WO2011045998A1

WO2011045998A1 - 浄水器

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Publication number: WO2011045998A1
Application number: PCT/JP2010/065701
Authority: WO
Inventors: 麦平池水
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2011-04-21
Also published as: JP2011083677A; TWI418776B; CN102548905A; JP4878638B2; TW201122459A

Abstract

　突発的な原水の濁りによる濾材の浄水性能低下を防止可能な浄水器を提供する。濁質除去フィルタ（１３３）は、通水路（１００）に配置されて原水を通過させて浄水にする。濁度センサ（１１０）は、通水路（１００）を流通する原水の濁度を検知する。第１浄水路導入弁（１０１）と排水弁（１０２）は、通水路（１００）を流通する水が濁質除去フィルタ（１３３）を通過する濾過状態と、通水路（１００）を通過する水が濁質除去フィルタ（１３３）を通過しない非濾過状態とを切り替える。第１浄水路導入弁（１０１）と排水弁（１０２）は、濁度センサ（１１０）によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には濾過状態に切り替え、濁度センサ（１１０）によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように構成されている。

Description

浄水器

　この発明は、一般的には浄水器に関し、特定的には濾材を用いて原水を浄水にする浄水器に関する。

　従来、浄水器には、原水を濾材で濾過して浄水にしたり、原水に含まれる不純物を沈殿させて原水を浄水にしたりするものがある。浄水器に供給される原水の濁度は必ずしも一定ではなく、例えば原水を流通させる給水管の内壁が剥がれたりすると、突発的に原水の濁度が大きくなることがある。また、台風や大雨などによって一時的に原水の濁度が大きくなることがある。

　例えば、特開２００２－５８９０７号公報（特許文献１）には、原水中の懸濁物質を凝集沈殿させる凝集沈殿装置を２段直列に配置した凝集沈殿システムが記載されている。この凝集沈殿システムには、原水の濁度に応じて、１段処理と２段処理とを選択的に切替可能なバイパスラインが設けられている。この凝集沈殿システムでは、原水の濁度が高い場合には、原水を２段の凝集沈殿装置によって処理する２段処理を行なう。一方、原水の濁度が低い場合には、原水を１段の凝集沈殿装置によって処理する１段処理を行なう。

特開２００２－５８９０７号公報

　しかしながら、特開２００２－５８９０７号公報（特許文献１）に記載されている凝集沈殿システムのように、原水中の懸濁物質を凝集沈殿させて原水を浄水にするためには、時間がかかる。また、沈殿凝集システムを配置するための広い場所が必要である。そのため、家庭などで比較的少量の原水を浄水にするような場合に凝集沈殿装置を用いることは難しい。

　そこで、家庭において浄水を得る場合には、例えば、この凝集沈殿システムの２段の凝集沈殿装置を、それぞれ濾材に置き換えることが考えられる。

　しかし、上述の凝集沈殿システムの２段の凝集沈殿装置を、それぞれ濾材に置き換えた場合には、原水の濁度が大きい場合に２段処理を選択すると、濁度の大きい原水が濾材を通過する。

　このように、濁度の大きい水が濾材を通過すると濾材の目詰まりが生じやすくなる。濾材の目詰まりが生じると、濾材の浄水性能が低下する。特に、通常の原水の濁度よりも大きな濁度の原水が突発的に濾材に流入すると、通常の濾材の使用状況から予測される濾材の寿命、すなわち、標準的な濾材の使用可能な期間よりも短い期間しか濾材を使用することができなくなる。

　そこで、この発明の目的は、突発的な原水の濁りによる濾材の浄水性能の低下を防ぐことが可能な浄水器を提供することである。

　この発明に従った浄水器は、通水路と、濾材と、濁度検知部と、切替部とを備える。通水路は、水を流通させるためのものである。濾材は、通水路に配置されて原水を通過させて浄水にするものである。濁度検知部は、通水路を流通する原水の濁度を検知する。切替部は、通水路を流通する水が濾材を通過する濾過状態と、通水路を通過する水が濾材を通過しない非濾過状態とを切り替える。

　切替部は、濁度検知部によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には濾過状態に切り替え、濁度検知部によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように構成されている。

　濁度検知部によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には、切替部が浄水器を濾過状態に切り替えることによって、通水路を流通する原水は濾材を通過して、浄水にされる。

　一方、濁度検知部によって検知される原水の濁度が所定の濁度よりも大きい場合には、切替部が浄水器を非濾過状態に切り替えることによって、通水路を通過する水が濾材を通過しなくなる。

