JPH10192893A - セントラル浄水方法及び装置並びに浄水の管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、主として戸別セントラル浄水に
より有害物質を効率よく除去すると共に、自動管理する
ことを目的としたものである。 【課題解決する為の手段】 浄化すべき水を、所定の圧
力で送水して、逐次異質の浄水処理により、固形物、及
び有害化学物質の除去並びに細菌、ウィルスの殺菌を連
続的に行うことを特徴としたセントラル浄水方法。浄化
すべき水を、所定の圧力で送水して、逐次異質の浄水処
理を行い、少くとも、送水ポンプ、中間処理部等の必要
箇所にセンサーを設置すると共に、前記センサーの出力
を制御系に入力して計量分析し、該計量分析データの記
憶手段及び送信手段を付加して、管理位置へ連絡又は指
示による各別送信することを特徴としたセントラル浄水
の管理システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、異質の浄水処理
を行うことができる少くとも２個の浄水器を送水パイプ
により直列に連結し、有害固形物、有害化学物質及び細
菌、ウィルス等を分離して浄水すると共に、必要に応じ
所望率に軟水処理することを目的としたセントラル浄水
方法及び装置並びに浄水の管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在浄水場では有害化学物質、消毒副成
物、原虫類及びウィルス等を完全に除去し、或いは完全
に殺菌することは困難とされている。そこで必要な水栓
に浄水器をつけて、飲料水用及び調理水用の浄水を図っ
ている。

【０００３】

【発明により解決すべき課題】前記、浄水場の浄水不備
に鑑み、必要な水栓に取付ける浄水器の多くは濾過機能
と、吸着機能を有するけれども、小型であって、水栓に
近接して設置するので、大型は採用されていない。従っ
て浄水容量が小さいことは勿論、浄水能力も決して万全
とはいい難く、かつ殺菌灯などは使用していないので、
細菌、ウィルスなどの殺菌除去は困難になる問題点が知
られていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、異質の浄化
機能を持つ２個以上の浄水器等を、送水パイプによって
直列に連結することにより、前記従来の問題点を解決し
たのである。

【０００５】即ち方法の発明は、浄化すべき水を、所定
の圧力で送水して、逐次異質の浄水処理により、固形
物、及び有害化学物質の除去並びに細菌、ウィルスの殺
菌を連続的に行うことを特徴としたセントラル浄水方法
である。また装置の発明は、異質の浄水処理を行うこと
ができる少くとも２個の浄水器を送水パイプにより直列
に連結した浄水ラインを有することを特徴としたセント
ラル浄水装置であり、異質の浄水処理を行うことができ
る少くとも２個の浄水器を送水パイプにより直列に連結
した浄水ラインに、軟水処理ラインと、そのバイパスラ
インとを並列に連結したことを特徴とするセントラル浄
水装置である。

【０００６】次に他の装置の発明は、送水ポンプの吸入
側を自動バルブ付水槽に連結し、送水ポンプの吐出側を
複数の浄水器に直列に連結して構成した浄水ラインにバ
イパスパイプを並設したことを特徴とするセントラル浄
水装置であり、送水ポンプの吸入側を自動バルブ付水槽
に連結し、送水ポンプの吐出側を複数の浄水器に直列に
連結した浄水ラインの終端側に軟水器を介装した軟水ラ
インを並列に連結し、前記浄水ラインと、軟水ラインの
連結したラインにバイパスパイプを並設したことを特徴
とするセントラル浄水装置である。また複数の直列浄水
器は、外側を５０〜２０ミクロンの気孔径とし内側を１
０〜１ミクロンの気孔径とした、少くとも内外２層のフ
ィルター筒を有する第１浄水器と、微粉末活性炭をマト
リックスに焼結した高性能フィルター筒を有する第２浄
水器と、殺菌灯を内装した第３浄水器とを送水パイプで
直列に連結して浄水ラインとしたものである。

