(57)【要約】【課題】本発明は、海水または淡水の原水取水場所に容易に移動して、これらの水を商用電源又は発電機の電源を用いて浄化して飲料水を確保する浄化装置を提供することを目的としたものである。【解決手段】本発明によれば、取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する加圧ポンプと、取水ポンプおよび加圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、手動式移動台車に搭載したことを特徴とする移動式浄水装置であって、加圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が容易に着脱可能であり、前記経路を交換することにより、海水または淡水から浄水を製造できることを特徴とする移動式浄水装置により浄水を製造する。【選択図】図１
2012096183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、手動式移動台車に搭載したことを特徴とする移動式浄水装置であって、加圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が容易に着脱可能であり、前記経路を交換することにより、海水または淡水から浄水を製造できることを特徴とする移動式浄水装置。
【請求項２】
取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、手動式移動台車に搭載したことを特徴とする移動式浄水装置であって、高圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が海水用の高圧に耐えうる配管及び弁からなり、高圧ポンプ、逆浸透膜モジュールのみを交換することにより、淡水用、海水用に容易に切り替えることのできることを特徴とする移動式浄水装置。
【請求項３】
手動式台車が通常のキャスターに加えて少なくとも１つのキャスターを有することを特徴とする請求項１又は２の移動式浄水装置。
【請求項４】
取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、有することを特徴とする浄水装置であって、高圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が容易に着脱可能であり、前記経路を交換することにより、海水または淡水から浄水を製造できることを特徴とする浄水装置。
【請求項５】
取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、有することを特徴とする浄水装置であって、高圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が海水用の高圧に耐えうる配管及び弁からなり、高圧ポンプ、逆浸透膜モジュールのみを交換することにより、淡水用、海水用に容易に切り替えることのできることを特徴とする浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川水、井戸水、雨水、防火用水、プール貯留水等の淡水又は海水を浄化して飲料水として供給するための浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震や風水害などの災害によって上水道に破損が生じた場合、人々が生活していくための飲料水の確保が重要となる。
【０００３】
従来、このような災害対策用として特許文献１に提案されている震災タンクがある。
【０００４】
この震災タンクは上水道の配管ルートのバイパス管路に大容量の貯水タンクを設け、水道管の破損が生じた場合にこの貯水タンクに貯留された水を飲料水として供給するものである。
【０００５】
また、海岸に近い地域では、海水を逆浸透膜処理や蒸留処理により淡水化し飲料水を確保する海水淡水化装置がある。
【０００６】
しかし、前者の震災タンクは設置スぺースの面から地下に埋設される場合が多く、建設費が高く、また、設置場所が離れるため災害時に道路などが損壊して通行障害が生じると給水車が通行不能となり、付近への給水が困難になる。
【０００７】
一方後者の場合、一般に海水淡水化装置や蒸発装置は高額であり利用範囲が海岸地域に限られるという問題があった。また、海水用と淡水用の両方に使用できる装置等も開発されている（特許文献２）が、装置の構造が複雑で高額であるという問題があった。
【０００８】
