JP2003001019A - 造水装置用中継装置および造水システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離膜（逆浸透膜）の目詰まりを防止し、簡
易フィルタの交換作業頻度を大幅に低減し、しかもｐＨ
値が必要以上に低くなってしまうことを防止する。 【解決手段】 原水吸入ポンプ１１と、原水吸入ポンプ
１１よりも下流側において互いに並列に接続される第１
段フィルタ１４ａ、１４ｂと、第１段フィルタ１４ａ、
１４ｂに対する原水の供給方向を制御する第１段供給方
向制御部１５と、第１段フィルタ１４ａ、１４ｂよりも
下流側において互いに並列に接続される第２段フィルタ
１６ａ、１６ｂと、第２段フィルタ１６ａ、１６ｂに対
する原水の供給方向を制御する第２段供給方向制御部１
７と、第２段フィルタ１６ａ、１６ｂよりも下流側に配
置されてｐＨ値を増加させ、中間水槽１９に供給するｐ
Ｈ値調整部１８とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は造水装置用中継装
置および造水システムに関し、さらに詳細にいえば、原
水から飲料水や生活用水を造水する造水装置に対して原
水を処理して供給するための中継装置、およびこのよう
な中継装置および造水装置を含む造水システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、災害非常時、野外活動時など
に原水から飲料水、生活用水を造水する造水装置が提案
されている（特開平１１−９０４２９号公報、特開平１
１−３００３３５号公報参照）。

【０００３】この造水装置では、原水をポンプにより吸
入し、吸入した原水をフィルタに供給して不純物などを
除去し、その後に分離膜モジュールユニット（逆浸透膜
モジュールユニット）に供給することにより、飲料水、
生活用水を造水することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の造水装置におい
ては、不純物（主として固形物質からなる微粒子など）
を除去するために糸巻きカートリッジフィルタなどの簡
易フィルタを用いているので、原水中に含まれる不純物
の量が多い場合には、不純物などを十分には除去するこ
とができず、この結果、分離膜（逆浸透膜）が目詰まり
を起こしやすくなってしまう。

【０００５】また、原水中に含まれる不純物の量が多い
場合には、簡易フィルタ自体が目詰まりしやすく、この
結果、簡易フィルタの交換作業を頻繁に行わなければな
らない。

【０００６】さらに、海水を原水として使用する場合に
は、炭酸イオンが逆浸透膜によって除去されてしまうの
で、最終生成水のｐＨ値が低くなりすぎてしまい、飲料
水基準よりも低くなるので、飲料水として使用すること
ができなくなってしまう。

【０００７】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、分離膜（逆浸透膜）の目詰まりを防止し、
簡易フィルタの交換作業頻度を大幅に低減し、しかもｐ
Ｈ値が必要以上に低くなってしまうことを防止できる造
水装置用中継装置、および造水システムを提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の造水装置用中
継装置は、原水を吸入するための原水吸入手段と、原水
吸入手段により吸入された原水から不純物を除去して造
水装置に供給するフィルタ手段と、フィルタ手段の目詰
まりを解消させるべくフィルタ手段に対する給水方向を
設定する逆洗浄手段とを含むものである。

【０００９】請求項２の造水装置用中継装置は、フィル
タ手段から流出する水のｐＨ値を増加させるｐＨ値調整
手段をさらに含むものである。

【００１０】請求項３の造水システムは、請求項１また
は請求項２に記載の中継装置と、少なくとも分離膜モジ
ュールユニットを有する造水装置とを含むものである。

【００１１】

【作用】請求項１の造水装置用中継装置であれば、造水
装置に対して、原水を処理して供給するに当たって、原
水吸入手段によって原水を吸入し、フィルタ手段によっ
て、この原水から不純物を除去して造水装置に供給する
ことができる。したがって、造水装置におけるフィルタ
の目詰まり、分離膜（逆浸透膜）の目詰まりを防止し、
もしくは大幅に抑制することができる。

【００１２】そして、原水を処理して造水装置に供給す
る処理を行うことにより、フィルタ手段の目詰まりが生
じるが、この場合には、逆洗浄手段によって、フィルタ
手段の目詰まりを解消させるべくフィルタ手段に対する
給水方向を設定することができ、フィルタ手段の目詰ま
りを解消させるので、フィルタ手段の交換が不要にな
る。

