JP2019510633A - 住宅における水の硬度を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

水消費回路（１７）を備える、住宅における水の硬度を制御するための方法及び装置。住宅のための給水（１０）は、最初に、動的貯蔵装置（１９）に投入され、その後、動的貯蔵装置の出口において、硬度に応じて住宅の消費回路（１７）又は浄化回路のどちらか一方に投入される。浄化回路は、ポンプ（９）の後に詰まり防止装置（１）、その後に浸透ユニット（２）又は濾過若しくは限外濾過装置を備えている。次に、浸透ユニット又は濾過若しくは限外濾過装置を出る「純水」は動的貯蔵装置（１９）に再投入される一方で、浸透ユニット又は濾過若しくは限外濾過装置によって除去された水は濾過及びデカンテーション装置（６）において濾過及びデカンテーションされ、次いで、ポンプ（９）によって浄化回路に戻って注入される。最終的に、所定の限界値未満の硬度を有する、動的貯蔵タンク（１９）からの「純水」は、８°ｆＨ〜１２°ｆＨの間の硬度を有する水の混合液を生成するように、混合ブロックを通って住宅の消費回路（１７）に投入される。動的貯蔵回路（１９）は、コイル状にそれ自体の周りに巻回され、１０ｍ以上の長さを有するパイプによって形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、浸透ユニット、濾過装置、又は限外濾過装置を含む住宅における水の硬度を制御するための方法及び装置に関する。

原理上、浸透ユニット、濾過装置、又は限外濾過装置は、ミネラルを多く含む多量の水と同じ量を排出し、さらには往々にして、これ以降「純水」又は「処理済み水」と称する浸透水、濾過水、又は限外濾過水を生成するよりもさらに多くの量を下水道に排出する。

かかる水の大きな損失は、水にかかる費用を考慮すると、もはや許容できない。

解決法は、文献ＦＲ２９７９３３９号明細書及びＦＲ２９７９６２８号明細書、発明の名称「Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｆ ｄｅｓｔｉｎｅ ａ ｏｐｔｉｍｉｓｅｒ ｄｅｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｅｕｒｓ ｄ’ｅａｕ ｐａｒ ｏｓｍｏｓｅ ｉｎｖｅｒｓｅ ｓａｎｓ ｒｅｊｅｔ ｄ’ｅａｕ ａ ｕｓａｇｅ ｄｏｍｅｓｔｉｑｕｅ ｅｔ ｐｅｒｍｅｔｔａｎｔ ｄｅ ｓｕｐｐｒｉｍｅｒ ｌｅ ｐｌｕｐａｒｔ ｄｅｓ ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ ｄｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ」（「生活用水の排水なく逆浸透によって浄水器を最適化し、且つ、多くの保守作業の廃止を可能にするように設計される装置」）及び「Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｆ ｐｅｒｍｅｔｔａｎｔ ｌｅ ｒｉｎｃａｇｅ ａｕ ｍｏｙｅｎ ｄ’ｅａｕ ｐｕｒｉｆｉｅｅ ｄｅｓ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｄｅｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｅｕｒｓ ｐａｒ ｏｓｍｏｓｅ ｉｎｖｅｒｓｅ ｓａｎｓ ｒｅｊｅｔ ｄｅ ｒｉｎｃａｇｅ， ｄｏｎｃ ｓｐｅｃｉａｌｅｍｅｎｔ ａｄａｐｔｅ ａｕｘ ｏｓｍｏｓｅｕｒｓ ｓａｎｓ ｒｅｊｅｔ ｄ’ｅａｕ」（「すすぎ洗いの排水なく逆浸透を用いて浄水器の膜の精製水を用いるすすぎ洗いを可能にし、従って、排水なく逆浸透ユニットに特に適している装置」）から公知である。

上で述べた文献に説明されている発明は、下水道廃棄回路を有していない生活用水の排水なく逆浸透を用いる浄水器に適している。しかし、上記の仏国文献に説明されている装置は、配管、自動食器洗い機、及び洗浄機にとって必要な水質、特に、石灰石に関して考慮していない。実際、説明した装置は「純水」を蛇口に提供するだけであるのに対して、家屋の残りには石灰石を多く含む可能性のある水が供給されている。

