特許 7490502 水処理カートリッジ、水処理器、水処理材及びキット

(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】

(24)【登録日】2024-05-17

(45)【発行日】2024-05-27

(54)【発明の名称】水処理カートリッジ、水処理器、水処理材及びキット

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/28 20230101AFI20240520BHJP

   C02F 1/42 20230101ALI20240520BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20240520BHJP

【ＦＩ】

C02F1/28 G

C02F1/28 D

C02F1/42 A

C02F1/44 B

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020140996

(22)【出願日】2020-08-24

(65)【公開番号】P2021035673

(43)【公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-03-27

(31)【優先権主張番号】P 2019152050

(32)【優先日】2019-08-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】竹田 はつ美

【審査官】片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５１２７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２３９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２３０３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０２４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１７０６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８１２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３４９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１０６５９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－０００９１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ１／２８、４２、４４

Ｂ０１Ｄ２４／００－３５／０５、３５／１０－３７／０４、

６１／００－７１／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の水処理材と、第２の水処理材とを備え、
前記第１の水処理材は原水中の陰イオン物質を低減する無機材料であり、
前記第２の水処理材は活性炭であり、
前記第１の水処理材と、前記第２の水処理材とが混在している水処理層を備え、
下記式（１）
Ｔ÷（Ｆ÷Ｖ）≧０．２ …（１）
Ｔ：前記原水に含まれる陰イオン物質を低減する割合が、使用開始時は８０質量％よりも大きく、前記割合が８０質量％に到達するまでに使用開始後から処理した前記原水の積算流量（Ｌ）
Ｆ：加圧式の水処理器に用いる場合は製造者が表示する濾過流量、自重濾過型の水処理器に用いる場合はスタートアップ時の濾過流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｖ：前記水処理層中の前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材の総体積（ｍＬ）
を満たす、水処理カートリッジ。

【請求項2】

前記第１の水処理材は、無機化合物を含む無機材料である、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の水処理材は前記水処理層中に分散している、請求項１に記載の水処理カートリッジ。

【請求項4】

前記水処理層における前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材の総質量に対する前記第１の水処理材の含有量は、５質量％以上、５０質量％以下である、請求項１又は３に記載の水処理カートリッジ。

【請求項5】

前記無機材料の粒度分布は、５μｍ以上、４５μｍ以下である、請求項１及び２に記載の水処理カートリッジ。

【請求項6】

水中の固形物質を低減する分離膜をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の水処理カートリッジ。

【請求項7】

前記分離膜は中空糸膜である、請求項６に記載の水処理カートリッジ。

【請求項8】

前記陰イオン物質は、ヒ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、及びクロムイオンからなる群より選ばれる少なくとも１つである、請求項１～７のいずれか１項に記載の水処理カートリッジ。

【請求項9】

前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材は、それぞれ異なる位置に格納されている、請求項１に記載の水処理カートリッジ。

【請求項10】

前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材は、それぞれが層を形成している、請求項１に記載の水処理カートリッジ。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の水処理カートリッジを備える、水処理器。

【請求項12】

請求項１に記載の水処理カートリッジに用いられる水処理材。

【請求項13】

請求項１に記載の水処理カートリッジに用いられる水処理材を製造するためのキット。

【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、水処理器、水処理材及びキットに関する。

【背景技術】

【0002】

原水に含まれる陰イオン物質を低減するための材料として、一般的に陰イオン交換樹脂が用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１には、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、及び活性炭を含む層が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第５６３５０６３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、陰イオン交換樹脂を用いて処理水を生成する場合、陰イオン交換樹脂に由来する臭気が処理水から生じたり、陰イオン交換樹脂からアミンが溶出したりすることで、飲用用途として好ましくない水になる虞があるという問題がある。

【0006】

本発明の一態様は、陰イオン交換樹脂を用いなくとも、原水中の陰イオン物質を低減できる水処理カートリッジ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】

【0007】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る水処理カートリッジは、第１の水処理材と、第２の水処理材とを備え、前記第１の水処理材は原水中の陰イオン物質を低減する無機材料であり、前記第２の水処理材は前記無機材料とは異なる水処理材である。

【0008】

また、本発明の一態様に係る水処理材は、第１の水処理材及び第２の水処理材を含み、前記第１の水処理材は原水中の陰イオン物質を低減する無機材料であり、前記第２の水処理材は前記無機材料とは異なる水処理材である。

【0009】

また、本発明の一態様に係る第１の水処理材と第２の水処理材とを含む水処理材を製造するためのキットは、第１の水処理材及び第２の水処理材を備え、前記第１の水処理材は原水中の陰イオン物質を低減する無機材料であり、前記第２の水処理材は前記無機材料とは異なる水処理材である、

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、陰イオン交換樹脂を用いなくとも、原水中の陰イオン物質を低減できる水処理カートリッジを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態１に係る水処理器の内部構造を示す模式図である。

【図2】本発明の実施形態２に係る水処理器の内部構造を示す模式図である。

【図3】本発明の実施形態３に係る水処理器の内部構造を示す模式図である。

【図4】本発明の実施形態４に係る水処理器の内部構造を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る水処理器について、図１を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一態様に係る水処理器１の構成を示す模式図である。図１に示すように、水処理器１は、自重濾過型の水処理器である。水処理器１は、水処理カートリッジ１０、胴部４０、原水タンク５０、上蓋６０、及び注ぎ蓋７０を備えている。本明細書において「処理水」とは水処理カートリッジで処理された水をいう。水処理器１は、原水を水処理カートリッジ１０で処理して得られる処理水を胴部４０に貯留することができる水処理器である。

【0013】

胴部４０は、原水タンク５０を保持し、処理水を貯留するための槽である。胴部４０は後述する注ぎ蓋７０で覆われる注ぎ口が設けられている。使用者は貯留している処理水を注ぎ口からコップ等の容器に注ぐことができる。

【0014】

原水タンク５０は、水処理カートリッジ１０を保持し、原水を貯留するための槽である。原水タンク５０は、原水貯留部５０ａ、及びカートリッジ保持部５０ｂを備えている。原水貯留部５０ａは、水処理カートリッジ１０により処理する原水を貯留する場所である。カートリッジ保持部５０ｂは、水処理カートリッジ１０を保持する。水処理カートリッジ１０は、カートリッジ保持部５０ｂに着脱自在に備え付けられる。水処理器１は、原水貯留部５０ａに格納された原水が水処理カートリッジ１０内を通過して胴部４０に流入することで、処理水を貯留するようになっている。

