JP3890533B2 - Emergency water purifier - Google Patents
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Description
本発明は、緊急時に好適な逆浸透膜タイプの浄水装置に関するものであって、特に各地域の自主防災隊が所有する消防用の可搬式ポンプを使用することにより、災害時等においても飲料水を自主的に安定量、確保できるようにした新規な緊急時用浄水装置に係るものである。 The present invention relates to a reverse osmosis membrane type water purification apparatus suitable for emergencies, and in particular, by using a portable pump for fire fighting possessed by a voluntary disaster prevention team in each region, Is a new emergency water purifier that can secure a stable amount of water.
地震等の災害緊急時には電気、ガス、水道等、いわゆるライフラインが否応なくストップし、復旧までに相当の時間を要する場合がある。例えば、平成7年の阪神・淡路大震災のときには電気が復旧するまでには、約一週間程度と比較的短かったが、水道やガスの復旧には、約三ヵ月程度の長い期間を要した。これは水道等は本管だけでなく各家庭に引き込む導管の修復に多くの時間が掛かったためだと考えられる。
このようなことから、災害緊急時等における飲み水や調理水の確保は、必ずしも備蓄や給水車に依存するだけでなく、各地区毎あるいは個人のレベルでも自主的に河川等の水源から得られる手法が求められている。もちろん、災害時に各地域が、主体的に飲料水を確保できるように備えておくことは、地域防災力を向上ないしは強化する点からも、社会的な関心が高まってきており、行政上の防災対策の観点からも望ましい形態として近年特に注目されつつある。
In the event of a disaster such as an earthquake, so-called lifelines such as electricity, gas, and water supply will inevitably stop, and it may take a considerable amount of time to recover. For example, in the 1995 Great Hanshin-Awaji Earthquake, it took a relatively short period of about one week to restore electricity, but it took a long period of about three months to restore water and gas. This is thought to be due to the fact that it took a lot of time to repair not only the mains but also the pipes that were drawn into each household.
For this reason, securing drinking water and cooking water in the event of a disaster, etc., is not necessarily dependent on stockpiling and water trucks, but can also be obtained independently from rivers and other water sources at each district or individual level. A method is needed. Of course, preparing for each region to proactively secure drinking water in the event of a disaster has increased social interest in terms of improving or strengthening regional disaster prevention capabilities. In recent years, it has been attracting particular attention as a desirable form from the viewpoint of countermeasures.
もちろん、主に災害時を想定した、このような緊急時用の浄水装置については、従来より開発が試みられ、一部実用化されているものもある。しかしながら、従来の緊急時用浄水装置にあっては以下のような問題があった。すなわち、従来の緊急時用浄水装置は、多くの場合、濾過機構が多段階化(複雑化)しており、これを維持・管理するために消毒液等も必要であり、必ずしもメンテナンスや長期保存が容易とは言えなかった。このため、ポンプ(主に手動ポンプ)等を含めた装置全体としても、極めて高価となり、例えば各地域の自主防災隊や町内会レベルで手軽に購入できるものではなかった。
また構成部材が多いことから、装置全体の重量も重くなり、複数人で運搬する形態が一般的となっていた。もちろん、上述した各種構成部材を車輪付きのカートや台車等に搭載し、一人でも運搬できるようにしたものも存在するが、災害時には必ずしも地面(搬送面)が平坦であるか否かは判らず、カートや台車への搭載形態が却って運搬性を阻害することも考えられた。
また構成部材、特に処理済水の取出口(蛇口)等をカートや台車の適宜の高さ位置に取り付ける形態では、一般的にはカート等を水平な載置面で使用することが好ましいが、災害時に必ずしもそのような場所が確保できるか否かも不明である。
Of course, such emergency water purifiers mainly for disasters have been developed and some of them have been put into practical use. However, the conventional emergency water purifier has the following problems. In other words, in many cases, conventional emergency water purifiers have a multi-stage (complex) filtration mechanism, and a disinfectant solution is also required to maintain and manage them. It was not easy. For this reason, the entire device including a pump (mainly a manual pump) is extremely expensive, and cannot be easily purchased at the local disaster prevention team or neighborhood association level, for example.
Moreover, since there are many components, the weight of the whole apparatus also became heavy and the form conveyed by several persons was common. Of course, some of the above-mentioned components are mounted on carts or carts with wheels so that they can be transported by one person. However, it is not always known whether the ground (conveying surface) is flat during a disaster. It was also considered that the form of mounting on carts and carts hindered transportability.
In addition, it is preferable to use a cart or the like on a horizontal mounting surface in a form in which components, particularly treated water outlets (faucets) and the like are attached to an appropriate height position of the cart or carriage, It is not clear whether such a place can be secured at the time of a disaster.
