JP6580533B2 - Water purifier - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、原水を浄化して飲料水や生活用水等に利用できるようにした浄水装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a water purifier that purifies raw water so that it can be used for drinking water, domestic water, and the like.
従来、例えば、震災等の災害時には、電気、ガス及び水道等のライフラインが破壊されてしまう場合がある。この場合、河川水、井戸水、プールの水、地下水等を原水として、この原水を浄化して飲料水に利用できるようにした浄水装置が知られている。また、この浄水装置の動力源として太陽電池を用いるものが提案されている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
しかしながら、これらの浄水装置は、動力源として太陽電池が用いられているものの、その具体的な構成が示されているものではない。
Conventionally, for example, during a disaster such as an earthquake disaster, lifelines such as electricity, gas, and water supply may be destroyed. In this case, a water purification apparatus is known in which river water, well water, pool water, ground water, and the like are used as raw water to purify the raw water so that it can be used for drinking water. Moreover, what uses a solar cell as a power source of this water purifier is proposed (refer patent document 1,
However, although these water purifiers use solar cells as a power source, their specific configurations are not shown.
本発明が解決しようとする課題は、浄水装置を安定して固定状態とすることができるできるように太陽電池アレイを配設する浄水装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a water purification apparatus in which a solar cell array is arranged so that the water purification apparatus can be stably fixed.
請求項１に記載の浄水装置は、本体と、この本体内に配設された浄水手段、圧力送水式貯水タンク及びバッテリと、前記本体に設けられた供給水口及び取水口と、前記本体の上面に対向して傾斜して配設される第１の太陽電池アレイと、前記本体の周側面に対向して前記第１の太陽電池アレイと連続するように傾斜して配設される第２の太陽電池アレイと、前記第１の太陽電池アレイの上方側に前記第１の太陽電池アレイと連続するように傾斜して配設される第３の太陽電池アレイと、前記本体の移動を容易にする移動容易化手段と、を具備し、前記第１の太陽電池アレイ、前記第２の太陽電池アレイ及び前記第３の太陽電池アレイは、略同形状で折畳み可能であり、前記第２の太陽電池アレイ及び前記第３の太陽電池アレイは、前記第１の太陽電池アレイにヒンジによって連結されており、前記第２の太陽電池アレイと前記第１の太陽電池アレイとを連結するヒンジのヒンジ軸と、前記第３の太陽電池アレイと前記第１の太陽電池アレイとを連結するヒンジのヒンジ軸との位置に段差を有していることを特徴とする。 The water purifier according to claim 1 includes a main body, a water purifying means, a pressure water supply water storage tank and a battery, a supply water inlet and a water inlet provided in the main body, and an upper surface of the main body. And a second solar cell array that is inclined to be continuous with the first solar cell array so as to face the peripheral side surface of the main body. A solar cell array, a third solar cell array disposed on the upper side of the first solar cell array so as to be continuous with the first solar cell array, and the movement of the main body easily And the first solar cell array, the second solar cell array, and the third solar cell array can be folded in substantially the same shape, and the second solar cell array can be folded. The battery array and the third solar cell array are the first array A hinge shaft connected to the positive cell array by a hinge, and connecting the second solar cell array and the first solar cell array, the third solar cell array, and the first solar cell A step is provided at the position of the hinge shaft of the hinge connecting the array .
かかる発明によれば、浄水装置を安定して固定状態とすることができる。第１の太陽電池アレイと第２の太陽電池アレイとは、折畳み可能であることが好ましいが、一体的に連結されていてもよい。また、移動容易化手段は、例えば、車輪やキャスターを用いることができるが、格別特定の部材に限定されるものではない。 According to this invention, a water purifier can be made into a fixed state stably. The first solar cell array and the second solar cell array are preferably foldable, but may be integrally connected. Moreover, although a wheel and a caster can be used for a movement easy means, for example, it is not limited to a special member.
請求項２に記載の浄水装置は、請求項１に記載の浄水装置において、前記第１の太陽電池アレイ及び第２の太陽電池アレイは、本体の長手方向に沿って配設されていることを特徴とする。
かかる発明によれば、太陽電池アレイの受光面積を広くすることが可能となる。
The water purifier according to
According to this invention, the light receiving area of the solar cell array can be increased.
請求項３に記載の浄水装置は、請求項１又は請求項２に記載の浄水装置において、前記本体内に配設された圧力送水式貯水タンク及びバッテリは、本体内の略中央部に直線状に並べられて配置されていることを特徴とする。
The water purifier according to
請求項４に記載の浄水装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の浄水装置において、前記浄水手段は、並列に接続された複数の逆浸透膜モジュールを含んでいること特徴とする。
請求項５に記載の浄水装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の浄水装置において、運転時の消費電力が２１０Ｗ以下であること特徴とする。
The water purifier according to
The water purifier according to
請求項６に記載の浄水装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の浄水装置において、精製水が送水される採水口には、この採水口に向けて照射されるように紫外線殺菌灯が設けられていること特徴とする。
かかる発明によれば、採水口の逆汚染を防止できる。
The water purifier according to
According to this invention, the back contamination of the water sampling port can be prevented.
