特開 2024-43913 浄水器及びフィルターユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043913

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】浄水器及びフィルターユニット

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/28 20230101AFI20240326BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20240326BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

C02F1/28 G

C02F1/28 D

C02F1/44 B

B01D29/04 510B

B01D29/04 510F

B01D29/04 530A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022149151

(22)【出願日】2022-09-20

(71)【出願人】

【識別番号】502090688

【氏名又は名称】宮坂 義政

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100104709

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 誠剛

(72)【発明者】

【氏名】宮坂 義政

【テーマコード（参考）】

4D006

4D116

4D624

【Ｆターム（参考）】

4D006GA07

4D006HA03

4D006HA19

4D006JA13C

4D006JB06

4D006KA01

4D006KB12

4D006KB14

4D006MA01

4D006MA21

4D006PA01

4D006PB02

4D006PB04

4D006PB24

4D006PC53

4D116AA01

4D116BB01

4D116BC05

4D116DD04

4D116EE03

4D116EE12

4D116FF15B

4D116FF20B

4D116KK04

4D116QA41C

4D116QA41D

4D116QA41E

4D116QA41F

4D116QA56C

4D116QA56E

4D116QA56F

4D116QB02

4D116QB32

4D116QB35

4D116QB36

4D116VV07

4D624AA01

4D624BA02

4D624BB01

4D624BB03

4D624CA04

4D624CA12

4D624CA14

4D624CB05

4D624CB24

4D624CB33

4D624CB34

4D624CB36

4D624CB42

4D624CC33

4D624CC46

4D624DB03

4D624DB04

4D624DB05

(57)【要約】

【課題】ＭＦ中空糸フィルターの目詰まりを抑え、かつ浄水の供給能力を高めることが可能な浄水器及びフィルターユニットを実現すること。
【解決手段】浄水器１は、原水を貯留する容器１０と、蓄圧式ポンプ１２と、フィルターユニット１５とを有している。フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０、及びプレフィルターユニット３０に直列に連結されるポストフィルターユニット３１を有している。フィルターユニット１５は、吸入開口部３３から排出開口部８２に向かって順に金網５９、第１スポンジシート６３、第１不織布６４、活性炭フィルター６５及びＭＦ中空糸フィルター８０が配設されている。吸入開口部３３が形成される原水吸入側端面６０と第１スポンジシート６３との間には、原水が流動可能な隙間Ｈが設けられている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

除去対象物を含んだ原水を濾過することにより飲用水又は生活用水を生成する浄水器であって、 前記原水を貯留する容器と、
前記容器の内部を加圧する蓄圧式ポンプと、
前記容器の内部に装着される筒状のフィルターユニットと、を有し、
前記フィルターユニットは、一方の端部に前記原水を吸入する吸入開口部を備えるプレフィルターユニット、及び前記プレフィルターユニットに直列に連結され、濾過後の前記飲用水又は前記生活用水を排出する排出開口部を備えるポストフィルターユニット、を有し、
前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとを連結したときに、前記フィルターユニットは、前記吸入開口部から前記排出開口部に向かって順に配設される金網、第１スポンジシート、第１不織布、活性炭フィルター及びＭＦ中空糸フィルターを有し、
前記活性炭フィルターと前記ＭＦ中空糸フィルターとの間には、少なくとも第２スポンジシート、第２不織布又は活性炭シートのいずれかが層状に配置される中間フィルターを有し、
前記吸入開口部が形成される原水吸入側端面と前記金網との間には、前記金網の厚み方向に前記原水が流動可能な隙間が設けられている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項2】

請求項１に記載の浄水器において、
前記プレフィルターユニットは、前記金網、前記第１スポンジシート、前記第１不織布、前記活性炭フィルター及び前記中間フィルターと、これらを収容する外筒と、を有して構成され、
前記ポストフィルターユニットは、前記ＭＦ中空糸フィルターと、該ＭＦ中空糸フィルター収容する外筒と、を有して構成されている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項3】

請求項１に記載の浄水器において、
前記隙間は、前記吸入開口部の周縁から前記金網に向かって周方向に間欠的に突設される突起部によって形成されている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項4】

請求項１に記載の浄水器において、
前記活性炭フィルターは顆粒の集合であって、前記吸入開口部と前記中間フィルターとの間に粒径が異なる第１活性炭フィルター及び第２活性炭フィルターの２層構造を有し、
前記吸入開口部側に配置される前記第１活性炭フィルターの平均粒径が、前記中間フィルター側に配置される前記第２活性炭フィルターの前記平均粒径より大きい、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項5】

請求項４記載の浄水器において、
前記第１活性炭フィルターと前記第２活性炭フィルターとの間に仕切りフィルターが介在され、
前記仕切りフィルターは、不織布又は活性炭シートで構成されている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項6】

請求項１に記載の浄水器において、
前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとを連結したときに、前記中間フィルターは、前記ポストフィルターユニットと前記活性炭フィルターとの間で挟持されている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項7】

請求項１に記載の浄水器において、
前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとは、着脱可能に連結されている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項8】

請求項１に記載の浄水器において、
前記フィルターユニットは、浄水排出用コックに着脱可能に装着され、前記浄水排出用コックを介して前記容器に着脱可能に装着されている、
ことを特徴とする浄水器。

