JP2008534278A - 浄水器内のメンブレンフィルターの自動フラッシング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、セディメントフィルター（１００）、プレカーボンフィルター（２００）、及びメンブレンフィルター（３００）を含み、連続的に原水をろ過するようにされる水清浄化装置を提供する。メンブレンフィルター（３００）を持つ自動洗い流し用装置が、セディメントフィルター（１００）とプレカーボンフィルター（２００）との間に接続された水配管の中の水圧を検知するための低圧力センサー（１２０）、セディメントフィルター（１００）からプレカーボンフィルター（２００）への水をポンピングするためのポンプ、ポンピング電圧が検知される時点から、メンブレンフィルター（３００）の内部から上記水が制御された洗い流し動作を実行可能とするためのコントローラ（６００）、及び上記メンブレンの洗い流しのための配管を開けるための洗い流し用調整弁（３１０）を含んでおり、水が洗い流し用調整弁（３１０）を通過しメンブレンフィルター（３００）の内部から洗い出される水圧および洗い流す水圧の下で、メンブレンフィルター（３００）の内部から異物（スケール）を除去する。

Description

本発明は、浄水器内のメンブレンフィルター（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｉｌｅｔｅｒ;膜フィルター）の自動フラッシング装置（自動洗い流し装置）に関し、特に、原水洗い流し時の原水の水圧下で、メンブレンフィルターの内部から異物を周期的かつ自動的に除去するために、該メンブレンフィルターの浄水時間に従って、一定時間の周期でメンブレンフィルターの内部から水を自動的に洗い流すことが可能な自動フラッシング装置に関する。

一般的に、浄水器は、水道水（飲み水）等の原水からの有害な発癌性物質等の異物（又はスケール）をろ過処理し、もって、きれいな浄化された水を供給する。浄水方式によれば、このような浄水器は、自然ろ過水を採用する浄化器、水道水の浄化器、イオン交換樹脂を採用する浄化器、及び逆浸透圧を採用する浄化器等に分類される。

このような従来の浄水器の中で、逆浸透圧を採用する従来の浄水器を、図１を参照して説明する。

図１は、従来の浄水器の浄水処理装置の構成図である。図１に示されたような、従来の浄水器の浄水装置は、セディメントフィルター（ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｆｉｌｔｅｒ；沈殿物フィルター）１０、プレカーボンフィルター（pre-carbon filter;前カーボンフィルター）２０、 メンブレンフィルター（membrane filter;膜フィルター）３０、 ポストカーボンフィルター（post-carbon filter;後カーボンフィルター）４０、及び浄水タンク５０を含んでいる。典型的な浄水プロセスでは、原水が、これらのフィルターを連続的に通過し浄化された後、浄水タンク５０に貯蔵される。

これらのフィルターの機能について述べると、セディメントフィルター１０は、供給栓（不図示）から原水が供給され、５ミクロン程度の細かいフィルターメッシュを介して、埃滓（ほこりかす）、異物等の各種の浮遊物質を除去する。プレカーボンフィルター２０は、セディメントフィルター１０からのろ過された水が供給され、活性炭の吸着により、発癌性物質（ＴＨＭ）、合成洗剤、殺虫剤等の人体に有害な化学物質および塩素成分を除去する。メンブレンフィルター３０は、０.０００１ミクロンの逆浸透膜（逆浸透メンブレン）により作製されており、鉛、砒素のような重金属をはじめ、ナトリウム、バクテリア、ウイルス、放射性物質等を除去する。また、ポストカーボンフィルター４０は、不快な味や臭い、色物質等をろ過処理する。

さらに、浄水器はセディメントフィルター１０とプレカーボンフィルター２０との間に接続された原水管に、フロートレベルコントローラ（ＦＬＣ）１１、低圧力センサー（ＬＰＳ）１２、及びポンプ１３を含んでいる。

ＦＬＣ１１は、原水が適正水位（レベル）を越えるときに、セディメントフィルター１０とプレカーボンフィルター２０との間の原水管を閉じる。ＬＰＳ１２は、セディメントフィルター１０とプレカーボンフィルター２０との間の原水管内の水圧が適正水圧を超えるときに、ポンピング電圧を印加する。そして、浄水ポンプ１３は、ＬＰＳ１２からのポンピング電圧が印加されるときに、セディメントフィルター１０からプレカーボンフィルター２０へ原水をポンピングする。

一方、メンブレンフィルター３０は、水管（ＷＰ）を通じて、ポストカーボンフィルター４０に接続され、かつ、手動バルブ３１が設置されている洗い流し管（ＯＰ）に接続されている。

