JP2005046723A - 水質調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者の好みに応じてミネラル分の含有率を調整することができる水質調整装置を得ることを目的とする。
【解決手段】 前除去処理設備３及び本除去処理設備５による除去処理後の処理水の水量を制御するとともに、成分添加設備７による添加剤７ｅの添加量を制御する制御設備１８を設ける。あるいは、前除去処理設備３及び本除去処理設備５による除去処理後の処理水の流量を計測し、その流量に応じて成分添加設備７による添加剤７ｅの添加量を制御する制御設備２０を設ける。これにより、使用者の好みに応じてミネラル分の含有率を調整することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、水道水に含まれる浮遊物質等を除去したのち、その水道水にミネラル分を添加する水質調整装置に関するものである。

従来の浄水器は、精密ろ過膜に水道水などの原水を通すことにより、その原水に含まれる浮遊物質や懸濁物質を大まかにろ過する。さらに、活性炭を用いて細かい浮遊物質や懸濁物質をろ過するとともに、塩素や臭気などの除去を行う。これにより、浄水器の水栓から精製水を供給することができる。
ただし、浄水器は、上記のような浄化処理を行うことにより、人体にとって有用なミネラル分まで除去してしまうので、ろ過処理後の処理水にミネラル分を添加するようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１４４８２１号公報（段落番号［００３４］、図４）

従来の浄水器は以上のように構成されているので、水道水などの原水に含まれている浮遊物質や懸濁物質をろ過するだけでなく、人体にとって有用なミネラル分を添加することができる。しかし、ミネラル分の含有量などを自由に調整することができないため、飲料する人の好みに合う水を必ずしも精製することができないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、使用者の好みに応じてミネラル分の含有率を調整することができる水質調整装置を得ることを目的とする。

この発明に係る水質調整装置は、成分除去設備による除去処理後の処理水の水量を制御するとともに、成分添加設備による成分の添加量を制御する制御設備を設けたものである。

以上のように、この発明によれば、成分除去設備による除去処理後の処理水の水量を制御するとともに、成分添加設備による成分の添加量を制御する制御設備を設けるように構成したので、使用者の好みに応じて成分の含有率を調整することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による水質調整装置を示す構成図であり、図において、流入制御弁１は制御設備１８の制御の下、例えば水道水などの原水の流入量を調整する。原水槽２は流入制御弁１を通過した水道水などの原水や、制御弁１３ａを通過した成分添加槽６の貯留水を貯留する。
前除去処理設備３はろ材による除去処理、活性炭による除去処理、中空糸膜による除去処理などから構成され、原水槽２に貯留されている水（以下、被処理水という）に含まれている大まかな浮遊物質や懸濁物質（成分）の除去処理を実施する。
ここで、ろ材による除去処理、活性炭による除去処理、中空糸膜による除去処理の処理内容は下記の通りである。

１）ろ材による除去処理
ろ材による除去処理は、ろ過タンクにろ材を充填し、ろ過タンク内に被処理水を通過させて、被処理水に含まれる浮遊物質や懸濁物質を除去する処理である。
被処理水のろ過タンクへの注入方法としては、ろ過タンクの上部より被処理水を自然流下させて、ろ過タンクの下部より処理水を得る重力式と、加圧した被処理水をろ過タンクに流入させて、処理水を得る圧力式がある。ろ材としては、粒状ろ材、繊維ろ材、プレコートろ材などがある。
粒状ろ材には、砂、アンスラサイト、ガーネットなどがあり、粒状ろ材を使用する場合には、除去限界が５μｍ程度となる。なお、除去限界とは、除去処理設備で除去可能な物質の最小径であり、この値が小さい程、純度の高い処理水が得られる。
プレコートろ材には、多孔質のろ材の表面にスラリー状にしたろ過助剤をプレコートしたものがあり、ろ過助剤には、けいそう土、炭素繊維、セルロース、粉末イオン交換樹脂などがあり、除去限界が０．５μｍ程度となる。
ろ材による除去処理は、処理速度が速いことが特徴であり、ビル等の建物全体に処理水を供給する場合のように、大規模用途で大容量の除去処理が必要な場合に有効である。

２）活性炭による除去処理
活性炭による除去処理は、活性炭が充填されている容器内に被処理水を通過させることにより、被処理水に含まれている浮遊物質や懸濁物質を活性炭に吸着させて処理水を得る方法である。活性炭による除去処理では、特に塩素、臭気、色度成分をよく除去することができる。
活性炭には、粒状のものと、粉末状のものがあるが、粒状のものは飽和吸着状態になっても、再生賦活すれば再利用することができるため、ビル等の建物全体に処理水を供給するような大規模用途においては、粒状活性炭を使用することが望ましい。
家庭用等の処理水量が少ない小規模用途の場合には、活性炭をカードリッジに充填する方式を採用すると、活性炭が飽和吸着状態となったときに、カードリッジの交換作業を行うだけで利用を再開することができるので、メンテナンスが容易である。

３）中空糸膜による除去処理
中空糸膜による除去処理は、中空チューブの管壁に微小径のろ過孔が多数設けられている中空糸膜を使用する処理方法である。中空糸膜の外面側に被処理水を満たして、ろ過孔を通過した水を処理水として利用する。一般的には、筒体内に多数の中空糸膜を挿入した中空糸膜モジュールを形成して、筒体内側と中空糸膜外側との空間を一次側、中空糸膜内側の空間を二次側として使用する。
中空糸膜は、その除去限界能力により、精密ろ過膜（除去限界：０．０５μｍ程度）、限外ろ過膜（除去限界：０．００１μｍ程度）に分かれる。
中空糸膜は、除去限界値が小さい程、ろ過性能が高くなるが、目詰まりし易くなる欠点がある。除去限界値が小さい程、被処理水がろ過孔を通過するのに圧力が必要であるため、特に限外ろ過膜においては、被処理水を加圧ポンプによって加圧して送水することもある。
中空糸膜は、使用の経過に伴って、ろ過孔に浮遊物質や懸濁物質などの目詰まりが生じ、処理水量が低下する。この対策として、中空糸膜内の内側（二次側）に洗浄剤を含んだ水を注入して、ろ過孔から中空糸膜外側（一次側）に水を逆流させて、ろ過孔を洗浄する逆洗浄機構を付加して再利用する方法や、中空糸膜モジュールをカートリッジ式にして、目詰まりが生じた際には、新しいものと交換する方法がある。
大規模用途で使用する場合には、処理水量が多く、短期間で目詰まりを生じるため、逆洗浄機構を付加する方法を使用する方が、ランニングコストの低減が図れるため、最適である。
家庭用等の処理水量が少ない小規模用途で使用される場合には、目詰まりした際に交換するだけで済むため、メンテナンスが容易なカートリッジ式を使用することが望ましい。

次に加圧ポンプ４は前除去処理設備３により大まかな浮遊物質や懸濁物質が除去された被処理水を加圧して本除去処理設備５に導水する。本除去処理設備５は微小径の浮遊物質や懸濁物質の他、溶解物質（イオン）を１段階又は複数段階で除去処理を行う。ただし、本除去処理設備５では高い除去能力が要求されるため、限外ろ過膜による処理、逆浸透膜による処理、イオン交換樹脂による処理の内の１段階処理、あるいは、これらが組み合わされた複数段階処理で構成される。通常、これらの除去処理設備は、除去能力が高い分、目詰まりが発生し易いため、逆洗浄機能を搭載しているのが通常である。
なお、前除去処理設備３、加圧ポンプ４及び本除去処理設備５から成分除去設備を構成している。
ここで、逆浸透膜による処理、イオン交換樹脂による処理内容は下記の通りである。

