WO2005110926A1 - 浄水器 - Google Patents

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WO2005110926A1
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water
bottle
water purifier
hollow fiber
fiber membrane
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PCT/JP2005/008973
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Inventor
Manabu Yanou
Futomitsu Horiuchi
Hisashi Yano
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
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Publication date
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    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C02F2307/10—Location of water treatment or water treatment device as part of a potable water dispenser, e.g. for use in homes or offices

Definitions

  • the present invention relates to a water purifier that can be attached to and detached from a drinking water device.
  • an installation type drinking water device is known in homes and offices.
  • a relatively large-capacity bottle is connected to the upper part of the main body, and the bottled water stored in the bottle is distributed as drinking water from the front of the main body.
  • cooling equipment and heaters are usually built-in, and normal temperature, cold and heated water are distributed using their own weight or using pumps and motors.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-320967
  • a bottle connected to the upper part of the main body to store and supply raw water has a capacity of 10 L or more for use in homes and offices. Often it is.
  • a general-purpose 19L capacity bottle is used in a household of three people, it is often left for more than one week before the next replacement. There was a problem.
  • the present invention provides a water purifier that can be easily attached to and detached from a drinking water device and has a built-in filtration filter for purifying bottled water.
  • a water purifier includes a bottle (2) for storing raw water and a concave portion into which a neck (7) of the bottle (2) can be inserted.
  • a water purifier that can be attached to and detached from a drinking water device (0) that has power, characterized in that it is disposed between the concave portion (5) and the neck portion (7).
  • a water purifier according to a second aspect of the present invention is provided at the bottom of the recess (12),
  • a bottle (2) that has a protruding portion (14) that can be inserted into the inside of (2) and a neck portion (11) that can be inserted into the recess (5) of the drinking water body (1), and stores raw water.
  • a filtration filter (13) in the middle of a water channel (18) that connects the neck portion (7) of the drinking water device body (1) with the protruding portion (6) arranged at the bottom of the concave portion (5) of the drinking water body (1). It is a water purifier provided with one aspect.
  • a water purifier that can be attached to and detached from a water dispenser (0) composed of 1), wherein the water purifier is disposed at the bottom of the concave portion (5) and can be inserted into the bottle (2); It has a filtration filter (13) inside.
  • a water purifier according to a fourth aspect of the present invention is a water purifier that has a concave portion into which the neck of the bottle storing raw water can be inserted, and is detachable from the water drinking device, and the neck of the bottle storing raw water. And a protruding portion arranged at the bottom of the concave portion of the water purifier main body, and a filtration filter is provided in the middle of the water channel leading to the drinking water device.
  • a water purifier according to a fifth aspect of the present invention is a water purifier having the second to fourth aspects, wherein a hollow fiber membrane (20) is used for the filtration filter (13). .
  • a water purifier according to a sixth aspect of the present invention is the water purifier according to the fifth aspect, wherein the hollow fiber membrane (20) is a hydrophilic hollow fiber membrane.
  • the water purifier according to the seventh aspect of the present invention does not allow water to pass through the filtration filter (13), but It is a water purifier provided with the second to sixth aspects provided with a member (27) through which air can pass.
  • a water purifier according to an eighth aspect of the present invention is a water purifier provided with a seventh aspect, which is a hydrophobic hollow fiber membrane, which is a member that does not allow water to pass therethrough but allows air to pass through.
  • a water purifier according to a ninth aspect of the present invention is the water purifier provided with the first to eighth aspects including a pressurizing or suction device.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an internal structure of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing the internal structure of a part of the filtration filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing an internal structure of a part of the filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing an internal structure of a part of the filtration filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an internal structure of a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an internal structure of a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an internal structure of a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing an internal structure of a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an example diagram showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an example diagram showing a third embodiment of the present invention. Description of the code 1
  • FIGS. 1 to 5 a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the drinking water body 1 has a rectangular casing 3 with rubber cushions at the four corners, and has a built-in cooling device, heater, or Peltier element, etc. ⁇ Water can be distributed using its own weight or a pump as hot and cold water.
  • a mortar-shaped bottle support 4 for holding the bottle 2 is provided at an upper portion of the casing 3, and a cylindrical recess 5 into which a neck 7 of the bottle 2 can be inserted is provided at the center thereof. Is provided.
  • the bottle 2 is provided with a cylindrical neck 7 that can be inserted into the recess 5 of the drinking water device 1.
  • a protruding portion 6 serving as a water conduit that can be inserted into the bottle 2 is provided.
  • the protruding portion 6 is hollow inside, and one or more bottle water introduction holes 9 for introducing raw water from the bottle 2 are provided on the side surface of the tip portion.
  • a fitting hole 8 is provided at the center of the neck 7 on the bottle 2 side so as to fit into the projection 6 arranged in the concave portion 5 on the drinking water device 1 side.
  • the protruding part 6 When the water drinking device 1 and the bottle 2 are connected, the protruding part 6 is inserted into the fitting hole 8, and when not in use, the stopper (not shown) of the bottle 2 is opened, and the inside of the bottle 2 through the bottle water introduction hole 9 is opened. The raw water is introduced, and the raw water of the bottle 2 is introduced into the drinking water container 1 through the inside of the hollow protrusion 6.
  • the water purification filter device 10 is mounted between the concave portion 5 of the water drinking device 1 and the neck portion 7 of the bottle 2, and can be inserted into the concave portion 5 of the water drinking device 1.
  • a projection 14 communicating with the neck 7 of the bottle 2 is provided.Around the projection 14, a raw water inlet 19 for introducing raw water 26 is provided. Te ru.
  • the water purifier neck 11 is provided with a water outlet 16 and communicates with the protruding portion 6 of the drinking water body 1. In this way, the water purifier main body 10 is interposed and the bottle 2 and the drinking water main body 1 are communicated.
  • the water purifier body 10 has a water channel 18 as a flow path of raw water and purified water, and a bottle support portion 15. It consists of a main case 17.
  • a water purification filter device with a support stand in which the water purifier main body 10 and the bottle support stand 4 are integrally formed can be provided.
