JP2023161728A - 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置 - Google Patents

濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023161728A
JP2023161728A JP2022072244A JP2022072244A JP2023161728A JP 2023161728 A JP2023161728 A JP 2023161728A JP 2022072244 A JP2022072244 A JP 2022072244A JP 2022072244 A JP2022072244 A JP 2022072244A JP 2023161728 A JP2023161728 A JP 2023161728A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
module
purified water
raw water
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022072244A
Other languages
English (en)
Inventor
洪太郎 藤田
Kotaro Fujita
允壱 佐藤
Masakazu Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HAGI GLASS KOBO KK
Original Assignee
HAGI GLASS KOBO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HAGI GLASS KOBO KK filed Critical HAGI GLASS KOBO KK
Priority to JP2022072244A priority Critical patent/JP2023161728A/ja
Publication of JP2023161728A publication Critical patent/JP2023161728A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

【課題】小型・軽量で保管性がよく、災害発生時には必要とする個所に容易に搬送できる可搬型浄水製造装置の提供。【解決手段】配管類を内装した中空箱状の配管部70と、配管部の上に取り付けられた筒状第1濾過エレメント10を有する第1モジュール101と、筒状第2濾過エレメント20を有する第2モジュール102とからなるツインフィルタと、第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第1バルブ14と、第1モジュールと第2モジュールの双方で処理された浄水を浄水導出路に供給する配管の切換え、及び第1モジュールと第2モジュールの一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給する配管を切換える第2バルブ40と、各濾過エレメントを逆洗浄に切換える目安確認のために原水導入路の水圧を表示する圧力計33を備えた浄水製造装置とする。【選択図】図1

Description

新規性喪失の例外適用申請有り
本発明は、小型浄水装置に係り、特に濾過材の交換を不要とした濾過ユニットと、この濾過ユニットを用いた移動・運搬及び取り扱いが容易で、かつ保管安全性が高い人力駆動の可搬型浄水製造装置に関する。
ポンプ駆動のためのエネルギー確保ができない被災地や野外などの電源確保が困難あるいは不可能な状況下でのクリーンな飲料水の確保は、生存のための最重要な事項である。
近年は、災害時に水や電力を確保するために、防災拠点となる施設に食料や発電機、浄水装置などの防災機器を備蓄しておき、災害時にそこから防災機器を持ち出して被災地区に搬送するようにしている。
浄水の需要地となる場所では、電力系統が喪失して電気駆動の浄水器が使用できない場合が多い。さらに、防災拠点から浄水需要地に浄水装置を運搬しても、その稼働(運転)にはある程度の経験や知識が求められる。
このような事態を考慮し、特許文献1や特許文献2に開示されたような人力駆動でかつ可搬型の浄水器も提案されている。
被災地において浄水を提供することは、災害対策の最も重要な事項である。
しかしながら、既存の浄水装置はサイズ、重量共に簡単に搬送することが困難なものが多く、その操作も簡単なものだけではない。
特許文献1は、足踏み式のダイヤフラムポンプで汲み上げた原水を活性炭フィルタとUF膜フィルタで浄化する携帯浄水器を開示する。また、フィルタの洗浄について特許文献1では、「フィルタの出水側から純水を注入することで逆洗浄することができる」との記載がある。
特許文献2は、自転車の荷台に設置し、そのペダルの回転でポンプを回転して原水を汲み上げ、濾過器(濾過エレメント:フィルター)で浄水を得る移動式造水機を開示する。
実用新案登録第3120876号公報 特開2008-86934号公報
従来の浄水製造装置は、概して大型で重量が大きく、人ひとりでは扱いが困難なものがあり、簡単に搬送して一般人でも稼働させることができるものは希である。小型で可搬型浄水製造装置とされる機器もあるが、浄水需要のある設置位置までの搬送は容易であるとしても、平時における防災拠点での保管の容易性、効率のよい保管スペースの利用に関しては、改良の余地がある。
さらに、濾過フィルタは永久に作動するものではなく、所定の使用時点で濾材の交換、あるいは洗浄を必要とする。濾材を洗浄する形式の場合は装置から切り離すための専門的な知識を要し、その手間と浄水製造効率の低下をもたらす。
本発明の第1の目的は、濾材の取り外しや交換を不要として濾過機能部分をユニット化することで様々な形式の浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを提供することにある。
