淨水器用濾筒的製作方法
2023-08-04 16:57:21 1
淨水器用濾筒的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種淨水器用濾筒，其即使在使淨水器用濾筒細長的場合，也能夠抑制流量下降，並且能抑制由過濾材料的量減少引起的除去性能的下降。淨水器用濾筒（1）具有主體容器（13）、墊片（21）、集水管（23），在第一薄板（21）與主體容器的內壁面之間形成有流體能通過且在內部不具有過濾材料的間隙，墊片（21）將流體分流為內層流（D）與外層流（E）。另外，集水管（23）在使最小內徑為d，使內部空間的軸向長度為L的場合，將尺寸定為值L／d為10～200。
【專利說明】淨水器用濾筒
【技術領域】
[0001]本發明涉及淨水器用濾筒，尤其涉及收放粒狀的過濾材料的淨水器用濾筒。
【背景技術】
[0002]以往，已知有收放了粒狀的過濾材料的淨水器用濾筒(例如，專利文獻I)。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利第4299522號公報
[0006]專利文獻I的淨水器用濾筒具備配置在一端開口的圓筒狀的容器的中央的集水管、配置在集水管的容器開口側的空心絲膜，在集水管的周圍以呈管體形狀的方式配置粒狀的過濾材料的集合體。並且，流入該淨水器用濾筒中的原水通過粒狀的過濾材料後流向集水管，並且通過集水管流向空心絲膜。並且，通過了空心絲膜的水作為乾淨的水向濾筒的外部流出。
【發明內容】
[0007]發明所要解決的 課題
[0008]然而，作為這種淨水器用濾筒，需要例如適合廚房內的設置空間的形狀、大小的多種形狀。並且，當為了在維持上述淨水器用濾筒的性能的狀態下收納在比較細長的空間中而增長淨水器用濾筒的長度時，流量下降，並且，當變細時，由於過濾材料的量減少，因此除去性能下降，因此難以形成比較細長的淨水器用濾筒。
[0009]因此，本發明是為了解決上述問題點而完成的，其目的在於提供即使在使淨水器用濾筒細長的場合，也能夠抑制流量下降，抑制除去性能下降的淨水器用濾筒。
[0010]用於解決課題的方法
[0011]為了解決上述課題，本發明是一種淨水器用濾筒，其具備:在軸線方向具有規定的長度的主體容器；大致圓筒形狀的墊片，其在內部收放粒狀的過濾材料，在外周面具有多個開口部，並且配置在主體容器內；第一薄板，其以覆蓋該墊片的多個開口部的方式配置，流體能通過，但過濾材料不會通過；集水管，其與墊片大致同心狀地配置在該墊片內，在外周面具有多個開口部；以及第二薄板，其以覆蓋該集水管的多個開口部的方式配置，流體能通過，但過濾材料不會通過，在第一薄板與主體容器的內壁面之間形成有流體能通過且在內部不具有過濾材料的間隙，墊片在其端面側具有使流體流入其內部的墊片入口部，將從該墊片入口部流入墊片內部的流體分流為內層流與外層流，其中，上述內層流通過墊片的收放有過濾材料的內部空間及第二薄板，並流向集水管內，上述外層流從墊片的內部空間通過第一薄板並流向間隙，再次返回墊片的內部空間後通過第二薄板，並流向集水管，在使集水管的內部的軸向長度為L，使集水管的最小內徑為d時，集水管的尺寸定為值L / d為10 ~200。
[0012]根據這種結構的發明，通過以使集水管的內徑與集水管的軸向長度的關係為L /d=10~200的方式決定集水管的尺寸，能夠將在集水管內部的壓力損失抑制為最小限，由此，能夠減少濾筒內的壓力損失的差。即，在使值L / d小於10的場合，集水管變粗，其結果，能夠填充到濾筒的墊片內的過濾材料的量減少。另一方面，在使值L / d比200大的場合，由於集水管的內徑相對於集水管的長度極小，因此集水管內的壓力損失變大。因此，通過使值L / d為10~200的範圍，能夠減少濾內的壓力損失的差，由此，能夠使原水在濾筒內充分地遍布，能夠均勻地使用過濾材料。
