含有活性炭或活性炭用原料的管状碳质材料、管状碳质材料组件、过滤筒、净水器、水龙头及其制造方法

摘要

管状活性炭10含有平均粒径为0.2至200μm的活性炭11和粘结剂12，具有沿着纵向LD1形成的孔(2)，具有长的形状，并且使得流体能够在管状活性炭10的内外方向RD1上通过。此外，管状碳质材料20含有平均粒径为0.2至200μm的活性炭用原料21和粘结剂22，具有沿着纵向LD1的孔(2)，具有长的形状，并且使得流体能够在管状碳质材料20的内外方向RD1上通过。过滤筒(管状碳质材料组件)30、净水器100、和水龙头300具有通过束扎多个管状活性炭10(管状碳质材料1)形成的束扎的管状活性炭(束扎的管状碳质材料)50。

说明书

技术领域

本发明涉及含有活性炭或活性炭用原料的管状碳质材料、管状碳质材 料组件、过滤筒、净水器、水龙头以及它们的制造方法。

背景技术

日本未审查专利申请公开号2008-194596公开了在单独的位置收容活 性炭、离子移除构件和中空纤维膜的净水器筒。活性炭移除包含在自来水 中的痕量组分，如游离的残留氯和有机物质。离子移除构件移除包含在自 来水中的金属离子。中空纤维膜移除包含在自来水中的混浊组分等，如铁 锈。

现有技术文献

[专利文献]

专利文献1：日本未审查专利申请公开号2008-194596

专利文献2：日本未审查专利申请公开号2009-23889

专利文献3：日本未审查专利申请公开号2009-125642

发明内容

[本发明要解决的问题]

为了移除包含在自来水中的各种组分，净水器筒应该具有单独收容中 空纤维膜、活性炭、和其他部件的结构。

日本未审查专利申请公开号2009-23889公开了：粒料形活性炭以短柱 形形成，以使得将大量的粒料形活性炭在随机方向上装填在除臭设备的筒 中。出于增加除臭筒中的气流的目的，而不是出于使气流在单个柱形活性 炭的内外方向上通过的目的，在粒料形活性炭上形成通孔。

本发明提供新型管状材料、使用所述材料的组件、过滤筒、净水器和 水龙头、以及它们的制造方法。

[解决问题的手段]

本发明的一个方面提供管状碳质材料，所述管状碳质材料含有平均 粒径为0.2至200μm的活性炭或平均粒径为0.2至200μm的活性炭用原 料并且含有粘结剂，具有沿着纵向形成的孔，具有长的形状并且使得流体 能够在该管状碳质材料的内外方向上通过。

在这里，如果含有平均粒径为0.2至200μm的活性炭用原料以及粘 结剂并且使得流体能够在内外方向上通过的管状碳质材料不是活性的，则 其在活化后发挥作为管状活性炭的功能。

含有平均粒径为0.2至200μm的活性炭并且具有长的形状的管状碳质 材料具有使得流体能够在内外方向上通过的特征。因此，当流体在管状碳 质材料的内外方向上通过以将流体过滤时，管状碳质材料发挥作为活性炭 的功能。例如，当将管状碳质材料应用于过滤筒时，不需要在单独的位置 收容中空纤维膜和活性炭。因此，本方面可以提供除过滤能力外还具有活 性炭的功能的新型管状碳质材料。

对于平均粒径来说，JIS K1474：2007(活性炭的测试方法)中定义的 50％粒径(D50，中值直径)用于50μm以上的颗粒。对于小于50μm的 颗粒来说，使用基于JIS Z8819-2(粒径分析结果的表示-第2部分：由粒 径分布计算平均粒径/直径及力矩)由符合JIS K5600-9-3：2006(涂料的测 试方法-第9部分：涂料粉末-第3部分：借助激光衍射的粒径分析)的粒 径分布计算的加权体积平均粒径。

活性炭用原料可以是活化前的原料或碳化前的原料。换句话说，活化 可以是完成碳化后进行活化的过程。

流体可以是液体如水或气体如空气。

管状碳质材料可以包含除活性炭、活性炭用原料、和粘结剂外的材料。 可以包含离子交换剂，如金属处理剂。

顺便提及，如果当将100kPa的动水压施加至管状碳质材料的外表面 时，管状碳质材料每单位长度的流量为0.5至70mL/分钟·100mm，则管 状碳质材料能够通过使流体在管状碳质材料的内外方向上通过来充分地 将流体过滤。

本发明的另一个方面提供管状碳质材料的制造方法，所述管状碳质 材料具有沿着纵向形成的孔，具有长的形状，并且使得流体能够在该管状 碳质材料的内外方向上通过，所述方法包括下列步骤：捏合混合物，所述 混合物至少含有平均粒径为0.2至200μm的活性炭或平均粒径为0.2至 200μm的活性炭用原料、第一粘结剂、和用水洗涤的第二粘结剂；将捏合 的混合物挤出为管的形状，以形成其中孔沿着纵向形成的长管状成型体； 以及用水洗涤所述管状成型体，以移除所述第二粘结剂并且保留所述第一 粘结剂。

换句话说，如果用水洗涤所形成的具有长的形状的管状成型体，则 第一粘结剂保留并且通过第一粘结剂维持管状碳质材料的形状。此外，通 过洗掉第二粘结剂，适度地扩大了在管状碳质材料的内外方向上通过的空 隙，并且适度地增加了在内外方向上流动的流量。因此，本方面可以提供 除过滤能力外还具有活性炭的功能的管状碳质材料的制造方法。

此外，本发明的另一个方面提供管状碳质材料组件，其中在管状外 壳中收容束扎的管状碳质材料，所述束扎的管状碳质材料是通过束扎多个 管状碳质材料形成的，所述多个管状碳质材料含有活性炭或活性炭用原料 并且使得流体能够在内外方向上通过，并且通过含有活性炭或活性炭用原 料的灌封材料，将所述束扎的管状碳质材料的一端与所述管状外壳固定， 所述束扎的管状碳质材料在所述一端含有所述多个管状碳质材料的开口。

管状碳质材料含有活性炭或活性炭用原料且灌封材料含有活性炭或 活性炭用原料，并且因此管状碳质材料和灌封材料非常匹配，并且管状碳 质材料适合在束扎的管状碳质材料的一端彼此粘附。因此，本方面可以提 供新型管状碳质材料组件，其中束扎的管状碳质材料收容在管状外壳中。

如果使用含有活性炭用原料并且使得流体能够在内外方向上通过的 管状碳质材料，则其在活化后发挥作为管状活性炭的功能。

本发明的另一个方面提供管状碳质材料组件的制造方法，所述方法 包括：将过滤器布置在束扎的管状碳质材料的一端的步骤，所述束扎的管 状碳质材料是通过束扎多个管状碳质材料形成的，所述多个管状碳质材料 含有活性炭或活性炭用原料并且使得流体能够在内外方向上通过，所述束 扎的管状碳质材料在所述一端含有所述多个管状碳质材料的开口；从所述 束扎的管状碳质材料的另一端侧将粉末状的灌封材料填充至其中插入所 述束扎的管状碳质材料的管状外壳中，并且将所述灌封材料移动至所述过 滤器侧的移动步骤；以及通过将移动至所述过滤器侧的所述灌封材料硬化 或固化将所述束扎的管状碳质材料的所述一端与所述管状外壳固定的步 骤。

从束扎的管状碳质材料的另一端侧填充至管状外壳中的灌封材料是 粉末状的，并且因此容易将灌封材料移动至过滤器侧并且通过过滤器使其 停止移动，并且灌封材料几乎不阻塞在过滤器侧的多个管状碳质材料的开 口。当将移动至过滤器侧的灌封材料硬化或固化以将束扎的管状碳质材料 的一端与管状外壳固定时，形成管状碳质材料组件。因此，本方面可以提 供新型管状碳质材料组件的制造方法，其中束扎的管状碳质材料收容在管 状外壳中。

顺便提及，灌封材料可以含有粉末状的活性炭或活性炭用原料。管 状碳质材料含有活性炭或活性炭用原料且灌封材料含有活性炭或活性炭 用原料，并且因此管状碳质材料和灌封材料非常匹配，并且管状碳质材料 适合在束扎的管状碳质材料的一端彼此粘附。本方面可以提供管状碳质材 料组件的优选制造方法。

管状碳质材料可以包含除活性炭和活性炭用原料外的材料。可以包 含粘结剂或离子交换剂，如金属处理剂。

例如，束扎的管状碳质材料可以是一束具有线形的多个管状碳质材料 或者一束以U形折叠的多个管状碳质材料。

粉末状的灌封材料可以是颗粒状的、粉碎的或纤维状的灌封材料。

过滤器可以从管状碳质材料组件中移除。

顺便提及，束扎的管状碳质材料可以在两个末端含有多个管状碳质 材料的开口。可以将灌封材料从束扎的管状碳质材料的另一端侧填充至管 状外壳中，并且可以在束扎的管状碳质材料的另一端将灌封材料硬化或固 化以将多个管状碳质材料的开口封闭。在本方面中，可以高效率地制造管 状碳质材料组件，因为简化了将布置在束扎的管状碳质材料的另一端的多 个管状碳质材料的开口封闭的步骤。

所述灌封材料可以含有活性炭或活性炭用原料，所述活性炭或活性 炭用原料含有1重量％以上的粒径等于或大于所述管状碳质材料的平均内 径的颗粒。在本方面中，可以容易地封闭布置在束扎的管状碳质材料的另 一端的多个管状碳质材料的开口。

在所述移动步骤中，通过将所述管状外壳中的流体从所述过滤器抽 吸至所述束扎的管状碳质材料的相反侧，可以将所述灌封材料从所述束扎 的管状碳质材料的所述另一端侧移动至所述过滤器侧。本方面可以提供用 于将灌封材料从束扎的管状碳质材料的另一端侧移动至过滤器侧的优选 实施方案。

此外，本发明的另一个方面提供过滤筒，所述过滤筒具有外壳，所 述外壳具有入口端口和出口端口，其中将束扎的管状活性炭固定在所述外 壳中，所述束扎的管状活性炭是通过束扎多个管状活性炭形成的，所述多 个管状活性炭含有活性炭并且使得流体能够在内外方向上通过，在所述外 壳中，所述多个管状活性炭的开口端布置在所述入口端口侧的流路和所述 出口端口侧的流路中的一个上，并且所述多个管状活性炭的外表面布置在 另一个上，并且从所述入口端口流入的所述流体在所述多个管状活性炭的 内外方向上通过，并且之后从所述出口端口流出。

使得流体能够在内外方向上通过的管状活性炭是除过滤能力外还具 有活性炭的功能的新型管状材料。从入口端口流入的流体在新型管状活性 炭的内外方向上通过，并且之后从出口端口流出。当流体在管状活性炭的 内外方向上流动时，将流体过滤，并且管状活性炭发挥作为活性炭的功能。 例如，不需要在外壳中的单独的位置收容中空纤维膜、活性炭、和其他部 件。因此，可以简化过滤筒的组装工作。因此，本方面可以提供具有简化 结构的新型过滤筒。

例如，束扎的管状活性炭可以是一束具有线形的多个管状活性炭或 者一束以U形折叠的多个管状活性炭。多个管状活性炭必须至少在一端开 口。开口端的另一端可以封闭，或者两端都可以是开口端。

流体可以是液体如水或气体如空气。

管状活性炭可以包含除活性炭外的材料。可以包含粘结剂或离子交换 剂，如金属处理剂。

顺便提及，可以通过将在一端封闭的所述多个管状活性炭在对齐开 口端的情况下束扎而形成所述束扎的管状活性炭。此外，可以通过将折叠 的所述多个管状活性炭在对齐两端的开口端的情况下束扎而形成所述束 扎的管状活性炭。可以将所述束扎的管状活性炭的端部与所述外壳固定在 所述出口端口或所述入口端口的一部分处，所述束扎的管状活性炭在该端 部含有所述多个管状活性炭的所述开口端。这些方面可以提供具有更简化 的结构的过滤筒。

所述外壳可以具有管状主体部、所述入口端口侧的端部和所述出口 端口侧的端部，并且相对于所述主体部的轴向，各个端部可以彼此相反设 置。

所述多个管状活性炭的所述外表面可以布置在所述入口端口侧的流 路上。所述入口端口可以沿着所述主体部的内表面形成在所述入口端口侧 的端部上，以便包围封闭的中心部。流入外壳的流体分散在管状主体部的 径向方向的外侧中，并且因此流体容易散布至多个管状活性炭的整个外表 面。因此，本方面能够提高过滤性能和活性炭的性能。