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、主に各地域に結成されていることが多い自主防災隊所有の可搬式消防ポンプを、逆浸透膜による濾過方式(いわゆるRO方式、ROは [Reverse Osmosis]の略)の浄水装置本体に接続して、緊急時用の浄水装置とするものであり、これによって緊急時用浄水装置のコストを極めて安価に抑えるようにするとともに、また使用時には極めて少人数での運搬を可能とした新規且つ実用的な緊急時用浄水装置の開発を試みたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and a portable fire pump owned by the voluntary disaster prevention team, which is often formed mainly in each region, is converted into a filtration system using a reverse osmosis membrane (so-called RO system, RO is an abbreviation of [Reverse Osmosis]) and is used as an emergency water purifier, so that the cost of the emergency water purifier can be kept extremely low. At the same time, it is an attempt to develop a new and practical emergency water purifier that can be transported by a very small number of people during use.
すなわち請求項1記載の緊急時用浄水装置は、逆浸透膜フィルタを含む濾過機構を、可搬式ポンプに接続し、池や河川等、適宜の水源から得られる原水を、ポンプによって濾過機構に圧送し、逆浸透膜フィルタによって原水を濾過して、飲料水に適した清浄水を得るようにした浄水装置であって、前記濾過機構と可搬式ポンプとの間には、外部から弁体の操作が行える圧力調整弁を設け、該圧力調整弁は、浄水装置の運転開始時には開放されており、且つ、その後の運転時には弁体を外部から操作し、ポンプから濾過機構に送水される原水の一部をリリーフ水として外部に取り出して、可搬式ポンプの送水能力と、逆浸透膜フィルタにおける濾過作用力とをバランスさせて、原水を逆浸透膜フィルタに送り込むようにしたことを特徴として成るものである。
That is, the emergency water purifier according to
また請求項2記載の緊急時用浄水装置は、前記請求項1記載の要件に加え、前記可搬式ポンプは、各地域の自主防災隊が所有する消防ポンプを利用するようにしたことを特徴として成るものである。
The emergency water purifier according to
更にまた請求項3記載の緊急時用浄水装置は、前記請求項1または2記載の要件に加え、前記圧力調整弁から外部に取り出すリリーフ水は、水源に戻すようにしたことを特徴として成るものである。
Furthermore, the emergency water purifier according to
また請求項4記載の緊急時用浄水装置は、前記請求項1、2または3記載の要件に加え、前記浄水装置を運転するにあたっては、運転開始時と終了時のどちらか一方または双方において、清浄水を取り出す取出口を閉鎖した状態で、原水を濾過機構に送り込み、逆浸透膜フィルタによって捕捉された不純物をドレン水とともに排出するフラッシングを行うようにしたことを特徴として成るものである。
Moreover, in addition to the requirements of the said
これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。すなわち前記請求項1記載の発明によれば、災害時等の緊急時において、飲めそうな水源、例えば河川や池あるいはプールの水などから、安全な飲料水を安定して確保できる。
またポンプの送水能力と、原水を逆浸透膜フィルタによって濾過するのに要する作用力とを容易にバランスさせることができ、ポンプによって原水を逆浸透膜フィルタに安定して送り込むことができる。
The above-described problems can be solved by using the configuration of the invention described in each of the claims. That is, according to the first aspect of the present invention, in the event of an emergency such as a disaster, it is possible to stably secure safe drinking water from a water source that is likely to be consumed, such as water from a river, pond, or pool.
Moreover, the pumping ability of the pump and the force required to filter the raw water through the reverse osmosis membrane filter can be easily balanced, and the raw water can be stably fed into the reverse osmosis membrane filter by the pump.
また前記請求項2記載の発明によれば、浄水装置に原水を送り込むポンプとしては、各地域の自主防災隊が所有する消防用ポンプを前提とするから、災害時においては各地域単位で自主的に飲料水を獲得することができる。このため例えば災害時に、主要な幹線道路が寸断等されて、給水車が被災地区まで行けなくても、当面の飲料水は自分たちで確保することができる。なお、このように自主防災隊が所有する可搬式の消防ポンプを使用する上記形態であれば、各地域毎に飲料水が独自に確保でき、防災対策上の利点も大きいと考えられる。
Further, according to the invention described in
また前記請求項3記載の発明によれば、圧力調整弁から取り出すリリーフ水を再び池等の水源に戻すため、原水の有効利用が図れる。なお、災害時にあっては、水源(原水)としては、プールの水や、ため池の水、あるいは風呂の残り水など、原水の水量が限られる場合があるため、このように原水の徹底した有効利用を図ることは極めて重要と考えられる。 According to the third aspect of the present invention, since the relief water taken out from the pressure regulating valve is returned to the water source such as a pond, the raw water can be effectively used. In the event of a disaster, the amount of raw water, such as pool water, pond water, or remaining water in a bath, may be limited as a source of water (raw water). It is extremely important to use it.
