特許 6871753 水処理カートリッジ及びシャワーヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871753

(24)【登録日】2021年4月20日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】水処理カートリッジ及びシャワーヘッド

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/70 20060101AFI20210426BHJP

   C02F 1/28 20060101ALI20210426BHJP

   C02F 1/42 20060101ALI20210426BHJP

   A47K 3/28 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/70 Z

   C02F1/28 G

   C02F1/42 A

   A47K3/28

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-27178(P2017-27178)

(22)【出願日】2017年2月16日

(65)【公開番号】特開2018-130686(P2018-130686A)

(43)【公開日】2018年8月23日

【審査請求日】2020年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】504346204

【氏名又は名称】三菱ケミカル・クリンスイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(72)【発明者】

【氏名】河合 由修

(72)【発明者】

【氏名】木村 昇三

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３０１１４４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−２０７１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５８６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０４５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１８４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６８２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５２９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２７００２３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｋ ３／２８

Ｃ０２Ｆ １／００− １／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャワーヘッド内に収納されるカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体内に収納される浄化剤とを備え、
前記カートリッジ本体内に、前記浄化剤が充填された第１流路と、前記浄化剤が存在しない第２流路とが形成され、
前記カートリッジ本体内には筒状のスペーサー部材が設けられ、前記スペーサー部材の内側に前記浄化剤が充填されて前記第１流路とされ、前記カートリッジ本体内における前記スペーサー部材の外側が前記第２流路とされ、
前記浄化剤は、不織布からなる袋体内に収納された状態で前記第１流路内に充填され、
前記浄化剤が亜硫酸カルシウムを含んでいる、水処理カートリッジ。

【請求項2】

前記カートリッジ本体は第１部材と第２部材とを備え、前記第１部材と前記第２部材に分割可能である、請求項１に記載の水処理カートリッジ。

【請求項3】

前記第１流路の断面積Ｓ１と前記第２流路の断面積Ｓ２との合計に対する、前記第１流路の断面積Ｓ１の割合が６０〜９５％である、請求項１又は２に記載の水処理カートリッジ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理カートリッジが収納されたシャワーヘッド。

【請求項5】

シャワーヘッド内に流入してきた原水の全量が前記水処理カートリッジ内に流入する、請求項４に記載のシャワーヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理カートリッジ及びシャワーヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

一般家庭の浴室、洗面台、理容院、美容院等で使用されるシャワーに供給される原水は、通常、水道水である。しかし、水道水には残留塩素が多く含まれているため、頻繁に頭髪や身体をシャワーで洗浄すると、頭髪に傷みや変色が生じたり、肌荒れが生じたりすることがある。残留塩素による問題を解決するシャワーヘッドとしては、脱塩素機能を有する亜硫酸カルシウム等の脱塩素剤が充填された水処理カートリッジを備えるシャワーヘッドが知られている。

【0003】

一方、脱塩素剤を充填した水処理カートリッジをシャワーヘッド内に収納し、シャワーヘッド内を通過する原水の全てが水処理カートリッジに流入するようにすると、脱塩素剤が流出側で圧密化されてシャワーヘッド内の圧力損失が高くなり、通水が困難になりやすい。また、脱塩素剤が過度に流出することにより脱塩効果が短期間で消失し、効果を安定して維持できない。このような問題を解決するシャワーヘッドとしては、シャワーヘッド内における水処理カートリッジの外側にバイパス流路が形成されたシャワーヘッドが知られている。

【0004】

例えば、カートリッジ本体における原水の流入側の端部に設けた水流規制板の周縁部に切欠きを形成し、カートリッジ本体の外壁面とシャワーヘッドの内壁面の間に空隙ができるように水処理カートリッジをシャワーヘッド内に収納し、前記空隙をバイパス流路としたシャワーヘッドが挙げられる（特許文献１）。また、水処理カートリッジが嵌め込まれる部分の周囲に開口面積が可変の通水用切欠部が形成された絞り板をシャワーヘッド内に設け、水処理カートリッジ内を流れる通水経路と、水処理カートリッジの外側を通る通水経路とを形成したシャワーヘッドが挙げられる（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−２８２１５５号公報

【特許文献2】特開２００２−７９２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１のように、水処理カートリッジの外形を、シャワーヘッド内で水処理カートリッジの外側にバイパス流路が形成される形状にする場合は、それにより水処理カートリッジの外形が制限されるため、水処理カートリッジのデザイン性が低下する。一方、特許文献２のように、シャワーヘッドの構造を水処理カートリッジの外側にバイパス流路が形成される構造とする場合、バイパス流路を形成するための専用のシャワーヘッドとなるため、汎用性が低下する。