１）逆浸透膜による除去処理
逆浸透膜による除去処理は、水分子以外のほとんどの溶解物質が通過できない逆浸透膜により、処理容器内を処理水室と排水室の２つの部屋に分割し、加圧ポンプ等によって被処理水を逆浸透膜の浸透圧以上に加圧して排水室に送水することにより、排水室内の被処理水の水分子のみが逆浸透膜を通過して処理水室に入り、被処理水に含まれる浮遊物質・懸濁物質や溶解物質は排水室に残留することで、処理水を得る方法である。
一般的な逆浸透膜モジュールは、微小径の孔を多数有し、一端の管端部を塞いだ中空チューブの外側に逆浸透膜を複数段密着巻回した膜体部を筒体に挿入して、筒体と膜体部との空間を被処理水側（一次側）とし、中空チューブ管内を処理水側（二次側）としたものであり、モジュール外面に被処理水流入口と処理水吐出口を有する構成となっている。

２）イオン交換樹脂による除去処理
イオン交換樹脂による除去処理は、被処理水中でイオン化している物質（Ｎａ^＋，Ｃａ^２＋，Ｃｌ⁻，Ｓｏ_４ ^２−など）を水素イオン（Ｈ^＋）または水酸基（ＯＨ⁻）と交換して、不要なイオンを除去する処理であり、被処理水をイオン交換樹脂に接触させることにより処理が行われる。使用されるイオン交換樹脂には、陽イオンを除去する陽イオン交換樹脂と、陰イオンを除去する陰イオン交換樹脂とがある。

前除去処理設備３と本除去処理設備５で使用する除去処理方式の組み合わせは、本除去処理設備５で使用する除去処理方式によって選定される。また、本除去処理設備５で使用する除去処理方式が一方式のみか、複数の方式を併用するかによっても変わる。
本除去処理設備５で逆浸透膜を使用する場合、膜の除去性能が非常に高く、浮遊物質や懸濁物質だけでなく、溶解物質（イオン）の除去が十分可能であるため、通常、逆浸透膜による１段階の除去処理で十分である。ただし、逆浸透膜は、除去性能が非常に高いため、短期間で目詰まりが発生しやすい。よって、前除去処理設備３には、浮遊物質や懸濁物質の高い除去能力を有する方式を使用して、逆浸透膜に目詰まりを発生し難くさせる必要がある。しかし、前除去処理設備３に、例えば、限外ろ過膜のような目詰まりし易いものを使用すると、ランニングコストやメンテナンス上問題である。以上のことを考慮すると、前除去処理設備３には、浮遊物質や懸濁物質に対して適度に高い除去能力を有し、メンテナンスの容易なカートリッジ式の精密ろ過膜が最適である。

一方、限外ろ過膜は、浮遊物質や懸濁物質の除去能力は高いが、溶解物質（イオン）の除去能力が低い。また、イオン交換樹脂による除去処理は、溶解物質（イオン）の除去能力は高いが、浮遊物質や懸濁物質の除去は実質的にできない。
よって、本除去処理設備５に適用する場合には、限界ろ過膜で浮遊物質や懸濁物質の除去処理を実施し、その後、イオン交換樹脂で溶解物質（イオン）の除去処理を行う二段階処理が望ましい。
限外ろ過膜は、逆浸透膜に比べて除去能力が多少劣る代わりに目詰まりし難い。よって、前除去処理設備３の除去能力は多少低くても問題がなく、前除去処理設備３には、大規模用途については、ランニングコストが最も安いろ材による除去処理が最も望ましい。また、小規模用途については、メンテナンスの容易なカートリッジ式の活性炭による除去処理や、カートリッジ式の精密ろ過膜による除去処理が望ましい。
なお、水質調整装置において、溶解物質（イオン）の除去が求められていない場合は、本除去処理設備５を、限外ろ過膜による除去処理の一段階処理としても問題はない。この場合、限外ろ過膜で臭気や色度成分の除去は難しいため、前除去処理設備３には、臭気や色度成分の除去が可能な活性炭による除去処理が最も望ましい。

次に成分添加槽６は本除去処理設備５による除去処理後の処理水を貯水する。成分添加設備７は成分添加槽６に貯水されている処理水に例えばミネラル分（成分）を添加する設備であり、予め用意されている添加剤分の数だけ添加剤タンクと添加剤供給配管を有している。なお、成分添加槽６には、添加した成分や塩素が均一になるように処理水を攪拌する撹拌装置を有していることが望ましい。また、成分添加設備７が添加する成分には、例えば、ミネラル分と、酸素や炭酸ガスなどのガス成分がある。制御弁８は制御設備１８の制御の下、例えばミネラル分を処理水に添加する添加量を調整する。
塩素注入設備９は成分添加槽６に貯水されている処理水に塩素を注入する設備である。ただし、実務上は塩素を直接注入するのではなく、次亜塩素酸ナトリウム等を成分添加槽６の処理水に注入する方法がとられる。なお、塩素注入設備９の具体的な構成は、成分添加設備７とほぼ同一の構成でよいが、次亜塩素酸ナトリウムは、食塩と酸素に自然分解しやすい薬剤であり、特に添加剤供給配管の先端部は食塩が付着しやすい状況にある。よって、添加剤供給配管の先端部は同径のまま開放する形状の方がよい。また、制御弁の弁本体には、ボール弁が最も望ましい。制御弁１０は制御設備１８の制御の下、例えば次亜塩素酸ナトリウムを処理水に注入する注入量を調整する。

温度センサ１１は成分添加槽６に貯水されている処理水の水温を測定する。冷却器１２は処理水の水温が設定水温より高い場合、制御設備１８によって起動されて処理水を冷却する。処理水を飲料用とする場合、水温は水のおいしさに大きく関与する要素であるため、冷却器１２を設置することが望ましい。なお、冷却器１２は、通常のコンプレッサと冷媒による構成以外にも、ペルチェ素子を使用して処理水を冷却する構成でもよい。
制御弁１３ａおよび１３ｂは制御設備１８の制御の下、成分添加槽６の二次側配管の流路を切り替えて、成分添加槽６に貯水されている処理水を水質調整装置の吐出口又は原水槽２に送水したり、両制御弁とも閉止して、成分添加槽６の処理水を貯留したりする。

外部入出力端子１４は外部機器とデータ（例えば、添加剤の種類や添加量を示す水質調整値データ）を入出力したり、そのデータの通信規格を変換したりするための端子であり、例えば、ＬＡＮ接続端子、ＵＳＢ接続端子、ＩＥＥＥ１３９４接続端子などの有線接続端子の他、赤外線や電波などの無線接続端子が該当する。
データ変換設備１５は外部入出力端子１４がＬＡＮ接続端子であれば、ＴＣＰ／ＩＰ通信規格で外部機器とデータの送受信を実施し、外部入出力端子１４がＵＳＢ接続端子であれば、ＵＳＢ通信規格で外部機器とデータの送受信を実施し、外部入出力端子１４がＩＥＥＥ１３９４接続端子であれば、ＩＥＥＥ１３９４通信規格で外部機器とデータの送受信を実施する。
記憶設備１６は各種機器の初期設定のような基本情報の他、使用者により設定された水質調整値データを記憶する。また、制御設備１８の制御アルゴリズムなどを記憶する。なお、記憶設備１６はデータを記憶することができれば、どのようなものでもよく、例えば、不揮発性メモリ、ハードディスク、ＭＯディスクドライブ、磁気テープドライブ、ＣＤ−ＲＷドライブ、揮発性メモリとバックアップ電池の組み合わせなどが挙げられる。