[0013]另外，在本發明中，優選過濾材料是粒徑為0.1~Imm的粒狀活性炭。更優選粒狀活性炭的粒徑是0.2~0.8mm。
[0014]根據這樣構成的本發明，能夠抑制由壓力損失變大引起的流量下降，並且也能抑制過濾性能下降。
[0015]另外，在本發明中，優選集水管的容器為0.74~24cm3,更優選是1.1~12cm3。
[0016]根據這樣構成的本發明，能抑制過濾性能下降，並且使淨水器用濾筒小型。
[0017]另外，在本發明中，優選由集水管的內周壁包圍的部分的截面積為4~80mm2，更優選為7~40mm2。
[0018]根據這樣構成的本發明，能夠抑制由於集水管的尺寸而妨礙集水管內的過濾水的流動，並且能夠使淨水器用濾筒小型。
[0019]另外，在本發明中，優選集水管具有圓形截面，沿軸線方向具有均勻的壁厚。
[0020]另外,在本發明中,集水管使用注射成型而形成,優選其內壁具有0.05~I度的倒角，更優選倒角的角度為0.1~0.5度。
[0021]根據這樣構成的本發明，通過在內壁具有一定的倒角，能夠使集水管容易成形，並且，能夠使集水管的厚度沿軸向大致一定。由此，能防止集水管的周圍的過濾材料的層的厚度不均勻，使由過濾材料產生的壓力損失更均勻。
[0022]另外，在本發明中，優選集水管至少通過連結兩個管狀部件而形成。
[0023]根據這樣構成的本發明，由於通過連結至少兩個管狀部件形成集水管，因此能夠使集水管的兩端部的外徑的差比以通過注射成形形成一個較長的管體的管體的倒角為起因的外徑的差小。由此，即使增長主體容器的軸向的長度，且由此而產生需要增長集水管的長度的場合，也能夠減少集水管的兩端部的外徑的差，使粒狀的過濾材料的厚度一致。
[0024]發明效果
[0025]如上所述，根據本發明，即使在增長淨水器用濾筒的長度的場合，也能通過使原水在淨水器用濾筒內充分地遍布，從而一樣地使用粒狀的過濾材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發明的實施方式的淨水器用濾筒的立體圖。
[0027]圖2是圖1的I1-1I截面的剖視圖。
[0028]圖3是放大了圖2的區域III的放大剖視圖。
[0029]圖4是圖3的區域IV的放大圖剖視圖。
[0030]圖5是圖4的V-V截面的剖視圖。
[0031]圖6是表示本發明的實施方式的墊片的主視圖。
[0032]圖7是本發明的實施方式的集水管的立體圖。[0033]圖8是沿本發明的實施方式的集水管的長度方向的剖視圖。
[0034]圖9是表示集水管的連接部的變形例的立體圖。
[0035]圖10是本發明的實施方式的淨水器用濾筒的剖視圖。
[0036]圖11是表示集水管的變形例的立體圖。
【具體實施方式】
[0037]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的實施方式的淨水器用濾筒。圖1是表示本發明的淨水器用濾筒的立體圖。
[0038]首先，如圖1所示，淨水器用濾筒I用於構成通過連結包括具備預過濾器的濾濾筒
3、及具備空心絲膜的濾濾筒5的多個濾筒而使用的淨水系統的濾筒。這種淨水器用濾筒I通過頭7及管9、11與鄰接的濾濾筒3、5連結，將從一般連結在水龍頭上的自來水管分流來的原水在各濾濾筒3、1、5中依次過濾，並向下遊側流，最終，將水通過例如安裝在廚房洗滌槽側的專用水龍頭而供給到用戶。
