の形態では、成形炭を用いているが、同様の形状の他の構成の吸着材を用いてもよい。例えば、同様の形状で、外周側面に導水孔が開口しており、内周面に出水孔が開口している吸着材ケースの中に粒状活性炭を充填したものでも良い。 In the above embodiment, charcoal pellets are used, but other adsorbents of similar shape may be used. For example, an adsorbent case of similar shape with water guide holes on the outer circumferential surface and water outlet holes on the inner circumferential surface filled with granular activated carbon may be used.

上記実施の形態では、濾過膜（中空糸膜）を用いているが、中空糸膜は省略されてもよい。即ち、吸着材のみでも良い。 In the above embodiment, a filtration membrane (hollow fiber membrane) is used, but the hollow fiber membrane may be omitted. In other words, only the adsorbent may be used.

本発明では、カートリッジ容器の少なくとも１部にバイオマスプラスチックを用いてもよい。 In the present invention, biomass plastic may be used for at least a portion of the cartridge container.

なお、給水装置への接続が不要で気軽に使用することができるピッチャー形などの自重濾過用の浄水器が知られている。自重濾過用の浄水器は、自重圧のみで濾過する必要がある。十分な濾過流量を確保するためには、カートリッジ内の空気が濾過を妨げないようにコントロールする必要がある。 There are also water purifiers that use gravity filtration, such as pitcher-type purifiers, which can be used easily without needing to be connected to a water supply device. Gravity filtration water purifiers require filtration using only the water's own weight pressure. To ensure sufficient filtration flow rate, it is necessary to control the air in the cartridge so that it does not interfere with filtration.

通常、カートリッジ内の空気を排出する空気抜き孔をカートリッジ上端に配するが、空気抜き孔からカートリッジ内部の濾過材が漏れ易いという問題がある。 Normally, an air vent hole for expelling air from inside the cartridge is located at the top of the cartridge, but this creates a problem in that the filter material inside the cartridge is prone to leaking through the air vent hole.

しかし、当業者であれば空気が抜ける孔がなければ十分な濾過流量を確保することができないと考えるところ、一定以上の空気溜まり部Ｓをカートリッジ内の上部空間（中空糸膜の上端より上に）設けることにより、十分な濾過流量を確保することができ、さらに、浄水カートリッジ内の濾材の漏れを抑制することが可能となる。 However, those skilled in the art would understand that sufficient filtration flow rate cannot be ensured without a hole through which air can escape. By providing an air reservoir S of a certain size or more in the upper space inside the cartridge (above the top end of the hollow fiber membrane), it is possible to ensure sufficient filtration flow rate and also to prevent leakage of the filter media inside the water purification cartridge.

空気溜まり部Ｓは浄水カートリッジ内の成形炭６の内側に入り込んだ空気が移動した後に留まる空間である。本願の成形炭６よりも内側で、空気溜まり部Ｓは使用時において窓孔１５より鉛直方向上側に、空気を密封する。つまり、空気溜まり部Ｓは成形炭６よりも内側で、使用時において窓孔１５より鉛直方向上側となる位置に配置される。浄水カートリッジがカートリッジ内部に空気溜まり部Ｓを備えていることにより、浄水カートリッジの成形炭６の内側の空間に入り込んだ空気が空気溜まり部Ｓに抜けることができる。そのため、空気溜まり部Ｓの上部が、例えば本実施形態のように中蓋２０によって覆われていても、十分な濾過流量を確保することができる。 The air reservoir S is a space where air that has entered inside the charcoal briquettes 6 in the water purification cartridge remains after moving. The air reservoir S seals the air inside the charcoal briquettes 6 of the present application, vertically above the window hole 15 when in use. In other words, the air reservoir S is located inside the charcoal briquettes 6, and vertically above the window hole 15 when in use. By providing the air reservoir S inside the water purification cartridge, air that has entered the space inside the charcoal briquettes 6 of the water purification cartridge can escape into the air reservoir S. Therefore, even if the upper part of the air reservoir S is covered by the inner lid 20 as in this embodiment, for example, a sufficient filtration flow rate can be ensured.

