JP2019098224A - 水浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】濾過した不純物の凝集や濾材への固着等を適切に抑制することができる水浄化システムを提供する。【解決手段】水浄化システム１は、濾過部３と、制御部と、流路制御部と、貯水タンク５とを備える。濾過部３は、水中の不純物を濾過により水から取り除く。制御部は、濾過処理前の水が濾過部３に供給されているか否かを判断する。流路制御部４は、濾過部３の濾材によって水から取り除かれた不純物を濾材から取り除くために、濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に水を流し別経路（配管１２ｆ）へと排水するように、濾過部３の流水経路を変更する。貯水タンク５は、濾過部３を通過した濾過処理後の水を貯水する。制御部が、所定時間にわたって継続して、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていないと判断している場合に、貯水タンク５内の濾過処理後の水を濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に濾過部３に流すことで、濾過部３内の水を入れ替える。【選択図】図１

Description

本発明は、濾過によって水を浄化する水浄化システムに関する。

従来、水中の不純物を濾過により取り除く水浄化装置において、その濾過部で濾過処理した水を用いて、濾剤に対して通常の濾過処理とは逆方向に水を流し濾材を洗浄する逆洗を行う水浄化装置が開発されている（例えば、特許文献１）。

逆洗は、濾材に付着した不純物を除去して排出するために行う。

特許文献１に係る濾過処理装置においては、濾過処理を所定時間継続した場合、又は、濾過装置における圧損が所定値に至った場合に、逆洗を行うこととしている。

特開２００９−９０２２７号公報

このような従来の水浄化装置では、不純物を長期にわたり濾過部内へ放置しておくと固着を引き起こし、除去が困難になる。固着は、特に長時間にわたって濾過部内に不純物が残留する場合や不純物を含んだ水が滞留する場合に起こりやすい。そのため、特許文献１に係る濾過処理装置では、不純物の濾材への固着等を防止することができない場合がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものである。濾過した不純物の濾材への固着を適切に抑制することができる水浄化システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る水浄化システムは、濾過により水浄化処理を行う水浄化システムであって、水中の不純物を濾過により水から取り除く濾過部と、濾過処理前の水が前記濾過部に供給されているか否かを判断する制御部と、前記濾過部の濾材によって水から取り除かれた金属粒子及び不純物を、前記濾材から取り除くために、前記濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に水を流し別経路へと排水するように、前記濾過部の流水経路を変更する流路制御部と、前記濾過部を通過した濾過処理後の水を貯水するための貯水タンクと、を備え、前記制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が前記濾過部に供給されていないと判断している場合に、前記貯水タンク内の濾過処理後の水を前記濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に前記濾過部に流すことで、前記濾過部内の水を入れ替える。

本発明に係る水浄化システムを用いれば、濾過した不純物の濾材への固着を抑制することができる。

実施の形態１に係る水浄化システムの概略的な構成図 実施の形態１に係る水浄化システムの貯水タンクの水を用いた濾材洗浄動作のフローチャート 実施の形態に係る水浄化システムの変形例１の概略的な構成図 実施の形態に係る水浄化システムの変形例２の概略的な構成図

以下では、本発明の実施の形態に係る水浄化システムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一例を示すものであって、数値、材料、構成要素等についても一例に過ぎず、本発明を限定する趣旨のものではない。

また、各図において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る水浄化システム１について、図１及び２を用いて説明する。ここで、図１は、実施の形態１に係る水浄化システムの概略的な構成図である。また、図２は、実施の形態１に係る水浄化システムの貯水タンクの水を用いた濾材洗浄動作のフローチャートである。

［構成］
本実施の形態の水浄化システム１は、井戸や貯水槽等から汲み上げた原水（被処理水）から濾過によって不純物を取り除くことで、原水を浄化し、生活用水として取り出すためのシステムである。

図１に示すように、水浄化システム１は、井戸や貯水槽側から取水口１１へ向けて、供給ポンプ６と、水流センサ７と、酸化剤供給部２と、濾過部３と、酸化剤除去部１０と、取水口１１が、種々の配管１２によって連結されている。

さらに、酸化剤除去部１０の下流側から濾過部３の上流側へ向けて、貯水タンク５と、洗浄ポンプ８とを接続している。

使用者は、取水口１１の蛇口を捻ることで、濾過処理後の水を生活用水として活用することができる。

なお、図１には取水口１１が１個しか記載されていないが、水浄化システム１が有する取水口１１は１個に限定されない。例えば、５個や１０個等の適宜の数の取水口１１を設置することができる。また、本実施の形態においては、取水口１１は蛇口を捻ることで濾過処理後の水を取り出すことができるものとして説明しているが、取水口１１の構成はこれに限定されない。例えば、ボタンを押すことで水を取り出す構成としてもよいし、あるいは、手の動き等を検知した場合に水を取り出すことができる構成を備えてもよい。

