JP2010162505A

JP2010162505A - 水処理装置

Info

Publication number: JP2010162505A
Application number: JP2009008070A
Authority: JP
Inventors: Chihiro I; 千尋井
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】逆浸透膜を備える水処理装置において、水処理を良好に行なえるようにする。
【解決手段】逆浸透膜５によって原水を浄水と濃縮水とに分離する水処理装置１において、逆浸透膜５を振動させる振動部３を備える。これにより、逆浸透膜５への異物成分の付着の抑制や付着した異物成分の除去を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水処理装置に関する。

従来、逆浸透膜によって原水を浄水と濃縮水とに分離するという水処理を行う水処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。この水処理装置では、原水の一部が逆浸透膜を透過し異物が除去された状態の浄水となる一方、逆浸透膜を透過しない原水における異物の濃度が増大しこれが濃縮水となる。

特開２００１−１３７６７２号公報

このような水処理装置では、逆浸透膜に原水中の異物成分が濃縮して堆積すると、水処理装置の水処理性能が低下するという問題がある。例えば、逆浸透膜に目詰まりが発生して浄水生成量が低下したり、逆浸透膜に堆積した異物成分が浄水に溶け出して浄水の水質が低下するということが起こる場合がある。

そこで、本発明は、逆浸透膜を備える水処理装置において、水処理を良好に行なえるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様は、逆浸透膜によって原水を浄水と濃縮水とに分離する水処理装置において、前記逆浸透膜を振動させる振動部を備えることを特徴とする。

本発明の第２の態様は、第１の態様の水処理装置において、前記振動部は、超音波によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする。

本発明の第３の態様は、第１の態様の水処理装置において、前記振動部は、当該振動部の振動によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする。

本発明の第４の態様は、第１の態様の水処理装置において、前記振動部は、前記逆浸透膜に供給される水を脈動させることで前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする。

本発明の第５の態様は、第１の態様の水処理装置において、前記振動部は、前記逆浸透膜に供給される原水に気泡を混入させてその気泡を前記逆浸透膜に衝突させることで前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする。

本発明の第６の態様は、第１の態様の水処理装置において、前記振動部は、衝撃波によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする。

本発明によれば、振動部が逆浸透膜を振動させることにより、逆浸透膜への異物成分の付着の抑制や付着した異物成分の除去を行うことができるので、水処理装置において水処理を良好に行なえるようにすることができる。

本発明の第１の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。本発明の第２の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。本発明の第３の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。本発明の第４の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。本発明の第５の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。本発明の第６の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。本発明の第７の実施形態にかかる水処理装置を示す構成図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図１を参照しながら説明する。

本実施形態の水処理装置１は、水処理として原水を浄水と濃縮水とに分離する浄化部２と、この浄化部２を振動させる振動部３とを備えている。ここで、原水は、例えば、水道水や海水、汚水などである。

浄化部２は、ケース４と、このケース４に収容された逆浸透膜５とを備えている。ケース４は円筒形に形成されており、ケース４の内部ではケース４の長手方向（軸方向）に沿って水が流れるようになっている。逆浸透膜５は、図示しないフレーム部材とともにカートリッジ化されて膜カートリッジを構成している。この浄化部２には、原水供給源（図示しせず）に接続される導水路６と、吐水路７と、排水路８とが接続されている。浄化部２は、導水路６から供給された原水を逆浸透膜５によって浄水と濃縮水とに分離し、浄水を吐水路７へ吐出するとともに、濃縮水を排水路８に吐水する。詳しくは、浄化部２では、原水が規定以上の圧力で供給されることで、原水の一部が逆浸透膜５を透過し異物が除去された状態の浄水となる一方、逆浸透膜５を透過しない原水における異物の濃度が増大しこれが濃縮水となる。

振動部３は、一つの超音波発振器９を備えて攻勢されている。超音波発振器９は、浄化部２のケース４に固定されている。この超音波発振器９は、通電されることで超音波を発振するようになっており、振動部３は、超音波発振器９で発振させた超音波によってケース４および逆浸透膜５を振動させる。ここで、図１は、超音波発振器９が動作した状態を模式的に示してあるとともに、水の流れ方向を矢印で示してある。