【０００７】次にシステムの発明は、浄化すべき水を、
所定の圧力で送水して、逐次異質の浄水処理を行い、少
くとも、送水ポンプ、中間処理部等の必要箇所にセンサ
ーを設置すると共に、前記センサーの出力を制御系に入
力して計量分析し、該計量分析データ記憶手段及び送信
手段を付加して、管理位置へ連結又は指示による各別送
信することを特徴としたセントラル浄水管理システムで
ある。

【０００８】前記における第１浄水器は、送水中に含ま
れる比較的大きい固形物を濾過することを主要目的とす
るが、吸着濾過を妨げない。従って微小気孔を有する二
層の濾材に限定されることなく、微小気孔を有する素焼
筒、或いは微小気孔を有する焼結筒又は多層合成紙フィ
ルターなども使用することができる。

【０００９】また第２浄水器は主として有害化学物質の
吸着又は極微小粒子の吸着などを主要目的とするけれど
も、微小粒子の吸着、遠赤外線放射物質を混入して、遠
赤外線処理し、或いは有用ミネラル含有物質を混入して
ミネラルの溶出を期待するなど多目的濾材となることを
妨げない。尤も混用を避けることが好ましい場合には、
第２、第３浄水器で前記各作用効果を期待し、第４浄水
器に殺菌灯を内装することもできる。更にこの発明にお
ける第３浄水器に殺菌灯と、濾材とを並設装入すること
もできる。

【００１０】この発明における殺菌灯は、送水中に含ま
れている細菌、ウィルスなどを殺菌する目的であるか
ら、例えば紫外線に所定時間（例えば一般食品の殺菌に
使用される殺菌灯は５秒以上）照射される必要がある。
そこで紫外線の強度と、送水の流速を考慮し、継続照射
距離を定めなければならない。例えば断面積４０cm² の
流路ならば、１００cmに亘り継続照射する場合に、その
流速は２０cm／秒以下が好ましい（但し浄水容量４０リ
ットル／分の場合）。

【００１１】この発明における水槽へ、気源石を入れ
て、一定時間処理すれば水の波動値が向上し、身体に良
い影響を与えることが判明した。前記気源石の他に、多
元素溶石（例えば南京麦飯石）など同様の働きがあるも
のを使用することもできる（表１、２）。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】具体的には、前記気源石などを水槽内へ一
定量（例えば水槽容量の１／５〜１／１０位）入れてお
けば、送水により溶出し、ミネラル加入が自動的に処理
される。

【００１５】この発明における第１浄水器に用いる精密
プレスフィルターは、少くとも２層であって、外側の気
孔を大きくし、内側の気孔を小さくすることが好まし
い。前記のように気孔の径を変えることによって通過水
の定常流を遮断し（流速に変化を与える）濾過効率を向
上させることが出来る。例えば２５ミクロンの気孔を有
する層には大きさが２５ミクロンを越える固形物は勿
論、大きさが２５ミクロン未満の固形物でも或程度は濾
過することができる。同様にして気孔径が１ミクロンの
層によって、大きさが１ミクロン以上の固形物は勿論、
大きさが１ミクロン未満の固形物も或程度は濾過でき
る。そこで気孔径２５ミクロン程度の外層に、気孔径１
ミクロン程度の内層を用いれば、ほぼ固形物濾過の目的
を達成し得るが、三層（例えば５０ミクロン、２５ミク
ロン、１ミクロン）、四層にすることを妨げない。但し
各層の厚さ及び積層増加による圧力損失を考慮し、必要
な濾過能力と濾過効率を得るようにする必要がある。

【００１６】この発明の第２浄水器には、例えば微粉末
の活性炭をマトリックスに焼結し、濾過能力及び瞬間流
量能力を大きくした高性能フィルターを内装して、送水
中に含まれた溶存有害化学物質（例えば農薬、殺虫剤、
消毒剤及びその副生成物など）と、０．５ミクロン程度
までの固形物を吸着濾過する。