水浄化システム１は、濾材に対し通常の濾過処理を行う方向に水を流す濾過モードと、濾材に対し通常の濾過処理を行うのとは逆方向に水を流す逆洗モードの２種類のモードを有する。これら２種類のモードは、制御部１３（図示せず）によって切り替えられる。

濾過モードにおいては、供給ポンプ６が汲み上げた原水は、供給配管１２ｂを通って濾過部３に供給され、濾過部３での濾過処理を経た後、濾過後配管１２ｃを通って酸化剤除去部１０に到達する。一方、逆洗モードにおいては、貯水タンク５内の濾過処理後の水は、洗浄ポンプ８の動作によって洗浄配管１２ｅを通って、濾過部３に供給され、濾材に対し濾過モードとは逆方向に流れた後に、別経路である排水配管１２ｆを通って、水浄化システム外に排出される。

そのため、濾過部３は、濾過モードの流路と逆洗モードの流路との間で、流路の切り替えを行う流路制御部４を備えている。流路制御部４は、バルブや弁等であり、制御部１３からの入力信号によって流路の切り替えを行うものである。流路制御部４は、制御部１３からの入力信号による流路の切換えを行う構成以外に、レバーやボタン等によって手動で流路の切り替えを行う構成を採用してもよい。本実施の形態においては、流路制御部４には、図１に示すようにレバー１４を備え、使用者がレバー１４を回すことにより、濾過モードの流路と逆洗モードの流路とを手動により切り替えることができる。

［配管］
配管１２には、汲み上げ配管１２ａと、供給配管１２ｂと、濾過後配管１２ｃと、浄化後配管１２ｄと、洗浄配管１２ｅと、排水配管１２ｆとがある。

図１に示すように、汲み上げ配管１２ａは、井戸や貯水槽等の原水源と供給ポンプ６との間をつなぐ。供給配管１２ｂは、供給ポンプ６と濾過部３とをつなぐ。濾過後配管１２ｃは、濾過部３と酸化剤除去部１０とをつなぐ。浄化後配管１２ｄは、酸化剤除去部１０を通った水が通るものであり、分岐を有し、酸化剤除去部１０と貯水タンク５とを、及び、酸化剤除去部１０と取水口１１とをつなぐ。洗浄配管１２ｅは、洗浄ポンプ８を介して、貯水タンク５の水を濾過部３に供給するためのものである。排水配管１２ｆは、濾過部３内の濾材を洗浄した際の水を排出するためのものである。

これらの配管１２は、ポンプの水圧に耐えられる材質、構造であればよいが、耐久性・加工のし易さから、例えば、塩化ビニル樹脂や鋼管、あるいは、これらの複合材料を用いた直管を用いることができる。なお、損失水頭が低くなるように、呼び径は大きい方が好ましく、例えば、１５ｍｍから５０ｍｍ程度のもので、厚みは１ｍｍから５ｍｍ程度のものが好ましい。

［供給ポンプ］
図１に示す供給ポンプ６は、井戸や貯水槽等から原水を汲み上げるために用いられる。供給ポンプ６としては、例えば、電動機で駆動するポンプを用いることができる。より具体的には、渦巻きポンプ、ジェットポンプ、カスケードポンプ等の遠心ポンプや、軸流ポンプ、斜流ポンプ等を用いることができる。

水浄化システム１を一般的な家庭に用いる場合、井戸の深さは、浅井戸であれば１０ｍから２０ｍ程度、深井戸であれば２０ｍから３０ｍ以上汲み上げる必要がある。そのため、配管や濾過装置の損失水頭を考慮すると、２０ｍ以上の揚程があるものが好ましく、渦巻きポンプやジェットポンプ等の遠心ポンプがより好ましい。

また、供給ポンプ６として、圧力タンクと圧力スイッチを備え、所定の圧力以下で動作する自動式ポンプを用いることが好ましい。取水口１１の蛇口を捻ることによる圧力変化を検知して自動で供給ポンプ６を動作させることができ、使用者が手動でポンプのスイッチを押下する必要がなくなるためである。

