水処理器用フィルター
【課題】 残留塩素除去能力評価としての寿命を改善し、しかも中空糸膜の寿命を延ばすことで濁度除去能力が向上できる水処理器用フィルターを提供することにある。
【解決手段】 水処理器用フィルター１において、第１フィルター２が大小２種類の粒径活性炭を混合し、メルトインデックスが１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）である高分子からなる重合体結合材を用いて固めたものであり、第２フィルター３には中空糸膜を用いた。
【解決手段】 水処理器用フィルター１において、第１フィルター２が大小２種類の粒径活性炭を混合し、メルトインデックスが１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）である高分子からなる重合体結合材を用いて固めたものであり、第２フィルター３には中空糸膜を用いた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭などで水道の蛇口や水道管から水道水を取り込み内部のフィルターなどを通すことによって水中の汚染物質を除去する水処理器に用いるフィルターであり、より詳しくは、活性炭をより効率よく使うことによって従来と同じ処理能力を持ちながらコンパクトサイズにすることが可能であり、水処理能力や性能に優れたフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭などで使用される浄水器や清水器と呼ばれる水処理器の交換カートリッジフィルターは、粒状の活性炭で残留塩素や有機物を吸着除去し、中空糸膜でミクロサイズの汚れ、赤サビや細菌などを取る構造を有しているのが一般的である。
【０００３】
具体的な構造としては、円筒形の容器からなるカートリッジ内に活性炭の部屋と中空糸膜の部屋とにそれぞれを収納配置し、水をカートリッジ内に導入して活性炭の部屋へ送ってカルキ臭やカビ臭などをとり、次いで中空糸の部屋へ送り、活性炭で取り除けなかったものを除去するというものが挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、中空糸膜からなるチューブを円筒形の容器からなるカートリッジの中心に配置してその外周側に活性炭を配置して、外周側から水を流し、活性炭の層を通過させた後、中空糸膜を通過させて処理済の水をカートリッジから出すという構造のものも使用されている（特許文献２）。
【０００５】
いずれの構成においても活性炭は、活性炭が通過せず水のみが通過するような小径の孔を有する膜に仕切られた部屋の中に粒状で蓄えられた状態で用いられるものであった。
【０００６】
特許文献３には、多孔質プラスチック・マトリックス内に活性炭粒子をトラップした水処理器が開示されている。多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させることによって小さな粒径の活性炭を使用できるようにしたものである。
【０００７】
また、特許文献４にもポリマーで活性炭を固めたフィルターで、しかもそのポリマーとして１．０ｇ／１０ｍｉｎ未満（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）である低メルトインデックスのポリマーを用いたものが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８５７２９号公報
【特許文献２】特開平８―７１５４１号公報
【特許文献３】特開平２−１７９８９号公報
【特許文献４】米国特許第４７５３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、まず特許文献１や特許文献２に開示されたような構造のフィルターでは、活性炭では主に塩素を除去し、細かな汚れや濁りなどを中空糸膜において除去するのであるが、活性炭を通過する際に細かな汚れがほとんど除去されないことから中空糸の目が詰まりやすく寿命が短いのが現状であった。
【００１０】
更に粒状の活性炭を用いると、水が活性炭の層中を通過するときに、自然と水みちがついてしまい、活性炭を部分的にしか使うことができないので、塩素などを除去する性能の寿命が短くなってしまうことになる。
【００１１】
特許文献３や特許文献４では多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させて固化したフィルターを用いている。このような構造にすることによって、より粒径の小さな活性炭を使うことができるので効率がよくなり、しかもフィルター全体に水の流れるようにすることができることから、活性炭による塩素などの除去性能を長持ちさせることが可能である。
【００１２】
しかし、このようなフィルターを用いただけでは水中のこまかな汚れが十分に除去できず、濁りの多い水の場合に十分な浄水性能が得られないという問題がある。また、蛇口直結型水処理器のフィルターとして使用するということについてはなんら開示されていない。
【００１３】
蛇口直結型水処理器のフィルターの場合は、軽量でしかも小型であることが求められるが、活性炭をプラスチック内に分散させたような構造のフィルターの場合、小型にすると塩素などの除去性能が十分に得られないという欠点があった。また、蛇口直結型水処理器の場合、通常２．０〜３．０Ｌ／ｍｉｎ程度の流量を必要とするが、塩素などの除去性能を上げるため、粉末状の活性炭を使用すると流量が十分に得られないといった問題があることがわかった。
【００１４】
そこで本発明は、活性炭による塩素などの除去性能が長期にわたって維持でき、しかも細かな汚れや濁りも除去することができ、また、蛇口直結型水処理器のような活性炭の使用量やサイズが制限される用途においても、浄水性能が高く、しかも十分な流量が得られる水処理器用フィルターの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記のような目的を達成するために本発明の請求項１では、水から汚染物質を除去するための水処理器用フィルターにおいて、大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を混合したものを、高分子量でメルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）の重合体結合材で固化したものであり、水を取り込む面に濾過層を配置した多孔質の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、濾過層を通して第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項２では、第１フィルターがフィルターの外層側に、第２フィルターが内層側に配置されており、第１フィルターの外側面から水を供給し第１フィルターを通した後に、内層側の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターとしている。
【００１７】
請求項３では、水処理器用フィルターの外側面には濾過層を被覆するとともに、頂面および底面には前記フィルター本体と水密性をもって接している不透水性キャップを配置しており、底面のキャップには排水孔を設けてなる水処理器用フィルターとしている。
【００１８】
請求項４では水処理器用フィルターの上層に配置された第１フィルターと下層に配置された第２フィルターからなり、上層の第１フィルターから水を供給し、第１フィルターを通した後に、下層の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターである。
【００１９】
請求項５では、第１フィルターは活性炭に重合体結合材を１０〜２５重量％配合しており、かつ密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3である水処理器用フィルターとしている。
【００２０】
