(57)【要約】【課題】水に混入している耐塩素性病原微生物等を安価かつ容易に除去することができる水濾過装置を提供すること。【解決手段】筒状に形成されたＭＦ膜部２と、ＭＦ膜部２の筒穴に原水を流入させる流入部３と、ＭＦ膜部２の筒穴から周壁を通って濾過された濾過水を流出させる濾過水流出部４とを備える。これにより、ＭＦ膜部２を設けていることから、製造コストを下げることができる。そのため、耐塩素性病原微生物を安価かつ容易に除去することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されたＭＦ膜部と、
前記ＭＦ膜部の筒穴に原水を流入させる流入部と、
前記ＭＦ膜部の筒穴から周壁を通って濾過された濾過水を流出させる濾過水流出部と
を備える水濾過装置。
【請求項２】
前記ＭＦ膜部の横断面が、多角形になっている請求項１に記載の水濾過装置。
【請求項３】
前記ＭＦ膜部の内部の汚れを検出し、報知装置に出力する検出出力部を備える請求項１又は請求項２に記載の水濾過装置。
【請求項４】
前記検出出力部は、前記原水が所定の流入量に到達する時間と、前記濾過水が所定の流出量に到達する時間との時間差に基づいて前記汚れを検出する請求項３に記載の水濾過装置。
【請求項５】
前記ＭＦ膜部の筒穴の流出側に連通された汚水流出部と、
前記汚水流出部に設けられて前記筒穴を通過する水を遮断又は通過させる開閉部と
を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の水濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を濾過して微生物等を除去する水濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水に混入している微生物等を殺菌するために、塩素等を利用する方法が知られているが、この方法では、クリプトスポリジウムなどの耐塩素性病原微生物を殺菌することができない。
そこで、ＵＦ膜を利用した水濾過装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＵＦ膜を利用して水を濾過することによって、耐塩素性病原微生物を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６８２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなＵＦ膜を利用した水濾過装置では、製造コストが高くなってしまうため、限られた予算の中では、多くの場所に設置することができないという問題がある。
【０００５】
以上に鑑みて、本発明は、水に混入している耐塩素性病原微生物等を安価かつ容易に除去することができる水濾過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に記載する水濾過装置は、筒状に形成されたＭＦ膜部と、前記ＭＦ膜部の筒穴に原水を流入させる流入部と、前記ＭＦ膜部の筒穴から周壁を通って濾過された濾過水を流出させる濾過水流出部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本願の一観点によれば、水に混入している耐塩素性病原微生物等を安価かつ容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る水濾過装置を示す全体構成図である。
【図２】図１のＭＦ膜部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態における水濾過装置１について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態としての水濾過装置１を示すものである。
まずは、水濾過装置１を含む全体の水処理システムについて説明する。
