(57)【要約】【課題】  浄水タンクを設置することなく、多量の浄水を得て次いで浄水又は還元水を選択的に得ることのできる逆浸透膜利用の浄水製造方法及び浄水器をする。【解決手段】  原水をDMフィルター、その他主として塩素を除去するフィルターを通す前処理工程と、圧力スイッチの信号により駆動制御されるポンプにより供給される水を、５kg /cm２程度の圧力を加えた独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せにより濾過し、多量の純水を得る濾過工程と、上記濾過工程で得られた純水がアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐され、電磁弁を介して純水又は還元水のいずれか一方を蛇口から取出すようにしたダイレクト式逆浸透膜浄水器による浄水製造方法。【選択図】  図１
2006061869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水（水道水）をDMフィルター、その他主として塩素を除去するフィルターを通すようにした前処理工程と、
圧力スイッチの信号により駆動制御されるポンプにより供給される水を５kg /cm２程度の比較的低圧力の加圧とした独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せにより濾過し、多量の純水を得るようにした濾過工程と、
上記濾過工程で得られた純水がアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐され、
電磁弁を介して純水又は還元水のいずれか一方を蛇口から取出すようにした取出工程と、
からなることを特徴とするダイレクト式逆浸透膜浄水器による浄水製造方法。
【請求項２】
独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せとして、表面積が大きい逆浸透膜で約150 GPDの濾過作用を有し、第一逆浸透膜で濾過されなかった濃縮液が第二逆浸透膜に供給されると共に抵抗弁を介して逆浸透膜濾過装置の内圧を調節するようにした請求項１記載のダイレクト式逆浸透膜浄水器による浄水製造方法。
【請求項３】
原水（水道水）をDMフィルター、その他塩素又は有機物を除去するフィルターを通して処理する前処理手段と、
圧力スイッチの信号により駆動制御されるポンプにより水を３〜５kg/cm２  程度の比較的低圧力とし表面積が大きく150 GPD程度の濾過作用を有する独自の第一逆浸透膜濾過装置及び第二逆浸透膜濾過装置とを組合せた濾過手段と、
前記濾過手段で濾過された純水が純水路から電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐される分岐路と、純水と還元水のいずれか一方を選択して蛇口から取出すようにした取出手段と、
からなることを特徴とするダイレクト式逆浸透膜浄水器。
【請求項４】
独自の第一及び第二逆浸透膜濾過装置又は多段の逆浸透膜濾過装置に次いで抵抗弁を接続し、この抵抗弁により逆浸透膜濾過装置の内圧を制御して水量調節した請求項３記載のダイレクト式逆浸透膜浄水器。
【請求項５】
原水（水道水）を通すDMフィルターと、セディメントフィルター、カーボンフィルターとを設けた前処理手段と、
圧力スイッチの信号によりポンプを制御して水を濾過する独自の第一逆浸透膜濾過装置と第二逆浸透膜濾過装置とを組合せた濾過手段と、
第二逆浸透膜濾過装置に次いで接続された洗浄バルブと抵抗弁とを介して接続された排水路と、