表示・操作パネル１７は使用者とのインターフェイスであって、成分添加設備７が添加するミネラル分の種類や添加量、処理水の水量や水温などの設定を受け付ける操作パネルと、水質調整装置の制御状態などを表示する表示ディスプレイとを備えている。なお、表示・操作パネル１７は操作パネルと表示ディスプレイが一体化されているものを想定しているが、操作パネルと表示ディスプレイが別体であってもよい。
制御設備１８は流入制御弁１や制御弁１３ａ，１３ｂを制御して、前除去処理設備３や本除去処理設備５による除去処理後の処理水の水量を制御するとともに、制御弁８，１０を制御して、成分添加設備７によるミネラル分の添加量や塩素注入設備９による次亜塩素酸ナトリウムの注入量を制御する。また、温度センサ１１により測定された水温が設定水温と一致するように冷却器１２を制御する。

ここで、水質調整装置の動作を説明する前に、成分添加設備７が添加するミネラル分等について説明する。
ミネラル分は、予め蒸留水や純水と混合した混合液の状態で、成分添加設備７の添加剤タンク７ａに貯留されている（図２を参照）。添加するミネラル分は、通常ｍｇ単位あるいはμｇ単位の微量の注入量になるため、添加剤供給配管７ｂの先端部は先細り形状となっている。
なお、制御弁８は、微量の添加が可能な電動弁が望ましく、弁本体もボール弁が望ましい。混合液内のミネラル分がイオン化して溶け込んでいる場合は、目詰まりの恐れが少ないため、弁本体は、より微量の添加制御が可能なニードル弁が最も望ましい。
さらに、図２に示すように、添加剤タンク７ａをカートリッジ式として、混合液を充填した添加剤カートリッジ７ｃを添加剤タンク７ａに抜き差しする構造とすると、添加剤補給作業が容易になる。

ガス成分の添加に関しては、添加剤タンク７ａをガスボンベのような構造として、ガス成分を充填しておき、制御弁８を開いたときに、ガス成分が添加剤供給配管７ｂの先端から噴射される構成としている。添加剤供給配管７ｂの先端は、成分添加槽６内に水没するように設置されている。この場合においても、添加剤タンク７ａをボンベカートリッジ式とすると、ガス成分の補充作業が大幅に容易になる。
また、ガス成分の添加方法に関しては、上記方法の他に、ガス成分を予め蒸留水や純水と混合して混合液の状態とし、前記の液体添加物を添加する方法を使用してもよい。
なお、図２において、７ｄは添加剤タンク蓋、７ｅは添加剤、７ｆはパッキン、７ｇは成分添加槽天井板である。

成分添加設備７が添加する成分として、ミネラル分には、例えば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、ケイ素（二酸化ケイ素）などがあり、ミネラル分以外には、例えば、酸素、炭酸ガスなどがある。これらの成分は、人がおいしいと感じる飲料水を作るために必須の成分であるので、水質調整装置で精製する処理水を飲料水として使用する場合には必要である。
各成分の水の味への影響として、マグネシウムは強い苦みを与え、カルシウムは弱い苦みや甘みを与え、ナトリウムは塩辛さを与え、カリウムは酸味を与え、炭酸ガスは清涼感を与える。各ミネラル分の飲用効果は下記の通りである。

１）カルシウムは、人体の骨や歯をつくる主材料であり、心臓の鼓動を保ち、筋肉の収縮をスムーズにする効果や、神経の興奮を鎮め、精神を安定させる効果、血液を固めて出血を防ぐ効果、各種ホルモンや唾液、胃液などの分泌を促す効果がある。さらには、細胞の分裂・分化を促す効果、白血球の食菌作用を助ける効果、体内の鉄の代謝を助ける効果、体液、血液の恒常性を維持する効果などもある。
２）マグネシウムは、体温や血圧を調整するために必要な成分であり、カルシウムを骨から出す副甲状腺ホルモンの合成に必要な成分でもある。また、ビタミンＢ群と共に、糖質、脂質、タンパク質の代謝や核酸の合成にはたらき、刺激に対する神経の興奮を鎮め、筋肉の収縮を促す効果、血液を固まりにくくする効果もある。
ただし、一日当たり７００ｍｇを超える量を摂取すると、逆に悪影響を及ぼす恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

３）ナトリウムは、カリウムと共に細胞の浸透圧を維持し、細胞内外との物質交換、水分調整などにはたらく成分であり、カリウムに拮抗して筋肉や心筋の弛緩にはたらく効果、カルシウムなどのミネラルが血液中に溶けるのを助ける効果、胃酸・腸の消化の分泌を促して消化を促進する効果、体液のｐＨを調節する効果がある。
ただし、慢性的に摂りすぎの状態が続くと、高血圧、胃潰瘍、動脈硬化の原因となるので、１日の必要摂取量である２０００ｍｇ以上添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。
４）カリウムは、エネルギの生成にはたらく成分であり、ナトリウムと共に水分をひきつけて細胞の浸透圧を維持する効果や、細胞の内外で物質のやり取りを行う効果がある。また、ナトリウムによる血圧上昇を抑制する効果や、筋肉の収縮を円滑にする効果、腎臓における老廃物の排出を促す効果もある。

上記成分の他に成分添加設備７で添加する成分として、人体にとって健康上、摂取の必要な成分を添加できるようにしてもよい。具体的には、リン、硫黄、鉄、亜鉛、マンガン、銅、ヨウ素、コバルト、クロム（三価クロム）、モリブデン、セレン、ニッケル、フッ素、バナジウム、ゲルマニウム、キシリトールなどがある。これらのミネラル分の飲用効果は下記の通りである。
１）リンは、人体の骨や歯をつくる主材料であり、細胞膜も構成する元素である。ビタミンＢ_１，Ｂ_２と結合して糖質の代謝を助ける効果、高エネルギのリン酸化合物をつくり、エネルギを体内に蓄積する効果、ナイアシンの吸収を助ける効果があり、骨粗鬆症の予防、疲労回復の促進に役立つ。
ただし、リンは１日に４ｇを超える量を摂取すると、副甲状腺機能亢進をきたしてしまうため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

２）硫黄は、アミノ酸の構成要素として、人体の組織を作るために必要不可欠な元素である。ビタミンＢ_１やパントテン酸の構成要素として、糖質、脂質の代謝にはたらく効果、有害ミネラルの蓄積を防止する効果、細菌感染の抵抗力をつける効果、肝臓の胆汁の分泌を助ける効果がある。
３）鉄は、赤血球のヘモグロビンの構成成分であり、筋肉中でミオグロビンの成分であり、他の細胞では、酵素の成分として酸素を活性化し、エネルギの生成を助ける効果があり、貧血の予防や粘膜の免疫力強化に効果がある必要不可欠な元素である。ただし、鉄の添加量が多いと水に金属臭を与えてしまい、また、一日に４０ｍｇを超える量を摂取すると、逆に悪影響を及ぼす恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

４）亜鉛は、ＤＮＡやタンパク質の合成にはたらき、細胞の新生を促す成分であり、細胞や組織の代謝に欠かせない多くの酵素の構成成分である。味を感知する体内器官である味蕾細胞は、絶えず生まれ変わる細胞で特に亜鉛を必要としており、不足すると味覚障害を招くため、必要不可欠な成分である。血糖値を調整するインスリンの構成成分でもあり、糖尿病を予防する効果がある。ビタミンＡの代謝に係わる成分でもある。ビタミンＣとともにコラーゲンの合成に関係する成分でもある。免疫の機能に係わる成分でもある。また、鉛、水銀などの有害重金属の毒性を弱める効果もある。
ただし、２ｇ以上を一度に摂取すると急性中毒を起こす恐れがあり、また一日に３０ｍｇを超える量を摂取すると逆に悪影響を及ぼす恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