上流側には、原水を流入させる流入路２０が設けられている。流入路２０の下流端は、原水タンク２１に連結されている。原水タンク２１は、流入路２０から送られてくる原水を貯留するようになっている。この原水タンク２１は、流入路２０ａを介してポンプＰ１に連結されている。ポンプＰ１は、流入路２０ｂを介してバルブＢ１に連結されている。そして、バルブＢ１は、流入路２０ｃを介して水濾過装置１に連結される。
【００１０】
さらに、水濾過装置１には、濾過水を排出する流出路２２が連結される。この流出路２２の下流端は、貯留タンク２３に連結されている。貯留タンク２３は、流出路２２から送られてくる濾過水を貯留するようになっている。この貯留タンク２３には、濾過水を流出させる流出路２２ａが設けられている。
また、水濾過装置１には、後述するＭＦ膜部２の洗浄後の汚水を流出させる流出路２４が連結される。
このような構成のもと、流入路２０から送られてくる原水は、原水タンク２１に貯留され、この原水は、ポンプＰ１及びバルブＢ１を経て水濾過装置１に供給されるようになっている。そして、水濾過装置１から流出した濾過水は、流出路２２を介して、貯留タンク２３に貯留され、流出路２２ａを介して流出するようになっている。さらに、ＭＦ膜部２の筒穴から流出する汚水は、流出路２４を介して流出するようになっている。
【００１１】
次いで、水濾過装置１について説明する。
水濾過装置１は、ＭＦ膜部２と、流入部３と、濾過水流出部４と、汚水流出部５と、バルブ（開閉部）Ｂ２と、出力部（検出出力部）９とを備えている。
ＭＦ膜部２は、図２に示すように、筒状に形成されたＭＦ膜からなる本体部２ａを備えている。この本体部２ａの横断面形状は、多角形となっており、具体的には星形になっている。本体部２ａの筒穴２ｅの流入側２ｃには、流入部３が連結されている。また、筒穴２ｅの流出側２ｄには、汚水流出部５が連結されている。そして、本体部２ａの筒穴２ｅに原水が送られると、周壁２ｂを通って濾過水が流出するようになっている。
また、本体部２ａには、把持するための取手部（不図示）が設けられており、管理者が容易に持ち運べるようになっている。そして、本体部２ａの設置場所には、本体部２ａの設置を案内するための案内部（不図示）と、本体部２ａの設置を固定又は解除する固定解除部（不図示）が設けられている。これにより、管理者が、案内部に本体部２ａをセットすると、本体部２ａが案内部に案内されて設置場所に設置される。そして、固定解除部を固定することによって、本体部２ａが設置場所に固定される。一方、固定解除部を解除すると、本体部２ａの固定が解除され、取手部を把持して本体部２ａを移動させることにより、案内部に案内されて本体部２ａが取り外される。そのため、本体部２ａの交換を迅速かつ容易に行うことができる。
【００１２】
流入部３は、原水を流通させる流通路からなっており、その上流端が流入路２０ｃに連結されるようになっている。また、流入部３の下流端は、筒穴２ｅの流入側２ｃに連結されている。
濾過水流出部４は、濾過水を流通させる流通路からなっており、その上流端が周壁２ｂの近傍に連結されている。また、濾過水流出部４の下流端は、流出路２２に連結されるようになっている。
汚水流出部５は、汚水を流通させる流通路からなっており、その上流端が筒穴２ｅの流出側２ｄに連結されている。また、汚水流出部５の下流端は、流出路２４に連結されるようになっている。
バルブＢ２は、汚水流出部５に設けられており、筒穴２ｅを通過してくる汚水を遮断又は通過させる開閉部として機能する。
【００１３】
出力部９は、流入量検出部６と、流出量検出部７と、出力制御部８とを備えている。
流入量検出部６は、本体部２ａの流入側２ｃの近傍に設けられている。この流入量検出部６は、流入部３から筒穴２ｅに流入する原水の流入量と時間を検出し、検出結果を出力制御部８に出力する。
流出量検出部７は、本体部２ａの周壁２ｂの近傍に設けられている。この流出量検出部７は、周壁２ｂによって濾過される濾過水の流出量と時間を検出し、検出結果を出力制御部８に出力する。