　このように、所定の濁度よりも大きい濁度の原水は濾材を通過させないようにすることによって、突発的に濁度の大きい原水が浄水器内に流入しても、濁度の大きい原水によって濾材が目詰まりすることを防ぐことができる。

　このようにすることにより、突発的な原水の濁りによる濾材の浄水性能の低下を防ぐことが可能な浄水器を提供することができる。

　この発明に従った浄水器は、切替部を制御する制御部を備えることが好ましい。制御部は、濁度検知部によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には濾過状態に切り替え、濁度検知部によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように切替部を制御する。

　このようにすることにより、簡単な構成の切替部を用いて、濾過状態と非濾過状態とを正確に切り替えることができる。

　この発明に従った浄水器は、原水を貯留するための貯留部を備えることが好ましい。貯留部は、通水路において濁度検知部によって濁度が検知される位置と、濾材との間に配置されることが好ましい。

　濁度検知部による濁度の検知と切替部による非濾過状態への切り替えまでの間に時間がかかる場合がある。そこで、通水路において濁度検知部によって濁度が検知される位置と濾材との間に貯留部を配置することで、濁度検知部によって濁度を検知された水は、濾材を通過するまでの間に、一時的に貯留部に貯留される。このようにすることにより、突発的に濁度が大きい水が通水路内に流入した場合に、切替部が非濾過状態に切り替える前に濁度の大きい水が濾材を通過することを防ぐことができる。

　この発明に従った浄水器は、濾材を通過する水量を検知する水量検知部と、濾材を洗浄する洗浄部とを備えることが好ましい。洗浄部は、濁度検知部によって検知される濁度を時間で積分した値と水量検知部によって検知される水量を時間で積分した値との積が所定の値よりも大きい場合に濾材を洗浄するように構成されていることが好ましい。

　突発的に濁度の大きな水が濾材を通過することがなくても、濾材の使用時間、すなわち、濾材を通過する合計の水量が増加するに従って、濾材には目詰まりが生じやすくなる。また、濾材を通過する水の濁度が大きければ大きいほど、濾材には目詰まりが生じやすい。そこで、濁度検知部によって検知される濁度を時間で積分した値と水量検知部によって検知される水量を時間で積分した値との積が所定の値よりも大きい場合に洗浄部が濾材を洗浄することによって、濾材の浄水性能の低下をより効果的に防ぐことができる。

　以上のように、この発明によれば、突発的な原水の濁りによる濾材の浄水性能の低下を防ぐことが可能な浄水器を提供することができる。

この発明の第１実施形態に係る浄水器の構成を模式的に示す図である。この発明の第１実施形態に係る浄水器の制御関連の構成を示すブロック図である。この発明の第１実施形態に係る浄水器の別の例を模式的に示す図である。この発明の第２実施形態に係る浄水器の構成を模式的に示す図である。この発明の第３実施形態に係る浄水器の構成を模式的に示す図である。

　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

　（第１実施形態）
　図１に示すように、第１実施形態の浄水器１は、通水路１００に配置される濁度検知部として濁度センサ１１０と、銀イオン溶出剤１２０と、プレフィルタ１３１と、活性炭フィルタ１３２と、濾材として濁質除去フィルタ１３３と、タンク１４０と、ポンプ１５０と、空気導入部１６０とを備える。また、浄水器１は、通水路１００の外部に、制御部１７０と、水位センサ１４３と、報知部１４４とを備える。通水路１００にはまた、第１浄水路導入弁１０１と、排水弁１０２と、第２浄水路導入弁１０３と、中水弁１０４と、浄水弁１０５と、逆洗弁１０６とが配置されている。通水路１００の上流側の端部は、水道水などの原水を供給する外部の配管に接続されている。なお、原水は、水道水の他、井戸水や河川水であってもよい。

　濁度センサ１１０は、例えば、発光部と受光部とを備え、光の散乱や光の透過を検知することによって水の濁度を検知するように構成されているものが用いられる。

　濁度センサ１１０の下流側において、通水路１００は２つの配管に接続されている。一方の配管には第１浄水路導入弁１０１が配置され、他方の配管には排水弁１０２が配置されている。第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、切替部の一例である。第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、後述するように、制御部１７０から制御信号を受信することによって開閉される。この実施形態においては、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、電磁弁であるとする。

　第１浄水路導入弁１０１が配置されている配管には、銀イオン溶出剤１２０が配置されている。銀イオン溶出剤１２０としては、例えば、ポリエチレンペレットに銀イオン溶出ゼオライトが練り込まれたものが用いられる。このような銀イオン溶出剤１２０に水が接触すると、銀イオン溶出剤１２０から水中に銀イオンが溶出される。