  • an adapter not shown.
  • the water purifier body 10 includes a filter 13 for purifying raw water 26 inside the bottle 2 introduced from the protruding portion 14, and a water filter main body 1 from the neck 7 to the water purifier 1. It has it.
  • the raw water 26 introduced from the neck 7 of the bottle 2 is purified by the filtration filter 13 arranged in the water channel 18 in the water purifier main body 10, and is sent as purified water to the protrusion 6 of the water purifier main body 1.
  • the shape of the main case 17 conforms to the shape of the bottle support 4 and can easily support the bottle 2.
  • the metal include stainless steel, aluminum, copper, brass, titanium, and alloys.
  • Plastics include ABS, cellulose, polyolefin (polyethylene, polypropylene), polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene-butyl alcohol copolymer, polyether, polymethyl methacrylate (PMMA), and polysulfone. , Polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride (PVDF), polycarbonate, polyester, polyamide, aromatic polyamide, PVC, etc. . Above all, ABS resin, polystyrene, polyolefin, polycarbonate resin, and polysulfone are preferred in consideration of handling properties and processing characteristics.
  • the filter medium of the filter 13 is not particularly specified.
  • a filtration membrane is suitable, and a residual chlorine / mold odor, trihalomethane
  • An adsorbent is suitable for removing organic compounds and soluble metals such as, and reducing the hardness. Furthermore, you may use it in the state which combined the filtration membrane and the adsorbent.
  • FIG. 3 shows a case where a hollow fiber membrane is used for the filtration filter 13.
  • a purification section made of the hollow fiber membrane 20 Inside the main case 17, there is provided a purification section made of the hollow fiber membrane 20.
  • This hollow The main membrane 17 or ⁇ is fixed to the neck 11 of the water purifier body in a liquid-tight manner by a resin layer 21 provided at the lower portion of the thread membrane 20. Have been.
  • the hollow fiber membrane is as shown below.
  • Hollow fiber membranes are suitably used for filtering and removing 0.01 m or more of granular materials containing microorganisms and bacteria, and various hollow and porous hollow fiber membranes are used as the hollow fiber membrane. It can be used, for example, cellulose type, polyolefin (polyethylene, polypropylene) type, polybutyl alcohol type, ethylene'butyl alcohol copolymer type, polyether type, polymethyl methacrylate (PMMA) type, polysulfone type, polyacrylonitrile type A material having various material strengths such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride (PVDF), polycarbonate, polyester, polyamide and aromatic polyamide can be used. Among these, polyolefin-based hollow fiber membranes such as polyethylene and polypropylene are preferable in consideration of the handleability and the kane characteristics of the hollow fiber membrane.
  • the outer diameter of the hollow fiber membrane is 20 to 2000 ⁇ m, the pore diameter is 0.01 to 1 ⁇ m, the porosity is 20 to 90%, and the thickness of the hollow fiber membrane is 5 to 300 m.
  • the pore diameter is a value measured by a bubble point measuring method according to AST M F316-80 or JIS K3832 (partially modified for measuring hollow fiber membranes), and is most preferably 100 kPa or more.
  • the hollow fiber membrane has a hydrophilic group on the surface, and is preferably a so-called permanent hydrophilic hollow fiber membrane. If the surface of the hollow fiber membrane is hydrophobic, it will be very difficult to filter water through the gravity of the supply water.
  • the packing density of the hollow fiber membrane By setting the packing density of the hollow fiber membrane to 20 to 70%, the water flow rate in the water purification filter device 10 can be increased, and a relatively large amount of raw water can be purified in a short time. Become.
  • the packing density of the hollow fiber membrane is S
  • the cross-sectional area in the direction perpendicular to the vertical axis of the hollow fiber membrane in the fixed portion of the hollow fiber membrane is S
  • the outer diameter cross-sectional area of one hollow fiber membrane is A
  • the hollow fiber membrane is Number of openings Where F is
  • the packing density of the hollow fiber membrane is more preferably in the range of 30 to 60%, more preferably in the range of 40 to 60%.
  • the mixing ratio of the hydrophilic hollow fiber membrane and the hydrophobic hollow fiber membrane is suitable for the application, tank capacity, tank shape, shape of water purifier main body, form of hollow fiber membrane, position of hollow fiber membrane, etc. You can decide it.
  • the ratio of the hydrophilic hollow fiber membrane 1 to the hydrophobic hollow fiber membrane may be 0.01 to 0.8.
  • the water purifier body 10 of the present invention filters using the gravity of the raw water 26 in the bottle 2 as a driving force, when the volume of the raw water 26 in the bottle 2 decreases, the filtration pressure naturally decreases. , The filtration time becomes longer. When the capacity in the bottle 2 is large, the air intake into the bottle 2 may not operate smoothly.
  • a device such as a pump (not shown) is manually or electrically installed in the water purification filter device to force air into the bottle 2 to increase the pressure inside the bottle.
  • the filtration time can be increased.
  • a device for manually or electrically suctioning the filtration time can be shortened.
  • FIG. 4 shows a case where an adsorbent is used for the filtration filter 13.
  • a cleaning section made of an adsorbent material 22.
  • filters 23 upstream and downstream of the adsorbent 22, respectively, The adsorbent 22 is prevented from flowing out.
  • the filter 23 examples include a nonwoven fabric filter made of polypropylene, polyester, etc., a sintered filter in which powders of metal, ceramic, plastic, etc. are directly bonded to each other by heat and pressure, a membrane filter, a filter in which fibers are wound, and plastics. Any filter can be used as long as it can prevent the adsorbent 22 from leaking out, such as a filter with a relatively fine pore size, a mesh filter made of metal or nylon, etc. May be.
  • the filter 23 is not necessarily required. In particular, when a molding material is used as the adsorbent, the filter 23 need not be provided.
  • the pore size of the filter 23 is preferably 0.1 / ⁇ to 0.3 mm, because if the pore size is too small, clogging is likely to occur, and if the pore size is too short, the adsorbent will flow out.