【００１７】この発明は、水中の有害固形物、ガス及び
溶解物を除去するのであるが、処理水は無臭に近くなる
のが通例である。そこで使用者の好む芳香剤を第３浄水
器による処理後で添加すれば、任意の芳香を付与し、精
神の緊張を緩和し、各種心身症を改善することができ
る。例えばラベンダーの香、レモンの香、ローズの香、
ジャスミンの香、ペパーミントの香その他、個人の好み
に応じて使用することができる。具体的には、第３浄水
器の後の配管内に滴下すれば目的を達する。

【００１８】また、この発明の構成要素である軟水ライ
ンは、浄水過程の最終工程に、軟水化機能を有するカー
トリッジ等を組み込み構成する。この場合、軟水ライン
の直前に流量コントロールできる分岐バルブを介して分
岐させれば、分岐バルブとの連動により、浄化処理され
た水の硬度を任意に設定できる。

【００１９】前記における軟水カートリッジは、通常、
浄水中のプラスイオン類（マグネシウムイオン、カルシ
ウムイオン等）を除去できるカチオン系のイオン交換樹
脂を装着したカートリッジタイプのフィルター又はハウ
ジングタイプの槽から構成する。また、この軟水カート
リッジ内に紫外線殺菌灯を設置して構成することもでき
る。

【００２０】この発明には制御、計量、及び通報機能を
具備した制御ボックスを内蔵し、送水ポンプなどの一般
制御（ＯＮ、ＯＦＦ、水圧、殺菌灯など）と各種センサ
ーからの情報の計量化及び異常信号のキャッチと、電話
回線への発信機能を持たせてある。更に詳述すれば、制
御ボックス内の機器は、送水ポンプ、紫外線殺菌灯など
の一般制御に加え、水中の濁度、ＰＨ、特定薬品の濃
度、電気伝導度及び水圧等のセンサーからの情報を計量
化し、異常信号と共に、電話回線を使ってメンテナンス
システムセンターに通報し、浄水装置の高機能を安定保
持すると共に、２４時間、遠隔メンテナンス体制で、完
全にバックアップできるようにしたものである。前記自
動装置は、適宜のチェック機能（例えば浄水の一部を定
期分析する）を付加し、正常運転か否かを自動監視させ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明は、浄化すべき水を所定
の圧力で送水して逐次異質の浄水処理を行うことによ
り、固形物及び有害化学物質の除去並びに細菌、ウィル
スの殺菌を連続的に行う浄水方法である。

【００２２】また異質の処理を行う複数の浄水器を送水
パイプにより直列に連結し、必要に応じ軟水処理を行う
ようにした浄水装置である。

【００２３】次に送水ポンプ、複数の浄水器等にセンサ
ーを設置し、センサーの出力を制御系に入力して計量分
析し、該計量分析データの記憶手段及び送信手段を付加
して遠隔管理できる浄水管理システムとしたものであ
る。

【００２４】

【実施例１】この発明の浄水管理システムを図１に基づ
いて説明する。即ち送水ポンプ１と、第１浄水器２と、
第２浄水器３と、第３浄水器４とを、第１送水パイプ
５、第１連結パイプ６、第２連結パイプ７で順次直列に
連結すると共に、第１送水パイプ５及び第２送水パイプ
２５に夫々センサー８、８ａ、９、９ａ、１１を設置
し、各センサー８、８ａ、９、９ａ、１１の出力を制御
装置１２の入力に連結する。制御装置１２には、計量分
析及びデータ記憶などのデータ処理装置１３と、発信及
び受信装置１４を具備し、データを発信して管理器１５
に通報する（又は管理器１５のアクセスに対応して、発
信通報する）。また管理器１５からの指示に基づき例え
ば送水ポンプ１のモータ１６を制御する。