【請求項9】

除去対象物を含んだ原水を吸入する吸入開口部を備えるプレフィルターユニット、及び前記プレフィルターユニットに直列に連結され濾過後の飲用水又は生活用水を排出する排出開口部を備えるポストフィルターユニットで構成され、
前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとを連結したときに、前記吸入開口部から前記排出開口部に向かって順に配設される金網、第１スポンジシート、第１不織布、活性炭フィルター及びＭＦ中空糸フィルターを有し、
前記活性炭フィルターと前記ＭＦ中空糸フィルターとの間には、少なくとも活性炭シート、第２不織布又は第２スポンジシートいずれかが層状に配置される中間フィルターを有し、
前記吸入開口部が形成される原水吸入側端面と前記金網との間に、前記金網の厚み方向に前記原水が流動可能な隙間が設けられている、
ことを特徴とするフィルターユニット。

【請求項10】

請求項９に記載のフィルターユニットにおいて、
前記プレフィルターユニットは、前記金網、前記第１スポンジシート、前記第１不織布、前記活性炭フィルター及び前記中間フィルターと、これらを収容する外筒と、を有して構成され、
前記ポストフィルターユニットは、前記ＭＦ中空糸フィルターと、該ＭＦ中空糸フィルターを収容する外筒と、を有し、
前記プレフィルターユニットと、前記ポストフィルターユニットとは、着脱可能に連結されている、
ことを特徴とするフィルターユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浄水器及びフィルターユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

台風や地震などの災害などの非常時においては、水道、電力、ガスなどのライフラインの寸断によって被害者の生活に大きな影響を与えることがある。特に、生活に必要な飲用水や生活用水などの浄水の確保は重要である。災害時の対応手段として、例えば、水道水以外の河川、貯水池又は貯水槽などに溜めた雨水などの原水から生活に必要な浄水を生成するための浄水器を日頃から準備しておくことが重要となる。

【0003】

非常時に使用可能な浄水器としては、原水を駐留する可搬型の容器に浄化器（以降、フィルターと記載する）を接続し、原水を濾過するというものがある。このフィルターは、原水側に活性炭を備えプレフィルターに相当する吸着部、及び、給水側に中空糸フィルターを備えポストフィルターに相当する濾過部で構成されている。吸着部と濾過部は着脱可能であり、フィルターは、容器に対して着脱可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実願昭６０－４９９８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

フィルターのうち、吸着部の原水入り口は、活性炭収容部の内径を縮小した開口部としているため、活性炭の原水入り口側の端面全体に原水が拡がりにくく、原水の供給効率が低下し、その結果、浄水の供給能力が低下するという課題がある。

【0006】

また、吸着部と濾過部との間にはシート状のフィルターを介在させてはいるが、シート状のフィルターだけでは、細かく崩れた微小活性炭が濾過部に流れ出し中空糸フィルターの目詰まりを起こす虞がある。中空糸フィルターの目詰まりは、浄水供給能力の低下を招くことになり、フィルターの使用可能期間の短縮を招くことになる。

【0007】

吸着部は、筒状容器内に粒状又は繊維状の活性炭が収容されている。活性炭は、筒状容器の原水入り口から中空糸フィルターとの間に配置されるが、使用途中で崩れ可搬型の容器内の原水中に流れ出しプレフィルターとしての吸着機能が低下することがある。この濾過部は、筒状容器内に粒状又は繊維状の活性炭を収容しているが、筒状容器内で移動可能であることから粒体の一つひとつが壊れやすいことからも吸着機能が低下する一因となっている。

【0008】

そこで、本発明は、このような課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、中空糸フィルターの目詰まりを抑え、中空糸フィルターの使用可能時間を長く、かつ浄水の供給能力を高めることが可能な浄水器及びフィルターユニットを実現しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

［１］本発明の浄水器は、除去対象物を含んだ原水を濾過することにより飲用水又は生活用水を生成する浄水器であって、前記原水を貯留する容器と、前記容器の内部を加圧する蓄圧式ポンプと、前記容器の内部に装着される筒状のフィルターユニットと、を有し、前記フィルターユニットは、一方の端部に前記原水を吸入する吸入開口部を備えるプレフィルターユニット、及び前記プレフィルターユニットに直列に連結され、濾過後の前記飲用水又は前記生活用水を排出する排出開口部を備えるポストフィルターユニット、を有し、前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとを連結したときに、前記フィルターユニットは、前記吸入開口部から前記排出開口部に向かって順に配設される金網、第１スポンジシート、第１不織布、活性炭フィルター及びＭＦ中空糸フィルターを有し、前記活性炭フィルターと前記ＭＦ中空糸フィルターとの間には、少なくとも第２スポンジシート、第２不織布又は活性炭シートのいずれかが層状に配置される中間フィルターを有し、前記吸入開口部が形成される原水吸入側端面と前記金網との間には、前記金網の厚み方向に前記原水が流動可能な隙間が設けられていることを特徴とする。

【0010】

［２］本発明の浄水器においては、前記プレフィルターユニットは、前記金網、前記第１スポンジシート、前記第１不織布、前記活性炭フィルター及び前記中間フィルターと、これらを収容する外筒と、を有して構成され、前記ポストフィルターユニットは、前記ＭＦ中空糸フィルターと、該ＭＦ中空糸フィルター収容する外筒と、を有して構成されていることが好ましい。

【0011】

［３］本発明の浄水器においては、前記隙間は、前記吸入開口部の周縁から前記金網に向かって周方向に間欠的に突設される突起部によって形成されていることが好ましい。

【0012】

［４］本発明の浄水器においては、前記活性炭フィルターは顆粒の集合であって、前記吸入開口部と前記中間フィルターとの間に粒径が異なる第１活性炭フィルター及び第２活性炭フィルターの２層構造を有し、前記吸入開口部側に配置される前記第１活性炭フィルターの平均粒径が、前記中間フィルター側に配置される前記第２活性炭フィルターの前記平均粒径より大きいことが好ましい。

