切替型ＲＯ浄水器
【目的】使用目的や用途等に応じて原水を原水タンクの貯留水又は水道管の水道水に切り替えて高品質の浄水処理を行うことができる切替型ＲＯ浄水器を提供することである。
【構成】原水供給を原水タンク１の貯留水だけでなく、水道水Ｗに切り替えたとき、貯留水と同様にＲＯ膜装置９により浄水化することができる。浄水濃度を監視して、基準濃度を超えたとき各種の異常報知を行って、原水タンク１の貯留水又は水道水Ｗの使用状況に応じて、原水交換、水道供給異常やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせる。
【構成】原水供給を原水タンク１の貯留水だけでなく、水道水Ｗに切り替えたとき、貯留水と同様にＲＯ膜装置９により浄水化することができる。浄水濃度を監視して、基準濃度を超えたとき各種の異常報知を行って、原水タンク１の貯留水又は水道水Ｗの使用状況に応じて、原水交換、水道供給異常やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅、飲食店、ホテル、旅館、事務所、工場、レジャー施設等において使用する浄水を得るためにＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜を使用したＲＯ浄水器に関し、特には原水にタンク貯留水又は水道水を切り替え使用できる切替型ＲＯ浄水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の浄水生成システムの一例として、例えば、特許文献１に示すように、原水槽から汲み出した原水を、活性炭充填槽及びろ過膜フィルタを通過させて浄水化し供給先に提供するようにしている。この浄水生成システムでは、浄水は一旦、貯水槽に収容され、貯水槽内の水位が一定に保持されるように浄水の生成と貯水が行われる。ろ過膜フィルタには、０．０１〜０．５μｍの細孔を有するろ過膜を使用することが記載されている。
【０００３】
ろ過膜フィルタには、中空糸膜によるマイクロフィルタあるいは限外ろ過によるウルトラフィルタが使用されるが、これらのフィルタによる不純物除去効果は０．０１μｍ程度の粒子除去が限界となっている。このため、原水に溶解している、各種塩素化合物、トリハロメタン、ダイオキシン等の不純物は０．０１μｍよりはるかに小さく、ろ過膜フィルタでは除去できないといった問題があった。
【０００４】
飲料水の提供の観点からいえば、水道栓の無い場所では水道水を原水タンクに投入して、原水タンクから水供給を行えばよいし、あるいは、水道栓のある場所では水道栓から直接、水供給を行うのが好ましい。しかしながら、浄水処理の観点からいえば、同一の浄水装置を原水タンク仕様と水道水仕様に使い分けることは、夫々の仕様に合わせて部品交換の手間を必要とするため、単一の浄水装置を両仕様に兼用化するのが難しかった。もっとも、原水タンク専用の浄水器や水道水専用の浄水器は夫々、単独で使用されるものが存在しているものの、両方に兼用可能な機能、構造を有していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１３１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、使用目的や用途等に応じて原水を原水タンクの貯留水又は水道管の水道水に切り替えて高品質の浄水処理を行うことができる切替型ＲＯ浄水器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態は、原水供給部から原水を送水ポンプにより供給する原水供給管と、前記原水供給管を流通する前記原水の不純物濃度を計測する原水センサと、前記原水供給管から前記原水を通水して前記原水中の不純物を除去して浄水を生成するＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜を少なくとも含む浄化フィルタ部と、前記浄水を貯留する浄水タンクと、前記浄化フィルタ部から浄水を前記浄水タンクに供給する浄水供給管と、前記浄水タンクから前記浄水を必要量だけ供給する浄水提供部とを有し、前記原水供給部として原水タンク又は水道管を選択する切替スイッチと、前記切替スイッチの切替設定に応じて、前記原水タンクの貯留水又は前記水道管からの水道水に対して前記原水センサにより異常原水濃度を計測したとき、異常報知する異常報知手段とを有する切替型ＲＯ浄水器である。
【０００８】
本発明の第２の形態は、第１の形態において、前記原水タンクから前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を前記原水タンクに帰還させる濃縮水帰還管と、前記水道管から前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を排水する排水管とを具備した切替型ＲＯ浄水器である。
【０００９】
