JPH04367779A - 浄水カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水等の水性液体を
濾過浄化するために使用される浄水器に交換式に取り付
けられる浄水カートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浄水器で水道水等の水性液体を浄化する
にあたっては、浄水器内に取り付けた浄水カートリッジ
に水を通過させて濾過させることによっておこなわれて
いる。そしてこの浄水カートリッジとしては種々のもの
が提供されているが、多孔質中空糸を濾材として使用し
たものが従来から提供されている。

【０００３】図４（ａ）（ｂ）はそれぞれその一例を示
すものであり、図４（ａ）のように多孔質中空糸ＡをＵ
字状に屈曲して両端部をポッテング材３に埋入固定する
と共に多孔質中空糸Ａの両開口端をポッテング材３の一
方の表面に露出させ、あるいは図４（ｂ）のように多孔
質中空糸Ａの一方の端部をポッテング材３に埋入固定し
て多孔質中空糸Ａのこの端部の開口をポッテング材３の
一方の表面に露出させると共に多孔質中空糸Ａの他方の
端部の開口を封じ、そしてこの多孔質中空糸Ａをカート
リッジ筒４内に納装することによって浄水カートリッジ
を形成するようにしてある。そしてこの浄水カートリッ
ジにあって、図４に矢印で水の流れを示すように、カー
トリッジ筒４内に流入した水は、多孔質中空糸Ａの多孔
質膜を通過して多孔質中空糸Ａ内に入り、多孔質中空糸
Ａの開口端から排出される。

【０００４】このようにして多孔質中空糸Ａを通過する
際の濾過作用で水を浄化することができるのであるが、
多孔質中空糸Ａは水を通過させるために親水性に形成さ
れている。しかしこのように多孔質中空糸Ａを親水性に
形成すると、カートリッジ筒４内の水に空気が混入した
場合にこの空気は親水性の多孔質中空糸Ａの膜を通過す
ることができなくなり、従ってカートリッジ筒４内に空
気が溜まって多孔質中空糸Ａと水との接触面積が小さく
なって、この結果浄水量が低減することになるという問
題があった。そこで、図４（ａ）（ｂ）に示すように親
水性の多孔質中空糸Ａの他に、疎水性の多孔質中空糸Ｂ
を用い（図４において疎水性の多孔質中空糸Ｂを点々を
付して示す）、疎水性の多孔質中空糸Ｂに空気を通過さ
せることによって排出することがおこなわれている。

【０００５】一方、水の濾過能力を高め、また浄水カー
トリッジを小型化するためには図５（ａ）に示すように
親水性多孔質中空糸Ａや疎水性多孔質中空糸Ｂを集束密
度高く束ねて用いる必要があり、この親水性多孔質中空
糸Ａや疎水性多孔質中空糸Ｂを束ねてカートリッジ筒４
内に納装することによって浄水カートリッジを作成する
ようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、疎水性多孔質
中空糸Ｂは一種のプラスチックチューブであるために水
圧の上昇等でつぶれて閉塞されるおそれがあり、このた
めに空気の排出を確保する必要上、総ての多孔質中空糸
中の０．２〜１０％程度をこの疎水性多孔質中空糸Ｂと
する必要がある。しかしながらこのように疎水性多孔質
中空糸Ｂの本数を多くするとこの疎水性多孔質中空糸Ｂ
とともに集束してポッテング材３に固定する親水性多孔
質中空糸Ａの本数が制限されることになり、濾過流量に
必要な親水性多孔質中空糸Ａの本数を確保しようとする
とカートリッジ筒４の直径を大きくする必要があって、
小型化が難しくなるという問題があった。