また前記請求項4記載の発明によれば、逆浸透膜の間に残留した不純物を、ドレン水として排水口から流出させることができ、逆浸透膜フィルタの目詰まりを効果的に防止できる。また逆浸透膜フィルタの維持管理にあたり、特に薬品等を用いないため、極めてメンテナンスが容易であり、コストを安価に抑えることができ、ポンプとともに防災倉庫に収容しておく点でも好都合である。According to the fourth aspect of the present invention, the impurities remaining between the reverse osmosis membranes can be discharged from the drain outlet as drain water, and clogging of the reverse osmosis membrane filter can be effectively prevented. Further, in the maintenance of the reverse osmosis membrane filter, since no chemicals are used in particular, maintenance is extremely easy, the cost can be kept low, and it is advantageous in that it is housed in a disaster prevention warehouse together with a pump.
本発明の最良の形態は、以下の実施例に述べるとおりである。 The best mode of the present invention is as described in the following examples.
本発明の緊急時用浄水装置1は、主に災害時などにおいて、河川や池あるいはプールの水など、身近にある水源を利用して、このものから安全な飲料水を生成できるようにしたものである。このため緊急時用浄水装置1は、一例として図1、2に示すように、可搬式ポンプ2と浄水装置本体3とを主な構成部材とし、ポンプにより河川等から原水を吸い込み、これを浄水装置本体3に圧送し、濾過(浄化)するものである。なお浄水装置本体3の濾過機構4としては、濾過能力に極めて優れた逆浸透膜による濾過方式を採用するものである(実際に使用する逆浸透膜フィルタ10については後述する)。
The
ここで処理対象となる河川等の水源の水を原水Wとし、これが浄水装置本体3によって濾過されて処理済水となったものを清浄水Pとする。なお、この清浄水Pは、飲料用や調理用に好適なピュアな水である。また原水Wを濾過することに伴い浄水装置本体3から外部に排出される水、つまり逆浸透膜フィルタ10によって捕捉された不純物を多く含む排水をドレン水Dとする。
なお水源として利用できる原水Wは、上述した河川、池、プールの水等の他、湖沼、防火用水、ため池の水、風呂の残り水等が挙げられる。また、逆浸透膜フィルタ10を海水用のものにすれば、海水からも飲料水を生成することが可能である。
Here, water from a water source such as a river to be treated is referred to as raw water W, and water that has been filtered by the water purifier
Examples of the raw water W that can be used as a water source include the above-described rivers, ponds, pool water, and the like, lakes and marshes, water for fire prevention, pond water, and remaining water in a bath. Moreover, if the reverse
緊急時用浄水装置1は、上述したように可搬式ポンプ2と浄水装置本体3とを主な構成部材とするものであり、このうち浄水装置本体3は、上記図1、2に示すように、可搬式ポンプ2に接続される送水管20と、この送水管20に接続されるホース21と、濾過機構4の直前に設けられる圧力調整弁22と、濾過機構4から清浄水Pを取り出すために接続されるフレキシブルホース23等を具えて成るものである。以下、これらの各部材について説明する。
As described above, the
まず可搬式ポンプ2について説明する。このものは、原動機等から機械的な動力を得て、池等から取り込んだ原水Wを加圧して浄水装置本体3(濾過機構4)に送り込むものであり、特に本実施例では消防用の可搬式ポンプ2の使用を基本とする。これは、各地域毎に結成されている自主防災隊が、通常、消防用の可搬式ポンプ2を既に所有していることが多いためである。なお、消防用の可搬式ポンプ2は、各地域の自主防災倉庫に、保管(収納)されており、通常は近隣地域で発生した火災の消火活動に供するものであるが、これを本実施例では災害時の浄水装置用に活用するものである。また、このような消防用の可搬式ポンプ2は、消火活動を迅速に行うべく、その機能上、少人数、例えば一人でも運搬できるような構成や重さ(乾燥重量)のものが多く、運搬性も極めて高いものである。因みに、本実施例では、このような消防用の可搬式ポンプ2として、例えば乾燥重量100kg以下のC−1級の動力可搬消防ポンプを適用する。
なお、地域に密着した自主防災隊所有の可搬式ポンプ2を適用することにより、災害時にあっては、より機動力の高い給水活動が行えるものである。
First, the
In addition, by applying the
以下、消防用の可搬式ポンプ2について更に説明する。一般に、水を加圧送水するポンプは、その原理から(A) ターボ型、(B) 定容積型、(C) 特殊型に分類される。このうち、(A) のターボ型のポンプは、更に(1) 遠心ポンプ式と(2) プロペラポンプ式に分類され、(1) の遠心ポンプ式は、更に(a) うず巻きポンプと(b) タービンポンプに分類される。