　通水路１００内の部材は、常に水に接触しているため、通水路１００や通水路１００内の部材、特に、各種のフィルタ内に菌が繁殖しやすい。菌が繁殖すると、フィルタの目詰まりが生じてフィルタの浄水性能が低下する。そこで、銀イオン溶出剤１２０を通水路１００に配置することによって、銀イオンによる殺菌効果で菌の繁殖を抑え、フィルタの目詰まりを防止することができる。

　銀イオン溶出剤１２０の下流側にはプレフィルタ１３１が接続されている。プレフィルタ１３１は、比較的、目の粗い不織布によって構成されている。プレフィルタ１３１を通過する水は、プレフィルタ１３１によって漉されて、水中の比較的大きな不純物が取り除かれる。

　プレフィルタ１３１の下流側には、活性炭フィルタ１３２が接続されている。活性炭フィルタ１３２は、活性炭によって構成されており、水中の有機物を吸着して水から除去する。

　濁質除去フィルタ１３３は、活性炭フィルタ１３２の下流側に配置されている。濁質除去フィルタ１３３は、濾材の一例である。濁質除去フィルタ１３３は、比較的、目の細かい不織布によって構成されている。濁質除去フィルタ１３３は、膜によって構成されていてもよい。水が濁質除去フィルタ１３３を通過することによって、細かい不純物も濾し取られる。濁質除去フィルタ１３３を通過した水は、浄水になる。

　濁質除去フィルタ１３３の下流側において、通水路１００は２つの配管に接続されている。一方の配管には、第２浄水路導入弁１０３が配置され、他方の配管には、中水弁１０４が配置されている。第２浄水路導入弁１０３は、後述するように制御部１７０から制御信号を受信することによって開閉される。中水弁１０４は、使用者によって開閉される。この実施形態においては、第２浄水路導入弁１０３は、電磁弁であるとする。

　第２浄水路導入弁１０３が配置されている配管には、タンク１４０が接続されている。タンク１４０内には、通水路１００を流通してタンク１４０内に流入した水が一時的に貯留される。タンク１４０には、ＵＶ（紫外線）照射器１４１と細菌センサ１４２とが収容されている。ＵＶ照射器１４１は、タンク１４０内に貯留される水に紫外線を照射する。細菌センサ１４２は、タンク１４０内の水中の細菌の数を検知して制御部１７０に信号を送信する。

　水位センサ１４３は、タンク１４０内の水位を検知して、制御部１７０に信号を送信する。

　報知部１４４は、細菌センサ１４２によって、タンク１４０内の水中に所定の数以上の細菌が検知された場合に、アラーム音を鳴らして、タンク１４０内の細菌が所定の数以上であることを使用者に報知する。

　ポンプ１５０は、タンク１４０内に貯留されている水を送出する。ポンプ１５０は、後述する逆洗弁１０６が開かれるときに駆動するように構成されている。

　ポンプ１５０の下流側において、通水路１００は２つの配管に接続されている。一方の配管には、浄水弁１０５が配置され、他方の配管には、逆洗弁１０６が配置されている。浄水弁１０５は、使用者によって開閉される。逆洗弁１０６は、後述するように制御部１７０から制御信号を受信することによって開閉される。この実施形態においては、逆洗弁１０６は電磁弁であるとする。

　浄水弁１０５が配置されている配管は、浄水器１の外部に連通している。一方、逆洗弁１０６が配置されている配管には、空気導入部１６０が接続されている。空気導入部１６０が接続された配管においては、逆洗弁１０６と反対側の端部が濁質除去フィルタ１３３に接続されている。

　空気導入部１６０は、ポンプ１５０から濁質除去フィルタ１３３に送出される水に空気を供給する。ポンプ１５０によって送出される水に空気が供給されることによって、水量が同じであっても水流の速度を高めることができる。

　空気導入部１６０によって空気を供給された水は、濁質除去フィルタ１３３に供給される。濁質除去フィルタ１３３に供給された水は、タンク１４０には戻されずに、浄水器１から排水される。

　図２に示すように、浄水器１は、制御関連の構成として、濁度センサ１１０と細菌センサ１４２と水位センサ１４３と第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２と第２浄水路導入弁１０３と逆洗弁１０６と報知部１４４とを備える。濁度センサ１１０と細菌センサ１４２と水位センサ１４３は、制御部１７０に信号を送信する。制御部１７０は、濁度センサ１１０と細菌センサ１４２と水位センサ１４３から受信した信号に基づいて、第１浄水路導入弁１０１と、排水弁１０２と、第２浄水路導入弁１０３と、逆洗弁１０６と、報知部１４４とに制御信号を送信する。

