JP2005279528A - 水質改質システム - Google Patents

Abstract

【課題】 膜の早期劣化を防止することが可能な水質改質システムを提供する。
【解決手段】 給水を流す給水ライン３と、給水ライン３に接続される活性炭濾過装置４と、活性炭濾過装置４の下流側の給水ライン３に接続される水質改質用の濾過膜部５と、濾過膜部５の上流側又は下流側の給水ライン３に接続される流量センサ９と、流量センサ９からの流量検知信号に基づき積算通水量を求めるとともにその積算通水量と予め設定した所定処理水量とを比較して活性炭濾過装置４の活性炭交換時期になったか否かを判断する制御部１０と、を備えて水質改質システム１を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水使用機器や熱機器等の機器に供給するための給水の水質を改質する水質改質システムに関する。

この種の水質改質システムとしては、純水を製造する純水製造装置（例えば特許文献１参照）を含むシステムが知られている。純水製造装置は、一般に逆浸透膜を利用したものが多く用いられている。逆浸透膜を利用したものは、逆浸透膜の、溶媒は通すが溶質は透過させないという性質を利用して、被処理水の浸透圧より高い圧力をかけて、溶媒としての水だけを選択的に透過採取するようにしたものである。
特開平５−２２０４８０号公報

ところで、上記逆浸透膜は、分子量が数十程度のものをろ別することが可能な膜（ＲＯ膜）として知られているが、次のような問題点を有している。すなわち、濾過するために供給される被処理水中に残留塩素があると、逆浸透膜のような耐塩素性のない膜では、早期に膜が劣化してしまい、良好な水質改質が行えなくなるという問題点を有している。

このような問題点に対処するために従来では、ユーザーに定期的に塩素チェックをしてもらい、残留塩素を吸着除去する活性炭濾過装置の活性炭交換時期を人的に判断するようにしている（面倒な作業を行っている。また、正確さを欠いている）。

従来の問題点に加えて、本願出願人の会社の研究者等は、逆浸透膜（ＲＯ膜）に限らず、ナノろ過膜（ＮＦ膜）や限外ろ過膜（ＵＦ膜）を用いて水質を改質することも考えている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、膜の早期劣化を防止することが可能な水質改質システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の水質改質システムは、機器に供給するための給水の水質を改質する水質改質システムであって、前記給水を流す給水ラインと、該給水ラインに接続される活性炭濾過装置と、該活性炭濾過装置の下流側の前記給水ラインに接続される水質改質用の濾過膜部と、該濾過膜部の上流側又は下流側の前記給水ラインに接続される流量センサと、該流量センサからの流量検知信号に基づき積算通水量を求めるとともに該積算通水量と予め設定した所定処理水量とを比較して前記活性炭濾過装置の活性炭交換時期になったか否かを判断する制御部と、を備えて構成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、積算通水量と所定処理水量とに基づいて活性炭濾過装置の活性炭交換時期が機械的に判断される。タイミング良く活性炭の交換がなされるようになり、膜の早期劣化が防止される。本発明が適用される機器としては、水使用機器や熱機器等が挙げられる。水使用機器としては、半導体製造で用いられる部品洗浄装置、医療現場で用いられる医療器具洗浄装置などの各種洗浄装置等が挙げられ、熱機器としては、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等が挙げられる。

請求項２記載の本発明の水質改質システムは、請求項１に記載の水質改質システムにおいて、前記活性炭濾過装置の上流側の前記給水ラインに残留塩素濃度を検知する残留塩素計を接続するとともに、該残留塩素計の検知信号を交換時期判断用として前記制御部に出力することを特徴としている。また、請求項３記載の本発明の水質改質システムは、請求項１又は請求項２に記載の水質改質システムにおいて、前記活性炭濾過装置と前記濾過膜部との間の前記給水ラインに第二の残留塩素計を接続することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、活性炭濾過装置の活性炭交換時期の判断がより一層正確になる。

本発明によれば、活性炭濾過装置の活性炭交換をタイミング良く行うことができるという効果を奏する。従って、膜の早期劣化を防止することができるという効果を奏する。また、膜の早期劣化を防止することにより、良好な水質改質を行うことができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の水質改質システムの一実施の形態を示す構成図である。