そこで、構造が比較的簡単で安価な海水及び淡水の両方に使える浄水装置の開発が求められていた。
【０００９】
この目的を達成するには従来の逆浸透膜を利用した海水淡水化技術を利用することが考えられる。
【００１０】
しかし、この場合、装置費が高いほか、逆浸透膜に供給する原水を高圧（約６０ｋｇ／ｃｍ2 ）で圧送する必要があり、逆浸透膜モジュールを収納するベッセルや配管系を高圧に耐える装置にしなければならない。
【００１１】
また、原水は砂ろ過などの前処理を行って逆浸透膜に供給する必要があるため設備が大規模になってしまい、機動力を発揮させることが難しいという問題があった。そこで小型で機動性のある浄水装置の開発も求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特公昭５８−４６６１１号公報
【特許文献１】特開２０１０−２０７８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、海水または淡水の原水取水場所に容易に移動して、これらの水を商用電源又は発電機の電源を用いて浄化して飲料水を確保する浄化装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、塩分濃度の低い水は低圧で膜透過する作用を利用し、原水を河川水やプール貯留水の如き淡水から浄水を製造する場合は低圧力で運転可能とし、又、海水から淡水を製造する場合は、経路の一部を交換することにより容易に高圧用の装置に変更できるとともに、装置をコンパクト化しこれらを移動台車に搭載してどこへでも容易に移動可能として機動力を発揮するようにした移動式浄水装置である。
【００１５】
本明細書では、以下の発明が提供される。
（１）本発明によれば、取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、手動式移動台車に搭載したことを特徴とする移動式浄水装置であって、加圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が容易に着脱可能であり、前記経路を交換することにより、海水または淡水から浄水を製造できることを特徴とする移動式浄水装置が提供される。
【００１６】
（２）また、本発明の別の側面によれば、取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、手動式移動台車に搭載したことを特徴とする移動式浄水装置であって、高圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が海水用の高圧に耐えうる配管及び弁からなり、高圧ポンプ、逆浸透膜モジュールのみを交換することにより、淡水用、海水用に容易に切り替えることのできることを特徴とする移動式浄水装置が提供される。
【００１７】
（３）また、本発明のもう１つの側面によれば、移動用キャスターを通常のキャスターに加えて、少なくとも１つのキャスターを設け、足場の悪い災害地でも支障なく移動でき、設置可能にした緊急移動式浄水装置が提供される。例えば、通常は４つのキャスターが付いている台車であれば、その４つのキャスターの内側に、好ましくは中央付近に１つ以上のキャスターを付けることで、凸凹の多い地形であってもよりスムーズに移動することができる。
【００１８】
（４）本発明の別の側面によれば、取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、有することを特徴とする浄水装置であって、高圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が容易に着脱可能であり、前記経路を交換することにより、海水または淡水から浄水を製造できることを特徴とする浄水装置が提供される。
【００１９】
（５）本発明の別の側面によれば、取水ホースおよび取水ポンプと、１以上の逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールにプレフィルタを経由して原水を圧送する高圧ポンプと、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する駆動装置と、浄化された水の給水口とを、有することを特徴とする浄水装置であって、高圧ポンプから逆浸透膜モジュールを経てニードル弁に至るまでの経路が海水用の高圧に耐えうる配管及び弁からなり、高圧ポンプ、逆浸透膜モジュールのみを交換することにより、淡水用、海水用に容易に切り替えることのできることを特徴とする浄水装置が提供される。