此外，所述多个管状活性炭的所述外表面可以布置在所述入口端口 侧的所述流路上。所述出口端口可以设置于在所述主体部的轴向上的端部 上。所述入口端口可以设置在所述主体部上。换句话说，管形可以是在其 上设置入口端口的管状主体部的形状。流体从设置在管状主体部上的入口 端口流入，并且因此流体容易散布至多个管状活性炭的整个外表面。因此， 本方面也能够提高过滤性能和活性炭的性能。

此外，本发明的另一个方面提供净水器，所述净水器包括：过滤筒， 所述过滤筒具有束扎的管状活性炭，所述束扎的管状活性炭是通过束扎多 个管状活性炭形成的，所述多个管状活性炭含有活性炭并且使得水能够在 内外方向上通过；以及机壳，所述机壳具有入水口和出水口，并且收容所 述过滤筒；其中在所述过滤筒中，所述多个管状活性炭的开口端布置在连 接至所述入水口的流路和连接至所述出水口的流路中的一个上，并且所述 多个管状活性炭的外表面布置在另一个上，并且从所述入水口流入的水在 所述多个管状活性炭的内外方向上通过，并且之后从所述出水口流出。

此外，本发明的另一个方面提供水龙头，所述水龙头包括：过滤筒， 所述过滤筒具有束扎的管状活性炭，所述束扎的管状活性炭是通过束扎多 个管状活性炭形成的，所述多个管状活性炭含有活性炭并且使得水能够在 内外方向上通过；机壳，所述机壳具有入水口和出水口，并且收容所述过 滤筒；以及排水头，所述排水头连接至所述出水口；其中在所述过滤筒中， 所述多个管状活性炭的开口端布置在连接至所述入水口的流路和连接至 所述出水口的流路中的一个上，并且所述多个管状活性炭的外表面布置在 另一个上，并且从所述入水口流入的水在所述多个管状活性炭的内外方向 上通过，并且之后从所述排水头流出。

使得流体能够在内外方向上通过的管状活性炭是除过滤能力外还具 有活性炭的功能的新型管状材料。使从所述入水口流入的所述水在所述新 型管状活性炭的所述内外方向上通过，并且之后从所述出水口流出。当水 在管状活性炭的内外方向上流动时，将水过滤，并且管状活性炭发挥作为 活性炭的功能。例如，不需要在机壳中的单独的位置收容中空纤维膜、活 性炭、和其他部件。因此，可以简化净水器和水龙头的组装工作。因此， 本方面可以提供具有简化结构的新型净水器或水龙头。

附图简述

图1是显示其中安装涉及本发明的一个实施方案的水龙头300的系统 厨房200的实例的图。

图2是显示其中安装过滤筒30的净水器100的实例的横截面图。

图3(a)是显示过滤筒30A的侧视图的实例的图。(b)是显示过滤 筒30A的出口端口侧的端部的实例的图。(c)是显示过滤筒30A的入口 端口侧的端部的实例的图。(d)是显示过滤筒30A的主要部分的实例的图。

图4(a)是显示管状碳质材料1的实例的透视图。(b)是显示管状碳 质材料1的实例的正视图。(c)是显示管状活性炭10的结构的实例的正 视图。(d)是显示未活化的管状碳质材料20的结构的实例的正视图。

图5是显示使用疏水性粘结剂的管状活性炭10的制造方法的实例的 流程图。

图6是显示使用水溶性粘结剂的管状活性炭10的制造方法的实例的 流程图。

图7是显示使用用水洗掉的粘结剂和保留的粘结剂的管状活性炭10 的制造方法的实例的流程图。

图8(a)至(c)是显示使用活性炭用原料21的管状活性炭19的制 造方法的实例的流程图。

图9a)是显示其中入口端口侧的端部的中心部42b是封闭的过滤筒 30B的侧视图的实例的图。(b)是显示过滤筒30B的出口端口侧的端部的 实例的图。(c)是显示过滤筒30B的入口端口侧的端部的实例的图。

图10(a)是显示其中入口端口42a设置在管状主体部41上的过滤筒 30C的侧视图的实例的图。(b)是显示过滤筒30C的出口端口侧的端部的 实例的图。(c)是显示与过滤筒30C的出口端口相反的端部的实例的图。

图11(a)是显示其中束扎多个以近似U形折叠的管状活性炭10的 过滤筒30D的实例的横截面图。(b)是显示过滤筒30D的出口端口侧的 端部的实例的图。(c)是显示过滤筒30D的主要部分的实例的图。

图12(a)是显示其中管状活性炭10的两端被指定为开口端7的过滤 筒30E的侧视图的实例的图。(b)是显示过滤筒30E的端部的实例的图。 (c)是显示过滤筒30E的另一端部的实例的图。(d)是显示其中安装过 滤筒30E的净水器100E的实例的图。

图13是显示涉及一个变体实例的净水器100F的实例的横截面图。

图14(a)至(e)是显示利用抽吸的过滤筒制造方法的实例的图。

图15(a)和(b)是显示利用抽吸的过滤筒制造方法的实例的流程图。 (c)是显示利用压送(force feed)的过滤筒制造方法的实例的流程图。(d) 是显示利用重力的过滤筒制造方法的实例的流程图。

图16(a)至(c)是显示利用压送的过滤筒制造方法的实例的图。

图17(a)是显示离心灌封装置202的实例的图。(b)是显示离心灌 封装置202的主要部分的图。(c)是显示离心灌封装置203的实例的图。

图18(a)和(b)是显示包括旋转步骤的过滤筒制造方法的实例的图。

图19显示涉及比较例的其中安装水龙头900的系统厨房800。

图20是显示涉及比较例的净水器600的实例的横截面图。

实施本发明的最佳方式

下面，将解释本发明的实施方案。当然，以下描述的实施方案仅举 例说明本发明。实施方案中公开的全部特征对解决本发明来说并不是必需 的。

(1)含有净水器的水龙头的概要：

为了移除包含在自来水中的各种组分，净水器筒应该具有单独收容中 空纤维膜、活性炭、和其他部件的结构。此外，组装工作需要在单独的位 置收容中空纤维膜、活性炭、和其他部件。

本发明还旨在提供具有简化结构的新型净水器和水龙头。

图1是显示作为含有净水器100的水龙头300的用途实例的系统厨 房200的图。在系统厨房200中，凹形水槽210和水龙头300安装在水平 延伸的台面201上。水龙头300具有其中内置过滤筒(管状碳质材料组件) 30的净水器100。净化水从安装在净水器100上的排水头301的排水端口 303中流出。净水器100在垂直方向上穿过台面201并且通过螺母202与 台面201固定。在具有近似柱形并且设置在净水器100的侧表面上的操作 部312，设置操作开关以操作稍后提到的电磁阀221。向下突出的连接管 314安装在净水器100的下部。

如在图2中所示，排水头301具有连接至机壳101的出水口112的 排水管302。排水管302连接至机壳101，以便可以围绕指向近似垂直方 向的轴中心J1旋转。排水管302在水槽210上方以弯曲的形状延伸。因 此，排水管302可以横向地旋转。排水端口303设置在排水管302的末端， 以向下排出自来水。

在净水器100下面，布置电磁阀机壳220以收容电磁阀221、控制板、 和其他部件。连接管222和223安装在电磁阀221上。连接管之一，即连 接管222，通过供水管203连接至净水器的连接管314。另一连接管223 和分支关闭旋塞228通过供水管229连接。电磁阀机壳220经由未示出的 配线连接至净水器的操作部312。因此，通过打开/关闭设置在操作部312 上的操作开关，可以切换电磁阀221的打开和关闭。

自来水管连接至设置在台面201下方的关闭旋塞226的上游侧。分 支连接部227设置在关闭旋塞226的下游侧上，以便将从自来水管供给的 自来水分支为两个方向。分支关闭旋塞228安装至分支连接部227的出口 中的一个。供水管230的一端连接至分支连接部227的另一个出口。供水 管230的另一端连接至用于原水的水龙头，例如，以排出没有净化的自来 水。

注意，可以使用由树脂制成的柔性管作为供水管203、229和230。

图2显示其中安装过滤筒30的净水器100的横截面图。在净水器100 中，过滤筒30可拆卸地固定在机壳101中。例如，机壳101由上壳102、 下壳103、和内壁构件104组成。排水头的排水管302在轴中心J1的方向 插入至上壳102的上端中。下壳103的下端与台面201的上表面接触。内 壁构件104配合至下壳103中，向下突出穿过台面201，并且通过螺母202 紧固在台面201的下表面侧。图1中所示的连接管314连接至内壁构件104 的下端。上壳102通过使用螺钉等安装至下壳103和内壁构件104的上端。 因此，如果将上壳102从下壳103和内壁构件104拆下，则过滤筒30可 以从机壳101拆下。

在过滤筒30的外壳40中，形成束扎的管状活性炭收容室40a以收 容束扎的管状活性炭50。通过在对齐开口端7的情况下束扎允许水在内外 方向上通过的多个管状活性炭10，形成束扎的管状活性炭50。利用灌封 材料60(参见例如图3和9)，将束扎的管状活性炭50的开口端部52与 筒外壳40固定在出口端口43a的一部分，所述束扎的管状活性炭50在开 口端部52含有管状活性炭的开口端7。在图2中，尽管在图9中示例性所 示的以近似U形折叠的管状活性炭10用于束扎的管状活性炭50，但具有 在图3或其他图中示例性所示的近似直管形的活性炭10也可以用于束扎 的管状活性炭50。

净水器100利用束扎的管状活性炭50将经由入水口111流入入口端 口42a的自来水过滤，并且之后使过滤的水从出水口112流出。在从入水 口111到入口端口42a设置的路径120上，可以设置无纺布等用于预处理。 设置在路径120上的无纺布从流入入水口111的自来水中移除大的粉尘。 设置在过滤筒30上的束扎的管状活性炭50具有移除约0.1μm以上细微混 浊物、铁锈和一般细菌的束扎的中空纤维膜的功能，以及吸收并移除游离 的残留氯、有机物质等的颗粒状活性炭的功能。

当更换收容在机壳101中的过滤筒30时，首先将上壳102从下壳103 和内壁构件104拆下，并且将使用过的过滤筒从内壁构件104拆下。之后， 应将新的过滤筒安装在内壁构件104中，并且应将上壳102安装至下壳103 和内壁构件104。

图19显示涉及比较例的其中安装水龙头900的系统厨房800。设置 在水龙头900上的净水器700具有布置在台面201以上的中空纤维膜机壳 721和从台面201向下突出的活性炭机壳722。在中空纤维膜机壳721中， 可拆卸地固定中空纤维膜筒731。在中空纤维膜筒731中，收容束扎的中 空纤维膜，其是通过在对齐两端的开口端的情况下束扎多个允许水在内外 方向上通过并且以U形折叠的中空纤维膜而形成的。利用灌封剂，将束扎 的中空纤维膜的开口端部与中空纤维膜筒731的出口端口固定，所述束扎 的中空纤维膜在该开口端部含有中空纤维膜的开口端。在活性炭机壳722 中，可拆卸地固定其中填充颗粒状活性炭的活性炭筒732。例如，在机壳 721和722中，在中空纤维膜机壳721与活性炭筒732之间，收容由离子 交换纤维形成的离子移除构件733。

在净水器700中，使用颗粒状活性炭、离子交换纤维和束扎的中空 纤维膜作为过滤介质。填充在活性炭筒732中的颗粒状活性炭吸收并移除 来自自来水的游离的残留氯、有机物质等。形成离子移除构件733的离子 交换纤维移除金属离子等。收容在中空纤维膜筒731中的束扎的中空纤维 膜移除约0.1μm以上细微混浊物、铁锈和一般细菌。

根据以上，为了移除包含在自来水中的各种组分，净水器700应该 具有单独收容中空纤维膜、颗粒状活性炭、和其他部件的结构。因此，比 较例的净水器700在垂直方向上长，即它是大的。此外，需要组装工作以 在单独的位置收容中空纤维膜、颗粒状活性炭和其他部件。

在图3和9-12中所示的过滤筒(管状碳质材料组件)中，通过束扎 多个管状活性炭10形成的束扎的管状活性炭50固定在筒外壳40中，所 述管状活性炭10含有活性炭11并且允许水在内外方向RD1上通过。在 外壳40中，多个管状活性炭10的开口端7布置在入口端口42a侧的流路 46和出口端口43a侧的流路47中的一个上，并且多个管状活性炭10的外 表面4布置在另一个上。换句话说，在图1和2中所示的过滤筒30中， 多个管状活性炭10的开口端7布置在连接至入水口111的流路46和连接 至出水口112的流路47中的一个上，并且多个管状活性炭10的外表面4 布置在另一个上。经由入口端口42a从入水口111流入的水在多个管状活 性炭10的内外方向RD1上通过，并且之后经由出口端口43a从出水口112 流出。