  • the aperture ratio of the filter 23 is preferably 40% to 95%, more preferably 50% to 78%.
  • the thickness of the filter 23 is preferably 30 mm or less, more preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, and still more preferably 3 mm or less and 0.1 mm or more. Is preferred.
  • the filter 23 itself may be formed integrally with the adsorbent 22.
  • fibrous activated carbon, ion exchange fiber, or the like in the form of a nonwoven fabric is more effective and preferable as a filter medium.
  • Examples of the adsorbent 22 include a powdery adsorbent, a granular adsorbent obtained by granulating the powder adsorbent, and a fibrous adsorbent.
  • Examples of such adsorbents include natural adsorbents (natural zeolite, silver zeolite, acid clay, etc.) and synthetic adsorbents (synthetic zeolite, hydroxyapatite, molecular sieve, silica gel, silica-alumina gel-based adsorbent).
  • the adsorption power of organic compounds such as residual chlorine and mold odor, torino, and dichloromethane in raw water is An excellent activated carbon, an ion-exchange resin excellent in adsorption of a soluble metal and a decrease in hardness, and a synthetic adsorbent are preferably used.
  • activated carbons granular activated carbon and fibrous activated carbon are preferably used because they have a large contact area with the liquid to be filtered and have high adsorbability and high water permeability.
  • Activated carbon includes plant material (wood, cellulose, sawdust, charcoal, coconut shell charcoal, ash, etc.), coal quality (peat, lignite, lignite coal, bituminous coal, anthracite, tar, etc.), and petroleum quality (oil residue). , Sulphate sludge, oil carbon, etc.), carbonize pulp waste liquid, synthetic resin, etc., and activate gas as required (calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, phosphoric acid, sulfuric acid, case isoda, KOH, etc.) And the like.
  • the fibrous activated carbon include those obtained by carbonizing and activating a precursor made of polyacrylonitrile (PAN), cellulose, phenol, or coal-based pitch.
  • Examples of the form of the activated carbon include powdered activated carbon, granular activated carbon obtained by granulating the powdered activated carbon, granular activated carbon, fibrous activated carbon, powder, and molded activated carbon obtained by solidifying Z or granular activated carbon with a binder. It can. Among them, granular activated carbon is preferably used from the viewpoint of handleability and cost. As the activated carbon, those having a packing density of 0.1 to 0.7 gZml, an iodine adsorption amount of 800 to 40 OOmgZg, and a particle size of 0.075 to 6.3 mm are preferable.
  • the adsorbent contains an adsorbent having an antibacterial function because it is more sanitary.
  • the adsorbent having an antibacterial function include those obtained by adhering silver to activated carbon and Z or admixing it.
  • the ratio of the activated carbon pore diameter of each of the micropore, transitional, and macropore is adjusted, and activated carbon adjusted to the pore size that maximizes the removal ability of each is used. It is preferred to use ⁇ .
  • Activated carbon with adjusted pore size may be used alone or may be used by blending with ordinary activated carbon.
  • Activated carbon may be used alone or in combination with the aforementioned adsorbent.
  • an adsorbent for removing lead, etc. titanium silicate, hydroxyapatite, jellyite, molecular sieve, chelating resin, etc. are filled as a separate layer or mixed and filled. It can also be used after being impregnated with activated carbon with a binder.
  • a cation exchange resin When softening high-grade water, a cation exchange resin is preferably used. Alternatively, an anion exchange resin is used to remove nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, and the like.
  • FIG. 5 shows a filter 13 provided with both the adsorbent and the hollow fiber membrane.
  • either the adsorbent or the hollow fiber membrane may be placed on the upstream side.
  • the adsorbent is placed on the upstream side (bottle side) as shown in Fig. 5.
  • the hollow fiber membrane is more preferable to arrange the downstream side (drinker side).
  • the water purifier main body 10 can be detachably connected to the connection portion between the main body of the water purifier 1 and the bottle 2, so that the water purifier can be easily connected to a conventional water purifier. Since a water purification function can be added to water, it is possible to obtain sanitary and safe drinking water easily and inexpensively, and to obtain sufficient capacity.
  • FIGS. 6 to 9 show a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that 5 and a separate shape that can be attached to and detached from the neck 7 of the bottle 2, whereas a protruding water purifier body 24 that has a filter inside and can be inserted into the neck 7 of the bottle 2, It is arranged at the bottom of the concave portion 5 and is detachably arranged instead of the projecting portion 6.
  • the projecting water purifier main body 24 is inserted into the fitting hole 8 of the bottle 2, and is inserted into the bottle 2 through the bottle water introduction hole 25. Introduce the bottled water into the drinking water protruding water purifier 24 body.
  • the drinking water protruding water purifier 24 is provided with one or more raw water introduction holes 25 around the raw water, and the raw water is filtered by the filter 13 through these holes.
  • the filter 13 can be arbitrarily arranged inside the protruding water purifier main body 24.
  • the filter 13 is placed in the area shown in FIG. Ingredient Specifically, FIG. 7 shows the case where only the hollow fiber membrane 20 is arranged, and FIG. 8 shows the case where the adsorbent 22 is loaded between the upper and lower filters 23.
  • Figure 9 shows an example of the combination of the above.
  • the water purifier main body 10 and the projecting water purifier main body 24 may be combined and used.
  • the filter media used in the water purifier main body 10 with the filter media used in the projecting water purifier main body 24 according to the purpose, it is possible to obtain safe water that is more suited to consumers' preferences.
  • FIG. 7 shows a case where a hollow fiber membrane is used as one of the filtration filters.
  • FIG. 8 shows an example in which an adsorbent is used as a filtration filter.
  • FIG. 9 shows a filter using a hollow fiber membrane and an adsorbent as a filter. Since the configuration of the filtration filter is the same as that of the above-described first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • FIGS. 10 to 11 show a third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment is different from the above-described first embodiment in that a drinking water having a bottle support 4 is provided.