図１において、引用符号１で示される本発明の水質改質システムは、水使用機器（機器）２に供給する給水の水質を改質するためのシステムであって、給水ライン３と、活性炭濾過装置４と、濾過膜部５と、溶存気体除去処理部６と、残留塩素計７と、第二の残留塩素計８と、流量センサ９と、制御部１０と、通報警報手段１１とを備えて構成されている。以下、各構成について説明する。

給水ライン３は、図示しない水の供給源と水使用機器２との間にのびる、給水を流すためのラインであって、その中間には、活性炭濾過装置４、濾過膜部５、溶存気体除去処理部６、残留塩素計７、第二の残留塩素計８、及び流量センサ９が各々接続されている。図示しない水の供給源には、水道水、工業用水、地下水等の水源から供給される被処理水が貯留されている。その被処理水は、本発明の水質改質システム１により水質が改質され、水使用機器２に供給されるようになっている。

水使用機器２としては、半導体製造で用いられる部品洗浄装置、医療現場で用いられる医療器具洗浄装置などの各種洗浄装置等が挙げられる。ここにおいて、機器としては、水使用機器２や熱機器等が挙げられる。熱機器としては、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器等が挙げられる。

活性炭濾過装置４は、給水中に溶存する次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤を吸着除去するための装置として構成されている。上記酸化剤、すなわち残留塩素は、濾過膜部５の後述するろ過膜（図示省略）を酸化させて濾過能力を早期に劣化させるおそれがある。そこで、このような酸化による早期の能力劣化を防止するために、上記残留塩素を活性炭（図示省略）で吸着して除去することにより、濾過能力の早期劣化を防止し、給水の処理効率の向上、安定化等を図るようにしている。尚、上記活性炭は通報警報手段１１からの通報及び／又は警報により交換時期が分かるようになっている。

濾過膜部５は、給水中の不純物等を除去する水質改質用の装置であって、図示しないろ過膜を多数含んで構成されている。ここで、図示しないろ過膜について説明すると、逆浸透膜（分子量が数十程度のものをろ別可能な膜（ＲＯ膜））やナノろ過膜（２ｎｍ程度より小さい粒子や高分子（分子量が最大数百程度のもの）の透過を阻止する膜（ＮＦ膜、ＮＦ：Ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ））や限外ろ過膜（分子量が１，０００〜３００，０００程度のものをろ別可能な膜（ＵＦ膜））などがある。逆浸透膜やナノろ過膜や限外ろ過膜は各社から市販されており、容易に入手することができる。

溶存気体除去処理部６は、給水に含まれる溶存気体を除去することができるように構成されている。もう少し詳しく説明（図示省略）すると、例えば、気体濾過膜を複数備えた筒状の部材となる脱気モジュールと、水封式真空ポンプと、脱気モジュール及び水封式真空ポンプを繋ぐ真空ラインと、封水タンクと、水封式真空ポンプ及び封水タンクを繋ぐ封水循環ラインとを備えて構成されている。尚、溶存気体除去処理部６の設定は任意であるものとする。上記脱気モジュールには、給水ライン３が接続されている。また、上記真空ラインが接続されている。上記水封式真空ポンプは、各脱気モジュールから溶存気体を吸引するためのものであって、上記真空ラインと上記封水循環ラインとが接続されている。上記封水循環ラインは、上記封水タンクから上記水封式真空ポンプに封水を供給するとともに、吸引した気体と封水との混合流体を上記封水タンクに排出することができるように構成されている。

残留塩素計７は、残留塩素濃度を検知する計測器であって、活性炭濾過装置４の上流側、すなわちバルーンＡの位置における給水ライン３に接続されている。また、残留塩素計７は、制御部１０に電気的に接続されて、残留塩素濃度に係る検知信号を出力することができるようになっている。残留塩素計７は、制御部１０において活性炭濾過装置４の上記活性炭の交換時期の判断をより正確に行うために有用である。

第二の残留塩素計８は、活性炭濾過装置４と濾過膜部５との間、すなわちバルーンＢの位置における給水ライン３に接続されている。第二の残留塩素計８は、バックアップ的なものでその設定は任意であり、例えば塩素の有無を検知するとアラームを発する簡易的なものや、残留塩素計７と同じものが用いられるようになっている。

