WO2012169577A1 - 浄水カートリッジおよび浄水器 - Google Patents

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はつ美 竹田
畠山　厚
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Definitions

  • the present invention relates to a water purification cartridge.
  • the present invention also relates to a water purifier equipped with the water purification cartridge.
  • a pot-type water purifier As a water purifier equipped with a water purification cartridge, for example, a pot-type water purifier is known.
  • This pot-type water purifier has a structure in which a water purification cartridge is interposed between a raw water storage part located on the upper side and a purified water storage part located on the lower side. The raw water stored in the raw water storage part flows into the purified water storage part through the water purification cartridge by its own weight, and is purified in the water purification cartridge.
  • a water purification cartridge with which a pot type water purifier is mounted for example, one described in Patent Document 1 can be cited. In such a water purification cartridge, an ion exchange resin is used as a filter medium.
  • an adsorbent such as a chelate resin or an ion exchange resin is used to remove heavy metals such as lead contained in tap water.
  • a hollow fiber membrane is also used, and the hollow fiber membrane is generally disposed on the downstream side of the adsorbent.
  • the state of heavy metals contained in tap water differs in countries and regions, and conventional water purification cartridges using adsorbents that change the pH of water such as ion exchange resins cannot sufficiently remove heavy metals.
  • adsorbents that change the pH of water such as ion exchange resins cannot sufficiently remove heavy metals.
  • the pH of tap water is around 8
  • a large amount of lead contained in tap water exists in a particle state rather than an ionic state.
  • the particulate lead entering the container from the raw water inlet is difficult to be adsorbed by the adsorbent, and therefore flows downstream of the adsorption layer.
  • the pH of water changes with an ion exchange resin etc. in the downstream of an adsorption layer, and it tends to be acidic.
  • lead is present in an ionic state more than the particulate matter. Therefore, lead may be in an ionic state on the downstream side of the adsorption layer and may pass through the hollow fiber membrane.
  • an object of the present invention is to provide a water purification cartridge capable of effectively removing heavy metals contained in raw water even when the water quality is different.
  • the present invention has a first opening and a second opening, any one of the first opening and the second opening can be used as a raw water inlet,
  • the water purification cartridge according to the present invention can select the direction to be attached to the water source according to the water quality situation, it can efficiently remove heavy metals contained in the raw water regardless of the water quality in the country or region. .
  • the water purification cartridge of the present invention has a first opening and a second opening, and any one of the first opening and the second opening can be used as a raw water inlet. And a container having a structure in which the other can be used as a purified water discharge port. Moreover, the water purification cartridge of this invention equips the said container with the filter medium containing the adsorbent which can adsorb
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a structural example of a self-weight filtration type water purification cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • a water purification cartridge 1001 includes a container 101 that houses a filter medium 104 and a hollow fiber membrane 105 therein.
  • the filter medium 104 includes an adsorbent that can adsorb heavy metals.
  • the container 101 is disposed at a cylindrical case body 101b that accommodates the filter medium 104 and the hollow fiber membrane 105, a first lid 101a disposed at one end of the case 101b, and the other end of the case body 101b.
  • the second lid 101c is mainly configured.
  • a first opening 102 is provided at the center of the first lid 101a, and a second opening 103 is also provided at the center of the second lid 101c.
  • the filter medium 104 and the hollow fiber membrane 105 are disposed in the container 101 in order from the first opening 102 toward the second opening.
  • the hollow fiber membrane 105 is fixed in the container using a potting resin 106 at the end of the case body 102b on the second lid 103 side.
  • the end portion of the hollow fiber membrane 105 is open on the surface side opposite to the surface on which the hollow fiber membrane of the potting resin 106 is disposed. Water can enter and exit from the opening of the hollow fiber membrane.
  • the filter medium 104 is accommodated in the container by a partition wall 107 through which water can pass.
  • connection between the first lid 101a and the case body 101b, and the second lid 101c and the case body 101b for example, bonding or welding can be used.
  • any one of the first opening 102 and the second opening 103 can function as both a raw water inlet for taking raw water into the container and a purified water outlet for sending purified water to the outside of the container.
  • the first opening 102 functions as a raw water inlet
  • the second opening 103 functions as a purified water discharge port
  • the first opening 102 Functions as a water purification outlet.
  • FIG. 2 shows a configuration example of a water purifier including the water purification cartridge 1001 shown in FIG.
  • the water purification cartridge 1001 is disposed in the housing portion 202b with the first opening 102 facing upward.
  • the vertical direction of the water purification cartridge in this specification represents the direction in the state arrange
  • the water purifier 200 is supplied with raw water such as tap water and stored therein, a water purification cartridge 1001 attached to the bottom of the raw water storage unit 204, and below the raw water storage unit 204 and the water purification cartridge 1001. It forms a main body with the clean water storage part 203 located.
  • the raw water stored in the raw water storage unit 204 is purified when passing through the water purification cartridge 1001 by its own weight, and flows down to the purified water storage unit 203.
  • the water purifier 200 includes a bottomed cylindrical outer container 201 having an open upper end, and a bottomed cylindrical inner container 202 having an open upper end that is inserted from the upper end opening of the outer container 201 and disposed in the outer container 201. It has.
  • the inner container 202 is arranged at a depth of about half or less than the outer container 201, and the contents of the inner container 202 are fitted to the upper half of the outer container 201 without any gaps except for the predetermined gap 205.
  • the raw water storage unit 204 is formed in the vessel 202.
  • a purified water storage unit 203 is provided between the bottom wall 202 a of the inner container 202 and the bottom wall 201 a of the outer container 201.
  • the gap 205 is formed so as to extend upward from the purified water storage unit 203 and functions as a pouring path when the purified water is poured.
  • An upper lid portion 206 is fitted into the upper end opening of the inner container 202.
  • the upper lid 206 may be provided with an openable / closable flap that opens a water supply port at the center and closes the water supply port from above.
  • An opening formed at the upper end of the gap 205 functions as a pouring spout, and a pouring lid 207 is provided at the pouring spout.
  • the bottom wall 202a of the inner container is provided with a housing portion 202b for housing the water purification cartridge, and the bottom wall 202a of the inner container is formed with a gentle downward slope toward the housing portion 202b.
  • the water purification cartridge housing portion 202b is recessed in the bottom wall 202a of the inner container toward the water purification storage portion.
  • the water purification cartridge 1001 is fitted into the housing portion 202b from above.
  • the center of the bottom of the storage unit 202b is opened, and the raw water storage unit 204 and the purified water located below the storage unit 202b and the opening of the bottom, that is, through the water purification cartridge 1001 attached to the storage unit 202b.
  • the storage unit 203 communicates with the storage unit 203.
