(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過済みの水を一時的に貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の内側に独立して設けられるか、または、前記貯留槽内において前記貯留槽の一部と一体的に設けられ、未濾過の水を濾過処理する濾過処理流路と、
前記濾過済みの水から受ける力を利用して、前記濾過済みの水の水面の高さに応じて、前記未濾過の水が前記濾過処理流路へ導入されるか否かを切り替えるタップ機構と、を備え、
前記濾過処理流路は、前記未濾過の水が流入する流入側端部と、前記濾過済みの水が前記貯留槽内へ流出する流出側端部と、前記流入側端部から前記流出側端部までの間に設けられた濾過部と、を含み、
前記タップ機構は、前記未濾過の水が導入される流入路と、前記流入路に設けられ、前記未濾過の水を前記濾過処理流路へ流入させる流入口と、前記濾過済みの水の水面の高さに応じて前記流入口を開閉する閉塞部と、を備え、前記濾過済みの水の水面の高さが前記流出側端部の開放口の高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、前記閉塞部が前記流入口を開いて、前記未濾過の水が前記流入側端部から前記濾過処理流路へ導入される状態に変化し、
前記濾過処理流路は、上向流が生じる流路を含み、
前記濾過処理流路は、一部が前記所定の高さよりも低い位置に存在するように配置される、水処理装置。
【請求項２】
濾過済みの水を一時的に貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の内側に独立して設けられるか、または、前記貯留槽内において前記貯留槽の一部と一体的に設けられ、未濾過の水を濾過処理する濾過処理流路と、
前記貯留槽内の前記濾過済みの水の水面の高さを検出する水位検出部と、
前記水位検出部によって検出された前記濾過済みの水の水面の高さに応じて、前記未濾過の水が前記濾過処理流路へ導入されるか否かを切り替える開閉弁と、
前記水位検出部から受け取った前記濾過済みの水の水面の高さの情報に基づいて、前記開閉弁を制御する制御部と、を備え、
前記濾過処理流路は、前記未濾過の水が流入する流入側端部と、前記濾過済みの水が前記貯留槽内へ流出する流出側端部と、前記流入側端部から前記流出側端部までの間に設けられた濾過部と、を含み、
前記制御部は、前記濾過済みの水の水面の高さが前記流出側端部の開放口の高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、前記未濾過の水が前記流入側端部から前記濾過処理流路へ導入されるように、前記開閉弁を開き、
前記濾過処理流路は、上向流が生じる流路を含み、
前記濾過処理流路は、一部が前記所定の高さよりも低い位置に存在するように配置される、水処理装置。
【請求項３】
前記流出側端部から前記濾過処理流路へ洗浄水を導入するように構成された洗浄水流路と、
前記洗浄水流路を開閉する洗浄弁と、
前記濾過部を通過した前記洗浄水とともに、前記濾過処理流路の内部から前記貯留槽の外部へスカムを排出する排出流路と、
前記排出流路を開閉する排出弁と、を備えた、請求項１または２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記濾過部は、前記上向流が生じる流路に設けられた、請求項１〜３のいずれかに記載の水処理装置。
【請求項５】
前記濾過処理流路は、下向流が生じる流路を含み、
前記下向流が生じる位置の断面の断面積が、前記上向流が生じる位置の断面積よりも小さい、請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記濾過処理流路は、前記未濾過の水にオゾンを混入させる酸化部を含み、
前記濾過部は、前記酸化部の下流側の位置に配置された、請求項１〜５のいずれかに記載の水処理装置。
【請求項７】
前記酸化部は、前記オゾンが前記未濾過の水において前記流入側端部に向かって導かれる位置に設けられており、
前記オゾンは、前記濾過処理流路内において前記未濾過の水から上方の空間へ放出され、
前記空間には、微細気泡発生部が設けられており、
前記未濾過の水は、前記微細気泡発生部を経由して濾過処理流路へ導入され、
前記微細気泡発生部は、前記空間に存在する前記オゾンを吸い込むための吸込口を有し、
前記未濾過の水は、前記微細気泡発生部を通過するときに、前記吸込口から吸い込まれた前記オゾンを含み、前記オゾンを含んだ状態で前記微細気泡発生部から前記濾過処理流路へ導入される、請求項６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記酸化部は、前記オゾンが前記未濾過の水において前記流入側端部に向かって導かれる位置に設けられており、
前記オゾンは、前記濾過処理流路内において前記未濾過の水から上方の空間へ放出され、
前記空間には、前記未濾過の水を分散して前記空間へ噴出するシャワーヘッド部が設けられた、請求項６に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記流入側端部の開放口は、前記流出側端部の開放口より高い位置に設けられており、前記流入側端部の開放口に活性炭が設けられた、請求項６に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記濾過処理流路は、縦断面視において、互いに直列に接続された複数のＵ字状流路を含み、
前記複数のＵ字状流路は、前記縦断面視において、上流側のＵ字状流路内のＵ字状の水の水面が下流側のＵ字状流路内のＵ字状の水の水面よりも高く位置付けられるように構成されている、請求項１〜９のいずれかに記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記濾過部は、砂濾材に加えて活性炭を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記貯留槽は、前記濾過済みの水にオゾンを混入させる酸化部および前記濾過済みの水に紫外線を照射する紫外線照射部の少なくともいずれか一方を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を浄化する水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆる、「ワンパス式」と呼ばれる水処理装置が用いられている。このワンパス式の水処理装置は、濾過（膜処理も含む）ユニット、吸着（活性炭）ユニット、殺菌ユニット、および酸化剤ユニットなどの複数のユニットが直列に接続されたものである。この複数のユニットの組合せは、未処理の原水の水質および処理済みの水に必要とされる特性に応じて選択される。ワンパス式の水処理装置によれば、必要に応じて、大型のユニットと小型のユニットとを組み合わせることができる。そのため、水処理装置の設計が容易である。
【０００３】
上記した従来の「ワンパス式」の水処理装置においては、その名のとおり、被処理水が直列に接続された複数のユニットを１回通過するだけである。そのため、ワンパス式の水処理装置は、被処理水が複数のユニットを１回通過する間に、その被処理水全体を完全に浄化することができる処理能力を有していなければならない。つまり、ワンパス式の水処理装置は、大きな流量の被処理水を処理する場合、その大きな流量に見合った大きな処理能力が要求される。したがって、ワンパス式の水処理装置は、全体として占有面積が大きくなってしまう。
【０００４】
従来のワンパス式の水処理装置は、次の特許文献１および２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平２−７０７８７号公報
【特許文献２】特許第３７２７１５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
開発途上国等においては、公共の水処理施設を有していない地域が多くある。このような地域においては、各家庭に水処理装置を設置することにより、水を浄化したいというニーズがある。一方、そのような地域の一般家庭においては、水処理装置を設置するために適した大きさのスペースを有していない場合が多い。そのため、前述のニーズに応えるためには、平面視における占有面積が小さい家庭用の水処理装置が必要になる。
【０００７】