本発明の第３の形態は、第1又は第２の形態において、前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記貯留水又は前記水道水の原水供給が開始された後、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記最先原水濃度から計算される基準濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段と、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったときに前記異常原水濃度に達したとして、前記異常報知手段により前記貯留水の交換、前記水道水の供給異常又は前記ＲＯ膜の交換を報知する切替型ＲＯ浄水器である。
【００１０】
本発明の第４の形態は、第1又は第２の形態において、前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記切替スイッチにより前記原水タンクに切り替えて、前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記切替スイッチにより前記水道管に切り替えて、前記水道管からの水道水を原水供給するとき、所定の基準水道水濃度を記憶する基準水道水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記貯留水を原水供給するとき前記最先原水濃度から求めた基準濃度と前記浄水濃度を比較し、あるいは前記水道水を原水供給するとき前記基準水道水濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段とを有し、前記異常報知手段は、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったことを条件に前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する原水タンク使用時異常報知手段と、前記浄水濃度が前記基準水道水濃度より大きくなったことを条件に前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する水道水使用時異常報知手段とを含む切替型ＲＯ浄水器である。
【００１１】
本発明の第５の形態は、第３の形態において、前記浄水濃度が前記異常原水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた切替型ＲＯ浄水器である。
【００１２】
本発明の第６の形態は、第４の形態において、前記浄水濃度が前記基準濃度又は前記基準水道水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた切替型ＲＯ浄水器である。
【００１３】
本発明の第７の形態は、第１〜第６のいずれかの形態において、前記切替スイッチの切替設定により前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより、前記原水タンクが空になったことを検出して報知する空報知手段を備えた切替型ＲＯ浄水器である。
【００１４】
本発明の第８の形態は、第２〜第７のいずれかの形態において、前記濃縮水帰還管は、前記ＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路と、前記流量調整流路に併設された開閉自在のバイパス流路とを含み、前記ＲＯ膜の交換時に前記バイパス流路を開放する切替型ＲＯ浄水器である。
【００１５】
本発明の第９の形態は、第１〜第８のいずれかの形態において、前記原水センサは水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる切替型ＲＯ浄水器である。
【００１６】
本発明の第１０の形態は、前記第３〜第８のいずれかの形態において、前記浄水センサは、水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる切替型ＲＯ浄水器である。
【００１７】
本発明の第１１の形態は、前記第１〜第１０のいずれかの形態において、前記浄化フィルタ部の、少なくとも原水導入側流路に、前記原水を活性炭槽を通過させて浄化する活性炭処理部を設け、前記活性炭槽を通過した原水を前記ＲＯ膜に通水する切替型ＲＯ浄水器である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては逆浸透膜（ＲＯ膜）を使用して高品質の浄水処理が行われる。ＲＯ膜は、約０．０００１μｍの孔を無数に持った人工膜からなり、半透膜と同様の性質を有して、水に溶解した微細な不純物、例えば、細菌、塩素、砒素、トリハロメタン、さび、ダイオキシン等を取り除くことができる。従って、ＲＯ膜による純水生成システムを原水の通水経路に適用することにより、前記ろ過膜フィルタよりも一層、浄化された浄水を得ることができる。