【0015】

上蓋６０は、原水タンク５０を覆うための蓋である。例えば、原水タンク５０から原水が漏れないようにするために、水処理カートリッジ１０を保持した原水タンク５０に原水を供給した後に、原水タンク５０の上部の開口面を上蓋６０によって蓋をすればよい。また、上蓋６０は開閉可能な給水口を備えていてもよく、上蓋６０で蓋をした状態の原水タンク５０に給水口から原水を供給してもよい。

【0016】

注ぎ蓋７０は、胴部４０の注ぎ口を覆うための蓋である。注ぎ蓋７０は、鉛直方向に静置されている状態では胴部４０の注ぎ口を覆い、水処理器１が鉛直方向から傾けて処理水を注ぎ出すときに注ぎ口が開くように開閉可能であってよい。また、注ぎ蓋７０は取り外し可能であってもよい。この場合、注ぎ蓋７０を注ぎ口から取り外した後に処理水を注ぎ口から注ぎ出せばよい。また、上蓋６０と注ぎ蓋７０とは、一体形成されていてもよい。

【0017】

水処理カートリッジ１０は、ケース１１、水処理層１４、及び分離膜１５を備えている。

【0018】

ケース１１は、濾材（水処理層１４及び分離膜１５）を格納するための筐体である。ケース１１は、原水入口１２及び処理水出口１３を備えている。水は、原水入口１２、水処理層１４、分離膜１５、処理水出口１３の順に流れる。

【0019】

原水入口１２は、ケース１１内に原水を供給するための開口部である。原水入口１２は、使用時において水処理層１４よりも鉛直方向上側となる位置に配置されている。なお、本明細書において「使用時」とは、水処理カートリッジによって原水の濾過を行なう時を指す。原水入口１２には原水中の固形物質を低減させるために、メッシュ等のフィルターが取り付けられていてもよい。フィルターの材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料等を用いることができる。

【0020】

処理水出口１３は、水処理カートリッジ１０から処理水が吐出するための開口部である。

【0021】

水処理層１４は、原水中の陰イオン物質及び不純物を低減する層である。水処理層１４は、無機材料１４ａ（第１の水処理材）と、活性炭１４ｂ（第２の水処理材）とが混在している。本明細書において「混在」とは、異なる物質同士が混ざり合っている状態を意図する。水処理層１４が無機材料１４ａを含んでいることにより、原水中の陰イオン物質を低減することができる。このように本発明によれば、陰イオン交換樹脂を用いなくとも、原水中の陰イオン物質を低減できる。さらに、陰イオン物質の低減を、イオン交換樹脂を用いずに行なうことができるので、陰イオン交換樹脂に由来する臭気の発生及びアミンの溶出を防ぐことができる。また、水処理層１４が活性炭１４ｂを備えていることにより、原水中の不純物を低減することができる。したがって、無機材料１４ａと、活性炭１４ｂとが混在していることにより、陰イオン物質及び不純物の濃度が原水よりも低い処理水を生成することができる。

【0022】

前述のように、本実施形態では水処理層１４中において無機材料１４ａと活性炭１４ｂとが混在していればよいが、水処理層１４中に無機材料１４ａが分散していることがより好ましい。換言すれば、水処理層１４中の活性炭１４ｂの層の中に無機材料１４ａが分散しているともいえる。なお、無機材料１４ａが水処理層１４中に分散している形態において、水処理層１４中の無機材料１４ａの濃度にむらがあってもよい。濃度分布は限定されないが、むらは少なく、均一性が高いことがより好ましい。また、次の理由から、無機材料１４ａが水処理層１４中に分散している形態がより好ましい。つまり、水の流れによって無機材料及び活性炭の粒子が移動して、その位置が水処理層中で偏る可能性がある。このとき、無機材料１４ａが水処理層１４中に分散していないと、無機材料１４ａの濃度が、水処理層内における位置によって偏りが生じる可能性がある。このような場合、無機材料１４ａの濃度が低いところを原水が通過し易い状態（ショートパス）が発生する可能性がある。しかし、無機材料１４ａが水処理層１４中に分散している形態であれば、このような状態になっても、無機材料１４ａと原水との接触効率をより向上させることができる。これにより、陰イオン物質の濃度が原水よりも低い処理水をより効率的に生成することができる。

【0023】

ここで、無機材料１４ａを水処理層１４中に分散させる方法としては、例えば、下記（ｉ）～（iii）の方法が挙げられる。
（ｉ）無機材料１４ａと粉末状又は繊維状の活性炭１４ｂとを共に成型する方法（例えば、湿式法、乾式法、バインダ樹脂を用いる方法、圧縮する方法等）。
（ii）造粒した無機材料１４ａと粒状の活性炭１４ｂとを混合する方法。
（iii）粒状の活性炭１４ｂに無機材料１４ａを担持させる方法。

【0024】

本発明の水処理カートリッジの一態様において、第１の水処理材は原水中の陰イオン物質を低減する無機材料であり、第２の水処理材は前記無機材料とは異なる水処理材である。本発明の一態様に係る水処理カートリッジは、第１の水処理材と第２の水処理材とを備えていればよく、ここに記載された形態に限定されない。例えば、第１の水処理材及び第２の水処理材は、それぞれが互いに異なる場所に充填されていてもよく、水処理層中でそれぞれが層を形成していてもよい。

【0025】

中でも、水処理層中に第１の水処理材と第２の水処理材とが混在している形態及び水処理層中に第１の水処理材が分散している形態が、水処理材と原水との接触をより多くする観点からより好ましい。例えば、水処理材が粒状である場合、混在せずに層状としたときに、抵抗の少ない部分を水が抜けやすく、いわゆるショートパスが起こり易くなる。その結果、水処理材と原水との接触が少なくなり、そのため、不純物の除去性能が低下する場合がある。従って、ショートパスを防ぐためには水処理層１４に厚みを持たせなければならず、より多くのろ材が必要となる。また、ろ材を成形することにより、通水抵抗の均一
化を図りショートパス抑止が可能となるが、カートリッジケースとの隙間が生じて、当該隙間に水が抜けてしまわないように、構造上の工夫が必要となる。しかし、水処理層１４中に無機材料１４ａと活性炭１４ｂとが混在している形態及び水処理層１４中に無機材料１４ａが分散している形態であれば、ショートパスが起こり難いため、水処理層１４に厚みを持たせる必要がない。従って、少ない量の水処理材で不純物の除去性能を確保することができる。また、水処理層１４中に無機材料１４ａと活性炭１４ｂとが混在している形態及び水処理層１４中に無機材料１４ａが分散している形態として、さらに、無機材料１４ａと粉末状又は繊維状の活性炭１４ｂとを共に成型したり、粒状の活性炭１４ｂに無機材料１４ａを担持させたりすることにより、より均一性を持たせることが出来る。