空気溜まり部Ｓは、成形炭６よりも内側で、窓孔１５の開口している部分のうち最も鉛直方向上側の位置より上側に、空気を密封するものであればよい。なお、空気溜まり部Ｓは、使用時において鉛直方向上側に空気を密封するものであり、鉛直方向下側、つまり中空糸膜８のある方向には密封とならず、空気の移動が可能になっている。 The air reservoir S may be any that seals air inside the briquettes 6 and above the vertically uppermost position of the opening of the window holes 15. Note that the air reservoir S seals air on the vertically upper side during use, but is not sealed on the vertically lower side, i.e., in the direction of the hollow fiber membrane 8, allowing air to move.

空気溜まり部Ｓの容積は、十分な濾過流量を確保することができるという効果をより高めることができる観点から、中空糸膜８の容積に対して、５０体積％以上である。ここで、中空糸膜８の容積とは、保持筒１０内の中空糸膜の下端から上端までが存在する空間の容積である。 The volume of the air reservoir S is 50% or more by volume of the hollow fiber membrane 8, from the viewpoint of further enhancing the effect of ensuring a sufficient filtration flow rate. Here, the volume of the hollow fiber membrane 8 is the volume of the space existing from the lower end to the upper end of the hollow fiber membrane within the retaining tube 10.

１ 浄水カートリッジ
２ 本体ケース
２ａ 小径部
２ｂ 大径部
２ｃ 肩部
３ 外蓋
４ 入水口
５ 出水口
６ 成形炭
７ 中空糸膜ユニット
８ 中空糸膜
９ ポッティング部
１０ 保持筒
１３ フランジ部
２０ 中蓋
２１ 筒状部
２２ 天面部
２３ 突出部
３０，４０ パッキン
３２，４２ 凸条部 REFERENCE SIGNS LIST 1 Water purification cartridge 2 Main body case 2a Small diameter portion 2b Large diameter portion 2c Shoulder portion 3 Outer lid 4 Water inlet 5 Water outlet 6 Briquettes 7 Hollow fiber membrane unit 8 Hollow fiber membrane 9 Potting portion 10 Holding tube 13 Flange portion 20 Inner lid 21 Cylindrical portion 22 Top surface portion 23 Protruding portion 30, 40 Packing 32, 42 Convex strip portion

Claims (14)