【0013】

［５］本発明の浄水器においては、前記第１活性炭フィルターと前記第２活性炭フィルターとの間に仕切りフィルターが介在され、前記仕切りフィルターは、不織布又は活性炭シートで構成されていることが好ましい。

【0014】

［６］本発明の浄水器においては、前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとを連結したときに、前記中間フィルターは、前記ポストフィルターユニットと前記活性炭フィルターとの間で挟持されていることが好ましい。

【0015】

［７］本発明の浄水器においては、前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとは、着脱可能に連結されていることが好ましい。

【0016】

［８］本発明の浄水器においては、前記フィルターユニットは、浄水排出用コックに着脱可能に装着され、前記浄水排出用コックを介して前記容器に着脱可能に装着されていることが好ましい。

【0017】

［９］本発明のフィルターユニットは、除去対象物を含んだ原水を吸入する吸入開口部を備えるプレフィルターユニット、及び前記プレフィルターユニットに直列に連結され濾過後の飲用水又は生活用水を排出する排出開口部を備えるポストフィルターユニットで構成され、前記プレフィルターユニットと前記ポストフィルターユニットとを連結したときに、前記吸入開口部から前記排出開口部に向かって順に配設される金網、第１スポンジシート、第１不織布、活性炭フィルター及びＭＦ中空糸フィルターを有し、前記活性炭フィルターと前記ＭＦ中空糸フィルターとの間には、少なくとも第２スポンジシート、第２不織布又は活性炭シートのいずれかが層状に配置される中間フィルターを有し、前記吸入開口部が形成される原水吸入側端面と前記金網との間に、前記金網の厚み方向に前記原水が流動可能な隙間が設けられていることを特徴とする。

【0018】

［１０］本発明のフィルターユニットにおいては、前記プレフィルターユニットは、前記第１スポンジシート、前記第１不織布、前記活性炭フィルター及び前記中間フィルターと、これらを収容する外筒と、を有して構成され、前記ポストフィルターユニットは、前記ＭＦ中空糸フィルターと、該ＭＦ中空糸フィルターを収容する外筒と、を有し、前記プレフィルターユニットと、前記ポストフィルターユニットとは、着脱可能に連結されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明の浄水器は、吸入開口部から排出開口部に向かって順に配設される金網、第１スポンジシート、第１不織布、活性炭フィルター及びＭＦ中空糸フィルターを有するフィルターユニットによって、原水を濾過して飲用水や生活用水を給水することが可能となる。

【0020】

また、吸入開口部が形成される原水吸入側端面と第１スポンジシートとの間に金網を配置し、原水吸入側端面と金網との間に金網（第１スポンジシート）の厚み方向に原水が流動可能な隙間を設けている。この隙間を設けることによって、第１スポンジシートが原水吸入側端面に密着しないため、原水が第１スポンジシートの全体、つまりフィルターユニットの断面方向に拡がり、飲用水又は生活用水（浄水という）の供給効率を高めることが可能となる。なお、金網を設けることによって、フィルターユニット内の圧力上昇に伴う第１スポンジシートの変形を抑え、原水供給を維持することが可能となる。

【0021】

また、ポストフィルターユニットの上流側にあるプレフィルターユニットは、第１スポンジシート、第１不織布、第１活性炭フィルター、第２活性炭フィルター及び中間フィルターを有していることから、ＭＦ中空糸フィルターの目詰まりの発生を抑え、ＭＦ中空糸フィルターの使用可能時間を長くすることが可能であり、浄水の供給能力を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】浄水器１の概略を示す概観斜視図である。

【図2】濾過器ユニット１１の構成を示す斜視図である。

【図3】濾過器ユニット１１の構成を示す組立分解図である。

【図4】濾過器ユニット１１の容器１０への取り付け構造を示す部分断面図である。

【図5】フィルターユニット１５の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態に係る浄水器１及びフィルターユニット１５について、図１～図５を参照しながら説明する。

【0024】

（浄水器１の構成）
図１は、浄水器１の概略を示す概観斜視図である。浄水器１は、原水を貯留する容器１０、容器１０の底部に近い位置に接続される濾過器ユニット１１、容器１０の上部に配設される蓄圧式ポンプ１２、及び容器１０内の圧力上昇を制御する安全弁１３を有している。なお、原水とは、そのままでは飲用できない水や生活用水として使用できないような除去対象物を含んだ水である。また、生活用水は、飲用水としては適さないが、手や顔を洗ったり、洗濯をしたりすることが可能な水をさす。なお、以降の説明において、原水を濾過して得られる飲用水及び生活用水を総称して浄水と記載することがある。

【0025】

容器１０は、一人でも液体を運搬できる軽量の、例えば、通称ポリタンクである。浄水器１は、ポリタンクに限らずもっと大型のタンクや固定式の貯留槽に濾過器ユニット１１を取り付ければ適合可能となる。しかし、容器１０は、災害などの非常時においては、一人でも運搬可能な可搬型であることがより好ましい。図１に例示する浄水器１は、容器１０の底部に近い位置に濾過器ユニット１１が接続されているために、床や地面に置いた状態で飲用水や生活用水を排出可能としている。図１に示す濾過器ユニット１１は、浄水排出用コック１４が外部に取り付けられており、原水を濾過するフィルターユニット１５（図２参照）は、容器１０内に挿入される。蓄圧式ポンプ１２は、一般に使用されている構造のものを使用できるので説明を省略する。なお、蓄圧式ポンプ１２は、ポンプ固定キャップ４３によって着脱可能である。