　制御部１７０は、濁度センサ１１０によって検知された原水の濁度が所定の値、例えば２ＮＴＵ（比濁計濁度単位）より大きい値であるときには、第１浄水路導入弁１０１を閉じ、排水弁１０２を開くように、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２に制御信号を送信する。第１浄水路導入弁１０１が閉じられ、排水弁１０２が開かれた状態を非濾過状態とする。

　制御部１７０は、濁度センサ１１０によって検知された原水の濁度が所定の値、例えば２ＮＴＵ以下であるときには、第１浄水路導入弁１０１を開き、排水弁１０２を閉じるように、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２に制御信号を送信する。第１浄水路導入弁１０１が開かれ、排水弁１０２が閉じられた状態を濾過状態とする。

　非濾過状態と濾過状態とを切り替えるときの濁度の値は、浄水器１が使用される環境や濾材の種類などによって調整される。例えば、通常、原水の濁度が０．０１ＮＴＵであり、原水の濁度が１．０ＮＴＵよりも大きいときには濁質除去フィルタ１３３を通過させないようにする場合、濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が１．０ＮＴＵ以下であるときに濾過状態に切り替え、濁度センサ１１０によって検知される濁度が１．０ＮＴＵより大きいときに非濾過状態に切り替える。

　また、非濾過状態と濾過状態とを切り替えるときの濁度の値は、浄水器１の動作時において、所定の期間内に濁度センサ１１０によって検知される濁度の値に基づいて定められてもよい。このようにして所定の値を定める場合には、制御部１７０は、所定の期間内に濁度センサ１１０によって検知された濁度の値を記憶し、記憶された濁度の値の平均値と標準偏差とを求める。次に、制御部１７０は、求められた濁度の平均値と標準偏差とを用いて、（平均値＋標準偏差×２）を求めて、これを所定の値とする。制御部１７０は、濁度センサ１１０によって検知される濁度の値が、求められた（平均値＋標準偏差×２）より大きな値のときには非濾過状態に切り替えて、原水が濁質除去フィルタ１３３を通過しないようにする。また、制御部１７０は、濁度センサ１１０によって検知される濁度の値が、求められた（平均値＋標準偏差×２）以下の値のときには、濾過状態に切り替えて原水が濁質除去フィルタ１３３を通過するようにする。

　制御部１７０は、細菌センサ１４２によって検知されたタンク１４０内の細菌の量が所定の値以上である場合には、報知部１４４に制御信号を送信し、タンク１４０内の細菌数が所定の数以上であることを使用者に対して報知させる。

　制御部１７０はまた、水位センサ１４３に検知されたタンク１４０内の水が所定の水位よりも低い場合には、第１浄水路導入弁１０１と第２浄水路導入弁１０３とを開くように、第１浄水路導入弁１０１と第２浄水路導入弁１０３に制御信号を送信する。一方、水位センサ１４３に検知されたタンク１４０内の水が所定の水位以上である場合には、第１浄水路導入弁１０１を閉じるように、第１浄水路導入弁１０１に制御信号を送信する。

　また、制御部１７０は、例えば一定の時間間隔で逆洗弁１０６に制御信号を送信して、逆洗弁１０６を開閉する。逆洗弁１０６の開閉は、制御部１７０が細菌センサ１４２や水位センサ１４３から受信する信号と連動してもよい。逆洗弁１０６が開放されると、ポンプ１５０（図１）が駆動される。

　以上のように構成された浄水器１の動作について説明する。

　水道水などの原水が通水路１００内に流入し、濁度センサ１１０を通過するとき、濁度センサ１１０によって原水の濁度が検知される。検知された濁度が所定の値、例えば、２ＮＴＵよりも大きい場合には、濁度センサ１１０から制御部１７０に信号が送信され、制御部１７０が第１浄水路導入弁１０１を閉じ、排水弁１０２を開くように制御する。所定の濁度よりも濁度が大きい水は、第１浄水路導入弁１０１よりも下流側の通水路１００に流入することなく、排水弁１０２を通って浄水器１の外部に排出される。

　このように、所定の濁度よりも大きい濁度が検知された水は、濁質除去フィルタ１３３等を通過することなく、浄水器１から排出される。

　一方、濁度センサ１１０によって検知された原水の濁度が所定の値、例えば、２ＮＴＵ以下である場合には、濁度センサ１１０から制御部１７０に信号が送信され、制御部１７０が第１浄水路導入弁１０１を開き、排水弁１０２を閉じるように制御する。所定の濁度以下の水は、第１浄水路導入弁１０１を通過して、通水路１００内において第１浄水路導入弁１０１よりも下流側に進入する。

