WO2012032965A1 - 浄水カートリッジ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a water purification cartridge and a water purifier provided with the same.
- a so-called pot type is known as a water purifier equipped with a water purification cartridge.
- This pot-type water purifier has a structure in which a water purification cartridge is interposed between a raw water storage part located on the upper side and a purified water storage part located on the lower side. The raw water stored in the raw water storage part flows into the purified water storage part through the water purification cartridge by its own weight, and is purified in the water purification cartridge.
- a water purification cartridge installed in a pot type water purifier for example, one described in Patent Document 1 can be cited.
- Fig. 9 shows an example of a conventional water purification cartridge.
- an adsorbent 1001 and a hollow fiber membrane 1009 are arranged in a container as a filter medium.
- the container is mainly composed of a cylindrical case body 1002b that opens upward and accommodates a filter medium, and a cylindrical lid 1002a that closes the upper opening of the cylindrical case body 1002b.
- the cylindrical lid 1002a constitutes a space 1003 serving as an air collecting portion in the container, and an air outlet 1006 for discharging bubbles generated in the water purification cartridge is provided at the upper center of the cylindrical lid 1002a.
- a raw water inlet 1004 is provided on the side surface of the cylindrical lid 1002a.
- the hollow fiber membrane 1009 is fixed in the container by a potting resin 1010, and a purified water discharge port 1007 of purified water obtained by passing through the filter medium is provided below the potting resin 1010.
- FIG. 10 shows a schematic diagram of a pot-type water purifier 2000 including the water purification cartridge 1000 shown in FIG.
- the water purifier 2000 includes an inner container 2002 that configures the raw water storage unit 2004 and an outer container 2001 that configures the purified water storage unit 2003.
- the inner container 2002 has a cartridge housing portion 2002b, and the water purification cartridge 1000 is disposed in the cartridge housing portion 2002b.
- the raw water stored in the raw water storage part 2004 flows into the water purification cartridge from the raw water inlet and is purified through the water purification part in which the filter medium is arranged by its own weight.
- the obtained purified water flows from the purified water discharge port to the purified water storage unit 2003.
- the internal filter medium may leak from the raw water inlet when the water purification cartridge is transported.
- the water purification cartridge cannot be placed in close contact with the cartridge housing part, and the raw water flows out from the raw water storage part to the purified water storage part without passing through the inside of the water purification cartridge. Can be considered. Therefore, it is necessary to take protective measures to prevent fine powder from adhering to the fitting portion.
- Measures for such fine powder include, for example, covering the raw water supply port with a resin sheet or the like so that the fine powder does not leak to the outside. Moreover, even when fine powder leaks out, it can be mentioned that the fine powder is prevented from adhering to the fitting portion depending on the way of packing. However, these measures tend to increase packaging, and a water purification cartridge that can more easily take measures against fine powders has been demanded from an environmental point of view.
- an object of the present invention is to provide a water purification cartridge capable of easily taking measures against fine powder.
- the present invention is a water purification cartridge that is disposed between a raw water storage section and a purified water storage section of a water purifier and purifies raw water using a filter medium, and the container for storing the filter medium is directed to the inside on the upper surface.
- the water purification cartridge has a recessed portion that is recessed and has a raw water inlet for introducing the raw water into at least a side surface of the concave portion.
- this invention is a water purifier provided with the said water purification cartridge.
- the present invention relates to a water purification cartridge that is disposed between a raw water storage section and a purified water storage section of a water purifier and purifies the raw water using a filter medium.
- the container for storing the filter medium has a concave portion recessed toward the inside on the upper surface, and a raw water inlet for introducing the raw water into the inside is formed on at least a side surface of the concave portion. Yes. By setting it as such a structure, raw
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the water purification cartridge of the present invention.
- the up-down direction of the water purification cartridge is described on the basis of the state arrange
- a water purification cartridge 100 has a container 102 that accommodates an adsorbent 101 as a filter medium for purifying raw water.
- a concave portion 103 is formed on the upper surface of the container 102, and a raw water inlet 104 for introducing raw water into the inside is formed on the side surface 103 a of the concave portion.
- the recess 103 is formed in the vicinity of the center of the upper surface of the container 102 so as to be recessed toward the inside of the container.
- an air discharge port 106 for discharging air such as bubbles generated in the container 102 to the outside is provided on the upper surface of the container 102. That is, the container 102 has the air discharge port 106 in the upper part of the space 105 formed between the concave side surface 103 a and the outer wall that forms the side surface of the container 102. Air such as bubbles generated in the container 102 accumulates in the space 105 between the side surface 103a of the recess and the outer side wall of the container 102, and is discharged outside through the air discharge port 106.
- the adsorbent 101 as a filter medium is disposed in the container 102 and below the bottom surface 103b of the recess.
- the adsorbent 101 is disposed in the container 102 by a partition wall 108 through which purified water can pass and can hold the adsorbent in the container.
- a purified water discharge port 107 for discharging purified water obtained by passing raw water through the adsorbent 101 is provided at the lower part of the container 102.
- Raw water enters the container 102 from the raw water inlet 104 formed in the concave side surface 103a.
- the raw water that has entered the container 102 flows downward due to its own weight and is purified by the adsorbent 101.
- the purified water from which the raw water is obtained through the adsorbent 101 flows out from the purified water discharge port 107 to the purified water storage section of the water purifier.
- the raw water can be gently supplied into the container.