出力制御部８は、流入量検出部６及び流出量検出部７が出力した流入量及び時間の検出結果を管理端末３０に出力する。
【００１４】
管理端末３０は、管理者に汚れレベルを報知させるためのサーバや端末であり、ネットワークを介して出力部９に接続されている。
管理端末３０は、制御部（検出出力部）３１と、操作部３２と、報知部（報知装置）３３と、記憶部３４と、通信部３５とを備えている。
操作部３２は、例えばキーボード、マウス、タッチパッドまたはボタンなどからなり、管理者からの各種指示を受け付け、各種の指示信号を制御部３１に出力する。例えば、管理者が操作部３２を介して、バルブＢ２の開閉指示を入力すると、操作部３２が開動作指示信号又は閉動作指示信号を制御部３１に出力する。
報知部３３は、例えばモニタなどからなり、制御部３１が検出した検出結果に応じて、ＭＦ膜部２の内部の汚れ等の状況を表示する。
【００１５】
記憶部３４は、例えば、ハードディスクやメモリなどからなり、各種プログラムや作業データなどを記憶する。また、記憶部３４は、汚れ対応テーブルを記憶している。汚れ対応テーブルは、流入量及び流出量の時間差と汚れレベルとが対応付けられたものである。流入量及び流出量の時間差とは、筒穴２ｅに流入する原水が所定の流入量に到達するまでの時間と、周壁２ｂから流出する濾過水が所定の流出量に到達するまでの時間との差をいう。この汚れ対応テーブルにおいては、流入量と流出量との時間差が少なければ汚れレベルが低く、時間差が多くなるほど汚れレベルが高くなるように設定されている。
通信部３５は、例えば、各種通信デバイスなどからなり、出力部９が出力した検出結果を入力し、また、制御部３１が出力した開動作指示信号及び閉動作指示信号を出力する。
【００１６】
制御部３１は、例えばＣＰＵ等からなり、装置全体の制御を行う。また、制御部３１は、流入量検出部６が出力した流入量及び時間の検出結果と、流出量検出部７が出力した流入量及び時間の検出結果とに基づいて、筒穴２ｅ内の内壁の汚れを検出する。すなわち、制御部３１は、筒穴２ｅに流入する原水が所定の流入量に到達するまでの時間を算出し、周壁２ｂから流出する濾過水が所定の流出量に到達するまでの時間を算出し、その時間差を算出する。そして、制御部３１は、算出した時間差から、記憶部３４が記憶した汚れ対応テーブルに基づいて、汚れレベルを検出し、報知部３３に出力する。すなわち、この制御部３１と出力部９とが、ＭＦ膜部２の内部の汚れを検出する検出出力部として機能する。
【００１７】
次に、水濾過装置１の動作等について説明する。
なお、バルブＢ２は閉じられているものとする。
流入路２０を通って、原水が流入し、原水タンク２１に貯留される。そして、原水タンク２１に貯留された原水が、ポンプＰ１及びバルブＢ１を経て、流入路２０ｃを介して、水濾過装置１に送られる。
流入路２０ｃから送られた原水は、流入部３から流入し、ＭＦ膜部２に送られる。この原水は、流入側２ｃから筒穴２ｅに流入する。このとき、バルブＢ２が閉じられていることから、筒穴２ｅ内に流入した原水は、汚水流出部５に流出することなく、周壁２ｂを通って流出していく。この周壁２ｂを原水が通過することにより、原水が濾過されて、原水に混入しているクリプトスポリジウムなどの耐塩素性病原微生物や汚れ等が除去される。
【００１８】
原水が周壁２ｂによって濾過されることにより、濾過水となってその濾過水が濾過水流出部４を通って流出していく。そして、この濾過水は、濾過水流出部４から流出路２２を通って貯留タンク２３に送られ、流出路２２ａを通って流出していく。
【００１９】
なお、周壁２ｂが原水を濾過することにより、筒穴２ｅの内壁に汚れ等が堆積していく。これら堆積した汚れ等は、以下のように洗浄される。
流入量検出部６が、筒穴２ｅに流入する原水の流入量と時間を検出し、それら検出結果を出力制御部８に出力する。また、流出量検出部７が、周壁２ｂから流出する濾過水の流出量と時間を検出し、それら検出結果を出力制御部８に出力する。