【００１３】請求項２の造水装置用中継装置であれば、
フィルタ手段から流出する水のｐＨ値を増加させるｐＨ
値調整手段をさらに含むのであるから、造水装置の生産
水のｐＨ値が低下しすぎるという不都合の発生を防止す
ることができるほか、請求項１と同様の作用を達成する
ことができる。

【００１４】請求項３の造水システムであれば、請求項
１または請求項２に記載の中継装置によって原水に対し
て処理を施し、この水を、少なくとも分離膜モジュール
ユニットを有する造水装置に供給して生産水を吐出する
ことができる。

【００１５】したがって、造水装置におけるフィルタの
目詰まり、分離膜（逆浸透膜）の目詰まりを防止し、も
しくは大幅に抑制することができるとともに、中継装置
におけるフィルタ手段の交換を不要にすることができ
る。そして、中継装置がｐＨ調整手段を有する場合に
は、造水装置の生産水のｐＨ値が低下しすぎるという不
都合の発生を防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の造水装置用中継装置および造水システムの実施の
態様を詳細に説明する。

【００１７】図１はこの発明の造水装置用中継装置の一
実施態様を示す概略図である。なお、図１には、小型造
水機２および中間水槽１９をも示している。

【００１８】この造水装置用中継装置１は、エンジン、
電動機などにより駆動される原水吸入ポンプ１１と、大
きな異物を排除した状態で原水を吸入させるためのスト
レーナー１２と、原水吸入ポンプ１１の下流側における
圧力を検出して動作する圧力スイッチ１３と、圧力スイ
ッチ１３よりも下流側において互いに並列に接続される
第１段フィルタ１４ａ、１４ｂと、第１段フィルタ１４
ａ、１４ｂに対する原水の供給方向を制御する第１段供
給方向制御部１５と、第１段フィルタ１４ａ、１４ｂよ
りも下流側において互いに並列に接続される第２段フィ
ルタ１６ａ、１６ｂと、第２段フィルタ１６ａ、１６ｂ
に対する原水の供給方向を制御する第２段供給方向制御
部１７と、第２段フィルタ１６ａ、１６ｂよりも下流側
に配置されてｐＨ値を増加させ、中間水槽１９に供給す
るｐＨ値調整部１８とを有している。

【００１９】前記第１段フィルタ１４ａ、１４ｂとして
は、例えば、７５μｍよりも大きい不純物を効果的に除
去でき、かつ捕捉した不純物を容易に洗浄除去できる金
属メッシュフィルタが例示できる。

【００２０】前記第２段フィルタ１６ａ、１６ｂとして
は、例えば、５μｍよりも大きい不純物を効果的に除去
できるろ布フィルタが例示できる。ろ布フィルタは、中
でも、プリーツ加工したろ布を筒状に設けることが、フ
ィルタ面積の増加と省スペース化とをバランスよく満足
することができ、かつ逆洗にも支障をきたせないので好
ましい。

【００２１】ただし、両フィルタはこれらに限定される
ものではなく、従来公知の種々のフィルタを採用するこ
とが可能である。そして、効果的に除去される不純物の
サイズについても、第２段フィルタ１６ａ、１６ｂによ
ってより小さい不純物を除去できればよく、任意に設定
することができる。

【００２２】前記第１段供給方向制御部１５は、各第１
段フィルタ１４ａ、１４ｂの上流側に設けられる三方弁
１５ａ、１５ｂと、両第１段フィルタ１４ａ、１４ｂの
下流側を互いに連通し、この連通部よりも下流側に設け
られる開閉弁１５ｃと、三方弁１５ａ、１５ｂおよび開
閉弁１５ｃを制御する第１段制御部（図示せず）とを有
している。

【００２３】前記第２段供給方向制御部１７は、各第２
段フィルタ１６ａ、１６ｂの上流側に設けられる三方弁
１７ａ、１７ｂと、両第２段フィルタ１６ａ、１６ｂの
下流側を互いに連通し、この連通部よりも下流側に設け
られる開閉弁１７ｃと、三方弁１７ａ、１７ｂおよび開
閉弁１７ｃを制御する第２段制御部（図示せず）とを有
している。

