蛇口直結型浄水器
【課題】
ろ過膜等のメインフィルタの上流側に該メインフィルタよりも分画性能の劣るサブフィルタを配置させるような蛇口直結型浄水器であっても、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器を大型化することなく、使用者が手軽にサブフィルタのみを筐体を含まずに交換できるようにする
【解決手段】
蛇口に固定される流路切換器と、該流路切換器に着脱可能に接続されるメインフィルタカートリッジとを備え、前記メインフィルタカートリッジが、筐体と濾材（Ａ）とを含む蛇口直結型浄水器であって、前記メインフィルタカートリッジの外面には、該外面に着脱可能に接続され、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が配され、前記閉空間には濾材（Ｂ）が着脱可能に配され、かつ、被処理水が、前記流路切換器、前記メインフィルタカートリッジの前記筐体内であって前記濾材（Ａ）以外の部分、前記濾材（Ｂ）、前記メインフィルタカートリッジの前記濾材（Ａ）、の順に通過することを特徴とする蛇口直結型浄水器とする。
ろ過膜等のメインフィルタの上流側に該メインフィルタよりも分画性能の劣るサブフィルタを配置させるような蛇口直結型浄水器であっても、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器を大型化することなく、使用者が手軽にサブフィルタのみを筐体を含まずに交換できるようにする
【解決手段】
蛇口に固定される流路切換器と、該流路切換器に着脱可能に接続されるメインフィルタカートリッジとを備え、前記メインフィルタカートリッジが、筐体と濾材（Ａ）とを含む蛇口直結型浄水器であって、前記メインフィルタカートリッジの外面には、該外面に着脱可能に接続され、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が配され、前記閉空間には濾材（Ｂ）が着脱可能に配され、かつ、被処理水が、前記流路切換器、前記メインフィルタカートリッジの前記筐体内であって前記濾材（Ａ）以外の部分、前記濾材（Ｂ）、前記メインフィルタカートリッジの前記濾材（Ａ）、の順に通過することを特徴とする蛇口直結型浄水器とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に家庭で好適に使用される、水道水をろ過する蛇口直結型浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、浄水器は世界的に普及してきた。キッチンのシンク近傍に設置する据え置き型や、シンクの下に設置するアンダーシンク型の他に、蛇口に直接接続する蛇口直結型も使われるようになっている。蛇口直結型浄水器は、据え置き型やアンダーシンク型に比べて安価かつコンパクトであり、手軽に使用できるという長所がある。
【０００３】
しかし、水道水質が悪い一部の地域では、浄水器に内蔵したろ過膜が想定使用期間より早く目詰まる問題が発生している。特に、蛇口直結型は、そのコンパクトさゆえにろ過膜の膜面積が小さく、短期間で目詰まりが発生し、使用できなくなる場合がある。
【０００４】
この問題に対し、ろ過膜の上流側に該ろ過膜より分画性能の劣るサブフィルタを配置させる方法がある。比較的大きい濁質をサブフィルタで除去することで、ろ過膜を長期間使用することができる。
【０００５】
例えば特許文献１には、メインフィルタを含むメインカートリッジと、該メインフィルタより分画性能の劣るサブフィルタ（文献におけるプレフィルタ）を含むサブフィルタカートリッジとを直列に配しつつ、かつ、それらを水栓にホースで接続する浄水器が開示されている。これは、アンダーシンク型でも据え置き型でも実施できる、最も一般的なサブフィルタカートリッジ付き浄水器である。しかし、サブフィルタカートリッジ、メインフィルタカートリッジ、ホース、浄水出口（文献におけるフォーセット）と、構成部材点数が多く、接続部が４箇所以上あるため、手軽にサブフィルタを交換できないという問題点があった。また、浄水器が大きくなるという問題があった。
【０００６】
特許文献２には、活性炭を収納した容器の上流側に、水道水中に混在する異物を濾過するフィルタを配した蛇口直結型浄水器が開示されている。この浄水器は、活性炭を収納した容器と異物を除去するフィルタとを分離可能にしたことにより、一方は交換、一方は再生処理を行うことができるものとなっている。しかしながら、それら交換・再生処理を行うにあたっては、活性炭を収納した容器と異物を除去するフィルタとが一体化された状態で、流路切換器を含む浄水器本体から取り外され、また、再度該浄水器本体に装着される。すなわち、異物を除去するフィルタを交換しようとする度に、活性炭を含む容器も一緒に流路切換器から分離しなければならず、その後、活性炭を含む容器と異物を除去するフィルタとを分離し、異物を除去するフィルタを新品のものに交換した後、再度異物を除去するフィルタと活性炭を含む容器とを一体化して、流路切換器に再装着しなければならない。したがって、異物を除去するフィルタの交換に手間がかかり不便であるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３には、流路切換器を含む浄水器本体部に２つのフィルタカートリッジを装着可能な蛇口直結型浄水器が開示されている。この浄水器では、２つのフィルタカートリッジは独立しており、個別に交換可能である。しかしながら、この浄水器では、流路切換器を含む浄水器本体部に２つの独立したフィルタカートリッジ装着部が設けられるため、使用者の手元となり視界確保が望まれる領域に存在する浄水器本体部が大型化し、かつ、いずれのカートリッジも筐体ごと交換する構造であるため、筐体を含まない実質的な濾材だけを手軽に交換することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０２６２１号公報
【特許文献２】実開昭６１−１２５３９６号公報
【特許文献３】実開平１０−９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のような問題点に鑑み、本発明の目的は、ろ過膜等のメインフィルタの上流側に該メインフィルタよりも分画性能の劣るサブフィルタを配置させるような蛇口直結型浄水器であっても、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器を大型化することなく、使用者が手軽にサブフィルタのみを（すなわち筐体を含まずに）交換できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明は、以下の（１）〜（４）のいずれかの構成を特徴とするものである。
（１） 蛇口に固定される流路切換器と、該流路切換器に着脱可能に接続されるメインフィルタカートリッジとを備え、前記メインフィルタカートリッジが、筐体と濾材（Ａ）とを含む蛇口直結型浄水器であって、前記メインフィルタカートリッジの外面には、該外面に着脱可能に接続され、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が配され、前記閉空間には濾材（Ｂ）が着脱可能に配され、かつ、被処理水が、前記流路切換器、前記メインフィルタカートリッジの前記筐体内であって前記濾材（Ａ）以外の部分、前記濾材（Ｂ）、前記メインフィルタカートリッジの前記濾材（Ａ）、の順に通過することを特徴とする蛇口直結型浄水器。
（２） 前記メインフィルタカートリッジは、前記濾材（Ａ）として中空糸膜を備えるとともに、吸着材を備え、前記濾材（Ｂ）が、被処理水の流れ方向に関して前記吸着材の下流側かつ前記中空糸膜の上流側に位置するように配されることを特徴とする、前記（１）に記載の蛇口直結型浄水器。
（３） 閉塞部材は貫通孔を有し、該貫通孔に弾性体が着脱可能に装着されていることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の蛇口直結型浄水器。
