JPH06257194A - 浄水装置への送水タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆浸透膜装置などの浄水装置へ未浄化水を循
環供給し、未浄化水の循環によって高濃度化する不純水
をタンク内に保有して加圧ポンプの停止後に系外へ排出
する。 【構成】 タンク下方壁において下方へ突出する水溜め
部を２個所定間隔おいて形成し、一方の水溜め部の中へ
未浄化水の戻り管の管口が入るように配置し、且つ他方
の水溜め部の下端に水送出管を接続するとともに、水送
出側の水溜め部内の水が一定量以下になるとフロートが
作動して水戻り側の水溜め部内の未浄化水を系外へ排出
する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逆浸透膜装置などの浄
水装置へ未浄化水を循環供給する送水タンクに関し、未
浄化水の循環によって高濃度化する不純水をタンク内に
保有して加圧ポンプの停止後に系外へ排出する送水タン
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水は、一見無色透明であっても、取
水する河川や湖沼の汚染化によって水質の低下が進行
し、実際には目に見えない種々の有害な物質が残存する
可能性がある。このため、飲料水としての水道水をさら
に浄化することが健康のために必須であり、現在では各
種の家庭用浄水器が販売されている。

【０００３】 市販の家庭用浄水器は、水道の蛇口に取
付けられるので簡便であるが、単に多孔質のフィルタを
取付けたカートリッジ式のものが大部分である。この浄
水器では、水中のアメーバー類から大腸菌，ブドウ球
菌，サルモネラ菌程度までは除去可能であっても、現代
病の病原体として重要視されているエイズウィルス，Ａ
型肝炎ウィルス，，日本脳炎ウィルスのように細菌より
小さい濾過性のものは除去することができない。

【０００４】 濾過性のウィルス類を飲料水から除去す
るには、コロイド分子領域まで除去可能な逆浸透法又は
限外濾過法が有効であることが確認されている。海水淡
水化の方法として知られた逆浸透法は、通常の浸透とは
逆方向に進む物質分離の現象であり、溶媒は通すが溶質
を通さない半透膜を隔てて溶液と純溶媒をおき、溶液側
に浸透圧より高い圧力を加え、溶液中の溶媒分子を半透
膜を通して純溶媒中へ移行させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この逆浸透法を浄水生
成に利用するには、半透膜を隔てて水道水と純水をお
き、水道水側に浸透圧より高い圧力を加えて、水道水を
浄化して高純度の浄水を得ればよいはずである。しかし
ながら、逆浸透法で水道水を浄化できるのに、現実には
逆浸透法による浄水は一般に殆ど利用されておらず、そ
の事実の認識だけでは浄水を一般家庭，団地やマンショ
ンなどの集合住宅，ホテル，病院などで利用できない。
一般での利用を可能にするには、設備全体を浄水システ
ムとして有機的に構成することが必要である。

【０００６】 逆浸透法は、コロイド領域やイオン領域
の不純物まで除去できる反面、１回の半透膜浸透では２
０％程度の浄水を得るにすぎない。このような逆浸透法
において、残りの未浄化水を全て廃棄していたのでは水
コストが高くなりすぎ、家庭用などとして一般的に使用
することは不可能である。

【０００７】 本発明者は、未浄化水の処理について種
々研究を重ねた結果、多量に生じる未浄化水を逆浸透膜
装置などの浄水装置へ戻して再使用し、該装置において
複数回浸透処理することで水コストを軽減させている。
本発明は、未浄化水を循環・再使用するのに際してタン
クを単に複数個並置するのではなく、タンク１個で浄水
装置へ未浄化水を連続的に供給することにより、設置面
積及び製造経費をいっそう低減化して一般的な使用を可
能とする送水タンクを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る送水タンク１には、図１に示すよう
に、タンク下方壁２において下方へ突出する水溜め部
３，４を２個所定間隔おいて形成する。水溜め部３，４
は、タンク下方壁２において左右に分離させて配置す
る。送水タンク１の形状は、図１ではほぼ直方体である
けれども、この形状は図４のように円筒形でもよく、円
筒形の場合には２個の水溜め部をタンク下方壁の中心と
円周に分離配置する。

【０００９】 送水タンク１において、一方の水溜め部
３の中へ未浄化水の戻り管５の管口６が入るように配置
し、且つ他方の水溜め部４の下端に水送出管７を接続す
る。送水タンク１の内部において、水溜め部３，４の間
は、水溜め部３の内部下方に溜まっていく未浄化水中の
不純物が対流によって水溜め部４の内部へ移動しないよ
うに隔壁８を設置し、タンク１内の下方で水がスムース
に流れるように水溜め部４へ向かって下降する傾斜壁９
にすると好ましい。