【００２４】前記ｐＨ値調整部１８は、開閉弁１７ｃよ
りも下流側に設けられるオリフィス部１８ａと、炭酸ナ
トリウム（ソーダ灰）などのｐＨ調整剤を収容するｐＨ
調整剤タンク１８ｂと、ｐＨ調整剤タンク１８ｂからオ
リフィス部１８ａにｐＨ調整剤を導くｐＨ調整剤管路１
８ｃと、ｐＨ調整剤管路１８ｃの途中に介在される開閉
弁１８ｄとを有している。

【００２５】前記圧力スイッチ１３は、圧力が所定の閾
値圧力以下か、所定の閾値圧力よりも大きいかに応答し
てスイッチング動作するものであり、この圧力スイッチ
１３の状態に応じて原水吸入ポンプ１１の動作を制御し
て、空引き状態の発生を防止することができる。

【００２６】図２は小型造水機の構成の一例を示す概略
図である。

【００２７】この小型造水機２は、エンジンなどを駆動
源２１ａとする原水吸入ポンプ２１、高圧ポンプ２２
と、ストレーナ２３ａおよびチャッキ弁２３ｂを有する
原水吸入ホース２３と、原水吸入ポンプ２１と高圧ポン
プ２２との間に設けられる第１段フィルタ２４ａ、およ
び第２段フィルタ２４ｂと、高圧ポンプ２２の下流側に
設けられる分離膜モジュールユニット２５とを有してい
る。

【００２８】そして、第２段フィルタ２４ｂと高圧ポン
プ２２との間における圧力に応答して動作することによ
り空引きを防止させる圧力スイッチ２６ａと、高圧ポン
プ２２と分離膜モジュールユニット２５とを連通する管
路に対して連通されることにより圧力を安定化させるア
キュムレータ２６ｂ、高圧圧力を検出する圧力計２６
ｃ、および異常昇圧時に動作する安全弁２６ｄと、分離
膜モジュールユニット２５から吐出される飲料水となる
べき生成水に対して殺菌剤調整弁２６ｆを介して殺菌剤
を添加する殺菌剤タンク２６ｅと、分離膜モジュールユ
ニット２５から分離されて吐出される雑用水用の管路に
介在される圧力調整弁２６ｇとを有している。

【００２９】前記第１段フィルタ２４ａとしては、例え
ば、２５μｍよりも大きい不純物を効果的に除去できる
ろ布フィルタが例示できる。

【００３０】前記第２段フィルタ２４ｂとしては、例え
ば、３μｍよりも大きい不純物を効果的に除去できるろ
布フィルタが例示できる。

【００３１】ただし、両フィルタはこれらに限定される
ものではなく、従来公知の種々のフィルタを採用するこ
とが可能である。そして、効果的に除去される不純物の
サイズについても、第２段フィルタ２４ｂによってより
小さい不純物を除去できればよく、任意に設定すること
ができる。

【００３２】前記分離膜モジュールユニット２５は、例
えば、逆浸透膜を分離膜として採用するものである（例
えば、特開平１１−２０７１５６号公報参照）。

【００３３】上記の構成の造水システムの作用は次のと
おりである。

【００３４】造水装置用中継装置１においては、原水吸
入ポンプ１１を動作させて原水を吸入するに当たって、
ストレーナ１２によって大きいサイズの不純物を除去す
る。そして、原水吸入ポンプ１１の下流側における圧力
によって圧力スイッチ１３を動作させる。具体的には、
原水を吸入している間は圧力が閾値圧力よりも高く、逆
に、空引き状態においては圧力が閾値圧力以下であるか
ら、圧力が閾値以下であることに応答して原水吸入ポン
プ１１を停止させるべく圧力スイッチ１３を動作させる
ことによって空引きを防止できる。

【００３５】そして、原水吸入ポンプ１１により吸入さ
れた原水は、それぞれ三方弁１５ａ、１５ｂを通して第
１段フィルタ１４ａ、１４ｂに供給され、不純物が除去
された状態で共に合流され、開閉弁１５ｃに導かれる。

【００３６】開閉弁１５ｃを通過した原水は、それぞれ
三方弁１７ａ、１７ｂを通して第２段フィルタ１６ａ、
１６ｂに供給され、不純物が除去された状態で共に合流
され、開閉弁１７ｃに導かれる。