５）マンガンは、骨の形成に係わる成分であり、糖質、脂質、タンパク質の代謝にはたらく多くの酵素を構成する成分であり、血液凝固因子の合成に必要な成分である。コレステロールや甲状腺ホルモン、インスリンの生成に係わる成分であり、神経伝達にも係わる。活性酸素を分解する酵素ＳＯＤの構成成分として、細胞膜の酸化を防ぐ効果もある。動脈硬化・脳梗塞の予防に効果がある。
ただし、一日当たり１０ｍｇを超える量を摂取すると、逆に悪影響を及ぼす恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。
６）銅は、鉄の利用を良くしてヘモグロビンの合成を助けることにより貧血を予防する効果がある。メラニン色素の生成に係わる成分であり、コラーゲンの生成にはたらき、骨や血管壁などを強化する効果があり、過酸化脂質を分解する酵素ＳＯＤの構成成分でもある。カドミウム、鉛の毒性を弱める効果があり、体がビタミンＣを使うときに必要な成分である。
ただし、一日当たり９ｍｇを超える量を摂取すると、逆に悪影響を及ぼす恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

７）ヨウ素は、甲状腺ホルモンを作る材料となる成分であり、糖質、脂質、タンパク質の代謝をよくし、基礎代謝を高め、発育を促進する効果がある。また、精神活動を敏感にする効果があり、肝臓でカロチンがビタミンＡになるときに必要な成分である。
ただし、１日に３ｍｇ以上摂取すると、甲状腺ホルモンの生成が低下する恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。
８）コバルトは、ビタミンＢ_１２の構成成分としてはたらく成分であり、赤血球の形成や再生に必要な成分である。神経の機能を正常に保つ効果がある。
９）クロムには、三価クロムと六価クロムがあるが、人体に必要なミネラルは三価クロムである。インスリンのはたらきを強化して、糖質の代謝をよくし、糖尿病を予防する効果がある。また、脂質の代謝をよくし、血液中の中性脂肪やコレステロール値を正常にし、動脈硬化、高血圧を予防する効果がある。
ただし、一日当たり２５０μｇを超える量を摂取すると、逆に悪影響を及ぼす恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

１０）モリブデンは、尿酸の代謝に係わる成分であり、糖質や脂質の代謝に係わる成分である。体の鉄の利用を助け、造血にはたらく成分である。一日当たり１０ｍｇを超える量を摂取すると、毒性がある恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。
１１）セレンは、過酸化脂質などの過酸化物の分解にはたらく酵素の必須成分であり、体の組織の老化を遅らせる効果がある。発ガンを抑制する効果があり、水銀、カドミウムなどの有害金属の毒性を軽減する効果がある。静止の形成に係わる成分であり、ビタミンＱの生成を助ける効果がある。
ただし、セレンは毒性の強い成分であるため、１日当たり３００μｇを超える量を摂取すると、神経障害、皮膚炎、胃腸障害を生じる恐れがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

１２）ニッケルは、尿素の分解を促す成分であり、鉄の吸収を促進する成分である。核酸の安定化を図る成分であり、ホルモン分泌に係わる成分である。ビタミンＢ_６とともに代謝に係わり、酵素の活性を維持する成分である。
１３）フッ素は、十分な濃度で口中にある場合、歯質が酸に犯されにくくする（虫歯を予防する）効果がある。また、歯のエナメル質の成分（ハイドロキシアパタイト）と結合することにより、酸に対して抵抗性を持たせる効果もある。また、一度、脱灰状態となったエナメル質に対しても再石灰化を促す効果がある。
ただし、過剰摂取による急逝中毒や慢性中毒を引き起こす恐れがあるため、成人男性の一日の必要摂取量である５．０ｍｇ以上の量が添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。
１４）バナジウムは、コレステロールの沈着を防ぎ、動脈硬化、心臓発作、脳梗塞等を予防する効果がある。また、アミノ酸の有害代謝物質であるホモシスチンを抑制する効果がある。

１５）ゲルマニウムは、血管壁に付着したコレステロールに作用して、アルコール化合物に分解して、血管壁から取り除き、動脈硬化、心臓発作や脳梗塞等を予防する効果がある。また、体内でインターフェロンを生成して、ウィルスやガンの増殖を抑制する効果もある。
１６）キシリトールは、甘さにより唾液が増えることで口腔内のカルシウムレベルを増大させると同時に、カルシウムとの複合体を形成し、唾液及びプラーク中のリン酸カルシウムを安定化させるため、歯の再石灰化を促進させる効果がある。また、口腔内に生息するミュ−タンス菌は、通常糖分を取り込んで虫歯の原因となる酸を生成するが、キシリトールからは酸を生成することができず、また、栄養源として取り込むことができないため、歯垢のミュータンス菌を減少させ、酸生成を抑制する効果もあり、虫歯予防に多大な効果がある。さらに、腸内細菌はキシリトールを栄養源として利用できるため、善玉細菌の増殖にも効果がある。これらの効果は、通常一日当たり６ｇ程度の摂取で十分発揮される。
さらに、フノランとリン酸カルシウムも成分添加設備７で添加可能としておくと、より強力な再石灰効果を促進させることができる。
ただし、一日当たり３０ｇを超える量を摂取すると、下痢が起こり易くなることがあるため、それ以上の量を添加できないように制限回路を制御設備１８等に組み込んでおくとよい。

次に動作について説明する。
この実施の形態１では、以下の要領で精製水を生成する。図３はこの発明の実施の形態１による水質調整装置の処理内容を示すフローチャートである。
まず、使用者が表示・操作パネル１７を操作して、処理水に添加する添加剤７ｅの種類と添加量を設定するとともに、処理水の水量と水温を設定する（ステップＳＴ１）。
制御設備１８は、使用者による設定処理が完了すると、成分添加槽６内に処理水が貯水されている場合には、制御弁１３ａを開き、制御弁１３ｂを閉じて、成分添加槽６内の処理水が原水槽２に流れるようにする（ステップＳＴ２）。制御設備１８は、成分添加槽６内の処理水が全て流れ出ると、以後、成分添加槽６に処理水が溜まるように制御弁１３ａを閉じる。
これにより、原水槽２内の貯留水が増加するが、その貯留水の水量が、使用者により設定された処理水の水量より少ない場合、流入制御弁１を開いて、水質調整装置の外部より原水を原水槽２に導入する。

前除去処理設備３は、原水槽２の貯留水である被処理水を導入し、その被処理水に含まれている大まかな浮遊物質や懸濁物質を除去する（ステップＳＴ３）。
加圧ポンプ４は、制御設備１８の指示の下、前除去処理設備３による除去処理後の被処理水を導入し、その被処理水を加圧して本除去処理設備５に導水する。
本除去処理設備５は、加圧ポンプ４から被処理水を受けると、その被処理水に含まれている微細な浮遊物質や懸濁物質を除去するとともに、溶解物質（イオン）を除去する（ステップＳＴ４）。
本除去処理設備５を通過した処理水は成分添加槽６に貯留されるが、制御設備１８は、成分添加槽６に貯留された処理水の水量が、使用者により設定された水量に到達したか否かを監視し、その設定水量に到達するまでは、上記ステップＳＴ３，ＳＴ４の処理を継続させる（ステップＳＴ５）。

制御設備１８は、成分添加槽６に貯留された処理水の水量が設定水量に到達すると、使用者により設定された種類の添加剤７ｅが貯留されている成分添加設備７の添加剤タンク７ａに係る制御弁８を開いて、その添加剤７ｅを処理水に添加する（ステップＳＴ６）。ただし、添加剤７ｅの添加量が使用者により設定された添加量と一致させるため、その設定された添加量に応じた時間だけ制御弁８を開くようにする。
また、制御設備１８は、塩素注入設備９の制御弁１０を開いて、成分添加槽６内の処理水の塩素濃度が必要量（法律で定められた塩素濃度になる最低量）より高くなるまで、塩素薬剤である次亜塩素酸ナトリウムを処理水に注入する（ステップＳＴ７）。
なお、制御設備１８は、添加剤７ｅや次亜塩素酸ナトリウムが素早く均一に処理水に混ざるようにするために、成分添加槽６内の撹拌装置（図示せず）を起動する。