允许水在内外方向RD1上通过的管状活性炭10是除如同中空纤维 膜的过滤能力外还具有活性炭的功能的新型管状材料。从入口端口42a流 入的水在新型管状活性炭10的内外方向RD1上通过，并且之后从出口端 口43a流出。当水在管状活性炭10的内外方向RD1上通过时，与中空纤 维膜一样将水过滤，并且管状活性炭10发挥作为活性炭的功能。因此， 例如，不需要在机壳中的单独的位置收容中空纤维膜、颗粒状活性炭和其 他部件。因此，净水器可以在垂直方向上较短并且可以简化过滤筒的组装 工作。

(2)具有长的形状的管状碳质材料的解释：

首先，参照图4，将解释形成束扎的管状活性炭50的单个管状活性炭 10。图4(a)是显示管状碳质材料1的透视图，所述管状碳质材料1含有 活性炭11或活性炭用原料21，具有沿着纵向LD1形成的孔(通孔2)，具 有长的形状，并且使得流体能够在管状碳质材料的内外方向RD1上通过。 内外方向RD1意指连接管状碳质材料1的内表面3和外表面4的方向。 如果使用含有活性炭用原料21并且使得流体能够在内外方向RD1上通过 的未活化的管状碳质材料20，则其在活化后发挥作为管状活性炭10的功 能。活性炭用原料可以是活化前的材料和碳化前的材料。换句话说，活化 可以是完成碳化后进行活化的过程。

图4(a)中所示的管状碳质材料1为圆柱形。在这里，管状碳质材 料1的平均外径被定义为“D”。管状碳质材料可以为除圆柱形外的形状。 例如，其可以为，如椭圆柱形、或多角柱形。平均外径D是管状碳质材料 的最长和最短部分的测量值的算术平均值。

图4(a)中所示的管状碳质材料1的横截面形状是如在图4(b)的 正视图中所示的圆形。在这里，管状碳质材料1的平均内径，即孔(2) 的平均直径，被定义为“d”。孔(2)的横截面形状可以不为圆形。例如， 其可以为，如椭圆形、或多边形。在这种情况下，平均内径d是孔的最长 和最短部分的测量值的算术平均值。

例如，平均外径D可以为0.3至3.0mm，更优选0.4至2.5mm，并 且还更优选0.5至2.0mm。例如，平均内径d可以为0.1mm以上且(D-0.2 mm)以下，更优选0.2mm以上且(D-0.4)mm以下，并且还更优选0.3mm 以上且(D-0.3)mm以下。例如，管状碳质材料1的长度L与平均外径D 的比值L/D可以为2以上，更优选5以上，并且还更优选10以上。

管状碳质材料1可以是图4(c)中所示的管状活性炭10或图4(d) 中所示的未活化的管状碳质材料20。

图4(c)中所示的管状活性炭10是含有活性炭11和粘结剂12、具 有沿着纵向LD1形成的通孔2、具有长的形状、并且使得流体能够在管状 活性炭的内外方向RD1上通过的管状活性炭。图4(d)中所示的管状碳 质材料20是含有活性炭用原料21和粘结剂22、具有沿着纵向LD1形成 的通孔2、具有长的形状、并且使得流体能够在管状碳质材料的内外方向 RD1上通过的管状碳质材料。注意，流体在内外方向RD1上通过可以是 以下二者中的任一种：流体从外表面4进入管状碳质材料中并且从内表面 3排出至孔(2)；或者流体从内表面3进入管状碳质材料中并且排出至外 表面4。此外，可以省略粘结剂，只要维持形状即可。

图4(c)中所示的管状活性炭10通过在多处由粘结剂12将平均粒 径为0.2至200μm的活性炭11彼此粘附，在活性炭11的颗粒之间形成空 隙5而形成。流体在内外方向RD上在空隙5之间通过。对于活性炭11 来说，例如，可以使用颗粒状的、粉碎的或纤维状的活性炭。如果使用纤 维状活性炭，管状活性炭10的柔韧性增加并且管状活性炭10不容易损坏。 对于平均粒径来说，JIS K1474：2007(活性炭的测试方法)中定义的50％ 粒径(D50，中值直径)用于50μm以上的颗粒。对于小于50μm的颗粒 来说，使用基于JIS Z8819-2(粒径分析结果的表示-第2部分：由粒径分 布计算平均粒径/直径及力矩)由符合JIS K5600-9-3：2006(涂料的测试方 法-第9部分：涂布粉末-第3部分：借助激光衍射的粒径分析)的粒径分 布计算的体积加权平均粒径。粉碎的和颗粒状的状态可以是粉末状的状态。 粉碎的概念和颗粒状的概念是部分重叠的。粉碎的概念和纤维状的概念是 部分重叠的。

图4(d)中所示的未活化的管状活性炭20通过在多处由粘结剂22 将平均粒径为0.2至200μm的原料21彼此粘附，在活性炭用原料21的颗 粒之间形成空隙5而形成。对于活性炭用原料21来说，例如，可以使用 颗粒状的、粉碎的或纤维状的活性炭用原料。如果使用纤维状的活性炭用 原料，管状活性炭10的柔韧性增加并且管状活性炭10不容易损坏。如果 将管状碳质材料20活化，则形成管状活性炭，其含有活性炭，具有沿着 纵向形成的孔，具有长的形状，并且使得流体能够在内外方向上通过。如 果粘结剂22是有机粘结剂，粘结剂可以通过在包括碳化的活化期间热分 解而消失。如果粘结剂22是耐热无机粘结剂，粘结剂可以在活化后保留。

对活性炭用原料21没有特别地限定，只要活性炭可以通过活化活性 炭用原料21形成即可。例如，植物基、煤基、石油基、合成树脂基材料， 天然材料，以及各种有机灰分，可以用于活性炭用原料21。对于植物基碳 质材料来说，例如，可以使用果壳如椰子壳和杏仁壳、木头、锯末、竹子、 和草。对于煤基碳质材料来说，例如，可以使用泥煤、褐煤、活性木炭、 烟煤、和无烟煤。对于石油基碳质材料来说，例如，可以使用石油沥青。 对于合成树脂基碳质材料来说，例如，可以使用苯酚系树脂、环氧系树脂、 脲系树脂、聚酰胺系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚丙烯腈系树脂、和聚烯烃 系树脂。对于天然碳质材料来说，例如，可以使用天然纤维如棉、再生纤 维如人造纤维、以及半合成纤维如乙酸酯。

对于粉碎的活性炭来说，例如，可以使用通过粉碎活性炭用原料的 活化的材料获得的活性炭、以及通过活化活性炭用原料的粉碎的材料获得 的活性炭。粉碎的活性炭可以是小于100目(0.15mm直径)的粉末状活 性炭。对于颗粒状活性炭来说，例如，可以使用基于椰子壳的活性炭、木 炭、竹木、基于煤的活性炭、和基于合成树脂的活性炭。颗粒状活性炭可 以是通过粉碎活化的材料并将粉碎的材料筛分为预定粒径获得的活性炭， 和通过活化预定粒径的碳质材料获得的活性炭。颗粒状活性炭可以是粉末 状活性炭。例如，纤维状活性炭可以是煤沥青、石油沥青、基于合成树脂 的活性炭、基于天然材料的活性炭。

如果可以测量活性炭11和活性炭用原料21的平均粒径，它们可以 优选为0.2至200μm，更优选1至150μm，并且还更优选2至130μm。 如果平均粒径高于上述值的下限，在管状碳质材料的内外方向上通过的流 体的流量优选地增加。此外，如果平均粒径低于上述值的上限，可以获得 与中空纤维膜相似的优选的过滤性能(例如混浊组分的移除性能)。

活性炭和活性炭用原料可以是单独一种或两种以上的组合。通过使用 两种以上具有不同性质和/或粒径分布的活性炭，所得到的管状活性炭能够 以良好的平衡性移除所要移除的每种物质。

对于粘结剂12和22来说，例如，可以使用热塑性粘结剂、热固性 粘结剂、和无机粘结剂。粘结剂可以是疏水性的或亲水性的(包含水溶性 的)。

对于热塑性粘结剂来说，例如，可以使用聚烯烃如聚乙烯(PE)和聚 丙烯(PP)、聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性弹性体、以上树脂的 亲水化树脂、向其中加入添加剂如改性剂的以上树脂、以及以上树脂的混 合物。注意，以上树脂是热塑性树脂。作为疏水性热塑性粘结剂的具体实 例，例如，可以列举出由三井化学株式会社(Mitsui Chemicals，Inc.)制造 的聚乙烯粉末(MIPERON(注册商标))和由Asahi Kasei Chemicals  Corporation，Inc.制造的聚乙烯粉末(SUNFINE(注册商标))。作为亲水热 塑性粘结剂的具体实例，例如，可以列举出由三井化学株式会社(Mitsui  Chemicals，Inc.)制造的聚烯烃系水性分散液(CHEMIPEARL(注册商标))。

作为无机粘结剂，例如，可以使用p-氧化铝(Al₂O₃·nH₂O)、磷酸系 粘结剂、硅系粘结剂、和钛系粘结剂。此外，还可以使用粘土状矿物如层 状硅酸盐矿物作为无机粘结剂。

例如，水溶性粘结剂可以是上述p-氧化铝、羧甲基纤维素(CMC)、 聚乙烯醇(PVA)、或磷酸铝系粘结剂。当挤出管状碳质材料时，要用水 洗掉的水溶性粘结剂，如p-氧化铝、CMC和PVA，发挥作为增稠剂的功 能。

粘结剂可以是单独一种或两种以上的组合。如果组合使用当用水洗 涤时保持留下的持久性粘结剂(第一粘结剂)和用水洗掉的非持久性粘结 剂(第二粘结剂)二者，在用水洗涤后，持久性粘结剂在管状碳质材料上 保留并且通过持久性粘结剂维持管状碳质材料的形状。此外，通过洗掉非 持久性粘结剂，适度地扩大了在管状碳质材料的内外方向RD1上通过的 空隙，从而增加在内外方向RD1上流动的流量。例如，非持久性粘结剂 与100重量份的持久性粘结剂的混合比可以为0.1至1000重量份，更优选 1至500重量份，并且还更优选3至300重量份。

例如，粘结剂相对于100重量份的活性炭或活性炭用原料的混合量 可以为2至100重量份，并且更优选3至50重量份。如果粘结剂的混合 量高于上述值的下限，在管状碳质材料中活性炭或活性炭用原料的颗粒彼 此粘附，具有优选的粘合强度。此外，如果粘结剂的混合量低于上述值的 上限，则以优选的比率保留活性炭的活化的表面并且管状活性炭具有优选 的吸附活性。优选的是，从维持管状碳质材料的形状的观点来看，粘结剂 的混合比随着活性炭或活性炭用原料的平均粒径变小而增加。

当加入水以将活性炭或活性炭用原料与粘结剂捏合时，例如，水相对 于100重量份的活性炭或活性炭用原料的加入量可以为25至300重量份， 并且更优选50至150重量份。如果水的加入量高于上述值的下限，可以 形成具有良好均匀性的捏合的物体。如果水的加入量低于上述值的上限， 可以充分地保持管状碳质材料的管形。

管状碳质材料1的成分可以仅为活性炭或活性炭用原料与粘结剂的 组合，但是可以将约0.1至60重量份的添加剂加入至100重量份的活性炭 或活性炭用原料。对于添加剂来说，例如，可以使用离子交换剂如阳离子 交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂、和以上树脂的组合。阳离子交换 树脂和螯合树脂发挥作为金属处理剂的功能。如果加入纤维状材料如纤维 状活性炭和纤维状的活性炭用原料，管状碳质材料1的柔韧性增加并且管 状碳质材料1不容易损坏。

如果可以测量添加剂的平均粒径，其可以优选为0.2至200μm，更优 选1至150μm，并且还更优选2至130μm。如果平均粒径高于上述值的 下限，在管状碳质材料的内外方向上通过的流体的流量优选地增加。此外， 如果平均粒径低于上述值的上限，可以获得优选的过滤性能。

例如，当将预定压力P的流体压力施加至管状碳质材料1的外表面4 时，可以由管状碳质材料1的每单位长度UL的流量Q来量化使得流体能 够在内外方向RD1上通过的管状碳质材料1的流动性能。