【0026】

無機材料１４ａは、原水中の陰イオン物質を低減するものであれば特に限定されない。無機材料１４ａは、原水中の陰イオン物質を低減する無機化合物を含んでいてもよい。陰イオン物質は、例えば、ヒ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、及びクロムイオンからなる群より選ばれる少なくとも１つである。本発明の第１の水処理材は原水中の陰イオン物質を低減する無機材料であればよく、ここに記載された例に限定されない。

【0027】

無機材料１４ａに含まれる無機化合物としては、例えば、チタン及び鉄等の金属系化合物、カルサイト等の鉱物系化合物、セラミック系化合物、珪酸系化合物、ゼオライト系化合物等が挙げられる。

【0028】

また、無機材料１４ａは、無機化合物のみでもよく、他の物質を含んでいてもよい。他の物質としては、例えば、無機化合物粒子同士を結合するためのバインダ樹脂等が挙げられる。バインダ樹脂によって、無機材料を所望の形状に維持することができる。バインダ樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。

【0029】

水処理層１４における無機材料１４ａ及び活性炭１４ｂの総質量に対する無機材料１４ａの含有量は、吸着性能の観点から、５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることがさらに好ましい。また、活性炭等の第２の水処理材の機能を十分に発揮する観点から、６０質量％以下であることが好ましく、５５質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることがさらに好ましい。なお、当該含有量の好ましい値は、本発明において水処理層が第２の水処理材として活性炭以外の水処理材を含むとき、第１の水処理材及び第２の水処理材の総質量に対する値である。

【0030】

無機材料の形状は特に限定されず、例えば、粒状が挙げられる。粒状の場合、その粒径は特に限定されず、好ましくは、粒径５μｍ以上、４５μｍ以下である。このような粒径であることによって、無機材料と原水との接触効率が高まり、陰イオン物質の低減効率がより高まる。また、無機材料の総重量に対する粒径５μｍ以上、４５μｍ以下の無機材料の合計重量の割合は、９０質量％以上であることが好ましく、９５質量％以上であることがより好ましく、９８質量％以上であることがさらに好ましい。前記割合が下限値以上であれば、陰イオンを交換し易くなる。前記割合の上限値は１００質量％である。

【0031】

無機材料の粒径は、篩分け法、顕微鏡法、光散乱法等、の方法により求められる。本願実施形態の粒径範囲において、測定方法として顕微鏡法が好適である。

【0032】

水処理層１４中に、無機材料１４ａが、活性炭等の粒状の第２の水処理材と混在する場合、無機材料１４ａとして、当該粒状の第２の水処理材の粒径と同程度の粒径に造粒した無機材料を用いてもよい。造粒した無機材料及び粒状の第２の水処理材の粒径は粒径７０μｍ以上であることが好ましい。また、５００μｍ以下であることが好ましい。この場合
、造粒した無機材料の総重量に対する粒径７０μｍ以上、２，０００μｍ以下の造粒した無機材料の合計重量の割合は、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、９８質量％以上がさらに好ましい。前記割合が下限値以上であれば、造粒した無機材料を水処理層１４中に分散し易くすることができる。前記割合の上限値は１００質量％である。

【0033】

造粒した無機材料の粒度分布は、比重を考慮した上で、無機材料と混合する他の材量とが均一に混合されやすい粒度分布に適宜調整すればよい。造粒した無機材料の粒径は、篩分け法、顕微鏡法、光散乱法等、の方法により求められる。本願実施形態の粒径範囲において、測定方法として顕微鏡法が好適である。

【0034】

活性炭１４ｂは、本発明における第２の水処理材の一態様である。活性炭１４ｂは、原水中の不純物を低減する水処理材である。活性炭１４ｂは、主に炭素から構成される多孔質の物質であり、その微細な穴を通過する原水中の不純物を穴内に吸着させることにより、原水中から当該不純物を取り除く。よって、活性炭１４ｂの穴を通過する原水中の不純物を低減できる。

【0035】

活性炭としては、粒状、粉末状、繊維状、ハニカム状、円柱状等、種々の形状の活性炭を使用することができる。使用する活性炭の原材料は特に限定されず、竹や木材、合成樹脂等を炭化したものであってもよい。

【0036】

粒状の活性炭を用いる場合、粒状の活性炭の粒径は、７５μｍ以上、２，０００μｍ以下であることが好ましい。粒状の活性炭の総重量に対する粒径７５μｍ以上、２，０００μｍ以下の粒状の活性炭の合計重量の割合は、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、９８質量％以上がさらに好ましい。このような割合であれば、粒状の活性炭を水処理層１４中に分散し易くすることができる。前記割合の上限値は１００質量％である。

【0037】

粒状の活性炭の粒径は、ＪＩＳＫ１４７４に準拠した方法で求められる。粒状の活性炭の粒度分布は、低減する不純物に応じて、適宜調整すればよい。

【0038】

本実施形態では、第２の水処理材として、活性炭を採用する形態について説明するが、本発明はこのような形態に限定されない。当該第２の水処理材は、原水中の不純物を低減する水処理材として利用可能なものであればよい。第２の水処理材は、例えば、イオン交換樹脂・繊維等であってもよい。ここで、不純物としては、例えば、残留塩素、カルキ臭、カビ臭、又はトリハロメタン等が挙げられる。原水中のこれらの不純物を低減させることによって飲用により適した処理水を得ることができる。また、以上のように本実施形態では水処理層は粒状の水処理材が充填された層であるといえる。一方、後述する分離膜は、膜状の濾材である。つまり、本発明の一態様における水処理層は粒状の水処理材の層であり、分離膜は膜状の水処理材の層であるといえる。尚、水処理層１４は、粒状の水処理材の層に限定されない。例えば、無機材料１４ａと粉末状又は繊維状の活性炭１４ｂとをバインダ樹脂等により共に成型した成型体の層であってもよく、粒状の活性炭１４ｂに無機材料１４ａを担持させたものの層であってもよい。