- the filter medium is a material having a function of purifying raw water, and examples thereof include an adsorbent and a hollow fiber membrane.
- the adsorbent examples include a powder adsorbent, a granular adsorbent granulated from the powder adsorbent, or a fibrous adsorbent.
- adsorbents include natural product-based adsorbents (natural zeolite, silver zeolite, acidic clay, etc.) or synthetic-based adsorbents (synthetic zeolite, bacterial adsorption polymer, phosphate rock, molecular sieve, silica gel, silica And inorganic adsorbents such as alumina gel and porous glass.
- the activated carbon examples include powdered activated carbon, granular activated carbon, fibrous activated carbon, block activated carbon, extruded activated carbon, molded activated carbon, synthetic granular activated carbon, and synthetic activated carbon. Examples thereof include fibrous activated carbon.
- an organic adsorbent can also be used as the adsorbent.
- the organic adsorbent include molecular adsorption resins, ion exchange resins, ion exchange fibers, chelate resins, and chelate fibers. , Superabsorbent resin, superabsorbent resin, oil absorbent resin, oil absorbent and the like.
- activated carbon having excellent adsorptive power for organic compounds such as residual chlorine, mold odor, and trihalomethane in raw water is preferably used.
- the particle diameter at which the mass on the integrated sieve is 95% is 0.4 mm or more.
- the activated carbon those having properties with a packing density of 0.1 to 0.5 g / ml, an iodine adsorption amount of 800 to 4000 mg / g, and a particle size of 0.075 to 6.3 mm are preferable. Moreover, when silver is mixed with the activated carbon, the growth of bacteria and microorganisms can be suppressed.
- the mass of the activated carbon in the water purification cartridge can be in the range of 10 to 200 g, for example.
- the water purification cartridge may have a hollow fiber membrane 109 as a filter medium in addition to the adsorbent.
- the hollow fiber membrane 109 is fixed in the container using a potting resin 110 at the lower end of the container 102, and the end of the hollow fiber membrane 109 is opposite to the surface on the side where the potting resin filter medium is disposed. Open to the surface side.
- the potting resin 110 replaces the partition wall 108 in FIG.
- the arrangement of the adsorbent and the hollow fiber membrane is preferably a filter medium on the upstream side and a hollow fiber membrane on the downstream side, as shown in FIG.
- the hollow fiber membrane is not particularly limited.
- cellulose polyolefin (polyethylene, polypropylene), polyvinyl alcohol, ethylene / vinyl alcohol copolymer, polyether, polymethyl methacrylate (PMMA) ), Polysulfone, polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), polycarbonate, polyester, polyamide, and aromatic polyamide.
- polyolefin-based hollow fiber membranes such as polyethylene and polypropylene are preferred.
- the hollow fiber membrane preferably has an outer diameter of 20 to 2000 ⁇ m, a pore diameter of 0.01 to 1 ⁇ m, a porosity of 20 to 90%, and a film thickness of 5 to 300 ⁇ m.
- the hollow fiber membrane is desirably a so-called hydrophilic hollow fiber membrane having a hydrophilic group on the surface.
- the recess 103 is formed on the upper surface of the container 102, and the raw water inlet 104 is formed on the side surface 103a of the recess.
- the raw water inlet is not particularly limited, but is preferably formed using a mesh member from the viewpoint of allowing raw water to pass through effectively and preventing the internal adsorbent from passing through or difficult to pass through.
- the material of the mesh member is not particularly limited.
- a material for the mesh member for example, a metal material or a resin material can be used. Further, it is preferable to use a mesh member having an opening smaller than the minimum particle size of the adsorbent.
- One or more raw water inlets can be provided on the side surface of the recess, and the opening is preferably enlarged so as not to hinder the filtration speed.
- the raw water inlet is preferably formed so that the lower end of the raw water inlet is at the same height as the bottom surface of the recess in order to introduce all the raw water in the raw water reservoir into the container.
- a space 105 is provided between the recess side surface 103a and the outer wall constituting the side surface of the container 102, and this space 105 serves as an air collecting portion for collecting air such as bubbles generated in the cartridge. .
- An air discharge port 106 for discharging the air accumulated in the space 105 is formed in the upper container portion of the space 105.
- the shape of the air outlet is not particularly limited, but may be, for example, a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape, and may be an indefinite shape.
- the shape of the air discharge port 106 can be selected as appropriate.
- the diameter of the air discharge port can be 0.6 mm or more.
- air can be quickly discharged outside.
- it can select in consideration of the magnitude
- the above-mentioned diameter means the diameter in the case of a circular shape, the long diameter in the case of an elliptical shape, the longest diagonal line in the case of a polygon, and the widest width in the case of an indefinite shape.
- the shape of the container is not particularly limited, and may be, for example, a cylindrical shape, an elliptical column shape, a polygonal column shape, or the like.
- a container has a recessed part in the upper surface, ie, the upper surface at the time of arrange
- the recess is preferably provided at the center of the upper surface. By providing the recess in the center of the upper surface, the raw water can be supplied more evenly inside the container.
- One or more air outlets can be provided in the upper part of the recess.
- the arrangement of the air discharge ports is not particularly limited, but when a plurality of air discharge ports are provided, the air discharge ports can be provided in the upper portion of the recess so that the distances between the adjacent air discharge ports are equal to each other.