なお、供給ポンプ６には、上記の圧力検知による自動式ポンプ以外にも、スイッチ操作で動作をする非自動式ポンプや、外部からの入力によって動作をする自動式ポンプ等を用いることができる。

また、水浄化システム１を一般家庭で使用する場合であれば、供給ポンプ６は、汲み上げる水量が５Ｌから１５Ｌ毎秒程度得られるような揚程と流量の特性を持つものが好ましい。

［洗浄ポンプ］
図１に示す洗浄ポンプ８は、貯水タンク５に貯めた濾過処理後の水を用いて、濾過部３内の濾材を洗浄する際に、貯水タンク５内の濾過処理後の水を濾過部３に供給するために用いられる。なお、洗浄ポンプ８が動作する条件については、後述する。

洗浄ポンプ８には、供給ポンプ６と同様に、例えば、電動機で駆動するポンプを用いることができる。より具体的には、渦巻きポンプ、ジェットポンプ、カスケードポンプ等の遠心ポンプや、軸流ポンプ、斜流ポンプ等を用いることができる。

また、洗浄ポンプ８は、井戸から水を汲み上げるものではないため、供給ポンプ６よりも少ない揚程のものを用いることができる。なお、洗浄ポンプ８には、供給ポンプ６の揚程と同程度のものや、供給ポンプの揚程よりも高い揚程のものを用いてもよい。

洗浄ポンプ８には、非自動式ポンプを用いてもいいが、制御部１３からの入力により動作する自動式ポンプを用いることが好ましい。貯水タンク５に貯めた濾過処理後の水を用いて濾過部３内の濾材を洗浄する際に、使用者が別途の操作を行うことなく、自動で濾材の洗浄を行うことができるためである。

［酸化剤供給部］
図１に示す酸化剤供給部２は、濾過部３によって原水中から取り除くために、原水中の金属イオン等のイオン物質を不溶化させる酸化剤を、濾過処理前の水に供給する。原水中のイオン物質を取り除くことで、水が徐々に変色等することを抑制することができる。

例えば、井戸水等には、鉄イオン等が多く含有されている場合があり、鉄イオンが多く含有されている水においては、時間とともに鉄イオンが酸化されることに起因して水の色が徐々に赤褐色化してしまう。水の赤褐色化を防止するため、あらかじめ、そのようなイオン物質を取り除いておくことが好ましい。

酸化剤としては、鉄イオン等のイオン物質を不溶化するものを用いることができ、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、塩素、オゾン等を用いることができる。特に、塩素系の酸化剤を用いれば、塩素系酸化剤の殺菌効果によって、よりクリーンな水を水浄化システム１により得ることができる。

本実施の形態においては、酸化剤として、固形塩素を酸化剤として用いている。酸化剤供給部２は、供給配管１２ｂの間に設けられている。酸化剤供給部２には、供給配管１２ｂを通る原水の一部を取り入れるための取入配管２１と、酸化剤供給部２内を通った水を供給配管１２ｂに合流させる合流配管２２とを有する。

酸化剤供給部２の内部には、固形塩素が設置されており、設置された固形塩素に取入配管２１によって取り入れた原水が接触することで、原水内に塩素が添加される。そして、塩素が添加された原水が合流配管２２を通って、供給配管１２ｂ内を流れる原水と合流することで、原水に酸化剤である塩素が供給される。

ここで、取入配管２１には、弁やバルブ等の流量を調節できる手段が設けられていることが好ましい。取入配管２１から酸化剤供給部２に取り入れる水の量を調整することで、原水への酸化剤供給量を調整することができるためである。

なお、酸化剤供給部２は、接触によって酸化剤を原水に供給する構成に限られない。例えば、液体状の酸化剤を、供給配管１２ｂを通る原水に滴下するような構成としてもよい。この場合、酸化剤供給量を調整するために、酸化剤の滴下量を調整する弁やバルブを備えることが好ましい。

［濾過部］
図１に示す濾過部３は、原水中の不純物及び酸化剤供給部２によって供給された酸化剤によって不溶化した金属成分を粒状の濾材を用いた濾過により取り除くものである。

濾材として粒状濾材を用いる。粒状濾材の粒子径約１０μｍ以上の粗大粒子や凝集物を捕捉して除去することを目的としている。なお、粒状濾材は、粒状濾材に吸着するような表面電位を有する粒子や、原水中のイオン等の存在によっては、粒子径約１μｍから１０μｍの粒子の除去も可能となる。