  • the water purifier body 28, which has a filtration filter inside and can be inserted into the neck 7 of the bottle 2, while having a separate shape that can be attached to and detached from the recess 5 of the vessel 1 and the neck 7 of the bottle 2, It is arranged above the drinking water device 1 and is detachably attached to the drinking water device 1.
  • the water purifier main body 25 is inserted into the fitting hole 8 of the bottle 2, and is inserted into the bottle 2 through the bottle water introduction hole 19.
  • the bottled water is introduced into the water purifier body 28.
  • the filtration filter 13 can be arbitrarily arranged inside the water purifier main body 28.
  • FIG. 10 shows the case where the filtration filter 13 is arranged at the lower part of the projection
  • FIG. 1 shows the case where the filtration filter is arranged at the projection. Shown in 1.

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Abstract

　本発明は、飲水器に容易に着脱でき、ボトルの原水を浄化する極めて浄化精度の高い濾過フィルターを内蔵した浄水器を提供する。この浄水器は、原水を貯蔵するボトルと、前記ボトルの首部を挿入可能な凹部を有する飲水器本体からなる飲水器に着脱可能な浄水器であって、前記凹部と前記首部との間に配されることを特徴とする。

Description

浄水器
技術分野
[0001] この発明は、飲水器への着脱可能な浄水器に関するものである。
本願は、 2004年 5月 18日に出願された特願 2004— 148313号に基づき優先権 を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 従来力 家庭やオフィス等へ設置型の飲水器が知られて 、る。この飲水器は、本体 上部に比較的容量の大きいボトル等を接続し、ボトルに貯えられているボトル水をそ のまま飲用水として本体前面より配水するものである。
配水に際し、通常は冷却装置やヒーターを内蔵し、常温水、冷水及び加熱温水を 自重あるいはポンプやモータを使用して配水するようになって!/、る。
また、単に浄ィ匕された水を得るものとしては、少量の浄水であれば容易に得ることが できる携帯型の小型浄水器が知られている (例えば、特許文献 1参照。 ) o
特許文献 1：特開 2002— 320967号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] しカゝしながら、このような従来の飲水器にあっては、本体上部に接続し、原水を貯蔵 、供給するボトルが、家庭やオフィスで使用される用途上、 10L以上の容量であること が多い。汎用である 19L容量ボトルを 3人家庭で使用した場合、次の交換までに 1週 間以上放置されることが多ぐボトル内の飲用水に雑菌等が繁殖する場合があり、衛 生的に問題があった。
またボトル容量が大きい事から、飲水器へのボトル着脱を容易にするため、ボトル 先端の飲水器への接合部は、単に嵌め込むだけで、シール材を使用していない場 合が殆どである。このため、このボトルの接合部より雑菌等が入り込むことがあり、や はり衛生的に問題があった。
これに対して、携帯型'ピッチャー型の小型の浄水器を用いることも可能であるが、 このような浄水器により得られた浄水を家庭内で様々なものに用いようとするとその容 量に限界がある。このため、大型でなおかつ衛生的で安全な飲用水を供給可能な飲 水器が要望されている。
[0004] そこで、この発明は、飲水器に容易に着脱でき、ボトル水を浄ィ匕する濾過フィルタ 一を内蔵した浄水器を提供するものである。
課題を解決するための手段
[0005] 上記課題を解決するために、本発明の第 1の態様に係る浄水器は、原水を貯蔵す るボトル（2)と、前記ボトル（2)の首部（7)を挿入可能な凹部（5)を有する飲水器本 体（ 1)力もなる飲水器 (0)に着脱可能な浄水器であって、前記凹部（5)と前記首部（ 7)との間に配されることを特徴とする。
[0006] 本発明の第 2の態様に係る浄水器は、前記凹部（12)の底部に配され、前記ボトル
(2)の内部に挿入可能な突起状部（14)と、飲水器本体（1)の凹部（5)に挿入可能 な首部（11)とを有し、且つ、原水を貯蔵するボトル (2)の首部（7)と飲水器本体（1) の凹部（5)の底部に配された突起状部（6)とを連通させる水路（18)の途中に、濾過 フィルター（13)を有する第 1の態様を備えた浄水器である。
[0007] 本発明の第 3の態様に係る浄水器は、原水を貯蔵するボトル (2)と、前記ボトル (2) の首部（7)を挿入可能な凹部（5)を有する飲水器本体（1)からなる飲水器 (0)に、着 脱可能な浄水器であって、前記凹部（5)の底部に配され、前記ボトル（2)内部に挿 入可能な突起状部（6)の内部に濾過フィルター（13)を有する。
[0008] 本発明の第 4の態様に係る浄水器は、原水を貯蔵するボトルの首部を挿入可能な 凹部を有する、飲水器と着脱可能な浄水器であって、原水を貯蔵するボトルの首部と 浄水器本体の凹部の底部に配された突起状部とを連通させ飲水器に至る水路の途 中に、濾過フィルターを有する。