[0039]圖2是圖1的I1-1I截面的剖視圖。如圖2所示，淨水器用濾筒I具備沿軸線方向具有規定的長度的細長的主體容器13。該淨水器用濾筒I的主體容器13由具有圓形截面的容器形成，在其內部收放由粒徑為0.1~Imm的粒狀活性炭構成的過濾材料、及濾筒的其他結構要素。主體容器13具有開放端13a、封閉端13b，在開放端13a側設有作為用於過濾的原水向主體容器13內的流入口的入水管15、用於使過濾水流出到主體容器13外部的出水管17。入水管15與出水管17連結在用於使本實施方式的淨水器用濾筒I與鄰接的濾筒3、5連結的頭7上。
[0040]另外，淨水器用濾筒I在主體容器13內部具備:有孔板19，其是構成為防止粒狀過濾材料在主體容器的軸線方向移動，並且，水能通過，但粒狀過濾材料無法通過的部件；在內部收放粒狀過濾材料的大致圓筒形狀的細長的墊片21 ;使通過了墊片21內的粒狀過濾材料的水集中，並用於向下遊搬運的細長的集水管23。並且，墊片21及集水管23配置為與圓形截面的主體容器大致同心狀，利用主體容器13、墊片21及集水管23在主體容器13內部形成三層的圓筒結構。
[0041]圖3是放大了圖2的區域III的放大剖視圖，是主要用於說明用於將本實施方式的淨水器用濾筒連結在頭上的結構的圖。如圖3所示，在頭7上連結有連接在位於上遊側的濾筒3上的入水側的管9、以及連結在位於下遊側的濾筒上的出水側的管11。並且，在位於頭7的大致中央的入口部25上連結有入水側的管9，在該入口部25內設有彈簧式止回閥27。該止回閥27在未將淨水器用濾筒I嵌入頭7時，被彈簧29向下加力，使來自入水側的管9的原水不與主體容器13連通，但當在使淨水器用濾筒I旋轉的狀態下向頭7推入時，克服彈簧29的作用力而向上方移動，使入水側的管9與淨水器用濾筒I的入水管15連通。另外，在頭7的入口部25的止回閥27的外周側形成由入口部25周圍的環狀空間形成的出口部31，該出口部31與出水側的管11連通。
[0042] 圖4是圖3的區域IV的放大圖剖視圖。另外，圖5是圖4的V-V截面的剖視圖，是與圖4正交的方向的剖視圖。如圖4及圖5所示，在位於主體容器13的開放端側的頸部的周圍配置有嵌入環狀槽中的O環33、35，在將淨水器用濾筒I嵌入頭7時，對淨水器用濾筒I與頭7之間進行流體密封。入口管15設在頸部的中心。並且，當將淨水器用濾筒I嵌入頭7時，入口管15的上端與止回閥27接觸，並使止回閥27向上方移動。另外，在入口管15與頸部的內壁之間設有用於使從集水管23的位於開放端側的集水部37流來的過濾水通過的環狀的空間。並且，在本實施方式的淨水器用濾筒I中，由頸部與入口管15形成雙重的管狀結構，實質上，頸部作為用於使來自集水管的流體向主體容器外部流出的出水管17起作用。流入這種入口管15內的原水如箭頭A所示，在入口管15內通過並流到入口管15的最下部。並且，當原水到達入口管15的最下部時，在位於最下部的板39上流動而沿入口管15的徑向(圖5的左右方向)流，朝向位於墊片21的上方的環狀空間，並從此處流向墊片21。
[0043]另一方面，從集水管23流來的過濾水如箭頭B所示，通過集水管23的位於開放端側的集水部37，在入水管15與位於入水管15的外周的凸緣41之間通過，並通過入口管15與頸部的內壁之間，流向頭7。
[0044]圖6是表示墊片的主視圖。如圖6所示，墊片21具有朝向安裝在主體容器13上的方向稍窄的錐形。並且，在墊片21的兩端具有:分別形成用於安裝O環的槽的環部21a、21b ;相對於該環部21a、21b —體地形成並形成多個開口的薄板保持部21c ;以及以覆蓋薄板保持部21c的開口的方式粘接或融敷在薄板保持部21c上，水通過，但粒狀的過濾材料不會通過的薄板21d。