【0039】

分離膜１５は、水（原水又は水処理層１４を通過した水）中の固形物質、例えば、鉛コロイド等の金属コロイド等を低減する。本実施形態では、使用時において、分離膜１５は、使用時において、水処理層１４よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている。しかしながら、本発明はこのような形態に限定されず、分離膜１５は、使用時において、水処理層１４よりも鉛直方向上側となる位置に配置されていてもよい。

【0040】

分離膜１５が、使用時において、水処理層１４よりも鉛直方向上側となる位置に配置されている場合、原水中の固形物質により水処理層の性能が低下することを防止することができる。分離膜１５が、使用時において、水処理層１４よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている場合、水処理層１４の微粉及び雑菌が処理水に含まれてしまうことを防止することができる。

【0041】

分離膜としては、例えば、中空糸膜、平膜等が挙げられ、中空糸膜であることが好ましい。分離膜が中空糸膜であることにより、コンパクトで広い膜面積を確保することができる。そのため、目詰まりし難い。そして、十分な濾過流量を確保することができる。また、水処理カートリッジ１０の水処理能力が劣化して、所定の水処理能力を発揮できなくなるまでの期間を長くすることができる。

【0042】

分離膜としては、種々の多孔質の分離膜が使用できる。例えば、セルロース系、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）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系、ポリビニリデンフロライド（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、等の各種材料からなるものが使用できる。中でも、分離膜の取扱性や加工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ィン系の分離膜が好ましい。中空糸膜としては、上述した材料からなる管状の中空糸膜が使用できる。

【0043】

中空糸膜の孔径の下限値は、濾過速度の観点から、０．０１μｍ以上であることが好ましい。中空糸膜の孔径の上限値は、微粒子を捕捉することができる観点から、０．１μｍ以下であることが好ましい。

【0044】

中空糸膜の外径は、２０μｍ以上、２，０００μｍ以下であることが好ましい。中空糸膜の空孔率は、２０体積％以上、９０体積％以下であることが好ましい。中空糸膜の膜厚は、５μｍ以上、３００μｍ以下であることが好ましい。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好ましい。空気逃しのため一部疎水性中空糸膜が含まれる方がより望ましい。

【0045】

中空糸膜の総膜面積は、０．０５ｍ^２以上、０．５ｍ^２以下であることが好ましい。中空糸膜の総膜面積が当該範囲であることにより、快適な流量を確保し且つ水処理カートリッジをコンパクト化することができる。

【0046】

保持材１６（ポッティング材）は、分離膜１５である中空糸膜を保持するための部材である。保持材１６は、Ｕ字状に曲げられた中空糸膜の両端部を固定している。これにより、中空糸膜が柱状体を構成している。また、中空糸膜の両端部は開口している。水処理カートリッジ１０が保持材１６を備えていることにより、中空糸膜によって濾過された処理水のみを処理水出口１３に流すことができる。

【0047】

保持材１６は、例えば、熱硬化性樹脂の硬化により形成される。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。

【0048】

水処理カートリッジ１０は、下記式（１）
Ｔ÷（Ｆ÷Ｖ）≧０．２ …（１）
Ｔ：原水に含まれる陰イオン物質を低減する割合が、使用開始時は８０質量％よりも大きく、前記割合が８０質量％に到達するまでに使用開始後から処理した原水の積算流量（
Ｌ）
Ｆ：加圧式の水処理器に用いる場合は製造者が表示する濾過流量、自重濾過型の水処理器に用いる場合はスタートアップ時の濾過流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｖ：水処理層１４中の無機材料１４ａ及び活性炭１４ｂの総体積（ｍＬ）
を満たすことが好ましい。

【0049】

水処理カートリッジ１０が前記式（１）を満たすことにより、濾過能力と水処理層１４中の無機材料１４ａ及び活性炭１４ｂの総体積Ｖとのバランスがよくなる。よって、処理水の用途に対して好適なサイズの水処理器となる。

【0050】

また、式（１）中、「Ｆ÷Ｖ」は、空間速度に該当する。空間速度は、単位時間あたりに原水が水処理層１４中の無機材料１４ａ及び活性炭１４ｂに接触する時間の逆数であり、水が無機材料１４ａ及び活性炭１４ｂにどれだけ長く接触するかを示す指標である。同一の総体積Ｖで濾過流量Ｆが早くなる場合や、同一の濾過流量Ｆで総体積Ｖが小さくなる場合といったように空間速度が大きいと、一般的に濾過能力が低くなる。濾過能力が低くなるものの、総体積Ｖが小さくなることにより、水処理カートリッジ１０の体積がコンパクトになる。空間速度が小さいと、濾過能力が高くなり、総体積Ｖが大きくなる。式（１）を満たすことにより、空間速度と積算流量とのバランスがよくなるともいえる。つまり、式（１）は、水処理カートリッジの処理効率を示す一指標である。また、Ｔ÷（Ｆ÷Ｖ）は上記の通り０．２以上が好ましく、１以上がより好ましく、２以上がさらに好ましい。また、Ｔ÷（Ｆ÷Ｖ）の上限値は特に限定されず、高ければ高いほど水処理カートリッジの性能は高くなるため、好ましい。

【0051】

積算流量Ｔについて、本発明の一態様に係る水処理カートリッジは、原水に含まれる陰イオン物質を低減する割合が、使用開始時は８０質量％よりも大きければよい。例えば、当該割合が、使用開始時は１００質量％であることが好ましい。この場合、原水に含まれる陰イオン物質を１００質量％除去できる使用開始時から、徐々に無機材料１４ａの陰イオン物質を除去する能力が低下して、当該割合が８０質量％になるまでの、水処理カートリッジ１０が処理した原水の積算流量である。そのため、積算流量Ｔは、水処理カートリッジ１０の寿命ともいえる。

【0052】

積算流量Ｔは、１０Ｌ以上、５０，０００Ｌ以下であることが好ましい。水処理器が本実施形態のように自重濾過型の水処理器である場合、積算流量は、例えば、１０Ｌ以上、５００Ｌ以下である。水処理器が後述する実施形態２のように蛇口直結型の水処理器である場合、積算流量は、例えば、５００Ｌ以上、３，０００Ｌ以下である。水処理器が後述する実施形態３のようにビルトイン型の水処理器である場合、積算流量は、例えば、１，０００Ｌ以上、５０，０００Ｌ以下である。