出力制御部８は、これらの検出結果を管理端末３０に出力する。
【００２０】
そして、通信部３５は、出力制御部８が出力した検出結果を入力すると、制御部３１に出力する。制御部３１は、それら検出結果を入力すると、所定の流入量に到達する時間と、所定の流出量に到達するまでの時間とを算出し、これらの時間差を算出する。そして、制御部３１は、記憶部３４が記憶する汚れ対応テーブルを読み出して、算出した時間差に対応する汚れレベルを抽出し、これにより筒穴２ｅの汚れレベルを検出する。なお、このときの汚れレベルは、時間差が少ないと低くなり、時間差が多いと高くなる。
【００２１】
制御部３１は、汚れレベルが所定の閾値を越えているか否かを判定する。そして、制御部３１は、汚れレベルが所定の閾値以下であると判定すると、汚れレベルを報知部３３に表示させる。一方、制御部３１は、汚れレベルが所定の閾値を越えていると判定すると、汚れレベルを報知部３３に表示させるとともに、音声や文字などにより警告を報知させる。これにより、管理者は、ＭＦ膜部２の汚れの状況を遠隔地において把握することができる。
さらに、管理者は、報知部３３による警告によって洗浄タイミングであると認識すると、バルブＢ２を開けるための開操作を行う。すなわち、管理者が操作部３２を介して開動作指示を入力すると、操作部３２は、開動作指示信号を出力する。制御部３１は、その開動作指示信号を通信部３５を介して出力し、バルブＢ２を開動作させる。
【００２２】
管理者が開操作を行うと、バルブＢ２の開動作によりバルブＢ２が開いた状態になる。すると、筒穴２ｅの流入側２ｃに流入した原水は、周壁２ｂを通らずに、そのまま筒穴２ｅの流出側２ｄに向かって流通していく。このとき、周壁２ｂの内壁に堆積した汚れ等が、水の流れによって取り除かれていく。そして、汚れ等を含んだ汚水が筒穴２ｅの流出側２ｄから汚水流出部５に流出していく。この汚水は、バルブＢ２を経て、流出路２４に送られ、この流出路２４から流出していく。
なお、管理者は、所定の時間、バルブＢ２を開状態にすると、閉操作を行う。すなわち、管理者が操作部３２を介して閉動作指示を入力すると、操作部３２は、閉動作指示信号を出力する。制御部３１は、その閉動作指示信号を通信部３５を介して出力し、バルブＢ２を閉動作させる。
【００２３】
以上より、本実施形態における水濾過装置１によれば、ＭＦ膜部２を設けていることから、製造コストを下げることができる。そのため、水に混入している耐塩素性病原微生物等を安価かつ容易に除去することができる。これにより、限られた予算の中で、多くの場所に設置することができる。
また、本体部２ａの外方から原水を流入させて周壁２ｂを通して筒穴２ｅから濾過水を流出させようとすると、本体部２ａが圧力により潰れてしまうという問題がある。本実施形態における水濾過装置１によれば、原水を筒穴２ｅに流入させて周壁２ｂを通して濾過水として外方に流出させることから、本体部２ａの潰れや変形を防止することができ、耐久性を向上させることができる。さらに、本体部２ａの潰れや変形を防止することにより、流過面積を確保することができ、原水の濾過性能を維持することができる。
【００２４】
また、本体部２ａの横断面形状が星形になっていることから、さらに潰れや変形を防止することができ、耐久性を向上させることができる。
また、出力部９及び制御部３１が、ＭＦ膜部２の内部の汚れを検出し、報知部３３に出力することから、汚れ等の状況を管理者に報知することができる。
また、出力部９及び制御部３１が、流入量と流出量との時間差に基づいて、ＭＦ膜部２の内部の汚れを検出することから、簡易な構成により高精度に検出結果を得ることができる。
また、出力部９と制御部３１とがネットワークを介して接続されることから、水濾過装置１から離れた場所において、ＭＦ膜部２の内部の汚れを検出することができる。
また、汚水流出部５にバルブＢ２が設けられていることから、筒穴２ｅの内壁の汚れ等を容易に洗浄することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、各種の変形及び変更が可能である。