　第１浄水路導入弁１０１の下流側では、水は、銀イオン溶出剤１２０を通過する。このとき、水に銀イオンが溶出する。浄水器１が使用されておらず、浄水器１内に原水が供給されないときに、浄水器１の内部に残った水がある場合には、水に銀イオンが徐々に溶出することによって、水中での菌の繁殖を抑制することができる。

　次に、水は、プレフィルタ１３１を通過する。プレフィルタ１３１を通過することによって、比較的大きな不純物が水から取り除かれる。

　次に、水は、活性炭フィルタ１３２を通過する。活性炭フィルタ１３２を通過することによって、水中の有機物が活性炭に吸着されて、水から除去される。

　次に、水は、濁質除去フィルタ１３３を通過する。濁質除去フィルタ１３３を通過することによって、水中の比較的小さい不純物が取り除かれる。

　このようにして浄水が生成される。

　生成された浄水は、タンク１４０内に貯留される。水位センサ１４３によって検知されるタンク１４０内の水位が所定の水位よりも低い場合には、第２浄水路導入弁１０３が開かれて、濁質除去フィルタ１３３を通過した水がタンク１４０内に流入する。タンク１４０内に貯留される水は、ＵＶ照射器１４１によって紫外線を照射され、殺菌される。細菌センサ１４２によって検知される細菌の数が所定の数以上である場合には、タンク１４０内の細菌が所定の数以上であることを報知部１４４が使用者に報知する。

　報知部１４４による報知がなされていない場合には、使用者が浄水弁１０５を開くと、浄水弁１０５を通って浄水器１から浄水が排出される。使用者は浄水を利用することができる。

　一方、報知部１４４による報知がなされている場合には、使用者は、ＵＶ照射器１４１による殺菌をさらに長時間、継続させることができる。また使用者は、報知部１４４による報知がなされていても浄水弁１０５を開くことができる。この場合には、浄水器１から排出される水を飲食用に用いる代わりに、洗濯等に用いることが好ましい。

　また、浄水器１では、所定の時間間隔で逆洗弁１０６が開放され、ポンプ１５０が駆動されて、濁質除去フィルタ１３３の洗浄が行なわれる。タンク１４０内で紫外線を照射されて殺菌され、浄化された水を濁質除去フィルタ１３３に、通常の水の流れと逆の方向から供給することによって、濁質除去フィルタ１３３を洗浄することができる。濁質除去フィルタ１３３を洗浄した水は、そのまま浄水器１から排出される。

　使用者はまた、中水弁１０４を開いて、第２浄水路導入弁１０３を通過した水をタンク１４０に貯留せずに、そのまま浄水器１から排出させることができる。このように、タンク１４０に貯留されずに濁質除去フィルタ１３３を通過した後、タンク１４０に貯留されずにそのまま浄水器１の外に排出される水を、中水とする。中水は、濁質除去フィルタ１３３によって浄化されているが、紫外線照射による殺菌をされていない。そのため、中水は飲料にせず、洗濯等に用いることが望ましい。

　なお、この実施形態においては、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は電磁弁であるものとして説明したが、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、他の弁であってもよい。例えば、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、濁度センサ１１０が検知する光の透過量、すなわち、通水路１００内の明るさに応じて開閉するように構成されていてもよい。

　例えば、排水弁１０２として、光の照射により開放される光駆動バルブを用いることができる。光駆動バルブは、例えば、光応答性物質によって形成される可動膜を含む。光応答性物質によって形成される可動膜は、照射される光の量によって可逆的に変形する。このような可動膜を含む光駆動バルブに光が照射されることによって、可動膜が可逆的に変形されて、光駆動バルブが駆動される。排水弁１０２に用いられる光駆動バルブは、例えば、所定の量より多い散乱光を受光するときに開放され、所定の量以下の散乱光を受光するときに閉塞されるように構成される。

　通水路１００内において、通水路１００内の水に光を照射する発光部を設置し、発光部から通水路１００内の水に光を照射すると、濁度に応じて散乱光が増す。そこで、通水路１００内の散乱光を受光する位置に光駆動バルブによって構成される排水弁１０２を設けることで、通水路１００内の原水の濁度が所定の値よりも大きいときに排水弁１０２が開放され、所定の値以下であるときに排水弁１０２が閉塞されるようにすることができる。

　また、第１浄水路導入弁１０１としても同様に、光駆動バルブを用いることができる。第１浄水路導入弁１０１は、通水路１００内の透過光を受光する位置に配置される。通水路１００内の透過光は、通水路１００内の原水の濁度が上昇するに伴って減少する。そこで、所定の量以上の透過光を受光するときに開放され、所定の量より少ない透過光を受光するときに閉塞されるように構成される光駆動バルブを第１浄水路導入弁１０１として用いる。このようにすることにより、通水路１００内の原水の濁度が所定の値以下である場合に第１浄水路導入弁１０１を開放し、所定の値よりも大きい場合に第１浄水路導入弁１０１を閉塞することができる。

