WO2005003038A1 - 浄水器及びその洗浄方法 - Google Patents

浄水器及びその洗浄方法 Download PDF

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water purifier
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water
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Hitoshi Takayama
Tatsuhiro Katou
Manabu Yanou
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Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration

Definitions

  • the present invention relates to a water purifier for purifying water such as tap water and a method for cleaning the same.
  • water purifiers have been used for purification of tap water due to pollution of water resources, demand for delicious water, and the like.
  • a water purifier having a function of removing the odor of mold, mold, smell, torino, dichloromethane, etc. of tap water by an adsorbent such as activated carbon, and removing bacteria, turbid components, etc. by a porous hollow fiber membrane.
  • FIG. 3 Appearance perspective view
  • Fig. 4 cross-sectional view
  • the water purifier 1 is attached to the faucet 2 using an adapter 3 and a fixing ring 4, and when a switching lever 5 is operated, a raw water is purified by a switching mechanism incorporated inside the water purifier 1. It is possible to switch between and clean water.
  • a water purification cartridge 6 is housed in the cartridge cover 7 of the water purifier 1.
  • the switching lever 5 is switched to the water purification side and the raw water flows in from the faucet 2
  • the raw water is guided to the water purification cartridge 6 side by the switching mechanism, and coarse turbid components contained in the water are removed.
  • the water is filtered by the sintering filter 11 and introduced into the casing 13 of the water purification cartridge 6.
  • the water introduced into the housing 13 of the water purification cartridge 6 passes through the adsorbent 15, the partition plate 14, and passes through the hollow fiber membrane 16 focused by the potting material 17, where fine suspended substances such as bacteria are removed. It is filtered and purified, and discharged from the water purification outlet 9.
  • the purified water obtained by purifying the raw water is discharged from the filtered water outlet 12 of the purified water cartridge 6 to the outside of the purified water cartridge 6.
  • Patent Document 1 discloses that a prefilter is provided on the upstream side of the hollow fiber membrane. There is disclosed a water purifier that removes an obstruction that causes clogging and improves the purification capacity of a hollow fiber membrane. However, the described pre-filter may have little effect in preventing clogging of the hollow fiber membrane depending on the water quality of the coarse pores.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-89948 discloses
  • Patent Document 2 discloses a method of flowing water from a downstream side of a hollow fiber membrane to remove an obstruction on a surface on an upstream side of the hollow fiber membrane.
  • this method since the dirty water is sent from the downstream side of the hollow fiber membrane as it is, there is a possibility that the surface on the downstream side of the hollow fiber membrane may be contaminated.
  • JP-A-8-84989 discloses that a plurality of modules each having a hollow fiber membrane are arranged, and water filtered by one hollow fiber membrane is downstream of another hollow fiber membrane. Disclosed is a method of removing a flushing obstruction from a container. However, since this method requires a module having a plurality of hollow fiber membranes, the number of components is increased because of the use of a plurality of hollow fiber membranes, and the structure is complicated because a plurality of water flow paths are required. There was a problem of becoming.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 8-10417
  • Patent Document 2 JP-A-8-89948
  • Patent Document 3 JP-A-8-84989
  • the present invention is to provide a water purifier capable of purifying water for a long period of time.
  • a first gist of the present invention is a water purifier having a first filtration membrane and a second filtration membrane provided downstream of the first filtration membrane.
  • a water purifier that satisfies A1 ⁇ A2 when the pore size A of the first filtration membrane is Al and the pore size A of the second filtration membrane is A2, measured in the procedure.
  • the water purifier can purify water for a long period of time.
  • a second gist of the present invention is a method for cleaning a water purifier having a first filtration membrane and a second filtration membrane provided downstream of the first filtration membrane. This is a method for cleaning a water purifier in which the first filtration membrane is cleaned with a cleaning agent containing a hypochlorite compound.
  • the water purifier can purify water for a long period of time.
  • the water purifier of the present invention has a first filtration membrane and a second filtration membrane provided downstream of the first filtration membrane.
  • Water contains microscopic substances such as bacteria, algae, and metabolites thereof, and these are major factors that cause early clogging of the filtration membrane.
  • the membrane can be efficiently prevented from being clogged, and the water can be purified for a long period of time.
  • the “dry state” means a state where no liquid is present on the surface and inside of the filtration membrane to be measured.
  • the pore size C of the first filtration membrane is Cl and the pore size C of the second filtration membrane is C2, and that C1 ⁇ C2, clogging is more efficiently prevented by the following procedure. It is particularly preferable because it can be performed.
  • the purpose of the first filtration membrane is to remove most of the clogging substances contained in the water efficiently over a long period of time, and the first filtration membrane removes more clogging substances than the second filtration membrane. Since the treatment is performed, it is preferable that the membrane area of the first filtration membrane is 220 times the membrane area of the second filtration membrane. Particularly preferably, it is 2.5 to 10 times.
  • membrane area of the first filtration membrane is preferably between 0. 5 m 2 or more to allow long-term efficient dividing removed by a substance that cause water clogging. Particularly preferably, it is 0.6 m 2 or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 4.Om 2 or less from the viewpoint of installation in a household faucet.
  • the membrane area of the second filtration membrane is preferably not less than 0.1 lm 2 at which a sufficient amount of water can be obtained. Les ,. Particularly preferably, it is 0.15 m 2 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 2.0 m 2 or less from the viewpoint of installation in a household faucet.