（４） 前記閉空間においては、前記メインフィルタカートリッジの外面と前記濾材（Ｂ）との間に弾性体が配され、該弾性体により前記濾材（Ｂ）が前記閉塞部材側に付勢されるようにすることを特徴とする、前記（１）から（３）のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ろ過膜等のメインフィルタ（濾材（Ａ））の上流側に該メインフィルタよりも分画性能の劣るサブフィルタ（濾材（Ｂ））を配置させるような蛇口直結型浄水器であっても、開口部を有するケースやフタ等から構成されるメインフィルタカートリッジの筐体外面に、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が着脱可能に接続されるとともに、その閉空間にサブフィルタが着脱可能に配されるため、実質的に濾材のみからなる（すなわち筐体を含まない）サブフィルタがメインフィルタカートリッジに直接接続されることになる。そのため、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器を大型化することなく、使用者が簡単・手軽にサブフィルタのみを筐体を含まずに交換できる。また、被処理水を流路切換器、メインフィルタカートリッジの筐体内であってメインフィルタ以外の部分、サブフィルタ、メインフィルタの順に通過させる、すなわち被処理水の流れがサブフィルタで折り返されるように構成するため、サブフィルタを実質的に浄水器の端部に配置することができ、サブフィルタへのアクセスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器の正面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるメインフィルタカートリッジとサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるフタの正面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるメインフィルタカートリッジと閉塞部材の正面断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器の正面概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器のメインフィルタとサブフィルタにおける通水順序である。
【図８】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器の上面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。なお本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、上記本発明の目的を達成できる範囲内で変更してもよい。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器１の正面概略図である。また、図２は、図１に示す蛇口直結型浄水器１の、メインフィルタ（濾材（Ａ））を含むメインフィルタカートリッジとサブフィルタ（濾材（Ｂ））と閉塞部材とが接続された状態の正面断面図である。
【００１５】
図１、２に示す蛇口直結型浄水器１は、主に流路切換器２、メインフィルタカートリッジ５、サブフィルタ３３および閉塞部材３２で構成される。流路切換器２は取付ナット３を用いて蛇口に直接取り付けられ、メインフィルタカートリッジ５を流路切換器２の側面に取り付けた状態で使用する。サブフィルタ３３はメインフィルタカートリッジ５の上部外面に直接接続させて使用する。
【００１６】
流路切換器２は、蛇口からの水道水（被処理水）をそのまま吐出する流路と、メインフィルタカートリッジ５およびサブフィルタ３３を通過させ浄水として吐出する流路とを切換える機能を有する。図２に示すように、流路切換器を通り、メインフィルタカートリッジ５に送られた水道水は、メインフィルタカートリッジ５内のメインフィルタ（中空糸膜２３）以外の部分、サブフィルタ３３、メインフィルタの順で通過し、浄水が得られる。
【００１７】
メインフィルタカートリッジ５について図２を用いて説明する。
【００１８】
メインフィルタカートリッジ５は、主に、開口部を有するメインフィルタケース２１と、該メインフィルタケース２１の開口部を閉じ、かつサブフィルタ６との境界部材となるフタ３１などから構成される筐体、そして、その筐体内部に収納される、メインフィルタとしての中空糸膜２３（濾材（Ａ））とその上流側に配置される吸着材２２から構成される。メインフィルタケース２１とフタ３１とで筐体が構成され、濾材（Ａ）を内蔵するメインフィルタカートリッジ５の内部空間が形成される。
【００１９】
メインフィルタケース２１は、その側面に流路切換器に着脱可能に接続するための流路切換器接続部２５を、その底面に中空糸膜２３を通過した浄水を吐出する浄水出口２４を有する略有底筒状の成形品である。流路切換器接続部２５には、バヨネット構造を用いている。ネジ構造やワンタッチ継ぎ手の構造などシール性を有する接続構造であれば良いが、バヨネット構造を用いると、ネジのように使用者が何度も回転させて取り付ける必要がなく、手軽に着脱ができ、また、少ない部材数で実施できるため好ましい。また、材質にはＡＢＳ樹脂を用いることで、安価となり、軽量化もできるので組み立て作業時の取り扱いも容易になる。その他、ポリカーボネート、ＡＳ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエチレンなどの樹脂を用いることもできる。
【００２０】
メインフィルタカートリッジ５に収納される吸着材２２としては、活性炭、ゼオライトなどの金属ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウム、酸化チタン、イオン交換樹脂を含むイオン交換体、キレート樹脂などを例示することができ、それらのいずれかまたは組合せを使用することができる。吸着材は、一般的に長期間保管しておくと細菌の繁殖する恐れがあるため、抗菌剤である銀イオンを担持した銀添着活性炭を用いること、および／または銀イオンを担持するイオン交換体を含み、通水時に銀イオンを溶出させることが、より好ましい。銀添着活性炭の形状は、球状、粉末状、粒状、繊維状、顆粒状、破砕状等のいずれでもよいが、中でも粉末状や粒状は単位体積あたりの表面積が大きいため特に好ましい。
【００２１】
分画性能の高いメインフィルタとしての中空糸膜２３には、精密濾過膜や限外濾過膜を使用することができ、例えば親水化処理したポリスルホン中空糸膜を使用することができる。その他ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、セルロースアセテートなど各種素材の中空糸膜が使用できる。
【００２２】
フタ３１は、例えばＡＳ樹脂等の樹脂製であって、後述するようにサブフィルタとの通水孔を有している。また、メインフィルタケース２１の上面開口部を覆うように設けられ、吸着材２２と中空糸膜２３との間を区画する。フタ３１のメインフィルタケース２１に対する固定には、嵌合や超音波溶着などが用いられる。
【００２３】
一方、サブフィルタ３３（濾材（Ｂ））は、メインフィルタカートリッジ５の外面を構成するフタ３１に着脱可能に接続される閉塞部材３２とフタ３１とで形成される閉空間に着脱可能・交換可能に収納され、メインフィルタカートリッジ５の一方の端部に直接接続さる。
【００２４】
サブフィルタ３３は、メインフィルタカートリッジ５のメインフィルタ（濾材（Ａ））の濾過機能を補助し、メインフィルタの濾過寿命を伸張させる目的を持った濾材である。すなわち、メインフィルタの上流側で大きな濁質を取り除き、メインフィルタには小さい濁質のみを送ることで、メインフィルタをより長期に亘って使用可能にすることを目的とするものである。そのため、サブフィルタ３３には、メインフィルタよりも分画性能が劣るものを用いることが好ましい。そして、該サブフィルタとしては、種類や材質、形状、水の流れる方向は特に限定されないものの、図１、２示すように、メインフィルタに精密濾過膜に該当する中空糸膜２３を用いる場合には、該中空糸膜２３よりも目開きが大きいサブフィルタを用いることが好ましく、たとえばポリプロピレン製の不職布濾材を円筒形に形成したフィルタを用いることができる。なお、図２に示す態様において、水はサブフィルタ３３の外周から内周へと通過する。
【００２５】
また、サブフィルタ３３は、実質的には濾材だけの交換部材であり樹脂製等の筐体を含むものではないが、濾材の形状を保つためのコア（芯）部材や枠部材、さらには水シール機能のためのパッキン部材などを有していてもよい。
【００２６】
続いて、サブフィルタ３３の装着構造について、図３および図４を用いて更に詳しく説明する。
【００２７】
サブフィルタ３３は、閉塞部材３２とメインフィルタカートリッジ５の外面を構成するフタ３１とで形成される閉空間に配されている。
【００２８】
