JPH09253632A

JPH09253632A - 水処理装置

Info

Publication number: JPH09253632A
Application number: JP7173396A
Authority: JP
Inventors: Masao Yokoyama; 昌夫横山; Tamiyuki Eguchi; 民行江口
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】濾過性能に優れた新規な中空糸膜型の濾過フ
ィルターと、効果的な磁化処理機能を有する濾過槽とを
組み合わせて水道水を浄化、活性化して大量の美味しい
水を得ることができる水処理装置を提供する。【解決手段】収納容器８に複数の中空糸膜１２を収納
した外圧濾過式で逆洗可能であり且つ中空糸膜に親水性
が付与されている中空糸型フィルターＢ１を一本以上装
着できるとともに、二種類以上の流体の通路をそれぞれ
一つ以上有するハウジングユニットＢ３を二段以上、多
段に接続したプレフィルターＢと、一端及び他端にそれ
ぞれ水の流入口及び流出口を有する筒状のハウジング内
に粒状活性炭、砂等をそれぞれ層状に堆積してなるとと
もに、粒状セラミックを堆積した層の上下にそれぞれ少
なくとも１個の磁石をその磁力線の向きが互いに一致し
且つ方向が水の流れの沿うように配置した濾過槽Ｃとか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水処理装置に係わり、
更に詳しくは大量処理が必要な工業用又は業務用あるい
は水道管の引込み元栓に接続して使用する家庭用として
大流量の水道水を浄化、活性化するための水処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から水道水を処理する水処理装置と
しては、活性炭、中空糸膜等により残留塩素や汚染物質
を除去するようになしたものや（第１世代）や、これに
加えて電気分解処理、イオン交換樹脂等により水質（ｐ
Ｈ等）を調整するようになしたもの（第２世代）がある
が、近年、更にこれに加えて遠赤外線照射、磁化処理等
により水分子を活性化するようになしたもの（第３世
代）がある。

【０００３】例えば、特開平１−２６６８９２号公報、
特開平２−１１５０９４号公報、特公平４−７００７３
号公報には、水が通過する流路内にセラミック等からな
る遠赤外線放射体を敷設するとともに、該流路内若しく
はその周囲に永久磁石等からなる磁場発生装置を設けた
水処理装置が開示されている。

【０００４】その一例を簡単に説明すれば、従来の水処
理装置は、筒状のハウジング内にその水の流入口を有す
る上部から水の流出口を有する下部に向かって、第１の
砂層、活性炭層、第２の砂層、磁性層及びセラミック層
が、不織布フィルター等を介して積層されている。ここ
で、第１の砂層及び第２の砂層は、火成岩シラスを特殊
処理した白砂からなり、また活性炭層は抗菌性の粒状活
性炭からなっており、これらによって主として残留塩
素、有機物質、有害物質（例えばトリハロメタン）、赤
錆、不純物、カビ臭等を除去する。また、磁性層は、磁
鉄鉱石、フェライトマグネット、石英閃緑玲石、泰澄石
の細片が混合されたものであり、磁鉄鉱石とフェライト
マグネットによる磁場で重金属類を除去するともとに、
水分子を磁化処理して活性化し、更に石英閃緑玲石及び
泰澄石によって主として水質（ｐＨ等）を調整するとと
もにミネラルを補給する。また、セラミック層は、火成
岩シラスを特殊処理した白砂を更に高温（例えば１，１
００℃）で特殊処理した粒状セラミックからなってお
り、遠赤外線照射によって水分子を活性化するとともに
水質劣化を防止する。

【０００５】しかし、前述の水処理装置では、磁性層に
おいて磁鉄鉱石とフェライトマグネットがランダムに混
合されているため、個々のフェライトマグネットの磁場
が互いに打ち消し合い、水分子に作用する磁場が弱くな
って活性化が十分に行われ難いという問題があった。ま
た、濾材や不織布フィルター等の目詰まりによる除去性
能低下、流量低下が生じて寿命が短くなるという問題も
あり、この問題に対しては通常のプリーツ型プレフィル
ターを設けることによってある程度は改善できるもの
の、プレフィルターの目詰まりによる同様な問題は残
る。

【０００６】一方、多数の中空糸膜を束ねた構造の濾過
フィルターは、限外濾過、精密濾過、逆浸透、人工透
析、ガス分離等に用いられている。一般的には、中空糸
膜は微細な不純物や微生物を除去する性能に優れている
が、水透過係数が小さく、流量を多くするには多数本の
中空糸膜束を用いなければならず、装置が大型になる欠
点を有している。そこで、本発明者等は水透過係数が大
きく、濾過性能に優れた中空糸膜を用いた中空糸型フィ
ルター及びそれに用いるモジュールを既に提案してい
る。

【０００７】ところが、中空糸膜が大きな濾過速度を有
する場合には、中空糸膜内を流れる流体の圧力損失が濾
過圧力に比肩するほど大きくなり、中空糸膜を長くして
も比例的に濾過速度が大きくならない。そこで、外圧式
（中空糸膜の外側から濾過する濾過方式）のモジュール
にあっては、中空糸膜の内側を通過した濾過液を一ヶ所
に集め、その通路である太いパイプに通すことによって
モジュール単位の圧力損失を軽減させ、このモジュール
を多段に接続する構造の濾過装置が考案された（特開昭
６２−７４４０８号公報、実開平２−１００６３５号公
報、実開平２−１００６３６号公報、特開平６−１８２
１６０号公報等）。

【０００８】しかしながら、中空糸膜の濾過速度がおよ
そ３，０００リットル／ｍ²・ｈｒ・ｋｇ／ｃｍ²以上
になると、例えば中空糸膜の長さが約２０ｃｍの外圧式
濾過モジュールでは最大の濾過速度が得られる中空糸膜
の内径はおよそ３００μｍ以上である（特開平６−１８
２１６１号公報参照）が、この内径のままで中空糸膜の
長さを２倍にしても、濾過速度は高々１．２倍にしかな
らない。一方、中空糸膜を太くすれば濾過速度を大きく
することはできるが、膜面積が小さくなるので目詰まり
がし易く、また中空糸膜の充填体積に制限がある場合に
は全濾過流量を増加することができない。しかも、太い
パイプからなる濾過液通路を有する構造の前記濾過モジ
ュールでは、モジュールの構造が複雑になり、組立方法
も複雑になるだけでなく、この濾過液通路の占有する体
積量だけ中空糸膜の充填量が減る欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が前述
の状況に鑑み、解決しようとするところは、水透過係数
が大きく、流量が非常に多く、濾過性能に優れた新規な
中空糸膜型の濾過フィルターと、水質調整機能、ミネラ
ル補給機能及び効果的な磁化処理機能を有する濾過槽と
を組み合わせてそれぞれの特徴を生かすとともに、逆洗
が可能で且つ長寿命の水処理装置を提供する点にある。