【0007】

本発明は、デザイン性を損なうことなく、バイパス流路を形成するための特殊な構造を有しないシャワーヘッドであっても圧力損失を充分に低減でき、浄化効果を安定して維持できる水処理カートリッジ、及び該水処理カートリッジを用いたシャワーヘッドを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、以下の構成を有する。
［１］シャワーヘッド内に収納されるカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体内に収納される浄化剤とを備え、
前記カートリッジ本体内に、前記浄化剤が充填された第１流路と、前記浄化剤が存在しない第２流路とが形成されている、水処理カートリッジ。
［２］前記カートリッジ本体内に設けられる筒状のスペーサー部材が設けられ、前記スペーサー部材の内側に前記浄化剤が充填されて前記第１流路とされ、前記カートリッジ本体内における前記スペーサー部材の外側が前記第２流路とされている、［１］に記載の水処理カートリッジ。
［３］前記浄化剤が、不織布からなる袋体内に収納された状態で前記第１流路内に充填されている、［１］又は［２］に記載の水処理カートリッジ。
［４］前記浄化剤が亜硫酸カルシウムである、［１］〜［３］のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
［５］前記第１流路の断面積Ｓ１と前記第２流路の断面積Ｓ２との合計に対する、前記第１流路の断面積Ｓ１の割合が６０〜９５％である、［１］〜［４］のいずれかに記載の水処理カートリッジ。
［６］［１］〜［５］のいずれかに記載の水処理カートリッジが収納されたシャワーヘッド。
［７］シャワーヘッド内に流入してきた原水の全量が前記水処理カートリッジ内に流入する、［６］に記載のシャワーヘッド。

【発明の効果】

【0009】

本発明の水処理カートリッジは、デザイン性を損なうことなく、バイパス流路を形成するための特殊な構造を有しないシャワーヘッドであっても圧力損失を充分に低減でき、浄化効果を安定して維持することができる。
本発明のシャワーヘッドは、バイパス流路を形成するための特殊な構造を有しなくても圧力損失が充分に低減され、浄化効果を安定して維持される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の水処理カートリッジの一例を示した側面図である。

【図2】図１の水処理カートリッジの平面図である。

【図3】図１の水処理カートリッジのＡ−Ａ断面図である。

【図4】図２の水処理カートリッジのＢ−Ｂ断面図である。

【図5】図２の水処理カートリッジのＣ−Ｃ断面図である。

【図6】図３の水処理カートリッジにおけるスペーサー部材の斜視図である。

【図7】本発明のシャワーヘッドの一例を示した断面図である。

【図8】実施例１及び比較例１における原水の積算流量に対する通過水の残留塩素濃度の測定結果を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［水処理カートリッジ］
本発明の水処理カートリッジは、シャワーヘッド内に収納されるカートリッジ本体と、カートリッジ本体内に収納される浄化剤とを備えている。本発明の水処理カートリッジにおけるカートリッジ本体内には、浄化剤が充填された第１流路と、浄化剤が存在しない第２流路とが形成されている。

【0012】

以下、本発明の水処理カートリッジの一例を示して説明する。本実施形態の水処理カートリッジ１００は、図１〜５に示すように、カートリッジ本体１０２と、カートリッジ本体１０２内に収納された浄化剤１０４と、スペーサー部材１０６と、を備えている。水処理カートリッジ１００は、シャワーヘッドにおけるヘッド部内に収納される。

【0013】

図１及び図２に示すように、カートリッジ本体１０２は、円筒状の胴部１１０と、胴部１１０の一方の開口端を閉じるように設けられた平面視形状が円板状の第１板部１１２と、胴部１１０の他方の開口端を閉じるように設けられた底面視形状が円板状の第２板部１１４と、を備えている。水処理カートリッジ１００がシャワーヘッドのヘッド部内に収納された状態では、第１板部１１２が一次側を向き、第２板部１１４が二次側に向いていてもよく、第１板部１１２が二次側を向き、第２板部１１４が一次側に向いていてもよい。

【0014】

第１板部１１２は、第１板部１１２を外部側から正面視したときの中央部が外部側に突き出るように湾曲した形状になっている。同様に、第２板部１１４は、第２板部１１４を外部側から正面視したときの中央部が外部側に突き出るように湾曲した形状になっている。第１板部及び第２板部をこのように湾曲させることで、水処理カートリッジをコンパクト化しつつ、充分な量の浄化剤を充填することが容易になる。

