(57)【要約】【課題】小型・軽量で、保管性がよく、災害発生時には必要とする個所に容易に搬送できる濾過エレメント交換が不要な可搬型浄水製造装置を提供する。【解決手段】複数の支柱６４の両端に固定された底板６２と天板６３を有し、底板と天板の間に濾過材を形成する複数の濾過エレメント１０，２０を設置した濾過部本体６０とから構成され、複数の濾過エレメントの一部を他の一部の濾過エレメントで生成した浄水で逆洗浄可能とし、保管時には濾過部本体６０を浄水作業補助部品３１，３２，４１，４２，４３，４４と共に収納し、使用時には濾過部本体６０を運転する際の載置板（土台）となる蓋体５３を有する筐体５０で構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過材の交換を不要とした人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、
複数の支柱の両端に固定された底板と天板を有し、前記底板と前記天板の間に濾過材を形成する複数の濾過エレメントを設置した濾過部本体と、
保管時には、前記濾過部本体を浄水作業補助部品と共に収納し、使用時には前記濾過部本体の載置板となる蓋体を有する筐体とで構成されてなることを特徴とする可搬型浄水製造装置。
【請求項２】
前記浄水作業補助部品は、人力ポンプ、ストレーナ及び通水路を形成するためのホース群であることを特徴とする請求項１に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項３】
前記蓋体は透明板で構成され、保管時に前記筐体に収納されている前記濾過部本体と前記浄水作業補助部品の収納状態を目視可能とし、かつ使用時の前記濾過部本体の重量に耐える板体としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項４】
前記筐体の対向する外縁部に、搬送の便に供する手持ち部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項５】
濾過材の交換を不要とした人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、
複数の支柱の両端に固定された底板と天板を有し、前記底板と前記天板の間に濾過材を形成する複数の濾過エレメントを設置した濾過部本体と、
前記濾過部本体を収納する下部筐体と、前記下部筐体に分離可能に積層固定して浄水作業補助部品を収納する上部筐体と、前記下部筐体の側壁の一部に固定した引き回し用の伸縮ハンドルと、前記下部筐体の底部に取り付けた複数のホイールとからなる筐体と、で構成したことを特徴とする可搬型浄水製造装置。
【請求項６】
前記浄水作業補助部品は、人力ポンプとストレーナ及び通水路を形成するためのホース群であることを特徴とする請求項５に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項７】
前記筐体を構成する前記下部筐体と前記上部筐体の各側壁の一部又は全部が透明であり、保管時に前記筐体に収納された前記濾過部本体と前記浄水作業補助部品の収納状態を目視可能としたことを特徴とする請求項５に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項８】
前記下部筐体の底部に取り付けた前記ホイールに代えてキャスターを取り付けてなることを特徴とする請求項５に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項９】
前記濾過部本体の天板の対向縁に一対の本体把手を有することを特徴とする請求項５に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項１０】
前記濾過部本体の前記底板に、前記伸縮ハンドルに固定・解放可能とする本体ロックを具備したことを特徴とする請求項５に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項１１】
前記濾過エレメントはＮ個（Ｎ≧２の整数）であり、その１又はＭ個（０＜Ｍ≦Ｎ−１の整数）の稼働と休止を設定可能とする複数のバルブを備えたことを特徴とする請求項１又は５に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項１２】
前記複数の濾過エレメントの間の流水方向を前記複数のバルブにより相互逆向きに切換えて、浄水製造のために稼働状態にある濾過エレメントで製造した浄水で浄水動作を休止している濾過エレメントの逆洗浄を行うことを特徴とする請求項１１に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項１３】
前記複数の開閉バルブを逆洗浄モードに切換える目安を確認するための圧力計を前記人力ポンプの後段の通水路に設置したことを特徴とする請求項１２に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項１４】
前記濾過エレメントは、支持具により端部を支持された多数本のセラミック中空細管からなるフィルター集合体と、当該フィルター集合体を収容する中空容器とで構成されたことを特徴とする請求項１又は５に記載の可搬型浄水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型浄水器に係り、特に移動・運搬及び取り扱いが容易で保管安全性が高く、かつ濾過材の交換を不要とした人力駆動の可搬型浄水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ駆動のためのエネルギー確保ができない被災地、あるいは野外などの電源確保が不可能な状況でのクリーンな飲料水の確保は、生存のための最重要な事項である。
近年は、災害時に水や電力を確保するために、防災拠点となる施設に食料や発電機、浄水装置などの防災機器を備蓄しておき、災害時にそこから防災機器を持ち出して被災地区に搬送するようにしている。【０００３】