【０００７】また図５（ａ）のように親水性多孔質中空
糸Ａ等の集束密度を高めてカートリッジ筒４内に納装す
る場合、集束密度の高い親水性多孔質中空糸Ａ等の束は
外方へ膨れて広がることになるために、カートリッジ筒
４への挿入の作業が困難になり、無理に挿入しようとす
れば膨れた親水性多孔質中空糸Ａ等がカートリッジ筒４
の内周に擦れて、損傷し易い親水性多孔質中空糸Ａに座
屈や折れが生じて切断が発生し、水の浄化作用をなさな
くなるおそれもあるという問題があった。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、親水性多孔質中空糸の本数を確保しつつ小型化す
ることができ、しかも親水性多孔質中空糸を切断のおそ
れなく高い密度で集束して使用することができる浄水カ
ートリッジを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、水を通過させ
空気は通過させない親水性多孔質中空糸１の束２の端部
をカートリッジ筒４の一方の開口端部内に充填したポッ
テング材３内にその開口端を表面に露出させた状態で埋
入固定すると共にカートリッジ筒４内にこの親水性多孔
質中空糸１の束２を納装するようにした浄水カートリッ
ジにおいて、空気を通過させ水は通過させない疎水性多
孔質体糸５をカートリッジ筒４内において親水性多孔質
中空糸１の束２の外周部に巻き付け、疎水性多孔質体糸
５の端部をカートリッジ筒４の他方の端部内に設けたポ
ッテング材６内にその端面を表面に露出させた状態で埋
入固定して成ることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】疎水性多孔質体糸５を親水性多孔質中空糸１の
束２の外周部に巻き付けるようにしているために、親水
性多孔質中空糸１の束２を空気を排出するための疎水性
多孔質体糸５を利用して収束することができ、親水性多
孔質中空糸１の束２が膨れて外方へ広がることを防ぐこ
とができる。また疎水性多孔質体糸５の端部はカートリ
ッジ筒４の他方の端部内に設けたポッテング材６内に埋
入固定するようにしているために、カートリッジ筒４の
一方の端部内のポッテング材３には親水性多孔質中空糸
１の束２の端部のみを埋入固定するようにすることがで
き、親水性多孔質中空糸１の本数を多くすることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。親水
性多孔質中空糸１は連通する多孔膜を有する親水性の樹
脂の中空糸で形成されるものであり、従ってこの親水性
多孔質中空糸１の膜は水は容易に通過するが空気は通過
し難いようになっている。また疎水性多孔質体糸５は連
通する多孔膜を有する中空糸や中実糸で形成されるもの
であり、疎水性の樹脂で作成してある。従ってこの疎水
性多孔質体糸５は空気は容易に通過させるが水は通過し
難いようになっている。

【００１２】図１は本発明の一実施例を示すものであり
、親水性多孔質中空糸１をＵ字状に屈曲した束２を円筒
状のカートリッジ筒４内に納装すると共にカートリッジ
筒４の一方の開口端部内にポッテング樹脂を注入硬化さ
せて成形するポッテング材３にこの親水性多孔質中空糸
１の両端部を埋入固定して集束するようにしてあり、親
水性多孔質中空糸１の両端の開口端はポッティング材３
の表面に露出させてある。また親水性多孔質中空糸１は
その一方の端部をポッテング材３に埋入固定してこの端
部の開口をポッテング材３の一方の表面に露出させると
共に親水性多孔質中空糸１の他方の端部の開口を封じる
ようにして、カートリッジ筒４内に取り付けるようにし
てもよい。図１の実施例ではカートリッジ筒４のポッテ
ング材３を設けた側の端部の外周にはＯリングなどのシ
ール材１７が全周に亘って取り付けてある。また親水性
多孔質中空糸１の束２の外周部には疎水性多孔質体糸５
が巻き付けてあって、カートリッジ筒４の他方の開口端
部の内周にポッテング樹脂を注入硬化させて成形するこ
とによって設けたポッテング材６にこの疎水性多孔質体
糸の両端部を埋入固定してあり、疎水性多孔質体糸５の
両端の端面はポッテング材６の表面から突出させて露出
させてある。疎水性多孔質体糸５はその一方端部のみを
ポッテング材６に固定するようにしてもよい。上記カー
トリッジ筒４の一方の開口端部内に設けたポッテング材
３はカートリッジ筒４のこの開口を閉塞するように充填
されるものであり、またカートリッジ筒４の他方の開口
端部内に設けたポッテング材６はリング状に形成してカ
ートリッジ筒４のこの開口に通水用孔１５が形成される
ようにしてある。