【0015】

第１板部１１２には、第１板部１１２を外部側から正面視したときの中央部に円形状の窪部１１５が形成され、その周りに複数の開口１１６が形成されている。また、第２板部１１４には、第２板部１１４を外部側から正面視したときの中央部に円形状の窪部１１７が形成され、その周りに複数の開口１１８が形成されている。水処理カートリッジ１００をシャワーヘッドのヘッド部内に収納した状態においては、第１板部１１２の開口１１６又は第２板部１１４の開口１１８のいずれか一方から原水が流入し、内部を通過して他方の開口から流出するようになっている。

【0016】

この例の開口１１６及び開口１１８の正面視形状は、円形状である。なお、第１板部及び第２板部に形成される開口の正面視形状は、円形状には限定されず、例えば、楕円状、矩形状等であってもよい。
複数の開口１１６は、第１板部１１２を外部側から正面視したときに、中央部から径方向の外側に向かって放射状に広がるように複数列に並んで配置されている。同様に、複数の開口１１８は、第２板部１１４を外部側から正面視したときに、中央部から径方向の外側に向かって放射状に広がるように複数列に並んで配置されている。なお、開口１１６及び開口１１８の数及び配置は、特に限定されず、水の流入又は流出がスムーズに行えるように適宜設定すればよい。第１板部１１２に形成される開口１１６の正面視形状、数及び配置と、第２板部１１４に形成される開口１１８の正面視形状、数及び配置は、同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0017】

図３〜５に示すように、第１板部１１２の内側には、第１板部１１２の内壁面１１２ａにおける胴部１１０の傍から胴部１１０に沿って円環状に立ち上がる第１突出部１２０が設けられている。
第１突出部１２０の断面形状は略三角形状であり、後述するスペーサー部材１０６の筒の長さ方向の第１端面１０６ａが当接する、胴部１１０に対して垂直な当接面１２０ａを有している。第１突出部１２０の断面形状は、スペーサー部材１０６をしっかりと当接させてカートリッジ本体１０２内で安定に保持できる形状であれば、三角形状には限定されず、矩形状等であってもよい。

【0018】

第２板部１１４の内側にも同様に、第２板部１１４の内壁面１１４ａにおける胴部１１０の傍から胴部１１０に沿って円環状に立ち上がる第２突出部１２２が設けられている。
第２突出部１２２の断面形状は略三角形状であり、後述するスペーサー部材１０６の長さ方向の第２端面１０６ｂが当接する、胴部１１０に対して垂直な当接面１２２ａを有している。第２突出部１２２の断面形状は、スペーサー部材１０６の第２端面１０６ｂをしっかりと当接させてカートリッジ本体１０２内でスペーサー部材１０６を安定に保持できる形状であれば、三角形状には限定されず、矩形状等であってもよい。

【0019】

また、全ての開口１１６、開口１１８を覆うように、内壁面１１２ａ及び内壁面１１４ａにフィルタを取り付けてもよい。これにより浄化剤の微粉漏れを抑制することができるとともに、流量が低い場合でも水処理カートリッジ内を原水で満たすことができ、より浄水効果を安定させることができる。

【0020】

第１板部１１２の外壁面１１２ｂにおける外周縁部には、全周にわたって円環状の凹条からなる段差１２７が形成されている。同様に、第２板部１１４の外壁面１１４ｂにおける外周縁部には、全周にわたって円環状の凹条からなる段差１２８が形成されている。これらの段差１２７，１２８は、後述のように、シャワーヘッド内に収納した際の水処理カートリッジ１００を安定させるために利用される。

【0021】

この例のカートリッジ本体１０２は、第１部材１３０と第２部材１３２に分割できるようになっている。第１部材１３０は、第１板部１１２と、胴部１１０の第１板部１１２側の部分を形成する側壁部１３４とで形成された部材である。第２部材１３２は、第２板部１１４と、胴部１１０の第２板部１１４側の部分を形成する側壁部１３６とで形成された部材である。

【0022】

第２部材１３２の側壁部１３６の先端部分は、径方向の外側から内側に向かって窪むように厚みが薄くなっており、該先端部分の外周面に径方向の外側に向かって突出する凸条１３８が周方向に全周にわたって設けられている。第１部材１３０の側壁部１３４の先端部分は、径方向の内側から外側に向かって窪むように厚みが薄くなっており、該先端部分の内周面に凸条１３８が嵌まり込む凹条１４０が周方向に全周にわたって設けられている。

【0023】

凸条１３８が凹条１４０に嵌まり込むように第１部材１３０を第２部材１３２に装着することで、第１部材１３０の側壁部１３４と第２部材１３２の側壁部１３６で胴部１１０が形成され、カートリッジ本体１０２が形成される。