【００１０】即ち、本発明の主な目的は、大量処理が必
要な工業用又は業務用あるいは水道管の引込み元栓に接
続して使用する家庭用として大流量の水道水を浄化、活
性化して大量の美味しい水を得ることができるように、
中空糸膜の内側を流れる流体の圧力損失に関する上記の
問題を、中空糸型フィルターの構造ではなく、中空糸型
フィルターを装着するハウジングの構造を改良すること
によって解決することである。つまり、中空糸膜の内側
を流れる流体の圧力損失が問題にならない長さの中空糸
型フィルターを共通のフィルター構造とし、このフィル
ターを一つ以上装着できる共通のハウジングユニットを
考案することによって、フィルターの構造を複雑にする
ことなく問題点の解決を図るのである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、プレフィルターと濾過槽とからなる水処理
装置であって、前記プレフィルターは、収納容器に水透
過係数が３，０００リットル／ｍ³・ｈｒ・ｋｇ／ｃｍ
²以上の複数の中空糸膜を収納し、その一端若しくは両
端でポッティング材を用いて集束固定した外圧濾過式で
逆洗可能であり且つ中空糸膜に親水性が付与されている
中空糸型フィルターを一本以上装着できるとともに、二
種類以上の流体の通路をそれぞれ一つ以上有するハウジ
ングユニットを二段以上、多段に接続したものであり、
前記濾過槽は、一端及び他端にそれぞれ水の流入口及び
流出口を有する筒状のハウジング内に粒状活性炭、砂等
をそれぞれ層状に堆積してなるとともに、粒状セラミッ
クを堆積した層の上下にそれぞれ少なくとも１個の磁石
をその磁力線の向きが互いに一致し且つ方向が水の流れ
の沿うように配置したものであり、前記プレフィルター
で原水を濾過した後、その濾過液を前記濾過槽によって
濾過、活性化してなることを特徴とする水処理装置を構
成した。

【００１２】ここで、水透過係数とは圧力損失が０のと
きの水の単位膜面積、単位時間、単位圧力あたりの濾過
速度であって、中空糸膜の長さを変えて濾過速度を測定
し、中空糸膜の長さが０のときに外挿した濾過速度であ
る。

【００１３】また、粒状セラミックを堆積した層の上下
の少なくとも一方に磁鉄鉱石を堆積した層を介在させて
なることが好ましい。

【００１４】更に具体的には、前記濾過槽として、上部
より、砂、粒状活性炭、砂、泰澄石、磁鉄鉱石、粒状セ
ラミック、磁鉄鉱石及び麦飯石をそれぞれ層状に堆積し
て第１の砂層、活性炭層、第２の砂層、泰澄石層、第１
の磁鉄鉱石層、セラミック層、第２の磁鉄鉱石層及び麦
飯石層を形成するとともに、活性炭層と第２の砂層との
間、第１の磁鉄鉱石層とセラミック層との間並びに第２
の磁鉄鉱石層と麦飯石層との間に、それぞれ少なくとも
１個の磁石をその磁力線の向きが互いに一致し且つ方向
が水の流れの沿うように配置したものを用いる。

【００１５】又は、前記濾過槽として、上部より、砂、
粒状活性炭、砂、泰澄石、磁鉄鉱石、粒状セラミック、
磁鉄鉱石及び麦飯石をそれぞれ層状に堆積して第１の砂
層、活性炭層、第２の砂層、泰澄石層、第１の磁鉄鉱石
層、セラミック層、第２の磁鉄鉱石層及び麦飯石層を形
成するとともに、第２の砂層と泰澄石層との間、第１の
磁鉄鉱石層とセラミック層との間並びにセラミック層と
第２の磁鉄鉱石層との間に、それぞれ少なくとも１個の
磁石をその磁力線の向きが互いに一致し且つ方向が水の
流れの沿うように配置したものを用いる。

【００１６】又は、前記濾過槽として、上部より、砂、
粒状活性炭、砂、泰澄石、磁鉄鉱石、粒状セラミック、
磁鉄鉱石及び麦飯石をそれぞれ層状に堆積して第１の砂
層、活性炭層、第２の砂層、泰澄石層、第１の磁鉄鉱石
層、セラミック層、第２の磁鉄鉱石層及び麦飯石層を形
成するとともに、第１の砂層と活性炭層との間、泰澄石
層と第１の磁鉄鉱石層との間、第２の磁鉄鉱石層と麦飯
石層との間に、それぞれ少なくとも１個の磁石をその磁
力線の向きが互いに一致し且つ方向が水の流れの沿うよ
うに配置したものを用いる。

【００１７】そして、前述の具体的な濾過槽において、
層と層との間に配置された少なくとも１個の磁石同士の
各層と直交する方向に対する間隔をほぼ同一となしたこ
と、層と層との間に配置される磁石としてハウジングの
中心軸を中心とする同一円上の中心角を等分した位置に
配置された少なくとも２個の磁石を用いてなること、磁
石の磁力線の向きと水の流れの向きとを逆にしてなるこ
とがより好ましい。

【００１８】

【作用】以上の如き内容からなる本発明の水処理装置
は、以下の作用を有する。中空糸型フィルターからなる
プレフィルターについては、中空糸膜に親水性が付与さ
れ、最小浸透圧が低くなっているので、通常の水道水の
水圧によって即時使用することが可能であり、また外圧
濾過式で逆洗可能であるので、濾過性能が低下した場合
には、逆洗によってその機能を回復させることができ、
長寿命である。また、濾過槽については、粒状セラミッ
クを堆積した層の上下にそれぞれ配置された磁石の磁場
は互いに結合して補強し合うことになり、しかもその方
向が水の流れに沿っていることにより水分子を効果的に
磁化処理することができ、また、前記磁場は粒状セラミ
ックを堆積した層を通過することになるため、粒状セラ
ミックの遠赤外線照射による水分子の活性化作用を向上
させるのである。

【００１９】そして、プレフィルターと濾過槽とを組み
合わせた水処理装置においては、プレフィルターの中空
糸膜によって水道水中の目詰まり物質を捕捉するので、
濾過槽における濾材の目詰まりの問題は全く生じなく、
中空糸膜に捕捉された目詰まり物質を逆洗するので逆洗
効果が非常に高く、その結果として水処理装置の寿命も
長くなる。また、マンション等の集合住宅に設置されて
いる受水槽で、万一管理不十分による水質低下により微
生物が繁殖しても、中空糸膜によって全て除去できるの
で、プレフィルターを通過した濾過液を濾過槽に送るこ
とにより、濾過槽内での微生物の繁殖を防止できるので
ある。しかも、濾過槽で残留塩素、有機物質、有害物質
（例えばトリハロメタン）、赤錆、不純物、カビ臭等を
除去し、水質（ｐＨ等）を調整し、ミネラルを補給し、
更に磁化処理と遠赤外線照射による水分子の活性化を行
うので、清潔且つ美味しい水が得られる。

【００２０】特に、本発明の水処理装置は、プレフィル
ターとして、濾過速度の大きい各々の中空糸型フィルタ
ーを、従来のように太いパイプからなる濾過液通路を設
けることなく、二種類以上の流体の通路をそれぞれ一つ
以上有するハウジングユニットに一本以上装着し、該ハ
ウジングユニットを２段以上、多段に接続したものを用
いることで、各中空糸型フィルターの圧力損失の影響が
軽減し、それによって一本の中空糸型フィルターの濾過
速度の略ｎ倍（ｎは中空糸型フィルターの全本数）の濾
過速度が得られるものである。尚、濾過槽は、圧力損失
の問題は少ないので、単に濾過槽本体の断面積を大きく
し且つ濾材の容積を増やして大型化することによって、
処理能力（流量）の向上を図ることが可能である。

【００２１】

【実施例】次に添付図面に示した実施例に基づき更に本
発明の詳細を説明する。図１は本発明の水処理装置を示
し、図中Ａは本体ケース、Ｂはプレフィルター、Ｃは濾
過槽をそれぞれ示している。