そして、消防法上では、消化設備のポンプとして(A) のターボ型ポンプの適用が規定されているが、実際には、この中でも特に(b) のタービンポンプが専ら使用されている。このため本実施例で言う「消防用の可搬式ポンプ2」は、ポンプの分類からすると、遠心式タービンポンプを実質的に示すものと言える。
Hereinafter, the
The Fire Service Law stipulates that the turbo pump of (A) is applied as a pump for digestion equipment, but in reality, the turbine pump of (b) is used exclusively. Therefore, it can be said that the “
ここで上記(1) の遠心式ポンプの原理について説明すると、水車状の羽根車の高速回転による遠心力で水にエネルギーを与えて、速度を圧力に変換して送り出すというものであり、羽根車に案内羽根があるものが(b) のタービンポンプであり、ないものが(a) のうず巻きポンプとなる。すなわち(b) のタービンポンプは、羽根車の外側に流線形の固定羽根(案内羽根)を設けており、この案内羽根によって、効果的に水の速度を圧力に変換し、高圧となってうずまき室に入り込んだ水を吐き出すものである。また、水をより高圧化して送り出したい場合には、案内羽根を設けた羽根車を同一軸上に複数段設け、加圧を繰り返すことにより、送水圧力を増加させるものであり、これが多段タービンポンプである。因みにタービンポンプは一般に多段とするのが原則である。 Here, the principle of the centrifugal pump of the above (1) will be explained. Energy is given to the water by centrifugal force generated by the high speed rotation of the water wheel-like impeller, and the speed is converted into pressure and sent out. The one with guide vanes is the turbine pump (b), and the one without (1) is the spiral pump. That is, the turbine pump (b) has a streamlined fixed blade (guide blade) outside the impeller, which effectively converts the speed of water into pressure, and becomes a high pressure. It spouts water that has entered the room. In addition, when it is desired to feed water at a higher pressure, an impeller provided with guide vanes is provided in a plurality of stages on the same shaft, and the water pressure is increased by repeating the pressurization. This is a multistage turbine pump. It is. In general, turbine pumps are generally multistage.
次に送水管20について説明する。送水管20は、可搬式ポンプ2に接続され、ポンプによって揚水した原水Wを濾過本体4に向けて移送するものである。なお、本実施例では一基の可搬式ポンプ2から二本の逆浸透膜フィルタ10に原水Wを送水するため、送水管20は、吐出口26を双口とした二股分岐状を成すものである。
Next, the
次に前記送水管20に接続されるホース21について説明する。このものは、送水管20から濾過本体4側に原水Wを送るものであり、本実施例では、送水管20の吐出口26から圧力調整弁22を有したリリーフ管27までを接続して成るものである(圧力調整弁22やリリーフ管27については後述する)。
なお、ホース21の接続部(送水管20とホース21、ホース21とリリーフ管27)には、例えば図3に示すように、結合が確実且つ容易に行えるようにワンタッチ式の結合手法を採用する。具体的には可搬式ポンプ2として消防用ポンプを前提としたことに因み、通常の消防用のホース同士、あるいは通常の消防用ホースを放水口や送水口に接続する際に、頻繁に用いられる差込式の結合手法を採用する。この差込式結合は、突出自在のツメを有するメス金具と、このツメの出没操作を担うアゴ(摺動自在)を有するオス金具とを具えた結合方式であり、町之式結合と称される。もちろん、このようなワンタッチ式の他の結合手法としては、ねじによる嵌め込み手法等も挙げられる。
Next, the
In addition, as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, a one-touch type coupling method is adopted for the connecting portion of the hose 21 (the
次に圧力調整弁22について説明する。圧力調整弁22は、可搬式ポンプ2の送水能力と、濾過に要する作用力つまり逆浸透膜フィルタ10において原水Wを濾過するために要する作用力とをバランスさせるためのものであり、可搬式ポンプ2から逆浸透膜フィルタ10に送り込まれる原水Wを、この弁から外部に一部取り除いて双方の調整を図るものである。ここで、圧力調整弁22によって取り除かれる原水Wの一部をリリーフ水Rと定義する。なお、このリリーフ水Rは、ほぼ水源(原水W)と同じ性状であるため、ここでは池等の水源に戻し、原水Wの有効利用を図るものである。これは、特に災害時にあっては水源(原水W)の水量が限られ、水源そのものが極めて貴重な存在になり得るためである。
