(57)【要約】【課題】濾過システムにおいて、水使用部の水質を維持する。【解決手段】水使用部２の水を循環させる循環ライン３に、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段４を設けた濾過システム１において、循環水の濁度または色度の水質検出手段２０の検出値に基づいて、前記循環ライン３における被処理水側に設けた流量制御弁１８により、循環流量を増加させることを特徴とする。【選択図】図１
2008043924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水使用部の水を循環させる循環ラインに、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段を設けた濾過システムであって、
循環水の濁度または色度の水質検出手段を備えるとともに、前記循環ラインにおける被処理水側に、前記水質検出手段の検出値に基づいて制御される流量制御弁を設けたことを特徴とする濾過システム。
【請求項２】
水使用部の水を循環させる循環ラインに、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段を設けた濾過システムの運転方法であって、
循環水の濁度または色度を検出し、この検出値に基づいて、前記循環ラインにおける被処理水側に設けた流量制御弁により、循環流量を増加させることを特徴とする濾過システムの運転方法。
【請求項３】
水使用部の水を循環させる循環ラインに、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段を設けた濾過システムの運転方法であって、
循環水の濁度または色度を検出し、この検出値に基づいて、前記循環ラインにおける被処理水側に設けた流量制御弁により、所定の循環水の水質を維持することができる範囲で前記濾過手段への循環水の流量を減少させることを特徴とする濾過システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、循環水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過システムおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過システムとして、プールあるいは浴場などの水使用部で使用される水を循環させて、ゴミなどを除去する循環型の濾過システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この循環型の濾過システムは、前記水使用部の水を循環させる循環ラインに濾過手段を設けて構成されており、前記水使用部の水を循環させることにより、この循環水に含まれるゴミなどを前記濾過手段で捕捉して除去し、前記水使用部の水質維持を図っている。
【特許文献１】特開平１１−７６７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の濾過システムでは、循環水中に含まれるゴミなどの量に関わらず、循環流量が一定に設定されており、単位時間あたりに循環水が前記濾過手段を通過する回数（すなわち、［循環流量］／［系内の循環水の総量］）が一定となっている。したがって、循環水中に含まれるゴミなどの量が多いときには、濾過が追いつかず、前記水使用部での水質が悪化するおそれがある。
【０００４】
また、前記濾材は粒状となっており、水流によって互いに衝突し合って磨耗するため、前記濾材の定期的な交換が必要になる。前記濾過手段への流量が多くなるほど前記濾材の磨耗が激しくなって劣化が早くなり、その交換頻度も高くなる。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする第一の課題は、循環水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過システムにおいて、水使用部の水質を維持することである。
【０００６】
また、この発明が解決しようとする第二の課題は、循環水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過システムにおいて、水使用部の水質を維持しつつ、濾材の劣化を抑制してその寿命を延ばすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明に係る濾過システムは、水使用部の水を循環させる循環ラインに、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段を設けた濾過システムであって、循環水の濁度または色度の水質検出手段を備えるとともに、前記循環ラインにおける被処理水側に、