メンブレンフィルターの寿命は、原水の状態（コンディション）によって決定される。例えば、原水が多量の炭酸カルシウム（石灰質等）のような異物（スケール）を含む場合に、メンブレンフィルターがすぐ詰まり、もってその固有の機能を果たすことができない。したがって、異物（スケール）を除去するためには、ユーザーが、原水に存在する異物（スケール）も排出されるように、手動バルブを開けて、メンブレンフィルターの内部からの原水を洗い流す。

しかし、このような従来の浄水器は、メンブレンフィルターの内部の異物（スケール）が、手動バルブの手動操作により除去される。結果として、ユーザーは、異物（スケール）の除去の時点を感知しなければならず、かつ、異物（スケール）の除去作業が煩雑であるという点において短所を持つ。

さらに、このような異物除去処理は、ユーザーの感知および手作業に依存するので、適正な時期に異物（スケール）が除去されない。これにより適正な時期に、異物（スケール）の除去が行われなかった場合には、メンブレンフィルターの寿命が短かくなるのである。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、浄水器に備わるメンブレンフィルターの浄水時間により一定時間の周期で、メンブレンフィルターの内部の原水を自動的に洗い流し、原水の洗い流し時の原水の水圧により、メンブレンフィルター内の異物（スケール）を周期的に自動除去し、もって、メンブレンフィルターの寿命を延長させることができる浄水器内のメンブレンフィルターの自動フラッシング装置（自動洗い流し装置）を提供することにある。

上記目的を実現するための本発明の態様によれば、セディメントフィルター、プレカーボンフィルター及びメンブレンフィルターを含み、連続的に原水をろ過処理する浄水器内の該メンブレンフィルターを洗い流す自動フラッシング装置であって、前記セディメントフィルターと前記プレカーボンフィルターとの間に接続された水管内の水圧を検出し、この検出された水圧が適正水圧以上のときに、ポンピング（ポンプ引き）電圧を印加するための低圧力センサー（ＬＰＳ）と、この低圧力センサーからのポンピング電圧が印加されるときに、前記セディメントフィルターから前記プレカーボンフィルターへ供給される水をポンピングするためのポンプと、前記ポンピング電圧が検出される時点から第１のプリセット（前設定もしくは既設定；preset）時間の間隔で、かつ周期的に、前記メンブレンフィルターの内部の水の制御された洗い流し動作を実行可能とするための制御部と、前記制御部による制御された洗い出し動作の間に、前記メンブレンフィルターの洗い流し管を開くための洗い流し調節バルブと、を含んでなり、前記水が、前記洗い流し調節バルブを通過して前記メンブレンフィルターの内側から洗い流され、かつ、この洗い流し圧力の下で、前記メンブレンフィルターの内側から異物を除去することを特徴とする自動フラッシング装置を提供する。

好ましくは、前記制御部が、前記低圧力センサーによりポンプに印加されるポンピング電圧を検出するための電圧検出部と、前記第１のプリセット時間の間隔かつ該検出電圧が前記電圧検出部から印加される時点からの第２のプリセット時間の周期で、洗い流し信号を出力するためのマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサの洗い流し信号に応答して、交流洗い流し電圧を印加するための電源スイッチと、この電源スイッチからの交流洗い流し電圧を、直流洗い流し電圧に変換して、前記洗い流し調節バルブに印加するための洗い流し電源供給部とを含んでなる。

さらに、好ましくは、前記第１プリセット時間が、前記第２プリセット時間より長いように設定されている。

前述のように、本発明によれば、メンブレンフィルターから洗い出される水の水圧下で、メンブレンフィルターの内側から異物（スケール）を周期的かつ自動的に除去するために、浄水器内のメンブレンフィルターの自動フラッシング装置は、メンブレンフィルターの浄水時間によるプリセット時間の周期でメンブレンフィルターから水を自動的に洗い流す（フラッシング；ｆｌｕｓｈｉｎｇ）ことができる。

本発明は、添付の図面を参照して、以下さらに詳細に記載される。添付の図面を通じて、同様な参照符号は、同様な構成要素を特定するのに使用されている。

図２は、本発明による浄水器内のメンブレンフィルターを持つ自動フラッシング装置の構成図である。図２を参照すると、浄水器が、原水からの微細な異物を除去するためのセディメントフィルター１００と、このセディメントフィルター１００から供給される水からの人体に有害な化学物質を除去するプレカーボンフィルター２００と、このプレカーボンフィルター２００から供給される水からの重金属を除去するメンブレンフィルター３００と、このメンブレンフィルター３００から供給される水からの、不快な味もしくは臭いおよび色物質等を除去するポストカーボンフィルター４００と、このポストカーボンフィルター４００から供給される浄水を貯蔵する浄水タンク５００とを含んでいる。

浄水器はまた、セディメントフィルター１００とプレカーボンフィルター２０との間の原水が適正水位（レベル）を越える場合に、原水管を閉じるＦＬＣ１１０と、浄水動作に必要な電圧を印加する電源部５０とを含む。

