(57)【要約】      （修正有）【課題】特に逆浸透膜を濾過材として用いる浄水装置のように浄水処理後の浄水の流量および圧力が低い浄水装置であっても、塩素濃度のばらつきを生じることなく塩素系殺菌剤の定量添加を可能とする塩素注入装置の提供。【解決手段】塩素系殺菌剤タンクと、前記塩素系殺菌剤タンクから塩素系殺菌剤を吸入するとともに下流側へ吐出する薬注ポンプと、前記薬注ポンプを駆動させる電源と、制御部と、先端の吐出口７１から前記塩素系殺菌剤を吐出する吐出管７とからなり、浄水通路２５０内に吐出管７を合流させ、吐出管７が浄水通路２５０の軸方向に沿った平行部７２を形成するとともに吐出口７１を浄水出口２５１側に向けて配置した塩素注入装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過材を備えた浄水器に原水を圧送することにより浄水処理した浄水が浄水通路を通って浄水出口から排出される浄水装置に用いられる塩素注入装置であって、
塩素系殺菌剤を貯蔵する塩素系殺菌剤タンクと、前記塩素系殺菌剤タンクに接続された上流側から前記塩素系殺菌剤を吸入するとともに下流側へ吐出する薬注ポンプと、前記薬注ポンプを駆動させる電源と、前記薬注ポンプおよび前記電源の間に接続されて前記薬注ポンプの制御を行う制御部と、前記薬注ポンプの下流側に基端が接続され先端の吐出口から前記塩素系殺菌剤を吐出する吐出管とからなり、
前記浄水通路内に前記吐出管を合流させ、前記吐出管が前記浄水通路の軸方向に沿った平行部を形成するとともに前記吐出口を前記浄水出口側に向けて配置したことを特徴とする浄水装置用の塩素注入装置。
【請求項２】
前記薬注ポンプがチューブポンプであることを特徴とする請求項１記載の浄水装置用の塩素注入装置。
【請求項３】
前記濾過材が逆浸透膜であることを特徴とする請求項１または２記載の浄水装置用の塩素注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水装置用の塩素注入装置、特に逆浸透膜を用いた浄水装置用の塩素注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポンプにより原水を吸い上げるとともに濾過材を備えた浄水器に圧送することにより浄水処理し、浄水を得る浄水装置が広く知られており、特に濾過材として逆浸透膜を使用した浄水装置が近年広く普及している。
【０００３】
このような逆浸透膜を用いた浄水装置によれば、淡水のみでなく海水を原水として浄水を得られるため、非常時のみならず平常時においても浄水の需要に対応可能となり、上水道が使用できないような地域において特に利便性が高い。
【０００４】
逆浸透膜により浄水処理した浄水は純水であるため、すぐに使用する場合は問題無いが、例えばペットボトルなどの保存容器に入れてから使用する場合、時間が経過するとともに雑菌などが繁殖する可能性がある。
【０００５】
これを解消するため、浄水に例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液や次亜塩素酸カルシウム水溶液などの塩素系殺菌剤を定量添加することで、塩素の殺菌作用を利用して、雑菌などが繁殖することを防止することができる。
【０００６】
塩素系殺菌剤を定量添加する方法としては、浄水処理された浄水を一旦貯水容器に貯留した後に、計量した塩素系殺菌剤を所定の濃度になるように加えて攪拌する方法が最も単純であるが、手間がかかる上に貯水容器や攪拌手段は清潔なものを使用する必要があり、容易ではなかった。
【０００７】
他に、例えば特開２０１０−２２７９３４号公報（特許文献１）に記載された希釈装置と同様に、浄水が流れる主流路と塩素系殺菌剤が流れる副流路を交差して連通させ、主流路を流れる浄水によって生じる負圧によって副流路から塩素系殺菌剤を吸引し、塩素系殺菌剤の定量添加を行う方法がある。
【０００８】
しかしながら、この方法は適度の負圧を生じさせるだけの浄水の流量が必要であり、浄水装置によっては、浄水処理後の浄水の流量が不足してしまうことや、あるいは流量が一定とならないことによって、塩素系殺菌剤を添加した浄水に含まれる塩素濃度が安定しないという問題が生じていた。
【０００９】
特に、逆浸透膜を用いた浄水装置においては、一般的に、例えば精密濾過膜や限外濾過膜などの他の濾過材を使用した浄水装置と比べて浄水の流量が少なく圧力が低い場合が多い。
【００１０】
