JPS6320089A - 水の精製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水の精製装置に関する。特に、研究、分析、
検査、医療用等の分野で簡便に使用できる小型で保守が
容易な水の精製装置に関する。

（従来の技術） 従来から、被処理水を、先ず逆浸透膜にて精製し、次い
でイオン交換樹脂にて更に精製してなる水の精製装置が
知られてあり、その−例は、特開昭５６−８４６８５号
公報に記載されている。また、活性炭を用いた水の精製
装置も従来から知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 粕製度が高い水を製造する場合、原水をプレフィルティ
ングし、ついで分離膜を用いて精製し、更にイオン交換
樹脂を用いて精製することがなされているが、そのため
の従来装置では、少なくとも３種類のシ濾過工程を用い
ているにも拘らず、また、それぞれの；濾過工程での濾
材の寿命が異なるにも拘らず、これら濾材をそれぞれ収
納したタンクがばらばらに位置し、しかも濾材の交換が
しにくいような位置に配設されてあり、装置全体がかな
り複雑な構造となっていた。また各濾材の寿命の近いに
よる交換鎖度の相違の問題を含めた各濾材の保守、点検
に極めて不便な構造となっている。

この発明は、これら従来技術の問題点を解消した水の精
製装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するためのこの発明に係る水の精製装置
の椙成は、次の通りである。

（イ）装置本体に対して、引き出し自在に設けられた引
出体と、 （口〉内部に被処理水中のゴミを除去するプレフィルテ
ィング濾材が収納され前記引出体に着脱自在に取付られ
た第１のタンクと、 （ハ）内部に分離膜からなる濾材が収納され前記引出体
に着脱自在に取付られた第２のタンクと、 （ニ）内部に活性炭ならびにイオン交換体からなる濾材
が収納され前記引出体に着脱自在に取付られた第３のタ
ンクと、 （ホ〉前記第１のタンクに対して着脱自在に係合され原
水を前記第１のタンクに導入する第１の導水管と、 （へ）前記第１のタンクと第２のタンクに対して着脱自
在に係合され前記第１のタンクにて処理された第１次処
理水を前記第２のタンクに導入する第２の導水管と、 （ト）前記第２のタンクと第３のタンクに対して着脱自
在に係合され前記第２のタンクにて処理された第２次処
理水を前記第３のタンクに導入する第３の導水管と、 （チ）前記第３のタンクに対して着脱自在に係合され前
記第３のタンクにて処理された第３次処理水を前記第３
のタンクから導出する第４の導水管とからなる水の精製
装置。

この発明の装置に供される原水としては、水道水が好ま
しいが、井戸水なと伯の水源から採取される水で必って
もよい。

この発明の装置に用いられる引出体は、装置本体の内方
に収納され、必要に応じて、装置本体の外側に引き出す
ことができる箱状体あるいは枠体などからなり、通常使
用されているキャビネッ１〜の引出のごとき店動面必る
いはコロなどに沿って装置本体の外側に引き出される構
造、おるいは一つの支持軸を中心にして回動により装置
本体の外側に引き出される構造のものであっても良い。

この発明の装置に用いられる第１のタンクに収納される
プレフィルティング濾月は、原水中に含まれているゴミ
、懸濁固形物等が第１のタンクより下流に流出しないよ
うに除去できる濾材でおり、通常市販されている濾材で
良く、型式としてたとえばワインド型、プリーツ型など
でおる。

この発明の装置に用いられる第２のタンクに収納される
分離膜からなる濾材は、逆浸透膜、限外濾過膜など膜分
離作用を有するもので、通常市販されている精製水を造
水するための逆浸透膜、限外濾過膜で良く、この膜の構
造としては、たとえば、スパイラル型、中空糸型などで
あり、また、材質としては、たとえば、酢酸セルロース
、ポリアミドなどである。

この発明の装置に用いられる第３のタンクに収納される
活性炭からなる濾材は、粒状品るいは繊維状のものが好
ましく、通常市販されているｔｉ’ｒ％Ｊ水を造水する
だめの活性炭で良い。