本発明の第１の形態によれば、原水をＲＯ膜により浄水化する浄化システムにおいて、前記切替スイッチの切替設定に応じて、前記原水供給部として原水タンク又は水道管を選択して、前記原水タンクの貯留水又は前記水道管からの水道水に対して前記原水センサにより異常原水濃度を計測したとき、前記異常報知手段により異常報知するので、原水を前記原水タンクの貯留水だけでなく、水道水に切り替えて原水供給しても前記ＲＯ膜により浄水化すると共に、前記原水タンクの貯留水又は前記水道水の使用状況に応じて前記異常報知して、原水交換やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせて、高品質の浄水化処理を行うことができる。例えば、本形態に係る切替型ＲＯ浄水器を飲食店舗等で用いれば、水道水、天然水等を汲み入れた原水タンクから原水供給して飲用浄水を前記浄水提供部から供給でき、あるいは水道栓が近くにある使用環境下においては、前記水道管から直接、取水して原水として浄化して洗浄水を供給することもできる。従って、本形態においては、部品交換の手間を要することなく原水の選択を自在に行え、また、水道栓の設置状況を勘案して、原水タンク仕様と水道管仕様夫々に専用の浄水器を用意しなくて済み、低コスト化を実現することができ、しかも使用上の利便性に富んだ浄水器を実現することができる。
【００１９】
特に、水道栓のある場所で、例えば、ミネラル水等の原水タンクを使用している場合にあっても、タンク貯留用の原水が不足したとき、あるいは原水タンクの故障、メンテナンス等に際して、本発明においては原水供給を水道水に切り替えて飲用浄水を継続して生成することができるので、応急処置的にも飲用浄水の供給が可能になり、飲食店や病院等の営業に支障なく、浄水提供を行える利点を有する。
なお、前記浄水タンクは前記原水タンクの貯留水を原水にして得た浄水と、水道水を原水にして得た浄水を切り替えて貯留する共用タンクを用いてもよいし、夫々の浄水を個別に貯留する２種類の浄水タンクを用意するようにしてもよい。
【００２０】
前記ろ過膜フィルタの浄化では通水の全量を浄水として取り出すことになるが、ＲＯ膜の純水処理では、膜を通過しなかった塩類を連続的に排出させなければ、加圧側の塩類濃度が限りなく上昇し浸透圧が高まって水が通過できなくなるため、ＲＯ膜からは必ず、塩類や不純物が濃縮された水（以下、これを濃縮水という。）が連続的に排出されることになる。
本発明の第２の形態によれば、前記原水タンクから前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記濃縮水帰還管により管前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を前記原水タンクに帰還させる循環式再処理システムを具備しているので、前記ＲＯ膜を通過した水を浄水と濃縮水に分離して浄水の回収量（率）を上げることができるので、高品質のＲＯ膜浄化処理を行え、しかも、前記水道管から前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記排水管により前記濃縮水を排水して水道水の原水使用時にも支障なく浄水処理を行うことができる。
【００２１】
前記ＲＯ膜には、膜孔が約１〜２ナノメートル以下のものを使用するのが好ましく、ＲＯ膜による逆浸透作用により、水道水に含まれる全溶解性物質、例えば、細菌、砒素、塩素、トリハロメタン、さび、ダイオキシン等を除去することができる。
【００２２】
前記循環式再処理システムにおいて前記原水タンクに濃縮水を戻す場合には、タンク内の全溶解性物質あるいは総溶解固形分（ＴＤＳ：Ｔｏｔａｌ Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）の濃度が徐々に高くなり、ＲＯ膜への負担が増大して不純物の除去率が低減するため、使用者、浄水提供者あるいはメンテナンス業者等の作業者がタンク内のＴＤＳ濃度を定期的に測定して、ＲＯ膜の劣化を監視する必要がある。
【００２３】
そこで、本発明の第３の形態によれば、前記原水タンクの使用時においては、少なくとも原水供給開始時ないしそれ以降の所定時間経過時における、前記貯留水の不純物濃度を前記原水センサにより予め計測し、その初期計測値と、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値とを前記比較手段により比較することにより、前記原水タンク内の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給することができる。即ち、前記原水タンクに前記濃縮水を戻して前記ＲＯ膜による再浄化を行わせる浄化循環システムの稼働時においては、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったとき、前記異常報知手段により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなくても、前記異常報知により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を知ることができ、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。一方、水道水の使用時においても、前記濃縮水の循環は行われないが、前記水道水の不純物濃度を前記原水センサにより予め計測し、その初期計測値と、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値とを前記比較手段により比較することにより、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったときに前記異常原水濃度に達したとして、前記水道水の供給異常を報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなく済み、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。