これに対して、例えば特開２０１５−１８８７６７号公報（特許文献２）に記載された浄水装置において使用される塩素系殺菌剤添加手段のように、薬注ポンプによって塩素系殺菌剤を定量添加するものとすれば、負圧によって塩素系殺菌剤を吸引する必要がないことから、塩素系殺菌剤を添加した浄水に含まれる塩素濃度を安定させることができる利点がある。
【００１１】
しかしながら、薬注ポンプとして主に使用されるダイヤフラムポンプは高性能である反面、大型であって価格も比較的高価である。これに対して、チューブポンプは小型のものもあって価格も比較的安価であるが、吐出量や吐出圧はサイズに比例して性能が低くなってしまい、浄水の流量や圧力に影響を受け、塩素系殺菌剤を添加した浄水に含まれる塩素濃度が安定しないという問題が生じていた。
【００１２】
そこで、浄水の流量や圧力に依存することなく、また、薬注ポンプの性能にも依存することなく、浄水に塩素系殺菌剤を定量添加することのできる塩素注入装置が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−２２７９３４号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８８７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、特に逆浸透膜を濾過材として用いる浄水装置のように浄水処理後の浄水の流量および圧力が低い浄水装置であっても、塩素濃度のばらつきを生じることなく塩素系殺菌剤の定量添加を可能とする塩素注入装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するためになされた本発明である浄水装置用の塩素注入装置は、濾過材を備えた浄水器に原水を圧送することにより浄水処理した浄水が浄水通路を通って浄水出口から排出される浄水装置に用いられる塩素注入装置であって、塩素系殺菌剤を貯蔵する塩素系殺菌剤タンクと、前記塩素系殺菌剤タンクに接続された上流側から前記塩素系殺菌剤を吸入するとともに下流側へ吐出する薬注ポンプと、前記薬注ポンプを駆動させる電源と、前記薬注ポンプおよび前記電源の間に接続されて前記薬注ポンプの制御を行う制御部と、前記薬注ポンプの下流側に基端が接続され先端の吐出口から前記塩素系殺菌剤を吐出する吐出管とからなり、前記浄水通路内に前記吐出管を合流させ、前記吐出管が前記浄水通路の軸方向に沿った平行部を形成するとともに前記吐出口を前記浄水出口側に向けて配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、前記薬注ポンプがチューブポンプである場合、比較的小型かつ安価なチューブポンプを用いることで塩素注入装置を全体として小型化・低コスト化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、浄水装置用の塩素注入装置、特に逆浸透膜を濾過材として用いる浄水装置に適した塩素注入装置を提供することができ、小型のチューブポンプを用いれば全体として小型化・低コスト化も可能となるため新規製造の浄水装置および既存の浄水装置のどちらにも容易に設置することができ、塩素濃度のばらつきを生じることなく塩素系殺菌剤の定量添加を可能として、殺菌力を有する保存性の良い浄水を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施の形態である塩素注入装置を備えた、逆浸透膜を用いた浄水装置を示すブロック図。
【図２】図１における塩素注入装置を示す概略図。
【図３】図１における塩素注入装置と浄水通路との合流部分を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施の形態である塩素注入装置を備えた、逆浸透膜を用いた浄水装置を示すブロック図であり、浄水装置２００は、取水管２１０と、フィルタ２２０と、加圧ポンプ２３０と、浄水器２４０と、浄水通路２５０と、ブライン排出管２６０と、圧力調整弁２７０と、塩素注入装置１００とを筐体２０１に装備したものである。
【００２１】
また、図１において、符号２１１はストレーナ、符号２３１は動力源、符号２３２は開閉弁、符号２３３はエア抜きポンプを示すものである。
【００２２】
尚、動力源２３１は例えばバッテリーや発電機などから供給される電力により駆動する電動機、ガソリンなどの燃料により駆動する原動機、人力により駆動するクランク機構、など種々の動力源が使用可能である。
【００２３】
浄水装置２００を用いた浄水処理時にはまず、原水Ｗ１の傍に浄水装置２００を設置した後、取水管２１０の先端を原水Ｗ１に浸漬させ、開閉弁２３２を開放したエア抜きポンプ２３３を操作して、取水管２１０、フィルタ２２０および加圧ポンプ２３０の内部から空気を抜くとともに吸い上げた原水Ｗ１で満たしたことを確認したら開閉弁２３２を閉鎖して、使用の準備が整う。