【００２２】本発明におけるプレフィルターＢは、原水
中に混入した微細不純物あるいは微生物を除去するため
のものであり、その性能は例えば０．１μｍのポリマー
粒子の対数除去率が５以上あるいはシュードモナス菌の
対数除去率が７以上の濾過性能を有するものである。ま
た、濾過槽Ｃは、残留塩素等を除去し、水質を調整する
とともにミネラルを補給し、水分子を磁化処理して活性
化し、遠赤外線照射によって水分子を活性化するととも
に水質劣化を防止するものである。

【００２３】本体ケースＡは、後述のプレフィルターＢ
と濾過槽Ｃを内装して水処理装置を構成するものであ
り、プレフィルターＢと濾過槽Ｃを立起状態で固定する
ベース部材１と、それらを外被するカバー２とで構成さ
れている。前記ベース部材１には、上面にプレフィルタ
ーＢと濾過槽Ｃの下端部をそれぞれ嵌合保持するための
取付台３，４が設けられ、取付台４の中央部には貫通孔
５が形成されており、また下面には複数の脚部６，…が
突設されている。そして、前記カバー２は、下方を開放
した箱状であり、下方開口部７を前記ベース部材１に外
嵌し、適宜な固定手段にて一体化されるものである。し
かし、この本体ケースＡの構造は特に限定されるもので
はない。

【００２４】プレフィルターＢは、水透過係数が３，０
００リットル／ｍ² ・ｈｒ・ｋｇ／ｃｍ²以上の多数の
中空糸膜を充填し、流量が６リットル／分以上、耐熱温
度が８０℃の外圧濾過式で逆洗可能な中空糸型カートリ
ッジフィルターＢ１を、装填ケースＢ２に複数本多段に
装着して全濾過流量が２０リットル／分以上の性能を有
するものである。

【００２５】前記中空糸型カートリッジフィルターＢ１
は、図１及び図２に示すように、収納容器８を何れも耐
熱性合成樹脂で作製した円筒容器９と、ヘッダー１０及
びボトム１１とで、該円筒容器９の上下端にヘッダー１
０とボトム１１とを超音波融着で接続して形成するとと
もに、該収納容器８の内部に多数本の中空糸膜１２，…
を装填したものである。この中空糸膜１２は中央部でＵ
字状に折り返して形成し、先端を円筒容器９とともに熱
硬化性樹脂でポッティングされている。このポッティン
グ材１３と接する円筒容器９の端部内周部分には接着力
を補うためにクサビリング１４が形成されている。尚、
本実施例の前記クサビリング１４は、上下にテーパー面
を有するように内縁が拡開した形状のものである。ま
た、クサビリング１４の接着面１５は、コロナ放電処理
して臨界表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍ以上になるように
してポッティング材１３との接着力を高めている。

【００２６】そして、前記円筒容器９の周囲及びボトム
１１に形成した導入孔１６から内部に導入された原水
は、中空糸膜１２を通過して濾過され、その濾過液は中
空糸膜１２の内部を通りポッティング材１３に開口した
端部からポッティング材１３とヘッダー１０とで形成さ
れる空間に溢出し、ヘッダー１０に設けられた流通路１
７を通って外部に排出されるのである。ここで、前記円
筒容器９の周囲に形成した導入孔１６は小さく、またボ
トム１１に形成した導入孔１６は大きく設定し、中空糸
膜１２の直線部分１２ａは円筒容器９の小さな導入孔１
６に近接し、中空糸膜１２のループ部分１２ｂはボトム
１１の大きな導入孔１６に近接している。尚、前記ヘッ
ダー１０は、内部に流通路を有する円筒形の口部１７が
形成されており、その周囲の基部にＯリング１８が装着
され、その先端部にはネジ部１９を形成し、後述の装填
ケースＢ２にこのＯリング１８とネジ部１９によって密
封固定される。

【００２７】また、前記装填ケースＢ２は、中空糸型カ
ートリッジフィルターＢ１を一本もしくは数本装着でき
るハウジングユニットＢ３を多段接続した構造のもので
ある。ハウジングユニットＢ３は、第１流体室２０と第
２流体室２１とからなり、第１流体室２０は第１流体の
通路２２を有し、第２流体室２１は第２流体の通路２３
を有し、第１流体室２０の内部には一本以上の中空糸型
カートリッジフィルターＢ１を装着することができるも
のである。即ち、第１流体室２０と第２流体室２１とを
分離する区画板２４に開口２５を形成し、前記中空糸型
カートリッジフィルターＢ１の口部１７を開口２５に挿
入し、第２流体室２１側に突出したネジ部１９に締結ナ
ット２６を螺合して固定するのである。しかし、中空糸
型カートリッジフィルターＢ１をハウジングユニットＢ
３内に取付ける構造は任意である。そして、各ハウジン
グユニットＢ３の第１流体室２０に設けた通路２２に流
入ホース２７を分岐接続するとともに、第２流体室２１
に設けた通路２３に接続ホース２８を分岐接続してい
る。この場合、濾過原水が第１流体、濾過液が第２流体
になり、原水は流入ホース２７を通して各ハウジングユ
ニットＢ３の第１流体室２０に同時に並行して供給さ
れ、中空糸型カートリッジフィルターＢ１で濾過された
後、第２流体室２１に流れ、各第２流体室２１の濾過液
は接続ホース２８に集められて後述の濾過槽Ｃに送られ
る。

【００２８】ここで、前記中空糸膜１２は、濾過圧力だ
けでなく大量に流体を濾過する際に生じる中空糸への振
動及び引っ張り荷重にも耐えなければならない。したが
って、中空糸１本あたりの引っ張り強度は１００ｇ以
上、更に好ましくは１５０ｇ以上必要である。また、最
大伸びは２０％、更に好ましくは３０％以上必要であ
る。また、中空糸膜１２の強度を維持させながらプレフ
ィルターＢとしての透水速度を最大にする内径を解析的
に設定することは可能である。中空糸を細くすれば収納
できる中空糸の有効濾過面積を大きくすることができる
が、通常のプリーツ型カートリッジフィルターと同様に
水を中空糸の外側から濾過したときには中空糸の内側を
流れる濾過水の圧力損失が大きくなる。したがって、中
空糸の水透過係数に対応してプレフィルターＢとしての
透水速度を最大にする中空糸の寸法の最適値が存在す
る。

【００２９】例えば、中空糸の水透過係数が１，００
０、５，０００及び１０，０００リットル／ｍ² ・ｈｒ
・ｋｇ／ｃｍ²の場合、中空糸型カートリッジフィルタ
ーＢ１にしたときの透水速度は、強度を保持するために
必要な中空糸の肉厚にも多少依存するが、それぞれおよ
そ３００μｍ、４００μｍ及び５００μｍのときに最大
になる。このときプリーツ型カートリッジフィルターに
相当する標準サイズのカートリッジフィルターとしての
透水速度は０．１ｋｇ／ｃｍ² の濾過圧力で、それぞれ
およそ４、１１、１７リットル／分である。