前記水質検出手段の検出値に基づいて制御される流量制御弁を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係る濾過システムの運転方法は、水使用部の水を循環させる循環ラインに、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段を設けた濾過システムの運転方法であって、循環水の濁度または色度を検出し、この検出値に基づいて、前記循環ラインにおける被処理水側に設けた流量制御弁により、循環流量を増加させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明に係る濾過システムの運転方法は、水使用部の水を循環させる循環ラインに、循環水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段を設けた濾過システムの運転方法であって、循環水の濁度または色度を検出し、この検出値に基づいて、前記循環ラインにおける被処理水側に設けた流量制御弁により、所定の循環水の水質を維持することができる範囲で前記濾過手段への循環水の流量を減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、前記水質検出手段の検出値に基づいて、前記流量制御弁によって循環流量を増加させることにより、単位時間あたりに循環水が前記濾過手段を通過する回数が増加する。これにより、ゴミなどの不純物の除去量が増加し、短時間で循環水の水質を回復させることができ、前記水使用部の水質を維持することができる。一方で、前記水質検出手段の検出値に基づいて、前記水使用部において所定の水質を維持することができる範囲で前記流量制御弁によって前記濾過手段への循環水の流量を減少させることにより、前記濾材の劣化を抑制することができ、その寿命を延ばすことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、循環水の濁度または色度の検出値に基づいて前記流量制御弁によって循環流量を増加させることにより、単位時間あたりに循環水が前記濾過手段を通過する回数が増加する。これにより、ゴミなどの不純物の除去量が増加し、短時間で循環水の水質を回復させることができ、前記水使用部の水質を維持することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、循環水の濁度または色度の検出値に基づいて、前記水使用部において所定の水質を維持することができる範囲で前記流量制御弁によって前記濾過手段への循環水の流量を減少させることにより、前記濾材の劣化を抑制することができ、その寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。  
（第一実施形態）
まず、この発明の第一実施形態について説明する。図１は、この発明に係る濾過システムの第一実施形態の構成の一例を示す概略的な説明図である。
【００１４】
図１に示す濾過システム１は、プールまたは浴場などの水使用部２の水を循環させて濾過を行う循環型の濾過システムである。この濾過システム１は、前記水使用部２の水を循環させる循環ライン３と、この循環ライン３に設けられた濾過手段４とを備えている。
【００１５】
前記循環ライン３は、前記水使用部２の水を前記濾過手段４へ被処理水として供給する被処理水ライン５と、前記濾過手段４からの処理水を前記水使用部２へ供給する処理水ライン６とで構成されている。
【００１６】
前記濾過手段４は、循環水中に含まれるゴミなどの非溶解物を除去するものであり、アンスラサイト，濾過砂などの濾材（図示省略）によって濾過を行う塔式の濾過部７と、この濾過部７の通水作動と再生作動とを切り替えるコントロールバルブ８とを備えている。
【００１７】
前記コントロールバルブ８には、前記被処理水ライン５と前記処理水ライン６とが接続されており、前記被処理水ライン５からの被処理水が前記コントロールバルブ８を介して前記濾過部７へ流入し、また前記濾過部７を通過した処理水が前記コントロールバルブ８を介して前記処理水ライン６へ流出するようになっている。
【００１８】
前記被処理水ライン５には、被処理水供給ポンプ９が設けられている。また、この被処理水供給ポンプ９の下流側の前記被処理水ライン５には、薬注手段として殺菌剤添加手段１０および凝集剤添加手段１１が接続されている。
【００１９】
前記殺菌剤添加手段１０は、殺菌剤供給ライン１２を介して前記被処理水ライン５と接続された殺菌剤貯留部１３を備えている。この殺菌剤貯留部１３内には、殺菌剤（たとえば、次亜塩素酸ナトリウム）が貯留されており、この殺菌剤は、前記殺菌剤供給ライン１２に設けられた殺菌剤供給ポンプ１４によって、前記被処理水ライン５へ添加されるようになっている。
