JP6775985B2 - 除鉄除マンガン装置及び濾過装置 - Google Patents

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Description

本発明は、イオン交換式の除鉄除マンガン装置及び濾過装置に関する。
現在、井戸の井戸水を飲用水に処理するために、除鉄除マンガン槽を用いた濾過装置により、井戸水から鉄及びマンガンを除去する技術が知られている。また、このような濾過装置に用いる除鉄除マンガン槽として、イオン交換樹脂を用いた、所謂イオン交換式の除鉄除マンガン槽が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような濾過装置は、除鉄除マンガン槽で処理を行った井戸水に次亜塩素酸ナトリウムを注入し、当該井戸水を除菌することで、井戸水を飲用水に処理する。
特開2012−233636号公報
上述した濾過装置では、以下の問題があった。即ち、除鉄及び除マンガンを行った井戸水に注入する次亜塩素酸ナトリウムの原液は、濃度が5%〜6%、又は、12%〜13%のものが一般的に市販されている。しかし、除菌のために用いる次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、次亜塩素酸ナトリウムの原液よりも低い濃度が求められている。
このため、次亜塩素酸ナトリウムの原液を水により希釈して所定の濃度にした次亜塩素酸ナトリウムが除菌に用いられている。しかし、井戸が設置されている場所は、水道が布設されていない場所が多い。また、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈する毎に作業者が希釈水を運搬することは、作業者の希釈水の運搬の負担が大きい。このように、濾過装置の設置場所において次亜塩素酸ナトリウムの原液の希釈水を得ることは困難である、という問題がある。
また、希釈水に井戸水を使用した場合には、井戸水中の鉄等と次亜塩素酸ナトリウムが反応することで、沈殿物が生じることから、配管の詰まりや次亜塩素酸ナトリウムを注入するためのポンプに悪影響を与える虞もある。
そこで、本発明は、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈する希釈水を容易に得ることが可能なイオン交換式の除鉄除マンガン装置及び濾過装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の除鉄除マンガン装置及び濾過装置は次のように構成されている。
本発明の一態様として、除鉄除マンガン装置は、イオン交換式の除鉄除マンガン槽と、前記除鉄除マンガン槽の二次側に接続された給水管と、前記給水管の中途部に設けられた分岐管と、前記分岐管に接続された開閉弁と、次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク、及び、前記除鉄除マンガン槽で処理され、前記給水管を流れた水に前記タンクに貯留された前記次亜塩素酸ナトリウムを注入するポンプを有する除菌器の前記タンク前記開閉弁を接続する配管と、を備える。
本発明の一態様として、濾過装置は、イオン交換式の除鉄除マンガン槽と、前記除鉄除マンガン槽の二次側に接続された給水管と、次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク、及び、前記除鉄除マンガン槽で処理され、前記給水管を流れた水に前記タンクに貯留された前記次亜塩素酸ナトリウムを注入するポンプを有する除菌器と、前記給水管の中途部に設けられた分岐管と、前記分岐管に接続された開閉弁と、前記開閉弁及び前記タンクを接続する配管と、を備える。
本発明によれば、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈する希釈水を容易に得ることが可能なイオン交換式の除鉄除マンガン装置及び濾過装置を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る濾過装置の構成を示す側面図。 同濾過装置の構成を一部切欠して示す平面図。 本発明の他の実施形態に係る除鉄除マンガン槽の構成を示す側面図。
以下、本発明の一実施形態に係る濾過装置1を、図1及び図2を用いて説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る濾過装置1の構成を示す側面図、図2は濾過装置1の構成を一部切欠して示す平面図である。
