(57)【要約】【課題】排水管からの異音の発生を抑制した除鉄装置を提供する。【解決手段】主に井戸水に含まれる鉄分及び濁り成分を除去することにより、飲用水に適した水を供給する除鉄槽の除去成分を排出するための排水管を有する除鉄装置において、水撃現象による排水管の振動を軽減するように、排水管内の水を大気と速やかに置換できる構造を有することを特徴とする。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に井戸水に含まれる鉄分及び濁り成分を除去することにより、飲用水に適した水を供給する除鉄槽の除去成分を排出するための排水管を有する除鉄装置において、水撃現象による排水管の振動を軽減するように、排水管内の水を大気と速やかに置換できる構造を有することを特徴とした除鉄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の除鉄装置において、水撃現象による排水管の振動を軽減するように、市販配管材の組合せ若しくは市販配管材に一般的な工具で加工を施し排水管経路の一部を大気に開放する構造を持たせ、排水管内の水を大気と速やかに置換できることを特徴とした除鉄装置。
【請求項３】
請求項１に記載の除鉄装置において、
前記排水管は、逆洗水出口管，排水管及び立上げ管を有し、
前記逆洗水出口管，前記排水管及び前記立上げ管が連通していることを特徴とした除鉄装置。
【請求項４】
請求項１に記載の除鉄装置において、
前記排水管は逆洗水出口管を有し、
前記逆洗水出口管の本体接続部から逆洗水出口管先端までの間に大気循環口を有することを特徴とした除鉄装置。
【請求項５】
ろ過材を収納するタンクと、逆洗した水を前記タンク内から前記タンク外へ吐出する逆洗水出口管とを有する除鉄装置において、
前記逆洗水出口管は、前記逆洗した水を吐出する構造と、前記逆洗水出口管内の水を大気と置換できる構造とを有することを特徴とした除鉄装置。
【請求項６】
ろ過材を収納するタンクと、逆洗した水を前記タンク内から前記タンク外へ吐出する逆洗水出口管とを有する除鉄装置において、
前記逆洗水出口管は、前記タンク接続口と、前記逆洗した水を吐出する吐出口と、大気循環口とを有し、
前記タンク接続口と、前記吐出口と、前記大気循環口と、がそれぞれ連通していることを特徴とする除鉄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に井戸水等に含まれる鉄分及び濁り成分を除去することにより、飲用水に適した水を供給する除鉄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は除鉄の原理過程図である。
【０００３】
一般に井戸水１に含まれる鉄分は特殊な場合を除き、ほとんどが水に溶けている溶存鉄である。
【０００４】
ポンプ２で汲み上げた溶存鉄を含む井戸水１に、薬注器４で次亜塩素酸ナトリウム５を注入すると、溶存鉄は酸化鉄に変化した固形状の鉄分になる。
【０００５】
除鉄槽１０内にはろ過材１１が収納されており、このろ過材１１によって酸化鉄をろ過し、鉄分が取り除かれた井戸水等を浄水として水栓７に導水する。この状態でしばらく使用していると、ろ過材１１に鉄分や沈殿物が付着しこれらの付着量が多くなると除鉄能力が低下し除鉄されない場合や通水抵抗が大きくなり水栓７からの水の出が悪くなる。このため、切替バルブ２４の操作によりろ過材１１に水を逆に流して鉄分や沈殿物を外部に排出する逆洗を行い、鉄分や沈殿物を逆洗水出口管２３から外部に排出する。
【０００６】
特許文献１は、逆洗水出口２３から外部に排出する配管施工については細述していないが、一般的に排水管の施工は逆洗水出口管２３の先端にエルボ等の配管継手を接続し、排水管３０を排水溝３１に垂直に施工する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１４９９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通常使用時は前述の配管施工で異常を生じることはないが、切替バルブ２４を逆洗から浄水へ急操作すると水撃現象が発生し、排水管３０が振動して異音を生じる場合がある。
【０００９】
