フィルタユニット
【課題】限界まで繰り返し使用でき、経済的でメンテナンスが容易なフィルタユニットを提供する。
【解決手段】フィルタユニット３１は、フィルタ押え５７を介してベース８とフィルタカバー９との間のフィルタ収容室３０に収容されており、筒状に成形された活性炭からなり、一端にベース８の流出口１４に連なる浄水出口４５を有する第１フィルタ３２と、第１フィルタ３２の浄水出口４５を除いた部分を覆うとともに、第１フィルタ３２が取り出し可能な第２フィルタ３３と、該第２フィルタ３３を取り囲むとともに、フィルタ収容室３０に露出された筒状の第３フィルタ３４とを有する。第３フィルタ３４および第２フィルタ３３で覆われた第１フィルタ３２は、フィルタ押え５７とベース８との間で挟み込まれてベース８に取り外し可能に支持されている。
【解決手段】フィルタユニット３１は、フィルタ押え５７を介してベース８とフィルタカバー９との間のフィルタ収容室３０に収容されており、筒状に成形された活性炭からなり、一端にベース８の流出口１４に連なる浄水出口４５を有する第１フィルタ３２と、第１フィルタ３２の浄水出口４５を除いた部分を覆うとともに、第１フィルタ３２が取り出し可能な第２フィルタ３３と、該第２フィルタ３３を取り囲むとともに、フィルタ収容室３０に露出された筒状の第３フィルタ３４とを有する。第３フィルタ３４および第２フィルタ３３で覆われた第１フィルタ３２は、フィルタ押え５７とベース８との間で挟み込まれてベース８に取り外し可能に支持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば井戸水に溶存する不純物（臭い、濁り、砂粒等）を取り除く浄水装置に用いるフィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
給水ポンプを介して井戸から揚水される井戸水には、臭い、濁りおよび砂粒のような多くの不純物が含まれる場合がある。この不純物を取り除くための浄水装置として、従来、安価な粉末活性炭を濾過材として使用したものが知られている。この従来の浄水装置では、濾過された浄水が導かれる浄水出口に織布や不織布を用いた通水性のフィルタを配置し、粉末活性炭の流出を防止している。
【０００３】
ところで、浄水装置で濾過される不純物中には、殺菌のために注入された残留塩素のようにフィルタの目詰まりを引き起こさない成分と、濁りの原因となる懸濁物質や砂粒のようにフィルタで捕捉された時に、このフィルタの目詰まりを引き起こす成分とが含まれている。
【０００４】
このため、浄水出口にフィルタを配した従来の浄水装置では、井戸水に含まれる不純物の浄化処理が進むに従い、目詰まりを引き起こす成分（砂粒、懸濁物質）と目詰まりを引き起こさない成分（残留塩素）とが粉末活性炭と混在した状態でフィルタの表面に積層されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−１７８９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の浄水装置では、フィルタで捕捉された不純物と粉末活性炭とを分離することができないために、例えばフィルタの目詰まりが顕著となって、このフィルタが使用限界に達した場合に、粉末活性炭を不純物と一緒に洗い流して新しい粉末活性炭と取り換えなくてはならない。このため、粉末活性炭の吸着性能が限界に達していなくとも、これを廃棄する必要があり、この粉末活性炭が無駄となるのは勿論のこと、非常に不経済なものとなる。
【０００７】
特に新しい井戸では、設置初期において井戸水中に細かい砂粒が多量に含まれるために、フィルタの目詰まりが頻繁に発生し、不純物を除去するためのメンテナンスの周期が短くなる。このため、メンテナンスの度に粉末活性炭の交換を余儀なくされ、使用者は多大なコスト的な負担を強いられることになる。
【０００８】
これを改善するものとして、中空糸膜を円筒状に成形した砂・濁り除去用のフィルタと活性炭フィルタとを組み合わせた浄水装置が知られている。この浄水装置によると、フィルタが使用限界に達した時には、このフィルタ自体を新たなものと交換すれば良く、面倒なフィルタの清掃作業が不要となってメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００９】
しかしながら、このフィルタは使い捨てを前提に設計されているため、フィルタの価格が割高となってしまい、コスト的な面において有効な改善策とはなり得ないといった問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、第１ないし第３のフィルタを夫々使用限界まで繰り返し使用することができ、経済的かつ安価でメンテナンスも容易に行えるフィルタユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るフィルタユニットは、
流入口および流出口を有するベースと、ベースに取り外し可能に被せられるとともに、上記ベースと協働して上記流入口および上記流出口に連なるフィルタ収容室を構成するフィルタカバーと、上記ベースから突出された支柱に取り外し可能に支持されたフィルタ押えと、を具備する浄水装置に用いられ、上記フィルタ押えを介して上記フィルタ収容室に収容されることで上記流入口から上記フィルタ収容室に導かれる水を浄化するフィルタユニットであって、
活性炭を筒状に成形することにより構成され、一端に上記流出口に連なる浄水出口を有する第１のフィルタと、
上記第１のフィルタの浄水出口を除いた部分を覆うとともに、上記第１のフィルタが取り出し可能な第２のフィルタと、
上記第１のフィルタを覆った上記第２のフィルタを取り囲むとともに、上記フィルタ収容室に露出された筒状の第３のフィルタと、を有し、
上記第３のフィルタおよび上記第２のフィルタで覆われた上記第１のフィルタが、上記フィルタ押えと上記ベースとの間で挟み込まれて上記ベースに取り外し可能に支持されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第２および第３のフィルタが使用限界に達した時は、ベースからフィルタカバーを取り外して、フィルタ押えによるフィルタユニットの押圧を解除し、この状態で第３のフィルタおよび第２のフィルタで覆われた第１のフィルタを夫々ベースから取り外すとともに、第２のフィルタから第１のフィルタを取り出すことにより、活性炭の不純物吸着性能が限界に達するまで第１のフィルタを繰り返し使用することができる。
【００１３】
さらに、第２および第３のフィルタにしても、捕捉した不純物を除去することで容易に再生して繰り返し使用することができる。したがって、メンテナンスに手間を要しないとともに、従来よりも経済的でコスト的な負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】井戸水の給水経路に組み込まれた浄水装置の断面図。
【図２】第１のフィルタの下端部の取り付け構造を示す浄水装置の断面図。
【図３】図１のF3−F3線に沿う断面図。
【図４】フィルタユニットの取り付け構造を示す浄水装置の断面図。
【図５】第１のフィルタの一部を断面で示す正面図。
【図６】第１のフィルタの一部を断面で示す斜視図。
【図７】第１および第２のフィルタの斜視図。
【図８】第１のフィルタを第２のフィルタで覆った状態を示す側面図。
【図９】（Ａ）は、第３のフィルタを展開して示す斜視図。（Ｂ）は、第１の濾過材と第２の濾過材とが積層された状態を示す第３のフィルタの断面図。
【図１０】（Ａ）は、弁軸が閉じ位置に移動された状態を示す空気抜き弁の断面図。（Ｂ）は、弁軸が開き位置に移動された状態を示す空気抜き弁の断面図。
【図１１】フィルタカバーを取り外してフィルタユニットを露出させた状態を示す浄水装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。
【００１６】