  • the water purification cartridge 1001 can be attached to the storage unit 202b by using a screw-in type or a ratchet type in addition to the insertion type using rubber packing, and is not particularly limited.
  • the water purification cartridge 1001 is disposed in the housing portion 202b with the first opening 102 facing upward.
  • the 1st opening part 102 functions as a raw
  • the 2nd opening part 103 functions as a purified water discharge port.
  • the raw water in the raw water storage unit 204 enters the container from the first opening 102 by its own weight.
  • the water filtered by the filter medium 104 is further filtered by the hollow fiber membrane 105 and flows out from the end opening of the hollow fiber membrane.
  • the obtained purified water is discharged
  • the pH of tap water when the pH of tap water is less than 8, lead contained in tap water tends to exist in an ionic state rather than a particulate state. Since lead in an ionic state is easily adsorbed by the filter medium, as shown in FIG. 2, it is better to arrange the first opening 102 upward so that the raw water flows through the filter medium before the hollow fiber membrane. Lead can be removed efficiently.
  • the pH of tap water is greater than 8, the lead contained in the tap water tends to exist in a particulate state. In this case, as shown in FIG. 3, the lead can be more efficiently removed by arranging the second opening 103 upward and removing lead with a hollow fiber membrane before the filter medium.
  • the 2nd opening part 103 functions as a raw
  • the water purification cartridge according to the present invention can efficiently remove heavy metals contained in the raw water by selecting the arrangement direction according to the state of the raw water.
  • the filter medium in the present invention includes an adsorbent capable of adsorbing heavy metals (hereinafter abbreviated as heavy metal adsorbent).
  • the heavy metal adsorbent is not particularly limited as long as it can adsorb heavy metals, but for example, an ion exchange resin or a chelate resin can be used.
  • An ion exchange resin is a kind of synthetic resin and has a structure that ionizes as an ion exchange group in a part of its molecular structure.
  • Ion exchange resins are classified into cation exchange resins and anion exchange resins according to the nature of the ion exchange groups.
  • cation exchange resins are classified into H type, Na type, K type, etc., depending on the type of ion exchange group. It is done.
  • H-type cation exchange resin among the ion exchange resins.
  • Examples of ion exchange groups possessed by the H-type cation exchange resin include sulfonic acid groups and (meth) acrylic acid groups.
  • a cation exchange resin having a (meth) acrylic acid group is generally called a weakly acidic cation exchange resin.
  • the ion exchange resin is a synthetic resin having a functional group (exchange group) for performing ion exchange on the resin matrix, and can exchange ions held in the resin with ions in the solution.
  • Ion exchange resins are roughly classified into four types, namely, strongly acidic cation exchange resins, weakly acidic cation exchange resins, strongly basic anion exchange resins, and weakly basic anion exchange resins.
  • the chelate resin is a resin in which a functional group that mainly forms a chelate (complex) with a metal ion is introduced, and a specific metal ion can be captured by forming a chelate.
  • the chelate resin generally has a chelate-forming group containing two or more electron donating elements such as N, S, O, and P, and can be classified into iminodiacetic acid type, polyamine type, glucamine type, and the like depending on the combination structure. .
  • an iminodiacetic acid type chelate resin is preferable from the viewpoint of efficiently removing heavy metals.
  • the ion exchange resin and the chelate resin are classified into gel type, porous type, high porous type, MR (macro-reticular) type and the like according to their properties.
  • the gel type resin has only micropores formed by a three-dimensional structure of styrene and divinylbenzene (DVB).
  • High porous type resins and MR type resins have macropores in addition to micropores.
  • High porous resins and MR resins generally have a high degree of crosslinking.
  • the porous type is located between the gel type and the high porous type.
  • the H-type cation exchange resin and chelate resin used in the present invention are preferably a high porous type or an MR type, and more preferably an MR type.
  • the filter medium may include an adsorbent other than the heavy metal adsorbent.
  • adsorbents include natural product-based adsorbents (natural zeolite, silver zeolite, acidic clay, etc.), or synthetic-based adsorbents (synthetic zeolite, bacterial adsorption polymer, phosphate ore, molecular sieve, silica gel, silica, etc.
  • inorganic adsorbents such as alumina gel and porous glass. Examples of such an adsorbent include a powder adsorbent, a granular adsorbent obtained by granulating the powder adsorbent, or a fibrous adsorbent.
  • activated carbon as the adsorbent.
  • activated carbon include powdered activated carbon, granular activated carbon, fibrous activated carbon, block activated carbon, extruded activated carbon, molded activated carbon, synthetic granular activated carbon, and synthetic activated carbon.
  • fibrous activated carbon examples include fibrous activated carbon.
  • a dechlorinating agent excellent in removing residual chlorine can be preferably used.
  • the dechlorinating agent calcium sulfite and sodium ascorbate that can maintain the effect of removing chlorine for a long time are preferable.
  • the filter medium can contain, for example, 10% by volume or more of heavy metal adsorbent with respect to the entire filter medium, preferably 20% by volume or more, more preferably 30% by volume or more, and more preferably 40% by volume or more. preferable.
  • an adsorbent can be used by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the hollow fiber membrane in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include cellulose-based, polyolefin (polyethylene, polypropylene) -based, polyvinyl alcohol-based, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyether-based, polymethacrylic acid.
  • examples include those made of various materials such as methyl (PMMA), polysulfone, polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), polycarbonate, polyester, polyamide, and aromatic polyamide. It is done.
  • polyolefin-based hollow fiber membranes such as polyethylene and polypropylene are preferred.
  • the hollow fiber membrane preferably has an outer diameter of 20 to 2000 ⁇ m, a pore diameter of 0.01 to 1 ⁇ m, a porosity of 20 to 90%, and a film thickness of 5 to 300 ⁇ m.
  • the hollow fiber membrane is desirably a so-called hydrophilic hollow fiber membrane having a hydrophilic group on the surface.
  • the shape of the side surface of the container is not particularly limited, but may be a substantially cylindrical shape, for example.
  • the shape of the opening surface of the first opening and the second opening is not particularly limited, but can be, for example, a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape, and may be an indefinite shape.
  • the first opening and the second opening are not particularly limited, but preferably have the same shape. In particular, if the respective members constituting the first opening and the second opening have the same shape, they can be easily arranged in the accommodating portion in any direction.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a preferred configuration example of the present embodiment.
  • the shape of the container is substantially cylindrical including the first lid 101a and the second lid 101c.
  • a first opening 102 is provided on the upper surface of the substantially cylindrical container, and a partition wall 107 having water permeability for storing the filter medium 104 in the container is provided immediately below the first opening 102.
  • the hollow fiber membrane 105 is accommodated in the container by a potting resin 106.