本発明の課題は排水管からの異音の発生を抑制した除鉄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
主に井戸水に含まれる鉄分及び濁り成分を除去することにより、飲用水に適した水を供給する除鉄槽の除去成分を排出するための排水管を有する除鉄装置において、水撃現象による排水管の振動を軽減するように、排水管内の水を大気と速やかに置換できる構造を有することを特徴とする。
【００１１】
または、水撃現象による排水管の振動を軽減するように、市販配管材の組合せ若しくは市販配管材に一般的な工具で加工を施し排水管経路の一部を大気に開放する構造を持たせ、排水管内の水を大気と速やかに置換できることを特徴とする。
【００１２】
または、前記排水管は、逆洗水出口管，排水管及び立上げ管を有し、前記逆洗水出口管，前記排水管及び前記立上げ管が連通していることを特徴とする。
【００１３】
または、前記排水管は逆洗水出口管を有し、前記逆洗水出口管の本体接続部から逆洗水出口管先端までの間に大気循環口を有することを特徴とする。
【００１４】
あるいは、ろ過材を収納するタンクと、逆洗した水を前記タンク内から前記タンク外へ吐出する逆洗水出口管とを有する除鉄装置において、前記逆洗水出口管は、前記逆洗した水を吐出する構造と、前記逆洗水出口管内の水を大気と置換できる構造とを有することを特徴とする。
【００１５】
あるいは、ろ過材を収納するタンクと、逆洗した水を前記タンク内から前記タンク外へ吐出する逆洗水出口管とを有する除鉄装置において、前記逆洗水出口管は、前記タンク接続口と、前記逆洗した水を吐出する吐出口と、大気循環口とを有し、前記タンク接続口と、前記吐出口と、前記大気循環口と、がそれぞれ連通していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
逆洗水出口と大気循環口を設けたことにより、排水管の振動を抑え、異音の発生を抑制することの出来る除鉄装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】除鉄の原理過程図である。
【図２】除鉄槽の正面図である。
【図３】除鉄槽を側面から見た断面図である。
【図４】浄水時の水の流れのフロー図である。
【図５】逆洗時の水の流れのフロー図である。
【図６】切替バルブの拡大図である。
【図７】除鉄装置の正面図である。
【図８】除鉄装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態の一例を添付の図面に基づき説明する。
【００１９】
まず、井戸水の除鉄の必要性と除鉄の原理について簡単に述べる。
【００２０】
一般的に水道水の場合は、川などから汲み上げた原水を水質基準を満足するように浄水場で除菌やろ過した後に一般家庭に給水されるため安全な水である。
【００２１】
しかし、井戸水を飲用水として使用する場合は、まず、保健所等の公的機関に水質検査を依頼し飲用水として適しているかを判断してもらう必要がある。
【００２２】
井戸水の水質検査で水質基準を満たさない項目として多いのが鉄分である。除鉄装置はこのような鉄分を取り除くことにより、飲用水として水質基準に適した水を供給する製品である。
【００２３】
図１により除鉄の原理過程について説明する。
【００２４】
一般に井戸水に含まれる鉄分は特殊な場合を除き、ほとんどが水に溶けている溶存鉄である。井戸水１（ここでは、鉄分を含んだ井戸水とする）は、ポンプ２で汲み上げられ吐出管３に送水される。ポンプ２と除鉄槽１０の間には薬注器４が設置され、薬注器４はポンプ２と連動して動作する。ポンプ２が起動すると同時に薬注器４が動作し、次亜塩素酸ナトリウム５をチューブ６を介して吐出管３の途中に注入する。注入された次亜塩素酸ナトリウム５によって、井戸水１に含まれる溶存鉄は酸化され酸化鉄に変化し固形状になる。
【００２５】
除鉄槽１０には、ろ過材１１が収納されており、このろ過材１１によって酸化鉄をろ過し、鉄分が取り除かれた井戸水１を浄水として水栓７に導水する。なお、次亜塩素酸ナトリウム５は溶存鉄を酸化させる作用とともに、井戸水１を除菌する作用も有るため水栓７からの水は飲用水として安全な水といえる。
【００２６】
次に、除鉄槽１０について詳述する。
【００２７】