浄水の需要地となる場所では、電力が喪失して電気駆動の浄水器が使用できない場合が多い。さらに、防災拠点から浄水需要地に浄水装置を運搬しても、その稼働（運転）にはある程度の経験や知識が求められる。また、特許文献１や特許文献２に開示されたような、人力駆動で可搬型の浄水器も提案されている。【０００４】
被災者に浄水を提供することは災害対策の最も重要な事項である。
しかしながら、既存の浄水装置はサイズ、重量共に簡単に搬送することが困難なものが多く、その操作も簡単なものだけではない。
特許文献１は、足踏み式のダイヤフラムポンプで汲み上げた源水を活性炭フィルターとＵＦ膜フィルターで浄化する携帯浄水器を開示する。また、特許文献１には、「フィルターの出水側から純水を注入することで逆洗浄することができる」との記載がある。【０００５】
特許文献２は、自転車の荷台に設置し、そのペダルの回転でポンプを回転して源水を汲み上げ、濾過ユニット（濾過エレメント：フィルター）で浄水とする移動式造水機を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３１２０８７６号公報
【特許文献２】特開２００８−８６９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の浄水製造装置は、概して大型で重量が大きく、人ひとりでは扱いが困難なものがあり、簡単に搬送して一般人でも稼働させることができるものは希である。
小型で可搬型浄水装置とされる機器もあるが、浄水需要のある設置位置までの搬送は容易であるとしても、平時における防災拠点での保管の容易性、効率のよい保管スペースの利用に関しては、改良の余地がある。
本発明の目的は、小型・軽量で、多数個の積み重ね保管ができ、災害発生時には、浄水を必要とする場所まで容易に搬送できると共に、濾過材の交換を不要とした可搬型浄水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願に係る第１の発明は、下記（１）乃至（４）に記載した構成としたことを特徴とする。すなわち、本発明は、保管安全性が高く、小型・軽量で、かつ濾過材（濾過エレメント）の交換を不要とした人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、その代表的構成を対応する実施例の構成に付した符号と共に記載する。【０００９】
（１）複数の支柱６４の両端に固定された底板６２と天板６３を有し、前記底板６２と前記天板６３の間に濾過材を形成する複数の濾過エレメント１０、２０を設置した濾過部本体６０と、
保管時には、前記濾過部本体６０を浄水作業補助部品と共に収納し、使用時には前記濾過部本体６０を運転する際の載置板（土台）となる蓋体５３を有する筐体５０で構成した。
濾過部本体６０を構成する支柱は木材でもよいが、アルミ合金製が好適である。また、底板６２と天板６３も木材、強化ガラス板、強化プラスチック板、金属板やこれらの複合板の何れかでよいが、筐体５０への出し入れ時に破損し難い強度の材料で形成する。
筐体５０は、木材あるいはガラス繊維や樹脂繊維などを補強材として添加した強化プラスチック、もしくはアルミ合金等の軽量金属、これら材料の複合板等の構造材で形成される。この筐体５０自体は必ずしも透明である必要はないが筐体の側面からも内容物が視認できる方が好適である。そして、濾過部本体６０を収納した状態で人ひとりでも持ち上げられる程度の重量と強度を持たせる。【００１０】
（２）前記浄水作業補助部品は、人力ポンプ３１、ストレーナ３２及びこれらを接続して通水路を形成するためのホース群４５である。人力ポンプ３１は足踏みポンプや手動ポンプで、電力の供給あるいは内燃機関による駆動を要しないポンプである。このような人力ポンプには、一般人などの比較的小さな力でも運転できる所謂ダイヤフラムポンプを用いるのが好ましい。【００１１】
（３）前記蓋体５３は強化ガラスあるいは透明繊維等を加えた上記と同様の強化プラスチック厚板等の透明板で構成され、保管時に前記筐体５０に収納されている前記濾過部本体６０と前記浄水作業補助部品の収納状態を目視可能とし、かつ使用時の前記濾過部本体６０の重量に耐えうる部材とした。【００１２】
（４）前記筐体５０の対向する外縁部あるいは外面の任意位置に、搬送の便に供する手持ち部材５２を設けた。この手持ち部材５２は当該筐体５０の平行する各上辺に設けるのが好ましく、前記濾過部本体６０を収納した状態で一人が両手で、あるいは左右各一人により容易に持ち上げて所要の場所に移動を可能とした。手持ち部材５２は図示した形状の、所謂把手に限らず、蓋体５３近傍に設けた穴に通した紐状体、搬送時に取り付ける鈎状部材、等が含まれる。【００１３】
また、本願に係る第２の発明は、下記（５）乃至（１０）に記載した構成としたもので、上記第１の発明と同様に、安全性が高く、小型・軽量で、かつ濾過材の交換を不要とした人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、その代表的構成を対応する実施例の構成に付した符号と共に記載する。具体的な手段、細部については前記第１の発明と大方で共通する。【００１４】
（５）複数の支柱の両端に固定された底板６２と天板６３を有し、前記底板と前記天板の間に濾過材を形成する複数の濾過エレメント１０，２０を設置した濾過部本体６０と、
前記濾過部本体６０を収納する下部筐体７０ａと、前記下部筐体７０ａに分離可能に積層固定して浄水作業補助部品３１，３２を収納する上部筐体７０ｂと、前記下部筐体７０ａの側壁の一部に固定した引き回し用の伸縮ハンドル７５と、前記下部筐体７０ａの底部に取り付けた複数のホイール７４とからなる筐体７０と、で構成した。【００１５】
（６）前記浄水作業補助部品は、人力ポンプ３１とストレーナ３２及び通水路を形成するためのホース群４５（４１，４２，４３，４４）である。【００１６】