【0053】

加圧式の水処理器は、加圧されて流れる原水を濾過する水処理器である。具体的には、加圧式の水処理器は、給水栓等に接続して使用する水処理器であって、得られる処理水がタンク等に貯留されることなく連続的に処理水を供給する水処理器である。

【0054】

自重濾過型の水処理器は、原水の自重を利用して濾過する水処理器である。具体的には、自重濾過型の水処理器は、使用の都度給水する水処理器、又は供給された水を貯留して使用する水処理器である。

【0055】

本実施形態では、水処理器１は、自重濾過型の水処理器に該当する。そのため、本実施形態では、濾過流量Ｆは、スタートアップ時の濾過流量である。スタートアップ時とは、原水リザーバーの容量の原水を１０回程度処理した後の初流の処理水である。

【0056】

スタートアップ時の濾過流量は、水処理カートリッジ１０を使用するにあたって必要となる、製造者が作成した取り扱い説明書等に記載されている定められた準備（スタートアップ）が終了した後、使用を開始した時点又は使用を開始したごく初期の、単位時間あたりに濾過する水の量を表している。なお、スタートアップ時に、水処理カートリッジ１０に原水を全く濾過していない時点ではなく、例えば１０Ｌの原水を濾過した時点をスタートアップ時に設定してもよい。

【0057】

なお、加圧式の水処理器である形態における製造者が表示する濾過流量は、水処理カートリッジを製造する製造者によって設定される、当該水処理カートリッジに対して認定されている濾過流量である。製造者が表示する濾過流量は、通常、製造者のホームページ、水処理カートリッジ、又はそのパッケージ、取扱説明書等に表示されている。

【0058】

総体積Ｖは、本実施形態において、水処理層１４中の無機材料１４ａ及び活性炭１４ｂの総体積である。水処理層１４中に、第２の水処理材として活性炭１４ｂとは異なる水処理材がさらに混在している場合、総体積Ｖには、当該水処理材の体積も含まれる。なお、総体積Ｖには分離膜１５の体積は含まれない。総体積Ｖは、３０ｍＬ以上、５，０００ｍＬ以下であることが好ましい。水処理器が本実施形態のように自重濾過型の水処理器である場合、総体積Ｖは、例えば、３０ｍＬ以上、５００ｍＬ以下である。水処理器が後述する実施形態２のように蛇口直結型の水処理器である場合、総体積Ｖは、例えば、３０ｍＬ以上、４００ｍＬ以下である。水処理器が後述する実施形態３のようにビルトイン型の水処理器である場合、総体積Ｖは、例えば、２００ｍＬ以上、５，０００ｍＬ以下である。

【0059】

また、水処理カートリッジ１０は、原水に含まれる陰イオン物質がＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格の定める除去率が達成されていることが好ましい。例えば、８．０ｍｇ／Ｌのフッ素イオンが含まれる原水を水処理カートリッジ１０に通した場合、処理水出口１３から吐出した処理水のフッ素イオン濃度は、１．５ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。３０ｍｇ／Ｌの硝酸イオン及び亜硝酸イオンが含まれる原水を水処理カートリッジ１０に通した場合、処理水出口１３から吐出した処理水の硝酸イオン及び亜硝酸イオン濃度は、１０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。０．０５ｍｇ／Ｌの５価ヒ素イオンが含まれる原水を水処理カートリッジ１０に通した場合、処理水出口１３から吐出した処理水のヒ素イオン濃度は、０．０１０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。また、０．３ｍｇ／Ｌの５価ヒ素イオンが含まれる原水を水処理カートリッジ１０に通した場合、処理水出口１３から吐出した処理水のヒ素イオン濃度は、０．０１０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。０．３ｍｇ／Ｌの６価クロムイオンが含まれる原水を水処理カートリッジ１０に通した場合、処理水出口１３から吐出した処理水の６価クロムイオン濃度は、０．１ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。

【0060】

本実施形態では水処理器が、自重濾過型のピッチャー型の水処理器である形態について説明したが、本発明における水処理器はこのような形態に限定されない。本発明における水処理器は、水処理カートリッジを用いるものであればよく、その態様は、例えば、家庭用の水処理器が挙げられる。家庭用の水処理器としては、例えば、自重濾過型の水処理器（例えば、ピッチャー型、携帯型）、蛇口の先端部に取り付けられる蛇口直結型の水処理器、ビルトイン型（アンダーシンク型）の水処理器、冷蔵庫に内蔵される冷蔵庫型の水処理器、スパウトイン型（水栓内蔵型）の水処理器等が挙げられる。

【0061】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る水処理カートリッジについて、図２を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0062】

図２は、本実施形態に係る水処理器２の内部構造を示す模式図である。図２に示すように、水処理器２は、蛇口直結型の水処理器である。水処理器２は、水処理カートリッジ１０の代わりに水処理カートリッジ２０を備え、取付冶具２７、原水出口２８、及び切替部（図示しない）をさらに備えている点で水処理器１と異なる。ケース２１は、水処理層１４に原水を供給するための原水入口（図示しない）及び処理水出口２３を備えている。

【0063】

取付冶具２７は、蛇口の吐水部に取り付けられる。これにより、蛇口から吐水された原水を水処理カートリッジ２０に供給することができる。

【0064】

原水出口２８は、原水が吐出するための開口部である。本実施形態において、原水出口２８は、シャワー状の原水を吐出するが、シャワー状ではない原水を吐出する設計としてもよい。また、本実施形態において、処理水出口２３は、シャワー状ではない処理水を吐出するが、シャワー状の処理水を吐出する設計としてもよい。

【0065】

原水出口２８から原水が吐出する場合、水は、取付冶具２７、原水出口２８の順に流れる。処理水出口２３から処理水が吐出する場合、水は、取付冶具２７、原水入口、水処理層１４、分離膜１５、処理水出口２３の順に流れる。

【0066】

切替部は、原水と処理水とを切り替える。具体的には、供給された原水の流路を切り替えて、原水出口２８から原水が吐出するか、処理水出口２３から処理水が吐出するように切り替える。また、吐水する水を、シャワー状ではない処理水、シャワー状の処理水、シャワー状ではない原水及びシャワー状の原水の中から選択できるような切替部を備えていてもよい。

【0067】

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る水処理カートリッジについて、図３を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0068】