【００２０】
前記凝集剤添加手段１１は、凝集剤供給ライン１５を介して前記被処理水ライン５と接続された凝集剤貯留部１６を備えている。この凝集剤貯留部１６内には、凝集剤（たとえば、ポリ塩化アルミニウム）が貯留されており、この凝集剤は、前記凝集剤供給ライン１５に設けられた凝集剤供給ポンプ１７によって、前記被処理水ライン５へ添加されるようになっている。
【００２１】
また、前記殺菌剤添加手段１０および前記凝集剤添加手段１１の下流側の前記被処理水ライン５には、流量制御弁１８が設けられており、さらにこの流量制御弁１８の下流側には、試料水導入ライン１９を介して水質検出手段２０が接続されている。
【００２２】
前記流量制御弁１８は、比例制御弁であり、その開度を調節することにより、前記濾過手段４への循環水の流量が調節され、前記濾過システム１の循環流量が調節されるようになっている。
【００２３】
前記水質検出手段２０は、被処理水の濁度または色度を検出するものであり、たとえば特願２００５−３４７４０５号に記載された光学計測装置である。この光学計測装置は、その詳細構成については図示省略するが、測定セルに設けられた測定室内の試料水へ発光素子からの光を第一導光部を通じて照射するとともに、試料水からの光を第二導光部を通じて受光素子で検出する光学計測装置であって、前記測定セルに形成され、前記試料水導入ライン１９から流入した試料水を前記測定室へ導入し，あるいは前記測定室から導出する流路部と、前記測定セルに装着され、前記流路部を開閉する流通制御部と、前記測定セルと接続され、前記測定室と連通するフィルタ部とを備えて構成されている。このように構成することで、試料水の採取機構および前記各導光部における光透過窓を洗浄するための清浄水の生成機構が一体化されたコンパクトな光学計測装置を実現することができ、また清浄水の供給圧力を低下させることなく、ノズル洗浄を行うことのできる光学計測装置を実現することができるようになっている。そして、この結果、現場への取り付けやメンテナンスなどを短時間で行うことができ、さらには前記光透過窓に付着した汚れ成分を効果的に除去して所定の測定濃度を維持することができるようになっている。
【００２４】
前記被処理水供給ポンプ９，前記殺菌剤供給ポンプ１４，前記凝集剤供給ポンプ１７，前記流量制御弁１８および前記水質検出手段２０は、それぞれ信号線２１，２１，…を介して制御手段２２と接続されている。この制御手段２２は、前記水質検出手段２０から前記信号線２１を介して入力された信号に基づいて、前記流量制御弁１８の開度を制御するようになっている。また、前記制御手段２２は、前記被処理水供給ポンプ９，前記殺菌剤供給ポンプ１４および前記凝集剤供給ポンプ１７を制御するようになっている。具体的な制御方法については後述する。
【００２５】
さて、前記濾過システム１の作用および運転方法について説明する。前記濾過システム１では、タイマ（図示省略）によって設定された運転開始時刻になると、前記制御手段２２が前記被処理水供給ポンプ９を作動させ、前記水使用部２の水を前記被処理水ライン５を介して前記濾過手段４へ供給する。このとき、前記制御手段２２は、前記水質検出手段２０の検出値が所定濁度ＴＨ（後述）および所定色度ＣＨ（後述）を超えた場合に、最大の循環流量である所定流量ＦＨ（後述）を得られるように、前記被処理水供給ポンプ９の回転数を設定する。
【００２６】
また、前記制御手段２２は、前記殺菌剤供給ポンプ１４および前記凝集剤供給ポンプ１７も作動させることにより、前記殺菌剤貯留部１３内の前記殺菌剤と前記凝集剤貯留部１６内の前記凝集剤とを、前記被処理水ライン５へそれぞれ添加する。
【００２７】
そして、前記凝集剤の添加によってゴミなどが凝集した被処理水が、前記コントロールバルブ８を介して前記濾過部７へ流入すると、前記濾材（図示省略）によってゴミなどが捕捉されて除去され、この水が前記コントロールバルブ８を介して前記処理水ライン６へ流出する。前記処理水ライン６へ流出した処理水は、前記水使用部２へ流入する。
【００２８】
前記濾過システム１の運転時には、前記水質検出手段２０によって被処理水の濁度または色度を検出し、その検出値は、前記信号線２１を介して前記制御手段２２へ入力される。そして、前記水質検出手段２０の検出値に基づいて、所定流量ＦＬ，所定流量ＦＢおよび前記所定流量ＦＨの三段階（ＦＬ＜ＦＢ＜ＦＨ）の循環流量で運転を行う。
【００２９】
具体的には、前記水質検出手段２０の検出値が、所定濁度ＴＬ（下限値）〜ＴＨ（上限値）または所定色度ＣＬ（下限値）〜ＣＨ（上限値）の範囲であるときには、前記制御手段２２は、循環流量が前記所定流量ＦＢとなるように前記流量制御弁１８の開度を設定する。このとき、前記被処理水供給ポンプ９は、最大の循環量である前記所定流量ＦＨを得られるような回転数で運転されているので、前記所定流量ＦＢとなるように前記流量制御弁１８により、流量が絞られる。