本発明の第2の目的は、上記の濾過ユニットを用いて小型・軽量で、保管が容易、かつ災害発生時等に浄水を必要とする場所まで容易に搬送できることに加えて、初心者でも取り扱える可搬型人力浄水製造装置を提供することにある。
上記第1の目的を達成するため、本発明に係る濾過ユニット(フィルタユニットとも称する)は、濾材(フィルタ)の取り外しや洗浄、交換などを不要としたものであり、その代表的構成を実施例の構成に付した符号と共に記載するが、本発明は符号を付した構成に限定されるものではないことは言うまでもない。
(1)本発明の濾過ユニットは、原水を浄水して飲料水を得るための浄水製造装置に用いる原水浄化装置の主要機構をユニット化したものである。
すなわち、原水を濾過する濾材(フィルタ)の機能低下を回復させるための取り外しての洗浄や交換を不要とした濾材の逆洗浄を実現し、かつ濾過機能部分をユニット化することで外形や浄水製造容量等の異なる浄水製造装置への適用に汎用性を持たせたものであって、
人力ポンプ31、ストレーナ32、原水導入路61(61a、61b、61c)、浄水導出路51(51a、51b、51c)、浄水配給路(浄水供給路)53、不要水排出路(ドレイン)54、ホース類等を含む必要な配管類を内装設置し、収容した中空箱状の配管部70と、
前記配管部70の上に植立した状態に取り付けられて全体として筒状をなす第1濾過エレメント10を有する第1モジュール101と、第2濾過エレメント20を有する第2モジュール102とで構成したツインフィルタと、
前記第1モジュール101の濾過エレメント10と前記第2モジュール102の濾過エレメント20の双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第1バルブ14と、
前記第1モジュール101と前記第2モジュール102の双方で処理された浄水を浄水導出路51に供給する配管の切り換え、前記第1モジュール101と前記第2モジュール102の一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える第2バルブ40と、
前記第1モジュール101と前記第2モジュール102を逆洗浄に切換える目安を確認するための前記原水導入路61の水圧を表示する圧力計33を前記配管部70に取り付けて成ることを特徴とする。
(2)前記濾過ユニット100を構成する第1モジュール101と第2モジュール102は、
上端の開口13が開放され、下端の開口を閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管11を集束してなるセラミック中空細管束11aと、
前記セラミック中空細管束11aを収容する円筒状の中空容器16と、
前記セラミック中空細管束11aを構成するセラミック中空細管11の各上端開口の周囲と前記中空容器16の上端近傍内壁に亘る領域を閉塞する集束固定閉塞材12と、
前記中空容器16の下端領域に設置された下部円筒17と、この下部円筒17の下端を密閉して原水を受け入れる下部ノズル42を有する下部蓋体10aと、
前記中空容器16の上端領域に設置された上部円筒18と、この上部円筒18の上端を密閉して浄水を出水する上部ノズル41を有する上部蓋体10bと、で構成されることを特徴とする。
(3)前記セラミック中空細管束11aの下端を一体に固定する結束材15を有することを特徴とする。
(4)前記結束材15の原水流入側の縦断面が直線とされた平面であることを特徴とする。
(5)前記結束材15の原水流入側の縦断面が原水流入側の中心を中心とした対称で内側に凹のサイクロイド曲線とされた曲面であることを特徴とする。
(6)前記第1バルブ14、前記第2バルブ40、及び前記圧力計33は着脱可能で、位置及び向きが任意に設定可能に取付けられており、適用する浄水製造装置の筐体形状に対して対応可能であることを特徴とする。
上記第2の目的を達成するため、本発明に係る可搬型浄水製造装置は、濾材(フィルタ)の取り外しや洗浄や、交換などを不要としたものであり、その代表的構成を実施例の構成に付した符号と共に記載するが、上記と同様に、本発明は符号を付した構成に限定されるものではないことは言うまでもない。
(7)本発明に係る可搬型浄水製造装置は、濾材の取り外し洗浄や交換を不要とした濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを用いた人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、
本体ケース80と、この本体ケース80の上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナ等を収納する付属品収納部81とで構成され、
前記本体ケース80の内部に請求項1乃至6の何れかに記載された濾過ユニット100が収納されており、
前記本体ケース80の何れかの側面に請求項1乃至6の何れかに記載された濾過ユニット100の第1モジュール101を構成する第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20を観察するための窓85と、汲み上げられる原水60の圧力を表示する圧力計33、第1バルブ14の操作摘み14a、第2バルブ40の操作摘み40aが配置されていることを特徴とする。
(8)前記本体ケース80の何れかの側面に、原水汲み上げホースを接続する原水ノズル80a、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ80b、利用者に浄水を供給するための浄水ノズル80cを設けてなることを特徴とする。
(9)前記原水ノズル80a、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ80b、浄水ノズル80cの全部又は一部は、その不使用時には前記本体ケース80の側面から内部に退避し、使用時には手指で引き出して当該側面から突出する回動構造を備えていることを特徴とする。
