(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
井戸、河川もしくは池等の水源の水または雨水を、原水として溜める一次貯水槽と、
前記一次貯水槽内の原水を電気的に生成されるオゾンの混合によりあるいは前記原水の電気分解により生じる次亜塩素酸によって浄化するための水質改善装置と、
前記一次貯水槽内の原水は前記水質改善装置により浄化され前記一次貯水槽へ戻されて循環され浄化され、
前記水質改善装置で浄化された浄水を溜める二次貯水槽と、
前記一次貯水槽内の浄水を前記二次貯水槽へ移すためのポンプと、
前記一次貯水槽と前記二次貯水槽との間に設けられ、前記水質改善装置で浄化された浄水を飲料水として濾過するためのフィルタ装置と、
前記水質改善装置が所定時間駆動され前記一次貯水槽内の原水が循環され浄化された後に、前記一次貯水槽内の浄水を前記二次貯水槽へ移送するために前記ポンプを駆動させるための制御手段と、
を備えたことを特徴とする水質浄化システム。
【請求項２】
前記一次貯水槽への原水供給中、および、前記一次貯水槽内の原水の浄化中は、前記ポンプの駆動を停止する制御手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の水質浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、井水、河川の水または雨水等の水質を改善するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
井水や河川等の水源から汲み上げた水や雨水を洗濯や風呂水として利用したり、植物栽培用に散水するために、これらの水を浄化する水質改善装置が提案されている。（たとえば特許文献１参照）
ところで、従来の水質改善装置は、タンクに溜められた水の水質を改善するという構成であり、タンク内の水が減ってきた場合に、タンクに浄化されていない水が追加供給される。このため、浄水を使用しようとすると、タンク内の水全体が浄化されるのを待たなければならず、タンク内の水が浄化中は、水を取り出すことができなかったり、浄化されていない水を使用しなければならない場合があった。
【０００３】
一方、市場からは、浄化された水がいつでも使用できる水質浄化システムが要望されている。
【特許文献１】特願２００６−２０８５５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の水質改善装置は、井戸、河川もしくは池等の水源から汲み出した水または雨水等の原水を溜めるための貯水槽を有し、その貯水槽の原水を循環させて浄化し、浄水とする構成であり、原水も浄水も同じ貯水槽に溜められている。このため、貯水槽の水が減り、貯水槽に原水が供給されると、暫くの時間（浄化が完了するまでの間）は、貯水槽内に溜められた水には浄化されていない原水が混ざっている。このため、貯水槽内の水が浄化され終わるまでは、汲み出される水は浄水とは言えない。よって、浄水を汲み出す時間が制限されるという課題があった。
【０００５】
また、貯水槽に原水が追加供給されたとき、その追加供給された原水のみならず、既に溜まっている浄化された浄水も循環させて浄化処理を行うため、浄化効率が悪いという課題もあった。
さらに、貯水槽は、通常、屋外で日光がよく当たる位置に配置されることが多く、貯水槽に原水が供給された場合、水質の悪化が早く進むために、水質浄化を行ってもその効率が悪いという課題があった。
【０００６】
さらにまた、貯水槽と水質浄化装置とが離れた位置にあり、パイプ等でつながれている場合、浄化効率が低下するという課題もあった。
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、浄化効率の良い水質浄化システムを提供することを主たる目的とする。
また、この発明は、常時浄水を汲み出すことのできる水質浄化システムを提供することを他の目的とする。
【０００７】
さらに、この発明は、飲料に適した水を常時汲み出すことのできる水質浄化システムを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、井戸、河川もしくは池等の水源の水または雨水を、原水として溜める一次貯水槽と、前記一次貯水槽内の原水を電気的に生成されるオゾンの混合によりあるいは前記原水の電気分解により生じる次亜塩素酸によって浄化するための水質改善装置と、前記一次貯水槽内の原水は前記水質改善装置により浄化され前記一次貯水槽へ戻されて循環され浄化され、前記水質改善装置で浄化された浄水を溜める二次貯水槽と、前記一次貯水槽内の浄水を前記二次貯水槽へ移すためのポンプと、前記一次貯水槽と前記二次貯水槽との間に設けられ、前記水質改善装置で浄化された浄水を飲料水として濾過するためのフィルタ装置と、前記水質改善装置が所定時間駆動され前記一次貯水槽内の原水が循環され浄化された後に、前記一次貯水槽内の浄水を前記二次貯水槽へ移送するために前記ポンプを駆動させるための制御手段と、を備えたことを特徴とする水質浄化システムである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記一次貯水槽への原水供給中、および、前記一次貯水槽内の原水の浄化中は、前記ポンプの駆動を停止、または実質的に停止する制御手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の水質浄化システムである。