- 2 to 10 air outlets can be provided, 3 to 8 are preferably provided, and 4 to 6 are more preferably provided.
- the bottom surface 103b of the recess can reduce the bias of the filter medium accommodated in the container. For example, even when the cartridge is inclined, the bottom surface of the recess can reduce the bias of the filter medium, so that the occurrence of a short path can be suppressed. Moreover, since the unevenness of the filter medium can be reduced, the filter medium is less likely to come into contact with the raw water inlet, and the fine powder is less likely to leak from the raw water inlet.
- the difference between the outer diameter of the bottom surface of the recess and the inner diameter of the outer wall of the container is preferably 4 mm to 20 mm, more preferably 6 mm to 8 mm.
- the size (or volume) of the recess and the size (or volume) of the air collection unit can be selected as appropriate.
- the recessed part is formed smaller than the structure of FIG.
- the depth of the recess is preferably 20 mm or more, and more preferably 30 mm or more.
- the raw water inlet of the concave portion is disposed 10 mm or more from the bottom surface of the concave portion.
- FIG. 7 shows a configuration example of a water purifier provided with the water purification cartridge of the present invention.
- the water purifier 200 shown in FIG. 7 is a so-called pot type water purifier.
- the water purifier 200 is supplied with raw water such as tap water and stored therein, a water purification cartridge 100 attached to the bottom of the raw water storage unit 204, and the raw water storage unit 204 and the water purification cartridge 100 below. It forms a main body with the clean water storage part 203 located.
- the raw water stored in the raw water storage unit 204 is purified when passing through the purified water cartridge 100 by its own weight, and flows down to the purified water storage unit 203.
- the water purifier 200 includes a bottomed cylindrical outer container 201 having an open upper end, and a bottomed cylindrical inner container 202 having an open upper end that is inserted from the upper end opening of the outer container 201 and disposed in the outer container 201. It has.
- the inner container 202 is arranged at a depth of about half or less than the outer container 201, and the contents of the inner container 202 are fitted to the upper half of the outer container 201 without any gaps except for the predetermined gap 205.
- the raw water storage unit 204 is formed in the vessel 202.
- a purified water storage unit 203 is provided between the bottom wall 202 a of the inner container 202 and the bottom wall 201 a of the outer container 201.
- the gap 205 is formed so as to extend upward from the purified water storage unit 203 and functions as a pouring path when the purified water is poured.
- An upper lid portion 206 is fitted into the upper end opening of the inner container 202.
- the upper lid 206 may be provided with an openable / closable flap that opens a water supply port at the center and closes the water supply port from above.
- the opening formed at the upper end of the gap 205 functions as a spout, and a spout lid 207 is provided at the spout.
- the bottom wall 202a of the inner container is provided with a housing portion 202b for housing the water purification cartridge, and the bottom wall 202a of the inner container is formed with a gentle downward slope toward the housing portion 202b.
- the water purification cartridge housing portion 202b is recessed in the bottom wall 202a of the inner container toward the water purification storage portion.
- the water purification cartridge 100 is fitted into the housing portion 202b from above.
- the center of the bottom of the storage unit 202b is opened, and the raw water storage unit 204 and the purified water located below the storage unit 202b and the opening of the bottom, that is, through the water purification cartridge 100 attached to the storage unit 202b.
- the storage unit 203 communicates with the storage unit 203.
- the rising of fine powder can be suppressed.
- the water purification cartridge when the water purification cartridge is installed in the water purifier and the raw water is poured into the raw water storage part, the water flowing from the surroundings collides in the recess provided on the upper surface of the container, and the momentum of the water Can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the rising of the fine powder when the raw water is poured in without reducing the filtration performance such as the filtration processing speed.
- a container 102 of the water purification cartridge 100 contains a filter medium, and forms a cylindrical case body 102b constituting a water purification unit, an upper lid 102a that closes an upper opening of the case 102b, and a lower end of the case body 102b.
- the lower lid 102c is mainly configured.
- the upper lid 102a has a concave portion 103 having a circular cross-sectional shape in the center, and the concave portion 103 enters the case body 102b when the upper lid 102a is connected to the case body 102b by the upper connecting portion 112.
- the absorbent 101 can be packed and accommodated up to the vicinity of the bottom surface 103b of the recess.
- the connection between the upper lid 102a and the case body 102b is not particularly limited, but for example, adhesion or welding can be used.
- positions a filter medium is comprised by the bottom face 103b of a recessed part, and the wall surface of a case body.
- a space 105 is provided between the recess side surface 103 a and the wall surface of the case body, and air such as bubbles in the cartridge flows into the space 105, and a part of the upper lid 102 a located above the space 105. Air is discharged from an air discharge port 106 provided in the.
- the side surface 103a of the recess is provided with a raw water inlet 104 for introducing the raw water into the water purification unit in the cartridge.
- the raw water introduced into the inside from the raw water introduction port 104 reaches the water purification unit where the adsorbent 101 is disposed through the space 105 by its own weight.
- the raw water inlet 104 is formed using a mesh-like member, and has a structure that allows raw water to pass through but does not allow the adsorbent to pass through.
- a partition wall 108 is provided below the case body 102b so as to hold the adsorbent 101 in the case body and allow purified water to pass therethrough.
- the water purification unit in which the adsorbent 101 is disposed includes the above-described recess bottom surface 103b, a case body wall surface, and a partition wall 108.