  • a second opening 102 is provided on the lower surface of the substantially cylindrical container.
  • a filter 108 is provided between the second opening 102 and the potting resin 106.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the water purification cartridge 1002 shown in FIG. 4 is disposed in the accommodating portion 202b.
  • the opening surface of the first opening portion 102 is located at the same height or lower than the upper end of the housing portion. That is, the opening surface of the first opening portion 102 is equal to or lower than the height of the upper end of the housing portion.
  • the opening surfaces of the first opening portion 102 and the second opening portion 103 are positioned below the height of the upper end of the housing portion.
  • a configuration is preferable. By setting it as such a structure, even if it arrange
  • the container shape of the water purification cartridge into a substantially cylindrical shape, the area of the first opening and the area of the second opening can be increased, the volume of the filter medium and the hollow fiber membrane can be effectively secured, and the raw water introduction efficiency and A water purification cartridge excellent in filtration efficiency can be provided.
  • the water purification cartridge of this embodiment has the structure by which the fitting part with the accommodating part is provided in the center vicinity of the up-down direction of a container. By fitting a part of the fitting portion and the accommodating portion, the water purification cartridge is accommodated in a liquid-tight manner. Since the fitting portion with the accommodating portion is provided near the center of the container, the position of the opening for introducing the raw water into the container can be made constant even if it is inserted into the accommodating portion in an arbitrary direction.
  • the fitting portion is provided in the circumferential direction near the center of the container. More preferably, the fitting portion is provided in the circumferential direction near the center of the side surface of the container.
  • the fitting method can be an insertion method using an elastic body, a screw-in method, a ratchet method, or the like, and is not particularly limited. From the viewpoint of ease of desorption, an insertion type using an elastic body is preferable.
  • positioning in the water purifier of a water purification cartridge is not restricted to the case where it inserts from the upper side of a accommodating part, It can also be set as the structure inserted and removed from lower side.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a preferred configuration example of the present embodiment.
  • a water purification cartridge 1003 shown in FIG. 6 has a configuration in which an O-ring 110 made of an elastic body is provided at the center in the vertical direction of the container of the water purification cartridge 1001 shown in FIG. 1 (FIG. 6A).
  • the O-ring 110 is fitted in the groove constituting part 111.
  • the water purification cartridge 1004 has a configuration in which an O-ring 110 made of an elastic body is provided at the center in the vertical direction of the container of the water purification cartridge 1002 shown in FIG. 4 (FIG. 6B).
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the water purification cartridge 1004 is arranged in the housing portion 202b of the pod type water purifier.
  • FIG. 7A shows a state in which the first opening 102 is arranged toward the raw water storage unit
  • FIG. 7B shows a state in which the second opening 103 is arranged toward the raw water storage unit.
  • the water purifier accommodating portion 202b is formed to be inclined so that the horizontal cross-sectional area decreases from the top to the bottom. Moreover, it is preferable that any cross-sectional center in the horizontal direction of the accommodating part of a water purifier is located on the centerline along the up-down direction of a accommodating part.
  • An O-ring 110 provided in the vicinity of the center of the water purification cartridge 1004 in the vertical direction is fitted in close contact with the side wall of the housing portion 202b. The water-purifying cartridge is pressed against the O-ring and the side wall of the housing portion by its own weight, and is liquid-tightly fitted.
  • the opening surfaces of the first opening portion 102 and the second opening portion 103 are positioned below the height of the upper end of the housing portion even in a state of being arranged in the housing portion in an arbitrary direction.
  • the water purification cartridge may have a configuration in which the side wall of the container is inclined so that the horizontal cross-sectional area decreases from the vicinity of the center in the vertical direction toward both ends. Moreover, it is preferable that any cross-sectional center in the horizontal direction of a container side wall part is located on the centerline in alignment with the up-down direction of a container. By setting it as such a container, it becomes easy to insert in an accommodating part from arbitrary directions. Examples of such a container shape include a substantially barrel shape.
  • FIG. 9 shows the external shape of the water purification cartridge shown in FIG.
  • the water purification cartridge shown in FIG. 8 has a container whose side wall is inclined so that the cross-sectional area in the horizontal direction decreases from near the center toward both ends.
  • An O-ring 110 is provided as a fitting portion near the center of the container.
  • an approximately barrel-shaped container is used, and by providing the first opening and the second opening on the upper and lower surfaces of the container, the area of the opening is reduced. It is possible to provide a water purification cartridge that can be widely used, can effectively secure the volume of the filter medium and the hollow fiber membrane, and is excellent in raw water introduction efficiency and filtration efficiency.
  • the opening surfaces of the first opening 102 and the second opening 103 are arranged at the upper end of the housing portion in a state of being arranged in the housing portion in an arbitrary direction. It is preferable to be located below the height.
  • the fitting portion may be provided in the vicinity of both ends of the side surface of the container.
  • the water purification cartridge can be arranged in the accommodating part in an arbitrary direction.
  • a first O-ring 112a is fitted into a first groove constituting portion 113a provided in the vicinity of the upper end of the container side surface to constitute a first fitting portion.
  • a second O-ring 112b is fitted into a second groove constituting portion 113b provided near the lower end of the container side surface to constitute a second fitting portion.
  • FIG. 12 (a) is a schematic cross-sectional view for explaining an embodiment of a pressure filtration type according to this embodiment.
  • FIG. 12B is a schematic cross-sectional view showing a state where the pressure filtration type water purification cartridge shown in FIG. 12A is connected to the raw water supply pipe 142 and the purified water delivery pipe 143.
  • the raw water supply pipe 142 and the purified water delivery pipe 143 can be grasped as part of the configuration of the water purifier.
  • 122 represents the first connecting portion
  • 123 represents the second connecting portion.
  • the first opening portion 102 is exposed at the first connecting portion 122
  • the second opening portion 103 is exposed at the second connecting portion 123.
  • the 1st connection part 122 is provided in the 1st cover part 101a
  • the 2nd connection part 123 is provided in the 2nd cover part 101c.
  • the first connecting portion 122 is connected to the raw water supply pipe 142 via the first connection member 132 in FIG. 12B, but can also be connected to the purified water delivery pipe 143 via the second connection member 133. It is configured. Moreover, although the 2nd connection part 123 is connected to the purified water delivery pipe 143 via the 2nd connection member 133 in FIG.12 (b), the raw
  • the raw water flows into the first opening 102.
  • the raw water flows from the first opening 102 to the filter medium 104 and is filtered through the filter medium 104 and the hollow fiber membrane 105.
  • the obtained purified water is sent from the second opening 103 to the purified water delivery pipe 143.
  • a faucet is provided at the end of the purified water delivery pipe 143.