【００３０】このような中空糸膜１２の素材としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポ
リアクリロニトリル、ポリテトラフロロエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリ弗化エチレン、セルロースアセ
テート、再生セルロース、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリエステル、芳香族ポリマーなど種々のも
のが挙げられ、表面がフィブリル化したものを使用する
ことが可能である。また、芳香族ポリマーの中では、芳
香族ポリエーテル、芳香族ポリエステル、芳香族ポリア
ミド、芳香族ポリイミド、芳香族ポリスルホンが挙げら
れる。これらのうち、耐薬品性、機械的強度、耐熱性、
濾過特性などの基本的な特性が優れたポリエーテルスル
ホン、ポリアリルエーテルスルホン等の芳香族ポリスル
ホンが特に好ましく、またポリスルホンも好ましく使用
できる。

【００３１】ところで、水に対して有限の接触角をもつ
膜に水を濾過させようとする場合、ある一定圧力以上の
加圧が必要であり、これを通常最小浸透圧と呼ぶ。前述
の素材からなる疎水性の中空糸膜では、この接触角が大
きく最小浸透圧もそれに伴い大きい。膜が完全な親水性
を有する場合、あるいは完全に水で濡れて接触角が０で
あれば最小浸透圧も０になるが、実際には実用上問題の
ない最小浸透圧を与える程度に膜が親水性を有するかあ
るいは濡れていることが必要である。

【００３２】前述の芳香族ポリマー系疎水性膜に親水性
を付与するには、溶剤に完全溶解しないものを予め分別
して除いた親水性セルロース誘導体を不可逆的に吸着さ
せることにより行う。これにより、溶出物が極めて少な
い親水性膜が得られる。ここで、親水性セルロース誘導
体としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロースが好ましく、これらは
単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。こ
れらの親水性セルロース誘導体は、水又はアルカリ水溶
液に溶解するので取り扱いが容易である。また、これら
のセルロース誘導体から不溶性部分を分別するために用
いる溶剤については特に限定されないが、例えば水、エ
タノール、エタノール水溶液、エタノール／アルカリ水
溶液などを好適に使用することができる。更に、よく知
られているように分別溶剤の溶解度を変えることによっ
て分画分子量を調整することができる。分別によって析
出した不溶性部分を含む大きな凝集物を濾紙などで濾過
することもできるが、自然に沈澱する場合には、上澄み
溶液を分取するだけで不溶性部分を含まない成分を得る
ことができる。

【００３３】通常入手できるセルロース誘導体の数平均
分子量は、およそ１万〜３０万（例えば日本薬局方、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースの項参照）である。
分子量が大きくなるほど不溶性部分の割合も増加するの
で、分画前の原料としてはできるだけ分子量の小さいも
のを選ぶことが好ましい。このような原料から前記の方
法で不溶性部分を分別すると、数平均分子量が２，００
０〜８，０００のセルロース誘導体が得られる。

【００３４】本発明者らによる研究によって、メチルセ
ルロースやヒドロキシプロピル基含量がヒドロキシプロ
ピルセルロースのおよそ１／１０のヒドロキシプロピル
セルロース及び低置換度のヒドロキシプロピルセルロー
スの方がヒドロキシプロピルセルロースよりも強固に吸
着することから、芳香族残基、即ちポリスルホンに対す
る疎水性結合基は、セルロース骨格であるブドウ糖残基
自身であり、ヒドロキシプロピル基はメトキシ基と同様
に親水性を付与するが、ポリスルホンに対する疎水結合
を逆に妨げるとの知見に基づき、強固な不可逆結合を発
揮させるためにはこれらの置換基の量がおよそ４０％以
下、また親水性を付与するためにおよそ１０％以上の範
囲のセルロース誘導体を用いることが好ましいことを見
出した。このようなセルロース誘導体を使用すれば、分
子量が１万未満であってもポリスルホンに強固に不可逆
吸着するとともに、親水性を付与することができる。し
かし、分子量が２０００未満ではやはり結合力が低下す
る。

【００３５】上記のセルロース誘導体の溶液を疎水性膜
に含浸させて不可逆的に吸着させるが、速やかに含浸さ
せるために、溶液にエタノールなどのアルコールを少量
添加してもよい。また、セルロース誘導体の濃度はおよ
そ５０〜１，０００ｐｐｍであり、疎水性膜をセルロー
ス誘導体の溶液に１０分〜２時間以内接触させる。ここ
で、含浸させる場合、予め疎水性膜が水で濡れていれば
単にセルロース誘導体の溶液に浸すだけでよく、乾燥し
ている場合には強制的に圧入する。

【００３６】この方法によって親水性中空糸膜を具体的
に作成する一例を以下に説明する。ポリアリルエーテル
スルホン（帝人アモコエンジニアリングプラスチック
社、Ｐ−３５００）を２０重量部とジメチルスルホキシ
ド８０重量部の溶液を７０℃に保持しながら少量の水を
含むプロピレングリコール水溶液とともに二重管状ノズ
ルから空気中に押し出し、ノズルの下方約１０ｃｍにあ
る温水中に侵入させた後巻き取り、孔径が約０．０２μ
ｍの中空糸を作成した。この中空糸を束ねた後、ジメチ
ルスルホキシドの残存量が約１ｐｐｍになるまで熱水で
洗浄した。それから、この中空糸束に平均分子量が２，
５００のヒドロキシプロピルメチルセルロースの５００
ｐｐｍ水溶液を４０℃で１時間シャワーリングしながら
含浸させた後、直ちに５０℃の水を１時間シャワーリン
グしてヒドロキシプロピルメチルセルロースの水溶液を
洗い流した。この中空糸束を９０℃で乾燥して所望の親
水性中空糸膜を作成した。

【００３７】また、疎水性膜を水で濡らす方法として
は、膜との接触角が小さくなる溶液を膜に接触させ、そ
の溶液で膜全体が濡れた後、溶液を水で置換すればよ
い。該溶液としては、いわゆる有機溶剤、２種以上の有
機溶剤の混合溶液、有機溶剤の水溶液、有機物の水溶液
等を使用することができる。有機溶剤としては、メタノ
ール、エタノール等の各種アルコール類及びアセトンが
好ましい。また、有機物としては界面活性剤等が好まし
い。これらの溶液を用いて中空糸膜全体を濡らす方法と
しては、通常の方法を用いることができる。中空糸膜を
溶液に浸す方法よりは中空糸膜に溶液を通過させる方法
の方が好ましい。その後、水で洗浄し、膜に付着してい
る物質を水に置き換える。このような方法で疎水性膜を
単に水で濡らすことによっても、親水性を付与すること
ができ、実際に使用するまで乾燥せずに濡れた状態を維
持できれば、一応の目的は達成できる。このように、疎
水性膜の膜表面及び細孔部にある一定以上の水分子が付
着していることにより膜は親水性を有するのであるが、
その水の必要量は、膜の材質及び構造により異なるが、
通常膜重量の５〜３０％である。それ以上の水を含有し
ていても効果は変わらないし、また支障もない。

【００３８】更に、中空糸型カートリッジフィルターＢ
１の全体が滅菌されていることが好ましく、この滅菌方
法として具体的にはエチレンオキサイドガス滅菌、オー
トクレイブ滅菌、γ線による滅菌等が挙げられる。そし
て、滅菌操作後の再汚染を防止し、所望の効果を使用時
まで維持するために、ガスバリヤー性の高い、滅菌可能
なフィルム状の材質でカートリッジフィルターを密封す
ることが環境によっては必要である。市販されている各
種滅菌バッグをこれに用いることができる。また、効果
の維持を補強する目的でプラスチック容器に密封しても
良い。