図２に除鉄槽の正面図を示す。除鉄槽１０はろ過材１１を収納するタンク１２，薬注器からの次亜塩素酸ナトリウムを注入する薬液注入口２０，井戸水の原水入口２１，鉄分を除去した浄水を吐出する浄水出口２２，逆洗した水を吐出する逆洗水出口管２３，浄水と逆洗を切り替える切替バルブ２４等の主要部品から構成される。また、タンク１２の上部には、タンクカバー２５が螺着される。
【００２８】
鉄分をろ過するための通常の水の流れを図４に示す。この時、切替バルブ２４は浄水側に切り替えている。この図４の状態でしばらく使用していると、ろ過材１１に鉄分や沈殿物が付着してくる。これらの付着量が多くなると、除鉄能力が低下し、ついには除鉄されない状態で水が出てきたり、通水抵抗が大きくなるため水栓７からの水の出が悪くなる。
【００２９】
このため、ろ過材１１に水を逆に流して鉄分や沈殿物を外部に排出する逆洗を行う。切替バルブ２４を浄水側から逆洗側に切り替えると、水の流れが図５のように変わり、ろ過材１１の下部から上部に向かって流れ、ろ過材１１に付着した鉄分や沈殿物を逆洗水出口管２３から外部に排出する。
【００３０】
本発明の課題である切替バルブ２４を逆洗から浄水に操作した場合に発生する水撃現象の原因は、切替バルブ２４の急操作などが関係する。水撃現象により排水管３０が振動すると排水管の破損の他、本体への影響も心配される。また、振動により異音を発すると製品クレームになりかねない。
【００３１】
これらの振動を解決するために、排水管３０内の水を大気と速やかに置換する方法が有効であるが、排水管３０の配管作業は容易で且つ一般的な配管材料で対応できることが必須である。
【００３２】
本発明は上記課題を解決するために、図７及び図８の配管施工とした。
【００３３】
図７は上部を大気に開放した立上げ管３２を設けた排水管３０を有しており、水を大気と速やかに置換できる。この方法によるメリットは、作業が容易で且つチーズ等の配管継手で対応できる点である。
【００３４】
図８は大気循環口３３を設けた排水管３０ａを有しており、この方法でも水を大気と速やかに置換できる。この方法によるメリットは、配管に一般的な工具で大気循環口３３を容易に追加（穴加工を施す）できる点である。また、スペース等の問題で図７のように立上げ管を設けられない場合でも対応可能である。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態の詳細を図６から図８により説明する。
【００３６】
まず図６を用いて切替バルブ２４の構造を説明する。
【００３７】
切替バルブ２４の内部には浄水及び逆洗の流路を開閉するバルブボール２６が用いられており、切替バルブ２４を逆洗から浄水へ切り替えると、バルブボール２６がバルブシート通水路２７を水封し、逆洗水出口管２３への排水を止め、浄水出口２２へ通水する構造となっている。しかし、逆洗から浄水への切り替えを急操作すると水撃現象が発生する場合がある。
【００３８】
切替バルブ２４は手動で操作するが、手動で想定される切り替え操作で急操作しない場合は、バルブボール２６がバルブシート通水路２７を水封する際、バルブボール２６側の圧力Ｐ1と逆洗水出口管側の圧力Ｐ2には急激な圧力変化は生じない。
【００３９】
一方、手動で想定される切り替え操作で急操作した場合は、バルブボール２６がバルブシート通水路２７を急激に水封しようとするため、バルブボール２６側から逆洗水出口管２３へ流れる水の慣性力により逆洗水出口管２３側の圧力Ｐ2が急激に低下し負圧となり水撃現象が発生、結果排水管３０に振動が生じる。
【００４０】
これら排水管の振動を解決するためには、排水管３０内の水を大気と速やかに置換して逆洗水出口管２３側に生じる負圧を解除する方法が有効である。
【００４１】
一般的に排水管の施工は逆洗水出口管２３の先端にエルボ等の配管を接続し、排水管３０を排水溝３１に垂直に施工するため、排水管３０内が水で満たされている場合は負圧となり水と大気が置換されにくいが、本発明の図７及び図８の配管施工により、水を大気と速やかに置換することができる。
【００４２】