請求項６では、水道の蛇口に直結する蛇口直結型水処理器に用いるフィルターである水処理器用フィルターとしている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１のように大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を重合体結合材で固めてなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りなどを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。また、重合体結合材としてこのようなメルトインデックスのものを用いることによって、活性炭を固化する際に重合体結合材が液状に溶融せず活性炭を覆ってしまうことがないので、適度にバインダーとして働かせることができ、しかもより少ない量の重合体結合材で活性炭を固めることができる。そのためフィルター中に含まれる活性炭の量を多くすることができ、水を処理する性能を向上させることができる。また、大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を混ぜて使用することによって、大粒径の活性炭同士の隙間に適当に小粒径の活性炭が存在し、塩素などの除去性能と十分な流量が長期に渡って得られる。また、第１フィルターの前に濾過層で大きなサイズのゴミを取り除くことができるので第１フィルターの目詰まりを防止し、寿命を延ばすことができる。
【００２２】
請求項２では、縦長の円筒形状である水処理器用フィルターにおいて外側面という広い面積で水を取り込むことができるので流量を得やすいということができる点で有利である。
【００２３】
請求項３のような構造とすることによって、まず濾過層で大きなサイズのゴミを取り除くことができるので第１フィルターの目詰まりを防止し、寿命を延ばすことができる。
【００２４】
請求項４のように二つのフィルターを上下に配置し、上下方向の水の流れを用いることによって、フィルター全域が効率よく使用することができるため、高い浄水性能を得ることができる。
【００２５】
請求項５では、第１フィルターを通過する流量は、活性炭と重合体結合材との混合比や、成形する際の圧力のかけ方にも左右されることになる。固化した第１フィルターの密度を０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3の範囲内に設定することによって、水処理器用フィルターとして使用するのに十分な水の流量を確保することができ、かつ十分に水の汚れを取り除くこともできる。
【００２６】
請求項６のように蛇口直結型水処理器に活性炭を重合体結合材で固化した多孔質のフィルターを用いることによって、フィルター内に水みちを作ってしまうことがなく、全体に水の流れを行き渡らせることができ、蛇口直結型の水処理器のようにサイズの制限のあるものであっても高い性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明の水処理器用フィルターの例を示す下方斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は水処理器用フィルターを用いる蛇口直結型水処理器の断面図である。
【００２８】
本発明の水処理器用フィルター１は、例えば図３に示すような水処理器Ｓにカートリッジとして装着使用するもので、活性炭を高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材で固化した多孔質性の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うよう構成されたものである。
【００２９】
このように重合体結合材で固めた活性炭からなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。
【００３０】
本発明の水処理器用フィルター１の具体的な構造としては例えば図１、図２に示すように、４５〜５０ｍｍφ×９０〜１００ｍｍ程度のサイズを有する円筒形状で２層構造となっており、外層側には活性炭を重合体結合材で固化した多孔質性の第１フィルター２と、該第１フィルター２の内層側に中空糸膜にて構成された第２フィルター３を配置した構造となっている。
【００３１】
第１フィルター２の外側面は濾過層４で被覆されており、頂面及び底面部分には、キャップ５がかぶさっており、前記第１フィルター２とキャップ５とは融着や接着などの手段で水密性をもって一体的に接続されている。底面側に配置したキャップ５には前記孔５に相当する位置に排水孔５ａを設けており、第２フィルターを通過した水が排水孔５ａから排出されるようになっている。第１フィルター２とキャップ５が水密性をもって接続されているので、第１フィルター２とキャップ５の隙間から処理前の水が排水孔５ａに第１フィルター２を通らずに流れ込むことを防止できる。
【００３２】
また、内層側の第２フィルター３は第１フィルター２の円筒の中心軸位置に１５〜２５ｍｍφ程度の径の孔６を有し、該孔６には中空糸膜からなる第２フィルター３が配置されている。
【００３３】
この水処理器用フィルター１を水処理器Ｓに取りつけたときの水の流れは、第１フィルター２の外側面に配置した濾過層４側から、水を取り込み、濾過層４で大きなごみを取った後、第１フィルター２を通過させて残留塩素や有機物などを吸着除去するとともに小さな汚れを除去し、孔６内に湧き出した水は中空糸膜からなる第２フィルター３にて更に細かな汚れが除去され、水処理器Ｓの浄水口Ｊから出されるという行程で処理が行われる。
【００３４】
一方、本発明の別の例である水処理器用フィルター１１は、図４に示すような水処理器Ｓにカートリッジとして装着使用するものである。構造としては図４に示すように活性炭を重合体結合材で固化した４５〜５０ｍｍφ×４５〜５０ｍｍ程度のサイズを有する円筒形の第１フィルター１２が上層に配置され、下層には中空糸膜からなる第２フィルター１３が配置されている。
【００３５】
この例の場合、第１フィルター１２の外側面を濾過層１４で被覆するとともに、頂面及び底面部分にキャップ１５がかぶさっており、前記濾過層１４と一体化されており、底面側のキャップ１５には排水孔１５ａが設けられていて第１フィルター１２を通過した水はこの排水孔１５ａから次ぎの第２フィルター１３に送られる。
【００３６】
第１フィルター１２の下層には中空糸膜からなる第２フィルター１３が配置され、第１フィルター１２と水密性をもって一体的に接続されており、第１フィルター１２からの水が全部第２フィルター１３に送られることになる。
【００３７】
この例の場合は、水道水が第１フィルター１２の外側面から供給され、第１フィルター１２を通過した後に、その下層に配置した第２フィルター１３を通過することになる。第１フィルター１２からの水は全部が第２フィルター１３の上端から供給されて下端から排出されることになるので第２フィルター１３を全域に渡って効率よく使用することができ、より浄水性能を高めることができる。
【００３８】
また、第１フィルター１２での水の取り込みは外側面に限られるものではなく、頂面に濾過層１４を配置して頂面からとりこむようにすることも可能である。そうすることによって、第１フィルター１２の全域が有効に使用することができ、浄水性能も向上することになる。
【００３９】
一般的に蛇口直結型に限られることなく水処理器Ｓには、例えば図３に示すように浄水口Ｊと原水口Ｇを備えており、水の流れを矢印で示すように水道Ｗから供給された水を切替レバーＣなどによって、処理を行う経路へ水を誘導して処理した水を出す場合と、何も処理せずそのまま通過させて原水で出す場合を切りかえることができるようになっている。そして、処理する場合には、前記のような行程で処理されることになる。
【００４０】
本発明の水処理器用フィルター１、１１に用いる第１フィルター２、１２は活性炭を重合体結合材で固化した多孔質成形体であり、重合体結合材としては低メルトインデックスの高分子量多孔質ポリマーを用いる。