本発明によれば、浄水装置を安定して固定状態とすることができるできるように太陽電池アレイを配設する浄水装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water purifier which arrange | positions a solar cell array can be provided so that a water purifier can be made into a fixed state stably.
以下、本発明の実施形態に係る浄水装置について図１から図１０を参照して説明する。図１は、浄水装置の斜視図を示し、図２は、同左側面図を示し、図３は、同正面図を示し、図４は、同右側面図を示し、図５は、同背面図を示し、図６は、浄水装置における圧力送水式タンク及びバッテリーの配置関係を模式的に示す上面図である。また、図７は、浄水装置の移動状態を示す説明図、図８は、ＵＶ殺菌フォーセット部を図３中の矢印方向から見て示す概略の構成図、図９は、電装部を示す斜視図であり、図１０は、浄水装置のシステム構成を示すフローチャートである。なお、各図において、配水管（配水チューブ）の図示は省略している。また、同一部分には同一符号を付し重複する説明は省略している。 Hereinafter, a water purifier according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. 1 shows a perspective view of the water purifier, FIG. 2 shows the left side view, FIG. 3 shows the front view, FIG. 4 shows the right side view, and FIG. 5 shows the rear view. FIG. 6 is a top view schematically showing the arrangement relationship between the pressure water supply tank and the battery in the water purifier. Moreover, FIG. 7 is explanatory drawing which shows the movement state of a water purifier, FIG. 8 is a schematic block diagram which shows the UV sterilization faucet part seen from the arrow direction in FIG. 3, FIG. 9 is a perspective view which shows an electrical equipment part. FIG. 10 is a flowchart showing the system configuration of the water purifier. In addition, in each figure, illustration of a water distribution pipe (water distribution tube) is abbreviate | omitted. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態の浄水装置は、具体的には、災害等が発生した場合に用いられる非常時対応型の浄水装置であり、移動可能であって、動力源として商用電源なしに駆動できる自立型のものである。 Specifically, the water purifier of the present embodiment is an emergency type water purifier that is used in the event of a disaster or the like, is movable, and is a self-supporting type that can be driven without a commercial power source as a power source. Is.
図１から図５に示すように、浄水装置は、ステンレス材料で形成された箱形の本体１及び太陽電池アレイ２を備えている。本体１は、筐体であり、この本体１内には、浄水手段３、圧力送水式貯水タンク４及びバッテリー５が設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the water purifier includes a box-shaped main body 1 and a
詳しくは、本体１は、略直方体の形状をなしていて、幅寸法が約１，９００ｍｍ、奥行寸法が約８６０ｍｍ、高さ寸法が約１，５７０ｍｍの大きさに形成されており、上面壁１１、底面壁１２及び周側面壁１３とを有している。周側面壁１３は、上面壁１１と底面壁１２との間に形成される壁面であり、具体的には、正面壁１３ａ、背面壁１３ｂ、左側面壁１３ｃ及び右側面壁１３ｄとを備えて構成されている。また、周側面壁１３には、例えば、浄水手段３における濾過フィルターの汚れや内部部品の駆動状態が目視できるように透明のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂板で形成された窓部１３ｅが設けられている。
Specifically, the main body 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a width dimension of about 1,900 mm, a depth dimension of about 860 mm, and a height dimension of about 1,570 mm. And a
浄水手段３は、原水を浄化する機能を有するフィルター等の部材の集まりから構成されており、本実施形態においては、浄水手段３として、給水ポンプＤＰ、プレフィルターＰＦ、カーボンフィルターＣＦ１、加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３、逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３、カーボンフィルターＣＦ２、紫外線殺菌灯ＵＶ及び限外濾過膜フィルターＵＦが備えられている。 The water purification means 3 is composed of a collection of members such as filters having a function of purifying raw water. In this embodiment, the water purification means 3 includes a water supply pump DP, a prefilter PF, a carbon filter CF1, and a pressure pump. MP1, MP2, MP3, reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, RO3, carbon filter CF2, ultraviolet germicidal lamp UV, and ultrafiltration membrane filter UF are provided.
図３に代表して示すように逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３、加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３、カーボンフィルターＣＦ１、プレフィルターＰＦ及び給水ポンプＤＰは、本体１内の正面側に配置されており、図５に代表して示すようにカーボンフィルターＣＦ２、紫外線殺菌灯ＵＶ及び限外濾過膜フィルターＵＦは、本体１内の背面側に配置されている。 As shown in FIG. 3, the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, RO3, pressurizing pumps MP1, MP2, MP3, carbon filter CF1, prefilter PF, and water supply pump DP are arranged on the front side in the main body 1. As representatively shown in FIG. 5, the carbon filter CF <b> 2, the ultraviolet germicidal lamp UV, and the ultrafiltration membrane filter UF are disposed on the back side in the main body 1.