図1及び図2に示すように、濾過装置1は、ベース10と、ベース10上に設けられた除鉄除マンガン槽11と、ベース10上に設けられた除菌器12と、除鉄除マンガン槽11及び除菌器12を接続する給水管13と、給水管13の中途部に設けられた分岐部14と、分岐部14に接続された開閉弁15と、開閉弁15及び除菌器12を接続する配管16と、制御盤18と、を備えている。
ベース10は、濾過装置1の設置面に固定される。ベース10は、その上面に除鉄除マンガン槽11及び除菌器12を隣接して配置可能に構成される。また、ベース10は、除菌器12の上方に制御盤18を配置する架台10aを備える。
除鉄除マンガン槽11は、イオン交換樹脂を用いた、所謂イオン交換式の除鉄除マンガン槽である。除鉄除マンガン槽11は、例えば、塩水タンク21と、塩水タンク21内に設けられた樹脂筒22と、塩水タンク21の上端にもうけられた制御バルブ23と、塩水タンク21上の制御バルブ23を覆うカバー24と、塩水タンク21をベース10に固定する支持部25と、を備えている。
塩水タンク21は、塩水を供給する供給管21aが接続される。
樹脂筒22は、その内部にイオン交換樹脂が収容される。樹脂筒22は、その内部の上方に、制御バルブ23に流体的に接続された散水管と、その内部の下方に給水管13と流体的に接続される集水管と、を備えている。樹脂筒22は、散水管から吐出された井戸水がイオン交換樹脂を通過して集水管から二次側の給水管13に吐出されることで、井戸水中の鉄、マンガン及び不純物等を除去可能に構成される。なお、樹脂筒22の一次側には、井戸に接続される配管、及び、井戸水を圧送するポンプが接続されている。
制御バルブ23は、井戸に接続される給水管に接続される。制御バルブ23は、開閉することで、通常運転、樹脂筒22を洗浄する逆洗運転、イオン交換樹脂に塩水を通水して、鉄及びマンガン等を排出する再生運転、及び、塩水タンク21に注水を行う注水運転を切り換える。
除菌器12は、ベース10上に固定される基部31と、タンク32と、配管ユニット33と、薬液注入手段34と、連結管35と、制御部36と、を備えている。除菌器12は、連結管35の一次側が給水管13を介して除鉄除マンガン槽11に接続される。また、除菌器12は、連結管35の二次側が蛇口や処理水用タンク等の給水先に接続される。
除菌器12は、薬液を除鉄除マンガン槽11で処理された給水管13を流れる井戸水に注入可能に構成される。薬液は、タンク32に投入された所定の濃度の次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈水で希釈した所定の濃度の次亜塩素酸ナトリウムが用いられる。
基部31は、高さの異なる上面を有し、タンク32、薬液注入手段34及び連結管35を支持する架台である。
タンク32は、樹脂材料で形成され、その内部に所定の量の薬液を貯留可能に形成されている。タンク32は、基部31に固定される。タンク32は、次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク本体32aと、タンク本体32aの上面に設けられ、次亜塩素酸ナトリウムの原液を供給する投入口32bと、投入口32bを覆う蓋32cと、タンク本体32a内の次亜塩素酸ナトリウムの水位を視認可能に構成された水位検出メモリ32dと、を備えている。タンク32は、給水管13の分岐部14に開閉弁15を介して接続された配管16に流体的に接続される。
タンク本体32aは、配管16と流体的に接続される。投入口32bは、タンク本体32aの上面に設けられた開口である。蓋32cは、投入口32bを覆う。水位検出メモリ32dは、給水管13に隣接してタンク本体32aに設けられる。
配管ユニット33は、タンク32及び薬液注入手段34間に接続され、タンク本体32a内から薬液注入手段34への薬液の流路を構成する。
薬液注入手段34は、薬液を一定量圧送し、連結管35に注入可能なポンプ34aと、ポンプ34a及び連結管35を接続させるとともに、連結管35内に注入した薬液及び連結管35を流れる井戸水の逆流を防止可能に形成された薬液注入部34bと、を備えている。ポンプ34aは、例えば、ソレノイドにより往復動するダイヤフラムポンプである。薬液注入部34bは、可撓性を有する樹脂チューブと逆止弁等により構成される。
連結管35は、一次側に流量検出器35aが設けられる。連結管35は、二次側に薬液注入部34bが接続される。連結管35は、一次側が給水管13に接続され、二次側が給水先に接続される。また、連結管35の二次側には、連結管35の流路を開閉する電磁弁が設けられている。
制御部36は、例えば、流量検出器35aで検出された流量に基づいてポンプ34aのソレノイドを制御することで、ポンプ34aから連結管35に注入する薬液の注入量を制御可能に構成されている。