【００４１】
活性炭は６０メッシュパス以上のものを用いることができ、６０メッシュパス未満であると、重合体結合材で活性炭を固めることが困難になることと、第１フィルター２、１２中の空隙が大きくなりすぎて活性炭に接触することなく第１フィルター２、１２を通過してしまう水が多くなるので塩素や汚れなどを除去する性能が悪くなるので好ましくない。
【００４２】
以上の第１フィルター２、１２に用いられる重合体結合材と活性炭における更に好ましい形態として、粒子の大きいもの及び粒子の小さいものの２種類の活性炭を用い、粒径の大きい第１の活性炭としては６０−１００メッシュパスの粒状活性炭を用い、粒径の小さい第２の活性炭としては１００メッシュパスの粉末活性炭を用いる。そして粒径の大きい活性炭と粒径の小さい活性炭を１対１から４対１の割合で混合し、このような活性炭を低メルトインデックスの重合体結合材で固化する。
【００４３】
このような２種類の粒径範囲を有する活性炭を前記のような比率で混ぜて使用することによって、６０−１００メッシュパスの粒状活性炭同士の隙間に適当に１００メッシュパス以上の粉末状活性炭が存在し、塩素などの除去性能と十分な流量が長期に渡って得られるという能力を兼ね備えた第１フィルター２、１２を得ることができる。
【００４４】
ここで上記の第１の活性炭として６０メッシュパス未満のものを用いると、やはり重合体結合材で活性炭を固めることが困難になることと、第１フィルター２、１２中の空隙が大きくなりすぎて活性炭に接触することなく第１フィルター２、１２を通過してしまう水が多くなるので水の塩素などの除去性能が悪くなるので好ましくない。
【００４５】
そして第２の活性炭として１００メッシュパスよりも細かい、例えば３００メッシュパス以上の活性炭を用いると第１フィルター２、１２の空隙部分が少なくなってしまい十分な流量が得られなくなるので好ましくない。
【００４６】
前記低メルトインデックスの重合体結合材としては、水処理器のフィルターとしての用途として問題なく使用できるために無毒性であることが必要になるとともに、単体で成形した場合に多孔質体を形成しやすい樹脂であることが好ましい。具体的には分子量が数十万〜数百万程度の超高分子量ポリエチレンで原料の粒子径が約１００μｍ、カサ密度０．３ｇ／ｃｍ3未満の樹脂であって、メルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）であるものが挙げられる。
【００４７】
重合体結合材がのメルトインデックスが、１．１ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）未満であると、フィルター成形時の流れが悪く、活性炭を固めるためには、重合体結合材の量を多くしなければならない。そうするとフィルター内に占める活性炭の量が少なくなるので、水を処理する性能は低くなってしまう。
【００４８】
また、重合体結合材がのメルトインデックスが、２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）をこえると、フィルター成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまい、水が活性炭を通過できなくなるので好ましくない。
【００４９】
重合体結合材が上記のようなメルトインデックスを有するポリマーであることによって高温において適度な粘度であるがゆえ、活性炭ブロック成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまうことがない。また多孔質体を形成することは活性炭ブロックのフィルター機能を損なわない有効な結合材である。
【００５０】
さらに活性炭と重合体結合材を混合する割合は活性炭に対して重合体結合材を１０から２５重量％配合し、かつ第１フィルター２、１２の密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3を有したものとすることによって、例えば、蛇口直結型水処理器では、通常必要とされる動水圧０．１ＭＰａにて２．０Ｌ／ｍｉｎを上回る流量を確保することが可能である。
【００５１】
活性炭に対する重合体結合材の配合量が１０重量％未満であると活性炭を固化することが困難となり、２５重量％を超えると重合体結合材が活性炭の表面を覆う部分が多くなりすぎて、活性炭を有効に使用することができなくなるので好ましくない。
【００５２】
また、固化後の第１フィルター２、１２の密度が０．５ｇ／ｃｍ3未満になると剛性が低くなってしまい、フィルターが脆く崩れやすいので好ましくない。０．６５ｇ／ｃｍ3を超えると硬め過ぎとなって第１フィルター２、１２の空隙がすくなく十分な流量を得ることができなくなるので好ましくない。
【００５３】
なお、第１フィルターには上記活性炭以外に、水の汚れや塩素などを除去できるような添加物を別途混入してもよい。
【００５４】
第１フィルター２、１２の作成方法としては、次のような方法が挙げられる。所定量の活性炭と重合体結合材を混合し、金型に充填後２００℃前後の温度にて所定時間加熱、圧縮し、冷却することによってフィルター２、１２を作成することができる。前記の加熱後に圧縮量を調整することによって、第１フィルター２、１２の密度を上記のような０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3の範囲内に調整することができる。
【００５５】
以上のような、２種類の所定の粒径を有する活性炭を所定の比率で混合し、しかも重合体結合材のメルトインデックスも前記のような所定の範囲のものを用いて活性炭との割合も所定範囲とすることによって、活性炭により水の塩素などの除去する効果が大きく、しかも流量の面でも十分な流量を確保することができる。ここで殆どの汚れが除去されるため、最後の処理工程である中空糸膜フィルターへの目詰まりを軽減し、寿命を延ばし、蛇口直結型水処理器のようにフィルターの重さや大きさが制限されたような状態においても十分な性能と能力を持ったフィルターを提供することができる。
【００５６】
濾過層４、１４は、これを配置することで１次フィルターの役割を果たし、第１フィルターの早期目詰まりを防止することができる。この濾過層４、１４では仮に球形のものだとするとサイズが５μｍφ相当以上のものを除去することができればよく、不織布、織布などの繊維材などを用いることができ、不織布を用いる場合は３デニール程度の繊維径を用いた厚み０．５ｍｍ程度のものを用いることができ、目付量でいえば５０〜１００ｇ／ｍ3程度である。
【００５７】
第２フィルターに用いる中空糸膜は、糸の中央部に長手方向に連続する中空孔を有するとともに、中空孔を取り囲む壁は０．０１〜５μｍ程度の細孔を有する多孔質で中空の糸であり、素材としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチル−１−ペンテン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、セルロース誘導体などからなっている。通常、Ｕ字形の中空糸束を円筒形容器に収納固定して用いられるが、本発明においても第２フィルターとしてそのようなものを用いることができる。また、通常用いられる中空糸膜の空隙率は２０〜９０％程度である。
【００５８】
本発明の水処理器用フィルターは、水処理器の形態に関係なく蛇口直結型、据え置き型、予め台所の流し台などに組みこんだビルトイン型、携帯型にでも適用することができる。蛇口直結型のような重量やサイズ的に制限がある場合でも十分な浄水の性能とともに十分な流量を得ることができ、効果が顕著であると言える。
【００５９】
また、前記の第１フィルターおよび第２フィルター以外に、浄水効果を有する第３のフィルターと組み合わせて用いることも本発明に含まれるものである。
【００６０】
次に本発明の実施例をおよび比較例を用いて本発明の効果を確認した。
【実施例】
