(57)【要約】【課題】安価、且つ、薬液の液温を制御可能な濾過装置を提供する。【解決手段】濾過装置１００は、供給源Ｗから水を供給する供給ポンプ１０４と、供給ポンプ１０４の二次側に設けられた濾過槽１０２と、薬液を貯留する薬液槽４、及び、薬液槽４に接続され、薬液を供給された水に注入する注入ポンプ１７を具備する除菌器１０１と、濾過槽１０２で濾過された処理水を貯留する貯水槽１１４と、濾過槽１０２の二次側に接続され、濾過槽１０２を通過した水の一部により冷却を行う冷却部８ａ及び濾過槽１０２及び冷却部８ａ間の流路に設けられ、前記冷却部８ａへ前記濾過槽１０２を通過した水の一部の供給及び供給の停止を行う切換弁１１８を具備する冷却手段８と、温度検出手段１１９により検出された温度が、薬液の自己分解が促進される温度以上の場合に薬液を冷却させる制御手段１０３と、を備える構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給源から水を供給する供給ポンプと、
前記供給ポンプの二次側に設けられた濾過槽と、
薬液を貯留する薬液槽、及び、前記薬液槽に接続され、前記薬液槽に貯留された前記薬液を前記供給ポンプにより供給された水に注入する注入ポンプを具備する除菌器と、
前記前記濾過槽の二次側に接続され、前記濾過槽を通過した水の一部により前記薬液槽の冷却を行う冷却部、及び、前記濾過槽及び前記冷却部間の流路に設けられ、前記濾過槽を通過した水の一部の前記冷却部への供給及び前記供給の停止を切り換える切換弁切換弁を具備する冷却手段と、
前記薬液の自己分解が促進される温度を第１閾値として記憶する記憶手段と、
前記薬液の温度、外気温、又は、前記薬液槽の壁面の温度を検出可能な温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が、前記第１閾値以上の場合に、前記切換弁を開状態に切り換えて、前記濾過槽を通過した水の一部を前記冷却部に供給して前記薬液を冷却させる制御手段と、
を備えることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記薬液の自己分解が抑制される温度を第２閾値としてさらに記憶し、
前記制御手段は、前記冷却手段による前記薬液の冷却中に、前記温度検出手段で検出された温度が前記第２閾値以下である場合に、前記切換弁を閉状態に切り換えて、前記薬液の冷却を停止させることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記冷却部は、前記薬液槽内に配置され、その内部に前記処理水を通過させる金属材料により形成されたコイルであることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記貯水槽に接続されるとともに、その二次側が前記濾過槽に接続され、前記貯水槽に貯留された処理水を前記濾過槽に圧送することで、前記濾過槽を洗浄する逆洗ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項５】
供給源から水を供給する供給ポンプと、
前記供給ポンプの二次側に設けられた濾過槽と、
薬液を貯留する薬液槽、及び、前記薬液槽に接続され、前記薬液槽に貯留された前記薬液を前記供給ポンプにより供給された水に注入する注入ポンプを具備する除菌器と、
前記濾過槽で濾過された処理水を貯留する貯水槽と、
前記貯水槽に接続され、前記貯水槽に貯留された処理水を圧送する循環ポンプと、
前記循環ポンプの二次側に接続され、前記循環ポンプにより圧送された前記処理水により前記薬液槽の冷却を行う冷却手段と、
前記薬液の自己分解が促進される温度を第１閾値として記憶する記憶手段と、
前記薬液の温度、外気温、又は、前記薬液槽の壁面の温度を検出可能な温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が、前記第１閾値以上の場合に、前記循環ポンプにより前記冷却手段に前記処理水を供給して前記薬液を冷却させる制御手段と、
を備えることを特徴とする濾過装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記薬液の自己分解が抑制される温度を第２閾値としてさらに記憶し、
前記制御手段は、前記冷却手段による前記薬液の冷却中に、前記温度検出手段で検出された温度が前記第２閾値以下である場合に、前記冷却を停止させることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、その二次側が前記貯水槽に接続され、前記循環ポンプにより前記冷却手段に圧送された前記処理水が前記貯水槽に貯留されることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記循環ポンプは、その二次側がさらに前記濾過槽に接続され、前記貯水槽に貯留された処理水を前記濾過槽に圧送することで、前記濾過槽を洗浄する逆洗ポンプであることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記薬液槽内に配置され、その内部に前記処理水を通過させる金属材料により形成されたコイルであることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
