(57)【要約】【課題】災害時の避難所などにおいて浄水を供給できる浄水ユニットを提供する。【解決手段】浄水手段１０と、エンジン発電機５０と、浄水手段１０およびエンジン発電機５０を収めるコンテナ６０とを備え、浄水手段１０は、原水を取水する取水ポンプ１１と、原水を貯留する原水槽１３と、原水を浄化する浄水装置１５、１６、１７と、浄水を貯留する浄水槽１８とを備える浄水ユニット１である。浄水ユニット１を任意の場所に運搬し設置できるため、災害時の避難所などにおいて浄水を供給できる。【選択図】図１
2013212470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水手段と、
該浄水手段に電力を供給するエンジン発電機と、
前記浄水手段および前記エンジン発電機を収めるコンテナと、を備え、
前記浄水手段は、
原水を取水する取水ポンプと、
該取水ポンプで取水された原水を貯留する原水槽と、
該原水槽中の原水を浄化する浄水装置と、
該浄水装置で浄化された浄水を貯留する浄水槽と、を備える
ことを特徴とする浄水ユニット。
【請求項２】
前記浄水装置は、前記コンテナの内部に設けられたスライド装置に設置されており、該コンテナから引き出し可能となっている
ことを特徴とする請求項１記載の浄水ユニット。
【請求項３】
前記エンジン発電機は、前記コンテナの内部に設けられたスライド装置に設置されており、該コンテナから引き出し可能となっている
ことを特徴とする請求項１または２記載の浄水ユニット。
【請求項４】
前記コンテナには、
該コンテナを移動可能にする車輪と、
該コンテナを支持するジャッキと、が設けられている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の浄水ユニット。
【請求項５】
前記コンテナには、
該コンテナを吊り上げ可能な吊具が設けられている
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の浄水ユニット。
【請求項６】
前記浄水装置は、
前記原水中の不純物を除去する中空糸膜および活性炭と、
該中空糸膜および該活性炭から排出された濾液に塩素を注入する塩素注入装置と、を備える
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の浄水ユニット。
【請求項７】
前記浄水手段は、
前記中空糸膜を洗浄する洗浄手段と、
該洗浄手段を所定時間間隔で動作させる制御装置と、を備える
ことを特徴とする請求項６記載の浄水ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水ユニットに関する。さらに詳しくは、災害時などにプール水、井戸水、河川水などの原水を浄化し浄水として供給する浄水ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
常時は、浄水場に設置された浄水設備により浄化された水が水道水として供給されている（例えば特許文献１）。水道は、電気、ガスとともに日常生活に必要不可欠なライフラインを担っている。
しかし、地震などの災害時にライフラインの１つである水道の供給が絶たれると、日常生活を送ることが困難になり、ひいては生命の維持が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−６５３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事情に鑑み、災害時の避難所などにおいて浄水を供給できる浄水ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明の浄水ユニットは、浄水手段と、該浄水手段に電力を供給するエンジン発電機と、前記浄水手段および前記エンジン発電機を収めるコンテナと、を備え、前記浄水手段は、原水を取水する取水ポンプと、該取水ポンプで取水された原水を貯留する原水槽と、該原水槽中の原水を浄化する浄水装置と、該浄水装置で浄化された浄水を貯留する浄水槽と、を備えることを特徴とする。
第２発明の浄水ユニットは、第１発明において、前記浄水装置は、前記コンテナの内部に設けられたスライド装置に設置されており、該コンテナから引き出し可能となっていることを特徴とする。