なお圧力調整弁22は、主に可搬式ポンプ2の送水圧と、逆浸透膜フィルタ10における濾過圧力とをバランスさせるものであるが、これと同時に例えば単位時間当たりの送水量等についてもバランスが図られるものと推測される。このように、単に圧力だけでなく流量等も含めて調整が図られるため、上述した説明では、これらを総称する意味で、「能力」や「作用力」と記載した。
Next, the
The
以下、このような圧力調整弁22の具体的構成について更に説明する。圧力調整弁22は、例えば図3に併せて示すように、球状の弁体28に、リリーフ水Rとして逃がす流路29を開口させ、この弁体28を外部からレバー30等によって適宜回動させることにより、原水Wから排出されるリリーフ水Rの量、つまり逆浸透膜フィルタ10に流れ込む原水Wの流量等を制御するものである。
なお上記図3では、弁体28の流路29をリリーフ水Rの排出側に合わせ(いわゆる通水)、逆浸透膜フィルタ10に向かう原水Wの量を極力絞った状態と、弁体28の流路29をリリーフ水Rの排出側に直交させて閉鎖し(いわゆる止水)、逆浸透膜フィルタ10に向かう原水Wの量を最大にした状態とを示している。
なお圧力調整弁22は、必ずしもこのような形態に限定されるものではなく、他のバルブ形態を採ることも可能である。
Hereinafter, the specific configuration of the
In FIG. 3, the
The
また本実施例では、各逆浸透膜フィルタ10の直前に圧力調整弁22(リリーフ管27)を設けており、この手法は各逆浸透膜フィルタ10に作用する圧力等を調整するのに合理的な手法と考えられるが、前記送水管20等に一カ所のみ設け、この単一の圧力調整弁22によってポンプの送水能力と濾過に要する作用力とのバランスを図ることも可能である。
更に、ここでは圧力調整弁22をリリーフ管27に設けたが、必ずしもこのような管状部材に圧力調整弁22を設ける必要はなく、例えば後述する逆浸透膜フィルタ10の取込口15に別々に設けることも可能である。
なお、本出願人が行った実験では、圧力調整弁22を介在させずに、単に消防用の可搬式ポンプ2と逆浸透膜フィルタ10とを接続して浄水装置を稼動させようと試みた場合、ポンプの真空が落ち易く、言わば空回りのような状態となり、逆浸透膜フィルタ10に原水Wを送り込むことが難しかった。このため、圧力調整弁22は、ポンプの送水能力と、濾過に要する力とをバランスさせる上で極めて合理的且つ有用な部材と考えられる。
Further, in this embodiment, a pressure regulating valve 22 (relief pipe 27) is provided immediately before each reverse
Furthermore, although the
In the experiment conducted by the present applicant, without attempting to intervene with the
次に濾過機構4について説明する。濾過機構4は浄水装置本体3の実質となる部位であり、ここでは上述したように逆浸透膜方式(逆浸透膜フィルタ10)を採用する。
逆浸透膜フィルタ10は、例えば図3、4に示すように、略円筒状の外郭部材11に対してフィルタ本体12を内蔵した構造を採るものであり、フィルタ本体12は、ほぼ真っ直ぐに形成された管状軸芯部13と、その周囲に設けられ実質的に濾過作用(浄化作用)を担う濾過本体14とを具えて成るものである。
濾過本体14は、超薄膜状のフィルム(逆浸透膜)が管状軸芯部13の周囲に多層状態に巻回されて成るものであり、逆浸透膜には不純物を除去するための小孔(濾過孔)が多数開口されている。また、管状軸芯部13にも、清浄水Pの吐出口(後述する取出口16)側に逆浸透膜によって濾過した水を通すための小孔が開口されている。
Next, the
For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the reverse
The filtration
ここで逆浸透膜フィルタ10において、原水Wが送り込まれる部位を取込口15、濾過した清浄水Pを取り出す部位を取出口16、逆浸透膜によって捕捉した不純物等を原水Wとともに吐き出す部位を排水口17とする。
そして取込口15から逆浸透膜フィルタ10内に供給された原水Wは、濾過本体14(逆浸透膜)の一端側(図4では右端側)から送り込まれた後、濾過本体14内を通過しながら中心部分である管状軸芯部13に移送され、取出口16(図4では左側)から清浄水Pとして取り出される。
Here, in the reverse
And the raw | natural water W supplied in the reverse
このように原水Wは、積層状態に巻回された濾過本体14あるいは管状軸芯部13を通り抜ける間に不純物が捕捉されるが、不純物の多くは、濾過本体14つまり積層状態の逆浸透膜の間に残留する。この残留物を、そのまま放置すると、濾過本体14に目詰まりが生じ、逆浸透膜フィルタ10の浄化機能が低下することは避けられないため、本実施例では、逆浸透膜フィルタ10を使用の前後において、適宜の時間、取出口16を閉鎖して、排水口17から水(原水W)を排水するようにしている。これによって、逆浸透膜の間に残留した不純物が、ドレン水Dとなって排水口17からフィルタ外に流出し、逆浸透膜フィルタ10の目詰まりが効果的に防止できる。なお、このような不純物除去作業(フラッシング)は、取出口16を閉鎖した状態で原水Wを供給(圧送)することにより行え、例えば逆浸透膜フィルタ10を使用した後の10秒間程度と、使用前の5秒間程度行うことが好ましいが、これは使用前後のどちらか一方でも構わない。
In this way, the raw water W is trapped with impurities while passing through the