図７は、本発明の一実施例を示す除鉄装置の正面図である。除鉄槽１０は、ろ過材１１を収納するタンク１２、薬注器からの次亜塩素酸ナトリウムを注入する薬液注入口２０、井戸水の原水入口２１、鉄分を除去した浄水を吐出する浄水出口２２、逆洗した水を吐出する逆洗水出口管２３、浄水と逆洗を切り替える切替バルブ２４等の主要部品から構成される。また、タンク１２の上部には、タンクカバー２５が螺着される。また、逆洗水出口管２３には上部を大気に開放した立上げ管３２を設けた排水管３０を有している。これにより水を大気と速やかに置換することができる。本実施例においては、先端部を開放した立上げ管３２と、排水管３０と、逆洗水出口管２３と、は連通しており、バルブボール２６がバルブシート通水路２７を急激に水封した場合でも立上げ管３２から大気を取り込むことで排水管３０内の水を大気と速やかに置換して逆洗水出口管２３側に生じる負圧を解除できる。そのため水撃現象を軽減できる。この方法によるメリットは、除鉄槽を変更させなくて良く、作業が容易で且つチーズ等の配管継手で対応できる点である。図７では、立上げ管３２の位置を排水管３０の上方に設けてあるが立上げ管３２は図７の位置に限定するものではない。逆洗水出口管２３の本体接続部から逆洗水出口管２３の先端部までの間に立ち上げ管３２を設けてもよい。その場合、逆洗水出口管２３の先端部には今までと同様の排水管３０を設けることで、立上げ管３２を逆洗水出口管２３の先端部に設けたときと同様にバルブボール２６がバルブシート通水路２７を急激に水封した場合でも立上げ管３２から大気を取り込むことで排水管３０内の水を大気と速やかに置換して逆洗水出口管２３側に生じる負圧を解除できる。そのため水撃現象を軽減できる。また、立上げ管３２の延長方向，高さ（配管長）及び部材は限定しないが、逆洗時の排水が立上げ管３２の先端から流出するのを防ぐため（鉄分を含んだ排水が流出すると本体周囲を汚してしまう）、立上げ管３２は上向きで且つ適当な高さ（配管長）を有することが望ましい。更に、立上げ管３２の部材は排水管３０と共用することでコスト低減に繋がる。排水管内の水を大気と置換できればよいため、立上げ管３２を逆洗水出口管２３に後から取り付けるのではなく、逆洗水出口管２３が二股に分かれる形状としてもよい。
【００４３】
図８は大気循環口３３を設けた排水管３０ａを有した本発明の別実施例を示す除鉄装置の正面図である。本実施例によっても水を大気と速やかに置換することができる。大気開放口３３が設けられた排水管３０ａにより、バルブボール２６がバルブシート通水路２７を急激に水封した場合でも、大気循環口３３から大気を取り込むことで排水管３０ａ内の水を大気と速やかに置換して逆洗水出口管２３側に生じる負圧を解除できるため水撃現象を軽減できる。この方法によるメリットは、配管に一般的な工具で大気循環口３３を容易に追加（穴加工を施す）できる点であり、設置スペース等の問題で図７のように立上げ管３２を設けられない場合でも対応可能である。図８では、大気循環口３３を排水管３０ａに設けてあるが大気循環口３３は図８の位置に限定するものではなく、逆洗水出口管２３の本体接続部から逆洗水出口２３の先端部までの間であってもよい。その場合、逆洗水出口管２３の先端部には今までと同様の排水管３０を設けることで、立上げ管３２を逆洗水出口管２３の先端部に設けたときと同様にバルブボール２６がバルブシート通水路２７を急激に水封した場合でも大気循環口３３から大気を取り込むことで排水管３０ａ内の水を大気と速やかに置換して逆洗水出口管２３側に生じる負圧を解除できる。そのため水撃現象を軽減できる。また、排水管３０ａに大気循環口３３を設ける場合の位置についても限定はしないが、排水管３０ａの上部に設けると逆洗時に排水管３０ａに掛かる水頭（負圧）により排水が大気循環口３３から流出するのを防ぐことができる（鉄分を含んだ排水が流出すると本体周囲を汚してしまう）。また、大気循環口３３の穴形状，寸法及び数量は限定しない。
【符号の説明】
【００４４】
１０  除鉄槽
１１  ろ過材
１２  タンク
２０  薬液注入口
２１  原水入口
２２  浄水出口
２３  逆洗水出口管
２４  切替バルブ
２５  タンクカバー
２６  バルブボール
２７  バルブシート通水路
３０  排水管
３０ａ  大気循環口を設けた排水管
３１  排水溝
３２  立上げ管
３３  大気循環口
Ｐ1  バルブボール側の圧力
Ｐ2  逆洗水出口側の圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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