閉塞部材３２は、例えばＡＳ樹脂等の樹脂製の、サブフィルタ３３を覆うカップ状などの形状の部材であり、メインフィルタカートリッジ５のフタ３１と噛み合うバヨネット構造を有する。もちろん、閉塞部材３２とカートリッジ外面との接続構造は、該接続部でのシール性が保たれるのであれば、ネジ構造であってもよいが、バヨネット構造はワンタッチで脱着ができ、より好ましい。
【００２９】
一方、メインフィルタカートリッジ５の外面を構成するフタ３１は、基板となる部分が円板状であり、該円板状の基板の上に該基板外径よりも小さい直径の筒状の壁（フタの壁３５）を有する。円板の中央にサブフィルタ３３からの水の流入孔３６が設けられている。また円板には、水の流入孔３６の外側かつフタの壁３５の内面に沿った位置に、メインフィルタカートリッジ５からの水の流出孔４１が複数設けられている。
【００３０】
フタの壁３５は閉塞部材３２と噛み合うバヨネット構造を有する。閉塞部材３２が接触するフタの壁３５の外周面には溝を設け、水シール用のＯ−リング３４を装着している。Ｏ−リング３４は使用者がフタ３１に閉塞部材３２を締めつける際、容易にシールできるものであれば良く、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を用いることができるが、他にゴム硬度の低いシリコーンゴムなどのエラストマーを用いても良い。
【００３１】
尚、フタ３１の基板となる部分は、円板状でなくてもよく、また、フタ３１中央の流入孔３６は、サブフィルタ３３の下流側からメインフィルタカートリッジ５へ通じる貫通部を設けられれば良く、位置は中央に限定するものではない。
【００３２】
フタ３１はサブフィルタ３３を載せる受け皿の役割をする。フタの壁３５の内側にサブフィルタ３３を置き、閉塞部材３２で覆う。
【００３３】
サブフィルタ３３は円筒形フィルタであり、円筒の上下端にそれぞれパッキン４０を有している。該パッキン４０は、閉塞部材３２がサブフィルタ３３を覆いフタ３１に接続されたときに、水シール機能を発揮する。すなわち、フタ３１と閉塞部材３２でサブフィルタ３３を挟み込んだ状態で上下から締め付け水シールをする構成である。なお、パッキン４０の材質としては、ＥＰＤＭやゴム硬度の低いシリコーンゴムなどのエラストマー用いることができる。
【００３４】
一方、閉塞部材３２は、サブフィルタ３３のパッキン４０と接するカップ状内側天面に、環状凸部３７を有している。この構成により、サブフィルタ３３を内部に収納してフタ３１と閉塞部材３２を締め付けると、環状凸部３７がサブフィルタ３３のパッキン４０を抑え込み、より確実にシールすることができる。
【００３５】
また、閉塞部材３２は、装着時に最上面となる天面部分に空気抜き用の貫通孔３８を有し、該貫通孔３８にはゴム栓３９（弾性体）が着脱可能に装着されている。なお、ゴム栓３９の代わりにＯ−リング等の弾性体を保持したシール用部材を貫通孔３８に装着しシールしてもよい。
【００３６】
サブフィルタ３３を交換するとき、サブフィルタを収納する閉空間内に外気が流入する。空気は通水時に気泡として留まり、サブフィルタ３３上の気泡が接する部分を効率的に使用できないという問題がある。また、浄水器用中空糸膜が親水性である場合、気泡がサブフィルタ３３を通過し中空糸膜２３の上流に流入すると、気泡を外部に排出することが困難となる場合がある。中空糸膜２３の上流に気泡が滞留すると、中空糸膜２３に流入するろ過水の妨害となり、流量が低下する。
【００３７】
そこで、上述のような貫通孔３８およびゴム栓３９を設け、サブフィルタ交換後には、該ゴム栓３９を外すことで気泡を外部に排出することが好ましい。こうすることで、サブフィルタ３３を効率的に使用することが可能となり、また、サブフィルタ３３部分で気泡を外部に排出することができるため、中空糸膜２３に流入する流量が低下するという問題も解消することもできる。さらに、従来気泡を排出するために採用されていた疎水性の中空糸膜を使用する必要もない。
【００３８】
ゴム栓３９やそれに代わるＯ−リングなどの弾性体の材質としては、ＥＰＤＭやゴム硬度の低いシリコーンゴムなどのエラストマーを用いることができきる。
【００３９】
以上のような構成の蛇口直結型浄水器１においては、使用者が「浄水」を選択すると、被処理水が、メインフィルタカートリッジ５に流入し、吸着材２２へと流れる。そして、一旦メインフィルタカートリッジ５から流出し、サブフィルタ３３(濾材(Ｂ))で処理された後、再度メインフィルタカートリッジ５に流入し、中空糸膜２３で処理され、浄水出口２４から流出する。
【００４０】
次に上記実施形態における作用効果について説明する。
【００４１】
上記浄水器は、蛇口に直接取り付ける蛇口直結型浄水器であり、しかもサブフィルタ３３がメインフィルタカートリッジ５の外面に直接接続されるため、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器２を大型化する必要がなく非常にコンパクトである。また、開口部を有するケースやフタ等から構成されるメインフィルタカートリッジ５の筐体外面に、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材３２が着脱可能に接続されるとともに、その閉空間にサブフィルタ３３が着脱可能に配される。同時に、上述したように、水道水が、流路切換器２、メインフィルタカートリッジ５の筐体内であってメインフィルタ以外の部分、サブフィルタ３３、メインフィルタカートリッジ５の筐体内のメインフィルタ、の順で通過するように構成される。すなわち、水道水はメインフィルタカートリッジ５を一旦通過した後、サブフィルタ３３においてＵターンして折り返し、メインフィルタカートリッジ５に戻る通水構成になっている。これらの構成のため、サブフィルタ３３は、蛇口直結型浄水器１の端部かつメインフィルタカートリッジ５の端部に直接接続されることになり、使用者は、メインフィルタカートリッジ５を取り外すことなくサブフィルタ３３に容易にアクセスし、着脱可能に配されるサブフィルタ３３の交換などを簡単に行うことができる。
【００４２】
濁質等を捕集し劣化したサブフィルタ３３の交換作業は、メインフィルタカートリッジ５のフタ３１から、閉塞部材３２を外し、劣化したサブフィルタ３３を取出し、新しいサブフィルタ３３にパッキン４０を取り付けフタ３１上に載せた後、再び閉塞部材３２を被せてフタ３１と係合させるだけで簡単に終了する。閉塞部材３２とフタ３１の係合はバヨネット構造なので、手軽にワンタッチで閉塞部材３２の脱着ができ便利である。バヨネット構造は、ネジ構造よりも小さな回転量で深く押し込むことが可能で、使用者が非力な場合も閉塞部材３２を容易に締め付けることができ好ましい。
【００４３】
本実施形態においては、図３のように、フタの壁３５を設けているので、使用者がサブフィルタ３３を交換する際、サブフィルタ３３の配置個所が分かりやすい。フタ３１上のサブフィルタ３３が接する面に溝を設けることで、サブフィルタ３３を配置個所に固定できる形状としても良い。フタの壁３５の高さはサブフィルタ３３の高さより低くしている。使用者が閉塞部材３２を開けるだけで、サブフィルタ３３に直接触れることができ、容易に取り出せるという利点がある。
【００４４】
しかも、メインフィルタカートリッジ５はサブフィルタ３３と別個のユニットであるので、サブフィルタ３３交換のために閉塞部材３２やサブフィルタ３３を外した状態はもとより、交換作業中に落下や接触などメインフィルタカートリッジ５に衝撃が加わった場合でも、メインフィルタカートリッジ５内部に充填された吸着材２２や中空糸膜２３などが漏出することはなく、サブフィルタ３３の交換作業を安全に行うことができる。
【００４５】
また、メインフィルタカートリッジ５は独立したユニットであるため、図５に示すようにサブフィルタ３３を装着しなくても、閉塞部材３２を装着すれば、メインフィルタカートリッジ５のシール性は保たれ、水道水は全て吸着材２２、中空糸膜２３を通過した後、浄水出口２４から流出する。したがって、使用者が、使用する地域の水質によってサブフィルタ３３の必要性を判断し、必要と判断した場合のみサブフィルタ３３を装着して使用することも可能となる。また、季節による水道水質の変化に合わせてサブフィルタ３３の使用／不使用を選択することも可能であり、高い利便性を得ることができる。当然ながらサブフィルタ３３の不使用時には、その劣化・消耗はなく使用者の費用軽減に繋がり、浄水の流量が増すという利点もある。
【００４６】
