JPH10277539A

JPH10277539A - 浄水器および非常用浄水機とその洗浄方法

Info

Publication number: JPH10277539A
Application number: JP9209997A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Imai; 和雄今井; Takurou Shiyama; 卓朗獅山
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【効果】浄水器内に逆洗水を小刻みに、複数回、連続
的に繰り返して逆流させることにより、中空糸膜に脈動
を与え、揺り動かし、また活性炭には吸着能力低下を抑
制し、且つ目詰まり速度を緩和し、逆洗時には段階的に
上下動と、対流・撹拌効果を与えることで、塊をほぐし
易くし、洗浄効果を倍加でき効率的な該浄水器の逆洗が
行える。【解決手段】それぞれ前段に粒径の異なる、複数種の
活性炭を混合・充填したカートリッジと、後段に中空糸
膜を内蔵したカートリッジを複数本、並列的に接続した
一対のコネクタのうち、両端に流体の入出口を設けた方
のコネクタ内には、前記種類の異なるカートリッジとの
連結部を分けるように流路閉鎖部を着脱自在に装着した
浄水器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水器および非常
用浄水機とその洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】分離膜には中空糸膜、限外濾過
膜などがあり、近年、浄水器などに用いられている。一
般の浄水器では、カートリッジ内に粒径がほぼ同じ活性
炭を内蔵した固定層式の吸着法がとられている。この活
性炭に原水中に含まれる残留塩素やその他の有害物質、
臭気の原因となる物質を吸着させることにより、水質向
上を図っているものが広く普及している。

【０００３】しかし、このような活性炭だけの浄水器等
では、通水を停止し長い間放置すると活性炭に残留塩素
等が吸着され、この残留塩素等による殺菌力が低下し、
さらに活性炭に吸着された有機物質が富栄養状態を形成
し、一般細菌が繁殖する。このような状態で通水を再開
すると、浄水出口から多量の一般細菌が見出される。こ
れを防止する為に中空糸膜を装着したものが広く実用化
されている。

【０００４】しかしながら、この種の浄水器では、活性
炭は残留塩素等を吸着させる他に、原水中の微細な懸濁
物質を捕捉する砂濾過の役目を果たし、また、中空糸膜
が更に細かな懸濁物質や、一般細菌を目詰まりさせて除
去する為、原水水質によっては、短期間に濾過水量が減
少することがあった。また、活性炭や中空糸膜に微細な
懸濁物質等が捕捉されると、これを交換する必要があ
り、交換作業が面倒で利便性にかけるという問題点があ
る。

【０００５】そこで、こうした浄水器では活性炭や中空
糸膜の寿命を延ばす為、一般的には中空糸膜の浄水出口
から、清澄な水を通水方向とは逆方向に流入させる、即
ち逆流させて活性炭や中空糸膜の表面に付着した微細な
懸濁物質等を取り除くいわゆる逆洗を行う。

【０００６】具体例を挙げると、濾過工程を一定時間行
う毎に、濾過工程とは逆に、例えば濾過水を逆洗水とし
て濾過水取出し側から浄水器に供給し、浄水器内を逆流
させ、流出してくる逆洗水を原水供給ラインから排出さ
せることにより、濾過材の付着物を除去する方法が開発
されている。一般的な逆洗法としては、原水を直接、活
性炭や中空糸膜に供給するものや、濾過水を一旦貯水タ
ンクに貯留し、圧縮空気や加圧ガスによって逆洗水とし
て給水するもの等が提案されている。いずれも、逆洗水
を貫流させることにより、浄水器内に内蔵された濾過材
の付着物を除去する方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
逆洗法には、解決されるべき様々な課題を有しており、
濾圧上昇と吸着能力をバランスさせることによって、濾
過水質が良く、且つ寿命の長い浄水器の開発がさなされ
ている。その具体的なーつの方法として、濾圧上昇を避
ける手段として、活性炭の粒度や中空糸膜の微細孔径を
大きくするのもー法である。また、吸着能力を上げる為
に、カートリッジ内の活性炭充填密度を上げる方法や、
有効吸着面積を大きくする、即ち比表面積を大きくする
方法がとられる。即ち溶質の吸着速度は活性炭の接触表
面積に比例し粒径の２乗に逆比例するので、粉体や細粒
のものが使用され、単位容積当たりの吸着面積を大きく
することで吸着能力は向上する。しかしながら、細かく
するほど原水の通過抵抗が増大し、目詰まりが早まると
言う問題が生じ、また単純に充填密度を上げると原水の
通過抵抗が増し、逆洗時の浮遊・撹拌効果の低下が発現
し、逆洗効果が半減するといった問題がある。

【０００８】洗浄水を浄水器に逆流給水する方法とし
て、圧縮空気や加圧ガスによって供給するが、別途に準
備した清澄な洗浄水や、貯水タンク等に貯留した濾過水
を、コンプレッサー等の圧縮空気供給手段によって、貯
水タンク内の洗浄水を加圧する必要がある。また洗浄水
を加圧ポンプによって供給する場合には、加圧ポンプや
貯水タンク等の洗浄水供給装置が必要となり、いずれに
しても浄水システム全体が大型・重量化、複雑化するた
め、設置スペースが大きくなると共に、製作コストが高
くなるといった欠点があり、特に非常用浄水器などの場
合、前記の設備を設ける余裕がなっかたり、適当な逆洗
水圧が得られないことが多い。

【０００９】逆洗水の流速が低く、逆洗水圧が十分でな
いと、原水の濾過抵抗によって圧密化した活性炭層が浮
遊せず目詰まりした懸濁物質が除去されない。逆に逆洗
水の流速が高過ぎても、活性炭層全体が上方に持ち上が
ってしまい、同様に目詰まりした懸濁物質が除去されな
いと言う問題があった。

【００１０】また、先に逆洗される中空糸膜の表面に付
着した微細な懸濁物質等が洗浄水と共に、次に逆洗され
る活性炭中に流れ込み、逆汚染する問題もあった。この
ように、従来の逆洗水を一定時間、一度だけ浄水器内を
貫流させて逆洗する方法では、逆洗時間の延長や逆洗水
量を増加しても洗浄効果には自ずとある限界があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】こうした問題に対し、活
性炭の粒度や中空糸膜の微細孔径の最適化が検討されて
きた。また逆洗効果の向上と、逆洗に要する時間や逆洗
水量を低減し、稼働率を上げるための洗浄方法も検討さ
れてきた。前記洗浄方法の課題を解決する為に、本発明
は基本的に次の構成を有する。即ち、「それぞれ前段
に、２つ以上のピークがある粒径分布を有する活性炭を
混合・充填したカートリッジと、後段に中空糸膜を内蔵
したカートリッジを複数本、並列的に接続した一対のコ
ネクタのうち、両端に流体の入出口を設けた方のコネク
タ内には、前記種類の異なるカートリッジとの連結部を
分けるように流路閉鎖部を着脱自在に装着したことを特
徴とする浄水器。」又は、その洗浄方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】活性炭粒度は吸着および濾過機能
面からは、細粒化することが好ましいが、原水の濾過抵
抗や目詰まりの面からは相反する結果を生じる。そこ
で、吸着能力の低下をできる限り抑制しつつ、濾過損失
を低くすることが肝要である。その為に、請求項１記載
の浄水器により濾過・吸着操作時には、上層部の微細粒
径活性炭が主に原水中の微細な懸濁物質を捕捉する砂濾
過の役目をはたし、次に下層部の細粒径活性炭が主に原
水中の溶解成分を吸着することによって、原水の濾圧上
昇を押さえつつ、それぞれの特徴を生かした相乗効果が
期待できる。即ち逆洗時には、第一段階として圧密化の
著しい、言い換えれば通過抵抗が大なる上層部の微細粒
径活性炭が逆洗水によって先に押し上げられ、活性炭カ
ートリッジ内の上部の空間部分で浮遊・撹拌されて、ほ
ぐされることによって補捉されていた懸濁物質が除去さ
れ系外に排出される。次いで見掛け比重の大きな細粒径
活性炭が同様に浮遊・撹拌され、ほぐされる。また脈動
的に繰り返し行うことは、圧密化した活性炭層がそのま
ま上下するだけでなく塊を崩し対流撹拌されるのに効果
的である。逆洗操作停止時には、今度は逆に見掛け比
重の大きな細粒径活性炭が先に沈降し、その上に微細粒
径活性炭が沈降することによって、常にカートリッジ内
の活性炭は粒径層分布が乱れることなく、濾過・吸着操
作の繰り返しが可能となる。

【００１３】本発明では、活性炭の物理的形状としては
粉末状、破砕状（粒状）、造粒（成形）等があるが破砕
状（粒状）のものが好ましく、原料としては植物質（木
材、ヤシガラ、のこくず松炭、木炭等）、石炭質（泥
炭、亜炭、無煙炭、タール等）、石油質（石油残渣、オ
イルカーボン等）その他（パルプ廃液、合成樹脂廃材
等）などが用いられるが、特に限定されるものではな
い。