【００２０】
本明細書において、取水ポンプおよび高圧ポンプを駆動する前記駆動装置は高圧ポンプの外部又は内部に設けることができる。
【００２１】
（７）本発明の別の側面によれば、図１に示すように、逆流防止弁を無くし、キャップで塞ぐ構成を採用したことにより、弁を開けるのを忘れて運転して装置に障害が起こるのを防ぐことができる
【００２２】
（８）本発明の別の側面によれば、移動手段を省いた固定式の浄水装置も提供される。固定式浄水装置は海岸地域や漁船等での使用に適している。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の浄水装置によれば、海水を淡水化するとともに浄化し、淡水を浄水にして飲料水を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明に係る浄水装置のフロー図である。（実施例１）
【図２】図２は本発明に係る浄水装置の正面図である。（実施例１）
【図３】図３は本発明に係る浄水装置の側面図である。（実施例１）
【図４】図４は本発明に係る海水淡水化用浄水装置のフロー図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００２５】
逆浸透膜を有する浄水装置の経路の一部を交換することにより、より簡便で安価に海水又は淡水から浄水を製造することができる浄水装置を実現した。
【００２６】
逆浸透膜と高圧ポンプは海水用と淡水用では圧力が異なるので、それぞれに応じた機種を使用する必要がある。また、圧力がかかる配管部分には、かかる圧力に応じた配管を設置する。
【００２７】
取水ポンプは浮きを付けて水面に浮かせる形にしてもよい。
【００２８】
本発明では移動可能な台車にポンプも含めて全ての構成要素を搭載できることからコンパクトで収納も容易である。
【００２９】
本発明では、移動可能な台車に搭載する必要は必ずしもなく、漁船や海岸の浄水処理の場合等では、キャスタの無い状態で固定して用いることもできる。
【実施例１】
【００３０】
図１及び図４は、本発明の浄水装置のフロー図で、図２、図３は具体的な浄水装置の形状を正面図および側面図で表したものである。図２、図３からわかるように、台車の略中央部に災害の場合でも安定して走行できるよう、キャスタを設置している。
【００３１】
図１に示すように、移動式浄水装置は、取水ポンプ５、逆浸透膜装置１、プレフィルタ２、活性炭フィルタ３、高圧ポンプ６、次亜塩素酸タンク４、次亜塩素酸注入装置７、制御ボックス１３とこれらを搭載する移動台車を有している。
【００３２】
原水は、取水ポンプ５によって取水ホースから吸い込まれプレフィルタ２に圧送される。
【００３３】
プレフィルタ２は、原水中の夾雑物を除去する。
【００３４】
プレフィルタ２を出た原水は活性炭フィルタ３に入り、ここで活性炭に吸着するタンパク質や臭い成分等を除去する。
【００３５】
次に高圧ポンプ６に入り、さらに昇圧され、逆浸透膜モジュール１に流入する。
【００３６】
逆浸透膜モジュール１に入った原水は、浄水と濃縮水に分離される。
【００３７】
浄水は、蛇口１６から供給される。
【００３８】
一方、濃縮水は第２の逆浸透膜モジュールでさらに浄水と濃縮水に分離され、浄水は逆浸透膜モジュール１からの浄水と合流する。濃縮水は雑用水１７として適宜利用される。
【００３９】
なお、保管中には逆浸透膜モジュール１が乾かないように内部にホルマリン等を含む水を充満させておく。
【００４０】
図２、図３は、前記浄機器を具体的に装置化したものである。コンパクトで機動力を発揮できる。なお、本例では４輪車の手押し移動タイプを典型例としてそれに追加のキャスタを設置しているが５輪以上や自走式にしても良い。
【００４１】
次に、本実施例の運転方法について説明する。
【００４２】
取水ポンプ５に取り付けられた取水ホースの先端を海、河川またはプール貯留水等の水源中に入れる。ポンプにはフロート（浮き）を付けてもよい。
【００４３】
なお、取水ポンプ５は水中ポンプまたは自吸式ポンプで良いが、高圧ポンプ６がキャビテーションを起こさない程度の能力を有していなければならない。
【００４４】
次に使用可能な電源又は別途準備してある発電機を運転し、電力を供給して取水ポンプ５を運転する。
【００４５】
取水ポンプ５で汲み上げられた原水は、プレフィルタ２、活性炭フィルタ３を通して高圧ポンプ６に圧送される。
【００４６】
高圧ポンプ６は、逆浸透膜モジュール１へ送る水に必要圧力を与えるためのもので、ピストン式ポンプ、遠心式ポンプ、またはこれらと同等のものを使用し、ピストン式ポンプを使用するときは脈動軽減のためにアキュムレータを設置することが望ましい。