【００６１】
［実施例１］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を２．５：１の割合で混合し、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）高分子量多孔質ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ Ｇｍｂｈ製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ２１０５ ）を１５重量％配合し、所定の金型にて２００℃で１時間加熱後冷却し、圧縮量を調整し、固化した状態で密度が０．５５ｇ／ｃｍ3となるような外径φ４５×内径φ１８×長さ９２Ｌの活性炭ブロックからなる第１フィルターを成形し、内部層に中空糸膜からなる第２フィルターを配置し、外側面を不織布で巻き、その頂面と底面に不透水性のポリエチレン樹脂からなるキャップを被せた。底面のキャップには排水孔を開けている。その得られた水処理器用フィルターにて、家庭用浄水器試験方法（ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ：１９９９）もしくは、浄水器（ＪＷＷＡ Ｓ １０２ ：１９９８）に準じて初期濾過流量、及び残留塩素と濁度の除去能力の評価を実施した。
【００６２】
［実施例２］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を２対１の割合で混合し、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）高分子量多孔質ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ Ｇｍｂｈ製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ２１０５ ）を１５重量％配合し、所定の金型にて２００℃で１時間加熱後冷却し、圧縮量を調整し、固化した状態で密度が０．５５ｇ／ｃｍ3となるような外径φ４５×内径φ１１×長さ６０Ｌの活性炭ブロックを成形し、外側面を不織布で巻き、その頂面と底面に不透水性のポリエチレン樹脂からなるキャップを被せた第１フィルターを作製して、その下部に中空糸膜からなる第２フィルターを配置した水処理器用フィルターを得た。その得られた水処理器用フィルターにて、家庭用浄水器試験方法（ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ：１９９９）もしくは、浄水器（ＪＷＷＡ Ｓ １０２ ：１９９８）に準じて初期濾過流量、及び残留塩素と濁度の除去能力の評価を実施した。
【００６３】
［実施例３］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を５対１の割合で混合し、その他は実施例１と同様に水処理器用フィルターを成形し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６４】
［実施例４］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を１対２の割合で混合し、その他は実施例１と同様に水処理器用フィルターを成形し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６５】
［比較例１］
上部に配置した粒状活性炭からなるフィルターと下部に配置した中空糸膜からなるフィルターの２種類を組み合わせたフィルターであって、６０−１００メッシュパスの粒状活性炭を充填した層と約０．１ミクロン孔径を有するポリエチレン製中空糸膜の構造であって、それらのフィルターにしめる容積は約半々である実施例とほぼ同等の大きさの水処理器用フィルターを使用し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６６】
［比較例２］
実施例１の第１フィルターを用い、中空糸膜からなる第２フィルターを配置しなかった以外は実施例１と同じ条件で水処理器用フィルターを作製し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
除去能力を示す数値は、それぞれ原水濃度の８０％を除去、維持できるまでに濾過された総濾過水量である。また、濁度においては、フィルターの目詰まりにより流量が１．０Ｌ／ｍｉｎを下回った時点でも評価終了としている。（残留塩素除去能力評価の原水は２ｐｐｍ、濁度除去能力評価の原水は１０度）
実施例１、２では比較例１より残留塩素除去能力が大幅にアップされているのが確認でき、かつ濁度除去能力もアップされている。実施例３では、残留塩素除去能力において比較例１には及ばないが初期処理流量、濁度除去能力において優れている。
【００６９】
実施例４では初期処理流量および濁度除去能力では劣っているが、残留塩素除去能力において優れていることがわかる。
【００７０】
また、比較例２では第２フィルターを設けなかった分、初期処理流量は増えているが濁度除去能力において十分でなく、実施例１の中空糸膜からなる第２フィルターを用いることによる効果が確認されている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
一般家庭などで水道の蛇口や水道管から水道水を取り込み内部のフィルターなどを通すことによって水中の汚染物質を除去する水処理器に用いるフィルターとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の水処理器用フィルターの下方斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】蛇口直結型水処理器の断面図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す図２に相当する断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭などで水道の蛇口や水道管から水道水を取り込み内部のフィルターなどを通すことによって水中の汚染物質を除去する水処理器に用いるフィルターであり、より詳しくは、活性炭をより効率よく使うことによって従来と同じ処理能力を持ちながらコンパクトサイズにすることが可能であり、水処理能力や性能に優れたフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭などで使用される浄水器や清水器と呼ばれる水処理器の交換カートリッジフィルターは、粒状の活性炭で残留塩素や有機物を吸着除去し、中空糸膜でミクロサイズの汚れ、赤サビや細菌などを取る構造を有しているのが一般的である。
【０００３】
具体的な構造としては、円筒形の容器からなるカートリッジ内に活性炭の部屋と中空糸膜の部屋とにそれぞれを収納配置し、水をカートリッジ内に導入して活性炭の部屋へ送ってカルキ臭やカビ臭などをとり、次いで中空糸の部屋へ送り、活性炭で取り除けなかったものを除去するというものが挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、中空糸膜からなるチューブを円筒形の容器からなるカートリッジの中心に配置してその外周側に活性炭を配置して、外周側から水を流し、活性炭の層を通過させた後、中空糸膜を通過させて処理済の水をカートリッジから出すという構造のものも使用されている（特許文献２）。
【０００５】
いずれの構成においても活性炭は、活性炭が通過せず水のみが通過するような小径の孔を有する膜に仕切られた部屋の中に粒状で蓄えられた状態で用いられるものであった。
【０００６】
特許文献３には、多孔質プラスチック・マトリックス内に活性炭粒子をトラップした水処理器が開示されている。多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させることによって小さな粒径の活性炭を使用できるようにしたものである。