【0024】

カートリッジ本体１０２の材質としては、特に限定されず、シャワーヘッドに収納される水処理カートリッジに用いられる公知の材料を採用できる。具体的には、例えば、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＡＳＡ、ＰＭＰ等の耐熱性の樹脂等が挙げられる。

【0025】

カートリッジ本体１０２の製造方法は、特に限定されず、射出成形等の公知の成形方法等を採用できる。

【0026】

カートリッジ本体１０２内には、筒状のスペーサー部材１０６が設けられている。スペーサー部材１０６は、図６に示すように、一対の板状の第１平面部１５０ａ及び第２平面部１５０ｂと、一対の板状の第１湾曲部１５２ａ及び第２湾曲部１５２ｂとを備えている。第１平面部１５０ａと第２平面部１５０ｂとは、互いの面が対向するように平行して配置されている。第１湾曲部１５２ａは、第１平面部１５０ａ及び第２平面部１５０ｂの一方の端部同士を繋ぐように設けられ、平面視で外側に円弧状に突き出るように湾曲している。第２湾曲部１５２ｂは、第１平面部１５０ａ及び第２平面部１５０ｂの他方の端部同士を繋ぐように設けられ、平面視で外側に円弧状に突き出るように湾曲している。

【0027】

スペーサー部材１０６を筒の長さ方向の第１端面１０６ａ側から見た平面視形状は、長方形の両側の短辺が外側に円弧状に突き出た形状になっている。第１湾曲部１５２ａと第２湾曲部１５２ｂの第１端面１０６ａ側から見た円弧形状は、カートリッジ本体１０２の第１突出部１２０と第２突出部１２２の円環形状の一部と一致するようになっている。

【0028】

図３〜５に示すように、スペーサー部材１０６は、カートリッジ本体１０２内においてスペーサー部材１０６の筒の長さ方向が第１板部１１２から第２板部１１４に向かう方向に沿うように設けられる。カートリッジ本体１０２内では、スペーサー部材１０６の第１板部１１２側の第１端面１０６ａにおける第１湾曲部１５２ａと第２湾曲部１５２ｂの部分が、第１板部１１２の内壁面１１２ａから立ち上がる第１突出部１２０の当接面１２０ａに当接している。また、スペーサー部材１０６の第２板部１１４側の第２端面１０６ｂにおける第１湾曲部１５２ａと第２湾曲部１５２ｂの部分が、第２板部１１４の内壁面１１４ａから立ち上がる第２突出部１２２の当接面１２２ａに当接している。これにより、カートリッジ本体１０２内でスペーサー部材１０６が安定して保持されている。
この例では、カートリッジ本体１０２内で、胴部１１０の周回りにスペーサー部材１０６を回転させることができるようになっている。

【0029】

スペーサー部材１０６が設けられることで、カートリッジ本体１０２の内部には、胴部１１０においてスペーサー部材１０６の内側の第１流路１５４と、スペーサー部材１０６の外側の第２流路１５６とが形成される。カートリッジ本体１０２における胴部１１０の内壁面１１０ａとスペーサー部材１０６の第１平面部１５０ａとの間の空間と、内壁面１１０ａとスペーサー部材１０６の第２平面部１５０ｂとの間の空間とが第２流路１５６となる。

【0030】

スペーサー部材１０６の内側の第１流路１５４には、浄化剤１０４が充填されている。一方、スペーサー部材１０６の外側の第２流路１５６は、浄化剤１０４が充填されていない。このように、水処理カートリッジ１００においては、カートリッジ本体１０２内に、浄化剤１０４が充填された第１流路１５４と、浄化剤１０４が存在しない第２流路１５６とが形成されている。カートリッジ本体１０２内でスペーサー部材１０６が胴部１１０の周回りに回転すると、第１流路１５４と第２流路１５６の位置もそれにともなって回転する。

【0031】

本発明の水処理カートリッジでは、この例のように、カートリッジ本体内にスペーサー部材を設けて第１流路と第２流路を形成することが好ましい。これにより、既存のカートリッジ本体を流用して、カートリッジ本体内に第１流路と第２流路とを容易に形成することができる。また、スペーサー部材の内側に浄化剤を充填して第１流路とすることで、カートリッジ本体内で浄化剤が偏在することを抑制しやすい。また、スペーサー部材の形状は上述の形状に限定されず、例えば、円筒状、四角筒状、三角筒状であってもよい。