図１において、符号１は地中深く掘られた井戸を示している。この井戸１の内部には、揚水管２が挿入されている。揚水管２の上端部は地上に引き出されており、この揚水管２の上端部に井戸水を汲み上げる給水ポンプ３が接続されている。給水ポンプ３の吐出口（図示せず）と蛇口４とは、給水配管５を介して接続されており、この給水配管５の途中に井戸水に含まれる臭い、濁りの原因となる懸濁物質および砂粒等を除去するための浄水装置６が設置されている。
【００１７】
浄水装置６は、建屋の外に設置された中空円筒状の装置本体７を有している。装置本体７は、ベース８と、このベース８に取り外し可能に被せられたフィルタカバー９とで構成されている。ベース８は、底壁１１と、この底壁１１の周縁から立ち上がる周壁１２とを有する皿状をなしている。ベース８は、周壁１２に開口された流入口１３および流出口１４を有している。流入口１３は、逆止弁１５を介して給水配管５の上流部分５ａに接続されている。流出口１４は、給水配管５の下流部分５ｂに接続されている。また、周壁１２の上端には、ベース８の外側方に向けて直角に折り返されたフランジ部１６が形成されている。
【００１８】
図１ないし図３に示すように、ベース８の底壁１１は、下向きに張り出す凹部１８を有している。凹部１８は、リング状をなしており、底壁１１の中央部に同心状に形成されている。この凹部１８は、底壁１１に形成した導水路１９を介して流出口１４に接続されている。また、ベース８は、底壁１１の上面から立ち上がる起立壁２０を有している。起立壁２０は、周壁１２の内側において凹部１８を同軸状に取り囲んでいる。起立壁２０の高さ寸法は、周壁１２の高さ寸法よりも小さく設定されている。
【００１９】
底壁１１の中央部に円盤状の支持板２１が重ね合わされている。支持板２１は、凹部１８の開口端を閉塞しており、この支持板２１には、四つの連通口２２が形成されている。図３に示すように、連通口２２は、正方形の四つの角部の位置関係を保つように並べて配置されており、夫々上記凹部１８に開口されている。
【００２０】
底壁１１の中央部に支柱２４が配置されている。支柱２４は、その軸方向に沿う両端部に第１および第２のねじ部２４ａ，２４ｂを有し、この支柱２４の一端の第１のねじ部２４ａが支持板２１を貫通して底壁１１の中央部にねじ込まれている。そのため、支柱２４は、垂直に起立した姿勢でベース８の底壁１１に固定されている。
【００２１】
上記フィルタカバー９は、一端に開口部２６を有する円筒部２７と、この円筒部２７の開口部２６とは反対側の他端を閉塞する天板部２８とを有し、全体として下向きに開口された中空筒状をなしている。円筒部２７の開口部２６に臨む縁部には、外向きに直角に折り返されたフランジ部２９が形成されている。
【００２２】
フィルタカバー９は、そのフランジ部２９をベース８のフランジ部１６に突き合わせるとともに、これらフランジ部１６，２９の周方向に沿う複数箇所を図示しないボルトで締め付けることによりベース８に取り外し可能に連結されている。このフィルタカバー９とベース８との連結部分は、ベース８の底壁１１に隣接した箇所に位置されている。そして、フィルタカバー９は、ベース８と協働してフィルタ収容室３０を構成しており、このフィルタ収容室３０に給水ポンプ３を介して汲み上げられた井戸水が流入口１３を通じて供給されるようになっている。
【００２３】
フィルタ収容室３０には、井戸水中に含まれる臭い、濁りおよび砂粒のような不純物を浄化するフィルタユニット３１が取り出し可能に収容されている。フィルタユニット３１は、第１ないし第３のフィルタ３２，３３，３４を有している。
【００２４】
第１のフィルタ３２は、井戸水の臭い成分を吸着除去するためのもので、本実施形態の場合は四本準備されている。図４ないし図６に示すように、第１のフィルタ３２は、夫々活性炭成形層３６を備えている。活性炭成形層３６は、繊維状、粒状又は顆粒状活性炭を中空円筒状に成形したもので、フィルタ収容室３０に流入する井戸水の圧力を受けても変形・型崩れを起こさないように堅牢に形成されている。
【００２５】
活性炭成形層３６の外周面は、通水性を有する外側不織布３７によって覆われている。活性炭成形層３６の内周面は、通水性を有する内側不織布３８によって覆われており、この活性炭成形層３６の内側に多数の通孔３９を有する内側コア４０が嵌合されている。内側コア４０は、内側不織布３８に重ね合わされて活性炭成形層３６の内側に浄水通路４１を構成している。
【００２６】
活性炭成形層３６の両端部には、夫々パッキン４２，４３が取り付けられている。パッキン４２，４３は、活性炭成形層３６の両端面を覆う平坦な端板４４を有し、この端板４４の中央部に浄水通路４１に連なる浄水出口４５が形成されている。
【００２７】
第２のフィルタ３３および第３のフィルタ３４は、井戸水に含まれる砂粒や懸濁物質のような目詰まりの原因となる成分を除去するためのものである。第２のフィルタ３３は、例えば孔径が０．１〜数μmの無数の通孔を有する柔軟な通水性の濾紙、織布又は不織布を袋状に形成したもので、図７に示すように、第１のフィルタ３２と同等の長さ寸法を有している。そして、第２のフィルタ３３の一端には、第１のフィルタ３２が取り出し可能に挿入される挿入口４７が開口されており、この挿入口４７の開口周縁部には、結束用の紐４８が通されている。
【００２８】
四本の第１のフィルタ３２は、夫々パッキン４３を先頭にした姿勢で第２のフィルタ３３の内部に挿入されており、この挿入後に紐４８を縛って挿入口４７の開口周縁部をパッキン４２の外周面に密着させることにより、第２のフィルタ３３の内部に取り出し可能に収容されている。そのため、第２のフィルタ３３は、第１のフィルタ３２のうちパッキン４２の浄水出口４５を除く範囲を連続して覆っている。
【００２９】
図２や図４に示すように、外方に露出された第１のフィルタ３２の浄水出口４５は、夫々ゴム製の取り付け座４９を介して上記ベース８の凹部１８に接続されている。取り付け座４９は、円筒部５０と、この円筒部５０の外周面から径方向外側に張り出すフランジ部５１とを一体に有している。円筒部５０は、第１のフィルタ３２の浄水出口４５と支持板２１の連通口２２とに跨って液密に嵌合されている。フランジ部５１は、第１のフィルタ３２の端板４４と支持板２１との間で挟み込まれている。
【００３０】
そのため、第２のフィルタ３３で覆われた四本の第１のフィルタ３２は、支持板２１上において垂直に起立されているとともに、正方形の四つの角部の位置関係を保って互いに隣接されている。そして、四本の第１のフィルタ３２で囲まれた中央部分に支柱２４が位置されており、この支柱２４の上端は、第１のフィルタ３２の上端よりも上方に突出されている。
【００３１】
上記第３のフィルタ３４は、第２のフィルタ３３で覆われた四本の第１のフィルタ３２を取り囲むような中空の円筒状をなしている。第３のフィルタ３４は、図９の（Ａ）に見られるように、帯状をなす第１の濾過材５３と、この第１の濾過材５３に積層された多数の第２の濾過材５４とで構成されている。
【００３２】
第１の濾過材５３は、例えば孔径が数十μmの無数の通孔を有する柔軟な通水性の濾紙、織布又は不織布にて構成され、この第１の濾過材５３の幅寸法W1は、第１のフィルタ３２の長さ寸法と同等に設定されている。第１の濾過材５３は、円筒状に複数回巻かれており、その厚み寸法が第１のフィルタ３２の活性炭成形層３６および第２のフィルタ３３よりも大きく設定されている。
【００３３】
第２の濾過材５４は、例えば孔径が０．１〜数μmの無数の通孔を有する柔軟な通水性の濾紙、織布又は不織布にて構成され、上記第２のフィルタ３３と同等の濾過性能を有している。そして、第２の濾過材５４は、その幅寸法W2が第１の濾過材５３の幅寸法W1の５０％〜８０％に設定されているとともに、長さ寸法Lにあっては、第１の濾過材５３の一巻き分に相当する長さに設定されている。
【００３４】