【００３９】例えば、中空糸膜がポリスルホン製である
中空糸型カートリッジフィルターＢ１を、３０％エタノ
ール水溶液に１０分間浸漬した後、通水し、エタノール
を除去すると同時に水で膜を濡らし、直ちに滅菌バッグ
に入れ、減圧下で密封した後、１２１℃加圧蒸気下で１
時間処理した。室温で１週間放置した後、滅菌バッグか
ら中空糸型カートリッジフィルターを取り出し、水の濾
過を行った。原水側の空気を追い出した直後から２０リ
ットル／分、濾過圧力１５０ｍｍＨｇで通水し、最小浸
透圧が濾過圧力を越えることはなかった。また、濾過液
からは細菌は検出されなかった。

【００４０】次に、濾過槽Ｃについて詳細に説明する。
この濾過槽Ｃは、図１及び図３に示すように、耐熱性合
成樹脂製のハウジング３２の内部に特殊な濾過材を充填
したものであり、該ハウジング３２は、円筒状の濾過槽
本体３３の上端にキャップ３４を密封装着し、該キャッ
プ３４に突設したネジ付き流入管３５に、前記接続ホー
ス３０の他端を口金３６を螺合して接続し、前記プレフ
ィルターＢを通った一次濾過液を濾過材で更に濾過処理
するものである。そして、前記ハウジング３２の底面３
７を前記取付台４に嵌合するとともに、該底面３７に突
設したネジ付き流出管３８を前記貫通孔６に挿通した状
態で、該流出管３８に口金３９を螺合して当該濾過槽Ｃ
を立起状態でベース部材１に取付けると同時に、流出ホ
ース４０を接続している。尚、図中３５ａは流入口、３
８ａは流出口である。

【００４１】図３は濾過槽Ｃの第１実施例の要部を示す
もので、図中、３２はハウジング、４１は第１の砂層、
４２は活性炭層、４３は第２の砂層、４４は泰澄石層、
４５は第１の磁鉄鉱石層、４６はセラミック層、４７は
第２の磁鉄鉱石層、４８は麦飯石層、５１は穴明きフィ
ルター、５２は不織布フィルター、５３は仕切り網、６
０−１，６０−２，６０−３はマグネットプレートであ
る。

【００４２】第１の砂層４１及び第２の砂層４３は火成
岩シラスを特殊処理した白砂を層状に堆積してなってお
り、また、活性炭層４２は粒状活性炭を層状に堆積して
なっており、これらによって主として残留塩素、有機物
質、有害物質（例えばトリハロメタン）、赤錆、不純
物、カビ臭等を除去する。また、泰澄石層４４及び麦飯
石層４８はそれぞれ泰澄石及び麦飯石の細片を層状に堆
積してなっており、主として水質（ｐＨ等）を調整する
とともにミネラルを補給する。尚、活性炭層４２は粒状
活性炭に限らず繊維状活性炭も適宜用いることができ
る。

【００４３】第１の磁鉄鉱石層４５及び第２の磁鉄鉱石
層４７は磁鉄鉱石の細片を層状に堆積してなっており、
後述するマグネットの磁場によって磁化され、重金属類
を除去するとともに水分子を磁化処理して活性化する。
また、セラミック層４６は火成岩シラスを特殊処理した
白砂をさらに高温（例えば１１００℃）で特殊処理した
粒状セラミックを層状に堆積してなっており、遠赤外線
照射によって水分子を活性化するとともに水質劣化を防
止する。

【００４４】穴明きフィルター５１はほぼ全面に細かい
穴が多数設けられたプラスチックプレートからなってお
り、周知の不織布フィルター５２及び仕切り網５３とと
もに前述した各層を分離・保持する。

【００４５】マグネットプレート６０−１〜６０−３は
全て同一構成で、図４に示すように３個のコイン状のマ
グネット６１及びほぼ全面に細かい穴（図示せず）が多
数設けられたプラスチックプレート等からなるスペーサ
６２より構成され、該３つのマグネット６１はスペーサ
６２の３つの収納孔６２ａによって、それぞれがハウジ
ングの中心軸を中心とする同一円上の中心角を等分した
位置（ここでは中心角１２０°で３等分した位置）に保
持される如くなっている。また、前記マグネット６１は
表面がプラスチック等によりコーティングされた強力な
磁石（例えば残留磁束密度１２０００ガウス）であり、
軸方向に磁化されている。

【００４６】而して、ハウジング３２の本体１１内にそ
の上部より下方に向かって、前述した各層、フィルター
及びプレートが、符号５１、５２、４１、５２、５３、
４２、５２、６０−１、５２、４３、５２、５３、４
４、５３、５２、４５、５２、６０−２、４６、５３、
５２、４７、５２、６０−３、４８、５２、５１の順に
積層配置され、濾過槽が構成される。この際、マグネッ
トプレート６０−１〜６０−３はマグネットプレート６
０−１及び６０−２の間隔とマグネットプレート６０−
２及び６０−３の間隔とがほぼ同一になり且つそれぞれ
のマグネット６１の位置が上下方向で一致するように位
置決めされ、また、各マグネットプレート６０−１〜６
０−３の全てのマグネット６１はその磁力線の向きが互
いに一致、特に水の流れに対して逆向きとなるように一
致し且つ磁力線の方向が水の流れに沿うように配置され
ている。

【００４７】この濾過槽によれば、マグネットプレート
６０−１〜６０−３のそれぞれのマグネット６１の磁力
線は互いに結合して増強し合い、特に上向き、即ち水の
流れに沿い且つそれとは逆向きの均一で強力な磁場６３
を形成し、また、該磁場６３は第１の磁鉄鉱石層４５及
び第２の磁鉄鉱石層４７全体を強力に磁化するため、水
分子はマグネットプレート６０−１とマグネットプレー
ト６０−３との間、特に第１の磁鉄鉱石層４５及び第２
の磁鉄鉱石層４７を通過する際、効果的に磁化処理され
ることになる。また、前記磁場６３並びにこれにより磁
化された第１の磁鉄鉱石層４５及び第２の磁鉄鉱石層４
７による磁場がセラミック層４６を通過するため、遠赤
外線照射による水分子の活性化がより増強される。な
お、他の各層における作用は従来の濾過槽の場合と同様
である。

【００４８】図５は濾過槽Ｃの第２実施例を示すもの
で、図中、図３の実施例と同一構成部分は同一符号をも
って表す。即ち、３２はハウジング、４１は第１の砂
層、４２は活性炭層、４３は第２の砂層、４４は泰澄石
層、４５は第１の磁鉄鉱石層、４６はセラミック層、４
７は第２の磁鉄鉱石層、４８は麦飯石層、５１は穴明き
フィルター、５２は不織布フィルター、５３は仕切り
網、６０−１，６０−２，６０−３はマグネットプレー
トである。

【００４９】本実施例の構成は基本的に図３の実施例と
同一であるが、活性炭層４２の厚さをハウジング全体の
１／２程度まで広げた点、マグネットプレート６０−１
を第２の砂層４３及び泰澄石層４４間に配置した点、マ
グネットプレート６０−３をセラミック層４６及び第２
の磁鉄鉱石層４７間に配置した点、泰澄石層４４及び第
１の磁鉄鉱石層４５間の仕切部材を除いた点、並びに第
２の磁鉄鉱石層４７及び麦飯石層４８間の仕切部材を除
いた点で異なる。