この発明の装置に用いられる第３のタンクに収納される
イオン交換体からなる濾材は、イオン交換樹脂にて形成
された粒状あるいは繊維状のものが好ましく、通常市販
されている精製水を造水するためのイオン交換体で良く
、この樹脂の材質としては、たとえばスヂレン系のもの
がある。　この発明の装置に用いられる第３のタンクに
は、濾材として、活性炭とイオン交換体とが収納される
が、イオン交換体からなる濾材は、粒状のものと繊、雄
状のものとの併用が好ましく、各濾材毎の処理性能、劣
化の度合から、これらは、第３のタンクの上流側から下
流側に向って層状に活性炭層、粒状のイオン交換樹脂層
、繊維状のイオン交換樹脂層の順に積層されているのが
好ましく、また、雑菌の繁殖防止のため、これらの各層
の境界面には透水性の濾材仕切体あるいは濾材支持体を
介在させても良く、または、各層を直接的に積層しても
良い。また、更に、収納される活性炭の収納容積をＶｌ
、粒状のイオン交換樹脂の収納容積をＶ２、繊維状のイ
オン交換樹脂の収納容積を■３とすると、これらの収納
容積比Ｖ１：Ｖ２：Ｖ３は、４〜６：８〜１２：１〜２
が好ましく、５〜６：８〜１０：１〜２とするのがより
好ましい。更に、また、使用される粒状のイオン交換樹
脂は、直径が１００〜１０００μｍ、ｌｉｉ維状のイオ
ン交換樹脂は、直径が０．１〜１００μｍのものが好ま
しい。第３のタンクの下部から上部に向って層状に活性
炭層、粒状のイオン交換樹脂層、繊維状のイオン交換樹
脂層の順に積層したものにＪ３いては、活性炭層の下部
を通水性の支持部材にて支持し、イオン交換繊維の上部
には偉材の流失防止部材を設りるのが良い。この支持部
材、流失防止部材としては、全屈イオンの溶出を防ぐた
め、非全屈、たとえば塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂
等からなる網状体、格子状体が好ましく用いられる。

この発明の装置において、第２次処理水を貯留する貯留
タンクを第３の導水管の管路中に介在させ、この貯留タ
ンクに、第２次処理水を使用に供するための第５の導水
管を係合させ、この導水管に、第１の給水栓を設け、か
つ、第３次処理水を使用に供するための第４の導水管に
、第２の給水栓を設け、これら第１および第２の給水栓
を、互いに接近させて装備しておくと、精製水による物
体の洗浄に際して、先ず、物体を第２次処理水にて洗浄
し、次いで、はぼ同じ位置にて、物体をより精製度の高
い第３次処理水にて更に洗浄することができ、洗浄操作
自体が楽でおる上に、精製度の高い精製水の使用量を少
なくすることができる。

従来の精製水の製造装置は、この様な描込とはなってい
ない。

（作用） この発明のＨにおいては、原水が、第１の導水管を通り
、第１のタンクに導入され、第１のタンクに収納された
プレフィルティング濾材にて、原水中のゴミが除去され
、ここに得られた第１次処理水は、第２の導水管を通っ
て、第２のタンクに至り、第２のタンク中の分離膜によ
り、精製されて第２次処理水となり、第２のタンクから
第３の導水管にて、第３のタンクに流入し、第３のタン
クに収納されている活性炭ならびにイオン交換体からな
る濾材にて更に精製され、第３のタンクから第３次処理
水として、第４の導水管にて導出され、この間、第１．
２．３のタンクが＠脱自在に取付られている引出体が、
必要に応じて、装置本体から引き出され、交換を必要と
するこれらタンクのいずれかが引出体から外され、新た
なタンクが引出体に着装された俊、引出体が元の位置に
収納され、再び精製水の製造を可能とする。