【０００７】
また、特許文献４にもポリマーで活性炭を固めたフィルターで、しかもそのポリマーとして１．０ｇ／１０ｍｉｎ未満（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）である低メルトインデックスのポリマーを用いたものが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８５７２９号公報
【特許文献２】特開平８―７１５４１号公報
【特許文献３】特開平２−１７９８９号公報
【特許文献４】米国特許第４７５３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、まず特許文献１や特許文献２に開示されたような構造のフィルターでは、活性炭では主に塩素を除去し、細かな汚れや濁りなどを中空糸膜において除去するのであるが、活性炭を通過する際に細かな汚れがほとんど除去されないことから中空糸の目が詰まりやすく寿命が短いのが現状であった。
【００１０】
更に粒状の活性炭を用いると、水が活性炭の層中を通過するときに、自然と水みちがついてしまい、活性炭を部分的にしか使うことができないので、塩素などを除去する性能の寿命が短くなってしまうことになる。
【００１１】
特許文献３や特許文献４では多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させて固化したフィルターを用いている。このような構造にすることによって、より粒径の小さな活性炭を使うことができるので効率がよくなり、しかもフィルター全体に水の流れるようにすることができることから、活性炭による塩素などの除去性能を長持ちさせることが可能である。
【００１２】
しかし、このようなフィルターを用いただけでは水中のこまかな汚れが十分に除去できず、濁りの多い水の場合に十分な浄水性能が得られないという問題がある。また、蛇口直結型水処理器のフィルターとして使用するということについてはなんら開示されていない。
【００１３】
蛇口直結型水処理器のフィルターの場合は、軽量でしかも小型であることが求められるが、活性炭をプラスチック内に分散させたような構造のフィルターの場合、小型にすると塩素などの除去性能が十分に得られないという欠点があった。また、蛇口直結型水処理器の場合、通常２．０〜３．０Ｌ／ｍｉｎ程度の流量を必要とするが、塩素などの除去性能を上げるため、粉末状の活性炭を使用すると流量が十分に得られないといった問題があることがわかった。
【００１４】
そこで本発明は、活性炭による塩素などの除去性能が長期にわたって維持でき、しかも細かな汚れや濁りも除去することができ、また、蛇口直結型水処理器のような活性炭の使用量やサイズが制限される用途においても、浄水性能が高く、しかも十分な流量が得られる水処理器用フィルターの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記のような目的を達成するために本発明の請求項１では、水から汚染物質を除去するための水処理器用フィルターにおいて、大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を混合したものを、高分子量でメルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）の重合体結合材で固化したものであり、水を取り込む面に濾過層を配置した多孔質の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、濾過層を通して第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項２では、第１フィルターがフィルターの外層側に、第２フィルターが内層側に配置されており、第１フィルターの外側面から水を供給し第１フィルターを通した後に、内層側の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターとしている。
【００１７】
請求項３では、水処理器用フィルターの外側面には濾過層を被覆するとともに、頂面および底面には前記フィルター本体と水密性をもって接している不透水性キャップを配置しており、底面のキャップには排水孔を設けてなる水処理器用フィルターとしている。
【００１８】
請求項４では水処理器用フィルターの上層に配置された第１フィルターと下層に配置された第２フィルターからなり、上層の第１フィルターから水を供給し、第１フィルターを通した後に、下層の第２フィルターを通すことによって水処理を行う水処理器用フィルターである。
【００１９】
請求項５では、第１フィルターは活性炭に重合体結合材を１０〜２５重量％配合しており、かつ密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3である水処理器用フィルターとしている。
【００２０】
請求項６では、水道の蛇口に直結する蛇口直結型水処理器に用いるフィルターである水処理器用フィルターとしている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１のように大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を重合体結合材で固めてなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りなどを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。また、重合体結合材としてこのようなメルトインデックスのものを用いることによって、活性炭を固化する際に重合体結合材が液状に溶融せず活性炭を覆ってしまうことがないので、適度にバインダーとして働かせることができ、しかもより少ない量の重合体結合材で活性炭を固めることができる。そのためフィルター中に含まれる活性炭の量を多くすることができ、水を処理する性能を向上させることができる。また、大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を混ぜて使用することによって、大粒径の活性炭同士の隙間に適当に小粒径の活性炭が存在し、塩素などの除去性能と十分な流量が長期に渡って得られる。また、第１フィルターの前に濾過層で大きなサイズのゴミを取り除くことができるので第１フィルターの目詰まりを防止し、寿命を延ばすことができる。
【００２２】
請求項２では、縦長の円筒形状である水処理器用フィルターにおいて外側面という広い面積で水を取り込むことができるので流量を得やすいということができる点で有利である。
【００２３】
請求項３のような構造とすることによって、まず濾過層で大きなサイズのゴミを取り除くことができるので第１フィルターの目詰まりを防止し、寿命を延ばすことができる。
【００２４】
請求項４のように二つのフィルターを上下に配置し、上下方向の水の流れを用いることによって、フィルター全域が効率よく使用することができるため、高い浄水性能を得ることができる。
【００２５】
請求項５では、第１フィルターを通過する流量は、活性炭と重合体結合材との混合比や、成形する際の圧力のかけ方にも左右されることになる。固化した第１フィルターの密度を０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3の範囲内に設定することによって、水処理器用フィルターとして使用するのに十分な水の流量を確保することができ、かつ十分に水の汚れを取り除くこともできる。
【００２６】
請求項６のように蛇口直結型水処理器に活性炭を重合体結合材で固化した多孔質のフィルターを用いることによって、フィルター内に水みちを作ってしまうことがなく、全体に水の流れを行き渡らせることができ、蛇口直結型の水処理器のようにサイズの制限のあるものであっても高い性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明の水処理器用フィルターの例を示す下方斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は水処理器用フィルターを用いる蛇口直結型水処理器の断面図である。