（７）前記筐体７０を構成する前記下部筐体７０ａと前記上部筐体７０ｂの各側壁の一部又は全部が透明であり、保管時に前記筐体に収納された前記濾過部本体６０と前記浄水作業補助部品３１、３２の収納状態を目視可能とした。この場合、筐体の構成材にＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン等の透明硬質樹脂を用いると内部の収納状態を容易に視認可能となる。ＡＢＳ樹脂は適宜のメッキができ、適宜面積の窓部分を残して不透明な筐体とすることもできる。
なお、アルミ合金やステンレスを用いた場合には、内部視認用の適宜の窓７７，７８を取り付ければよいが、強度を高めるために窓を取り付けなくてもよい。【００１７】
（８）前記下部筐体７０ａの底部に取り付けるホイール７４に代えてキャスターを取り付けることができる。【００１８】
（９）前記濾過部本体６０の天板６３の対向縁に一対の本体把手５４を設けた。この本体把手５４を持って筐体からの出し入れを容易に行うことができる。【００１９】
（１０）前記濾過部本体６０の前記底板６２に、前記伸縮ハンドル７５に固定・解放可能とする本体ロック７９を具備した。この本体ロック７９は、例えば当該底板６２の面に沿って回動軸により旋回可能に取り付けたフック状アームであり、前記底板６２の面上で回動して前記伸縮ハンドル７５の外周を包囲して係止し、蝶ネジなどで固定できるように構成されている。【００２０】
また、本発明は、下記に記載する濾過エレメント配置とそれらの使用方法にも特徴を有する。
すなわち、本発明を構成する濾過エレメントは複数であり、その一部又は半数を浄水動作とし、他の一部又は他の半数を逆洗浄対象とすることで、濾過エレメントの交換を不要とする。これにより、災害地や僻地などの濾過部品調達が困難な場所での使用に好適である。【００２１】
（１１）前記濾過エレメントはＮ個（Ｎ≧２の整数）であり、その１又はＭ個（０＜Ｍ≦Ｎ−１の整数）の稼働と休止を設定可能とする複数のバルブ（Ｎ＝２の場合は、バルブ１１〜１３、２１〜２３、４０）を備えた。後述の実施例では、解り易いようにするため、Ｎを２、Ｍを１とした。【００２２】
以下は本発明の浄水・逆洗浄部分の構成例で、上記第1の発明と第２の発明に共通する。上記と同様に、実施例に用いた符号を付して記述する。【００２３】
（１２）前記複数の濾過エレメントの間の流水方向を前記複数のバルブにより相互逆向きに切換えて、浄水製造のために稼働状態にある濾過エレメントで製造した浄水で浄水動作を休止している濾過エレメントの逆洗浄を行う。【００２４】
（１３）前記複数の開閉バルブを逆洗浄モードに切換える目安を確認するための圧力計３３を前記人力ポンプ３１の後段の通水路に設置した。【００２５】
前記濾過エレメントは、支持具により端部を支持された多数本のセラミック中空細管からなるフィルター集合体と、当該フィルター集合体を収容する中空容器とで構成した。【００２６】
なお、本発明は、上記の構成に限らず、本発明の特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【発明の効果】
【００２７】
上記第１の発明によれば、複数の支柱６４の両端に固定された底板６２と天板６３の間に濾過材を構成する複数の濾過エレメント１０、２０を設置して濾過部本体６０をユニット化する。この濾過部本体６０を浄水作業補助部品（人力ポンプ、ストレーナ、ホース群）と共に蓋体５３付きの筐体５０に収納することで、外形が単一の箱体となる。これにより、保管時には複数の装置を安定して積み重ねることができ、取り扱いの安全性と保管スペースの効率が向上する。【００２８】
保管時における蓋体５３を、前記濾過部本体６０の使用時の載置部材（載置台）とすることで、浄水製造装置の操作利便性と衛生面を確保できる。蓋体５３は筐体５０の天面（開放端）開口の内辺に設けた適宜の段差（図示せず）と後述する載置保持部材６１とで当該開口を封止する。
浄水製造装置の使用時には筐体５０から蓋体５３を取り外し、内部に収納されていた濾過部本体６０を取り出した後、筐体５０の解放部（天面）に蓋体５３を被せ、その上に濾過部本体６０を載置することで操作性のよい、かつ衛生的な浄水製造装置を提供できる。【００２９】
強化ガラスあるいは強化プラスチックの厚板等の濾過部本体６０の重量に耐える透明板で構成した蓋体５３は、浄水製造装置の保管時及び搬出時に筐体５０に収納されている濾過部本体６０と浄水作業補助部品の収納状態が目視点検可能となる。平時における点検時の利便性の向上にも供することができる。【００３０】
筐体５０の対向する外縁部に設けた手持ち部材５２は、搬送や本体取出しの際の利便性を提供する。この手持ち部材５２は、所謂把手に限らず、前記したように蓋体５３近傍に設けた穴に通した紐状体、搬送時に取り付ける鈎状部材、等を採用できる。
手持ち部材５２は筐体５０の平行する各上辺に設けるのを好適とするが、濾過部本体６０を収納した状態でのバランスを考慮し、形状を変更し、あるいは筐体５０の他の部分に設置することもできる。さらに筐体５０の壁面に開口あるいは凹部を形成してもよい。【００３１】
濾過部本体に備えた複数の開閉バルブ１１，１２，２１，２２は、濾過エレメントを２個とした場合に、（１）浄水モード時は一方又は必要に応じて他方の濾過エレメント１０、２０での浄水動作に切換える。（２）洗浄モード（逆洗浄モード）時には、濾過エレメント１０、２０の間の通水路の流水方向を相互逆向きに切換えて、一方の濾過エレメント（例えば、濾過エレメント１０）で製造した浄水で他方の濾過エレメント（例えば、濾過エレメント２０）の逆洗浄を行う逆洗浄モードに切換える。
なお、通常（浄水モード時）は一方の濾過エレメントが稼働中は他方を休止させるような使い方をするが双方を同時に稼働させることもできる。【００３２】
複数の濾過エレメントを設置して、その１又は複数で濾過を行い、浄水不要時には１又は複数の濾過エレメントの濾過によって得られた浄水で他の１又は複数の濾過エレメントの逆洗浄を行う構成としたことで濾過エレメントの交換が不要となる。
