JP4168683B2 - 流量調整器及び水処理装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水などの流量を調整するための流量調整器と、この流量調整器を備えた水処理装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
水などの液体の流量調整器としては、絞りやニードル式弁体を螺子を利用して進退させ、弁開度を変化させるニードル弁が広く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の通常の絞りは、製作時の流路断面積を変更できない。なお、可変絞りは構成がやや複雑である。また、上記のニードル弁は、流量を幅広く変化させることができるが、絞りに比べると構成が複雑であり、単価が高い。
【0004】
本発明は、構成が簡易であり、また、設定流量も段階的に変えることが可能な流量調整器を提供することを目的とする。
【0005】
また、本発明は、この流量調整器を用いた水処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の流量調整器は、円盤状部、円柱状部又は多角柱状部を有した本体と、該本体をその軸心方向を含む方向に貫通する細管とを備えてなる流量調整器であって、該本体の軸心方向の少なくとも一端面に凹部が設けられ、前記細管の一端部が該凹部内に配置され、且つ該凹部内にフィルタ材が収容されていることを特徴とするものである。
【0007】
かかる流量調整器は、細管による絞り効果により流量を調整するものである。この流量調整器においては、細管を複数本設けておき、流量を少なく設定するときにはいずれか1又は2以上の細管を閉塞することにより、設定流量を段階的に変えることができる。
【0008】
複数本の細管がアルミなどの塑性変形材にて構成されているときには、工具によっていずれか1又は2以上の細管を潰すことにより、簡単に閉塞させることができる。
【0009】
この流量調整器は、円盤状部、円柱状部又は多角柱状部を有しているので、チューブやホース、パイプなどの配管内に挿入設置したり、あるいは配管の端部を該円盤状部、円柱状部又は多角柱状部に外嵌させたりして流路に設置することができる。
【0010】
この円盤状部、円柱状部又は多角柱状部を有した本体をゴム製とした場合には、細管を該本体に対し刺通状に装着することができる。また、本体をゴム製とした場合には、本体を配管内に挿入し、円盤状部、円柱状部又は多角柱状部を配管内周面に水密状又は気密状に密着させることもできる。さらに、配管端部を円盤状部、円柱状部又は多角柱状部に外嵌させた場合には、この配管端部の内周面を円盤状部、円柱状部又は多角柱状部に対し水密状又は気密状に密着させることができる。
【0011】
本発明では、本体の軸心方向の少なくとも一端面に凹部が設けられ、細管の一端部が該凹部内に配置され、且つ該凹部内にフィルタ材が収容されている構成としている。このように構成しているので、フィルタ材が細管よりも上流側となるように流量調整器を配置することにより、フィルタ材で異物が除去され、細管が微小異物で詰ることが防止される。
【0012】
本発明の流量調整器は、電気脱イオン装置の脱塩室の通水流量を一定にするために用いるのに好適である。
【0013】
即ち、本発明は、この流量調整器を備えた水処理装置として、脱塩室に原水を通水し、該脱塩室を通過している間に原水中からイオンを除去する電気脱イオン装置を備え、該脱塩室の通水系路に上記本発明の流量調整器が設けられている水処理装置を提供するものである。
【0014】
さらに本発明において、濃縮室及び電極室の通水系路に流量調整器を設け、細管の流通本数を調整することで脱塩室との間の流量調整を図ることができる。
【0015】
ところで、本発明の流量調整器の流量調整原理は絞りと同じものであり、流量は流量調整器前後の流体圧差に影響される。ところが、電気脱イオン装置の前段に逆浸透膜分離装置が設置されていると、この逆浸透膜分離装置の透過水の水圧はほぼ一定となるので、流量調整器を通過する流量がほぼ一定となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して参考例及び実施の形態について説明する。第1図〜第図はそれぞれ参考例に係る流量調整器の構成図、第4図は本発明の実施の形態に係る流量調整器の構成図、第5図はこの流量調整器を用いた水処理装置の系統図である。
【0017】
第1図の流量調整器1は、ゴム製の本体2と、該本体2を貫通する細管3とからなる。本体2は円柱部2aと、この円柱部2aの軸心線方向の中間付近の外周面から突設され、該円柱部2aを周回するフランジ部2bとを有する。
【0018】
細管3は、この実施の形態では、アルミ、チタン、銅あるいはその合金など高耐食性を有し、且つペンチ、プライヤー等の工具によって挟んで押し潰すことができる程度の可塑性を有する金属材料にて構成されている。