【００２８】
本発明の水処理器用フィルター１は、例えば図３に示すような水処理器Ｓにカートリッジとして装着使用するもので、活性炭を高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材で固化した多孔質性の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うよう構成されたものである。
【００２９】
このように重合体結合材で固めた活性炭からなる第１フィルターと、中空糸膜からなる第２フィルターを併用することによって、塩素の除去や汚れや濁りを除去する性能も高く、しかも中空糸を長持ちさせる事ができる水処理器用フィルターを提供することができる。
【００３０】
本発明の水処理器用フィルター１の具体的な構造としては例えば図１、図２に示すように、４５〜５０ｍｍφ×９０〜１００ｍｍ程度のサイズを有する円筒形状で２層構造となっており、外層側には活性炭を重合体結合材で固化した多孔質性の第１フィルター２と、該第１フィルター２の内層側に中空糸膜にて構成された第２フィルター３を配置した構造となっている。
【００３１】
第１フィルター２の外側面は濾過層４で被覆されており、頂面及び底面部分には、キャップ５がかぶさっており、前記第１フィルター２とキャップ５とは融着や接着などの手段で水密性をもって一体的に接続されている。底面側に配置したキャップ５には前記孔５に相当する位置に排水孔５ａを設けており、第２フィルターを通過した水が排水孔５ａから排出されるようになっている。第１フィルター２とキャップ５が水密性をもって接続されているので、第１フィルター２とキャップ５の隙間から処理前の水が排水孔５ａに第１フィルター２を通らずに流れ込むことを防止できる。
【００３２】
また、内層側の第２フィルター３は第１フィルター２の円筒の中心軸位置に１５〜２５ｍｍφ程度の径の孔６を有し、該孔６には中空糸膜からなる第２フィルター３が配置されている。
【００３３】
この水処理器用フィルター１を水処理器Ｓに取りつけたときの水の流れは、第１フィルター２の外側面に配置した濾過層４側から、水を取り込み、濾過層４で大きなごみを取った後、第１フィルター２を通過させて残留塩素や有機物などを吸着除去するとともに小さな汚れを除去し、孔６内に湧き出した水は中空糸膜からなる第２フィルター３にて更に細かな汚れが除去され、水処理器Ｓの浄水口Ｊから出されるという行程で処理が行われる。
【００３４】
一方、本発明の別の例である水処理器用フィルター１１は、図４に示すような水処理器Ｓにカートリッジとして装着使用するものである。構造としては図４に示すように活性炭を重合体結合材で固化した４５〜５０ｍｍφ×４５〜５０ｍｍ程度のサイズを有する円筒形の第１フィルター１２が上層に配置され、下層には中空糸膜からなる第２フィルター１３が配置されている。
【００３５】
この例の場合、第１フィルター１２の外側面を濾過層１４で被覆するとともに、頂面及び底面部分にキャップ１５がかぶさっており、前記濾過層１４と一体化されており、底面側のキャップ１５には排水孔１５ａが設けられていて第１フィルター１２を通過した水はこの排水孔１５ａから次ぎの第２フィルター１３に送られる。
【００３６】
第１フィルター１２の下層には中空糸膜からなる第２フィルター１３が配置され、第１フィルター１２と水密性をもって一体的に接続されており、第１フィルター１２からの水が全部第２フィルター１３に送られることになる。
【００３７】
この例の場合は、水道水が第１フィルター１２の外側面から供給され、第１フィルター１２を通過した後に、その下層に配置した第２フィルター１３を通過することになる。第１フィルター１２からの水は全部が第２フィルター１３の上端から供給されて下端から排出されることになるので第２フィルター１３を全域に渡って効率よく使用することができ、より浄水性能を高めることができる。
【００３８】
また、第１フィルター１２での水の取り込みは外側面に限られるものではなく、頂面に濾過層１４を配置して頂面からとりこむようにすることも可能である。そうすることによって、第１フィルター１２の全域が有効に使用することができ、浄水性能も向上することになる。
【００３９】
一般的に蛇口直結型に限られることなく水処理器Ｓには、例えば図３に示すように浄水口Ｊと原水口Ｇを備えており、水の流れを矢印で示すように水道Ｗから供給された水を切替レバーＣなどによって、処理を行う経路へ水を誘導して処理した水を出す場合と、何も処理せずそのまま通過させて原水で出す場合を切りかえることができるようになっている。そして、処理する場合には、前記のような行程で処理されることになる。
【００４０】
本発明の水処理器用フィルター１、１１に用いる第１フィルター２、１２は活性炭を重合体結合材で固化した多孔質成形体であり、重合体結合材としては低メルトインデックスの高分子量多孔質ポリマーを用いる。
【００４１】
活性炭は６０メッシュパス以上のものを用いることができ、６０メッシュパス未満であると、重合体結合材で活性炭を固めることが困難になることと、第１フィルター２、１２中の空隙が大きくなりすぎて活性炭に接触することなく第１フィルター２、１２を通過してしまう水が多くなるので塩素や汚れなどを除去する性能が悪くなるので好ましくない。
【００４２】
以上の第１フィルター２、１２に用いられる重合体結合材と活性炭における更に好ましい形態として、粒子の大きいもの及び粒子の小さいものの２種類の活性炭を用い、粒径の大きい第１の活性炭としては６０−１００メッシュパスの粒状活性炭を用い、粒径の小さい第２の活性炭としては１００メッシュパスの粉末活性炭を用いる。そして粒径の大きい活性炭と粒径の小さい活性炭を１対１から４対１の割合で混合し、このような活性炭を低メルトインデックスの重合体結合材で固化する。
【００４３】
このような２種類の粒径範囲を有する活性炭を前記のような比率で混ぜて使用することによって、６０−１００メッシュパスの粒状活性炭同士の隙間に適当に１００メッシュパス以上の粉末状活性炭が存在し、塩素などの除去性能と十分な流量が長期に渡って得られるという能力を兼ね備えた第１フィルター２、１２を得ることができる。
【００４４】
ここで上記の第１の活性炭として６０メッシュパス未満のものを用いると、やはり重合体結合材で活性炭を固めることが困難になることと、第１フィルター２、１２中の空隙が大きくなりすぎて活性炭に接触することなく第１フィルター２、１２を通過してしまう水が多くなるので水の塩素などの除去性能が悪くなるので好ましくない。
【００４５】
そして第２の活性炭として１００メッシュパスよりも細かい、例えば３００メッシュパス以上の活性炭を用いると第１フィルター２、１２の空隙部分が少なくなってしまい十分な流量が得られなくなるので好ましくない。
【００４６】
前記低メルトインデックスの重合体結合材としては、水処理器のフィルターとしての用途として問題なく使用できるために無毒性であることが必要になるとともに、単体で成形した場合に多孔質体を形成しやすい樹脂であることが好ましい。具体的には分子量が数十万〜数百万程度の超高分子量ポリエチレンで原料の粒子径が約１００μｍ、カサ密度０．３ｇ／ｃｍ3未満の樹脂であって、メルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）であるものが挙げられる。
【００４７】
重合体結合材がのメルトインデックスが、１．１ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）未満であると、フィルター成形時の流れが悪く、活性炭を固めるためには、重合体結合材の量を多くしなければならない。そうするとフィルター内に占める活性炭の量が少なくなるので、水を処理する性能は低くなってしまう。