流量センサ９は、給水量を検知して流量検知信号を制御部１０に出力するものであって、バルーンＣのいずれかに示される位置、すなわち濾過膜部５の上流側、濾過膜部５と溶存気体除去処理部６の間、溶存気体除去処理部６の下流側のいずれかの位置における給水ライン３に接続されている。流量センサ９からの流量検知信号は、制御部１０において積算通水量を求める際に用いられるようになっている。流量センサ９は、上述からも分かるように、制御部１０に電気的に接続されている。また、流量センサ９は、活性炭濾過装置４の上記活性炭の交換時期の判断をするために必要な構成となっている。

制御部１０は、所謂マイクロコンピュータであって、具体的には、特に図示しないが、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとインターフェースとを備えて構成されている。上記ＲＯＭには、プログラムや固定データ等が格納されている。上記ＣＰＵは、中央演算処理装置であり、上記ＲＯＭに予め格納された制御プログラムに従って作動するようになっている。上記ＲＡＭは、上記ＣＰＵの処理の過程で利用する各種のデータを格納するデータエリアと、処理の際に使用するワークエリア等とを有している。その他、各種の設定値情報等が格納される電気的消去／書き換え可能な読み出し専用のメモリも備えられている。上記インターフェースには、残留塩素計７、流量センサ９、及び通報警報手段１１がそれぞれ接続されている。

制御部１０は、流量センサ９からの流量検知信号に基づき積算通水量を求めるとともに、その積算通水量と予め設定した所定処理水量とを比較して、活性炭濾過装置４の上記活性炭の交換時期になったか否かを判断する処理を行うように構成されている。又は、より正確な判断を行うために、残留塩素計７からの検知信号に基づき残留塩素濃度を測定するとともに、その残留塩素濃度と通水量とに基づいて除去残留塩素濃度を求め、上記の積算通水量と所定処理水量との比較結果と共に、活性炭濾過装置４の上記活性炭の交換時期になったか否かを判断する処理を行うように構成されている。制御部１０は、上記活性炭の交換時期になったと判断した場合にのみ、所定の信号を通報警報手段１１に出力するようになっている。

通報警報手段１１は、制御部からの上記信号に基づいて通報及び／又は警報を行えるように構成されている。

以上、図１を参照しながら説明してきたように、本発明の水質改質システム１によれば、活性炭濾過装置４の上記活性炭の交換をタイミング良く行うことができるように構成されている。従って、図示しないろ過膜の早期劣化を防止することができるという効果を奏する。また、図示しないろ過膜の早期劣化を防止することにより、良好な水質改質を行うことができるという効果を奏する。

その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

本発明の水質改質システムの一実施の形態を示す構成図である。

符号の説明

１ 水質改質システム
２ 水使用機器（機器）
３ 給水ライン
４ 活性炭濾過装置
５ 濾過膜部
６ 溶存気体除去処理部
７ 残留塩素計
８ 第二の残留塩素計
９ 流量センサ
１０ 制御部
１１ 通報警報手段

Claims (3)

1. 機器に供給するための給水の水質を改質する水質改質システムであって、前記給水を流す給水ラインと、該給水ラインに接続される活性炭濾過装置と、該活性炭濾過装置の下流側の前記給水ラインに接続される水質改質用の濾過膜部と、該濾過膜部の上流側又は下流側の前記給水ラインに接続される流量センサと、該流量センサからの流量検知信号に基づき積算通水量を求めるとともに該積算通水量と予め設定した所定処理水量とを比較して前記活性炭濾過装置の活性炭交換時期になったか否かを判断する制御部と、を備えて構成する
   ことを特徴とする水質改質システム。
2. 請求項１に記載の水質改質システムにおいて、
   前記活性炭濾過装置の上流側の前記給水ラインに残留塩素濃度を検知する残留塩素計を接続するとともに、該残留塩素計の検知信号を交換時期判断用として前記制御部に出力する
   ことを特徴とする水質改質システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の水質改質システムにおいて、
   前記活性炭濾過装置と前記濾過膜部との間の前記給水ラインに第二の残留塩素計を接続する
   ことを特徴とする水質改質システム。

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