このような第２の濾過材５４は、第１の濾過材５３の片面上において、この第１の濾過材５３の長手方向に沿う両側縁部に沿わせるとともに、この第１の濾過材５３の一巻き分づつ幅方向に交互にずらして千鳥状に並べて配置されている。そして、第２の濾過材５４は、図９の（Ａ）に破線で示すように、第１の濾過材５３の幅方向に沿う中心線上において、第１の濾過材５３の片面上に縫い付けられている。
【００３５】
そのため、第２の濾過材５４が千鳥状に積層された第１の濾過材５３を円筒状に複数回巻き上げると、図９の（Ｂ）に示すように、第１の濾過材５３と第２の濾過材５４とは、複数層に亘って交互に積層されることになる。しかも、第２の濾過材５４の幅寸法W2は、第１の濾過材５３の幅寸法W1の５０％〜８０％に設定されているので、第１の濾過材５３を円筒状に巻き上げた状態では、第１の濾過材５３よりも目の細かい第２の濾過材５４は、隣り合う層間において、その縁部が第１の濾過材５３を間に挟んで重なり合い、この第１の濾過材５３の幅方向に途切れることなく配置される。
【００３６】
円筒状をなす第３のフィルタ３４の一方の開口端は、遮水性シート５５によって液密に閉塞されている。また、この第３のフィルタ３４は、遮水性シート５５とは反対側に開口部３４ａを有し、この開口部３４ａが底壁１１から突出する起立壁２０の外側に嵌合されているとともに、この開口部３４ａに連なる第３のフィルタ３４の端面がベース８の底壁１１に突き合わされている。起立壁２０は、第３のフィルタ３４の開口部３４ａに連なる内面に周方向に連続して接しており、この第３のフィルタ３４の下端部を支えている。
【００３７】
図４に示すように、第１のフィルタ３２を覆う第２のフィルタ３３の上端面は、中間シート５６を介して遮水性シート５５の下面に重ね合わされている。この遮水性シート５５の上面には、平坦なフィルタ押え５７が重ね合わされている。この際、上記支柱２４の上端に位置する第２のねじ部２４ｂは、中間シート５６、遮水性シート５５およびフィルタ押え５７を貫通してフィルタユニット３１の上方に突出されており、この第２のねじ部２４ｂに蝶ナット５８がねじ込まれている。
【００３８】
この蝶ナット５８のねじ込みにより、フィルタユニット３１がフィルタ押え５７とベース８との間で挟み込まれ、第３のフィルタ３４の端面がベース８の底壁１１に隙間なく密着されているとともに、第１のフィルタ３２のパッキン４２が取り付け座４９のフランジ部５１を介して支持板２１に押し付けられている。そして、フィルタユニット３１がベース８に固定された状態では、図１や図３に示すように、フィルタカバー９と第３のフィルタ３４との間に周方向に連続するリング状の流入通路５９が形成されている。流入通路５９は、ベース８の流入口１３に連なっている。
【００３９】
フィルタカバー９の天板部２８は、フィルタ押え５７の上方に張り出している。このフィルタ押え５７と天板部２８との間には、蝶ナット５８を収める隙間６１が形成されており、この隙間６１に臨む天板部２８の中央部には、空気抜き弁６２が設置されている。
【００４０】
図１０に示すように、空気抜き弁６２は、中空円筒状の弁本体６３を有している。弁本体６３の内部には、排気通路６４が形成されており、この排気通路６４は、弁本体６３の両端に開口されている。弁本体６３の一端部には、弁蓋６５が取り付けられている。この弁蓋６５は、排気通路６４に連なる排気口６６を有している。
【００４１】
弁本体６３は、パッキン６７を介して天板部２８を貫通しており、この弁本体６３に連なる弁蓋６５の排気口６６がフィルタカバー９の外方に露出されている。また、弁本体６３の弁蓋６５とは反対側の開口端部６８は、フィルタカバー９の内側に突出されている。
【００４２】
弁本体６３の内側には、弁軸６９が同軸状に収容されている。弁軸６９は、弁蓋６５に軸方向に移動可能に支持されている。この弁軸６９の一端部６９ａは、弁蓋６５を貫通してフィルタカバー９の外方に突出されているとともに、弁軸６９の他端部６９ｂは、弁本体６３の開口端部６８からフィルタカバー９の内側に突出されている。
【００４３】
弁軸６９の他端部６９ｂの外周面には、パッキンホルダ７０を介してパッキン７１が取り付けられている。弁軸６９は、図１０の（Ａ）に示すように、パッキン７１が弁本体６３の開口端部６８を塞ぐ閉じ位置と、図１０の（Ｂ）に示すように、パッキン７１が弁本体６３の開口端部６８から離脱する開き位置とに亘って人為的に操作されるようになっており、常にコイルばね７２を介して閉じ位置に付勢されている。そのため、弁軸６９が閉じ位置から開き位置に向けて押し下げられると、弁本体６３の開口端部６８を通じて排気通路６４とフィルタカバー９の内側とが連通するようになっている。
【００４４】
なお、弁蓋６５の排気口６６や弁軸６９の一端部６９ａは、取り外し可能なキャップ７３によって覆われている。
【００４５】
このような構成において、給水ポンプ３によって汲み上げられた井戸水は、給水配管５の上流部分５ａから流入口１３を通じて浄水装置６のフィルタ収容室３０に供給される。このフィルタ収容室３０には、フィルタユニット３１が収容されているので、井戸水は、フィルタユニット３１を取り囲む流入通路５９に流れ込むとともに、ここからフィルタユニット３１の第３のフィルタ３４の表層に導かれる。第３のフィルタ３４を透過することにより、その内側に流れ込んだ井戸水は、第２のフィルタ３３を透過した後、第１のフィルタ３２の外側不織布３７、活性炭成形層３６および内側不織布３６を透過する。
【００４６】
第１ないし第３のフィルタ３２〜３４を透過する過程で浄化された井戸水は、内側コア４０の通孔３９を通じて第１のフィルタ３２の内側の浄水通路４１に導かれるとともに、ここから取り付け座４９の円筒部５０、ベース８の凹部１８および導水路１９を通じて流出口１４に導かれる。そして、この浄化された井戸水は、給水配管５の下流部分５ｂを通じて蛇口４に供給される。
【００４７】
ところで、上記構成の浄水装置６によると、活性炭を主成分とする第１のフィルタ３２は、フィルタユニット３１の内部での井戸水の流れ経路の下流端に位置され、この第１のフィルタ３２の上流に目詰まりの原因となる砂粒および濁りの原因となる懸濁物質等を除去する第２および第３のフィルタ３３，３４が配置されている。
【００４８】
このため、まず最初に目詰まりを引き起こす不純物成分を第２および第３のフィルタ３３，３４によって二段階的に除去した後に、目詰まりの要因とならない臭い成分を活性炭成形層３６によって吸着除去することができる。
【００４９】
第２および第３のフィルタ３３，３４が使用限界に達した時は、ベース８からフィルタカバー９を取り外してフィルタユニット３１を露出させ、次に蝶ナット５８を取り外してフィルタ押え５７によるフィルタユニット３１の押圧を解除する。そして、第３のフィルタ３４および第２のフィルタ３３で覆われた第１のフィルタ３２を夫々ベース８から取り外すとともに、紐４８を解いて第２のフィルタ３３の挿入口４７から第１のフィルタ３２を取り出す。
【００５０】
したがって、第２および第３のフィルタ３３，３４が使用限界に達しても、第１のフィルタ３２は、その活性炭成形層３６による不純物吸着性能が限界に達するまで繰り返し使用することができる。
【００５１】
また、第２および第３のフィルタ３３，３４は、濾紙や織布のような柔軟な通水性材料にて構成されているので、水を含ませて手で揉むように洗浄することができ、捕捉した砂粒や懸濁物質等を容易に除去することができる。このため、第２および第３のフィルタ３３，３４にしても容易に再生して繰り返し使用することができ、経済的である。
【００５２】
加えて、第１および第３のフィルタ３２，３４は、円筒状に成形されているとともに、第２のフィルタ３３は、袋状に成形されているので、これらフィルタ３２〜３４の形状が個々に定まっている。このため、第１ないし第３のフィルタ３２〜３４をフィルタ収容室３０から取り出したり、フィルタ収容室３０に組み付ける際の作業性が向上し、浄水装置６のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５３】