なお、水道水の殺菌成分である塩素は吸着材２２によって除去されてしまうため、吸着材２２を通過した後の水では、雑菌の繁殖が起こりうる状態となる。従って、浄水器内における吸着材２２通過後の滞留水は少ない方が好ましく、サブフィルタ３３を使用しない場合、サブフィルタ収納空間を有するカップ状の閉塞部材３２の代わりに、図６のように比較的平坦な閉塞部材３２’を使用することが好ましい。こうすることで、コンパクト化することができるだけでなく、サブフィルタ収納空間をより衛生的に保つことができる。
【００４７】
さらに、図２の実施形態では、通水順序は、吸着材２２、サブフィルタ３３、中空糸膜２３の順となる。水道水中の濁質の粒径が大きい場合（例えば粒径がおよそ５〜１００μｍの場合）は、中空糸膜２３のみの保護を目的として、図２のような、サブフィルタ３３が吸着材２２の下流かつ中空糸膜２３の上流に装填されるメインフィルタカートリッジの構造が、サブフィルタ３３を効果的に長期間使用できるため好ましい。濁質の粒径が大きい場合は、吸着材２２が濁質を粗取りしてサブフィルタ３３の早期目詰まりを防止するからである。吸着材２２は大きい粒径の濁質を粗取りしても大きく吸着性能が劣化することはない。
【００４８】
一方、水道水中の濁質の粒径が小さい場合（例えば粒径がおよそ０．１〜５μｍの場合）は、図７の矢印に示すように、被処理水がメインフィルタカートリッジ５を一旦通過した後、サブフィルタ３３、吸着材２２、中空糸膜２３の順で通水する実施形態が好ましい。この通水順序では、サブフィルタ３３により、中空糸膜２３を保護すると共に、水道水中の小さい粒径の濁質が吸着材２２内に留まりその吸着性能が劣化することを防止できる。もちろん図７の実施形態の通水順路でも、水が流路切換器２、メインフィルタカートリッジ５の筐体内であってメインフィルタ以外の部分、サブフィルタ３３、メインフィルタの順で通過し、浄水が得られることに変わりない。
【００４９】
更に、本発明は、以下に示すような実施形態にすることも好ましい。
【００５０】
閉塞部材３２は、メインフィルタカートリッジ５の外面に着脱可能に接続されるのであれば、フタ３１に接続されなくてもよく、メインフィルタケース２１に着脱可能に接続される構成であってもよい。
【００５１】
また、フタ３１の一部または全部の材質に透明のＡＳ樹脂（アクリロニトリル・スチレン樹脂）を用いることが好ましい。透明であると、サブフィルタ３３交換時にメインフィルタ（中空糸膜２３）の汚れ具合を同時に確認することが可能である。使用者がメインフィルタの汚れを確認することで、メインフィルタカートリッジ５の交換要否を容易に判断することができるため好ましい。その他、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）などで、汚れ具合を確認できる程度の透明性を有している樹脂を用いても良い。
【００５２】
閉塞部材３２の一部または全部の材質にも透明のＡＳ樹脂を用いることが好ましい。透明箇所がない場合、サブフィルタ３３とメインフィルタのどちらが汚れているのか判断が難しく、汚れ具合を確認するために閉塞部材３２を外さなくてはならない。しかし、透明樹脂で作製していると、閉塞部材３２を外すことなくサブフィルタ３３の汚れ具合を確認することができ、サブフィルタ３３の交換要否を容易に判断することができる。その他、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂などの透明性を有している樹脂を用いても良い。
【００５３】
さらに、メインフィルタカートリッジ５の側面の一部または全部、即ちメインフィルタケース２１の側面の一部または全部の材質にも透明のＡＢＳ樹脂を用いることが好ましい。透明であると、外側から吸着材などメインカートリッジ５の内部部材を確認することができるため、使用者が汚れなどの状況を確認し、メインフィルタカートリッジ５の交換要否を容易に判断することができる。さらに、外側からメインカートリッジ５の内部部材の不良品を発見することができるため、品質管理においても好ましい。その他、ポリカーボネート、ＡＳ樹脂ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエチレンなどの透明性を有している樹脂を用いても良い。また、閉塞部材３２と併せて透明樹脂で成形すると、サブフィルタ３３とメインフィルタカートリッジ５のうち、交換すべきものを判断し、該当するもののみを交換できるという利点がある。
【００５４】
そして、メインフィルタカートリッジ５の外面と閉塞部材３２とで形成される閉空間においては、メインフィルタカートリッジ５の外面とサブフィルタ３３との間に弾性体を配し、該弾性体によりサブフィルタ３３が閉塞部材３２側に付勢されるようにすることも好ましい。具体的には、例えば図８の実施形態に示すように、メインフィルタカートリッジのフタ３１上のサブフィルタ３３が接する面にサブフィルタ３３を付勢するバネ４２などの弾性体を設ける。こうすると、サブフィルタ３３の高さがフタの壁３５より低い場合も、閉塞部材３２を開放するだけでサブフィルタ３３がバネ４２によって、サブフィルタ収納空間の外側方向に押し出されるので、サブフィルタ３３を容易に交換できる。この場合、バネ４２に水シール性を持ったものを使用する。また、バネ４２は、例えばゴムやエラストマー製の蛇腹形状バネ、板バネ、もしくは単なる伸縮可能な平板部材など、上述の目的を果たせる弾性体であればよい。
【００５５】
さらに、閉塞部材３２の形状を、図２、図３などに示すカップ状とは異なり、図９の実施形態に示すように、サブフィルタ３３より高さの低い平板に近い形状とすることも好ましい。この場合、フタの壁３５の高さを高くして、フタ３１と閉塞部材３２で形成されるサブフィルタ収納空間を確保することが好ましい。このような、高さの低い平板に近い形状の閉塞部材は、小型で使用樹脂量が少なく、安価に製造できるメリットがある。勿論、このような図９に示す態様であっても、手軽にワンタッチで閉塞部材３２の脱着ができ、容易にサブフィルタ３３を交換できることには変わりがない。なお、図９の態様においても、フタ３１と閉塞部材３２との接続機構にはバヨネット構造を採用することが好ましい。また、図９の実施形態でも、図８の実施形態同様にバネ４２が設けられており、サブフィルタ３３を容易に交換できる好ましい形態となっている。
【００５６】
そして、図１、図２に示すようなメインフィルタカートリッジ５に浄水出口２４がある実施形態とは異なり、図１０の実施形態に示すように、メインフィルタカートリッジ、サブフィルタ、メインフィルタカートリッジで処理され得られた浄水が、一旦流路切換器２に戻り、該流路切換器２に設けられた浄水出口（図示せず）から流出するような実施形態も好ましい。図１０の実施形態においても、メインフィルタカートリッジ５の外面に、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材３２が着脱可能に接続されるとともに、その閉空間にサブフィルタ３３が着脱可能に配される。したがって、サブフィルタ３３は、蛇口直結型浄水器１の端部かつメインフィルタカートリッジ５の端部に直接接続されることになり、図１、図２に示す実施形態と同様に、使用者は、メインフィルタカートリッジ５を外すことなく、サブフィルタに容易にアクセスし、着脱可能に配されるサブフィルタの交換などを簡単に行うことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 蛇口直結型浄水器
２ 流路切換器
３ 取付ナット
５ メインフィルタカートリッジ
２１ メインフィルタケース
２２ 吸着材
２３ 中空糸膜
２４ 浄水出口
２５ 流路切換器接続部
３１ フタ
３２ 閉塞部材
３２’閉塞部材
３３ サブフィルタ
３４ Ｏ−リング
３５ フタの壁
３６ 流入孔
３７ 環状凸部
３８ 貫通孔
３９ ゴム栓
４０ パッキン
４１ 流出孔
４２ バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に家庭で好適に使用される、水道水をろ過する蛇口直結型浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、浄水器は世界的に普及してきた。キッチンのシンク近傍に設置する据え置き型や、シンクの下に設置するアンダーシンク型の他に、蛇口に直接接続する蛇口直結型も使われるようになっている。蛇口直結型浄水器は、据え置き型やアンダーシンク型に比べて安価かつコンパクトであり、手軽に使用できるという長所がある。
【０００３】
しかし、水道水質が悪い一部の地域では、浄水器に内蔵したろ過膜が想定使用期間より早く目詰まる問題が発生している。特に、蛇口直結型は、そのコンパクトさゆえにろ過膜の膜面積が小さく、短期間で目詰まりが発生し、使用できなくなる場合がある。