吸着材を有する浄水カートリッジにおいて、
該吸着材に接するシール部分に凸条部が設けられ、
かつ、該凸条部が該吸着材と圧着するように設けられている浄水カートリッジであって、
前記吸着材は取り外し可能であり、
前記シール部分はパッキンであり、
前記パッキンは、平板円環形の平パッキン部と、該平パッキン部の少なくとも一方の面に設けられた前記凸条部とを有するものであり、
該凸条部は、該平パッキン部の内周と外周との間において該平パッキン部を周回していることを特徴とする浄水カートリッジ。 In a water purification cartridge having an adsorbent,
A convex portion is provided on the seal portion that contacts the adsorbent,
The water purification cartridge is provided so that the protruding portion is in pressure contact with the adsorbent,
The adsorbent is removable;
The sealing portion is a packing,
The packing has a flat packing portion having a flat ring shape and the convex portion provided on at least one surface of the flat packing portion,
The water purification cartridge is characterized in that the convex portion surrounds the flat packing portion between the inner and outer peripheries of the flat packing portion . 前記吸着材に接する部材と一体に前記シール部分が設けられている請求項１の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claim 1, in which the sealing portion is integral with a member that contacts the adsorbent. 前記吸着材は筒形であり、筒形吸着材の第１端面に前記シール部分が接している請求項１又は２の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claim 1 or 2, wherein the adsorbent is cylindrical and the seal portion is in contact with a first end face of the cylindrical adsorbent. 前記筒形吸着材の内側に濾過材が配置されている請求項３の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claim 3, in which a filter material is disposed inside the cylindrical adsorbent. 前記濾過材は中空糸膜を有する請求項４の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claim 4, wherein the filter material has a hollow fiber membrane. 前記中空糸膜の一端側にポッティング材が設けられ、該ポッティング材が保持筒の一端側の内部に配置されている請求項５の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claim 5, wherein a potting material is provided on one end side of the hollow fiber membrane, and the potting material is disposed inside one end side of the retaining tube. 前記吸着材は、浄水カートリッジの外殻の一部を構成する本体ケース内に配置されており、
該本体ケースは、大径部、小径部及びそれらの間の肩部とを有しており、
該小径部に前記保持筒の前記一端側が配置されている請求項６の浄水カートリッジ。 The adsorbent is disposed within a main body case that constitutes a part of an outer shell of the water purification cartridge,
The main body case has a large diameter portion, a small diameter portion and a shoulder portion therebetween,
7. The water purification cartridge according to claim 6, wherein said one end side of said holding tube is disposed in said small diameter portion. 前記保持筒は、前記肩部に重なる第１フランジ部を有しており、
該第１フランジ部と前記吸着材の第１端面との間に、前記パッキンとしての第１パッキンが介在されている請求項７の浄水カートリッジ。 The retaining tube has a first flange portion overlapping the shoulder portion,
The water purification cartridge according to claim 7, wherein a first packing as the packing is interposed between the first flange portion and the first end face of the adsorbent. 前記筒形吸着材の第２端面を押える中蓋を備えている請求項３～８のいずれかの浄水カートリッジ。 A water purification cartridge according to any one of claims 3 to 8, which is provided with an inner lid that presses the second end face of the cylindrical adsorbent. 前記中蓋は、前記筒形吸着材の第２端面に対峙する第２フランジ部を有していることを特徴とする請求項９の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claim 9, characterized in that the inner lid has a second flange portion that faces the second end face of the cylindrical adsorbent. 前記第２フランジ部と筒形吸着材の第２端面との間に、前記パッキンとしての第２パッキンが介在されている請求項１０の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge according to claim 10, wherein a second packing as the packing is interposed between the second flange portion and the second end face of the cylindrical adsorbent. 前記中蓋を押える外蓋を有している請求項９～１１の浄水カートリッジ。 The water purification cartridge of claims 9 to 11 has an outer lid that holds the inner lid. 吸着材を有する浄水カートリッジにおいて、
該吸着材に接するシール部分に凸条部が設けられ、
かつ、該凸条部が該吸着材と圧着するように設けられている浄水カートリッジであって、
前記吸着材は取り外し可能であり、
前記シール部分はパッキンであり、
前記パッキンは、平板円環形の平パッキン部と、該平パッキン部の少なくとも一方の面に設けられた前記凸条部とを有するものであり、
該凸条部は、該平パッキン部の内周と外周との間において該平パッキン部を周回しており、
前記吸着材は筒形であり、筒形吸着材の第１端面に前記シール部分が接しており、
前記筒形吸着材の内側に濾過材が配置されており、
前記濾過材は中空糸膜を有しており、
前記中空糸膜の一端側にポッティング材が設けられ、該ポッティング材が保持筒の一端側の内部に配置されており、
前記吸着材は、浄水カートリッジの外殻の一部を構成する本体ケース内に配置されており、
該本体ケースは、大径部、小径部及びそれらの間の肩部を有しており、
該小径部に前記保持筒の前記一端側が配置されており、
前記保持筒は、前記肩部に重なる第１フランジ部を有しており、
該第１フランジ部と前記吸着材の第１端面との間に、前記パッキンとしての第１パッキンが介在されていることを特徴とする浄水カートリッジ。 In a water purification cartridge having an adsorbent,
A convex portion is provided on the seal portion that contacts the adsorbent,
The water purification cartridge is provided so that the protruding portion is in pressure contact with the adsorbent,
The adsorbent is removable;
The sealing portion is a packing,
The packing has a flat packing portion having a flat ring shape and the convex portion provided on at least one surface of the flat packing portion,
The convex portion surrounds the flat packing portion between an inner periphery and an outer periphery of the flat packing portion,
the adsorbent is cylindrical, the seal portion is in contact with a first end surface of the cylindrical adsorbent,
A filter material is disposed inside the cylindrical adsorbent,
The filtration material has a hollow fiber membrane,
a potting material is provided on one end side of the hollow fiber membrane, and the potting material is disposed inside one end side of the retaining cylinder;
The adsorbent is disposed within a main body case that constitutes a part of an outer shell of the water purification cartridge,
The main body case has a large diameter portion, a small diameter portion and a shoulder portion therebetween,
The one end side of the retaining cylinder is disposed in the small diameter portion,
The retaining tube has a first flange portion overlapping the shoulder portion,
A water purification cartridge characterized in that a first gasket serving as the gasket is interposed between the first flange portion and a first end face of the adsorbent. 請求項１～１３のいずれかの浄水カートリッジを備えた浄水器。 A water purifier equipped with a water purification cartridge according to any one of claims 1 to 13.
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