逆浸透膜モジュールは、複数個設けられており、具体的には３個の逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３が設けられている。逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３は、超低圧スパイラル型ポリアミドメンブレンであり、原水が送り込まれる給水部、濾過した透過水を取り出す取出部及び逆浸透膜によって捕捉された不純物を原水とともに濃縮水として吐出する排水部が設けられている。膜を通して水分子のみが透過され、イオン類や低分子有機物を濃縮水として分離するものである。
加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３は、逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３に対応して設けられた小型の高圧ダイヤフラムポンプである。
A plurality of reverse osmosis membrane modules are provided, and specifically, three reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 are provided. The reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 are ultra-low pressure spiral polyamide membranes. The feed water is fed into the raw water, the take-out portion for taking out the filtered permeate, and the impurities captured by the reverse osmosis membrane as concentrated water together with the raw water. A drainage part for discharging is provided. Only water molecules are permeated through the membrane, and ions and low molecular weight organic substances are separated as concentrated water.
The pressurizing pumps MP1, MP2, and MP3 are small high-pressure diaphragm pumps provided corresponding to the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3.
給水ポンプＤＰは、自吸式ポンプであり、プレフィルターＰＦは、略円筒状のケース内においてポリプロピレン製のヤーンを軸芯部に巻回したワインドフィルターであり、細かいごみや錆等を除去するものである。カーボンフィルターＣＦ１、ＣＦ２は、略円筒状のケース内に繊維状の活性炭が配設された抗菌繊維状活性炭フィルターであり、主として遊離残留塩素や塩素化合物を活性炭に吸着させて除去するものである。
紫外線殺菌灯ＵＶは、流水型の紫外線殺菌灯であり、波長２５３．７ｎｍ付近の紫外線を流水に照射してウイルスや細菌を殺菌するものである。
限外濾過膜フィルターＵＦは、０．００１μｍ〜０．０１μｍの孔径を有する膜を備え、貯水された純水の除菌水を生成するものである。
The water supply pump DP is a self-priming pump, and the pre-filter PF is a wind filter in which a polypropylene yarn is wound around a shaft in a substantially cylindrical case, and removes fine dust and rust. It is. The carbon filters CF1 and CF2 are antibacterial fibrous activated carbon filters in which fibrous activated carbon is disposed in a substantially cylindrical case. The carbon filters CF1 and CF2 mainly remove free residual chlorine and chlorine compounds by adsorbing to the activated carbon.
The ultraviolet germicidal lamp UV is a flowing water type ultraviolet germicidal lamp that sterilizes viruses and bacteria by irradiating the flowing water with ultraviolet light having a wavelength of around 253.7 nm.
The ultrafiltration membrane filter UF includes a membrane having a pore size of 0.001 μm to 0.01 μm, and generates sterilized water of stored pure water.
圧力送水式貯水タンク４は、複数個設けられており、前記逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３と合流するように３基設けられている。圧力送水式貯水タンク４は、略円筒状の密閉式タンクであり、図６を併せて参照して示すように、３基が本体１内の略中央部であって、一側寄り（図６上、右側寄り）に直線状に並べられて配置されている。この圧力送水式貯水タンク４は、１基の容量が約４０Ｌであり、貯水量が約３５Ｌであって、３基で合計１０５Ｌの貯水が可能となっており、本体１内の空間領域の大部分を占めて配設されている。
A plurality of pressure water supply type
圧力送水式貯水タンク４は、外筐体４１と、この外筐体４１内に設けられた風船状のゴム製であって膨張収縮可能な貯水体とを備えて二重構造となっている。また、貯水体には、水を流通させる流通管が接続さてれている。
The pressure water supply type
このような圧力送水式貯水タンク４において、タンク内に貯水がなく貯水体が空の状態では、貯水体の外側には０．０５Ｍｐａ〜０．０７Ｍｐａの空気圧が作用するようになっている。この空の状態において、流通管から水が入ってくると、貯水体が水圧によって膨張し、その外側の空気圧が上昇するようになる。そして、貯水体が満水になると、さらに水圧によって貯水体が膨張し、外側の空気圧が０．４Ｍｐａに上昇し、圧力スイッチにより水の流入が停止する。
In such a pressure water supply type
したがって、外側の空気圧によって、貯水体に貯水された水が流通管から外部へ送水されるようになる。このように圧力送水式貯水タンク４に貯水された水は、電源等の動力源なしに送水可能となっている。つまり、圧力送水式貯水タンク４は、自己圧力送水式のタンクである。
Therefore, the water stored in the water reservoir is sent from the flow pipe to the outside by the outside air pressure. Thus, the water stored in the pressure water supply