例如，如果水通过，当将P＝100kPa施加至管状碳质材料1的外表面 4时，管状碳质材料1的每UL＝100mm的流量Q可以是流动性能的数量 值。流量Q可以优选为0.5至70mL/分钟·100mm，更优选4至60mL/分 钟·100mm，并且还更优选6至50mL/分钟·100mm。如果流量Q高于上 述值的下限，在管状碳质材料的内外方向上通过的流体的流量变得优选。 此外，如果流量Q低于上述值的上限，可以获得优选的过滤性能。换句话 说，如果流量Q在上述范围内，流体可以经由在管状碳质材料1的内外方 向RD1上通过充分地过滤。

注意，通过增加活性炭或活性炭用原料的平均粒径、通过降低管状碳 质材料的厚度[(D-d)/2]、或通过增加要洗掉的非持久性粘结剂的混合比， 可以增加流量Q。通过降低活性炭或活性炭用原料的平均粒径、通过增加 管状碳质材料的厚度[(D-d)/2]、或通过降低要洗掉的非持久性粘结剂的 混合比，可以降低流量Q。

当流体在管状活性炭10的内外方向RD1上通过以过滤流体时，使 得流体能够在内外方向RD1上通过的管状活性炭10发挥作为活性炭11 的功能。

(3)管状活性炭的制造方法的解释：

接下来，将通过参照图5至8中所示的流程图解释管状活性炭10的 制造方法的实例。

图5中所示的制造方法示出了使用疏水性热塑性粘结剂制造管状活性 炭10的实例。在此实例中，将疏水性粘结剂12预先粘附至活性炭11，因 为在随后的步骤中加入水13。

在热混合步骤S1中，在不存在液体分散介质的情况下，将含有活性 炭11、粘结剂12、和任选地添加剂14的材料热混合。如果由范围T_sl至 T_sh(℃)来表示粘结剂的软化温度，应该规定加热温度的下限是T_sh。对 于软化温度来说，使用JIS K7206：1999(塑料-热塑性材料-Vicat软化温 度(VST)的测定)中定义的Vicat软化温度。如果粘结剂的软化温度是 未知的，高于软化温度的熔化温度应该是加热温度的下限。此外，如果由 最低温度T_il来表示粘结剂的着火温度，应该规定加热温度的上限为低于 T_il。注意，热塑性树脂如聚乙烯的着火温度通常为350℃以上，并且因此 热混合温度的上限可以优选为低于350℃。如果由范围T_ml至T_mh来表示粘 结剂的熔化温度，加热温度的上限应该优选为T_ml+70℃，并且加热温度的 下限可以优选为T_mh。在稍后描述的热处理步骤S7中，与以上相同。

对于热混合来说，可以使用具有加热功能如预热和直接加热的混合装 置如捏合机、Labo Plastomill、轮型、球型、刮板型、和辊型。对混合装 置的旋转速度没有特别地限定，只要可以降低混合物的温度差异即可。例 如，混合装置的旋转速度可以为2至200rpm。例如，热混合的持续时间 可以为10至120分钟。

在粉碎步骤S2中，使用粉碎装置将通过热混合获得的冷却并固化为 块状的混合物粉碎为预定平均粒径(例如约20至200μm)。在粉碎前，可 以将添加剂15加入至通过热混合获得的混合物中。粉碎的温度可以优选 为低于粘结剂12的熔化温度，更优选低于粘结剂12的软化温度，并且可 以为室温。

对于粉碎来说，可以使用粉碎装置如混合机、搅拌机、磨机、颚式粉 碎机、回旋粉碎机、圆锥粉碎机、锤式粉碎机、球磨机、辊磨机、高速旋 转磨机、和喷射磨机。例如，粉碎装置的旋转速度可以为50至50000rpm。 例如，粉碎的持续时间可以为1至120分钟。

在混合步骤S3中，使用混合装置将含有在粉碎步骤S2中得到的粉 碎的材料、水(液体分散介质)13、和任选地添加剂16的材料混合。对 于混合来说，可以使用混合装置如混合机、搅拌机、水平圆筒型、V型、 双圆锥型、立方体型、S型、连续V型、球磨机型、摇动型、交叉旋转型、 带型、螺杆型、转子型、捏土机(pug mill)型、行星型、涡轮型、高速 流动型、和旋转盘型。对混合装置的旋转速度没有特别地限定，只要可以 降低混合物的温度差异即可。例如，混合装置的旋转速度可以为15至200 rpm。

注意，上述各种添加剂可以用于添加剂14、15和16。添加剂14、15 和16可以是相同种类的或不同种类的。

在捏合步骤S4中，使用捏合装置将在混合步骤S3中得到的混合物 捏合。“捏合”意指用液体分散介质涂覆分散体(dispersoid)的整个表面的 分散操作。对于捏合来说，可以使用捏合装置如捏合机。

在挤出步骤S5中，使用挤出装置将在捏合步骤S4中得到的捏合的 材料以柱形的形式挤出，并且之后切成预定长度。优选的是，将具有圆形 挤出端口的模具安装至挤出装置的料筒的头部(下游侧端)，以便将材料 挤出为对应于管状碳质材料的横截面形状的管形。由长软材料形成被挤出 为管形的压块(compact)，并且因此压块通常上是弯曲的而不是被维持为 直线形。

对于挤出来说，可以使用挤出装置如单轴挤出机和双轴挤出机。

在成形步骤S6中，将在挤出步骤S5中挤出的具有长的形状的管状 成型体形成为预定形状(例如线形)。在这里，线形意指直线形。对于成 形来说，例如，可以使用通过辊压安装表面上的管状成型体将管状成型体 成形为接近线形的装置、以及通过使管状成型体进入线性槽将管状成型体 成形为接近线形的装置。

在热处理步骤S7中，在粘结剂的软化温度以上对成形的管状成型体 进行热处理。对于热处理来说，可以使用加热装置如烤箱。在热处理后， 当将管状成型体冷却至软化温度时，粘结剂固化并且形成具有长的形状的 管状活性炭10。

图6中所示的制造方法是使用水溶性热塑性粘结剂制造管状活性炭 10的实例。在此实例中，不需要上述步骤S1和S2。注意，省略了步骤 S3至S7的详细解释，因为它们与图5中所示的步骤相同。

在本制造方法的混合步骤S3中，使用混合装置将含有活性炭11、粘 结剂12、水13、和任选地添加剂14的材料混合。之后，进行S4至S6的 步骤，并且之后在热处理步骤S7中，在粘结剂的软化温度以上对管状成 型体进行热处理。在热处理后，当将管状成型体冷却至低于软化温度时， 粘结剂固化并且形成具有长的形状的管状活性炭10。

图7中所示的制造方法是使用当用水洗涤时留下的持久性热塑性粘 结剂(第一粘结剂)和非持久性水溶性粘结剂(第二粘结剂)制造管状活 性炭10的实例。在此实例中，在图6中所示的S3至S7步骤后增加步骤 S8和S9。对于非持久性粘结剂12B来说，可以使用用水洗掉的粘结剂。 用水洗掉的粘结剂可以是有机粘结剂如CMC和PVA，或无机粘结剂如p- 氧化铝。注意，省略了步骤S3至S7的详细解释，因为它们与图5中所示 的步骤相同。

在本制造方法的混合步骤S3中，使用混合装置将含有活性炭11、持 久性粘结剂12A、非持久性粘结剂12B、水13、和任选地添加剂14的材 料混合。之后，进行S4至S6的步骤，并且之后在热处理步骤S7中，在 持久性粘结剂12A的软化温度以上对管状成型体进行热处理。在热处理后， 当将管状成型体冷却至低于软化温度时，持久性粘结剂12A固化并且维持 具有沿着纵向形成的通孔并且具有长的形状的管状成型体的形状。

在水清洗步骤S8中，用水洗涤具有长的形状的管状成型体以移除非 持久性粘结剂12B。在此时，通过保留的持久性粘结剂12A来维持管状成 型体的形状。

在作为最后步骤的干燥步骤S9中，将用水洗涤的管状成型体干燥。 制造的管状活性炭10是包含保留的持久性粘结剂12A、具有沿着纵向LD1 形成的通孔2、具有长的形状、并且使得流体能够在管状活性炭的内外方 向RD1上通过的管状活性炭。

图8(a)至(c)中所示的制造方法是用于由活性炭用原料21制造 未活化的管状碳质材料20和由管状碳质材料20制造管状活性炭19的新 型制造方法的实例。

图8(a)示出了通过使用疏水性热塑性粘结剂制造管状碳质材料20 来制造管状活性炭19的实例。省略的中间步骤S2至S6与图5中所示的 步骤S2至S6相同。

在本制造方法的热混合步骤S1中，在不存在液体分散介质的情况下， 将含有活性炭用原料21、粘结剂22、和任选地添加剂24的材料热混合。 之后，进行粉碎步骤S2、混合步骤S3、捏合步骤S4、挤出步骤S5、和成 形步骤S6，并且之后在热处理步骤S7中，在粘结剂的软化温度以上对管 状成型体进行热处理。在热处理后，当将管状成型体冷却至低于软化温度 时，粘结剂固化并且形成具有长的形状的管状碳质材料20。

在活化步骤S10中，将管状碳质材料20活化以形成管状活性炭19。 活化是用于形成碳质材料的微孔以将碳质材料改变为多孔的反应。活化可 以是在如水蒸气、二氧化碳和空气的存在下进行高温处理的气体活化，通 过如氯化锌、硫酸盐和磷酸进行化学处理的化学活化，或者同时使用化学 品和水蒸气的活化。管状碳质材料20的活化可以是完成碳化后进行活化 的过程。例如，碳化可以是将管状碳质材料在惰性气氛如氮或氩中并且在 600至800℃的温度下碳化的过程。例如，在碳化后的活化可以是将管状 碳质材料在氧化气体如水蒸气或二氧化碳的气氛中、在700至1100℃的温 度下、更优选800至1000℃的温度下活化的过程。尽管碳化因为其增加了 作为活性炭的管状碳质材料的活性而优选进行，但可以省略碳化并且可以 只进行活化。

图8(b)示出了通过使用水溶性热塑性粘结剂制造管状碳质材料20 来制造管状活性炭19的实例。在本制造方法的混合步骤S3中，通过混合 装置将含有活性炭用原料21、粘结剂22、水23和任选地添加剂24的材 料混合。省略的中间步骤S4至S6与图6中所示的步骤S4至S6相同。在 热处理步骤S7中，在粘结剂的软化温度以上对管状成型体进行热处理。 在将管状成型体冷却至低于软化温度后，在活化步骤S10中，将管状碳质 材料20活化以形成管状活性炭19。

图8(c)示出了通过使用持久性热塑性粘结剂(第一粘结剂)和非 持久性水溶性粘结剂(第二粘结剂)制造管状碳质材料20来制造管状活 性炭19的实例。在本制造方法的混合步骤S3中，通过混合装置将含有活 性炭用原料21、持久性粘结剂22A、非持久性粘结剂22B、水23和任选 地添加剂24的材料混合。省略的中间步骤S4至S8与图7中所示的步骤 S4至S8相同。在干燥步骤S9中，将具有长的形状的管状成型体干燥。 在活化步骤S10中，将管状碳质材料20活化以形成管状活性炭19。

(4)各种过滤筒的解释：

为了移除包含在自来水中的各种组分，净水器筒应该具有单独收容中 空纤维膜、活性炭、和其他部件的结构。此外，需要在单独的位置收容中 空纤维膜、活性炭和其他部件的组装工作。注意，这样的问题存在于过滤 筒，包括空气净化器筒而不限于净水器筒。

本发明还旨在提供具有简化结构的新型过滤筒。

图3(a)至(d)示出了过滤筒30A，其是具有长的形状的管状活性 炭的用途实例。在图3(a)中，上半部以横截面示出。在过滤筒30A中， 将通过束扎大量线形的在一端(6)封闭的管状活性炭10(可以使用管状 活性炭19代替，在下文中相同)形成的束扎的管状活性炭50收容在外壳 40的束扎的管状活性炭收容室40a中。外壳40具有近似管形的主体部41、 入口端(入口端口侧的端部)42和出口端(出口端口侧的端部)43。相对 于所述主体部41的轴向AD1，各个端部彼此相反放置。例如，主体部的 管形可以为近似椭圆柱形、或近似多角柱形。在下文中相同。在入口端42， 形成用于过滤前的流体的入口端口42a。在出口端43，形成用于过滤后的 流体的出口端口43a。将图3(b)和(c)中所示的入口端口42a和出口端 口43a根据主体部41的内表面41a的横截面形状形成为围绕中心轴AX1 的圆形。