【００１４】本発明における２つ以上のピークがある粒
径分布を有する活性炭とは、該カートリッジに充填され
ている活性炭について重量で表した粒径分布のグラフを
描いたとき、２つ以上のピークが認められるものであ
る。かかる活性炭の具体的調整方法としては、平均粒径
の異なる２種以上の活性炭を混合することが例示でき
る。２つのピークの粒径の比が１：８乃至１：２である
ことが好ましい。さらに１：４乃至１：２程度のものが
より好ましい。また、粒径比の異なるものは２乃至４種
類程度が好ましい。２乃至３種類程度がより好ましい。
なぜならば、これらの範囲である方が取り扱いのし易さ
や洗浄効果に優れているからである。また、かかる効果
をより好適に発現させるためには、粒径の小さい活性炭
と粒径の大きい活性炭の重量比が１：１〜１：５である
ことが好ましく、１：１〜１：２であることがより好ま
しい。なお、活性炭の粒径分布に３つ以上のピークがあ
る場合、１番高いピークと２番目に高いピークの間で比
を計算する。３つのピークを有する場合の具体例を挙げ
るならば、８０〜１２０、４８〜７２、１６〜２４メッ
シュの活性炭が１：１〜２：１〜５の重量比率である範
囲が好ましい。

【００１５】また、該活性炭としては、充填密度は 0.4
〜0.6 (g/ml)、平均粒径は0.6 〜1.5(mm) 、均一係数は
1.5 〜2.0、細孔容積は 0.6〜1.0(ml/g) 、比表面積は8
00〜1000(m²/g) であることが好ましい。なぜなら、吸
着性能がよく安価で機械強度、耐摩耗性が優れているか
らである。

【００１６】該カートリッジの容積はおおよそ好ましく
は0.2 〜0.3 リットル、より好ましくは0.2 〜0.5 リッ
トルであり、本数は好ましくは 4〜10本、より好ましく
は 6〜 8本である。また、物理的強度や化学的耐久性、
並びに無害性に優れたポリカーボネート樹脂、アクリル
樹脂などが好ましい。

【００１７】請求項１記載の浄水器では、濾過水を逆洗
水とし中空糸膜を逆洗し、更に活性炭をも逆洗する。活
性炭の機能は吸着により発現することから、従来、活性
炭の吸着性能が低下した場合は、廃棄したり取り替えた
りしていた。また、透水量の減少は専ら中空糸膜の目詰
まりによるものと考えられてきた。しかしながら、本発
明者らが詳細に検討したところ、この種の浄水器では、
活性炭の圧密化による濾過水量が現象が甚だしいことが
判明した。また活性炭は残留塩素等を吸着させる他に、
原水中の微細な懸濁物質を捕捉する砂濾過の役目も果た
し、原水水質によっては目詰まりが起きて、短期間に濾
過水量が減少することが判明した。そこで、中空糸膜を
逆洗した洗浄水により、同時に活性炭をも逆洗する方法
を考案した。

【００１８】より好適な態様として、中空糸膜を逆洗し
た洗浄水、即ち、中空糸膜面の懸濁物質を含む洗浄水
を、そのまま活性炭の逆洗に使用するのではなく、該洗
浄水を逆洗開始直後、一時的に浄水器系外に排出した後
に、活性炭の逆洗を行うことによって、逆洗効果が予想
以上に向上した。

【００１９】本発明においては、粒径比が異なる少なく
とも２種類以上の活性炭を充填し、脈動的に逆洗するこ
とが肝要である。本発明の洗浄方法において、本発明の
洗浄方法において、中空糸膜に脈動を与え、揺り動か
し、また粒径比が異なる少なくとも２種類以上の活性炭
には、段階的に上下動と、対流・撹拌効果を与えること
で、洗浄効果を倍加する。

【００２０】また、賦活法には（ガス、薬品、ガスと薬
品併用等）などの方法があるが、特に限定されるもので
はない。

【００２１】原水の通水方向は下向流と上向流の２法が
あるが、本発明では前述したように逆洗時に、活性炭を
段階的に上下動と、対流・撹拌効果を与える為にも下向
流が好ましい。また脈動的に逆洗するとは、特に限定さ
れるものではないが、逆洗を小刻みに、複数回、連続的
に繰り返すことである。即ち、典型的には非脈動的な逆
洗工程である単位逆洗と、該単位逆洗同士の間の逆洗し
ないインターバルより構成される１サイクルが、複数回
繰り返される一連の脈動的逆洗である。好ましくは、前
記１サイクルは長さ１乃至１２０秒間で回数は２〜１０
回繰り返し行う。１サイクルの長さは、より好ましく
は、２乃至８０秒間であり、更に好ましくは、４乃至６
０秒間であり、１サイクルの回数は好ましくは２〜８
回、より好ましくは３〜５回繰り返し行うことである。
サイクルの繰り返し回数は少なすぎると十分な洗浄効果
が得られず、多すぎると経済的でない。また一連の脈動
的逆洗の全体の長さは２〜１２００秒が好ましく、１０
〜６００秒がより好ましく、３０〜３６０秒がさらに好
ましい。

【００２２】１サイクル中の単位逆洗とインターバルと
の比率は特に限定されないが、おおよそ１：３〜３：１
程度であり、操作のし易さから１：１が好ましい。ま
た、この単位逆洗の間のインターバルは、逆洗が完全に
停止していてもよいし、或いは逆洗時の圧力の１０％以
下の低出力で逆流されていてもよい。なお単位逆洗はす
べて同一の長さや圧力である必要はなく、単位逆洗の間
のインターバルについても同様である。また、この単位
逆洗とそのインターバルとの間の圧力変化は、直線的で
も曲線的でもよく、特に限定されない。曲線的などの場
合、単位逆洗やインターバルの長さは半値幅で代用でき
る。

【００２３】かかる洗浄方法を好適に実現するには、特
に限定されるものではないが、原水供給ライン及び、濾
過水取り出しラインに対して、２個以上の浄水器を並列
的に接続した浄水システムにおいて、該浄水器の原水供
給側を、逆洗水排出ラインに対して並列的に接続（バラ
バラでも構わない）し、該原水ラインおよび、逆洗水排
出ラインには、各浄水器ごとに両ラインを切換手段を設
けると共に、前記の濾過水取り出しラインにはライン閉
鎖手段を設けて、逆洗時には該ライン切換手段によっ
て、少なくとも一つの浄水器を逆洗水排出ラインに切り
換えると共に、該は濾過水取り出しラインを該閉鎖手段
によって閉鎖して逆洗水供給ラインとし、他の浄水器を
通過して得られた濾過水を逆洗水として、該逆洗水供給
ラインを通して前記の少なくとも一つの浄水器の濾過水
取り出し側に供給し該逆洗水排出ラインから排出すれば
よい。

【００２４】また、濾過水を供給するカートリッジの本
数を調整して十分な圧力と水量がえら得るならば、ライ
ン閉鎖手段を調整して、濾過水供給にある程度給水しつ
つ、前記逆流洗浄を行えば、逆洗を行いながら同時に濾
過を行うことも可能となるが、それは以下に述べるもう
１つの本発明の好適な態様により、簡便な操作性を維持
しながら効率よく実現できる。

【００２５】つまりもう１つの本発明を実現するのに好
適な態様としては、該浄水器が少なくとも３個以上が並
列的に接続され、それぞれの流体出口側に設けられた、
濾過水送出ラインを閉鎖するライン切替手段は、濾過水
送出ラインとは独立した別流路が並列的に接続され、か
つ該別流路に切り替えることにより実現できる。つま
り、逆洗時には、少なくとも２つの浄水器の濾過水送出
ラインを閉鎖し、これらを該別流路で繋げ、一方の少な
くとも１つの浄水器は原水供給ラインを繋げたままにし
て、他方の少なくとも１つの浄水器は原水供給ラインを
閉鎖すると、前者は逆洗水供給用浄水器、後者は逆洗さ
れる浄水器となり、残りの濾過水送出ラインを閉鎖され
ていない浄水器は濾過水を供給できる。即ち、逆洗を行
いながら同時に濾過を行うことも可能となるので非常に
効率的である。

【００２６】特に、請求項１記載の浄水器の場合、両端
に流体の入出口を設けた方のコネクタとは異なる方のコ
ネクタ内の異種濾過材カートリッジの境界部に、洗浄水
の抜き出し口を設けて、先に逆洗する中空糸膜カートリ
ッジの洗浄水を、系外に一時的に排出することにより、
該中空糸膜カートリッジより除去された微細な懸濁物質
等が、次に逆洗を行おうとする活性炭中に流れ込むこと
によって引き起こされる逆汚染を防止することができ
る。なお、一時的に洗浄水を系外に排出する時間設定
は、逆洗を行うまでの濾過運転時間や逆洗にかける時間
の設定と同様に、原水水質や濾過面積当たりの濾過水
量、および逆洗に費す逆洗水量等から決められる。