  • At least one of the first filtration membrane and the second filtration membrane is a hollow fiber membrane from the viewpoint of increasing filtration efficiency.
  • Examples of the hollow fiber membrane used for the first filtration membrane and the second filtration membrane include a cellulose-based membrane, a polyolefin-based (polyethylene, polypropylene), a polybutyl alcohol-based membrane, an ethylene-butyl alcohol copolymer, and the like.
  • Polyether type polymethyl methacrylate (PMMA) type, polysulfone type, polyacrylonitrile type, polyfluoroethylene (Teflon (registered trademark)) type, polycarbonate type, polyester type, polyamide type, aromatic polyamide type, etc. Materials having good material strength can be suitably used.
  • polyolefin-based hollow fiber membranes such as polyethylene and polypropylene are preferable in consideration of the strength and elongation of the membrane, the bending resistance, the washing property, the handleability, and the high chemical resistance.
  • the outer diameter of the hollow fiber membrane is not particularly limited, but is 20-2000 / im, the porosity is 20-90%, and the film thickness is 5-300 ⁇ m.
  • a pre-filter that removes relatively large foreign substances such as coarse dust, sand, iron, and the like in the water is provided detachably on the upstream side of the first filtration membrane, the burden on the first filtration membrane is increased. This is preferable because the life of the first filtration membrane can be prolonged.
  • a sintered filter made of a porous powder sintered body, a nonwoven fabric, a mesh, or the like can be suitably used.
  • Examples of the material of the pre-filter include resin materials such as polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, polystyrene resin, acrylic resin, and fluorine resin, C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Nb, Examples include inorganic and metallic materials such as Ta, B, V, Ni, Cu, Al, Ti, Fe, Co, and alloys thereof. These are used in the form of sintered, non-woven fabric or mesh.
  • an adsorbent is disposed between the first filtration membrane and the second filtration membrane.
  • the adsorbent include activated carbon, natural adsorbents (natural zeolite, silver zeolite, acid clay, etc.), and synthetic adsorbents (synthetic zeolite, antibacterial zeolite, bacteria-adsorbing polymer, phosphate rock, molecular sieve, etc.).
  • Inorganic adsorbents such as silica gel, silica-alumina gel adsorbent, and porous glass); ion-exchange resins, ion-exchange fibers, chelate resins, Well-known materials such as organic fibers such as heat-absorbing fibers, super-absorbent resins, super-absorbent fibers, oil-absorbing resins, and oil-absorbing agents are exemplified.
  • activated carbon is preferably used.
  • Activated carbon includes plant material (wood, cellulose, sawdust, charcoal, coconut shell charcoal, ash, etc.), coal (peat, lignite, lignite, bituminous coal, anthracite, tar, etc.), and petroleum (oil residue, sulfuric acid) Carbonize sludge, oil carbon, etc.), pulp waste liquid, synthetic resin, etc., and activate gas (steam, carbon dioxide, air, etc.) and chemical activation (calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, phosphoric acid, etc.) as necessary. Sulfuric acid, caustic soda, KOH, etc.).
  • fibrous activated carbon examples include carbonized precursors made from polyacrylonitrile (PAN), cellulose, phenol, and coal-based pitch, and activated carbons. These are powdered, granulated, block-shaped, non-woven fabric-shaped, and laminated, and loaded into the cylindrical portion.
  • PAN polyacrylonitrile
  • cellulose examples include cellulose, phenol, and coal-based pitch, and activated carbons. These are powdered, granulated, block-shaped, non-woven fabric-shaped, and laminated, and loaded into the cylindrical portion.
  • an ion exchange resin can be suitably used for adjusting hardness (Ca, Mg), removing lead, and removing nitrate and nitrite nitrogen.
  • Zeolite is preferably used for removing arsenic.
  • a chelating agent is preferably used for removing boron and fluorine.
  • the water purifier of the present invention removes most of the substances causing clogging contained in water in the first filtration membrane. Therefore, for long-term use, it is preferable that the first filtration membrane has a structure that can be washed. Specifically, it is preferable that the first filtration membrane has a removable structure. .
  • a cleaning agent supply port for supplying a cleaning agent to a region inside the housing where the first filtration membrane is arranged, and a cleaning agent outlet for discharging the cleaning agent to a region outside the housing.
  • a hypochlorite compound such as sodium hypochlorite and bleaching powder
  • the cleaning agent those formed into a solid such as a granule or a powder can be used, but a liquid obtained by dissolving the above components in water or the like is preferably used.
  • the required amount of the cleaning agent may be supplied at once, or may be supplied continuously.
  • the cleaning agent depends on the state of adhesion of bacteria, turbid substances, etc., but it is preferable that the first filtration membrane is brought into contact with the cleaning agent for about 0.5 to 24 hours to perform more complete cleaning.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the inside of a casing in which a first filtration membrane is used, which is used for the water purifier of the present invention.
  • the first filtration membrane 10 has a cylindrical shape together with the protection net 18 in a state where both ends of a plurality of U-shaped bent hollow fiber membranes 16 are bundled by a potting material 17 so as to maintain an open state.
  • the case 22 is fixed to the hollow fiber membrane case 22. Downstream of the first filtration membrane 10, a module cap 23 in which the filtered water outlet 12 is formed is arranged. These are connected via elastic bodies 19 and 20 by a groove 21 of the module cap and a projection 24 of the case 22 for the hollow fiber membrane.