給水管13は、一端が除鉄除マンガン槽11の二次側に接続され、他端が連結管35に接続される。給水管13は、ベント管、直管、可撓性を有するチューブ若しくはホース、及び、分岐管等の組み合わせにより構成される。
分岐部14は、給水管13の中途部に配置された分岐管である。分岐部14は、給水管13内の除鉄除マンガン槽11から連結管35への水の流れの一部を分岐する。
開閉弁15は、手動で開閉可能に構成される。開閉弁15は、例えば、コックである。
配管16は、開閉弁15及びタンク本体32a内を流体的に接続する、例えば可撓性を有するチューブである。配管16は、一端が開閉弁15に接続される。配管16は、他端がタンク本体32a、投入口32b又は蓋32cに接続されることで、タンク本体32a内に接続される。
制御盤18は、連結管35の二次側に設けられた電磁弁を切り替え可能に構成される。
このように構成された濾過装置1によれば、除鉄除マンガン槽11の樹脂筒22に接続された給水管13の中途部に分岐部14を設け、当該分岐部14の二次側に接続された開閉弁15及び配管16を介して、給水管13をタンク32に流体的に接続する。これにより、投入口32bから次亜塩素酸ナトリウムの原液をタンク本体32aに投入した後に、開閉弁15を開けることで、除鉄除マンガン槽11で処理した井戸水を希釈水として、タンク本体32a内に供給することが可能となる。
これにより、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈する希釈水に、除鉄除マンガン槽11で処理した井戸水を利用することが可能となり、濾過装置1の設置場所に関わらず、容易に希釈水を得ることが可能となる。結果、濾過装置1の設置場所まで希釈水を調達することが不要となり、ランニングコストの低減及び作業者の希釈水の運搬の負担の低減が可能となる。
また、希釈水として用いる井戸水は、除鉄除マンガン槽11で除鉄及び除マンガン等の処理がなされていることから、タンク本体32aに投入した次亜塩素酸ナトリウムの原液を、不純物が少ない水で所定の濃度に調整することができる。結果、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈したときに、次亜塩素酸ナトリウムと希釈水が反応し、沈殿物が生じることを防止できる。このため、沈殿物による配管ユニット33等の流路の詰まりやポンプ34aの故障を防止できる。
また、濾過装置1は、ベース10上に、除鉄除マンガン槽11及び除菌器12を隣接して配置するとともに、水位検出メモリ32dを給水管13に隣接してタンク本体32aに設ける構成である。これにより、開閉弁15の操作時に作業者が水位検出メモリ32dを視認することが可能となるとともに、配管16の長さを短くすることができる。また、次亜塩素酸ナトリウムの希釈作業は、希釈水を別途容器に適量取った後に、タンク本体32aに供給する作業を要せず、水位検出メモリ32dを確認しながら開閉弁15を開閉すればよく、作業性を向上させることができる。
さらに、濾過装置1は、開閉弁15及び配管16を、タンク32に取り付ける部位よりも高い位置に配置することで、作業性を向上させることができる。
上述したように、本発明の一実施形態に係る濾過装置1によれば、除鉄除マンガン槽11及び除菌器12を接続する給水管13の中途部を分岐させて開閉弁15及び配管16を設け、当該配管16を除菌器12のタンク32に接続することで、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈する希釈水を容易に得ることが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上述した例では、濾過装置1として、ベース10上に除鉄除マンガン槽11及び除菌器12を設け、除鉄除マンガン槽11の二次側に接続される給水管13に開閉弁15及び配管16を設ける構成を説明したがこれに限定されない。図3に示す他の実施形態に示すように、濾過装置1ではなく、除菌器12を有さず、ベース10、除鉄除マンガン槽11、給水管13、分岐部14、開閉弁15及び配管16を有する除鉄除マンガン装置1Aとする構成であってもよい。このような除鉄除マンガン装置1Aは、除菌器12に給水管13及び配管16を接続することで、上述した濾過装置1と同様に、次亜塩素酸ナトリウムの原液を希釈する希釈水を容易に得ることができる。また、このような除鉄除マンガン装置1Aは、除菌器12に用いる薬液に希釈を要しない次亜塩素酸ナトリウムを用いる場合には、配管16を除菌器12に接続せずに開閉弁15を常時閉じておくことで、種々の除菌器12に用いることが可能となり、高い自由度を有する。