[0045]薄板保持部21c的外徑與環部21a、21b相比小，在將墊片21安裝在主體容器13上時，在環部21a側，在薄板保持部的外周與主體容器的內壁面之間形成寬度L1的間隙，另一方面，在環部21b側形成寬度L2的間隙。另外，間隙Lp L2可以相同，或者可以為根據需要不同的值。另外， 這些間隙的寬度U、L2是從主體容器13的內壁面到薄板保持部21c的外周的距離。
[0046]墊片21在安裝在主體容器13上時，形成在環部21a、21b的端部的凸緣部21e與設在主體容器13的封閉端13b上的底座43抵接而被定位。墊片21在安裝在主體容器13上時，環部2la、2Ib與主體容器13的內壁面內切，利用安裝在槽中的O環封閉環部2la、2Ib與內壁面之間。並且，該墊片21的環部21a側的端部向與墊片21的軸線正交的方向開口，利用該開口形成用於使原水流入的墊片入口部。
[0047]在該淨水器用濾筒I的製造工序中，以主體容器的開放端13a為上，在插入了集水管23、墊片21的狀態下，從主體容器13的開放端13a側投入填充粒狀的過濾材料，並插入開孔板19。主體容器13的形狀未限定，例如可以為多角柱狀、圓錐臺狀等形狀，當為圓筒形狀時，耐壓性、成形性提高，並且，集水管23距墊片21的距離相等，因此是優選的。
[0048]圖7是集水管的立體圖，圖8是沿集水管的長度方向的剖視圖。
[0049]如圖7所示，集水管23通過連結在配置在主體容器13內時位於開放端13a側的第一管狀部件23a、位於封閉端13b側的第二管狀部件23b的端部而形成一根比較長的管，集水管23的軸向的長度與具有規定的長度的主體容器13的內部空間的軸向長度大致相同或比之稍短。第一管狀部件23a的第一端部23c嵌入設在比集水管23靠開放端13a側的集水部37的凹部，並且，第二端部23d與第二管狀部件23b的設在主體容器13的開放端13a側的第一端部23e連結。並且，第二管狀部件23b的第二端部23f嵌入設在主體容器13的封閉端13b的底座43 (參照圖2)，利用底座43相對於主體容器13對第二管狀部件23b的第二端部23f進行定心。[0050]通過連結第一管狀部件23a及第二管狀部件23b而形成的集水管23與墊片21大致同心狀地配置在該墊片21內。並且，在第一管狀部件23a及第二管狀部件23b的外周面形成連結到管體的內部通道的多個開口部23g。該開口部23g從第一管狀部件23a及第二管狀部件23b的內側被流體能通過，但過濾材料不會通過的薄板23h覆蓋。集水管23由在未考慮該開口部23g的存在時，具有大致均勻的壁厚的圓形管形成。並且，在使集水管23的內徑為d，使內部空間的軸向長度為L的場合，集水管23以值L/d為10~200的方式，更優選14~170的方式決定尺寸。此時，內徑d優選為2.5~IOmm,更優選3~7mm。在內徑d小於3_時，壓力損失大，流量下降。另一方面，當內徑d超過7_時，集水管變粗，收納活性炭的空間變小，因此活性炭層的厚度減少，活性炭的除去性能下降。另外，集水管的長度L優選是100~500mm。當長度L小於IOOmm時，為了增加活性炭的量，產生增大筒的粗細的必要，另一方面，當超過500mm時，難以將濾筒收納在槽下等。另外，由集水管的內周壁包圍的部分的截面積優選是8~40mm2，集水管23的容積優選是0.08~60cm3。
[0051]第一管狀部件23a及第二管狀部件23b分別由注射成型形成，具有朝向安裝在主體容器13的方向稍窄的錐形。該錐是對用於使作為成形品的第一管狀部件23a及第二管狀部件23b脫模必要的所謂倒角。該倒角優選是0.1~0.5度，由此，能夠兼具脫模的容易性與集水管23的壁厚的均勻性。