このような浄水器に適用可能な本発明のメンブレンフィルターの自動フラッシング装置は、セディメントフィルター１００とプレカーボンフィルター２００との間に接続された水管内の水圧を検出し、検出された水の水圧が適正水圧以上の場合にポンピング電圧を印加するためのＬＰＳ１２０と、このＬＰＳ１２０からのポンピング電圧が印加されると、セディメントフィルター１００からプレカーボンフィルター２００へと水をポンピングするためのポンプ１３０と、ポンピング電圧が検出された時点から第１のプリセット時間の間隔で周期的に,メンブレンフィルター３００の内部から原水の制御された洗い流し若しくは排出を実行可能とするための制御部６００と、この制御部６００によって制御された洗い流しの間にメンブレンフィルター３００の洗い流し管ＯＰを開けるための洗い流し調節バルブ３１０とを含む。

この実施形態のような自動フラッシング装置を用いると、メンブレンフィルター３００内の水が洗い流し調節バルブ３１０によって洗い流されるとき若しくは排出されるときに、そこから洗い流される水の水圧によりメンブレンフィルター３００の内部から異物（スケール）が除去され得る。

図３は、図２で示された制御部の回路図である。図３を参照すると、制御部６００が、ＬＰＳ１２０によりポンプ１４０へ印加されるポンピング電圧を検出する電圧検出部６１０と、この電圧検出により検出電圧が印加される時点から第１のプリセット時間の間隔で、第２のプリセット時間の周期により、洗い流し信号を出力するマイクロプロセッサ６２０と、このマイクロプロセッサ６２０の洗い流し信号により交流洗い流し電圧を印加する電源スイッチ６３０と、この電源スイッチ６３０からの交流洗い流し電圧を、直流洗い流し電圧に変換し、洗い流し調節バルブ３１０に印加する洗い流し電源供給部６４０とを含んでいる。

マイクロプロセッサ６２０は、集積回路（ＩＣ）で形成され、電源部５０から印加される駆動電圧（Ｖｃｃ）を検出するための駆動電圧検出回路６５０を含む。ここで、マイクロプロセッサ６２０は、信頼性のある動作のため、駆動電圧検出回路６５０を介した電圧の大きさに従い、セット（設定）またはリセット（再設定）が可能である。

第１のプリセット時間は、第２のプリセット時間より長く設定される。例えば、本発明の適用時に、第１のプリセット時間を４５分に設定でき、第２のプリセット時間を２０秒に設定できる。

また、図３に示したように、電圧検出部６１０が、ダイオード、コンデンサ、フォトカップラ及び抵抗を含むことができ、電源スイッチ６３０が、フォトカプラ及びトライアックを含むことができ、そして、洗い流し電源供給部６４０が、ブリッジダイオードを含むことができる。

以下、本発明の作用及び効果を添付の図面に基づき詳細に説明する。

図２及び図３を参照して、本発明の装置が適用される浄水器に対する動作を簡単に説明する。水道水等の原水が、セディメントフィルター１００、プレカーボンフィルター２００、メンブレンフィルター３００及びポストカーボンフィルター４００により浄化された後、浄水タンク５００に貯蔵される。

このようなプロセスにおいて、ＦＬＣ１１０は、セディメントフィルター１００とプレカーボンフィルター２００との間の水管内の水が適正水位（レベル）を越える場合に水管を閉じる。ＬＰＳ１２０は、セディメントフィルター１００とプレカーボンフィルター２００との間に接続された水管内の水の水圧を検出し、この検出された水の水圧が適正水圧以上の場合にポンピング電圧をポンプ１３０に印加する。ここで、ＬＰＳ１２０からのポンピング電圧が印加されると、ポンプ１３０が、セディメントフィルター１００からの水をプレカーボンフィルター２００にポンピングするように作動する。

このようにして、当該浄水器は、適正な水位（レベル）以下の水位かつ適正な水圧以上の水圧で、ポンプ１３０により正常通りの浄化処理を行う。

以下、メンブレンフィルター内の異物（スケール）の除去プロセスを説明する。

本発明のメンブレンフィルターの自動フラッシング装置において、本発明の制御部６００が、ポンピング電圧が検出される時点から第１のプリセット時間の間隔かつ第２のプリセット時間の周期で、メンブレンフィルター３００の内部からの原水の洗い流し又は排出を制御する。ここで、制御部６００が、ＬＰＳ１２０からのポンピング電圧を検出し、ポンプ１３０の動作状態（動作しているかどうか）を決定する。