【0026】

（濾過器ユニット１１の構成）
図２は、濾過器ユニット１１の構成を示す斜視図である。濾過器ユニット１１は、浄水排出用コック１４及びフィルターユニット１５で構成されている。浄水排出用コック１４は、フィルターユニット１５を接続する接続パイプ部３６を備える濾過器接続キャップ１７、濾過器接続キャップ１７に接続されるキャップ接続パイプ３５、キャップ接続パイプ３５に直交接続される浄水排出パイプ１８、及び、ハンドル部１９を有している。濾過器接続キャップ１７は、キャップ接続パイプ３５に対して回転自在であり、容器１０の取付け用突起部５０に浄水排出用コック１４を取り付けることが可能な構成である。濾過器ユニット１１の容器１０への取り付け構造については、図４を参照して詳しく説明する。

【0027】

フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０（図３参照）とポストフィルターユニット３１とから構成されている。フィルターユニット１５は、ポストフィルターユニット３１の紙面右側の端部が濾過器接続キャップ１７にＯリング３２（図３及び図４参照）を介して圧入される。プレフィルターユニット３０の紙面左側端部には、容器１０内の原水を導入する吸入開口部３３が設けられている。フィルターユニット１５は、濾過器接続キャップ１７に嵌着する位置以外の大部分が容器１０内に配置される。続いて、濾過器ユニット１１におけるフィルターユニット１５と浄水排出用コック１４との組み立て構造、及び、濾過器ユニット１１の容器１０への取り付け構造について、図３及び図４を参照して説明する。

【0028】

図３は、濾過器ユニット１１の構成を示す組立分解図である。既述したように、濾過器ユニット１１は、浄水排出用コック１４とフィルターユニット１５とから構成される。浄水排出用コック１４は、濾過器接続キャップ１７、ハンドル部１９、及び浄水排出パイプ１８で構成される。浄水排出パイプ１８には、浄水排出パイプ１８の軸方向に対して直交するキャップ接続パイプ３５が突出されており、キャップ接続パイプ３５は、濾過器接続キャップ１７の接続パイプ部３６にＯリング３７を介して圧入されている。

【0029】

浄水排出用コック１４は、ハンドル部１９の回転操作に連動して回転し、浄水排出パイプ１８とキャップ接続パイプ３５との連通作用及び閉鎖作用を担う開閉部材３８を有している。なお、濾過器接続キャップ１７は、キャップ接続パイプ３５に対して回転させることが可能である。すなわち、濾過器接続キャップ１７に対して浄水排出パイプ１８の向きを変えることが可能となっている。

【0030】

次に、フィルターユニット１５の浄水排出用コック１４への装着について説明する。フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０及びポストフィルターユニット３１とで構成されている。図３に示すように、ポストフィルターユニット３１の浄水排出用コック１４側の端部外周には、２本のＯリング３２が装着されている。Ｏリング３２の外周はポストフィルターユニット３１の外筒３９の外周より突出している。フィルターユニット１５は、濾過器接続キャップ１７に向かって押し込むことによって浄水排出用コック１４に連結される。

【0031】

具体的には、濾過器接続キャップ１７のフィルターユニット装着部４０内の突き当て部４１に外筒３９の先端部３９ａ（図４（ａ）も参照する）を突き当たるまで押し込む。こうすることでフィルターユニット１５を浄水排出用コック１４に装着することができる。逆にフィルターユニット１５を浄水排出用コック１４から引き抜いて取外すことができる。この動作を二点鎖線で表している。この際、Ｏリング３２は濾過器接続キャップ１７のフィルターユニット装着部４０との間で水漏れが発生しないような締め代を有し、かつ、浄水器１の使用中において簡単に外れないような締め代を有している。

【0032】

次いで、浄水排出用コック１４の操作について説明する。ハンドル部１９を左回転すると、開閉部材３８が回転しながら上方に引上げられ浄水排出パイプ１８と開閉部材３８の間の止水部４２に隙間ができ、浄水排出パイプ１８からフィルターユニット１５で濾過された浄水が排出される。ハンドル部１９を右回転すると、開閉部材３８が回転しながら押し下げられ止水部４２を閉鎖し、浄水の排出が停止される。

【0033】

続いて、濾過器ユニット１１の容器１０への取り付け構造について、図４を参照して説明する。濾過器ユニット１１の容器１０への着脱は、容器１０に原水を貯留する前に行われる。

【0034】

図４は、濾過器ユニット１１の容器１０への取り付け構造を示す部分断面図である。フィルターユニット１５は、浄水排出用コック１４に装着されている。容器１０は、外側方向に突出する濾過器ユニット１１を取り付けるための取付け用突起部５０を有している。取付け用突起部５０に設けられるフィルターユニット挿通孔５１は、フィルターユニット１５を容易に挿通させる大きさである。濾過器接続キャップ１７の先端突起部５２をフィルターユニット挿通孔５１に合わせて押し込みながら取付け用突起部５０の雄ネジ５３に濾過器接続キャップ１７の雌ネジ２０を螺合させることによって、濾過器ユニット１１を容器１０に取り付けることができる。

【0035】

濾過器接続キャップ１７の内側には、ガスケット５５が配設されている。取付け用突起部５０の先端面５６がガスケット５５を押圧することによって、濾過器接続キャップ１７からの漏水を防ぐことができる。また、フィルターユニット１５と濾過器接続キャップ１７との間は、Ｏリング３２によって濾過後の浄水の液密性が保たれている。

【0036】

続いて、フィルターユニット１５の構成について、図５を参照して説明する。

【0037】

（フィルターユニット１５の構成）
図５は、フィルターユニット１５の構成を示す断面図である。図５（ａ）は、全体構成を示す断面図であり、図５（ｂ）は、プレフィルターユニット３０の原水吸入側端面６０を示す側面図、図５（ｃ）は、ポストフィルターユニット３１の開口部８２側から見た側面図であり、図５（ｄ）は、ポストフィルターユニット３１のプレフィルターユニット３０側から見たプレフィルター側端面７３を示す側面図である。まず、プレフィルターユニット３０の構成について図５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。プレフィルターユニット３０は、原水吸入側端面６０、ポストフィルターユニット３１が嵌着される排出開口部６１を備える外筒６２、及び外筒６２内にフィルター機能を有する各種部材が層状に配設され構成されている。