- a lower lid 102c having a purified water discharge port 107 is provided at the lower opening of the case body 102b.
- the lower lid 102c is connected to the case body 102b by a lower connecting portion 113.
- the purified water purified by the adsorbent 101 is discharged outside through a purified water discharge port 107 provided at the center of the lower part 102c.
- the lower lid 102c is formed to have a gentle downward slope toward the purified water discharge port 107.
- a groove structure for installing the elastic body 111 such as a gasket is provided on the side surface of the upper lid 102a so that the elastic body 111 is fitted tightly.
- FIG.4 (b) the structural example of the water purification cartridge incorporating a hollow fiber membrane is shown.
- the potting resin 110 has a function instead of the partition wall in FIG.
- the raw water inlet can also be provided on the bottom surface of the recess.
- the raw water inlet hereinafter also referred to as the first raw water inlet
- the raw water inlet hereinafter also referred to as the second raw water inlet
- Schematic of the water purification cartridge which has 104b is shown.
- the raw water inlet may be provided also on the bottom surface of the concave portion, and with such a configuration, raw water can be effectively supplied to the adsorbent below the concave bottom surface, Filtration efficiency can be increased.
- the raw water inlet can be 1 or more, and is preferably formed using a mesh member.
- FIG. 6 shows a schematic view of a water purification cartridge having a raw water inlet 104c (hereinafter also referred to as a third raw water inlet) provided on the side surface of the outer wall of the container in addition to the raw water inlet 104a provided on the side surface of the recess. .
- a third raw water introduction port may be provided on the side surface of the container.
- FIG. 8 shows a schematic diagram in which the water purification cartridge of the present embodiment is mounted on the water purifier 300.
- the third raw water inlet 104c is preferably formed at the height of the first raw water inlet 104a. Moreover, it is preferable that the lower end part of the 3rd raw
- the water purification cartridge of this embodiment is mounted in the water purifier so that the height of the upper end opening of the accommodating portion 302b and the lower end portion of the third raw water inlet 104c are the same.
- the water poured into the raw water reservoir 304 is supplied into the container from the first raw water inlet 104a and the third raw water inlet 104c.
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Abstract
本発明は、微粉対策を簡便に行う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。 本発明は、浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置されて原水を濾材を用いて浄化する浄水カートリッジであって、前記濾材を収容する容器は、上面に内部に向かって窪んだ凹部を有し、該凹部の側面に前記原水を内部に導入するための原水導入口が形成されている浄水カートリッジである。
Description