粒状濾材としては、例えば、濾過砂、ペレット状の繊維濾過材等、除去対象物に適した濾材を用いることができる。粒状濾材の材質は、例えば、砂、アンスラサイト、ガーネット、セラミックス、粒状活性炭、オキシ水酸化鉄、マンガン砂等、水中で沈降し、圧力で変形し難い硬度を持つものを用いることができる。粒状濾材の粒子径としては、例えば、０．３ｍｍから５．０ｍｍで、均等係数１．２から２．０等のものを用いるとよい。

濾材は、１つの種類の濾材のみを用いてもよいし、また、複数の種類のものを用いてもよい。複数種類の濾材を組み合わせる場合は、単一種類の濾材を用いる場合より濾過効率が高く、さらに、損失水頭を低く抑えられるため、複層濾過法を用いることが好ましい。複層濾過法とは、比重の違いを利用し濾過を行う層としてサイズの異なる粒子を小さい粒子から順に積層する方法である。複層濾過法では、比重が大きくサイズが小さい粒子と、比重が小さくサイズが大きい粒子とを混合して多層構造にするのが一般的である。

濾材の比重としては、例えば、砂は２．５ｇ／ｃｍ^３から２．７ｇ／ｃｍ^３であり、アンスラサイトは１．４ｇ／ｃｍ^３から１．８ｇ／ｃｍ^３であり、ガーネットは３．８ｇ／ｃｍ^３から４．１ｇ／ｃｍ^３である。

粒状濾材としては、例えば、０．３ｍｍのガーネットと、０．６ｍｍの砂と、１．０ｍのアンスラサイトを２：１：１の割合で混合して使用することができるが、これは、濁質の粒子特性に応じて混合比率や粒子径を調整することが好ましい。

粒状濾材の充填量は、濾過性能と耐久性、損失水頭等を考慮して決定されることが好ましい。粒状濾材を増やすと、濁質成分の保持量が増加するので除去性能が向上し、洗浄までの間隔を延ばすことができて洗浄頻度を減らすことができる。一方、損失水頭が上昇するため、流量が減少する。

また、濾過部３の外装としては、供給ポンプ６付近に配置されるため、供給ポンプ６の最高出力揚程以上の耐圧性があるものが好ましい。例えば、濾過部３の外装の素材としては、金属や、樹脂等を用いることができる。耐久性及び耐候性の観点からは、外装の素材として樹脂を用いる場合は、ガラス繊維等で強化した樹脂が好ましい。井戸水を原水とする場合等、水浄化システム１が屋外に設置される場合は、特に、耐久性や耐候性が必要になる。十分な耐久性及び耐候性を得るためには、濾過部３の外装の材質を考慮する以外にも、例えば、その外装の肉厚を厚くしてもよいし、あるいは、その外装の表面コーティング等を行ってもよい。濾過部３の形状としては、耐久性等を考慮すると、円筒形や球形や楕円形等が好ましいが、濾過部３の形状としては、例えば、直方体や立方体等を採用してもよい。

［酸化剤除去部］
図１に示す酸化剤除去部１０は、酸化剤供給部２から供給された酸化剤を、濾過処理後の水から取り除く。酸化剤除去部１０によって、濾過処理後の水から酸化剤を取り除くことで、使用者が濾過処理後の水を安全に生活用水として活用することができる。

本実施の形態において、酸化剤除去部１０は、活性炭を用いて酸化剤を除去する。具体的には、酸化剤除去部１０内を流れる水を、多孔質である活性炭の層を通過させ、酸化剤を活性炭に吸着させることで、濾過処理後の水から酸化剤を取り除くものである。

なお、酸化剤を取り除くために用いるものは活性炭に限定されない。例えば、ゼオライト等の多孔質材料を表面修飾した材料を用いてもよい。また、酸化剤を中和等の化学反応で取り除く構成としてもよい。酸化剤を化学反応で取り除く場合は、塩等の析出物が生じる場合は、濾過等によって析出物を取り除くことが好ましい。

［貯水タンク］
図１に示す貯水タンク５は、濾過処理後の水を貯めるためのタンクである。実施の形態１においては、浄化後配管１２ｄが分岐しており、酸化剤除去部１０を通過した濾過処理後の水の一部が、貯水タンク５に貯水される。また、貯水タンク５に貯水されなかった水が、生活用水として取水口１１から使用者に提供される。

貯水タンク５の素材としては、例えば、金属や樹脂等を用いることができる。貯水タンク５の素材として樹脂を用いる場合は、耐久性や耐候性の観点から、ガラス繊維等で強化した樹脂等が好ましい。井戸水を原水とする場合等、水浄化システム１を屋外に設置する場合については、特に、貯水タンク５の耐久性及び耐候性が必要になる。