さらに、汲み上げられた井戸水が最初に接する第３のフィルタ３４は、帯状をなす目の粗い帯状をなす第１の濾過材５３と、この第１の濾過材５３の片面上に千鳥状に並べて縫い付けられた目の細かい複数の第２の濾過材５４とを有し、これら濾過材５３，５４は、第１の濾過材５３を中空円筒状に巻き上げることで複数層に亘って交互に積層されている。
【００５４】
このため、第３のフィルタ３４は、その厚み方向に沿って目の粗い部分と目の細かい部分とが混在された状態となり、井戸水が第３のフィルタ３４の表層から内層に向けて透過する際に、井戸水は、主に目が粗くて通水抵抗が少ない第１の濾過材５３の箇所を選ぶように流れる。このため、井戸水が第３のフィルタ３４の厚み方向に短絡して流れることはなく、この第３のフィルタ３４の内部での井戸水の流れ経路が蛇行状となって、井戸水と第１および第２の濾過材５３，５４との接触面積が増大する。
【００５５】
この結果、全ての第２の濾過材５４を利用して井戸水中に含まれる砂粒や濁りの原因となる不純物を除去することができ、その分、第３のフィルタ３４の除去容量が大きくなって、この第３のフィルタ３４が目詰まりを起こし難くなる。
【００５６】
それとともに、第２の濾過材５４の幅寸法を第１の濾過材５３の幅寸法の５０％〜８０％に設定したので、第１の濾過材５３を円筒状に巻き上げた時に、第２の濾過材５４は、互いに重なり合う層間において、第１の濾過材５３を間に挟んで第３のフィルタ３４の軸方向に途切れることなく配置される。このため、不純物を含む井戸水が第３のフィルタ３４を透過する際に、目が粗くて通水抵抗が少ない第１の濾過材５３に対応した箇所のみを短絡して流れることはなく、不純物を第２の濾過材５４で確実に捕捉することができる。
【００５７】
そして、第３のフィルタ３４のベースとなる第１の濾過材５３は、第２のフィルタ３３と同様の通水性材料にて構成され、その濾過性能が第２のフィルタ３３と同等に保たれているので、井戸水を濾過する際に第２のフィルタ３３と第３のフィルタ３４とに加わる負担に大きな差異が生じることはない。そのため、不純物による第２および第３のフィルタ３３，３４の目詰まりを防止しつつ、不純物を効率良く除去することができる。
【００５８】
その上、上記構成の浄水装置６によると、ベース８の底壁１１から突出する起立壁２０が第３のフィルタ３４の開口部３４ａに嵌まり込み、この起立壁２０が第３のフィルタ３４の内周面に接しているので、第３のフィルタ３４をベース８の底壁１１上にしっかりと保持することができる。
【００５９】
このため、流入口１３から流入通路５９に流れ込む井戸水の圧力により第３のフィルタ３４が変形して傾いたり、底壁１１から浮き上がるのを防止でき、第３のフィルタ３４と底壁１１との密着状態を良好に維持することができる。それとともに、第３のフィルタ３４は、その外周面に井戸水の圧力を受けるので、径方向内側に向けて押圧されることになり、これにより第３のフィルタ３４の内面が起立壁２０に密接する。
【００６０】
したがって、第３のフィルタ３４とベース８の底壁１１との間に隙間が生じることはなく、浄化処理前の井戸水が第３のフィルタ３４を通らずに直接第２のフィルタ３３に導かれずに済む。よって、砂粒や懸濁物質のような不純物を二段階に亘って確実に除去できるとともに、第２のフィルタ３３の早期の目詰まりを防止することができる。
【００６１】
さらに、ベース８とフィルタカバー９との連結部分は、このベース８の底壁１１に隣接した箇所に位置されているので、フィルタカバー９をベース８から取り外した状態では、図１１に最も良く示されるように、フィルタユニット３１の大部分を外方に露出させることができる。このため、フィルタユニット３１の周囲を広く開放することができ、第３のフィルタ３４の汚損状況の確認作業を始めとして、このフィルタユニット３１の着脱作業を容易に行うことができる。
【００６２】
加えて、フィルタカバー９は、フィルタユニット３１を上方から覆う天板部２８に空気抜き弁６２を備えているので、浄水装置６の据え付け時あるいはメンテナンス時にフィルタ収容室３０に残った空気を簡単に排出することができる。
【００６３】
すなわち、上記構成の浄水装置６では、フィルタカバー９がフィルタユニット３１の大部分を覆うような円筒状をなしており、ベース８との連結部がフィルタユニット３１の下端の近傍に位置されている。そのため、浄水装置６の据え付け時あるいはメンテナンス時において、フィルタカバー９を取り付ける以前にフィルタ収容室３０に井戸水を充満させることができず、このフィルタカバー９をベース８に取り付けた時に、フィルタ収容室３０の上部に空気が残り易くなる。
【００６４】
一般に井戸用の浄水装置６は屋外に設置されることが多いために、この浄水装置６と蛇口４とを結ぶ給水配管５の下流部分５ｂの管長が長くなり、ここにフィルタ収容室３０内に残った空気が導かれて滞留すると、この空気の排出に多大な手間と労力を要する。しかも、給水配管５に滞留した空気を排出せずに浄水装置６を運転すると、蛇口４から井戸水と共に加圧された空気が排出され、井戸水が飛散したり給水配管５が振動するといった不具合が生じてくる。
【００６５】
しかるに、上記構成によれば、フィルタカバー９の天板部２８に空気抜き弁６２が設置されているので、このフィルタカバー９をベース８に連結した後、キャップ７３を外して弁軸６９の一端部６９ａを工具等を用いて下向きに押圧すれば、図１０の（Ｂ）に示すように、パッキン７１が閉じ位置から開き位置に押し下げられ、弁本体６３の開口端部６７が開放される。そのため、フィルタ収容室３０の上部が排気通路６４および排気口６６を通じて装置本体７の外部と連通する。
【００６６】
したがって、この状態で浄水装置６のフィルタ収容室３０に流入口１３を通じて井戸水を注入すれば、水位の上昇に伴ってフィルタ収容室３０の内部の空気が排気通路６４や排気口６６から装置本体７の外部に排出される。
【００６７】
よって、フィルタ収容室３０の内部の空気を簡単に排出することができ、給水配管５への空気の混入を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００６８】
６…浄水装置、７…装置本体、８…ベース、９…フィルタカバー、１３…流入口、１４…流出口、２４…支柱、３０…フィルタ収容室、３１…フィルタユニット、３２…第１のフィルタ、３３…第２のフィルタ、３４…第３のフィルタ、４５…浄水出口、５７…フィルタ押え。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば井戸水に溶存する不純物（臭い、濁り、砂粒等）を取り除く浄水装置に用いるフィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
給水ポンプを介して井戸から揚水される井戸水には、臭い、濁りおよび砂粒のような多くの不純物が含まれる場合がある。この不純物を取り除くための浄水装置として、従来、安価な粉末活性炭を濾過材として使用したものが知られている。この従来の浄水装置では、濾過された浄水が導かれる浄水出口に織布や不織布を用いた通水性のフィルタを配置し、粉末活性炭の流出を防止している。
【０００３】
ところで、浄水装置で濾過される不純物中には、殺菌のために注入された残留塩素のようにフィルタの目詰まりを引き起こさない成分と、濁りの原因となる懸濁物質や砂粒のようにフィルタで捕捉された時に、このフィルタの目詰まりを引き起こす成分とが含まれている。
【０００４】