本発明における報知出力の態様には、アラーム音、アラームランプ点灯・点滅、アラーム表示等が含まれる。
【００２４】
第３の形態においては、水道水使用時にも前記原水センサの計測結果に基づく前記基準値の設定処理を行っているが、水道水の基準濃度値は公表され、既知となっていることに鑑み、前記基準値の設定処理を省略することができる。即ち、本発明の第４の形態によれば、前記原水タンクの使用時においては、第３の形態と同様に、少なくとも原水供給開始時ないしそれ以降の所定時間経過時における、前記貯留水の不純物濃度を前記原水センサにより予め計測し、その初期計測値と、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値とを前記比較手段により比較することにより、前記原水タンク内の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給して、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったとき、前記原水タンク使用時異常報知手段により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を異常報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなくても、前記異常報知により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を知ることができ、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。
【００２５】
一方、前記切替スイッチにより前記水道管に切り替えて、前記水道管からの水道水を原水供給するときには、予め設定記憶された前記基準水道水濃度に基づき、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値の比較処理が行われる。従って、第４の形態によれば、水道水の前記基準水道水濃度の使用により、第３の形態における前記基準値の設定処理を省略することができると共に、第３の形態と同様に、前記浄水濃度が前記基準水道水濃度より大きくなったとき、前記水道水使用時異常報知手段により前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を異常報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなくても、前記異常報知により前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を知ることができ、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。
本発明における報知出力の態様には、アラーム音、アラームランプ点灯・点滅、アラーム表示等が含まれる。
【００２６】
本発明の第５の形態によれば、前記送水停止手段により前記浄水濃度が前記異常原水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させるので、純度の低下した浄水を前記浄水タンクに送水することなく、前記原水の交換、前記水道水の供給異常あるいは前記ＲＯ膜の交換を促すことができる。
【００２７】
本発明の第６の形態によれば、前記送水停止手段により前記浄水濃度が前記貯留水使用時に前記基準値を超えたときに、あるいは前記水道水使用時に前記基準水道水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させるので、純度の低下した浄水を前記浄水タンクに送水することなく、前記原水の交換、前記水道水の供給異常あるいは前記ＲＯ膜の交換を促すことができる。
【００２８】
前記原水センサは前記原水供給管を流通する前記原水の不純物濃度を計測するので、前記原水タンクの原水供給状態、つまりタンクの空状態も監視することが可能になる。即ち、本発明の第７の形態によれば、前記切替スイッチの切替設定により前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記空報知手段により前記原水タンクが空になったことを報知するので、前記原水の交換時期を適切に知ることができ、前記原水タンクの監督作業を簡素化することができ、浄水処理コストの低減に寄与する。
【００２９】
本発明の第８の形態によれば、前記濃縮水帰還管は、前記ＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路と、前記流量調整流路に併設された開閉自在のバイパス流路とを含み、前記ＲＯ膜の通水初期時に前記バイパス流路を開放するので、前記ＲＯ膜を交換した際には、通水初期時に前記バイパス流路を開放した後、原水を加圧して供給し、前記ＲＯ膜の水圧が所定値を超えたときに前記バイパス流路を閉塞することができ、前記ＲＯ膜交換後の再稼動を自動化して、浄水処理の省力化・自動化を実現することができる。