文献の国際公開第２０１５／０１０２１９号パンフレットは、都市給水及び／又は天然水を処理するための方法及び装置を説明しており、それにおいて、「純水」は無作為に未処理の水と混合されている。この種類の手順は、住宅に提供される水の硬度を保証することができない。

発明の目的は、特に、濾過中に水を全く排出しないが、浸透ユニットから又は限外濾過からの排水を再利用及び回収する一方で、家屋全体に少量の溶解石灰石だけを有する水、言い換えれば、ＷＨＯによって推奨される最低限の規格により、８°ｆＨ〜１２°ｆＨの間に含まれる硬度（「ｆＨ」は「仏国硬度」を意味する）を有する水を供給する浸透ユニット、濾過装置、又は限外濾過装置を含む住宅における水の硬度を制御するための方法及び装置を提供することにある。

これらの目的は、請求項１に定義されるような住宅における水の硬度を制御するための方法の結果、及び、請求項１０に定義されるような発明による方法を実行するための装置の結果、達成される。

発明は良好に理解され、その特徴は、以下の添付図面を参照して、一例として与えられる実施形態の説明を読み取ることでより明確に現れるであろう。

図１は、発明による住宅における水の硬度を制御するための装置の図を示す。

唯一の図面に示す図において見て取ることができるように、住宅の給水はパイプ１０を経由して到達し、圧力を４バールに低減させる減圧弁１１を通過する。次いで、それは器具１２に到達する。器具１２は水を混合するための３つの弁１３、１４、及び１５、安全ゲート、並びに調整ねじ２２を備えるユニットである。この器具は、ＣＨ−５０３５ Ｕｎｔｅｒｅｎｆｅｌｄｅｎ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）の「ＲＯＢＩＮＥＸ ＳＡ」から、例えば、「Ｉｎｔｅｒｐａｓｓ」という名で購入することができる。前記器具１２はシート弁１５に関して発明者によって改良されている。図面の左側において、器具１２は、水を送水管２３を介して動的貯蔵装置１９に入れることを可能にする第１の弁１３を備えている。

動的貯蔵装置１９はコイル状にそれ自体の周りに巻回される可撓チューブからできている。別の実施形態において、コイル状に巻回されたチューブの代わりに、ストレート型チューブを用いることが考えられる。前記チューブは、例えば、衛生用のチューブのための任意の公知の材料からできており、１０ｍ以上の長さｌ及び１．５ｃｍ〜４ｃｍの間に含まれる内径Ｄを有し、それは住宅において用いられる水量に適しており、Ｖｍａｘ＝π×（Ｄ／２）^２×ｌである最大貯蔵容積Ｖｍａｘを定義する。従って、１０ｍのチューブ長さｌ及び２ｃｍの内径Ｄは、３．１４１６×０．０１×１００＝３．１４１６リットルの動的貯蔵容量をもたらす。１００ｍの長さｌは３１．１４１６リットルの「純水」の貯蔵容量をもたらし、これは３５０ｐｐｍの初期硬度に対する１００ｐｐｍ（１００万分の１）の硬度（１０^−４ｍｏｌ／ｌのＣａＣＯ３相当）を有する略６０ｌの使用可能な水に相当する。その上、上記の範囲内でチューブの内径を選択することは、新たにチューブに投入される液体が既にチューブ内に収容されている液体と混合することを防ぐ。これは、特に、チューブ内に貯蔵された水の消費の後、チューブ内の消費された水によって作られた空きスペースを満たすことを目的とする未処理の給水が、既にチューブ内に貯蔵されている処理済み水と混合し、この処理済み水の硬度の容認できない上昇に通じることがないことを保証する。そうでなければ、その硬度が再度、所定の限界値未満に降下するように、この水の別の浄化処理を実施することが必要となる。

器具１２は、その中央部分において、１バール差で較正されたシート弁１５を有し、そのシート弁は発明者によって「Ｉｎｔｅｒｐａｓｓ」器具に追加され、８°ｆＨ〜１２°ｆＨの間に含まれる硬度及び６．８〜７．４の間で安定するｐＨを有するように、「純水」が住宅の給水と混合されることを可能にする。その上、器具１２は所望の硬度を生じることを可能にする調整ねじ２２を含んでおり、弁１４はパイプ１７を通って住宅に供給するよう入口回路を制御する。家庭用水の圧力は器具１８によって制御され、それは４バールに維持される。