  • a casing 31 formed in two parts, and are fixed via fixing bands 33. Further, a water supply port 35 and a filtered water discharge port 38 are formed in the housing 31, and a filtered water opening / closing valve 37 is disposed at the end of the filtered water discharge port 38.
  • the hollow fiber membrane 16 passes through the region where the outer wall surface of the hollow fiber membrane 16 is in contact with the water to be treated and the hollow fiber membrane 16 through the open end of each hollow fiber membrane 16. It is divided into a hollow portion of the membrane 16 and a region where the filtered water outlet 12 communicates.
  • the first filtration membrane 10 can be taken out.
  • the taken out first filtration membrane 10 can be put in another container and shake-washed or washed with running water.
  • the first filtration membrane can be completely immersed in the container, and the detergent can be added and washed.
  • the hollow fiber membrane 16 is removed from the beginning: The structure fixed to the potting material 17 so as to be integrated with the cap 23 may be used.
  • the housing 31 may have a structure in which a cleaning agent supply port 41 having a cleaning agent supply valve 40 and a cleaning agent discharge port 34 having a cleaning agent discharge valve 36 are provided. it can .
  • hypochlorous acid compounds such as sodium hypochlorite and bleaching powder are supplied from the cleaning agent supply port 41, and the bacteria accumulated on the upstream surface of the first filtration membrane 10 are removed. After the clogging substance such as a turbid component is peeled off from the first filtration membrane, the filtration performance of the first filtration membrane 10 can be recovered by discharging from the cleaning agent discharge port 34.
  • the method of supplying the detergent is not particularly limited.
  • the detergent is sent using a pump, or the detergent is placed on a high surface and sent by gravity. Can be liquified.
  • the method of discharging the cleaning agent it is possible to open the cleaning agent discharge valve 36 and discharge the cleaning agent to the outside of the housing 31 by natural fall.However, water is supplied from the water supply port 35 and the cleaning agent is discharged by the pressure. It is preferable that the used cleaning agent is discharged and discharged from the housing 31 through the outlet 34 because the cleaning agent can be washed and dropped.
  • the cleaning agent when the cleaning with the cleaning agent is performed, even if the cleaning agent remains, as long as an adsorbent such as activated carbon is disposed between the first filtration membrane and the second filtration membrane, the cleaning agent may be removed. Since the detergent is decomposed by an adsorbent such as activated carbon, a structure in which an adsorbent such as activated carbon is disposed between the first filtration membrane and the second filtration membrane is also preferable in this regard. In particular, for this purpose, fine particulate or fibrous activated carbon is preferably used.
  • a strong fixing resin such as a urethane resin, an epoxy resin, and a polyolefin resin can be suitably used.
  • the material of the housing 31 it is preferable to use metals (such as stainless steel) and plastics in consideration of workability and the like.
  • metals such as stainless steel
  • plastics in consideration of workability and the like.
  • the softening point of polypropylene, polyphenylene ether, polyoxymethylene, polycarbonate, ABS resin, etc. is 80 ° C.
  • the casing 31 be formed of a transparent or translucent material, since the internal state such as contamination of the hollow fiber membrane 16 can be confirmed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the inside of the housing in which the second filtration membrane is used, which is used for the water purifier of the present invention.
  • the second filtration membrane 32 is bundled by the potting material 17 so that both ends of the plurality of hollow fiber membranes 16 bent in a U-shape maintain an open state. In this state, it is fixed to the cylindrical hollow fiber membrane case 22 together with the protection net 18. Downstream of the second filtration membrane 32, a module cap 23 in which the filtered water outlet 12 is formed is arranged. These are fixed via the elastic bodies 19 and 20 by the groove 21 of the module cap and the projection 24 of the hollow fiber membrane case 22.
  • the second filtration membrane 32 is installed immediately before the purified water spout 39.
  • the above-mentioned materials used for the first filtration membrane can be similarly suitably used.
  • a polyethylene hollow fiber membrane (outer diameter: 480 ⁇ m, porosity: 68%, film thickness: 50 ⁇ m) was used as the first filtration membrane and the second filtration membrane.
  • a water purifier provided with an adsorption cartridge filled with 300 g of 10-mesh and 20-mesh coconut shell activated carbon between the first and second filtration membranes was produced.
  • the membrane area of the first filtration membrane was 0.6 m 2
  • the membrane area of the second filtration membrane was 0.2 m 2 .
  • the pore diameter A of the first filtration membrane was 0.03 ⁇ m, and the pore diameter A of the second filtration membrane was 0.23 zm.
  • the pore size B of the first filtration membrane was 0.10 x m, and the pore size B of the second filtration membrane was 0.303 / im.
  • the pore diameter C of the first filtration membrane was 0.13 ⁇ , and the pore diameter C of the second filtration membrane was 0.39 ⁇ .
  • a water purifier was manufactured using the same materials as in Example 1 except that the first filtration membrane was not used. Tap water was passed through this water purifier in the same manner as in Example 1, and the integrated filtration flow rate was measured until the amount of water discharged at 0. IMPa became 1 liter or less per minute.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the inside of a housing in which a first filtration membrane is used, which is used in the water purifier of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the inside of a housing in which a second filtration membrane is used, which is used for the water purifier of the present invention.