図３は、本実施形態に係る水処理器３の内部構造を示す模式図である。図３に示すように、水処理器３は、流し台の下の、収納キャビネット等のスペースに設置するビルトイン型（アンダーシンク型）の水処理器である。水処理器３は、それ自体が水処理カートリッジであるともいえる。例えば、濾過性能が低下したとき等には、水処理器３全体を別のものに取り替えればよい。

【0069】

水処理器３は、ケース１１の代わりにケース３１を備えている点で水処理カートリッジ１０と異なる。ケース３１は、原水入口３２及び処理水出口３３を備えている。原水入口３２は、使用時において水処理層１４よりも鉛直方向上側となる位置に、処理水出口３３は、使用時において分離膜１５よりも鉛直方向上側となる位置に配置されている。分離膜１５は、水処理層１４よりも内側に配置されている。図３において矢印で示すように、水は、原水入口３２、水処理層１４、分離膜１５、処理水出口３３の順に流れる。

【0070】

原水入口３２と、原水を供給するための原水供給用ホース（図示しない）とを原水用の連結部（図示しない）を介して連結することにより、原水が水処理器３に供給される。また、処理水出口３３と、処理水出口から吐水した処理水を蛇口に供給するための処理水供給用ホース（図示しない）とを処理水用の連結部（図示しない）を介して連結することにより、処理水を蛇口に供給することができる。

【0071】

〔実施形態４〕
本発明の一態様に係る水処理カートリッジについて、図４を参照して以下に説明する。
図４は、本発明の一態様に係る水処理カートリッジ４０２を備えた浄水器４の内部構造を示す模式図である。具体的には、図４は浄水器４を長さ方向に平行な面で切断した断面図である。図４に示すように、浄水器４は、胴部４０１と、水処理カートリッジ４０２と、原水タンク４０３と、上蓋４１２と、注ぎ蓋４１３と、を備えている。

【0072】

胴部４０１は、原水タンク４０３を保持し、浄水を貯留するための槽である。

【0073】

原水タンク４０３は、水処理カートリッジ４０２を保持し、原水を貯留するための槽である。原水タンク４０３は、水処理カートリッジ４０２により浄化する原水を貯留する原水貯留部４０３ａと、水処理カートリッジ４０２を保持するカートリッジ保持部４０３ｂとを備えている。水処理カートリッジ４０２は、カートリッジ保持部４０３ｂに着脱自在に備え付けられる。浄水器４は、原水貯留部４０３ａに格納された原水が水処理カートリッジ４０２内を通過して胴部４０１に流入することで、浄水を貯留するようになっている。

【0074】

上蓋４１２は、原水タンク４０３の開口部を覆うための蓋である。水処理カートリッジ４０２を保持した原水タンク４０３の開口部から原水を供給した後に、原水タンク４０３の開口部に上蓋４１２を嵌め込めばよい。また、上蓋４１２は開閉可能な給水部を備えていてもよく、上蓋４１２を嵌め込んだ原水タンク４０３に給水部から原水を供給してもよい。

【0075】

注ぎ蓋４１３は、胴部４０１の注ぎ口を覆うための蓋である。注ぎ蓋４１３は、鉛直方向に静置されている状態では胴部４０１の注ぎ口を覆い、浄水器４が鉛直方向から傾けて浄水を注ぎ出すときに注ぎ口が開くように開閉可能であってよい。また、注ぎ蓋４１３は取り外し可能であってもよい。この場合、注ぎ蓋４１３を注ぎ口から取り外した後に浄水を注ぎ口から注ぎ出せばよい。上蓋４１２と注ぎ蓋４１３とは、一体形成されていてもよい。

【0076】

水処理カートリッジ４０２は、ケース４０４を備えている。ケース４０４は、浄水濾材（分離膜４０８ａ及び水処理材４０９ａ）を格納するための筐体である。ケース４０４は、浄水器４のカートリッジ保持部４０３ｂに格納可能な形状である。ケース４０４は、原水導入口４０５と、浄水導出口４０６と、第１格納部４１４と、第１の水処理ユニット４０８と、第２格納部４１５と、第２の水処理ユニット４０９と、空気溜まり部４１０と、天板４１１とを備える。

【0077】

原水導入口４０５は、水処理カートリッジ４０２内に原水を供給するための開口部である。原水導入口４０５は、使用時において第１の水処理ユニット４０８よりも鉛直方向上側となる位置に配置される。原水導入口４０５には原水中の固形物質を低減させるために、メッシュ等のフィルターが取り付けられていてもよい。フィルターの材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料等を用いることができる。

【0078】

浄水導出口４０６は、水処理カートリッジ４０２から浄水が導出するための開口部である。

【0079】

第１格納部（格納部）４１４は、分離膜４０８ａ及び保持材４０８ｂを格納する第１の水処理ユニット４０８を格納するための筐体である。第１格納部４１４には空気溜まり部４１０が設けられている。また、第１格納部４１４には、供給口４０７が設けられている。第２の水処理ユニット４０９を備えていない場合、供給口４０７は、第１の水処理ユニット４０８に原水を導入するための孔である。第２の水処理ユニット４０９を備えている場合、供給口４０７は、第１の水処理ユニット４０８に第２の水処理ユニット４０９を通
過した水を導入するための孔である。

【0080】

第２格納部４１５は、水処理材４０９ａを格納する第２の水処理ユニット４０９を格納するための筐体である。

【0081】

（空気溜まり部）
空気溜まり部４１０は浄水濾材に入り込んだ空気が移動した後に留まる空間である。第１格納部４１４よりも内側で、空気溜まり部４１０は使用時において供給口４０７より鉛直方向上側に、空気を密封する。つまり、空気溜まり部４１０は第１格納部４１４よりも内側で、使用時において供給口４０７より鉛直方向上側となる位置に配置される。ケース４０４が空気溜まり部４１０を備えていることにより、浄水濾材に入り込んだ空気が空気溜まり部４１０に抜けることができる。そのため、空気溜まり部４１０が天板４１１によって覆われていても、十分な濾過流量を確保することができる。空気溜まり部４１０は、第１格納部４１４よりも内側で、供給口４０７の開口している部分のうち最も鉛直方向上側の位置より上側に、空気を密封するものであればよい。例えば、本実施形態のように供給口４０７が複数ある場合は、空気溜まり部４１０は、第１格納部４１４よりも内側で、使用時に、最も鉛直方向上側の供給口４０７より鉛直方向上側に空気を密封するものであればよい。なお、空気溜まり部４１０は、使用時において鉛直方向上側に空気を密封するものであり、鉛直方向下側、つまり第１の水処理ユニット４０８のある方向には密封とならず、空気の移動が可能になっている。