(10)前記付属品収納部81は、本体ケース80に対して簡単なロック機構により脱着自在に載置されており、浄水製造時に前記本体ケース80を載置する台座として使用することを特徴とする。
本発明は上記の構成及び後述する実施の形態に記載された実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでも無い。
本発明に係る濾過ユニットは、浄水製造装置の基幹部分をユニットとして提供するもので、濾材の逆洗浄をバルブの切り換えのみで実行でき、濾材の取り外し洗浄や交換が不要で、専門知識を必要としないで運転操作できる。
また、本発明に係る可搬型浄水製造装置は、その外形や、要求される浄水製造容量に応じて操作摘みや圧力計の位置を任意に設定し、複数ユニットを1筐体にパラレルに内装して使用することも可能である。
本発明に係る濾過ユニットの一実施例の外観を示す斜視図 図1に示した第1濾過エレメント及び第2濾過ユニットの概略構造を第1濾過エレメントで説明する一部破断して示す(a)斜視図及び(b)底面図 図2に示した濾過エレメントを含む第1モジュールと第2モジュールを第1モジュールで説明する縦断面図 図3に示した濾過エレメントを含む第1モジュールと第2モジュールの全体構成を第1モジュールで説明する縦断面図 第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの逆洗浄の様子を第1濾過エレメントで説明する断面図 第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの双方で浄水を行うときの流水経路を説明する模式図 第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの一方を逆洗浄するときの流水経路を第1濾過エレメントによる浄水で第2濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図 第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの一方による浄水を利用者に供給しながらその一部を他方の逆洗浄水として利用するときの流水路を第1濾過エレメントによる浄水の一部で第2濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図 本発明に係る可搬型浄水製造装置の全体形状例を説明する(a)正面斜視図と(b)背面斜視図 本発明にかかる可搬型浄水製造装置の濾過ユニットの組立の例を示す説明図
以下、本発明に係る濾過ユニットとこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置を、実施例を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る濾過ユニットの一実施例の外観を示す斜視図である。 この濾過ユニット100は第1モジュール101と第2モジュール102を配管部70の上に植立して取り付け、第1バルブ14と第2バルブ40、及び圧力計33を半固定的に取り付けてある。以下、図2~図8も参照して説明する。
本実施例の濾過ユニット100は、原水に含まれるバクテリア、病原菌、その他の不純物を除去する浄水化処理をして安全な飲料水を得るための浄水製造装置に用いる原水浄化装置の主要機構をユニット化したものである。その第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20は、所謂デッドフロー方式の濾過を採用している。
本発明に係る可搬型浄水製造装置は、原水60を濾過する濾材(フィルタ)の機能低下を回復させるための取り外しての洗浄や交換を不要とするための濾材の逆洗浄を実現し、かつ濾過機能部分をユニット化することで外形や浄水製造容量等の異なる浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた。
本発明は小規模容量の浄水製造装置で構成されているので、一個の濾過ユニット100だけでの使用はもちろん、大容量化が必要な状況であれば、二個あるいはそれ以上の濾過ユニット100を用いて並列運転で大容量の浄水製造を可能とすることが容易である。
中空箱状の配管部70の内部には、原水導入路61(61a、61b、61c)、浄水導出路51(51a、51b、51c)、浄水配給路53、不要水排出路(ドレイン路)54(図6参照)を含む装置に必要な配管類が内装されている。
配管部70の上面には、全体として筒状をなす第1濾過エレメント10を有する第1モジュール101と、第2濾過エレメント20を有する第2モジュール102とで構成したツインフィルタが植立した状態に取り付けられている。
第1バルブ14は、第1モジュール101の第1濾過エレメント10と第2モジュール102の第2濾過エレメント20の双方又は一方に原水を供給する配管を切換える3路切換バルブ(3方バルブ)である。
また、第2バルブ40は、第1モジュール101と第2モジュール102の双方で処理された浄水を浄水導出路51に供給する配管の切り換え、第1モジュール101と第2モジュール102の一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える3路切換バルブ(3方バルブ)である。
配管部70の上面には、第1モジュール101(の第1濾過エレメント10)と第2モジュール102(の第2濾過エレメント20)を逆洗浄に切換える目安を確認するために原水導入路61の水圧を表示する圧力計33が取り付けられている。
図4は、図3に示した濾過エレメントを含む第1モジュールと第2モジュールの全体構成を第1モジュールで説明する縦断面図である。