【請求項１０】
前記貯水槽に接続されるとともに、その二次側が前記濾過槽に接続され、前記貯水槽に貯留された処理水を前記濾過槽に圧送することで、前記濾過槽を洗浄する逆洗ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を薬液により除菌を行う濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
井戸水の利用において、給水ポンプで井戸水を増圧し、各供給先へと供給する技術が知られている。井戸水の利用においては、除菌器を用いた濾過装置によって、井戸水に含有する鉄やマンガンの除去や、不純物の濾過、及び、除菌が行われる。
【０００３】
このような濾過装置には、例えば、井戸水中に薬液を注入する除菌器と、井戸水中の不純物及び井戸水中に含有する鉄・マンガンを除去する濾過槽とが用いられる。
【０００４】
除菌器は、次亜塩素酸ナトリウム等の薬液を給水ポンプで給水された井戸水及び濾過槽で濾過処理を行った水に注入し、除菌を行う。なお、薬液は、井戸水の除菌を行うだけでなく、井戸水中の鉄を酸化させて析出させる。濾過槽は、この析出させた鉄を濾過することで、除鉄を行う。また、濾過槽は、その内部に設けられた濾過材により、マンガンを吸着して除マンガンを行うとともに、不純物を濾過する。
【０００５】
このような濾過装置に用いられる除菌器は、薬液を貯留する薬液槽と、井戸水を流通させる連結管と、井戸水の流量を検出する流量検出器と、薬液を注入する薬液注入部を有する薬液注入器と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような除菌器の薬液に用いられる次亜塩素酸ナトリウムは、不安定な気化性液体であり、薬液槽に貯留している際に、高温環境等で一定期間経過するとその特性が変化する、という問題がある。
【０００７】
具体的には、次亜塩素酸ナトリウムは、保存温度が２５℃以上になると自己分解が促進され、２ＮａＣｌＯ→２ＮａＣｌ＋Ｏ２に示す化学式のように、酸素ガスが発生し、有効塩素濃度が低下する。有効塩素濃度が低下すると、鉄の析出及び除菌の能力が低下し、濾過装置としての機能が低下するという問題がある。
【０００８】
そこで、薬液の特性変化を防止するために、金属製コイルを薬液槽内部に配置させ、当該金属コイルに、外部の熱交換器で冷却された冷媒を通過させることで熱交換を、薬液の液温制御を行う製品が知られている。
【０００９】
また、冷媒として水道水を使用し、ポンプで当該水道水を金属製コイルに供給して薬液の液温制御を行う技術も知られている。また、薬液を移送する配管を二重管とし、一方の配管で薬液を移送し、他方の配管に冷却水を流す技術も知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−８１９７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した濾過装置では、以下の問題があった。即ち、上述した熱交換器で冷却した冷媒により薬液と熱交換を行い、薬液の有効塩素濃度の低下を防止する濾過装置では、冷媒、熱交換器及び温度センサが高価であり、また、熱交換器の運転電力が大きい等、製造コスト及びランニングコストが高い、という問題がある。
【００１２】
また、上述した水道水を冷媒として冷却する濾過装置においては、常時水道水を流すため、ランニングコストが高い、という問題もある。
【００１３】
そこで本発明は、安価、且つ、薬液の液温を制御可能な濾過装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の濾過装置は次のように構成されている。
【００１５】
本発明の一態様として、供給源から水を供給する供給ポンプと、前記供給ポンプの二次側に設けられた濾過槽と、薬液を貯留する薬液槽、及び、前記薬液槽に接続され、前記薬液槽に貯留された前記薬液を前記供給ポンプにより供給された水に注入する注入ポンプを具備する除菌器と、前記濾過槽で濾過された処理水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽に接続され、前記貯水槽に貯留された処理水を二次側に圧送する循環ポンプと、前記循環ポンプの二次側に接続され、前記循環ポンプにより圧送された前記処理水により前記薬液槽の冷却を行う冷却手段と、前記薬液の自己分解が促進される温度を第１閾値として記憶する記憶手段と、前記薬液の温度、外気温、又は、前記薬液槽の壁面の温度を検出可能な温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が、前記第１閾値以上の場合に、前記循環ポンプにより前記冷却手段に前記処理水を供給して前記薬液を冷却させる制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、安価であって、薬液の液温を制御可能な濾過装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る濾過装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】同濾過装置に用いられる除菌器の構成を一部断面で模式的に示す平面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る濾過装置の構成を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る濾過装置１００を図１及び図２を用いて説明する。  