しかしながら、上記した従来のワンパス式の水処理装置によれば、複数のユニットを配管等によって直列に連結するため、平面視における占有面積を小さくすることが困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のユニットを直列に接続する場合に比較して占有面積が小さいワンパス式の水処理装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態の第１局面の水処理装置は、濾過済みの水を一時的に貯留する貯留槽と、前記貯留槽の内側に独立して設けられるか、または、前記貯留槽内において前記貯留槽の一部と一体的に設けられ、未濾過の水を濾過処理する濾過処理流路と、前記濾過済みの水から受ける力を利用して、前記濾過済みの水の水面の高さに応じて、前記未濾過の水が前記濾過処理流路へ導入されるか否かを切り替えるタップ機構と、を備え、前記濾過処理流路は、前記未濾過の水が流入する流入側端部と、前記濾過済みの水が前記貯留槽内へ流出する流出側端部と、前記流入側端部から前記流出側端部までの間に設けられた濾過部と、を含み、前記タップ機構は、前記未濾過の水が導入される流入路と、前記流入路に設けられ、前記未濾過の水を前記濾過処理流路へ流入させる流入口と、前記濾過済みの水の水面の高さに応じて前記流入口を開閉する閉塞部と、を備え、前記濾過済みの水の水面の高さが前記流出側端部の開放口の高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、前記閉塞部が前記流入口を開いて、前記未濾過の水が前記流入側端部から前記濾過処理流路へ導入される状態に変化し、前記濾過処理流路は、上向流が生じる流路を含み、前記濾過処理流路は、一部が前記所定の高さよりも低い位置に存在するように配置される。
【００１０】
本発明の実施の形態の第２局面の水処理装置は、濾過済みの水を一時的に貯留する貯留槽と、前記貯留槽の内側に独立して設けられるか、または、前記貯留槽内において前記貯留槽の一部と一体的に設けられ、未濾過の水を濾過処理する濾過処理流路と、前記貯留槽内の前記濾過済みの水の水面の高さを検出する水位検出部と、前記水位検出部によって検出された前記濾過済みの水の水面の高さに応じて、前記未濾過の水が前記濾過処理流路へ導入されるか否かを切り替える開閉弁と、前記水位検出部から受け取った前記濾過済みの水の水面の高さの情報に基づいて、前記開閉弁を制御する制御部と、を備え、前記濾過処理流路は、前記未濾過の水が流入する流入側端部と、前記濾過済みの水が前記貯留槽内へ流出する流出側端部と、前記流入側端部から前記流出側端部までの間に設けられた濾過部と、を含み、前記制御部は、前記濾過済みの水の水面の高さが前記流出側端部の開放口の高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、前記未濾過の水が前記流入側端部から前記濾過処理流路へ導入されるように、前記開閉弁を開き、前記濾過処理流路は、上向流が生じる流路を含み、前記濾過処理流路は、一部が前記所定の高さよりも低い位置に存在するように配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のユニットを直列に接続する場合に比較してワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１の水処理装置のタップ機構およびその周辺構造の縦断面の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態３の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３の水処理装置の制御部における水処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態４の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図７】本発明の実施の形態４の水処理装置の変形例の濾過処理流路の縦断面の模式図である。
【図８】本発明の実施の形態５の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図９】本発明の実施の形態５の水処理装置の変形例の濾過処理流路の縦断面の模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態７の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態８の水処理装置の縦断面の模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態８の水処理装置の濾過処理流路の流入側端部の拡大図である。
【図１４】本発明の実施の形態８の水処理装置の微細気泡発生部およびシャワーヘッド部を説明するための拡大図である。
【図１５】本発明の実施の形態９の水処理装置の縦断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の水処理装置を説明する。
【００１４】
以下、各実施の形態において、同一の参照符号が付されている構成は、同一の機能を果たすものとする。同一参照符号が付された部分に関して、前述の実施の形態において説明された機能と同一の機能は、後述される実施の形態において繰り返して説明されない。後述の実施の形態においては、前述の実施の形態との相違点が主に説明される。
【００１５】
（実施の形態１）
（水処理装置の全体構成）
実施の形態の水処理装置８は、公共の水道本管または井戸１００から住宅等の水栓４００に水を供給する水供給システムの経路の途中に設置される。公共の水道本管または井戸１００の原水は、ポンプＰinによって水処理装置８に供給される。また、水処理装置８によって処理された水は、ポンプＰoutによって住宅等の水栓４００まで供給される。本実施の形態においては、ポンプＰinおよびＰoutならびにその周辺の導入流路１１および導出流路１２等は、水処理装置８の一部ではないのとする。ただし、ポンプＰinおよびＰoutならびにその周辺の導入流路１１および導出流路１２等が、水処理装置８の一部として形成されていてもよい。
【００１６】
図１に示されるように、本実施の形態の水処理装置８は、貯留槽１、濾過処理流路２、導入流路１１、タップ機構５４、および導出流路１２を備えている。水処理装置８は、一辺が３０ｃｍ〜４０ｃｍ程度のおおむね直方体形状を有する小型の装置である。本実施の形態の水処理装置８は、住宅に設置されることを前提として設計されているため、このような大きさを有しているが、本発明の水処理装置８の大きさは特に限定されない。
【００１７】
（貯留槽）
貯留槽１は、実質的に密閉空間を形成する箱体である。貯留槽１は、濾過済みの水を一時的に貯留している。貯留槽１は、導入流路１１に接続された濾過処理流路２を内包している。貯留槽１は、導出流路１２に接続されている。
【００１８】
導入流路１１は、未濾過の水を貯留槽１の外部から濾過処理流路２へ導入する。導入流路１１には、ポンプＰinおよび開閉弁が接続さている。そのため、開閉弁が開かれた状態でポンプＰinが駆動すると、未濾過の水が、導入流路１１を経由して、公共の水道本管または井戸１００から貯留槽１へ送り込まれる。
【００１９】
導出流路１２は、貯留槽１から住宅等の水栓４００まで、処理済みの水を導出するためものである。導出流路１２は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳよりも低い位置、特に、貯留槽１の最下部に設けられている。導出流路１２には、ポンプＰoutおよび開閉弁が接続さている。そのため、開閉弁が開かれた状態でポンプＰoutが駆動すると、処理済みの水が、導出流路１２を経由して、貯留槽１から住宅の水栓４００へ送り出される。
【００２０】
本実施の形態の水処理装置８の全体構成は上述のようなものであるが、貯留槽１の内部および外部の少なくともいずれか一方に、さらなる水質向上のために、紫外線殺菌装置または薬剤塩素注入機が設けられていてもよい。同様の理由のために、貯留槽１の内部および外部の少なくともいずれか一方に、逆浸透膜、限外濾過部、または精密濾過部等が設けられていてもよい。
【００２１】
（濾過処理流路）
図１に示されるように、濾過処理流路２は、貯留槽１の内側に独立して設けられている。そのため、本実施の形態の水処理装置８によれば、複数のユニットが直列に接続されたワンパス式の水処理装置に比較して、その占有面積を小さくすることができる。本実施の形態においては、濾過処理流路２は、Ｕ字形状を有している。そのため、Ｕ字形状の流路内においては、水は、その一方の縦方向流路部において、上方から下方へ流れた後、最下部を流れ、その後、その他方の縦方向流路部において、下方から上方へ流れる。
【００２２】