【００２７】以上を勘案して、該浄水器の個数は２〜３
が好ましく、２〜６がより好ましい。なお、前段に粒径
の異なる、複数種の活性炭を混合・充填し、後段に中空
糸膜をそれぞれ内蔵した複数のカートリッジを並列的に
接続した一対のコネクタのうち、両端に流体の入出口を
設けた方のコネクタ内には、前記種類の異なるカートリ
ッジとの連結部を分けるように、流路閉鎖部を着脱自在
に装着したものが好適である。また前記同様の浄水器に
おいて、更に他方のコネクタ内には、異種濾過材カート
リッジとの境界部に洗浄水抜き出し口を設けたものが好
適である。

【００２８】即ち、粒径の異なる、複数種の活性炭を混
合・充填し、中空糸膜を内蔵してなる複数本の筒状のカ
ートリッジを、該カートリッジ相互間を連通する流路を
備えた一対のコネクタによって接続し、前記コネクタの
一方に、前記カートリッジ相互間の流路を閉鎖する流路
閉鎖部材を着脱自在に装着し、前記カートリッジには、
前記流路閉鎖部材が装着されたコネクタには、その一端
および、他端に被濾過流体の流入口および、流出口を設
けた浄水器である。

【００２９】以上のような構成により、複数本のカート
リッジが一対のコネクタのよって並列的に接続されてい
るにもかかわらず、流路閉鎖部材により閉鎖されたコネ
クタの流路よって、異種濾過材が充填されたカートリッ
ジ、又はカートリッジ群が直接に接続される。また浄水
器内における濾過材の充填比率や、濾過材の種類を変え
る場合は、必要な濾過材を充填したカートリッジ、又は
カートリッジ群を、順次並列的に並べ、コネクタで接続
すると共に、コネクタの流路の所定位置に流路閉鎖部材
を装着する。また前記同様の浄水器において、更に他方
のコネクタ内には、異種濾過材カートリッジとの境界部
に洗浄水抜き出し口を設ける（図７、図８参照）。

【００３０】請求項１記載の浄水器を用いた非常用造水
機は、原水の汲み上げと該原水を高圧に昇圧する手段と
して、その本体に少なくとも人力を動力源とする手段
と、別途にエンジンと該エンジンを動力源とする手段を
同一フレームに並列に配設した。また、濾過材が活性炭
と中空糸膜からなる複数個の浄水器を有するものが好ま
しく、必要に応じて、前処理手段、滅菌手段、などを有
し、好ましくは一体にまとめられた形状である。

【００３１】以下に該非常用浄水機を図面に基づいて詳
細に説明するがこれにより本発明は何等限定されるもの
ではない。図１は該非常用浄水機に関わる装置の一例を
示すフロー図である。

【００３２】該非常用浄水機の動力源は、人力または、
エンジンであり、人力駆動可能なポンプ１と、エンジン
３を駆動源としたポンプ２とを備えたことにより、災害
非常時に柔軟に対応可能となる。両手段は、並列配設さ
れることが好ましい。直列配設では、使用していない方
の手段が、余計な抵抗となりエネルギー効率が低下する
からである。また、両手段にそれぞれ逆止弁機構を装備
すると両手段間に切替え弁を介在させなくとも、逆流を
防止することができ、機構が単純で切替えの手間がいら
ず好ましい。

【００３３】該非常用浄水機の人力駆動可能な、原水を
汲み上げ高圧に昇圧する手段としては、特に限定される
ものではないが、ここで人力駆動可能とは、人間の手あ
るいは足を駆動源とすることが可能であり、好ましくは
往復運動機構のものがよいが、必要に応じてハンドル式
の機構でもよい。また短時間で疲労しない程度の負荷で
あることが好ましい。特に足踏み式は疲労が少なく好ま
しい。また、往復運動の戻り時はバネの回復力により戻
るバネ機構を備えることも好ましい。

【００３４】該非常用浄水機の人力駆動可能な、原水を
汲み上げて該原水を高圧に昇圧する手段は、河川、湖
沼、池、プール、防災貯水槽などの水源から本発明の非
常用造水機が使用される立地を考慮すると、原水汲み上
げ揚程は 2m 以上が好ましい。該非常用浄水機の人力駆
動可能な該手段１は、原水または前処理された原水を、
プレフィルター・活性炭濾過器・中空糸膜で処理できる
圧力まで昇圧する機能を兼ね備えたものである。浄水器
性能によって若干相違してくるが好ましくは吐出能力が
2Kgf/cm²以上、より好ましくは能力が 5Kgf/cm²以上の
ポンプが好ましい。具体例を挙げるなら好ましくは能力
が 3Kgf/cm²以上の逆止弁内臓の自吸式ウイングポンプ
である。

【００３５】また、エンジン３は、具体例を挙げるなら
ば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等がある。
また軽量化を考慮して空冷式・２サイクルエンジンが好
ましい。あるいは、電源車や非常用電源で電力の確保が
でき得る場合には、電動モーターを用いてもよい。

【００３６】該ポンプ２は前述のウイングポンプと同様
に自給式であることと、ポンプ能力は同等程度のポンプ
が好ましい。具体例をあげるならば、ゴム製インペラー
のモノフレックスポンプ等が好ましい。逆止弁内臓ポン
プでない場合は、該ポンプの吐出口には逆止弁を設ける
ことが好ましい。

【００３７】なお、エンジン３と該エンジンで駆動され
るポンプ２の動力伝達方式は、該ポンプ駆動軸とエンジ
ン出力軸を、カップリングで締結するのが好ましい。ま
たは、エンジン出力軸にポンプを直接組み付けたものが
特に好ましい。

【００３８】エンジン駆動ポンプにより、原水を汲み上
げて該原水を高圧に昇圧する場合は、浄水器に供給され
る原水の水圧制御の為に調圧弁５を設けることが好まし
い。この時はウイングポンプ１は機能させずにバイパス
させる。

【００３９】なお、浄水器の上流に原水の前処理手段を
設けることが好ましい。前処理手段としては糸巻きタイ
プのプレフィルター４が好ましく、１〜50μｍのフィル
ターを用いることが特に好ましい。材質としてはポリプ
ロピレン、コットンなどが好ましい。また複数段用いる
ことも好ましく、前段に10〜50μｍ、後段に 1〜10μｍ
のカートリッジフィルターを用いることが特に好まし
い。

【００４０】また、かかる前処理手段の設置位置は、浄
水器の上流ならば特に限定されないが、揚程や高圧の圧
損、あるいは前処理手段の耐圧性を考慮すると、調圧弁
５と浄水器８、９の間が好ましい。

【００４１】該非常用浄水機の浄水器は、好ましくはカ
ートリッジ式の活性炭濾過器と中空糸膜の濾材からなる
濾過器であり、前段の活性炭は８０〜１００メッシュ程
度の微細粒のものを５０〜８０g （１カートリッジ当た
り）と、１０〜３０メッシュ程度の細粒のものを１００
〜２００g （１カートリッジ当たり）とを混合して用
いるのが好ましく、水中のＳＳ成分の除去や、塩素・カ
ビ臭気・非イオン性不純物の除去し、さらに後段の、材
質がポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレ
ン等より成る微細孔平均孔径０．０１〜０．１μｍ（よ
り好ましくは 0.02 〜0.2 μｍ）を有効面積０．８〜
１．２ｍ²（１カートリッジ当たり）の中空糸膜により
水中の濁りや鉄錆、細菌類など水中の微粒子成分を取り
除いて、安全で美味しい飲料水を提供することができ
る。

【００４２】自動制御する場合、予めセットされた時間
で逆洗を開始するようになっているが、図１、２に示す
ようにな、差圧測定器２８によって濾過差圧、即ち濾過
材の目詰まりを検出し、一定差圧以上に達した段階で自
動的に逆洗を開始するようにするのも、特に好ましい。

【００４３】該浄水システムは、前記のように浄水器を
２台使用しているが、これに限定するものではなく、図
６では系内に３台並列に配設されているので、貯水タン
クを要せずとも濾過材の中空糸膜、活性炭を濾過水で逆
洗でき、これにより、常に使用者等に濾過水を供給でき
る。また、中空糸膜、活性炭の使用期間（または浄化期
間）を長期化できる。また、使用者に濾過水を供給しつ
つ、中空糸膜、活性炭の逆洗を行うことができ、この結
果、逆洗時間を必要とすることなく常に使用者に濾過水
を供給できる。

【００４４】浄水器出口には、飲料水の衛生状態や保存
性を保つために殺菌剤を導入する手段を設けることが好
ましい。特に限定されるのもではないが、以下のような
例が挙げられる。殺菌剤ボトル１５に水と固形の殺菌剤
を投入する。ここで過剰の殺菌剤を投入しておくことに
より、得られる殺菌剤溶液は飽和状態となり常に濃度が
ほぼ一定状態になり、殺菌剤の定量添加が簡便にでき
る。なお、殺菌剤ボトル１５は 1.5〜 3.0リットル程度
の容積が好ましい。なぜなら 8時間以上殺菌溶液が払底
することなく稼働できるからである。この殺菌剤溶液を
細いキャピラリーである殺菌剤チューブ１３を通して、
アスピレーター１２で生産水に導入できる。