図１は本発明の第１の実施の形態に係る濾過装置１００の構成を模式的に示す説明図、図２は濾過装置１００に用いられる除菌器１０１の構成を一部断面で模式的に示す平面図である。なお、図１中、Ｆは井戸水の流れを、Ｘは通常運転による水の流れを、Ｙは逆洗運転による水の流れを、Ｚは洗浄運転による水の流れをそれぞれ示している。
【００１９】
図１に示す濾過装置１００は、例えば、井戸Ｗ等の原水を揚水し、除菌、除鉄、除マンガン及び固形物等の不純物の濾過に用いられる。このような濾過装置１００は、除菌器１０１と、濾過槽１０２と、制御手段１０３と、を備えている。
【００２０】
濾過装置１００は、濾過槽１０２の一次側に、井戸Ｗの原水を揚水する給水ポンプ１０４と、給水ポンプ１０４の二次側に設けられた砂濾し器１０５と、を備えている。濾過装置１００は、これら給水ポンプ１０４及び砂濾し器１０５が、配管Ｔにより濾過槽１０２と接続されている。濾過装置１００は、濾過槽１０２の一次側であって、砂濾し器１０５の二次側に接続された第１三方弁１０６を備えている。
【００２１】
濾過装置１００は、濾過槽１０２の二次側に、第２三方弁１１０と、第３三方弁１１１と、ストレーナ１１２と、第１仕切弁１１３と、貯水槽１１４と、を順次備えている。濾過装置１００は、濾過槽１０２と、これら第２三方弁１１０、第３三方弁１１１、ストレーナ１１２、第１仕切弁１１３及び貯水槽１１４が配管Ｔにより接続されている。
【００２２】
濾過装置１００は、貯水槽１１４に、ビルや住居等の建造物Ｇに給水する給水ユニット２００等が接続されている。また濾過装置１００は、第２仕切弁１１６と、逆洗ポンプ１１７と、を備えている。具体的には、濾過装置１００は、貯水槽１１４に第２仕切弁１１６が配管Ｔにより接続されるとともに、第２仕切弁１１６と第２三方弁１１０とが、逆洗ポンプ１１７を介して配管Ｔにより接続されている。
【００２３】
濾過装置１００は、除菌器１０１及び制御手段１０３に信号線Ｓを介して接続され、温度、例えば外気温、及び、除菌器１０１の後述する薬液槽４内の薬液温度を検出可能に形成された温度検出手段１１９を備えている。温度検出手段１１９は、制御手段１０３に検出した温度データを送信可能に形成されている。
【００２４】
なお、温度検出手段１１９は、少なくとも外気温、後述する薬液槽４の壁面温度及び薬液槽４の液温（薬液温度）のいずれか一方の温度を検出可能に形成されている。なお、温度検出手段１１９は、直接薬液の温度を検出可能であるか、又は、外気温若しくは壁面温度から薬液の温度を想定することが可能であればよい。
【００２５】
即ち、薬液の温度を直接検出しなくても、外気温若しくは壁面温度が所定の温度以上となった場合には、そのことにより薬液の温度も所定の温度であると推定すればよく、このため、温度検出手段１１９は、直接薬液を検出可能でなくてもよい。
【００２６】
第１三方弁１０６は、そのポートの一が排水部Ｄに接続され、給水ポンプ１０４から濾過槽１０２への流路を形成するとともに、ポートの切り換えにより、第１三方弁１０６の二次側からの水を排水部Ｄに排水可能に形成されている。なお、第１三方弁１０６は、信号線Ｓを介して制御手段１０３に接続され、当該制御手段１０３によりそのポートの切り換えが可能に形成された電磁制御弁等が用いられる。
【００２７】
第２三方弁１１０は、濾過槽１０２から第３三方弁１１１への流路を形成するとともに、ポートの切り換えにより、逆洗ポンプ１１７から濾過槽１０２への流路を形成する。なお、第２三方弁１１０は、信号線Ｓを介して制御手段１０３に接続され、当該制御手段１０３により、そのポートの切り換えが可能に形成された電磁制御弁等が用いられる。また、第２三方弁１１０は、手動でのポートの切り換えも可能に形成されていることが望ましい。
【００２８】
第３三方弁１１１は、そのポートの一が、排水部Ｄに接続され、濾過槽１０２から貯水槽１１４への流路を形成するとともに、ポートの切り換えにより、濾過槽１０２からの水を排水部Ｄに排水可能に形成されている。なお、第３三方弁１１１は、信号線Ｓを介して制御手段１０３に接続され、当該制御手段１０３によりそのポートの切り換えが可能に形成された電磁制御弁等が用いられる。
【００２９】
逆洗ポンプ１１７は、貯水槽１１４の水を増圧し、濾過槽１０２へ給水可能に形成されている。
【００３０】
除菌器１０１は、図２に示すように、架台３と、薬液槽４と、薬液注入手段５と、連結管６と、フランジ７と、冷却手段８と、制御部９と、を備えている。除菌器１０１は、薬液として、次亜塩素酸ナトリウムが用いられる。
【００３１】
薬液槽４は、架台３上に設けられ、その内部に、所定の量の薬液を貯留可能に形成されている。薬液槽４は、その上部に蓋体４ａを備え、当該蓋体４ａにより薬液槽４内を密閉可能に形成されている。なお、蓋体４ａは、例えば螺子等の締結部材Ｂにより、固定可能に形成されている。
【００３２】
また、薬液槽４は、その内部に、冷却手段８の一部を収納可能に形成されている。薬液槽４は、薬液供給管１５を介して薬液注入手段５と接続されている。
