(57)【要約】【課題】不純物が除去されると共に日常水として利用しやすい浄水を安定供給することの可能な浄水装置を提供する。【解決手段】上水道源Ｉと配管６との間に少なくとも逆透膜濾過装置２３と貯水タンク３と配管６へ貯水タンクの水Ｗを供給する送水ポンプ４とを設ける。貯水タンクの水に炭Ｃを浸漬し、送水ポンプ４により貯水タンク３から排出した水Ｗを再び貯水タンク３に戻す循環管３ｃを備える。また、送水ポンプ４の経路を配管と循環管との間で切り替える弁５，５ａ，５ｂを備えるとよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水道源（Ｉ）と配管（６）との間に少なくとも逆透膜濾過装置（２３）と貯水タンク（３）と配管（６）へ貯水タンク（３）の水（Ｗ）を供給する送水ポンプ（４）とを設けた浄水装置であって、前記貯水タンク（３）の水に炭（Ｃ）を浸漬し、前記送水ポンプ（４）により前記貯水タンク（３）から排出した水を再び貯水タンク（３）に戻す循環管（３ｃ）を設けたことを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記送水ポンプ（４）の経路を前記配管（６）と前記循環管（３ｃ）との間で切り替える弁（５，５ａ，５ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の浄水装置。
【請求項３】
前記炭（Ｃ）が塊状の炭であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の浄水装置。
【請求項４】
前記逆浸透膜濾過装置（２３）から前記貯水タンク（３）への給水が前記配管への非給水時にも適宜行われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浄水装置。
【請求項５】
貯水タンク（３）の水を殺菌するための紫外線殺菌灯（３２）が前記貯水タンク（３）に設置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道源と配管との間に少なくとも逆透膜濾過装置と貯水タンクと配管へ貯水タンクの水を供給する送水ポンプとを設けた浄水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、逆浸透膜による濾過は大容量を一気に行うことが困難であるため、上述の如く、一旦、貯水タンクに蓄えた濾過水を配管に供給する場合がある。発明者はポンプを用いて貯水の供給を行っているが、例えば、次の特許文献１に記載の発明では、貯水タンクを蛇口よりも高い位置に配置し、ポンプを使用せずに重力により水を配管に供給している。
【０００３】
また、逆浸透膜濾過装置を用いたものではないが、特許文献２に記載の発明では、貯水を供給用とは異なるモーターによりミネラルカートリッジへ加圧供給し、貯水にミネラル分を溶出させている。同カートリッジにはミネラル溶出用として天然石が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２６２７６６号
【０００５】
【特許文献２】
特開平９−１５５３６５号
【０００６】
ところで、上記特許文献１の発明では、給水時に貯水が活性炭ユニットを一時的に通過するが、タンクの貯水は逆浸透濾過装置により溶解成分が除去され、ミネラル分等が欠乏し、日常水としては使用しにくいものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の実状に鑑みて、本発明の目的は、不純物が除去されると共に日常水として利用しやすい浄水を安定供給することの可能な浄水装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る浄水装置の特徴は、上水道源と配管との間に少なくとも逆透膜濾過装置と貯水タンクと配管へ貯水タンクの水を供給する送水ポンプとを設けた構成において、前記貯水タンクの水に炭を浸漬し、前記送水ポンプにより前記貯水タンクから排出した水を再び貯水タンクに戻す循環管を設けたことにある。
【０００９】