第３発明の浄水ユニットは、第１または第２発明において、前記エンジン発電機は、前記コンテナの内部に設けられたスライド装置に設置されており、該コンテナから引き出し可能となっていることを特徴とする。
第４発明の浄水ユニットは、第１、第２または第３発明において、前記コンテナには、該コンテナを移動可能にする車輪と、該コンテナを支持するジャッキと、が設けられていることを特徴とする。
第５発明の浄水ユニットは、第１、第２、第３または第４発明において、前記コンテナには、該コンテナを吊り上げ可能な吊具が設けられていることを特徴とする。
第６発明の浄水ユニットは、第１、第２、第３、第４または第５発明において、前記浄水装置は、前記原水中の不純物を除去する中空糸膜および活性炭と、該中空糸膜および該活性炭から排出された濾液に塩素を注入する塩素注入装置と、を備えることを特徴とする。
第７発明の浄水ユニットは、第６発明において、前記浄水手段は、前記中空糸膜を洗浄する洗浄手段と、該洗浄手段を所定時間間隔で動作させる制御装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
第１発明によれば、浄水手段およびエンジン発電機がコンテナに収められているので、浄水ユニットを任意の場所に運搬し設置できる。そのため、災害時の避難所などにおいて浄水を供給できる。
第２発明によれば、浄水装置をコンテナから引き出せるので、浄水装置のメンテナンス作業が容易にできる。
第３発明によれば、エンジン発電機をコンテナから引き出せるので、コンテナ内に排気ガスが充満することを防止できる。
第４発明によれば、コンテナに車輪が設けられているので、浄水ユニットを手押しや牽引して任意の場所に移動できる。また、コンテナにジャッキが設けられているので、不整地にも浄水ユニットを設置できる。
第５発明によれば、コンテナに吊具が設けられているので、浄水ユニットをトラックの荷台やヘリコプター輸送用の架台に載せて任意の場所に運搬できる。
第６発明によれば、原水を中空糸膜、活性炭および塩素注入装置で浄化できるので、飲料用水や生活用水として用いることのできる浄水を供給できる。
第７発明によれば、洗浄手段により中空糸膜に付着した付着物を除去してその性能を回復できるので持続的に浄水を供給できる。また、制御装置により中空糸膜が自動で洗浄されるので、利用者の操作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る浄水ユニットの、コンテナの正面の側壁を一部切り欠いた正面図である。
【図２】同浄水ユニットの、コンテナの屋根を除いた平面図である。
【図３】同浄水ユニットの、コンテナの背面の側壁を一部切り欠いた背面図である。
【図４】同浄水ユニットの、コンテナの右側の側壁を一部切り欠いた右側面図である。
【図５】同浄水ユニットの浄水手段の構成図である。
【図６】同浄水手段の浄水および中空糸膜の洗浄の手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１から図４に示すように、本発明の一実施形態に係る浄水ユニット１は、浄水手段１０と、その浄水手段１０に電力を供給するエンジン発電機５０と、それら浄水手段１０およびエンジン発電機５０を収めるコンテナ６０とから構成されている。
【０００９】
まず、図５に基づき浄水手段１０の構成について説明する。
取水ポンプ１１は、取水ホース３１の先端に取り付けられた水中ポンプであり、プール、井戸、河川などに投入され、プール水、井戸水、河川水などの原水を取水できるようになっている。取水ホース３１の他端は一次フィルタ１２を介して原水槽１３に接続されている。そのため、取水ポンプ１１で取水された原水は、一次フィルタ１２でゴミなどが除去された後、原水槽１３に一時的に貯留される。
【００１０】
原水槽１３と中空糸膜モジュール１５の原液側とは配管３２で接続されている。配管３２には原水移送ポンプ１４が介装されており、この原水移送ポンプ１４の駆動により原水槽１３中の原水が中空糸膜モジュール１５の原液側に導入される。中空糸膜モジュール１５の原液側に導入された原水は中空糸膜モジュール１５内の中空糸膜で濾過されて大腸菌などの細菌類やウイルスなどが除去される。その濾液は中空糸膜モジュール１５の濾液側から排出される。