本発明の濾過処理流路の形状は、Ｕ字状に限定されない。本発明の濾過処理流路は、水処理装置の外部から内部へ直線状に延びる流路であってもよい。また、本発明の濾過処理流路は、水処理装置の上向流のみが生じる流路であってもよい。本発明の濾過処理流路は、導入された未濾過の水を濾過処理することができる形状であれば、いかなる形状を有していてもよい。
【００２３】
また、本実施の形態においては、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さが上昇すると、濾過処理流路２は、濾過済みの水の中に徐々に沈んでいくように構成されている。濾過処理流路２は、流入側端部Ｆin、流出側端部Ｆout、および濾過部２２を含んでいる。流入側端部Ｆinは、流出側端部Ｆoutよりも距離ｈだけ高い位置に設けられている。言い換えると、流出側端部Ｆoutは、流入側端部Ｆinよりも距離ｈだけ低い位置に設けられている。したがって、水が濾過処理流路２から導入流路１１へ逆流することが抑制されている。また、濾過処理流路２内の未濾過の水に接触しないように、濾過処理流路２の流入側端部Ｆinに排オゾン用活性炭２１を設けることができる。
【００２４】
未濾過の水は、導入流路１１から流入側端部Ｆinを経由して濾過処理流路２へ流れ込む。濾過部２２は、流入側端部Ｆinから流出側端部Ｆoutまでの間に設けられ、未濾過の水を濾過処理する。より具体的には、濾過部２２は、Ｕ字形状の流路の他方の縦方向流路部、すなわち、上昇流が生じる流路に設けられている。濾過済みの水は、濾過処理流路２の流出側端部Ｆoutの開放口から貯留槽１へ流出する。
【００２５】
（タップ機構）
図１に示されるように、タップ機構５４の一部が濾過処理流路２の流入側端部Ｆin内には設けられている。タップ機構５４は、未濾過の水が導入流路１１から流入側端部Ｆinを経由して濾過処理流路２へ導入されるか否かを切り替える。
【００２６】
タップ機構５４は、本実施の形態においては、一般的に使用されている、いわゆるボールタップである。貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さが、ある程度まで低下した場合に、ボールタップは、未濾過の水が導入流路１１から濾過処理流路２へ導入されることを許容する。これにより、未濾過の水は、濾過処理流路２内の濾過部２２を通過する。その結果、濾過済みの水が、濾過処理流路２の流出側端部Ｆoutの開放口から貯留槽１へ自動的にかつ電気等の動力なしに流出する。
【００２７】
タップ機構５４は、濾過済みの水の水面ＷＳの高さが流出側端部Ｆoutの高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、未濾過の水が導入流路１１から濾過処理流路２へ導入される状態へ変化する。タップ機構５４が前述のように構成されている理由は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さが流出側端部Ｆoutよりも高くなることによって、濾過済みの水が流出側端部Ｆoutから濾過処理流路２へ逆流することを防止するためである。
【００２８】
図２に示されるように、タップ機構５４は、水面に浮く空気入りのボール５４ｆと、ボール５４ｆに接続された伝達棒５４ｅと、伝達棒５４ｅの先端に取り付けられた閉塞部５４ｄとを備えている。また、タップ機構５４は、濾過処理流路２内に設けられ、導入流路１１に接続された流入管５４ｂを備えている。流入管５４ｂは、導入流路１１から流れ込んできた未濾過の水を濾過処理流路２へ流入させる流入口５４ｃを有している。
【００２９】
閉塞部５４ｄは、水面ＷＳに浮かぶボールの上下方向の移動に応じて、流入口５４ｃを閉じたり、開いたりする。閉塞部５４ｄが流入口５４ｃを塞いだ状態から閉塞部５４ｄが流入口５４ｃを開放した状態に変化すると、流入口５４ｃから濾過処理流路２内へ未濾過の水が流れ込む。
【００３０】
ただし、タップ機構５４は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さに応じて、濾過処理流路２へ未濾過の水を流入させたり、流入させなかったりするものであれば、いかなる構造を有していてもよい。また、濾過処理流路２への未濾過の水の導入のために、タップ機構５４と電気的に動作する電磁弁等とが併用されてもよい。
【００３１】
濾過処理流路２においては、流出側端部Ｆout側の下上向流が生じる流路の面積Ｓ２が流入側端部Ｆin側の下向流が生じる流路の面積Ｓ１よりも大きい。つまり、濾過に寄与しない下向流が生じる流路の平断面の面積が相対的に小さく、かつ、濾過に寄与する上向流が生じる流路の平断面の面積が相対的に大きい。そのため、濾過処理流路２の平面視における占有面積を小さくしながら、単位時間あたりの濾過部２２の水の通過量を大きくすることができる。つまり、小型化を図りながらも、濾過処理能力を向上させることができる。
【００３２】
（濾過部）
濾過部２２は、濾過処理流路２の流入側端部Ｆinと流出側端部Ｆoutとの間に設けられている。濾過部２２は、Ｕ字形状を有する濾過処理流路２内のいずれの位置に設けられていてもよい。ただし、濾過部２２は、Ｕ字形状を有する濾過処理流路２においては、流入側端部Ｆinよりも流出側端部Ｆoutに近い位置に設けられていることが好ましい。つまり、濾過処理流路２は、未濾過の水が濾過部２２を下側から上側へ向かって通過するように構成されていることが好ましい。これによれば、未濾過の水が濾過部２２を上側から下側へ向かって通過する場合に比較して、濾過処理時間を長くすることができる。
【００３３】
濾過部２２内に設置される濾材としては、砂または活性炭等が例示されるが、濾過機能を有する濾材であれば、他のいかなるものであってもよい。砂としては、マンガン砂または酸化鉄で被覆された濾材等、金属イオンを除去する能力に優れたものが用いられることが望ましい。さらに、濾材の一部または全部に活性炭を用いる場合には、オゾンから変化した酸素が供給される効果を利用して、生物活性炭が形成される。そのため、濾過部２２に有機物除去等の機能を発揮させることができる。
【００３４】
未濾過の水の中に有機物が多く混ざっている場合には、濾過部２２に、砂とともに、活性炭を入れることが望ましい。活性炭は、そのものの吸着効果およびそれに付着した微生物による浄化効果の双方を発揮することができるためである。また、未濾過の水の中にマンガンが多く混ざっている場合には、マンガン砂を使用することによって、マンガンを除去することが望ましい。
【００３５】
（酸化部等の殺菌処理のための機構）
濾過処理流路２は、未濾過の水にオゾンを混入させる酸化部２３を含んでいる。酸化部２３は、オゾン曝気機能を有している。したがって、住宅の水栓４００には、オゾンを含む高い質の水を供給することができる。上流の酸化部２３においては、未濾過の水に溶解している鉄等のイオン性の物質が、酸化されることによって固体に変化する。下流の濾過部２２においては、その固体が未濾過の水の濁り成分とともに未濾過の水から除去される。その結果、濾過済みの水においては、未濾過の水に溶解していた鉄等のイオン性の物質が低減されている。
【００３６】
濾過処理流路２内では、オゾンの微細気泡が酸素に変化するため、濾過部２２において、水の浄化に寄与する微生物が繁殖し易くなっている。濾過部２２は、酸化部２３の下流側の位置に配置されている。そのため、酸化部２３は、未濾過の水に殺菌処理を施すことができる。酸化部２３は、Ｕ字形状を有する濾過処理流路２の最下部に設けられている。したがって、曝気されたオゾンは、Ｕ字形状を有する流路の一方の縦方向流路部および他方法の縦方向流路部のそれぞれを上昇する。したがって、濾過処理流路２内の水全体の殺菌処理が効率的に実現される。
【００３７】
ポンプＰairは、水処理装置８の使用時には常に駆動されている。そのため、ポンプＰairが送り出す空気がオゾン生成部３００を通過し、オゾン生成部３００でオゾンが生成される。そのオゾンは、配管３１と配管３１から分岐した配管３２および配管３３のそれぞれを通過し、酸化部２３および酸化部１３に至る。その結果、酸化部２３は濾過処理流路２内の未濾過の水にオゾン曝気を施す。また、酸化部１３は貯留槽１内の濾過済みの水にオゾン曝気を施す。それにより、濾過処理流路２内の未濾過の水および貯留槽１内の濾過済みの水のそれぞれに殺菌処理が施される。
【００３８】
ただし、オゾン曝気の代わりに紫外線照射による殺菌処理が施されてもよい。また、酸化部１３および酸化部２３は、それぞれ、濾過処理流路２および貯留槽１内に設けられていることは必須ではない。濾過処理流路２および貯留槽１のいずれもが殺菌処理を施す機能を有しておらず、殺菌機能を発揮する水槽が水処理装置８の外部に別の水槽として設けられていてもよい。つまり、水処理装置８は、濾過処理流路２が濾過機能のみを有し、貯留槽１が水を貯留する機能のみを有するものであってもよい。