【００１０】 水溜め部内４の水が一定量以下になると
作動するセンサは、光電管やソレノイドなどを用いて電
気的に作動させる機構が一般的であるが、このセンサと
して水溜め部４内にフロート１０を設置してもよい。フ
ロート１０が下降すると、レバー１１，プレート１２な
どを介してドレンコック１３を開き、水溜め部３内の未
浄化水を排出する。

【００１１】

【作用】送水タンク１中には、給水源からの水を送入管
１４を介して所定量収容し、ついで水送出管７から公知
の加圧ポンプ１５（図２）へ送り込む。ポンプ１５で加
圧された水は、一部が逆浸透膜装置などの浄水装置１６
において高純度に浄化され、一方、残りの未浄化水は管
路１７及び戻り管５を経てタンク１へ戻す。この水循環
を続けると、水溜め部３の内部下方に未浄化水中の不純
物が溜まっていく。水溜め部内４の水が一定量以下にな
ってフロート１０が下降すると、レバー１１，プレート
１２などを介してドレンコック１３を開き、水溜め部３
内の残りの未浄化水を不純物とともに排出する。

【００１２】 送水タンク１を組み込む浄水システム２
０では、図２に例示するように、給水源からの水の管路
を２方向に分岐し、一方の管路２１の水を逆浸透膜装置
１６などの浄水装置において高純度に浄化し、管路２５
を経て浄水用の貯水タンク２６へ流入させる。また、他
方の管路２３の水は、浄化することなく一般水用の貯水
タンク２４に貯蔵し、風呂水，洗濯水，トイレ用水など
として使用すればよい。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する
と、図１に本発明の送水タンク１を示す。ステンレス鋼
製などの送水タンク１は、例えば内容量１０リットルの
ほぼ直方体の中空形状である。送水タンク１では、タン
ク下方壁２において下方へ突出する湾曲状側面の水溜め
部３，４を図１の左右両側に分離して形成し、両水溜め
部３，４は一方のタンク内側壁から他方の内側壁まで延
びている。

【００１４】 水溜め部３，４の間は、水溜め部３内の
未浄化水中の不純物が水溜め部４の内部へ移動しないよ
うに隔壁８を設置し、該隔壁のやや下方から水溜め部４
へ向かってなだらかに下降する傾斜壁９を定める。隔壁
８の頂点はタンク１の高さの半分よりも低く、傾斜壁９
はタンク下方壁２よりもかなり高く位置するように設計
する。隔壁８及び傾斜壁９は、通常、一方のタンク内側
壁から他方の内側壁まで延びている。

【００１５】 未浄化水の戻り管５は、タンク側壁を貫
通してタンク内部に入り、さらに垂直に下降して管口６
が水溜め部３の中において下方壁２と近接させる。水溜
め部３の下端には不純水の排出管３０を接続し、一方、
水送出管７を水溜め部４の下端に接続し、該送出管は下
方へ延びている。図示しないけれども、タンク内部にお
いて水送出管７に筒状フィルタを取付け、該フィルタ内
に活性炭や麦飯石などを収納してもよい。

【００１６】 水溜め部４内には、公知のフロート１０
を垂直方向に摺動自在に設置し、該フロートの後端部か
らタンク内のピン付きレバー１１，レバー３１さらにタ
ンク外の細長いプレート１２まで順次連結する。レバー
１１と一体のピン３２は、タンク側壁に回転可能に水平
に取付け、レバー１１と３１はピン３２の回りに回動可
能である。プレート１２は、レバー３１と枢着して斜め
下方へ摺動可能であり、且つ排出管３０のドレンコック
１３と連結させる。

【００１７】 送入管１４を接続した矩形平面の蓋３３
は、送水タンク１の上面に脱離可能に被せると好まし
い。所望に応じて、送水タンク１の中央にオーバーフロ
ー及び空気抜き用の管３４を垂直に設置し、且つ水位計
３５をタンク側壁に取付けてもよい。

【００１８】 送水タンク１中へは水道水を１０リット
ル収容し、一定量が入ると水の送入を停止する。ついで
公知のプランジャポンプ１５を作動して水を吸引し、加
圧した水を送出管７から逆浸透膜装置１６へ送り込む。
この結果、逆浸透膜装置１６において、約２０％の一部
の水を高純度に浄化して管路２５を経て貯水タンク２６
へ送り、一方、残りの８０％前後の未浄化水は管路１７
及び戻り管５を経てタンク１へ戻す。

【００１９】 タンク１に戻った未浄化水は、戻り管３
の管口６から水溜め部３の中へ入り、帰還した未浄化水
中の不純物は水溜め部３の内部下方に溜まる。タンク１
内における水は、水溜め部４下端の送出管７から常に流
出することにより、水溜め部３から隔壁８を越えて傾斜
壁９に沿って水溜め部４へ向かって流れ、タンク１内で
対流することは殆どない。