  • FIG. 3 is an external perspective view of an example of a conventional water purifier.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a water purification cartridge arranged in a conventional water purifier.
  • Second filter membrane Fixed band Detergent outlet Water supply port Detergent drain valve Filtration water on / off valve Filtration water outlet Purified water outlet Detergent supply valve Detergent supply port

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Abstract

　第一の濾過膜と、該第一の濾過膜の下流側に設けられた第二の濾過膜とを有する浄水器であって、以下の手順にて測定される、該第一の濾過膜の孔径ＡをＡ１、該第二の濾過膜の孔径ＡをＡ２としたとき、Ａ１≦Ａ２である浄水器とする。 　孔径Ａの測定手順 （１）表面張力がγの液体に濡らした状態での測定対象濾過膜の気体流量と圧力との関係であるウエットフローカーブを作成する。 （２）乾燥状態での前記測定対象濾過膜の気体流量と圧力との関係であるドライフローカーブを作成する。 （３）前記ウエットフローカーブにおける気体流量が、前記ドライフローカーブにおける気体流量の９０％になる圧力をＰ90としたとき、前記測定対象濾過膜の孔径Ａは下記式（Ｉ）で求められる。 　　Ａ＝４γ／Ｐ90　　　（Ｉ） 　このような構成とすることで、水を長期間に渡り浄化処理することが可能な浄水器を提供することができる。

Description

明 細 書
浄水器及びその洗浄方法
技術分野
[0001] 本発明は、水道水等の水を浄化処理する浄水器及びその洗浄方法に関する 背景技術
[0002] 従来より、水資源の汚染、おいしい水への要求等により水道水の浄化に浄水器が 用いられている。力かる浄水器として、活性炭等の吸着材による水道水のカルキ臭、 カビ臭、トリノ、ロメタン等の除去、多孔質中空糸膜による細菌類、濁質成分等の除去 を機能として有するものが知られている。
[0003] このような浄水器の一例としては、図 3 (外観斜視図）、図 4 (断面図）に示すような蛇 口直結型の浄水器 1が挙げられる。
[0004] この浄水器 1は、蛇口 2にアダプター 3および固定リング 4を用いて取り付けられて おり、切換レバー 5の操作により、浄水器 1の内部に組み込まれた切換機構部によつ て原水と浄水とを切り換えることが可能とされている。
[0005] 浄水器 1のカートリッジカバー 7内には、浄水カートリッジ 6が収納されている。この 浄水器 1においては、切換レバー 5を浄水側に切り換えて、原水を蛇口 2から流入さ せると、原水は切換機構部により浄水カートリッジ 6側に導かれ、水中に含まれる粗い 濁質成分が焼結フィルター 11で濾過され浄水カートリッジ 6の筐体 13内に導入され る。
[0006] 浄水カートリッジ 6の筐体 13内に導入された水は、吸着材 15、仕切板 14、を通り、 ポッティング材 17によって集束された中空糸膜 16で細菌等の微細な濁質物質が濾 過、浄化され、浄水出口 9から排出される。
[0007] 原水を浄化して得られた浄水は、浄水カートリッジ 6の濾過水出口 12から浄水カー トリッジ 6外部に排出される。
[0008] この浄水カートリッジ 6を備えた浄水器 1で原水の浄化処理をしばらく行うと、導入し た水の汚濁の程度や処理水量にもよるが、中空糸膜 16の上流側の表面に細菌類、 濁質成分等が付着、堆積し、中空糸膜 16が目詰まりを起こすようになる。 [0009] この様な中空糸膜の目詰まりを防止するために、実公平 8— 10417号公報（特許文 献 1)には、中空糸膜の上流側にプレフィルターを設け、プレフィルタ一により目詰ま りを起こす原因である閉塞物を除去し、中空糸膜の浄化処理能力を向上させる浄水 器が開示されている。し力 ながら、記載されたプレフィルタ一は孔径が粗ぐ水質に よっては中空糸膜の目詰まり防止に効果がほとんど無い可能性があった。
[0010] また、中空糸膜に目詰まりした閉塞物を除去するために、特開平 8— 89948号公報
(特許文献 2)には、中空糸膜の下流側から水を流し、中空糸膜の上流側の表面の 閉塞物を除去する方法が開示されている。し力、しながら、この方法は中空糸膜の下 流側から、汚れた水をそのまま送り込むため、中空糸膜の下流側の表面を汚染する 可能 '性があった。
[0011] また、特開平 8— 84989号公報（特許文献 3)には、中空糸膜を有するモジュールを 複数配置し、一つの中空糸膜で濾過された水を別の中空糸膜の下流側から流し閉 塞物を除去する方法が開示されている。し力 ながらこの方法は、複数の中空糸膜を 有するモジュールが必要であるため、複数の中空糸膜を用いるため部品点数が多く なり、かつ、水の流れる経路も複数必要なため構造が複雑になるという問題点があつ た。
[0012] 特許文献 1 :実公平 8 - 10417号公報
特許文献 2：特開平 8 - 89948号公報