バッテリー５は、出力２．５ＫＷのリン酸鉄リチウムインバッテリーであり、後述する太陽電池アレイ２の発電によって充電されるようになっている。バッテリー５は、所定の重量を有し、図６を併せて参照して示すように、直線状に並べて配置された圧力送水式貯水タンク４の１基に隣接するように、他側寄り（図６上、左側寄り（後述の引き手１６寄り））に配置されている。このため、本体１の重心を車輪１５より引き手１６側に設定されている。
The
また、本体１の周側面壁１３の右側面壁１３ｄには、供給水口６及び排水口７が設けられている。供給水口６には、図示しない供給水チューブ等が接続されて原水が供給されるようになる。排水口７からは、逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯによって透過水と濃縮水に分離された濃縮水が排出される。
A
本体１の周側面壁１３の左側面壁１３ｃには、取水口８が設けられている。本実施形態においては、第１の取水口８ａとして一次処理水（生活用水）が送水される手動水栓と、第２の取水口８ｂとして二次処理水（飲料用水）が送水される手動水栓とが設けられている。
A
また、本体１の上面壁１１には、第３の取水口８ｃとして側面形状が略Ｌ字状のフォーセット部が設けられている。フォーセット部は、より精製度の高い精製水を供給する取水口である。例えば、医療用や調乳用の無菌水が送水される。
Further, the
図８に示すようにフォーセット部は、ＵＶ殺菌フォーセットであり、円形状に開口した採水口９及び小型の冷陰極紫外線殺菌灯ＵＶＳを備えている。小型の冷陰極紫外線殺菌灯ＵＶＳは、２Ｗタイプのものであり、採水口９へ向けて照射できるように採水口９の近傍の周囲両側に２灯設けられている。この小型の冷陰極紫外線殺菌灯ＵＶＳの照射により空中浮遊菌から採水口９の逆汚染を防止できる。 Fawcett portion as shown in FIG. 8 is a UV germicidal faucet, and a adopting Mizuguchi 9 and small cold cathode ultraviolet germicidal lamp UV S opened in a circular shape. The small cold-cathode ultraviolet germicidal lamp UV S is of the 2W type, and two lamps are provided on both sides in the vicinity of the water sampling port 9 so as to irradiate the water sampling port 9. The back contamination of adoption Mizuguchi 9 from airborne floating bacteria can be prevented by the irradiation of the small cold cathode ultraviolet germicidal lamp UV S.
さらに、本体１の上面壁１１には、電装部１４が設けられている。電装部１４は、図９を併せて参照して示すようにスライド収納式であり、内部にはポンプや電磁弁等を電気的に制御する電装部品１４ａが配置されている。また、電装部１４の前面壁には、コントロールパネル１４ｂが配設されている。このコントロールパネル１４ｂには、例えば、ＯＮ／ＯＦＦの電源スイッチ、運転スイッチ等が設けられており、また、バッテリーの充電量、飲料水の水質、供給水圧力、貯水タンクの容量、造水量等の各種データが表示されるようになっている。
Furthermore, an
このように電装部１４は、引き出しタイプのスライド収納式であり、本体１の上部に配置されているので、電装部品１４ａの交換やメンテナンス作業の容易化及び安全性の向上を図ることができる。
As described above, the
また、本体１の両側、すなわち、正面壁１３ａ及び背面壁１３ｂ側の下方には、本体１の移動を容易にする移動容易化手段として車輪１５が設けられている。この車輪１５は、正面壁１３ａ及び背面壁１３ｂの長手方向の寸法の略中央部に車軸１５ａが位置されて設けられている。
Further,
さらに、主として図３、図５から図７に示すように本体１の一側面（右側面壁１３ｄ）には、引き手１６が設けられている。引き手１６は、略コ字状（図６参照）に折曲された金属製の部材であり、使用時は水平位置に固定され、不使用時は垂直位置に畳んで保持されるようになっている。したがって、本体１（浄水装置）の移動時は、図７に示すように、引き手１６を水平位置に固定し、リヤカー式に引っ張って例えば、身近な水源に移動することが容易となる。
Further, as shown mainly in FIGS. 3 and 5 to 7, a
また、本体１の底面壁１２の四隅には、ジャッキ１７が付設されている。ジャッキ１７は、パンタグラフジャッキであり浄水装置の使用時に本体１を固定状態にするために用いられる。したがって、浄水装置を固定状態にする場合には、ジャッキ１７をジャッキアップし（図１、図３及び図５参照）、浄水装置を移動状態にする場合には、ジャッキ１７をジャッキダウンし、車輪１５によって浄水装置が移動可能とする（図７参照）。なお、図２及び図４においては、ジャッキ１７の図示を省略している。
次に、図１から図５を参照して太陽電池アレイ２について説明する。太陽電池アレイ２は、複数の太陽電池モジュールを並べて接続したものであり、太陽電池モジュールは、複数のセルを配列して屋外で利用できるように樹脂や強化ガラスで封止して構成したものである。この太陽電池アレイ２は、太陽光発電機であり、太陽の光エネルギを直接電気に変換し直流電力を発生させる機能を有する。
Next, the
本実施形態の太陽電池アレイ２は、第１の太陽電池アレイ２１、第２の太陽電池アレイ２２及び第３の太陽電池アレイ２３の３基から構成されており、これらは折畳み可能となっている。セルには、耐熱性の単結晶シリコンが用いられているが、これに限らず、シリコン系や化合物系のものを用いてもよい。各太陽電池アレイ２１、２２、２３の出力は２０５Ｗであり、３基設けられているため、太陽電池アレイ２の公称最大出力は６１５Ｗとなっている。また、各太陽電池アレイ２１、２２、２３の外側フレームは、ステンレス材で形成されており、強度や耐食性が確保されている。
The
太陽電池アレイ２は、本体１の長手方向に沿って配設されていて、水平面に対して約３０度の傾斜角度をもって傾斜して受光面が露出して配置されるようになっている。この長手方向に沿って配設されることにより太陽電池アレイ２の受光面積を広く採ることができるとともに、傾斜角度により発電効率を最適化することが可能となる。
The
第１の太陽電池アレイ２１は、略長方形状のパネル状であり、本体１の上面、すなわち、上面壁１１に対向して傾斜して配設されている。具体的には、第１の太陽電池アレイ２１は、上面壁１１に立設された支柱２１ａによって固定されている。
The first
第２の太陽電池アレイ２２は、前記第１の太陽電池アレイ２１と略同形状であり、第１の太陽電池アレイ２１の下方側の長辺側端部にヒンジ２２ｈによって連結されており、第１の太陽電池アレイ２１と連続するように傾斜して配設されている。
The second
したがって、第２の太陽電池アレイ２２は、本体１の周側面、すなわち、周側面壁１３である背面壁１３ｂに対向し、かつ第１の太陽電池アレイ２１と連続するように傾斜して配設される。なお、第２の太陽電池アレイ２２の短辺側の端部には、把手２２ａが設けられている。