濾過した純水が純水路から電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通る経路と通らない経路とに分岐され、純水か還元水のいずれかを選択して逆止弁、圧力スイッチを経て、蛇口へ導くようにした選別経路とを有することを特徴とするダイレクト式逆浸透膜浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイレクト式逆浸透膜浄水器の浄水製造方法及び浄水器に関するもので、本発明でダイレクト式というのは貯水タンクを必要としないことを指し、独自の逆浸透膜浄水器を２段または多段に接続し、得られる浄水を多量にすることにより、全体をコンパクトにし、家庭用として水道管に直結した状態でダイレクトに浄水又は還元水を蛇口から取出すようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、家庭用逆浸透膜浄水器は原水（水道水）に含まれた塩素や有機物を除去するため広く利用されている。しかし、現在市販されている浄水器の多くは、逆浸透膜により得られる純水が少量であるため貯水タンクを設け、この貯水タンクに一旦溜めてから浄水を取出すようにしている。
【特許文献１】特開平８−２４３３５７号公報  手動式逆浸透膜浄水器
【特許文献２】特開平１０−３０９５７８号公報  逆浸透膜浄水装置
【特許文献３】特開平１１−３１９８２７号公報  逆浸透膜型浄水装置
【特許文献４】登録実用新案第３１０１４２２号  水道蛇口に直結型の逆浸透膜浄水装置
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の逆浸透膜浄水器では、逆浸透膜を通過して得られる純水が少なく、そのままダイレクトに蛇口から取出すことができず、一旦貯水タンクに貯蔵していた。しかし、これでは貯水タンク内で細菌に汚染される危険性があり、また貯水タンクを台所へ設置するためのスペースが必要となり、水道管への接続工事に多大の労力と費用が嵩むという難点がみられた。
【０００４】
本発明は、上記のような難点を解消するため、家庭用逆浸透膜浄水器において、先ず独自の逆浸透膜濾過装置を２段又は多段に組合せ、得られる浄水量を多くした。原水（水道水）から濾過された浄水が多量になることにより、貯水タンクを必要とせず直接蛇口から浄水を得られる手段を提供し、次いで、得られた多量の浄水を分岐する分岐路へ導き、浄水又は還元水を選択的に蛇口より得られるようにしたダイレクト式逆浸透膜浄水器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、２段又は多段の独自の逆浸透膜濾過装置を設けて逆浸透膜の内圧を制御して水量を調節することにより多量の浄水が得られ、従来市販の浄水器で必要とされた貯水タンクを不用にしてコンパクトにし、次いで得られた多量の浄水を次工程でアルカリ還元フィルターを通す径路と通さない径路とに分岐し、いずれかを選択して蛇口から直接浄水又は還元水を取出すことができるようにしたものである。
【０００６】
第１発明は原水（水道水）をDMフィルター、その他主として塩素を除去するフィルターを通すようにした前処理工程と、圧力スイッチの信号により駆動制御されるポンプにより供給される水を５kg /cm２程度の比較的低圧力の加圧とし、独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せにより濾過し、多量の純水を得るようにした濾過工程と、上記濾過工程で得られた純水がアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐され、電磁弁を介して純水又は還元水のいずれか一方を蛇口から取出すようにした取出工程と、からなるダイレクト式逆浸透膜浄水器による浄水製造方法とした。
【０００７】
第２発明では、独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せとして、表面積が大きい逆浸透膜で約150 GPDの濾過作用を有し、第一逆浸透膜で濾過されなかった濃縮液が第二逆浸透膜に供給されると共に抵抗弁を介して逆浸透膜濾過装置の内圧を調節するようにしたダイレクト式逆浸透膜浄水器による浄水製造方法とした。
【０００８】
第３発明では、原水（水道水）をDMフィルター、その他塩素又は有機物を除去するフィルターを通して処理する前処理手段と、独自の圧力スイッチの信号により駆動制御されるポンプにより水を３〜５kg/cm２  程度の比較的低圧力とし表面積が大きく150 GPD程度の濾過作用を有する独自の第一逆浸透膜濾過装置及び第二逆浸透膜濾過装置とを組合せた濾過手段と、前記濾過手段で濾過された純水が純水路から電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐される分岐路と、純水と還元水のいずれか一方を選択して蛇口から取出すようにした取出手段と、からなるダイレクト式逆浸透膜浄水器とした。