洗浄モード（逆洗浄モード）への切り替えの目安は、前記人力ポンプ３１の後段の通水路に設置した圧力計３３の示度を用いる。この切換の目安は、装置の浄水能力、濾過エレメントの吸入／吐出圧、通水路の水流抵抗など、設計段階で設定する。これらの開閉バルブに操作手順を指示する説明あるいは記号を付して置くことで、一般人でも確実かつ容易に操作できる。【００３３】
また、上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加えて、筐体としてトロリーバッグ構造体としたことで、小さな力で容易に牽引移動することができ、女子や子供、あるいは年配者でも簡単に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の稼働状態を示す模式図
【図２】本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の収納状態を示す模式図
【図３】本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の構成部材と共に示す模式図
【図４】本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の浄水時のバルブ系統を示す模式図
【図５】本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の逆洗浄時のバルブ系統を示す模式図
【図６】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置を収容する筐体の正面俯瞰図
【図７】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の筐体を分離した状態を示す模式図
【図８】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の筐体への収納状態を示す模式図
【図９】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の稼働状態を示す模式図
【図１０】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の濾過部本体を構成するバルブ周りの構成図
【図１１】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第１の濾過エレメント使用時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図
【図１２】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第２の濾過エレメント使用時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図
【図１３】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第１の濾過エレメント逆洗浄時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図
【図１４】本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第２の濾過エレメント逆洗浄時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図
【図１５】本発明に係る可搬型浄水製造装置を筐体上に載置し、安定的に稼働させるための固定手段を説明する図で、（ａ）は筐体上に載置され、固定された状態の要部模式図、（ｂ）は固定操作の様子を示す要部拡大図
【図１６】本発明に係る可搬型浄水製造装置の濾過エレメントを構成する濾過モジュールを示す斜視図
【図１７】本発明に係る可搬型浄水製造装置の濾過エレメントの機能を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。以下の実施例では、人力ポンプ３１を足踏みポンプ３１、手持ち部材を把手５２として説明する（説明の便宜上、同符号としてある）。
【実施例１】
【００３６】
図１は本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の稼働状態を示す模式図であり、図２は本発明に係る可搬型浄水製造装置の収納状態を示す模式図である。
図１と図２において、本実施例の可搬型浄水製造装置は、装置全体の保管箱である矩形の筐体５０と、不使用時には筐体５０に収納される濾過部本体６０で主要部が構成される。この濾過部本体６０には人力ポンプ３１としての足踏みポンプ３１、ストレーナ３２、ホース群４５（４１乃至４４）が付属する。符号３４はペダルを示す。【００３７】
筐体５０は、木材あるいは強化プラスチック、もしくはアルミ合金等の軽量金属、これらの複合板等の構造材で形成されるが、本実施例ではアルミ合金で構成した枠体と、天井面以外の面を構成する平板を除いてアルミ合金板で構成した。
底面板には厚手のアルミ合金板を用いた。枠体の下部には固定ギヤー（脚）５１を取り付け、側面の対向する上部の外縁部に把手５２が取り付けられており、搬送や本体取出しの際に用いる。この把手５２は当該筐体５０の平行する２つの側面の上辺に設けたが、濾過部本体６０を収納した状態でのバランスを考慮し、形状を変更し、あるいは筐体５０の他の部分に設置することもできる。【００３８】
筐体５０の天井面には取り外し可能な蓋体５３が当該天井面を覆うように設置されている。図１では、濾過部本体６０の底板６２の下に蓋体５３が位置している。
この蓋体５３の一辺（図１の裏面側）には濾過部本体載置保持部材６１が取り付けられている。本実施例では、この濾過部本体載置保持部材６１は２個設けてあるが、図には１個のみ示してある。
濾過部本体６０の底板６２は、この濾過部本体載置保持部材６１と筐体５０の全面上辺の段差（図示せず）で保持され、濾過部本体６０を筐体５０の上に載置固定される。【００３９】
濾過部本体６０は、複数の支柱６４の両端に固定された底板６２と天板６３の間に濾過材を形成する複数の濾過エレメント１０、２０を設置して濾過部本体６０をユニット化する。