Therefore, the second
第３の太陽電池アレイ２３は、前記第１の太陽電池アレイ２１と略同形状であり、第１の太陽電池アレイ２１の上方側の長辺側端部にヒンジ２３ｈによって連結されている。また、第２の太陽電池アレイ２２と同様に第１の太陽電池アレイ２１と連続するように傾斜して配設されている。なお、第３の太陽電池アレイ２３の短辺側の端部には、把手２３ａが設けられている。
The third
このように第１の太陽電池アレイ２１、第２の太陽電池アレイ２２及び第３の太陽電池アレイ２３は、略同じ大きさで同形状に形成されており、太陽電池アレイ２を使用する場合の展開した状態では、図１、図４及び図５に示すように各太陽電池アレイ２１、２２、２３は連続して面積の広い傾斜面が形成されるようになる。
Thus, the 1st
一方、太陽電池アレイ２を使用しない場合には、各太陽電池アレイ２１、２２、２３を折畳んでコンパクトな収納形態とすることができる。図４に代表して示すように、まず、第３の太陽電池アレイ２３を、把手２３ａを把持してヒンジ２３ｈを中心として、第１の太陽電池アレイ２１側へ回動して第１の太陽電池アレイ２１に重ね合わせるようにして折畳む。次いで、第２の太陽電池アレイ２２を、把手２２ａを把持してヒンジ２２ｈを中心として、第１の太陽電池アレイ２１側へ回動して第３の太陽電池アレイ２３に重ね合わせるようにして折畳む。
On the other hand, when the
このように太陽電池アレイ２は、図２及び図３に示すように、コンパクトに折畳むことができる。なお、この場合、ヒンジ２３ｈとヒンジ２２ｈとは、そのヒンジ軸２３ｈＳ、２２ｈＳの位置に段差があるので、第３の太陽電池アレイ２３と第２の太陽電池アレイ２２との厚さ寸法の影響なしに相互を密着的に重ね合わせて折畳むことが可能となる。また、折畳んだ状態においては、太陽電池アレイ２の受光面が露出することがなく、受光面を保護することが期待できる。
Thus, the
次に、主として図１０を参照して浄水装置のシステム構成とともに供給水（原水）の精製工程について説明する。本実施形態の浄水装置は、基本的に２つの使用環境を予定している。第１に、日常的使用であり、浄水装置を屋内に設置し、動力源として商用電源ＡＣ１００Ｖを用いて、供給水として水道水を供給し、これを精製する場合である。また、この場合、商用電源に接続されるため、バッテリー５はフル充電され、仮に、商用電源の供給が停止したとしても、このバッテリー５を動力源として約１２時間の駆動が可能となる。
Next, the purification process of the feed water (raw water) will be described together with the system configuration of the water purifier mainly with reference to FIG. The water purifier of this embodiment basically has two usage environments. The first is daily use, in which a water purifier is installed indoors, commercial power AC100V is used as a power source, tap water is supplied as supply water, and this is purified. In this case, since the
第２に、非常時の使用であり、浄水装置を屋内外に移動して設置し、動力源としてバッテリー５の電源を用いて、供給水として自然水等、例えば、井戸水、池の水やプールの水を供給し、これを精製する場合である。
Second, it is used in an emergency, the water purifier is moved and installed indoors, the power source of the
商用電源ＡＣ１００Ｖが用いられる場合には、商用電源ＡＣ１００Ｖからコントロールパネル１４ｂを介して電力が各部に供給される。また、バッテリー５の電源が用いられる場合には、太陽電池アレイ２によって発電された電力がソーラーチャージャーコントローラー２４を介してバッテリー５に蓄電され、この電力が最大出力７００ＷのＡＣ／ＤＣインバーター２５によって交流電力に変換され、コントロールパネル１４ｂを介して各部に供給される。なお、商用電源ＡＣ１００Ｖからの電源の供給が停止され場合には、自動的にバッテリー５の電源に切り換わるように構成されている。
When commercial power AC100V is used, electric power is supplied to each part from commercial power AC100V via
日常的使用について説明する。日常的使用においては、太陽電池アレイ２は折畳まれた状態であり（図２及び図３参照）、ジャッキ１７をジャッキアップして浄水装置を固定状態にする。電源としては商用電源ＡＣ１００Ｖを用い、供給水口６に水道の配管等を接続して、水道水を供給水として、これを浄化して精製された飲料水、医療用の調乳水、手洗い水、医療用器具の洗浄水、また、生活用水を造水し取水する。
Explain daily use. In daily use, the
まず、電源スイッチ、運転スイッチをＯＮ操作して供給水を本体１に送水する。供給水は、給水ポンプＤＰを介してプレフィルターＰＦ、カーボンフィルターＣＦ１に送水される。プレフィルターＰＦによって細かいごみや錆等が除去され、カーボンフィルターＣＦ１によって主として残留塩素、有機物が除去される。 First, the power switch and the operation switch are turned ON to supply water to the main body 1. The supplied water is sent to the prefilter PF and the carbon filter CF1 through the water supply pump DP. Fine dust, rust and the like are removed by the pre-filter PF, and residual chlorine and organic substances are mainly removed by the carbon filter CF1.
カーボンフィルターＣＦ１は、給水電磁弁ＳＶ１を介して３個の加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２及びＭＰ３に分岐して接続されており、これら加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２及びＭＰ３の各々に対応して３個の逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３が並列に接続されている。加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２及びＭＰ３は、カーボンフィルターＣＦ１で濾過された水を加圧して逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３に送水する機能を有している。 The carbon filter CF1 is branched and connected to three pressurizing pumps MP1, MP2 and MP3 via a water supply electromagnetic valve SV1, and three carbon pumps CF1, MP2 and MP3 are provided corresponding to each of the pressurizing pumps MP1, MP2 and MP3. Reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 are connected in parallel. The pressurizing pumps MP1, MP2, and MP3 have a function of pressurizing the water filtered by the carbon filter CF1 and feeding the water to the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, RO3.
逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３では、有機物や無機イオン等が分離除去される。この場合、逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３によって、有機物等が除去された透過水と濃縮水に分離され、透過水は取出部から一方弁ＣＶを経由して圧力送水式貯水タンク４に送られ、濃縮水は排水部から初期排水電磁弁ＳＶ２を経由して排水口７へ送られ外部へ排出される。なお、初期排水電磁弁ＳＶ２には、並列に排水流量を調整するニードルバルブＮＶが設けられている。
このように３個の逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３が並列に接続されており、３系統の逆浸透膜モジュールにおける濾過系統が構成されている。
In the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3, organic substances, inorganic ions, and the like are separated and removed. In this case, the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 separate the permeated water and the concentrated water from which organic substances and the like have been removed, and the permeated water is sent from the take-out portion to the pressure water
Thus, the three reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 are connected in parallel, and a filtration system in three reverse osmosis membrane modules is configured.
逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３によって浄化された透過水は合流し、３基の圧力送水式貯水タンク４に分岐配水されて貯水され、貯水体の外側の空気圧が上昇すると、圧力送水式貯水タンク４から貯水された精製水が送水可能となる。
When the permeated water purified by the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 merges, the water is branched and distributed to the three pressure water
圧力送水式貯水タンク４の後段には、カーボンフィルターＣＦ２、流水型の紫外線殺菌灯ＵＶ及び限外濾過膜フィルターＵＦが接続されており、圧力送水式貯水タンク４から送水された精製水は、さらに浄化されて無菌の精製水が送水されるようになる。この精製水は、二次処理水として主に飲料用水に用いられるものであり、第２の取水口８ｂである手動水栓を操作することにより採水することができ利用に供されるようになる。
A carbon filter CF2, a flowing water type ultraviolet germicidal lamp UV, and an ultrafiltration membrane filter UF are connected to the subsequent stage of the pressure water supply
具体的には、手動水栓を開放すると、逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３からの透過水（ＲＯ水）と圧力送水式貯水タンク４からの精製水とが合流し、密閉状態が維持されて取水口８から浄化された精製水が送水される。この場合の送水状態は、圧力送水式貯水タンク４の圧力によってコントロールされるようになっている。
Specifically, when the manual faucet is opened, the permeated water (RO water) from the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 and the purified water from the pressure water
また、カーボンフィルターＣＦ１と給水電磁弁ＳＶ１との間には、分岐された送水経路が設けられており、この送水経路による水は、一次処理水として、例えば、洗濯、浴室、洗面所等において生活用水に用いられるものであり、第１の取水口８ａである手動水栓を操作することにより採水することができ利用に供されるようになる。
In addition, a branched water supply path is provided between the carbon filter CF1 and the water supply electromagnetic valve SV1, and the water from this water supply path is used as a primary treatment water in, for example, a laundry, a bathroom, and a washroom. It is used for irrigation water, and it can be sampled by operating a manual faucet that is the
さらに、限外濾過膜フィルターＵＦの後段には、電磁弁ＳＶ３を介してフォーセット部の取水口８ｃが接続されている。したがって、限外濾過膜フィルターＵＦから送水される精製水は、冷陰極殺菌灯ＵＶＳの照射により空中浮遊菌からの逆汚染が防止されて例えば、医療用や調乳用の無菌水として利用に供されるようになる。また、フォーセット部からの採水にあたっては、図示しないハンドスイッチや光センサースイッチを操作して電磁弁ＳＶ３を開閉して行うことができる。
なお、図１０中、ＰＳ１及びＰＳ２は、圧力センサーであり、ＦＳは、流量センサーであり、ＱＩは、水質センサーである。
Further, a
In FIG. 10, PS1 and PS2 are pressure sensors, FS is a flow sensor, and QI is a water quality sensor.