【０００９】
第４発明では、独自の第一及び第二逆浸透膜濾過装置又は多段の逆浸透膜濾過装置に次いで抵抗弁を接続し、この抵抗弁により逆浸透膜濾過装置の内圧を制御して水量調節したダイレクト式逆浸透膜浄水器とした。
【００１０】
第５発明では、原水（水道水）を通すDMフィルターと、セディメントフィルター、カーボンフィルターとを設けた前処理手段と、圧力スイッチの信号によりポンプを制御して水を濾過する独自の第一逆浸透膜濾過装置と第二逆浸透膜濾過装置とを組合せた濾過手段と、第二逆浸透膜濾過装置に次いで接続された洗浄バルブと抵抗弁とを介して接続された排水路と、濾過した純水が純水路から電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通る経路と通らない経路とに分岐され、純水か還元水のいずれかを選択して逆止弁、圧力スイッチを経て、蛇口へ導くようにした選別経路とを有するダイレクト式逆浸透膜浄水器とした。
（作用）
【００１１】
第１発明では、前処理工程として塩素その他の有機物を除去して、逆浸透膜による濾過効果を向上している。本発明の濾過装置として、圧力スイッチで駆動されるポンプが2000ml/分の吐出能力を有すると共に独自の第一逆浸透膜及び第二逆浸透膜の組合せを用いることにより、多量な純水が得られるようになった。
【００１２】
従来用いられていた逆浸透膜は、0.0001  ミクロンのものを使用して、およそ60 〜100GPD( gram per day) であり、得られる浄水は少量であって、せいぜい160〜270 ml/min の浄水しか得られなかった。従って、逆浸透膜を通した浄水を直接蛇口から取出しても実用性がなく、現在市販の逆浸透膜浄水器では、貯水タンクを設置し一旦浄水を溜めてから取出すようにしている。
【００１３】
これに対して、本願発明では独自の逆浸透膜を開発し実用化したものであり、家庭用として150 GPD程度の逆浸透膜を２段に接続することにより、1.35 l/min の浄水が得られる。浄水の量が多くなったので、次工程のアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐するよう流すことができ、電磁弁を介していずれか一方を選択して蛇口から直接純水を取出すことができるようになった。
【００１４】
２段の逆浸透膜は同一の約150 GPDの濾過作用を有するものを用いることができ、３〜５kg/cm２  の圧力をかけるようにしている。なお、圧力は第二逆浸透膜の方を高くすることもある。
【００１５】
第２発明では、独自の逆浸透膜として、表面積が大きく150 GPD程度の濾過作用を有する逆浸透膜を２段に組合せるに、第一逆浸透膜で濾過されなかった濃縮液が第二逆浸透膜に供給されるようにし、抵抗弁を介して逆浸透膜濾過装置の内圧を調節してバランスをとるようにして、濾過作用を安定して得られるようにした。  
【００１６】
第３発明は前記第一発明の方法を実現する装置であり、原水（水道水）をDMフィルター、その他塩素又は有機物を除去するフィルターを通して処理する前処理手段を設けて逆浸透膜による濾過作用を向上させることができる。
圧力スイッチの信号により駆動制御されるポンプにより水の吐出能力を上げ、３〜５kg/cm２  程度の比較的低圧力の加圧とし、孔の大きさは  0.0001ミクロン程度であるが、表面積が大きく150 GPD程度の濾過作用を有する独自の第一逆浸透膜濾過装置及び第二逆浸透膜濾過装置とを組合せた濾過手段を用いるようにしたことにより、多量の純水が得られた。
【００１７】
前記濾過手段で濾過された純水が純水路から電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通す経路と通さない経路に分岐される分岐路を設け、いずれかの電磁弁をON 又はOFF に切り替えることにより、純水と還元水のいずれか一方を選択して蛇口から取出すようにした。従って、従来例のように、貯水タンクを必要とせず、水道管に直結した逆浸透膜を通過した純水を蛇口から直接取出すことができるようになった。