[0009] 本発明の第 5の態様に係る浄水器は、濾過フィルター（13)に中空糸膜 (20)を使 用したことを特徴とする第 2〜4の態様を備えた浄水器である。
[0010] 本発明の第 6の態様に係る浄水器は、中空糸膜 (20)が親水性中空糸膜である 第 5の態様を備えた浄水器である。
[0011] 本発明の第 7の態様に係る浄水器は、濾過フィルター（13)に、水は通さないが、空 気を通す部材 (27)を設けた第 2〜6の態様を備えた浄水器である。
[0012] 本発明の第 8の態様に係る浄水器は、水は通さないが、空気を通す部材 (27)力 疎水性中空糸膜である第 7の態様を備えた浄水器である。
[0013] 本発明の第 9の態様に係る浄水器は、加圧又は吸引装置を備えた第 1〜8の態様 を備えた浄水器である。
発明の効果
[0014] 本願発明によれば、従来の飲水器に容易に浄水機能を付加することができるため 、衛生的で安全な飲用水を、多量にかつ容易に得ることができる。
また、着脱自在に接続可能としたことで、簡単に交換を行うことが可能である。 また、中空糸膜を使用することにより細菌や微粒子をカットでき、より衛生的な飲用水 を得ることができ、さらに、空気取り込みのために疎水性中空糸を混在させることによ り、自重濾過でも中空糸膜の圧損による流量低下を押さえることができ、短時間で十 分な濾過量を確保することができる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]この発明の第一の実施の形態の模式図である。
[図 2]この発明の第一の実施の形態の内部構造を示す図である。
[図 3]この発明の第一の実施の形態の濾過フィルタ一部分の内部構造を示す図であ る。
[図 4]この発明の第一の実施の形態のこの発明の第一の実施の形態の濾過フィルタ 一部分の内部構造を示す図である。
[図 5]この発明の第一の実施の形態の濾過フィルタ一部分の内部構造を示す図であ る。
[図 6]この発明の第二の実施の形態の内部構造を示す図である。
[図 7]この発明の第二の実施の形態の内部構造を示す図である。
[図 8]この発明の第二の実施の形態の内部構造を示す図である。
[図 9]この発明の第二の実施の形態の内部構造を示す図である。
[図 10]この発明の第三の実施の形態を示す一例図である。
[図 11]この発明の第三の実施の形態を示す一例図である。 符号の説明 1 飲水器
2 ボトル
3 ケーシング 4 ボトル支持台 5 凹部
6 突起状部 7 首部
8 嵌合孔
9 原水導入ロ孔 10 浄水器本体
11 首部
12 凹部
13 濾過フィルター 14 突起状部 15 ボトル支持部 16 送水口
17 メインケース 18 水路
19 原水導入ロ孔 20 中空糸膜 21 榭脂層 22 吸着材 23 フイノレター 24 浄水器本体 25 原水導入ロ孔 26 原水
27 部材 28 浄水器本体
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、この発明の第一の実施の形態を図 1から図 5に基づいて説明する。
飲水器本体 1は 4つのコーナー部分にゴム製のクッションを備えた角型形状をした ケーシング 3を備えており、内部には冷却装置やヒーター、或いはペルチヱ素子など を内蔵し、ボトル水を常温水 ·冷水及び加熱温水として、自重或いはポンプなどを使 用して配水出来るようになつている。このケーシング 3の上部には、ボトル 2を把持す るためのすり鉢状の形状のボトル支持台 4が設けられ、その中心部には、ボトル 2の 首部 7を挿入可能な円筒状の凹部 5が設けられている。
一方、ボトル 2には、飲水器 1の凹部 5に挿入可能な円筒状の首部 7が設けられて いる。飲水器 1側の凹部 5の底部には、ボトル 2の内部に挿入可能な導水路を兼ねた 突起状部 6が配されている。突起状部 6は、内部が中空であり、先端部の側面にはボ トル 2からの原水を導入するためのボトル水導入ロ孔 9が 1個以上設けられている。 また、ボトル 2側の首部 7の中心には、飲水器 1側の凹部 5に配された突起状部 6に 嵌合するように、嵌合孔 8が設けられている。ボトル 2未使用時、いわゆる満水時には 、この嵌合孔 8は、ボトル 2の内側より図示しない栓によって閉栓されている。
飲水器 1とボトル 2を接続すると、突起状部 6が嵌合孔 8に挿入され、未使用時ボト ル 2の図示していない栓を開栓し、ボトル水導入ロ孔 9よりボトル 2内部の原水が導入 され、中空状の突起状部 6の内部を通して、飲水器 1の内部にボトル 2の原水が導入 される。
[0018] 浄水フィルター装置 10は、図 1から図 2に示すように、飲水器 1の凹部 5とボトル 2首 部 7の間に装着するもので、飲水器 1の凹部 5に挿入可能な円筒状の浄水器首部 11 と、ボトル 2の首部 7を挿入可能とする円筒状の浄水器凹部 12とからなる。浄水器凹 部 12の底部には、ボトル 2の首部 7と連通する突起状部 14が設けられており、この突 起状部 14の周囲には原水 26を導入する原水導入口孔 19を備えて 、る。浄水器首 部 11には、送水口 16が設けられており、飲水器本体 1の突起状部 6と連通する。この ように浄水器本体 10を間に置いて、ボトル 2と飲水器本体 1を連通させる。
また、浄水器本体 10は、原水と浄水の流路となる水路 18と、ボトル支持部 15を有し たメインケース 17からなる。
[0019] また、浄水器本体 10とボトル支持台 4を一体ィ匕させた支持台付浄水フィルター装置 とすることもできる。この場合、飲水器本体 1に取付けてあるボトル支持台 4のみ、或 いはボトル支持台 4と凹部 5の両方を取り外し、支持台付浄水フィルター装置を取付 ける。ボトル支持台が取付けられている形態が異なる場合でも、図示しないアダプタ 一を取付けることにより対応できる。
[0020] また、浄水器本体 10は、図 2に示すように、突起状部 14より導入したボトル 2内部の 原水 26を浄化する濾過フィルター 13を、首部 7より飲水器本体 1へ送水する途中に 有している。