さらに、制御設備１８は、温度センサ１１により測定された処理水の水温が設定水温と一致するように冷却器１２を制御する。
制御設備１８は、添加剤７ｅの添加や次亜塩素酸ナトリウムの注入が完了すると、制御弁１３ｂを開き、使用者が水栓を開いた際に成分添加槽６内の処理水が精製水として、水質調整装置の吐出口から流れ出るようにする（ステップＳＴ８）。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、前除去処理設備３及び本除去処理設備５による除去処理後の処理水の水量を制御するとともに、成分添加設備７による添加剤７ｅの添加量を制御する制御設備１８を設けるように構成したので、使用者の好みに応じてミネラル分の含有率を調整することができる効果を奏する。

なお、精製水におけるミネラル分の比率［比率＝（カルシウム含有量＋カリウム含有量＋二酸化ケイ素含有量）÷マグネシウム含有量］が２．０以上であると、一般的に飲用としておいしい水といえる。また、カルシウム含有量−０．８７×ナトリウム含有量が５．２以上であると、健康に良い水といえる。
制御設備１８の制御回路に予めこれらの式を組み込んでおき、これらの式に従ったアドバイスを表示・操作パネル１７に表示できるようにしておくと、水質調整装置において、使用者がおいしい水や健康によい水を作ろうとしたときのガイドとなって望ましい。

この実施の形態１では、水質調整装置が水道管に直結して、水道管から直接原水を原水槽２に流入させて使用しているが、水道管の蛇口等からの吐出水を汲み上げて、原水槽２に投入する方式、つまり、間接的に水道水を水質調整装置内に投入する方式をとると、各種法令による水質基準の制限を受けずに済むため、より幅広い水質の精製水を得ることができる。
また、この実施の形態１では、処理水の吐水・止水を水栓の操作によって行うようにしているが、制御弁１３ｂを表示・操作パネル１７の操作で制御可能にして、吐水・止水を行えるようにしてもよい。
また、この実施の形態１では、厳密な精製水の水質成分調整を行う必要がある場合、吐水・止水を繰り返しても常に安定した水質の水を供給することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、液体又は気体の添加剤７ｅを処理水に添加するものについて示したが、図４に示すように、固体の添加剤７ｅを処理水に添加するようにしてもよい。
即ち、成分添加設備７は、ミネラル分である添加剤７ｅを粒子状にして添加剤タンク７ａに詰め込み（図５を参照）、添加剤タンク７ａの上部から本除去処理設備５による除去処理後の処理水を流下させ、添加剤タンク７ａの下部より添加剤供給配管７ｇを経て、成分添加槽６に流入させることにより、ミネラル分を処理水に添加している。ただし、添加量の制御は、上記実施の形態１と同様に、制御設備１８が制御弁８を開閉することにより行う。
この実施の形態２では、添加剤７ｅが粒子状であるものについて示したが、添加剤タンク７ａ内に流入する処理水に添加成分が効率よく溶け込む形状であれば、どのような構造でもよく、例えば、ハニカム状や、微細な孔を多数有する固形状であってもよい。

この実施の形態２によれば、固形の添加剤７ｅを使用しているので、上記実施の形態１のように液体の添加剤７ｅを使用する場合と比べて、添加剤７ｅの補充サイクルを少なくすることができるようになり、使用者の労力の軽減やランニングコストの低減を図ることができる効果を奏する。
この実施の形態２では、図５に示すように、成分添加設備７が添加剤タンク７ａをカートリッジ式として、水の流入口や吐出口部分に逆流防止機構７ｈ，７ｋを有するので、水質調整装置内の水抜き作業やバルブの開閉作業の必要がなく、添加剤７ｅの補給作業を容易に行える効果を奏する。
なお、図５において、７ｉはパッキン、７ｊは付勢バネである。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による水質調整装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
流量計１９は本除去処理設備５の二次側の配管である処理水搬送管７ｍ（図７を参照）に設置され、その処理水搬送管７ｍ内を流れる処理水の流量を計測する。制御設備２０は流量計１９により計測された処理水の流量に応じて成分添加設備７による添加剤７ｅの添加量を制御する。

上記実施の形態１では、原水槽２や成分添加槽６を設けているが、この実施の形態２では、原水槽２や成分添加槽６を設けず、本除去処理設備５の二次側の配管である処理水搬送管７ｍに流量計１９を設け、原水流入口から流入する原水を直接処理して、水栓より吐水するようにしている。
即ち、この実施の形態２では、予め処理水の生成量を設定せずに、流入する原水に随時、除去処理や成分添加等を行う処理方式となっている。
水質調整装置の具体的な処理内容は下記の通りである。図８はこの発明の実施の形態３による水質調整装置の処理内容を示すフローチャートである。

まず、使用者が表示・操作パネル１７を操作して、処理水に添加する添加剤７ｅの種類と添加量を設定するとともに、処理水の水温を設定する（ステップＳＴ１１）。この実施の形態３では、処理水の水量は設定しないが、添加剤７ｅの添加量は、処理水の単位流量当りの添加量として設定する。
使用者による設定処理の完了後、使用者が水質調整装置の吐出口に接続されている水栓を開栓すると、原水流入口から原水が流入してくる（ステップＳＴ１２）。

これにより、前除去処理設備３は、原水を導入し、その原水に含まれている大まかな浮遊物質や懸濁物質を除去する（ステップＳＴ１３）。
加圧ポンプ４は、制御設備２０の指示の下、前除去処理設備３による除去処理後の被処理水を導入し、その被処理水を加圧して本除去処理設備５に導水する。
本除去処理設備５は、加圧ポンプ４から被処理水を受けると、その被処理水に含まれている微細な浮遊物質や懸濁物質を除去するとともに、溶解物質（イオン）を除去する（ステップＳＴ１４）。

流量計１９は、処理水搬送管７ｍ内を流れる本除去処理設備５による除去処理後の処理水の流量を計測する（ステップＳＴ１５）。
制御設備２０は、計測した流量値がゼロであるかを確認し（ステップＳＴ１６）、ゼロでない場合には、使用者により設定された種類の添加剤７ｅが貯留されている成分添加設備７の添加剤タンク７ａに係る制御弁８を開いて、その添加剤７ｅを処理水に添加する（ステップＳＴ１７）。ただし、添加剤７ｅの添加量を使用者により設定された処理水の単位流量当りの添加量と一致させるため、流量計１９により計測された処理水の流量と添加剤７ｅの添加量が比例するように制御弁８の開度や開時間を計算して、その制御弁８を制御する。