【０００４】
この問題に対し、ろ過膜の上流側に該ろ過膜より分画性能の劣るサブフィルタを配置させる方法がある。比較的大きい濁質をサブフィルタで除去することで、ろ過膜を長期間使用することができる。
【０００５】
例えば特許文献１には、メインフィルタを含むメインカートリッジと、該メインフィルタより分画性能の劣るサブフィルタ（文献におけるプレフィルタ）を含むサブフィルタカートリッジとを直列に配しつつ、かつ、それらを水栓にホースで接続する浄水器が開示されている。これは、アンダーシンク型でも据え置き型でも実施できる、最も一般的なサブフィルタカートリッジ付き浄水器である。しかし、サブフィルタカートリッジ、メインフィルタカートリッジ、ホース、浄水出口（文献におけるフォーセット）と、構成部材点数が多く、接続部が４箇所以上あるため、手軽にサブフィルタを交換できないという問題点があった。また、浄水器が大きくなるという問題があった。
【０００６】
特許文献２には、活性炭を収納した容器の上流側に、水道水中に混在する異物を濾過するフィルタを配した蛇口直結型浄水器が開示されている。この浄水器は、活性炭を収納した容器と異物を除去するフィルタとを分離可能にしたことにより、一方は交換、一方は再生処理を行うことができるものとなっている。しかしながら、それら交換・再生処理を行うにあたっては、活性炭を収納した容器と異物を除去するフィルタとが一体化された状態で、流路切換器を含む浄水器本体から取り外され、また、再度該浄水器本体に装着される。すなわち、異物を除去するフィルタを交換しようとする度に、活性炭を含む容器も一緒に流路切換器から分離しなければならず、その後、活性炭を含む容器と異物を除去するフィルタとを分離し、異物を除去するフィルタを新品のものに交換した後、再度異物を除去するフィルタと活性炭を含む容器とを一体化して、流路切換器に再装着しなければならない。したがって、異物を除去するフィルタの交換に手間がかかり不便であるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３には、流路切換器を含む浄水器本体部に２つのフィルタカートリッジを装着可能な蛇口直結型浄水器が開示されている。この浄水器では、２つのフィルタカートリッジは独立しており、個別に交換可能である。しかしながら、この浄水器では、流路切換器を含む浄水器本体部に２つの独立したフィルタカートリッジ装着部が設けられるため、使用者の手元となり視界確保が望まれる領域に存在する浄水器本体部が大型化し、かつ、いずれのカートリッジも筐体ごと交換する構造であるため、筐体を含まない実質的な濾材だけを手軽に交換することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０２６２１号公報
【特許文献２】実開昭６１−１２５３９６号公報
【特許文献３】実開平１０−９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のような問題点に鑑み、本発明の目的は、ろ過膜等のメインフィルタの上流側に該メインフィルタよりも分画性能の劣るサブフィルタを配置させるような蛇口直結型浄水器であっても、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器を大型化することなく、使用者が手軽にサブフィルタのみを（すなわち筐体を含まずに）交換できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明は、以下の（１）〜（４）のいずれかの構成を特徴とするものである。
（１） 蛇口に固定される流路切換器と、該流路切換器に着脱可能に接続されるメインフィルタカートリッジとを備え、前記メインフィルタカートリッジが、筐体と濾材（Ａ）とを含む蛇口直結型浄水器であって、前記メインフィルタカートリッジの外面には、該外面に着脱可能に接続され、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が配され、前記閉空間には濾材（Ｂ）が着脱可能に配され、かつ、被処理水が、前記流路切換器、前記メインフィルタカートリッジの前記筐体内であって前記濾材（Ａ）以外の部分、前記濾材（Ｂ）、前記メインフィルタカートリッジの前記濾材（Ａ）、の順に通過することを特徴とする蛇口直結型浄水器。
（２） 前記メインフィルタカートリッジは、前記濾材（Ａ）として中空糸膜を備えるとともに、吸着材を備え、前記濾材（Ｂ）が、被処理水の流れ方向に関して前記吸着材の下流側かつ前記中空糸膜の上流側に位置するように配されることを特徴とする、前記（１）に記載の蛇口直結型浄水器。
（３） 閉塞部材は貫通孔を有し、該貫通孔に弾性体が着脱可能に装着されていることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の蛇口直結型浄水器。
（４） 前記閉空間においては、前記メインフィルタカートリッジの外面と前記濾材（Ｂ）との間に弾性体が配され、該弾性体により前記濾材（Ｂ）が前記閉塞部材側に付勢されるようにすることを特徴とする、前記（１）から（３）のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ろ過膜等のメインフィルタ（濾材（Ａ））の上流側に該メインフィルタよりも分画性能の劣るサブフィルタ（濾材（Ｂ））を配置させるような蛇口直結型浄水器であっても、開口部を有するケースやフタ等から構成されるメインフィルタカートリッジの筐体外面に、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が着脱可能に接続されるとともに、その閉空間にサブフィルタが着脱可能に配されるため、実質的に濾材のみからなる（すなわち筐体を含まない）サブフィルタがメインフィルタカートリッジに直接接続されることになる。そのため、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器を大型化することなく、使用者が簡単・手軽にサブフィルタのみを筐体を含まずに交換できる。また、被処理水を流路切換器、メインフィルタカートリッジの筐体内であってメインフィルタ以外の部分、サブフィルタ、メインフィルタの順に通過させる、すなわち被処理水の流れがサブフィルタで折り返されるように構成するため、サブフィルタを実質的に浄水器の端部に配置することができ、サブフィルタへのアクセスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器の正面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるメインフィルタカートリッジとサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるフタの正面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるメインフィルタカートリッジと閉塞部材の正面断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器の正面概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器のメインフィルタとサブフィルタにおける通水順序である。
【図８】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器におけるサブフィルタと閉塞部材の正面断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器の上面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。なお本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、上記本発明の目的を達成できる範囲内で変更してもよい。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る蛇口直結型浄水器１の正面概略図である。また、図２は、図１に示す蛇口直結型浄水器１の、メインフィルタ（濾材（Ａ））を含むメインフィルタカートリッジとサブフィルタ（濾材（Ｂ））と閉塞部材とが接続された状態の正面断面図である。
【００１５】