【００４８】
また、重合体結合材がのメルトインデックスが、２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）をこえると、フィルター成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまい、水が活性炭を通過できなくなるので好ましくない。
【００４９】
重合体結合材が上記のようなメルトインデックスを有するポリマーであることによって高温において適度な粘度であるがゆえ、活性炭ブロック成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまうことがない。また多孔質体を形成することは活性炭ブロックのフィルター機能を損なわない有効な結合材である。
【００５０】
さらに活性炭と重合体結合材を混合する割合は活性炭に対して重合体結合材を１０から２５重量％配合し、かつ第１フィルター２、１２の密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3を有したものとすることによって、例えば、蛇口直結型水処理器では、通常必要とされる動水圧０．１ＭＰａにて２．０Ｌ／ｍｉｎを上回る流量を確保することが可能である。
【００５１】
活性炭に対する重合体結合材の配合量が１０重量％未満であると活性炭を固化することが困難となり、２５重量％を超えると重合体結合材が活性炭の表面を覆う部分が多くなりすぎて、活性炭を有効に使用することができなくなるので好ましくない。
【００５２】
また、固化後の第１フィルター２、１２の密度が０．５ｇ／ｃｍ3未満になると剛性が低くなってしまい、フィルターが脆く崩れやすいので好ましくない。０．６５ｇ／ｃｍ3を超えると硬め過ぎとなって第１フィルター２、１２の空隙がすくなく十分な流量を得ることができなくなるので好ましくない。
【００５３】
なお、第１フィルターには上記活性炭以外に、水の汚れや塩素などを除去できるような添加物を別途混入してもよい。
【００５４】
第１フィルター２、１２の作成方法としては、次のような方法が挙げられる。所定量の活性炭と重合体結合材を混合し、金型に充填後２００℃前後の温度にて所定時間加熱、圧縮し、冷却することによってフィルター２、１２を作成することができる。前記の加熱後に圧縮量を調整することによって、第１フィルター２、１２の密度を上記のような０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3の範囲内に調整することができる。
【００５５】
以上のような、２種類の所定の粒径を有する活性炭を所定の比率で混合し、しかも重合体結合材のメルトインデックスも前記のような所定の範囲のものを用いて活性炭との割合も所定範囲とすることによって、活性炭により水の塩素などの除去する効果が大きく、しかも流量の面でも十分な流量を確保することができる。ここで殆どの汚れが除去されるため、最後の処理工程である中空糸膜フィルターへの目詰まりを軽減し、寿命を延ばし、蛇口直結型水処理器のようにフィルターの重さや大きさが制限されたような状態においても十分な性能と能力を持ったフィルターを提供することができる。
【００５６】
濾過層４、１４は、これを配置することで１次フィルターの役割を果たし、第１フィルターの早期目詰まりを防止することができる。この濾過層４、１４では仮に球形のものだとするとサイズが５μｍφ相当以上のものを除去することができればよく、不織布、織布などの繊維材などを用いることができ、不織布を用いる場合は３デニール程度の繊維径を用いた厚み０．５ｍｍ程度のものを用いることができ、目付量でいえば５０〜１００ｇ／ｍ3程度である。
【００５７】
第２フィルターに用いる中空糸膜は、糸の中央部に長手方向に連続する中空孔を有するとともに、中空孔を取り囲む壁は０．０１〜５μｍ程度の細孔を有する多孔質で中空の糸であり、素材としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、４−メチル−１−ペンテン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、セルロース誘導体などからなっている。通常、Ｕ字形の中空糸束を円筒形容器に収納固定して用いられるが、本発明においても第２フィルターとしてそのようなものを用いることができる。また、通常用いられる中空糸膜の空隙率は２０〜９０％程度である。
【００５８】
本発明の水処理器用フィルターは、水処理器の形態に関係なく蛇口直結型、据え置き型、予め台所の流し台などに組みこんだビルトイン型、携帯型にでも適用することができる。蛇口直結型のような重量やサイズ的に制限がある場合でも十分な浄水の性能とともに十分な流量を得ることができ、効果が顕著であると言える。
【００５９】
また、前記の第１フィルターおよび第２フィルター以外に、浄水効果を有する第３のフィルターと組み合わせて用いることも本発明に含まれるものである。
【００６０】
次に本発明の実施例をおよび比較例を用いて本発明の効果を確認した。
【実施例】
【００６１】
［実施例１］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を２．５：１の割合で混合し、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）高分子量多孔質ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ Ｇｍｂｈ製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ２１０５ ）を１５重量％配合し、所定の金型にて２００℃で１時間加熱後冷却し、圧縮量を調整し、固化した状態で密度が０．５５ｇ／ｃｍ3となるような外径φ４５×内径φ１８×長さ９２Ｌの活性炭ブロックからなる第１フィルターを成形し、内部層に中空糸膜からなる第２フィルターを配置し、外側面を不織布で巻き、その頂面と底面に不透水性のポリエチレン樹脂からなるキャップを被せた。底面のキャップには排水孔を開けている。その得られた水処理器用フィルターにて、家庭用浄水器試験方法（ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ：１９９９）もしくは、浄水器（ＪＷＷＡ Ｓ １０２ ：１９９８）に準じて初期濾過流量、及び残留塩素と濁度の除去能力の評価を実施した。
【００６２】
［実施例２］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を２対１の割合で混合し、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）高分子量多孔質ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ Ｇｍｂｈ製、ＨｏｓｔａｌｅｎＧＵＲ２１０５ ）を１５重量％配合し、所定の金型にて２００℃で１時間加熱後冷却し、圧縮量を調整し、固化した状態で密度が０．５５ｇ／ｃｍ3となるような外径φ４５×内径φ１１×長さ６０Ｌの活性炭ブロックを成形し、外側面を不織布で巻き、その頂面と底面に不透水性のポリエチレン樹脂からなるキャップを被せた第１フィルターを作製して、その下部に中空糸膜からなる第２フィルターを配置した水処理器用フィルターを得た。その得られた水処理器用フィルターにて、家庭用浄水器試験方法（ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ：１９９９）もしくは、浄水器（ＪＷＷＡ Ｓ １０２ ：１９９８）に準じて初期濾過流量、及び残留塩素と濁度の除去能力の評価を実施した。
【００６３】
［実施例３］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を５対１の割合で混合し、その他は実施例１と同様に水処理器用フィルターを成形し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６４】