（実施例） 次に、この発明の装置の望ましい実施例について図面を
参照しながら説明する。

第３図は、この発明に係る水の精’ＪＪ装置の一実施例
のフロー図である。上流から下流方向に、第１のタンク
１、第２のタンク５、第３のタンク９が配設され、第１
のタンク１には、一端が水道（図示せず）に連結された
第１の導水管へが結合され、第１のタンク１と第２のタ
ンク５とは、第２の導水管Ｂにて結合され、第２のタン
ク５と第３のタンク９とは、第３の導水管Ｃにて結合さ
れ、第３のタンク９には、一端に給水栓１０ａをイｊす
る第４の導水管りが結合されている。

第１のタンク１中には、ワインド型ニレメン１〜からな
るプレフィルティング濾材が収納されている。第２のタ
ンク５中には、スパイラル型の酢酸セルロース膜からな
る逆浸透膜が収納されている。

第３のタンク９中には、下部（上流）から上部（下流）
に向って、活性炭層、スチレン系樹脂からなるイオン交
換樹脂、スチレン系繊維からなるイオン交換樹脂層が積
層されて収納されている。

第２の導水管Ｂには、圧力スイッチ２、第１の給水電Ｆ
ａ弁３、第１の給水ポンプ４が、この順に介在し、第３
の導水管Ｃには、第１の水質計センサ２３、精製水タン
ク６、第２の給水ポンプ７、第２の給水電（６弁８が、
この順に介在し、第４の導水管りには、第２の水質計セ
ンサ２２、ファイナルフィルター１０が、この順に介在
している。

プレフィルティング濾材が収納されている第１のタンク
１は、水道水中に含まれているゴミ、懸濁固形物質等を
予め取り除くためのものである。

圧力スイッチ２は、水道水圧力が規定圧力以下のとき、
第１の給水電磁弁３および第１の給水ポンプ４が作動し
ないようにインターロックするための圧力検出器でおる
。第１の給−水ポンプ４で送られた水は逆浸透膜が収納
されている第２のタンク５で精製処理され、第１の水質
計センナ−２３にて処理水の導電率が検出された後、精
製水貯溜タンク６に貯溜される。第２のタンク５からは
排水管Ｅが導出され、排水管Ｅには、自動フラッシュ弁
５ａが設けられ、かつ排水管Ｅには自動フラッシュ弁５
ａを挟んで並列に排水補助管Ｆが併設され、排水補助管
Ｆには、圧力調整用手動弁５ｂが設けられている。自動
フラッシュ弁５ａは、第２のタンク５に一定時間通水が
ない場合に、圧力スイッチ２および第１の給水ポンプ４
と連動して、自動的にフラッシングさけて、第２のタン
ク５中の逆浸透膜の保護を図るものである。

精製水貯溜タンク６に貯められた精製水は、第２の給水
ポンプ７で、第２の給水電磁弁８を経て、第３のタンク
９に給水される。この第３のタンク９に収納されている
活性炭層、イオン交換樹脂粒層、イオン交換樹脂繊維層
を通過した水は、十分に精製され、第４の導水管りに導
出され、第２の水質計センサ２２でその水質がチェック
された後、ファイナルフィルター１０を経て第２の給水
栓１０ａから取り出され利用に供される。

また、第３の導水ｎＣには、タンク６とポンプ７との間
において、第５の導水管Ｇが取り付けられ、この第５の
導水管Ｇには、第１の給水栓１１が設（プられ、精製水
は、この第１の給水栓１１から取り出され、利用に供せ
られる。

第４図は、第３図に示した水の精製システムをコンパク
トに具現化した装置の組立斜視図である。

各構成部品は、このような位置関係で、後に詳）ホする
第１．２．５図に示す装置本体中に収納されている。プ
レフィルティング濾材が収納された第１のタンク１、逆
浸透膜が収納された第２のタンク５、活性炭、イオン交
換体が収納された第３のタンク９は、第１．２図に示す
ように、前１変に一体として引き出し可能に一列に配置
されている。