本発明は、浄水カートリッジ及びこれを備えた浄水器に関する。
浄水カートリッジを備えた浄水器として、いわゆるポット型のものが知られている。このポット型の浄水器は、上側に位置する原水貯留部と、下側に位置する浄水貯留部との間に浄水カートリッジを介在させる構造になっている。原水貯留部に貯留される原水は自重により浄水カートリッジを通って浄水貯留部に流れ、浄水カートリッジ内にて浄化される。ポット型の浄水器に設置する浄水カートリッジとしては、例えば特許文献1に記載されるものが挙げられる。
従来の浄水カートリッジとして、図9に例を示す。浄水カートリッジ1000は、濾材として吸着剤1001と中空糸膜1009とが容器内に配置されている。容器は、上方が開口し、濾材を収容する筒状のケース体1002bと、この筒状ケース体1002bの上部開口を塞ぐ円筒状蓋1002aと、から主に構成されている。円筒状蓋1002aは容器内に空気捕集部となる空間1003を構成し、円筒状蓋1002aの上側中央には浄水カートリッジ内に発生する気泡を排出するための空気排出口1006が設けられている。また、円筒状蓋1002aの側面には、原水導入口1004が設けられている。また、中空糸膜1009はポッティング樹脂1010によって容器内に固定されており、ポッティング樹脂1010の下方には、濾材を通過して得られた浄水の浄水排出口1007が設けられている。
また、図10に、図9に示した浄水カートリッジ1000を備えるポット型の浄水器2000の概略図を示す。浄水器2000は、原水貯留部2004を構成する内容器2002と、浄水貯留部2003を構成する外容器2001とを有する。内容器2002はカートリッジ収容部2002bを有し、浄水カートリッジ1000はこのカートリッジ収容部2002bに配置されている。原水貯留部2004に溜められている原水は原水導入口から浄水カートリッジ内に流れ込み、自重により濾材が配置されている浄水部を通って浄化される。得られた浄水は、浄水排出口から浄水貯留部2003に流れる。
しかし、一般的に、浄水カートリッジの輸送時などにおいて、原水導入口から内部の濾材が漏れ出す場合がある。漏れ出した濾材が浄水カートリッジの嵌合部に付着すると、カートリッジ収容部に密着させて浄水カートリッジを配置できず、原水が浄水カートリッジの内部を通らずに原水貯留部から浄水貯留部に流出する場合が考えられる。そのため、微粉の嵌合部への付着を防止するような保護対策をとる必要がある。
このような微粉対策としては、例えば、微粉が外部に漏れ出ないように原水供給口を樹脂シート等で被覆することが挙げられる。また、微粉が漏れ出た場合でも、梱包の仕方によって微粉の嵌合部への付着を防ぐことが挙げられる。しかし、これらの対策では包装が多くなる傾向があり、環境の観点からもより簡便に微粉対策を行うことができる浄水カートリッジが求められていた。
そこで、本発明は、微粉対策を簡便に行う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。
そこで、本発明は、浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置されて原水を濾材を用いて浄化する浄水カートリッジであって、前記濾材を収容する容器は、上面に内部に向かって窪んだ凹部を有し、該凹部の少なくとも側面に前記原水を内部に導入するための原水導入口が形成されている浄水カートリッジである。
また、本発明は上記浄水カートリッジを備える浄水器である。
本発明の構成とすることにより、嵌合部への微粉付着を防止するための保護対策が取り易く、安価で高品質なカートリッジを得ることができる。
本発明は、浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置されて原水を濾材を用いて浄化する浄水カートリッジに関する。また、本発明の浄水カートリッジにおいて、濾材を収容する容器は、上面に内部に向かって窪んだ凹部を有し、該凹部の少なくとも側面に原水を内部に導入するための原水導入口が形成されている。このような構成とすることにより、原水を容器内部に穏やかに供給することができる。
以下、本発明の浄水カートリッジについて、図1を用いて詳細に説明する。図1は本発明の浄水カートリッジの構成を説明するための概略断面図である。なお、本明細書において、浄水器に配置した状態を基準にして浄水カートリッジの上下方向を記載している。
図1において、浄水カートリッジ100は、原水を浄水するため濾材として吸着剤101を内部に収容する容器102を有する。容器102の上面には凹部103が形成されており、凹部の側面103aには原水を内部に導入するための原水導入口104が形成されている。凹部103は、容器102の上面の中央付近に、容器内に向かって凹んで形成されている。
また、容器102の上面には、容器102内で発生した気泡等の空気を外に排出するための空気排出口106が設けられている。つまり、容器102は、凹部側面103aと容器102の側面を構成する外壁との間に形成される空間105の上側部分に空気排出口106を有する。容器102内で発生した気泡等の空気は、凹部側面103aと容器102の側面外壁との間の空間105に溜まり、空気排出口106から外に排出される。
また、濾材としての吸着剤101は、容器102内であって凹部底面103bの下側に配置されている。吸着剤101は、浄水が通過でき、吸着剤を容器内に保持可能な隔壁108によって容器102内に配置されている。
また、容器102の下部には、原水が吸着剤101を通過して得られた浄水を排出する浄水排出口107が設けられている。
原水は、凹部側面103aに形成された原水導入口104から容器102内に入り込む。容器102内に入った原水は、自重によって下方に流れ、吸着剤101によって浄化される。原水が吸着剤101を通って得られた浄水は、浄水排出口107から浄水器の浄水貯留部に流れ出る。
本発明では、容器102の上面に凹部を形成し、凹部の側面に原水導入口を設けることにより、容器内部に穏やかに原水を供給することができる。
本発明の効果についてより具体的に以下に説明する。内部濾材の微粉付着を防止した、高品質のカートリッジを提供するためには、例えば、特許文献1に記載の浄水カートリッジの場合、容器の側面の上側全周に設けられた原水供給口全て、もしくは、外周に設けられた濾過容器の嵌合部を保護する必要がある。それに対し、本発明の構成では天面(平面)を保護すればよい。つまり、凹部から微粉が漏れ出ないように凹部の上側をシール等で覆えばよい。
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
濾材としては、原水を浄化する機能を有する材料であり、例えば、吸着剤や中空糸膜等を挙げることができる。