これにより、ボトル 2の首部 7より導入された原水 26は、浄水器本体 10内の水路 18 内に配した濾過フィルター 13で浄ィ匕され、浄水として飲水器本体 1の突起状部 6へ 送水される。また、メインケース 17の形状は、ボトル支持台 4の形状に適合し、かつ、 ボトル 2を支持しやす 、形状であれば何れの形態でも良 、。このメインケース材質に は種々の材料を使用することができ、例えば、金属ではステンレス、アルミニウム、銅 、真鍮、チタン、合金が挙げられる。さらにプラスチックでは、 ABS系、セルロース系、 ポリオレフイン（ポリエチレン、ポリプロピレン）系、ポリスチレン系、ポリビュルアルコー ル系、エチレン 'ビュルアルコール共重合系、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル (PMMA)系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ四弗化工チレン系、ポリ ビ-リデンフロライド（PVDF)系、ポリカーボネイト系、ポリエステル系、ポリアミド系、 芳香族ポリアミド系、塩ビ系等の各種材料力も成るものが使用できる。中でも取扱性 や加工特性等を考慮すると、 ABS榭脂系、ポリスチレン系、ポリオレフイン系、ポリ力 ーボネイト系、ポリスルフォン系が好ましい。
[0021] 濾過フィルター 13の濾材としては、特に指定はないが、微生物及び細菌を含む微 粒状体の濾過、除去を目的とした場合、濾過膜が好適であり、残留塩素ゃカビ臭、ト リハロメタンなどの有機化合物、溶解性金属の除去や、硬度の低下には、吸着材が 好適である。さらには、濾過膜と吸着材を組み合わせた状態で使用しても良い。
[0022] 図 3は、濾過フィルター 13に中空糸膜を用いたものである。
メインケース 17の内部には中空糸膜 20からなる浄ィ匕部が設けられている。この中空 糸膜 20はこの下部に設けられた榭脂層 21によって、メインケース 17或 ヽは浄水器 本体の首部 11に液密に一体固定され、原水受入側と浄水取水側とが液密に遮断さ れている。
[0023] メインケース 17の中で濾過フィルター 13部だけを脱着可能にすることもできる。この 場合、濾過フィルター交換時には、浄水フィルター装置そのものを交換するのではな く、濾過フィルターのみを交換すればよい。
[0024] ここで、前記中空糸膜は、以下に示すようなものである。
中空糸膜は、微生物及び細菌を含む 0. 01 m以上の粒状体の濾過、除去に好 適に使用されるものであり、この中空糸膜には種々の多孔質かつ管状の中空糸膜が 使用でき、例えば、セルロース系、ポリオレフイン（ポリエチレン、ポリプロピレン）系、 ポリビュルアルコール系、エチレン 'ビュルアルコール共重合系、ポリエーテル系、ポ リメタクリル酸メチル（PMMA)系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ四弗 化工チレン系、ポリビ-リデンフロライド（PVDF)系、ポリカーボネイト系、ポリエステ ル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系、等の各種材料力も成るものが使用できる。中 でも中空糸膜の取扱性やカ卩ェ特性等を考慮すると、ポリエチレンやポリプロピレン等 のポリオレフイン系の中空糸膜が好ましい。
[0025] また、中空糸膜の外径は、 20〜2000 μ m、孔径は 0. 01〜1 μ m、空孔率は 20 〜90%、中空糸膜の膜厚は 5〜300 mのものが好ましい。さらに孔径として、 AST M F316— 80や JIS K3832に準ずるバブルポイント測定方法（中空糸膜測定用 に一部変更）により測定した値で、 lOOkPa以上であることが最も好ましい。
[0026] また、中空糸膜は表面に親水基を有するもので、いわゆる恒久親水化中空糸膜 であることが望ましい。中空糸膜の表面が疎水性であると、供給水の自重水圧では 濾過通水が非常に困難となる。
中空糸膜の充填密度は、 20〜70%とすることにより、浄水フィルター装置 10にお ける通水速度を高めることができ、比較的多量の原水を短時間での浄ィ匕処理が可能 となる。
なお、中空糸膜の充填密度は、中空糸膜の固定部分における中空糸膜の垂直軸 に垂直な方向の断面積を S、中空糸膜 1本の外径断面積を A、中空糸膜の開口本数 を Fとしたときに、次式
充填密度 σ (%) ={ (AX F) /S}X 100
力 求められる。
中空糸膜の充填密度は、 30〜60%の範囲がより好ましぐ 40〜60%の範囲がよ り好ましい。
[0027] ボトル 2内の原水 26を浄水器本体 10内の濾過フィルター 13へ逐次供給出来るよ うにするためには、ボトル 2内へ空気を送り込むことが必要となる。空気がボトル 2内に 入り込まないと、ボトル 2内に原水が停滞し、浄水器本体 10に水が流れこまなくなる。 この濾過通水を阻害させると共に、濾過流量を減少させることを防ぐため、疎水性中 空糸膜と親水性中空糸膜を混在させた濾過フィルタ一とし、空気を取り込みながら濾 過をさせてもよい。
この時の親水性中空糸膜と疎水性中空糸膜の混在比率は、用途、タンク容量、タ ンク形状、浄水器本体の形状'形態、中空糸膜の存在形態'位置等の状況に応じ適 宜決めることが出来る。親水性中空糸膜 1の比率に対し、疎水性中空糸膜を 0. 01〜 0. 8混在させればよい。水濾過流量を優先させる場合は、疎水性中空糸膜を 0. 01 〜0. 5にすることが好ましぐ空気取込を優先させる場合は、 0. 1〜0. 8混在させる ことが好ましい。
[0028] さらに、本件浄水器本体 10は、ボトル 2内の原水 26の自重重力を駆動力として濾 過するため、ボトル 2内の原水 26の容量が減少してきた場合、自ずと濾過圧力は減 少し、濾過時間が長くなる。またボトル 2内の容量が大きい場合、ボトル 2内への空気 取入れが円滑に作動しな 、場合がある。
これらの問題を解消するために、浄水フィルター装置に手動或いは電動にてポンプ 等の装置（図示せず)を配置することにより、エアを強制的にボトル 2内に送り込みボト ル内の圧力を上昇させて、濾過時間を稼ぐことも出来る。さらには、逆に手動或いは 電動にて吸引する装置を配置することにより濾過時間を短縮させることも出来る。
[0029] 図 4は、濾過フィルター 13に吸着材を用いたものである。
メインケース 17の内部には吸着材 22からなる浄ィ匕部が設けられて 、る。フィルター 23をこの吸着材 22の上流側と下流側にそれぞれ設けることにより、メインケース 17の 外部へ吸着材 22が流出することを防止する。