また、制御設備２０は、処理水の塩素濃度が上述した必要量と一致するように、流量計１９により計測された処理水の流量に応じて塩素注入設備９の制御弁１８の開度や開時間を計算して、その制御弁８を制御する（ステップＳＴ１８）。
さらに、制御設備２０は、温度センサ１１により測定された処理水の水温が設定水温と一致するように冷却器１２を制御する。
これにより、水質調整装置の吐出口から精製された処理水である精製水が吐水される。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、前除去処理設備３及び本除去処理設備５による除去処理後の処理水の流量を計測し、その流量に応じて成分添加設備７による添加剤７ｅの添加量を制御する制御設備２０を設けるように構成したので、使用者の好みに応じてミネラル分の含有率を調整することができる効果を奏する。
また、この実施の形態３によれば、原水槽２や成分添加槽６を省略することができるため、装置の小型化を図ることができるとともに、製作コストを低減することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様に、カートリッジ式の添加剤タンク７ａを使用することができるが、図７に示すように、添加剤供給配管７ｂの先端が処理水の流れ方向と同じ方向を向くように折り曲げる構成にすると、添加剤７ｅを添加する際の処理水の圧力の影響を無くすことができる。
この実施の形態３では、吐出口の水栓の操作して精製水の吐水や止水を行っているが、水質調整装置内に電磁弁や電動弁などの自動弁を処理水流路に配設して、表示・操作パネル１７の操作で吐水や止水を行ってもよい。
また、上記の場合において、流量計１９の代わりに定流量弁を設置して、処理水搬送管７ｍ内の処理水流量を一定になるようにし、表示・操作パネルからの自動弁の閉止とともに処理フローを終了するようにしてもよい。この場合、成分添加設備での成分添加量の制御が簡略化できる効果がある。

実施の形態４．
上記実施の形態１では、液体又は気体の添加剤７ｅを処理水に添加するものについて示したが、上記実施の形態２と同様に、固体の添加剤７ｅを処理水に添加するようにしてもよい（図９を参照）。
これにより、上記実施の形態３と同様の効果を奏する他に、上記実施の形態３のように液体の添加剤７ｅを使用する場合と比べて、添加剤７ｅの補充サイクルを少なくすることができるようになり、使用者の労力の軽減やランニングコストの低減を図ることができる効果を奏する。

実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５による水質調整装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
水質分析設備２１は成分添加槽６に貯水されている処理水のイオン含有量を測定するイオン測定設備であり、特定イオンの含有量が測定可能な測定センサが、除去対象のイオンの種類分だけ成分添加槽６に配設されている。イオン成分除去設備２２は、特定イオンを除去することが可能なイオン交換樹脂が充填されているイオン交換タンク２２ａと制御弁２２ｂとのセット（当該セットは、除去対象のイオンの種類分だけ配置されている）と、１台の循環ポンプ２２ｃから構成されている。常時は全ての制御弁２２ｂが閉状態で、循環ポンプ２２ｃが停止されているが、ある特定イオンを除去する際には、その特定イオンを除去することが可能なイオン交換タンク２２ａの一次側に配設された制御弁２２ｂを開いて、循環ポンプ２２ｃを起動させる。また、その制御弁２２ｂの開放時間によって特定イオンの除去量を制御する。制御設備２３は図１の制御設備１８と同様の制御を実施する他に、水質分析設備２１の測定結果を考慮して、イオン成分除去設備２２によるイオン成分の除去量を制御する。

次に動作について説明する。
制御設備２３は、上記実施の形態１と同様にして、成分添加槽６に貯留された処理水の水量が設定水量に到達すると、水質分析設備２１により測定された成分添加槽６内の処理水のイオン含有量を収集する。
制御設備２３は、水質分析設備２１からイオン含有量の測定結果を収集すると、その測定結果と予め使用者が表示・操作パネル１７で設定していた各種イオンの設定含有量を比較して、設定含有量より多く処理水に含まれている特定イオンを検出する。

制御設備２３は、設定含有量より多く処理水に含まれている特定イオンが存在する場合、イオン成分除去設備２２における複数のイオン交換タンク２２ａのうち、その特定イオンに対応するイオン交換タンク２２ａの一次側に配設されている制御弁２２ｂを開いて、循環ポンプ２２ｃを起動させることにより、処理水に含まれている特定イオンをイオン交換タンク２２ａ内に回収する。
なお、制御設備２３は、水質分析設備２１の測定結果を監視し、特定イオンの含有量が設定含有量と一致すると、その制御弁２２ｂを閉じるとともに、循環ポンプ２２ｃを停止される。

以下、制御設備２３は、上記実施の形態１と同様にして、ミネラル分の添加処理等を実施するが、処理水内の含有量が設定含有量より少ない特定イオンについては、その含有量を設定含有量と一致させるため、成分添加設備７における複数の添加剤タンク７ａのうち、その特定イオンを蓄えている添加剤タンク７ａの制御弁８を所定時間だけ開いて、添加剤タンク７ａに蓄えられている特定イオンを処理水に添加する。

以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、制御設備２３が水質分析設備２１の測定結果を考慮して、イオン成分除去設備によるイオン成分の除去量を制御するように構成したので、処理水に含まれている各種イオンの含有量を最適化することができる効果を奏する。
また、この実施の形態５によれば、処理水に含まれているイオン成分を選択的に除去・添加することが可能であって、処理水に含まれている必要なイオン成分を除去してしまうことがないため、添加剤７ｅの使用量が少なくて済み、ランニングコストを低減することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態５では、前除去処理設備３や本除去処理設備５が浮遊物質や懸濁物質のみ除去して、イオン成分を除去しない構成が望ましい。したがって、前除去処理設備３と本除去処理設備５の組み合わせは、前除去処理設備３には精密ろ過膜による除去処理、本除去処理設備５には活性炭による除去処理が最も望ましい。また、水質分析設備２１では、おいしい水を作る上で必要なイオン成分であるカリウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを最低限分析できることが望ましい。

この実施の形態５では、水質分析設備２１やイオン成分除去設備２２を図１の水質調整装置に適用するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、図６の水質調整装置に適用するようにしてもよい。

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、特に言及していないが、使用者の好みに応じて精製水を提供することができるようにするため、使用者のバイタルデータ（例えば、使用者の唾液、血液、血圧、体重、体脂肪率など）を収集するバイタルデータ収集設備を設け（図１の例では、外部入出力端子１４とデータ変換設備１５を利用すれば、外部から使用者のバイタルデータを収集することができる）、制御設備１８等がバイタルデータ収集設備により収集されたバイタルデータを考慮して、成分添加設備７が添加する添加剤７ｅの種類を設定するとともに、その添加剤７ｅの添加量を制御するようにしてもよい。

具体的には、制御設備１８等が使用者のバイタルデータと健康体の標準的なバイタルデータを比較し、例えば血液中に必要なミネラル分のうち、特定のミネラル分が明らかに不足していることが判明すると（例えば、標準値より３０％以上不足している場合）、成分添加設備７における複数の添加剤タンク７ａのうち、そのミネラル分を蓄えている添加剤タンク７ａの制御弁８を所定時間だけ開いて、添加剤タンク７ａに蓄えられているミネラル分を処理水に添加するようにする。
あるいは、使用者のバイタルデータを逐次記憶して、そのバイタルデータの変化を監視し、例えば、体重の減少傾向が明らかである場合、カルシウムなどのミネラル分が不足している可能性が高いので、不足しているミネラル分を処理水に添加するようにする。この場合は、バイタルデータの変化傾向と添加するミネラル分の対応関係を予め明らかにしてテーブル化しておけば、制御設備１８等が当該テーブルを参照することにより、不足しているミネラル分を処理水に添加することができる。

以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、使用者が表示・操作パネル１７で添加する添加剤７ｅを設定することなく、使用者が不足しているミネラル分を的確に補給することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態６では、使用者が不足しているミネラル分を処理水に添加するものについて示しているが、使用者が不足しているミネラル分を補うことが可能な食事の献立を選定する機能や、その献立に適する精製水を提供する機能を付加するようにしてもよい。

実施の形態７．
上記実施の形態６では、制御設備１８等がバイタルデータ収集設備により収集されたバイタルデータを考慮して、成分添加設備７が添加する添加剤７ｅの種類の設定と添加量の制御を行うものについて示したが、処理水を使用する使用者の運動量を収集する運動量収集設備（図１の例では、外部入出力端子１４とデータ変換設備１５を利用すれば、外部から使用者の運動量を収集することができる）を設け、制御設備１８等が運動量収集設備により収集された運動量を考慮して、成分添加設備７が添加する添加剤７ｅの種類を設定するとともに、その添加剤７ｅの添加量を制御するようにしてもよい。