次に、非常時の使用について説明する。非常時の使用においては、動力源として太陽電池アレイ２の発電によるバッテリー５の電源を用い、供給水としては、例えば、井戸水、池の水やプールの水を用いる。供給水の精製工程は、日常的使用の場合と略同様である。
Next, use in an emergency will be described. In emergency use, the power source of the
非常時の使用では、図７に示すように引き手１６を水平位置に固定し、ジャッキ１７をジャッキダウンして浄水装置を車輪１５によって移動可能とする。この状態から浄水装置をリヤカー式に引っ張って所定の場所に移動し、ジャッキアップして固定状態とする。次いで、折畳まれた太陽電池アレイ２を展開状態とし、受光面にて太陽光を受光できるようにする（図１、図４及び図５参照））。
In emergency use, as shown in FIG. 7, the
まず、本体１にバッテリー５から電力を供給する。供給水口６に接続された供給水チューブを例えば、井戸水、プールの水等の原水中に入れ、運転スイッチをＯＮ操作して給水ポンプＤＰを運転し、供給水（原水）を本体１に送水する。その後のシステム構成及び精製工程は、上述の日常的使用の場合と同様であり、詳細な説明は省略する。
処理水としては、既述のように一次処理水としての生活用水、二次処理水としての飲料用水及び医療用や調乳用の無菌水を採水することができる。
First, power is supplied to the main body 1 from the
As the treatment water, as described above, water for daily use as primary treatment water, water for drinking as secondary treatment water, and sterile water for medical and milk preparation can be collected.
このような構成の浄水装置は、３並列の加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３、３並列の逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３及び３並列の圧力送水式貯水タンク４からコンパクトに構成されている。また、消費電力が２１０Ｗ以下と少ないにもかかわらず、毎時約１２０Ｌの造水量を確保することができ、省エネ設計が図られている。具体的には、運転時において、給水ポンプＤＰが７７Ｗ、給水電磁弁ＳＶ１が１２Ｗ、初期排水電磁弁ＳＶ２が１２Ｗ、加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３が７０Ｗ、紫外線殺菌灯ＵＶが２２Ｗ、冷陰極殺菌灯ＵＶＳが４Ｗ及びコントローラ（コントロールパネル１４ｂ部）が６Ｗである。したがって、合計消費電力は２０３Ｗで２１０Ｗ以下となっている。
The water purifier having such a configuration is compactly configured from three parallel pressure pumps MP1, MP2, MP3, three parallel reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, RO3, and three parallel pressure water
以上のように本実施形態によれば、多段のフィルターによる前処理及び逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３による高度水処理技術、さらに、紫外線殺菌灯ＵＶ及び冷陰極殺菌灯ＵＶＳの殺菌効果による安全性の高い精製水を得ることができるとともに、圧力送水式貯水タンク２を設けたので一時的に需要に対応することができる。
According to this embodiment as described above, the multi-stage filter according to pretreatment and reverse osmosis membrane module RO1, RO2, RO3 advanced water treatment technology using further by bactericidal effect of ultraviolet germicidal lamp UV and a cold cathode germicidal lamp UV S Purified water with high safety can be obtained, and since the pressure water supply
非常時の使用の場合、太陽電池アレイ２は傾斜して展開状態となるため、例えば、屋外において本体１の正面側、つまり、太陽電池アレイ２の反受光面側から風による風圧を受けると、本体１の固定状態が不安定になる可能性がある。しかしながら、少なくとも第２の太陽電池アレイは、本体１の周側面に対向して配設されるので、本体１の周側面によって風圧を抑制でき、本体１の固定状態の安定性を確保することができる。
In the case of emergency use, since the
また、太陽電池アレイ２は、本体１の長手方向に沿って配設されているので、太陽電池アレイ２の受光面積を広く採ることが可能で、出力を大きくすることができる。
Moreover, since the
さらに、太陽電池アレイ２は、折り畳み可能となっているので、不使用時にはコンパクトな形態とすることができる。加えて、太陽電池アレイ２の外側フレームは、強度や耐食性が確保されている。
Furthermore, since the
圧力送水式貯水タンク４は、複数、すなわち、３基が本体１内の略中央部であって、一側寄りに直線状に並べられて配置されており、バッテリー５は、圧力送水式貯水タンク４に隣接するように配置されているので、このような重量物の配置により、本体１の固定状態を安定させることができる。また、本体１の重心を車輪１５より引き手１６側に設定しているので、リヤカー式による所定の場所への移動が容易となる。
There are a plurality of pressure-feeding
さらにまた、加圧ポンプＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３及び逆浸透膜モジュールＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３は３並列の構成になっているので、例えば、ひとつの部品が故障しても臨時的に造水運転を継続することができる。
このように本実施形態は、精製水を造って、溜めて、移動するという非常時対応型の信頼性の高い浄水装置を提供することができる。
Furthermore, the pressurization pumps MP1, MP2, and MP3 and the reverse osmosis membrane modules RO1, RO2, and RO3 have three parallel configurations. For example, even if one component breaks down, the water generation operation is temporarily continued. can do.
