JP2017023931A

JP2017023931A - 除鉄槽

Info

Publication number: JP2017023931A
Application number: JP2015144539A
Authority: JP
Inventors: 大寛笹山; Daikan Sasayama; 大和田　道夫; Michio Owada; 道夫大和田
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-02-02

Abstract

【課題】使用する流量に関わらず安定した除鉄性能を確保できるとともに使い勝手に優れた除鉄槽を提供する。【解決手段】ろ過材を有する除鉄槽において、圧力検出手段ならびに使用流量を検出する流量検出手段と、各流量における圧力設定値が記憶された記憶装置と、を有し、前記流量検出手段で検出した使用水量に応じた圧力設定値と、前記圧力検出手段の検出結果と、により、前記ろ過材の逆洗の必要性を判断する。【選択図】図６

Description

本発明は、主に井戸水等に含まれる鉄分及び濁り成分を除去することにより、飲用水に適した水を供給する除鉄槽に関するものである。

一般に井戸水に含まれる鉄分は特殊な場合を除き、ほとんどが水に溶けている溶存鉄である。

ポンプ装置で汲み上げた溶存鉄を含む井戸水に薬注器で次亜塩素酸ナトリウムを注入すると、酸化鉄に変化した固形状の鉄分になる。

除鉄槽内にはろ過材が収納されており、このろ過材によって酸化鉄をろ過し、鉄分が取り除かれた井戸水等を浄水として水栓に導水する。この状態でしばらく使用していると、ろ過材に鉄分や沈殿物が付着し、これらの付着量が多くなる（目詰まり状態）と、除鉄能力が低下し、除鉄されない場合や通水抵抗が大きくなり水栓からの水の出が悪くなる場合がある。このため、切替バルブの操作により、ろ過材に水を逆に流して鉄分や沈殿物を外部に排出する逆洗を行う必要がある。逆洗は、ろ過材の目詰まりを防止するために井戸水の水質（鉄分含有量）に関係なく使用者が毎日切替バルブ操作をするよう指導しており、使い勝手が悪くなる恐れがあった。

使い勝手向上のために、例えば、ろ過材の目詰まりを検知して目詰まりしている場合のみ逆洗を行う方法が開示されている（特許文献１）。特許文献１には、除鉄槽の原水入口側と浄水出口側それぞれに圧力を検出する圧力検出手段を設け、前記圧力検出手段で検出される圧力差が予め定められたろ過圧力限度（ろ過時の通水抵抗）より大きい場合にろ過材が目詰まりしていると判定し、自動的に切替バルブを切り替えて逆洗することが記載されている。

特開２００２−１２６４１４号公報

特許文献１のように、除鉄槽の原水入口側と浄水出口側それぞれに圧力を検出する圧力検出手段を設け、前記圧力検出手段で検出される圧力差によってろ過材の目詰まりを判定する方法があるが、前記圧力検出手段で検出される圧力差（ろ過時の通水抵抗）は使用する流量によって異なる。すなわち、ろ過材の目詰まり状態が同じであっても使用する流量が少ない場合は圧力差も小さく、また使用する流量が多い場合は同じ目詰まり状態でも圧力差が大きくなる。そのため、使用する流量が少ない場合は目詰まりがあっても予め定められたろ過圧力限度（ろ過時の通水抵抗）に到達するまで時間を要し、過度の目詰まり状態になるため、除鉄効率が悪く、切替バルブを操作して逆洗を行っても鉄分や沈殿物が残留しやすいため、ろ過材の寿命を縮める要因となる恐れがある。

本発明は、上記の課題を解決することで、使用する流量に関わらず安定した除鉄性能を確保できるとともに使い勝手に優れた除鉄槽を提供することを目的とする。

除鉄槽の原水入口側と浄水出口側それぞれの圧力を検出する圧力検出手段に加え、浄水出口側に流量を検出する流量検出手段を有することを特徴とする。

本発明によると、前記圧力検出手段ならびに流量検出手段を有することで使用する流量に関わらず安定した除鉄性能を確保できるとともに使い勝手に優れた除鉄槽を提供することができる。

除鉄の原理過程図である。除鉄槽の正面図である。除鉄槽を側面から見た断面図である。浄水時の水の流れのフロー図である。逆洗時の水の流れのフロー図である。本発明の一実施例におけるシステム概念図である。本発明の一実施例における制御ブロック図である。流量とろ過圧力の関係図である。

以下、本発明の実施形態を実施例の図面に沿って説明する。

まず、井戸水の除鉄の必要性と除鉄の原理について簡単に述べる。

一般的に水道水の場合は、川などから汲み上げた原水を水質基準を満足するように浄水場で除菌やろ過した後に一般家庭に給水されるため安全な水である。

しかし、井戸水を飲用水として使用する場合は、まず、保健所等の公的機関に水質検査を依頼し飲用水として適しているかを判断してもらう必要がある。

井戸水の水質検査で水質基準を満たさない項目として多いのが鉄分である。除鉄槽はこのような鉄分を取り除くことにより、飲用水として水質基準に適した水を供給する製品である。

図１により除鉄の原理過程について説明する。

一般に井戸水に含まれる鉄分は特殊な場合を除き、ほとんどが水に溶けている溶存鉄である。井戸水１（ここでは、鉄分を含んだ井戸水とする）は、ポンプ装置２で汲み上げられ吐出管３に送水される。ポンプ装置２と除鉄槽１０の間には薬注器４が設置され、薬注器４はポンプ装置２と連動して動作する。ポンプ装置２が起動すると同時に薬注器４が動作し、次亜塩素酸ナトリウム５をチューブ６を介して吐出管３の途中に注入する。注入された次亜塩素酸ナトリウム５によって、井戸水１に含まれる溶存鉄は酸化され酸化鉄に変化し固形状の鉄分になる。