[0052]另外，尤其如圖8所示，在第一管狀部件23a的第二端部23d上形成兩個孔23i，另一方面，在第二管狀部件23b的第一端部23e上形成與孔23i對應的兩個突起23 j。
[0053]兩個孔23i分別從第一管狀部件23a的第二端部23d的端面沿第一管狀部件23的軸線方向延伸。另外，兩個突起23 j從第二管狀部件23b的第一端部23e的端面沿第二管狀部件的軸線方向延伸。並且，在連結第一管狀部件23a與第二管狀部件23b時，將突起23j嵌入孔23i。由此，能夠防止第一管狀部件23a與第二管狀部件23b在主體容器13的徑向相對地偏離。
[0054]另外，在本實施方式中，分別設置兩個孔23i及突起23j，但孔23i及突起23j的數量可以是幾個。另外，在本實施方式中，作為用於連結第一管狀部件23a與第二管狀部件23b的方法，使用孔23i及突起23 j，但作為用於連結第一管狀部件23a與第二管狀部件23b的方法，只要是至少能夠防止兩者在主體容器13的徑向上的偏離的結構，則可以採用任意結構。
[0055]圖9是表示第一管狀部件23a與第二管狀部件23b的連接部的變形例的立體圖。在變形例中，在一方的部件的端部設置凹部，在另一方的部件的端部設置與上述凹部相輔的凸部，通過使這些凹部與凸部嵌合，連接第一管狀部件23a與第二管狀部件23b。
[0056]接著，參照圖9說明上述本實施方式的淨水器用濾筒I中水的流動方式。圖9是淨水器用濾筒的剖視圖。
[0057]當原水通過頭7流向淨水器用濾筒I時，原水如箭頭C所示，在通過入水管15及開孔板19後，到達填充了粒狀的過濾材料的墊片21的內部。
[0058]之後，到達墊片21內部的原水分流為:內層流D，其由於以粒狀過濾材料的粒徑及墊片的開口部的開口面積為起因的壓力阻力，通過墊片21的收放過濾材料的內部空間及覆蓋集水管23的開口部23g的薄板23h，流向集水管23內；以及外層流E，其從墊片21的內部空間通過墊片21的薄板21d，流向墊片21與主體容器13的間隙，再次返回墊片21的內部空間，之後通過集水管23的薄板23h流向集水管23。分流後的內層流D與外層流E通過設在主體容器13的同心中央部的集水管23到達集水部37，之後通過出水管17流向頭7。這樣流過集水管23的過濾水不通過其他過濾材料地直接流出到淨水器用濾筒I的外部。
[0059]通過這樣將原水在墊片21的入口附近分流為內層流D與外層流E，能夠使原水在墊片內充分地遍布，由此，能夠一樣地使用粒狀的過濾材料。分流為內層流與外層流的效果不限於在主體容器的配置方向，即使在垂直、水平及傾斜方向的任意場合都具有效果。另外，在垂直方向的場合，在從入水部供給原水時，不論原水流動的方向是垂直上方向，還是垂直下方向，都具有效果。
[0060]另外，通過連結分別成型的第一管狀部件23a與第二管狀部件23b而形成集水管23，能夠使集水管23的開放端13a側的端部、即第一管狀部件23a的第一端部C、集水管23的封閉端13b側的端部、即第二管狀部件23b的第二端部f的外徑的差比一體成形集水管的場合小。由此，由於能夠使集水管23的外表面與主體容器13的內壁之間的距離沿主體容器13的長度方向大致一致，因此即使在使淨水器用濾筒I的全長較長的場合，也能夠使填充在集水管23與主體容器的內壁之間的粒狀的過濾材料的厚度一定。
[0061]作為能夠將原水在墊片入口部分流為內層流與外層流的理由之一，是利用粒狀過濾材料的粒徑進行的。粒狀過濾材料的粒徑只要是# 20~# 200網眼的範圍即可，優選# 30~# 180網眼的範圍，更優選# 40~150網眼的範圍。