例如，外壳40可以由合成树脂如热塑性树脂、金属如不锈钢、陶瓷 或活性炭形成。

在形成束扎的管状活性炭50的每个管状活性炭10中，在出口端43 侧形成开口端7，并且在入口端42侧形成封闭端6。通过在对齐封闭端6 并且对齐开口端7的情况下束扎多个管状活性炭10而形成束扎的管状活 性炭50，并且通过灌封材料60将含有开口端7的开口端部52与外壳的出 口端43固定。因此，束扎的管状活性炭50的封闭端部51布置在入口端 口42a侧的流路44上，并且将每个管状活性炭10的孔(2)用作出口端 口43a侧的流路45。换句话说，每个管状活性炭10的外表面4布置在入 口端口侧流路44上，并且每个管状活性炭10的开口端7布置在出口端口 侧流路45上。

注意，对于灌封材料来说，例如，可以使用硬化树脂系粘合剂如氨基 甲酸酯树脂系粘合剂、环氧树脂系粘合剂、硅氧烷树脂系粘合剂、不饱和 聚酯树脂系粘合剂和酚树脂系粘合剂、或热塑性树脂系粘合剂如热熔体。 对于热熔体来说，例如，可以使用聚烯烃系粘合剂如PE、或EVA树脂(乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物)系粘合剂。当然，可以通过使用除灌封材料外的其 他固定方式将开口端部52与外壳的出口端43固定。

例如，过滤筒30A可以如下制造。

首先，通过使用上述制造方法形成大量的具有预定长度的线形的管状 活性炭10。之后，将每个管状活性炭10的一端形成为封闭端6。例如， 通过加热管状活性炭10的尚未封闭的开口端以挤压开口端，可以形成封 闭端6。或者，通过由灌封材料等封闭管状活性炭10的尚未封闭的开口端， 可以形成封闭端6。之后，在分别对齐封闭端6和开口端7的情况下束扎 管状活性炭10，并且之后将束扎的管状活性炭10收容在外壳40中。之后， 将灌封材料60从开口端7侧填充至外壳40的端部(43)，并且之后将灌 封材料60硬化。最后，应该切割外壳40的出口端43使得每个管状活性 炭10的孔(2)是打开的。在形成的过滤筒30A中，将束扎的管状活性炭 50固定在外壳40中。在外壳40中，封闭端6和外表面4布置在入口端口 侧流路44上，并且开口端7布置在出口端口侧流路45上。

接下来，通过参照图2和3，将解释其中安装过滤筒30A的净水器 100的操作和效果。

从入口111流入的自来水的原水从入口端口42a流入外壳40的入口 端口侧流路44。流入水经由每个管状活性炭10从外表面4流至孔(2)， 并且之后从开口端7流出外壳40。流出水从出口112流出净水器100。

在具有长的形状的管状活性炭10上形成在内外方向RD1上通过的 空隙，并且因此，当水在管状活性炭10的内外方向RD1上通过时，可以 获得与中空纤维膜类似的移除包含在自来水中的混浊组分如铁锈的过滤 性能。尤其是，如果包含在管状活性炭中的活性炭10的平均粒径为0.2 至200μm，可以获得优选的过滤性能。此外，管状活性炭不只是碳材料， 并且因此，当水在管状活性炭10的内外方向RD1上通过时，管状活性炭 发挥作为移除包含在自来水中的痕量组分如游离的残留氯和有机物质的 活性炭的功能。因此，在过滤筒30A中，不需要在外壳中的单独的位置收 容中空纤维膜、活性炭、和其他部件。因此，过滤筒的组装工作可以更容 易。

注意，优选的是，每个管状活性炭的封闭端6布置在入口端口侧流 路44上，并且开口端7布置在出口端口侧流路45上，因为可以长时间地 获得过滤能力。然而，每个管状活性炭的封闭端6可以布置在出口端口侧 流路45上，并且开口端7可以布置在入口端口侧流路44上。

图9(a)至(c)示出了过滤筒30B，其是管状活性炭10的另一个 用途实例。在图9(a)中，上半部以横截面示出。省略了过滤筒30B的 束扎的管状活性炭50的详细解释，因为其与过滤筒30A的束扎的管状活 性炭50相同。外壳40具有近似管形的主体部41、入口端42和出口端43。 相对于所述主体部41的轴向AD1，各个入口端彼此相反放置。在入口端 42，入口端口42a沿着主体部41的内表面41a形成，以便包围封闭的中 心部42b。图9(c)示出了多个入口端口42a设置在入口端42上，以形 成围绕中心轴AX1的近似弧形。

在过滤筒30B中，当自来水的原水从入口端口42a流入外壳40的入 口端口侧流路44时，原水分散在管状主体部41的径向方向的外侧。因此， 流入水可以容易地散布至多个管状活性炭10的整个外表面4。尤其是，当 水流强时它是有效的。之后，流入水经由每个管状活性炭10从外表面4 流至孔(2)，并且之后从开口端7流出外壳40。因此，过滤筒30B具有 更好的过滤性能和活性炭的性能。

图10(a)至(c)示出了过滤筒30C，其是管状活性炭的另一个用 途实例。在图10(a)中，上半部以横截面示出。省略了过滤筒30C的束 扎的管状活性炭50的详细解释，因为其与过滤筒30A的束扎的管状活性 炭50相同。外壳40具有在其上设置入口端口42a的近似管形的主体部41、 封闭部42c和出口端43。相对于所述主体部41的轴向AD1，封闭部42c 和出口端43彼此相反放置。在图10(a)中所示的主体部41，形成由沿 着轴向AD1对齐的八个入口端口42a组成的入口端口组41b，并且四个入 口端口组41b围绕中心轴AX1布置。图10(c)示出了将封闭部42c形成 为围绕中心轴AX1的盘形。换句话说，将束扎的管状活性炭收容室40a 的侧表面用作入口端口侧流路44，每个管状活性炭10的外表面4布置在 入口端口侧流路44上，将每个管状活性炭10的孔(2)用作出口端口侧 流路45，并且每个开口端7布置在出口端口侧流路45上。

在过滤筒30C中，自来水的原水从位于外壳的侧表面的入口端口42a 流入至外壳40的入口端口侧流路44。因此，流入水可以容易地散布至多 个管状活性炭10的整个外表面4。之后，流入水经由每个管状活性炭10 从外表面4流至孔(2)，并且之后从开口端7流出外壳40。因此，过滤筒 30C也具有更好的过滤性能和活性炭的性能。

图11(a)至(c)示出了过滤筒30D，其是管状活性炭10的另一个 用途实例。在过滤筒30D中，通过在对齐两端的开口端7的情况下束扎多 个折叠的管状活性炭10形成的束扎的管状活性炭50收容在外壳40中。 省略了外壳40的详细解释，因为其与图3中所示的过滤筒30A的外壳40 相同。

通过灌封材料60将每个管状活性炭10与外壳的出口端43固定，以 使得管状活性炭10的两端成为开口端7，并且被折叠为近似U形的管状 活性炭10的中间部分布置在外壳的入口端42附近。因此，束扎的管状活 性炭50的封闭端部51布置在入口端口侧流路44上，并且将每个管状活 性炭10的通孔2用作出口端口侧流路45。换句话说，管状活性炭10的外 表面4布置在入口端口侧流路44上，并且开口端7布置在出口端口侧流 路45上。

例如，近似U形的管状活性炭可以通过以下步骤制造。

在图5至8中所示的制造方法中，将捏合的材料挤出为近似U形，然 后在挤出步骤S5中切成预定长度，在成形步骤S6中将具有预定长度的管 状成型体形成为近似U形。因此，形成近似U形的管状活性炭。如果在 管状活性炭中包含可塑性变形的粘结剂如热塑性粘结剂，则在束扎时管状 活性炭可以折叠，并且因此可以容易地形成束扎的管状活性炭50。

此外，即使当管状活性炭为近似线形时，如果包含热塑性粘结剂， 通过在热塑性粘结剂的软化温度以上加热管状活性炭，可以容易地以近似 U形折叠管状活性炭。

在图7和图8(c)中所示的制造方法中，在成形步骤S6中将管状成 型体形成为近似线形后非持久性粘结剂保留，并且因此，在以近似U形折 叠管状成型体并且在水清洗步骤S8中洗涤并且之后在干燥步骤S9中将管 状成型体干燥后，最终形成具有近似U形的管状活性炭。

如果形成大量的近似U形的具有预定长度的管状活性炭10，例如， 可以通过以下步骤制造过滤筒30D。

首先，在对齐两端的开口端7的情况下束扎管状活性炭10，并且将束 扎的管状活性炭10收容在外壳40中。之后，将灌封材料60从开口端7 侧填充至外壳40的端部(43)，并且之后将灌封材料60硬化。最后，应 该切割外壳40的出口端43使得每个管状活性炭10的孔(2)是打开的。

在过滤筒30D中，自来水从入口端口42a流入外壳40的入口端口侧 流路44，经由每个管状活性炭10从外表面4流至通孔2，并且之后从开 口端7流出外壳40。

在过滤筒30D中，不需要封闭每个管状活性炭10的一端，并且因此 可以简化结构。

注意，优选的是，束扎的管状活性炭50的封闭端部51布置在入口端 口侧流路44上，并且开口端部52布置在出口端口侧流路45上，因为可 以长时间地获得过滤能力。然而，束扎的管状活性炭50的封闭端部51可 以布置在出口端口侧流路45上，并且开口端部52可以布置在入口端口侧 流路44上。

图12(a)至(d)示出了过滤筒30E，其是管状活性炭10的另一个 用途实例。在图12(a)中，上半部以横截面示出。在过滤筒30E中，通 过束扎多个具有直线形并且在两端开口的管状活性炭10形成的束扎的管 状活性炭50收容在外壳40中。外壳40具有在其上设置入口端口42a的 近似管形的主体部41、第一出口端43A和第二出口端43B。相对于所述 主体部41的轴向AD1，第一出口端43A和第二出口端43B彼此相反放置。 在图12(a)中所示的主体部41，形成由沿着轴向AD1对齐的七个入口 端口42a组成的入口端口组41b，并且四个入口端口组41b围绕中心轴AX1 布置。在出口端43A和43B二者，形成用于被过滤的流体的出口端口43a。

在束扎的管状活性炭50中，在对齐开口端7的情况下束扎多个在两 端具有开口端7的管状活性炭10，并且通过灌封材料60将两个开口端部 52与外壳40的两端(出口端43A和43B)固定。因此，将束扎的管状活 性炭收容室40a的侧表面用作入口端口侧流路44，每个管状活性炭10的 外表面4布置在入口端口侧流路44上，将每个管状活性炭10的通孔2用 作出口端口侧流路45，并且管状活性炭10的两端(开口端7、7)布置在 出口端口侧流路45上。

图12(d)示出了净水器100E，其是过滤筒30E的用途实例。该图 示出了净水器100E，其中除过滤筒30E之外的部分以横截面示出。

从入口111流入的自来水的原水从入口端口42a流入外壳40的入口 端口侧流路44。因此，流入水可以容易地散布至多个管状活性炭10的整 个外表面4。之后，流入水经由每个管状活性炭10从外表面4流至通孔2， 并且之后从位于两侧的开口端7流出外壳40。流出水从位于两侧的出口 112流出净水器100E。

如以上所描述的，过滤筒30E也具有更好的过滤性能和活性炭的性能。

对于其中安装过滤筒的净水器来说，可以考虑多种结构。在图13中 示出了结构的一个实例。

在图13中所示的净水器F中，过滤筒30可拆卸地固定在机壳101中。 通过从布置在内部的上壳102中移除布置在外部的下壳103，过滤筒30 可以从机壳101拆下。在筒外壳40中，形成束扎的管状活性炭收容室40a。 利用灌封材料60，将束扎的管状活性炭50的开口端部52，即含有管状活 性炭10的开口端7的开口端部，与筒外壳40固定在出口端口43a的一部 分。

净水器100F利用束扎的管状活性炭50将经由入水口111流入入口 端口42a的自来水过滤，并且之后使过滤的水从出水口112流出。在从入 水口111到入口端口42a设置的路径上，可以如在图13中所示设置无纺 布105。当然，可以省略无纺布105。