制御部６００による洗い流し制御により、本発明の洗い流し調節バルブ３１０が、メンブレンフィルター３００の洗い流し管を開く。その結果、水が、洗い流し管ＯＰを通過してメンブレンフィルター３００の内側から洗い流されるか又は排出される。メンブレンフィルター３００の内部の原水が洗い流し調節バルブ３１０を通過して洗い流されている間、洗い流される水の水の水圧（ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又は力（ｆｏｒｃｅ）の下に、メンブレンフィルター３００の内部から、異物（スケール）もまた、排出され除去される。

図３を参照すると、制御部６００の電圧検出部６１０が、ＬＰＳ１２０を通過してポンプ１３０に供給されるポンピング電圧を検出し、マイクロプロセッサ６２０に印加する。マイクロプロセッサ６２０が、電圧検出部６１０から検出電圧が印加される時点から第１のプリセット時間の間隔かつ第２のプリセット時間の周期で、洗い流し信号を電源スイッチ６３０に出力する。電源スイッチ６３０が、マイクロプロセッサ６２０の洗い流し信号に応答した交流洗い流し電圧を、洗い流し電源供給部６４０に印加する。洗い流し電源供給部６４０が、電源スイッチ６３０からの交流洗い流し電圧を直流洗い流し電圧に変換し、洗い流し調節バルブ３１０に印加する。

一方、原水や設置場所等の環境等の様々な条件により、第１プリセット時間および第２プリセット時間を変更することもできる。例えば、第１プリセット時間が４５分に設定され、第２プリセット時間が２０秒に設定される場合にあっては、ポンプの動作開始時点から４５分間の間隔で、２０秒間、メンブレンフィルター３００内の水が洗い流され、このような水の洗い流しの間に、水が、メンブレンフィルター３００の内部から異物（スケール）を除去するのである。

前述の通り、本発明のこの実施形態では、メンブレンフィルターの内に蓄積される異物（スケール）を、周期的に除去するために、一定のプリセット時間（例えば、４５分）の間、水を浄化しながら、比較的短時間（例えば、２０秒）に、メンブレンフィルターの内部から水を洗い流す動作を繰り返し行うことが可能である。結果として、メンブレンフィルターの内部を清浄に維持でき、その結果、メンブレンフィルターの寿命を延ばすことができる。

本発明は、前述した実施例及び添付の図面により限定されるものではなく、特許請求の範囲により画定されるものであるが、本発明の装置は、本発明の技術的思想の範囲およびその精神から逸脱することなく、様々な置換、変更および修正が可能であることは当業者に自明である。

本発明は、浄水器において、当該浄水器に含まれるメンブレンフィルターの浄水時間により一定時間の周期でメンブレンフィルター内の水を自動的に洗い流し、水の洗い流し時の水圧によりメンブレンフィルター内の異物（スケール）が、周期的かつ自動的に除去できる。

従来の浄水器の浄水処理装置の構成図である。 本発明による浄水器内のメンブレンフィルターの自動フラッシング装置の構成図である。 図２の制御部の回路図である。

Claims (3)

1. セディメントフィルター、プレカーボンフィルター及びメンブレンフィルターを含み、連続的に原水をろ過処理する浄水器内の該メンブレンフィルターを洗い流す自動フラッシング装置であって、
   前記セディメントフィルターと前記プレカーボンフィルターとの間に接続された水管内の水圧を検出し、この検出された水圧が適正水圧以上のときに、ポンピング電圧を印加するためのＬＰＳと、
   このＬＰＳからのポンピング電圧が印加されるときに、前記セディメントフィルターから前記プレカーボンフィルターへ供給される水をポンピングするためのポンプと、
   前記ポンピング電圧が検出される時点から第１のプリセット時間の間隔で、かつ周期的に、前記メンブレンフィルターの内部の水の制御された洗い流し動作を実行可能とするための制御部と、
   前記制御部による制御された洗い出し動作の間に、前記メンブレンフィルターの洗い流し管を開くための洗い流し調節バルブと、を含んでなり、
   前記水が、前記洗い流し調節バルブを通過して前記メンブレンフィルターの内側から洗い流され、かつ、この洗い流し圧力の下で、前記メンブレンフィルターの内側から異物を除去することを特徴とする自動フラッシング装置。
2. 前記制御部が、
   前記ＬＰＳによりポンプに印加されるポンピング電圧を検出するための電圧検出部と、
   前記第１のプリセット時間の間隔かつ該検出電圧が前記電圧検出部から印加される時点からの第２のプリセット時間の周期で、洗い流し信号を出力するためのマイクロプロセッサと、
   このマイクロプロセッサの洗い流し信号に応答して、交流洗い流し電圧を印加するための電源スイッチと、
   この電源スイッチからの交流洗い流し電圧を、直流洗い流し電圧に変換して、前記洗い流し調節バルブに印加するための洗い流し電源供給部と、
   を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の自動フラッシング装置。
3. 前記第１プリセット時間が、前記第２プリセット時間より長いことを特徴とする請求項１に記載の自動フラッシング装置。

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