【００１１】
なお、中空糸膜としては精密濾過膜または限外濾過膜を用いればよい。ただし、孔径0.02μm程度の中空糸膜を用いれば、高い分離性能（例えば、濁度0.1以下の水質）と高い通水性能を両立させることができるので、災害時に浄水を供給する目的には好適である。
【００１２】
中空糸膜モジュール１５の濾液側と活性炭モジュール１６の導入口とは配管３３で接続されている。そのため、中空糸膜モジュール１５の濾液側から排出された濾液は活性炭モジュール１６の導入口に導入される。活性炭モジュール１６の導入口に導入された濾液は活性炭モジュール１６内の活性炭フィルタにより有機物や色素、濁度、臭気、油分などが除去される。活性炭フィルタを通過した濾液は活性炭モジュール１６の排出口から排出される。
【００１３】
活性炭モジュール１６の排出口と浄水槽１８とは配管３４で接続されている。この配管３４には塩素注入装置１７が接続されている。そのため、活性炭モジュール１６の排出口から排出された濾液は、配管３４内を移送される間に塩素注入装置１７から塩素が注入され、殺菌処理される。そして浄水として浄水槽１８に一時的に貯留される。
【００１４】
浄水槽１８には配管３５が接続されており、配管３５の他端には給水栓２０が取り付けられている。配管３５には給水ポンプ１９が介装されており、この給水ポンプ１９の駆動により浄水槽１８中の浄水が給水栓２０に移送され、給水栓２０から浄水を供給できるようになっている。
【００１５】
また、配管３５は分岐しており、分岐した配管３５の端部は浄水取出口２１となっている。この浄水取出口２１は、浄水の供給が必要な他の装置や設備に直接接続でき、これらに浄水を供給できるようになっている。
【００１６】
なお、中空糸膜モジュール１５、活性炭モジュール１６および塩素注入装置１７の組み合わせが特許請求の範囲に記載の浄水装置に相当する。原水を中空糸膜モジュール１５、活性炭モジュール１６および塩素注入装置１７で浄化できるので、飲料用水や生活用水として用いることのできる浄水を供給できる。浄水装置としては、原水を浄化して浄水を生成できるものであれば、他のフィルタなどの組み合わせとして構成してもよい。
【００１７】
また、浄水手段１０は、エアコンプレッサ２２を備えている。
エアコンプレッサ２２の空気取出口に接続された配管３６は二股に分岐しており、一方の配管３７が中空糸膜モジュール１５の原液側に接続された配管３２に接続され、他方の配管３８が中空糸膜モジュール１５の濾液側に接続された配管３３に接続されている。また、配管３２には、配管３７との接続部と原水移送ポンプ１４との間に、配管３９が接続されている。この配管３９の他端は排水口として解放されている。また、中空糸膜モジュール１５の原液側には配管３２とは別に配管４０が接続されている。配管４０の他端は配管３９に接続されている。さらに、配管３３と配管４０とは配管４１で接続されている。
【００１８】
配管３７、３８、４１には、それぞれ自動開閉弁３７ｖ、３８ｖ、４１ｖが介装されており、それぞれを開閉できるようになっている。また、配管３９には配管３２との接続部と配管４０との接続部との間に自動開閉弁３９ｖが介装されている。また、配管４０には配管４１との接続部と中空糸膜モジュール１５との間に自動開閉弁４０ｖが介装されている。さらに、配管３３には配管４１との接続部と活性炭モジュール１６との間に自動開閉弁３３ｖが介装されている。
なお、自動開閉弁３３ｖ、３７ｖ〜４１ｖとしては、空気作動弁や電磁弁などが用いられる。
【００１９】
以上のエアコンプレッサ２２、配管３６〜４１、および自動開閉弁３３ｖ、３７ｖ〜４１ｖにより、中空糸膜モジュール１５の中空糸膜を洗浄する洗浄手段が構成されている。
【００２０】
図６に示すように、浄水手段１０は以下の手順で原水の浄化および中空糸膜の洗浄を行う。
（１）まず、全ての自動開閉弁３３ｖ、３７ｖ〜４１ｖを閉じた状態から、自動開閉弁３３ｖおよび自動開閉弁４０ｖを開き、原水移送ポンプ１４を駆動させて原水槽１３中の原水を中空糸膜モジュール１５の原液側に導入する。