なお、上記逆浸透膜フィルタ10(フィルタ本体12)における濾過孔の大きさは、一例として約0.0001μm程度が望ましい。これは、発癌性物質と言われているトリハロメタンの大きさが約 0.00038μm程度、病原性生物O−157の大きさが約 3μm程度、水俣病の原因として知られている重金属の水銀の大きさが約 0.00041μm程度、イタイイタイ病の原因とされているカドミウムの大きさが約 0.00035μm程度であり、これらを捕捉できるように(透過させないように)するためである。もちろんカルシウム、マグネシウム等のミネラル分はそのまま濾過孔を通過するものである。因みに逆浸透膜方式のフィルタ本体12としては、一例としてアメリカダウケミカル社製の2200ガロン規格メンブレムフィルタ(TW30−4040モデル)の適用が可能である。このように逆浸透膜は、濾過孔が約0.0001μm程度と極めて小さいため、煮沸や薬品を要することなく、ここを濾過させるだけで、原水Wを飲料水に適した清浄水Pにすることができるものであるが、そのためには逆浸透膜を通過させるべく、原水Wを加圧送水する必要があり、本発明では、この作用を前記可搬式ポンプ2が担っている。
なお従来の浄水器に多く用いられていた中空糸膜の孔は、約 0.1μm程度であり、上記トリハロメタン、水銀、カドミウム等、この孔径に満たない不純物の捕捉は必然的に行い得ないものである。
As an example, the size of the filtration hole in the reverse osmosis membrane filter 10 (filter body 12) is preferably about 0.0001 μm. This is because the size of trihalomethane, which is said to be a carcinogen, is about 0.00038μm, the size of pathogenic organism O-157 is about 3μm, and the heavy metal mercury known to cause Minamata disease. Is about 0.00041 μm, and the size of cadmium, which is the cause of itai-itai disease, is about 0.00035 μm, so that these can be captured (not transmitted). Of course, minerals such as calcium and magnesium pass through the filter holes as they are. Incidentally, as an example of the reverse osmosis membrane
The hollow fiber membranes used in many conventional water purifiers have pores of about 0.1 μm, and it is impossible to capture impurities such as trihalomethane, mercury, and cadmium that are less than this pore size. is there.
また逆浸透膜フィルタ10(外郭部材11)の取出口16側は、蓋部材18によって閉鎖されるものであり、この蓋部材18には清浄水P等を取り出すためのフレキシブルホース23が設けられる(図3参照)。また、このフレキシブルホース23には、上述したフラッシングを行うための開閉バルブ33を設けることが好ましい。因みに図3ではドレン水Dを排出するためのフレキシブルホース23にも開閉バルブ34を設けている。
また逆浸透膜フィルタ10(外郭部材11)とリリーフ管27との接続部には、例えば図3に示すように、互いに端面を対向的に合わせるフランジ部37を形成しておき、ここに二分割のリング状接合金具38を嵌め、これを蝶ネジ等で締め付けるようにして、接合の強化を図ることが好ましい。これは、送水時には各部に高い送水圧が掛かるため、特に接続部において、このような高圧に耐えられるようにするためである。もちろん、このような接続形態は、外郭部材11と蓋部材18との接続部にも採用することが好ましい。
また外郭部材11やリリーフ管27あるいは送水管20等は、屋外での使用や、自主防災倉庫での長期保管等を考慮して、ステンレス製のものが好ましい。
Further, the
Further, as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, a
The
本発明の緊急時用浄水装置1は、以上のような基本構造を有し、以下この浄水装置を使用して河川等の水源(原水W)から飲み水(清浄水P)を獲得する態様について説明する。
(1)浄水装置各部の接続
災害時などにおいて本発明の緊急時用浄水装置1を活用するには、河川や池あるいは避難場所に指定されている学校のプール等、水源として利用できる原水Wを見つけ(確保し)、その場所において浄水装置の各部材を接続する。
具体的には可搬式ポンプ2側では、図1に示すように、水源から水を吸い揚げるための吸込管(吸水管)39を接続し、その端部(いわゆるカゴ)を水源(原水W)の中に落とし込むものである。
また、浄水装置本体3側では、図2に示すように、送水管20、ホース21、リリーフ管27、逆浸透膜フィルタ10、フレキシブルホース23を具えた蓋部材18等を接続する。
The
(1) Connection of water purifier units To use the
Specifically, on the
Further, on the water purifier
(2)ポンプの始動
浄水装置の各部材の接続が完了した後、可搬式ポンプ2を駆動して原水Wの吸い込みを開始する。この際、リリーフ管27の圧力調整弁22は開放した状態に設定しておき、原水Wの一部を圧力調整弁22からリリーフ水Rとして外部に放出させる。なお、このリリーフ水Rは、水源の有効利用を図るため、水源(原水W)側に戻すことが好ましい。
(2) Start of pump After connection of each member of a water purifier is completed, the