【００１３】そして、このように親水性多孔質中空糸１
の束２をポッテング材３に、疎水性多孔質体糸５をポッ
テング材６にそれぞれ固定してカートリッジ筒４内に取
り付けるにあたっては、親水性多孔質中空糸１の束２の
外周部に疎水性多孔質体糸５を巻き付けて親水性多孔質
中空糸１の束２を収束させた状態で、親水性多孔質中空
糸１の束２と疎水性多孔質体糸５とをカートリッジ筒４
内に挿入し、親水性多孔質中空糸１の両端部をカートリ
ッジ筒４の一方の開口端部より外側へ突出させると共に
疎水性多孔質体糸５の両端部をカートリッジ筒４の他方
の開口端部より外側へ突出させる。次に、この状態で図
３に示すようにカートリッジ筒４の一方の開口端にポッ
テングキャップ３０を被せると共に、カートリッジ筒４
の他方の開口端にスペーサ３１を設けて二重構造になっ
たポッテングケース３２を被せ、疎水性多孔質体糸５の
両端部をポッテングケース３２の保護穴３３に差し込む
。この後に、ポッテングキャップ３０の注入口３４から
ポッテング樹脂３５を流し込んで硬化させることによっ
て、親水性多孔質中空糸１の両端部をポッテング材３内
に埋入固定することができる。このとき親水性多孔質中
空糸１の両端の開口は目潰しして塞いであり、親水性多
孔質中空糸１内にポッテング樹脂３５が入り込まないよ
うにしてある。またポッテングケース３２の注入口３６
からポッテング樹脂３５を流し込んで硬化させることに
よって、疎水性多孔質体糸５の両端部をポッテング材６
内に埋入固定させることができるものであり、保護穴３
３内に差し込まれている疎水性多孔質体糸５の両端はポ
ッテング材６内に埋め込まれず突出されるようにしてあ
る。このようにポッテング樹脂３５を硬化させた後に、
ポッテングキャップ３０やポッテングケース３２を外し
てポッテング樹脂３５をαの線やβの線に沿って切断す
ることによって、図１に示すような本発明に係る浄水カ
ートリッジを製造することができるものである。

【００１４】上記のようにして浄水カートリッジを製造
するにあたって、親水性多孔質中空糸１の束２を疎水性
多孔質体糸５で収束するようにしているために、親水性
多孔質中空糸１の集束本数を多くしても束２が膨れて広
がることを疎水性多孔質体糸５によって防ぐことができ
るものであり、従って親水性多孔質中空糸１の集束本数
の多い束２でもカートリッジ筒４内に容易に挿入するこ
とが可能になると共に、親水性多孔質中空糸１がカート
リッジ筒４の内周に擦れて損傷し易い親水性多孔質中空
糸１に座屈や折れが生じて切断が発生するようなことも
防ぐことが可能になるものである。このために親水性多
孔質中空糸１の束の集束密度を高めて、水の濾過の能力
を高めることが可能になると共に浄水カートリッジを小
型化することが可能になるものである。また、疎水性多
孔質体糸５はポッテング材６でカートリッジ筒４の他方
の開口端部に固定するようにしているために、カートリ
ッジ筒４の一方の開口端部のポッテング材３には親水性
多孔質中空糸１の束２のみを固定するようにすることが
でき、カートリッジ筒４の開口内周面積の５０〜５６％
以上の充填密度で取り付けることができる糸の総てを親
水性多孔質中空糸１とすることができることになり、こ
の結果、親水性多孔質中空糸１の実装本数に対するカー
トリッジ筒４の直径を小さくして浄水カートリッジを小
型化することが可能になるものである。