この濾過部本体６０を浄水作業補助部品（足踏みポンプ、ストレーナ、ホース群）と共に蓋体付きの筐体５０に収納することで、外形が単一の箱体となる。これにより、保管時には複数の装置を積み重ねることで、スペース効率が向上する。【００４０】
保管時には、筐体５０の中に濾過部本体６０を浄水作業補助部品（足踏みポンプ３１、ストレーナ３２、ホース群（ホース４１乃至４４））と共に収納し、蓋体５３で蓋をする。
濾過部本体６０の使用時には、蓋体５３は濾過部本体６０の載置台とする。
蓋体５３と底板６２は、図示しない適宜の係止部材で外れないようにロックされる。
バルブや浄水供給ホース（給水ホース）４１の位置を高くして操作利便性が得られ、また濾過部本体６０を地上から離すことで、衛生面を確保できる。【００４１】
複数の支柱６４の両端に固定された底板６２と天板６３の間に前記濾過材を形成する第１の濾過エレメント１０、第２の濾過エレメント２０が設置されている。
天板６３の上面には、第１の濾過エレメント１０の浄水取出しバルブである出水バルブ（第１の出水バルブ）１２、第２の濾過エレメント２０の浄水取出しバルブである出水バルブ（第２の出水バルブ）２２、及び浄水給水バルブ４０が露出して設けられている。【００４２】
底板６２と天板６３の間で、第１の濾過エレメント１０、第２の濾過エレメント２０の各下部背面には、第１のドレインバルブ１３、第２のドレインバルブ２３が取り付けられている。
また、第１の濾過エレメント１０、第２の濾過エレメント２０の各上部背面には、第１の入水バルブ１１（後述する図４、図５参照）と第２の入水バルブ２１（同じく図４、図５参照）が取り付けられている。
第１の入水バルブ１１と第２の入水バルブ２１の連結部には、圧力計３３が取り付けられて、源水の吸い上げ圧力を表示するようになっている。【００４３】
この可搬型浄水製造装置を浄水需要場所に設置し、各ホースの取り付けをした後、源水源であるプール、河川あるいは湖沼に源水ホース４２の先端に取り付けたストレーナ３２を沈設する。その状態で足踏みポンプを駆動することで源水を濾過エレメントに送り、浄水を給水ホース４１から得ることができる。【００４４】
図３は、本発明の実施例１に係る可搬型浄水製造装置の構成部材と共に示す模式図である。
図１と図２で説明したように、使用時には、筐体５０の蓋体５３を取り除いて、先ずはホース群４５（４１，４２，４３，４４）を取り出す。
次に筐体５０から濾過部本体６０を引き上げ、先に取り除いて置いた蓋体５３を筐体５０の開放部に戻す。
この蓋体５３の上に図の矢印Ａに示したように濾過部本体６０を乗せ、図示しない係止部材で底板６２を蓋体５３に固定する。【００４５】
そして、源水ホース４２の一端を足踏みポンプ３１の吸込み側につなぎ、足踏みポンプ３１の吐出側を図示しない入水バルブの二分岐管１４（後述する図４、図５参照）に接続する。
図１では、この分岐管１４は第１の濾過エレメント１０と第２の濾過エレメント２０の背面に設置され、源水路がそれぞれの濾過エレメント１０の第１の入水バルブ１１、濾過エレメント２０の入水バルブ２１に流入可能とされている。【００４６】
図４は、本発明の実施例に係る可搬型浄水製造装置の浄水時のバルブ系統を示す模式図で、一方の浄水エレメント１０で浄水製造を行い、他方の浄水エレメント２０は休止させている通常の使用モード時を示している。
ここでは、源水タンク３０に貯留した源水をストレーナ３２と源水ホース４２を介して足踏みポンプ３１で汲み上げる。【００４７】
図４において、この浄水モードでは、第１の入水バルブ１１、第１の出水バルブ１２は開とされ、第１のドレインバルブ１３は閉とされている。
そして、第２の入水バルブ２１、第２の出水バルブ２２、第２のドレインバルブ２３は閉とされ、浄水給水バルブ４０は開とされている。【００４８】
このモードでは、図１で説明したストレーナ３２を源水に投入して源水ホース４２→足踏みポンプ３１→ホース４３→分岐管１４→第１の入水バルブ１１のルートを通して第１の濾過エレメント１０に流入させる。
すなわち、浄水製造は第１の濾過エレメント１０で行い、この間第２の濾過エレメント２０は休止状態にされている。これにより、浄水給水バルブ４０を通して給水ホース４１から浄水が取り出される。【００４９】
図５は、本発明の実施例に係る可搬型浄水製造装置の逆洗浄時のバルブ系統を示す模式図で、第２の浄水エレメント２０で浄水製造を行い、第１の浄水エレメント１０を逆洗浄するモード（ここでは、逆洗浄モードと称する）を示している。
この逆洗浄モードは、第１の浄水エレメント１０を図４で説明した浄水製造を所定の時間に亘って実行し、経験的に取得した稼働時間が経過した時点で、それまでの浄水動作で蓄積された残渣を清掃する動作（所謂、逆洗浄）モードである。
なお、上記のバルブ操作を第１と第２の濾過エレメントで切り換えることで、第２の濾過エレメントでの浄水製造期間中は第１の濾過エレメントを休止させて置くこともできる。【００５０】
この逆洗浄への切換えは、圧力計３３の指針を参照して行う。圧力計３３は人力ポンプ３１の後段で、濾過エレメント１０，２０の前段に設置されている。浄水モードと逆洗浄モードの切り替え時点を決める圧力の設定は濾過材の浄化能力で事前設定するが、現地での稼働に応じて経験的に把握した圧力であってもよい。【００５１】
この逆洗浄モードでは、第１の入水バルブ１１と第２のドレインバルブ２３、及び浄水供給バルブ４０を閉とし、第２の入水バルブ２１、第２の出水バルブ２２、第１の出水バルブ１２、第１のドレインバルブ１３を開としておく。ストレーナ３２を源水に投入して源水ホース４２→足踏みポンプ３１→ホース４３→分岐管１４→第２の入水バルブ２１のルートを通して第２の濾過エレメント２０に源水を流入させる。【００５２】
第２の濾過エレメント２０で製造された浄水は、第２の出水バルブ２２→第１の出水バルブ１２を通って第１の第１の濾過エレメント１０に流入する。この浄水により、第１の浄水エレメント１０の濾過材が洗浄される。洗浄を終えた水は、ドレインホース４４から廃棄される。これにより、第１の濾過エレメント１０は次の濾過動作に備えられる。【００５３】