(3)原水の浄化(濾過)
可搬式ポンプ2によって浄水装置本体3(逆浸透膜フィルタ10)に加圧送水された原水Wは、濾過本体14を通過する際に、不純物が逆浸透膜によって捕捉されて飲料水に適した清浄水Pとなる。なお、実際に浄水装置から清浄水Pを取り出す際には、まずポンプの始動に合わせて清浄水Pの取出口16を閉鎖して(開閉バルブ33を閉じて)、5秒間程度フラッシングを行い、例えば逆浸透膜フィルタ10内に捕捉されていた不純物をドレン水Dとともに排出することが好ましい。
そして、このようなフラッシングを適宜行った後、浄化された清浄水Pを飲み水として利用するものである。なお、一旦、原水Wを浄水装置本体3に送り込んだ後は、送水状況に応じて幾らか圧力調整弁22を閉鎖し、リリーフ水Rの流量を適宜絞り込むものである。
(3) Purification of raw water (filtration)
When the raw water W pressurized and fed to the water purification device main body 3 (reverse osmosis membrane filter 10) by the
And after performing such a flushing suitably, the purified water P purified is utilized as drinking water. Incidentally, once After feeding raw water W in the water purifying apparatus
なおフィルタ本体12自体は消耗品であり、予め定められたトータルの使用時間が経過した際に、新たなものへの交換を要する。従って、フィルタ本体12そのものは許容時間内であれば、使用後、乾燥させて、再度、使用に供することが可能であり、このため浄水装置の使用が一段落して、一旦、清浄水Pの生成を終了する際には、その後の使用を考慮して再度フラッシングを行い(例えば10秒間程度)、逆浸透膜が捕捉した不純物を除去しておくことが好ましい。
また、逆浸透膜フィルタ10の維持管理にあたっては、特に薬品等を用いることなく、極めてメンテナンスが容易であるため、コストを安価に抑えることができ、ポンプとともに防災倉庫に収容しておく点でも好都合である。
Note that the filter
Moreover, in the maintenance management of the reverse
また本発明の緊急時用浄水装置1は、災害時を念頭において開発したため、名称にも「緊急時用」と付したが、使用にあたっては必ずしも災害時(緊急時)に限定されるものではなく、通常のアウトドア等においても使用することが可能である。特に、学校行事等による大人数による野外活動(キャンプ)等においては、河川等から安定した量の清浄水Pを確保でき、好適な飲料水の獲得形態と考えられる。
また、本発明では、可搬式ポンプ2の使用を前提として開発を進めたため、上記説明においても、ポンプを浄水装置の一構成部材として説明した。しかしながら、各地区の自主防災隊は、このような可搬式ポンプ2を既に所有していることが多く、従って、このような場合には、ポンプを除いた浄水装置本体3(接続部を含む形)で市場に提供する形態が主流となる。
The
Moreover, in this invention, since development was advanced on the assumption that the
以下、本発明の緊急時用浄水装置1の優れた濾過性能(効果)を図5、6に示す具体的なデータに基づいて説明する。なお、この水質検査にあたっては、静岡県掛川市掛川城下蓮池の水を原水W(水源)とし、また水質検査は公的機関(社団法人浜松環境衛生研究所)に依頼して行ったものである。
まず図5は、濾過する前の原水Wそのものの水質データを示し、図6は、この原水Wを浄化して得た清浄水Pの水質データを示すものである。各表から一般細菌の数値が格段に下がり(ゼロになり)、また原水Wの段階では検出されていた大腸菌も清浄水Pの段階では検出されず、飲用水としての基準値を充分にクリアしていることが判る。なお、総合的には、各表の判定の欄から、本発明の緊急時用浄水装置1(濾過作用)によって、飲料水に適さなかった原水Wが、飲料水に適した清浄水Pになったことが客観的に判るものである。
〔他の実施例〕
Hereinafter, the excellent filtration performance (effect) of the
First, FIG. 5 shows the water quality data of the raw water W itself before filtering, and FIG. 6 shows the water quality data of the clean water P obtained by purifying the raw water W. From each table, the number of general bacteria drops dramatically (becomes zero), and E. coli detected in the raw water W stage is not detected in the clean water P stage, sufficiently clearing the standard value for drinking water. You can see that In addition, generally, from the determination column of each table, the raw water W that was not suitable for drinking water by the emergency water purifier 1 (filtering action) of the present invention becomes clean water P suitable for drinking water. This is objectively understood.