【００３９】
酸化部２３および酸化部１３は、溶存金属を酸化させる能力を有しているのであれば、特に限定されないが、オゾンまたは固形の塩素剤を水中に放出できる機能を有しているものであることが望ましい。ただし、取扱の容易さの観点からは、酸化部２３および酸化部１３は、オゾンを水中に放出できるものであることが最も望ましい。
【００４０】
濾過処理流路２内に導入された未濾過の水は、Ｕ字形状の最下部において曝気されたオゾンと衝突する。したがって、オゾンは、未濾過の水に混入し易く、かつ、酸素に変化し易くなっている。酸素に変化せず、未濾過の水の中に残存するオゾンは、濾過処理流路２の流入側端部Ｆinおよび貯留槽１側の端部に至る。濾過処理流路２の流入側端部Ｆinおよび貯留槽１側の端部には排オゾン用活性炭２１が設けられている。そのため、オゾンは、排オゾン用活性炭２１によって無害化された状態で、外部および貯留槽１内の空間へ放出される。
【００４１】
本実施の形態においては、未濾過の水には、オゾンによる殺菌、砂による濾過、および微生物による水の浄化の３つの処理が施される。そのため、濾過みの水は、かなり良好に浄化された状態で、貯留槽１内に貯留される。Ｕ字形状の流出側端部Ｆoutから溢れ出た濾過済みの水が貯留槽１内の余剰スペースに貯留される。貯留槽１内の濾過済みの水に対して、オゾンによる殺菌処理が施されているため、貯留槽１内での細菌汚染等の問題の発生は抑制されている。貯留槽１内の濾過済みの水からオゾンを除去するための排オゾン対策は、たとえば、濾過済みの水が導出流路１２に設けられた活性炭を通過するように構成されることにより実現されている。
【００４２】
（逆流洗浄のための機構）
水処理装置８は、洗浄水流路５２、洗浄弁５３、排出流路４、および排出弁５を備えている。
【００４３】
洗浄水流路５２は、導入流路１１から分岐したものである。未濾過の水は洗浄水流路５２を流れる。それらのことが、図１においては、模式的に描かれている。洗浄水流路５２は、流出側端部Ｆoutから濾過処理流路２内へ未濾過の水を洗浄水として導入するときに使用される。
【００４４】
洗浄水流路５２には、洗浄弁５３が設けられている。洗浄弁５３は、操作者の操作により開閉され、それにより、洗浄水流路５２を開閉する。つまり、洗浄弁５３は、洗浄水が洗浄水流路５２から流出側端部Ｆoutへ導入されるか否かを切り替える。したがって、操作者は、洗浄弁５３を操作し、洗浄水流路５２を開状態にするだけで、濾過部２２の逆流洗浄を実施することができる。
【００４５】
濾過部２２に逆流洗浄を施すと、濾過部２２内において、砂等の濾材の粒径は、下側ほど大きく、上側ほど小さくなる。本実施の形態の濾過部２２は、上向流式の砂濾過部である。上向流式の砂濾過部においては、粒度の大きいすなわち粗い砂からなる下層から、粒度の小さいすなわち細かい砂からなる上層へ向って水が流れる。したがって、濁度の大きな水の中の大きな異物は、粒度の高い下層で補足され、濁度の小さい水の中の小さな異物は、粒度の小さい上層で捕捉される。このため、濾過部２２の全層が効率的に機能する。一般的には、上向流式の砂濾過部は、下向流式の砂濾過部に比較して、損失水頭の上昇度合いが緩やかであるため、濾過時間を長くすることができる。したがって、濾過部２２の洗浄の頻度を小さくすることができる。また、上向流式の砂濾過部は、目詰まりが非常に起こり難いという利点を有している。
【００４６】
排出流路４は、濾過処理流路２の最下部から貯留槽１の貫通孔を経由して外部の汚泥収集槽２００まで至るように設けられている。したがって、排出流路４は、濾過部２２を通過した洗浄水とともに、濾過処理流路２の内部から貯留槽１の外部の汚泥収集槽２００へスカムを導く。排出流路４には、排出弁５が設けられている。排出弁５は、操作者の操作により排出流路４を開閉する。つまり、排出弁５は、スカムが排出されるか否かを切り替える。したがって、操作者は、排出弁５を操作するだけで、濾過処理流路２内のスカムの排出を行うことができる。
【００４７】
洗浄水流路５２は、本実施の形態においては、導入流路１１から分岐した分岐流路であり、洗浄水は、導入流路１１を流れる未濾過の水である。しかしながら、洗浄水流路５２は、導入流路１１とは別に設けられた独立流路であり、洗浄水は、未濾過の水とは別の水であってもよい。
【００４８】
上記の構成によれば、濾過処理流路２が貯留槽１内に設けられているため、複数のユニットが直列に接続される場合に比較して、ワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図３を用いて、実施の形態２の水処理装置８を説明する。
【００５０】
本実施の形態の水処理装置８は、酸化部１３が紫外線照射部１４に置き換えられている点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。本実施の形態の水処理装置８は、オゾン生成部３００で生成されたオゾンは配管３１を経由して酸化部２３へのみ導かれる点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。これらの点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。
【００５１】
図３に示されるように、本実施の形態の水処理装置８は、貯留槽１は濾過済みの水に紫外線を照射する紫外線照射部１４を含んでいる。これによっても、濾過済みの水を殺菌することができる。本実施の形態の紫外線照射部１４は、いわゆる紫外線ランプであるが、紫外線ランプ等の殺菌機器は、ポンプＰoutより下流に設けられてもよい。
【００５２】
上記の構成によっても、複数のユニットが直列に接続される場合に比較して、ワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。
【００５３】
（実施の形態３）
図４および図５を用いて、実施の形態４の水処理装置８を説明する。
【００５４】
本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１のタップ機構５４の代わりに、水位検出部６０、開閉弁５６、および制御部４０が設けられている点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。この点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態１の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【００５５】
具体的には、図２に示されるボール５４ｆ、伝達棒５４ｅ、および閉塞部５４ｄからなる構造が、電磁弁からなる開閉弁５６に置き換えられている。流入管５４ｂおよび流入口５４ｃの構造は、図２に示される構造と同様の構造を有している。開閉弁５６は、図２に示される流入管５４ｂに設けられており、流入口５４ｃを開いたり閉じたりする。本実施の形態においても、洗浄水流路５２は、流入管５４ｂまたは導入流路１１から分岐したものである。
【００５６】
図４に示されるように、水処理装置８は、水位検出部６０、開閉弁５６、および制御部４０を備えている。水位検出部６０は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面の高さを検出する。水位検出部６０は、水位を検出するための電極棒７１，７２，７３を有している。したがって、水面ＷＳの高さを３つの状態に分けることができる。３つの状態は、水面ＷＳが電極棒７３の下端（上限値）以上の状態、水面ＷＳが電極棒７３の下端（上限値）より低くかつ電極棒７２の下端（下限値）以上の状態、および水面が電極棒７２の下端（下限値）より低い状態である。
【００５７】
開閉弁５６は、未濾過の水が導入流路１１から濾過処理流路２へ導入されるか否かを切り替える。制御部４０は、水位検出部６０から受け取った濾過済みの水の水面ＷＳの高さの情報に基づいて、開閉弁５６を開いたり閉じたりする。
【００５８】
具体的には、制御部４０は、濾過済みの水の水面ＷＳの高さが流出側端部Ｆoutの高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、未濾過の水が導入流路１１から流入側端部Ｆinを経由して濾過処理流路２へ導入される状態へ開閉弁５６を変化させる。
【００５９】