発明者らの実験によれば、例えば備長炭を逆浸透膜で濾過した水に１０−２４時間程度浸漬することで、適度なミネラル等が溶出されることが認められた。また、貯水タンク内の水を送水ポンプにより循環させることで、より効率的に溶出させることができる。そして、これらの作用が相まって、逆浸透膜による貯水バッファとして機能する貯水タンクと送水ポンプとを巧みに利用することで、適度なミネラルを安定供給することが可能となった。しかも、炭の吸着作用により、貯水タンクや配管の臭い等も循環を利用して除去することができる。
【００１０】
本発明の他の特徴は、前記送水ポンプの経路を前記配管と前記循環管との間で切り替える弁を設けたことにある。特に、前記炭としては、塊状の炭であることが望ましい。細砕した炭等に比較して、タンク内の水への浸漬時に水が通過し易くミネラルの溶出もより円滑に行われるからである。
【００１１】
上述の趣旨より、前記逆浸透膜濾過装置から前記貯水タンクへの給水が前記配管への非給水時にも適宜行われていることが望ましい。さらに、貯水タンクの水を殺菌するための紫外線殺菌灯が前記貯水タンクに設置される。通常、貯水タンクに細菌が発生・増殖することはほとんどないが、殺菌灯を設けた場合は、上記循環と相まって貯水タンク及び一部配管内の細菌の増殖をより効率的に抑制することができる。
【００１２】
【発明の効果】
このように、上記本発明に係る浄水装置の特徴によれば、逆浸透膜濾過装置のバッファとしての貯水タンクの機能と炭のミネラル溶出及び不純物吸着作用と水の循環系統とを巧みに連携させることで、不純物が除去されると共に日常水として利用しやすい浄水を安定供給することが可能となった。
【００１３】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下に示す「発明の実施の形態」の欄で明らかになるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１に示す本発明にかかる浄水装置１は、上水道源Ｉに接続される源水管２ａから屋内配管６の蛇口６ａ又は給湯器に至る間に接続され、ミネラル分を含んだＲＯ水を供給するためのものである。ここで、本明細書において、ＲＯとは、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  （逆浸透）を意味する。また、浄水装置１は、濾過ユニット２，貯水タンク３，送水ポンプ４，三方弁５よりなる。
【００１５】
濾過ユニット２は、ＲＯ膜保護のために源水管２ａからの供給水を濾過することで不純物と塩素を取り除く活性炭フィルター２１と、逆浸透膜濾過装置２３に高圧で濾過水を送水する高圧ポンプ２２と、制御装置２４とを含んでいる。逆浸透膜濾過装置２３に用いられるＲＯ膜としては、セルロース・アセテート膜（ＣＡ／ＣＴＡ膜）や、合成薄層フィルム膜（ＴＦＣ膜）等を用いることができ、どの程度の物質が濾過可能なのかは膜の材質による。
【００１６】
逆浸透膜濾過装置２３に浸透圧以上の高圧を高圧ポンプ２２で付与された水は、一部が濾過されて給水管３ａに向い、不純物を含む残余の部分は排水管２ｂから排水される。高純度に濾過されたＲＯ水は給水管３ａを介して貯水タンク３に貯水される。
【００１７】
貯水タンク３は逆浸透膜濾過装置２３を通過できる時間当たり僅かな分量のＲＯ水Ｗを貯水することで、屋内配管６に対し十分な推量を確保するためのバッファであるから、屋内配管６の一日当たり消費量と給水管３ａからの供給量とを十分に蓄える大容量が必要となる。
【００１８】
貯水タンク３の上部には点検蓋３１が設けられ、また、内部には貯留されたＲＯ水中の雑菌の増殖を抑制するための紫外線殺菌灯３２が設置されている。図１，２に示すように、かご３３は内部にミネラルを溶出させる備長炭等の炭Ｃを収納するものであり、側面がメッシュ３３ａで形成され、上部には把持用の取っ手３３ｂを設け、さらに鎖３３ｃで貯水タンク３内部に吊り下げ固定する。炭ＣはＲＯ水の濁り防止の見知から、塊状であることが望ましい。
【００１９】
貯水タンク３内には水位センサーＳが設けられ、共通のアースＴ０と下端子Ｔ１又は上端子Ｔ２との通電が検出される。この水位検出により、制御装置２４は高圧ポンプ２２の駆動・停止を制御し、貯水Ｗの水位を貯水タンク３の５割から８割の間に抑制する。
【００２０】
貯水タンク３内の貯水Ｗは１日でほぼ消費されるので、貯水Ｗは１日で全て入れ替わる。したがって、炭Ｃの分量は貯水Ｗの実効貯水量比で決定すればよい。一例を挙げると、炭Ｃの実効水量比は、５ｇ／Ｌ（リットル）〜４０ｇ／Ｌ、さらに望ましくは１０ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌ程度が適当である。例えば、貯水量１ｔの貯水タンク３の場合、実効貯水率８割として、１月で２４ｔの水を消費する。