【0082】

空気溜まり部４１０は、天板４１１及び側壁に囲まれている領域（空間）である。天板４１１及び側壁は孔を有していない。そのため、空気は、使用時において第１の水処理ユニット４０８より鉛直方向上側においては閉じられた空間にある。

【0083】

天板４１１は、使用時において空気溜まり部４１０よりさらに鉛直方向上側となる位置に配置され、空気溜まり部４１０を囲む一部である。空気溜まり部４１０において、空気は閉じ込められている。つまり、天板４１１、及び、空気たまり部４１０の側壁は空気が漏れる孔を有していない。これにより、浄水濾材が漏れ出すことを抑制できる。天板４１１は、ケース４０４と一体形成されていることが好ましい。

【0084】

また、原水導入口４０５から原水を供給するときに、第２の水処理ユニット４０９と第１の水処理ユニット４０８との間に溜まっている空気は、空気溜まり部４１０に溜まる構造である。

【0085】

第１の水処理ユニット４０８と、空気溜まり部４１０とは一つの空間内で隣接して配置されていて、間を完全に遮る壁が無い。分離膜４０８ａの位置を規定するための壁（例えば、仕切り、メッシュ等）はあってもよい。つまり、第１の水処理ユニット４０８と、空気溜まり部４１０との間に空気の通り道があればよい。

【0086】

空気溜まり部４１０の容積は、十分な濾過流量を確保することができるという効果をより高めることができる観点から、第１の水処理ユニット４０８の容積に対して、５０体積％以上である。ここで、第１の水処理ユニット４０８の容積とは、分離膜４０８ａの下端から上端までが存在する空間の容積である。

【0087】

本実施形態では水処理カートリッジが、カートリッジ内の空気を排出する構造を有さない形態について説明したが、本発明における水処理カートリッジはこのような形態に限定されない。例えば、空気溜まり部４１０を構成する天板４１１及び側壁に相当する壁材に空気を抜くための孔が設けられていてもよい。

【0088】

（第１の水処理ユニット）
第１の水処理ユニット４０８は、分離膜４０８ａと保持材４０８ｂとを格納している水処理ユニットである。第１の水処理ユニット４０８は、分離膜４０８ａと保持材４０８ｂとを備える。第１の水処理ユニット４０８は、使用時において空気溜まり部４１０より鉛直方向下側となる位置に配置される。

【0089】

分離膜４０８ａは、原水（水処理材４０９ａを備える場合は、水処理材４０９ａを通過した水）を改質するためのものである。分離膜４０８ａは、例えば、水中に混ざっている物質の少なくとも一部を除去する。なお、分離膜４０８ａは、本発明の水処理カートリッジの第２の水処理材の一態様でもある。つまり、本実施形態に係る水処理カートリッジは、水処理材４０９ａ中に第１の水処理材の一態様及び第２の水処理材の一態様が含まれ、さらに、分離膜４０８ａを第２の水処理材の一態様として備える。このように、本発明の水処理カートリッジの一態様では、第１の水処理材及び第２の水処理材を含む水処理材に併用して、当該水処理材とは別体の水処理材をさらに備えていてもよい。当該別体の水処理材は、無機材料であれば第１の水処理材の一態様であり、無機材料以外であれば第２の水処理材の一態様である。なお、第１の水処理材、第２の水処理材及び分離膜については実施形態１で説明した通りである。

【0090】

分離膜が中空糸膜である場合、中空糸膜の膜面積の下限値は、濾過速度の観点から、０．１ｍ^２以上であることが好ましい。また、中空糸膜の膜面積の上限値は、空気溜まり部４１０の体積を確保する観点、及び水処理カートリッジ４０２をコンパクトに設計することができる観点から、０．５ｍ^２未満であることが好ましい。中空糸膜については、実施形態１で説明した通りである。

【0091】

保持材４０８ｂは、分離膜４０８ａである中空糸膜を保持するための部材である。保持材４０８ｂは、Ｕ字状に曲げられた中空糸膜の両端部を固定している。これにより、中空糸膜が柱状体を構成している。また、中空糸膜の両端部は開口している。第１の水処理ユニット４０８が保持材４０８ｂを備えていることにより、中空糸膜によって濾過された浄水のみを浄水導出口４０６に流すことができる。

【0092】

保持材（ポッティング材）４０８ｂは、例えば、熱硬化性樹脂の硬化により形成される。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。

【0093】

（第２の水処理ユニット）
第２の水処理ユニット４０９は、本発明の水処理材の一態様であり、第１の水処理材及び第２の水処理材を含む。水処理材４０９ａは、例えば、原水に混ざっている物質の少なくとも一部を除去する。第２の水処理ユニット４０９は、水処理材４０９ａを格納している水処理ユニットである。第２の水処理ユニット４０９は、水処理材４０９ａと原水通過部４０９ｂとを備える。第２の水処理ユニット４０９は第１格納部４１４よりも外周に配置される。水処理材４０９ａを通過した水が分離膜４０８ａに供給される構造である。これにより、原水が水処理カートリッジ４０２の内周から外周に向かって濾過された後に、浄水が外周から内周に向かって浄水導出口４０６に流れる構造に比べて、浄水が水処理材４０９ａを通過してから浄水導出口４０６までの距離を短くすることができる。そのため、原水に含まれている塩素が除去されたことにより、雑菌が繁殖し易い状態の浄水の汚染を防止することができる。

【0094】

なお、第２の水処理ユニット４０９と第１の水処理ユニット４０８との位置関係は、原水が第２の水処理ユニット４０９を先に通過した後に、第２の水処理ユニット４０９を通過した水が第１の水処理ユニット４０８を通過する構成であれば特に限定されない。

【0095】

本実施形態において、水処理材４０９ａは、バインダにより成型されている成型体であることが好ましい。バインダは、水処理材に含まれる、無機材料、活性炭等の水を処理する成分を所望の形状に維持するための成分である。バインダとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。成型体の形状は、効率的に濾過する観点から、円筒状であることが好ましい。成型体を用いることにより、水処理材に含まれる、無機材料、活性炭等の水を処理する成分を均一に分散することができるため、水の流路を確保し易くなる。そのため、特に粒径が小さい水処理材を使用する場合であっても、圧力損失を小さくすることができる。そして、自重濾過であっても十分な濾過流量を確保することができる。