なお、浄水の供給需要が一段落した段階で、逆洗浄で清浄化された第１の濾過エレメント１０の浄水で第２の濾過エレメント２０の清浄化を上記と逆のバルブ設定で行うことができる。源水に余裕があり、清浄水の供給が一段落したような場合には、圧力計に頼らないで必要に応じて随時逆洗浄を行うこともできる。【００５４】
上記実施例１で説明した可搬型浄水製造装置は、小型・軽量で複数台の貯蔵が容易で、取り扱いが簡単、かつ容易に移動可能であり、濾過エレメントの交換が不要であるということから、災害時での迅速な対応、僻地等での飲料水確保に大きな寄与を期待できる。
【実施例２】
【００５５】
図６は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置を収容する筐体の正面俯瞰図である。また、図７は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の筐体を分離した状態を示す模式図で、筐体ロック７２を開放し持ち上げ把手７６を持って下部筐体７０ａから上部筐体７０ｂを取り外してある。
図６と図７において、本実施例の可搬型浄水製造装置は、付属の部品等と共に、箱型のトロリーバッグ（所謂、通称キャリーバッグ）形式の筐体７０でコンパクトに収納されている。
図６に示されるように、この可搬型浄水製造装置の筐体７０は下部筐体７０ａと上部筐体７０ｂとからなり、両者は複数の上下筐体ロック（錠）７１で連結・切り離し可能に連結されている。上部筐体７０ｂは下部筐体７０ａの蓋の機能を有する。【００５６】
下部筐体７０ａの側壁には、伸縮ハンドル７５が取り付けられている。本実施例では、下部筐体７０ａの背面側の側壁に、伸縮する２本の縦棒を備え、前記縦棒の頂端部を横断して固定する横棒（手掛け）を有する。よく市中で目にするトロリーバッグと同様のものである。
下部筐体７０ａと上部筐体７０ｂは、積層境界の周りに設けた複数の上下筐体ロック７１で切り離し自在に固定される。上部筐体７０ｂの蓋体７３は筐体ロック７２で脱着自在となっている。
また、蓋体７３には持ち上げ把手７６が取り付けられており、蓋７３を上部筐体７０ｂの本体からの取り外しを容易にしている。この蓋７３は、浄水作業の際に濾過部本体６０を載置する作業台として機能する。【００５７】
そして、下部筐体７０ａの背面（伸縮ハンドル７５が取り付けられている側面）には、自由回転するホイール７４が取り付けられている。上記の伸縮ハンドル７５を持って筐体７０を背面側に若干倒した状態で、このホイール７４が筐体７０の荷重を支えて移動可能とする。ホイール７４は自在キャスターでもよい。【００５８】
なお、筐体７０を構成する下部筐体７０ａと上部筐体７０ｂをアルミ合金、ステンレスあるいは不透明な樹脂材などで形成した場合、それらの内部に収納された濾過部本体６０、および浄水保持部品が正しく収納されているか否かを目視確認するための窓７８、７７をそれぞれ設けるのが望ましい。窓の形状は図示したものに限らない。【００５９】
図８は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の筐体への収納状態を示す模式図で、同図は透視図である。
本実施例では、２本の濾過エレメントを使用している。筐体７０を構成する下部筐体７０ａには、濾過部本体６０を収容する。濾過部本体６０は、底板６２に支柱６４で保持した天板６３を有し、底板６２と天板６３との間の空間に第１の濾過エレメント１０と第２の濾過エレメント２０を設置してある。【００６０】
２本の濾過エレメント１０と２０は、複数のバルブとパイプで連結されている。符号３３は給水の圧力を指示するための圧力計、４４はドレインパイプでドレインホースと同じ符号を付してある。
この濾過部本体６０は、天板６３に取り付けた一対の本体把手５４で持ち上げて移動できるようになっている。なお、下部筐体７０ａに収容した濾過部本体６０は固定ベルト８０で固定される。【００６１】
また、上部筐体７０ｂには、人力ポンプ３１、ストレーナ３２、給水ホース４１、源水ホース４２、吸上げホース４３、ドレインホース４４などのホース群４５を含む浄水作業補助部品を収容する。図示しないが、浄水作業補助部品には、掃除用の布や手袋、あるいは簡単な工具が含まれる。【００６２】
図９は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の稼働状態を示す模式図であり、下部筐体７０ａから取り出した濾過部本体６０は上部筐体７０ｂの上に載置されている。
上部筐体７０ｂは、収容してあった浄水作業補助部品を取り出した後、下部筐体７０ａの上に戻されて筐体ロック７２で一体化されている。濾過部本体６０は後述する本体ロック７９で伸縮ハンドル７５に固定されている。図９では、伸縮ハンドルは図示を省略してある。【００６３】
この可搬型浄水製造装置を給水が必要な地区などに設置し、源水（池、河川、貯水槽など）に源水ホース４２の一端に取り付けたストレーナ３２を投入沈設する。源水ホース４２の他端は人力ポンプ３１の吸入パイプに接続する。
人力ポンプ３１の吐出パイプと濾過部本体６０の源水カプラ５５（図１０参照）の間を吸上げホース４３で接続する。給水ホース４１から浄水が供給される。【００６４】
図１０は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の濾過部本体を構成するバルブ周りの構成図である。図１０に示した濾過部本体６０は、前記図８で説明したものと同じであり、同一符号は同一構成部材を示す。【００６５】
ここで、図８では記載しなかった符号について説明すると、１１（１１ａ，１１ｂ）と２１（２１ａ，２１ｂ）は第１と第２の入水バルブで、人力ポンプ３１からの源水を第１の濾過エレメント１０と第２の濾過エレメント２０に導入あるいは遮断するバルブである。また、図１１で示す１３と２３は第１と第２のドレインバルブである。そして、４１は給水ホース（給水ホースを取り付ける管として図示）を示す。【００６６】