また、これらは、移動しても通水可能なように、フレキ
シブルホース２４、フレキシブルホース２５ａ１フレキ
シブルホース２５ｄ１フレキシブルホース２６ａ、フレ
キシブルホース２６ｄ１フレキシブルホース２６ｆ１フ
レキシブルホース２７ａでそれぞれ接続されている。　
第２の給水ポンプ７は、空吸込み防止のため低位置に置
かれている。精製水貯留タンク６は、第１の給水栓１１
から重力により給水できるように最も高所に置かれてい
る。圧力スイッチ２、第１の給水電磁弁３、自動フラッ
シュ弁５ａ、圧力調整用手動弁５ｂ、圧力計５Ｃ１第２
の給水電磁弁８、第２の水質計センサ２２、第１の水質
計センサ２３等の電装品は、第５図に示す電装品箱体４
０にまとめてコンパクトに収納されている。

超純水供給用の第２の給水栓１０ａと精製水供給用の第
１の給水栓１１とは、互いに近接して最も操作し易い位
置に配設されている。

なお、配管２５ｂ、２５Ｃ１２６ｂ、２６ｃ、２６ｅ、
２７ｂは、これら構成部品を接続するものである。

第３．４図に示した装置における主要要素部品の仕様を
参考までに示す。第１の給水ポンプ４は、定流量式のポ
ンプで流量は２ｆｆ／分のものである。

第１の通水管路Ａの口径は、３／８インチ。自動フラッ
シング弁５ａは、口径１／４インチの砲金製電磁弁。第
２の水質計センサ２２、第１の水質訓センサ２３は、い
ずれも単位が（ＭΩ、　ｃｍ）ならびに（μ、　Ｓ／Ｃ
ｍ）の二点切替表示形式のものである。精製水貯溜タン
ク６は、１０α容量の樹脂装であり、第２の給水ポンプ
７は、流量が２Ｑ／分の樹脂製ポンプである。また、フ
ァイナルフィルター１０は、０，２２μｍの濾過能力を
有する市販のカートリッジ式フィルターでおる。なお、
各構成部品間の配管は、金属イオン溶出防止のため、口
径１／４インチの市販の樹脂製チューブが用いられてい
る。

第５図は、この発明に係る水の精製装置の一実施例の全
体外観図である。第５図において、水位計３８は、精製
水貯溜タンク６の液面を透明板を通して見ることができ
る構造のものである。電源用押釦４７、手動フラッシン
グ用押釦４８、第２の給水ポンプ７用押釦４９は、水位
計３８を児ながら押せるよう近接して配置されている。

水質表示チャンネル切替スイッチ４５は、上部に設けた
水質表示計４４に精製水の導電率をも表示できるように
、超純水の比抵抗値から導電率へ表示単位を切り替える
ためのスイッチである。また、給水圧力異常を知らＶる
ための給水圧異常警報４６が設けられ、断水やフィルタ
ーのめづまりによる給水圧の低下を知らせるようになさ
れている。前記表示計、押釦類は、機能性を良くするた
めキーシートとし、計器類は、より収納容積をコンパク
ト化するため電装品箱体４０内に収納されている。

同様の理由から、送水時間検知用タイマ４２、フラッシ
ュ時間設定用タイマ４３も電装品箱体４０内に収納され
ている。

ファイナルフィルター１０の先端に設けられた超純水供
給用の第２の給水栓１０ａと精製水供給用の第１の給水
栓１１とは近接して配設されているが、これらの給水栓
１０ａ、１］の下方には、漏水を受けるための受は冊３
５がδΩけられている。

濾材収納箱体３９には、第４図に示す、異なった三種類
の濾材がそれぞれ収納された、第１のタンク１、第２の
タンク５、第３のタンク９が、一つの引出体上に一列に
着ｕｂ自在に取り付けられた状態で収納されている。濾
材収納箱体３９は、本体カバー５１にて覆われて一部透
明ガラス板５０（第５図）部分を介して内部状態がチェ
ックできるようになされている。