[0062]用於本發明的淨水器用濾筒的、用於形成設在墊片與主體容器之間的間隙的薄板能夠列舉網眼、粘接或融敷的纖維狀薄板、無紡布、毛氈等，期望列舉網眼、粘接或融敷的纖維狀薄板、無紡布。
[0063]作為用於本發明的淨水器的粒狀過濾材料，能夠列舉粉末狀活性炭、粒狀活性炭、分子吸附樹脂、沸石、分子篩、絡合樹脂、離子交換樹脂、亞硫酸鈣、珊瑚砂、麥飯石、醫王石、電石等，列舉使用這些中的一種或兩種以上的方法。通過使用粉末狀活性炭、粒狀活性炭、沸石、分子篩、離子交換樹脂、亞硫酸鈣中的一種或兩種以上，優選是使用粉末狀活性炭、粒狀活性炭的場合。
[0064]構成本發明的淨水器的主體容器當考慮成本、成形加工性時，優選由ABS樹脂、AS樹脂、PP樹脂、PE樹脂、聚碳酸酯樹脂等塑料構成。壁厚考慮耐壓性，優選是3mm以上。
[0065]另外，在上述實施方式中，為了提高集水部件23的成形性，在軸向的中間部分分割集水部件23，但如圖11所示，也可以通過組合在徑向上分割的兩個部件形成集水部件。
[0066]符號說明
[0067] I—淨水器用濾筒，13—主體容器，15—入水管，17—出水管,21—墊片，23—集水管，21d—薄板，23a—第一管狀部件，23b—第二管狀部件，23h—薄板。
【權利要求】
1.一種淨水器用濾筒，其具備: 在軸線方向具有規定的長度的主體容器； 大致圓筒形狀的墊片，其在內部收放粒狀的過濾材料，在外周面具有多個開口部，並且配置在上述主體容器內； 第一薄板，其以覆蓋該墊片的上述多個開口部的方式配置，流體能通過，但過濾材料不會通過； 集水管，其與上述墊片大致同心狀地配置在該墊片內，在外周面具有多個開口部；以及第二薄板，其以覆蓋該集水管的上述多個開口部的方式配置，流體能通過，但過濾材料不會通過， 在上述第一薄板與上述主體容器的內壁面之間形成有流體能通過且在內部不具有上述過濾材料的間隙， 上述墊片在其端面側具有使流體流入其內部的墊片入口部，將從該墊片入口部流入上述墊片內部的流體分流為內層流與外層流，其中，上述內層流通過上述墊片的收放有上述過濾材料的內部空間及上述第二薄板，並流向上述集水管內，上述外層流從上述墊片的上述內部空間通過上述第一薄板並流向上述間隙，再次返回上述墊片的上述內部空間後通過上述第二薄板，並流向上述集水管 ， 該淨水器用濾筒的特徵在於， 在使上述集水管的內部的軸向長度為L，使上述集水管的內徑為d時，上述集水管的尺寸定為值L / d為10~200。
2.根據權利要求1所述的淨水器用濾筒，其特徵在於， 上述過濾材料是粒徑為0.1~Imm的粒狀活性炭。
3.根據權利要求1所述的淨水器用濾筒，其特徵在於， 上述集水管的容器為0.74~24cm3。
4.根據權利要求1所述的淨水器用濾筒，其特徵在於， 由上述集水管的內周壁包圍的部分的截面積為4~80mm2。
5.根據權利要求1所述的淨水器用濾筒，其特徵在於， 上述集水管具有圓形截面，沿軸線方向具有均勻的壁厚。
6.根據權利要求1所述的淨水器用濾筒，其特徵在於， 上述集水管使用注射成型而形成，其內壁具有0.05~I度的倒角。
7.根據權利要求1所述的淨水器用濾筒，其特徵在於， 上述集水管通過至少連結兩個管狀部件而形成。
【文檔編號】B01D24/00GK103930377SQ201280044549
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年9月14日 優先權日:2011年9月14日
【發明者】種池昌彥, 官野直也, 河合由修 申請人:三菱麗陽株式會社