【００３３】
薬液注入手段５は、第１三方弁１０６と濾過槽１０２との間の流路にそれぞれ薬液を注入可能に形成されている。薬液注入手段５は、薬液を定量注入可能な注入ポンプ１７と、注入ポンプ１７の吐出口に設けられた薬液吐出管１８と、薬液吐出管１８に設けられ、第１三方弁１０６と濾過槽１０２との間の流路に接続された薬液注入器１９と、を備えている。
【００３４】
なお、注入ポンプ１７は、例えば、ダイヤフラムポンプが用いられる。注入ポンプ１７は、薬液槽４に接続され、薬液槽４に貯留された薬液を圧送可能に形成されている。
【００３５】
薬液注入器１９は、例えば、その内部に、逆止弁、及び、注入ポンプ１７の停止時にノズル内の薬液が流路内に流出することを防止可能なノズルキャップを有するノズルである。
【００３６】
連結管６は、第２三方弁１１０と第３三方弁１１１との間の配管Ｔの一部を構成する。図２に示すように、連結管６は、管路を形成する管部３１と、管部３１の一次側に設けられた流量検出器３２を備えている。また、連結管６は、その両端面にそれぞれボルト等の締結部材Ｂによりフランジ７を固定可能に形成されている。
【００３７】
流量検出器３２は、信号線Ｓを介して制御部９及び制御手段１０３に接続され、連結管６内の流体の流れに応じて検出した流量を信号として、制御部９に送信可能に形成されている。
【００３８】
フランジ７は、連結管６の両端にボルト等の締結部材Ｂにより接続されている。フランジ７は、配管Ｔと接続可能に形成されている。
【００３９】
冷却手段８は、薬液槽４内の薬液を冷却可能な冷却部８ａと、冷却部８ａの一次側に設けられた切換弁１１８と、を備えている。冷却手段８は、冷却部８ａの一端側（一次側）がストレーナ１１２と仕切弁１１３との間の配管Ｔの一部に切換弁１１８を介して接続されるとともに、冷却部８ａの他端側（二次側）が貯水槽１１４内部に接続されている。
【００４０】
なお、本実施形態においては、冷却部８ａの二次側を水槽１１４に接続し、冷却を行った水を水槽１１４に移動させる構成としたが、例えば、冷却部８ａの二次側を排水部Ｄに排水してもよい。
【００４１】
冷却部８ａは、例えば、蓋体４ａにパッキン等のシール部材を介して固定され、冷却部８ａが薬液槽４内に配置される。冷却部８ａは、高い熱伝導率を有する金属、例えばチタン材で形成された小径の配管（細管）により形成された冷却配管であって、その一部がコイル状に形成されている。この冷却部８ａは、その内部に冷却用の媒体である水を通過させることで、その外面に当接する薬液と熱交換を行い、薬液を冷却する。
【００４２】
切換弁１１８は、冷却部８ａの一次側であって、且つ、ストレーナ１１２及び仕切弁１１３との間に配置される。即ち、切換弁１１８は、ストレーナ１１２及び冷却部８ａ間の管路（流路）に設けられる。切換弁１１８は、制御手段１０３により電気的に開閉が切り換えられる電磁制御弁であって、当該開閉により、冷却部８ａの管路を開閉することで、冷却部８ａへの水の供給及び停止を切り換える。
【００４３】
制御部９は、流量検出器３２から送信された流量の信号に基づいて、注入ポンプ１７から注入される薬液量を制御（調整）可能に形成されている。具体的には、制御部９は、流量に対する薬液の注入量を記憶する記憶部９ａを備えている。
【００４４】
例えば、記憶部９ａは、濾過装置１００の使用において給水ポンプ１０４で供給される井戸水の流量に対する濾過槽１０２の一次側及び二次側での薬液の注入量がそれぞれ記憶されている。
【００４５】
制御部９は、流量検出器３２により検出された流量、及び、記憶部９ａに記憶された流量に対する注入量比率から、注入する薬液の量を算出する。制御部９は、この算出した薬液の量を注入するように、注入ポンプ１７の往復動の速度や移動量を制御し、注入する薬液の量を制御する。
【００４６】
また、制御部９は、制御手段１０３に接続され、流量の信号、及び、薬液の注入量等を送信可能に形成されている。
【００４７】
濾過槽１０２は、図１に示すように、その一次側に第１三方弁１０６が、その二次側に第２三方弁１１０が接続されている。濾過槽１０２は、タンク１０２ａを有し、給水ポンプ１０４からタンク１０２ａ内部への井戸水の流路を形成する内部配管１０２ｂを備えている。
【００４８】
濾過槽１０２は、タンク１０２ａの底部にフィルタが接続された吐出管として配管Ｔが接続される。この配管Ｔは、第２三方弁１１０に接続される。また、フィルタは、複数のスリット状の孔を有する樹脂製のフィルタである。この配管Ｔ（吐出管）は、処理水の流出口と、逆洗を行う処理水の流入口を形成する。
【００４９】
濾過槽１０２は、タンク１０２ａ内の底面に濾過材と、除マンガン用濾過材と、除鉄用濾過材が順次積層されている。濾過槽１０２は、その一次側の薬液注入器１９により注入された薬液により析出した井戸水中の鉄を捕捉及び除去可能、且つ、井戸水中のマンガンを接触酸化等により除去可能に形成されている。
【００５０】
内部配管１０２ｂは、濾過槽１０２の上方側面から内部に配設されるとともに、濾過槽１０２の略中央付近から天井に向って湾曲して形成されている。即ち、内部配管１０２ｂは、給水ポンプ１０４から圧送された井戸水を、タンク１０２ａの天井部に向って吐出することで、吐出された井戸水を、濾過材上に均一に拡散可能に形成されている。
【００５１】