この発明の基本となる構成は、井戸、河川もしくは池等の水源から汲み出した水または雨水を、原水として溜める一次貯水槽と、前記一次貯水槽内の原水を循環させて浄化するための水質改善装置と、前記一次貯水槽内で浄化された浄水を溜める二次貯水槽と、を備えたことである。
【００１０】
前記一次貯水槽は、前記二次貯水槽に比べて周囲温度の低い場所に設置されることが好ましい。
前記二次貯水槽の貯水容量は、前記一次貯水槽の貯水容量に比べて大きくされている。
この発明は、前記二次貯水槽の中に前記一次貯水槽が配置された構成としてもよい。
さらに、前記二次貯水槽内の浄化水を循環させてさらに浄化するための他の水質改善装置を含む構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、原水を溜めて浄化するための一次貯水槽と、浄水を溜めておく二次貯水槽とが設けられているため、浄水に原水が混ざるという問題を解決できる。また、一次貯水槽に溜められた原水を集中的に浄化できるため、浄化効率が向上する。さらに、一次貯水槽と二次貯水槽との間には、一次貯水槽から二次貯水槽へ送られる浄水を、さらに飲料に適した浄水とするためのフィルタ装置が設けられている。よって、二次貯水槽に溜められた浄水は、飲料水として使用することができる。一次貯水槽と二次貯水槽との間に設けられるフィルタ装置は、たとえばＵＦフィルタを用いることができる。ＵＦフィルタは、ＵＦ（Urtra Filtlation; 限外濾過）膜を備え、その膜の孔の大きさは２〜２００ｎｍ程度であるから、細菌やウィルスを捕獲して除去でき、飲料に適した水とすることができる。
【００１２】
さらに、この発明は、一次貯水槽で浄化された浄水を、二次貯水槽へ移すためのポンプが備えられているから、一次貯水槽および二次貯水槽の設置状況のバリエーションを拡げることができる。また、二次貯水槽の配置
位置とは無関係に一次貯水槽を水質改善装置の近くに配置することができ、一次貯水槽に溜められた原水に対して、水質改善装置の浄化能力を効率良く発揮させることができる。
【００１３】
そして、予め決められた所定時間、すなわち一次貯水槽内の原水を完全に浄化するのに必要な時間が経過するまでは、一次貯水槽から二次貯水槽へ水を移さないため、二次貯水槽に浄化途中の原水が混じることはない。
請求項２記載の発明によれば、二次貯水槽に、浄化途中の原水が混じるのを防止することができる。
【００１４】
この発明の基本となる構成を用いると、原水を溜めて浄化するための一次貯水槽と、浄水を溜めておく二次貯水槽とが設けられているため、浄水に原水が混ざるという問題を解決できる。また、一次貯水槽に溜められた原水を集中的に浄化できるため、浄化効率が向上する。
一次貯水槽は、日陰、室内等の気温の低い場所に置くことが好ましく、一次貯水槽に溜められた原水の水質が悪化することを防ぎ、浄化効率を向上させることができる。
【００１５】
なお、二次貯水槽は、たとえば屋根の上等の、浄水を重力を利用して汲み出し易い場所に配置しても、二次貯水槽内の水は浄水であり、日光が当たって水温が高くなっても、水質の悪化が生じにくい。
一次貯水槽は相対的に小容量とすることにより、少量の原水を効率良く浄化することができる。そして二次貯水槽は相対的に大容量とすることにより、一次貯水槽で原水が浄化されるごとに、その浄水を二次貯水槽へ移すことにより、浄化効率を向上させつつ、二次貯水槽に常時大量の浄水を確保しておくことができる。よって、大量に浄水が必要な場合でも、いつでも浄水を汲み出すことができ、需要者の要望に対応できるシステムとなる。
【００１６】
一次貯水槽を二次貯水槽の中に配置してもよい。こうすると、水質浄化システムの構成をシンプルにでき、設置し易いシステムとすることができる。また、一次貯水槽は二次貯水槽で囲まれており、二次貯水槽に溜められた浄水で一次貯水槽は常時冷やされているので、一次貯水槽内の原水の温度が上昇するのを抑制できる。
また、たとえば三方弁によって、一次貯水槽と二次貯水槽の水の流れを制御する構成を採用すれば、二次貯水槽の中の浄水も水質改善装置を循環させることができ、二次貯水槽の浄水がたとえば数日経過した場合などに、二次貯水槽の浄水を再度除菌等して、浄化する事が可能である。
【００１７】