  • the second connecting portion 123 is connected to the raw water supply pipe 142 and the first connecting portion 122 is connected to the purified water delivery pipe 143
  • the raw water flows into the second opening 103.
  • the raw water then flows from the second opening 103 to the hollow fiber membrane 105 and is filtered through the hollow fiber membrane 105 and the filter medium 104.
  • the obtained purified water is sent from the first opening 102 to the purified water delivery pipe 143.
  • Such a connection state is effective when the heavy metal contained in the raw water is present in a particle state.
  • the connecting portion and the connecting member are not particularly limited, and for example, a conventional method can be adopted. If each of the first connecting portion and the second connecting portion can be connected to each of the first connecting member and the second connecting member, it can be connected in any direction.
  • the water purification cartridge according to the present embodiment can be installed in, for example, a sink, but is not limited to this.
  • Example 1 In this example, a water purification cartridge having the structure shown in FIG. 1 was produced and evaluated.
  • an H-type weak cation exchange resin (weakly acidic cation exchange resin, MR type, manufactured by Organo Corporation, trade name: Amberlite (registered trademark) IRC76) was used.
  • an MF membrane membrane area: 0.16 m 2 , Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: EX270 was used.
  • the prepared water purification cartridge was set in a water purifier housing having the structure shown in FIG. 2 and water was passed in accordance with NSF / ANSI 50 Lead (pH 8.5). The direction to arrange was evaluated about the case where the 1st opening was arranged towards the raw water storage part, and the case where the 2nd opening was arranged towards the raw water storage part, respectively.
  • FIG. 13 shows the results of integrated flow rate and Pb concentration of filtered water.
  • ⁇ is the result of evaluating the hollow fiber membrane side facing the raw water reservoir so that water flows in the order from the hollow fiber membrane to the filter medium.
  • delta) is the result of having arrange
  • the water purification cartridge according to the present invention can effectively remove heavy metals by selecting the direction of arrangement according to the water quality.

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Abstract

　本発明は、水質が異なる場合でも、原水に含まれる重金属を有効に除去することが可能な浄水カートリッジを提供することを目的とする。　本発明の一は、２つの開口部を有し、前記２つの開口部のうち任意の一方を原水導入口として利用することができ、他方を浄水排出口として利用することができる構造を持つ容器と、水のｐＨを変化させる吸着材を含む濾材と、中空糸膜と、を具備し、前記濾材および前記中空糸膜が前記２つの開口部の一方から他方に向かって順に前記容器内に配置されている浄水カートリッジである。

Description

浄水カートリッジおよび浄水器
　本発明は浄水カートリッジに関する。また、本発明はその浄水カートリッジが装着された浄水器に関する。
　浄水カートリッジが装着された浄水器として、例えばポット型の浄水器が知られている。このポット型の浄水器は、上側に位置する原水貯留部と、下側に位置する浄水貯留部との間に浄水カートリッジを介在させる構造になっている。原水貯留部に貯留される原水は自重により浄水カートリッジを通って浄水貯留部に流れ、浄水カートリッジ内にて浄化される。ポット型の浄水器に装着する浄水カートリッジとしては、例えば特許文献１に記載されるものが挙げられる。このような浄水カートリッジでは、濾材としてイオン交換樹脂が用いられる。
　ここで、浄水カートリッジでは、水道水中に含まれる鉛等の重金属を除去するため、キレート樹脂やイオン交換樹脂等の吸着材が用いられている。また、吸着材に加えて、中空糸膜も用いられており、中空糸膜は一般的に吸着材の下流側に配置されている。
特表２００３－５１４６４７号公報