【0038】

フィルター機能を有する各種部材としては、吸入開口部３３側から排出開口部６１側に向かって、金網５９、第１スポンジシート６３、活性炭フィルター６５及び中間フィルター６８が層状に配置されている。活性炭フィルター６５は顆粒（粒状）の集合体であって、吸入開口部３３側から順に粒径が異なる第１活性炭フィルター６６及び第２活性炭フィルター６７の２層構造を有している。吸入開口部３３側に配置される第１活性炭フィルター６６の平均粒径は、第２活性炭フィルター６７の平均粒径より大きい。

【0039】

本例においては、例えば、第１活性炭フィルター６６の粒径を０．５ｍｍ～１．７ｍｍとし、第２活性炭フィルター６７の粒径を０．３５ｍｍ～０．８５ｍｍとしている。つまり、第１活性炭フィルター６６の平均粒径を第２活性炭フィルター６７の平均粒径の約２倍としている。第１活性炭フィルター６６及び第２活性炭フィルター６７を用いることは、従来から用いられている沈殿式濾過装置の考え方と同じである。つまり、活性炭フィルター６５においては、粒径が大きい第１活性炭フィルター６６によって、比較的大きい除去対象物を吸着し、粒径が小さい第２活性炭フィルター６７によって、第１活性炭フィルター６６が吸着する除去対象物より小さい除去対象物を吸着除去することが可能となっている。なお、第１活性炭フィルター６６と第２活性炭フィルター６７の容量（重量）割合は、原水の質に対応して適宜設定することができる。

【0040】

中間フィルター６８は、第２活性炭フィルター６７側から活性炭シート７１、第２不織布７０、第２スポンジシート６９の順に層状に配置されている。中間フィルター６８は、プレフィルターユニット３０の外筒６２にポストフィルターユニット３１の外筒３９を挿着することによって、第２活性炭フィルター６７と、ポストフィルターユニット３１を構成するプレフィルター側端面７３との間で挟持される。中間フィルター６８は、活性炭フィルター６５を透過した砂やごみなどの除去対象物を吸着し、ポストフィルターユニット３１に流動させないために設けられている。活性炭シート７１を第２活性炭フィルター６７側に設ける理由は、第１活性炭フィルター６６及び第２活性炭フィルター６７から発生する細かい粉状となった活性炭をポストフィルターユニット３１に流動することを防ぐためである。

【0041】

また、第１活性炭フィルター６６と第２活性炭フィルター６７との間には仕切りフィルター７２が配置されている。仕切りフィルター７２は、例えば、第１不織布６４又は活性炭シート７１を使用することが可能である。なお、第１スポンジシート６３と第２スポンジシート６９は同じものを使用することが可能であり、第１不織布６４と第２不織布７０は同じものを使用することが可能である。仕切りフィルター７２は、第１活性炭フィルター６６と第２活性炭フィルター６７とが互いに混ざり合うことを防ぐ機能を有している。ただし、第１活性炭フィルター６６と第２活性炭フィルター６７が同じ粒径、類似粒径又は混ざり合いにくいことが確認できれば省略することが可能である。

【0042】

また、図５（ａ）に示す例において、中間フィルター６８は、第２活性炭フィルター６７側から、活性炭シート７１、第２不織布７０、第２スポンジシート６９の順に配置しているが、この順番を任意に変えることが可能であり、いずれか一つ、又は二つの組み合わせとすることも可能である。

【0043】

ところで、プレフィルターユニット３０において、外筒６２の原水吸入側端面６０の内側には、金網５９及び第１スポンジシート６３が配置されている。そして、原水吸入側端面６０と金網５９との間には、金網５９（第１スポンジシート６３）の厚み方向に原水が流動可能な隙間Ｈが設けられている。図５（ａ），（ｂ）に示すように、この隙間Ｈは、吸入開口部３３の周縁から金網５９に向かって周方向に間欠的に突設される突起部７４によって形成される。

【0044】

突起部７４の高さ、つまり、突起部７４によって形成される隙間Ｈは１．５ｍｍ～３ｍｍ程度とすることが好ましい。突起部７４がなく、しかも金網５９がない場合には、原水吸入側端面６０の内面と第１スポンジシート６３が密接するため、吸入開口部３３から流入した原水が第１スポンジシート６３の外周方向に拡がりにくく、原水の吸入効率が低下してしまう。そこで、図５（ｂ）において二点鎖線の矢印で示すように、隙間Ｈを設けることによって、吸入開口部３３から流入した原水は、突起部７４の間から第１スポンジシート６３の面全体に拡がる。つまり、外筒６２内の断面全体に原水が拡がることで原水吸入効率、及び第１スポンジシート６３より下流の原水流動効率を高めることが可能となる。

【0045】

ただし、原水をフィルターユニット１５に注入すると、プレフィルターユニット３０内の圧力が上昇する。この圧力によって、第１スポンジシート６３が突起部７４に食い込むように変形し、隙間Ｈを設ける効果がなくなるおそれがある。そこで、金網５９を配置すし、第１スポンジシート６３の変形を抑え、原水の供給を維持する。金網５９は、メッシュ２０とすることが、原水供給に支障がなく、第１スポンジシート６３の変形を抑えることに適している。なお、メッシュ２０とは、長さ１インチの範囲に目数が２０あることをいう。