【００２５】前記実施例によれば、多数の個別浄水装置
を遠隔管理し、正常運転時の制御と、異常事態を未然に
捕えて適切に処理することができると共に、各種通報デ
ータによって、メンテナンスの予告をすることもでき
る。例えば、第１浄水器２の圧力損失値が所定値以上に
なれば、第１浄水器２又は濾材を交換するとか、特殊事
故の発生予告とみて分解検査するとかの処置を講ずるこ
とができる。殺菌灯が点灯しなくなったり、紫外線の殺
菌能力が低下（殺菌不十分のデータがあれば）などを察
知することができる。

【００２６】

【実施例２】この発明の装置の実施例を図２、３、４に
基づいて説明する。即ち図２、３によれば、基配管１７
から三方バルブ１８を介し、各戸の給水パイプ１９を経
て開放水槽２０へ給水される。開放水槽２０への給水量
は、自動バルブ２１によって一定に保たれる。前記開放
水槽２０と、送水ポンプ１の吸入口とは、ボールバルブ
２７を介装した連結パイプ２２で連結され、送水ポンプ
１の吐出口と、第１浄水器２の給水口とは、オリフィス
（流量計）２３を介装した第１送水パイプ５で連結さ
れ、第１浄水器２の処理水出口と、第２浄水器３の給水
口とは、第１連結パイプ６で連結され、第２浄水器３の
処理水出口と、第３浄水器４の給水口とは第２連結パイ
プ７で連結され第３浄水器４の処理水出口は、逆止バル
ブ２４を介装した第２送水パイプ２５により、各水栓
（図示していない）に連結されて、この発明の浄水装置
が構成されている。図中４７は水槽２０の底部へ設置し
た気源石（又は同効の石類）の層、４８は第３浄水器４
で処理した浄水へ芳香剤を供給する芳香剤用の滴下容
器、４９は石英ガラス管、１０は装置のハウジングであ
る。

【００２７】前記三方バルブ１８と、前記第２送水パイ
プ２５とは、バイパスパイプ２６により連結されてい
る。

【００２８】前記実施例において、第１送水パイプ５に
第１圧力計４１、第１導電センサー４２を設置し、第２
送水パイプ２５に、第２圧力計４３、流量計４４、第２
導電センサー４５を設置して、浄水の状態を管理してい
る。前記各圧力計及び各センサーの出力は、制御ボック
ス４６内の制御装置に送られ、データの計量、集計、そ
の他の処理、蓄積が行われ、必要に応じ、管理親器で発
信され、必要な指示を受けて自動制御するなどの自動制
御システム（実施例１）を備えている。

【００２９】前記のように完全な自動制御でない浄水装
置でも複数の浄水器と水槽を具備しておれば、この発明
の範囲に属する。また送水ポンプ１の吐出側に圧力タン
クを介装し、所定量（例えば１００リットル）の水を自
動送水できるようにしておけば、モータの損失（短時間
断接による）を防止することができる（図示してな
い）。

【００３０】前記実施例の各部について説明すると、公
共の基配管１７から矢示２８のように送水されると、三
方バルブ１８と、自動バルブ２１を介して矢示２９のよ
うに開放水槽２０へ給水される。

【００３１】一方モータ１６を始動し、送水ポンプ１を
駆動すると、矢示３０のように第１浄水器２に送られ、
気孔径２５ミクロンの濾層３１と、気孔径１ミクロンの
濾層３２を矢示３３のように通過して、大きさ１ミクロ
ン位までの固形物を濾過し（図４（ａ））、ついで矢示
３４のように第２浄水器３に入る。第２浄水器３におい
て活性炭の焼結物よりなる吸着筒３５を、矢示３６、３
７のように通過して有害固形物、有害溶存物質などを吸
着濾過し（図４（ｂ））、矢示３８のように第３浄水器
４に入る。第３浄水器４においては、殺菌灯３９による
紫外線の照射により、水中に含まれる細菌、ウィルスな
どを殺菌し、矢示４０のように、第２送水パイプ２５に
送水する（図４（ｃ））。