材質を考慮する以外にも、貯水タンク５の耐久性や耐候性を向上させるために、例えば、貯水タンク５の肉厚を厚くしてもよいし、あるいは、貯水タンク５の表面コーティング等を行ってもよい。貯水タンク５の形状としては、耐久性等を考慮すると、円筒形や球形や楕円形等が好ましいが、貯水タンク５の形状としては、例えば、直方体や立方体等を採用してもよい。

［水流センサ］
本実施の形態においては、図１に示すように供給ポンプ６と濾過部３との間の供給配管１２ｂに水流センサ７が設置されている。水流センサ７は、供給配管１２ｂ内に水の流れがあるか否かを検知するものである。水流センサ７が供給配管１２ｂ内に水が流れていることを検知している場合は、制御部１３は、水浄化システム１において濾過処理が行われていると判断する。

水流センサ７としては、例えば、圧力センサであって、供給配管１２ｂ内の水圧の変化から、水が流れているか否かを検知するものを用いてもよい。また、水流センサ７として、水の流れがある場合に回転又は揺動するロータ等の部材であり、このロータ等の回転又は揺動によって水が流れているか否かを検知する構成としてもよい。

また、水流センサ７としては、供給ポンプ６等に設置されて、供給ポンプ６が動作しているか否かを検知することで、供給配管１２ｂ内に水の流れがあることを検知する構成としてもよい。この場合、水流センサ７が、供給ポンプ６が動作していると検知している場合に、制御部１３は、水浄化システム１において濾過処理が行われていると判断する。

供給ポンプ６が動作しているか否かの検知方法としては、例えば、供給ポンプ６への電力供給を監視する構成としてもよいし、あるいは、供給ポンプ６が周期的な振動をしているか否かを検知する構成としてもよい。

［制御部］
制御部１３は、水流センサ７からの検知情報等に基づいて、流路制御部４や洗浄ポンプ８等を制御する。具体的には、制御部１３は、水流センサ７の検知情報を用いて、所定時間にわたって、濾過処理が行われていないと判断した場合に、流路制御部４を逆洗モード用に制御し、濾材の洗浄を行わせる。

制御部１３は、例えば、ＣＰＵ等である。ＣＰＵとしては、水浄化システム１が専用のＣＰＵを備えていてもよいし、使用者の所有のＰＣを用いてもよい。また、水浄化システム１が無線又は有線の通信部を備えており、水流センサ７の検知情報等を外部ＣＰＵに送信するような構成としてもよい。この場合、複数の水浄化システム１を１つのＣＰＵで制御することができる。

［動作］
以下では、本実施の形態に係る水浄化システム１の動作について説明する。水浄化システム１は、濾過モードと洗浄モードにおいて、異なる動作を行うため、それぞれ説明する。

［濾過モードの動作］
濾過モードにおいては、まず、供給ポンプ６を動作させることで、井戸等の原水源から原水を汲み上げる。原水は、供給ポンプ６によって、汲み上げ配管１２ａを通って汲み上げられる。

供給ポンプ６によって汲み上げられた原水は、供給配管１２ｂを通って濾過部３に供給される。この際、水流センサ７は、供給配管１２ｂ内を水が流れていることを検知する。また、供給配管１２ｂを流れる原水の一部は、取入配管２１を通って酸化剤供給部２に供給され、酸化剤供給部２内で酸化剤である固形塩素と接触する。固形塩素と接触した原水は、合流配管２２を通って、供給配管１２ｂ内の原水と合流することで、原水に酸化剤が供給される。

酸化剤が供給されることで、原水内の鉄イオン等の金属イオン等が、酸化された鉄の微粒子等の金属成分等として析出する。酸化剤が供給され、金属成分が析出した原水は、供給配管１２ｂを通って、濾過部３に供給される。

濾過部３では、粒状濾材を用いて、酸化剤により析出した金属成分を含む不純物が、原水から取り除かれる。この際、流路制御部４は、濾材に対し通常の濾過を行う方向に水を流す濾過モードに、水浄化システム１の流路を設定している。

濾過部３を通過し、酸化剤により析出した金属成分を含む不純物が取り除かれた水は、濾過後配管１２ｃを通って、酸化剤除去部１０に供給される。酸化剤除去部１０を通過する水が、酸化剤除去部１０内の活性炭層を通過することで、活性炭の吸着作用により、水中の酸化剤が取り除かれる。