［実施例４］
６０−１００メッシュパス粒状活性炭及び１００メッシュパス粉末活性炭を１対２の割合で混合し、その他は実施例１と同様に水処理器用フィルターを成形し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６５】
［比較例１］
上部に配置した粒状活性炭からなるフィルターと下部に配置した中空糸膜からなるフィルターの２種類を組み合わせたフィルターであって、６０−１００メッシュパスの粒状活性炭を充填した層と約０．１ミクロン孔径を有するポリエチレン製中空糸膜の構造であって、それらのフィルターにしめる容積は約半々である実施例とほぼ同等の大きさの水処理器用フィルターを使用し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６６】
［比較例２］
実施例１の第１フィルターを用い、中空糸膜からなる第２フィルターを配置しなかった以外は実施例１と同じ条件で水処理器用フィルターを作製し、実施例１と同様の方法にて評価を実施した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
除去能力を示す数値は、それぞれ原水濃度の８０％を除去、維持できるまでに濾過された総濾過水量である。また、濁度においては、フィルターの目詰まりにより流量が１．０Ｌ／ｍｉｎを下回った時点でも評価終了としている。（残留塩素除去能力評価の原水は２ｐｐｍ、濁度除去能力評価の原水は１０度）
実施例１、２では比較例１より残留塩素除去能力が大幅にアップされているのが確認でき、かつ濁度除去能力もアップされている。実施例３では、残留塩素除去能力において比較例１には及ばないが初期処理流量、濁度除去能力において優れている。
【００６９】
実施例４では初期処理流量および濁度除去能力では劣っているが、残留塩素除去能力において優れていることがわかる。
【００７０】
また、比較例２では第２フィルターを設けなかった分、初期処理流量は増えているが濁度除去能力において十分でなく、実施例１の中空糸膜からなる第２フィルターを用いることによる効果が確認されている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
一般家庭などで水道の蛇口や水道管から水道水を取り込み内部のフィルターなどを通すことによって水中の汚染物質を除去する水処理器に用いるフィルターとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の水処理器用フィルターの下方斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】蛇口直結型水処理器の断面図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す図２に相当する断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水から汚染物質を除去するための水処理器用フィルターにおいて、大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を混合したものを、高分子量でメルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）の重合体結合材で固化したものであり、水を取り込む面に濾過層を配置した多孔質の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、濾過層を通して第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うことを特徴とする水処理器用フィルター。
【請求項２】
第１フィルターがフィルターの外層側に、第２フィルターが内層側に配置されており、第１フィルターの外側面から水を供給し第１フィルターを通した後に、内層側の第２フィルターを通すことによって水処理を行う請求項１記載の水処理器用フィルター。
【請求項３】
水処理器用フィルターの外側面を濾過層で被覆するとともに、頂面および底面には前記第１フィルターと水密性をもって接している不透水性キャップを配置しており、底面のキャップには排水孔を設けてなる請求項２記載の水処理器用フィルター。
【請求項４】
水処理器用フィルターの上層に配置された第１フィルターと下層に配置された第２フィルターからなり、上層の第１フィルターから水を供給し、第１フィルターを通した後に、下層の第２フィルターを通すことによって水処理を行う請求項１記載の水処理器用フィルター。
【請求項５】
第１フィルターは活性炭に重合体結合材を１０〜２５重量％配合しており、かつ密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3である請求項１から４のいずれかに記載の水処理器用フィルター。
【請求項６】
水道の蛇口に直結するタイプの水処理器に用いるフィルターである請求項１から５までのいずれかに記載の水処理器用フィルター。
【請求項１】
水から汚染物質を除去するための水処理器用フィルターにおいて、大小２種類の粒径範囲を有する活性炭を混合したものを、高分子量でメルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）の重合体結合材で固化したものであり、水を取り込む面に濾過層を配置した多孔質の第１フィルターと中空糸膜からなる繊維状の第２フィルターからなり、水を、濾過層を通して第１フィルターを通した後に第２フィルターを通すことによって水処理を行うことを特徴とする水処理器用フィルター。
【請求項２】
第１フィルターがフィルターの外層側に、第２フィルターが内層側に配置されており、第１フィルターの外側面から水を供給し第１フィルターを通した後に、内層側の第２フィルターを通すことによって水処理を行う請求項１記載の水処理器用フィルター。
【請求項３】
水処理器用フィルターの外側面を濾過層で被覆するとともに、頂面および底面には前記第１フィルターと水密性をもって接している不透水性キャップを配置しており、底面のキャップには排水孔を設けてなる請求項２記載の水処理器用フィルター。
【請求項４】
水処理器用フィルターの上層に配置された第１フィルターと下層に配置された第２フィルターからなり、上層の第１フィルターから水を供給し、第１フィルターを通した後に、下層の第２フィルターを通すことによって水処理を行う請求項１記載の水処理器用フィルター。
【請求項５】
第１フィルターは活性炭に重合体結合材を１０〜２５重量％配合しており、かつ密度が０．５〜０．６５ｇ／ｃｍ3である請求項１から４のいずれかに記載の水処理器用フィルター。
【請求項６】
水道の蛇口に直結するタイプの水処理器に用いるフィルターである請求項１から５までのいずれかに記載の水処理器用フィルター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１６０５８２（Ｐ２００９−１６０５８２Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６１８４５（Ｐ２００９−６１８４５）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【分割の表示】特願平１１−３７４４５３の分割
【原出願日】平成１１年１２月２８日（１９９９．１２．２８）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【分割の表示】特願平１１−３７４４５３の分割
【原出願日】平成１１年１２月２８日（１９９９．１２．２８）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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