具体的には、制御部４０は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さが上限値を下回った場合、すなわち、電極棒７３の下端よりも低くなった場合に、開閉弁５６を開く。それにより、未濾過の水が流出側端部Ｆoutから濾過処理流路２内へ流れ込む。また、濾過済みの水が濾過処理流路２の流出側端部Ｆoutから貯留槽１内へ流れ出る。貯留槽１内の濾過済みの水の水面の高さＷＳが、上限値以上の場合、すなわち、電極棒７３の下端と同一の高さになるかまたは電極棒７３の下端よりも高くなった場合に、制御部４０は開閉弁５６を閉じる。それにより、濾過処理流路２の流出側端部Ｆoutの開放口から貯留槽１内へ濾過済みの水が流れ出なくなる。その結果、未濾過の水が流出側端部Ｆoutの開放口から濾過処理流路２内へ流れ込む、いわゆる逆流が防止される。
【００６０】
本実施の形態のように、水位検出部６０を用いる場合、貯留槽１内の水面ＷＳの高さの下限値も設定することが可能になる。したがって、貯留槽１内の水面ＷＳの高さが、下限値を下回った場合、つまり、電極棒７２の下端よりも低くなった場合、音や光により警告信号を発することができる。さらに、酸化部１３および酸化部２３からのオゾンの曝気を停止するように、ポンプＰairを停止することもできる。
【００６１】
本実施の形態の水処理装置８によっても、複数のユニットが直列に接続される場合に比較して、ワンパス式の水処理装置８の占有面積を小さくすることができる。
【００６２】
さらに、制御部４０は、洗浄水が洗浄水流路５２から流出側端部Ｆoutへ導入されるように洗浄弁５３を制御する場合には、スカムが排出されるように排出弁５を制御する。この構成によっても、濾過部２２の洗浄および濾過処理流路２内のスカムの排出を行うことができる。
【００６３】
図５に示されるフローチャートを用いて、本実施の形態の水処理装置８の制御部４０による水処理を説明する。
【００６４】
ステップＳ１において、制御部４０は、水位検出部６０から貯留槽１内の濾過済みの水の水位の情報を取得する。次に、ステップＳ２において、制御部４０は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さが所定値以下であるか否かを判別する。所定値は、流出側端部Ｆoutの開放口の高さよりも低い所定の高さである。所定値がこのような値に設定されている理由は、貯留槽１内の濾過済みの水が、流出側端部Ｆoutの開放口から濾過処理流路２へ逆流することを防止するためである。
【００６５】
ステップＳ２において、制御部４０は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さ、すなわち水位が所定値以下であると判定した場合には、ステップＳ３において、開閉弁５６を開く。それにより、導入流路１１から流入側端部Ｆinへの未濾過の水が導入される。その結果、流入側端部Ｆinから濾過処理流路２へ未濾過の水が流入する。その後、濾過部２２において未濾過の水に濾過処理が施される。さらに、濾過済みの水が流出側端部Ｆoutから貯留槽１内へ流出する。それにより、貯留槽１内において濾過済みの水の水位が上昇する。なお、ステップＳ３においては、開閉弁５６が既に開かれていれば、その状態が維持される。
【００６６】
一方、ステップＳ２において、制御部４０は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さ、すなわち水位が所定値よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ４において、開閉弁５６を閉じる。それにより、導入流路１１から濾過処理流路２への未濾過の水の導入が停止される。その結果、貯留槽１内の濾過済みの水の水位が流出側端部Ｆoutの開放口よりも高くなることはない。したがって、貯留槽１内の濾過済みの水が流出側端部Ｆoutから濾過処理流路２へ流れ込む、いわゆる逆流が防止される。なお、ステップＳ４においては、開閉弁５６が既に閉じられていれば、その状態が維持される。
【００６７】
ステップＳ５において、制御部４０は、操作者によって逆流洗浄スイッチがＯＮされたか否かを判別する。ステップＳ５において、制御部４０が操作者によって逆流洗浄スイッチがＯＮされていない判定する場合がある。この場合には、制御部４０は、ステップＳ６において、酸化部２３からオゾンを濾過処理流路２内へ供給し、かつ、酸化部１３からオゾンを貯留槽１内へ供給するように、ポンプＰairを制御する。それにより、ポンプＰairが送り出す空気がオゾン生成部３００を通過するときに、オゾンが生成される。そのオゾンは、配管３１から配管３２および配管３３をそれぞれ経由して酸化部２３および酸化部１３に至る。なお、ステップＳ６においては、ポンプＰairが既にＯＮされていれば、その状態が維持される。
【００６８】
その結果、酸化部２３は濾過処理流路２内の未濾過の水にオゾン曝気を施す。また、酸化部１３は貯留槽１内の濾過済みの水にオゾン曝気を施す。それにより、濾過処理流路２内の未濾過の水および貯留槽１内の濾過済みの水に殺菌処理が施される。ただし、オゾン曝気の代わりに紫外線照射部１４による殺菌処理が施されてもよい。
【００６９】
ステップＳ５において、制御部４０は、操作者によって逆流洗浄スイッチがＯＮされたと判定した場合には、ステップＳ７において、ポンプＰairを停止する。それにより、酸化部１３から貯留槽１内へオゾンの供給が停止される。酸化部２３および酸化部１３は、いずれも、オゾン曝気を停止する。なお、オゾン曝気の代わりに紫外線照射部１４による殺菌処理が停止されてもよい。なお、ステップＳ７においては、ポンプＰairが既にＯＦＦされていれば、その状態が維持される。
【００７０】
次に、ステップＳ８において、制御部４０は、開閉弁５６を閉じるか、または、開閉弁５６が閉じられていた状態を維持する。いずれの場合も、導入流路１１から濾過処理流路２への未濾過の水の導入が停止されている。その後、制御部４０は、ステップＳ９において、排出弁５を開き、かつ、ステップＳ１０において、洗浄弁５３を開く。それにより、洗浄水流路５２を通過した洗浄水が流出側端部Ｆoutの開放口から濾過処理流路２内へ供給される。洗浄水は、流出側端部Ｆoutの開放口から濾過部２２を通過して最下部まで濾過処理流路２を逆流する。このとき、濾過処理流路２内のスカムは、洗浄水とともに排出流路４から外部へ排出される。なお。ステップＳ９において、排出弁５が既に開かれており、かつ、ステップＳ１０において、洗浄弁５３が開かれている場合、それぞれに状態が維持される。
【００７１】
ステップＳ１０において、制御部４０は、逆流洗浄スイッチがＯＦＦされたか否かを判別する。ステップＳ１０において、制御部４０は、逆流洗浄スイッチがＯＦＦされていないと判定した場合には、ステップＳ７〜ステップＳ１１まで逆流洗浄処理を繰り返す。一方、ステップＳ１０において、制御部４０は、逆流洗浄スイッチがＯＦＦされたと判定した場合には、次に逆流洗浄スイッチがＯＮされたと判定されるまで、ステップＳ１〜ステップ６までの処理を繰り返す。
【００７２】
上記の構成によっても、濾過処理流路２が貯留槽１内に設けられているため、複数のユニットが直列に接続される場合に比較して、ワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。
（実施の形態４）
図６を用いて、実施の形態４の水処理装置８を説明する。
【００７３】
本実施の形態の水処理装置８は、濾過処理流路２が断面視において互いに直列に接続された複数のＵ字状流路２ａ，２ｂを含んでいる点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。
【００７４】
また、本実施の形態の水処理装置８は、洗浄弁５３がＵ字状流路２ａにおいて洗浄水を逆流させる洗浄弁５３ａとＵ字状流路２ｂにおいて洗浄水を逆流させる洗浄弁５３ｂとを含む点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。
【００７５】
また、本実施の形態の水処理装置８は、酸化部２３がＵ字状流路２ａの最下部に設けられた酸化部２３ａとＵ字状流路２ｂの最下部に設けられた酸化部２３ｂとを含む点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。本実施の形態においては、オゾン生成部３００で生成されたオゾンは、配管３１から配管３２ａおよび配管３２ｂをそれぞれ経由して酸化部２３ａおよび酸化部２３ｂに至る。
【００７６】
上記の点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態１の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【００７７】
図６に示されるように、複数のＵ字状流路２ａ，２ｂは、上流側のＵ字状流路２ａ内の水の水面が下流側のＵ字状流路２ｂ内の水の水面よりも高く位置付けられるように接続されている。
【００７８】
