JP3114411U7 - - Google Patents

Description

災害時対策を設けたダイレクト式逆浸透膜浄水器

本考案は、従来の浄水器の多くが浄水を貯留しておく貯水タンクを要するのに対して、貯水タンクを必要とせず直接に水道水の蛇口に接続して浄水を提供することのできるダイレクト式逆浸透膜浄水器の浄水器に関するものである。

特にダイレクト式にするため、独自の低圧力型逆浸透膜浄水器を２段または多段に接続することにより、得られる浄水を多量にし、災害時には切替スイッチを切替えて圧力ポンプによるプール水、池水、河川水その他の水を原水として利用できるようにし、電源として家庭用電源の他車のシガレット部分と接続して使用できるようにしたものである。

現在、家庭用逆浸透膜浄水器は水道水に含まれた塩素や有機物を除去するため広く利用されている。しかし、現在市販の浄水器の多くは、逆浸透膜により得られる純水が少量であるため、これを一旦貯水タンクに溜めてから浄水を取出すようにしている。
また災害時に原水から重金属を除去するようにした例もある。 特開平１０−３０９５７８号公報 逆浸透膜浄水装置 特開平１１−３１９８２７号公報 逆浸透膜型浄水装置 登録実用新案第３１０１４２２号 水道蛇口に直結型の逆浸透膜浄水装置 特開平１０−２１６７４５号 大規模災害時用重金属除去装置

従来の逆浸透膜浄水器では、逆浸透膜を通過して得られる純水が少量であるので、水道の蛇口に直接浄水器を接続して純水を取出すことができず、一旦貯水タンクに貯蔵していた。しかし、これでは貯水タンク内で細菌に汚染される危険性があり、また貯水タンクを台所へ設置するためのスペースが必要となり、水道管への接続工事に多大の労力と費用が嵩むという難点がみられた。

本考案は、上記のような難点を解消するため、家庭用逆浸透膜浄水器において、先ず独自の逆浸透膜濾過装置を２段又は多段に組合せ、得られる浄水量を多くすることにより、貯水タンクを必要とせず直接蛇口に接続して浄水を得られる手段を提供し、災害時にはプールや池その他河川などから原水を得て、吸引、圧送を可能とした圧力ポンプを設けたダイレクト式逆浸透膜浄水器を提供するものである。

本考案では、２段又は多段の独自の逆浸透膜濾過装置を設けて逆浸透膜の内圧を制御して水量を調節することにより多量の浄水が得られるようにした。

通常の浄水器として使用するときには、原水路を水道の蛇口に直接接続することにより水道圧（０．０３〜０．０７ＭＰａ）によって圧力スイッチが起動し、圧力ポンプにより逆浸透膜を加圧して純水ができる。

この場合、圧力ポンプとしては従来の浄水器ではおよそ０．２〜０．３ＭＰａ程度の加圧能力をもつに過ぎず、貯水タンクに１００〜２００ミリリットルの浄水しか得られなかった。これに対して。本考案ではおよそ０．５ＭＰａ〜０．６ＭＰａの加圧能力を持つようにしたので、災害発生による緊急時には切替スイッチを切り替えることにより、強力な圧力ポンプを作動させて浄水を４００〜５００ミリリットル／分得られるようにした。

また電源としては、通常の１００Ｖ電源の他、自動車のシガレット部分からの配線によっても稼動できるので、災害時の利用に便利となった。

第１考案は家庭用逆浸透膜浄水器において、水道水又はプール水、池水、河川水その他災害時に得られる水を原水として利用するパイプ形体の原水路と、鉄さび、その他浮遊藻等を除去するストレーナーを設けた前処理手段と、圧力スイッチの信号又は切替スイッチの切替により電源で駆動制御されるようにした約０．６ＭＰａの加圧能力を有する圧力ポンプと、この圧力ポンプに続き設けられた鉄さびその他比較的大きな不純物を除去するセディメントフィルター及び主として塩素や臭気を除去するよう設けたカーボンフィルターと、次いで、５kg/cm²程度の比較的低圧力とした第一逆浸透膜と第二逆浸透膜を直列に接続した逆浸透膜濾過装置と、濾過後の水の臭気を除去し、微量のミネラルを添加するようにしたポストカーボンフィルターと、濾過された浄水を取り出すパイプ形体の浄水路と、前記第二逆浸透膜の逆浸透膜濾過装置からのパイプ形体の廃棄水路とから成り、
通常の浄水器として使用する時は、家庭用水道の蛇口ヘパイプ形体の原水路を接続して水道水を利用すると共に圧力スイッチの信号により家庭用電源で圧力ポンプが駆動され、
災害時は、プール水、池水、河川水その他の水をパイプ形体の原水路で吸水すると共に切替スイッチの切替により、圧力スイッチと関係なく、家庭用電源又は自動車のシガレット部分から取り出した電源で圧力ポンプが駆動されるようにして災害時対策を設けたダイレクト式逆浸透膜浄水器とした。