【００５０】この濾過槽によれば、活性炭槽４２が厚く
なった分、残留塩素、有機物質、有害物質、赤錆、不純
物、カビ臭等をより強力に除去でき、また、各マグネッ
トプレート６０−１〜６０−３の間隔が狭くなった分、
より強力な磁場が形成され、該磁場並びにこれにより磁
化された第１の磁鉄鉱石層４５及び第２の磁鉄鉱石層４
７による磁場によって、水分子の磁化処理やセラミック
層４６の遠赤外線照射による水分子の活性化がより一層
増強される。

【００５１】図６は濾過槽Ｃの第３実施例を示すもの
で、図中、図３の実施例と同一構成部分は同一符号をも
って表す。即ち、３２はハウジング、４１は第１の砂
層、４２は活性炭層、４３は第２の砂層、４４は泰澄石
層、４５は第１の磁鉄鉱石層、４６はセラミック層、４
７は第２の磁鉄鉱石層、４８は麦飯石層、５１は穴明き
フィルター、５２は不織布フィルター、５３は仕切り
網、６０−１，６０−２，６０−３はマグネットプレー
トである。

【００５２】本実施例の構成は基本的に図３の実施例と
同一であるが、活性炭層４２の厚さをハウジング全体の
１／２程度まで広げた点、マグネットプレート６０−１
を第１の砂層４１及び活性炭層４２間に配置した点、マ
グネットプレート６０−２を泰澄石層４４及び第１の磁
鉄鉱石層４５間に配置した点で異なる。

【００５３】この濾過槽によれば、活性炭層４２が厚く
なった分、残留塩素、有機物質、有害物質、赤錆、不純
物、カビ臭等をより強力に除去でき、また、マグネット
プレート６０−１が上部に配置されたため、濾過槽全体
に平均的な磁場が形成され、該磁場により濾過槽全体に
おいて水分子の磁化処理がなされる。

【００５４】以上のような本発明の水処理装置は、水道
管に接続した流入ホース２７から供給された原水を、プ
レフィルターＢを構成する装填ケースＢ２の各ハウジン
グユニットＢ３の通路２２から第１流体室２０内に供給
すると、原水は各中空糸型カートリッジフィルターＢ
１，…の導入孔１６，…から収納容器８内に侵入し、そ
の水圧によって中空糸膜１２，…の外側から内側へ浸透
して濾過される。この中空糸膜１２の内部を通過した濾
過液は、ポッティング材１３の端面に開口された中空糸
膜１２の端部から溢れ出て、口部１７から第２流体室２
１に流れ、それから通路２３から接続ホース２８を通し
て、プレフィルターＢに並設した濾過槽Ｃの上端部の流
入管３５からハウジング３２内に注水され、前述の如く
内部で各種の処理がなされて下端部の流出管３８に接続
した流出ホース４０より処理水が排出される。

【００５５】次に、図７〜図１０に基づいて前記プレフ
ィルターＢの第１〜４実施例を簡単に説明する。各図
は、ハウジングユニットＢ３の具体的構造を示す簡略断
面図である。

【００５６】図７は、図２に示した中空糸型カートリッ
ジフィルターＢ１を一本もしくは数本装着したハウジン
グユニットＢ３を３段接続したプレフィルターＢであ
る。ハウジングユニットＢ３は、中空糸型カートリッジ
フィルターＢ１を装着する第１流体の通路２２を有する
第１流体室２０と第２流体の通路２３を有する第２流体
室２１からなる。ユニットの接続数は任意である。ユニ
ット同士の接続方法は、フランジ、ヘルールあるいはＶ
バンドカップリングなど任意である。第１流体は前記流
入ホース２７（図示せず）と各ユニットの第１流体の通
路２２を接続することによって外部と接続される。第２
流体についても同様に接続ホース２８（図示せず）と各
ユニットの第２流体の通路２３を接続することによって
濾過槽Ｃと接続される。

【００５７】図８は、図２の中空糸型カートリッジフィ
ルターＢ１を一本若しくは数本装着した各ハウジングユ
ニットＢ３の第１流体室２０同士を第１流体の連絡通路
２２ａを有するジョイント２９で第１流体と第２流体が
混合しないように接続したものである。最下段のユニッ
トのジョイント３０は第１流体の連絡通路が図示したよ
うに閉塞していても良いし、第１流体が循環できるよう
に開通していても良い。更に、必要であれば第１流体室
２０の側壁に第３流体の通路を設けても良い。

【００５８】図９は、図２の中空糸型カートリッジフィ
ルターＢ１を一本若しくは数本装着した各ハウジングユ
ニットＢ３の第１流体室２０同士を第１流体の連絡通路
２２ａを有するジョイント２９で、第２流体室同士を第
２流体の連絡通路２３ａを有するジョイント３１で接続
したものであり、いわゆる液溜まりが少なくなるように
配慮されている。

【００５９】図１０は、収納容器８の両端部に直線状の
中空糸膜１２の両端をポッティング材１３にて集束固定
した構造（図示せず）の中空糸型カートリッジフィルタ
ーＢ１を一本若しくは数本装着した各ハウジングユニッ
トＢ３をそれを多段に接続したプレフィルターＢであ
る。各ハウジングユニットＢ３は第１流体室２０の上下
にそれぞれ第２流体室２１，２１を有するものであり、
これを多段に接続する場合に、上段のハウジングユニッ
トＢ３の下方の第２流体室２１と下段のハウジングユニ
ットＢ３の上方の第２流体室２１とを共用した構造であ
る。図１０のプレフィルターＢは、第１、第２の流体そ
れぞれについて二つの流体通路を有するのでクロスフロ
ーにも全ろ過にも使用できる。必要であれば第１流体室
２０の側壁に第３の流体の通路を設けても良い。

【００６０】本発明で使用される中空糸型カートリッジ
フィルターＢ１は、水透過係数が３，０００リットル／
ｍ²・ｈｒ・ｋｇ／ｃｍ²以上の、濾過速度が大きい中
空糸膜からなるもので、通常限外濾過あるいは精密濾過
に使用するものである。中空糸膜の内径は、中空糸膜の
内側を流れる流体の圧力損失が問題になるおよそ８００
μｍ以下である。この範囲で、中空糸膜の内径および長
さを、前記文献（特開平６−１８２１６１号公報参照）
に記載された解析式によって水の濾過速度が水透過係数
のおよそ１／３以上になるように設計すべきである。一
方、流体を流したときに中空糸膜が切断したり、濾過圧
力によって中空糸膜が潰れない強度も実用上必要であ
る。従って、中空糸膜の内径は通常３００μｍ以上、外
径はそのおよそ１．４倍以上必要である。このとき中空
糸膜の長さは、前記の設計によれば一端で集束固定され
た構造の中空糸型カートリッジフィルターではおよそ５
０ｃｍ以下、両端で集束固定された構造では１００ｃｍ
以下である。

【００６１】かくして最適中空糸型カートリッジフィル
ターＢ１が設計され、この中空糸型カートリッジフィル
ターＢ１を多数用いた場合でも本発明のプレフィルター
Ｂを使用すれば各中空糸型カートリッジフィルターＢ１
の性能が設計通りに発揮される。