　しかし、水道水中に含まれる重金属の状態は国や地域で異なっており、従来のイオン交換樹脂等の水のｐＨを変化させる吸着材を用いた浄水カートリッジでは、重金属を十分に除去することができない場合があった。より具体的に説明すると、例えば、水道水のｐＨが８付近の場合、水道水中に含まれる鉛はイオン状態よりも粒子状態で多く存在する。このような場合、原水導入口から容器内に入り込んだ粒子状の鉛は吸着材で吸着され難いため、吸着層の下流側に流れる。また、吸着層の下流側ではイオン交換樹脂等によって水のｐＨが変化し、酸性に傾く。水のｐＨが酸性に傾くと鉛は粒子状体よりもイオン状態で多く存在する。そのため、吸着層の下流側で鉛がイオン状態となり、中空糸膜を通過して出てきてしまう場合がある。
　そこで、本発明は、水質が異なる場合でも、原水に含まれる重金属を有効に除去することが可能な浄水カートリッジを提供することを目的とする。
　そこで、本発明は、第一の開口部と第二の開口部を有し、前記第一の開口部及び前記第二の開口部のうち任意の一方を原水導入口として利用することができ、他方を浄水排出口として利用することができる構造を有する容器と、重金属を吸着できる吸着材を含む濾材と、中空糸膜と、を具備し、前記濾材および前記中空糸膜が前記第一の開口部及び前記第二の開口部の一方から他方に向かって順に前記容器内に配置されている浄水カートリッジである。
　本発明に係る浄水カートリッジは、水質の状況に応じて水源に取り付ける方向を選択することができるため、国や地域における水質の違いを問わずに原水に含まれる重金属を効率よく除去することができる。
本発明の実施形態に係る浄水カートリッジの構成例を示す模式的断面図である。 浄水カートリッジ１００１を収容部に配置した状態を示す模式的断面図である。 浄水カートリッジ１００１を図２の向きと逆にして収容部に配置した状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジの構成例を示す模式的断面図である。 浄水カートリッジ１００２を収容部に配置した状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジの構成例を示す模式的断面図である。 浄水カートリッジ１００４を収容部に配置した状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジの構成例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジの構成例を示す模式的外観図である。 浄水カートリッジ１００６を収容部に配置した状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る浄水カートリッジの構成例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る加圧濾過型の浄水カートリッジの構成例を示す模式的断面図である。 本実施例の結果を示すグラフである。
　本発明の浄水カートリッジは、第一の開口部と第二の開口部を有し、前記第一の開口部及び前記第二の開口部のうち任意の一方を原水導入口として利用することができ、他方を浄水排出口として利用することができる構造を有する容器を備える。また、本発明の浄水カートリッジは、重金属を吸着できる吸着材を含む濾材と、中空糸膜と、を、前記容器内に具備する。前記濾材および前記中空糸膜が前記第一の開口部及び前記第二の開口部の一方から他方に向かって順に前記容器内に配置されている。
　本発明の構成とすることにより、水質の状況に応じて水源に取り付ける方向を選択することができるため、国や地域における水質の違いを問わずに原水に含まれる重金属を効率よく除去することができる。
　以下、本発明の浄水カートリッジの実施形態について、図を参照にして詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態に係る自重濾過型の浄水カートリッジの構造例を説明するための概略断面図である。
　図１において、浄水カートリッジ１００１は、濾材１０４と中空糸膜１０５を内部に収容する容器１０１を備える。濾材１０４は、重金属を吸着できる吸着材を含む。容器１０１は、濾材１０４及び中空糸膜１０５を収容する筒状のケース体１０１ｂと、ケース１０１ｂの片端に配置される第一の蓋部１０１ａと、ケース体１０１ｂのもう一方の端に配置される第二の蓋部１０１ｃと、から主に構成されている。第一の蓋部１０１ａの中央には第一の開口部１０２が設けられており、第二の蓋部１０１ｃの中央にも第二の開口部１０３が設けられている。濾材１０４及び中空糸膜１０５は第一の開口部１０２から第二の開口部に向かって順に容器１０１内に配置されている。
　中空糸膜１０５は、ケース体１０２ｂの第二の蓋部１０３側の端にポッティング樹脂１０６を用いて容器内に固定されている。中空糸膜１０５の端部はポッティング樹脂１０６の中空糸膜が配置される側の面と反対の面側に開口している。この中空糸膜の開口から水が出入りすることができる。濾材１０４は通水可能な隔壁１０７により容器内に収納されている。
　第一の蓋部１０１ａとケース体１０１ｂ、第二の蓋部１０１ｃとケース体１０１ｂとの連結には、例えば接着や溶着を用いることができる。
　第一の開口部１０２及び第二の開口部１０３の任意の一方は、原水を容器内に取り入れる原水導入口及び浄水を容器外に送水する浄水排出口のいずれとしても機能することができる。第一の開口部１０２が原水導入口として機能する場合、第二の開口部１０３は浄水排出口として機能し、第二の開口部１０３が原水導入口として機能する場合、第一の開口部１０２は浄水排出口として機能する。
　図２に、図１に示した浄水カートリッジ１００１を備える浄水器の構成例を示す。図２では、第一の開口部１０２を上向きにして浄水カートリッジ１００１を収容部２０２ｂに配置している。本明細書における浄水カートリッジの上下方向は、図２のように収容部に配置した状態における方向を表す。
　図２に示す浄水器２００はいわゆるポット型浄水器である。浄水器２００は、水道水等の原水を供給して貯留させておく原水貯留部２０４と、原水貯留部２０４の底部に装着される浄水カートリッジ１００１と、原水貯留部２０４及び浄水カートリッジ１００１の下方に位置する浄水貯留部２０３とで主体を成す。原水貯留部２０４内に貯留されていた原水は自重により浄水カートリッジ１００１を通過する際に浄化され、浄水貯留部２０３にまで流下する。
　浄水器２００は、上端が開口した有底筒型の外容器２０１と、外容器２０１の上端開口から挿入されて外容器２０１内に配置される上端が開口した有底筒型の内容器２０２とを具備している。内容器２０２は、外容器２０１の半分程度又はそれ以下の深さで配置されており、外容器２０１の上半部に対して所定の隙間２０５を除く部分で隙間なく嵌合することで、内容器２０２内に上記の原水貯留部２０４を形成している。また、内容器２０２の底壁２０２ａと外容器２０１の底壁２０１ａとの間に浄水貯留部２０３が設けられている。隙間２０５は浄水貯留部２０３から上方に延設されるように形成され、浄水を注ぐ際の注ぎ路として機能する。
　内容器２０２の上端開口には、上蓋部２０６が嵌め込まれている。上蓋部２０６には、例えば、中央には給水口を開口させ、該給水口をその上方から塞ぐ開閉自在のフラップを設けることができる。また、隙間２０５の上端に形成される開口は注ぎ口として機能し、該注ぎ口には注ぎ蓋２０７が設けられている。
　内容器の底壁２０２ａには浄水カートリッジを収容する収容部２０２ｂが設けられており、内容器の底壁２０２ａはその収容部２０２ｂに向かって緩やかな下り傾斜に形成されている。浄水カートリッジの収容部２０２ｂは、内容器の底壁２０２ａに浄水貯留部に向かって凹設されている。浄水カートリッジ１００１は、収容部２０２ｂに上方から嵌め込んで装着される。収容部２０２ｂの底部中央は開口させており、収容部２０２ｂ及びこの底部の開口を介して、つまり収容部２０２ｂに装着される浄水カートリッジ１００１を介して、原水貯留部２０４とこの下方に位置する浄水貯留部２０３とが連通する構造となっている。