【００１８】
第４発明は、独自の第一及び第二逆浸透膜濾過装置の２段に限らず、第３、第４と多段の逆浸透膜濾過装置を設けることができる。しかし、家庭逆浸透膜浄水器としては、２段程度が適当であり、本発明のような独自な逆浸透膜を利用する場合、２段逆浸透膜浄水器として十分な濾過作用及び浄水の取得が可能である。
【００１９】
さらに、この発明では、逆浸透膜濾過装置に次いで抵抗弁を接続し、この抵抗弁により逆浸透膜濾過装置の内圧を制御して水量調節をした。抵抗弁は固定式でよいが、これに限定するものではない。逆浸透膜濾過装置の内圧を調節して逆浸透膜の濾過作用がバランスよく実行できるように設定される。
【００２０】
第５発明は、図示した例をより具体的に示したもので、原水からDMフィルターにより、ポンプに赤錆などの発生を防止し、セディメントフィルター、カーボンフィルター等により主として塩素その他の有機物の除去を行うようにした。これにより逆浸透膜濾過装置の効率を向上させている。
【００２１】
逆浸透膜濾過装置は圧力スイッチで制御されるポンプにより吐出能力を高め、約3 〜5 kg/cm２ 程度の加圧を行い、表面積を大きくし150 GPD程度とした独自の逆浸透膜による濾過作用を行い、第一逆浸透膜濾過装置と第二逆浸透膜濾過装置とを組合せ、1.35 l/min  に達する純水が得られるよう効率アップされた。
【００２２】
次いで第二逆浸透膜濾過装置には洗浄バルブと抵抗弁とを介して排水路を接続し、逆浸透膜濾過装置の内圧を制御し流量調整をすることにより、濾過作用を向上させた。
洗浄バルブを駆動することにより、濾過装置内の逆浸透膜に付着する濃縮液を洗浄することができる。
【００２３】
さらに、濾過した純水が純水路から電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通る経路と通らない経路とに分岐され、逆止弁を介して純水か還元水のいずれかを選択して直接蛇口から取り出すことができるようになった。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、家庭用逆浸透膜浄水器において、先ず独自の逆浸透膜濾過装置を2段又は多段に組合せて得られる浄水量を多くし、従来用いられていた貯水タンクを必要とせず直接蛇口から浄水を得られる手段を提供することができた。また浄水量が多いので、引続き電磁弁を介してアルカリ還元フィルターを通る経路と通らない経路とに分岐され、純水か還元水のいずれかを選択して蛇口から取り出すことができるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
従来の逆浸透膜浄水器において、約0.0001 ミクロンの逆浸透膜により得られる浄水は60 〜 100 GPD であり、このまま直接蛇口から取出すにはあまりにも少量であった。従って、市販の多くは家庭用浄水器として水道管から直接蛇口へ取出すことができず、一旦貯水タンクに溜めてこのタンクから蛇口へ連結する構造をとっていた。
【００２６】
本発明では、約0.0001 ミクロンの逆浸透膜を使用しているが、２０００ml/分の吐出能力を有するポンプを用い、従来の逆浸透膜と比較して表面積が大きく150 GPD の濾過作用を有する逆浸透膜を用いた。そして、この逆浸透膜を２段に接続し、第一逆浸透膜で濾過されなかった濃縮液を再度第二逆浸透膜で濾過して1.35 l/min の濾過作用を得られるようにした。
【００２７】
なお、逆浸透膜濾過装置は図面上２段のものを示した。家庭用としてはこれで十分であるが、より多くの純水を得るため、多段に接続する場合を除去するものではない。
２段又は多段に接続した逆浸透膜濾過装置に次いで、抵抗弁（フロー・リストリクター）を設けることにより、流量調節が可能となり、逆浸透膜の内圧を調節してバランスのとれた濾過作用が可能となった。抵抗弁は固定式でよいが、逆浸透膜との関連において、可変とすることもできる。
【実施例１】
【００２８】
図面に示した実施例につき説明する。
【００２９】