本実施例の可搬型浄水製造装置は、全ての濾過エレメント（実施例では２本）を同時に浄水動作させることはできる。しかし、それでは濾過エレメントの交換が不要とする本実施例の効果が出せなくなる。したがって、以下では、本実施例の特徴の一つである浄水モードと逆洗浄モードの切り替え動作について説明する。【００６７】
図１１は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第１の濾過エレメント使用時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図である。
この浄水モードでは、同図（ａ）の各バルブは次のようにセットする。
すなわち、第２の入水バルブ２１、第２の出水バルブ２２、および第２のドレインバルブ２３は閉止とされる。第２の濾過エレメント２０は休止状態にある。【００６８】
図１１（ｂ）に示したように、源水は吸上げホース４３から源水カプラ５５で第１の入水バルブ１１（同図ａでは１１ａと１１ｂ）を通って第１の濾過エレメント１０に流入する。
濾過エレメント１０で浄化された浄水は第１の出水バルブ１２から浄水集水管２４を経て浄水給水バルブ４０に至り、この浄水給水バルブ４０で給水ホース４１から需要者に提供される。【００６９】
図１２は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第２の濾過エレメント使用時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図である。
この浄水モードでは、同図（ａ）の各バルブは次のようにセットする。
すなわち、第１の入水バルブ１１、第１の出水バルブ１２、および第１のドレインバルブ１３は閉止とされる。第１の濾過エレメント１０は休止状態にある。【００７０】
図１２（ｂ）に示したように、源水は吸上げホース４３から源水カプラ５５で第２の入水バルブ２１（同図ａでは２１ａと２１ｂ）を通って第２の濾過エレメント２０に流入する。
濾過エレメント２０で浄化された浄水は第２の出水バルブ２２から浄水集水管２４を経て浄水給水バルブ４０に至り、この浄水給水バルブ４０で給水ホース４１から需要者に提供される。【００７１】
次に、濾過エレメントの逆洗浄モードについて、図１３、図１４を参照して説明する。なお、前記図１１、図１２及び後述する図１３、図１４における符号７９は本体ロックであり、濾過作業時において濾過部本体６０を筐体７０の伸縮ハンドルに固定する手段である。詳細は図１５で後述する。
なお、逆洗浄モードは実施例に示す一方の濾過エレメントで処理して得られた浄水で他方の濾過エレメントを洗浄するモードである。【００７２】
図１３は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第１の濾過エレメント逆洗浄時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図である。この逆洗浄モードでは、同図（ａ）の各バルブは次のようにセットする。すなわち、第１の入水バルブ１１（同図ａでは１１ａと１１ｂ）、第２のドレインバルブ２３、および浄水給水バルブ４０は閉止され、第２の入水バルブ２１、第２の出水バルブ２２，第１の出水バルブ１２、第１のドレインバルブ１３は開放される。【００７３】
このバルブの開閉と閉止状態で、吸上げホース４３から吸い上げられた源水は分離管１４を通って第２の入水バルブ２１から第２の濾過エレメント２０に注水される。
第２の濾過エレメント２０で浄化された浄水は第２の出水バルブ２２、浄水集水管２４、第１の出水バルブ１２を通って第１の濾過エレメント１０に注入され、当該第１の濾過エレメント１０を洗浄する。洗浄を終えた水は第１のドレインバルブ１３からドレインホース４４で廃棄される。【００７４】
これにより、第１の濾過エレメント１０は清浄化され、次の浄水に備えることになる。逆洗浄の開始、終了のタイミングは、圧力計の指示だけでなく、概ねの稼働時間、あるいは濾過エレメントの汚れ状態の目視で決定することもできる。【００７５】
図１４は、本発明の実施例２に係る可搬型浄水製造装置の第２の濾過エレメント逆洗浄時の（ａ）バルブ開閉状態と（ｂ）水流経路図である。この逆洗浄モードでは、同図（ａ）の各バルブは次のようにセットする。すなわち、第２の入水バルブ２１（同図ａでは２１ａと２１ｂ）、第１のドレインバルブ１３、および浄水給水バルブ４０は閉止され、第１の入水バルブ１１、第１の出水バルブ１２、第２の出水バルブ２２、第２のドレインバルブ２３は開放される。【００７６】
このバルブの開閉と閉止状態で、吸上げホース４３から吸い上げられた源水は、分離管１４を通って第１の入水バルブ１１から第１の濾過エレメント１０に注水される。
第１の濾過エレメント１０で浄化された浄水は第１の出水バルブ１２、浄水集水管２４、第２の出水バルブ２２を通って第２の濾過エレメント２０に注入されて洗浄する。当該第２の濾過エレメント２０の洗浄を終えた水は第２のドレインバルブ２３からドレインホース４４で廃棄される。【００７７】
これにより、第２の濾過エレメント２０は清浄化され、次の浄水に備えることになる。【００７８】
図１５は、本発明に係る可搬型浄水製造装置を筐体上に載置し、安定的に稼働させるための固定手段を説明する図で、（ａ）は筐体上に載置され、固定された状態の要部模式図、（ｂ）は固定操作の様子を示す要部拡大図である。
図１５（ａ）に示されたように、下部筐体７０ａから取り出した濾過部本体６０は、下部筐体の上に積み上げて固定した上部筐体７０ｂに載置される。濾過部本体６０の底板６２にはフック状アームの本体ロック７９が設けてある。【００７９】
本実施例では、伸縮ハンドル７５が２本の平行する縦棒で構成してあり、この２本の縦棒に横方向から回動して抱き付く形状の本体ロック７９が回動軸８１で取り付けてある。同図（ｂ）は本体ロック７９を回動軸８１周りに回動させて、その半円状端部を伸縮ハンドル７５に係合させる。然るのちに、底板側の端部を蝶ネジ８２などで固定する。
これによって、濾過部本体６０は筐体７０に固定され、利用に便利な高さで浄水の提供が可能となる。【００８０】