例えば、本体部２ａの横断面形状が星形としているが、これに限ることはなく、その形状は適宜変更可能である。例えば、３角形、四角形、５角形、６角形又はそれ以上の多角形であってもよいし、円、半円、楕円などであってもよい。
また、ＭＦ膜部２の内部の汚れを検出するための出力部９及び制御部３１が設けられるとしているが、これに限ることはなく、出力部９及び制御部３１が設けられていなくてもよい。
また、出力部９及び制御部３１がネットワークを介して接続されているとしているが、これに限ることはなく、その接続構成は適宜変更可能である。例えば、出力部９及び制御部３１が、水濾過装置１に設置されていてもよい。また、報知部３３も、水濾過装置１に設置されていてもよい。
また、流入量検出部６及び流出量検出部７が設けられるとしているが、これに限ることはなく、汚れの検出手段は適宜変更可能である。
例えば、ＭＦ膜部２の流入部と流出部のそれぞれに水圧センサが設けられていてもよい。すなわち、各水圧センサが、一次圧（流入部）と二次圧（濾過水流出部）の水圧を検出し、この検出結果を出力制御部８に出力する。出力制御部８は、検出結果を管理端末３０に出力する。そして、制御部３１が、通信部３５を介して検出結果を入力すると、一次圧と二次圧との差圧を算出する。そして、制御部３１は、記憶部３４が記憶する汚れ対応テーブルを読み出して、差圧に対応する汚れレベルを抽出し、これにより筒穴２ｅの汚れレベルを検出する。なお、このときの汚れレベルは、差圧が少ないと低くなり、差圧が多いと高くなる。さらに、制御部３１は、汚れレベルが所定の閾値を越えているか否かを判定する。そして、制御部３１は、汚れレベルが所定の閾値以下であると判定すると、汚れレベルを報知部３３に表示させる。一方、制御部３１は、汚れレベルが所定の閾値を越えていると判定すると、汚れレベルを報知部３３に表示させるとともに、音声や文字などにより警告を報知させる。
【００２６】
また、汚水流出部５及びバルブＢ２が設けられるとしているが、これに限ることはなく、これら汚水流出部５及びバルブＢ２が設けられていなくてもよい。
また、管理者に汚れを報知する手段としては、音、振動、文字、図形、画像又は色など、適宜変更可能である。
また、バルブＢ２の開閉操作として、管理端末３０から遠隔操作するものとしているが、これに限ることはなく、管理者がバルブＢ２の場所に行って直接開閉動作させてもよい。
【００２７】
既述の実施形態に関し、さらに以下の付記を記載する。
（付記１）
筒状に形成されたＭＦ膜部と、
前記ＭＦ膜部の筒穴に原水を流入させる流入部と、
前記ＭＦ膜部の筒穴から周壁を通って濾過された濾過水を流出させる濾過水流出部と
を備える水濾過装置。
【００２８】
（付記２）
前記ＭＦ膜部の横断面が、多角形になっている付記１に記載の水濾過装置。
【００２９】
（付記３）
前記ＭＦ膜部の内部の汚れを検出し、報知装置に出力する検出出力部を備える付記１又は付記２に記載の水濾過装置。
【００３０】
（付記４）
前記検出出力部は、前記原水が所定の流入量に到達する時間と、前記濾過水が所定の流出量に到達する時間との時間差に基づいて前記汚れを検出する付記３に記載の水濾過装置。
【００３１】
（付記５）
前記ＭＦ膜部の筒穴の流出側に連通された汚水流出部と、
前記汚水流出部に設けられて前記筒穴を通過する水を遮断又は通過させる開閉部と
を備える付記１から付記４のいずれか一項に記載の水濾過装置。
【符号の説明】
【００３２】
１  水濾過装置
２  ＭＦ膜部
２ｂ  周壁
２ｅ  筒穴
３  流入部
４  濾過水流出部
５  汚水流出部
９  出力部（検出出力部）
３１  制御部（検出出力部）
Ｂ２  バルブ（開閉部）
【図１】
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【図２】
2019072683.tif 000004