　第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２がこのように構成されている場合には、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は制御部１７０を介さずに開閉される。例えば、通水路１００内の明るさが、濁度センサ１１０が２ＮＴＵ以下の濁度を検知するときの通水路１００内の明るさ以上の明るさである場合には濾過状態に切り替えるよう、第１浄水路導入弁１０１が開放され、排水弁１０２が閉塞される。一方、通水路１００内の明るさが、濁度センサ１１０が２ＮＴＵ以下の濁度を検知するときの通水路１００内の明るさよりも低い場合には非濾過状態に切り替えるよう、第１浄水路導入弁１０１が閉塞され、排水弁１０２が開放される。

　一方、第１実施形態の浄水器１のように、制御部１７０を介して第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２とを制御して、濾過状態と非濾過状態とを切り替えることによって、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２として簡単な構成の弁を用いることができる。

　以上のように、第１実施形態の浄水器１は、通水路１００と、濁質除去フィルタ１３３と、濁度センサ１１０と、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２とを備える。通水路１００は、水を流通させるためのものである。濁質除去フィルタ１３３は、通水路１００に配置されて原水を通過させて浄水にするものである。濁度センサ１１０は、通水路１００を流通する原水の濁度を検知する。第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、通水路１００を流通する水が濁質除去フィルタ１３３を通過する濾過状態と、通水路１００を通過する水が濁質除去フィルタ１３３を通過しない非濾過状態とを切り替える。

　第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２は、濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には濾過状態に切り替え、濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように構成されている。

　濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２が浄水器１を濾過状態に切り替えることによって、通水路１００を流通する原水は濁質除去フィルタ１３３を通過して、浄水にされる。

　一方、濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が所定の濁度よりも大きい場合には、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２が浄水器１を非濾過状態に切り替えることによって、通水路１００を通過する水が濁質除去フィルタ１３３を通過しなくなる。

　このように、所定の濁度よりも大きい濁度の原水は濁質除去フィルタ１３３を通過させないようにすることによって、突発的に濁度の大きい原水が浄水器１内に流入しても、濁度の大きい原水によって濁質除去フィルタ１３３が目詰まりすることを防ぐことができる。

　このようにすることにより、突発的な原水の濁りによる濁質除去フィルタ１３３の浄水性能の低下を防ぐことが可能な浄水器１を提供することができる。

　また、第１実施形態の浄水器１は、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２を制御する制御部１７０を備える。制御部１７０は、濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には濾過状態に切り替え、濁度センサ１１０によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２を制御する。

　このようにすることにより、簡単な構成の第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２を用いて、濾過状態と非濾過状態とを正確に切り替えることができる。

　なお、ポンプ１５０と浄水弁１０５との間には、加熱部としてヒータ（図示しない）や、冷却部として冷却装置（図示しない）が設置されていてもよい。例えば、使用者はヒータや冷却装置の駆動を調節して、浄水弁１０５を通って排出される浄水の温度を調節することができる。

　図３に示すように、第１実施形態の別の例としての浄水器２は、水道から直接、原水を通水路２００内に供給するのではなく、原水が貯留された原水タンク２２０に接続されていてもよい。このように、原水を原水タンク２２０から浄水器２内に供給する場合には、原水タンク２２０と濁度センサ１１０との間にポンプ２１０を配置する。

　このようにすることにより、水道水のような水圧がなくても、ポンプ２１０によって原水タンク２２０から浄水器２の通水路２００内に水を供給して、通水路２００内において水を流通させることができる。

　（第２実施形態）
　図４に示すように、第２実施形態の浄水器３が第１実施形態の浄水器１と異なる点としては、第２実施形態の浄水器３は、貯留部としてバッファ部３１０を備える。バッファ部３１０は、通水路３００において、濁度センサ１１０と第１浄水路導入弁１０１との間に配置されている。浄水器３のその他の構成は、第１実施形態の浄水器１と同様である。

　バッファ部３１０は、一時的に水を貯留するように構成されていればどのような形状であってもよく、例えば、円筒形状の容器であってもよいし、螺旋状に巻かれた管状に形成されていてもよく、また、単に長い管であってもよい。原水がバッファ部３１０に滞留される時間の長さは、バッファ部３１０の形状や径、長さによって調節することができる。