在净水器100F中，不需要在单独的位置收容中空纤维膜、活性炭、 和其他部件。因此，组装工作可以更容易。

图20是显示涉及比较例的净水器600的横截面图。在净水器600中， 中空纤维膜筒630可拆卸地固定在外部外壳601和602中。通过从布置在 内部的外部外壳601移除布置在外部的外部外壳602，中空纤维膜筒630 可以从外部外壳601拆下。在中空纤维膜筒630的外壳640中，形成中空 纤维膜收容室640a以收容束扎的中空纤维膜650。通过在对齐两端的开口 端621的情况下束扎多个中空纤维膜620而形成束扎的中空纤维膜650， 所述中空纤维膜620允许水在内外方向上通过并且以U形折叠。在束扎的 中空纤维膜650中，利用灌封材料660，将含有中空纤维膜的开口端621 的开口端部652与外壳640固定在出口端口的一部分。

净水器600具有近似圆筒形的颗粒状活性炭填充室605、和被颗粒状 活性炭填充室605包围的近似圆柱形的中空纤维膜收容室640a，所述颗粒 状活性炭填充室605由布置在入口侧的无纺布603和布置在出口侧的离子 交换纤维604分隔。净水器600将从入口611流入的自来水过滤，并且使 被过滤的水从出口612流出。换句话说，将无纺布603、颗粒状活性炭、 离子交换纤维604、和束扎的中空纤维膜650用作过滤介质。

无纺布603从流入入口611的自来水中移除大的粉尘。填充在颗粒状 活性炭填充室605中的颗粒状活性炭吸收并移除游离的残留氯、有机物质 等。离子交换纤维604移除金属离子等。收容在中空纤维膜收容室640a 中的束扎的中空纤维膜650移除约0.1μm以上的细微混浊物、铁锈和一般 细菌。

如以上所解释的，为了移除包含在自来水中的各种组分，净水器600 应该具有单独收容中空纤维膜、活性炭、和其他部件的结构。此外，需要 在单独的位置收容中空纤维膜、颗粒状活性炭和其他部件的组装工作。

在图3和9至12中所示的过滤筒中，通过束扎多个管状活性炭10 形成的束扎的管状活性炭50固定在外壳40中，所述管状活性炭10含有 活性炭11、使得流体能够在内外方向RD1上通过。在外壳40中，多个管 状活性炭10的开口端7布置在入口端口42a侧的流路44和出口端口43a 侧的流路45中的一个上，并且多个管状活性炭10的外表面4布置在另一 个上。从入口端口42a流入的流体在多个管状活性炭10的内外方向RD1 上通过，并且之后从出口端口43a流出。

使得流体能够在内外方向RD1上通过的管状活性炭10是除具有如 同中空纤维膜的过滤能力外还具有活性炭的功能的新型管状材料。从入口 端口42a流入的流体在新型管状活性炭10的内外方向RD1上通过，并且 之后从出口端口43a流出。当流体在管状活性炭10的内外方向RD1上通 过时，与中空纤维膜一样将流体过滤，并且管状活性炭10发挥作为活性 炭的功能。因此，例如，不需要在外壳中的单独的位置收容中空纤维膜和 颗粒状活性炭。因此，可以简化过滤筒的组装工作。

过滤筒30可以用于处理流体如水的液体过滤器(例如净水器)、或 处理气体如空气的气体过滤器。如果过滤筒30用于空气净化器，可以获 得移除包含在空气中的悬浮颗粒的过滤功能以及移除包含在空气中的臭 味组分的活性炭的功能。

注意，通过使用两种以上具有不同性质和/或粒径分布的活性炭或添 加剂，所得到的管状活性炭能够以良好的平衡性移除所要移除的每种物质。 例如，因为抑制了活化，具有相对大的粒径的颗粒状酚活性炭具有许多近 似0.7nm的细孔，这有利于吸收三卤代甲烷。另一方面，因为进行了活化 并且表面积大，具有相对小的粒径的基于椰子壳的活性炭和纤维状活性炭 有利于移除残留的氯化物。因此，如果通过使用颗粒状酚活性炭、基于椰 子壳的活性炭、纤维状活性炭和任选地金属处理剂形成颗粒状活性炭，可 以获得通过单独的椰子壳基活性炭、单独的酚活性炭或单独的金属处理剂 不能获得的组合移除能力。

对于本发明的上述技术的优点来说，可以考虑下列几点。

例如，可以规定管状活性炭的横截面积为与中空纤维膜的横截面积几 乎相同，并且因此可以防止堵塞，尽管在使用小粒径的活性炭的过滤筒中 堵塞经常发生。因此，可以缩小过滤筒的尺寸并且可以获得较高的性能。 此外，因为缩小尺寸，放松了对筒外壳的长度和径向方向的限制。因此， 过滤筒的形状不限于近似圆筒形，并且可以增加设计的灵活性。

如果通过束扎管状活性炭形成过滤筒，管状活性炭可以高效率地收容 在外壳的空间中，并且可以分散在密集填充颗粒状活性炭时发生的压力的 集中。因此，可以增加流量并且可以获得高过滤性能。

如果形成含有抗菌剂的管状活性炭，可以抑制当长时间停止供给水 时由微生物产生的气味。

如果通过管状活性炭执行最终处理，可以抑制由树脂部分如膜和膜外 壳发出的树脂气味和味道。

此外，管状活性炭还可以用于移除NOM(天然有机物)，NOM为源 自动物和植物尸体的复杂混合物并且一般存在于水环境中。

(5)管状碳质材料组件的制造方法的解释：

灌封剂用于制造中空纤维膜组件以将通过束扎大量中空纤维膜形成 的束扎的中空纤维膜固定在管状外壳中。例如，可以通过以下方式制造中 空纤维膜组件：将束扎的中空纤维膜插入至管状外壳中，在含有中空纤维 膜的开口的束扎的中空纤维膜的一端将灌封剂注射至管状外壳中，硬化灌 封剂以将中空纤维膜和束扎的中空纤维膜固定至管状外壳，切割由灌封剂 固定的束扎的中空纤维膜的端部以形成每个中空纤维膜的开口。在日本未 审查专利申请公开号2009-125642中描述的制造方法中，将含有灌封剂的 袋安装至管状外壳的端部，并且通过从袋的外部施加力将灌封剂移动至管 状外壳的端部。

然而，为了移除包含在自来水中的各种组分，净水器筒应该具有单 独收容中空纤维膜、活性炭、和其他部件的结构。因此，会制造出具有复 杂结构的净水器筒。本发明还旨在提供新型组件及其制造方法以解决这种 问题。

图14(a)至(e)示出了管状碳质材料组件的制造方法的实例。首 先，将解释制造方法的概要。

首先，如在图14(a)和(b)中的实例中所示，在束扎的管状碳质 材料(50)中，过滤器420布置在含有多个管状碳质材料1的开口(7) 的一端(52)(过滤器布置步骤)。通过束扎多个管状碳质材料1形成束扎 的管状碳质材料(50)，所述多个管状碳质材料1含有活性炭11或活性炭 用原料21、并且使得流体能够在内外方向RD1上通过。管状碳质材料1 中的每一个可以是线形的或近似U形的。管状碳质材料1的开口意指孔(2) 在端部(7)不封闭。在将束扎的管状碳质材料插入至外壳40中时、在插 入前、或在插入后，过滤器420可以布置在束扎的管状碳质材料的端部(52)。

之后，如在图14(c)中的实例中所示，将粉末状灌封材料61从束 扎的管状碳质材料(50)的另一端(51)侧填充至已经插入有束扎的管状 碳质材料(50)的管状外壳40中，并且之后将粉末状灌封材料61移动至 过滤器420侧(移动步骤)。可以通过使用抽吸、图16中所示的压送、重 力下降、图17中所示的离心处理、或其组合来移动灌封材料61。

在移动步骤中，可以将一部分填充的灌封材料61粘附至布置在束扎 的管状碳质材料(50)的另一端(51)的每个管状碳质材料1的开口端(8)。 通过这样做，当将灌封材料61在随后的固定步骤中硬化或固化时，可以 封闭管状碳质材料1的开口端(8)。换句话说，可以简化将布置在束扎的 管状碳质材料的另一端(51)的多个管状碳质材料1的开口封闭的步骤， 并且因此提高管状碳质材料组件的制造效率。

之后，如在图14(d)中的实例中所示，将移动至过滤器420侧的灌 封材料61硬化或固化，以将束扎的管状碳质材料(50)的一端(52)与 管状外壳40固定(固定步骤)。如在图14(d)中的管状碳质材料组件(30A) 中所示，可以保留过滤器420，但是如在图14(e)中的管状碳质材料组件 (30B)中所示，可以切割包括过滤器420的一端(52)侧(切割步骤)。

对过滤器420没有具体限制，只要其在捕获粉末状灌封材料61的同 时可以允许气体通过即可。例如，滤纸、树脂网如热塑性树脂网、金属网 如不锈钢网、多孔陶瓷、纤维过滤材料、或活性炭过滤器可以用于过滤器 420。

对于粉末状的(包括颗粒状的、粉碎的或纤维状的)灌封材料61来 说，可以使用粉末状热塑性树脂系粘合剂如热熔体，例如，可以使用例如 硬化树脂系粘合剂如氨基甲酸酯树脂系粘合剂、环氧树脂系粘合剂、硅氧 烷树脂系粘合剂、不饱和聚酯树脂系粘合剂、或酚树脂系粘合剂、和粉末 状热塑性树脂系粘合剂如热熔体。对于热熔体来说，例如，可以使用聚烯 烃系粘合剂如PE、和EVA树脂(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)系粘合剂，并 且可以将粉末状添加剂如活性炭或活性炭用原料加入至这些粘合剂中。尤 其是，如果在灌封材料61中包含粉末状的活性炭或活性炭用原料，则管 状碳质材料1和灌封材料61非常匹配，并且管状碳质材料1适合在束扎 的管状碳质材料(50)的一端(52)彼此粘附。

对于用作粉末状灌封材料的活性炭用原料来说，可以使用可以用于 活性炭的原料21以形成未活化的管状碳质材料20的材料。对于用作灌封 材料的活性炭来说，可以使用可以用于活性炭11以形成管状活性炭10的 材料。如果可以测量活性炭和活性炭用原料的平均粒径，当规定平均粒径 为0.2至200μm(更优选1至150μm并且还更优选2至130μm)时，则 管状碳质材料1和灌封材料61非常匹配，并且管状碳质材料1更适合彼 此粘附。

活性炭和活性炭用原料可以是单独一种或两种以上的组合。

此外，用于粉末状灌封材料的活性炭或活性炭用原料可以含有1重 量％以上、更优选5重量％以上、还更优选10重量％以上的粒径等于或大 于管状碳质材料1的平均内径d的颗粒。在这种情况下，在图14(c)的 实例中所示的移动步骤中，位于束扎的管状碳质材料(50)的另一端(51) 的多个管状碳质材料1的开口，可以容易地被粒径为等于或大于平均内径 d的活性炭或活性炭用原料封闭。

当粉末状灌封材料61含有活性炭或活性炭用原料和粉末状粘结剂 (上述粘合剂)时，粘结剂相对于100重量份的活性炭或活性炭用原料的 混合量可以为，例如，2至700重量份，更优选3至500重量份。如果粘 结剂的混合量在上述范围内，则管状碳质材料彼此粘附，并且具有优选的 粘合强度。

注意，粘结剂可以是单独一种或两种以上的组合。粉末状灌封材料61 的成分可以仅为活性炭或活性炭用原料与粘结剂的组合，但是可以将约 0.1至60重量份的添加剂加入至100重量份的活性炭或活性炭用原料。

图14(a)中所示的模具(jig)400具有将过滤器420和外壳40定位的 定位结构411、具有抽吸端口412a的安装台410、抽吸路径412、抽吸泵 413、阀414、压力计415、和具有灌封材料供给端口417的封闭部416。 当位于抽吸路径412上的阀414打开时，抽吸泵413将外壳40中的空气 从过滤器420吸至束扎的管状碳质材料(50)的相反侧。压力计415测量 抽吸路径412中空气的压力。

接下来，举例说明根据图15(a)的步骤S21至S29通过将束扎的管 状活性炭50收容在外壳40中制造过滤筒30A的方法的实例，所述束扎的 管状活性炭50通过束扎多个管状活性炭10形成，所述管状活性炭10具 有两个开口端(6、7)并且具有线形。在这里，步骤S21至S24对应于过 滤器布置步骤，步骤S25至S28对应于移动步骤，并且步骤S29对应于固 定步骤。

在步骤S21中，封闭每个管状活性炭10的另一端(6)，即邻接过滤 器420的一端(7)的相反侧。例如，通过加热管状活性炭10的尚未封闭 的开口端以挤压开口端，可以形成封闭端6。此外，通过使用灌封材料等 封闭管状活性炭10的尚未封闭的开口端，也可以形成封闭端6。