また、上述した例では、開閉弁15は、手動で開閉するコックを用いる構成を説明したがこれに限定されず、制御盤18により自動で開閉する自動開閉弁であってもよい。このような構成とすることで、次亜塩素酸ナトリウムの濃度に基づいて予め希釈水として必要な量の水を制御盤18に記憶させ、当該記憶させた情報に基づいて開閉弁15の開閉を制御することで、次亜塩素酸ナトリウムの濃度を調整する作業を容易とすることが可能となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。[1] イオン交換式の除鉄除マンガン槽と、
前記除鉄除マンガン槽の二次側に接続された給水管と、
前記給水管の中途部に設けられた分岐部と、
前記分岐部に接続された開閉弁と、
次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク、及び、前記給水管を流れた水に前記タンクに貯留された前記次亜塩素酸ナトリウムを注入するポンプを有する除菌器の前記タンク、並びに、前記開閉弁を接続する配管と、
を備えることを特徴とする除鉄除マンガン装置。
[2] 前記開閉弁及び前記配管は、前記除鉄除マンガン槽及び前記除菌器の間に配置されることを特徴とする[1]に記載の除鉄除マンガン装置。
[3] 前記開閉弁は、手動で開閉可能に構成されることを特徴とする[1]に記載の除鉄除マンガン装置。
[4] 前記タンクは、貯留する前記次亜塩素酸ナトリウムの水位を視認可能な水位検出メモリを有し、
前記開閉弁は、前記水位検出メモリに隣接して設けられることを特徴とする[3]に記載の除鉄除マンガン装置。
[5] イオン交換式の除鉄除マンガン槽と、
前記除鉄除マンガン槽の二次側に接続された給水管と、
次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク、及び、前記給水管を流れた水に前記タンクに貯留された前記次亜塩素酸ナトリウムを注入するポンプを有する除菌器と、
前記給水管の中途部に設けられた分岐部と、
前記分岐部に接続された開閉弁と、
前記開閉弁及び前記タンクを接続する配管と、
を備えることを特徴とする濾過装置。
1…濾過装置、1A…除鉄除マンガン装置、10…ベース、10a…架台、11…除鉄除マンガン槽、12…除菌器、13…給水管、14…分岐部、15…開閉弁、16…配管、18…制御盤、21…塩水タンク、21a…供給管、22…樹脂筒、23…制御バルブ、24…カバー、25…支持部、31…基部、32…タンク、32a…タンク本体、32b…投入口、32c…蓋、32d…水位検出メモリ、33…配管ユニット、34…薬液注入手段、34a…ポンプ、34b…薬液注入部、35…連結管、35a…流量検出器、36…制御部。

Claims (5)

  1. イオン交換式の除鉄除マンガン槽と、
    前記除鉄除マンガン槽の二次側に接続された給水管と、
    前記給水管の中途部に設けられた分岐管と、
    前記分岐管に接続された開閉弁と、
    次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク、及び、前記除鉄除マンガン槽で処理され、前記給水管を流れた水に前記タンクに貯留された前記次亜塩素酸ナトリウムを注入するポンプを有する除菌器の前記タンク前記開閉弁を接続する配管と、
    を備えることを特徴とする除鉄除マンガン装置。
  2. 前記開閉弁及び前記配管は、前記除鉄除マンガン槽及び前記除菌器の間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の除鉄除マンガン装置。
  3. 前記開閉弁は、手動で開閉可能に構成されることを特徴とする請求項1に記載の除鉄除マンガン装置。
  4. 前記タンクは、貯留する前記次亜塩素酸ナトリウムの水位を視認可能な水位検出メモリを有し、
    前記開閉弁は、前記水位検出メモリに隣接して設けられることを特徴とする請求項3に記載の除鉄除マンガン装置。
  5. イオン交換式の除鉄除マンガン槽と、
    前記除鉄除マンガン槽の二次側に接続された給水管と、
    次亜塩素酸ナトリウムを貯留するタンク、及び、前記除鉄除マンガン槽で処理され、前記給水管を流れた水に前記タンクに貯留された前記次亜塩素酸ナトリウムを注入するポンプを有する除菌器と、
    前記給水管の中途部に設けられた分岐管と、
    前記分岐管に接続された開閉弁と、
    前記開閉弁及び前記タンクを接続する配管と、
    を備えることを特徴とする濾過装置。
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