【００３０】
そして、たとえば前記水使用部２がプールや浴場である場合、この水使用部２を利用する人数が増えるとこの水使用部２の水，すなわち循環水に含まれるゴミなどの量が増える。前記制御手段２２は、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＨまたは前記所定色度ＣＨを超えたとき、前記流量制御弁１８の開度を大きくして、循環流量を前記所定流量ＦＢから前記所定流量ＦＨへ増加させる。そして、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＨまたは前記所定色度ＣＨ以下へ戻ったとき、前記制御手段２２は、前記流量制御弁１８の開度を元へ戻して流量を絞り、循環流量を前記所定流量ＦＨから前記所定流量ＦＢへ戻す。
【００３１】
一方、前記水使用部２を利用する人数が少ないなど、前記水使用部２の水，すなわち循環水に含まれるゴミなどの量が少なく、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＬまたは前記所定色度ＣＬ未満となったとき、前記制御手段２２は前記流量制御弁１８の開度を小さくして、前記濾過手段４への循環水の流量を減少させ、循環流量を前記所定流量ＦＢから前記所定流量ＦＬへ減少させる。このときの前記循環流量ＦＬは、前記水使用部２の水質を所定範囲に維持することができる流量とする。そして、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＬまたは前記所定色度ＣＬ以上へ戻ったとき、前記制御手段２２は、前記流量制御弁１８の開度を元へ戻し、循環流量を前記所定流量ＦＬから前記所定流量ＦＢへ戻す。
【００３２】
以上のように、前記濾過システム１では、前記水質検出手段２０によって被処理水の濁度または色度を検出し、前記所定流量ＦＬから前記所定流量ＦＨの範囲で、濁度または色度が高くなるほど段階的に循環流量を増加させ、また低くなるほど所定の循環水の水質を維持することができる範囲で段階的に循環流量を減少させる。
【００３３】
前記濾過システム１によれば、前記水質検出手段２０の検出値に基づいて、前記流量制御弁１８によって循環流量を増加させることにより、単位時間あたりに循環水が前記濾過手段４を通過する回数が増加する。これにより、ゴミなどの不純物の除去量が増加し、短時間で循環水の水質を回復させることができ、前記水使用部２の水質を維持することができる。一方で、前記水質検出手段２０の検出値に基づいて、所定の循環水の水質を維持することができる範囲で前記流量制御弁１８によって前記濾過手段４への循環水の流量を減少させることにより、前記濾材（図示省略）の劣化を抑制することができ、その寿命を延ばすことができる。
【００３４】
（第二実施形態）
つぎに、この発明の第二実施形態について説明する。図２は、この発明に係る濾過システムの第二実施形態の構成の一例を示す概略的な説明図である。図２において、図１と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
図２に示す濾過システム３０においては、前記凝集剤添加手段１１および前記水質検出手段２０の間の前記被処理水ライン５が、第一分岐ライン３１，第二分岐ライン３２および第三分岐ライン３３に分岐され、これら各分岐ライン３１，３２，３３に、循環流量を調節する流量制御弁として、第一開閉弁３４，第二開閉弁３５および第三開閉弁３６が設けられている。
【００３６】
前記各開閉弁３４，３５，３６は、前記信号線２１，２１，２１を介して前記制御手段２２と接続されている。そして、この制御手段２２が、前記水質検出手段２０の検出値に基づいて、前記各開閉弁３４，３５，３６の開状態を適宜設定することにより、循環流量が調節されるようになっている。
【００３７】
前記各開閉弁３４，３５，３６の流量は、前記第一開閉弁３４のみを開状態に設定したときには、循環流量が前記所定流量ＦＬとなり、また前記第一開閉弁３４および前記第二開閉弁３５を開状態に設定したときには、循環流量が前記所定流量ＦＢとなり、さらに前記各開閉弁３４，３５，３６の全てを開状態に設定したときには、循環流量が前記所定流量ＦＨとなるように設定されている。
【００３８】
さて、前記濾過システム３０では、前記第一実施形態と同様に、前記制御手段２２は、前記水質検出手段２０の検出値が前記所定濁度ＴＨおよび前記所定色度ＣＨを超えた場合に、前記所定流量ＦＨを得られるように、前記被処理水供給ポンプ９の回転数を設定して、前記水使用部２の水を前記濾過手段４へ供給して濾過し、処理水を前記水使用部２へ還流させる。そして、前記水質検出手段２０の検出値に基づいて、前記所定流量ＦＬ，前記所定流量ＦＢおよび前記所定流量ＦＨの三段階（ＦＬ＜ＦＢ＜ＦＨ）の循環流量で運転を行う。