【００６２】（実施例１）内径が５００μｍ、外径が８
００μｍ、水透過係数が８０００リットル／ｍ²・ｈｒ
・ｋｇ／ｃｍ²、最大引張り強度が２００ｇ／本、平均
孔径が０．２μｍのポリスルホン製中空糸膜を３４００
本（開口端の数）、内径６２ｍｍ、長さ２２ｃｍの有孔
円筒に収納し、中空糸膜の開口端を一ヶ所で集束固定
し、ヘッダーを接続して中空糸膜の平均有効長さが約１
９ｃｍ（有効外表面積が約１．６ｍ²）、ポッティング
部分の長さが約１５ｍｍである図２に示した構造の中空
糸型カートリッジフィルターを作成した。このカートリ
ッジフィルターの水の濾過速度は、濾過圧力０．１ｋｇ
／ｃｍ²で１５リットル／分であった。

【００６３】この中空糸型カートリッジフィルターが一
本装着できるハウジングユニットを２段接続して図１及
び図７に示した構造のプレフィルターを組み立てた。二
つのユニットに第１流体の通路２２から水を送って全濾
過した。平均濾過圧０．１ｋｇ／ｃｍ²のときの濾過速
度は３０リットル／分で、カートリッジフィルター１本
の濾過速度の２倍であった。

【００６４】（比較例１）実施例１の中空糸膜を長さ４
２ｃｍの有効円筒に収納し、中空糸膜の平均有効長さが
約３８ｃｍになるようにした以外は実施例１と同様にし
て図２に示した構造の中空糸型カートリッジフィルター
を作成した。このカートリッジフィルターの水の濾過速
度は、１７リットル／分であった。中空糸膜の平均有効
長さを２倍にしても濾過速度は約１３％しか大きくなら
ず、実施例１と比較すると本発明のプレフィルターの利
点は明らかである。

【００６５】（比較例２）内径７００μｍ、外径１１０
０μｍ、水透過係数が８０００リットル／ｍ²・ｈｒ・
ｋｇ／ｃｍ²の中空糸膜を１８００本用いて実施例１と
同様な中空糸型カートリッジフィルターを作成した。こ
のカートリッジフィルターの水の濾過速度は１２リット
ル／分であった。この中空糸膜を用いて比較例１と同様
なプレフィルターを作成し、水の濾過速度を測定したと
ころ１８リットル／分であった。この例が示すように中
空糸膜を太くすると中空糸膜の内側を流れる流体の圧力
損失の影響は軽減するが、中空糸膜の有効面積が小さく
なるのでプレフィルターとしての性能は本発明のものに
比べると劣る。

【００６６】（実施例２）実施例１のプレフィルターを
用いて平均粒径が０．２μｍのコロイダルシリカを１０
０ｐｐｍ分散した水溶液を初期濾過圧力の１０倍になる
まで濾過した。２５０ｎｍの紫外線の吸光度でコロイダ
ルシリカの濃度を測定したところ、濾過液中にコリダル
シリカは認められず、積算濾過量は８００リットルであ
った。

【００６７】（比較例３）比較例２で作成した中空糸膜
の平均有効長が３８ｃｍの中空糸型カートリッジフィル
ターを用いて実施例２と同様にしてコロイダルシリカを
濾過したところ、積算濾過量は４６０リットルであっ
た。

【００６８】（実施例３）実施例１で作成した中空糸型
カートリッジフィルターが６本装着できる図８に示した
構造のハウジングユニットを３段接続して水の濾過速度
を測定したところ、カートリッジフィルター１本の濾過
速度の略１８倍の濾過速度が得られた。

【００６９】

【発明の効果】以上にしてなる本発明の水処理装置は、
以下の顕著な効果を奏する。

【００７０】請求項１によれば、プレフィルターの中空
糸膜に直接原水を通して、原水から微細な不純物や微生
物を除去した後、その濾過液を濾過槽に送ることによ
り、濾過槽内での微生物の繁殖を防止するとともに、濾
過槽の目詰まりを防止でき、また濾過槽で残留塩素、有
機物質、有害物質（例えばトリハロメタン）、赤錆、不
純物、カビ臭等を除去し、水質（ｐＨ等）を調整し、ミ
ネラルを補給し、更に効果的に磁化処理と遠赤外線照射
による水分子の活性化を行うので、美味しい水が大量に
得られる。即ち、大量処理が必要な工業用又は業務用あ
るいは水道管の引込み元栓に接続して使用する家庭用と
して大流量の水道水を浄化、活性化して大量の美味しい
水を得ることができる。特に、プレフィルターは、中空
糸膜に親水性が付与され、最小浸透圧が低くなっている
ので、通常の水道水の水圧によって即時使用することが
できる。また、外圧濾過式で逆洗可能であるので、中空
糸膜の外表面に不純物が捕捉されて濾過性能が低下した
場合には、逆洗によって中空糸膜の外表面から不純物を
排除してその機能を回復させることができ、水処理装置
の長寿命化（３〜５年）を達成できる。更に、ハウジン
グユニットを多段に接続するだけで、それに装着された
全ての中空糸型カートリッジフィルターの性能を設計通
りに発揮させることができ、大量の水処理が可能となる
とともに、濾過流量に応じたシステムの設計が容易にな
る。また、濾過槽は、粒状セラミックを堆積した層の上
下にそれぞれ配置された磁石の磁場は互いに結合して補
強し合うことになり、しかもその方向が水の流れに沿っ
ていることにより水分子を効果的に磁化処理することが
でき、また、前記磁場は粒状セラミックを堆積した層を
通過することになるため、粒状セラミックの遠赤外線照
射による水分子の活性化をより増強させることができ
る。

【００７１】請求項２によれば、磁鉄鉱石を堆積した層
全体が磁石の磁場によって磁化されることになり、該磁
鉄鉱石を堆積した層を通過する全ての水分子に磁場を効
果的に加えることができる。

【００７２】請求項３によれば、活性炭層と第２の砂層
との間、第１の磁鉄鉱石層とセラミック層との間並びに
第２の磁鉄鉱石層と麦飯石層との間に配置された磁石の
磁力線が互いに結合して増強し合い、上下方向、即ち水
の流れに沿って方向の強力な磁場が形成され、また、該
磁場により第１及び第２の磁鉄鉱石層全体が強力に磁化
されるので、第１及び第２の磁鉄鉱石層を通過する際、
水分子に効果的に磁場を加えることができ、また、前述
した磁場並びにこれによって磁化された第１及び第２の
磁鉄鉱石層による磁場がセラミック層を通過するので、
遠赤外線照射による水分子の活性化をより増強させるこ
とができる。

【００７３】請求項４によれば、第２の砂層と泰澄石層
との間、第１の磁鉄鉱石層とセラミック層との間並びに
セラミック層と第２の磁鉄鉱石層との間に配置された磁
石の磁力線が互いに結合して増強し合い、上下方向、即
ち水の流れに沿って方向の強力な磁場が形成され、ま
た、該磁場により第１及び第２の磁鉄鉱石層全体が強力
に磁化されるので、特に第１及び第２の磁鉄鉱石層を通
過する際、水分子に効果的に磁場を加えることができ、
また、前述した磁場並びにこれによって磁化された第１
及び第２の磁鉄鉱石層による磁場がセラミック層を通過
するので、遠赤外線照射による水分子の活性化をより増
強させることができる。