【００４５】なお、殺菌剤を導入する手段は、浄水器の
活性炭が殺菌剤で性能劣化する可能性があるので、図１
のように浄水器の下流に設けることが好ましい。また、
殺菌剤の添加割合は殺菌剤チューブ１３の長さを調節し
たり、点滴に用いられる流速調整具と同様の機構を有す
る殺菌剤調節弁１４を用いて調整しても良い。殺菌剤と
して特に限定されるものではないが、取り扱い易さから
剤型は固形が好ましい。また殺菌力を考慮すると塩素系
が好ましく、具体例を例示するなら次亜塩素酸カルシウ
ムや次亜塩素酸ナトリウム等である。

【００４６】本発明が好適に実施される装置は、地震、
風水害、大火災、大渇水などの非常事態時や、山間部の
ダム工事現場など飲料水が確保できない場合において、
身近にある河川、湖沼、池、プール、防災用貯水槽など
の原水を浄水器で処理することにより、飲料水や雑用水
（洗濯水、食器洗い水、風呂水など）の確保が容易に行
える造水機であり、災害地や被災地での用途だけに限定
されるものではなく、運用条件立地が同様であれば、同
等の有用性を発揮し得るのもであり、例えば僻地や野外
での催し物やイベント、キャンプなどが挙げられる。災
害地や被災地など、運搬が困難で設置に大きな制限のあ
る地域においても、有効に活用・運用ができるように軽
量かつ小容積であり、特に制限されるものではないが、
全体の重量は40〜90kg、容積は 0.5〜1.20ｍ２が好ま
しい。さらに薬剤や燃料などのメンテナンスなしで、８
時間以上稼働できることが好ましい。また、取扱いや装
置メンテナンスがし易く、重量の軽減ができるように本
体フレームは、鋼管折曲げ一体構造が好ましく、移動用
に車輪を取付けるのが特に好ましい。

【００４７】実施態様以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明するが、これ
により本発明は何等限定されるものではない。

【００４８】実施態様１図１、表１を参照して説明する。但し、本実施態様で
は、図１に示す、洗浄水抜き出しライン９０を有しない
態様を示すため、洗浄水抜き出し用の二方弁９３、９４
は閉鎖して状態とする。

【００４９】図１に示すように、該浄水システムは２台
の浄水器８、９、原水供給ライン１０、濾過水取り出し
ライン２０および逆洗水排出ライン２９から構成し、前
記の各浄水器８、９は、各ライン１０、２０、２９によ
って並列的に接続する。但し、逆洗水排出ライン２９は
並列的である必要はなく、それぞれの浄水器で独立して
いてもよい。

【００５０】該浄水器８、９は、充填された濾過材８
ａ、８ａ´および９ａ、９ａ´を有し、かつ、原水供給
領域８ｂ、９ｂと濾過水取り出し領域８ｃ、９ｃとに区
画されており、該原水供給ライン１０および濾過水取り
出しライン２０は、それぞれに対応する領域に接続され
ている。なお、前記濾過材８ａ、９ａとしては前述の通
り、粒径の異なる２種類の粒状活性炭を、８ａ´、９ａ
´としては半透膜から成る多数本の中空糸膜を使用す
る。

【００５１】前記原水供給ライン１０は、原水を浄水器
８、９に圧送する加圧ポンプ１または２とを有してお
り、前記原水供給ライン１０と逆洗水排出ライン２９と
の切り替えを行うライン切替手段の構成要素の一つとし
て、三方弁２１、２２が各浄水器８、９ごとに配設され
ている。また、前記濾過水取り出しライン２０は、各浄
水器８、９からの合流部分より下流にライン閉鎖手段と
しての二方弁２３が配設されている。

【００５２】前記逆洗水排出ライン２９は、前記各浄水
器８、９の原水供給領域８ｂ，９ｂに接続されており、
前記原水供給ライン１０と同様にライン切替手段の構成
要素としての三方弁２１、２２が各浄水器８、９に対し
て配設されている。

【００５３】また、前記原供給ライン１０および、濾過
水取り出しライン２０には、各濾過材８ａ、８ａ´およ
び９ａ、９ａ´の目詰まり等を個々に検出する為に、濾
過材８ａ、８ａ´および９ａ、９ａ´前後の差圧を測定
用の圧力計２４、２５及び２６、２７が各浄水器８、９
の前後に配設することが好ましい。また、前記原水供給
ライン１０及び、濾過水取り出しライン２０の合流部の
圧力を検出して、浄水器８、９双方を含む装置全体の差
圧を測定する差圧測定器２８を、配設することが特に好
ましい。

【００５４】以下に、該浄水システムの動作について説
明する。

【００５５】この浄水システムは、３乃至１８０分間の
濾過を行った後に、各浄水器８、９について長さが１乃
至１２０秒間のサイクルを２〜５回繰り返すことによっ
て浄水器８、９の性能を回復させるといった具合にし
て、濾過工程と逆洗工程とを交互に繰り返す。該濾過工
程と逆洗工程の切り換えは表１に示すように、濾過工程
では、三方弁２１、２２がａ側に開、二方弁２３が開と
なって、前記原水供給ライン１０と濾過水取り出しライ
ン２０が開放される。

【００５６】従って、加圧ポンプ１又は２によって供給
される原水が各浄水器８、９の原水供給領域８ｂ，９ｂ
から濾過材８ａ，８ａ´および９ａ，９ａ´を通過する
際に濾過され、濾過水が濾過水取り出し領域８ｃ，９ｃ
を経て濾過水取り出しライン２０から取り出される。

【００５７】一方、逆洗工程は各浄水器８、９ごとに行
われるが、いずれの浄水器を先に洗浄するかについて
は、任意に設定できる。また、一方の浄水器８又は９を
逆洗する際は、他方の濾過器９又は８によって濾過され
た濾過水が逆洗水として使用されるようになっており、
その切り換えは前記制御手段によって行われる。

【００５８】以下、この逆洗工程について、図２を参照
して説明するが、前記のように、本実施態様では、図２
に示す、洗浄水抜き出しライン９０を有しない態様を示
すため、洗浄水抜き出し用の二方弁９３、９４は閉鎖し
た状態とする。

【００５９】まず浄水器８の逆洗を行う場合は、図２及
び表１に示すように三方弁２２がａ側に開、三方弁２１
がｂ側に開、二方弁２３が閉となり、二方弁２３によっ
て閉鎖された前記濾過水取り出しライン２０が、逆洗水
供給ラインとして使用される。従って、加圧ポンプ１又
は２によって供給される原水は、浄水器９にのみ供給さ
れ、該浄水器９から得られる濾過水が逆洗水として前記
濾過取り出しライン２０を通って、浄水器８の濾過水取
出し領域８ｃに供給される。

【００６０】これによって、逆洗水は通常の濾過時とは
逆に濾過水取出し領域８ｃ側から濾過材８ａ´、８ａを
通って原水供給領域８ｂ側に送られ、濾過材８ａ´，８
ａを洗浄して逆洗水排出ライン２９から排出される。

【００６１】ここで浄水器８に長さが１乃至１２０秒間
のサイクルを２〜５回繰り返すために、三方弁２１はｂ
側に開のままで、二方弁２３を閉から開にする。これに
よって浄水器９からの濾過水は、目詰まりによって圧力
損失の高くなった浄水器８には流入せずに、圧力損失の
低い濾過水取り出しライン２０から外部に取り出され
る。この間、浄水器８には逆洗水が供給されず、それぞ
れ前段に充填された活性炭と、後段に内蔵された中空糸
膜は重力により下方に下がる。次に二方弁２３を開から
閉にすることによって、再び浄水器９の濾過水は浄水器
８の濾過水取出し領域８ｃ側に供給されることによっ
て、濾過材８ａ´、８ａを逆洗する。この逆洗動作によ
って、浄水器８内の中空糸膜に脈動を与え、揺り動か
し、また活性炭には上下動と、対流・撹拌効果を与える
ことで、効率よく逆洗ができる。

【００６２】前記の二方弁２３の開・閉切り換え時間、
及びその繰り返し回数の設定は、シーケンサーやタイマ
ーにより、自由に設定できることが好ましく、通常は長
さが１乃至１２０秒間のサイクルを２〜５回連続的に繰
り返すように設定できるようにするのが好ましい。

【００６３】こうして浄水器８の逆洗が完了すると、続
いて浄水器９の逆洗に移行するが、この場合、表１に示
すように、三方弁２１がａ側に開、三方弁２２がｂ側に
開、二方弁２３が閉に切り換えられ、前記浄水器８の逆
洗の場合と同様に浄水器９の逆洗が行われる。