このため、浄水出口にフィルタを配した従来の浄水装置では、井戸水に含まれる不純物の浄化処理が進むに従い、目詰まりを引き起こす成分（砂粒、懸濁物質）と目詰まりを引き起こさない成分（残留塩素）とが粉末活性炭と混在した状態でフィルタの表面に積層されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−１７８９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の浄水装置では、フィルタで捕捉された不純物と粉末活性炭とを分離することができないために、例えばフィルタの目詰まりが顕著となって、このフィルタが使用限界に達した場合に、粉末活性炭を不純物と一緒に洗い流して新しい粉末活性炭と取り換えなくてはならない。このため、粉末活性炭の吸着性能が限界に達していなくとも、これを廃棄する必要があり、この粉末活性炭が無駄となるのは勿論のこと、非常に不経済なものとなる。
【０００７】
特に新しい井戸では、設置初期において井戸水中に細かい砂粒が多量に含まれるために、フィルタの目詰まりが頻繁に発生し、不純物を除去するためのメンテナンスの周期が短くなる。このため、メンテナンスの度に粉末活性炭の交換を余儀なくされ、使用者は多大なコスト的な負担を強いられることになる。
【０００８】
これを改善するものとして、中空糸膜を円筒状に成形した砂・濁り除去用のフィルタと活性炭フィルタとを組み合わせた浄水装置が知られている。この浄水装置によると、フィルタが使用限界に達した時には、このフィルタ自体を新たなものと交換すれば良く、面倒なフィルタの清掃作業が不要となってメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００９】
しかしながら、このフィルタは使い捨てを前提に設計されているため、フィルタの価格が割高となってしまい、コスト的な面において有効な改善策とはなり得ないといった問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、第１ないし第３のフィルタを夫々使用限界まで繰り返し使用することができ、経済的かつ安価でメンテナンスも容易に行えるフィルタユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るフィルタユニットは、
流入口および流出口を有するベースと、ベースに取り外し可能に被せられるとともに、上記ベースと協働して上記流入口および上記流出口に連なるフィルタ収容室を構成するフィルタカバーと、上記ベースから突出された支柱に取り外し可能に支持されたフィルタ押えと、を具備する浄水装置に用いられ、上記フィルタ押えを介して上記フィルタ収容室に収容されることで上記流入口から上記フィルタ収容室に導かれる水を浄化するフィルタユニットであって、
活性炭を筒状に成形することにより構成され、一端に上記流出口に連なる浄水出口を有する第１のフィルタと、
上記第１のフィルタの浄水出口を除いた部分を覆うとともに、上記第１のフィルタが取り出し可能な第２のフィルタと、
上記第１のフィルタを覆った上記第２のフィルタを取り囲むとともに、上記フィルタ収容室に露出された筒状の第３のフィルタと、を有し、
上記第３のフィルタおよび上記第２のフィルタで覆われた上記第１のフィルタが、上記フィルタ押えと上記ベースとの間で挟み込まれて上記ベースに取り外し可能に支持されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第２および第３のフィルタが使用限界に達した時は、ベースからフィルタカバーを取り外して、フィルタ押えによるフィルタユニットの押圧を解除し、この状態で第３のフィルタおよび第２のフィルタで覆われた第１のフィルタを夫々ベースから取り外すとともに、第２のフィルタから第１のフィルタを取り出すことにより、活性炭の不純物吸着性能が限界に達するまで第１のフィルタを繰り返し使用することができる。
【００１３】
さらに、第２および第３のフィルタにしても、捕捉した不純物を除去することで容易に再生して繰り返し使用することができる。したがって、メンテナンスに手間を要しないとともに、従来よりも経済的でコスト的な負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】井戸水の給水経路に組み込まれた浄水装置の断面図。
【図２】第１のフィルタの下端部の取り付け構造を示す浄水装置の断面図。
【図３】図１のF3−F3線に沿う断面図。
【図４】フィルタユニットの取り付け構造を示す浄水装置の断面図。
【図５】第１のフィルタの一部を断面で示す正面図。
【図６】第１のフィルタの一部を断面で示す斜視図。
【図７】第１および第２のフィルタの斜視図。
【図８】第１のフィルタを第２のフィルタで覆った状態を示す側面図。
【図９】（Ａ）は、第３のフィルタを展開して示す斜視図。（Ｂ）は、第１の濾過材と第２の濾過材とが積層された状態を示す第３のフィルタの断面図。
【図１０】（Ａ）は、弁軸が閉じ位置に移動された状態を示す空気抜き弁の断面図。（Ｂ）は、弁軸が開き位置に移動された状態を示す空気抜き弁の断面図。
【図１１】フィルタカバーを取り外してフィルタユニットを露出させた状態を示す浄水装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。
【００１６】
図１において、符号１は地中深く掘られた井戸を示している。この井戸１の内部には、揚水管２が挿入されている。揚水管２の上端部は地上に引き出されており、この揚水管２の上端部に井戸水を汲み上げる給水ポンプ３が接続されている。給水ポンプ３の吐出口（図示せず）と蛇口４とは、給水配管５を介して接続されており、この給水配管５の途中に井戸水に含まれる臭い、濁りの原因となる懸濁物質および砂粒等を除去するための浄水装置６が設置されている。
【００１７】
浄水装置６は、建屋の外に設置された中空円筒状の装置本体７を有している。装置本体７は、ベース８と、このベース８に取り外し可能に被せられたフィルタカバー９とで構成されている。ベース８は、底壁１１と、この底壁１１の周縁から立ち上がる周壁１２とを有する皿状をなしている。ベース８は、周壁１２に開口された流入口１３および流出口１４を有している。流入口１３は、逆止弁１５を介して給水配管５の上流部分５ａに接続されている。流出口１４は、給水配管５の下流部分５ｂに接続されている。また、周壁１２の上端には、ベース８の外側方に向けて直角に折り返されたフランジ部１６が形成されている。
【００１８】
図１ないし図３に示すように、ベース８の底壁１１は、下向きに張り出す凹部１８を有している。凹部１８は、リング状をなしており、底壁１１の中央部に同心状に形成されている。この凹部１８は、底壁１１に形成した導水路１９を介して流出口１４に接続されている。また、ベース８は、底壁１１の上面から立ち上がる起立壁２０を有している。起立壁２０は、周壁１２の内側において凹部１８を同軸状に取り囲んでいる。起立壁２０の高さ寸法は、周壁１２の高さ寸法よりも小さく設定されている。
【００１９】
底壁１１の中央部に円盤状の支持板２１が重ね合わされている。支持板２１は、凹部１８の開口端を閉塞しており、この支持板２１には、四つの連通口２２が形成されている。図３に示すように、連通口２２は、正方形の四つの角部の位置関係を保つように並べて配置されており、夫々上記凹部１８に開口されている。
【００２０】
底壁１１の中央部に支柱２４が配置されている。支柱２４は、その軸方向に沿う両端部に第１および第２のねじ部２４ａ，２４ｂを有し、この支柱２４の一端の第１のねじ部２４ａが支持板２１を貫通して底壁１１の中央部にねじ込まれている。そのため、支柱２４は、垂直に起立した姿勢でベース８の底壁１１に固定されている。
【００２１】
上記フィルタカバー９は、一端に開口部２６を有する円筒部２７と、この円筒部２７の開口部２６とは反対側の他端を閉塞する天板部２８とを有し、全体として下向きに開口された中空筒状をなしている。円筒部２７の開口部２６に臨む縁部には、外向きに直角に折り返されたフランジ部２９が形成されている。
【００２２】