この振動部３の駆動は、常時駆動でも良いし、規定の条件を満たした場合に駆動をしても良い。例えば、浄化部２へ原水が供給されている場合や、規定の時間が経過した場合、規定量の原水を処理（分離）した場合、原水の供給が停止した場合、浄化ボタン（図示せず）が押下された場合に振動部３を駆動するようにして良い。このような駆動は、特に図示しないが、浄化部２へ供給される原水の流量を計測する原水用流量計、時を経時する経時部、浄水の流量を計測する浄水用流量計、浄化ボタン、を条件信号出力部として水処理装置１に設けるとともに、これら条件信号出力部から出力される信号に基づいて振動部３を駆動制御する制御回路を水処理装置１に設けることで実現することができる。

このような構成の水処理装置１では、振動部３が逆浸透膜５を振動させることにより、逆浸透膜５に原水中の異物成分が濃縮して堆積することを抑制することができる。また、逆浸透膜５に原水中の異物成分が濃縮して堆積した場合、振動部３が逆浸透膜５を振動させることにより、その堆積した異物成分を逆浸透膜５から剥離させることができる。よって、水処理装置１の水処理を良好に行なえるようにすることができる。また、このように逆浸透膜５を振動によって洗浄するので、洗剤を用いることなく逆浸透膜５を洗浄することができる。

また、水処理装置１は、超音波発振器９で発振させた超音波によって逆浸透膜５を振動させるので、比較的少ないエネルギーで逆浸透膜５を振動させることができ、導水路６や、吐水路７、排水路８に与える負荷を比較的小さくすることができる。

なお、振動部３としては、音波によって逆浸透膜５を振動させる構成であっても良い。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図２を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、基本的には第1の実施形態と同じであるが、水処理装置１Ａの振動部３Ａが超音波発振器９を複数備える点が第１の実施形態に対して異なる。

複数の超音波発振器９は、ケース４の一面にケース内の水の流れ方向（ケース４の長手方向）に沿って一列に配置されている。ここで、図２は、超音波発振器９が動作した状態を模式的に示してあるとともに、水の流れ方向を矢印で示してある。なお、複数の超音波発振器９は、それぞれ発振する超音波の振動数が全て同一のものであっても良いし、互いに異なるものであっても良い。

このような構成の水処理装置１Ａによれば、振動部３Ａが逆浸透膜５を振動させることにより、第１の実施形態と同様に、水処理装置１Ａの水処理を良好に行なえるようにすることができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図３を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、基本的には第1の実施形態と同じであるが、水処理装置１Ｂの振動部３Ｂが超音波発振器９を複数備える点が第１の実施形態に対して異なる。

複数の超音波発振器９は、ケース４の上流面と下流面とに設けられている。ここで、図３は、超音波発振器９が動作した状態を模式的に示してあるとともに、水の流れ方向を矢印で示してある。なお、複数の超音波発振器９は、それぞれ発振する超音波の振動数が全て同一のものであっても良いし、互いに異なるものであっても良い。

このような構成の水処理装置１Ｂによれば、振動部３Ｂが逆浸透膜５を振動させることにより、第１の実施形態と同様に、水処理装置１Ｂの水処理を良好に行なえるようにすることができる。

［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態について図４を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、基本的には第1の実施形態と同じであるが、水処理装置１Ｃの振動部３Ｃが第１の実施形態に対して異なる。

振動部３Ｃは、ケース４に固定された回転モータ１１と、この回転モータ１１の回転軸に偏心して連結された重り１２とを備えて構成されている。この振動部３Ｃは、回転モータ１１によって重り１２を回転させることで振動部３Ｃ全体が振動し、かかる振動によって、逆浸透膜５を振動させる。この振動部３Ｃの駆動は、第１の実施形態と同様に行われる。なお、重り１２が固定された回転モータ１１は、図４に示すように１個でもよいし、複数個であっても良い。

また、本実施形態では、導水路６と吐水路７とがダンパー１３によって支持されており、振動部３Ｄから導水路６と吐水路７とに伝わる振動をダンパー１３によって吸収するようになっている。

このような構成の水処理装置１Ｃによれば、振動部３Ｃが当該振動部３Ｃの振動によって逆浸透膜５を振動させることにより、第１の実施形態と同様に、水処理装置１Ｃの水処理を良好に行なえるようにすることができる。

また、ダンパー１３が、振動部３Ｃから導水路６と吐水路７とに伝わる振動を吸収するので、振動部３Ｃの振動によって導水路６と吐水路７とが振動するのを抑制することができ、導水路６と吐水路７とにかかる負荷を小さくすることができる。

なお、振動部としては、リニアモータを備えこのリニアモータを用いて振動部全体を振動させる構成であっても良い。また、排水路８をダンパーによって支持しても良い。

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について図５を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、基本的には第１の実施形態と同じであるが、水処理装置１Ｄの振動部３Ｄが第１の実施形態に対して異なる。