【００３０】
本発明の第９又は第１０の形態によれば、前記原水センサ及び前記浄水センサは、水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するＴＤＳセンサからなるので、夫々、前記原水、前記浄水の不純物濃度を高精度に計測して、前記原水の交換の時期、前記水道水の供給異常あるいは前記ＲＯ膜の交換の時期を適切に検出して報知することができる。
【００３１】
本発明の第１１の形態によれば、前記浄化フィルタ部の、少なくとも原水導入側流路に、前記原水を活性炭槽を通過させて浄化する活性炭処理部を設け、前記活性炭槽を通過した原水を前記ＲＯ膜に通水するので、前記ＲＯ膜に供給する前段階で、前記活性炭槽によって原水中の有害物質を吸着、除去して、より効率的に不純物が除去された高純度の浄水を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態である浄水処理システムの概略構成図である。
【図２】前記浄水処理システムにおける浄水処理制御を示すフローチャートである。
【図３】前記浄水処理プログラムの一部である、水道水使用時により実行される浄水処理制御を示すフローチャートである。
【図４】前記浄水処理システムにおける取水処理制御を示すフローチャートである。
【図５】前記浄水処理システムにおける貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態である前記浄水処理システムの浄水処理制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態に係る切替型ＲＯ浄水器を含む浄水処理システムを図面を参照して以下に説明する。
図１は本実施形態の浄水処理システムの概略構成図である。図１では流通する水流経路を実線で示し、電磁弁等への電気系統の信号線を破線で示している。
【００３４】
この浄水処理システムにおける切替型ＲＯ浄水器は、高級水や水道水等の原水（貯留水）２を貯留する原水タンク１と、原水タンク１から原水２を送水ポンプ４により送水、供給する原水供給管３と、原水供給管３を流通する原水２の不純物濃度を計測する原水センサ５と、原水供給管３から原水２を通水して原水２中の不純物を除去して浄水を生成するＲＯ膜装置９を含む浄化フィルタ部と、ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を原水タンク１に帰還させる濃縮水帰還管２３と、浄水２９を貯留する浄水タンク２６と、前記浄化フィルタ部から浄水を浄水タンク２６に供給する浄水供給管２４と、浄水供給管２４を流通する浄水の不純物濃度を計測する浄水センサ２５と、浄水タンク２６から浄水２９を必要量だけ供給する浄水提供部とを有する。高級水には、湧水や深層水を活性炭でろ過し、更に加熱又はフィルター除菌したミネラル水等が使用される。原水タンク１及び浄水タンク２６の容積は、夫々、１０〜２０リットル、４〜８リットルである。
【００３５】
原水供給管３は電磁三方弁３Ｃを介して、タンク水給水管３Ａと水道水給水管３Ｂに分岐、接続している。タンク水給水管３Ａの始端部は原水タンク１内に浸漬される。水道水給水管３Ｂには水道バルブ３Ｄを経て水道管３Ｅに連通している。濃縮水帰還管２３の途中には電磁三方弁２３Ａが設置されており、電磁三方弁２３Ａには、濃縮水が原水タンク１に帰還されることなく排水される排水管２３Ｂが分岐、接続されている。電磁三方弁２３Ａによる電磁的切換によって濃縮水の送出方向が原水タンク１の帰還側と排水管２３Ｂの排水側に切り替えられる。電磁三方弁２３Ａは制御回路部４１からの駆動信号Ｓ１０により切換制御される。電磁三方弁２３Ａに代えて手動操作による三方弁を使用してもよい。
【００３６】
前記浄化フィルタ部はＲＯ膜装置９と、その前後に配設された３つの活性炭槽７、８、１０からなる。ＲＯ膜装置９の前方の流路側には、２つの活性炭槽７、８が直列状に接続され、後方側にも活性炭槽９が直列状に接続されている。活性炭槽７、８、１０はタワー形状をなし、最前段の活性炭槽７の原水導入口には、原水供給管３の送水端６が連結されている。原水センサ５及び送水ポンプ４は原水供給管３に配設されている。原水センサ５は送水ポンプ４により原水タンク１から汲み出された原水２に含有されるＴＤＳの含有量を計測するＴＤＳセンサからなる。原水センサ５は原水のＴＤＳの計測信号Ｓ８を出力する。原水供給管３の取水端は原水タンク１の底部付近まで延設されている。送水ポンプ４は電動ポンプからなり、後述の制御回路部４１からの駆動信号Ｓ４により駆動制御される。
【００３７】
活性炭槽７、８は連結管１１により連結されている。活性炭槽８とＲＯ膜装置９は連結管１２により連結されている。原水タンク１から汲み出された原水２は連結管１１、１２を介して活性炭槽７、８を順次、通過し、活性炭の吸着作用により、原水２に含まれる塩素イオンや有機化合物等の有害物質を吸着して除去する。連結管１２の中間には三方弁１３が配設されている。活性炭槽７、８の活性炭を入替える際、新品の活性炭に含まれる塵埃がＲＯ膜に流れ込まないように、三方弁１３を出口側流路１４に切換え、活性炭槽７、８内部を洗い流す活性炭前処理を行う。この活性炭前処理を施した後、三方弁１３をＲＯ膜装置９に切換え、活性炭槽７、８を通過した原水をＲＯ膜装置９の給水口（原水導入口）に流入させる。ＲＯ膜装置９の後方側にも、連結管１５を介して最終段の活性炭槽１０が配設されている。