酸化剤除去部１０を通過し、酸化剤が除去された水は、浄化後配管１２ｄを通って、取水口１１及び貯水タンク５に供給される。浄化後配管１２ｄは分岐を有しており、浄化後配管１２ｄを通る一部の水は取水口１１へ供給され、残りの水は貯水タンク５に供給される。

取水口１１に供給された水は、取水口１１の蛇口を捻ることで、生活用水として取り出すことができる。貯水タンク５に供給された水は、後述する逆洗モードにおいて、濾過部３内の濾材の洗浄に用いられる。

なお、浄化後配管１２ｄの分岐付近に弁等を設けて（図示せず）、貯水タンク５に供給する水の量を制御可能にしてもよい。この構成により、貯水タンク５内の水の量を調整することができる。さらに、貯水タンク５内の水の水位を検知するセンサを、貯水タンク５内に設置してもよい。この構成により、貯水タンク５の水位に応じて、貯水タンク５への水の供給を制御することができる。

［逆洗モードの動作］
図２のフローチャートを用いて、逆洗モードにおける、水浄化システム１の動作について説明する。

まず、制御部１３は、水流センサ７の検知情報を用いて、水浄化システム１内で濾過処理が行われているか否かを判断する（ステップＳ１０）。制御部は、水流センサ７が供給配管１２ｂ内の水の流れを検知している場合、水浄化システム１内で濾過処理が行われていると判断する。一方、水流センサ７が供給配管１２ｂ内で水が流れていると検知していない場合は、水浄化システム内で濾過処理が行われていないと判断する。

制御部１３が、濾過処理が行われていないと判断した場合（ステップＳ１０でＮｏ）、制御部１３は、濾過処理が行われているかどうかの監視を続ける。一方、制御部１３が、濾過処理は行われていると判断した場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、制御部はタイマを始動させる（ステップ２０）。

制御部１３は、タイマが始動してからタイマに設置された所定時間（例えば３０分や１時間）が経過するまで、濾過処理は行われていないか否かを判断する（ステップＳ３０）。タイマに設置された所定時間が経過する前に、制御部１３が、濾過処理が行われたと判断した場合（ステップＳ３０でＮｏ）、タイマはリセットされ、制御部１３は濾過処理が行われているか否かの監視を行う。

一方、制御部１３が、タイマに設定された所定時間が経過するまで、濾過処理が行われていないと判断した場合（ステップＳ３０でＹｅｓ）、流路制御部４は、水浄化システム１の流路を逆洗モードに変更する（ステップＳ４０）。

流路が逆洗モードに変更された後に、洗浄ポンプ８が動作し、貯水タンク５内の水が、洗浄配管１２ｅを通って、濾過部３に供給され、濾材に対し通常の濾過処理を行うのとは逆方向に水を流すことで、濾材の洗浄が行われる（ステップＳ５０）。濾材の洗浄に用いられた水は、排水配管１２ｆを通って、水浄化システム１外に排水される。

濾材を、通常の濾過処理とは逆方向に水を流して洗浄することで、濾材の上の方に堆積しやすい不純物（金属成分を含む）を効率的に濾材から取り除くことができる。また、濾材を、通常の濾過処理とは逆方向に水を流して洗浄することで、水流により濾材自体が動くため、濾材同士あるいは濾材と水流との接触によって、不純物を効率的に濾材から取り除くことができる。

また、上記動作により、最後の濾過処理から所定時間経過するまで濾過処理が行われていない場合、つまり、使用者が水浄化システム１を長時間使用しないような場合に、濾過処理後の水で濾材の洗浄及び濾過部３内の水の入れ替えを行うことができる。使用者が水浄化システム１を長時間使用しない時に、濾過処理後の水で濾材の洗浄及び濾過部３内の水の入れ替えを行うことで、効率的に金属成分を含む不純物の凝集や固着を防止することができる。

なお、制御部１３のタイマの設定時間については、使用者の生活スタイル等に合わせて適宜に設置可能である。また、濾材の洗浄について、本実施の形態では、濾過処理後の水を用いる逆洗浄について説明したが、井戸水等の原水をそのまま用いる逆洗浄を行ってもよい。この場合、逆洗浄において、貯水タンク５と洗浄ポンプ８と配管１２ｅが不要となることは言うまでもない。さらに、濾過処理後の水を用いる逆洗浄と井戸水等の原水をそのまま用いる逆洗浄の両方の洗浄を用いてもよい。また、実施の形態の説明において備えた酸化剤供給部２と酸化剤除去部１０は、必ずしも必須ではない。原水の水質や濾過後の水を用途において備えればよい。