【0046】

プレフィルターユニット３０は、主として原水に含まれる砂や有機物のごみなどの除去対象物を吸着除去する機能を有している。第１スポンジシート６３及び第１不織布６４は、比較的大きな除去対象物を吸着除去することによって下流側の活性炭フィルター６５の詰まりを防ぎ、さらに、顆粒（粒状）の集合である第１活性炭フィルター６６が崩れたり、吸入開口部３３から漏れ出したりすることを防ぐ機能を有している。なお、金網５９、第１スポンジシート６３、第１不織布６４、仕切りフィルター７２及び中間フィルター６８の外周面は、外筒６２の内周面６２ａに密接させることが好ましい。

【0047】

続いて、ポストフィルターユニット３１の構成について、図５（ａ），（ｃ），（ｄ）を参照して説明する。ポストフィルターユニット３１は、外筒３９と、外筒３９の内部に配置されるＭＦ中空糸フィルター８０とで構成される。なお、図５（ａ）では、ＭＦ中空糸フィルター８０の図は簡略化して表している。ＭＦ中空糸フィルター８０は、微小な孔を多数有する膜を中空糸状に形成し、膜の連続した組織の間にある超微細な孔にプレフィルターユニット３０を通過した原水を透過させることによって原水の濾過を行うものであり、原水から懸濁質、コロイド粒子及び細菌などを分離し、飲用水にすることが可能である。

【0048】

ＭＦ中空糸フィルター８０の膜に設けられる孔の大きさは、２０ｎｍ～１００ｎｍのものが飲用水の生成に対応可能である。なお、浄水器１で飲用水に生成できる原水は、例えば、風呂水、期限切れのペットボトルの水、プールの水、貯水タンクの水や谷川の湧水などである。図５（ａ）に示すＭＦ中空糸フィルター８０は、多数の中空糸を束にしたものを使用しており、プレフィルターユニット３０側、つまり、原水が導入される側が緩やかな折り返し部８１となっている。

【0049】

ＭＦ中空糸フィルター８０は、図５（ａ），（ｃ）に示すように、開口部８２側にＭＦ中空糸フィルター８０が束ねられて配置される。ＭＦ中空糸フィルター８０は、その１本１本の流通孔８３が開口部８２に露出し、膜の微小な孔を透過した透過水が開口部８２から浄水として浄水排出用コック１４（図３、図４参照）に流出し、浄水排出パイプ１８から浄水を給水することが可能となる。

【0050】

ＭＦ中空糸フィルター８０は、外筒３９の内周面８５に対してフリーの状態であり、開口部８２においてＭＦ中空糸フィルター８０の束の外周側面は樹脂などを充填して固められている。この充填範囲は、樹脂充填領域Ａで表される（図５（ａ）参照）。

【0051】

外筒３９のプレフィルター側端面７３は、図５（ｄ）に示すようにプレフィルターユニット３０を透過した原水が流通する孔８４が設けられている。プレフィルター側端面７３は、中間フィルター６８を支持するのに必要な面積と、原水が流通しやすい程度の面積の孔８４を有する。よって、孔８４の形状、大きさ及び配置は、適宜設定することが可能である。

【0052】

フィルターユニット１５に原水を透過させるためには、蓄圧式ポンプ１２で容器１０内を３００ｋＰａ以上加圧することが好ましい。したがって、容器１０の耐圧に余裕があり、さらに安全弁１３を設けることによって、容器１０を、いわゆるポリタンクとすることが可能であり、軽量化を図ることができる。

【0053】

プレフィルターユニット３０は、ポストフィルターユニット３１に対して着脱可能に連結されている。具体的は、フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０の外筒６２の排出開口部６１に、ポストフィルターユニット３１の外筒３９を挿し込むことによって連結され一体化する。この際、外筒６２の外径寸法を基準に、外筒６２の排出開口部６１の内経寸法を現物合せによって成形することによって、着脱し易く、さらに連結部における原水の漏れを抑えている。プレフィルターユニット３０にごみなどの除去対象物が付着しフィルター機能が損なわれる恐れがあると判断した際には、プレフィルターユニット３０をポストフィルターユニット３１から取外して交換したり、フィルターユニット１５を浄水排出用コック１４から取外して交換したりすることが可能である。

【0054】

なお、第１スポンジシート６３は、吸入開口部３３から見て、除去対象物を視覚的に確認しやすい色調にすることが好ましい。このようにすることによって、濾過器ユニット１１を容器１０から除去対象物の付着具合を見て、交換時期を判断することが可能である。

【0055】

図１に戻って浄水器１の操作について説明する。まず、容器１０に濾過器ユニット１１を装着し、浄水排出用コック１４を閉鎖した後、容器１０に固定しているポンプ固定キャップ４３を緩めて容器１０から蓄圧式ポンプ１２を抜き出す。次いで、蓄圧式ポンプ１２を抜き出した後の開口部（図示は省略）から原水を容器１０に給水する。その後、蓄圧式ポンプ１２を容器１０内にポンプ固定キャップ４３によって容器１０に固定する。そして蓄圧式ポンプ１２のポンピング動作によって、容器１０内を加圧し原水を所定の圧力でフィルターユニット１５に送り込む。浄水排出用コック１４を解放すると、フィルターユニット１５を原水が流動し、フィルターユニット１５で濾過された浄水を浄水排出用コック１４から排出する。

【0056】

以上説明した本発明の浄水器１は、容器１０、蓄圧式ポンプ１２及びフィルターユニット１５で構成される。フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０とポストフィルターユニット３１で構成され、第１スポンジシート６３、第１不織布６４、活性炭フィルター６５、ＭＦ中空糸フィルター８０などの各種フィルターを有している。