除鉄槽１０には、ろ過材１１が収納されており、このろ過材１１によって酸化鉄をろ過し、鉄分が取り除かれた井戸水１を浄水として水栓７に導水する。なお、次亜塩素酸ナトリウム５は溶存鉄を酸化させる作用とともに、井戸水１を除菌する作用もあるため水栓７からの水は飲用水として安全な水といえる。

次に、図２及び図３により除鉄槽１０について詳述する。

図２は除鉄槽の正面図、図３は除鉄槽を側面から見た断面図を示す。除鉄槽１０はろ過材１１を収納するタンク１２、薬注器からの次亜塩素酸ナトリウムを注入する薬液注入口２０、井戸水の原水入口２１、鉄分を除去した浄水を吐出する浄水出口２２、逆洗した水を吐出する逆洗水出口２３、浄水と逆洗を切り替える切替バルブ２４等の主要部品から構成される。また、タンク１２の上部には、タンクカバー２５が螺着される。

鉄分をろ過するための通常の水の流れを図４に示す。この時、切替バルブ２４は浄水側に切り替えている。この図４の状態でしばらく使用していると、ろ過材１１に鉄分や沈殿物が付着してくる。これらの付着量が多くなると、除鉄能力が低下し、ついには除鉄されない状態で水が出てきたり、通水抵抗が大きくなるため水栓７からの水の出が悪くなる。このため、ろ過材１１に水を逆に流して鉄分や沈殿物を外部に排出する逆洗を行う。切替バルブ２４を浄水側から逆洗側に切り替えると、水の流れが図５のように変わり、ろ過材１１の下部から上部に向かって流れ、ろ過材１１に付着した鉄分や沈殿物を逆洗水出口２３から外部に排出する。

次に、本発明に係る実施形態の一例のシステム概念図を図６及び図７により説明する。
図６において、本実施の形態では原水入口２１側にポンプ装置２から除鉄槽１０までの圧力を検出する圧力検出手段Ａ４０を、浄水出口２２側に原水をろ過した後の圧力を検出する圧力検出手段Ｂ４１と、浄水出口２２側に使用流量を検出する流量検出手段４２とを設けた。なお、流量検出手段４２は原水入口２１側に設けてもよいが、鉄分や濁り成分を除去した後の浄水出口２２側に取り付けた方が流量検出手段４２に異物が流入する恐れが少なく信頼性も向上する。

図７に本実施の形態における制御ブロック図を示す。

図７において、圧力検出手段Ａ４０で検出された圧力信号Ｐａと、圧力検出手段Ｂ４１で検出された圧力信号Ｐｂと、流量検出手段４２で検出された流量信号Ｑｎが制御手段４３に入力される。制御手段４３では流量信号Ｑｎにおける圧力信号Ｐａと圧力信Ｐｂとの差を求め、この差を予め記憶装置４４に記憶されている各流量（この場合Ｑｎ）における圧力設定値Ｐｎとを比較し、圧力差が圧力設定値Ｐｎより大きいとき、すなわちＰａ−Ｐｂ＞Ｐｎ（図８に示すようにろ過圧力が大きく、ろ過材１１が目詰まりしている状態をいう。）となるとき、制御手段４３から報知機能４５に信号を出力することで、使用者に切替バルブ２４を操作し逆洗が必要である旨を知らせることができる。検出した圧力差（検出結果）が圧力設定値Ｐｎより小さいとき、すなわちＰａ−Ｐｂ＜Ｐｎとなるときは、逆洗が必要ないとの判断となり、そのまま浄水を続ける。

この報知機能４５部はランプ４５ａならびに外部出力端子４５ｂを有し市販のブザー等を接続できるようになっている。

除鉄槽の原水入口側と浄水出口側それぞれの圧力を検出する圧力検出手段に加え、浄水出口側に流量を検出する流量検出手段を有することで使用する流量における原水入り口側と浄水出口側の圧力差を連続的に検出でき、使用する流量に関わらず安定した除鉄性能を確保することができる。

本実施例によれば、安定した除鉄性能を確保できるとともに使い勝手に優れた除鉄槽を提供することができる。

なお、本実施例では、各流量における圧力差が大きいときに使用者に逆洗の必要性を報知することとしたがこの限りではない。本実施例に記載された流量計と圧力計を用いた逆洗の必要性を判断した後に、表示手段への表示を行ったり、自動的に切替バルブを切り替えての逆洗などを行っても良い。

１０除鉄槽
１１ろ過材
１２タンク
２０薬液注入口
２１原水入口
２２浄水出口
２３逆洗水出口
２４切替バルブ
４０圧力検出手段Ａ
４１圧力検出手段Ｂ
４２流量検出手段
４３制御手段
４４記憶装置
４５報知機能
４５ａランプ
４５ｂ外部出力端子

Claims

ろ過材を有する除鉄槽において、
圧力検出手段ならびに使用流量を検出する流量検出手段と、各流量における圧力設定値が記憶された記憶装置と、を有し、
前記流量検出手段で検出した使用水量に応じた圧力設定値と、前記圧力検出手段の検出結果と、により、前記ろ過材の逆洗の必要性を判断することを特徴とする除鉄槽。
請求項１に記載の除鉄槽において、
前記流量検出手段で検出した使用流量における圧力設定値と、
前記圧力検出手段検出した原水入口側と浄水出口側の圧力差により、ろ過材が目詰まりしていると判定したとき、使用者に切替バルブ操作により逆洗が必要である旨を知らせるための報知機能を有することを特徴とした除鉄槽。
請求項２に記載の除鉄槽において、
前記報知機能において、ランプならびに、市販のブザー等を接続可能な外部出力端子を有することを特徴とする除鉄槽。