具体的には、使用者がウォーキングマシンなどの運動器具を利用して運動を行う場合には、その運動器具が使用時間や器具の設定状況等から使用者の運動量を算出し、その運動量を水質調整装置の外部入出力端子１４から入力するようにする。あるいは、運動器具から使用時間や器具の設定状況等などを外部入出力端子１４から入力し、水質調整装置内の図示せぬ運動量計算設備が使用者の運動量を算出する。
制御設備１８等は、運動器具から使用者の運動量を受けると、その運動量に基づいて使用者が運動によって消費したミネラル分を計算し、そのミネラル分に相当する添加剤７ｅを蓄えている添加剤タンク７ａの制御弁８を所定時間だけ開いて、その消費したミネラル分を処理水に添加するようにする。
また、制御設備１８等は、運動器具毎に達成値（例えば、使用量・使用回数）と、その達成値毎の水質調整値データを予め設定しておき、使用者がその達成値を達成したときに、精製水を生成するようにしてもよい。

以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、使用者が表示・操作パネル１７で添加する添加剤７ｅを設定することなく、運動により不足するミネラル分を補給することができる効果を奏する。また、達成値を設定するこで、運動意欲を増進させることができる効果も奏する。

実施の形態８．
上記実施の形態１〜７では、予め添加剤７ｅを成分添加設備７の添加剤タンク７ａに蓄えておくものについて示したが、成分添加設備７が添加する成分をゴミから取り出すことが可能なミネラル抽出設備を設置し、そのミネラル抽出設備から添加剤７ｅを添加剤タンク７ａに配送するようにしてもよい。
また、ゴミから燃料を抽出することが可能な燃料抽出設備と、燃料から電気を作り出すことが可能な発電設備とを設置し、その電気を水質調整装置の電源として利用するようにしてもよい。例えば、生ゴミを嫌気性処理して発酵させてメタンを生成し、メタンから水素を取り出して、燃料電池で発電する方法が考えられる。また、生ゴミを燃焼させて、水を水蒸気にしてタービンで発電する方法も考えられる。
この実施の形態８によれば、ゴミのリサイクルに役立つとともに、成分カートリッジのランニングコストを低減することができる効果を奏する。

実施の形態９．
上記実施の形態１〜８では、特に言及していないが、外部アンテナ端子と、テレビ電波を音声や映像に変換するＴＶ受信変換装置と、スピーカとを水質調整装置に組み込むことにより、そのＴＶ映像を表示・操作パネル１７に表示して、そのＴＶ音声をスピーカから出力するようにする。
これにより、例えば台所で家事をしながらテレビを見ることができる。しかも他にテレビの設置スペースを必要とせず、使い勝手が向上する。

また、外部ビデオ端子と、ビデオ信号を音声や映像に変換するビデオ信号変換装置と、スピーカとを水質調整装置に組み込むことにより、そのビデオ信号による映像を表示・操作パネル１７に表示して、ビデオ信号による音声をスピーカから出力するようにする。
また、表示・操作パネル１７で設定した水質調整値データに応じて、種々のコンピュータグラフィックを表示させるようにしてもよい。スクリーンセーバーの代用になるため、画面の焼き付き防止が図れ、かつ、コンピュータグラフィックで楽しむこともできる。また、コンピュータグラフィックの内容は、インターネット上から外部入出力端子１４を経由してダウンロードするようにしてもよい。

実施の形態１０．
上記実施の形態９では、テレビ映像を表示・操作パネル１７に表示するものについて示したが、水質調整装置の外部入出力端子１４から例えば楽器の音や、カラオケマイクの入力音を取り込み、制御設備１８等が、その取り込んだ音やメロディラインから処理水に添加するミネラル分の種類や添加量を設定するようにしてもよい。
これにより、例えば水質調整装置を演奏イベントやカラオケ大会で利用すれば、演奏や歌が上手な人にはおいしい水が提供され、演奏や歌が下手な人にはまずい水が提供されるなどの余興を楽しむことができる。

実施の形態１１．
図１１はこの発明の実施の形態１１による水質調整装置が適用されるシステム構成図であり、図において、水質調整装置１０１，１０３は上記実施の形態１〜１０の何れかの水質調整装置である。ただし、水質調整装置１０１，１０３はインターネット１０５などのネットワークを介して、データサーバ１０６とデータの送受信を実施するデータ通信装置を備えている。なお、データ通信装置の一端は水質調整装置１０１，１０３の外部入出力端子１４と接続され、他端はモデム１０２，１０４と接続されている。モデム１０２，１０４はインターネット１０５と接続する機能を有し、例えば、光ケーブルモデム、ＣＡＴＶモデム、ＡＤＳＬモデム、電話回線モデムなどのモデムがある。
データサーバ１０６は例えば水質調整装置１０１から添加する成分の種類と添加量を示す水質調整値データを受信すると、その水質調整値データを保存し、例えば水質調整装置１０３から水質調整値データのダウンロード要求を受けると、その水質調整値データを水質調整装置１０３に送信する機能を有している。

次に動作について説明する。
例えば、水質調整装置１０１の使用者が水質調整値データのアップロードを希望する場合、使用者が表示・操作パネル１７を操作して、アップロード要求を入力する。
水質調整装置１０１の表示・操作パネル１７は、アップロード要求を受け付けると、内部に記憶している水質調整値データを、データ変換処理部１５及び外部入出力端子１４を介してモデム１０２に出力する。
これにより、モデム１０２からインターネット１０５経由で水質調整値データがデータサーバ１０６に送信される。

データサーバ１０６は、水質調整装置１０１から送信された水質調整値データを受信すると、他の水質調整装置１０３等がデータサーバ１０６にアクセスしたときに、保存している水質調整値データをリスト表示できるように、内部のデータベースに水質調整値データを保存する。

次に、水質調整装置１０３の使用者が水質調整値データのダウンロードを希望する場合、使用者が表示・操作パネル１７を操作して、データサーバ１０６のデータベースにアクセスし、そのデータベースに保存されている水質調整値データを閲覧する。
水質調整装置１０３の使用者が、ダウンロードを希望する水質調整値データを選択すると、表示・操作パネル１７が当該水質調整値データのダウンロード要求を、データ変換処理部１５及び外部入出力端子１４を介してモデム１０２に出力する。
これにより、モデム１０４からインターネット１０５経由でダウンロード要求がデータサーバ１０６に送信される。

データサーバ１０６は、水質調整装置１０３から送信されたダウンロード要求を受信し、ダウンロード可能な状態にあれば、そのダウンロード要求に係る水質調整値データをインターネット１０５経由で水質調整装置１０３に送信する。
水質調整装置１０３は、モデム１０４がデータサーバ１０６から送信された水質調整値データを受信すると、その水質調整値データを表示・操作パネル１７の内部に記憶する。
これにより、使用者が表示・操作パネル１７を操作して、精製水生成開始を指示すると、制御設備１８等がその水質調整値データにしたがって添加剤７ｅの種類を設定し、以下、上記実施の形態１〜１０と同様にして、添加剤７ｅの添加量を制御する。