さらに、二次貯水槽内の浄化水を循環させて浄化するための他の水質改善装置、すなわち請求項１の水質改善装置とは別の水質改善装置を追加してもよい。そうすると、二次貯水槽に溜められた浄水に時間の経過とともに雑菌等の繁殖が生じた場合に、その水を水質改善装置を用いることによって比較的短時間で再浄化することが可能である。よって、二次貯水槽の設置場所が高温であったり、二次貯水槽内に溜められた浄水が長時間使用されない場合にも、溜められた浄水を再浄化して、良好に使用することのできる水質改善システムとすることができる。
【００１８】
以上のように、この発明によれば、浄化効率が良く、二次貯水槽から常時浄水を汲み出すことのできる水質改善システムとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
以下の実施形態では、水質改善装置で水質が改善される、井戸、河川もしくは池等の水源から汲み出した水または雨水を、「原水」と称することとする。そして、水質が改善されて浄化された原水は、「浄水」と称することとする。
図１は、この発明の一実施形態に係る水質浄化システム１の構成を説明するためのブロック図である。
【００２０】
図１を参照して、水質浄化システム１には、原水を溜めるための一次貯水槽２と、浄水を溜めるための二次貯水槽３と、一次貯水槽２内の原水を循環させて浄化するための水質改善装置４とが含まれている。一次貯水槽２内の原水は、配管５を通じて汲み出され、水質改善装置４により水質が改善され、配管６を通って一次貯水槽２へ戻される。水質改善装置４には、制御部７、オゾン発生・混合器８、循環ポンプ９および圧力センサ１０が備えられている。なお、この実施形態では、圧力センサ１０は無くてもよく、後述する制御動作に利用されるわけではない。制御部７により循環ポンプ９が駆動されると、一次貯水槽２の原水が配管５を通って汲み出される。そして制御部７によりオゾン発生・混合器８が動作されることにより、汲み出された原水にオゾンが混合され、オゾンの殺菌力等によって原水が浄化される。そして浄化された原水は、配管６を通って一次貯水槽２へと戻され、一次貯水槽２内の原水が全て循環されることによって、原水は浄化されて浄水となる。
【００２１】
一次貯水槽２と二次貯水槽３との間は配管１１で接続されている。配管１１には移送ポンプ１２および圧力センサ１３が挿入されている。よって、移送ポンプ１２が駆動されると、一次貯水槽２内で浄化された浄水を、配管１１を通って二次貯水槽３へと供給することができる。二次貯水槽３には、溜められる浄水が満水位であることを検知するためのボールタップ１４が設けられている。ボールタップ１４は、「フロートバルブ」とも称され、フロートの浮力を利用して供給口を開閉し、水位を制御するものである。すなわち、二次貯水槽３に溜められた浄水の水位によりボールタップ１４が上下動し、ボールタップ１４が上位置になると、配管１１から第２貯水槽３へ注ぎ口が閉じられて、圧力センサ１３が圧力「高」を検知する。一方、二次貯水槽３内の水位が低く、ボールタップ１４が下位置になると、配管１１から第２貯水槽３への注ぎ口が開かれて、圧力センサ１３は圧力「低」を検知する。この圧力センサ１３の出力が制御部７へ与えられる。
【００２２】
一次貯水槽２には供給管１５の一端が接続されており、供給管１５の他端はたとえば井戸の原水に浸かっている。供給管１５には汲み上げポンプ１６が挿入されている。汲み上げポンプ１６が駆動されると、井戸から原水が汲み上げられ、原水は供給管１５を通って一次貯水槽２へ溜められる。なお、原水は、井戸ではなく、河川、池、雨水貯留タンクなどから供給する構成としてもよい。一次貯水槽２には、溜められた水の水位を検知するための水位センサ１７が備えられている。水位センサ１７は、この実施形態では、実線で示す所定の低水位ＷＬと、破線で示す所定の高水位（満水位）ＷＨという２つの水位を検知することができる。
【００２３】
さらに、二次貯水槽３には、たとえば家２０内へ浄水を取り出すための配管１８が接続されている。
この実施形態では、水質改善装置４に備えられた制御部７により、水質改善装置４の循環ポンプ９およびオゾン発生・混合器８が制御されるとともに、移送ポンプ１２の駆動も制御される。一方、汲み上げポンプ１６は、水位センサ１７の出力に応じて動作される。
【００２４】
図１のブロック図では、一次貯水槽２および水質改善装置４は、家２０の外側に設けられているとして説明しているが、一次貯水槽２および水質改善装置４を家２０内に設置したり、家２０の軒下等に設置されてもよい。すなわち、一次貯水槽２は、日陰、室内等の気温の比較的低い場所に置くのが好ましい。これにより、一次貯水槽２に溜められた原水の水質が悪化することを防げ、浄化効率を向上させられる。一方、二次貯水槽３は、配管１８を通って浄水が重力により汲み出せるよう、家２０の屋根上等の場所に設けられたり、比較的高い位置に配置されるのが好ましい。なお、二次貯水槽３内の水は浄水であり、日光が当たって水温が高くなっても、水質の悪化は生じにくい。