本実施の形態においては、未濾過の水が導入流路１１から流入側端部Ｆｉｎ１を経由してＵ字状流路２ａへ流入する。Ｕ字状流路２ａ内で濾過部２２ａを通過した水は、流出側端部Ｆout１からＵ字状流路２ｂの流入側端部Ｆin２へ流れ出る。Ｕ字状流路２ｂ内で濾過部２２ｂを通過した水は、流出側端部Ｆout２の開放口から貯留槽１内へ流れ出る。
【００７９】
Ｕ字状流路２ａ内の水は、酸化部２３ａによってオゾン曝気される。Ｕ字状流路２ｂ内の水は、酸化部２３ｂによってオゾン曝気される。
【００８０】
濾過処理流路２においては、流出側端部Ｆout１側の上向流が流れる流路の面積Ｓ２が流入側端部Ｆin１側の下向流が流れる流路の面積Ｓ１よりも大きい。また、濾過処理流路２においては、流出側端部Ｆout２側の上向流が流れる流路の面積Ｓ２が流入側端部Ｆin２側の下向流が流れる流路の面積Ｓ１よりも大きい。したがって、濾過処理流路２の平面視における占有面積を小さくしながら、単位時間あたりの濾過部２２ａおよび濾過部２２ｂのそれぞれの水の通過量を大きくすることができる。
【００８１】
上記の構成によっても、濾過処理流路２が貯留槽１内に設けられているため、複数のユニットが直列に接続される場合に比較して、ワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。また、上記の構成によれば、貯留槽１内に設けられた濾過処理流路２において、水が濾過部２２ａおよび２２ｂからなる２つの濾過部を通過するため、濾過処理能力を向上させることができる。
【００８２】
（実施の形態４の変形例）
図７を用いて、実施の形態４の水処理装置８の変形例を説明する。
【００８３】
実施の形態４の変形例の水処理装置８は、濾過処理流路２が、３つのＵ字状流路２ａ，２ｂ，２ｃを含んでいる点において、実施の形態４の水処理装置８と相違する。この点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態４の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態４の変形例の水処理装置８と実施の形態４の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【００８４】
図７に示されるように、実施の形態４の変形例の濾過処理流路２は、３つのＵ字状流路２ａ，２ｂ，２ｃを含んでいる。水は、上流側のＵ字状流路２ａから下流側のＵ字状流路２ｂへ流れ込む。具体的には、水は、流出側端部Ｆout１から流入側端部Ｆin２へ流れ込む。流出側端部Ｆout１と流入側端部Ｆin２との間の流路の上端部６１が、流入側端部Ｆin１よりも低く位置付けられている。また、水が、上流側のＵ字状流路２ｂから下流側のＵ字状流路２ｃへ流れ込む。具体的には、水は、流出側端部Ｆout２から流入側端部Ｆin３へ流れ込む。流出側端部Ｆout２と流入側端部Ｆin３との間の流路の上端部６２が、上端部６１よも低く位置付けられている。水は、流出側端部Ｆout３から貯留槽１内へ流れ出る。流出側端部Ｆout３は、上端部６２よりも低く位置付けられている。
【００８５】
つまり、図７に示されるように、Ｕ字状流路２ａ，２ｂにおいては、上流側のＵ字状流路２ａ内の水の水面の高さＨ１が下流側のＵ字状流路２ｂ内の水の水面の高さＨ２よりも高くなっている。Ｕ字状流路２ｂ，２ｃにおいては、上流側のＵ字状流路２ｂ内の水の水面の高さＨ２が下流側のＵ字状流路２ｃ内の水の水面の高さＨ３よりも高くなっている。この構成によれば、実施の形態４の水処理装置８との比較において、濾過処理能力をさらに向上させることができる。
（実施の形態５）
図８を用いて、実施の形態５の水処理装置８を説明する。
【００８６】
本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態４の水処理装置８の濾過処理流路２の代わりに、貯留槽１内において貯留槽１の一部と一体的に設けられた濾過処理流路２を備えている点において、実施の形態４の水処理装置８と相違する。本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１のタップ機構５４の代わりに、水位検出部６０、開閉弁５６、および制御部４０が設けられている点において、実施の形態４の水処理装置８と相違する。これらの相違点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態４の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。
【００８７】
以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態４の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【００８８】
図８に示されるように、本実施の形態の水処理装置８においては、貯留槽１と濾過処理流路２とが、樹脂成形により一体的に形成された構造を有している。貯留槽１の底面の一部と濾過処理流路２の底面とが共通の部材により構成されている。貯留槽１の側面の一部と濾過処理流路２の側面の一部とが共通の部材により構成されている。
【００８９】
上記の構成によっても、濾過処理流路２が貯留槽１内に設けられているため、複数のユニットを直列に接続する場合に比較してワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。
【００９０】
（実施の形態５の変形例）
図９を用いて、実施の形態５の水処理装置８の変形例を説明する。
【００９１】
実施の形態５の変形例の水処理装置８は、濾過処理流路２が、複数のＵ字状流路２ａ，２ｂ，２ｃを含んでいる点において、実施の形態５の水処理装置８と相違する。この点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態５の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本変形例の水処理装置８と実施の形態５の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【００９２】
図９に示されるように、実施の形態５の変形例の濾過処理流路２は、３つのＵ字状流路２ａ，２ｂ，２ｃを含んでいる。水は、上流側のＵ字状流路２ａから下流側のＵ字状流路２ｂへ流れ込む。具体的には、水は、流出側端部Ｆout１から流入側端部Ｆin２へ流れ込む。流出側端部Ｆout１と流入側端部Ｆin２との間の流路の上端部６１が、流入側端部Ｆin１よりも低く位置付けられている。また、水が、上流側のＵ字状流路２ｂから下流側のＵ字状流路２ｃへ流れ込む。具体的には、水は、流出側端部Ｆout２から流入側端部Ｆin３へ流れ込む。流出側端部Ｆout２と流入側端部Ｆin３との間の流路の上端部６２が、上端部６１よも低く位置付けられている。水は、流出側端部Ｆout３から貯留槽１内へ流れ出る。流出側端部Ｆout３は、上端部６２よりも低く位置付けられている。
【００９３】
つまり、図９に示されるように、Ｕ字状流路２ａ，２ｂにおいては、上流側のＵ字状流路２ａ内の水の水面の高さＨ１が下流側のＵ字状流路２ｂ内の水の水面の高さＨ２よりも高くなっている。Ｕ字状流路２ｂ，２ｃにおいては、上流側のＵ字状流路２ｂ内の水の水面の高さＨ２が下流側のＵ字状流路２ｃ内の水の水面の高さＨ３よりも高くなっている。この構成によっても、濾過処理能力をさらに向上させることができる。
【００９４】
（実施の形態６）
図１０を用いて、実施の形態６の水処理装置８を説明する。
【００９５】
本実施の形態の水処理装置８は、濾過処理流路２が導入流路１１に接続された斜め下方向に延びる管路である点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。本実施の形態の水処理装置８は、オゾン生成部３００で生成されたオゾンは配管３１を経由して酸化部１３へのみ導かれる点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。これらの点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態１の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【００９６】
本実施の形態においては、濾過処理流路２は導入流路１１に接続された斜め下方向に延びる管路である。そのため、濾過処理流路２の構造が極めて単純化されている。この濾過処理流路２への未濾過の水が導入されるか否かは、タップ機構５４によって切り替えられる。タップ機構５４は、実施の形態１において図２を参照しながら説明されたものとほぼ同様の構造を有している、いわゆる、ボールタップと呼ばれる機構である。