制御手段１０３は、信号線Ｓを介して、制御部９、流量検出器３２、給水ポンプ１０４、各三方弁１０６、１１０、１１１、逆洗ポンプ１１７、及び、切換弁１１８に接続されている。制御手段１０３は、薬液の自己分解が促進される所定の温度、及び、自己分解が抑制される温度（安定する温度）を閾値として記憶する記憶手段１０３ａを有している。
【００５２】
なお、ここで、薬液は、次亜塩素酸ナトリウムが用いられるため、記憶手段１０３ａは、第１閾値として、自己分解が促進される温度である２５℃が、第２閾値として、薬液が安定する温度である２０℃が、それぞれ記憶される。
【００５３】
制御手段１０３は、各三方弁１０６、１１０、１１１の各ポートの開閉を切り換え可能に形成されている。制御手段１０３は、例えば、逆洗ポンプ１１７をインバータ制御可能なインバータ回路を有している。
【００５４】
また、制御手段１０３は、次の機能を少なくとも有している。  
（１）給水ポンプ１０４により供給された井戸水の除菌及び濾過を行う通常運転機能。  
（２）逆洗ポンプ１１７により、濾過槽１０２を洗浄する逆洗運転を行なう逆洗運転機能。  
（３）逆洗運転後に、給水ポンプ１０４により供給された井戸水で流路内を洗浄する洗浄運転機能。  
（４）通常運転、逆洗運転、洗浄運転及び運転停止を切り換える運転切換機能。  
（５）温度検出手段１１９により検出した温度データに基づいて冷却手段８により薬液の冷却を行う機能。
【００５５】
なお、制御手段１０３は、例えば、上記各機能（１）〜（５）以外の機能、例えば、濾過槽１０２内の流量を報知可能な報知手段等を有しているが、ここではその説明は省略する。
【００５６】
このように構成された除菌器１０１を用いた濾過装置１００は、制御手段１０３の機能（１）として、給水ポンプ１０４により井戸水を供給し、除菌器１０１及び濾過槽１０２により除菌及び濾過を行う、所謂通常使用による通常運転が行われる。
【００５７】
また、濾過装置１００は、タイマーにより設定された時刻に、制御手段１０３の機能（２）として濾過装置１００内の洗浄、特に、濾過槽１０２を洗浄する逆洗運転が行われる。
【００５８】
また、濾過装置１００は、制御手段１０３の機能（３）として、逆洗運転により発生した不純物を除去する洗浄運転が行なわれる。
【００５９】
また、濾過装置１００は、制御手段１０３の機能（４）として、給水ポンプ１０４の運転及び停止、各三方弁１０６、１１０、１１１の切り換え、及び、逆洗ポンプ１１７の運転及び停止により、通常運転、逆洗運転、洗浄運転及び運転停止を切り換える。
【００６０】
具体的には、濾過装置１００の通常運転においては、制御手段１０３は、図１中、水の流れＸとなるように、各三方弁１０６，１１０，１１１を切り替える。これにより、給水ポンプ１０４で揚水された井戸水は、除菌器１０１の注入ポンプ１７により薬液が井戸水中に注入されるとともに、濾過槽１０２により井戸水が濾過される。これら除菌器１０１及び濾過槽１０２により浄化処理（濾過処理及び除菌処理）された処理水が、貯水槽１１４に貯留され、例えば、この貯留された処理水が、給水ユニット２００により建造物Ｇの各給水先Ｈに給水されることとなる。
【００６１】
濾過装置１００の逆洗運転においては、制御手段１０３は、図１中の水の流れＹとなるように各三方弁１０６，１１０，１１１を切り替えるとともに、逆洗ポンプ１１７を駆動する。
【００６２】
濾過装置１００の逆洗運転においては、逆洗ポンプ１１７により貯水槽１１４内の水が揚水され、濾過槽１０２に水が通過することで、濾過槽１０２内の鉄やマンガン等の不純物を流して排水部Ｄへと排水することとなる。
【００６３】
濾過装置１００の洗浄運転においては、制御手段１０３は、図１中、水の流れＺとなるように、各三方弁１０６，１１０，１１１を切り替えるとともに、給水ポンプ１０４を駆動する。
【００６４】
濾過装置１００の洗浄運転においては、給水ポンプ１０４により井戸水が圧送され、逆洗運転時の濾過槽１０２内の不純物を含む水が第３三方弁１１１を経由して排水部Ｄから排水される。これにより、逆洗運転時の不純物を含む水が、貯水槽１１４へ流入することを防止する。なお、制御手段１０３は、洗浄運転を所定時間行なった後、通常運転にその運転を切り替える。
【００６５】
制御手段１０３は、これら通常運転、逆洗運転及び洗浄運転を必要に応じて切り換えるとともに、運転終了として、給水ポンプ１０４及び逆洗ポンプ１１７を停止させることで、濾過装置１００の運転を停止させる。
【００６６】
また、濾過装置１００は、制御手段１０３の機能（５）として、温度検出手段１１９により検出した温度データに基づいて冷却手段８により薬液の冷却を行う。
【００６７】
具体的に説明すると、制御手段１０３は、温度検出手段１１９により検出した外気温及び薬液温度の温度データを受信すると、記憶手段１０３ａに記憶された第１閾値と比較を行う。なお、制御手段１０３は、通常時においては、切換弁１１８の閉状態を維持する。
【００６８】
温度検出手段１１９により検出した温度データが、記憶手段１０３ａに記憶された第１閾値より低い、即ち、２５℃よりも低い場合には、制御手段１０３は、薬液の冷却は行わず、待機状態として継続して温度検出手段１１９の温度データの監視を行う。また、制御手段１０３は、切換弁１１８を閉状態で維持する。
【００６９】