図１、２に示す蛇口直結型浄水器１は、主に流路切換器２、メインフィルタカートリッジ５、サブフィルタ３３および閉塞部材３２で構成される。流路切換器２は取付ナット３を用いて蛇口に直接取り付けられ、メインフィルタカートリッジ５を流路切換器２の側面に取り付けた状態で使用する。サブフィルタ３３はメインフィルタカートリッジ５の上部外面に直接接続させて使用する。
【００１６】
流路切換器２は、蛇口からの水道水（被処理水）をそのまま吐出する流路と、メインフィルタカートリッジ５およびサブフィルタ３３を通過させ浄水として吐出する流路とを切換える機能を有する。図２に示すように、流路切換器を通り、メインフィルタカートリッジ５に送られた水道水は、メインフィルタカートリッジ５内のメインフィルタ（中空糸膜２３）以外の部分、サブフィルタ３３、メインフィルタの順で通過し、浄水が得られる。
【００１７】
メインフィルタカートリッジ５について図２を用いて説明する。
【００１８】
メインフィルタカートリッジ５は、主に、開口部を有するメインフィルタケース２１と、該メインフィルタケース２１の開口部を閉じ、かつサブフィルタ６との境界部材となるフタ３１などから構成される筐体、そして、その筐体内部に収納される、メインフィルタとしての中空糸膜２３（濾材（Ａ））とその上流側に配置される吸着材２２から構成される。メインフィルタケース２１とフタ３１とで筐体が構成され、濾材（Ａ）を内蔵するメインフィルタカートリッジ５の内部空間が形成される。
【００１９】
メインフィルタケース２１は、その側面に流路切換器に着脱可能に接続するための流路切換器接続部２５を、その底面に中空糸膜２３を通過した浄水を吐出する浄水出口２４を有する略有底筒状の成形品である。流路切換器接続部２５には、バヨネット構造を用いている。ネジ構造やワンタッチ継ぎ手の構造などシール性を有する接続構造であれば良いが、バヨネット構造を用いると、ネジのように使用者が何度も回転させて取り付ける必要がなく、手軽に着脱ができ、また、少ない部材数で実施できるため好ましい。また、材質にはＡＢＳ樹脂を用いることで、安価となり、軽量化もできるので組み立て作業時の取り扱いも容易になる。その他、ポリカーボネート、ＡＳ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエチレンなどの樹脂を用いることもできる。
【００２０】
メインフィルタカートリッジ５に収納される吸着材２２としては、活性炭、ゼオライトなどの金属ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウム、酸化チタン、イオン交換樹脂を含むイオン交換体、キレート樹脂などを例示することができ、それらのいずれかまたは組合せを使用することができる。吸着材は、一般的に長期間保管しておくと細菌の繁殖する恐れがあるため、抗菌剤である銀イオンを担持した銀添着活性炭を用いること、および／または銀イオンを担持するイオン交換体を含み、通水時に銀イオンを溶出させることが、より好ましい。銀添着活性炭の形状は、球状、粉末状、粒状、繊維状、顆粒状、破砕状等のいずれでもよいが、中でも粉末状や粒状は単位体積あたりの表面積が大きいため特に好ましい。
【００２１】
分画性能の高いメインフィルタとしての中空糸膜２３には、精密濾過膜や限外濾過膜を使用することができ、例えば親水化処理したポリスルホン中空糸膜を使用することができる。その他ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、セルロースアセテートなど各種素材の中空糸膜が使用できる。
【００２２】
フタ３１は、例えばＡＳ樹脂等の樹脂製であって、後述するようにサブフィルタとの通水孔を有している。また、メインフィルタケース２１の上面開口部を覆うように設けられ、吸着材２２と中空糸膜２３との間を区画する。フタ３１のメインフィルタケース２１に対する固定には、嵌合や超音波溶着などが用いられる。
【００２３】
一方、サブフィルタ３３（濾材（Ｂ））は、メインフィルタカートリッジ５の外面を構成するフタ３１に着脱可能に接続される閉塞部材３２とフタ３１とで形成される閉空間に着脱可能・交換可能に収納され、メインフィルタカートリッジ５の一方の端部に直接接続さる。
【００２４】
サブフィルタ３３は、メインフィルタカートリッジ５のメインフィルタ（濾材（Ａ））の濾過機能を補助し、メインフィルタの濾過寿命を伸張させる目的を持った濾材である。すなわち、メインフィルタの上流側で大きな濁質を取り除き、メインフィルタには小さい濁質のみを送ることで、メインフィルタをより長期に亘って使用可能にすることを目的とするものである。そのため、サブフィルタ３３には、メインフィルタよりも分画性能が劣るものを用いることが好ましい。そして、該サブフィルタとしては、種類や材質、形状、水の流れる方向は特に限定されないものの、図１、２示すように、メインフィルタに精密濾過膜に該当する中空糸膜２３を用いる場合には、該中空糸膜２３よりも目開きが大きいサブフィルタを用いることが好ましく、たとえばポリプロピレン製の不職布濾材を円筒形に形成したフィルタを用いることができる。なお、図２に示す態様において、水はサブフィルタ３３の外周から内周へと通過する。
【００２５】
また、サブフィルタ３３は、実質的には濾材だけの交換部材であり樹脂製等の筐体を含むものではないが、濾材の形状を保つためのコア（芯）部材や枠部材、さらには水シール機能のためのパッキン部材などを有していてもよい。
【００２６】
続いて、サブフィルタ３３の装着構造について、図３および図４を用いて更に詳しく説明する。
【００２７】
サブフィルタ３３は、閉塞部材３２とメインフィルタカートリッジ５の外面を構成するフタ３１とで形成される閉空間に配されている。
【００２８】
閉塞部材３２は、例えばＡＳ樹脂等の樹脂製の、サブフィルタ３３を覆うカップ状などの形状の部材であり、メインフィルタカートリッジ５のフタ３１と噛み合うバヨネット構造を有する。もちろん、閉塞部材３２とカートリッジ外面との接続構造は、該接続部でのシール性が保たれるのであれば、ネジ構造であってもよいが、バヨネット構造はワンタッチで脱着ができ、より好ましい。
【００２９】
一方、メインフィルタカートリッジ５の外面を構成するフタ３１は、基板となる部分が円板状であり、該円板状の基板の上に該基板外径よりも小さい直径の筒状の壁（フタの壁３５）を有する。円板の中央にサブフィルタ３３からの水の流入孔３６が設けられている。また円板には、水の流入孔３６の外側かつフタの壁３５の内面に沿った位置に、メインフィルタカートリッジ５からの水の流出孔４１が複数設けられている。
【００３０】
フタの壁３５は閉塞部材３２と噛み合うバヨネット構造を有する。閉塞部材３２が接触するフタの壁３５の外周面には溝を設け、水シール用のＯ−リング３４を装着している。Ｏ−リング３４は使用者がフタ３１に閉塞部材３２を締めつける際、容易にシールできるものであれば良く、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を用いることができるが、他にゴム硬度の低いシリコーンゴムなどのエラストマーを用いても良い。
【００３１】
尚、フタ３１の基板となる部分は、円板状でなくてもよく、また、フタ３１中央の流入孔３６は、サブフィルタ３３の下流側からメインフィルタカートリッジ５へ通じる貫通部を設けられれば良く、位置は中央に限定するものではない。
【００３２】
フタ３１はサブフィルタ３３を載せる受け皿の役割をする。フタの壁３５の内側にサブフィルタ３３を置き、閉塞部材３２で覆う。
【００３３】
サブフィルタ３３は円筒形フィルタであり、円筒の上下端にそれぞれパッキン４０を有している。該パッキン４０は、閉塞部材３２がサブフィルタ３３を覆いフタ３１に接続されたときに、水シール機能を発揮する。すなわち、フタ３１と閉塞部材３２でサブフィルタ３３を挟み込んだ状態で上下から締め付け水シールをする構成である。なお、パッキン４０の材質としては、ＥＰＤＭやゴム硬度の低いシリコーンゴムなどのエラストマー用いることができる。
【００３４】
一方、閉塞部材３２は、サブフィルタ３３のパッキン４０と接するカップ状内側天面に、環状凸部３７を有している。この構成により、サブフィルタ３３を内部に収納してフタ３１と閉塞部材３２を締め付けると、環状凸部３７がサブフィルタ３３のパッキン４０を抑え込み、より確実にシールすることができる。
【００３５】
また、閉塞部材３２は、装着時に最上面となる天面部分に空気抜き用の貫通孔３８を有し、該貫通孔３８にはゴム栓３９（弾性体）が着脱可能に装着されている。なお、ゴム栓３９の代わりにＯ−リング等の弾性体を保持したシール用部材を貫通孔３８に装着しシールしてもよい。