　浄水カートリッジ１００１の収納部２０２ｂへの装着は、ゴムパッキンを用いた差込式の他に、ねじ込み式やラチェット方式等を用いることができ、特に制限されるものではない。
　図２では、第一の開口部１０２を上向きにして浄水カートリッジ１００１を収容部２０２ｂに配置している。図２の状態において、第一の開口部１０２が原水導入口として機能し、第二の開口部１０３が浄水排出口として機能する。原水貯留部２０４にある原水は、自重によって第一の開口部１０２から容器内に入る。そして、濾材１０４により濾過された水は、中空糸膜１０５によりさらに濾過され、中空糸膜の端部開口から流れ出る。そして、得られた浄水は浄水排出口として機能する第二の開口部１０３から浄水貯留部２０３に排出される。
　ここで、水道水のｐＨが８より小さい場合、水道水中に含まれる鉛は粒子状態よりもイオン状態で多く存在する傾向がある。イオン状態の鉛は濾材で吸着しやすいため、図２に示すように、第一の開口部１０２を上向きに配置して、中空糸膜よりも先に濾材に原水が流れるように配置した方が鉛を効率よく除去することができる。一方、水道水のＰＨが８より大きい場合、水道水中に含まれる鉛は粒子状態で多く存在する傾向がある。この場合、図３に示すように、第二の開口部１０３を上向きに配置して、濾材の前に中空糸膜で鉛を除去することにより、より効率的に鉛を除去することができる。図３の状態において、第二の開口部１０３が原水導入口として機能し、第一の開口部１０２が浄水排出口として機能する。
　したがって、本発明に係る浄水カートリッジは、原水の状態に応じて配置向きを選択することにより、原水中に含まれる重金属を効率的に除去することができる。
　本発明における濾材は、重金属を吸着できる吸着材（以下、重金属吸着材と略す）を含む。
　重金属吸着材としては、重金属を吸着可能であれば特に制限されるものではないが、例えば、イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いることができる。
　イオン交換樹脂は、合成樹脂の一種で分子構造の一部にイオン交換基として電離する構造を持っている。イオン交換樹脂は、そのイオン交換基の性質により陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に分けられ、さらに、陽イオン交換樹脂は、イオン交換基の種類によりＨ型、Ｎａ型、Ｋ型などに分けられる。本発明においては、重金属の吸着性能の観点から、イオン交換樹脂のなかでもＨ型陽イオン交換樹脂を用いることが好ましい。Ｈ型陽イオン交換樹脂が有するイオン交換基としては、例えば、スルホン酸基、（メタ）アクリル酸基が挙げられる。（メタ）アクリル酸基を有する陽イオン交換樹脂は、一般に弱酸性陽イオン交換樹脂と呼ぶ。また、イオン交換樹脂は、樹脂母体にイオン交換を行なう官能基（交換基）をもつ合成樹脂であり、その樹脂が保持しているイオンと溶液中のイオンを交換することが出来る。イオン交換樹脂は官能基の種類から強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂の４種類に大別される。
　キレート樹脂は、主に金属イオンとキレート（錯体）を作る官能基を導入した樹脂であり、キレートを形成することによって特定の金属イオンを捕捉することができる。キレート樹脂は、一般に、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｐ等の電子供与元素を２個以上含んだキレート形成基を有しており、その組み合わせ構造によりイミノジ酢酸型、ポリアミン型、グルカミン型などに分けられる。本発明では、重金属を効率よく除去する観点から、イミノジ酢酸型のキレート樹脂が好ましい。
　イオン交換樹脂やキレート樹脂は、その性状から、ゲル型、ポーラス型、ハイポーラス型、ＭＲ（ｍａｃｒｏ－ｒｅｔｉｃｕｌａｒ）型などに分類される。ゲル型樹脂は、スチレンとジビニルベンゼン（ＤＶＢ）の三次元構造により形成されるミクロポアのみを有する。ハイポーラス型樹脂およびＭＲ型樹脂は、ミクロポアのほかにマクロポアを有する。ハイポーラス型樹脂およびＭＲ型樹脂は、一般的に高架橋度のものが多い。ポーラス型は、ゲル型とハイポーラス型の中間に位置するものである。本発明で用いるＨ型陽イオン交換樹脂およびキレート樹脂は、ハイポーラス型またはＭＲ型が好ましく、ＭＲ型がより好ましい。
　また、濾材は、重金属吸着材以外の他の吸着材も含んでもよい。このような吸着材としては、例えば、天然物系吸着材（天然ゼオライト、銀ゼオライト、酸性白土等）、又は合成物系吸着材（合成ゼオライト、細菌吸着ポリマー、リン鉱石、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル、多孔質ガラス等）等の無機系吸着材が挙げられる。このような吸着材としては、例えば、粉末状吸着材若しくは該粉末状吸着材を造粒した粒状吸着材、又は繊維状吸着材等が挙げられる。また、吸着材として、活性炭を用いることが好ましく、活性炭としては、例えば、粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成形活性炭、成形活性炭、合成物系粒状活性炭、合成物系繊維状活性炭等が挙げられる。これらの中でも、原水中の残留塩素やカビ臭、トリハロメタンなどの有機化合物の吸着力に優れた活性炭が好適に用いられる。
　さらに、他の吸着材として、残留塩素の除去に優れた脱塩素剤も好ましく用いることができる。脱塩素剤としては、塩素除去の効果を長く維持することができる亜硫酸カルシウムやアスコルビン酸ナトリウムなどが好ましい。
　濾材は、濾材全体に対して重金属吸着材を、例えば１０体積％以上含むことができ、２０体積％以上含むことが好ましく、３０体積％以上含むことがより好ましく、４０体積％以上含むことがさらに好ましい。
　なお、吸着材は１種で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　本発明における中空糸膜としては、特に限定されるものではないが、例えば、セルロース系、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）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（テフロン（登録商標））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などの各種材料からなるものが挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の取扱い性や加工特性等、更には廃棄時に焼却可能であることなどを考慮すると、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中空糸膜が好ましい。
　また、特に限定されるものではないが、中空糸膜について、外径は２０～２０００μｍ、孔径は０．０１～１μｍ、空孔率は２０～９０％、膜厚は５～３００μｍのものが好ましい。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望ましい。
　容器側面の形状としては、特に制限されるものではないが、例えば略円筒状とすることができる。
　第一の開口部及び第二の開口部の開口面の形状は、特に制限されるものではないが、例えば、円形状、楕円形状、多角形状とすることができ、不定形状であってもよい。また、第一の開口部及び第二の開口部は、特に制限されるものではないが、同じ形状であることが好ましい。特に第一の開口部及び第二の開口部を構成するそれぞれの部材が同じ形状であれば任意の向きで収容部に配置しやすくなる。