パイプ１０を通って到達する水は、図面内で送水管の隣に描かれている矢印によって示すように、ユニット１２から動的貯蔵装置１９内に送水管２３を通って通過する。送水管２３内の水は、送水管２４から、動的貯蔵装置１９内に投入される前に「純水」を受け取る。送水管２４を通って到達する「純水」は送水管５及び２１を通って浄水回路から到来する。

浄水回路は、ポンプ９、例えば文献国際公開第８６／０４８８７号パンフレットに説明されているような詰まり防止装置１、膜３を有する浸透ユニット２、並びに、濾過及びデカンテーション装置６を備えている。詰まり防止装置１を出ると、水は膜３を有する浸透ユニット２に送られるが、濾過装置内又は限外濾過装置内にも送られてもよい。浸透ユニット２、濾過装置、又は限外濾過装置を出た「純水」は、最後には動的貯蔵装置１９内で、使用されるか又は浄化回路に還元されるよう待機するために、送水管５を通って送水管２１内に、次いで、送水管２４を通って送水管２３内に送られる。

浄水回路は、更に、浸透ユニット２によって、或いは、濾過装置又は限外濾過装置によって排出され、濾過及びデカンテーション装置６に注入され、市販されており、且つ、当業者が知る水を供給される送水管４を備えている。次いで、送水管８を通って流れる水は、動的貯蔵装置１９を出て送水管２０及び２５を通ってポンプ９に入る水と混合される。浄化回路からの水が住宅の供給回路１７に入ることを防ぐ逆流防止フラップ７が送水管２５上に提供されている。濾過及びデカンテーション装置６は水の損失なく定期的に廃棄物を除去され、前記廃棄物は乾燥され、特に、建設資材を作成するために用いられる。２５μｍ又は２５μｍ未満のフィルタを有する濾過及びデカンテーション装置６を装備するのが有利である。代わりに、意外にも、かかるフィルタが水の良好な濾過をもたらすことを可能にする一方で、障害物の形成を防止することが観察されている。

ポンプ９が作動する限り、水は浄化回路内を流れ、水は全く下水道に排出されない。結果として、動的貯蔵装置内の水は「純水」になる。センサ２６によって送水管２０において測定される水の硬度ＴＨは硬度閾値ＴＨ_０以下であり、センサ２６によって実行される測定を受信し、処理するように設計された解析及び制御ユニット（図示せず）は、次いで、ポンプ９を制御して、水がもはや浄化回路内を流れないように停止させる。ポンプ９は、センサ２６が硬度閾値ＴＨ_０よりも大きい硬度ＴＨを検出すると再開される。この再開は、一般に、送水管２３において未処理の給水の追加投入がある場合にのみ起こる。硬度閾値ＴＨ_０は８０〜１２０ｐｐｍの間に含まれ、１００ｐｐｍと等しいのが好ましい。家屋において水が消費されるとすぐに、「純水」は動的貯蔵装置１９を出て送水管２０を通り、送水管１６及び弁１４を通ってユニット１２に入り、前記「純水」は水を混合する調整ねじ２２によって給水と混合されて、適用規格に従って８°ｆＨ〜１２°ｆＨの間に含まれる硬度及び６．８〜７．４の間で安定するｐＨに到達する。その上、１バール差で較正されるシート弁１５が、住宅において極めて大量の消費が行われた場合のためにユニット１２内に設けられる。送水管１６、２０、及び２５はＴ字形接合部２７ａによって共に接続される。このＴ字形接合部２７ａは混合ユニット１２から距離ｄに離間されて配置され、ｄは２．５ｃｍ以上であるのが有利である。実際、Ｔ字形接合部２７ａが混合ユニットから２．５ｃｍ未満に位置決めされる場合、水は混合ユニット１２を経由して送水管１６の出口と送水管２３の入口との間を流れることが可能であり、従って、発明による装置の一般動作に混乱を招いたことが知られている。同様に、送水管２３及び２４はＴ字形接合部２７ｂによって共に接続され、前記接合は混合ユニット１２から少なくとも２．５ｃｍ離間されて配置されるのが有利である。

わかるように、これは結果として、従って安価であり、下水道に水を全く排出せず、極めて正確な方法で水の硬度を調節することを可能にする単純な装置を生じる。発明による装置は現行基準に従う水を住宅に供給することを可能にしている。