第1モジュール101は第1濾過エレメント10の下端に設けた下部蓋体10aと、上端に設けた上部蓋体10bの周縁に通した複数(実施例では120度間隔で配置された3本)の固定竿10cで配管部70の上面に固定されている(図1)。
同様に、第2モジュール102は第2濾過エレメント20の下端に設けた下部蓋体20aと、上端に設けた上部蓋体20bの周縁に通した複数(実施例では120度間隔で配置された3本)の固定竿20cで配管部70の上面にねじ止め固定されている(図1)。
この実施例では、第1モジュール101と第2モジュール102の前方に第1バルブ14と第2バルブ40が設置されている。参照符号14aは第1バルブ14の操作摘み、40aは第2バルブ40の操作摘みである。
さらに、圧力計33も設けてある。
第1バルブ14と第2バルブ40及び圧力計33はその位置と操作摘みの傾斜が任意に選択できるようにする調整板71a、71bが設けてある。この調整は、ネジの回動量などを利用する既知の手段でよい。
図1に示す実施例では、第1モジュール101の上部蓋体10bの中央部分と、第2モジュール102の上部蓋体20bの中央部分には、それぞれの浄水を取り出す上部ノズル41が設けてある(図4)。
また、配管部70の側面には、複数の開口71が形成されている。この開口71は後述する原水ノズル80a、ドレインバルブ80b、浄水ノズル80cなどの取出口であり、適用する浄水製造装置の設計に応じて、位置、大きさを選択できるようになっている。
このように構成された二連濾過ユニット(ツインフィルタユニット)100を用いることで、専門的な知識がなくても、一般人でも運搬可能で、操作が容易、かつある程度の希望容量に適した能力の浄水製造装置を簡易に構成することが可能である。
第1モジュール101と第2モジュール102は同一構造なので、図2及び図3は第1モジュール101を例として説明する。
本発明において、濾過ユニット100を構成する第1モジュール101は、図2及び図3に示すように上端の開口13が開放されて、下端の開口を樹脂材等の閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管11を集束してなるセラミック中空細管束11aを収容する円筒状の中空容器16を有する。
なお、セラミック中空細管束11aの下端は、樹脂材、金属材、セラミックスなどからなる結束材15で結束される。セラミック中空細管11の下端開口と結束材15の間には樹脂接着剤などを充填して閉止される。
図3の(a)は、結束材15として原水を受ける面を平坦面とした例である。
ポンプで導入された原水200は、この結束材15の平坦面で第1濾過エレメント10の軸方向に対して直交する360度方向に均等に分散してデッドフロー250としてセラミック中空細管11に導入される。
これにより、原水200は多数のセラミック中空細管11に偏り無く均等に供給され、効率良く浄水製造を行うことができる。
図3の(b)は、他の例として、結束材15として原水を受ける面を前記結束材15の原水流入側の縦断面が、原水流入側の中心を中心とするサイクロイド曲線とされた曲面(ここでは、便宜上、サイクロイド曲面と言う)とした例を示している。
ポンプで導入された原水200は、このサイクロイド曲面15aでセラミック中空細管束11aの下端周囲に等速度で流入するため、乱流が低減され、低騒音での浄水製造が可能となる。
すなわち、本発明にかかる可搬型浄水製造装置を構成する濾過ユニット100は、セラミック中空細管束11aを構成するセラミック中空細管11の各上端開口13の周囲(各セラミック中空細管11の上端側壁)と中空容器16の上端近傍内壁に亘る領域が集束固定閉塞材12で閉塞されて、原水200がセラミック中空細管束11aを構成する各セラミック中空細管11の側壁から符号250で示すように浸入するデッドフロー方式であり、濾過された浄水300が開口13から出水するように構成されている。
そして、図4に示したように、中空容器16の下端領域には、当該中空容器16の下端領域に延長して設置された下部円筒17と、この下部円筒17の下部を密閉して原水200を受け入れる下部ノズル42を有する下部蓋体10aがオーリング10cなどを介して気密に設置されている。
また、中空容器16の上端領域には、浄水滞留容積180(図3参照)を形成する如く当該前記中空容器16の上端領域に設置された上部円筒18と、この上部円筒18の上端を密閉して浄水300を出水する上部ノズル41を有する上部蓋体10bがオーリング10gなどを介して気密に設置されている。
図3に示した浄水滞留容積180は、人力ポンプによる吸水流の脈動が浄水の出水加減に影響するのを低減する作用がある。
さらに、本発明にかかる濾過ユニット100は、第1バルブ14、第2バルブ40、及び圧力計33が、濾過ユニット作製段階では配管部70に対して着脱可能に仮固定され、位置及び向きが任意に設定可能に取付けられる。
これは、適用する浄水製造装置の筐体形状に対して設置に自由度を持たせたことを意味する。したがって、取付位置、取付方法は特に限定されるものではなく、これらを配管部70に固定して置くこともできる。
図5は、第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの逆洗浄の様子を第1濾過エレメントで説明する断面図である。
本発明にかかる濾過ユニット100におけるフィルタの洗浄は、逆洗浄により行われる。
例えば、まず第2濾過エレメント20で原水60を浄化処理する。
そして、 前記した第2濾過エレメント20で浄化処理された浄水300は、図4の上部蓋体10bに設けられた上部ノズル41から浄水滞留容積180に入り、セラミック中空管束11aを構成する各セラミック中空細管11の各開口13に流入する。
そして、浄水300は、逆洗水としてセラミック中空管束11aを構成する各セラミック中空細管11を通過しつつ、適宜その側壁に逆洗浄処理水350として押し出される。