【００２０】 ポンプ１５の作動による水循環を続ける
と、浄水が分離されることで未浄化水の戻り量が減少し
ていき、タンク１内の水位が徐々に下がっていく。この
水の循環の間に、未浄化水中の含まれる不純物が、水溜
め部３の内部下方に次第に溜まっていく。

【００２１】 タンク１内の水位が隔壁８の高さよりも
低くなると、水溜め部３内の水は隔壁８を越えて傾斜壁
９に沿って流れ、逆流することは全くなくなる。さらに
タンク１内の水量が減少し、水溜め部内４の水が一定量
以下になるとフロート１０が下降する。フロート１０の
下降により、レバー１１及びプレート３１がピン中心に
下方へ回動し、プレート１２を斜め下方へ摺動させてド
レンコック１３を開く。この結果、水溜め部３内の残り
の未浄化水を不純物とともに排出管３０から排出する。

【００２２】 フロート１０の下降とともに、ポンプ１
５が停止するけれども、水溜め部４内には少量の水が保
留されているので、送出管７を経てポンプ１５内に空気
が入らず、これによってポンプ１５の再駆動が容易であ
る。水溜め部３内の残りの未浄化水が完全に排出されて
コック１３が閉じられると、送入管１４を介して水道水
を再び送水タンク１中へ１０リットル送り込む。

【００２３】 図２は、送水タンク１を組み込む浄水シ
ステム２０を例示する。浄水システム２０は、一般家
庭，団地やマンションなどの集合住宅，ホテル，病院，
飲食店，老人ホーム，学校，工場，スポーツ娯楽施設な
どの各種施設に設置し、得た浄水を飲料水や調理用水な
どとして利用できる。浄水システム２０では、逆浸透膜
装置１６において水道水中に残存するバクテリア，細
菌，コロイド物質のほぼ全量を除去し、イオン，有機物
質の９０％以上を分離する。

【００２４】 浄水システム２０では、一般の水道水の
管路を２方向に分岐し、一方の管路２１の水は逆浸透膜
装置１６において高純度に浄化され、管路２５を経て貯
水タンク２６へ流入する。また、他方の管路２３の水
は、浄化することなく一般水用の貯水タンク２４に貯蔵
し、そのまま風呂水，洗濯水，トイレ用水などとして使
用する。逆浸透膜装置１６は、通常、ポリアミド系繊維
（例えば東洋紡績製）を用いる中空繊維型であり、又は
酢酸セルロース膜を用いるスパイラル型やチューブ型な
ども存在する。

【００２５】 浄水システム２０で用いる貯水タンク２
６は、図３に示すように、下方部４７の内径が下方に向
かって逆円錐形状に漸減する中空の円筒形である。貯水
タンク２６の上方において、管路２５と連通する水送入
管４２を貫通・接続し、一方、タンク下端部に水送出管
４６を接続する。水送入管４２は、タンク中心に向かっ
て水平に延び、その管口は下向きに開口している。

【００２６】 貯水タンク２６の側壁には、水送入管４
２の管口直下において拡散プレート４３をオーバーフロ
ー線４４より上方で水平に設置する。金網製の拡散プレ
ート４３は、水送入管４２の管口直下では孔径を小さ
く、その管口から遠ざかるにつれて次第に孔径を大きく
して、該プレートにおいて貯水タンク２６に流入した浄
水を貯蔵水面全体に分散させる。また、タンク内壁上方
に取付ける殺菌ランプ４５は、一般に、エネルギーが大
きくて殺菌効果の高い低圧水銀放電ランプであり、拡散
プレート４３で水面全体に分散した浄水へ紫外線を満遍
なく照射する。

【００２７】 貯水タンク２６の側壁には、オーバーフ
ロー線４４を定めるためにオーバーフロー管５１を接続
し、該オーバーフロー管は中継管路３６（図２）を経て
貯水タンク２４へ接続する。浄水を蓄えるタンク下方部
４７は、その内径が水送出管４６に向かって逆円錐形状
に漸減し、その内壁面には、螺旋状に下方へ延びる幅約
７〜１０ｃｍの水旋回発生板４８を固着する。

【００２８】 一方、細長い固定筒４９をタンク下方部
４７の内部中心に支持片で垂直に設置し、該固定筒の外
周面にも螺旋状に下方へ延びる幅約７〜１０ｃｍの水旋
回発生板５０を固着する。水旋回発生板４８，５０は、
垂直方向において食い違い状に配置し、且つ水平方向に
おいて両側縁間に間隙を設けることにより、水送出管４
６から浄水を緩やかに旋回しながら流出させる。