吸着剤としては、粉末状吸着剤若しくは該粉末状吸着剤を造粒した粒状吸着剤、又は繊維状吸着剤等が挙げられる。このような吸着剤としては、例えば、天然物系吸着剤(天然ゼオライト、銀ゼオライト、酸性白土等)、又は合成物系吸着剤(合成ゼオライト、細菌吸着ポリマー、リン鉱石、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル、多孔質ガラス等)等の無機系吸着剤が挙げられる。また、吸着剤として、活性炭を用いることが好ましく、活性炭としては、例えば、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成形活性炭、成形活性炭、合成物系粒状活性炭、合成物系繊維状活性炭等が挙げられる。また、吸着剤として、無機系吸着剤の他にも有機系吸着剤を用いることもでき、有機系吸着剤としては、例えば、分子吸着樹脂、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、高吸収性樹脂、高吸水性樹脂、吸油性樹脂、吸油剤等が挙げられる。これらの中でも、原水中の残留塩素やカビ臭、トリハロメタンなどの有機化合物の吸着力に優れた活性炭が好適に用いられる。
吸着剤は、一般的に、細かいほど比表面積が大きく、反応測度が速くなるため浄化能力が高くなる。しかし、細かすぎると空気排出口や原水導入口から漏れ出易くなる。そのため、粒状の吸着剤の場合、積算ふるい上質量が95%となる粒径が0.4mm以上であることが好ましい。
活性炭としては、充填密度0.1~0.5g/ml、ヨウ素吸着量800~4000mg/g、粒度0.075~6.3mmの性状を有するものが好ましい。また、活性炭に銀が混合されていると、細菌や微生物の繁殖を抑制することができる。
吸着剤として活性炭を用いる場合、浄水カートリッジ内の活性炭の質量は例えば10~200gの範囲とすることができる。
図2に示すように、浄水カートリッジは、濾材として、吸着剤に加えて中空糸膜109を有してもよい。図2において、容器102の下端にポッティング樹脂110を用いて中空糸膜109が容器内に固定されており、中空糸膜109の端部がポッティング樹脂の濾材が配置される側の面と反対の面側に開口している。ポッティング樹脂110を用いる場合、ポッティング樹脂110が図1の隔壁108の代わりになる。
吸着剤と中空糸膜の配置は、図2に示すように、上流側に濾材、下流側に中空糸膜とすることが好ましい。
中空糸膜としては、特に限定されるものではないが、例えば、セルロース系、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン)系、ポリビニルアルコール系、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ四弗化エチレン(テフロン(登録商標))系、ポリカーボネイト系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系などの各種材料からなるものが挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の取扱い性や加工特性等、更には廃棄時に焼却可能であることなどを考慮すると、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の中空糸膜が好ましい。
また、特に限定されるものではないが、中空糸膜について、外径は20~2000μm、孔径は0.01~1μm、空孔率は20~90%、膜厚は5~300μmのものが好ましい。また、中空糸膜は表面に親水基を有する、いわゆる親水化中空糸膜であることが望ましい。
上述のように、容器102の上面には凹部103が形成され、凹部側面103aに原水導入口104が形成される。
原水導入口としては、特に限定されるものではないが、原水を有効に通過させ、内部の吸着剤を通過させない又は通過させ難い観点から、メッシュ状部材を用いて形成することが好ましい。メッシュ状部材の材料は、特に限定されるものではない。メッシュ状部材の材料としては、例えば、金属材料や樹脂材料を用いることができる。また、吸着剤の最小粒径よりも小さい開口を有するメッシュ状部材を用いることが好ましい。
原水導入口は、凹部の側面に1以上設けることができ、濾過スピードを妨げないよう、開口部は大きくする方が好ましい。また、原水導入口は、原水貯留部の原水を全て容器内に導入するため、その下端が凹部の底面と同じ高さになるように形成することが好ましい。
また、凹部側面103aと容器102の側面を構成する外壁との間には空間105が設けられており、この空間105がカートリッジ内に生じた気泡等の空気が集まる空気捕集部となっている。空間105の上側の容器部分には、この空間105に溜まった空気を排出するための空気排出口106が形成されている。
空気排出口の形状としては、特に制限されるものではないが、例えば、円形状、楕円形状、多角形状とすることができ、不定形状であってもよい。
空気排出口106の形状は適宜選択することができるが、例えば空気排出口の径は0.6mm以上とすることができる。空気排出口の径を0.6mm以上とすることにより、空気をすみやかに外に排出することができる。また、容器内に収容される吸着剤の大きさを考慮して選択することができる。なお、前述の径とは、円形状の場合は直径をいい、楕円形状の場合は長径、多角形の場合は最も長い対角線をいい、不定形の場合は最も広い幅をいう。
容器の形状としては、特に制限されるものではないが、例えば、円柱状、楕円柱状、多角柱状等とすることができる。また、容器は、その上面、つまり浄水器に配置した際の上側の面に凹部を有し、該凹部の側面には原水導入口が形成されている。凹部は上面の中央に設けられることが好ましい。上面の中央に凹部を設けることにより、より均等に容器内部に原水を供給することができる。また、容器の側面の形状と凹部の側面形状は同じ形状であることが好ましい。
空気排出口は、凹部の上段部分に1以上設けることができる。空気排出口の配置は、特に制限されるものではないが、空気排出口を複数設ける場合、それぞれ隣接する空気排出口の距離がそれぞれ等しくなるように、凹部の上段部分に設けることができる。空気排出口は、例えば2~10個設けることができ、3~8個設けることが好ましく、4~6個設けることがより好ましい。
また、凹部の底面103bは、容器内に収容する濾材の偏りを低減することもできる。例えばカートリッジが傾いた場合でも凹部の底面が濾材の偏りを低減することができるため、ショートパスの発生を抑制することができる。また、濾材の偏りも低減することができるため、原水導入口に濾材が接することが少なくなり、原水導入口から微粉が漏れ出ることも少なくなる。