【００３９】
前記濾過システム３０では、前記各開閉弁３４，３５，３６の開状態を適宜設定することにより、循環流量を調節する。具体的には、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＬ〜ＴＨまたは前記所定色度ＣＬ〜ＣＨの範囲であるときには、前記制御手段２２は、循環流量が前記所定流量ＦＢとなるように、前記第一開閉弁３４および前記第二開閉弁３５を開状態に設定し、一方で前記第三開閉弁３６を閉状態に設定する。
【００４０】
また、前記制御手段２２は、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＨまたは前記所定色度ＣＨを超えたとき、前記第一開閉弁３４および前記第二開閉弁３５の他、前記第三開閉弁３６も開状態に設定し、循環流量を前記所定流量ＦＢから前記所定流量ＦＨへ増加させる。そして、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＨまたは前記所定色度ＣＨ以下へ戻ったとき、前記制御手段２２は、前記第一開閉弁３４および前記第二開閉弁３５を開状態に設定したまま、前記第三開閉弁３６のみを閉状態に設定する。
【００４１】
さらに、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＬまたは前記所定色度ＣＬ未満となったとき、前記制御手段２２は、前記第一開閉弁３４のみを開状態に設定したまま、前記第二開閉弁３５および前記第三開閉弁３６を閉状態に設定し、前記濾過手段４への循環水の流量を減少させ、循環流量を前記所定流量ＦＢから前記所定流量ＦＬへ減少させる。そして、前記水質検出手段２０の検出値が、前記所定濁度ＴＬまたは前記所定色度ＣＬ以上へ戻ったとき、前記制御手段２２は、前記第三開閉弁３６のみを閉状態に設定したまま、前記第一開閉弁３４および前記第二開閉弁３５を開状態に設定し、循環流量を前記所定流量ＦＬから前記所定流量ＦＢへ戻す。
【００４２】
この実施形態の濾過システム３０によっても、前記第一実施形態の濾過システム１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
以上、この発明の第一，第二実施形態について説明したが、この発明は、前記各実施形態に限られるものでないことはもちろんである。たとえば、前記所定濁度ＴＨよりも大きい所定濁度ＴＨＨまたは前記所定色度ＣＨよりも大きい所定色度ＣＨＨを超えたときに、循環流量を前記所定流量ＦＨからさらに増加させてもよく、また前記所定濁度ＴＬよりも小さい所定濁度ＴＬＬまたは前記所定色度ＣＬよりも小さい所定色度ＣＬＬを下回ったときに、循環流量を前記所定流量ＦＬからさらに減少させてもよい。この場合、前記第一実施形態の濾過システム１では、所望の循環流量を得られるように、前記流量制御弁１８の開度を調節する。一方で、前記第二実施形態の濾過システム３０では、所望の循環流量を得られるように、前記各開閉弁３４，３５，３６の流量と開状態を設定する。
【００４４】
また、前記被処理水供給ポンプ９と前記流量制御弁１８または前記各開閉弁３４，３５，３６との間の圧力が常に一定になるように、前記制御手段２２によって前記被処理水供給ポンプ９の回転数を制御することにより、前記流量制御弁１８の開度を小さくしたときの前記被処理水供給ポンプ９における消費電力を抑制してもよい。
【００４５】
また、前記各実施形態では、前記水質検出手段２０は前記被処理水ライン５と接続され、被処理水の濁度または色度に基づいて、循環流量を増減させるようになっているが、この発明では、循環水，すなわち被処理水，処理水および前記水使用部２の水のいずれかの濁度または色度に基づいて循環流量を増減させるようになっていればよい。したがって、前記水質検出手段２０は、前記処理水ライン６または前記水使用部２と接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明に係る濾過システムの第一実施形態の構成の一例を示す概略的な説明図である。
【図２】この発明に係る濾過システムの第二実施形態の構成の一例を示す概略的な説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，３０  濾過システム
２  水使用部
３  循環ライン
４  濾過手段
１８  流量制御弁
２０  水質検出手段
３４  第一開閉弁（流量制御弁）
３５  第二開閉弁（流量制御弁）
３６  第三開閉弁（流量制御弁）
【図１】
2008043924.tif 000003
【図２】
2008043924.tif 000004