【0032】

第１流路１５４の断面積Ｓ１と第２流路１５６の断面積Ｓ２との合計に対する、第１流路１５４の断面積Ｓ１の割合は、６０〜９５％が好ましく、６５〜９０％がより好ましく、７０〜８５％がさらに好ましい。前記割合が前記範囲内であれば、圧力損失を低減しつつ、充分な浄化効果を維持することが容易になる。
なお、第１流路１５４の断面積Ｓ１とは、水処理カートリッジ１００がシャワーヘッド内に収納されるときの第１流路１５４における最も一次側において、第１流路１５４を一次側から二次側に向かう方向に対して垂直な方向に切断した断面の面積を意味する。同様に、第２流路１５６の断面積Ｓ２とは、水処理カートリッジ１００がシャワーヘッド内に収納されるときの第２流路１５６における最も一次側において、第２流路１５６を一次側から二次側に向かう方向に対して垂直な方向に切断した断面の面積を意味する。例えば、この例の水処理カートリッジ１００を第１板部１１２が一次側となるようにシャワーヘッド内に収容する場合、第１流路１５４の断面積Ｓ１は、スペーサー部材１０６における第１端面１０６ａ側の開口面積である。また、第２流路１５６の断面積Ｓ２は、第１突出部１２０の内側の縁で形成される円の面積から、スペーサー部材１０６の第１端面１０６ａの外側の縁で形成される円の面積を差し引いた面積である。

【0033】

第１流路の断面積と第２流路の断面積との合計に対する、第１流路の断面積の割合は、シャワーヘッド内に水処理カートリッジが収納されたときの一次側から二次側に向かう方向におけるどの位置においても、６０〜９５％の範囲を満たしていることが好ましい。この例の水処理カートリッジ１００では、カートリッジ本体１０２の胴部１１０が円筒状であり、スペーサー部材１０６が筒の長さ方向における形状が同じ筒状である。そのため、水処理カートリッジ１００では、第１流路の断面積と第２流路の断面積との合計に対する、第１流路の断面積の割合が、シャワーヘッド内に収納されたときの一次側から二次側に向かう方向におけるすべての位置で同じになっている。

【0034】

この例では、カートリッジ本体１０２の第１板部１１２の内壁面１１２ａを第１板部１１２側から見たときに、第１板部１１２の内壁面１１２ａにおける第２流路１５６に対応する領域に４つの開口１１６が形成されている。カートリッジ本体１０２内でスペーサー部材１０６が胴部１１０の周回りに回転しても、第１板部１１２の内壁面１１２ａにおける第２流路１５６に対応する領域には、常に開口１１６が２個以上形成されることが好ましく、４〜１２個形成されることがより好ましい。これにより、圧力損失を低減し、浄化効果を安定して維持する効果が充分に得られやすくなる。

【0035】

この例では、図３〜５に示すように、浄化剤１０４は、不織布からなる袋体１０８内に収納された状態で、スペーサー部材１０６の内側、すなわち第１流路１５４に充填されている。本発明では、このように、浄化剤は不織布からなる袋体１０８内に収納された状態で第１流路に充填されていることが好ましい。これにより、第１流路に充填した浄化剤が第１流路から過度に流出し、予期せず第２流路に浄化剤が流入することを抑制しやすい。また、第１流路内で浄化剤が偏ることを抑制しやすい。

【0036】

袋体１０８を形成する不織布の材質としては、特に限定されず、水処理カートリッジに通常使用されるものを使用でき、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン等が挙げられる。不織布の材質は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

【0037】

浄化剤１０４としては、脱塩素剤が好ましい。脱塩素剤としては、特に限定されず、例えば、亜硫酸カルシウム、アスコルビン酸、活性炭等が挙げられる。なかでも、脱塩素剤としては、塩素除去性能及び取扱い性の点から、亜硫酸カルシウムが特に好ましい。脱塩素剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0038】

なお、浄化剤１０４は、脱塩素剤には限定されず、例えば、軟水化処理材であってもよい。軟水化処理剤としては、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート繊維等が挙げられる。陽イオン交換樹脂としては、例えば、スルホン酸基等の強酸基を有する強酸性陽イオン交換樹脂、カルボキシ基等の弱酸基を有する弱酸性陽イオン交換樹脂等が挙げられる。軟水化処理剤としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0039】

浄化剤には、公知の機能付加材を含有させてもよい。機能付加材としては、例えば、臭気除去剤（ジビニルベンセン系ポリマー等）、保湿剤（植物エキス、ヒアルロン酸、コラーゲン等）、清涼剤（メントール、ミョウバン等）、芳香剤（ローズウッド、ジャスミン、ラベンダー等）等が挙げられる。機能付加材としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0040】

水処理カートリッジ内の浄化剤の充填量は、１０〜２０ｇが好ましく、１２〜１６ｇがより好ましい。浄化剤の充填量が下限値以上であれば、充分な浄化効果が得られやすい。浄化剤の充填量が上限値以下であれば、水処理カートリッジのコンパクト化が容易になる。