第５図に示した装置の全体寸法は、高さが０゜７８ｍ、
幅が０．６５ｍ、奥行が０．４５ｍのもので必り、非常
にコンパクトであり、据付面積の少ない研究、分析、医
療機関等の室に備えるには最適の装置である。なお、第
５図には、第１の給水栓１１、第２の給水栓１０ａが、
濾材収納箱体３９に対して左方配置のものを示したが、
右方配着のものとしても良い。

第１図は、第５図に示す濾材収納箱体３９の本体カバー
５１を取り去った右側面図であり、第２図は、第５図に
示す装置の前面本体カバー５１を取り去った場合の正面
図でおる。

第５図に示した装置の詳細を第１．２図を用いて説明す
る。第１図において、第１のタンク１、第２のタンク５
、第３のタンク９は、鉄製引出体２８に林立して、ボル
トで着脱自在に締結され、更に、第２図に示した、ブラ
ケット３２及びバンド３３で転倒しないよう、前記引出
体２８に着脱自在に固Ｃ党されている。

また、濾材収納箱体３９の左右の側壁５１の下部には、
テフロン製のシート状因肋材３０が取り付けられており
、一方、引出体２Ｂの底部両１ｆａ１手方向には、コの
字形のガイドレール２９が、コの字形の溝部を外側にし
て、それぞれ取付られている。そして、この溝部を１と
肋材３０が支えており、ガイドレール２９が、１習動材
３０の上を引き出し自在に引き出し１ｑる構造となって
いる。したがって、引出体２８は、その前面に設りられ
た取手３１を手前の方向に引くことにより、第１．２．
３の各タンク１．５．９が取付られた状態で、濾材収納
箱体３９から容易に引き出される。

なお、第２図において、受ｌ１１１３４は、前記各タン
ク１．５．９必るいは前記各導水管からの漏水があった
場合、その漏水を受けるためのちのでおる。また、ゴム
パツキン３６．３７は、給水ポンプ４．７の振動伝達を
緩衝するためのものである。

第６．７図は、第３のタンク９の詳細説明図で、第６図
は、その縦断面図、第７図は、一部を破断して示すその
上面図でおる。活性炭層１２、イオン交換樹脂粒層１３
、イオン交換樹脂繊ｔＩ層１４は、各々収納容積比が５
：１０：１になるように、この順に下方から上方に向っ
て、すなわち上流から下流に向って積層されている。タ
ンク１５の要部を形成する筒体１５ａは、内径８３　ｍ
ｍ、高さ４００　ｍｍ、肉厚３　ｍｍの塩化ビニール樹
脂製パイプであり、該筒体１５ａの下端に設けられた支
持材１８ａと同じくその上端に設けられた流失防止材１
８ｂは、塩ビ製フィルターで形成されている。漏水防止
用のパツキン１９は、厚さ１　ｍｍのシリコンゴムで形
成されている。該パツキン１つに挟まれた前記支持材１
８ａ、流失防止材１８ｂは、上方及び下方から塩化ビニ
ール樹脂製上蓋１７及び下蓋１６で筒体１５ａの上端部
及び下端部にそれぞれ着脱自在に螺着されている。また
、下蓋１６には、その中央部において、１７４インチの
ネジ孔からなる被処理水入口２０が形成され、また、上
蓋１７には、その中央部において、１／４インチのネジ
孔からなる処理水出口２１が形成され、これらの入口、
出口には、導水管が着脱自在に結合される。