【００３２】前記のように、この発明の装置によれば、
送水中に含まれる固形物、有害物質を悉く除去すると共
に、細菌及びウィルス等も殺菌し、完全浄水状態にして
水栓へ供給する、セントラル浄水装置である。

【００３３】

【実施例３】この発明の軟水処理ラインを介装した実施
例を図５、６に基づいて説明する。軟水処理は一般浄水
後行うので、前記実施例に付加した状態となる。

【００３４】即ち基配管１７から三方バルブ１８を介
し、各戸の給水パイプ１９を経て開放水槽２０へ給水さ
れる。開放水槽２０への給水量は、自動バルブ２１によ
って一定に保たれる。前記開放水槽２０と、送水ポンプ
１の吸入口とは、ボールバルブ２７を介装した連結パイ
プ２２で連結され、送水ポンプ１の吐出口と、第１浄水
器２の給水口とは、オリフィス（流量計）２３を介装し
た第１送水パイプ５で連結され、第１浄水器２の処理水
出口と、第２浄水器３の給水口とは、第１連結パイプ６
で連結され、第２浄水器３の処理水出口と、第３浄水器
４の給水口とは第２連結パイプ７で連結され第３浄水器
４の処理水出口は第２送水パイプ２５に連結され、第２
送水パイプ２５には、分岐バルブ５０を介して、軟水カ
ートリッジ５１を介装する軟水処理パイプ５２が並列設
置されて、この発明の浄水装置が構成されている。図中
５３は軟水センサ、１０は装置ハウジングである。

【００３５】前記実施例は、実施例２の説明と同様に浄
水された後、分岐バルブ５０から、所望量の水を矢示５
４のように、軟水処理パイプ５２に送り込み、軟水処理
した後、矢示５５のように第２送水パイプ２５へ戻され
る。この場合に、軟水センサ５３で、浄水の軟水度を測
定して浄水の軟化度を把握する。予め軟化度を設定して
おけば、前記軟水センサ５３の測定値と、前記設定値を
比較し、分岐バルブ５０の開度を調節して自動制御する
ことができる。

【００３６】図５（ａ）、（ｂ）におけるブロック図
は、本質的に同一であるが、軟水処理ラインをバイパス
方式とする図５（ａ）によれば、軟水処理ラインのみを
付属装置として取扱うことができる利点がある。

【００３７】また軟水処理ラインを付加することによ
り、目的別浄水が可能となる。例えば洗髪、洗顔、洗濯
用と、他の用途とに分けて、適時分岐バルブを切換えて
使用することができる。また、例えば料理用には軟水処
理し、一般飲料用には軟水処理をしない等の使い分けも
できる。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、複数の異質の浄水器
を直列に連結して逐次浄化するので、浄化効率よく、か
つ圧力損失を少くして、浄水器でも不完全除去しかでき
ない有害物質を連続浄化できる効果がある。また軟水処
理により、所望の軟水割合をもった浄水を得ることがで
きる。

【００３９】また適所にセンサーを配置し、かつその入
力を制御装置に入力し、適宜処理すると共に、発信受信
機能を付与したので、遠隔制御ができると共に、メンテ
ナンス予告及びメンテナンスを適宜行うことができるな
どの諸効果がある。

【００４０】また気源石などの波動改善鉱石を通過処理
すれば処理水の波動を改善し、芳香剤を添加すれば水に
芳香性を付与できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のブロック図。