【００２５】
図２は、この発明の実施形態に係る水質浄化システム１００を示し、より具体的な外観構成を示す図である。
図２の構成において、図１の構成と同一または対応する部分には、同一の番号が付されている。
図２の（Ａ）は水質浄化システム１００の平面図であり、図２の（Ｂ）は水質浄化システム１００の正面図である。
【００２６】
図２を参照して、水質浄化システム１００には、原水を溜めるための一次貯水槽２と、浄水を溜めるための二次貯水槽３と、一次貯水槽２内の原水を循環させて浄化するための水質改善装置４とが含まれている。
一次貯水槽２はたとえば１００リットルの内容積を有するタンクであり、図示しない供給管を通じて原水が溜められる。一次貯水槽２内の原水は、配管５を通じて汲み出され、水質改善装置４により水質が改善され、配管６を通って一次貯水槽２へ戻される。
【００２７】
水質改善装置４は、制御部７、オゾン発生・混合器８、第１フィルタ２４および第２フィルタ２５ならびに内蔵された循環ポンプ９を有している。制御部７により循環ポンプ９が駆動されると、一次貯水槽２の原水が配管５を通って汲み出される。そして配管５から水質改善装置４へ与えられる水は、まず、第１フィルタ２４を通って濾過され、さらに第２フィルタ２５を通って濾過される。第１フィルタ２４はたとえば砂濾過フィルタであり、主として原水中に含まれるマンガン成分や鉄分を除去する。第２フィルタ２５はたとえば活性炭フィルタであり、主として原水中の臭い成分や雑菌成分を吸着して除去する。
【００２８】
第１フィルタ２４および第２フィルタ２５で濾過された水はオゾン発生・混合器８へ与えられる。制御部７によりオゾン発生・混合器８が動作されることにより、オゾン発生・混合器８へ与えられる水にはオゾンが混合される。より具体的には、水にオゾンを含む微細気泡が混合される。オゾンは強い殺菌力を有しているので、オゾンを含む微細気泡が水中に混合されると、オゾンにより水の除菌が行われ、また臭気成分等が酸化される。このようにして、オゾンの殺菌力等によって原水が浄化される。そして浄化された原水は配管６を通って一次貯水槽２へと戻され、一次貯水槽２内の原水が全て循環されることによって、原水は浄化されて浄水となる。
【００２９】
このように水質改善装置４には、制御部７により電気的に動作されるオゾン発生・混合器８が備えられていて、原水は電気的に生成されるオゾンにより浄化される。また、オゾンによる浄化の前に原水を濾過するための第１フィルタ２４および第２フィルタ２５が備えられている。
一次貯水槽２と二次貯水槽３との間は配管１１で接続されている。配管１１には移送ポンプ１２が挿入されている。よって、移送ポンプ１２が駆動されると、一次貯水槽２内で浄化された浄水を、配管１１を通って二次貯水槽３へと供給することができる。
【００３０】
移送ポンプ１２は、水質改善装置４が所定時間駆動され、一次貯水槽２内の原水が全て浄化されて浄水となった後に、その一次貯水槽２内の浄水を二次貯水槽３へ移送するように駆動される。移送ポンプ１２の駆動は、水質改善装置４の制御部７により制御される。これにより、水質改善装置４の動作と移送ポンプ１２の動作とを所定の対応関係とすることができる。具体的には、一次貯水槽２への原水供給中は移送ポンプ１２は駆動しない。一次貯水槽２内の原水を水質改善装置４で浄化中は移送ポンプ１２を駆動しない、というように、移送ポンプ１２の駆動を制御することができる。そしてこれにより、移送ポンプ１２によって二次貯水槽３内へ浄水になっていない水が供給されるのを防止することができる。
【００３１】
なお、この実施形態では、二次貯水槽３は、たとえば８００〜１０００リットルの内容積を有するタンクとなっている。
その他の構成については、図１を参照して説明した水質浄化システム１の構成と同等である。
図３は、この発明の他の実施形態に係る水質浄化システム４１の構成を説明するためのブロック図である。図３に示す水質浄化システム４１の構成は、図１に示す水質改善システム１と共通な部分が多く、図１に示す構成と同一または対応する部分には、同一の番号が付されている。
【００３２】
図３に示す水質浄化システム４１の特徴は、一次貯水槽２と二次貯水槽３との間を接続している配管１１に、ＵＦフィルタ装置１９が挿入されていることである。より具体的には、移送ポンプ１２により移送される浄水の通る配管１１内に、ＵＦフィルタ装置１９が挿入されている。よって、二次貯水槽３へ与えられる浄水は、ＵＦフィルタ装置１９によって濾過された水となる。
【００３３】
その他の構成は、図１の構成と同じである。