［実施の形態に係る水浄化システムの効果等］
以下において、実施の形態１に係る水浄化システム１の要点について、あらためて説明する。

本実施の形態に係る水浄化システム１は、濾過により水浄化処理を行う水浄化システム１であって、濾過部３と、制御部と、流路制御部と、貯水タンク５と、を備える。

制御部１３は、濾過処理前の水が濾過部３に供給されているか否かを判断するものである。制御部１３の判断に基づいて、流路制御部４は、濾過部３の濾材によって水から取り除かれた不純物を、濾材から取り除くために、濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に水を流し別経路（配管１２ｆ側）へと排水するように、濾過部３の流水経路を変更できるものである。貯水タンク５は、濾過部３を通過した濾過処理後の水を貯水するものである。

制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていないと判断している場合に、貯水タンク５内の濾過処理後の水を濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に濾過部３に流すことで、濾過部３内の水を入れ替える。

上記構成を有する水浄化システム１によれば、水浄化システム１の使用時において、濾過部３は、水中の不純物を濾過により水から取り除くことができる。使用者が水浄化システム１を長時間使用しない時に、制御部１３は、流路制御部４が濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に水を流し別経路（配管１２ｆ側）へと排水するようにさせて、貯水タンク５に貯留した濾過処理後の水で濾材の洗浄及び濾過部３内の水の入れ替えを行うことができ、水浄化システム１の使用時に濾過部に残留した不純物の濾材への固着等を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る水浄化システム１は、濾過部３に濾材に対して濾過を行う方向に水を供給する供給ポンプ６を備え、制御部は、供給ポンプ６が作動中である場合に、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていると判断し、供給ポンプ６が停止中である場合に、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていないと判断することが好ましい。

上記構成によって、制御部は、供給ポンプ６の動作によって、水浄化システム１内で、濾過処理が行われているか否かを判断することができる。

また、本実施の形態に係る水浄化システム１は、濾過部３の濾材に対して濾過を行う方向の上流に設けられた水流センサ７を備え、制御部１３は、水流センサ７が、水が流れていることを検知している場合に、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていると判断し、水が流れていないことを検知した場合に水が濾過部に供給されていないと判断することも好ましい。

上記構成によって、制御部は、水流センサ７の検知情報に基づいて、水浄化システム１内で濾過処理が行われているか否かを判断することができる。

また、本実施の形態に係る水浄化システム１は、貯水タンク５の濾過処理後の水を濾過部３に供給する洗浄ポンプ８を備え、制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていないと判断している場合に、洗浄ポンプ８は、濾過部３に濾過処理後の水を供給するための動作を行うことが好ましい。

上記構成により、洗浄ポンプ８によって、貯水タンク５を濾過部３より上方に設置しなくても、濾過処理後の水で濾材の洗浄を行うことができ、貯水タンク５の設置方法の自由度が増加する。

また、本実施の形態に係る水浄化システム１は、水中の金属イオンを不溶化させる酸化剤を供給する酸化剤供給部２を、さらに備え、濾過部３は、水中の不純物と、酸化剤供給部２から供給された酸化剤によって酸化析出した金属成分と、を濾過により水から取り除くことが好ましい。

上記構成によって、原水中のイオン物質を取り除くことで、水が徐々に変色等することを抑制することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１を用いて、本発明に係る水浄化システム１について説明してきたが、本発明は実施の形態１に係る水浄化システム１に限定されるものではない。

以下では、実施の形態に係る水浄化システム１の変形例１及び２を図３及び４を用いて説明する。

図３は、実施の形態に係る水浄化システムの変形例１の概略的な構成図である。図４は、実施の形態に係る水浄化システムの変形例２の概略的な構成図である。

実施の形態に係る水浄化システム１の変形例１は、図３に示すように貯水タンク５に取水口１１を備えたものである。酸化剤除去部１０を通過した水は全てが貯水タンク５に貯水される点が、実施の形態１に係る水浄化システム１とは異なる。そして、実施の形態に係る水浄化システム１の変形例１では、貯水タンク５に貯水された濾過処理後の水を、濾材の洗浄に用いるとともに、生活用水としても活用する。つまり、取水口１１の蛇口を捻ることで、貯水タンク５に貯水された水が、生活用水として活用される。

上記構成を有する水浄化システム１の変形例１においても、実施の形態１に係る水浄化システム１と同様に、濾過した不純物の凝集や濾材への固着等を適切に抑制することができる。