以上で明らかなように、この実施の形態１１によれば、データサーバ１０６から水質調整値データをダウンロードするデータ通信装置を設け、制御設備１８等がデータ通信装置によりダウンロードされた水質調整値データを考慮して、成分添加設備７が添加する添加剤７ｅの種類を設定し、その添加剤７ｅの添加量を制御するように構成したので、水質調整装置１０１により精製された精製水と同じ成分の精製水を他の水質調整装置１０３で精製することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態１１によれば、データサーバ１０６に日本全国や世界各地の名水を精製するための水質調整値データを蓄積しておくようにすれば、使用者は、データサーバ１０６から水質調整値データを水質調整装置にダウンロードすることによって、簡単に名水を精製することができるようになる。
また、データサーバ１０６に蓄積される水質調整値データは、多くの水質調整装置の使用者によってダウンロードされるが、水質調整値データのダウンロードランキングをリスト表示する機能をデータサーバ１０６に付加しておけば、使用者がダウンロードする水質調整値データを選択する際の目安を与えることができる。

また、データサーバ１０６に官庁で規定されている飲料水の水質基準値の最新情報を常に蓄積しておくようにすれば、水質調整装置から水質調整値データのアップロードがあったときに、その水質調整値データと水質基準値を照合することにより、水質基準値を超える問題のある水質調整値データがデータベースに登録されることを防止することができる。また、定期的に各戸の水質調整装置が、データサーバ１０６から水質基準値を満足する水質調整値データをダウンロードすることが可能となる。
なお、この実施の形態１１では、水質調整装置１０１，１０３がモデム１０２，１０４を使用しているが、携帯電話のデータ送受信端子を接続して水質調整値データを送受信するようにして、必要時のみインターネット１０５に接続するようにしてもよい。

実施の形態１２．
この実施の形態１２では、本除去処理設備５と成分添加設備７を接続する配管として、図１２に示すように、本除去処理設備７の二次側を分岐して、成分添加設備７における少なくとも１以上の添加剤タンク７ａの一次側に接続することを可能にするヘッダー配管３０を使用するようにする。
図１２のヘッダー配管３０に接続される本除去処理設備５と、成分添加設備７の添加剤タンク７ａとはカートリッジボックスの形状をなしている。
本除去処理設備５のカートリッジボックスは、図１２や図１３（ａ）に示すように、図中下側から原流を取り込んで除去処理を実施し、除去処理後の処理水をヘッダー配管３０に供給する構造になっている。
また、各添加剤タンク７ａのカートリッジボックスは、図１２に示すように、ヘッダー配管３０を流れる処理水を図中上側から取り込んでミネラル分を処理水に添加し、精製水を図中下側から吐水する構造になっている。

各カートリッジボックスは、カートリッジボックスの二次側に分岐管があり、分岐管の二次側の一端が袋ナットを有する雄型継手になっており、他端の差込部外側にはネジが切られ、内側はパッキンを有する雌型継手となっている。
カートリッジボックスの雄型継手を他のカートリッジボックスの雌型継手に差し込み、袋ナットで閉め込むことにより、液密に接続可能な構造となっている。これにより、カートリッジボックスがヘッダー配管３０で連結される。ヘッダー配管３０の両端部は、雄プラグおよび雌プラグで蓋ができる。以上の構成であるため、給水・給湯使用個所が増設された場合には、ヘッダー配管３０の二次側に対して簡単にカートリッジボックスを増設することができる。

カートリッジボックスには、原水に処理を行うための各カートリッジが挿入されるが、ボックス内のカートリッジとの両接続端部は、逆流防止機構が形成されており、カートリッジが挿入されていないときは、両接続端部が止水されるようになっている。挿入されるカートリッジの一般的な構成としては、上述したように、原水流入直後の一次処理カートリッジボックスには、除去処理を行うカートリッジを、ヘッダー後の二次側の各カートリッジには、成分添加処理を行うカートリッジを挿入する。

一次処理カートリッジには、浮遊物質や懸濁物質の除去処理が可能な中空糸膜が配置されている中空糸膜カートリッジ、大まかな浮遊物質や懸濁物質の除去及び臭気・色度の除去処理が可能な活性炭が配置されている活性炭カートリッジ、中空糸膜と活性炭が配置されており、浮遊物質・懸濁物質・臭気・色度の除去処理が可能な中空糸膜・活性炭カートリッジなどが挙げられ、これらは使用する場所の原水水質によって使い分ける。中空糸膜・活性炭カートリッジは処理性能が優れており、使用することが最も望ましい。

二次処理カートリッジには、上記実施の形態１で示した各種成分のカートリッジ以外にも、キッチン等の飲料水系統で有効な各種成分を混合したカートリッジ、浴室・シャワー系統などで有効なビタミンＣを添加するカートリッジ、歯磨きをする洗面所等で有効なキシリトールやフッ素、フノラン、リン酸カルシウムが単独あるいは混合されたカートリッジ、便所洗浄水で有効な便器洗浄剤を添加するカートリッジ、洗濯機系統で有効なイオン交換膜等を利用したカルシウム除去カートリッジなどが挙げられる。成分添加処理を行う必要がない系統においては、中に何も充填していない空カートリッジを挿入しておくとよい（図１３（ｂ）を参照）。
なお、通常のヘッダー配管は、仕切壁等の内部に隠蔽されているが、ヘッダー配管３０は、カートリッジ交換時のことを考慮して、露出しておくか、隠蔽部に設置する場合においても、点検口を用意しておくことが特に望ましい。
この実施の形態１２によれば、系統毎に好みの処理を行うことが可能であり、使用個所に適した精製水を供給することができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１による水質調整装置を示す構成図である。 成分添加設備の一部を示す断面図である。 この発明の実施の形態１による水質調整装置の処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による水質調整装置を示す構成図である。 成分添加設備の一部を示す断面図である。 この発明の実施の形態３による水質調整装置を示す構成図である。 成分添加設備の一部を示す断面図である。 この発明の実施の形態３による水質調整装置の処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４による水質調整装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による水質調整装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１１による水質調整装置が適用されるシステム構成図である。 この発明の実施の形態１２による水質調整装置のヘッダー配管を示す断面図である。 図１２のＡ−Ａ’断面図である。

符号の説明

１ 流入制御弁
２ 原水槽
３ 前除去処理設備（成分除去設備）
４ 加圧ポンプ（成分除去設備）
５ 本除去処理設備（成分除去設備）
６ 成分添加槽
７ 成分添加設備
７ａ 添加剤タンク
７ｂ 添加剤供給配管
７ｃ 添加剤カートリッジ
７ｄ 添加剤タンク蓋
７ｅ 添加剤
７ｆ パッキン
７ｇ 成分添加槽天井板
７ｈ，７ｋ 逆流防止機構
７ｉ パッキン
７ｊ 付勢バネ
８ 制御弁
９ 塩素注入設備
１０ 制御弁
１１ 温度センサ
１２ 冷却器
１３ａ，１３ｂ 制御弁
１４ 外部入出力端子
１５ データ変換設備
１６ 記憶設備
１７ 表示・操作パネル
１８ 制御設備
１９ 流量計
２０ 制御設備
２１ 水質分析設備（イオン測定設備）
２２ イオン成分除去設備
２２ａ イオン交換タンク
２２ｂ 制御弁
２２ｃ 循環ポンプ
２３ 制御設備
３０ ヘッダー配管
１０１，１０３ 水質調整装置
１０２，１０４ モデム
１０５ インターネット
１０６ データサーバ

Claims (4)

1. 導入水に含まれる成分を除去する成分除去設備と、該成分除去設備で成分除去処理した導入水に成分を添加する成分添加設備とからなる水質調整装置。
2. 導入水に含まれる成分を除去する成分除去設備と、導入水の水質を分析する水質分析設備と、該成分除去設備で成分除去処理した導入水に成分を添加する成分添加設備と、導入水に含まれるイオン成分を除去するイオン成分除去設備とからなる水質調整装置。
3. 成分添加設備による導入水への成分添加量を制御する制御設備を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の水質調整装置。
4. 成分除去設備と成分添加設備とを接続するヘッダー配管を備えたことを特徴とする請求項１記載の水質調整装置。

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