図１６は、本発明に係る可搬型浄水製造装置の濾過エレメントを構成する濾過モジュールを示す斜視図であり、（ａ）は濾過エレメントを構成する濾過モジュールの一部を模式的に示す斜視図、（ｂ）は濾過エレメントを構成する濾過モジュール全体の一例を示す斜視図である。【００８１】
濾過モジュール１００は複数のセラミック中空細管１０１を互いに平行に配置し、一体に固定したセラミック中空細管集合体２００を構成している。第１の濾過エレメントについても同様である。【００８２】
濾過モジュール１００はセラミック中空細管集合体２００の両端部に固定材１０２が配置される。固定材１０２はセラミック中空細管１０１よりも高い水密性を備えている。そして、セラミック中空細管集合体２００の端面におけるセラミック中空細管１０１の外縁同士で形成される中空の隙間１０３（図１７参照）が固定材１０２で封止されている。【００８３】
本実施例では、図１６（ａ）に示すようにセラミック中空細管１０１を、断面が三角形状になるように構成されたセラミック中空細管集合体２００を６個用意し、図１６（ｂ）に示すように三角形の各２面どうしを貼り合わせて６角柱とし、図１７に示すように容器１０６に収容して、上記各実施例で説明した第１の濾過エレメント１０、第２の濾過エレメント２０を構成する。【００８４】
図１７は、本発明の各実施例に使用される第１の濾過エレメントについての濾過状況の説明図である。第２の濾過エレメントについても同様である。【００８５】
図１７において、源水は源水導入部１０７ａから容器１０６に流入し、濾過モジュール１００を構成する個々のセラミック中空細管１０１内に進入する。源水がセラミック中空細管１０１内を通過する際にセラミック中空細管１０１の多孔質壁面を通過できる水分子（以下、浄水）のみが隙間１０３に抽出される。
隙間１０３に抽出された浄水は、セラミック中空細管１０１同士の接触部分に形成される隙間を通って濾過モジュール１００の外に排出され、容器１０６の浄水導出部１０７ｃから取り出される。【００８６】
図１７の濾過エレメント１０では、濾過モジュール１００の長手方向両端部において、セラミック中空細管１０１同士の間に形成される中空状の隙間１０３が固定材１０２により封止されているので、容器１０６内に流入した源水が濾過モジュール１００の胴部に形成される中空状の隙間１０３に流入するのを妨げている。【００８７】
固定材１０２、シール材１０５及び支持具１０４の外縁部と容器１０６の内壁との接触部分のシール性によって源水導入部１０７ａから濾過モジュール１００を構成するセラミック中空細管１０１の内部及び源水残部流出部１０７ｂで形成される流路と、セラミック中空細管１０１の外部から容器１０６の浄水導出部１０７ｃによって形成される浄水の流路とが分離される。【００８８】
上記した本発明の各実施例は、上記したセラミック中空細管１０１を用いた濾過モジュールを実装した濾過エレメントで内圧濾過方式として構成したが、外圧濾過方式とすることもできる。
また、セラミック中空細管１０１を用いた濾過モジュールに替えてＲＯ膜フィルター、あるいは活性炭フィルターを濾材として用いることも可能である。【００８９】
また、本発明は実施例１、２で説明した２個の濾過エレメントを使用するものに限らず、Ｎ個（Ｎ≧２の整数）の濾過エレメントを用い、その１又はＭ個（０＜Ｍ≦Ｎ−１の整数）の稼働と休止を設定可能とする複数のバルブ（Ｎ＝２の場合は、バルブ１１〜１３、２１〜２３、４０）を備えることで、様々な給水容量の可搬型浄水製造装置を構成できる。
なお、濾過エレメント自体の容量を大きく、あるいは小さくして給水能力と濾過エレメントの数を調整することもできる。
また、濾過エレメントの大きさにより全体の大きさを調整できるので、濾過エレメントをさらに小さくすることで、可搬型浄水製造装置全体を小型化して、大きな保管場所を必要としない軽量な構造とし、より可搬性を向上させ取り扱いしやすくすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように本発明は多孔質のセラミックス製の中空管体からなる濾材を集合させて一体にしてなるセラミックフィルター集合体を用いた濾過装置であるが、源水の浄水化に限らず、他の液体の濾過や分離にも利用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０・・・第１の濾過エレメント
１１（１１ａ、１１ｂ）・・・第１の入水バルブ
１２・・・第１の出水バルブ
１３・・・第１のドレインバルブ
１４・・・分離管
２０・・・第２の濾過エレメント
２１（２１ａ、２１ｂ）・・・第２の入水バルブ
２２・・・第２の出水バルブ
２３・・・第２のドレインバルブ
２４・・・浄水集水管
３０・・・源水タンク
３１・・・人力ポンプ（足踏みポンプ）
３２・・・ストレーナ
３３・・・圧力計
３４・・・ペダル
４０・・・浄水給水バルブ
４１・・・給水ホース
４２・・・源水ホース
４３・・・吸上げホース
４４・・・ドレインホース
４５・・・ホース群
５０・・・筐体
５１・・・ギヤー
５２・・・把手（手持ち部材）
５３・・・蓋体
５４・・・本体把手
５５・・・源水カプラ
６０・・・濾過部本体
６１・・・濾過部本体載置保持部材
６２・・・底板
６３・・・天板
６４・・・支柱
７０・・・筐体（トロリーバッグ）
７０ａ・・・下部筐体
７０ｂ・・・上部筐体
７１・・・上下筐体ロック
７２・・・筐体ロック
７３・・・上部筐体の蓋体
７４・・・ホイール
７５・・・伸縮ハンドル
７６・・・持ち上げ把手
７７・・・窓（上部透明板）
７８・・・窓（下部透明板）
７９・・・本体ロック（フック状アーム）
８０・・・固定ベルト
８１・・・回動軸
８２・・・蝶ネジ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
2020071531.tif 000020
2020071531.tif 000021
2020071531.tif 000022
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