ＵＦフィルタ装置１９は、ＵＦ（Urtra Filtlation; 限外濾過）膜を有しており、膜には微小な径（２〜２００ｎｍ程度）の無数の孔が備えられている。ＵＦ膜は、たとえばポリ塩化ビニールＰＶＣ、酢酸セルロースＣＡ、ポリエーテルスルホンＰＥＳ、ポリアクリロニトリルＰＡＮなどで構成される。ＵＦ膜の膜モジュール構造は、中空糸型、シート型、スパイラル型、チューブラー型、回転閉膜型などがある。浄水をＵＦ膜によって濾過すると、微小な孔径の作用で、殺菌やウィルスといった極微細な異物が捕獲される。よって、浄水中に残留している雑菌やウィルスが除かれて、二次貯水槽３に溜められる水は飲料用に適した水となる。
【００３４】
ところで、ＵＦフィルタ装置１９は、ＵＦ膜の孔径が微小であるため、水の濾過速度が遅いという欠点がある。このため、ユーザが汲み出す水の供給水路の直前に、ＵＦフィルタ装置を設けると、水がゆっくりとしか汲み出せないとか、一定量の水を汲み出せるようにするためには、濾過面積の大きな高価なＵＦフィルタ装置を使用しなければならないという課題があった。
【００３５】
一方、図３の構成によれば、ＵＦフィルタ装置１９は、一次貯水槽２から二次貯水槽３へ移送される浄水の移送用配管１１内に設けられているため、ＵＦフィルタ装置１９における濾過速度が遅くても、二次貯水槽３には濾過後の飲料用に適した水が溜められているため、ユーザは、必要な時に二次貯水槽３から配管１８を通じて飲料水を汲み出すことができる。
【００３６】
図４に、ＵＦフィルタ装置１９の構成の一例を示す。図４に示すＵＦフィルタ装置１９は、中空糸型の膜モジュールが組み込まれたＵＦフィルタ装置の構成例である。
図５および図６は、図１ないし図３のいずれかに示す水質浄化システム１、１００または４１の制御動作を説明するためのフロー図である。
まず、図５を参照して、汲み上げポンプ１６の動作について説明する。汲み上げポンプ１６は、独立して動作される。すなわち、汲み上げポンプ１６は、一次貯水槽２内の水位センサ１７の検出出力に応答して、運転がオンオフされる。汲み上げポンプ１６の電源が投入されると、汲み上げポンプ１６は水位センサ１７の信号を判別する。水位センサ１７が、予め定める低水位ＷＬ信号を出していれば（ステップＳ１でＹＥＳ）、汲み上げポンプ１６はオン状態になり、水源の原水を供給管１５を通じて汲み上げ、一次貯水槽２へ供給する。（ステップＳ２）
水位センサ１７が低水位ＷＬ信号を出していないときには、予め定める満水位ＷＨ信号を出しているか否かの判別がされる（ステップＳ３）。水位センサ１７が満水位ＷＨ信号を出していなければ、そのまま処理はリターンするので、汲み上げポンプ１６は、ステップＳ２でオンされたまま、運転を続ける。
【００３７】
水位センサ１７が満水位を検知し、ＷＨ信号を出すと、ステップＳ３においてＹＥＳと判別され、汲み上げポンプ１６は停止される（ステップＳ４）。
このように、汲み上げポンプ１６は水位センサ１７の検出信号に基づいて独立して動作し、一次貯水槽２が満水位ＷＨになったときには運転を停止し、一次貯水槽２の水位が徐々に減少し、低水位ＷＬにまで減ったときには、原水の汲み上げを開始して、一次貯水槽２が満水位ＷＨになった時点で汲み上げ動作を停止する。
【００３８】
図６は、水質浄化装置４、１００または４１の制御部７により実行される水質改善制御のフロー図である。
水質改善制御では、まず、移送ポンプ１２の運転が停止される（ステップＳ１１）。水質改善制御は、一次貯水槽２内の水が完全に浄化されていない場合に行われる制御であるから、浄水になっていない水が二次貯水槽３へ移送されることがないよう、まず、移送ポンプ１２の運転が停止されるのである。
【００３９】
そして循環ポンプ９の運転が開始されて一次貯水槽２内の水が配管５、６を介して循環されるとともに、オゾン発生・混合器８が動作され、循環される水にオゾンが混合される（ステップＳ１２）。これにより、循環される水は、オゾンにより浄化、殺菌される。
次いで、汲み上げポンプ１６が運転中か否かの判別がされ（ステップＳ１３）、汲み上げポンプ１６が運転中は、ステップＳ１２→Ｓ１３の処理が繰り返される。
【００４０】
汲み上げポンプ１６は、前述したように、一次貯水槽２が満水位ＷＨになると運転を停止する。
制御部７では、汲み上げポンプ１６の運転停止を判別すると（ステップＳ１３でＮＯ）、一次貯水槽２内に満水された原水を浄化するのに必要な時間を設定し、タイマをスタートさせる（ステップＳ１４）。タイマにより計時される時間は、たとえば４時間である。そしてタイマが計時中は、循環ポンプ９を運転し続け、かつ、オゾン発生・混合器８を動作させて循環される水をオゾンにより浄化・殺菌する（ステップＳ１５）。この間も移送ポンプ１２は運転が停止されたままである。
【００４１】
タイマで定められた時間、一次貯水槽２の水が循環され、オゾンにより浄化されることにより、一次貯水槽２に満たされた原水は完全に浄化されて浄水になる。よって、タイマがタイムアップすることにより（ステップＳ１６でＹＥＳ）、循環ポンプ９が停止され、かつ、オゾン発生・混合器８の動作が停止される（ステップＳ１７）。
この時点で、一次貯水槽２内には浄水が満たされている。
【００４２】