【００２４】
使用の準備が整ったら、動力源２３１を始動させ、動力源２３１から伝達される動力によって駆動する加圧ポンプ２３０によって、ストレーナ２１１、取水管２１０、フィルタ２２０を介して原水Ｗ１を吸い上げるとともに、下流に接続した浄水器２４０へ原水Ｗ１を圧送する。
【００２５】
ストレーナ２１１は目視可能な大きさのゴミや異物を除去するために取水管２１０の先端に取り付けられるものであり、例えば金属メッシュ製のものが使用可能である。
【００２６】
フィルタ２２０は吸い上げた原水Ｗ１を濾過して細かいゴミや異物を除去するものであり、例えば中空糸膜、多孔質材またはカーボンフィルタなどを濾過材として備えるものが使用可能である。
【００２７】
本実施の形態において浄水器２４０は内部に逆浸透膜（ＲＯ膜）を濾過材として備えており、圧送された原水Ｗ１をこの逆浸透膜により処理し、浄水Ｗ２とブライン（濃縮水）Ｗ３に分離させる。
【００２８】
浄水Ｗ２は、浄水器２４０により処理された後に、浄水通路２５０を通り、浄水出口２５１から排出される。
【００２９】
ブラインＷ３は、浄水器２４０を通過した後に、ブライン通路２６０を通り、ブライン出口２６１から排出される。
【００３０】
ブラインＷ３を排出するブライン通路２６０には圧力調整弁２７０および圧力計２７１が備えられており、圧力調整弁２７０の開度を調整することで、浄水器２４０の逆浸透膜に負荷される圧力の調整が可能である。
【００３１】
浄水通路２５０は経路上にＴ字形状の三方継手２８０を有しており、三方継手２８０の入口２８１および出口２８２には浄水通路２５０，２５０が、三方継手２８０の分岐口２８３には塩素注入装置１の吐出管７が合流している。
【００３２】
図２は塩素注入装置１を示す概略図であり、塩素注入装置１は、塩素系殺菌剤２１を貯蔵する塩素系殺菌剤タンク２と、前記塩素系殺菌剤２１の吸入および吐出を行う薬注ポンプ３と、前記薬注ポンプ３を駆動させる電源４と、前記薬注ポンプ３および前記電源４の間に接続されて前記薬注ポンプ３の制御を行う制御部５と、吸入管６と、吐出管７とからなる。
【００３３】
また、薬注ポンプ３、電源４、制御部５は、本体８１および蓋体８２とからなる開閉可能なケース体８の内部に収納または表面に装着されている。
【００３４】
薬注ポンプ３はモーター３１とローター３２を有する小型のチューブポンプであり、ローター３２を所定の方向に回転させることによって上流側から下流側へ液体の吸入および吐出を行うものであって、上流側コネクタ３３には吸入管６が、下流側コネクタ３４には吐出管７が接続されている。
【００３５】
電源４は充電して繰り返し使用可能なリチウムイオン電池などの二次電池を使用することが好ましいが、充電が難しい場合や入手性を優先する場合には乾電池を使用するものであってもよい。
【００３６】
また、浄水装置２００に搭載した電池や、ケーブルで接続されたコンセントからの電力を電源として使用してもよい。
【００３７】
制御部５は電源４の電力により薬注ポンプ３を駆動させる際にユーザーが操作することによって電子的な制御によりモーター３１の始動・停止および回転数の調整を可能とするものであって、例えば操作インタフェースは、表示部と操作ボタン（図示せず）によるものや、ジャンパピンやスイッチ（図示せず）によるものなど、任意の操作インタフェースを使用することができる。
【００３８】
図３は塩素注入装置１と浄水通路２５０との合流部分を示す断面図であり、前述したように浄水通路２５０は経路上にＴ字形状の三方継手２５１を有しており、三方継手２８０の入口２８１および出口２８２には浄水通路２５０，２５０が、三方継手２８０の分岐口２８３には塩素注入装置１の吐出管７が合流している。
【００３９】
尚、図３における白抜き矢印は浄水Ｗ２の流れを、黒塗り矢印は塩素系殺菌剤２１の流れを示す。
【００４０】
そして、分岐側２５４に保持部材９によって向きを固定して保持された吐出管７が、その先端の吐出口７１を浄水通路２５０の浄水出口２５１側に向けて配置されている点が、本発明の特徴とする点である。
【００４１】
詳細に説明すると、保持部材９は先端９１が直角に曲がって形成されたＬ字形パイプ状の部品であって、分岐口２８３に取り付けられるキャップ２５６に形成された貫通孔に基部を挿入するとともにパッキン９４，９５をキャップ２５６に接触させつつナット９２，９３で螺締することによりキャップ２８５に保持部材９を一体且つ水密に固定する。
【００４２】