【００２１】
貯水タンク３の出口である送水管３ｂには屋内配管６へＲＯ水を供給するための送水ポンプ４が接続されている。この送水ポンプ４は圧力センサ等を備え、蛇口６ａの解放に伴って随時駆動し、ＲＯ水を供給する。また、送水ポンプ４と屋内配管６との間には三方弁５が接続されている。この三方弁５は常時は送水ポンプ４を屋内配管６側に連通させており、屋内配管６の非使用時に送水ポンプ４を貯水タンク３に連通させて、貯水タンク３内のＲＯ水を循環させる。この循環により、貯水タンク３内のＲＯ水は攪拌され、より炭Ｃと接触することでミネラル分の溶出が促進され、ミネラル分が均質に拡散される。
【００２２】
【実施例】
ここで、備長炭をＲＯ水に浸漬した場合におけるミネラル等の溶出について実験を行った。測定試料調製法は次の通りである。
【００２３】
１．備長炭をおよそ１５〜２０ｇとなるよう砕いた。これをＲＯ水を用い煮沸洗浄した後、８０℃で１時間乾燥した。この備長炭を秤量した後、５００ｍＬのＰＰ製瓶に入れ、さらに４０ｇ／Ｌとなるよう、ＲＯ水を注ぎ入れた。
２．１で準備したものを２０℃の恒温水槽中に所定時間放置した。
３．この浸出液を平均穴径０．４５μｍのメンブランフィルターによりろ過し、測定に供した。なお、ナトリウム、カリウムについてはこの液を１０倍に希釈し測定した。また、測定に際し、セイコー電子工業社製の原子吸光分光光度計  ＳＡＳ７５００を用いて，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａの濃度の時間変化を測定した。原子吸光分析測定結果を表１，図３に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
同結果より、１０時間程度の浸漬で、２４時間以上にほぼ匹敵する各成分の溶出がみられた。したがって、逆浸透膜濾過装置２３を利用して得られたＲＯ水を使う場合、水が入れ替わっても実質的に十分な成分の溶出を得ることができる旨が確認された。
【００２６】
ここに、上述の２４時間放置におけるＲＯ水の硬度を示す。計算には下記硬度計算式（１）を用いた。
【００２７】
硬度＝（Ｃａの１リットル当たりのカルシウム量）×２．５＋（Ｍｇの１リットル当たりのマグネシウム量）×４．１    ・・・・・硬度計算式（１）
【００２８】
２４時間放置後のＲＯ水の硬度＝０．９３×２．５＋０．３２×４．１＝２．３２５＋１．３１２＝３．６３７
【００２９】
このように、適度な硬度でミネラル分を含むＲＯ水を作ることができるようになった。
なお、上記実施形態では逆浸透濾過装置に逆浸透膜を利用したが、限外濾過膜を利用することもできる。また、炭Ｃにはミネラル分の溶出が可能であれば、備長炭以外の炭を用いることができる。配管６は屋内配管に限られるものではない。
【００３０】
また、上記実施形態では、送水ポンプ４の通水路を三方弁５で切り替えたが、例えば、図１に鎖線で示す、第一、第二弁５ａ，５ｂで切り替えてもよい。
【００３１】
特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る浄水装置の配管図である。
【図２】かごとこれに収納される備長炭とを示す写真である。
【図３】備長炭をＲＯ水に浸漬した場合における時間と成分の溶量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：浄水装置，２：濾過ユニット，２ａ：源水管，２ｂ：排水管，３：貯水タンク，３ａ：給水管，３ｂ：送水管，３ｃ：循環管，４：送水ポンプ，５：三方弁，５ａ，５ｂ：第一、第二弁，６：屋内配管，６ａ：蛇口，２１：活性炭フィルター，２２：高圧ポンプ，２３：逆浸透膜濾過装置，２４：制御装置，３１：点検蓋，３２：紫外線殺菌灯，３３：かご，３３ａ：メッシュ，３３ｂ：取っ手，３３ｃ：鎖，Ｃ：炭，Ｉ：上水道源，Ｓ：水位センサー
【図１】
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【図２】
2005028215.tif 000005
【図３】
2005028215.tif 000006