実施の形態に係る水浄化システム１の変形例２は、図４に示すように洗浄ポンプ８を備えず、電磁弁９を備える点で、実施の形態１に係る水浄化システム１と異なる。この構成の場合、貯水タンク５は、濾過部３よりも高い位置に設置されていることが好ましく、貯水タンク５内の水の自重によって、電磁弁を操作するだけで濾過部３に貯水タンク５内の濾過処理後の水を供給することができる。

つまり、実施の形態に係る水浄化システム１の変形例２は、貯水タンク５から濾過部３への濾過処理後の水の流路の開閉を制御する電磁弁９を備え、制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が濾過部３に供給されていないと判断している場合に、電磁弁９は、濾過部３に濾過処理後の水を供給する。

上記構成を有する水浄化システム１の変形例２においても、実施の形態１に係る水浄化システム１と同様に、濾過した不純物の凝集や濾材への固着等を適切に抑制することができる。

なお、上述の実施の形態１並びに変形例１及び２については、本発明の実施態様の例示に過ぎず、素材や形状等についても好ましいものの例示に過ぎず、本発明はこれらの実施の形態にのみ限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。

本発明に係る水浄化システムは、濾過した不純物の凝集や濾材への固着等を適切に抑制することができ、例えば、井戸水や貯水槽の水を原水として、その原水を濾過処理によって浄化を行う水浄化システム等として有用である。

１ 水浄化システム
２ 酸化剤供給部
３ 濾過部
４ 流路制御部
５ 貯水タンク
６ 供給ポンプ
７ 水流センサ
８ 洗浄ポンプ
９ 電磁弁
１０ 酸化剤除去部
１１ 取水口
１２ 配管
１２ａ 汲み上げ配管
１２ｂ 供給配管
１２ｃ 濾過後配管
１２ｄ 浄化後配管
１２ｅ 洗浄配管
１２ｆ 排水配管
１３ 制御部
１４ レバー

Claims (6)

1. 濾過により水浄化処理を行う水浄化システムであって、
   水中の不純物を濾過により水から取り除く濾過部と、
   濾過処理前の水が前記濾過部に供給されているか否かを判断する制御部と、
   前記濾過部の濾材によって水から取り除かれた不純物を、前記濾材から取り除くために、前記濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に水を流し別経路へと排水するように、前記濾過部の流水経路を変更する流路制御部と、
   前記濾過部を通過した濾過処理後の水を貯水するための貯水タンクと、を備え、
   前記制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が前記濾過部に供給されていないと判断している場合に、前記貯水タンク内の濾過処理後の水を前記濾材に対して濾過を行う場合とは逆方向に前記濾過部に流すことで、前記濾過部内の水を入れ替える、水浄化システム。
2. 前記濾過部に前記濾材に対して濾過を行う方向に水を供給する供給ポンプを備え、
   前記制御部は、供給ポンプが作動中である場合に、濾過処理前の水が濾過部に供給されていると判断し、供給ポンプ６が停止中である場合に、濾過処理前の水が濾過部に供給されていないと判断する、請求項１記載の水浄化システム。
3. 前記濾過部の前記濾材に対して濾過を行う方向の上流に設けられた水流センサを備え、
   前記制御部は、制御部は、水流センサが、水が流れていることを検知している場合に、濾過処理前の水が濾過部に供給されていると判断し、水が流れていないことを検知した場合に水が濾過部に供給されていないと判断する、請求項１又は２記載の水浄化システム。
4. 前記貯水タンクの濾過処理後の水を前記濾過部に供給する洗浄ポンプを備え、
   前記制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が前記濾過部に供給されていないと判断している場合に、前記洗浄ポンプは、前記濾過部に濾過処理後の水を供給するための動作を行う、請求項１〜３のいずれか一項記載の水浄化システム。
5. 前記貯水タンクから前記濾過部への濾過処理後の水の流路の開閉を制御する電磁弁を備え、
   前記制御部が、所定時間にわたって、継続して、濾過処理前の水が前記濾過部に供給されていないと判断している場合に、前記電磁弁は、前記濾過部に濾過処理後の水を供給する、請求項１〜３のいずれか一項記載の水浄化システム。
6. 水中の金属イオンを不溶化させる酸化剤を供給する酸化剤供給部を、さらに備え、
   前記濾過部は、水中の不純物と、前記酸化剤供給部から供給された酸化剤によって酸化析出した金属成分と、を濾過により水から取り除く、請求項１〜５のいずれか一項記載の水浄化システム。

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