Claims (16)

1. 住宅における水の硬度を制御するための方法において、
   ａ）未処理の給水を液体の最大容積Ｖｍａｘを収容することができる動的貯蔵装置（１９）に投入するステップと、
   ｂ）前記最大容積Ｖｍａｘに達するまで前記動的貯蔵装置（１９）を充填するステップと、
   ｃ）前記動的貯蔵装置（１９）の出口において前記水の硬度ＴＨを測定するステップと、
   ｄ）前記測定した硬度ＴＨを硬度閾値ＴＨ_０と比較するステップであって、前記測定した硬度ＴＨが前記硬度閾値ＴＨ_０よりも大きい場合、ステップｄ）の後にステップｅ）乃至ｈ）が続き、前記測定した硬度ＴＨが前記硬度閾値ＴＨ_０以下である場合、ステップｄ）の後にステップｉ）乃至ｍ）が続くステップと、
   ｅ）前記水を前記動的貯蔵装置（１９）の前記出口から浄化回路に向けて輸送し、且つ、前記水を前記浄化回路に投入するステップと、
   ｆ）低い溶解石灰石量を有する処理済み水を提供するように、前記浄化回路によって前記水を浄化するステップと、
   ｇ）前記処理済み水を前記動的貯蔵装置（１９）内に再投入するステップと、
   ｈ）ステップｂ）乃至ｄ）を繰り返すステップと、
   ｉ）前記水を前記動的貯蔵装置（１９）の前記出口から混合ユニット（１２）へ向けて輸送するステップと、
   ｊ）調整ねじ（２２）によって前記水を制御された方法で前記混合ユニット（１２）に投入するステップと、
   ｋ）８°ｆＨ〜１２°ｆＨの間に含まれる硬度を有する水混合液を生成するように、前記混合ユニット（１２）において、ステップｊ）で投入された前記水を未処理の給水と混合するステップと、
   ｌ）ステップｋ）で生成された前記水混合液を前記混合ユニット（１２）から取り出し、且つ、前記水混合液を水消費回路（１７）に投入するステップと、
   ｍ）ステップａ）乃至ｄ）を繰り返すステップと、を含み、
   前記動的貯蔵装置（１９）は１０ｍ以上の長さｌと１．５ｃｍ〜４ｃｍの間に含まれる内径Ｄとを有するチューブによってできており、前記長さｌ及び前記内径Ｄはその最大貯蔵容積Ｖｍａｘを有する前記動的貯蔵装置（１９）を提供するために選択され、前記チューブの前記内径Ｄは、その上、前記動的貯蔵装置（１９）に既に収容されている液体との、前記動的貯蔵装置（１９）に新たに投入される液体の混合を防ぐよう十分に小さいことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記チューブ（１９）はコイル状にそれ自体の周りに巻回されることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、前記動的貯蔵装置（１９）の前記出口は、前記浄化回路に通じる第３の送水管（２５）も接続されるＴ字形接合部（２７ａ）によって共に接続される２つの連続する送水管（１６、２０）によって前記混合ユニット（１２）に接続されることを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法において、前記Ｔ字形接合部（２７ａ）は少なくとも２．５ｃｍだけ前記混合ユニット（１２）から間隔を空けられることを特徴とする方法。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法において、前記浄化回路は、前記動的貯蔵装置（１９）から前記回路へ到来する水を投入することができるポンプ（９）、浸透ユニット（２）が後に続く詰まり防止装置（１）、１つ以上の送水管（５、２１、２４）によって前記動的貯蔵装置（１９）に向けて輸送されることを目的とする処理済み水と、濾過及びデカンテーション装置（６）に注入されることを目的とする未処理水とを提供するように前記ポンプ（９）によって投入され、次いで、前記濾過及びデカンテーション装置（６）の出口において前記浄化回路に再投入される前記水を処理することができる濾過装置又は限外濾過装置を備えることを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法において、前記濾過及びデカンテーション装置（６）は２５μｍ以下のフィルタを用いることを特徴とする方法。