特許文献 3：特開平 8 - 84989号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0013] 本発明は、水を長期間に渡り浄化処理することが可能な浄水器を提供することにあ る。
課題を解決するための手段
[0014] すなわち、本発明の第一の要旨は、第一の濾過膜と、該第一の濾過膜の下流側に 設けられた第二の濾過膜とを有する浄水器であって、以下の手順にて測定される、 該第一の濾過膜の孔径 Aを Al、該第二の濾過膜の孔径 Aを A2としたとき、 A1≤A 2である浄水器である。 [0015] 孔径 Aの測定手順
(1)表面張力が γの液体に濡らした状態での測定対象濾過膜の気体流量と圧力と の関係であるウエットフローカーブを作成する。
(2)乾燥状態での前記測定対象濾過膜の気体流量と圧力との関係であるドライフロ 一カーブを作成する。
(3)前記ウエットフローカーブにおける気体流量力 S、前記ドライフローカーブにおける 気体流量の 90%になる圧力を P としたとき、前記測定対象濾過膜の孔径 Aは下記 式（I)で求められる。
[0016] A=4 P (I)
このような構成とすることで、水を長期間に渡り浄化処理することが可能な浄水器と なる。
[0017] 本発明の第二の要旨は、第一の濾過膜と、該第一の濾過膜の下流側に設けられた 第二の濾過膜とを有する浄水器の洗浄方法であって、該第一の濾過膜を次亜塩素 酸化合物を含有する洗浄剤で洗浄する浄水器の洗浄方法である。
発明の効果
[0018] 水を長期間に渡り浄化処理することが可能な浄水器となる。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明を詳しく説明する。
[0020] 本発明の浄水器は、第一の濾過膜と、該第一の濾過膜の下流側に設けられた第 二の濾過膜とを有する。水中には細菌や藻類、また、その代謝物等の極微細な物質 が含まれており、これらが濾過膜を早期に目詰まりさせる大きな要因となってい。
[0021] そこで、以下の手順にて測定される第一の濾過膜の孔径 Aを Al、第二の濾過膜の 孔径 Aを A2としたとき、 A1≤A2とすることで、第二の濾過膜が目詰まりを効率よく防 止でき、水を長期間に渡り浄化処理することが可能となる。
(1)表面張力が γの液体に濡らした状態での測定対象濾過膜の気体流量と圧力と の関係であるウエットフローカーブを作成する。
(2)乾燥状態での前記測定対象濾過膜の気体流量と圧力との関係であるドライフロ 一カーブを作成する。 (3)前記ウエットフローカーブにおける気体流量が、前記ドライフローカーブにおける 気体流量の 90%になる圧力を P としたとき、前記測定対象濾過膜の孔径 Aは下記 式（I)で求められる。
[0022] A=4 P (I)
なお、「乾燥状態」とは、測定対象濾過膜の表面、及び、内部に液体の存在しない 状態のことを意味する。
[0023] また、以下の手順にて測定される第一の濾過膜の孔径 Bを Bl、第二の濾過膜の孔 径 Bを B2としたとき、 B1≤B2であると、第二の濾過膜の目詰まりをより効率よく防止 できるため好ましい。
(1)前記ウエットフローカーブにおける気体流量力 S、前記ドライフローカーブにおける 気体流量の 50%になる圧力を P としたとき、前記測定対象濾過膜の孔径 Bは下記 式（II)で求められる。
[0024] Β = 4 γ /Ρ (II)
さらに、以下の手順にて測定される、第一の濾過膜の孔径 Cを Cl、第二の濾過膜 の孔径 Cを C2としたとき、 C1≤C2であると、 目詰まりをさらに効率よく防止することが できるため、特に好ましい。
(1)前記ウエットフローカーブにおける気体流量が 0となる最大圧力を Pとしたとき、 前記測定対象濾過膜の孔径 Cは下記式 (III)で求められる。
[0025] C = 4 y /P (III)
第一の濾過膜は水中に含まれる目詰まりの原因となる物質の殆どを長期間効率よ く除去することが目的であり、第二の濾過膜よりも多くの目詰まりの原因となる物質を 処理することになるため、第一の濾過膜の膜面積が、第二の濾過膜の膜面積の 2 20倍であるものが好適である。特に好ましくは、 2. 5— 10倍である。
[0026] 第一の濾過膜の膜面積は、水中の目詰まりの原因となる物質を長期間効率よく除 去できるように 0. 5m2以上とすることが好ましい。特に好ましくは、 0. 6m2以上である 。上限に関しては特に制限はないが、家庭用の蛇口に設置する観点から 4. Om2以 下であることが好ましい。
[0027] 第二の濾過膜の膜面積は、充分な水量が得られる 0. lm2以上であることが好まし レ、。特に好ましくは、 0. 15m2以上である。上限に関しては特に制限はないが、家庭 用の蛇口に設置する観点から 2. 0m2以下であることが好ましい。
[0028] また、第一の濾過膜、又は第二の濾過膜の少なくとも一方が、中空糸膜であること が、濾過効率を高める観点から好ましい。