[Other Examples]
本発明は、以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図1〜4に示した実施例は、逆浸透膜フィルタ10(フィルタ本体12)を二基、並列状態に設ける形態であったが、これは主に安定した量の清浄水Pを確保するための構成である(一例として毎分6L程の清浄水Pを確保できる)。しかしながら、逆浸透膜フィルタ10の数は、一基または三基以上の複数とすることが可能であり、また濾過機構4の性能(吐出量や濾過能力等)としても適宜異なったものを適用することが可能である。
また上述した基本の実施例では、主に緊急性が高い災害時を想定したため、安定した量の飲料水の確保が優先される。このため、濾過機構4は、原水Wを逆浸透膜フィルタ10に対して一回のみ通過させて濾過する形態を採ったが、より一層美味しくマイルドな味わいの清浄水Pを生成したい場合には、逆浸透膜フィルタ10の前後にプレフィルタやポストフィルタを設けることが可能である。この場合、上記逆浸透膜フィルタ10はメインフィルタとしての位置付けとなり、プレフィルタは、比較的大きい不純物の捕捉等、原水Wの事前濾過の作用を担い、ポストフィルタは、残留臭気等の徹底除去を担うものである。なおプレフィルタとしてはカーボンフィルタ、ポストフィルタとしては別の逆浸透膜フィルタの適用が可能である。
The present invention has the above-described embodiment as one basic technical idea, but the following modifications can be considered. In other words, the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 has a configuration in which two reverse osmosis membrane filters 10 (filter body 12) are provided in a parallel state, but this mainly includes a stable amount of clean water P. This is a configuration for securing (as an example, about 6 L of clean water P can be secured per minute). However, the number of the reverse osmosis membrane filters 10 can be one or more than three, and the performance of the filtration mechanism 4 (discharge amount, filtration capacity, etc.) is appropriately different. It is possible.
Moreover, in the basic example mentioned above, since the emergency at the time of a disaster with high urgency was mainly assumed, securing of the stable amount of drinking water is given priority. For this reason, the
なお本出願人が逆浸透膜フィルタ10の数や能力等を異ならせて種々の実験を行った結果では、上述したように圧力調整弁22を設けないと、ポンプの真空が落ち易く、ポンプによる揚水は難しいことが確認されている。このため、安定して清浄水Pを得るには、圧力調整弁22を設ける上記形態が実用的であり、また極めて合理的な手法と考えられる。
As a result of various experiments conducted by the present applicant with different numbers and capacities of the reverse osmosis membrane filters 10, if the
1 緊急時用浄水装置
2 可搬式ポンプ
3 浄水装置本体
4 濾過機構
10 逆浸透膜フィルタ
11 外郭部材
12 フィルタ本体
13 管状軸芯部
14 濾過本体
15 取込口
16 取出口
17 排水口
18 蓋部材
20 送水管
21 ホース
22 圧力調整弁
23 フレキシブルホース
26 吐出口(送水管の)
27 リリーフ管
28 弁体
29 流路
30 レバー
33 開閉バルブ(清浄水側)
34 開閉バルブ(ドレン水側)
37 フランジ部
38 リング状接合金具
39 吸込管(吸水管)
D ドレン水
P 清浄水
R リリーフ水
W 原水
DESCRIPTION OF
27
34 Open / close valve (drain water side)
37
D Drain water P Clean water R Relief water W Raw water
Claims (4)
池や河川等、適宜の水源から得られる原水を、ポンプによって濾過機構に圧送し、逆浸透膜フィルタによって原水を濾過して、飲料水に適した清浄水を得るようにした浄水装置であって、
前記濾過機構と可搬式ポンプとの間には、外部から弁体の操作が行える圧力調整弁を設け、
該圧力調整弁は、浄水装置の運転開始時には開放されており、且つ、その後の運転時には弁体を外部から操作し、ポンプから濾過機構に送水される原水の一部をリリーフ水として外部に取り出して、可搬式ポンプの送水能力と、逆浸透膜フィルタにおける濾過作用力とをバランスさせて、原水を逆浸透膜フィルタに送り込むようにしたことを特徴とする緊急時用浄水装置。 Connect the filtration mechanism including the reverse osmosis membrane filter to the portable pump,
It is a water purification device that obtains clean water suitable for drinking water by pumping raw water obtained from appropriate water sources such as ponds and rivers to a filtration mechanism with a pump and filtering the raw water with a reverse osmosis membrane filter. ,
Between the filtration mechanism and the portable pump, a pressure regulating valve capable of operating the valve body from the outside is provided,
The pressure regulating valve is opened at the start of operation of the water purifier, and during the subsequent operation, the valve body is operated from the outside, and a part of the raw water sent from the pump to the filtration mechanism is taken out as relief water. The emergency water purifier is characterized in that the water supply capacity of the portable pump and the filtering action force in the reverse osmosis membrane filter are balanced to feed raw water into the reverse osmosis membrane filter .
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