温度検出手段１１９により検出した温度データが、記憶手段１０３ａに記憶された閾値以上、例えば、２５℃以上である場合には、制御手段１０３は、切換弁１１８を開状態に切り換え、濾過槽１０２から流れる水の一部を冷媒として薬液の冷却を行う。
【００７０】
即ち、制御手段１０３は、切換弁１１８を開状態とし、水を冷却部８ａへ流し、当該水により冷却部８ａにて薬液と熱交換を行い、薬液の冷却を行う。
【００７１】
また、制御手段１０３は、薬液の冷却中において、温度検出手段１１９により検出した温度データが第２閾値より高い場合には、薬液の冷却を継続させ、第２閾値より低い場合、即ち、２０℃より低い場合には、切換弁１１８を閉状態に切り換え、冷却を終了する。
【００７２】
薬液の冷却において、濾過装置１００の洗浄運転中の場合には、上述した通常運転中の薬液の冷却と同様に、制御手段１０３は、切換弁１１８を開状態とすることで濾過槽１０２を通過した水が冷却部８ａを通過することで、当該処理水と薬液との熱交換を行い、薬液の冷却を行う。
【００７３】
次に、濾過装置１００に用いられる除菌器１０１について図２を用いて説明する。  
除菌器１０１は、通常運転時において、給水ポンプ１０４により揚水された井戸水の流量を流量検出器３２により検出する。制御部９は、流量比例式として、流量検出器３２により検出された流量に基づいて、薬液の注入量を制御する。
【００７４】
注入ポンプ１７は、給水ポンプ１０４で給水された井戸水に所定の注入量の薬液を注入する。これにより、濾過槽１０２の一次側においては、井戸水と薬液とが混合し、井戸水が除菌されるとともに、井戸水中に含有される鉄と薬液とが反応する。
【００７５】
具体的には、井戸水中の鉄が薬液により酸化し、鉄が水酸化第二鉄Ｆｅ（ＯＨ）３として析出する。なお、この井戸水が除菌器１０１の二次側に流れ、濾過槽１０２により井戸水中に析出した鉄及び井戸水中に含有されるマンガンが濾過される。
【００７６】
このように構成された濾過装置１００によれば、温度検出手段１１９により検出した温度データと、第１及び第２閾値とに基づいて、制御手段１０３により、切換弁１１８を切り換えることで、冷却を必要とする場合に水を冷却部８ａに流し、冷却部８ａにより薬液を冷却することが可能となる。
【００７７】
当該薬液の冷却は、第１閾値を薬液の自己分解が促進される温度とし、第２閾値を薬液が安定する温度とし、当該第１閾値を越えた場合に、処理水を用いて薬液の熱交換を行う。また、処理水を用いて薬液の熱交換を行い、薬液が安定する温度となった場合、即ち、第２閾値以下となった場合に、冷却を終了する。
【００７８】
このような構成とすることで、安価な構成であって、且つ、薬液の液温を制御可能、即ち確実に薬液の冷却を行うことが可能となる。なお、薬液が安定する温度（第２閾値）で薬液の冷却を停止させるため、濾過装置１００は、不要な冷却を行う必要がなく、ランニングコストの低減も可能となる。
【００７９】
また、薬液の冷却を行う冷媒として用いられる処理水は、除鉄及び除マンガンが行われているため、冷却部８ａの管内部に、当該鉄やマンガンの析出物が析出及び付着することを防止できる。このため、冷却部８ａの管内が、析出物等により閉塞される虞がなく、確実に薬液を冷却することが可能となる。また、冷却部８ａの寿命及びメンテナンス性を向上とすることが可能となり、濾過装置１００の信頼性を向上となる。
【００８０】
また、処理水は、濾過及び除菌を行った井戸水であり、当該井戸水は、恒温性を有する。即ち、井戸水は、年間を通して安定した水温であるため、夏場であっても第２閾値よりも低温、例えば１４〜１６℃である。このため、井戸水を用いた処理水は、冷媒として好適であり、たとえ夏場であっても、確実に薬液を冷却することが可能となる。
【００８１】
また、濾過装置１００は、濾過槽１０２を通過した水の一部を、冷却部８ａに供給する構成であり、冷却に用いた処理水は、再び貯水槽１１４に貯水させる。濾過装置１００は、このような簡単な構成で確実に薬液の冷却が可能となるとともに、別途冷媒を必要としない。また、冷媒を冷却部８ａへ圧送する手段を要しない。即ち、濾過装置１００は、製造コスト及びランニングコストを安価とすることが可能となる。
【００８２】
上述したように第１の実施の形態に係る濾過装置１００によれば、安価であって、且つ、高い信頼性を有し、薬液の温度を制御することが可能となる。
【００８３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る濾過装置１００Ａを図３を用いて説明する。なお、濾過装置１００Ａ中、上述した濾過装置１００と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８４】
図３は本発明の第２の実施の形態に係る濾過装置１００Ａの構成を模式的に示す説明図である。
【００８５】
図３に示す濾過装置１００Ａは、例えば、井戸Ｗ等の原水を揚水し、除菌、除鉄、除マンガン及び固形物等の不純物の濾過に用いられる。このような濾過装置１００Ａは、除菌器１０１と、濾過槽１０２と、制御手段１０３と、を備えている。
【００８６】
濾過装置１００Ａは、濾過槽１０２の一次側に、給水ポンプ１０４、砂濾し器１０５及び第１三方弁１０６を備えている。濾過装置１００Ａは、濾過槽１０２の二次側に、第２三方弁１１０と、第３三方弁１１１と、ストレーナ１１２と、第１仕切弁１１３と、貯水槽１１４と、を順次備えている。