【００６４】このような濾過−逆洗−濾過といった一連
の流れにおいて、取り出される濾過水の取り出し水量を
Ｑ１、排出される逆洗水の排出量をＱ２，装置全体の差
圧をΔＰとすると、図３乃至図５に示すように変化し、
逆洗後は濾過材８ａ、８ａ´および９ａ、９ａ´の目詰
まりが解消して差圧ΔＰが小さくなっていることが分か
る。なお、図４では符号Ｉ、IIは、それぞれ濾過器８、
９の逆洗を各３回繰り返し行った例を示す。

【００６５】実施態様２図１、表２を参照して説明する。本実施態様では図７お
よび図８に示す浄水器を用いている。該浄水器は前記実
施態様１で説明した浄水器において、更にその下部コネ
クター３３の筒状体４４に、洗浄水抜き出し口４３が配
設されている。洗浄水抜き出し口４３の先端には、図１
に示すように洗浄水抜き出しライン９０が接続されてい
る。該洗浄水抜き出し口４３の位置は活性炭カートリッ
ジ３０と、中空糸膜カートリッジ３１の境界部とする。
洗浄水抜き出し口４３に接続された、洗浄水抜き出しラ
イン９０には、図１に示すように、ライン閉鎖手段とし
ての二方弁９３、９４が配設されている。

【００６６】以下に、この浄水システムの動作について
図１および表２にて説明する。この浄水システムは、前
記実施態様と基本的には同じであるが、異なる点は、二
方弁９３、９４の操作が加わる点である。即ち、３乃至
１８０分間の濾過を行った後に、各浄水器８、９につい
て長さが１乃至１２０秒間のサイクルを２〜５回繰り返
すが、ここで異なる点は逆洗水の流入一回ごとに洗浄水
の抜き出しと、抜き出しを止めて洗浄水を後段から前段
に流す動作があることである。

【００６７】濾過工程と逆洗工程とを交互に繰り返す
が、該濾過工程と逆洗工程との切り替えは、濾過工程で
は表２に示すように、三方弁２１、２２がａ側に開、二
方弁２３が開、二方弁９３、９４が閉となって、前記原
水供給ライン１０と濾過水取り出しライン２０が開放さ
れる。

【００６８】一方、逆洗工程では各浄水器８、９ごとに
行われるが、いずれの浄水器を先に洗浄するかについて
は、任意に設定できる。また、一方の浄水器８又は９を
逆洗する際は、他方の濾過器９又は８によって濾過され
た濾過水が逆洗水として使用されるようになっており、
その切り替えは前記制御手段によって行われる。

【００６９】以下、この逆洗工程について、図２を参照
して説明する。

【００７０】まず浄水器８の逆洗を行う場合は、図２及
び表２に示すように三方弁２２がａ側に開、三方弁２１
がｂ側に開、二方弁２３、９４を閉、二方弁９３を開と
することにより、二方弁２３によって閉鎖された前記濾
過水取り出しライン２０が、逆洗水供給ラインとして使
用される。従って、加圧ポンプ１又は２によって供給さ
れる原水は、浄水器９にのみ供給され、該浄水器９から
得られる濾過水が逆洗水として前記濾過取り出しライン
２０を通って、浄水器８の濾過水取出し領域８ｃに供給
される。

【００７１】これによって、逆洗水は通常の濾過時とは
逆に濾過水取出し領域８ｃ側から濾過材８ａ´に送られ
ることにより、濾過材８ａが逆洗される。濾過材８ａ´
を逆洗した逆洗水は、濾過材８ａの目詰まりで圧力損失
が生じているので、濾過材８ａには流入せずに、二方弁
９３を通り、洗浄水抜き出しライン９０から、濾過材８
ａ´の膜表面に付着した微細な懸濁物質を洗浄水と共に
系外に排出する。二方弁９３の開弁時間は、濾過材８ａ
´の汚れ程度、逆洗水量等によって決められるが、１乃
至９０秒程度が好ましい。次に二方弁９３を閉じること
で、濾過材８ａ´を通過した逆洗水は、次に濾過材８ａ
を通って原水供給領域８ｂ側に送られ、濾過材８ａを洗
浄して逆洗水排出ライン２９から排出される。

【００７２】ここで、逆洗を小刻みに、複数回、連続的
に繰り返して行うために、三方弁２１はｂ側のままで、
二方弁９３を閉から開に、二方弁２３を閉から開にす
る。これによって浄水器９からの濾過水は、目詰まりに
よって圧力損失の高い浄水器８には流入せずに、圧力損
失の低い濾過水取り出しライン２０から外部に取り出さ
れる。

【００７３】この間、浄水器８には逆洗水が供給され
ず、二方弁９３からは浄水器内に溜まった逆洗水が系外
に抜き出される。よって、それぞれ前段に充填された活
性炭と、後段に内蔵された中空糸膜は重力で下方に下が
る。

【００７４】次に二方弁２３を開から閉にすることによ
って再度、浄水器９の濾過水は浄水器８に流入し、再び
前記同様の逆洗を行う。この逆洗動作を行うことによっ
て、浄水器８内の中空糸膜に脈動を与え、揺り動かし、
更にその洗浄水を系外に排出し、また活性炭には上下動
と、対流・撹拌効果を与えることで、効率よく逆洗がで
きる。

【００７５】前記の二方弁２３、９３を閉から開に、開
から閉にする切り換え時間、及びその繰り返し回数の設
定は、シーケンサーやタイマーにより、自由に設定でき
ることが好ましく、通常は長さが１乃至１２０秒間のサ
イクルを２〜５回繰り返すが、逆洗水の流入一回ごとに
洗浄水の抜き出すように設定するが、二方弁９３の開閉
時間は、各々１乃至９０秒程度が好ましい。このように
して浄水器８の逆洗が完了すると、続いて浄水器９の逆
洗に移行するが、前記実施態様１と同様に、表２に示す
ように、三方弁２１がａ側に開、三方弁２２がｂ側に
開、二方弁２３、９３が閉、途中で二方弁９４は開から
閉に切り換えられることで、浄水器８の逆洗の場合と同
様にして、浄水器９の逆洗が行われる。

【００７６】また、本例においても、取り出される濾過
水の取り出し水量をＱ１、排出される逆洗水の排出量を
Ｑ２，装置全体の差圧をΔＰの変化は、実施態様１と同
じように、図３乃至図５に示すようになる。

【００７７】前記実施態様１、２の浄水システムでは、
浄水器２台使用しているが、これに限定されるものでは
なく、系内に３台以上を並列に配設することも可能であ
る。

【００７８】実施態様３図６、表３を参照して説明する。但し、本実施態様では
前記実施態様１で説明したと同様に、図６に示す、洗浄
水抜き出しライン９０を有しない態様を示すため、洗浄
水抜き出し用の二方弁９３、９４、９５は閉じた状態と
する。

【００７９】該システムでは浄水器５１、５２、５３、
加圧ポンプ１、２を有する原水供給ライン６０、濾過水
取出しライン７０、逆洗水排出ライン８０から構成さ
れ、前記原水供給ライン６０及び逆洗水排出ライン８０
に、ライン切り換え手段として三方弁５５、５６、５
７、及び８１、８２、８３を配設している点で、前記実
施態様１とは異なる。

【００８０】また、該浄水器は、前記濾過水取出しライ
ン７０を、各浄水器５１、５２、５３に接続される個別
ライン７１，７２，７３と、該個別ライン７１，７２，
７３が接続される濾過水送出ライン７４〜７６、別流路
ライン７７〜７９によって構成し、別流路ライン７４〜
７６は濾過水取出しライン７０に接続されて構成し、前
記別濾過水送出ライン７４〜７６、別流路ライン７７〜
７９と各個別ライン７１，７２，７３間にライン閉鎖手
段としての三方弁８１、８２、８３を配設している点で
も前記実施態様１とは異なる。

【００８１】本実施態様では、このような構成を採用し
たことにより、逆洗時にあっても、逆洗に関与しない浄
水器から通常の濾過時と同様に、濾過水を得ることがで
きる。

【００８２】以下にその動作を説明する。まず、濾過時
には表３に示すように、三方弁５５、５６、５７がａ側
に開、及び三方弁８１、８２、８３がａ側に開とするこ
とで、前記実施態様１と同じく、原水供給ライン６０か
ら供給された原水が、各浄水器５１，５２，５３によっ
て濾過され、該濾過水が個別ライン７１，７２，７３を
通って、別流路ライン７４、７５、７６から濾過水取出
しライン７０を経て取り出される。

【００８３】一方、逆洗は、前記実施態様１と同じく、
各浄水器ごとに行われ、いずれか１台の浄水器を逆洗す
る時、残りの２台のうちのいずれか１台の浄水器からの
濾過水が、別流路ライン７７〜７９を通って逆洗水とし
て使用され、他の浄水器からの濾過水はそのまま、濾過
水送出ライン７４〜７６のいずれかから濾過水取出しラ
イン７０を経て取り出される。