【0057】

このような各種フィルターを使用することによって、第１スポンジシート６３及び第１不織布６４によって、比較的大きなごみなどの除去対象物を吸着除去した原水を活性炭フィルター６５で濾過し、さらに中間フィルター６８によって活性炭フィルター６５を透過した原水から除去対象物を吸着除去する。フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０の下流側にＭＦ中空糸フィルター８０を有し、ＭＦ中空糸フィルター８０によって懸濁質、コロイド粒子及び細菌などを分離し飲用水に浄化する。このような構成にすることによって、ＭＦ中空糸フィルター８０の目詰まりを防ぎ、原水から飲用水や生活用水などの浄水の供給能力を高め、さらに、他のフィルター部材より高価なＭＦ中空糸フィルター８０の使用可能時間を長くすることが可能となる。

【0058】

また、吸入開口部３３が形成される原水吸入側端面６０と第１スポンジシート６３との間に、第１スポンジシート６３の厚み方向に原水が流動可能な隙間Ｈが設けられている。原水吸入側端面６０と第１スポンジシート６３との間には、金網５９が介在されている。吸入開口部３３から流入した原水は、隙間Ｈを通って第１スポンジシート６３の面全体に拡がる。つまり、外筒６２内の断面全体に原水が拡がることで原水吸入効率、及び第１スポンジシート６３より下流の原水流動効率を高めることが可能となる。その結果、ＭＦ中空糸フィルター８０の目詰まりを抑えること合わせて、浄水の供給能力を高めることが可能となる。また、原水吸入側端面６０と第１スポンジシート６３との間に金網５９を設けることによって、プレフィルターユニット３０内の圧力によって、第１スポンジシート６３が変形して隙間Ｈが縮小してしまうことを防止し、原水の供給を維持することが可能となる。

【0059】

また、プレフィルターユニット３０は、金網５９、第１スポンジシート６３、第１不織布６４、活性炭フィルター６５及び中間フィルター６８と、これらを収容する外筒６２とから構成される。一方、ポストフィルターユニット３１は、ＭＦ中空糸フィルター８０と、ＭＦ中空糸フィルター８０収容する外筒３９とから構成される。

【0060】

このように構成されるフィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０とポストフィルターユニット３１とに分けて構成しているために、原水の除去対象物の含有状態によって、上記フィルターを有する各部材の構成を変えたり、組み合わせを変えたりすることが容易に可能となる。

【0061】

また、原水吸入側端面６０の内面と、第１スポンジシート６３との間の隙間Ｈは、吸入開口部３３の周縁から金網５９（第１スポンジシート６３）に向かって周方向に間欠的に突設される突起部７４によって形成される。したがって、突起部７４を別部品で用意するよりも容易に形成することが可能となる。なお、突起部７４の形状は、原水の流動性を高めることが可能であれば、略四角柱以外に円柱や三角柱など任意形状にしてもよい。

【0062】

また、活性炭フィルター６５は顆粒の集合であって、吸入開口部３３（原水吸入側端面６０）から６８中間フィルターとの間に粒径が異なる第１活性炭フィルター６６及び第２活性炭フィルター６７の２層構造を有し、吸入開口部３３側に配置される第１活性炭フィルター６６の平均粒径が、中間フィルター６８側の第２活性炭フィルター６７の平均粒径より大きい。

【0063】

上流側の第１活性炭フィルター６６では、比較的大きな除去対象物を吸着し、さらに下流側の第２活性炭フィルター６７では、それより小さな除去対象物を吸着除去する。このような構成にすることによって、第２活性炭フィルター６７の目詰まりを抑えながら、微小ごみなどを吸着除去することが可能となる。

【0064】

また、プレフィルターユニット３０は、第１活性炭フィルター６６と第２活性炭フィルター６７との間に仕切りフィルター７２を介在している。仕切りフィルター７２を設けることによって、第１活性炭フィルター６６と第２活性炭フィルター６７とが互いに混ざり合うことを防ぎ、第１活性炭フィルター６６及び第２活性炭フィルター６７各々の吸着特性を維持することが可能となる。

【0065】

プレフィルターユニット３０とポストフィルターユニット３１とを連結したときに、中間フィルター６８は、ポストフィルターユニット３１と活性炭フィルター６５（第２活性炭フィルター６７）との間で挟持されている。中間フィルター６８は、このようにすることによって、形状の崩れや位置ずれがなく初期状態を維持することが可能となる。また、中間フィルター６８は、第２活性炭フィルター６７側から活性炭シート７１、第２不織布７０、第２スポンジシート６９の順に層状に配置されている。活性炭フィルター６５側に配置される活性炭シート７１は、第１活性炭フィルター６６及び第２活性炭フィルター６７から発生する細かい粉状となった活性炭を第２不織布７０、第２スポンジシート６９の手前で吸着し、ポストフィルターユニット３１に流動することを防ぐ。

【0066】

また、浄水器１においては、プレフィルターユニット３０とポストフィルターユニット３１とは、着脱可能に連結可能に構成されている。このように構成することによって、プレフィルターユニット３０にごみなどの除去対象物が付着しフィルター機能が損なわれるおそれがあると判断した際には、プレフィルターユニット３０をポストフィルターユニット３１から取外して交換することが可能となる。逆に、ポストフィルターユニット３１の機能が損なわれたと判断した際には、ポストフィルターユニット３１のみを交換することが可能となる。