　以上のように構成された第２実施形態の浄水器３の動作について説明する。ここでは、第１実施形態の浄水器１の動作と異なる点について説明する。

　水道水などの原水が通水路３００内に流入し、濁度センサ１１０を通過するとき、濁度センサ１１０によって原水の濁度が検知される。検知された濁度が所定の値、例えば、２ＮＴＵよりも大きい場合には、濁度センサ１１０から制御部１７０に信号が送信される。制御部１７０は、第１浄水路導入弁１０１を閉じ、排水弁１０２を開くように、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２に制御信号を送信する。

　一方、濁度センサ１１０によって濁度を検知された原水は、バッファ部３１０に一時的に貯留される。原水は、バッファ部３１０に一時的に貯留された後、通水路３００内を下流側に流通する。

　濁度センサ１１０が制御部１７０に信号を送信し、制御部１７０が第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２に制御信号を送信し、第１浄水路導入弁１０１が閉じられて排水弁１０２が開かれるまでの間に時間がかかる場合がある。しかし、原水は、第１浄水路導入弁１０１よりも上流側のバッファ部３１０に一時的に貯留されるので、第１浄水路導入弁１０１が閉じられるまでに時間がかかっても、濁度の大きい原水が第１浄水路導入弁１０１を通過することを防ぐことができる。

　以上のように、第２実施形態の浄水器３は、原水を貯留するためのバッファ部３１０を備える。バッファ部３１０は、通水路３００において濁度センサ１１０によって濁度が検知される位置と、濁質除去フィルタ１３３との間に配置される。

　濁度センサ１１０による濁度の検知と第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２による非濾過状態への切り替えまでの間に時間がかかる場合がある。そこで、通水路３００において濁度センサ１１０によって濁度が検知される位置と濁質除去フィルタ１３３との間にバッファ部３１０を配置することで、濁度センサ１１０によって濁度を検知された水は、濁質除去フィルタ１３３を通過するまでの間に、一時的にバッファ部３１０に貯留される。このようにすることにより、突発的に濁度が大きい水が通水路３００内に流入した場合に、第１浄水路導入弁１０１と排水弁１０２が非濾過状態に切り替える前に濁度の大きい水が濁質除去フィルタ１３３を通過することを防ぐことができる。

　第２実施形態の浄水器３のその他の構成と効果は、第１実施形態の浄水器１と同様である。

　（第３実施形態）
　図５に示すように、第３実施形態の浄水器４が第１実施形態の浄水器１と異なる点としては、第３実施形態の浄水器４は、水量検知部として流量センサ４１０を備える。流量センサ４１０は、通水路４００内において第１浄水路導入弁１０１と銀イオン溶出剤１２０との間に配置されている。流量センサ４１０は、通水路４００において第１浄水路導入弁１０１を通過した原水の流量を検知して、制御部１７０に信号を送信する。第１実施形態の浄水器１と同様に、濁度センサ１１０は、通水路４００中を流通する原水の濁度を検知して、制御部１７０に信号を送信する。

　ポンプ１５０と逆洗弁１０６と空気導入部１６０は、洗浄部を構成する。逆洗弁１０６は、制御部１７０から受信する信号に基づいて開閉される。

　制御部１７０は、濁度センサ１１０から受信した信号を流量センサ４１０から受信した信号とに基づいて、濁度と水量との積を求める。制御部１７０は、求められた濁度と水量との積が所定の値よりも大きい場合には、ポンプ１５０を駆動し、逆洗弁１０６を開くように逆洗弁１０６に制御信号を送信する。

　第３実施形態の浄水器４のその他の構成は第１実施形態の浄水器１と同様である。

　以上のように構成された浄水器４の動作について説明する。ここでは、第１実施形態の浄水器１の動作と異なる点について説明する。

　浄水器４の通水路４００内に原水が流入すると、濁度センサ１１０は、通水路４００中を流通する原水の濁度を検知して、制御部１７０に信号を送信する。

　浄水器４が濾過状態に切り替えられている場合には、第１浄水路導入弁１０１を通過して濁質除去フィルタ１３３に流れ込む原水は、流量センサ４１０を通過する。流量センサ４１０は、通水路４００において第１浄水路導入弁１０１を通過した原水の水量を検知して、制御部１７０に信号を送信する。

　制御部１７０は、濁度センサ１１０から受信した信号に基づいて、濁度センサ１１０によって検知された濁度を時間で積分する。また、制御部１７０は、流量センサ４１０から受信した信号に基づいて、流量センサ４１０によって検知された流量を時間で積分する。第３実施形態においては、制御部１７０は、濁質除去フィルタ１３３が逆洗された後に経過した時間で、検知された濁度と流量をそれぞれ積分する。