【００９７】
上記の構成によっても、濾過処理流路２が貯留槽１内に設けられているため、複数のユニットを直列に接続する場合に比較してワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。また、濾過処理流路２の構造を極めて簡略化することができる。
【００９８】
（実施の形態７）
図１１を用いて、実施の形態７の水処理装置８を説明する。
【００９９】
本実施の形態の水処理装置８は、濾過処理流路２が上向流が生じる流路のみを有する点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。本実施の形態の水処理装置８は、オゾン生成部３００で生成されたオゾンは配管３１を経由して酸化部１３へのみ導かれる点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。これらの点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態１の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【０１００】
本実施の形態においては、濾過処理流路２は導入流路１１に接続されたＬ字型の管路である。そのため、濾過処理流路２の構造がかなり単純化されている。この濾過処理流路２への未濾過の水が導入されるか否かは、前述されたタップ機構５４によって切り替えられる。本実施の形態においても、タップ機構５４は、実施の形態１において図２を参照しながら説明されたものとほぼ同様の構造を有している、いわゆる、ボールタップと呼ばれる機構である。
【０１０１】
上記の構成によっても、濾過処理流路２が貯留槽１内に設けられているため、複数のユニットを直列に接続する場合に比較してワンパス式の水処理装置の占有面積を小さくすることができる。
【０１０２】
（実施の形態７の変形例）
図示されていないが、本実施の形態の濾過処理流路２の上向流が生じる部分が、貯留槽１の底面から濾過済みの水の中を上方へ延び、水面ＷＳから突出するように構成されていてもよい。これによれば、図１１に示される実施の形態７の濾過処理流路２に比較して、濾過処理流路２の上向流が生じる部分を長くすることができる。その結果、濾過処理能力を向上させることが可能になる。ただし、導入流路１１から濾過処理流路２への未処理の水が導入されるか否かは、実施の形態３において説明されたように電磁式の開閉弁５６によって切り替えられることが好ましい。この開閉弁は、貯留槽１の外側に設けられており、水位検出部６０から濾過処理済みの水の水面の高さの情報に基づいて、制御部４０によって開閉されることが望ましい。
【０１０３】
（実施の形態８）
図１２〜図１４を用いて、実施の形態８の水処理装置８を説明する。
【０１０４】
本実施の形態の水処理装置８は、導入流路１１の端部に微細気泡発生部９０およびシャワーヘッド部９９が設けられている点において、実施の形態１の水処理装置８と相違する。この点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態１の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【０１０５】
本実施の形態の水処理装置８においては、図１２および図１３に示されるように、微細気泡発生部９０が濾過処理流路２内の空間９００内に位置する導入流路１１の端部に設けられている。微細気泡発生部９０は、図１４に示されるように、いわゆるベンチュリ管である。ベンチュリ管においては、相対的に大きな径を有する円筒部９１、先細り管部９２、相対的に小さな径を有する円筒部９８、先太り管部９３、相対的に大きな径を有する円筒部９４が、この順番で接続されている。また、相対的に小さな径を有する円筒部９８には、空間９００に滞留するオゾンを吸い込む吸込口９０Ａを有する吸込管９７が接続されている。
【０１０６】
本実施の形態においては、上記の実施の形態の水処理装置８と同様に、酸化部２３は、オゾンが未濾過の水において流入側端部Ｆinに向かって導かれる位置に設けられている。オゾンは、濾過処理流路２内において未濾過の水から上方の空間９００へ放出される。未濾過の水は、微細気泡発生部９０の相対的に小さな径を有する円筒部９８を通過するときに、空間９００から吸込口９０Ａを経由してベンチュリ管内へ吸い込まれたオゾンを内包する微細気泡を生成する。その後、未濾過の水は、微細気泡を含んだ状態で、微細気泡発生部９０から濾過処理流路２へ導入される。そのため、微細気泡発生部９０から導入された未濾過の水が、空間９００に滞留している高い濃度のオゾンを含んだ状態で、濾過処理流路２内に導入される。その結果、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８に比較して、殺菌効果をさらに向上させることができる。
【０１０７】
また、本実施の形態の水処理装置８は、シャワーヘッド部９９が微細気泡発生部９０の下端に取り付けられている。シャワーヘッド部９９は、未濾過の水を分散して空間９００へ噴出することによって濾過処理流路２へ未濾過の水を導入する。シャワーヘッド部９９は、網またはパンリングメタル９５とそれを微細気泡発生部９０の先端に固定する円筒状縁部９６とを備えている。そのため、シャワーヘッド部９９を通過した未濾過の水は、網またはパンリングメタル９５によって分散された状態で、空間９００に吹き出される。その結果、分散された未濾過の水は、空間９００に滞留している高い濃度のオゾンを内包しながら、濾過処理流路２に落下する。微細気泡発生部９０から未濾過の水を分散して噴出させるだけでも、空気による未濾過の水の酸化が促進されるが、高濃度のオゾンを含有した空気の場合、さらに効率的に未濾過の水の酸化が促進される。したがって、未濾過の水を除菌する効果がさらに向上する。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態の水処理装置８によれば、一旦未濾過の水から放出された排オゾンを再利用して、未濾過の水の殺菌効果を向上させることができる。
排オゾン処理用の活性炭の消耗が少なくなる。
【０１０９】
（実施の形態９）
図１５を用いて、実施の形態９の水処理装置８を説明する。
【０１１０】
本実施の形態の水処理装置８は、導入流路１１の端部に微細気泡発生部９０およびシャワーヘッド部９９が設けられている点において、実施の形態３の水処理装置８と相違する。この点以外においては、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態１の水処理装置８と同一の構成を有している。この同一の構成の説明は繰り返さない。以下、本実施の形態の水処理装置８と実施の形態１の水処理装置８との相違点を主として説明する。
【０１１１】
実施の形態においては、実施の形態３で説明した開閉弁５６の下流側に微細気泡発生部９０およびシャワーヘッド部９９が設けられている。この微細気泡発生部９０およびシャワーヘッド部９９の構成および機能は、実施の形態８において説明した構成および機能と同一である。したがって、本実施の形態の水処理装置８は、実施の形態３の水処理装置８に比較して、オゾン殺菌効果を向上させることができる。
【０１１２】
以下、実施の形態の水処理装置８の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。
【０１１３】
（１）  実施の形態の水処理装置８は、濾過済みの水を一時的に貯留する貯留槽１を備えている。水処理装置８は、貯留槽１の内側に独立して設けられるか、または、貯留槽１内において貯留槽１の一部と一体的に設けられ、未濾過の水を濾過処理する濾過処理流路２を備えている。水処理装置８は、濾過済みの水から受ける力を利用して、濾過済みの水の水面ＷＳの高さに応じて、未濾過の水が流入側端部Ｆinから濾過処理流路２へ導入されるか否かを切り替えるタップ機構５４を備えている。
【０１１４】
濾過処理流路２は、未処理の水が導入される流入側端部Ｆinを含んでいる。濾過処理流路２は、濾過済みの水が貯留槽１内へ流出する流出側端部Ｆoutを含んでいる。濾過処理流路２は、流入側端部Ｆinから流出側端部Ｆoutへ至るまでの間に設けられた濾過部２２を含んでいる。タップ機構５４は、濾過済みの水の水面ＷＳの高さが流出側端部Ｆoutの開放口の高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、未濾過の水が流入側端部Ｆinから濾過処理流路２へ導入される状態に変化する。
【０１１５】