この逆洗浄処理水350の押し出しにより、セラミック中空細管11の管壁の微細孔に残留していたバクテリア、病原菌、不純物などの異物(汚染物質等)が当該逆洗水と共に剥離放出され、後述する不要水排出路(ドレイン)から廃棄(排水400)される。
〔通常浄水モード〕
以下に、本発明にかかる濾過ユニットの作用を図に基づいて説明する。
図6は、第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの双方で浄水を行うときの流水経路を説明する模式図である。
この浄水製造動作(通常浄水モード)では、第1バルブ14が第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20に原水が流入するように3方の原水導入路61(61b、61c)を開とする。
ポンプは人力ポンプ31を利用する。人力ポンプ31は、手動であっても足踏みであってもよく、例えば、足踏みポンプであれば、比較的小さな力で運転できる所謂ダイヤフラムポンプが好適である。
この人力ポンプ31を操作することで、原水タンク(あるいは河川、湖沼、貯水層、などを含む)30の原水60がストレーナ32を通して汲み上げられて原水導入路61a→原水導入路61b→第1濾過エレメント10、及び原水導入路61a→原水導入路61c→第2濾過エレメント20の流れで導入される。
第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20を通って浄化された浄水は各モジュールの上部ノズル41から流出する。このとき、第2バルブ40は第1モジュール101側の浄水導出路51aと第2モジュール102側の浄水導出路51bを浄水導出路51cに連通させるように切換えられている。
したがって、第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20を通って浄化された浄水50は浄水導出路51cから浄水配給路53を通って利用者に供給される。
なお、第1モジュール101と第2モジュール102の下部には、下部円筒17の下端と連通する不要水排出路(ドレイン)54と第1ドレインバルブ19、第2ドレインバルブ29が取り付けられており、この通常浄水モードでは第1ドレインバルブ19、第2ドレインバルブ29は共に閉止状態にある。
原水導入路61aには、人力ポンプ31で汲み上げられる原水60の圧力を表示する圧力計33が取り付けられている。
セラミック中空細管11を用いたデッドエンド方式の浄水作業では、セラミック中空細管11の壁の微細孔に不純物等が詰まり壁を通過させるための必要圧力(水圧)が徐々に増加する。
圧力計33は原水導入路61aの水圧を測定して表示する。
なお、濾過エレメントを洗浄をすべき時点で有るか否かは、製品テスト時に決定できるため、圧力計33の表示面に赤領域などの警告表示(指示表示)をしておくことで認知が容易となる。この圧力計の指示が所定の値になった時には、逆洗浄モードに切換える。
〔逆洗浄モード〕
本発明にかかる濾過ユニット100は、2本の濾過エレメント(10、20)を備え、一方の洗浄を他方が処理した浄水を使って行う逆洗浄のシステムとなっている。
図7は、第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの一方を逆洗浄するときの流水経路を第1濾過エレメントによる浄水で第2濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図である。
この逆洗浄モードでは、第1バルブ14と第2バルブ40を次のように切換える。
第1バルブ14を、人力ポンプ31で汲み上げられた原水60が、原水導入路61aから原水導入路61bを通って第1濾過エレメント10に流れる流路に切換をする。
同時に、第2バルブ40を第1濾過エレメント10からの浄水が浄水導出路51aから浄水導出路51bを通って第2濾過エレメント20に流れるように切り替える。
さらに、第2濾過エレメント20の下部にある第2ドレインバルブ29を開とする。
これにより、第1濾過エレメント10で製造された浄水は第2濾過エレメント20のセラミック中空管束11aを逆洗浄し、洗浄した処理水が第2ドレインバルブ29を介し不要水排出路(ドレイン)54から排出される。
この逆洗浄の時間は、圧力計33の指示量(示度)を見ながら経験的に設定する。すなわち、逆洗浄の開始時点での圧力計33の示度を確認し、経験的に知得されて圧力計に示されている数値に回帰したなら、その時点で逆洗浄を停止する。
第2濾過エレメント20の浄水で第1濾過エレメント10を逆洗浄する場合は、上記の説明における第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20を逆に読み替える。また、ドレインバルブ29を閉止し、ドレインバルブ19を開とする。
圧力計33の表示面には、濾過運転の開始時の圧力値、逆洗浄判定のための圧力値の目安、逆洗浄モードの処理によって一方の濾過エレメントの洗浄完了の目安となる表示をしておくのが望ましい。
〔浄水製造・逆洗浄の同時併用モード〕
図8は、第1濾過エレメントと第2濾過エレメントの一方による浄水を利用者に供給しながら、その浄水の一部を他方の逆洗浄水として利用する浄水利用逆洗浄併用モードとしたときの、流水路を第1濾過エレメントによる浄水の一部で第2濾過エレメントを逆洗浄する場合を説明する模式図である。
このモードにおける第1バルブ14は、図7の逆洗浄モード時と同様に人力ポンプ31で汲み上げられた原水60が、原水導入路61aから原水導入路61bを通って第1濾過エレメント10に流れる流路に切換えられる。
同時に、第2バルブ40を第1濾過エレメント10からの浄水が浄水導出路51aから浄水導出路51cに流れて浄水配給路(浄水供給路)53を経て浄水50として利用可能とすると共に、第1濾過エレメント10からの浄水の一部が浄水導出路51aから浄水導出路51bを通って第2濾過エレメント20に流れて逆洗浄水52として流入するように切り替える。