　（実施形態２）
　図４は、本実施形態の好ましい構成例を示す模式的断面図である。
　図４において、容器の形状は、第一の蓋部１０１ａ及び第二の蓋部１０１ｃも含めて略円柱状である。略円柱状の容器上面には第一の開口部１０２が設けられており、第一の開口部１０２の直下には濾材１０４を容器内に収納するための通水性を有する隔壁１０７が設けられている。中空糸膜１０５はポッティング樹脂１０６により容器内に収納されている。略円柱状の容器下面には第二の開口部１０２が設けられている。第二の開口部１０２とポッティング樹脂１０６の間にはフィルター１０８が設けられている。フィルター１０８を設けることにより、中空糸膜側を上向きにして使用する際に、比較的大きな不純物を補足することができる。
　図５は、図４に示す浄水カートリッジ１００２を収容部２０２ｂに配置した状態を示す模式的断面図である。
　図５において、浄水カートリッジ１００２を収容部２０２ｂに配置した際に、第一の開口部１０２の開口面が収容部の上端に比べて同じ高さ又はそれよりも下側に位置している。つまり、第一の開口部１０２の開口面が収容部の上端の高さ以下となっている。
　本発明に係る浄水カートリッジは、浄水器の収容部に任意の向きで配置した際、第一の開口部１０２及び第二の開口部１０３の開口面が収容部の上端の高さ以下に位置する構成とすることが好ましい。このような構成とすることにより、どちらの向きで浄水カートリッジを収容部に配置しても原水をより効率的に容器内に導入することができる。浄水カートリッジの容器形状を略円柱状とすることにより、第一の開口部の面積及び第二の開口部の面積を広くとれ、濾材や中空糸膜の体積を有効に確保でき、原水導入効率及び濾過効率に優れる浄水カートリッジを提供することができる。
　（実施形態３）
　本実施形態の浄水カートリッジは、容器の上下方向の中央付近に収容部との嵌合部が設けられている構成を有する。該嵌合部と収容部の一部が嵌まることにより、浄水カートリッジが液密に収容される。容器の中央付近に収容部との嵌合部が設けられていることにより、任意の向きで収容部に挿入しても原水を容器内に導入する開口の位置を一定にすることができる。
　また、嵌合部は容器の中央付近に周方向に設けられていることが好ましい。また、嵌合部は容器側面の中央付近に周方向に設けられていることがより好ましい。
　嵌合方式は、弾性体を用いた差込式、ねじ込み式やラチェット方式等を用いることができ、特に制限されるものではない。脱着の容易性の観点から、弾性体を用いた差込式が好ましい。
　なお、浄水カートリッジの浄水器内への配置は、収容部の上側から挿入する場合に限られるものではなく、下側から挿入して脱着する構成とすることも可能である。
　図６は、本実施形態の好ましい構成例を示す模式的断面図である。
　図６に示す浄水カートリッジ１００３は、図１に示す浄水カートリッジ１００１の容器の上下方向の中央部に弾性体からなるＯリング１１０を設けた構成である（図６（ａ））。Ｏリング１１０は溝構成部１１１にはめ込まれている。同様に、浄水カートリッジ１００４は、図４に示す浄水カートリッジ１００２の容器の上下方向の中央部に弾性体からなるＯリング１１０を設けた構成である（図６（ｂ））。
　図７は、浄水カートリッジ１００４をポッド型浄水器の収容部２０２ｂに配置した状態を示す模式的断面図である。図７（ａ）は第一の開口部１０２を原水貯留部に向けて配置した状態を示し、図７（ｂ）は第二の開口部１０３を原水貯留部に向けて配置した状態を示す。
　浄水器の収容部２０２ｂは、上から下に向かって水平方向の断面積が小さくなるように傾斜をつけられて形成されている。また、浄水器の収容部の水平方向におけるいずれの断面中心が、収容部の上下方向に沿う中心線上に位置することが好ましい。浄水カートリッジ１００４の上下方向の中央付近に設けられたＯリング１１０が収容部２０２ｂの側壁と液密に接して嵌合している。浄水カートリッジの自重によりＯリングと収容部側壁に押しつけられ、液密に嵌合される。
　図７においては、任意の向きで収容部内に配置させた状態でも、第一の開口部１０２及び第二の開口部１０３の開口面が収容部の上端の高さ以下に位置している。
　（実施形態４）
　浄水カートリッジは、図８に示すように、容器の側壁が上下方向の中央付近から両端側に向かって水平方向の断面積が小さくなるように傾斜している構成とすることもできる。また、容器側壁部分の水平方向におけるいずれの断面中心が、容器の上下方向に沿う中心線上に位置することが好ましい。このような容器とすることにより、収容部内に任意の方向から挿入し易くなる。このような容器形状としては、例えば略樽形状が挙げられる。図９に、図８に示す浄水カートリッジの外観形状を示す。
　図８に示す浄水カートリッジは、側壁が中央付近から両端側に向かって水平方向の断面積が小さくなるように傾斜している容器を有する。また、該容器の中央付近に嵌合部としてＯリング１１０が設けられている。図８（ｂ）に示す浄水カートリッジ１００６のように、略樽形状の容器を用い、該容器の上面及び下面に第一の開口部及び第二の開口部を設けることにより、開口部の面積を広くとれ、濾材や中空糸膜の体積を有効に確保でき、原水導入効率及び濾過効率に優れる浄水カートリッジを提供することができる。
　また、本実施形態においても、図１０に示すように、任意の向きで収容部内に配置させた状態で、第一の開口部１０２及び第二の開口部１０３の開口面が収容部の上端の高さ以下に位置することが好ましい。
　（実施形態５）
　上述の実施形態では、中央付近に嵌合部を設ける構成を示したが、図１１に示すように、容器側面の両端付近に嵌合部をそれぞれ設ける構成とすることもできる。容器側面の上端及び下端付近にそれぞれ収容部との嵌合部を設けることにより、任意の向きで浄水カートリッジを収容部に配置することができる。図１１では、容器側面の上端付近に設けられた第一の溝構成部１１３ａに第一のＯリング１１２ａが嵌められ、第一の嵌合部を構成している。また、容器側面の下端付近に設けられた第二の溝構成部１１３ｂに第二のＯリング１１２ｂが嵌められ、第二の嵌合部を構成している。
　（実施形態６）
　上述の実施形態では、主に自重濾過型の場合について説明したが、本実施形態では加圧濾過型の場合について説明する。
　図１２（ａ）は本実施形態に係る加圧濾過型の実施形態について説明するための模式的断面図である。図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す加圧濾過型の浄水カートリッジを原水供給管１４２及び浄水送出管１４３に接続した状態を示す模式的断面図である。原水供給管１４２と浄水送出管１４３は浄水器の構成の一部として把握できる。
　図１２（ａ）において、１２２は第一の連結部を表し、１２３は第二の連結部を表す。第一の連結部１２２に第一の開口部１０２が露出し、第二の連結部１２３に第二の開口部１０３が露出している。第一の連結部１２２は第一の蓋部１０１ａに設けられ、第二の連結部１２３は第二の蓋部１０１ｃに設けられている。
　第一の連結部１２２は、図１２（ｂ）では第一の接続部材１３２を介して原水供給管１４２に接続されているが、浄水送出管１４３とも第二の接続部材１３３を介して接続可能に構成されている。また、第二の連結部１２３は、図１２（ｂ）では第二の接続部材１３３を介して浄水送出管１４３に接続されているが、原水供給管１４２とも第一の接続部材１３２を介して接続可能に構成されている。つまり、本実施形態は任意の向きで原水供給管及び浄水送出管に接続可能である。