【0041】

以上説明したように、本発明の水処理カートリッジにおいては、カートリッジ本体内に、浄化剤が充填された第１流路と、浄化剤が存在しない第２流路とが形成されている。浄化剤が充填された第１流路と浄化剤の存在しない第２流路が形成されることで、圧力損失を低減し、浄化効果を安定して維持することができる。また、本発明では、第２流路（バイパス流路）をカートリッジ本体内に形成するため、カートリッジ本体の外側を特殊な形状にする必要がなく外形の自由度が高いことから、水処理カートリッジのデザイン性は損なわれない。また、バイパス流路を形成するための特殊な構造を有しないシャワーヘッドであっても、圧力損失を充分に低減でき、浄化効果を安定して維持することができる。

【0042】

なお、本発明の水処理カートリッジは、前記した水処理カートリッジ１００には限定されない。例えば、カートリッジ本体の胴部は、円筒状には限定されず、シャワーヘッドにおける水処理カートリッジの収納部の形状に応じて適宜設定すればよく、四角筒状等であってもよい。
本発明の水処理カートリッジは、スペーサー部材がカートリッジ本体内に一体的に形成されたものであってもよい。また、本発明の水処理カートリッジは、シャワーヘッドのグリップ部に収納されるものであってもよい。

【0043】

［シャワーヘッド］
本発明のシャワーヘッドは、本発明の水処理カートリッジが収納されたシャワーヘッドである。本発明のシャワーヘッドは、本発明の水処理カートリッジが収納されている以外は、公知の態様を採用できる。
以下、本発明のシャワーヘッドの一例として、前記した水処理カートリッジ１００が収納されたシャワーヘッドを示して説明する。

【0044】

本実施形態のシャワーヘッド１は、図７に示すように、シャワーヘッド本体１０と、シャワーキャップ１２と、水処理カートリッジ１００と、パッキン１６と、を備えている。

【0045】

シャワーヘッド本体１０は、グリップ１８と、グリップ１８の先端に設けられたヘッド部２０とを備えている。
グリップ１８としては、特に限定されず、把持可能な筒状で、下端部をシャワーホース等と接続できるようになっているものが挙げられる。

【0046】

ヘッド部２０は、正面視形状が円形状で、グリップ１８に対して正面側に突き出るように設けられている。ヘッド部２０の内部には、グリップ１８内の流路１８ａと連通する空洞部分からなる、水処理カートリッジ１００を収納する収納部２２が形成されている。

【0047】

ヘッド部２０内の収納部２２よりも背面側には、収納部２２に収納された水処理カートリッジ１００に当接して支持する板状の支持部２４が複数設けられている。複数の支持部２４は、ヘッド部２０を正面視したときの内周壁沿いに中心に向かって突出するように、内周壁に沿って間隔を空けて設けられている。収納部２２に水処理カートリッジ１００が収納された状態では、支持部２４におけるヘッド部２０の正面側の先端部が水処理カートリッジ１００に当接するようになっている。
なお、支持部の形状は、板状には限定されない。また、支持部の数は、特に限定されず、適宜決定することができる。例えば、ヘッド部２０内の収納部２２よりも背面側において、ヘッド部２０を正面視したときの内周壁沿いに全周にわたって連続して形成された１つの支持部が設けられていてもよい。

【0048】

ヘッド部２０における正面側の先端部２８は、円筒状の第１周壁部３０と、第１周壁部３０を囲う円筒状の第２周壁部３２とからなり、全周にわたって二重構造となっている。すなわち、ヘッド部２０の先端部２８は、ヘッド部２０を正面視したときに、内側から第１周壁部３０と第２周壁部３２がこの順に設けられた二重構造になっている。第１周壁部３０と第２周壁部３２とは互いに離間して設けられ、それらの間に隙間が形成されている。

【0049】

内側の第１周壁部３０の外壁面には、周方向に延びる複数の凸条３４が部分的に設けられている。また、第１周壁部３０の外壁面における凸条３４よりも先端側には、全周にわたって溝３６が設けられている。溝３６には、Ｏリング３８が装着されている。

【0050】

シャワーキャップ１２は、円筒状の側壁部４０と、側壁部４０の先端開口部を閉じるように設けられた円板状の散水板４２とを備えている。側壁部４０における散水板４２と反対側の後端側部分における内壁面には、ヘッド部２０の第１周壁部３０に設けられた複数の凸条３４にそれぞれ対応する複数の凹部４４が部分的に設けられている。側壁部４０の内壁面を正面視したときの凹部４４の形状は、側壁部４０における散水板４２と反対側の縁から散水板４２に向かって延び、さらに周方向に垂直に屈曲した形状になっている。