【００２９】 貯水タンク２６内の浄水は、水送出管４
６から緩やかに旋回しながら各使用個所へ送り出し、そ
こで飲料水，調理用水，植物栽培などとして利用する。
貯蔵浄水は、貯水タンク２６内で一部だけが長期間滞留
することがなく、滞留個所で細菌が繁殖するようなこと
が発生しない。

【００３０】 図４で要部を示す送水タンク５５は、ほ
ぼ円筒形の中空形状である。送水タンク５５の下方壁５
６において、下方へ突出するほぼ半球形の水溜め部５７
を中心にして、半円形横断面で環状平面の水溜め部５８
を円周方向に配置して形成する。水溜め部５７，５８の
間は、水溜め部５８内の未浄化水中の不純物が水溜め部
５７の内部へ移動しないように円形の隔壁５９を設置
し、該隔壁のやや下方から中心の水溜め部５７へ向かっ
てなだらかに下降する傾斜壁６０を定める。隔壁５９の
頂点はタンク５５の高さの半分よりも低く、傾斜壁６０
はタンク下方壁５６よりもかなり高くなるように設計す
る。

【００３１】 送水タンク５５において、未浄化水の戻
り管（図示しない）は、タンク側壁を貫通してタンク内
部に入り、その管口が水溜め部５８の中に位置する。水
溜め部５８の下端には不純水の排出管６１を接続し、一
方、水送出管６２を水溜め部５７の下端に接続する。水
溜め部５７内には、水位検知センサ（図示しない）を設
置し、水溜め部５７内に水位が一定の水位以下になると
作動して排出管６１のドレンコック（図示しない）を開
く。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る送水タンクは、逆浸透膜装
置などの浄水装置と組み合わせて用い、該装置へ未浄化
水を循環供給するとともに、給水源からの水に含まれる
不純物をタンク内に溜め、最終的に全不純物を残りの未
浄化水とともに系外へ排出する。本発明の送水タンクに
より、１回の半透膜浸透で２０％程度の浄水しか得られ
ない逆浸透法などが適用でき、家庭用などの浄水装置に
おいてその設置面積及び製造経費をいっそう低減化する
ことが可能になる。

【００３３】 本発明の送水タンクにより、逆浸透法な
どによって飲料水から細菌より小さい濾過性のウィルス
類さらにコロイド分子領域まで除去でき、浄水を一般家
庭，団地やマンションなどの集合住宅，ホテル，病院な
どで利用可能となる。現在の水道水は、一見無色透明で
あっても水質の低下が進行し、実際には目に見えない種
々の有害な物質が残存する可能性があるため、飲料水と
してはさらに浄化することが健康のために必要になって
いる。

【００３４】 本発明の送水タンクを組み込む浄水シス
テムにおいて、給水源からの水の管路を２方向に分岐
し、一方の管路の水を浄水装置において高純度に浄化し
てから貯水タンクへ流入させる。また、他方の管路にお
ける水は、浄化することなく一般水用の貯水タンクに貯
蔵し、風呂水，洗濯水，トイレ用水などとして使用す
る。この浄水システムにより、一般家庭などにおいて高
純度の浄水を飲料水や調理用水などとして容易且つ安価
に利用できる。この浄水システムでは、水道水中に残存
するバクテリア，細菌，コロイド物質のほぼ全量を除去
し、イオン，有機物質の９０％以上を分離できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る送水タンクを一部切り欠いて示
す斜視図である。

【図２】 本発明の送水タンクを組み込む浄水システム
を示すフローチャートである。

【図３】 図２の浄水システムで用いる浄水用の貯水タ
ンクを例示する概略断面図である。

【図４】 本発明の変形例の要部を示す概略水平断面図
である。

【符号の説明】 １ 送水タンク ２ タンク下方壁 ３ 水送出側の水溜め部 ４ 水戻り側の水溜め部 ５ 水戻り管 ７ 水送出管 ８ タンク内隔壁 １０ フロート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水源からの水を蓄えて浄水装置へ循環
   供給させるためのタンクであって、タンク下方壁におい
   て下方へ突出する水溜め部を２個所定間隔おいて形成
   し、一方の水溜め部の中へ未浄化水の戻り管の管口が入
   るように配置し、且つ他方の水溜め部の下端に水送出管
   を接続するとともに、水送出側の水溜め部内の水が一定
   量以下になるとセンサが作動して水戻り側の水溜め部内
   の未浄化水を系外へ排出する送水タンク。
2. 【請求項２】 センサが水送出側の水溜め部内に設置し
   たフロートであり、該フロートが下降するとレバーを介
   して水戻り側の水溜め部のドレンコックを開く請求項１
   の送水タンク。