【００３６】
サブフィルタ３３を交換するとき、サブフィルタを収納する閉空間内に外気が流入する。空気は通水時に気泡として留まり、サブフィルタ３３上の気泡が接する部分を効率的に使用できないという問題がある。また、浄水器用中空糸膜が親水性である場合、気泡がサブフィルタ３３を通過し中空糸膜２３の上流に流入すると、気泡を外部に排出することが困難となる場合がある。中空糸膜２３の上流に気泡が滞留すると、中空糸膜２３に流入するろ過水の妨害となり、流量が低下する。
【００３７】
そこで、上述のような貫通孔３８およびゴム栓３９を設け、サブフィルタ交換後には、該ゴム栓３９を外すことで気泡を外部に排出することが好ましい。こうすることで、サブフィルタ３３を効率的に使用することが可能となり、また、サブフィルタ３３部分で気泡を外部に排出することができるため、中空糸膜２３に流入する流量が低下するという問題も解消することもできる。さらに、従来気泡を排出するために採用されていた疎水性の中空糸膜を使用する必要もない。
【００３８】
ゴム栓３９やそれに代わるＯ−リングなどの弾性体の材質としては、ＥＰＤＭやゴム硬度の低いシリコーンゴムなどのエラストマーを用いることができきる。
【００３９】
以上のような構成の蛇口直結型浄水器１においては、使用者が「浄水」を選択すると、被処理水が、メインフィルタカートリッジ５に流入し、吸着材２２へと流れる。そして、一旦メインフィルタカートリッジ５から流出し、サブフィルタ３３(濾材(Ｂ))で処理された後、再度メインフィルタカートリッジ５に流入し、中空糸膜２３で処理され、浄水出口２４から流出する。
【００４０】
次に上記実施形態における作用効果について説明する。
【００４１】
上記浄水器は、蛇口に直接取り付ける蛇口直結型浄水器であり、しかもサブフィルタ３３がメインフィルタカートリッジ５の外面に直接接続されるため、視界確保が望まれる領域に存在する流路切換器２を大型化する必要がなく非常にコンパクトである。また、開口部を有するケースやフタ等から構成されるメインフィルタカートリッジ５の筐体外面に、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材３２が着脱可能に接続されるとともに、その閉空間にサブフィルタ３３が着脱可能に配される。同時に、上述したように、水道水が、流路切換器２、メインフィルタカートリッジ５の筐体内であってメインフィルタ以外の部分、サブフィルタ３３、メインフィルタカートリッジ５の筐体内のメインフィルタ、の順で通過するように構成される。すなわち、水道水はメインフィルタカートリッジ５を一旦通過した後、サブフィルタ３３においてＵターンして折り返し、メインフィルタカートリッジ５に戻る通水構成になっている。これらの構成のため、サブフィルタ３３は、蛇口直結型浄水器１の端部かつメインフィルタカートリッジ５の端部に直接接続されることになり、使用者は、メインフィルタカートリッジ５を取り外すことなくサブフィルタ３３に容易にアクセスし、着脱可能に配されるサブフィルタ３３の交換などを簡単に行うことができる。
【００４２】
濁質等を捕集し劣化したサブフィルタ３３の交換作業は、メインフィルタカートリッジ５のフタ３１から、閉塞部材３２を外し、劣化したサブフィルタ３３を取出し、新しいサブフィルタ３３にパッキン４０を取り付けフタ３１上に載せた後、再び閉塞部材３２を被せてフタ３１と係合させるだけで簡単に終了する。閉塞部材３２とフタ３１の係合はバヨネット構造なので、手軽にワンタッチで閉塞部材３２の脱着ができ便利である。バヨネット構造は、ネジ構造よりも小さな回転量で深く押し込むことが可能で、使用者が非力な場合も閉塞部材３２を容易に締め付けることができ好ましい。
【００４３】
本実施形態においては、図３のように、フタの壁３５を設けているので、使用者がサブフィルタ３３を交換する際、サブフィルタ３３の配置個所が分かりやすい。フタ３１上のサブフィルタ３３が接する面に溝を設けることで、サブフィルタ３３を配置個所に固定できる形状としても良い。フタの壁３５の高さはサブフィルタ３３の高さより低くしている。使用者が閉塞部材３２を開けるだけで、サブフィルタ３３に直接触れることができ、容易に取り出せるという利点がある。
【００４４】
しかも、メインフィルタカートリッジ５はサブフィルタ３３と別個のユニットであるので、サブフィルタ３３交換のために閉塞部材３２やサブフィルタ３３を外した状態はもとより、交換作業中に落下や接触などメインフィルタカートリッジ５に衝撃が加わった場合でも、メインフィルタカートリッジ５内部に充填された吸着材２２や中空糸膜２３などが漏出することはなく、サブフィルタ３３の交換作業を安全に行うことができる。
【００４５】
また、メインフィルタカートリッジ５は独立したユニットであるため、図５に示すようにサブフィルタ３３を装着しなくても、閉塞部材３２を装着すれば、メインフィルタカートリッジ５のシール性は保たれ、水道水は全て吸着材２２、中空糸膜２３を通過した後、浄水出口２４から流出する。したがって、使用者が、使用する地域の水質によってサブフィルタ３３の必要性を判断し、必要と判断した場合のみサブフィルタ３３を装着して使用することも可能となる。また、季節による水道水質の変化に合わせてサブフィルタ３３の使用／不使用を選択することも可能であり、高い利便性を得ることができる。当然ながらサブフィルタ３３の不使用時には、その劣化・消耗はなく使用者の費用軽減に繋がり、浄水の流量が増すという利点もある。
【００４６】
なお、水道水の殺菌成分である塩素は吸着材２２によって除去されてしまうため、吸着材２２を通過した後の水では、雑菌の繁殖が起こりうる状態となる。従って、浄水器内における吸着材２２通過後の滞留水は少ない方が好ましく、サブフィルタ３３を使用しない場合、サブフィルタ収納空間を有するカップ状の閉塞部材３２の代わりに、図６のように比較的平坦な閉塞部材３２’を使用することが好ましい。こうすることで、コンパクト化することができるだけでなく、サブフィルタ収納空間をより衛生的に保つことができる。
【００４７】
さらに、図２の実施形態では、通水順序は、吸着材２２、サブフィルタ３３、中空糸膜２３の順となる。水道水中の濁質の粒径が大きい場合（例えば粒径がおよそ５〜１００μｍの場合）は、中空糸膜２３のみの保護を目的として、図２のような、サブフィルタ３３が吸着材２２の下流かつ中空糸膜２３の上流に装填されるメインフィルタカートリッジの構造が、サブフィルタ３３を効果的に長期間使用できるため好ましい。濁質の粒径が大きい場合は、吸着材２２が濁質を粗取りしてサブフィルタ３３の早期目詰まりを防止するからである。吸着材２２は大きい粒径の濁質を粗取りしても大きく吸着性能が劣化することはない。
【００４８】
一方、水道水中の濁質の粒径が小さい場合（例えば粒径がおよそ０．１〜５μｍの場合）は、図７の矢印に示すように、被処理水がメインフィルタカートリッジ５を一旦通過した後、サブフィルタ３３、吸着材２２、中空糸膜２３の順で通水する実施形態が好ましい。この通水順序では、サブフィルタ３３により、中空糸膜２３を保護すると共に、水道水中の小さい粒径の濁質が吸着材２２内に留まりその吸着性能が劣化することを防止できる。もちろん図７の実施形態の通水順路でも、水が流路切換器２、メインフィルタカートリッジ５の筐体内であってメインフィルタ以外の部分、サブフィルタ３３、メインフィルタの順で通過し、浄水が得られることに変わりない。
【００４９】
更に、本発明は、以下に示すような実施形態にすることも好ましい。
【００５０】
閉塞部材３２は、メインフィルタカートリッジ５の外面に着脱可能に接続されるのであれば、フタ３１に接続されなくてもよく、メインフィルタケース２１に着脱可能に接続される構成であってもよい。
【００５１】
また、フタ３１の一部または全部の材質に透明のＡＳ樹脂（アクリロニトリル・スチレン樹脂）を用いることが好ましい。透明であると、サブフィルタ３３交換時にメインフィルタ（中空糸膜２３）の汚れ具合を同時に確認することが可能である。使用者がメインフィルタの汚れを確認することで、メインフィルタカートリッジ５の交換要否を容易に判断することができるため好ましい。その他、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）などで、汚れ具合を確認できる程度の透明性を有している樹脂を用いても良い。
【００５２】