さらに、第2濾過エレメント20の下部にある第2ドレインバルブ29を開とする。
これにより、第1濾過エレメント10で製造された浄水は、浄水利用者に提供できると共に、第2濾過エレメント20のセラミック中空管束11aを並行して逆洗浄し、洗浄した処理水が第2ドレインバルブ29から排出される。
この逆洗浄の処理時間も、圧力計33の指示量(示度)を見ながら経験的に設定する。すなわち、逆洗浄の開始時点での圧力計33の示度を確認し、工場出荷時のテスト、あるいは経験的な知得で圧力計に示されている数値に回帰したなら、その時点で逆洗浄を停止する。その後は、必要に応じて浄水供給モードにする(足踏みの人力ポンプを動かす)。
第2濾過エレメント20の浄水で第1濾過エレメント10を逆洗浄する場合は、上記の説明における第1濾過エレメント10と第2濾過エレメント20を逆に読み替える。また、ドレインバルブ29を閉止し、ドレインバルブ19を開とする。
圧力計33の表示面には、濾過運転の開始時の圧力値、逆洗浄判定のための圧力値の目安、逆洗浄モードの処理によって一方の濾過エレメントの洗浄完了の目安となる表示をしておくのが望ましい。
このような逆洗浄を施すことで、濾過材であるセラミック中空細管11は、天災などによる予期しない破損で機能が喪失した場合を除いて、交換は不要であり、半永久的に使用可能である。これが、逆洗浄が不可能な交換樹脂製の濾材では得られないセラミック中空細管を用いた濾過材の有利点であり、素材が安価であることと共にランニングコストが極めて廉価であることの理由と言える。
図9は、本発明に係る可搬型浄水製造装置の全体形状例を説明する(a)正面斜視図と(b)背面斜視図である。本実施例の可搬型浄水製造装置は、濾材の取り外し洗浄や交換を不要とした濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを用いた人力駆動の可搬型浄水製造装置であることは前記したとおりである。
この可搬型浄水製造装置は、本体ケース80と、この本体ケース80の上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナを収納する付属品収納部81とで構成される。
本体ケース80の内部には前記した濾過ユニット100が収納されており、本体ケース80の何れかの側面に前記した濾過ユニット100の第1モジュール101を構成する第1濾過エレメント10と、第2モジュール102を構成する第2濾過エレメント20を観察するための窓85と、汲み上げられる原水60の圧力を表示する圧力計33、第1バルブ14の操作摘み14a、第2バルブ40の操作摘み40aが配置されている。なお、窓85は必須の構成ではなく、濾過エレメントの観察を要しない設計であれば前面を筐体材で覆うデザインとしてもよい。
そして、本体ケース80の何れか1又は複数の側面に、原水汲み上げホースを接続する原水ノズル80a、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ80b、利用者に浄水を供給するための浄水ノズル80cが設けられている。
前記原水ノズル80a、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ80b、浄水ノズル80cの全部又は一部は、その不使用時には前記本体ケース80の側面から内部に退避し、使用時に当該側面から突出する回動構造を備えている。なお、参照符号80dとして示してあるのは、上記の原水ノズル80a、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ80b、浄水ノズル80cの配置を変更した場合を考慮した補助開口である。
付属品収納部81は、本体ケース80に対してロック機構82により脱着自在に載置されており、浄水製造時に本体ケース80を、濾過ユニット100を載置する台座として使用することができる。
また、本体ケース80の両側面には運搬時に便利な把手84が設けられている。なお、ヒンジによって付属品収納部81を本体ケース80から開くようにしてもよい。
また、付属品収納部81を本体ケース80の下部、あるいは側面や背面に取り付けるようにしてよいことは言うまでも無い。
図10は、本発明にかかる可搬型浄水製造装置の濾過ユニット100の組立の例を示す説明図である。
本発明の可搬型浄水製造装置にかかる濾過ユニット100は、濾材となる2つのフィルタエレメント(第1濾過エレメント10、第2濾過エレメント20)と、前記2つのフィルタエレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第1バルブ14と、一方のフィルタエレメントからの浄水を他方のフィルタエレメントへ逆洗浄水として供給するように配管を切換える第2バルブ40と、逆洗浄に切換える時点の目安を確認するための前記原水導入路61の水圧を表示する圧力計33が、配管部70の上面に取付、取外し自在に構成される。
前記配管部70には、原水導入路61、浄水導出路51、浄水配給路53、不要水排出路54の各配管等の当該装置に必要な配管類が内装設置されているので、使用時には、それぞれの配管と、第1濾過エレメント10、第2濾過エレメント20、第1バルブ14、第2バルブ40、圧力計33、その他原水ノズル80a、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ80b、浄水ノズル80c等を取付け、設置して濾過ユニット100を組み立てる。
一方、本発明にかかる可搬型浄水製造装置を使用しない時は、配管部70の配管と、第1濾過エレメント10、第2濾過エレメント20、第1バルブ14、第2バルブ40、圧力計33を取外し、部材ごとに分解し、本体ケース80に収納して保管する。
このように各部材を分解し、本体ケース80内に全てを収納できるので、わずかな保管場所でも安全に保管でき、本体ケース80にキャリーを取り付けておけば、誰でも運搬可能な構成となっている。