【0051】

側壁部４０における散水板４２と反対側の後端側部分は、シャワーキャップ１２がヘッド部２０の正面側に装着される際に、ヘッド部２０の第１周壁部３０と第２周壁部３２の間に挿入される。このとき、ヘッド部２０の第１周壁部３０に設けられた凸条３４が凹部４４に嵌まるように側壁部４０の後端側部分を第１周壁部３０と第２周壁部３２の間に挿入する。そして、シャワーキャップ１２を周方向に回転させ、凸条３４を凹部４４における周方向に延びる部分の奥側へと移動させる。このように凸条３４が凹部４４に嵌まり込むことで、シャワーキャップ１２がヘッド部２０に装着された状態でロックされる。
また、この状態では、シャワーキャップ１２の側壁部４０とヘッド部２０の第１周壁部３０との間がＯリング３８によって水密に封じられる。

【0052】

本発明では、シャワーキャップのヘッド部への装着構造は、この例のようなバヨネット式であることが好ましい。シャワーキャップの装着構造がバヨネット式であれば、螺合による装着に比べてシャワーキャップの装着及び取り外しが容易になる。そのため、カートリッジ交換の際に手に石鹸やシャンプー等が付着していても、容易にシャワーキャップを取り外してカートリッジ交換を行うことができる。

【0053】

散水板４２には、複数の散水孔４２ａが形成されている。散水板４２における散水孔４２ａの数は特に限定されず、適宜決定できる。また、散水板４２における散水孔４２ａの分布パターンも特に限定されず、公知のパターンを採用できる。

【0054】

シャワーヘッド本体１０及びシャワーキャップ１２の材質としては、特に限定されず、シャワーヘッドに用いられる公知の材質を採用できる。具体的には、例えば、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＡＳＡ、ＰＭＰ等の軟化点が８０℃以上の耐熱性の樹脂や、ステンレス等の金属等が挙げられる。
シャワーヘッド本体１０及びシャワーキャップ１２の製造方法は、特に限定されず、公知の成形方法等を採用できる。

【0055】

この例では、ヘッド部２０内の収納部２２に、第１板部１１２が一次側に向くように水処理カートリッジ１００が収納されている。また、この状態では、ヘッド部２０内に設けられた支持部２４の先端部が段差１２７に嵌まるように水処理カートリッジ１００に当接されることで、水処理カートリッジ１００が支持されている。
本発明では、このように、水処理カートリッジにおけるヘッド部内で一次側に向けられる側の外面に段差を設け、前記ヘッド部内に設けた支持部を該段差に当接させて水処理カートリッジを支持するようにすることが好ましい。これにより、ヘッド部内で水処理カートリッジが安定して保持される。

【0056】

この例の水処理カートリッジ１００では、第２板部１１４が一次側に向くように水処理カートリッジ１００をヘッド部２０内に収納した場合でも、支持部２４が段差１２８に嵌まるように当接することで、水処理カートリッジ１００が安定して保持される。

【0057】

パッキン１６は、環状で、内側に平面部が形成されたパッキンである。パッキン１６は、ヘッド部２０内における水処理カートリッジ１００の一次側と二次側を水密に隔離する役割を果たす。
この例のパッキン１６は、円環状で、円環に垂直な断面形状が五角形状になっている。このように、パッキン１６は、５つの平面部を有し、そのうちの内側の２つの平面部１６ａ，１６ｂが断面においてＶ字状に突き出すように形成されているＶ型パッキンである。なお、パッキンの断面形状は、内側に平面部が形成されたものであれば、五角形状には限定されず、例えば、四角形状や六角形状等であってもよい。

【0058】

パッキン１６は、この例では、シャワーキャップ１２側の平面部分が、シャワーキャップ１２における散水板４２の周縁に形成されたフランジ部に密着するように固定されている。また、水処理カートリッジ１００がヘッド部２０内に収納された状態でシャワーキャップ１２が装着されたときには、パッキン１６は、その内側における背面側の平面部１６ａが水処理カートリッジ１００における胴部１１０の第２板部１１４寄りに密着するように、全周にわたって圧着される。これにより、ヘッド部２０内における水処理カートリッジ１００の一次側と二次側とが水密に隔離され、ヘッド部２０内で原水が水処理カートリッジ１００の外側を通って散水板４２側に回り込むことが防止される。
この例では、パッキン１６における背面側の平面部にヘッド部２０の第１周壁部３０の先端部がめり込むように圧着されている。そのため、ヘッド部２０とシャワーキャップ１２の隙間から水が漏れることがより安定して抑制されている。