在步骤S22中，将过滤器420安装在模具400的安装台410上。在 图14(a)中所示的模具400中，通过定位结构411将具有近似圆形的过 滤器420定位。在步骤S23中，将外壳40安装在模具的安装台410上。 在图14(b)中所示的模具400中，通过定位结构411将具有近似圆形的 外壳40定位。过滤器420的外径可以小于外壳40的内径，以使得过滤器 420进入外壳40中。此外，可以事先将束扎的管状活性炭50收容在外壳 40中，并且之后可以将外壳40安装在安装台410上。在步骤S24中，将 通过束扎多个管状活性炭10形成的束扎的管状活性炭50从另一端(42) (即邻接过滤器420的一端(43)的相反侧)插入至外壳40中。因此， 将过滤器420布置在束扎的管状活性炭50的一端(52)。

在步骤S25中，通过封闭部416将外壳40的另一端(42)封闭。在 步骤S26中，打开阀414以使抽吸泵413开始从抽吸端口412a抽吸空气。 在步骤S27中，如在图14(c)的实例中所示，将预定量的粉末状灌封材 料61从灌封材料供给端口417填充至外壳40中。灌封材料61可以通过 定量供给粉末的机器供给，或者手动供给。将外壳40中的空气从抽吸端 口412a抽吸，并且因此将填充至外壳40中的灌封材料61从束扎的管状 活性炭50的另一端(51)侧移动至过滤器420侧。通过过滤器420使移 动的灌封材料61停止移动，但是灌封材料61几乎不阻塞每个管状活性炭 10的开口端(7)。当由压力计415测量的抽吸路径412的压力P1为预定 压力Plt以下时，关闭阀414以停止从抽吸端口412a抽吸空气(步骤S28)。 例如，预定压力Plt可以为约0.01至0.05MPa的绝对压力。在外壳40中， 从灌封材料供给端口417供给空气并且释放负压。

在热处理步骤S29中，封闭部416从外壳40的另一端(42)拆下， 并且之后将包含束扎的管状活性炭50和灌封材料61的外壳40进行热处 理。在步骤S29中，可以将外壳40在置于已拆下抽吸路径412的安装台 410上的同时从安装台410运送至加热装置。如果过滤器420和灌封材料 61被紧密安装，则可以在将外壳40从安装台410拆下后运送外壳40。通 过步骤S29中的热处理，将移动至过滤器420侧的灌封材料61硬化或固 化。因此，通过灌封材料60将束扎的管状活性炭50的一端(52)与外壳 40的出口端43固定，以形成如在图14(d)中所示的过滤筒30A。过滤 筒30A是这样的新型管状碳质材料组件，其中通过束扎多个管状活性炭 10形成的新型束扎的管状活性炭50收容在外壳40中，所述管状活性炭 10含有活性炭并且使得流体能够在内外方向上通过。如果灌封材料61含 有活性炭，则过滤筒30A是这样的新型管状碳质材料组件，其中通过含有 活性炭的灌封材料将束扎的管状活性炭50的一端(52)与外壳40固定。

当包含在灌封材料61中的粉末状粘结剂为热塑性时，应该在粘结剂 的软化温度以上完成热处理。对于这种外壳来说，热处理的温度条件可以 是与上述图5至8的热混合步骤S1相同的条件。当粉末状粘结剂为热塑 性时，例如，热处理温度可以为约60至200℃。对于热处理来说，可以使 用加热装置如烤箱。

如以上所解释的，通过将移动至过滤器420侧的灌封材料61硬化或 固化以将束扎的管状活性炭50的一端(52)与管状外壳40固定，形成过 滤筒30A。因此，本制造方法是其中束扎的管状活性炭收容在外壳中的管 状碳质材料组件的新型制造方法。

当如在图14(e)中所示制造从其中移除过滤器420的过滤筒30B 时，应该切割与束扎的管状活性炭的一端(52)固定的端部(43)，以移 除过滤器420(切割步骤S30)。

当使用填充至外壳40的粉末状灌封材料61将每个管状活性炭10的 另一端(6)封闭时，通过将步骤S27中填充的一部分灌封材料61与每个 管状活性炭的另一端(6)粘附，可以省略步骤S21。灌封材料61可以含 有1重量％以上、更优选5重量％以上、还更优选10重量％以上的粒径等 于或大于管状碳质材料的平均内径d的颗粒。在热处理步骤S29中，通过 热处理将移动至过滤器420侧的灌封材料61和与每个管状活性炭的另一 端(6)粘附的灌封材料61硬化或固化，以封闭每个管状活性炭的另一端 (6)。因此，提高了过滤筒的制造效率。

当制造其中如在图11(a)至(c)中所示将通过在对齐两端的开口 端9的情况下束扎多个折叠的管状活性炭10而形成的束扎的管状活性炭 50收容在外壳40中的过滤筒30D时，在步骤S22和S23中首先将过滤器 420和外壳40安装在安装台410上。在步骤S24中，将通过束扎近似U 形的管状活性炭10形成的束扎的管状活性炭50在每个管状活性炭10的 两侧面向外壳40的情况下插入外壳40中。因此，将过滤器420布置在束 扎的管状活性炭的一端(52)，所述束扎的管状活性炭在一端(52)含有 管状活性炭10的开口端。在随后的步骤S25至S28的过程中，将填充至 外壳40中的粉末状灌封材料61从束扎的管状活性炭50的另一端(51) 移动至过滤器420侧。之后，在热处理过程S29中，对包含束扎的管状碳 质材料(50)和灌封材料61的外壳40进行热处理，并且如果需要，之后 可以进行切割步骤S30的过程。在形成的过滤筒30D中，束扎的管状活性 炭50的一端(52)布置在出口端口侧流路45上，并且束扎的管状活性炭 50的另一端(51)布置在入口端口侧流路44上。

当制造其中收容通过束扎多个具有线形的未活化的管状碳质材料20 形成的束扎的管状碳质材料的管状碳质材料组件时，在步骤S21中，封闭 每个管状碳质材料20的另一端(6)，即邻接过滤器420的一端(7)的相 反侧。在步骤S22和S23中，将过滤器420和外壳40安装在模具400的 安装台410上。在步骤S24中，将束扎的管状碳质材料(50)插入至外壳 40中。在步骤S25中，通过封闭部416将外壳40的另一端(42)封闭。 在步骤S26中，开始从抽吸端口412a抽吸空气。在步骤S27中，将预定 量的粉末状灌封材料61填充至外壳40中。在步骤S28中，当由抽吸路径 412测量的压力P1变为预定压力Plt以下时，停止从抽吸端口412a抽吸 空气。在热处理过程S29中，对包含束扎的管状碳质材料(50)和灌封材 料61的外壳40进行热处理。因此，形成管状碳质材料组件，其中通过灌 封材料60将束扎的管状碳质材料(50)的一端(52)与外壳的出口端43 固定。

为了由其中保留过滤器420的管状碳质材料组件或从其中移除过滤 器420的管状碳质材料组件形成过滤筒，应该在活化步骤S31中将管状碳 质材料组件中的束扎的管状碳质材料活化。在这种情况下，活化的条件可 以与上述图8中所示的活化步骤S10的活化相同。例如，如果将束扎的管 状碳质材料在惰性气氛中在600至800℃的温度下碳化并且之后在700至 1100℃的温度下活化，则形成其中将束扎的管状活性炭收容在外壳中的过 滤筒。

即使不将灌封材料供给端口417设置在模具400的封闭部416上， 也可以例如通过图15(b)中所示的制造方法来制造管状碳质材料组件。 在这种制造方法中，在通过使用步骤S21至S24将束扎的管状碳质材料(50) 插入外壳40中之后，在不封闭外壳40的另一端(42)的状态下将粉末状 灌封材料61填充至外壳40中(步骤S32)。在步骤S32中，可以手动将 预定量的灌封材料61填充至外壳40中。之后，在步骤S25中，通过封闭 部416将外壳40的另一端(42)封闭。在步骤S26中，开始从抽吸端口 412a抽吸空气。在步骤S28中，当由抽吸路径412测量的压力P1变为预 定压力Plt以下时，停止从抽吸端口412a抽吸空气。之后，在热处理过程 S29中，对包含束扎的管状碳质材料(50)和灌封材料61的外壳40进行 热处理，并且如果需要，之后可以进行步骤S30和S31的过程。

通过使用以上步骤，形成管状碳质材料组件，其中通过灌封材料60 将束扎的管状碳质材料的一端(52)与外壳的出口端43固定。

压送可以用于将粉末状灌封材料从束扎的管状碳质材料的另一端侧 移动至过滤器侧。

图16(a)中所示的模具401具有将过滤器420和外壳40定位的定位 结构431、具有通风孔432的安装台430、具有灌封材料供给端口437a的 封闭部436、供给路径437、灌封材料泵送机构433、阀434、和压力计435。 当打开位于供给路径437的阀434时，灌封材料泵送机构433将粉末状灌 封材料61从灌封材料供给端口437a经由供给路径437排出。压力计435 测量供给路径437中空气的压力。

例如，可以通过图15(c)中所示的流程制造使用模具401的过滤筒。 换句话说，在通过步骤S21至S25由封闭部436封闭外壳40的另一端(42) 后，将阀434临时打开，并且通过灌封材料泵送机构433将预定量的粉末 状灌封材料61从灌封材料供给端口437a压送(步骤S33)。当由压力计 435测量的供给路径437的压力P2变为预定压力P2t以上时，可以停止预 定量的灌封材料61的压送。将外壳40中的空气从通风孔432排出，并且 因此将插入外壳40中的灌封材料61从束扎的管状碳质材料(50)的另一 端(51)移动至过滤器420侧。通过过滤器420使移动的灌封材料61停 止移动，但是灌封材料61几乎不阻塞每个管状碳质材料1的开口端(7)。 之后，在热处理过程S29中，对包含束扎的管状碳质材料(50)和灌封材 料61的外壳40进行热处理，并且如果需要，之后可以进行步骤S30和 S31的过程。

通过使用以上步骤，形成管状碳质材料组件，其中通过灌封材料60 将束扎的管状碳质材料的一端(52)与外壳的出口端43固定。

当然，通过结合上述压送和抽吸，可以将粉末状灌封材料从束扎的管 状碳质材料的另一端侧移动至过滤器侧。

此外，重力可以用于将粉末状灌封材料从束扎的管状碳质材料的另 一端侧移动至过滤器侧。在图15(d)中所示的制造方法中，在通过使用 步骤S21至S24将束扎的管状碳质材料(50)插入外壳40中之后，将粉 末状灌封材料61填充至外壳40中(步骤S32)。在步骤S32中，可以手 动将预定量的灌封材料61填充至外壳40中。为了加速填充至外壳40中 以从束扎的管状碳质材料的另一端(51)移动至过滤器420侧的灌封材料 61的移动，可以使外壳40振动。之后，在热处理过程S29中，对包含束 扎的管状碳质材料(50)和灌封材料61的外壳40进行热处理，并且如果 需要，之后可以进行步骤S30和S31的过程。

通过使用以上步骤，同样形成管状碳质材料组件，其中通过灌封材料 60将束扎的管状碳质材料的一端(52)与外壳的出口端43固定。

此外，可以通过施加大于重力的力将粉末状灌封材料移动。图17(a) 和(b)中所示的离心灌封装置402具有将过滤器420和外壳40定位的定 位结构451、具有通风孔452的安装部450、具有灌封材料供给端口457a 的封闭部456、供给路径457、转子441、电动机442、和灌封材料泵送机 构453。多个安装部450安装至转子441，并且转子441可围绕垂直轴旋 转。电动机442驱动以使转子441旋转，并且向安装至每个安装部的外壳 40施加离心力F1。灌封材料泵送机构453将粉末状灌封材料61从灌封材 料供给端口437a经由径向布置的供给路径457排出。

施加至包含束扎的管状碳质材料(50)和灌封材料61的外壳40的 离心力F1可以为，例如，重力的2至100倍，更优选重力的3至90倍， 并且更优选重力的4至80倍。在加工期间可以更改离心力F1。为了增加 离心力F1，应该增加转子441的转速或者应该增加旋转的半径。为了降低 离心力F1，应该降低转子441的转速或者应该减少旋转的半径。

接下来，举例说明根据图18(a)中所示的步骤制造管状碳质材料组 件的方法的实例。在这里，步骤S41至S44对应于过滤器布置步骤，步骤 S45至S48对应于移动步骤，步骤S49对应于固定步骤，步骤S50对应于 切割步骤，并且步骤S51对应于活化步骤。