【００１５】尚、図５（ｂ）は従来の浄水カートリッジ
を製造する方法を示すものであり、このものではカート
リッジ筒４内にその底の開口からセンターチューブ３８
及び接続チューブ３９を差し込んで、センターチューブ
３８からカートリッジ筒４内にポッテング樹脂３５を流
し込んで硬化させるようにしてある。しかしこのもので
はポッテング樹脂３５を硬化させた後にセンターチュー
ブ３８の先部は切断できるが、図５（ａ）のようにセン
ターチューブ３８の基部はカートリッジ筒４内に残るこ
とになり、この結果センターチューブ３８が存在する容
積の分だけ親水性多孔質中空糸１を納装する容積が減る
ことになって親水性多孔質中空糸１の実装本数が減るこ
とになるが、上記した図３に示すような方法で製造をお
こなうとこのような問題はなくなるものである。

【００１６】上記のようにして作成される本発明に係る
全量濾過型の浄水カートリッジは、例えば図２のように
カートリッジケース１９内に取り付けてカートリッジブ
ロックに組み立てて使用されるものである。すなわち、
カートリッジケース１９は一方の端部が開口された有底
円筒状に形成してあり、有底部の中央部に流出口２０を
設けてこの流出口２０を囲むようにカートリッジケース
１９内に円筒状に受け筒２１を突出させ、受け筒２１内
に流出室２２が形成されるようにすると共に受け筒２１
の外周に流入室２３が形成されるようにし、流入室２３
に流入口２４が設けてある。そして本発明に係る浄水カ
ートリッジのカートリッジ筒４の端部を受け筒２１の内
周に差し込んで固定すると共にこの際に同時にネット２
５ａを同時成形して一体に設けたフィルター２５をカー
トリッジ筒４の係止片４ａと受け筒２１との間に挟むこ
とによって取り付けて流入室２３を塞ぎ、カートリッジ
筒４の外周とカートリッジケース１９の内周との間に形
成される吸着室２６に抗菌活性炭２７を充填し、吸着室
２６をネット２８ａを同時成形して一体に設けたフィル
ター２８で塞いである。このフィルター２８はカートリ
ッジケース１９の開口を蓋２９で塞いで超音波ウェルダ
ーする際にカートリッジケース１９の開口端縁と蓋２９
との間に挟んで固定するようにしてある。またカートリ
ッジ筒４はシール材１７によって水密的に受け筒２１に
差し込んで取り付けられるものであり、ポッテング材６
から突出する疎水性多孔質体糸５の端部は蓋２９に設け
た通孔４０に通して接着剤４１で固定するようにしてあ
る。