（効果） この発明に係る水の精製装置は、上記の構成を有するた
め、次の効果を奏する。

すなわち、異なる３種類の濾材を収納したタンクを、一
つの引出体に、着脱自在に取り付け、この引出体を、装
置本体に対して、引き出し自在になしたため、寿命が異
なる各濾材の保守、点検が極めて容易になり、特に、濾
材の交換操作、作業が、従来の水の精製装置には見られ
ない程簡単になり、更には、装置全体の小型化をも達成
することが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る水の精製装置の一実施例の一
部破断じて示す側面図、第２図は、第１図に示した装置
の一部部品を取り除いて示す正面図、第３図は、第１．
２図に示した装置のフロー図、第４図は、第３図に示し
た装置の実際の組立斜視図、第５図は、第１．２図に示
した装置の外観斜視図、第６図は、第１．２図に示した
装置に用いられる第３のタンクの縦断面図、第７図は、
第６図に示したタンクの一部破断して示す上面図である
。 図面の簡単な説明 １：第１のタンク ２：圧力スイッチ ３二第１の給水電磁弁 ４：第１の給水ポンプ ５：第２のタンク ５ａ：自動フラッシュ弁 ５ｂ：圧力調整用手動′５ｔ ５Ｃ：圧力計 ６：精製水貯留タンク ７：第２の給水ポンプ ８：第２の給水電磁弁 ９：第３のタンク １０：ファイナルフィルター １０ａ：第２の給水栓 １１：第１の給水栓 １２：活性炭層 １３：イオン交換樹脂粒層 １４：イオン交換樹脂繊維層 １５：第３のタンク １６：下蓋 １７：上蓋 １８ａ：支持材 １８ｂ：流失防止材 １９：パツキン ２０：被処理水入口 ２１：処理水出口 ２２：第２の水質計セン１ノ ２３：第１の水質計センサ ２４：フレキシブルホース ２５ａ：フレキシブルホース ２５ｂ：配管 ２５Ｃ：配管 ２５ｄ：フレキシブルホース ２６ａ：フレキシブルホース ２６ｂ：配管 ２６Ｃ：配管 ２６ｄ：フレキシブルホース ２６ｅ：配管 ２６ｆ：フレキシブルホース ２７ａ：フレキシブルホース ２７ｂ：配管 ２Ｂ＝引出体 ２９ニガイドレール ３０：囲動材 ３１：取手 ３２：ブラケッ１〜 ３３：バンド ３４：受皿 ３５：受皿 ３６：ゴムパツキン ３７：ゴムパツキン ３８；水位３−１ ３９：濾材室 ４０：電装品至 ４１：タンク室 ４２：送水時間検知用タイマ ４３：フラッシュ時間設定用タイマ ４４：水質表示計 ４５：水質表示チャンネル切替スイツヂ４６：給水圧異
常警報 ４７：電源用押釦 ４８：手動フラッシング用押釦 ４９：超純水用押釦 ５０：透明ガラス板 ５１：本体カバー Ａ：第１の導水管 Ｂ：第２の導水管 Ｃ：第３の導水管 Ｄ：第４の導水室 Ｅ：排水管 Ｆ：排水補助管 Ｇ：第５の導水管 第１図 ３１　　　　　　　　　Ｚ’ｘｉ　　　、ＩＵ第２図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）装置本体に対して、引き出し自在に設けられた引
   出体と、 （ロ）内部に被処理水中のゴミを除去するプレフィルテ
   ィング濾材が収納され前記引出体に着脱自在に取付られ
   た第１のタンクと、 （ハ）内部に分離膜からなる濾材が収納され前記引出体
   に着脱自在に取付られた第２のタンクと、 （ニ）内部に活性炭ならびにイオン交換体からなる濾材
   が収納され前記引出体に着脱自在に取付られた第３のタ
   ンクと、 （ホ）前記第１のタンクに対して着脱自在に係合され原
   水を前記第１のタンクに導入する第１の導水管と、 （ヘ）前記第１のタンクと第２のタンクに対して着脱自
   在に係合され前記第１のタンクにて処理された第１次処
   理水を前記第２のタンクに導入する第２の導水管と、 （ト）前記第２のタンクと第３のタンクに対して着脱自
   在に係合され前記第２のタンクにて処理された第２次処
   理水を前記第３のタンクに導入する第３の導水管と、 （チ）前記第３のタンクに対して着脱自在に係合され前
   記第３のタンクにて処理された第３次処理水を前記第３
   のタンクから導出する第４の導水管とからなる水の精製
   装置。