【0059】

このように、シャワーヘッド１においては、グリップ１８の流路１８ａを通じてヘッド部２０内まで流入してきた原水の全量が水処理カートリッジ１００内に流入する。第１板部１１２に形成された開口１１６からカートリッジ本体１０２内に流入した原水は、カートリッジ本体１０２内において第１流路１５４と第２流路１５６に分かれる。第１流路１５４においては浄化剤１０４で原水が浄化されて第２板部１１４側へと到達する。一方、第２流路１５６には浄化剤１０４が存在しないため、原水がそのまま第２板部１１４側へと到達する。そして、第１流路１５４と第２流路１５６のそれぞれを通過してきた水が第２板部１１４に形成された開口１１８から水処理カートリッジ１００の外側に流出し、散水板４２の散水孔４２ａからシャワー状に散水される。

【0060】

本発明では、水処理カートリッジ内に第２流路（バイパス流路）を形成するため、この例のように、シャワーヘッド内に流入してきた原水の全量が水処理カートリッジの内部を通過するように、水処理カートリッジがシャワーヘッド内に収納されることが好ましい。これにより、浄化剤による充分な浄化効果を得ることが容易になる。また、本発明の水処理カートリッジと、第２流路（バイパス流路）がない従来の水処理カートリッジを併用できるようにすることで、バイパス流路を形成するか否かを水処理カートリッジの選択により簡便に選ぶことができる。

【0061】

シャワーヘッド１においては、水処理カートリッジ１００がシャワーヘッド本体１０のヘッド部２０内に収納されているため、シャワーキャップ１２を取り外すことでカートリッジ交換やメンテナンスを容易に行うことができる。

【0062】

以上説明した本発明のシャワーヘッドは、本発明の水処理カートリッジを備えるため、バイパス流路を形成するための特殊な構造を有しなくても圧力損失が充分に低減され、浄化効果を安定して維持される。
なお、本発明のシャワーヘッドは、前記したシャワーヘッド１には限定されない。例えば、ヘッド部２０内の背面側の内壁面を正面視したときの中心部から正面に向かって突出する支柱を設け、該支柱の先端部が水処理カートリッジ１００の窪部１１５に嵌まり込んで水処理カートリッジ１００を支持するようにしてもよい。
また、シャワーヘッド１におけるパッキン１６の代わりにＯリングを用いたシャワーヘッドであってもよい。

【実施例】

【0063】

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［実施例１］
図１〜５に例示した水処理カートリッジ１００を用い、浄化剤１０４として亜硫酸カルシウム（製品名「亜硫酸カルシウム（細粒）」、富田製薬社製）１２ｇを不織布からなる袋体内に収納した状態でスペーサー部材１０６の内側に充填し、カートリッジ本体１０２内に、浄化剤１０４が充填された第１流路１５４と、浄化剤１０４が存在しない第２流路１５６とを形成した。この水処理カートリッジ１００を、図７に示すように、第１板部１１２がヘッド部２０の背面側、第２板部１１４が散水板４２側を向くようにヘッド部２０の収納部２２に収納してシャワーヘッド１を得た。

【0064】

［比較例１］
カートリッジ本体１０２内にスペーサー部材１０６を設けずに浄化剤１０４を収納した以外は、実施例１と同様にしてシャワーヘッドを得た。

【0065】

［遊離残留塩素低減能力試験］
各例のシャワーヘッドについて、流量を８Ｌ／分に一定にして通水を行い、遊離残留塩素除去率（ＪＷＰＡＳ Ｊ．２１０）を測定した。遊離残留塩素除去率は、通水後の水中に含まれる遊離残留塩素濃度をＤＰＤ吸光光度法にて測定して算出した。原水としては、遊離残留塩素濃度１±０．１ｍｇ／Ｌ、水温４０±３℃に調整した水を用いた。実施例１については、同じ試験を合計３回、比較例１については同じ合計２回実施した。結果を図８に示す。

【0066】

図８に示す通り、通過水中の遊離残留塩素が０．５ｍｇ／Ｌを超えるまでの積算流量は、比較例１が１，６００Ｌ程度であったのに対し、実施例１では３，０００Ｌを超えており、脱塩効果がより安定して維持された。

【符号の説明】

【0067】

１…シャワーヘッド、２０…ヘッド部、２２…収納部、１００…水処理カートリッジ、１０２…カートリッジ本体、１０４…浄化剤、１０６…スペーサー部材、１１０…胴部、１１２…第１板部、１１４…第２板部、１１６，１１８…開口、１２０…第１突出部、１２０ａ…当接面、１２２…第２突出部、１２２ａ…当接面、１５４…第１流路、１５６…第２流路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】