より濾材の偏りを低減し、更にスムーズに濾過を行なう観点から、凹部の底面外径と容器外壁の内径との差を4mm~20mmとすることが好ましく、6mm~8mmとすることがより好ましい。
また、凹部の大きさ(又は体積)や、空気捕集部の大きさ(又は体積)は適宜選択することができる。例えば、図3に示す浄水カートリッジでは、図1の構成よりも凹部が小さく形成されている。
また、凹部の深さは20mm以上とすることが好ましく、30mm以上とすることがより好ましい。
また、凹部の原水導入口は、凹部の底面から10mm以上配することがより好ましい。
図7に、本発明の浄水カートリッジを備える浄水器の構成例を示す。
図7に示す浄水器200はいわゆるポット型浄水器である。浄水器200は、水道水等の原水を供給して貯留させておく原水貯留部204と、原水貯留部204の底部に装着される浄水カートリッジ100と、原水貯留部204及び浄水カートリッジ100の下方に位置する浄水貯留部203とで主体を成す。原水貯留部204内に貯留されていた原水は自重により浄水カートリッジ100を通過する際に浄化され、浄水貯留部203にまで流下する。
浄水器200は、上端が開口した有底筒型の外容器201と、外容器201の上端開口から挿入されて外容器201内に配置される上端が開口した有底筒型の内容器202とを具備している。内容器202は、外容器201の半分程度又はそれ以下の深さで配置されており、外容器201の上半部に対して所定の隙間205を除く部分で隙間なく嵌合することで、内容器202内に上記の原水貯留部204を形成している。また、内容器202の底壁202aと外容器201の底壁201aとの間に浄水貯留部203が設けられている。隙間205は浄水貯留部203から上方に延設されるように形成され、浄水を注ぐ際の注ぎ路として機能する。
内容器202の上端開口には、上蓋部206が嵌め込まれている。上蓋部206には、例えば、中央には給水口を開口させ、該給水口をその上方から塞ぐ開閉自在のフラップを設けることができる。
また、隙間205の上端に形成される開口は注ぎ口として機能し、該注ぎ口には注ぎ蓋207が設けられている。
内容器の底壁202aには浄水カートリッジを収容する収容部202bが設けられており、内容器の底壁202aはその収容部202bに向かって緩やかな下り傾斜に形成されている。浄水カートリッジの収容部202bは、内容器の底壁202aに浄水貯留部に向かって凹設されている。浄水カートリッジ100は、収容部202bに上方から嵌め込んで装着される。収容部202bの底部中央は開口させており、収容部202b及びこの底部の開口を介して、つまり収容部202bに装着される浄水カートリッジ100を介して、原水貯留部204とこの下方に位置する浄水貯留部203とが連通する構造となっている。
また、本発明では、微粉の舞い上がりを抑制することもできる。本発明の構成とすることにより、浄水カートリッジを浄水器に設置して原水を原水貯留部に流し込んだ際、容器の上面に設けた凹部において、周りから流れてきた水がぶつかり合い、水の勢いを低下させることができる。そのため、濾過処理スピード等の濾過性能を低下させることなく、原水を流し込んだ際の微粉の舞い上がりを抑えることができる。
(実施形態1)
浄水カートリッジの実施形態について図4を参照にして詳細に説明する。
浄水カートリッジの実施形態について図4を参照にして詳細に説明する。
図4において、浄水カートリッジ100の容器102は、濾材を収容し、浄水部を構成する筒状のケース体102bと、該ケース102bの上部開口を塞ぐ上部蓋102aと、前記ケース体102bの下端に配置される下部蓋102cと、から主に構成されている。
上部蓋102aは断面形状が円形の凹部103を中央に有し、上部蓋102aをケース体102bに上部連結部112で連結した際、凹部103がケース体102b内に入り込むように構成されている。
本実施形態では、上部蓋102aとケース体102bとの連結部を凹部の底面よりも上側に配置することにより、吸収剤101を凹部の底面103b付近まで詰めて収容することができる。上部蓋102aとケース体102bとの連結には、特に制限されるものではないが、例えば、接着や溶着を用いることができる。
本実施形態では、容器の上面を平面状のシール部材を被せることにより、原水導入口から微粉が漏れ出ても凹部103から出ることがなくなり、微粉が勘合部に付着することはない。したがって、嵌合部への微粉付着を防止するための保護対策を容易に行うことができる。
また、凹部の底面103bと、ケース体の壁面とで、濾材を配置する浄水部が構成される。また、凹部側面103aとケース体の壁面との間には空間105が設けられており、この空間105にカートリッジ内の気泡等の空気が流れ、空間105の上方に位置する上部蓋102aの一部に設けられた空気排出口106から空気が排出される。
また、凹部の側面103aには、原水をカートリッジ内の浄水部に導入するための原水導入口104が設けられている。原水導入口104から内部に導入された原水は、自重により空間105を通って吸着剤101が配置される浄水部に到達する。原水導入口104は、メッシュ状部材を用いて形成されており、原水は通過させるが吸着剤は通過させ難い構造となっている。
また、ケース体102bの下部には、吸着剤101をケース体内に保持し、かつ浄水が通過可能な隔壁108が設けられている。吸着剤101が配置される浄水部は、上述の凹部底面103bと、ケース体壁面と、隔壁108とで構成される。
ケース体102bの下部開口には、浄水排出口107を有する下部蓋102cが設けられている。下部蓋102cは下部連結部113でケース体102bと連結されている。下部102cの中央に設けられた浄水排出口107から吸着剤101により浄化された浄水が外に排出される。下部蓋102cは浄水排出口107に向かって緩やかな下り傾斜がつくように形成されている。
また、本実施形態では、上部蓋102aの側面に、ガスケット等の弾性体111を設置する溝部を設けて、弾性体111により密嵌させるシール構造としている。このようなシール構造を採用することにより、図7に示すように、内容器202のカートリッジ収容部202bに密嵌させた状態で収容することができる。
なお、図4(b)に、中空糸膜を内蔵する浄水カートリッジの構成例を示す。この構成では、ポッティング樹脂110が図4(a)における隔壁の代わりの機能を有する。
(実施形態2)