　制御部１７０は、濁度を時間で積分した値と流量を時間で積分した値との積を求める。制御部１７０は、求められた積が所定の値よりも大きい場合には、ポンプ１５０を駆動し、逆洗弁１０６を開くように逆洗弁１０６に制御信号を送信する。

　ポンプ１５０が駆動され、逆洗弁１０６が開かれると、タンク１４０内の水がポンプ１５０と逆洗弁１０６と空気導入部１６０とを通過して、通常の水の流れとは逆方向から濁質除去フィルタ１３３に流れ込み、濁質除去フィルタ１３３の逆洗が行なわれる。逆洗に用いられた浄水は、そのまま浄水器４から排出される。

　以上のように、第３実施形態の浄水器４は、濁質除去フィルタ１３３を通過する水量を検知する流量センサ４１０と、濁質除去フィルタ１３３を洗浄する逆洗弁１０６と空気導入部１６０とを備える。逆洗弁１０６と空気導入部１６０は、濁度センサ１１０によって検知される濁度を時間で積分した値と流量センサ４１０によって検知される水量を時間で積分した値との積が所定の値よりも大きい場合に濁質除去フィルタ１３３を洗浄するように構成されている。

　突発的に濁度の大きな水が濁質除去フィルタ１３３を通過することがなくても、濁質除去フィルタ１３３の使用時間、すなわち、濁質除去フィルタ１３３を通過する合計の水量が増加するに従って、濁質除去フィルタ１３３には目詰まりが生じやすくなる。また、濁質除去フィルタ１３３を通過する水の濁度が大きければ大きいほど、濁質除去フィルタ１３３には目詰まりが生じやすい。そこで、濁度センサ１１０によって検知される濁度を時間で積分した値と流量センサ４１０によって検知される水量を時間で積分した値との積が所定の値よりも大きい場合に逆洗弁１０６と空気導入部１６０が濁質除去フィルタ１３３を洗浄することによって、濁質除去フィルタ１３３の浄水性能の低下をより効果的に防ぐことができる。

　第３実施形態の浄水器４のその他の構成と効果は、第１実施形態の浄水器１と同様である。

　以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。

　この発明は、突発的な原水の濁りによる濾材の浄水性能の低下を防ぐことが可能な浄水器を提供することができるため、濾材を用いて原水を浄水にする浄水器に関して有用である。

　１，２，３，４：浄水器、１００，２００，３００，４００：通水路、１０１：第１浄水路導入弁、１０２：排水弁、１０６：逆洗弁、１１０：濁度センサ、１３３：濁質除去フィルタ、１５０：ポンプ、１６０：空気導入部、３１０：バッファ部、４１０：流量センサ。

Claims

　水を流通させるための通水路（１００，３００）と、
　前記通水路（１００，３００）に配置されて原水を通過させて浄水にする濾材（１３３）と、
　前記通水路（１００，３００）を流通する原水の濁度を検知する濁度検知部（１１０）と、
　前記通水路（１００，３００）を流通する水が前記濾材（１３３）を通過する濾過状態と、前記通水路（１００，３００）を通過する水が前記濾材（１３３）を通過しない非濾過状態とを切り替える切替部（１０１，１０２）とを備え、
　前記切替部（１０１，１０２）は、
　前記濁度検知部（１１０）によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には前記濾過状態に切り替え、前記濁度検知部（１１０）によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように構成されている、
浄水器（１，２，３，４）。
　前記切替部（１０１，１０２）を制御する制御部（１７０）を備え、
　前記制御部（１７０）は、前記濁度検知部（１１０）によって検知される原水の濁度が所定の濁度以下である場合には前記濾過状態に切り替え、前記濁度検知部（１１０）によって検知される原水の濁度が所定の濁度より大きい場合には非濾過状態に切り替えるように前記切替部（１０１，１０２）を制御する、
請求項１に記載の浄水器（１，２，３，４）。
　原水を貯留するための貯留部（３１０）を備え、
　前記貯留部（３１０）は、前記通水路（３００）において前記濁度検知部（１１０）によって濁度が検知される位置と、前記濾材（１３３）との間に配置される、
請求項１に記載の浄水器（３）。
　前記濾材（１３３）を通過する水量を検知する水量検知部（４１０）と
　前記濾材（１３３）を洗浄する洗浄部（１０６，１６０）とを備え、
　前記洗浄部（１０６，１６０）は、
　前記濁度検知部（１１０）によって検知される濁度を時間で積分した値と前記水量検知部（４１０）によって検知される水量を時間で積分した値との積が所定の値よりも大きい場合に前記濾材（１３３）を洗浄するように構成されている、
請求項１に記載の浄水器（４）。