圧力スイッチは、水道圧の０．０３〜０．０７ＭＰａでＯＮとなり、０ 〜０．０３ＭＰａでＯＦＦとなるようにした。

逆浸透膜は、０．０００１ミクロンの孔を持ち、５kg/cm²程度の比較的低圧力としたロープレッシャー膜を２本以上の数本使い、通常時１．２リットル／分（水温２５℃）を可能とし、災害時５００ミリリットル／分（水温２５℃）を可能とした。

第２考案では、家庭用逆浸透膜浄水器において、第二逆浸透膜濾過装置から廃棄水路に至る間で、並列に接続した洗浄用コックと定流量弁とを設け、洗浄用コックを使用時濾過装置の内圧を制御し流量調整をすることにより、逆浸透膜側の水の抵抗をなくして逆浸透膜の表面に付着する濃縮液を洗浄するようにした。

本考案では、家庭用逆浸透膜浄水器において、先ず独自の逆浸透膜濾過装置を２段又は多段に組合せることにより、得られる浄水量を多くし、従来用いられていた貯水タンクを必要とせず直接蛇口から浄水を得られる手段を提供することができた。

また圧力ポンプによる原水の圧送が可能であるので、災害発生時等の非常時にも水道水以外の原水を利用して吸水、浄水をすることができ、浄水量が多く極めて便利になった。

（作用）
第１考案では、原水路、浄水路及び廃棄水路を設け、通常は原水路を水道水の蛇口に接続して浄水を得るようにしている。

前処理工程として鉄さび、その他浮遊藻等を除去するストレーナーを設け濾過効果を向上している。さらに鉄さびその他比較的大きな不純物を除去するセディメントフィルター及び主として塩素や臭気を除去するよう設けたカーボンフィルターを設けて、逆浸透膜の能力を最大限に利用するようにした。

本考案の濾過装置として、圧力スイッチで駆動される圧力ポンプが０．５〜０．６ＭＰａの能力があり、通常の浄水器として水温２５℃で、１．２リットル／分以上、災害時には５００ミリリットル／分の吐出能力を有すると共に独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せを用いることにより、多量な浄水が得られるようになった。

逆浸透膜は、0.0001 ミクロンのものを使用して、家庭用として 150 GPD 程度の逆浸透膜を２段に接続することにより、1.35 リットル／分の浄水が得られる。

浄水の量が多くなったので、水道の蛇口に直接接続して利用できる他災害時にプールや池の水を原水として吸水利用できる。

２段の逆浸透膜は同一の約 150 GPD の濾過作用を有するものを用いることができ、３〜５kg/cm² の圧力をかけるようにしている。なお、圧力は第二逆浸透膜の方を高くすることもある。

濾過後の水から臭気を除去し、微量のミネラルを添加するようにしたポストカーボンフィルターを通過させて浄水路から浄水を得るようにした。

第２逆浸透膜からの廃棄水は廃棄水路から排出するようにした。

圧力スイッチは、水道圧の０．０３〜０．０７ＭＰａでＯＮとなり、０ 〜０．０３ＭＰａでＯＦＦとなるようにした。

圧力スイッチの信号により駆動制御される圧力ポンプにより水の吐出能力を上げ、３〜５kg/cm² 程度の比較的低圧力の加圧とし、孔の大きさは 0.0001ミクロン程度であるが、表面積が大きく 150 GPD 程度の濾過作用を有する独自の第一逆浸透膜濾過装置及び第二逆浸透膜濾過装置とを組合せた濾過手段を用いるようにしたことにより、多量の純水が得られた。

従って、従来例のように、貯水タンクを必要とせず、水道管に直結した逆浸透膜を通過した純水を蛇口から直接取出すことができるようになった。

逆浸透膜は、０．０００１ミクロンの孔を持ち、５kg/cm²程度の比較的低圧力としたロープレッシャー膜を２本以上の数本使い、通常時１．２リットル／分（水温２５℃）を可能とし、災害時５００ミリリットル／分（水温２５℃）を可能とした。

第一及び第二逆浸透膜装置の２段に限らず、第三、第四と多段の逆浸透膜装置を設けることができる。しかし、家庭用逆浸透膜浄水器としては、２段程度が適当であり、本考案のような独自な逆浸透膜を利用する場合、２段逆浸透膜浄水器として十分な濾過作用及び浄水の取得が可能である。