【００１７】上記のように形成されるカートリッジブロ
ックは、水道の蛇口等に取り付けられる浄水器内に取り
替え式にセットすることによって、水道水等の水性液体
を浄化するために用いられるものである。このものにあ
って水が図２の実線矢印のように流入口２４から流入室
２３に流入するとフィルター２５を通過して吸着室２６
内に入り、活性炭２７によって臭気等が除去される。そ
してフィルター２８を通過して通水用開口１５からカー
トリッジ筒４内に流入した水は親水性多孔質中空糸１の
膜の微細孔を通過して親水性多孔質中空糸１内に入り、
この際に水は濾過されて濁り等が分離除去され、汚れ等
が分離されて浄化された水は親水性多孔質中空糸１内を
通ってその開口端から流出室２２に流出され、流出口２
０から排出される。このとき、水の流れに空気が混じっ
て図２の破線矢印で示すように被処理水と共にカートリ
ッジ筒４内に空気が入ったり、断水等により空気がカー
トリッジ筒４内に溜まったりすると、水圧によって空気
は疎水性多孔質体糸５に入って疎水性多孔質体糸５内を
通過し、疎水性多孔質体糸５の端部からカートリッジ筒
４の外部に排出される。従ってカートリッジ筒４内に空
気が入っても空気は序々に抜かれることになり、カート
リッジ筒４内に空気が溜まって親水性多孔質中空糸１と
水との接触面積が小さくなることを防ぎ、親水性多孔質
中空糸１の濾過分離による浄水能力が低下することを防
止して安定した水量の浄化能力で水を浄化することがで
きるものである。上記のように疎水性多孔質体糸５に空
気を通して排出するにあたって、空気はカートリッジ筒
４の内周部に集まり易いが、疎水性多孔質体糸５はこの
内周部に沿って存在しているために疎水性多孔質体糸５
による空気の排出は効率良くおこなわれることになる。 また、疎水性多孔質体糸５としては連通する多孔膜を有
する中実糸あるいは中空糸を用いることができるが、中
実糸は中空糸に比べて空気を通過させる速度は遅く空気
を排出する能力の点では劣るが、カートリッジ筒４内の
水圧でつぶれるというような問題がないので、内部圧力
の高い浄水カートリッジにおいて優れている。すなわち
、中空糸はその形態としてはプラスチックチューブであ
るので外からの圧力によってつぶれ易く、水圧の上昇に
よって中空糸がつぶれて閉塞されてしまうと空気を排出
できなくなるおそれがあるが、中実糸ではこのような問
題なく空気の排出を安定しておこなうことができるので
ある。

【００１８】

【発明の効果】上記のように本発明は、親水性多孔質中
空糸の束の端部をカートリッジ筒の一方の開口端部内に
充填したポッテング材内にその開口端を表面に露出させ
た状態で埋入固定し、疎水性多孔質体糸をカートリッジ
筒内において親水性多孔質中空糸の束の外周部に巻き付
け、疎水性多孔質体糸の端部をカートリッジ筒の他方の
端部内に設けたポッテング材内にその端面を表面に露出
させた状態で埋入固定するようにしたので、親水性多孔
質中空糸の束を空気を排出するための疎水性多孔質体糸
を利用して収束することができ、親水性多孔質中空糸の
束が膨れて外方へ広がることを防いで親水性多孔質中空
糸を切断のおそれなく高い密度で集束して使用すること
ができるものであり、また疎水性多孔質体糸の端部はカ
ートリッジ筒の他方の端部のポッテング材に埋入固定さ
れていて、カートリッジ筒の一方の端部内のポッテング
材には親水性多孔質中空糸の束の端部のみを埋入固定す
るようにすることができ、親水性多孔質中空糸の実装本
数を確保しつつ小型化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図である。

【図２】本発明の一実施例の使用状態の断面図である。

【図３】本発明の一実施例の製造状態を示す断面図であ
る。

【図４】従来の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）
は各態様の断面図である。

【図５】従来の他例を示すものであり、（ａ），（ｂ）
はそれぞれ断面図である。

【符号の説明】

１　　親水性多孔質中空糸 ２　　親水性多孔質中空糸の束 ３　　ポッテング材 ４　　カートリッジ筒 ５　　疎水性多孔質体糸 ６　　ポッテング材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水を通過させ空気は通過させない親水
   性多孔質中空糸の束の端部をカートリッジ筒の一方の開
   口端部内に充填したポッテング材内にその開口端を表面
   に露出させた状態で埋入固定すると共にカートリッジ筒
   内にこの親水性多孔質中空糸の束を納装するようにした
   浄水カートリッジにおいて、空気を通過させ水は通過さ
   せない疎水性多孔質体糸をカートリッジ筒内において親
   水性多孔質中空糸の束の外周部に巻き付け、疎水性多孔
   質体糸の端部をカートリッジ筒の他方の端部内に設けた
   ポッテング材内にその端面を表面に露出させた状態で埋
   入固定して成ることを特徴とする浄水カートリッジ。