閉塞部材３２の一部または全部の材質にも透明のＡＳ樹脂を用いることが好ましい。透明箇所がない場合、サブフィルタ３３とメインフィルタのどちらが汚れているのか判断が難しく、汚れ具合を確認するために閉塞部材３２を外さなくてはならない。しかし、透明樹脂で作製していると、閉塞部材３２を外すことなくサブフィルタ３３の汚れ具合を確認することができ、サブフィルタ３３の交換要否を容易に判断することができる。その他、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂などの透明性を有している樹脂を用いても良い。
【００５３】
さらに、メインフィルタカートリッジ５の側面の一部または全部、即ちメインフィルタケース２１の側面の一部または全部の材質にも透明のＡＢＳ樹脂を用いることが好ましい。透明であると、外側から吸着材などメインカートリッジ５の内部部材を確認することができるため、使用者が汚れなどの状況を確認し、メインフィルタカートリッジ５の交換要否を容易に判断することができる。さらに、外側からメインカートリッジ５の内部部材の不良品を発見することができるため、品質管理においても好ましい。その他、ポリカーボネート、ＡＳ樹脂ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエチレンなどの透明性を有している樹脂を用いても良い。また、閉塞部材３２と併せて透明樹脂で成形すると、サブフィルタ３３とメインフィルタカートリッジ５のうち、交換すべきものを判断し、該当するもののみを交換できるという利点がある。
【００５４】
そして、メインフィルタカートリッジ５の外面と閉塞部材３２とで形成される閉空間においては、メインフィルタカートリッジ５の外面とサブフィルタ３３との間に弾性体を配し、該弾性体によりサブフィルタ３３が閉塞部材３２側に付勢されるようにすることも好ましい。具体的には、例えば図８の実施形態に示すように、メインフィルタカートリッジのフタ３１上のサブフィルタ３３が接する面にサブフィルタ３３を付勢するバネ４２などの弾性体を設ける。こうすると、サブフィルタ３３の高さがフタの壁３５より低い場合も、閉塞部材３２を開放するだけでサブフィルタ３３がバネ４２によって、サブフィルタ収納空間の外側方向に押し出されるので、サブフィルタ３３を容易に交換できる。この場合、バネ４２に水シール性を持ったものを使用する。また、バネ４２は、例えばゴムやエラストマー製の蛇腹形状バネ、板バネ、もしくは単なる伸縮可能な平板部材など、上述の目的を果たせる弾性体であればよい。
【００５５】
さらに、閉塞部材３２の形状を、図２、図３などに示すカップ状とは異なり、図９の実施形態に示すように、サブフィルタ３３より高さの低い平板に近い形状とすることも好ましい。この場合、フタの壁３５の高さを高くして、フタ３１と閉塞部材３２で形成されるサブフィルタ収納空間を確保することが好ましい。このような、高さの低い平板に近い形状の閉塞部材は、小型で使用樹脂量が少なく、安価に製造できるメリットがある。勿論、このような図９に示す態様であっても、手軽にワンタッチで閉塞部材３２の脱着ができ、容易にサブフィルタ３３を交換できることには変わりがない。なお、図９の態様においても、フタ３１と閉塞部材３２との接続機構にはバヨネット構造を採用することが好ましい。また、図９の実施形態でも、図８の実施形態同様にバネ４２が設けられており、サブフィルタ３３を容易に交換できる好ましい形態となっている。
【００５６】
そして、図１、図２に示すようなメインフィルタカートリッジ５に浄水出口２４がある実施形態とは異なり、図１０の実施形態に示すように、メインフィルタカートリッジ、サブフィルタ、メインフィルタカートリッジで処理され得られた浄水が、一旦流路切換器２に戻り、該流路切換器２に設けられた浄水出口（図示せず）から流出するような実施形態も好ましい。図１０の実施形態においても、メインフィルタカートリッジ５の外面に、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材３２が着脱可能に接続されるとともに、その閉空間にサブフィルタ３３が着脱可能に配される。したがって、サブフィルタ３３は、蛇口直結型浄水器１の端部かつメインフィルタカートリッジ５の端部に直接接続されることになり、図１、図２に示す実施形態と同様に、使用者は、メインフィルタカートリッジ５を外すことなく、サブフィルタに容易にアクセスし、着脱可能に配されるサブフィルタの交換などを簡単に行うことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 蛇口直結型浄水器
２ 流路切換器
３ 取付ナット
５ メインフィルタカートリッジ
２１ メインフィルタケース
２２ 吸着材
２３ 中空糸膜
２４ 浄水出口
２５ 流路切換器接続部
３１ フタ
３２ 閉塞部材
３２’閉塞部材
３３ サブフィルタ
３４ Ｏ−リング
３５ フタの壁
３６ 流入孔
３７ 環状凸部
３８ 貫通孔
３９ ゴム栓
４０ パッキン
４１ 流出孔
４２ バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇口に固定される流路切換器と、該流路切換器に着脱可能に接続されるメインフィルタカートリッジとを備え、前記メインフィルタカートリッジが、筐体と濾材（Ａ）とを含む蛇口直結型浄水器であって、前記メインフィルタカートリッジの外面には、該外面に着脱可能に接続され、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が配され、前記閉空間には濾材（Ｂ）が着脱可能に配され、かつ、被処理水が、前記流路切換器、前記メインフィルタカートリッジの前記筐体内であって前記濾材（Ａ）以外の部分、前記濾材（Ｂ）、前記メインフィルタカートリッジの前記濾材（Ａ）、の順に通過することを特徴とする蛇口直結型浄水器。
【請求項２】
前記メインフィルタカートリッジは、前記濾材（Ａ）として中空糸膜を備えるとともに、吸着材を備え、前記濾材（Ｂ）が、被処理水の流れ方向に関して前記吸着材の下流側かつ前記中空糸膜の上流側に位置するように配されることを特徴とする請求項１に記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項３】
閉塞部材は貫通孔を有し、該貫通孔に弾性体が着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項４】
前記閉空間においては、前記メインフィルタカートリッジの外面と前記濾材（Ｂ）との間に弾性体が配され、該弾性体により前記濾材（Ｂ）が前記閉塞部材側に付勢されるようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項１】
蛇口に固定される流路切換器と、該流路切換器に着脱可能に接続されるメインフィルタカートリッジとを備え、前記メインフィルタカートリッジが、筐体と濾材（Ａ）とを含む蛇口直結型浄水器であって、前記メインフィルタカートリッジの外面には、該外面に着脱可能に接続され、該外面と共に閉空間を形成する閉塞部材が配され、前記閉空間には濾材（Ｂ）が着脱可能に配され、かつ、被処理水が、前記流路切換器、前記メインフィルタカートリッジの前記筐体内であって前記濾材（Ａ）以外の部分、前記濾材（Ｂ）、前記メインフィルタカートリッジの前記濾材（Ａ）、の順に通過することを特徴とする蛇口直結型浄水器。
【請求項２】
前記メインフィルタカートリッジは、前記濾材（Ａ）として中空糸膜を備えるとともに、吸着材を備え、前記濾材（Ｂ）が、被処理水の流れ方向に関して前記吸着材の下流側かつ前記中空糸膜の上流側に位置するように配されることを特徴とする請求項１に記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項３】
閉塞部材は貫通孔を有し、該貫通孔に弾性体が着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項４】
前記閉空間においては、前記メインフィルタカートリッジの外面と前記濾材（Ｂ）との間に弾性体が配され、該弾性体により前記濾材（Ｂ）が前記閉塞部材側に付勢されるようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２００８１６（Ｐ２０１１−２００８１６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７１７３９（Ｐ２０１０−７１７３９）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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