【００４７】
原水を浄化する逆浸透膜モジュール１は従来の公知のものの使用が可能であり、その大きさは２．５インチ、４インチ、８インチ等があるが、本発明の目的である機動性を発揮するためには４インチモジュールが望ましい。
【００４８】
逆浸透膜モジュール１に圧送された原水は、逆浸透膜によって浄水と濃縮水に分離される。
【００４９】
浄水は、ＲＯ飲料水１６として使用者に供給され、濃縮水は１７より雑用水として供給される。
【００５０】
本発明は災害等の緊急用としても使用しうるが、その場合は、人力にて移動できるような小型で機動性の高い装置が望ましく、このため、通常の逆浸透膜装置が具備している逆浸透膜モジュールの汚れによる能力低下を回復させる手段を具備していない。
【００５１】
従って、汚れた逆浸透膜モジュールは交換することを前提としている。
【実施例２】
【００５２】
図４は本発明の別の実施形態を示すフロー図である。この構成においては、海水をポンプ１０１によりタンク１０２に貯留し、そのタンクから逆浸透膜モジュールに送液する構成となっている。タンクからポンプ１０３により送液し、逆流防止バルブ（チッキバルブ）１０４、流量調整バルブ（ボールバルブ）１０５、圧力計１０６、ポンプ１０９、プレフィルタ１０７、高圧ポンプ１０８、高圧弁１１１を経て逆浸透膜１１２により浄水化する。逆浸透膜１１２の下流には流量計（ローターメータ）１１４を設置することにより、膜の状態をモニターすることができる。これらのうち、プレフィルタ１０７より上流側（海水タンク側）の経路は必ずしも必要ではなく、取水ポンプを直接プレフィルタ１０７に接続して海水を供給してもよい。
【００５３】
また、図４に示すように、逆浸透膜からの濃縮水を還流させて、再度逆浸透膜を通過させるようにすることで、原水からの浄水製造効率を高めることができる。
【００５４】
図４の経路のうち、高圧が必要なのは、高圧ポンプ１０８から逆浸透膜１１２までの配管、逆浸透膜１１２、逆浸透膜１１２からニードル弁１１３に至る配管とニードル弁１１３である。したがって、高圧ポンプ１０８からニードル弁１１３までを着脱可能にしておき、この部分をより圧力の低い淡水用高圧ポンプ、配管、逆浸透膜、ニードル弁に交換することにより、淡水用に容易に切り替えることができる。そのためには、高圧ポンプの原水側と、ニードル弁の濃縮水出口側に着脱可能なアタッチメントを設け、容易に海水用と淡水用を交換できるようにすればよい。この場合のアタッチメントは高圧用である必要はなく、低圧用でよい。
【００５５】
本発明の別の実施形態としては、加圧ポンプ１０８からニードル弁１１３までの配管を高圧用の材質にしておき、加圧ポンプ１０８と逆浸透膜１１２のみを容易に交換できるようにすることもできる。この場合はアタッチメント部分を高圧に耐えるジョイントにする必要がある。
【００５６】
逆浸透膜１１２を通った浄水は、次亜塩素酸タンク１１５から所定濃度の塩素濃度になるように自動で次亜塩素酸が添加されるため、ＲＯ処理水は一定期間は保存可能である。  
【産業上の利用可能性】
【００５７】
海水の淡水化及び浄水化、淡水の浄水化が１台の装置で可能になることから、海岸地域や漁船等で利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ＲＯベッセル・モジュール  
２  プレフィルタ  
３  活性炭フィルタ  
４  次亜塩素酸タンク  
５  原水ポンプ  
６  高圧ポンプ  
７  次亜塩素酸ポンプ  
８  圧力指示スイッチ  
９  圧力計  
１０  流量計  
１１  フレーム  
１２  キャスタ  
１３  制御ＢＯＸ  
１４  原水ポンプ出口  
１５  原水入口  
１６  ＲＯ飲料水  
１７  雑用水  
１８  装置名名称板  
１９  水質計  
１０１  ポンプ  
１０２  タンク  
１０３  ポンプ  
１０４  逆流防止バルブ  
１０５  ボールバルブ  
１０６  圧力計  
１０７  プレフィルタ  
１０８  高圧ポンプ  
１０９  ポンプ  
１１０  圧力計  
１１１  高圧弁  
１１２  ＲＯ膜  
１１３  ニードル弁  
１１４  流量計  
１１５  次亜塩素酸タンク  
【図１】
2012096183.tif 000003
【図２】
2012096183.tif 000004
【図３】
2012096183.tif 000005
【図４】
2012096183.tif 000006