その後、制御部７では、移送ポンプ１２に備えられた圧力センサ１３の圧力を検出し（ステップＳ１８）、圧力センサ１３の圧力が低ければ移送ポンプ１２を運転して、一次貯水槽２の浄水を二次貯水槽３へと移送する。一方、圧力センサ１３の圧力が高い場合、すなわち二次貯水槽３において、ボールタップ１４が上位置で、二次貯水槽３への浄水供給口を塞いでいて、配管１１内の水圧が高いときには、移送ポンプ１２の運転が停止される
（ステップＳ２０）。
【００４３】
これにより、二次貯水槽３内は、浄水が満水に近い状態に保たれる。
そしてユーザが二次貯水槽３の浄水を配管１８から汲み出し、二次貯水槽３内の浄水が減少すれば、それに応じて移送ポンプ１２が運転されて、二次貯水槽３には常に浄水が満たされる。
この移送ポンプ１２の運転／停止制御は、汲み上げポンプ１６の運転が次に開始するまで継続される（ステップＳ２１）。すなわち、一次貯水槽２で浄化された浄水が、二次貯水槽３へ随時供給され、一次貯水槽２内の水位が低水位ＷＬになるまで行われる。
【００４４】
ところで、図１ないし図３に示す実施形態において、一次貯水槽２の容量を、二次貯水槽３の容量に比べて小さくしておけば、一次貯水槽２に相対的に小容量の原水を満たし、その原水を循環させて比較的短時間で一次貯水槽２の原水を浄水にできる。よって、浄化効率が良いという利点がある。一方、第２貯水槽３の容量は、家２０で使用するのに必要十分な浄水を貯留できる容量としておけば、ユーザはいつでも浄水を取り出すことができ、利便性の良い水質改善システムとなる。
【００４５】
図７は、この発明のさらに他の実施形態に係る水質浄化システム２１の構成を示すブロック図である。図７に示す水質浄化システム２１の特徴は、一次貯水槽２が二次貯水槽３の中に配置されていることである。すなわち、一次貯水槽２は、相対的に小容量の水槽で、相対的に大容量の二次貯水槽３の中に配置されている。
一次貯水槽２には、汲み上げポンプ１６によりたとえば井戸から汲み出される原水が供給管１５を介して供給される。一次貯水槽２内の原水は、配管５を介して取り出され、水質改善装置４を経由し、配管６、三方弁２２および配管６１を通って一次貯水槽２へ戻るように循環される。水質改善装置４には制御部７、オゾン発生・混合器８、循環ポンプ９および配管６の圧力を検出するための圧力センサ１０が含まれている。
【００４６】
さらに、一次貯水槽２には満水位ＷＨおよび予め定める低水位ＷＬを検知できる水位センサ１７が設けられていること、ならびに、二次貯水槽３には、二次貯水槽３が満水位になったときに供給口を塞ぐボールタップ１４が設けられていることは、図１に示す実施形態の構成と同等である。
図７に示す実施形態の特徴は、移送ポンプ１２、圧力センサ１３および配管１１の代わりに、三方弁２２、三方弁２２につながる配管６２を設け、循環ポンプ９によって移送ポンプの役割を兼用させていることである。
【００４７】
すなわち、一次貯水槽２にたとえば満水位ＷＨまで原水が溜められており、一次貯水槽２の原水を循環させて浄化する際には、三方弁２２はｂ−ｃが開放されており、循環ポンプ９が駆動されることにより、一次貯水槽２の原水が循環されて浄化される。
一次貯水槽２の原水が浄化されて浄水になると、三方弁２２が切り換えられてｂ−ａが開放される。そして循環ポンプ９が駆動されると、一次貯水槽２で浄化された浄水は配管５を通って汲み出され、配管６、三方弁２２および配管６２を通って二次貯水槽３へと移送される。そしてボールタップ１４により二次貯水槽３の満水が検知されると、循環ポンプ９の圧力センサ１０がそれを検知して、二次貯水槽３への浄水の移送が停止される。
【００４８】
なお、図７に示す水質浄化システム２１においても、二次貯水槽３に溜められる浄水を、飲料用に適した浄水とするために、配管６２にＵＦフィルタ装置１９を挿入する構成としてもよい。
次に、図７に示す実施形態の制御動作の詳細を、フロー図に基づいて説明する。
図７の構成でも、汲み上げポンプ１６は、一次貯水槽２に備えられた水位センサ１７の検知水位に基づいて独立して動作をする。汲み上げポンプ１６の動作は、図５で説明したフロー図に示す通りである。
【００４９】
図７の構成における水質改善制御のフロー図を、図８に示す。水質改善制御では、制御部７によって、三方弁２２のｂ−ｃが開放される（ステップＳ３１）。そして循環ポンプ９が運転され、かつ、オゾン発生・混合器８が動作される（ステップＳ３２）。これにより、一次貯水槽２内の原水は、配管５、循環ポンプ９、オゾン発生・混合器８、配管６、三方弁２２および配管６１を通って循環され、オゾンによって浄化される。
【００５０】
循環中、汲み上げポンプ１６が動作中か否かの判別がされ（ステップＳ３３）、汲み上げポンプ１６がオフになると、制御部７はタイマをスタートさせる（ステップＳ３４）。このタイマは、満水になった一次貯水槽２内の原水を浄化するのに必要な時間（たとえば４時間）を計時するためのタイマである。