[0029] 第一の濾過膜、第二の濾過膜に使用する中空糸膜としては、例えば、セルロース 系、ポリオレフイン系（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリビュルアルコール系、ェチレ ン.ビュルアルコール共重合体、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル（PMMA)系 、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ弗化工チレン (テフロン（登録商標）） 系、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系等の各種 材料力 なるものを好適に使用できる。中でも、膜の強伸度ゃ耐屈曲性、洗浄性、取 扱性ゃ耐薬品性の高さ等を考慮すると、ポリエチレンやポロプロピレン等のポリオレフ イン系中空糸膜が好ましい。中空糸膜の外径は特に限定される物ではないが 20— 2 000 /i m、空孑し率は 20— 90%、膜厚は 5— 300 μ mのもの力 S好ましレヽ。
[0030] 第一の濾過膜の上流側に、水中の比較的大きな粗ゴミ、砂、鉄鲭等の異物を取り 除くプレフィルターを着脱可能に設けると、第一の濾過膜に力かる負担が少なくなり、 第一の濾過膜の寿命を長くすることができるため好ましい。
[0031] プレフィルタ一は、多孔質の粉末焼結体からなる焼結フィルターや、不織布、メッシ ュ等を好適に用いることができる。
[0032] プレフィルターの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ イン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂材料、 C、 Si、 Mn、 P、 S、 Cr、 Mo、 Nb、 Ta、 B、 V、 Ni、 Cu、 Al、 Ti、 Fe、 Co、およびこれらの合金等の 無機、金属材料などが挙げられる。これらを焼結、不織布、メッシュ状にして用いられ る。
[0033] また、第一の濾過膜と第二の濾過膜の間に、吸着材が配されることが好ましい。吸 着材としては、例えば、活性炭、天然物系吸着材 (天然ゼォライト、銀ゼオライト、酸 性白土等）、合成物系吸着材 (合成ゼォライト、抗菌性ゼォライト、細菌吸着ポリマー 、リン鉱石、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル系吸着材、多孔質ガ ラス等)などの無機質吸着材;イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート樹脂、キレ ート繊維、高吸水性樹脂、高吸水性繊維、吸油性樹脂、吸油剤などの有機系吸着材 等、公知のものが挙げられる。
[0034] 中でも、活性炭が好適に用いられる。活性炭としては、植物質 (木材、セルロース、 のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等）、石炭質 (泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、 タール等）、石油質 (石油残渣、硫酸スラッジ、オイルカーボン等）、パルプ廃液、合 成樹脂などを炭化し、必要に応じてガス賦活 (水蒸気、二酸化炭素、空気など）、薬 品賦活 (塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソーダ、 KOHなど）したものなどが挙げられる。繊維状活性炭としては、ポリアクリロニトリル (P AN)、セルロース、フエノーノレ、石炭系ピッチを原料にしたプレカーサを炭化し、賦活 したものなどが挙げられる。これらを粉末状、粒状、ブロック状、不織布状、積層状に し筒状部に装填する。
[0035] また、活性炭と他の吸着材を混合したり、積層させたりして使用してもよぐ他の吸 着材を併用することにより、水中の有害物質を除去することができより好ましい。例え ば、硬度（Ca、 Mg)調整、鉛除去、硝酸性'亜硝酸性窒素除去には、イオン交換榭 脂を好適に用いることができる。ヒ素の除去にはゼオライトが好適に用いられる。ホウ 素、フッ素の除去にはキレート剤が好適に用いられる。
[0036] このような活性炭などの吸着材の性能を充分に引き出すためには活性炭などの吸 着材の表面に濁質物質を出来る限り付着させないことが重要で、第一の濾過膜を活 性炭などの吸着材の上流側に設置することで達成される。
[0037] 本発明の浄水器は、第一の濾過膜において水中に含まれる目詰まりの原因となる 物質の殆どを除去することになる。したがって、長期間使用するためには第一の濾過 膜を洗浄可能な構造とすることが好ましぐ具体的には、第一の濾過膜が取り外し可 能な構造とすることが好ましレ、。
[0038] また、第一の濾過膜が配置された筐体内の領域に洗浄剤を供給する洗浄剤供給 口と、洗浄剤を筐体外の領域に排出する洗浄剤排出口とを設けることが好ましい。洗 浄剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、さらし粉等の次亜塩素酸化合物を含有するも のを好適に使用することができる。このような構造とすることで、第一の濾過膜を取り 外すことなぐ第一の濾過膜表面に堆積した細菌類、濁質成分等の閉塞物を第一の 濾過膜から引き剥がすことができ、第一の濾過膜の濾過性能を回復できる。洗浄剤と しては、粒状や粉末状などの固形に成形されたものを使用することもできるが、水等 に上述のような成分を溶解させた液状のものが好適に用いられる。
[0039] なお、洗浄剤による洗浄は、洗浄剤を必要量一度に供給してもよいし、連続的に供 給しても構わない。洗浄剤は、細菌類や濁質物質等の付着状態にもよるが、第一の 濾過膜を洗浄剤に 0. 5 24時間程接触させて洗浄をより完全に行うことが好ましい