フィルタカバー９は、そのフランジ部２９をベース８のフランジ部１６に突き合わせるとともに、これらフランジ部１６，２９の周方向に沿う複数箇所を図示しないボルトで締め付けることによりベース８に取り外し可能に連結されている。このフィルタカバー９とベース８との連結部分は、ベース８の底壁１１に隣接した箇所に位置されている。そして、フィルタカバー９は、ベース８と協働してフィルタ収容室３０を構成しており、このフィルタ収容室３０に給水ポンプ３を介して汲み上げられた井戸水が流入口１３を通じて供給されるようになっている。
【００２３】
フィルタ収容室３０には、井戸水中に含まれる臭い、濁りおよび砂粒のような不純物を浄化するフィルタユニット３１が取り出し可能に収容されている。フィルタユニット３１は、第１ないし第３のフィルタ３２，３３，３４を有している。
【００２４】
第１のフィルタ３２は、井戸水の臭い成分を吸着除去するためのもので、本実施形態の場合は四本準備されている。図４ないし図６に示すように、第１のフィルタ３２は、夫々活性炭成形層３６を備えている。活性炭成形層３６は、繊維状、粒状又は顆粒状活性炭を中空円筒状に成形したもので、フィルタ収容室３０に流入する井戸水の圧力を受けても変形・型崩れを起こさないように堅牢に形成されている。
【００２５】
活性炭成形層３６の外周面は、通水性を有する外側不織布３７によって覆われている。活性炭成形層３６の内周面は、通水性を有する内側不織布３８によって覆われており、この活性炭成形層３６の内側に多数の通孔３９を有する内側コア４０が嵌合されている。内側コア４０は、内側不織布３８に重ね合わされて活性炭成形層３６の内側に浄水通路４１を構成している。
【００２６】
活性炭成形層３６の両端部には、夫々パッキン４２，４３が取り付けられている。パッキン４２，４３は、活性炭成形層３６の両端面を覆う平坦な端板４４を有し、この端板４４の中央部に浄水通路４１に連なる浄水出口４５が形成されている。
【００２７】
第２のフィルタ３３および第３のフィルタ３４は、井戸水に含まれる砂粒や懸濁物質のような目詰まりの原因となる成分を除去するためのものである。第２のフィルタ３３は、例えば孔径が０．１〜数μmの無数の通孔を有する柔軟な通水性の濾紙、織布又は不織布を袋状に形成したもので、図７に示すように、第１のフィルタ３２と同等の長さ寸法を有している。そして、第２のフィルタ３３の一端には、第１のフィルタ３２が取り出し可能に挿入される挿入口４７が開口されており、この挿入口４７の開口周縁部には、結束用の紐４８が通されている。
【００２８】
四本の第１のフィルタ３２は、夫々パッキン４３を先頭にした姿勢で第２のフィルタ３３の内部に挿入されており、この挿入後に紐４８を縛って挿入口４７の開口周縁部をパッキン４２の外周面に密着させることにより、第２のフィルタ３３の内部に取り出し可能に収容されている。そのため、第２のフィルタ３３は、第１のフィルタ３２のうちパッキン４２の浄水出口４５を除く範囲を連続して覆っている。
【００２９】
図２や図４に示すように、外方に露出された第１のフィルタ３２の浄水出口４５は、夫々ゴム製の取り付け座４９を介して上記ベース８の凹部１８に接続されている。取り付け座４９は、円筒部５０と、この円筒部５０の外周面から径方向外側に張り出すフランジ部５１とを一体に有している。円筒部５０は、第１のフィルタ３２の浄水出口４５と支持板２１の連通口２２とに跨って液密に嵌合されている。フランジ部５１は、第１のフィルタ３２の端板４４と支持板２１との間で挟み込まれている。
【００３０】
そのため、第２のフィルタ３３で覆われた四本の第１のフィルタ３２は、支持板２１上において垂直に起立されているとともに、正方形の四つの角部の位置関係を保って互いに隣接されている。そして、四本の第１のフィルタ３２で囲まれた中央部分に支柱２４が位置されており、この支柱２４の上端は、第１のフィルタ３２の上端よりも上方に突出されている。
【００３１】
上記第３のフィルタ３４は、第２のフィルタ３３で覆われた四本の第１のフィルタ３２を取り囲むような中空の円筒状をなしている。第３のフィルタ３４は、図９の（Ａ）に見られるように、帯状をなす第１の濾過材５３と、この第１の濾過材５３に積層された多数の第２の濾過材５４とで構成されている。
【００３２】
第１の濾過材５３は、例えば孔径が数十μmの無数の通孔を有する柔軟な通水性の濾紙、織布又は不織布にて構成され、この第１の濾過材５３の幅寸法W1は、第１のフィルタ３２の長さ寸法と同等に設定されている。第１の濾過材５３は、円筒状に複数回巻かれており、その厚み寸法が第１のフィルタ３２の活性炭成形層３６および第２のフィルタ３３よりも大きく設定されている。
【００３３】
第２の濾過材５４は、例えば孔径が０．１〜数μmの無数の通孔を有する柔軟な通水性の濾紙、織布又は不織布にて構成され、上記第２のフィルタ３３と同等の濾過性能を有している。そして、第２の濾過材５４は、その幅寸法W2が第１の濾過材５３の幅寸法W1の５０％〜８０％に設定されているとともに、長さ寸法Lにあっては、第１の濾過材５３の一巻き分に相当する長さに設定されている。
【００３４】
このような第２の濾過材５４は、第１の濾過材５３の片面上において、この第１の濾過材５３の長手方向に沿う両側縁部に沿わせるとともに、この第１の濾過材５３の一巻き分づつ幅方向に交互にずらして千鳥状に並べて配置されている。そして、第２の濾過材５４は、図９の（Ａ）に破線で示すように、第１の濾過材５３の幅方向に沿う中心線上において、第１の濾過材５３の片面上に縫い付けられている。
【００３５】
そのため、第２の濾過材５４が千鳥状に積層された第１の濾過材５３を円筒状に複数回巻き上げると、図９の（Ｂ）に示すように、第１の濾過材５３と第２の濾過材５４とは、複数層に亘って交互に積層されることになる。しかも、第２の濾過材５４の幅寸法W2は、第１の濾過材５３の幅寸法W1の５０％〜８０％に設定されているので、第１の濾過材５３を円筒状に巻き上げた状態では、第１の濾過材５３よりも目の細かい第２の濾過材５４は、隣り合う層間において、その縁部が第１の濾過材５３を間に挟んで重なり合い、この第１の濾過材５３の幅方向に途切れることなく配置される。
【００３６】
円筒状をなす第３のフィルタ３４の一方の開口端は、遮水性シート５５によって液密に閉塞されている。また、この第３のフィルタ３４は、遮水性シート５５とは反対側に開口部３４ａを有し、この開口部３４ａが底壁１１から突出する起立壁２０の外側に嵌合されているとともに、この開口部３４ａに連なる第３のフィルタ３４の端面がベース８の底壁１１に突き合わされている。起立壁２０は、第３のフィルタ３４の開口部３４ａに連なる内面に周方向に連続して接しており、この第３のフィルタ３４の下端部を支えている。
【００３７】
図４に示すように、第１のフィルタ３２を覆う第２のフィルタ３３の上端面は、中間シート５６を介して遮水性シート５５の下面に重ね合わされている。この遮水性シート５５の上面には、平坦なフィルタ押え５７が重ね合わされている。この際、上記支柱２４の上端に位置する第２のねじ部２４ｂは、中間シート５６、遮水性シート５５およびフィルタ押え５７を貫通してフィルタユニット３１の上方に突出されており、この第２のねじ部２４ｂに蝶ナット５８がねじ込まれている。
【００３８】
この蝶ナット５８のねじ込みにより、フィルタユニット３１がフィルタ押え５７とベース８との間で挟み込まれ、第３のフィルタ３４の端面がベース８の底壁１１に隙間なく密着されているとともに、第１のフィルタ３２のパッキン４２が取り付け座４９のフランジ部５１を介して支持板２１に押し付けられている。そして、フィルタユニット３１がベース８に固定された状態では、図１や図３に示すように、フィルタカバー９と第３のフィルタ３４との間に周方向に連続するリング状の流入通路５９が形成されている。流入通路５９は、ベース８の流入口１３に連なっている。
【００３９】
フィルタカバー９の天板部２８は、フィルタ押え５７の上方に張り出している。このフィルタ押え５７と天板部２８との間には、蝶ナット５８を収める隙間６１が形成されており、この隙間６１に臨む天板部２８の中央部には、空気抜き弁６２が設置されている。
【００４０】