如果需要，在步骤S41中，封闭管状碳质材料1(即管状活性炭10 或未活化的管状碳质材料20中的每一个)的另一端(6)，即邻接过滤器 420的一端(7)的相反侧。在步骤S42和S43中，将过滤器420和外壳 40安装在每个安装部450上。在步骤S44中，将通过束扎多个管状碳质材 料1形成的束扎的管状碳质材料(50)从每个管状活性炭(50)的另一端 (42)(即邻接过滤器420的一端(43)的相反侧)插入至外壳40中。

在步骤S45中，通过封闭部456将外壳40的另一端(42)封闭。在 步骤S46中，使转子441开始旋转。在步骤S47中，将预定量的粉末状灌 封材料61从灌封材料供给端口457a填充至外壳40中。应该确定转子441 的转速以使得向外壳40施加指定的离心力F1。通过离心力F1，将填充至 外壳40的灌封材料61从束扎的管状碳质材料(50)的另一端(51)移动 至过滤器420侧。通过过滤器420使移动的灌封材料61停止移动，但是 灌封材料61几乎不阻塞每个管状碳质材料1的开口端(7)。在转子441 以指定转速旋转预定的时间段后，使转子441停止旋转(步骤S48)。

之后，在热处理过程S49中，对包含束扎的管状碳质材料(50)和 灌封材料61的外壳40进行热处理。如果将管状活性炭10用作管状碳质 材料1，则形成图14(d)中所示的过滤筒30A。如果需要，在切割步骤 S50中，切割固定至束扎的管状碳质材料的一端(52)的外壳40的另一端 (43)以移除过滤器420。如果将管状活性炭10用作管状碳质材料1，则 形成图14(e)中所示的过滤筒30B。如果将未活化的管状碳质材料20用 作管状碳质材料1，在活化步骤851中，应该将管状碳质材料组件的束扎 的管状碳质材料活化。

通过使用以上步骤，形成过滤筒，其中束扎的管状活性炭的一端(52) 与外壳的出口端43固定。

即使如在图17(c)中所示不将灌封材料供给端口设置在离心灌封装 置403的封闭部456上，也可以例如通过图18(b)中所示的制造方法来 制造管状碳质材料组件。在这种制造方法中，在通过使用步骤S41至S44 将束扎的管状碳质材料(50)插入外壳40中之后，在不封闭外壳40的另 一端(42)的状态下将粉末状灌封材料61填充至外壳40中(步骤S52)。 之后，在步骤S45中通过封闭部456将外壳40的另一端(42)封闭，在 步骤S46中使转子441开始旋转，并且在使转子441以指定转速旋转预定 的时间段后，在步骤S48中使转子441停止旋转。之后，在热处理过程 S49中，对包含束扎的管状碳质材料(50)和灌封材料61的外壳40进行 热处理，并且如果需要，之后可以进行步骤S50和S51的过程。

通过使用以上步骤，同样形成管状碳质材料组件，其中通过灌封材料 60将束扎的管状碳质材料的一端(52)与外壳的出口端43固定。

当然，通过将上述离心处理与抽吸和压送中的至少一个结合，可以 将粉末状灌封材料从束扎的管状碳质材料的另一端侧移动至过滤器侧。

(6)实施例：

下面，尽管将通过示出实施例具体地解释本发明，但是本发明不限于 以下实例。

[实施例]

在以下实施例中，“活性炭”是基于椰子壳的活性炭GW48/100，其由 Kuraray Chemical Co.，LTD制造，通过由Fritsch GmbH制造的行星型球磨 机P-5粉碎为8μm或20μm的平均粒径。“第一粘结剂”是聚烯烃系水性 分散液，其由三井化学株式会社制造，产品名称：CHEMIPEARL S1。“第 二粘结剂”是CMC，其由AS ONE Corporation.制造。对于搅拌机来说，使 用由INOUE MFG.，INC.制造的PLM-15。对于挤出装置来说，使用真空捏 合挤出机。对于用于测量流量和用于制造过滤组件的热熔体来说，使用由 MORESCO Corporation制造的热熔体，产品名称：MORESCOMELT  ME-125。

[实施例1]

将100重量份的平均粒径为8μm的活性炭、20重量份的第一粘结剂、 7重量份的第二粘结剂、和98重量份的水加入搅拌机中，并且在室温下以 500rpm混合10分钟。将混合物加入挤出装置中，捏合并挤出为100mm 的长度。将挤出的物体形成为线形，在120℃热处理2小时，然后将第一 粘结剂固化，并且之后用流水将挤出的物体洗涤4小时以移除第二粘结剂。 获得的管状碳质材料的样品具有0.85mm的平均外径、0.12mm的平均内 径、98.9mm的长度，和0.05g的重量，作为多个管状碳质材料的平均值。

[实施例2]

将100重量份的平均粒径为20μm的活性炭、15重量份的第一粘结剂、 5重量份的第二粘结剂、和80重量份的水加入搅拌机中，并且在室温下以 500rpm混合10分钟。将混合物加入挤出装置中，捏合并挤出为100mm 的长度。

将挤出的物体形成为线形，在120℃热处理2小时，然后将第一粘结 剂固化，并且之后用流水将挤出的物体洗涤4小时以移除第二粘结剂。获 得的管状碳质材料的样品具有1.0mm的平均外径、0.3mm的平均内径、 99.2mm的长度，和0.07g的重量，作为多个管状碳质材料的平均值。

[比较例1]

作为中空纤维膜的样品，使用由NOK CORPORATION制造的由聚砜 制成的中空纤维膜，其平均外径为0.4mm，平均内径为0.3mm，被切成 100mm的长度。

[流量的测量]

通过热熔体在一端封闭实施例1、2和比较例1的管状样品，并且测 量当向外表面施加100kPa的动水压时从管状样品的内表面流出的水的流 量。

[制造过滤筒的样品]

通过以下方式制造过滤筒的样品：束扎500个每种实施例1、2和比 较例1的管状样品，通过热熔体将一端封闭，将束扎的管状样品填充在内 径为80mm的柱中，通过热熔体固定管状样品而使管状样品的另一端(即 开口端)不封闭。

[过滤能力的测量]

根据JIS S3201“家用净水器的测试方法”，使用0.1mg高岭土/ml的标 准混浊度溶液将原水的混浊度调节为2.0，并且在使原水以2L/min在10 分钟内通过过滤筒的样品后，测量被过滤的水的混浊度。

[吸附性能的评价]

根据JIS S3201“家用净水器的测试方法”，在使游离的残留氯浓度为 2.0mg/L的水溶液以2L/min在10分钟内通过过滤筒的样品后，测量游离 的残留氯浓度。

[评价结果]

在表1中示出了评价结果。

[表1]

如在表1中所示，实施例1和2的管状活性炭的样品使得流体能够在 内外方向上通过。

此外，含有实施例1和2的管状碳质材料的过滤筒的样品具有与中空 纤维膜类似的过滤性能。

此外，含有管状碳质材料1和2的过滤筒的样品具有活性炭的吸附性 能。

因此，除了过滤性能之外，管状碳质材料组件、过滤筒、净水器、和 水龙头(全部含有本发明的管状碳质材料)被确认还具有活性炭的功能。

(7)具体例：

接下来，尽管将通过示出具体例解释本发明，但是本发明不限于以下 实例。

[具体例]

在以下具体例中，所要使用的“第一粘结剂”、“第二粘结剂”、“搅拌机”、 “挤出装置”、和“热熔体”与以上实施例相同，并且椰子壳用于“活性炭用原 料”。

[具体例1]

将100重量份的平均粒径为8μm的活性炭用原料、20重量份的第一 粘结剂、7重量份的第二粘结剂、和98重量份的水加入搅拌机中，并且在 室温下以500rpm混合10分钟。将混合物加入挤出装置中，捏合并挤出 为作为目标值的0.85mm的平均外径、0.12mm的平均内径、和100mm 的长度。将挤出的物体形成为线形，在120℃热处理2小时，然后将第一 粘结剂固化，并且之后用流水将挤出的物体洗涤4小时以移除第二粘结剂。 将得到的管状碳质材料的样品在氮气的气氛中在700℃的温度碳化10分 钟，并且之后在水蒸气的气氛中在900℃的温度活化15分钟以获得管状活 性炭的样品。

[具体例2]

将100重量份的平均粒径为20μm的活性炭用原料、15重量份的第一 粘结剂、5重量份的第二粘结剂、和80重量份的水加入搅拌机中，并且在 室温下以500rpm混合10分钟。将混合物加入挤出装置中，捏合并挤出 为作为目标值的1.0mm的平均外径、0.3mm的平均内径、和100mm的 长度。将挤出的物体形成为线形，在120℃热处理2小时，然后将第一粘 结剂固化，并且之后用流水将挤出的物体洗涤4小时以移除第二粘结剂。 将得到的管状碳质材料的样品在氮气的气氛中在700℃的温度碳化10分 钟，并且之后在水蒸气的气氛中在900℃的温度活化10分钟以获得管状活 性炭的样品。

[流量]

通过热熔体在一端封闭具体例1和2的管状活性炭的样品，并且测量 当向外表面施加100kPa的动水压时从管状活性炭的内表面流出的水的流 量。流量据认为是0.5至70mL/分钟·100mm。

[制造过滤筒的样品]

通过以下方式制造过滤筒的样品：束扎500个每种具体例1和2的管 状活性炭的样品，通过热熔体将一端封闭，将管状活性炭的束扎的样品填 充在内径为80mm的柱中，通过热熔体固定管状活性炭的样品而使管状活 性炭的样品的另一端(即开口端)不封闭。

[过滤能力]

根据JIS S3201“家用净水器的测试方法”，使用0.1mg高岭土/ml的标 准混浊度溶液将原水的混浊度调节为2.0，并且在使原水以2L/min在10 分钟内通过过滤筒的样品后，测量被过滤的水的混浊度。混浊度据认为低 于2.0。

[吸附性能]

根据JIS S3201“家用净水器的测试方法”，在使游离的残留氯浓度为 2.0mg/L的水溶液以2L/min在10分钟内通过过滤筒的样品后，测量游离 的残留氯浓度。游离的残留氯浓度据认为低于2.0mg/L。

根据以上，除了过滤性能之外，通过活化使用活性炭用原料的管状 碳质材料形成的管状活性炭也被认为还具有活性炭的功能。

(8)总结：

如以上所解释的，例如，具有多个实施方案的本发明可以提供新型管 状材料的技术。当然，例如，仅包括独立权利要求而不具有从属权利要求 的组成部分的技术可以具有上述基本的功能和效果。例如，在使用管状碳 质材料的本发明中，包含在管状碳质材料中的活性炭或活性炭用原料的平 均粒径不限于0.2至200μm，并且管状碳质材料不限于包含粘结剂的管状 碳质材料。

此外，通过将在上述实施方案和变化实例中公开的特征彼此替换或者 改变它们的组合，也可以实现本发明，并且通过将常规特征以及在上述实 施方案和变化实例中公开的特征彼此替换或者改变它们的组合，也可以实 现本发明。本发明包括这些特征。

[附图标记说明]

1：管状碳质材料；2：通孔；3：内表面；4：外表面；5：间隙；6： 封闭端；7：开口端；10，19：管状活性炭；11：活性炭；12，22：粘结剂； 20：未活化的管状碳质材料；21：活性炭用原料；30，30A至30E：过滤筒 (管状碳质材料组件)；40：外壳；40a：束扎的管状活性炭收容室；41： 主体部；41a：内表面；42：入口端(入口端口侧的端部)；42a：入口端 口；42b：中心部；42c：封闭部；43：出口端(出口端口侧的端部)；43a： 出口端口；44：入口端口侧流路；45：出口端口侧流路；46：连接至入水 口的流路；47：连接至出水口的流路；50：束扎的管状活性炭(束扎的管 状碳质材料)；51：封闭端部；52：开口端部；60：灌封材料；61：粉末 状灌封材料；100，100E，100F：净水器；101：机壳；102：上壳；103：下 壳；111：入口；112：出口；120：从入水口到入口端口设置的路径；200： 系统厨房；201：台面；210：水槽；300：水龙头；301：排水头；302： 排水管；303：排水端口；400，401：模具；402，403：离心灌封装置；410， 430：安装台；412：抽吸路径；416，436，456：封闭部；420：过滤器；432， 452：通风孔；437，457：供给路径；441：转子；450：安装部；LD1：纵 向；RD1：内外方向；AD1：轴向。