そしてタイマのタイムアップが判別されると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、一次貯水槽２の原水は完全に浄化されて浄水になったため、オゾン発生・混合器８の動作が停止され、三方弁２２はａ−ｂが開放されるように切り換えられる（ステップＳ３６）。
【００５１】
これにより、一次貯水槽２内の浄水を、配管５、循環ポンプ９、配管６、三方弁２２および配管６２を通って二次貯水槽３へ供給できるようになる。配管６２から二次貯水槽３への供給口には、ボールタップ１４が設けられているから、二次貯水槽３が満水位でなければ、ボールタップ１４により供給口が塞がれず、従って循環ポンプ９の圧力センサ１０の圧力が低であると判別して、循環ポンプ９が駆動される（ステップＳ３７→Ｓ３８）。一方、圧力センサ１０の圧力が高と判別されると、二次貯水槽３は満水であるから、循環ポンプ９が停止される（ステップＳ３９）。
【００５２】
そして、二次貯水槽３の浄水が配管１８を介して家２０で取り出される毎に、一次貯水槽２で浄化された浄水が二次貯水槽３へと供給され、二次貯水槽３は、常にほぼ満水の浄水が溜められた状態に維持される。
一次貯水槽２の水位が低水位ＷＬになると、汲み上げポンプ１６が動作して一次貯水槽２への原水供給が開始されるので、水質改善制御は中止される。
【００５３】
図９は、図７に示す水質浄化システム２１の変形例にかかる水質浄化システム３１の構成を示すブロック図である。図９に示す水質浄化システム３１は、図７の構成と比較すると、三方弁３２および３３が追加されており、二次貯水槽３の水も水質改善装置４を経由して循環させられるようになっている。このような構成にするメリットは、二次貯水槽３内の浄水が数日放置された場合に予想される雑菌等の発生を、二次貯水槽３の水を循環させることによって殺菌できるということである。
【００５４】
具体的な構成としては、一次貯水槽２から取り出される配管５に三方弁３２が挿入されており、その入出口ａ−ｂが配管５に接続されるとともに、入口ｃは配管５１によって二次貯水槽３に連通されている。三方弁３３は、入出口ａ−ｂが配管６に接続されており、出口ｃは配管６３によって二次貯水槽３と接続されている。
図９に示す水質浄化システム３１においても、汲み上げポンプ１６は一次貯水槽２の水位センサ１７の検知水位に基づいて独立に動作される。
【００５５】
一方、水質浄化システム３１の水質改善制御は、図１０に示すフロー図のように行われる。図１０を参照して、水質改善制御では、まず、三方弁３２のａ−ｂが開放され、三方弁３３のａ−ｂが開放され、三方弁２２のｂ−ｃが開放される（ステップＳ４１）。これにより、第１貯水槽２内の水が循環可能となる。そして循環ポンプ９が運転され、オゾン発生・混合器８が動作される（ステップＳ４２）。この状態で、汲み上げポンプ１６が動作しているか否かの判別がされ（ステップＳ４３）、汲み上げポンプ１６の動作が停止されると、制御部７によりタイマがスタートされる（ステップＳ４４）。このタイマは、第１貯水槽２内に満たされた原水を循環させて浄水にするのに必要な時間を計時するタイマであり、たとえば４時間タイマである。そしてタイマがタイムアップすると（ステップＳ４５でＹＥＳ）、一次貯水槽２内に満たされた原水は浄化されて浄水となっている。
【００５６】
次いで、二次貯水槽３に溜められた浄水が、一定期間（たとえば２〜３日）経過した水か否かの判別がされる。この判別は、たとえば前回に一次貯水槽２の水の浄化を行ってから、今回までに一定期間（２〜３日）が経過しているか否かにより判別できる。
ステップＳ４６で、二次貯水槽３の浄水が、浄化後一定期間経過していなければ、一次貯水槽２内に満たされた浄化後の浄水を二次貯水槽３へ移送させるために、三方弁３２のａ−ｂを開放し、三方弁３３のａ−ｂを開放し、三方弁２２のａ−ｂを開放して、オゾン発生・混合器８の動作は停止させる（ステップＳ４７）。
【００５７】
そして、二次貯水槽３のボールタップ１４に応じて制御される配管６２の出口圧力が圧力センサ１０で検知され（ステップＳ４８）、その圧力が低ければ循環ポンプ９が運転されて（ステップＳ４９）、一次貯水槽２で浄化された浄水が二次貯水槽３へ移送される。圧力センサ１０で検知される圧力が高くなれば、二次貯水槽３の浄水は満水であるから、循環ポンプ９が停止される（ステップＳ５０）。
【００５８】
かかる動作が二次貯水槽３の浄水が使用されることに応じて行われ、この制御は汲み上げポンプ１６が運転を開始するまで繰り返される（ステップＳ５１）。
一方、ステップＳ４６において、二次貯水槽３の浄水が浄化後一定期間（２〜３日）経過していると判別されると、二次貯水槽３内の浄水を循環させるために、三方弁３２はｂ−ｃが開放され、三方弁３３はｂ−ｃが開放される。このとき三方弁２２は、どのような切り換え状態であっても構わないが、たとえばステップＳ４７と同様に、ａ−ｂが開放した状態とする。そしてオゾン発生・混合器８を動作させ（ステップＳ５２）、循環ポンプ９を運転して（ステップＳ５３）、二次貯水槽３内の水を循環させて、一定期間放置されることにより繁殖したかもしれない菌の除菌・殺菌が行われる。