【００８７】
濾過装置１００Ａは、貯水槽１１４に給水ユニット２００が接続された貯水槽１１４を備えている。濾過装置１００Ａは、第２仕切弁１１６と、逆洗ポンプ１１７と、温度検出手段１１９と、を備えている。
【００８８】
除菌器１０１は、架台３と、薬液槽４と、薬液注入手段５と、連結管６と、フランジ７と、冷却手段８Ａと、制御部９と、を備えている。
【００８９】
冷却手段８Ａは、薬液槽４内の薬液を冷却可能な冷却部８ａを備えている。冷却手段８Ａは、冷却部８ａの一端側（一次側）が逆洗ポンプ１１７と第２三方弁１１０との間の配管Ｔの一部に接続されるとともに、冷却部８ａの他端側（二次側）が貯水槽１１４内部に接続されている。冷却手段８Ａは、逆洗ポンプ１１７により圧送された貯水槽１１４の処理水を通過させることで、薬液槽４内の薬液の熱交換を行う。
【００９０】
制御手段１０３は、信号線Ｓを介して、制御部９、給水ポンプ１０４、各三方弁１０６、１１０、１１１、及び、逆洗ポンプ１１７に接続されている。制御手段１０３は、第１閾値及び第２閾値を記憶する記憶手段１０３ａを有している。
【００９１】
制御手段１０３は、各三方弁１０６、１１０、１１１の各ポートの開閉を切り換え可能に形成されている。制御手段１０３は、例えば、逆洗ポンプ１１７をインバータ制御可能なインバータ回路を有している。
【００９２】
また、制御手段１０３は、次の機能を少なくとも有している。  
（１）給水ポンプ１０４により供給された井戸水の除菌及び濾過を行う通常運転機能。  
（２）逆洗ポンプ１１７により、濾過槽１０２を洗浄する逆洗運転を行なう逆洗運転機能。  
（３）逆洗運転後に、給水ポンプ１０４により供給された井戸水で流路内を洗浄する洗浄運転機能。  
（４）通常運転、逆洗運転、洗浄運転及び運転停止を切り換える運転切換機能。  
（５）温度検出手段１１９により検出した温度データに基づいて冷却手段８Ａにより薬液の冷却を行う機能。
【００９３】
このように構成された除菌器１０１を用いた濾過装置１００Ａは、制御手段１０３の機能（１）として、給水ポンプ１０４により井戸水を供給し、除菌器１０１及び濾過槽１０２により除菌及び濾過を行う、所謂通常使用による通常運転が行われる。
【００９４】
また、濾過装置１００Ａは、タイマーにより設定された時刻に、制御手段１０３の機能（２）として濾過装置１００Ａ内の洗浄、特に、濾過槽１０２を洗浄する逆洗運転が行われる。
【００９５】
また、濾過装置１００Ａは、制御手段１０３の機能（３）として、逆洗運転により発生した不純物を除去する洗浄運転が行なわれる。
【００９６】
また、濾過装置１００Ａは、制御手段１０３の機能（４）として、給水ポンプ１０４の運転及び停止、各三方弁１０６、１１０、１１１の切り換え、及び、逆洗ポンプ１１７の運転及び停止により、通常運転、逆洗運転、洗浄運転及び運転停止を切り換える。
【００９７】
また、濾過装置１００Ａは、制御手段１０３の機能（５）として、温度検出手段１１９により検出した温度データに基づいて冷却手段８により薬液の冷却を行う。
【００９８】
具体的に説明すると、制御手段１０３は、温度検出手段１１９により検出した外気温及び薬液温度の温度データを受信すると、記憶手段１０３ａに記憶された第１閾値と比較を行う。
【００９９】
温度検出手段１１９により検出した温度データが、記憶手段１０３ａに記憶された第１閾値より低い、即ち、２５℃よりも低い場合には、制御手段１０３は、薬液の冷却は行わず、待機状態として継続して温度検出手段１１９の温度データの監視を行う。
【０１００】
温度検出手段１１９により検出した温度データが、記憶手段１０３ａに記憶された閾値以上、例えば、２５℃以上である場合には、制御手段１０３は、逆洗ポンプ１１７を駆動し、処理水を冷媒として薬液の冷却を行う。
【０１０１】
また、制御手段１０３は、薬液の冷却中に、温度検出手段１１９により検出した温度データが、第２閾値より高い場合には、薬液の冷却を継続し、第２閾値より低い場合、即ち、２０℃より低い場合には、逆洗ポンプ１１７を停止させ、冷却を終了する。
【０１０２】
具体的には、薬液の冷却において、濾過装置１００Ａの通常運転中の場合には、制御手段１０３は、逆洗ポンプ１１７をインバータ駆動させる。即ち、逆洗ポンプ１１７は、処理水を冷却部８ａに循環させる循環ポンプとして駆動するため、制御手段１０３は、逆洗ポンプ１１７を、逆洗時よりも低圧且つ小水量にて駆動する。
【０１０３】
これにより、図３の一点鎖線で示す矢印Ｃ（処理水の流れ）に示すように、貯水槽１１４に貯水された処理水が逆洗ポンプ１１７により圧送されて、当該処理水が冷却手段８に供給される。冷却手段８に供給された処理水は、冷却部８ａを通過することで、当該処理水と薬液との熱交換を行い、薬液の冷却を行う。
【０１０４】
薬液の冷却において、濾過装置１００Ａが逆洗運転中の場合には、制御手段１０３により逆洗ポンプ１１７が駆動されており、逆洗ポンプ１１７により処理水が濾過槽１０２に供給されるとともに、処理水の一部が処理水の流れＣに示すように冷却部８ａを通過することで、薬液の冷却を行う。
【０１０５】