【図２】同じく実施装置の概念図。

【図３】同じく実施装置の斜視図。

【図４】（ａ）同じく第１浄水器の断面図。 （ｂ）同じく第２浄水器の断面図。 （ｃ）同じく第３浄水器の断面図。

【図５】（ａ）同じく軟水処理ラインを介装した実施例
のブロック図。 （ｂ）同じく他の実施例のブロック図。

【図６】同じく実施装置の概念図。

【符号の説明】

１ 送水ポンプ ２ 第１浄水器 ３ 第２浄水器 ４ 第３浄水器 ５ 第１送水パイプ ６ 第１連結パイプ ７ 第２連結パイプ ８、８ａ、９、９ａ、１１ センサー １０ 装置ハウジング １２ 制御装置 １３ データ処理装置 １４ 発信、受信装置 １５ 管理器 １６ モータ １７ 基配管 １８ 三方バルブ １９ 給水パイプ ２０ 開放水槽 ２１ 自動バルブ ２２ 連結パイプ ２３ オリフィス ２４ 逆止バルブ ２５ 第２送水パイプ ２６ バイパスパイプ ２７ ボールバルブ ３１、３２ 濾層 ３５ 吸着筒 ３９ 殺菌灯 ４１ 第１圧力計 ４２ 第１導電センサー ４３ 第２圧力計 ４４ 流量計 ４５ 第２導電センサー ４６ 制御ボックス ４７ 気源石 ４８ 滴下容器 ４９ 石英ガラス管 ５０ 分岐バルブ ５１ 軟水カートリッジ ５２ 軟水処理パイプ ５３ 軟水センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｎ 1/00 1/00 Ｌ Ｔ 1/28 1/28 Ｆ Ｄ 1/32 1/32 1/42 1/42 Ａ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄化すべき水を、所定の圧力で送水し
   て、逐次異質の浄水処理により、固形物、及び有害化学
   物質の除去並びに細菌、ウィルスの殺菌を連続的に行う
   ことを特徴としたセントラル浄水方法。
2. 【請求項２】 異質の浄水処理を行うことができる少く
   とも２個の浄水器を送水パイプにより直列に連結した浄
   水ラインを有することを特徴としたセントラル浄水装
   置。
3. 【請求項３】 異質の浄水処理を行うことができる少く
   とも２個の浄水器を送水パイプにより直列に連結した浄
   水ラインに、軟水処理ラインと、そのバイパスラインと
   を並列に連結したことを特徴とするセントラル浄水装
   置。
4. 【請求項４】 送水ポンプの吸入側を自動バルブ付水槽
   に連結し、送水ポンプの吐出側を複数の浄水器に直列に
   連結して構成した浄水ラインにバイパスパイプを並設し
   たことを特徴とするセントラル浄水装置。
5. 【請求項５】 送水ポンプの吸入側を自動バルブ付水槽
   に連結し、送水ポンプの吐出側を複数の浄水器に直列に
   連結した浄水ラインの終端側に軟水器を介装した軟水ラ
   インを並列に連結し、前記浄水ラインと、軟水ラインの
   連結したラインにバイパスパイプを並設したことを特徴
   とするセントラル浄水装置。
6. 【請求項６】 複数の直列浄水器は、外側を５０〜２０
   ミクロンの気孔径とし内側を１０〜１ミクロンの気孔径
   とした少くとも内外２層のフィルター筒を有する第１浄
   水器と、微粉末活性炭をマトリックスに焼結した高性能
   フィルター筒を有する第２浄水器と、殺菌灯を内装した
   第３浄水器とを送水パイプで直列に連結して浄水ライン
   としたことを特徴とする請求項４又は５記載のセントラ
   ル浄水装置。
7. 【請求項７】 浄化すべき水を、所定の圧力で送水し
   て、逐次異質の浄水処理を行い、少くとも、送水ポン
   プ、中間処理部等の必要箇所にセンサーを設置すると共
   に、前記センサーの出力を制御系に入力して計量分析
   し、該計量分析データの記憶手段及び送信手段を付加し
   て、管理位置へ連絡又は指示による各別送信することを
   特徴としたセントラル浄水の管理システム。