フィルター 23としては、ポリプロピレンやポリエステル等からなる不織布フィルター 、金属 ·セラミック ·プラスチック等の粉末を熱および圧力により粉末同士を直接接着 した焼結フィルター、メンブレンフィルター、繊維をワインドしたフィルター、プラスチッ タスを発砲させ比較的緻密な孔径をもたせたフィルター、金属やナイロンカゝらなるメッ シュフィルタ一等、吸着材 22の流出を防げるものであれば何れをも用いる事が出来、 又、複数を組み合わせて使用しても良い。
なお、フィルター 23は必ずしも設けなければならないわけではない。特に吸着材 に成形材を用いた場合には、フィルター 23を設けなくても良い。
[0030] フィルター 23の孔径は、細かいと目詰まりがし易やすぐ粗いと吸着材が流出して しまうので、孔径 0. 1 /ζ πι〜0. 3mmが好ましい。フィルター 23の開口率は 40%〜9 5%が好ましぐ 50%〜78%の範囲がより好ましい
又、フィルター 23の層が厚すぎると流量低下の要因となるので、 30mm以下が好ま しぐより好ましくは 10mm以下、更に好ましくは 5mm以下、更により好ましくは 3mm 以下であり 0. 1mm以上であることが好ましい。
[0031] 尚、前記フィルター 23そのものを吸着材 22と一体ィ匕した形態とすることもできる。
例えば繊維状活性炭やイオン交換繊維等を不織布状にしたものを使用すると、濾材 としてより効果的で好ま ヽ。
[0032] 吸着材 22としては、粉末状吸着材、この粉末吸着材を造粒した粒状吸着材、繊 維状吸着材などが挙げられる。このような吸着材としては、例えば、天然物系吸着材 (天然ゼォライト、銀ゼオライト、酸性白土等）、合成物系吸着材 (合成ゼォライト、ヒド ロキシアパタイト、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル系吸着材、多 孔質ガラス、珪酸チタニウム等)等の無機質吸着材、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊 維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成型活性炭、成型活性炭、分子吸着榭脂、合 成物系粒状活性炭、イオン交換榭脂、イオン交換繊維、キレート榭脂、キレート繊維 、高吸収性榭脂、高吸水性繊維、吸油性榭脂、吸油材などの有機系吸着材等、公 知のものが挙げられる。
[0033] 中でも、原水中の残留塩素ゃカビ臭、トリノ、ロメタンなどの有機化合物の吸着力に 優れた活性炭や、溶解性金属の吸着や硬度低下に優れたイオン交換榭脂や、合成 物系吸着材が好適に用いられる。
活性炭の中でも被濾過液との接触面積が大きぐ吸着性、通水性が高いことから 、粒状活性炭や繊維状活性炭が好適に用いられる。
活性炭としては、植物質 (木材、セルロース、のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等） 、石炭質 (泥炭、亜炭、褐炭炭、瀝青炭、無煙炭、タール等)、石油質 (石油残查、硫 酸スラッジ、オイルカーボン等）、パルプ廃液、合成樹脂などを炭化し、必要に応じて ガス賦活 (塩ィ匕カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソ一 ダ、 KOH等）したものなどが挙げられる。繊維状活性炭としては、ポリアクリロニトリル (PAN)、セルロース、フエノール、石炭系ピッチを原料にしたプレカーサを炭化し、 賦活したものなどが挙げられる。
[0034] 活性炭の形態としては、粉末状活性炭、この粉末状活性炭を造粒した粒状活性 炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、粉末及び Z又は粒状活性炭をバインダーにて固 めた成型活性炭などが使用できる。中でも、取扱性、コスト面から粒状活性炭が好適 に用いられる。活性炭としては、充填密度 0. 1〜0. 7gZml、ヨウ素吸着量 800〜40 OOmgZg、粒度 0. 075〜6. 3mmの性状を持つものが好ましい。
さらには、吸着材が、抗菌機能を有する吸着材を含むとより衛生的であるため好ま しい。抗菌機能を有する吸着材としては、例えば、活性炭に銀を付着及び Z又は混 合したものが挙げられる。
[0035] また、除去対象とする有機物によっては、マイクロポア、トランジショナル、マクロポ ァの各々の活性炭細孔孔径の比率を調整し、それぞれの除去能力を最大限に発揮 するポアサイズに調整した活性炭を使用することが好ま ヽ。ポアサイズを調整した 活性炭は単独で使用しても、通常の活性炭とブレンドさせて使用してもよい。
[0036] 例えば、トリノ、ロメタンを除去対象とする場合には、マクロポアの比率が低くマイク 口ポアの比率が高！、活性炭を使用することが好ま 、。
活性炭は、単独で用いてもよいし、前述の吸着材と併用することもできる。例えば、 鉛等を除去する吸着材として、珪酸チタニウム、ヒドロキシアパタイト、ゼライト、モレキ ユラーシーブ、キレート榭脂などを別の層として充填するか、あるいは混合して充填し たり、バインダーにて活性炭に添着させたりして使用することもできる。
また、高度の高い水を軟水化する場合、陽イオン交換樹脂が好適に用いられる。あ るいは、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素等を除去するために、陰イオン交換榭脂を使用 することちでさる。
[0037] 図 5は、濾過フィルター 13に、前記吸着材と前記中空糸膜の双方を設けたもので ある。
これにより、微生物及び細菌を含む微粒状体の濾過、除去と、残留塩素やカビ臭
、トリノ、ロメタンなどの有機化合物や、溶解性金属の除去と、硬度の低下を行えるた め、浄水器としては、より好適である。
この場合、吸着材、中空糸膜のどちらを上流側に配しても良いが、吸着材部分に おける雑菌等の繁殖を考慮すると、図 5のように、吸着材を上流側 (ボトル側）に、中 空糸膜を下流側 (飲水器側）に配するのがより好ま 、。
[0038] したがって、上述した第一の実施の形態によれば、飲水器 1本体とボトル 2の接続 部分に、浄水器本体 10を着脱自在に接続可能としたことで、従来の飲水器に容易に 浄水機能を付加することができるため、衛生的で安全な飲用水を容易かつ安価に、 し力も十分な容量を得ることが可能となる。