【００３７】開閉弁１７ｃを通過した原水は、オリフィ
ス部１８ａを通過することにより負圧を発生させ、開閉
弁１８ｄが介在するｐＨ調整剤管路１８ｃを通してｐＨ
調整剤タンク１８ｂからｐＨ調整剤を吸引し、原水のｐ
Ｈ値を増加させ、中間水槽１９に供給する。

【００３８】この結果、当初の原水が多量の不純物を含
んでいても、第１段フィルタ１４ａ、１４ｂおよび第２
段フィルタ１６ａ、１６ｂによって不純物の含有量を十
分に低減し、しかもｐＨ値調整部１８によってｐＨ値を
高めることができる。すなわち、不純物の含有量が十分
に低減され、かつｐＨ値が高められた原水を中間水槽１
９に供給することができる。

【００３９】また、以上の処理を継続すれば、第１段フ
ィルタ１４ａ、１４ｂおよび第２段フィルタ１６ａ、１
６ｂに目詰まりが生じることになる。

【００４０】このように目詰まりが生じた場合には、先
ず、開閉弁１５ｃを閉じるとともに、三方弁１４ｂを、
第２段フィルタ１４ｂから外部に原水を導くように制御
することにより、原水を第１段フィルタ１４ａから第１
段フィルタ１４ｂに導き、さらに三方弁１５ｂを通して
外部に導くことができる。

【００４１】この結果、第１段フィルタ１４ｂにおける
原水の流れ方向を逆に設定して、補足した不純物を排出
する（逆洗浄を行う）ことができ、第１段フィルタ１４
ｂの性能を復元させることができる。

【００４２】次いで、三方弁１５ｂを元の状態に戻すと
ともに、三方弁１４ａを、第２段フィルタ１４ａから外
部に原水を導くように制御することにより、原水を第１
段フィルタ１４ｂから第１段フィルタ１４ａに導き、さ
らに三方弁１５ａを通して外部に導くことができる。

【００４３】この結果、第１段フィルタ１４ａにおける
原水の流れ方向を逆に設定して、補足した不純物を排出
する（逆洗浄を行う）ことができ、第１段フィルタ１４
ａの性能を復元させることができる。

【００４４】もちろん、流れ方向が逆に設定された第１
段フィルタに対しては、他の第１段フィルタにより不純
物が除去された原水が供給されるので、逆洗浄に伴う目
詰まりは考慮する必要がない。

【００４５】上記のようにして第１段フィルタ１４ａ、
１４ｂの逆洗浄を行った後は、第２段供給方向制御部１
７を第１段供給方向制御部１５と同様に制御することに
よって、第２段フィルタ１６ａ、１６ｂを逆洗浄するこ
とができる。

【００４６】なお、逆洗浄は、例えば、原水の流量を検
出して、流量が所定の閾値以下になったことに応答して
行ってもよいが、所定の運転時間毎に行ってもよい。

【００４７】また、ｐＨ値調整部１８は、中間水槽１９
における原水のｐＨ値が所定のｐＨ値（例えば、ｐＨ
６．８）以下である場合にのみｐＨ値を増加させ、ｐＨ
値が例えばｐＨ７．６以上になるように設定すべく、開
閉弁１８ｄの開度を制御する。

【００４８】したがって、造水装置用中継装置１を動作
させることによって、不純物含有量が少なく、しかも所
定のｐＨ値以上のｐＨ値を有する原水を生成し、中間水
槽１９に供給することができる。

【００４９】上記のようにして中間水槽１９に供給され
た原水（以下、一次処理済原水と称する）は、小型造水
機２によって以下のように処理され、最終的に飲料水を
得ることができる。

【００５０】すなわち、ストレーナ２３ａおよびチャッ
キ弁２３ｂを通して原水吸入ポンプ２１により一次処理
済原水が吸入され、第１段フィルタ２４ａおよび第２段
フィルタ２４ｂによって不純物が除去されることによ
り、不純物含有量が大幅に低減される。

【００５１】その後は、不純物含有量が大幅に低減され
た一次処理済原水を高圧ポンプ２２によって高圧の一次
処理済原水として分離膜モジュールユニット２５に供給
する。