上記の構成においては、濾過処理流路２が、貯留槽１の内側に独立して設けられるか、または、貯留槽１内において貯留槽１の一部と一体的に設けられている。そのため、複数のユニットを直列に接続する場合に比較してワンパス式の水処理装置８の占有面積を小さくすることができる。
【０１１６】
（２）  実施の形態の水処理装置８は、濾過済みの水を一時的に貯留する貯留槽１を備えている。水処理装置８は、貯留槽１の内側に独立して設けられるか、または、貯留槽１内において貯留槽１の一部と一体的に設けられ、未濾過の水を濾過処理する濾過処理流路２を備えている。水処理装置８は、貯留槽１内の濾過済みの水の水面ＷＳの高さを検出する水位検出部６０を備えている。水処理装置８は、水位検出部６０によって検出された濾過済みの水の水面ＷＳの高さに応じて、未濾過の水が濾過処理流路２に導入されるか否かを切り替える開閉弁５６を備えている。水処理装置８は、水位検出部６０から受け取った濾過済みの水の水面ＷＳの高さの情報に基づいて、開閉弁５６を制御する制御部４０を備えている。
【０１１７】
濾過処理流路２は、未濾過の水が流入する流入側端部Ｆinを含んでいる。濾過処理流路２は、濾過済みの水が貯留槽１内へ流出する流出側端部Ｆoutを含んでいる。濾過処理流路２は、流入側端部Ｆinから流出側端部Ｆoutへ至るまでの間に設けられた濾過部２２を含んでいる。制御部４０は、濾過済みの水の水面ＷＳの高さが流出側端部Ｆoutの開放口の高さよりも低い所定の高さ以下である場合に、未濾過の水が流入側端部Ｆinから濾過処理流路２へ導入されるように開閉弁５６を開く。
【０１１８】
上記の構成においても、濾過処理流路２が、貯留槽１の内側に独立して設けられるか、または、貯留槽１内において貯留槽１の一部と一体的に設けられている。そのため、複数のユニットを直列に接続する場合に比較してワンパス式の水処理装置８の占有面積を小さくすることができる。
【０１１９】
貯留槽１は、濾過済みの水にオゾン混入させる酸化部および濾過済みの水に紫外線を照射する紫外線照射部の少なくもいずれか一方を備えていてもよい。また、濾過部２２は、活性炭を含んでいてもよい。
【０１２０】
（３）  水処理装置８は、流出側端部Ｆoutから濾過処理流路２へ洗浄水を導入するように構成された洗浄水流路５２を備えていることが好ましい。水処理装置８は、洗浄水流路５２を開閉する洗浄弁５３を備えていることが好ましい。水処理装置８は、濾過部２２を通過した洗浄水とともに、濾過処理流路２の内部から貯留槽１の外部へスカムを排出する排出流路４を備えていることが好ましい。水処理装置８は、排出流路４を開閉する排出弁５を備えていることが好ましい。
【０１２１】
上記の構成によれば、濾過部２２の洗浄および濾過処理流路２内のスカムの排出を行うことができる。
【０１２２】
この場合、制御部４０が、洗浄水流路５２を開く場合に排出流路４を開くように、洗浄弁５３および排出弁５を制御してもよい。ただし、洗浄弁５３および排出弁５は、いずれも、操作者の操作により開閉される手動開閉式の構造を有していてもよい。
【０１２３】
洗浄水流路５２は、導入流路１１から分岐した分岐流路であり、洗浄水は、導入流路１１を流れる未濾過の水であってもよい。また、洗浄水流路５２は、導入流路１１とは別に設けられた独立流路であり、洗浄水は、未濾過の水とは別の水源から送られてきた水であってもよい。
【０１２４】
（４）  濾過処理流路２は、上向流が生じる流路を含んでいることが好ましい。濾過部２２は、上向流が生じる位置に設けられていることが好ましい。この構成によれば、未濾過の水が濾過部２２を上側から下側へ向かって通過する場合に比較して、濾過処理時間を長くすることができる。
【０１２５】
（５）  濾過処理流路２は、下向流が生じる流路を含んでいることが好ましい。下向流が生じる位置の断面の断面積Ｓ１が、上向流が生じる位置の断面積Ｓ２よりも小さい。この構成によれば、濾過部２２を通過する水の量を多くしながら、濾過処理流路２の占有面積を小さくすることができる。
【０１２６】
（６）  濾過処理流路２は、未濾過の水にオゾンを混入させる酸化部２３を含み、濾過部２２は、酸化部２３の下流側の位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、未濾過の水を殺菌することができる。また、オゾンから形成された酸素が濾過部２２に存在するため、濾過部２２において微生物を繁殖させることができる。その結果、濾過部２２において、微生物による水の浄化がなされる。
【０１２７】
（７）  酸化部２３は、オゾンが未濾過の水において流入側端部Ｆinに向かって導かれる位置に設けられており、オゾンが濾過処理流路２内において未濾過の水から上方の空間９００へ放出されてもよい。この場合、空間９００には、微細気泡発生部９０が設けられていることが好ましい。それにより、未濾過の水は、微細気泡発生部９０を経由して濾過処理流路２へ導入される。微細気泡発生部９０は、空間９００に存在するオゾンを吸い込むための吸込口９０Ａを有している。未濾過の水は、微細気泡発生部９０を通過するときに、吸込口９０Ａから吸い込まれたオゾンを含み、オゾンを含んだ状態で微細気泡発生部９０から濾過処理流路２へ導入される。
【０１２８】
上記の構成によれば、微細気泡発生部９０から導入された未濾過の水が、空間９００に滞留しているオゾンを含んだ状態で、濾過処理流路２を流れる。そのため、オゾンによる殺菌効果が向上する。
【０１２９】
（８）  酸化部２３は、オゾンが未濾過の水において流入側端部Ｆinに向かって導かれる位置に設けられており、オゾンは、濾過処理流路２内において未濾過の水から上方の空間９００へ放出されてもよい。空間９００には、未濾過の水を分散して空間９００へ噴出するシャワーヘッド部９９が設けられていることが好ましい。
【０１３０】
上記の構成によれば、シャワーヘッド部９９から噴出される分散された未濾過の水が、空間９００に滞留しているオゾンを含んだ状態で、濾過処理流路２を流れる。そのため、オゾンによる殺菌効果が向上する。
【０１３１】
（９）  流入側端部Ｆinの開放口は、流出側端部Ｆoutの開放口より高い位置に設けられていてもよい。流入側端部Ｆinの開放口に活性炭が設けられていてもよい。これによれば、濾過処理流路２内の水は、流入側端部Ｆinの開放口から外部へ流出されることなく、流出側端部Ｆoutの開放口から貯留槽１内へ流出する。また、流入側端部Ｆinの開放口へ流れてきたオゾンは、活性炭により活性炭によって無害化された後、流入側端部Ｆinの開放口から濾過処理流路２の外部へ放出される。
【０１３２】
（１０）  濾過処理流路２は、断面視において、互いに直列に接続された複数のＵ字状流路２ａ，２ｂを含むことが好ましい。複数のＵ字状流路２ａ，２ｂは、縦断面視において、上流側のＵ字状流路２ａ内のＵ字状の水の水面が下流側のＵ字状流路２ｂ内のＵ字状の水の水面よりも高く位置付けられるように構成されていることが好ましい。この構成によれば、平面視における占有面積を極力小さくしながら、濾過処理流路２の長さを長くすることができる。
【０１３３】
複数のＵ字状流路２ａ，２ｂ，２ｃの数が３以上である場合がある。この場合には、上流側のＵ字状流路２ａまたは２ｂから下流側のＵ字状流路２ｂまたは２ｃへ流れ込む位置の流路の上端部６１または６２が、上流側から下流側へ向かうにしたがって低く位置付けられていることが好ましい。
【０１３４】
（１１）  濾過部２２が砂濾材に加えて活性炭を含むことが好ましい。この構成によれば、濾過部２２において、水中に残存するオゾンを活性炭により無害化することができる。
【０１３５】
（１２）  貯留槽１は、濾過済みの水にオゾンを混入させる酸化部１３および濾過済みの水に紫外線を照射する紫外線照射部１４の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。この構成によれば、濾過済みの水を殺菌することができる。
【０１３６】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１３７】
２  濾過処理流路
２ａ，２ｂ，２ｃ  Ｕ字状流路
４  排出流路
５  排出弁
８  水処理装置
１３  酸化部
１４  紫外線照射部
２２  濾過部
２３  酸化部
４０  制御部
５２  洗浄水流路
５３  洗浄弁
５４  タップ機構
５６  開閉弁
６０  水位検出部
９０  微細気泡発生部
９０Ａ  吸込口
９９  シャワーヘッド部
Ｆin  流入側端部
Ｆout  流出側端部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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