7. 請求項５又は６に記載の方法において、前記ポンプ（９）は前記水を７乃至１０バールに加圧することを特徴とする方法。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法において、前記混合ユニット（１２）は、前記未処理の給水がステップａ）において前記動的貯蔵装置（１９）に投入される前に流れる第１の弁（１３）、前記未処理の給水が前記水消費回路（１７）に直接通過することを可能にする第２のシート弁（１５）、及び、前記動的貯蔵装置（１９）から到来する前記処理済み水のための前記通路を開閉する第３の弁（１４）の３つの弁を含むことを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法において、前記硬度閾値ＴＨ_０は８０〜１２０ｐｐｍの間に含まれ、好ましくは、１００ｐｐｍと等しいことを特徴とする方法。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法を実行するための装置において、
    − 未処理の給水の到来のための少なくとも１つの送水管（１０）であって、未処理の給水を前記装置の動的貯蔵装置（１９）に投入するように設計される送水管と、
    − 前記動的貯蔵装置（１９）の出口において前記水の硬度ＴＨを測定するように設計されるセンサ（２６）と、
    − 前記水を前記動的貯蔵装置（１９）の前記出口から前記装置の浄化回路へ輸送するように設計される少なくとも第１の水流送水管（２５）と、
    − 前記水を前記動的貯蔵装置（１６）の前記出口から、８°ｆＨ〜１２°ｆＨの間に含まれる硬度を有する水混合液を生成するように前記水を未処理の給水と混合することができる混合ユニット（１２）へ輸送するように設計される少なくとも第２の水流送水管と、
    − 前記センサ（２６）によって測定される前記硬度ＴＨを硬度閾値ＴＨ_０と比較し、且つ、前記水が前記第１の水流送水管（２５）内を流れる原因となる、ＴＨがＴＨ_０よりも大きい場合、前記ポンプ（９）が作動し、前記水が前記第２の水流送水管（１６）内を流れる原因となる、ＴＨがＴＨ_０以下である場合、停止されるように、前記浄化回路のポンプ（９）を制御するように設計される解析及び制御ユニットと、
    − 前記浄化回路によって処理された水を前記動的貯蔵装置（１９）に再投入するように設計される少なくとも第３の水流送水管（５、２１、２４）と、
    − 前記混合ユニット（１２）の出口において生成される前記水混合液を供給するように設計される水消費回路と、を備え、
    前記動的貯蔵装置（１９）は１０ｍ以上の長さｌと１．５ｃｍ〜４ｃｍの間に含まれる内径Ｄとを有するチューブによってできていることを特徴とする装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、前記チューブ（１９）はコイル状にそれ自体の周りに巻回されることを特徴とする装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の装置において、前記動的貯蔵装置（１９）の前記出口は、前記浄化回路に通じる第３の送水管（２５）も接続されるＴ字形接合部（２７ａ）によって共に接続される２つの連続する送水管（１６、２０）によって前記混合ユニット（１２）に接続されることを特徴とする装置。
13. 請求項１２に記載の装置において、前記Ｔ字形接合部（２７ａ）は少なくとも２．５ｃｍだけ前記混合ユニット（１２）から間隔を空けられることを特徴とする装置。
14. 請求項１０乃至１３の何れか１項に記載の装置において、前記浄化回路は、前記動的貯蔵装置（１９）から前記回路へ到来する水を投入することができるポンプ（９）、浸透ユニット（２）が後に続く詰まり防止装置（１）、１つ以上の送水管（５、２１、２４）によって前記動的貯蔵装置（１９）に向けて輸送されることを目的とする処理済み水と、濾過及びデカンテーション装置（６）に注入されることを目的とする未処理水とを提供するように前記ポンプ（９）によって投入され、次いで、前記濾過及びデカンテーション装置（６）の出口において前記浄化回路に再投入される前記水を処理することができる濾過装置又は限外濾過装置を備えることを特徴とする装置。
15. 請求項１４に記載の装置において、前記濾過及びデカンテーション装置（６）は２５μｍ以下のフィルタを用いることを特徴とする装置。
16. 請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の装置において、前記混合ユニット（１２）は、前記未処理の給水がステップａ）において前記動的貯蔵装置（１９）に投入される前に流れる第１の弁（１３）、前記未処理の給水が前記水消費回路（１７）に直接通過することを可能にする第２のシート弁（１５）、及び、前記動的貯蔵装置（１９）から到来する前記処理済み水のための前記通路を開閉する第３の弁（１４）の３つの弁を含むことを特徴とする装置。
    

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