【００５２】この分離膜モジュールユニット２５は逆浸
透膜を分離膜として採用しているので、ＮａＣｌ、炭酸
イオンなどを除去することができ、その後に、殺菌剤タ
ンク２６ｅからの殺菌剤を添加することにより殺菌処理
を達成することができ、最終的に飲用に適した水を生成
することができる。

【００５３】この小型造水機２は、上述のように、不純
物含有量が大幅に低減された一次処理済原水を吸入して
処理を行うのであるから、第１段フィルタ２４ａおよび
第２段フィルタ２４ｂの目詰まり、分離膜モジュールユ
ニット２５の目詰まりを殆ど皆無にすることができ、こ
れらの交換を不要にすることができる。また、分離膜モ
ジュールユニット２５において炭酸イオンを除去するこ
とに起因してｐＨ値が低くなりすぎ、そのままでは飲用
に適した水とならない可能性があるが、この実施態様に
おいては、造水装置用中継装置１において予めｐＨ値を
増加させることができるので、ｐＨ値が低くなったとし
ても飲用に適したｐＨ値とすることができる。

【００５４】以上の実施態様においては、造水装置用中
継装置１、小型造水機２としてフィルタを２段構成とし
た構成を示しているが、フィルタを１段構成とするこ
と、３段以上の構成とすることが可能である。

【００５５】その他、この発明の要旨を変更しない範囲
内において種々の設計変更を施すことが可能である。

【００５６】

【発明の効果】請求項１の発明は、造水装置におけるフ
ィルタの目詰まり、分離膜（逆浸透膜）の目詰まりを防
止し、もしくは大幅に抑制することができるとともに、
造水装置用中継装置におけるフィルタ手段の目詰まりを
解消させて、フィルタ手段の交換を不要にすることがで
きるという特有の効果を奏する。

【００５７】請求項２の発明は、造水装置の生産水のｐ
Ｈ値が低下しすぎるという不都合の発生を防止すること
ができるほか、請求項１と同様の効果を奏する。

【００５８】請求項３の発明は、造水装置におけるフィ
ルタの目詰まり、分離膜（逆浸透膜）の目詰まりを防止
し、もしくは大幅に抑制することができるとともに、中
継装置におけるフィルタ手段の交換を不要にすることが
でき、中継装置がｐＨ調整手段を有する場合には、造水
装置の生産水のｐＨ値が低下しすぎるという不都合の発
生を防止することができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の造水装置用中継装置の一実施態様を
示す概略図である。

【図２】小型造水機の構成の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 造水装置用中継装置 ２ 小型造水機 １１ 原水吸入ポンプ １４ａ、１４ｂ 第１段フィ
ルタ １５ 第１段供給方向制御部 １６ａ、１６ｂ 第２
段フィルタ １７ 第２段供給方向制御部 １８ ｐＨ値調整部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 29/38 ５１０Ｃ (72)発明者 遠藤 良二郎 静岡県掛川市吉岡217番地１号 有限会社 エンセイ内 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 KA02 KB14 KD06 KD17 PA01 PC53 4D066 AA02 AA05 AB04 BA03 BB12 BB16 FA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造水装置（２）に対して、原水を処理し
   て供給する中継装置であって、 原水を吸入するための原水吸入手段（１１）と、 原水吸入手段（１１）により吸入された原水から不純物
   を除去して造水装置（２）に供給するフィルタ手段（１
   ４ａ）（１４ｂ）（１６ａ）（１６ｂ）と、 フィルタ手段（１４ａ）（１４ｂ）（１６ａ）（１６
   ｂ）の目詰まりを解消させるべくフィルタ手段（１４
   ａ）（１４ｂ）（１６ａ）（１６ｂ）に対する給水方向
   を設定する逆洗浄手段（１５）（１７）と、 を含むことを特徴とする造水装置用中継装置。
2. 【請求項２】 フィルタ手段（１４ａ）（１４ｂ）（１
   ６ａ）（１６ｂ）から流出する水のｐＨ値を増加させる
   ｐＨ値調整手段（１８）をさらに含む請求項１に記載の
   造水装置用中継装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の中継装
   置（１）と、 少なくとも分離膜モジュールユニット（２５）を有する
   造水装置（２）と、 を含むことを特徴とする造水システム。