図１０に示すように、空気抜き弁６２は、中空円筒状の弁本体６３を有している。弁本体６３の内部には、排気通路６４が形成されており、この排気通路６４は、弁本体６３の両端に開口されている。弁本体６３の一端部には、弁蓋６５が取り付けられている。この弁蓋６５は、排気通路６４に連なる排気口６６を有している。
【００４１】
弁本体６３は、パッキン６７を介して天板部２８を貫通しており、この弁本体６３に連なる弁蓋６５の排気口６６がフィルタカバー９の外方に露出されている。また、弁本体６３の弁蓋６５とは反対側の開口端部６８は、フィルタカバー９の内側に突出されている。
【００４２】
弁本体６３の内側には、弁軸６９が同軸状に収容されている。弁軸６９は、弁蓋６５に軸方向に移動可能に支持されている。この弁軸６９の一端部６９ａは、弁蓋６５を貫通してフィルタカバー９の外方に突出されているとともに、弁軸６９の他端部６９ｂは、弁本体６３の開口端部６８からフィルタカバー９の内側に突出されている。
【００４３】
弁軸６９の他端部６９ｂの外周面には、パッキンホルダ７０を介してパッキン７１が取り付けられている。弁軸６９は、図１０の（Ａ）に示すように、パッキン７１が弁本体６３の開口端部６８を塞ぐ閉じ位置と、図１０の（Ｂ）に示すように、パッキン７１が弁本体６３の開口端部６８から離脱する開き位置とに亘って人為的に操作されるようになっており、常にコイルばね７２を介して閉じ位置に付勢されている。そのため、弁軸６９が閉じ位置から開き位置に向けて押し下げられると、弁本体６３の開口端部６８を通じて排気通路６４とフィルタカバー９の内側とが連通するようになっている。
【００４４】
なお、弁蓋６５の排気口６６や弁軸６９の一端部６９ａは、取り外し可能なキャップ７３によって覆われている。
【００４５】
このような構成において、給水ポンプ３によって汲み上げられた井戸水は、給水配管５の上流部分５ａから流入口１３を通じて浄水装置６のフィルタ収容室３０に供給される。このフィルタ収容室３０には、フィルタユニット３１が収容されているので、井戸水は、フィルタユニット３１を取り囲む流入通路５９に流れ込むとともに、ここからフィルタユニット３１の第３のフィルタ３４の表層に導かれる。第３のフィルタ３４を透過することにより、その内側に流れ込んだ井戸水は、第２のフィルタ３３を透過した後、第１のフィルタ３２の外側不織布３７、活性炭成形層３６および内側不織布３６を透過する。
【００４６】
第１ないし第３のフィルタ３２〜３４を透過する過程で浄化された井戸水は、内側コア４０の通孔３９を通じて第１のフィルタ３２の内側の浄水通路４１に導かれるとともに、ここから取り付け座４９の円筒部５０、ベース８の凹部１８および導水路１９を通じて流出口１４に導かれる。そして、この浄化された井戸水は、給水配管５の下流部分５ｂを通じて蛇口４に供給される。
【００４７】
ところで、上記構成の浄水装置６によると、活性炭を主成分とする第１のフィルタ３２は、フィルタユニット３１の内部での井戸水の流れ経路の下流端に位置され、この第１のフィルタ３２の上流に目詰まりの原因となる砂粒および濁りの原因となる懸濁物質等を除去する第２および第３のフィルタ３３，３４が配置されている。
【００４８】
このため、まず最初に目詰まりを引き起こす不純物成分を第２および第３のフィルタ３３，３４によって二段階的に除去した後に、目詰まりの要因とならない臭い成分を活性炭成形層３６によって吸着除去することができる。
【００４９】
第２および第３のフィルタ３３，３４が使用限界に達した時は、ベース８からフィルタカバー９を取り外してフィルタユニット３１を露出させ、次に蝶ナット５８を取り外してフィルタ押え５７によるフィルタユニット３１の押圧を解除する。そして、第３のフィルタ３４および第２のフィルタ３３で覆われた第１のフィルタ３２を夫々ベース８から取り外すとともに、紐４８を解いて第２のフィルタ３３の挿入口４７から第１のフィルタ３２を取り出す。
【００５０】
したがって、第２および第３のフィルタ３３，３４が使用限界に達しても、第１のフィルタ３２は、その活性炭成形層３６による不純物吸着性能が限界に達するまで繰り返し使用することができる。
【００５１】
また、第２および第３のフィルタ３３，３４は、濾紙や織布のような柔軟な通水性材料にて構成されているので、水を含ませて手で揉むように洗浄することができ、捕捉した砂粒や懸濁物質等を容易に除去することができる。このため、第２および第３のフィルタ３３，３４にしても容易に再生して繰り返し使用することができ、経済的である。
【００５２】
加えて、第１および第３のフィルタ３２，３４は、円筒状に成形されているとともに、第２のフィルタ３３は、袋状に成形されているので、これらフィルタ３２〜３４の形状が個々に定まっている。このため、第１ないし第３のフィルタ３２〜３４をフィルタ収容室３０から取り出したり、フィルタ収容室３０に組み付ける際の作業性が向上し、浄水装置６のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５３】
さらに、汲み上げられた井戸水が最初に接する第３のフィルタ３４は、帯状をなす目の粗い帯状をなす第１の濾過材５３と、この第１の濾過材５３の片面上に千鳥状に並べて縫い付けられた目の細かい複数の第２の濾過材５４とを有し、これら濾過材５３，５４は、第１の濾過材５３を中空円筒状に巻き上げることで複数層に亘って交互に積層されている。
【００５４】
このため、第３のフィルタ３４は、その厚み方向に沿って目の粗い部分と目の細かい部分とが混在された状態となり、井戸水が第３のフィルタ３４の表層から内層に向けて透過する際に、井戸水は、主に目が粗くて通水抵抗が少ない第１の濾過材５３の箇所を選ぶように流れる。このため、井戸水が第３のフィルタ３４の厚み方向に短絡して流れることはなく、この第３のフィルタ３４の内部での井戸水の流れ経路が蛇行状となって、井戸水と第１および第２の濾過材５３，５４との接触面積が増大する。
【００５５】
この結果、全ての第２の濾過材５４を利用して井戸水中に含まれる砂粒や濁りの原因となる不純物を除去することができ、その分、第３のフィルタ３４の除去容量が大きくなって、この第３のフィルタ３４が目詰まりを起こし難くなる。
【００５６】
それとともに、第２の濾過材５４の幅寸法を第１の濾過材５３の幅寸法の５０％〜８０％に設定したので、第１の濾過材５３を円筒状に巻き上げた時に、第２の濾過材５４は、互いに重なり合う層間において、第１の濾過材５３を間に挟んで第３のフィルタ３４の軸方向に途切れることなく配置される。このため、不純物を含む井戸水が第３のフィルタ３４を透過する際に、目が粗くて通水抵抗が少ない第１の濾過材５３に対応した箇所のみを短絡して流れることはなく、不純物を第２の濾過材５４で確実に捕捉することができる。
【００５７】
そして、第３のフィルタ３４のベースとなる第１の濾過材５３は、第２のフィルタ３３と同様の通水性材料にて構成され、その濾過性能が第２のフィルタ３３と同等に保たれているので、井戸水を濾過する際に第２のフィルタ３３と第３のフィルタ３４とに加わる負担に大きな差異が生じることはない。そのため、不純物による第２および第３のフィルタ３３，３４の目詰まりを防止しつつ、不純物を効率良く除去することができる。
【００５８】
その上、上記構成の浄水装置６によると、ベース８の底壁１１から突出する起立壁２０が第３のフィルタ３４の開口部３４ａに嵌まり込み、この起立壁２０が第３のフィルタ３４の内周面に接しているので、第３のフィルタ３４をベース８の底壁１１上にしっかりと保持することができる。
【００５９】
このため、流入口１３から流入通路５９に流れ込む井戸水の圧力により第３のフィルタ３４が変形して傾いたり、底壁１１から浮き上がるのを防止でき、第３のフィルタ３４と底壁１１との密着状態を良好に維持することができる。それとともに、第３のフィルタ３４は、その外周面に井戸水の圧力を受けるので、径方向内側に向けて押圧されることになり、これにより第３のフィルタ３４の内面が起立壁２０に密接する。