【００７４】請求項５によれば、第１の砂層と活性炭層
との間、泰澄石層と第１の磁鉄鉱石層との間並びに第２
の磁鉄鉱石層と麦飯石層との間に配置された磁石の磁力
線が互いに結合して増強し合い、濾過槽全体の上下方
向、即ち水の流れに沿って方向の強力な磁場が形成さ
れ、また、該磁場により第１及び第２の磁鉄鉱石層全体
が強力に磁化されるので、濾過槽全体、特に第１及び第
２の磁鉄鉱石層を通過する際、水分子に効果的に磁場を
加えることができ、また、前述した磁場並びにこれによ
って磁化された第１及び第２の磁鉄鉱石層による磁場が
セラミック層を通過するので、遠赤外線照射による水分
子の活性化をより増強させることができる。

【００７５】請求項６によれば、層と層との間に配置さ
れた磁石による磁場が均一となり、水分子の磁化処理や
粒状セラミックの遠赤外線照射による水分子の活性化が
より効果的に行われる。

【００７６】請求項７によれば、層全体に対してほぼ均
一な磁場を発生でき、水分子の磁化処理や粒状セラミッ
クの遠赤外線照射による水分子の活性化がより効果的に
行われる。

【００７７】請求項８によれば、水分子の磁化処理や粒
状セラミックの遠赤外線照射による水分子の活性化がよ
り効果的に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水処理装置を一部断面で示した説明図
である。

【図２】本発明で用いた中空糸型カートリッジフィルタ
ーを一部断面で示した正面図である。

【図３】本発明で用いた濾過槽の第１実施例を示す断面
図である。

【図４】マグネットプレートの分解斜視図である。

【図５】濾過槽の第２実施例を示す断面図である。

【図６】濾過槽の第３実施例を示す断面図である。

【図７】プレフィルターの第１実施例を示す簡略断面図
である。

【図８】プレフィルターの第２実施例を示す簡略断面図
である。

【図９】プレフィルターの第３実施例を示す簡略断面図
である。

【図１０】プレフィルターの第４実施例を示す簡略断面
図である。

【符号の説明】

Ａ本体ケースＢプレフィルターＢ１中空糸型カートリッジフィルターＢ２装填ケースＢ３ハウジングユニット１ベース部材２カバー３取付台４取付台５貫通孔６脚部７下方開口部８収納容器９円筒容器１０ヘッダー１１ボトム１２中空糸膜１２ａ直線部分１２ｂループ部分１３ポッティング材１４クサビリング１５接着面１６導入孔１７口部１８Ｏリング１９ネジ部２０第１流体室２１第２流体室２２通路２２ａ連絡通路２３通路２３ａ連絡通路２４区画板２５開口２６締結ナット２７流入ホース２８接続ホース２９ジョイント３０ジョイント３１ジョイント３２ハウジング３３濾過槽本体３４キャップ３５流入管３５ａ流入口３６口金３７底面３８流出管３８ａ流出口３９口金４０流出ホース４１第１の砂層４２活性炭層４３第２の砂層４４泰澄石層４５第１の磁鉄鉱石層４６セラミック層４７第２の磁鉄鉱石層４８麦飯石層５１穴明きフィルター５２不織布フィルター５３仕切り網６０−１，６０−２，６０−３マグネットプレート６１マグネット６２スペーサ６２ａ収納孔６３磁場

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/48 Ｃ０２Ｆ 1/48 Ａ 1/68 ５１０ 1/68 ５１０Ｂ５２０５２０Ｐ５２０Ｖ５３０５３０Ａ５３０Ｂ５４０５４０Ａ５４０Ｂ５４０Ｄ５４０Ｆ５４０Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレフィルターと濾過槽とからなる水処
理装置であって、前記プレフィルターは、収納容器に水透過係数が３，０
００リットル／ｍ³・ｈｒ・ｋｇ／ｃｍ²以上の複数の
中空糸膜を収納し、その一端若しくは両端でポッティン
グ材を用いて集束固定した外圧濾過式で逆洗可能であり
且つ中空糸膜に親水性が付与されている中空糸型フィル
ターを一本以上装着できるとともに、二種類以上の流体
の通路をそれぞれ一つ以上有するハウジングユニットを
二段以上、多段に接続したものであり、前記濾過槽は、一端及び他端にそれぞれ水の流入口及び
流出口を有する筒状のハウジング内に粒状活性炭、砂等
をそれぞれ層状に堆積してなるとともに、粒状セラミッ
クを堆積した層の上下にそれぞれ少なくとも１個の磁石
をその磁力線の向きが互いに一致し且つ方向が水の流れ
の沿うように配置したものであり、前記プレフィルターで原水を濾過した後、その濾過液を
前記濾過槽によって濾過、活性化してなることを特徴と
する水処理装置。
【請求項２】粒状セラミックを堆積した層の上下の少
なくとも一方に磁鉄鉱石を堆積した層を介在させてなる
請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】前記濾過槽が、上部より、砂、粒状活性
炭、砂、泰澄石、磁鉄鉱石、粒状セラミック、磁鉄鉱石
及び麦飯石をそれぞれ層状に堆積して第１の砂層、活性
炭層、第２の砂層、泰澄石層、第１の磁鉄鉱石層、セラ
ミック層、第２の磁鉄鉱石層及び麦飯石層を形成すると
ともに、活性炭層と第２の砂層との間、第１の磁鉄鉱石
層とセラミック層との間並びに第２の磁鉄鉱石層と麦飯
石層との間に、それぞれ少なくとも１個の磁石をその磁
力線の向きが互いに一致し且つ方向が水の流れの沿うよ
うに配置したものである請求項１記載の水処理装置。
【請求項４】前記濾過槽が、上部より、砂、粒状活性
炭、砂、泰澄石、磁鉄鉱石、粒状セラミック、磁鉄鉱石
及び麦飯石をそれぞれ層状に堆積して第１の砂層、活性
炭層、第２の砂層、泰澄石層、第１の磁鉄鉱石層、セラ
ミック層、第２の磁鉄鉱石層及び麦飯石層を形成すると
ともに、第２の砂層と泰澄石層との間、第１の磁鉄鉱石
層とセラミック層との間並びにセラミック層と第２の磁
鉄鉱石層との間に、それぞれ少なくとも１個の磁石をそ
の磁力線の向きが互いに一致し且つ方向が水の流れの沿
うように配置したものである請求項１記載の水処理装
置。
【請求項５】前記濾過槽が、上部より、砂、粒状活性
炭、砂、泰澄石、磁鉄鉱石、粒状セラミック、磁鉄鉱石
及び麦飯石をそれぞれ層状に堆積して第１の砂層、活性
炭層、第２の砂層、泰澄石層、第１の磁鉄鉱石層、セラ
ミック層、第２の磁鉄鉱石層及び麦飯石層を形成すると
ともに、第１の砂層と活性炭層との間、泰澄石層と第１
の磁鉄鉱石層との間、第２の磁鉄鉱石層と麦飯石層との
間に、それぞれ少なくとも１個の磁石をその磁力線の向
きが互いに一致し且つ方向が水の流れの沿うように配置
したものである請求項１記載の水処理装置。
【請求項６】層と層との間に配置された少なくとも１
個の磁石同士の各層と直交する方向に対する間隔をほぼ
同一となした請求項３又は４記載の水処理装置。
【請求項７】層と層との間に配置される磁石としてハ
ウジングの中心軸を中心とする同一円上の中心角を等分
した位置に配置された少なくとも２個の磁石を用いてな
る請求項１、２、３、４、５又は６いずれか記載の水処
理装置。
【請求項８】磁石の磁力線の向きと水の流れの向きと
を逆にしてなる請求項１、２、３、４、５、６又は７い
ずれか記載の水処理装置。