そして、図10に示すような濾過ユニット100の構成であれば、構造がシンプルであり、特に予備知識等がなくても、誰でも直感的に組立てが可能であり、それとともに複雑な操作が不要であることから、非常時等においても、容易に浄水の製造が可能である。また、足踏みポンプ等の人力ポンプ31を使用する構成となっているので、電源が不要であり使用環境を選ぶことなく浄水製造ができる。
さらに、上述したとおり、2つのフィルタエレメントがバルブの切り換えで相互に逆洗浄可能な構成となっているので、使用途中で濾材を取り外して洗浄する必要がなく、また、長期間使用しても別途濾材を準備して交換する必要がなく、維持費にコストがかからず、浄水を作りながらフィルタエレメントの洗浄も可能で継続的に浄水を作ることができ、浄水が必要となるあらゆる場面において有益な可搬型浄水製造装置となっている。
以上説明したように本発明は多孔質のセラミックス製の中空管体からなる濾材を集合させて一体にしてなるセラミックフィルター集合体を用いた濾過装置であるが、原水の浄水化に限らず、他の液体の濾過や分離にも利用可能である。
10・・・第1濾過エレメント
10a・・・下部蓋体
10b・・・上部蓋体
11・・・セラミック中空細管
11a・・・セラミック中空細管束
12・・・集束固定閉塞材
13・・・セラミック中空細管上端開口
14・・・第1バルブ
15・・・結束材
15a・・・サイクロイド曲面
16・・・中空容器
17・・・下部円筒
18・・・上部円筒
19・・・第1ドレインバルブ
20・・・第2濾過エレメント
21・・・第2の入水バルブ
22・・・第2の出水バルブ
23・・・第1のドレインバルブ
29・・・第2ドレインバルブ
30・・・原水タンク
31・・・人力ポンプ(足踏みポンプ)
32・・・ストレーナ
33・・・圧力計
40・・・第2バルブ
41・・・上部ノズル
42・・・下部ノズル
50・・・浄水(利用)
51(51a、51b、51c)・・・浄水導出路
52・・・逆洗浄水(浄水の一部)
53・・・浄水配給路(浄水供給路)
54・・・不要水排出路(ドレイン路)
60・・・原水
61(61a、61b、61c)・・・原水導入路
70・・・配管部
71・・・開口(ノズル穴)
80・・・本体ケース
81・・・付属品収納ケース
82・・・ロック
84・・・把手
85・・・窓
100・・・濾過ユニット
101・・・第1モジュール
102・・・第2モジュール
180・・・浄水滞留容積
200・・・原水
250・・・デッドフロー
300・・・浄水
350・・・逆洗浄処理水
400・・・排水

Claims (10)

  1. 濾材の取り外しての洗浄や交換を不要とし、濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットであって、
    原水導入路、浄水導出路、浄水配給路、不要水排出路の各配管を含む装置に必要な配管類を内装設置した中空箱状の配管部と、
    前記配管部の上面に植立した状態に取り付けられて全体として筒状をなす第1のフィルタエレメントを有する第1モジュールと、第2のフィルタエレメントを有する第2モジュールとで構成したツインフィルタと、
    前記第1モジュールのフィルタエレメントと前記第2モジュールのフィルタエレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第1バルブと、
    前記第1モジュールと前記第2モジュールの双方で処理された浄水を利用するための浄水導出路に供給する配管の切り換えと、前記第1モジュールと前記第2モジュールの一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える第2バルブと、
    前記第1モジュールと前記第2モジュールを逆洗浄に切換える時点の目安を確認するための前記原水導入路の水圧を表示する圧力計と、
    を前記配管部の上面に取り付けてなることを特徴とする濾過ユニット。
  2. 前記濾過ユニットを構成する第1モジュールと第2モジュールは、
    上端の開口が開放され、下端の開口を閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管を集束してなるセラミック中空細管束と、
    前記セラミック中空細管束を収容する円筒状の中空容器と、
    前記セラミック中空細管束を構成するセラミック中空細管の各上端開口の周囲と前記中空容器の上端近傍内壁に亘る領域を閉塞する集束固定閉塞材と、
    前記中空容器の下端領域に設置された下部円筒と、この下部円筒の下端を密閉して原水を受け入れる下部ノズルを有する下部蓋体と、
    前記中空容器の上端領域に設置された上部円筒と、この上部円筒の上端を密閉して浄水を出水すれる上部ノズルを有する上部蓋体と
    で構成されることを特徴とする請求項1に記載の濾過ユニット。
  3. 前記セラミック中空細管束の下端を一体に固定する結束材を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の濾過ユニット。
  4. 前記第1バルブ、前記第2バルブ、及び前記圧力計は着脱可能で、位置及び向きが任意に設定可能に取付けられており、
    適用する浄水製造装置の筐体形状に対して対応可能であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の濾過ユニット。
  5. 前記結束材の原水流入側の縦断面が直線とされた平面であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の濾過ユニット。
  6. 前記結束材の原水流入側の縦断面が原水流入側の中心を中心とした対称で内側に凹のサイクロイド曲線とされた曲面であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の濾過ユニット。