　第一の連結部１２２が原水供給管１４２と接続し、第二の連結部１２３が浄水送出管１４３と接続することにより、第一の開口部１０２に原水が流れ込む。そして、原水は第一の開口部１０２から濾材１０４へ流れ、濾材１０４及び中空糸膜１０５を通って濾過される。得られた浄水は第二の開口部１０３から浄水送出管１４３へと送られる。浄水送出管１４３の先には蛇口が設けられる。このような接続状態は、原水に含まれる重金属がイオン状態で多く存在する場合に有効である。
　一方、第二の連結部１２３が原水供給管１４２と接続し、第一の連結部１２２が浄水送出管１４３と接続することにより、第二の開口部１０３に原水が流れ込む。そして、原水は第二の開口部１０３から中空糸膜１０５へ流れ、中空糸膜１０５及び濾材１０４を通って濾過される。得られた浄水は第一の開口部１０２から浄水送出管１４３へと送られる。このような接続状態は、原水に含まれる重金属が粒子状態で多く存在する場合に有効である。
　連結部や接続部材としては、特に制限されるものではなく、例えば従来の方式を採用可能である。第一の連結部と第二の連結部のそれぞれが第一の接続部材と第二の接続部材のそれぞれに接続可能な構成とすれば、任意の向きで接続可能とすることができる。
　本実施系の浄水カートリッジは例えばシンク内等に設置することができるが特にこれに限定されるものではない。
　以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
　〔実施例１〕
　本実施例では、図１に示す構造を有する浄水カートリッジを作製し、評価した。
　重金属吸着材としては、Ｈ型弱陽イオン交換樹脂（弱酸性陽イオン交換樹脂、ＭＲ型、オルガノ社製、商品名：アンバーライト（登録商標）ＩＲＣ７６）を用いた。該重金属吸着材と、活性炭（２０／４２メッシュ、クラレケミカル株式会製、商品名：ＧＷ２０／４２）とを５０／５０（体積比）で混合した濾材を用いた。
　中空糸膜としては、ＭＦ膜（膜面積：０．１６ｍ２、三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＥＸ２７０）を用いた。
　作製した浄水カートリッジを、図２に示す構造を有する浄水器の収容部にセットし、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ　５０　Ｌｅａｄ（ｐＨ８．５）に従って通水した。配置する向きは、第一の開口部を原水貯留部に向けて配置した場合と第二の開口部を原水貯留部に向けて配置した場合についてそれぞれ評価した。
　Ｐｂは、原子吸光により測定した。
　図１３に、積算流量と濾過水のＰｂ濃度の結果を示す。図１３において、○は中空糸膜から濾過材の順に水が流れるように中空糸膜側を原水貯留部に向けて配置し、評価した結果である。△は濾過材から中空糸膜の順に水が流れるように濾過材側を原水貯留部に向けて配置し、評価した結果である。
　図１３に示されるように、ｐＨ８．５の場合は、原水を先に中空糸膜に通らせてから濾材に誘導させることにより、重金属をより効率よく除去できることがわかる。したがって、本発明に係る浄水カートリッジは水質に応じて配置する向きを選択することにより重金属を有効に除去することができることが確認された。
　１０１　　容器
　１０１ａ　第一の蓋部
　１０１ｂ　ケース体
　１０１ｃ　第二の蓋部
　１０２　　第一の開口部
　１０３　　第二の開口部
　１０４　　濾材
　１０５　　中空糸膜
　１０６　　ポッティング樹脂
　１０７　　通水性を有する隔壁
　１０８　　フィルター
　１１０　　Ｏリング
　１１１　　溝構成部
　１１２　　Ｏリング
　１１３　　溝構成部
　１２２　　第一の連結部
　１２３　　第二の連結部
　１３２　　第一の接続部材
　１３３　　第二の接続部材
　１４２　　原水供給管
　１４３　　浄水送出管
　２００　　浄水器
　２０１　　外容器
　２０２　　内容器
　２０２ｂ　カートリッジ収容部
　２０３　　浄水貯留部
　２０４　　原水貯留部
　２０５　　隙間
　２０６　　上蓋部
　２０７　　注ぎ蓋
 

Claims (15)

  1. 　第一の開口部と第二の開口部を有し、前記第一の開口部及び前記第二の開口部のうち任意の一方を原水導入口として利用することができ、他方を浄水排出口として利用することができる構造を有する容器と、
    　重金属を吸着できる吸着材を含む濾材と、
    　中空糸膜と、
    を具備し、
    　前記濾材および前記中空糸膜が前記第一の開口部及び前記第二の開口部の一方から他方に向かって順に前記容器内に配置されている浄水カートリッジ。
  2. 　前記吸着材が、Ｈ型陽イオン交換樹脂又はキレート樹脂である請求項１に記載の浄水カートリッジ。
  3. 　前記容器は、前記濾材と前記中空糸膜を内部に収納するケース体と、前記ケース体の任意の一方の端部に前記第一の開口部を有する第一の蓋部と、前記ケース体の他方の端部に前記第二の開口部を有する第二の蓋部と、を有する請求項１又は２に記載の浄水カートリッジ。
  4. 　自重濾過型であって、
    　浄水器の原水貯留部と浄水貯留部との間に設けられたカートリッジ収容部に、前記第一の開口部及び前記第二の開口部のうち任意の一方を前記原水貯留部に、他方を前記浄水貯留部に連通させて配置することができる請求項１乃至３のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  5. 　前記容器の上下方向の中央付近に前記カートリッジ収容部との嵌合部が設けられている請求項４に記載の浄水カートリッジ。
  6. 　前記容器の形状が略円柱状である請求項５に記載の浄水カートリッジ。
  7. 　前記容器の側壁が上下方向の中央付近から両端側に向かって水平方向の断面積が小さくなるように傾斜している請求項５に記載の浄水カートリッジ。
  8. 　前記容器の形状が略樽形状である請求項７に記載の浄水カートリッジ。
  9. 　加圧濾過型であって、
    　前記第一の開口部及び前記第二の開口部の任意の一方を原水を供給するための原水供給管に接続でき、他方を浄水を送水するための浄水送出管に接続できる請求項１乃至３のいずれかに記載の浄水カートリッジ。
  10. 　前記第一の開口部を露出する第一の連結部と、前記第二の開口部を露出する第二の連結部とを有し、
    　前記第一の連結部及び第二の連結部のそれぞれは、前記原水供給管及び前記浄水送出管のどちらにも接続可能な構成を有する請求項９に記載の浄水カートリッジ。
  11. 　請求項４乃至８のいずれかに記載の浄水カートリッジを備え、原水貯留部と浄水貯留部との間に設けられたカートリッジ収容部を有する自重濾過型の浄水器。
  12. 　前記浄水カートリッジは、弾性体からなるＯリングよりなる嵌合部を有し、前記Ｏリングが前記カートリッジ収容部の側壁と接することにより液密に収容される請求項１１に記載の自重濾過型の浄水器。
  13. 　前記カートリッジ収容部に前記第一の開口部を前記原水貯留部に向けて配置した際、前記第一の開口部の開口面が前記カートリッジ収容部の上端の高さ以下となり、
    　前記カートリッジ収容部に前記第二の開口部を前記原水貯留部に向けて配置した際、前記第二の開口部の開口面が前記カートリッジ収容部の上端の高さ以下となる請求項１１又は１２に記載の自重濾過型の浄水器。
  14. 　前記カートリッジ収容部の側壁は、該カートリッジ収容部の水平方向の断面積が下側から上側に向かって大きくなるように傾斜している請求項１３に記載の自重濾過型の浄水器。
  15. 　請求項９又は１０に記載の浄水カートリッジを備え、原水供給管と浄水送出管を有する加圧濾過型の浄水器。
     
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