[0039] 図 6〜図 9に示すのはこの発明の第二の実施の形態であり、この第二の実施の形 態は、上述した第一の実施の形態が、飲水器本体 1の凹部 5とボトル 2の首部 7に着 脱可能な別体形状であるのに対し、内部に濾過フィルターを有し、ボトル 2の首部 7 に挿入可能な突起状の浄水器本体 24を、飲水器 1の凹部 5の底部に配し、突起状 部 6の代わりに、着脱自在に配したものである。
[0040] 突起状の浄水器本体 24は、飲水器 1の凹部 5にボトル 2の首部 7が挿入される際、 ボトル 2の嵌合孔 8に挿入され、ボトル水導入孔 25よりボトル 2内部のボトル水を、飲 水器突起状浄水器 24本体内部に導入する。
飲水器突起状浄水器 24には、 1以上の原水導入孔 25が周囲に配置され、この孔 を通して原水は、濾過フィルター 13により濾過される。
第一の実施形態のように、突起状の浄水器本体 24の内部に濾過フィルター 13を 任意に配置することが出来る。図 6に示した部分に濾過フィルター 13を配置する。具 体的には、中空糸膜 20のみを配置した場合を図 7に、上下のフィルター 23の間に吸 着材 22を装填した場合を図 8に、フィルター 23と吸着材 22と中空糸膜 20とを組合せ た事例を図 9に示した。原水が突起状の浄水器本体 24内部を通過する際、この濾過 フィルター 13を通過して原水は濾過され、衛生的で安全な飲用水を容易に得ること が可能となる。
し力も、第一の実施の形態と比較して、飲水器本体 1の凹部 5の底部に配された突 起状部 6を突起状の浄水器本体 24に置き換えるだけで済むため、より容易にかつ安 価に飲水器本体 1へ浄水機能を付加することが可能となる。
さらには、浄水器本体 10と突起状の浄水器本体 24を組合せた形態で使用してもよ い。浄水器本体 10に採用する濾材と突起状の浄水器本体 24に採用する濾材を目 的に応じて組合すことにより、より消費者の好みに応じた安全な水を得ることが出来る
[0041] 図 7は濾過フィルタ一として、中空糸膜を使用したものである。
図 8は濾過フィルタ一として、吸着材を使用したものである。
図 9は濾過フィルタ一として、中空糸膜と吸着材を使用したものである。 尚、濾過フィルターの構成については前述の第一の実施の形態と同様であるため 、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
[0042] 図 10〜図 11に示すのはこの発明の第三の実施の形態であり、この第三の実施の 形態は、上述した第一の実施の形態が、ボトル支持台 4を有する飲水器本体 1の凹 部 5とボトル 2の首部 7に着脱可能な別体形状であるのに対し、内部に濾過フィルタ 一を有し、ボトル 2の首部 7に挿入可能な浄水器本体 28を、飲水器 1の上部に配し、 飲水器 1と着脱自在に配したものである。
[0043] 浄水器本体 25は、浄水器本体 28の凹部 5にボトル 2の首部 7が挿入される際、ボト ル 2の嵌合孔 8に挿入され、ボトル水導入孔 19よりボトル 2内部のボトル水を、浄水器 本体 28に導入する。
本実施形態においても第一の実施形態のように、浄水器本体 28の内部に濾過フィ ルター 13を任意に配置することが出来る。具体的には、突起状の下部に濾過フィル ター 13を配置した場合を図 10に、突起状部に濾過フィルターを配置した場合を図 1 1に示した。原水が浄水器本体 28内部を通過する際、この濾過フィルター 13を通過 して原水は濾過され、衛生的で安全な飲用水を容易に得ることが可能となる。
[0044] したがって、上述した第一カゝら第三の実施の形態によれば、通常市販されているボ トルの原水を、家庭内で容易に浄水にすることが可能であるため、衛生的かつ安全 な飲用水を、必要十分に手軽に得ることが可能となるのである。
産業上の利用可能性
[0045] 本願発明によれば、従来の飲水器に容易に浄水機能を付加することができるため 、衛生的で安全な飲用水を、多量にかつ容易に得ることができる。
また、着脱自在に接続可能としたことで、簡単に交換を行うことが可能である。 また、中空糸膜を使用することにより細菌や微粒子をカットでき、より衛生的な飲用水 を得ることができ、さらに、空気取り込みのために疎水性中空糸を混在させることによ り、自重濾過でも中空糸膜の圧損による流量低下を押さえることができ、短時間で十 分な濾過量を確保することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 原水を貯蔵するボトルと、前記ボトルの首部を挿入可能な凹部を有する飲水器本体 力 なる飲水器に着脱可能な浄水器であって、前記凹部と前記首部との間に配され ることを特徴とする浄水器。
[2] 原水を貯蔵するボトルの首部を挿入可能な凹部と、前記凹部の底部に配され、前 記ボトルの内部に挿入可能な突起状部と、飲水器本体の凹部に挿入可能な首部と を有し、且つ、原水を貯蔵するボトルの首部と飲水器本体の凹部の底部に配された 突起状部とを連通させる水路の途中に、濾過フィルターを有する請求項 1記載の浄 水器。
[3] 原水を貯蔵するボトルと、前記ボトルの首部を挿入可能な凹部を有する飲水器本 体力もなる飲水器に、着脱可能な浄水器であって、前記凹部の底部に配され、前記 ボトル内部に挿入可能な突起状部の内部に濾過フィルターを有する浄水器。
[4] 原水を貯蔵するボトルの首部を挿入可能な凹部を有する、飲水器と着脱可能な浄水 器であって、原水を貯蔵するボトルの首部と浄水器本体の凹部の底部に配された突 起状部とを連通させ飲水器に至る水路の途中に、濾過フィルターを有する浄水器。
[5] 濾過フィルターに中空糸膜を使用したことを特徴とする請求項 2〜4記載の浄水器
[6] 中空糸膜が親水性中空糸膜である請求項 5記載の浄水器。
[7] 濾過フィルターに、水は通さな 、が、空気を通す部材を設けた請求項 2〜4記載 の浄水器。
[8] 水は通さないが、空気を通す部材が、疎水性中空糸膜である請求項 7記載の浄 水器。
[9] 加圧又は吸引装置を備えた請求項 1〜4記載の浄水器。
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