[0040] 図 1は、本発明の浄水器に使用する、第一の濾過膜が配置された筐体内部の一例 を示す断面図である。
[0041] 第一の濾過膜 10は、 U字状に屈曲された複数の中空糸膜 16の両端部が開口状 態を保つようにポッティング材 17によって集束された状態で、保護ネット 18とともに筒 状の中空糸膜用ケース 22に固定されている。第一の濾過膜 10の下流側には、濾過 水出口 12が形成されたモジュールキャップ 23が配されている。これらは、弾性体 19 、 20を介して、モジュールキャップの溝 21と中空糸膜用ケース 22の突起 24によって 結合されている。
[0042] これら全体は、二つに分かれて形成された筐体 31で覆われており、固定バンド 33 を介して固定されている。また、筐体 31には、水供給口 35及び濾過水排出口 38が 形成されており、濾過水排出口 38の先には濾過水開閉バルブ 37が配置されている
[0043] このような構成によって、筐体 31内は、処理される水と各中空糸膜 16の外壁面が 接する領域と、各中空糸膜 16の開口状態の両端部を介して各中空糸膜 16の中空 部と濾過水出口 12が連通した領域と、に区分される。
[0044] この例では、第一の濾過膜 10は、取り出すことが可能となっている。第一の濾過膜 10を取り出し洗浄する場合は、取り出した第一の濾過膜 10を別の容器に入れ振り洗 いや流水による洗浄を行うことができる。また、液状の洗浄剤で洗浄する場合には第 一の濾過膜が完全に浸漬可能な容器に入れ、洗浄剤を投入し洗浄することができる
[0045] 第一の濾過膜 10を取り外さなくても良い場合は、最初から中空糸膜 16をモジ: ルキャップ 23に一体化する形でポッティング材 17にて固定した構造でもよい。
[0046] また、図 1に示すように、筐体 31に、洗浄剤供給バルブ 40を持つ洗浄剤供給口 41 及び洗浄剤排出バルブ 36を持つ洗浄剤排出口 34を設けた構造とすることができる 。このような構造とすることにより、洗浄剤供給口 41から次亜塩素酸ナトリウム、さらし 粉等の次亜塩素酸化合物を供給し、第一の濾過膜 10の上流側の表面に堆積した 細菌類、濁質成分等の閉塞物を第一の濾過膜から引き剥がした後、洗浄剤排出口 3 4から排出することにより第一の濾過膜 10の濾過性能を回復させることができる。
[0047] 液状の洗浄剤を用いる際、洗浄剤の供給方法は特に限定されず、例えばポンプを 使用して送液したり、洗浄剤タンクの液面を高いところに配置して自然落下により送 液したりすることができる。また、洗浄剤の排出方法は、洗浄剤排出バルブ 36を開き 自然落下により筐体 31の外へ排出することも可能であるが、水供給口 35から水を給 水しその圧力で洗浄剤排出口 34から筐体 31の外に排出することにより、用いた洗浄 剤を洗レ、落とすことが可能なため好適である。
[0048] なお、洗浄剤による洗浄を行った場合、洗浄剤が残留した場合でも、第一の濾過 膜と第二の濾過膜との間に活性炭などの吸着材が配されていれば、その活性炭など の吸着材により洗浄剤が分解されるので、その点でも第一の濾過膜と第二の濾過膜 との間に活性炭などの吸着材が配された構造が好ましい。特に、このためには、細か な粒子状や繊維状の活性炭が好ましく用いられる。
[0049] 上記のポッティング材 17としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフ イン樹脂等力 なる固定用樹脂が好適に使用できる。
[0050] 筐体 31の材質としては、加工性等を考慮して、金属類 (ステンレス等）、プラスチック 類を用いることが好ましい。また、例えば、給湯器からの 80°C以上の湯を直接導入す ることができる点で、ポリプロピレン、ポリフエ二レンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリ カーボネート、 ABS樹脂などの、軟化点が 80°C以上の耐熱性のプラスチックを用い ること力 り好ましい。筐体 31は、透明もしくは半透明の材料で形成すると、中空糸膜 16の汚れ等、内部の状態を確認することができるため好ましい。
[0051] 図 2は、本発明の浄水器に使用する、第二の濾過膜が配置された筐体内部の一例 を示す断面図である。 [0052] 第二の濾過膜 32は、第一の濾過膜と同様に、 U字状に屈曲された複数の中空糸 膜 16の両端部が開口状態を保つようにポッティング材 17によって集束された状態で 、保護ネット 18とともに筒状の中空糸膜用ケース 22に固定されている。第二の濾過 膜 32の下流側には、濾過水出口 12が形成されたモジュールキャップ 23が配されて いる。これらは、弾性体 19、 20を介して、モジュールキャップの溝 21と中空糸膜用ケ ース 22の突起 24によって固定されている。
[0053] これら全体は、二つに分かれて形成された筐体 31で覆われており、固定バンド 33 を介して固定されている。また、筐体には、水供給口 35及び浄水吐出口 39が形成さ れている。
[0054] このように、第二の濾過膜 32は、浄水吐水口 39の直前に設置される。
[0055] 上記のポッティング材 17や筐体 31の材質としては、第一の濾過膜に用いられる前 述のような材料を同様に好適に用いることができる。
[0056] 上記のような第一の濾過膜が配置された筐体の濾過水排出口と、上記のような第 二の濾過膜が配置された筐体の水供給口とを連結することで、本発明の浄水器を構 成すること力 Sできる。