振動部３Ｄは、導水路６に設けられた脈動ポンプ２１によって構成されている。この脈動ポンプ２１は、脈動させた原水を逆浸透膜５に供給する。具体的には、脈動ポンプ２１は、非円形歯車を用いて原水を吸引して吐出することでその原水を脈動させるようになっている。振動部３Ｄは、このように逆浸透膜５に供給される原水を脈動させることで、逆浸透膜５を振動させる。

このような構成の水処理装置１Ｄによれば、振動部３Ｄが、逆浸透膜５に供給される原水を脈動させることで逆浸透膜５を振動させることにより、第１の実施形態と同様に、水処理装置１Ｄの水処理を良好に行なえるようにすることができる。

また、水処理装置１Ｄが脈動ポンプ２１を備えることにより、原水供給源の送水圧が低い場合に脈動ポンプ２１によって送水圧を高めることができる。

なお、振動部としては、例えば導水路６の流路断面積を可変するシャッターを備え、このシャッターの開度を変更することで逆浸透膜５に供給される水を脈動させる構成のものであっても良い。

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態について図６を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、基本的には第１の実施形態と同じであるが、水処理装置１Ｅの振動部３Ｅが第１の実施形態に対して異なる。

振動部３Ｅは、導水路６に接続された空気吸入口としての空気吸入路４１と、この空気吸入路４１を開閉する開閉弁４２とを備えている。この振動部３Ｅでは、開閉弁４２によって空気吸入路４１を開放することで、導水路６の原水の流れによって空気吸入路４１に負圧が生じ、これにより空気吸入路４１から空気が、導水路６を流れる原水へ気泡となって供給されて混入するようになっており、この気泡が逆浸透膜５に衝突することで逆浸透膜５が振動する。この振動部３Ｅ（開閉弁４２）の駆動は、第１の実施形態と同様に行われる。なお、本実施形態では、導水路６に、原水を浄化部２に送水する送水ポンプ４３が設けられている。

このような構成の水処理装置１Ｅによれば、振動部３Ｅが、逆浸透膜５に供給される水に気泡を混入させてその気泡によって逆浸透膜５を振動させることにより、第１の実施形態と同様に、水処理装置１Ｅの水処理を良好に行なえるようにすることができる。

［第７の実施形態］
本発明の第７の実施形態について図７を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、基本的には第１の実施形態と同じであるが、水処理装置１Ｆの振動部３Ｆが第１の実施形態に対して異なる。

振動部３Ｆは、衝撃波によって逆浸透膜５を振動させるようになっている。具体的には、振動部３Ｆは、吐水路７を開閉する第１の電磁弁５１と、排水路８を開閉する第２の電磁弁５２と、これら電磁弁５１，５２を制御する制御回路（図示せず）と、を備えている。この振動部３Ｆは、制御回路が第１の電磁弁５１と第２の電磁弁５２とを急激に開閉することによって第１の電磁弁５１と第２の電磁弁５２との上流側の水に衝撃波（水撃）を発生させ、この衝撃波によって逆浸透膜５を振動させるようになっている。なお、本実施形態では、導水路６に、水を浄化部２に送水する送水ポンプ４３が設けられている。

このような構成の水処理装置１Ｆによれば、振動部３Ｆが、衝撃波によって逆浸透膜５を振動させることにより、逆浸透膜５に比較的大きな振動が起こるので、逆浸透膜５に異物成分が強固に付着している場合でも、その異物成分を容易に剥離や破壊することができ、水処理装置１Ｆの水処理を良好に行なえるようにすることができる。

なお、振動部としては、浄化部２の上流にアキュムレータを配置し、このアキュムレータの作用によって、第１の電磁弁５１および第２の電磁弁５２の開閉時の衝撃波をより強いものとして良い。

ところで、本発明は、上記の各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１，１Ａ〜１Ｆ水処理装置
３，３Ａ〜３Ｆ振動部
５逆浸透膜

Claims

逆浸透膜によって原水を浄水と濃縮水とに分離する水処理装置において、
前記逆浸透膜を振動させる振動部を備えることを特徴とする水処理装置。
前記振動部は、超音波によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
前記振動部は、当該振動部の振動によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
前記振動部は、前記逆浸透膜に供給される原水を脈動させることで前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
前記振動部は、前記逆浸透膜に供給される原水に気泡を混入させてその気泡によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
前記振動部は、衝撃波によって前記逆浸透膜を振動させることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。