また、原水導入口は、凹部の底面にも設けることができる。図5に、凹部の側面に設ける原水導入口(以下、第1の原水導入口とも称す)104aに加えて、凹部の底面に設けた原水導入口(以下、第2の原水導入口とも称す)104bを有する浄水カートリッジの概略図を示す。図5に示すように、凹部の底面にも原水導入口を設けてもよく、このような構成とすることにより、凹部底面の下側の吸着剤にも有効に原水を供給することができ、濾過効率を上げることができる。凹部の底面に原水導入口を設ける場合、原水導入口は1以上とすることができ、メッシュ状部材を用いて形成することが好ましい。
また、原水導入口は、凹部の底面にも設けることができる。図5に、凹部の側面に設ける原水導入口(以下、第1の原水導入口とも称す)104aに加えて、凹部の底面に設けた原水導入口(以下、第2の原水導入口とも称す)104bを有する浄水カートリッジの概略図を示す。図5に示すように、凹部の底面にも原水導入口を設けてもよく、このような構成とすることにより、凹部底面の下側の吸着剤にも有効に原水を供給することができ、濾過効率を上げることができる。凹部の底面に原水導入口を設ける場合、原水導入口は1以上とすることができ、メッシュ状部材を用いて形成することが好ましい。
(実施形態3)
また、原水導入口は、容器の側面にも設けることができる。図6に、凹部の側面に設ける原水導入口104aに加えて、容器の外壁の側面に設けた原水導入口(以下、第3の原水導入口とも称す)104cを有する浄水カートリッジの概略図を示す。図6に示すように、容器の側面に第3の原水導入口を設けてもよく、このような構成とすることにより、有効に原水を容器内に供給することができる。
また、原水導入口は、容器の側面にも設けることができる。図6に、凹部の側面に設ける原水導入口104aに加えて、容器の外壁の側面に設けた原水導入口(以下、第3の原水導入口とも称す)104cを有する浄水カートリッジの概略図を示す。図6に示すように、容器の側面に第3の原水導入口を設けてもよく、このような構成とすることにより、有効に原水を容器内に供給することができる。
本実施形態の浄水カートリッジを浄水器300に装着した概略図を図8に示す。本実施形態では、第3の原水導入口104cは、第1の原水導入口104aの高さに形成されることが好ましい。また、第3の原水導入口104cの下端部と第1の原水導入口104aの下端部は同じ高さに形成されることが好ましい。また、図8に示すように、本実施形態の浄水カートリッジは、収容部302bの上端開口と第3の原水導入口104cの下端部の高さが同じになるように、浄水器内に装着される。原水貯留部304に流し込まれた水は、第1の原水導入口104aと第3の原水導入口104cから容器内に供給される。
100 浄水カートリッジ
101 吸着剤
102 容器
102a 上部蓋
102b ケース体
102c 下部蓋
103 凹部
103a 凹部側面
103b 凹部底面
104 原水導入口
104a 第1の原水導入口
104b 第2の原水導入口
104c 第3の原水導入口
105 空間(空気捕集部)
106 空気排出口
107 浄水排出口
108 隔壁
109 中空糸膜
110 ポッティング樹脂
111 弾性体
112 上部連結部
113 下部連結部
200 浄水器
201 外容器
202 内容器
203 浄水貯留部
204 原水貯留部
205 隙間
206 上蓋部
207 注ぎ蓋
101 吸着剤
102 容器
102a 上部蓋
102b ケース体
102c 下部蓋
103 凹部
103a 凹部側面
103b 凹部底面
104 原水導入口
104a 第1の原水導入口
104b 第2の原水導入口
104c 第3の原水導入口
105 空間(空気捕集部)
106 空気排出口
107 浄水排出口
108 隔壁
109 中空糸膜
110 ポッティング樹脂
111 弾性体
112 上部連結部
113 下部連結部
200 浄水器
201 外容器
202 内容器
203 浄水貯留部
204 原水貯留部
205 隙間
206 上蓋部
207 注ぎ蓋
Claims (13)
- 浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に配置されて原水を濾材を用いて浄化する浄水カートリッジであって、
前記濾材を収容する容器は、上面に内部に向かって窪んだ凹部を有し、該凹部の少なくとも側面に前記原水を内部に導入するための原水導入口が形成されている浄水カートリッジ。 - 前記容器は、前記凹部の側面と前記容器の側面を構成する外壁との間に形成される空間の上側部分に、空気を排出するための空気排出口を有する請求項1に記載の浄水カートリッジ。
- 前記容器は、前記濾材の下側に前記濾材を通って得られた浄水を排出するための浄水排出口を有する請求項1又は2に記載の浄水カートリッジ。
- 前記濾材は、前記容器内であって前記凹部の底面の下側に配置されている請求項1乃至3のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
- 前記容器は、少なくとも、前記凹部が形成された上部蓋と、前記濾材を収容するケース体と、から構成され、
前記上部蓋と前記ケース体とは、前記凹部の底面よりも上側で連結されている請求項1乃至4のいずれかに記載の浄水カートリッジ。 - さらに、前記凹部の底面にも原水導入口が形成されている請求項1乃至5のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
- さらに、前記容器の側面を構成する外壁にも原水導入口が形成されている請求項1乃至6のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
- 前記容器の側面を構成する外壁に形成される原水導入口は、前記凹部の側面に形成される原水導入口の高さに配置されている請求項7に記載の浄水カートリッジ。
- 前記濾材として吸着剤が配置されている請求項1乃至8のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
- 前記濾材としてさらに中空糸膜が配置されており、上流側に前記吸着剤、下流側に前記中空糸膜が配置されている請求項9に記載の浄水カートリッジ。
- 前記中空糸膜はポッティング樹脂を用いて前記容器内に固定されており、前記中空糸膜の端部が前記ポッティング樹脂の前記濾材が配置される側の面と反対の面側に開口している請求項10に記載の浄水カートリッジ。
- 前記原水導入口は、メッシュ状部材を用いて形成されている請求項1乃至11のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
- 請求項1乃至12のいずれかに記載の浄水カートリッジを備える浄水器。
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