【００８４】まず、浄水器５１を逆洗する場合は、表３
に示すように、原水供給側の三方弁５５がｂ側に、５
６、５７がａ側に開、及び濾過水取出し側の三方弁８
１、８２がｂ側に、８３がａ側に開とすることで、浄水
器５２が逆洗用として、また浄水器５３が濾過用として
使用される。なお濾過時間及び逆洗時間は、前記実施態
様１の場合と同様である。従って、原水供給ライン６０
からの原水は、浄水器５２、５３に供給され、該両浄水
器５２、５３で濾過され、その濾過水が個別ライン７
２、７３に送り出される。ここで個別ライン７２に送り
出された濾過水は、浄水器５１の逆洗水として、三方弁
８２のｂ側を通り、別流路ライン７８から７７を通り、
三方弁８１のｂ側より、個別ライン７１を通って、浄水
器５１の濾過水取出し領域に供給され、濾過材を通って
原水供給領域に送り出される。そしてこの逆洗水は、個
別ライン６７を通り、三方弁５５のｂ側より逆洗水排出
ライン６４から８０を通って系外に排出される。

【００８５】一方、浄水器５３で濾過された濾過水は、
個別ライン７３に送り出され、前記別流路ライン７６を
通って前記濾過水取出しライン７０から取り出される。

【００８６】ここで、浄水器５１を小刻みに、複数回、
連続的に繰り返して逆洗するためには、表３に示すよう
に、原水供給側の三方弁５５、５６、５７と、濾過水取
出し側の三方弁８１、８３はそのままとし、濾過水取出
し側の三方弁８２をｂ側からａ側に開とすることによっ
て、浄水器５１への逆洗水供給が停止され、前段に充填
された活性炭と、後段に内蔵された中空糸膜は重力で下
方に下がる。

【００８７】次に再度、前記説明の通り、三方弁８２を
ａからｂ側に開とすることによって、浄水器５１に逆洗
水が供給される。この繰り返しによって、実施態様１と
同様に、浄水器５１内の中空糸膜に脈動を与え、揺り動
かし、また活性炭には上下動と、対流・撹拌効果を与え
ることで、効率よく逆洗ができる。なお濾過時間及び逆
洗時間は、前記実施態様１の場合と同様である。

【００８８】このようにして、浄水器５１の逆洗が完了
すると、続いて浄水器５２、５３の洗浄に移行するが、
その逆洗動作は、表３に示すような三方弁５５〜５７，
８１〜８３の開閉状態の下で、前記の場合と同様に行わ
れる。

【００８９】即ちこのように、逆洗と同時に濾過水を取
り出す為には、少なくとも３台以上の浄水器が必要であ
るが、本実施態様においても、３台の浄水器を使用し三
方弁５５〜５７，８１〜８３の開閉状態により、濾過工
程にある２台の浄水器からの濾過水は、残りの逆洗工程
にある１台の浄水器を逆洗することに使用されるのと、
濾過水取出しライン７０から取り出されるものとにな
る。

【００９０】実施態様４図６、表４を参照して説明する。但し、本実施態様では
前記実施態様２で説明したと同様に、図７および図８に
示す浄水器を用いている。該浄水器は前記実施態様３で
説明した浄水器において、更にその下部コネクター３３
の筒状体４４に、洗浄水抜き出し口４３が配設されてい
る。洗浄水抜き出し口４３の先端には、図６に示すよう
に洗浄水抜き出しライン９０が接続されている。該洗浄
水抜き出し口４３の位置は活性炭カートリッジ３０と、
中空糸膜カートリッジ３１の境界部とする。洗浄水抜き
出し口４３に接続された、洗浄水抜き出しライン９０に
は、図６に示すように、ライン閉鎖手段としての二方弁
９３、９４、９５が配設されている。

【００９１】該システムでは浄水器５１、５２、５３、
加圧ポンプ１、２を有する原水供給ライン６０、濾過水
取出しライン７０、逆洗水排出ライン８０から構成さ
れ、前記原水供給ライン６０及び逆洗水排出ライン８０
に、ライン切り換え手段として三方弁５５、５６、５
７、及び８１、８２、８３を配設している点で、前記実
施態様２とは異なる。

【００９２】以下に、該浄水システムの動作について説
明する。該浄水システムは前記実施態様３の動作の他
に、二方弁９３、９４、９５の動作が加わる。即ち、各
浄水器５１、５２、５３について、３乃至１８０分間の
濾過を行った後に、各浄水器５１、５２、５３について
一連の脈動的逆洗を３０乃至１２０秒間（単位逆洗２〜
５回繰り返す）行うが、逆洗水の流入一回ごとに洗浄水
の抜き出しをすることである。

【００９３】即ち、基本的には前記実施態様３と同様の
動作であって、まず、濾過工程は表４に示すように、三
方弁５５、５６、５７をａ側に開、及び三方弁８１、８
２、８３をａ側に開とし、新しく加わった二方弁９３、
９４、９５は閉とすることで、原水供給ライン６０から
供給された原水が、各浄水器５１、５２、５３によって
濾過され、該濾過水が個別ライン７１、７２、７３を通
って、別流路ライン７４、７５、７６から濾過水取出し
ライン７０を経て取り出される。

【００９４】また、逆洗工程は前記実施態様３と同じく
各浄水器ごとに行われ、いずれか１台の浄水器を逆洗す
る時、残りの２台のうちのいずれか１台の浄水器からの
濾過水が、別流路ライン７７〜７９を通って逆洗水とし
て使用され、他の浄水器からの濾過水はそのまま、別流
路ライン７４〜７６から濾過水取出しライン７０を経て
取り出される。

【００９５】まず、浄水器５１を逆洗する場合は、表４
に示すように、原水供給側の三方弁５５がｂ側に、５
６、５７がａ側に開、及び濾過水取出し側の三方弁８
１、８２がｂ側に８３がａ側に開とし、二方弁９３を
開、二方弁９４、９５閉とすることで、浄水器５２が逆
洗用として、また浄水器５３が濾過用として使用され
る。なお濾過時間及び逆洗時間は、前記実施態様３の場
合と同様である。従って、原水供給ライン６０からの原
水は、浄水器５２、５３に供給され、該両浄水器５２、
５３で濾過され、その濾過水が個別ライン７２、７３に
送り出される。ここで個別ライン７２に送り出された濾
過水は、浄水器５１の逆洗水として、三方弁８２のｂ側
を通り、別流路ライン７８から７７を通り、三方弁８１
のｂ側より、個別ライン７１を通って、浄水器５１の濾
過水取出し領域５１ｃに供給される。これによって、逆
洗水は通常の濾過時とは逆に濾過水取出し領域５１ｃ側
から濾過材５１ａ´に送られることにより、濾過材５１
ａ´が逆洗される。濾過材５１ａ´を逆洗した洗浄水
は、濾過材５１ａの目詰まりで圧力損失が生じているの
で、濾過材５１ａには流入せずに、二方弁９３を通り、
洗浄水抜き出しライン９０から、濾過材５１ａ´の膜表
面に付着した微細な懸濁物質を洗浄水と共に系外に排出
する。二方弁９３の開弁時間は前記実施態様２と同様
に、１乃至９０秒程度が好ましい。次に二方弁９３を閉
じることで、濾過材５１ａ´を通過した逆洗水は、次に
濾過材５１ａを通って原水供給領域５１ｂ側に送られ、
個別ライン６７を通り、三方弁５５のｂ側より逆洗水排
出ライン６４から８０を通って系外に排出される。一
方、浄水器５３で濾過された濾過水は、個別ライン７３
に送り出され、前記別流路ライン７６を通って前記濾過
水取出しライン７０から取り出される。

【００９６】ここで、浄水器５１を小刻みに、複数回、
連続的に繰り返して逆洗するためには、前記実施態様３
と同様に、表４に示すように、原水供給側の三方弁５
５、５６、５７と、濾過水取出し側の三方弁８１、８３
はそのままとし、濾過水取出し側の三方弁８２をｂ側か
らａ側に開とすることによって、浄水器５１への逆洗水
供給が停止され、二方弁９３を開とすることによって、
内部に滞留している洗浄水は、二方弁９３を通り、洗浄
水抜き出しライン９０から、濾過材５１ａ´の膜表面に
付着した微細な懸濁物質を洗浄水と共に系外に排出され
る。よって、それぞれ前段に充填された活性炭と、後段
に内蔵された中空糸膜は重力で下方に下がる。

【００９７】次に再度、前記説明の通り、三方弁８２を
ａ側からｂ側に開とすることによって、浄水器５１に逆
洗水が供給される。この繰り返しによって、実施態様３
と同様に、浄水器５１内の中空糸に脈動を与え、揺り動
かし、また活性炭には上下動と、対流・撹拌効果を与え
ることで、効率よく逆洗ができる。なお濾過時間及び逆
洗時間は、前記実施態様３の場合と同様である。

【００９８】このようにして、浄水器５１の逆洗が完了
すると、続いて浄水器５２、５３の洗浄に移行するが、
その逆洗動作は、表４に示すような三方弁５５〜５７，
８１〜８３の開閉状態の下で、前述の場合と同様に行わ
れる。