【0019】
この細管3は、本体2の円柱部2aを軸心線方向と平行方向に貫通し、その両端は本体2の両端面から突出している。
【0020】
このように構成された流量調整器1の円柱部2a,2aに対し、パイプ、チューブ、ホース等の配管4,4の端部を水密状又は気密状に外嵌させることにより、流量調整器1が流路に設置される。この流量調整器1は、細管3の絞り効果により流量を調整する。
【0021】
この参考例では、細管3が2本設けられているので、いずれか一方の細管3を潰すことにより、設定流量を半分にすることができる。なお、細管3を3本以上設置してもよいことは明らかである。また、細管3の本数や長さを調節して流量を調整しても良い。細管3の長さ、径は任意であるが、例えば径0.1〜0.2mm、長さ10〜20mmのものを用いることもできる。
【0022】
第2図の流量調整器5は、2個のゴム製の本体6,6と、各本体6,6を貫通する3本の細管3とを有する。本体6は、円盤部6aと、該円盤部6aの一方の角縁の外周から突設されたフランジ部6bとを有する。1対の本体6は、それらの間に所定の間隔をあけ、フランジ部6b,6bを対面させるようにして配置され、細管3がそれらの軸心線方向と平行方向に各本体6を貫通している。細管3の両端は、本体6,6から突出している。
【0023】
この流量調整器5は、第2図(b)に示すように、各本体6,6の円盤部6aに配管4,4の端部を水密状又は気密状に外嵌させることにより流路に設置される。この流量調整器5の細管3の一部のものを潰すことにより、設定流量を変更できる。なお、細管3の本数は2本又は4本以上でもよい。
【0024】
この第2図の流量調整器5にあっては、該流量調整器5を流路に組み込んだ後でも、本体6,6間において細管3を潰して設定流量を変えることができる。
【0025】
第3図の流量調整器7は、ゴム製の円盤状本体8と、この本体8を軸心線方向と平行方向に貫通する細管3とを有する。この流量調整器7は、第3図(b)のように、配管4内に押し込むようにして挿入され、本体8の外周面が配管4の内周面に水密又は気密に接するように配置される。この流量調整器7も、一部の細管を潰すことにより設定流量を変えることができる。細管3は3本以上設けられてもよい。
【0026】
第4図の流量調整器10は、ゴム製の本体11と、この本体11を貫通する複数本の細管3とを有する。本体11は、円柱部11aと、この円柱部11aの軸心線方向の中間付近の外周面から突出するフランジ部11bと、円柱部11aの両端面から凹設された円形の凹部11cとを有する。細管3は、本体11を軸心線方向と平行方向に貫通し、凹部11c内に突出している。細管3の先端は凹部11c内に配置されており、円柱部11aの両端面よりも後退している。この凹部11c内にグラスウール等のフィルタ材12が充填されている。
【0027】
この流量調整器10は、前記流量調整器1と同様に用いられる。即ち、図示はしないが、配管4,4が円柱部11a,11aに外嵌される。この場合も、細管3の一部のものを潰すことにより、設定流量を変えることができる。
【0028】
この流量調整器10にあっては、フィルタ材12が設けられており、細管3に流入する流体はフィルタ材12で濾過され、微小異物が除かれるので、細管3の異物による詰りが防止され、長期にわたり設定流量を保つことができる。なお、フィルタ材12が細管3よりも上流側となるように流量調整器10が配置されるならば、フィルタ材12は本体11の一方の端面にのみ設けられてもよい。ただし、第4図のように両端にフィルタ材12を設置すると、流量調整器10の流路への取り付け時に流量調整器10の向きに注意を払う必要が無く、便利である。
【0029】
第5図は参考例に係る流量調整器1を備えた水処理装置の系統図である。この水処理装置は、逆浸透膜21を有した逆浸透膜分離装置(以下、RO装置という。)20と、電気脱イオン装置40とを直列に設置したものである。
【0030】
この電気脱イオン装置40にあっては、陰極と陽極との間にカチオン交換膜42とアニオン交換膜41とを1枚ずつ配置し、陰極とカチオン交換膜42との間に濃縮室兼陰極室45を形成し、陽極とアニオン交換膜41との間に濃縮室兼陽極室43を形成し、カチオン交換膜42とアニオン交換膜41との間に脱塩室44を形成している。濃縮室兼陰極室45及び濃縮室兼陽極室43にはそれぞれカチオン交換樹脂が充填されている。この陰極室45及び陽極室43に充填されるイオン交換樹脂は、アニオン交換樹脂やアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂を混合したものであってもよいが、樹脂の強度の点からはカチオン交換樹脂を用いるのが好ましい。脱塩室44にはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合状態にて充填されている。