Thus, this embodiment can provide a highly reliable emergency water treatment apparatus that can make, store, and move purified water.
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記各実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, this invention is not limited to the structure of the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of invention. Moreover, each said embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、圧力送水式貯水タンクは、高低差加圧タンクのようなものであってもよい。また、太陽電池アレイを折畳み式とする場合、太陽電池アレイを本体側へ密着するように本体の周側面に沿わせて折畳むように構成してもよく、格別具体的な構成に限定されるものではない。 For example, the pressure water supply type storage tank may be a height difference pressure tank. In addition, when the solar cell array is foldable, the solar cell array may be folded along the peripheral side surface of the main body so as to be in close contact with the main body, and is limited to a particularly specific configuration. is not.
１・・・本体
２・・・太陽電池アレイ
３・・・浄水手段
４・・・圧力送水式貯水タンク
５・・・バッテリー
６・・・供給水口
７・・・排水口
８・・・取水口
８ａ・・・第１の取水口（生活用水）
８ｂ・・・第２の取水口（飲料水）
８ｃ・・・第３の取水口（医療用等の無菌水）
２１・・・第１の太陽電池アレイ
２２・・・第２の太陽電池アレイ
２３・・・第３の太陽電池アレイ
ＲＯ１、ＲＯ２、ＲＯ３・・・逆浸透膜モジュール
ＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３・・・加圧ポンプ
ＰＦ・・・プレフィルター
ＣＦ１、ＣＦ２・・・カーボンフィルター
ＵＶ・・・紫外線殺菌灯
ＵＦ・・・限外濾過膜フィルター
ＵＶＳ・・・小型紫外線殺菌灯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
8b ... Second intake (drinking water)
8c ... 3rd water intake (sterile water for medical use)
21 ... 1st
Claims (6)
この本体内に配設された浄水手段、圧力送水式貯水タンク及びバッテリと、
前記本体に設けられた供給水口及び取水口と、
前記本体の上面に対向して傾斜して配設される第１の太陽電池アレイと、
前記本体の周側面に対向して前記第１の太陽電池アレイと連続するように傾斜して配設される第２の太陽電池アレイと、
前記第１の太陽電池アレイの上方側に前記第１の太陽電池アレイと連続するように傾斜して配設される第３の太陽電池アレイと、
前記本体の移動を容易にする移動容易化手段と、
を具備し、
前記第１の太陽電池アレイ、前記第２の太陽電池アレイ及び前記第３の太陽電池アレイは、略同形状で折畳み可能であり、前記第２の太陽電池アレイ及び前記第３の太陽電池アレイは、前記第１の太陽電池アレイにヒンジによって連結されており、前記第２の太陽電池アレイと前記第１の太陽電池アレイとを連結するヒンジのヒンジ軸と、前記第３の太陽電池アレイと前記第１の太陽電池アレイとを連結するヒンジのヒンジ軸との位置に段差を有していることを特徴とする浄水装置。 The body,
A water purification means, a pressure water supply water storage tank and a battery disposed in the main body;
A supply water inlet and a water intake provided in the main body;
A first solar cell array disposed to be inclined to face the upper surface of the main body;
A second solar cell array disposed to be inclined so as to be continuous with the first solar cell array facing the peripheral side surface of the main body;
A third solar cell array disposed on the upper side of the first solar cell array in an inclined manner so as to be continuous with the first solar cell array;
Movement facilitating means for facilitating movement of the main body;
Equipped with,
The first solar cell array, the second solar cell array, and the third solar cell array can be folded in substantially the same shape, and the second solar cell array and the third solar cell array are A hinge shaft of the hinge connected to the first solar cell array by a hinge, and connecting the second solar cell array and the first solar cell array, the third solar cell array, and the The water purifier characterized by having a level | step difference in the position with the hinge axis | shaft of the hinge which connects a 1st solar cell array .
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