さらに、この考案では、逆浸透膜濾過装置の内圧を調節して逆浸透膜の濾過作用がバランスよく実行できるように設定される。

第２考案は、家庭用逆浸透膜浄水器において、第二逆浸透膜濾過装置から廃棄水路に至る間で、並列に接続した洗浄用コックと定流量弁とを設け、洗浄用コックを使用時逆浸透膜側の水の抵抗をなくして逆浸透膜の表面に付着する濃縮液を洗浄するようにした。

逆浸透膜濾過装置は通常圧力スイッチで制御されるポンプにより吐出能力を高め、約３〜５kg/cm²程度の加圧を行い、表面積を大きくし 150 GPD 程度とした独自の逆浸透膜による濾過作用を行い、第一逆浸透膜装置と第二逆浸透膜装置とを組合せ、1.35l/min に達する純水が得られるよう効率アップされた。

次いで第二逆浸透膜濾過装置には洗浄用コックと定流量弁とを並列に設け廃棄水路を接続し、逆浸透膜濾過装置の内圧を制御し流量調整をすることにより、濾過作用を向上させた。

洗浄用コックを駆動することにより、濾過装置内の逆浸透膜に付着する濃縮液を洗浄することができる。

本考案では、約0.0001ミクロンの逆浸透膜を使用しているが、０．５〜６ＭＰａの能力を有する圧力ポンプを用い、従来の逆浸透膜と比較して表面積が大きく 150 GPD の濾過作用を有する逆浸透膜を用いた。そして、この逆浸透膜を２段に接続し、第一逆浸透膜で濾過されなかった濃縮液を再度第二逆浸透膜で濾過して1.35l/minの濾過作用を得られるようにした。

なお、逆浸透膜濾過装置は図面上２段のものを示した。家庭用としてはこれで十分であるが、より多くの純水を得るため、多段に接続する場合もある。

原水として、プール、池、河川等の水を利用した場合である。
図１は、浄水器の外観を示している。１は原水路であり、プール、池、河川その他の水源より原水として吸水できるようになっている。

図１では、原水路を最上部に接続しているが、これに限定するものではない。

２は浄水路で、濾過後の浄水が供給される。３は廃棄水路で、濾過できなかった水を廃棄するようになっている。

原水路１、浄水路２および廃棄水路３は、それぞれパイプの形体とした。接続コネクターを介して、吸水、給水、排水が円滑かつ衛生的に行えるように補助具を用いる事ができる。

図２は災害時の濾過経路図であり、切替スイッチ１５を災害時に切替えて、電源１４の電力により圧力ポンプ６が駆動されるようになっている。

従って原水路１からストレーナー４を通り、粗ごみを除去して圧力ポンプ６へ送水され、セディメントフィルター７、カーボンフィルター８を通って逆浸透膜濾過装置９、１０によって濾過され浄水が得られるようになっている。なお、濾過経路の詳細については、後述する。

１４は電源を示す。電源として家庭用の１００Ｖ電源の他、自動車のシガレット部分から市販のインバーターを利用して取り出すこともでき、災害時の利用が容易である。

水道の蛇口１６に原水路を直接接続した状態を示す。通常の浄水器としてはこの方法で使用される。

水道蛇口１６のコック１７に原水路を接続すると、水道水が原水として利用される。水道水の水圧を感知して、圧力スイッチ５が働き、圧力ポンプ６を駆動するようになっている。この際は勿論切替スイッチ１５は通常の浄水器使用の側になっている。通常電源１４は家庭用の電源を使用する。

図４は通常の浄水器として使用する場合の濾過経路図である。

図３に示したのは、接続コネクターを介して電源及び原水を接続し切替スイッチ１５の切替時の状態を示している。

実施例１のように災害時には、圧力スイッチに関係なく、切替スイッチ１５を災害時側にすることにより、接続コネクターから切替スイッチ１５により電源と接続され、電力により圧力ポンプ６が駆動し、吸水、浄水が実行される。

実施例２のように通常の家庭における浄水時には、水道蛇口へ原水路が直結され、接続コネクターから水圧を圧力スイッチが感知して圧力ポンプ６を駆動するようになっている。

以下、実施例１と実施例２に共通した濾過経路の詳細につき説明する。
４はストレーナーで、原水からの最初のフィルターとして粗ごみを除去するとともに、災害時には原水からの藻の除去もできる。