薬液の冷却において、濾過装置１００Ａの洗浄運転中の場合には、上述した通常運転中の薬液の冷却と同様に、制御手段１０３は、逆洗ポンプ１１７をインバータ駆動させる。これにより、処理水の流れＣに示すように、貯水槽１１４に貯水された処理水が逆洗ポンプ１１７により圧送されて、当該処理水が冷却手段８Ａに供給される。冷却手段８Ａに供給された処理水は、冷却部８ａを通過することで、当該処理水と薬液との熱交換を行い、薬液の冷却を行う。
【０１０６】
このように構成された濾過装置１００Ａによれば、上述した濾過装置１００と同様の効果を奏することとなる。具体的には、濾過装置１００Ａは、温度検出手段１１９により検出した温度データと、第１及び第２閾値とに基づいて逆洗ポンプ１１７を駆動して、冷却部８ａにより薬液を冷却することが可能となる。
【０１０７】
当該薬液の冷却は、第１閾値を薬液の自己分解が促進される温度とし、第２閾値を薬液が安定する温度とし、当該第１閾値を越えた場合に、処理水を用いて薬液の熱交換を行う。また、処理水を用いて薬液の熱交換を行い、薬液が安定する温度（第２閾値）となった場合に、冷却を終了する。
【０１０８】
このような構成とすることで、安価な構成であって、且つ、薬液の液温を制御可能、即ち確実に薬液の冷却を行うことが可能となる。なお、薬液が安定する温度（第２閾値）で薬液の冷却を停止させるため、濾過装置１００Ａは、不要な冷却を行う必要がなく、ランニングコストの低減も可能となる。
【０１０９】
また、薬液の冷却を行う冷媒として用いられる処理水は、除鉄及び除マンガンが行われているため、冷却部８ａの管内部に、当該鉄やマンガンの析出物が析出及び付着することを防止できる。このため、冷却部８ａの管内が、析出物等により閉塞される虞がなく、確実に薬液を冷却することが可能となる。また、冷却部８ａの寿命及びメンテナンス性を向上とすることが可能となり、濾過装置１００Ａの信頼性を向上となる。
【０１１０】
また、処理水は、濾過及び除菌を行った恒温性を有する井戸水であり、年間を通して安定した水温であるため、夏場であっても第２閾値よりも低温、例えば１４〜１６℃である。このため、井戸水を用いた処理水は、冷媒として好適であり、たとえ夏場であっても、確実に薬液を冷却することが可能となる。
【０１１１】
また、濾過装置１００Ａは、貯水槽１１４に貯水された処理水を、循環ポンプ（逆洗ポンプ１１７）によって、冷却部８ａに供給する構成であり、冷却に用いた処理水は、再び貯水槽１１４に貯水させる。濾過装置１００Ａは、このような簡単な構成で確実に薬液の冷却が可能となるとともに、別途冷媒を必要としない。即ち、濾過装置１００Ａは、製造コスト及びランニングコストを安価とすることが可能となる。
【０１１２】
上述したように第２の実施の形態に係る濾過装置１００Ａによれば、安価であって、且つ、高い信頼性を有し、薬液の温度を制御することが可能となる。
【０１１３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、濾過装置１００Ａが逆洗運転中の場合には、常時冷却部８ａにより薬液の冷却が行われる構成を説明したが、これに限定されない。例えば、冷却部８ａの二次側に、制御手段１０３で開閉される電磁制御弁を設け、冷却を行う場合にのみ、当該制御弁を開閉することで、冷却部８ａに処理水を供給する構成であってもよい。
【０１１４】
また、上述した例では、濾過装置１００Ａにおいては、逆洗ポンプ１１７を循環ポンプとして、冷却部８ａに処理水を供給する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、逆洗ポンプ１１７とは別に、貯水槽１１４に接続する循環ポンプを設け、当該循環ポンプを冷却手段８にのみ接続する構成であってもよい。
【０１１５】
このような構成とすることで、薬液を冷却する場合に、制御手段１０３により循環ポンプ駆動して処理水を冷却部８ａに供給すればよく、上述した逆洗ポンプ１１７を循環ポンプとした構成と同様の効果を奏することとなる。
【０１１６】
また、逆洗ポンプ１１７は、逆洗に用いるため、高圧且つ大流量のポンプを用いる場合が多く、薬液の冷却にのみ逆洗ポンプ１１７を駆動する場合には、制御手段１０３によりインバータ制御を行って逆洗ポンプ１１７を駆動する。しかし、逆洗ポンプ１１７とは別に循環ポンプを設ける構成とすれば、循環ポンプは低圧・小流量の運転が可能なポンプであればよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
３…架台、４…薬液槽、４ａ…蓋体、５…薬液注入手段、６…連結管、７…フランジ、８…冷却手段、８ａ…冷却部、９…制御部、９ａ…記憶部、１５…薬液供給管、１７…注入ポンプ、３１…管部、３２…流量検出器、１００、１００Ａ…濾過装置、１０１…除菌器、１０２…濾過槽、１０２ａ…タンク、１０２ｂ…内部配管、１０３…制御手段、１０３ａ…記憶手段、１０４…給水ポンプ、１０５…砂濾し器、１０６…第１三方弁、１１０…第２三方弁、１１１…第３三方弁、１１２…ストレーナ、１１３…仕切弁、１１４…貯水槽、１１６…仕切弁、１１７…逆洗ポンプ（循環ポンプ）、１１８…切換弁、１１９…温度検出手段、２００…給水ユニット、Ｂ…締結部材、Ｄ…排水部、Ｇ…建造物、Ｓ…信号線、Ｔ…配管、Ｗ…井戸。
【図１】
2013248573.tif 000003
【図２】
2013248573.tif 000004
【図３】
2013248573.tif 000005