（２）配管４０から原水が溢れ出た後、自動開閉弁４０ｖを閉じて濾過を開始する。中空糸膜モジュール１５を通過した濾液は、活性炭モジュール１６を通り、塩素注入装置１７により塩素が注入され、浄水として浄水槽１８に貯留される。このような手順で原水の浄化が行われる。
【００２１】
以上のように原水の浄化を行うと、中空糸膜モジュール１５は濾過時間の経過に伴い中空糸膜に原水中の懸濁物質などが付着し徐々に濾過能力が低下する。そのため、浄水手段１０はつぎに中空糸膜を洗浄する。
（３）まず、原水移送ポンプ１４を停止させた後、自動開閉弁３３ｖを閉じて濾過を停止する。つぎに、エアコンプレッサ２２を作動させて自動開閉弁３８ｖおよび自動開閉弁３９ｖを開き、圧縮空気を中空糸膜モジュール１５の濾液側に導入する。この際、濾液側および中空糸膜内の濾液が中空糸膜を通って原液側に押し出され、配管３９より外部へ排出される。
（４）その後、エアコンプレッサ２２を停止させて、自動開閉弁３８ｖおよび自動開閉弁３９ｖを閉じる。そして、自動開閉弁４１ｖを開いて中空糸膜モジュール１５内の空気を抜く。
（５）つぎに、自動開閉弁４１ｖを閉じ、自動開閉弁４０ｖを開き、原水移送ポンプ１４を駆動させて原水槽１３中の原水を中空糸膜モジュール１５の原液側に導入する。
（６）つぎに、原水移送ポンプ１４を停止させた後、エアコンプレッサ２２を作動させて自動開閉弁３７ｖを開き、圧縮空気を中空糸膜モジュール１５の原液側に導入する。これにより原液側に発生する気泡で中空糸膜を洗浄する。
（７）最後に、エアコンプレッサ２２を停止させて、自動開閉弁３７ｖおよび自動開閉弁４０ｖを閉じる。そして、自動開閉弁３９ｖを開き、中空糸膜モジュール１５内の原水を配管３９より外部へ排出する。以上の工程により中空糸膜の洗浄が行われる。
【００２２】
以上（３）〜（７）の洗浄工程の終了後、自動開閉弁３９ｖを閉じ、自動開閉弁３３ｖを開いて再度浄水工程（１）に戻る。
【００２３】
このように、洗浄手段により中空糸膜に付着した付着物を除去してその性能を回復できるので持続的に浄水を供給できる。特に、災害時に避難所などで稼働時間を気にすることなく長時間浄水を供給できる。
なお、洗浄工程中は浄水の生成が停止するが、浄水槽１８に浄水が貯留されているため、洗浄工程中であっても浄水を供給することができる。そのため、給水が中断されることがない。
【００２４】
浄水手段１０には制御装置２３が備えられている（図１および図２参照）。この制御装置２３は、取水ポンプ１１、原水移送ポンプ１４、給水ポンプ１９、エアコンプレッサ２２および自動開閉弁３３ｖ、３７ｖ〜４１ｖと接続されており、この制御装置２３により上記原水の浄化および中空糸膜の洗浄の各工程が所定時間間隔で、自動で行われるように構成されている。すなわち、制御装置２３は、洗浄手段を所定時間間隔で動作させ、自動で原水の浄化と中空糸膜の洗浄とを繰り返す。
【００２５】
このように、制御装置２３により中空糸膜が自動で洗浄されるので、利用者は中空糸膜の洗浄を意識することがない。そのため、利用者は、取水ポンプ１１をプール、井戸、河川などに投入し、エンジン発電機５０を駆動させた後に、制御装置２３を操作して浄水手段１０を起動するだけで、いつでも給水栓２０から浄水を取得することができる。このように、利用者の操作が容易となる。そのため、浄水ユニット１の運転について特別の講習を受けた者が必要なく、避難所において誰でも運転させることができる。
【００２６】
なお、制御装置２３、取水ポンプ１１、原水移送ポンプ１４、給水ポンプ１９、エアコンプレッサ２２および自動開閉弁３３ｖ、３７ｖ〜４１ｖは、エンジン発電機５０から供給される電力により動作する。
また、エンジン発電機５０とは別に、商用電源から電力を供給できるように構成してもよい。
【００２７】
図１から図４に示すように、浄水手段１０の各構成部材およびエンジン発電機５０は、コンテナ６０に収められている。このコンテナ６０は、鋼鉄などで形成された直方体の箱である。
【００２８】
コンテナ６０の内部には、その底面に水平方向にスライド可能なスライド装置６１が設けられている。また、コンテナ６０の側壁には扉６２が設けられており、この扉６２を開ければスライド装置６１に設置された部材をコンテナ６０から引き出し可能となっている。