【００６０】
したがって、第３のフィルタ３４とベース８の底壁１１との間に隙間が生じることはなく、浄化処理前の井戸水が第３のフィルタ３４を通らずに直接第２のフィルタ３３に導かれずに済む。よって、砂粒や懸濁物質のような不純物を二段階に亘って確実に除去できるとともに、第２のフィルタ３３の早期の目詰まりを防止することができる。
【００６１】
さらに、ベース８とフィルタカバー９との連結部分は、このベース８の底壁１１に隣接した箇所に位置されているので、フィルタカバー９をベース８から取り外した状態では、図１１に最も良く示されるように、フィルタユニット３１の大部分を外方に露出させることができる。このため、フィルタユニット３１の周囲を広く開放することができ、第３のフィルタ３４の汚損状況の確認作業を始めとして、このフィルタユニット３１の着脱作業を容易に行うことができる。
【００６２】
加えて、フィルタカバー９は、フィルタユニット３１を上方から覆う天板部２８に空気抜き弁６２を備えているので、浄水装置６の据え付け時あるいはメンテナンス時にフィルタ収容室３０に残った空気を簡単に排出することができる。
【００６３】
すなわち、上記構成の浄水装置６では、フィルタカバー９がフィルタユニット３１の大部分を覆うような円筒状をなしており、ベース８との連結部がフィルタユニット３１の下端の近傍に位置されている。そのため、浄水装置６の据え付け時あるいはメンテナンス時において、フィルタカバー９を取り付ける以前にフィルタ収容室３０に井戸水を充満させることができず、このフィルタカバー９をベース８に取り付けた時に、フィルタ収容室３０の上部に空気が残り易くなる。
【００６４】
一般に井戸用の浄水装置６は屋外に設置されることが多いために、この浄水装置６と蛇口４とを結ぶ給水配管５の下流部分５ｂの管長が長くなり、ここにフィルタ収容室３０内に残った空気が導かれて滞留すると、この空気の排出に多大な手間と労力を要する。しかも、給水配管５に滞留した空気を排出せずに浄水装置６を運転すると、蛇口４から井戸水と共に加圧された空気が排出され、井戸水が飛散したり給水配管５が振動するといった不具合が生じてくる。
【００６５】
しかるに、上記構成によれば、フィルタカバー９の天板部２８に空気抜き弁６２が設置されているので、このフィルタカバー９をベース８に連結した後、キャップ７３を外して弁軸６９の一端部６９ａを工具等を用いて下向きに押圧すれば、図１０の（Ｂ）に示すように、パッキン７１が閉じ位置から開き位置に押し下げられ、弁本体６３の開口端部６７が開放される。そのため、フィルタ収容室３０の上部が排気通路６４および排気口６６を通じて装置本体７の外部と連通する。
【００６６】
したがって、この状態で浄水装置６のフィルタ収容室３０に流入口１３を通じて井戸水を注入すれば、水位の上昇に伴ってフィルタ収容室３０の内部の空気が排気通路６４や排気口６６から装置本体７の外部に排出される。
【００６７】
よって、フィルタ収容室３０の内部の空気を簡単に排出することができ、給水配管５への空気の混入を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００６８】
６…浄水装置、７…装置本体、８…ベース、９…フィルタカバー、１３…流入口、１４…流出口、２４…支柱、３０…フィルタ収容室、３１…フィルタユニット、３２…第１のフィルタ、３３…第２のフィルタ、３４…第３のフィルタ、４５…浄水出口、５７…フィルタ押え。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口および流出口を有するベースと、ベースに取り外し可能に被せられるとともに、上記ベースと協働して上記流入口および上記流出口に連なるフィルタ収容室を構成するフィルタカバーと、上記ベースから突出された支柱に取り外し可能に支持されたフィルタ押えと、を具備する浄水装置に用いられ、上記フィルタ押えを介して上記フィルタ収容室に収容されることで上記流入口から上記フィルタ収容室に導かれる水を浄化するフィルタユニットであって、
活性炭を筒状に成形することにより構成され、一端に上記流出口に連なる浄水出口を有する第１のフィルタと、
上記第１のフィルタの浄水出口を除いた部分を覆うとともに、上記第１のフィルタが取り出し可能な第２のフィルタと、
上記第１のフィルタを覆った上記第２のフィルタを取り囲むとともに、上記フィルタ収容室に露出された筒状の第３のフィルタと、を有し、
上記第３のフィルタおよび上記第２のフィルタで覆われた上記第１のフィルタが、上記フィルタ押えと上記ベースとの間で挟み込まれて上記ベースに取り外し可能に支持されていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】
請求項１の記載において、上記第３のフィルタは、帯状をなす目の粗い第１の濾過材と、この第１の濾過材の長手方向に千鳥状に並べて積層され、上記第１の濾過材よりも目の細かい多数の第２の濾過材とを備え、これら第１の濾過材と第２の濾過材とは、上記第１の濾過材を中空筒状に巻き上げることで複数層に亙って交互に積層されていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項１】
流入口および流出口を有するベースと、ベースに取り外し可能に被せられるとともに、上記ベースと協働して上記流入口および上記流出口に連なるフィルタ収容室を構成するフィルタカバーと、上記ベースから突出された支柱に取り外し可能に支持されたフィルタ押えと、を具備する浄水装置に用いられ、上記フィルタ押えを介して上記フィルタ収容室に収容されることで上記流入口から上記フィルタ収容室に導かれる水を浄化するフィルタユニットであって、
活性炭を筒状に成形することにより構成され、一端に上記流出口に連なる浄水出口を有する第１のフィルタと、
上記第１のフィルタの浄水出口を除いた部分を覆うとともに、上記第１のフィルタが取り出し可能な第２のフィルタと、
上記第１のフィルタを覆った上記第２のフィルタを取り囲むとともに、上記フィルタ収容室に露出された筒状の第３のフィルタと、を有し、
上記第３のフィルタおよび上記第２のフィルタで覆われた上記第１のフィルタが、上記フィルタ押えと上記ベースとの間で挟み込まれて上記ベースに取り外し可能に支持されていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】
請求項１の記載において、上記第３のフィルタは、帯状をなす目の粗い第１の濾過材と、この第１の濾過材の長手方向に千鳥状に並べて積層され、上記第１の濾過材よりも目の細かい多数の第２の濾過材とを備え、これら第１の濾過材と第２の濾過材とは、上記第１の濾過材を中空筒状に巻き上げることで複数層に亙って交互に積層されていることを特徴とするフィルタユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−５０９５２（Ｐ２０１１−５０９５２Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２２７１（Ｐ２０１０−２０２２７１）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【分割の表示】特願２０００−３１６７０５（Ｐ２０００−３１６７０５）の分割
【原出願日】平成１２年１０月１７日（２０００．１０．１７）
【出願人】（０００１４８２０９）株式会社川本製作所 (161)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【分割の表示】特願２０００−３１６７０５（Ｐ２０００−３１６７０５）の分割
【原出願日】平成１２年１０月１７日（２０００．１０．１７）
【出願人】（０００１４８２０９）株式会社川本製作所 (161)
【Ｆターム（参考）】
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