図１において、１はDMフィルターで、ポンプ３に対して赤錆等が混入しないようにしている。２は圧力スイッチで、この信号によりポンプ３の稼働を制御している。逆浸透膜への加圧ポンプは、100V, 0.9A （50,60Hz）仕様であり、90 PSI (パウンド  スクエア  インチ)、2000 ml/分の吐出能力を有している（BP-4000  丁）。
【００３０】
４はセディメントフィルター、５はカーボンフィルターで、主として塩素を除去するようにしている。１から５までは、逆浸透膜を効率よく稼働させるための前処理工程であり、図示した例に限定するものではない。
【００３１】
６は逆浸透膜濾過装置であり、孔の大きさ約0.0001  ミクロンで、3〜5  kg/cm２の圧力を前記圧力スイッチ２により与えられるようにしている。0.07MPa でONとなり、0.03MPa でOFFとなるよう設定されている。プラスマイナス  0.03 MPa  の許容範囲があるので、0.04  〜  0.1MPa でポンプを駆動するようになっている。
【００３２】
逆浸透膜は独自に開発したものであり、商標名「ポラーリア」として、本発明の浄水器に組み入れている。逆浸透膜については  韓国  SEHAN  CMS  Membrane LP  （ポリアミド樹脂製）を採用している。
【００３３】
商標名  ポラーリアによる逆浸透膜の水質検査成績は、下記の通りである（日本水処理工業株式会社による検査  −主なものを示した）。
【００３４】
【表１】
2006061869.tif 000003
【００３５】
各データが示すように、基準値に対して本発明の逆浸透膜によると約1/10の値が出ている。特に硝酸性窒素では濾過効果が著しいと判断できる。さらにポラーリアとして得られる還元水では、上記逆浸透膜の水質に対して  Cl, Mg 等の硬度において、2.3 mg/l となり、Ph 値では8.4 が得られた。
【００３６】
従来の逆浸透膜浄水器の一部では、精製される浄水量に対して、濃縮されて廃棄される量が約１．５倍生じるので、原水としての水道水の量は得られる浄水の約２．５倍必要であるとされている。このような濾過作用では、本発明のようなダイレクト式浄水器を提供することができず、必ず浄水タンクを途中に設置する必要があった。本発明では上記の通り、ポンプの吐出能力を高くし、独自に開発した逆浸透膜として表面積が大きく、150GPD の濾過能力を備えることにより、1.35 l/min の濾過作用を実現した。
【００３７】
７は洗浄バルブであり、逆浸透膜の表面に付着した濃縮液を洗い流すようにした。
【００３８】
８は抵抗弁で、多段とした逆浸透膜濾過装置に次いで設けられ、逆浸透膜濾過装置の内圧を調整し、バランスよく浄水を得ることに成功した。
【００３９】
９は分岐路に取り付けた電磁弁で、一方はアルカリ還元フィルター１０を介して還元水が得られるようにした。他方は電磁弁を経てそのまま取り出せるようになっている。
１１は逆止弁である。
【００４０】
逆浸透膜濾過装置を通り、得られた浄水は電磁弁９を介してアルカリ還元フィルター１０を通る経路と通らない経路とに分岐され、純水か還元水のいずれかを選択して逆止弁１１、圧力スイッチ１２を経て、蛇口へ導かれダイレクト式浄水器を完成したものである。
【００４１】
アルカリ還元フィルターを通った還元水は、図示した本発明浄水器により、約−100mv〜−270 mv (11ppm  〜  25ppm)  のデータが得られ、還元作用が十分に実現されていることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
家庭で直接水道管に接続できる等、設備が簡単で大量の浄水が得られるので、家庭用浄水器として活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明浄水器の１実施例を示すフロー図。
【符号の説明】
【００４４】
１：  DMフィルター
２：  圧力スイッチ
３：  ポンプ  
４：  セディメントフィルター  
５：  カーボンフィルター
６：  逆浸透膜濾過装置
７：  洗浄バルブ
８：  抵抗弁
９：  電磁弁
１０：  アルカリ還元フィルター
１１：  逆止弁
【図１】
2006061869.tif 000004