【0067】

浄水器１において、フィルターユニット１５は、浄水排出用コック１４に着脱可能に装着され、浄水排出用コック１４を介して容器１０に着脱可能に装着される。浄水排出用コック１４は、耐久性があり長期間にわたって使用することが可能である。しかし、フィルターユニット１５は原水の濾過機能が劣化することがある。そこで、浄水排出用コック１４にフィルターユニット１５を着脱可能とすることによって、フィルターユニット１５の交換を容易に行うことが可能なる。なお、フィルターユニット１５と浄水排出用コック１４とは、Ｏリング３２の反発力で連結されているため、誰でも容易に装着したり、取外したりすることができる。

【0068】

また、フィルターユニット１５は、浄水排出用コック１４を介して容器１０に取り付けることができる。具体的には、フィルターユニット１５が浄水排出用コック１４の装着された濾過器ユニット１１を濾過器接続キャップ１７によって、容器１０の取付け用突起部５０に螺合させる。したがって、容器１０に濾過器ユニット１１を取り付ければ、浄水器１を使用可能な状態とすることができ、容器１０から濾過器ユニット１１を取り外せば、フィルターユニット１５の交換が可能となる。

【0069】

また、以上説明したフィルターユニット１５は、除去対象物を含んだ原水を吸入する吸入開口部３３を備えるプレフィルターユニット３０、及びプレフィルターユニット３０に直列に連結され、濾過後の飲用水又は生活用水などの浄水を排出する排出開口部６１を備えるポストフィルターユニット３１を有している。プレフィルターユニット３０とポストフィルターユニット３１とを連結したときに、フィルターユニット１５は、吸入開口部３３から排出開口部６１に向かって順に配設される金網５９、第１スポンジシート６３、第１不織布６４、活性炭フィルター６５及びＭＦ中空糸フィルター８０を有し、活性炭フィルター６５とＭＦ中空糸フィルター８０との間には、少なくとも活性炭シート７１、第２不織布７０又は第２スポンジシート６９のいずれかが層状に配置される中間フィルター６８を有している。吸入開口部３３が形成される原水吸入側端面６０と金網５９との間には、第１スポンジシート６３の厚み方向に原水が流動可能な隙間Ｈが設けられている。

【0070】

このように構成されるフィルターユニット１５は、第１スポンジシート６３及び第１不織布６４によって、比較的大きなごみなどの除去対象物を吸着除去した原水を活性炭フィルター６５で濾過し、中間フィルター６８によって活性炭フィルター６５を透過した原水から除去対象物をさらに吸着除去する。フィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０の下流側にＭＦ中空糸フィルター８０を有し、ＭＦ中空糸フィルター８０によって懸濁質、コロイド粒子及び細菌などを分離し飲用水に浄化する。このような構成にすることによって、ＭＦ中空糸フィルター８０の目詰まりを防ぎ、原水から飲用水や生活用水などの浄水の供給能力を高めることが可能となる。

【0071】

また、吸入開口部３３が形成される原水吸入側端面６０と金網５９との間に、金網５９（第１スポンジシート６３）の厚み方向に原水が流動可能な隙間Ｈが設けられている。吸入開口部３３から流入した原水は、隙間Ｈを通って第１スポンジシート６３の面全体に拡がる。つまり、外筒６２内の断面全体に原水が拡がることで原水吸入効率、及び第１スポンジシート６３より下流の原水流動効率を高めることが可能となる。その結果、ＭＦ中空糸フィルター８０の目詰まりを抑えることに合わせて、浄水の供給能力を高めることが可能となる。また、金網５９を設けることによって、第１スポンジシート６３の変形を防止することが可能となる。

【0072】

また、プレフィルターユニット３０は、金網５９、第１スポンジシート６３、第１不織布６４、活性炭フィルター６５及び中間フィルター６８と、これらを収容する外筒６２と、を有して構成され、ポストフィルターユニット３１は、ＭＦ中空糸フィルター８０と、ＭＦ中空糸フィルター８０を収容する外筒３９と、を有し、プレフィルターユニット３０と、ポストフィルターユニット３１とは、着脱可能に連結されている。

【0073】

このように構成されるフィルターユニット１５は、プレフィルターユニット３０とポストフィルターユニット３１とに分けて構成しているために、原水の除去対象物の含有状態によって、上記フィルター機能を有する各部材の構成を変えたり、組み合わせを変えたりすることを容易に行うことが可能となる。また、プレフィルターユニット３０にごみなどの除去対象物が付着しフィルター機能が損なわれる恐れがあると判断した際には、プレフィルターユニット３０をポストフィルターユニット３１から取外して交換することが可能となる。逆に、ポストフィルターユニット３１の機能が損なわれたと判断した際には、ポストフィルターユニット３１のみを交換することが可能となる。

【0074】

以上説明した浄水器１及びフィルターユニット１５によれば、ＭＦ中空糸フィルター８０の目詰まりの発生を抑え、高価なＭＦ中空糸フィルター８０の使用可能時間を長く、かつ浄水の供給能力を高めることが可能となる。

【符号の説明】

【0075】

１…浄水器、１０…容器、１１…濾過器ユニット、１２…蓄圧式ポンプ、１４…浄水排出用コック、１５…フィルターユニット、１７…濾過器接続キャップ、１８…浄水排出パイプ、３０…プレフィルターユニット、３１…ポストフィルターユニット、３３…吸入開口部、３９，６２…外筒、５９…金網、６０…原水吸入側端面、６１…排出開口部、６２…外筒、６３…第１スポンジシート、６４…第１不織布、６５…活性炭フィルター、６６…第１活性炭フィルター、６７…第２活性炭フィルター、６８…中間フィルター、６９…第２スポンジシート、７０…第２不織布、７１…活性炭シート、７２…仕切りフィルター、７３…プレフィルター側端面、７４…突起部、８０…ＭＦ中空糸フィルター、８２…開口部、Ｈ…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】