  7. 濾材の取り外し洗浄や交換を不要とし、濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを用いた人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、
    本体ケースと、この本体ケースの上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナを収納する付属品収納部とで構成され、
    前記本体ケースの内部に請求項1乃至4の何れかに記載された濾過ユニットが収納されており、
    前記本体ケースの何れかの側面に請求項1乃至4の何れかに記載された濾過ユニットの第1モジュールを構成する第1フィルタエレメントと第2フィルタエレメントを観察するための窓と、汲み上げられる原水の圧力を表示する圧力計、第1バルブの操作摘み、第2バルブの操作摘みが配置されていることを特徴とする可搬型浄水製造装置。
  8. 前記本体ケースの何れかの側面に、原水汲み上げホースを接続する原水ノズル、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ、利用者に浄水を供給するための浄水ノズルを設けてなることを特徴とする請求項7に記載の可搬型浄水製造装置。
  9. 前記原水ノズル、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ、浄水ノズルの全部又は一部は、その不使用時には前記本体ケースの側面から内部に退避し、使用時に当該側面から突出する回動構造を備えていることを特徴とする請求項8に記載の可搬型浄水製造装置。
  10. 前記付属品収納部は、本体ケースに対してロック機構により脱着自在に載置されており、浄水製造時に前記本体ケースを載置する台座として使用することを特徴とする請求項7乃至9の何れかに記載の可搬型浄水製造装置。
JP2022072244A 2022-04-26 2022-04-26 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置 Pending JP2023161728A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022072244A JP2023161728A (ja) 2022-04-26 2022-04-26 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022072244A JP2023161728A (ja) 2022-04-26 2022-04-26 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023161728A true JP2023161728A (ja) 2023-11-08

Family

ID=88650472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022072244A Pending JP2023161728A (ja) 2022-04-26 2022-04-26 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023161728A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0724446A (ja) 浄水器
HU222959B1 (hu) Víztisztító és szolgáltató berendezés, és eljárás víz tisztítására
JP2014076428A (ja) 浄水装置
JP5555297B2 (ja) 携行型浄水キット
JP3122170U (ja) 逆浸透膜浄水装置
JPH10230145A (ja) スパイラル型膜エレメント
JP2007301485A (ja) 移動式造水機及び逆洗装置
JP2023161728A (ja) 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置
JP2023161725A (ja) 濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置
CN218435431U (zh) 一种气囊纯水洗膜系统
JP4969071B2 (ja) 浄水装置
JP7458640B2 (ja) 可搬型浄水製造装置
JP2012035175A (ja) 浄水装置
JP3125135B2 (ja) 災害用飲料水製造装置
TWI295583B (en) Water purifier
CN210367221U (zh) 一种复合滤芯组件和净水系统
GB2490761A (en) A portable, filtration and purification system
JPH10156344A (ja) 浄水器、造水機およびその洗浄方法
JPH10314726A (ja) 簡易浄水装置
JP3244578U (ja) 可搬型浄水製造装置
JPH11290837A (ja) 浄水装置
JPH0947761A (ja) 浄水器
JPH10151445A (ja) 造水機とその洗浄方法
KR101765537B1 (ko) 농축수 재사용이 가능한 역삼투 멤브레인 정수장치
CN218688161U (zh) 一种反渗透装置

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20220517

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240423

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240910