【００２９】
このスライド装置６１の上に、中空糸膜モジュール１５、活性炭モジュール１６および塩素注入装置１７からなる浄水装置のほか、原水移送ポンプ１４、エアコンプレッサ２２および制御装置２３が設置されている。そのため、これらの部材をコンテナ６０から引き出し可能となっている（図１参照）。
【００３０】
このような構成であるから、中空糸膜モジュール１５や活性炭モジュール１６のカートリッジの交換や、塩素注入装置１７への塩素の補給などのメンテナンス作業が容易にできる。特に一般的な中空糸膜モジュール１５は縦長でありカートリッジの交換作業には高さ方向の空間が必要となるが、コンテナ６０から引き出せば、中空糸膜モジュール１５の上方を遮るものがなくなるので、カートリッジの交換作業が容易にできる。
【００３１】
また、コンテナ６０の内部には、その底面に水平方向にスライド可能なスライド装置６３が、スライド装置６１とは別に設けられている。また、コンテナ６０の側壁には扉６４が設けられており、この扉６４を開ければスライド装置６３に設置された部材をコンテナ６０から引き出し可能となっている。このスライド装置６３の上にエンジン発電機５０が設置されている。そのため、エンジン発電機５０をコンテナ６０から引き出し可能となっている（図３参照）。
【００３２】
このような構成であるから、コンテナ６０から引き出した状態でエンジン発電機５０を駆動させることができ、コンテナ６０内に排気ガスが充満することを防止できる。
【００３３】
コンテナ６０の側壁にはさらに扉６５が設けられている。この扉６５を開ければ人がコンテナ６０の内部に入ることができ、コンテナ６０の中に設けられた制御装置２３を操作したり、浄水手段１０のメンテナンスをできるようになっている。
【００３４】
浄水手段１０のその他の構成部材、例えば、一次フィルタ１２、原水槽１３、浄水槽１８、給水ポンプ１９は、コンテナ６０の内部に直接設置されている。
以上のように、浄水手段１０の各構成部材およびエンジン発電機５０は、コンテナ６０に収められているが、そのレイアウトは種々の形態を採用できる。
【００３５】
コンテナ６０の屋根にはアイボルトなどの吊具６８が設けられている。この吊具６８を用いて玉掛けすることで、コンテナ６０を吊り上げ可能となっている。そのため、浄水ユニット１をトラックの荷台などに載せて運搬したり、ヘリコプター輸送用の架台に載せて空輸したりできる。このように、浄水ユニット１を任意の場所に運搬できる。災害時は、道路の破損や瓦礫などによりトラックによる運搬が困難な場合も予想されるが、このような場合でもヘリコプターなどにより避難所などに浄水ユニット１を空輸できる。
【００３６】
また、コンテナ６０の底面には車輪６６が設けられており、この車輪６６によりコンテナ６０は移動可能となっている。そのため、浄水ユニット１を手押しや牽引して保管場所から原水の近くなど任意の場所に移動することもできる。
【００３７】
また、コンテナ６０の底面にはジャッキ６７が設けられおり、このジャッキ６７によりコンテナ６０を支持できるようになっている。そのため、不整地にも浄水ユニット１を安定して設置できる。
【００３８】
以上のように、浄水ユニット１を任意の場所に運搬し設置できるので、災害時の避難所などにおいて浄水を供給できる。
【符号の説明】
【００３９】
１    浄水ユニット
１０  浄水手段
１１  取水ポンプ
１２  一次フィルタ
１３  原水槽
１４  原水移送ポンプ
１５  中空糸膜モジュール
１６  活性炭モジュール
１７  塩素注入装置
１８  浄水槽
１９  給水ポンプ
２０  給水栓
２１  浄水取出口
２２  エアコンプレッサ
２３  制御装置
５０  エンジン発電機
６０  コンテナ
６１  スライド装置
６３  スライド装置
６２、６４、６５  扉
６６  車輪
６７  ジャッキ
６８  吊具
【図１】
2013212470.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013212470.tif 000005
【図４】
2013212470.tif 000006
【図５】
2013212470.tif 000007
【図６】
2013212470.tif 000008