５は圧力スイッチであり、水道圧０．０３〜０．０７ＭＰａでＯＮとなり、０〜０．０３ＭＰａでＯＦＦとなる。

６は圧力ポンプで、加圧能力をおよそ０．６ＭＰａとした。
従来の逆浸透膜浄水器の一部では、生成される浄水量に対して、濃縮されて廃棄される量が約１．５倍生じるので、原水としての水道水の量は得られる浄水の約２．５倍必要であるとされている。このような濾過作用では、本考案のようなダイレクト式浄水器を提供することができず、必ず浄水タンクを途中に設置する必要があった。

本考案では上記の通り、ポンプの吐出能力を高くし、独自に開発した逆浸透膜として表面積が大きく、150GPD の濾過能力を備えることにより、1.35 リットル／分の濾過作用を実現した。

７はセディメントフィルターであり、主として鉄さびや比較的大きな不純物を除去するようにした。
８はカーボンフィルターで、主として塩素や臭気の除去をするようにした。

９、１０は逆浸透膜濾過装置である。２段又は多段に組み合わされた逆浸透膜濾過装置は独自に開発したものであり、商標名「ポラーリア」として、本考案の浄水器に組み入れている。逆浸透膜については 韓国 SEHAN CMS Membrane LP （ポリアミド樹脂製）を採用している。

１１はポストカーボンフィルターで、濾過後の臭気の除去又は微量のミネラルを添加する役目を持っている。
１２は洗浄用コックで、濾過装置に対して水の抵抗をなくすことにより、膜の表面を洗浄する役目を持っている。

１３は定流量弁で、廃棄水路における流量を一定にしている。
１４は切替スイッチで、通常は原水路を水道の蛇口に直結して浄水器として使用されるが、災害時には切り替えて池その他からの原水を接続するとともに圧力スイッチを利用することなく、電源からの電力により駆動するようにした。

本考案は貯水タンクを必要とせず家庭内で水道蛇口に直接接続して浄水を十分えることができるほか、災害時に原水として池やプール、河川などの水を吸水利用する事ができ、浄水器としての活用範囲が広く、産業上の利用分野も広くなった。

本考案浄水器の外観図。 本考案浄水器による災害時の濾過経路図。 圧力ポンプの駆動につき切替スイッチの接続説明図。 本考案浄水器を水道蛇口へ直結した場合の濾過経路図。

符号の説明

１： 原水路
２： 浄水路
３： 廃棄水路
４： ストレーナー
５： 圧力スイッチ
６： 圧力ポンプ
７： セディメントフィルター
８： カーボンフィルター
９，１０： 逆浸透膜濾過装置
１１： ポストカーボンフィルター
１２： 洗浄用コック
１３： 定流量弁
１４： 電源
１５： 切替スイッチ
１６： 水道蛇口
１７： コック
１８： 浄水路

Claims (2)

1. 家庭用逆浸透膜浄水器において、水道水又はプール水、池水、河川水その他災害時に得られる水を原水として利用するパイプ形体の原水路と、鉄さび、その他浮遊藻等を除去するストレーナーを設けた前処理手段と、圧力スイッチの信号又は切替スイッチの切替により電源で駆動制御されるようにした約０．６ＭＰａの加圧能力を有する圧力ポンプと、この圧力ポンプに続き設けられた鉄さびその他比較的大きな不純物を除去するセディメントフィルター及び主として塩素や臭気を除去するよう設けたカーボンフィルターと、次いで、５kg/cm²程度の比較的低圧力とした第一逆浸透膜と第二逆浸透膜を直列に接続した逆浸透膜濾過装置と、濾過後の水の臭気を除去し、微量のミネラルを添加するようにしたポストカーボンフィルターと、濾過された浄水を取り出すパイプ形体の浄水路と、前記第二逆浸透膜の逆浸透膜濾過装置からのパイプ形体の廃棄水路とから成り、
   通常の浄水器として使用する時は、家庭用水道の蛇口ヘパイプ形体の原水路を接続して水道水を利用すると共に圧力スイッチの信号により家庭用電源で圧力ポンプが駆動され、
   災害時は、プール水、池水、河川水その他の水をパイプ形体の原水路で吸水すると共に切替スイッチの切替により、圧力スイッチと関係なく、家庭用電源又は自動車のシガレット部分から取り出した電源で圧力ポンプが駆動されるようにした、
   ことを特徴とする災害時対策を設けたダイレクト式逆浸透膜浄水器。
2. 請求項１記載の家庭用逆浸透膜浄水器において、第二逆浸透膜濾過装置から廃棄水路に至る間で、並列に接続した洗浄用コックと定流量弁とを設け、洗浄用コックを使用時濾過装置の内圧を制御し流量調整をすることにより、逆浸透膜側の水の抵抗をなくして逆浸透膜の表面に付着する濃縮液を洗浄するようにした災害時対策を設けたダイレクト式逆浸透膜浄水器。