尚、本実施の形態では保持部材９とキャップ２８５は別部材で形成してナット９２，９３およびパッキン９４，９５を用いて一体に組み立てるものとしたが、あらかじめ一体に形成しても良いことは勿論である。
【００４３】
保持部材９が一体となったキャップ２８５を三方継手２８０の分岐口２８４に取り付け、先端９１の向きを浄水通路２５０の軸方向に沿って且つ浄水出口２５１側（出口２８２側）と一致させた後に、保持部材９に吐出管７を挿入し、浄水通路２５０の軸方向に沿う平行部７２を形成するように先端９１から突出させる。
【００４４】
このように吐出管７を直角に曲げ、浄水通路２５０の軸方向に沿う平行部７２を形成するとともに先端の吐出口７１を浄水出口２５１側（出口２８２側）と一致させて配置したことで、浄水通路２５０を流れる浄水Ｗ２の流れにスムーズに合流させることができる。
【００４５】
このとき、本実施の形態では吐出管７は軟質樹脂製チューブであるため保持部材９を用いて吐出口７１の向きおよび平行部７２の長さを固定するものとしたが、例えば吐出管が硬質樹脂製チューブを用いたものであって保持部材９を使用しないものであってもよい。
【００４６】
尚、本実施の形態では三方継手２８０の入口２８１および出口２８２は浄水通路２５０とほぼ同径で、内側にねじ切り部を形成した連結具２８４，２８４を用いて連結する方式のものを示したが、例えば三方継手が浄水通路２５０より大径で、内側にねじ切り部を形成しており直接浄水通路２５０をねじ込んで連結するものであっても良いことは勿論である。
【００４７】
また、本実施の形態では吐出管７が浄水通路２５０に直角に交差する場合を示したが、両者の交差角度はこれに限るものではなく、吐出管が浄水通路の軸方向に沿う平行部を形成するとともに先端の吐出口を浄水出口側（出口側）と一致させて配置したものであれば良く、両者の交差角度は問わない。
【００４８】
逆浸透膜を用いた浄水装置１００において、原水Ｗ１が淡水である場合は浄水器４０の逆浸透膜による浄水回収率は５０％以上に設定する場合が多く、比較的勢いよく浄水Ｗ２が浄水通路２５０を流れる。
【００４９】
これに対し、原水Ｗ１が海水である場合は浄水器４０の逆浸透膜による浄水回収率は２０％〜４０％程度に設定する場合が多く、前述の原水Ｗ１が淡水である場合に比べ、浄水Ｗ２が浄水通路を流れる流量および圧力が低い。
【００５０】
本発明の塩素注入装置によれば、淡水と海水のどちらを原水とする場合であっても、吐出管７が浄水通路２５０の軸方向に沿った平行部７２を形成するとともに吐出口７１を浄水出口２５１側に向けて配置したことで、浄水通路２５０を流れる浄水Ｗ２によって生じる負圧による吸引力を必要とすることなく、また、例えば浄水Ｗ２が吐出管７を逆流するようなこともなく、浄水通路２５０を流れる浄水Ｗ２の流れにスムーズに合流させることを可能としたものである。
【００５１】
以上のように、本発明によれば、浄水装置用の塩素注入装置、特に逆浸透膜を濾過材として用いる浄水装置に適した塩素注入装置を提供することができ、小型のチューブポンプを用いれば全体として小型化・低コスト化も可能となるため新規製造の浄水装置および既存の浄水装置のどちらにも容易に設置することができ、塩素濃度のばらつきを生じることなく塩素系殺菌剤の定量添加を可能として、殺菌力を有する保存性の良い浄水を得られるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１  塩素注入装置、２  塩素系殺菌剤タンク、３  薬注ポンプ、４  電源、５  制御部、６  吸入管、７  吐出管、８  ケース体、９  保持部材、２１  塩素系殺菌剤、３１  モーター、３２  ローター、７１  吐出口、７２  平行部、８１  本体、８２  蓋体、９１  先端、９２  ナット、９３  ナット、９４  パッキン、９５  パッキン、２００  浄水装置、２１０  取水管、２１１  ストレーナ、２２０  フィルタ、２３０  加圧ポンプ、２３１  動力源、２３２  開閉弁、２３３  エア抜きポンプ、２４０  浄水器、２５０  浄水通路、２５１  浄水出口、２６０  ブライン通路、２６１  ブライン出口、２７０  圧力調整弁、２７１  圧力計、２８０  三方継手、２８１  入口、２８２  出口、２８３  分岐口、２８４  連結具、２８５  キャップ、Ｗ１  原水、Ｗ２  浄水、Ｗ３  ブライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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