【００５９】
ステップＳ５２、５３の動作は、この実施形態では、汲み上げポンプ１６が運転されるまでとされているが、汲み上げポンプ１６の動作に関係なく、予め定める時間（たとえば２〜６時間程度）行われるようにしてもよい。
図１１は、この発明のさらに他の実施形態に係る水質浄化システム４２の構成を示すブロック図である。図１１に示す水質浄化システムの特徴は、図３に示す水質浄化システム４１において、さらに、二次貯水槽３内の水を循環して浄化するための水質改善装置４が設けられていることである。より具体的には、二次貯水槽３に溜められた水が配管６３を通じて汲み出され、水質改善装置４により水質改善が改善され、配管６４を通って二次貯水槽３へ戻されるようになっている。水質改善装置４は、図１を参照して説明した水質改善装置４と同様の装置であって、制御部、オゾン発生・混合器、循環ポンプおよび圧力センサが備えられている。なお、圧力センサはなくても構わない。
【００６０】
このように、二次貯水槽３の水を循環させ、水質改善装置４によって浄化するようにすると、次のようなメリットがある。二次貯水槽３内に溜められた浄水が、長期間使用されなかった場合に、その浄水中に雑菌等が繁殖する可能性がある。そこで、再度、水質改善装置４によって二次貯水槽３に溜められた浄水を循環して浄化することにより、二次貯水槽３に溜められた浄水を無駄なく、有効に利用できる装置とすることができる。
【００６１】
特に、二次貯水槽３が、屋外等の温度や湿度の高い場所に配置されていて、二次貯水槽３の容積が大きい場合、その中に溜められた浄水は比較的長期間二次貯水槽３内に溜まっており、汲み出されるまでに時間を要する場合がある。かかる場合に、二次貯水槽３内の水を再浄化することにより、より使用に適した水を汲み出すことのできる水質浄化システムとすることができる。なお、基本的には、二次貯水槽３内の水は浄水であるから、水質改善装置４により循環されている期間中であっても、二次貯水槽３の浄水を汲み出すことが可能である。
【００６２】
この発明は、以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、この発明における水質改善装置は、オゾン発生・混合器８を備えており、オゾンを用いて原水の浄化を達成する構成としたが、これに代えて、たとえば原水を電気分解して、電気分解により生じる次亜塩素酸等によって水質を改善するような構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の一実施形態に係る水質浄化システム１の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】この発明の実施形態に係る水質浄化システム１００を示し、より具体的な外観構成を示す図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係る水質浄化システム４１の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】ＵＦフィルタ装置１９の構成例を示す図である。
【図５】汲み上げポンプ１６の制御動作を説明するためのフロー図である。
【図６】水質改善装置４または４１の制御部７により実行される水質改善制御のフロー図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態に係る水質浄化システム２１の構成を示すブロック図である。
【図８】水質浄化システム２１の水質改善制御のフロー図である。
【図９】図７に示す水質改善システム２１の変形例にかかる水質浄化システム３１の構成を示すブロック図である。
【図１０】水質浄化システム３１の水質改善制御のフロー図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態に係る水質浄化システム４２の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、２１、３１、４１、４２、１００    水質浄化システム
２    一次貯水槽
３    二次貯水槽
４    水質改善装置
７    制御部
８    オゾン発生・混合器
９    循環ポンプ
１０    圧力センサ
１２    移送ポンプ
１３    圧力センサ
１４    ボールタップ
１６    汲み上げポンプ
１７    水位センサ
１９    ＵＦフィルタ装置
２２、３２、３３    三方弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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