【0096】

水処理材４０９ａに含まれる第２の水処理材は、活性炭及びイオン交換体のうち少なくとも一つであることが好ましく、活性炭及び無機系のイオン交換体であることがより好ましい。

【0097】

活性炭については、実施形態１で説明した通りである。水処理材が活性炭を含むことにより、活性炭の穴を通過する原水中の物質を除去することができる。

【0098】

イオン交換体は、原水中からイオンを取り除く。水処理材がイオン交換体を含むことにより、原水中からイオン交換体に吸着されるイオンを除去することができる。イオン交換体は、無機系のイオン交換体であることが好ましい。

【0099】

イオン交換体は、陽イオン交換体（カチオン交換体）及び陰イオン交換体（アニオン交換体）のうち少なくとも一方を含む。イオン交換体が陽イオン交換体を含むことにより、原水中の鉛、銅、三価クロム等の重金属イオン等の陽イオンを好適に除去することができる。無機系のイオン交換体が陰イオン交換体を含むことにより、原水中のヒ素、六価クロム等の陰イオンを好適に除去することができる。

【0100】

イオン交換体の質量は、浄水性能のバランス（高性能化）の観点から、活性炭の質量に対して、２質量％以上、５０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましい。

【0101】

水処理材４０９ａの空間速度の下限値は、十分な濾過流量を確保する観点から、３０ｈｒ^－１以上であることが好ましい。水処理材４０９ａの空間速度の上限値は、水処理材の性能を有効に発揮することができる観点から、３０ｈｒ^－１以上、６００ｈｒ^－１以下であることが好ましい。なお、空間速度は、単位時間当たりの濾過流量である。

【0102】

原水通過部４０９ｂは、原水が水処理材４０９ａを通過する直前に通過する隙間である。第２の水処理ユニット４０９が原水通過部４０９ｂを備えることにより、原水は水処理材４０９ａの外周から内周に向かって通過した後、第１の水処理ユニット４０８の外周及び／又は上部から内部に向かって通過する。原水が水処理材４０９ａに接触する面積が大きいため、濾過速度を向上させることができる。

【0103】

浄水器４は、本発明の水処理器の一態様であり、水処理カートリッジ４０２を備える。浄水器４は、水処理カートリッジ４０２を備えるため、浄水濾材が漏れ出さず、かつ、十分な濾過流量を確保することができる。

【0104】

〔水処理材〕
本発明の一態様に係る水処理材は、第１の水処理材及び第２の水処理材を含む構成であればよい。第１の水処理材及び第２の水処理材については、実施形態１で説明した通りで
ある。

【0105】

〔キット〕
本発明の一態様に係るキットは、第１の水処理材と第２の水処理材とを含む水処理材を製造するためのキットである。本発明の一態様に係るキットは、必須の構成要素として、第１の水処理材及び第２の水処理材を備える。第１の水処理材及び第２の水処理材については、実施形態１で説明した通りである。用語「キット」は、本明細書中で使用される場合、キットを構成する各種成分の少なくとも１つが別容器中に含有されている形態であることが意図される。より具体的には、特定の材料を内包する容器を備えた包装が意図される。

【0106】

本発明の一態様に係るキットは、必要に応じて、さらに、キットの使用に必要となる薬材、器具、容器、使用説明書等を備えていてよい。これらの薬材、器具、容器、使用説明書等は、市場または通信回線などを通じて、別途使用者に入手させる形態を取ってもよい。使用説明書は、紙又はその他の媒体に書かれていても印刷されていてもよく、あるいは磁気テープ、コンピューター読み取り可能ディスク又はテープ、ＣＤ－ＲＯＭ等の電子媒体に付されていてもよい。

【0107】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0108】

〔付記事項〕
以上のように本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第１の水処理材は、無機化合物を含む無機材料であることが好ましい。

【0109】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第１の水処理材と、前記第２の水処理材とが混在している水処理層を備えることが好ましい。

【0110】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第１の水処理材は前記水処理層中に分散していることがより好ましい。

【0111】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記水処理層における前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材の総質量に対する前記第１の水処理材の含有量は、５質量％以上、５０質量％以下であることがより好ましい。

【0112】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記無機材料の粒度分布は、５μｍ以上、４５μｍ以下であることがより好ましい。

【0113】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第２の水処理材は活性炭であることがより好ましい。

【0114】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第２の水処理材として水中の固形物質を低減する分離膜をさらに備えることがより好ましい。

【0115】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記分離膜は中空糸膜であることがより好ましい。

【0116】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記陰イオン物質は、ヒ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、及びクロムイオンからなる群より選ばれ
る少なくとも１つであることがより好ましい。

【0117】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材は、それぞれ異なる位置に格納されていてもよい。

【0118】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材は、それぞれが層を形成していてもよい。

【0119】

また、本発明に係る水処理器の一態様では、水処理器は、本発明の一態様に係る水処理カートリッジを備えることが好ましい。

【0120】

また、本発明に係る水処理カートリッジの一態様では、下記式（１）
Ｔ÷（Ｆ÷Ｖ）≧０．２ …（１）
Ｔ：前記原水に含まれる陰イオン物質を低減する割合が、使用開始時は８０質量％よりも大きく、前記割合が８０質量％に到達するまでに使用開始後から処理した前記原水の積算流量（Ｌ）
Ｆ：加圧式の水処理器に用いる場合は製造者が表示する濾過流量、自重濾過型の水処理器に用いる場合はスタートアップ時の濾過流量（Ｌ／ｍｉｎ）
Ｖ：前記水処理層中の前記第１の水処理材及び前記第２の水処理材の総体積（ｍＬ）
を満たすことがより好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0121】

本発明は、例えば、家庭用の水処理器等に利用することができる。

【符号の説明】

【0122】

１、２、３ 水処理器
４ 浄水器（水処理器）
１０、２０、４０２ 水処理カートリッジ
１１、２１、３１、４０４ ケース
１２、３２ 原水入口
１３、２３、３３ 処理水出口
１４ 水処理層
１４ａ 無機材料（第１の水処理材）
１４ｂ 活性炭（第２の水処理材）
１５、４０８ａ 分離膜（第２の水処理材）
１６、４０８ｂ 保持材
４０２ 浄水カートリッジ（水処理カートリッジ）
４０５ 原水導入口
４０６ 浄水導出口
４０８ 第１の水処理ユニット
４０９ 第２の水処理ユニット
４０９ａ 水処理材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】