【0031】
原水は原水配管18からRO装置20に導入され、一部は膜21を透過し、残部は濃縮水として配管19から取り出される。
【0032】
このRO装置20の透過水が電気脱イオン装置40に配管31を介して供給される。この電気脱イオン装置40の陰極と陽極との間に電圧を印加した状態にて該透過水を脱塩室44に導入し、配管51より脱イオン水として取り出す。なお、RO装置20の透過水の一部を配管31から分岐した配管52を介して、濃縮室兼陽極室43に流通させる。この濃縮室兼陽極室43からの流出水は、濃縮室兼陰極室45を通過して排出される。原水中のカチオンはカチオン交換膜42を透過し、陰極電極水に混入して排出される。陰極水はROの前段に戻して再利用しても良い。原水中のアニオンはアニオン交換膜41を透過して陽極電極水に混入し、排出される。
【0033】
この電気脱イオン装置にあっては、陰極と陽極との間にそれぞれ1個の脱塩室44、濃縮室兼陽極室43及び濃縮室兼陰極室45のみが配置されており、陰極と陽極との距離が小さい。そのため、電極間の印加電圧が低くても十分に電極間に電流を流して脱イオン処理することができる。
【0034】
なお、電極室が濃縮室を兼ねていることから、電極水の電気伝導度が高い。これによっても、電極間の印加電圧が低くても電極間に十分に電流を流すことが可能となる。
【0035】
上記の配管32,51の途中に流量調整器1が設けられ、電極水及び脱イオン水の流量を一定に保っている。なお、RO装置20の透過水圧はほぼ一定であるので、各流量調整器1を通過する流量は殆ど一定となる。
【0036】
一方、配管32の流量調整器1の細管3を潰すことで各配管32,51の流量を定数比例的に調整することもできる。具体的には、配管32の細管3を1本、配管51の細管3を2本流通可能とすることにより、例えば配管51の流量を1.5L/h、配管32の流量を0.75L/hに調整するような小流量の電気脱イオン装置とすることができる。そして、脱塩水と電極水の水量比率は電気脱イオン装置では重要であるが、RO圧力が変化しても比率としては一定になる。
【0037】
第5図では、第1図の流量調整器1を用いているが、第4図の流量調整器を用いたものが本発明の実施の形態となる
【0038】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、上記実施の形態の細管3は熱可塑性合成樹脂チューブであってもよい。この場合、チューブを加熱して閉塞させることができる。
【0039】
本発明では、第5図の電気脱イオン装置40以外の構造の電気脱イオン装置を採用してもよい。また、流量調整器は図示以外の箇所に設けられてもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、構成が簡易であり、また設定流量を変更可能に構成することもできる流量調整器と、この流量調整器を用いた水処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の参考例に係る流量調整器を示すものであり、(a)図は斜視図、(b)図は軸心線方向に沿う断面図、(c)図は配管との係合関係を示す断面図である。
【図2】 第2の参考例に係る流量調整器を示すものであり、(a)図は斜視図、(b)図は配管との係合関係を示す断面図である。
【図3】 第3の参考例に係る流量調整器を示すものであり、(a)図は斜視図、(b)図は軸心線方向に沿う断面図である。
【図4】 施の形態に係る流量調整器を示すものであり、(a)図は斜視図、(b)図は軸心線方向に沿う断面図である。
【図5】 参考例に係る水処理装置の系統図である。

Claims (4)

  1. 円盤状部、円柱状部又は多角柱状部を有した本体と、
    該本体をその軸心方向を含む方向に貫通する細管と
    を備えてなる流量調整器であって、
    該本体の軸心方向の少なくとも一端面に凹部が設けられ、前記細管の一端部が該凹部内に配置され、且つ該凹部内にフィルタ材が収容されていることを特徴とする流量調整器
  2. 脱塩室に原水を通水し、該脱塩室を通過している間に原水中からイオンを除去する電気脱イオン装置を備えた水処理装置において、
    該脱塩室の通水系路に請求項1の流量調整器が設けられていることを特徴とする水処理装置。
  3. 請求項において、さらに濃縮室及び電極室を備えており、該濃縮室及び電極室の通水系路に前記流量調整器が設けられていることを特徴とする水処理装置。
  4. 請求項又はにおいて、さらに逆浸透膜分離装置を備えており、該逆浸透膜分離装置の透過水が前記電気脱イオン装置の脱塩室に導入されることを特徴とする水処理装置。
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