【００９９】即ちこのように、逆洗と同時に濾過水を取
り出す為には、少なくとも３台以上の浄水器が必要であ
るが、実施態様３、４においても、３台の浄水器を使用
し三方弁５５〜５７，８１〜８３の開閉状態により、濾
過工程にある２台の浄水器からの濾過水は、残りの逆洗
工程にある１台の浄水器を逆洗することに使用されるの
と、濾過水取出しライン７０から取り出されるものとに
なる。

【０１００】また、前記実施態様３、４で説明のように
３台の浄水器を用いて、濾過工程にある２台の浄水器か
らの濾過水で、残りのもう１台の浄水器を逆洗すること
も可能である。該洗浄法は逆洗水の流量や水圧におい
て、浄水器１台の濾過水で別の１台を逆洗する実施態様
１、２の方法に比べて、洗浄条件の強化が可能となる。
しかしながら、この場合には、該浄水システムからは、
濾過水の取り出しは不可能となるが、次のようにすれ
ば、逆洗中にも濾過水の取り出しが可能となる。

【０１０１】実施態様５図９および表５を参照して説明する。但し、本実施態様
では前記実施態様１及び３で説明したと同様に、図９に
示す、洗浄水抜き出しライン９０を有しない態様を示す
ため、洗浄水抜き出し用の二方弁９３、９４、９５、９
６は閉じた状態とする。該浄水システムは前記実施態様
３を説明した図６に、もう一つの浄水器５４を追加配設
し、合計４台にしたものである。浄水器５４の追加配設
に従い、ライン切換手段として三方弁５８と８４を追加
配設している点で前記実施態様３とは異なる。このよう
な構成にすることにより、４台の浄水器のうち３台を濾
過工程にし、そのうち２台の濾過水を残りの逆洗工程に
ある１台の浄水器を逆洗することに使用し、濾過工程中
のもう１台の濾過水は、濾過水取り出しライン７０から
取り出される。

【０１０２】また濾過工程にある３台すべての濾過水
を、逆洗工程にあるもう１台の浄水器を逆洗することも
可能であり、さらに洗浄条件の強化が期待できる。

【０１０３】実施態様６図９および表６を参照して説明する。但し、本実施態様
では前記実施態様２及び４で説明したと同様に、図７お
よび図８に示す浄水器を用いている。該浄水器は前記実
施態様５で説明した浄水器において、更にその下部コネ
クター３３の筒状体４４に、洗浄水抜き出し口４３が配
設されている。洗浄水抜き出し口４３の先端には図９に
示すように、洗浄水抜き出しライン９０が接続されてい
る。該浄水システムは前記実施態様４を説明した図６
に、もう一つの浄水器５４を追加配設し、合計４台にし
たものである。浄水器５４の追加配設に従い、ライン切
換手段として二方弁９６、及び三方弁５８と８４を追加
配設している点で前記実施態様４とは異なる。このよう
な構成にすることにより、４台の浄水器のうち３台を濾
過工程にし、そのうち２台の濾過水を残りの逆洗工程に
ある１台の浄水器を逆洗することに使用し、濾過工程中
のもう１台の濾過水は、濾過水取り出しライン７０から
取り出される。

【０１０４】また濾過工程にある３台すべての濾過水
を、逆洗工程にあるもう１台の浄水器を逆洗することも
可能であり、さらに洗浄条件の強化が期待できる。

【０１０５】なお、上記の実施態様１〜６では濾過時間
が一定になるように自動制御するのが好ましい。また、
手動によって随時に行なえることも好ましい。自動制御
する場合、予めセットされた時間で逆洗を開始するよう
になっているが、図１、２に示すようにな、差圧測定器
２８によって濾過差圧、即ち濾過材の目詰まりを検出
し、一定差圧以上に達した段階で自動的に逆洗を開始す
るようにするのも、特に好ましい。

【０１０６】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する
が、これにより本発明は何等限定されるものではない。
なお、以下の実施例では濾過時間が一定になるように自
動制御した。原水としては塩素の抜けた学校プール水を
用いた。これらの浄水システムは、平均透過量１．０ｍ
３／hrで６０分間の濾過を行った後に、浄水器の一連の
脈動的逆洗を１２０秒間（単位逆洗３回繰り返す）行う
ことによって浄水器の性能を回復させるといった具合に
して、濾過工程と逆洗工程とを交互に繰り返した。この
時のインターバルは２０秒に設定した。

【０１０７】また、主な各構成要素は下記の通りにし
た。

【０１０８】｛１：人力駆動原水ポンプ｝人力による自
吸式のウイング式手動ポンプ、吐出量= 0.24リットル/
ストローク、吐出圧 (最大= 4 kgf/cm²）｛２：エンジン駆動原水ポンプ｝ゴム製インペラーを持
った自吸式ポンプ、 30mAq×20L/min(1200rpm)（商品
名：モノフレックスポンプ）｛３：エンジン｝単気筒の空冷式 4サイクル OHVガソリ
ンエンジン,118CC (連続出力:2.8PS/1800rpm) ｛４：プレフィルター｝エレメント：糸巻きタイプ (PP
樹脂、10μｍ×20インチ) 、ハウジング：PP樹脂製）｛５：調圧弁｝エンジン駆動原水ポンプの吐出圧を調整
することを目的とした、砲金製の玉形弁。

【０１０９】｛８，９：浄水器｝カートリッジ式の活性
炭濾過器と中空糸膜からなる濾過器で、濾過器１個には
９０メッシュ程度の微細粒のもの７０gと、２０メッシ
ュ程度の細粒のもの１３０gとを混合し、充填した活性
炭エレメント６本と、中空糸膜エレメント（ポリスルホ
ン製平均、孔径０．３μｍ、内径３００μｍ、有効長２
００ｍｍ、５０００本／カートリッジ）２本が内蔵され
る。該浄水器２個を装着した。

【０１１０】｛１２：アスピレーター｝100L/hr の生産
水がアスピレーター内部を通過させることにより、吸引
口の気圧は、約400Torr にさがり、吸引口につないだ殺
菌剤（次亜塩素酸カルシウム）水溶液を吸上げる。

【０１１１】｛１３：殺菌剤チューブ｝内径がΦ２の軟
質のプラスチックチューブ｛１４：殺菌剤調節弁｝点滴に使用されるのと同じ｛１５：殺菌剤ボトル｝容量：２Ｌのポリエチレン製ボ
トル。ボトルには、生産水を２Ｌと殺菌剤（１５g 錠剤
の次亜塩素酸カルシウム）を入れ、溶解させた上、飽和
溶液として使用する。

【０１１２】｛１６：空気抜き弁｝プレフィルター以前
の配管途中に取り付け、プレフィルターや浄水器に空気
が入り込まないようにする。

【０１１３】実施例１実施態様１（洗浄水抜き出し口用いず、浄水器２基以
上）に従って実施した。

【０１１４】実施例２実施態様２（洗浄水抜き出し口用いる、浄水器２基以
上）に従って実施した。

【０１１５】実施例３実施態様３（洗浄水抜き出し口用いず、浄水器３基以
上）に従って実施した。

【０１１６】実施例４実施態様４（洗浄水抜き出し口用いる、浄水器３基以
上）に従って実施した。

【０１１７】実施例５実施態様５（洗浄水抜き出し口用いず、浄水器４基以
上）に従って実施した。

【０１１８】実施例６実施態様６（洗浄水抜き出し口用いる、浄水器４基以
上）に従って実施した。

【０１１９】以上の実施例において、逆洗による機能回
復率は実施例１、３、５で９０％以上、実施例２、４、
６で９５％以上であった。また、実施例３、４、５、６
では逆洗中も濾過水を安定的に得ることができた。

【０１２０】

【表１】（注） …は複数回繰り返しを示す

【表２】（注） …は複数回繰り返しを示す

【表３】（注）…は複数回繰り返しを示す浄水器５１の洗浄水は、浄水器５２の濾過水とし、浄水
器５３は通常濾過とした。

【０１２１】浄水器５２の洗浄水は、浄水器５３の濾過
水とし、浄水器５１は通常濾過とした。

【０１２２】浄水器５３の洗浄水は、浄水器５１の濾過
水とし、浄水器５２は通常濾過とした。

【０１２３】

【表４】（注）…は複数回繰り返しを示す浄水器５１の洗浄水は、浄水器５２の濾過水とし、浄水
器５３は通常濾過とした。

【０１２４】浄水器５２の洗浄水は、浄水器５３の濾過
水とし、浄水器５１は通常濾過とした。

【０１２５】浄水器５３の洗浄水は、浄水器５１の濾過
水とし、浄水器５２は通常濾過とした。

【０１２６】

【表５】（注）…は複数回繰り返しを示す浄水器５１の洗浄水は、浄水器５２、５３の濾過水と
し、浄水器５４は通常濾過とした。浄水器５２の洗浄水
は、浄水器５３、５４の濾過水とし、浄水器５１は通常
濾過とした。浄水器５３の洗浄水は、浄水器５４、５１
の濾過水とし、浄水器５２は通常濾過とした。浄水器５
４の洗浄水は、浄水器５１、５２の濾過水とし、浄水器
５３は通常濾過とした。