[0057] 以下、実施例をもとに本発明をさらに詳しく説明する。
実施例 1
[0058] 第一の濾過膜、および第二の濾過膜としてポリエチレン製中空糸膜 (外径: 480 μ m、空孔率： 68%、膜厚： 50 μ m)を用レ、、第一の濾過膜と第二の濾過膜の間に 10メ ッシユー 20メッシュのヤシ殻活性炭 300gを充填してなる吸着カートリッジを設けた浄 水器を作製した。なお、第一の濾過膜の膜面積は 0. 6m2、第二の濾過膜の膜面積 は 0. 2m2とした。
[0059] なお、第一の濾過膜の孔径 Aは 0. 03 μ m、第二の濾過膜の孔径 Aは 0. 23 z m であった。また、第一の濾過膜の孔径 Bは 0. 10 x m、第二の濾過膜の孔径 Bは 0. 3 03 /i mであった。また、第一の濾過膜の孔径 Cは 0. 13 μ ΐη、第二の濾過膜の孔径 Cは 0· 39 μ ΐηであった。
[0060] この浄水器に水道水を通水し、 0. IMPaでの吐水量が毎分 1リットノレ以下になるま での積算濾過流量を測定した結果、 1， 200リットルであった。 [0061] <比較例 1 >
第一の濾過膜を使用しない以外は実施例 1と同様の材料を用いて、浄水器を作製 した。この浄水器に実施例 1と同様に水道水を通水し、 0. IMPaでの吐水量が毎分 1リットル以下になるまでの積算濾過流量を測定した結果、 500リットルであった。 図面の簡単な説明
[0062] [図 1]本発明の浄水器に使用する、第一の濾過膜が配置された筐体内部の一例を示 す断面図である。
[図 2]本発明の浄水器に使用する、第二の濾過膜が配置された筐体内部の一例を示 す断面図である。
[図 3]従来の浄水器の一例の外観斜視図である。
[図 4]従来の浄水器に配された浄水カートリッジの一例の断面図である。
符号の説明
[0063] 1 浄水器
2 蛇口
3 アダプター
4 固定リング
5 切換レバー
6 浄水カートリッジ
7 カートリッジカバー
9 浄水出口
10 第一の濾過膜
11 焼結フィルター
12 濾過水出口
13 筐体
14 仕切板
15 吸着材
16 中空糸膜
17 ポッティング材 保護ネット 弾性体
弾性体
溝
中空糸膜用ケース モジュールキャップ 突起
筐体
第二の濾過膜 固定バンド 洗浄剤排出口 水供給口 洗浄剤排水バルブ 濾過水開閉バルブ 濾過水排出口 浄水吐出口 洗浄剤供給バルブ 洗浄剤供給口

Claims

請求の範囲 [1] 第一の濾過膜と、該第一の濾過膜の下流側に設けられた第二の濾過膜とを有する 浄水器であって、以下の手順にて測定される、該第一の濾過膜の孔径 Aを Al、該第 二の濾過膜の孔径 Aを A2としたとき、 Al≤ A2である浄水器。 孔径 Aの測定手順
(1)表面張力が の液体に濡らした状態での測定対象濾過膜の気体流量と圧力と の関係であるウエットフローカーブを作成する。
(2)乾燥状態での前記測定対象濾過膜の気体流量と圧力との関係であるドライフロ 一カーブを作成する。
(3)前記ウエットフローカーブにおける気体流量が、前記ドライフローカーブにおける 気体流量の 90%になる圧力を P としたとき、前記測定対象濾過膜の孔径 Aは下記 式（I)で求められる。
Α=4 γ Ρ (I)
[2] 以下の手順にて測定される、前記第一の濾過膜の孔径 Βを Bl、前記第二の濾過 膜の孔径 Βを Β2としたとき、 Bl≤Β2である請求項 1に記載の浄水器。
孔径 Βの測定手順
(1)前記ウエットフローカーブにおける気体流量力 S、前記ドライフローカーブにおける 気体流量の 50%になる圧力を P としたとき、前記測定対象濾過膜の孔径 Bは下記 式（II)で求められる。
Β = 4 γ /Ρ (II)
[3] 以下の手順にて測定される、前記第一の濾過膜の孔径 Cを Cl、前記第二の濾過 膜の孔径 Cを C2としたとき、 C1≤C2である請求項 1又は 2に記載の浄水器。
孔径 Cの測定手順
(1)前記ウエットフローカーブにおける気体流量が 0となる最大圧力を Pとしたとき、 前記測定対象濾過膜の孔径 Cは下記式 (III)で求められる。
C = 4 y /P (III)
[4] 前記第一の濾過膜の膜面積が、前記第二の濾過膜の膜面積の 2— 20倍である請 求項 1から 3の何れか一項に記載の浄水器。
[5] 前記第一の濾過膜の膜面積が 0. 5m2以上である請求項 1から 4の何れか一項に 記載の浄水器。
[6] 前記第二の濾過膜の膜面積が 0. lm2以上である請求項 1から 5の何れか一項に 記載の浄水器。
[7] 前記第一の濾過膜、又は前記第二の濾過膜の少なくとも一方が、中空糸膜である 請求項 1から 6の何れか一項に記載の浄水器。
[8] 前記第一の濾過膜と前記第二の濾過膜との間に、吸着材が配された請求項 1から
7の何れか一項に記載の浄水器。
[9] 前記第一の濾過膜が取り外し可能な請求項 1から 8の何れか一項に記載の浄水器
[10] 前記第一の濾過膜が配置された筐体内の領域に、洗浄剤を供給する洗浄剤供給 口と、該洗浄剤を該筐体内の領域から排出する洗浄剤排出口とをさらに有する請求 項 1から 9の何れか一項に記載の浄水器。
[11] 第一の濾過膜と、該第一の濾過膜の下流側に設けられた第二の濾過膜とを有する 浄水器の洗浄方法であって、該第一の濾過膜を、次亜塩素酸化合物を含有する洗 浄剤で洗浄する浄水器の洗浄方法。
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