【０１２７】

【表６】（注）…は複数回繰り返しを示す浄水器５１の洗浄水は、浄水器５２、５３の濾過水と
し、浄水器５４は通常濾過とした。浄水器５２の洗浄水
は、浄水器５３、５４の濾過水とし、浄水器５１は通常
濾過とした。浄水器５３の洗浄水は、浄水器５４、５１
の濾過水とし、浄水器５２は通常濾過とした。浄水器５
４の洗浄水は、浄水器５１、５２の濾過水とし、浄水器
５３は通常濾過とした。

【０１２８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、 (1) 浄水器内に逆洗水を小刻みに、複数回、連続的に繰
り返して逆流させることにより、中空糸膜に脈動を与
え、揺り動かし、また活性炭には上下動と、対流・撹拌
効果を与えることで、洗浄効果を倍加でき効率的な該浄
水器の逆洗が行える。

【０１２９】(2) 粒径の異なる、複数種の活性炭を混合
・充填することにより、吸着能力の低下を抑制し、且つ
濾過圧損を低くすることができ、逆洗時には、圧密化の
著しい表層部に存在する粒径の小さい活性炭と、下層部
に存在する粒径の大きな活性炭とが段階的に浮遊し、効
果的な逆洗が可能となる。

【０１３０】(3) 中空糸膜を逆洗した洗浄水、即ち、中
空糸膜面の懸濁物質を含む洗浄水を、一時的に浄水器系
外に排出した後に、活性炭を逆洗をすることによって、
逆洗効果が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様１、２の濾過状態を示すフロ
ー図である。

【図２】本発明の実施態様１、２の逆洗状態を示すフロ
ー図である。

【図３】濾過水の取出水量の変化を示す図である。

【図４】装置全体の差圧変化を示す図である。

【図５】装置全体の差圧変化を示す図である。

【図６】本発明の実施態様３、４の濾過状態を示すフロ
ー図である。

【図７】浄水器断面図である。

【図８】流路閉鎖部材の位置を変えて濾過材の比率を変
えた浄水器の断面図である。

【図９】本発明の実施態様５、６を示す図で、２つの浄
水器からの濾過水で１つの浄水器を逆洗し、残る１個の
浄水器から濾過水を取り出す状態を示すフロー図であ
る。

【符号の説明】

１：人力駆動原水ポンプ（手動式ウイングポンプ）２：エンジン駆動原水ポンプ３：エンジン４：プレフィルター５：調圧弁６：圧力計（プレフィルター入口）７：圧力計（プレフィルター出口）８：浄水器８ａ：濾過材（活性炭）８ａ´：濾過材（中空糸膜）８ｂ：原水供給領域８ｃ：濾過水取り出し領域９：浄水器９ａ：濾過材（活性炭）９ａ´：濾過材（中空糸膜）９ｂ：原水供給領域９ｃ：濾過水取り出し領域１０：原水供給ライン１１：逆止弁（逆止コーン）１２：アスピレーター１３：殺菌剤チューブ１４：殺菌剤調整弁１５：殺菌剤ボトル１６：空気抜き弁２０：濾過水取り出しライン２１：三方弁２２：三方弁２３：二方弁２４：浄水器入口圧力計２５：浄水器入口圧力計２６：浄水器出口圧力計２７：浄水器出口圧力計２８：差圧計２９：逆洗水排出ライン３０：活性炭カートリッジ３１：中空糸膜カートリッジ３２：上部コネクター３３：下部コネクター３４：筒状体３５：流路３６：接続口３７：流入口付キャップ３８：流出口付キャップ３９：流路閉鎖板４０：連結板４３：洗浄水抜き出し口４４：筒状体４５：流路４６：接続口４７：流入口付キャップ４８：流出口付キャップ４９：流路閉鎖板５１：浄水器５１ａ：濾過材（活性炭）５１ａ´：濾過材（中空糸膜）５１ｂ：原水供給領域５１ｃ：濾過水取り出し領域５２：浄水器５２ａ：濾過材（活性炭）５２ａ´：濾過材（中空糸膜）５２ｂ：原水供給領域５２ｃ：濾過水取り出し領域５３：浄水器５３ａ：濾過材（活性炭）５３ａ´：濾過材（中空糸膜）５３ｂ：原水供給領域５３ｃ：濾過水取り出し領域５４：浄水器５４ａ：濾過材（活性炭）５４ａ´：濾過材（中空糸膜）５４ｂ：原水供給領域５４ｃ：濾過水取り出し領域５５：三方弁５６：三方弁５７：三方弁５８：三方弁６０：原水供給ライン６１：原水供給・個別ライン６２：原水供給・個別ライン６３：原水供給・個別ライン６３´：原水供給・個別ライン６４：逆洗水排出・個別ライン６５：逆洗水排出・個別ライン６６：逆洗水排出・個別ライン６６´：逆洗水排出・個別ライン６７：個別ライン６８：個別ライン６９：個別ライン６９´：個別ライン７０：濾過水取り出しライン７１：個別ライン７２：個別ライン７３：個別ライン７３´：個別ライン７４：濾過水送出ライン７５：濾過水送出ライン７６：濾過水送出ライン７６´：濾過水送出ライン７７：逆洗水別流路ライン７８：逆洗水別流路ライン７９：逆洗水別流路ライン７９´：逆洗水別流路ライン８０：逆洗水排出ライン８１：三方弁８２：三方弁８３：三方弁８４：三方弁９０：洗浄水抜き出しライン９３：二方弁９４：二方弁９５：二方弁９６：二方弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ前段に、２つ以上のピークがあ
る粒径分布を有する活性炭を混合・充填したカートリッ
ジと、後段に中空糸膜を内蔵したカートリッジを複数
本、並列的に接続した一対のコネクタのうち、一方のコ
ネクタの両端に流体の入出口を設け、該入出口を設けた
方のコネクタ内には、前記種類の異なるカートリッジと
の連結部を分けるように流路閉鎖部を着脱自在に装着し
たことを特徴とする浄水器。
【請求項２】２つのピークの粒径の比が１：８乃至
１：２であることを特徴とする請求項１記載の浄水器。
【請求項３】該活性炭を混合・充填したカートリッジ
には、処理水が下向流となるように配置したことを特徴
とする請求項１記載の浄水器。
【請求項４】請求項１記載の浄水器を用いたことを特
徴とする非常用浄水機。
【請求項５】請求項１記載の浄水器を装着し、脈動的
に逆洗することを特徴とする浄水器の洗浄方法。
【請求項６】該浄水器が一対のコネクタのうち、両端
に流体の入出口を設けた方のコネクタと異なる方のコネ
クタに洗浄水抜き出し口を有する浄水器であることを特
徴とする請求項１記載の浄水器の洗浄方法。
【請求項７】後段に配設した中空糸膜カートリッジを
先に逆洗し、該洗浄水を一時的に系外に排出した後に、
次に前段に配設した粒径の異なる活性炭カートリッジを
逆洗することを特徴とする請求項６記載の浄水器の洗浄
方法。
【請求項８】２つ以上の該浄水器のうち、少なくとも
１つの浄水器の濾過水を用いて、少なくとももう１つを
逆洗させることを特徴とする請求項１記載の浄水器の洗
浄方法。
【請求項９】３つ以上の該浄水器のうち、少なくとも
１つの浄水器に通常の浄水を行わせることを特徴とする
請求項８記載の浄水器の洗浄方法。
【請求項１０】少なくとも２個以上の該浄水器が並列
的に接続され、それぞれの該浄水器の流体入り口側に設
けられたライン切換手段により、原水供給が遮断され、
逆洗水が排出され、流体出口側に設けられたライン切換
手段により、濾過水供給が停止されることを特徴とする
請求項１記載の浄水器の洗浄方法。
【請求項１１】少なくとも３個以上の該浄水器を並列
的に接続して、それぞれの流体出口側に設けられたライ
ン切換手段により、濾過水送り出しラインが閉鎖され、
濾過水送り出しラインとは独立した並列的に接続された
別流路に切り換えることを特徴とする請求項１記載の浄
水器の洗浄方法。
【請求項１２】手動弁または自動弁による制御手段に
より濾過と逆洗を切り換えることを特徴とする請求項１
記載の浄水器の洗浄方法。
【請求項１３】自動弁による制御手段として、濾過時
間３乃至１８０分間に対し、１乃至１２０秒間の逆洗を
複数回、自動的に連続して繰り返して行うようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の浄水器の洗浄方法。
【請求項１４】自動弁による制御手段として、濾過時
間３乃至１８０分間に対し、濾過剤の後段から順に逆洗
を行うようにし、異種濾過材の境界部から洗浄水を１乃
至１２０秒間、系外に抜き出す逆洗法を複数回、自動的
に連続して繰り返し行うようにした請求項１２記載の浄
水器の洗浄方法。