【００３８】
ＲＯ膜装置９は、ＲＯ膜（図示せず）を収納させた筒状容器からなり、容器上には、給水口、純水排出口及び濃縮水排出口が設けられている。純水排出口からは給水した水から不純物を高度に除去した純水が排出され、濃縮水排出口からは逆浸透作用により生じた濃縮水が排出される。ＲＯ膜には中空糸膜、スパイラル膜あるいはチューブラー膜等を使用でき、膜材質としては酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコールあるいはポリスルホン等を使用することができる。
【００３９】
ＲＯ膜装置９の浄水排出口（純水排出口）は連結管１５を介して活性炭槽１０に接続されている。ＲＯ膜装置９の濃縮水排出口は連結管１８を介して濃縮水帰還管２３に連結している。濃縮水帰還管２３の排出口は原水タンク１内部に収設され、ＲＯ膜を経て不純物が濃縮された濃縮水を原水タンク１に帰還させ、再処理に供する。原水タンク１に戻された濃縮水は原水２となって、送水ポンプ６により再び前記浄化フィルタ部に送水される。連結管１５及び濃縮水帰還管２３によって、濃縮水を原水として原水タンク１に戻し、ＲＯ膜装置９に循環させる循環処理システムが構成されている。
【００４０】
濃縮水帰還管２３には、連結管１８から分岐して、ＲＯ膜装置９のＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路１９と、流量調整流路１９に併設されたバイパス流路２０が設けられている。流量調整流路１９には、所定のオリフィスからなる流量調整器２２が配設されている。ＲＯ膜装置９のＲＯ膜による逆浸透作用を働かせるには加圧流をＲＯ膜に流す必要があるので、流量調整器２２により、濃縮水帰還管２３に流す濃縮水の流量を特定流量、例えば２００ミリリットル／分に制限して、前記加圧流を生成している。
【００４１】
流量調整流路１９に併設されたバイパス流路２０には電磁弁２１が設置されている。原水タンク１の原水２又はタンク自体の取替え時、あるいは活性炭槽７、８、１０、ＲＯ膜装置９の取替え時には、通水初期に電磁弁２１を開放側に切り換えて、ＲＯ膜装置９から排出される濃縮水を大量に排出させ、その後、ＲＯ膜全体に通水が満たされたとき、電磁弁２１を閉成側に切り換えて、バイパス流路２０への流通を遮断する。バイパス流路２０の遮断により、濃縮水は流量調整流路１９にのみ流れ、前記流量調整器２２による流量の絞込みによって加圧流を生じて、円滑に逆浸透膜作用を原水に及ぼすことができる。電磁弁２１は制御回路部４１からの駆動信号Ｓ５により開閉制御される。
【００４２】
ＲＯ膜装置９と活性炭槽１０の間の連結管１５の中間には三方弁１６が配設されている。ＲＯ膜装置９の入替え時等において、最初に流れ出る浄水には、活性炭やＲＯ膜に付着している僅かの汚れが混入しているおそれがあるので、三方弁１６を出口側流路１７に切換えて外部に排出させることができる。この排出処理を施した後、三方弁１６を活性炭槽１０に切換え、ＲＯ膜装置９により生成された浄水を活性炭槽１０の浄水導入口に流入させる。活性炭槽１０に導入された浄水は活性炭槽１０を通過することにより、活性炭の吸着作用により、原水２に含まれる微量の有害物質も取り除かれて、活性炭槽１０の浄水排水口に接続された浄水供給管２４を通じて浄水タンク２６に排出される。浄水供給管２４に設けた浄水センサ２５は、浄水に含有されるＴＤＳの含有量を計測するＴＤＳセンサからなる。浄水センサ２５は浄水のＴＤＳの計測信号Ｓ３を出力する。
【００４３】
前記浄水提供部は、浄水タンク２６の浄水を蛇口３８を通じて冷水又は温水として提供可能に構成されている。浄水供給管２４の排水端は、浄水タンク２６の上蓋４５に取着され、その排水口はタンク内部に臨んでいる。浄水供給管２４の排水端にはフロート弁２７が設けられている。また、浄水タンク２６の上蓋４５には、タンク内部に向けて、紫外線殺菌灯３１と、液面センサ３２が取着されている。紫外線殺菌灯３１は制御回路部４１からの制御信号Ｓ１により点灯・消灯制御される。液面センサ３２は収容された浄水液面に接触することにより、所定量の浄水が貯留されているか否かを検出する。液面センサ３２は所定量の浄水が貯留されていることを検出する検出手段であり、液面の上昇・下降に応じて上下動するフロートを有し、液面の上限位置と下限位置を検出するフロートスイッチからなる。液面センサ３２が液面の上限位置ＬＨ又は下限位置ＬＬを検出したとき検出信号Ｓ２を出力する。制御回路部４１は検出信号Ｓ２の受信により送水ポンプ４を停止させて、浄水タンク２６への浄水の送水を停止させる。送水の停止後、所定時間が経過したとき、制御回路部４１は駆動信号Ｓ４を送水ポンプ４に送信して駆動させ、浄水の送水を開始する。液面センサ３２による浄水量の監視と送水ポンプ４の間欠駆動により、浄水タンク２６内の浄水が一定の水位に保持されるように浄水量の制御が行われる。液面センサ３２のフロートスイッチに代えて、上限位置ＬＨと下限位置ＬＬを夫々、検知する一対のレベルセンサを設置してもよい。
【００４４】
フロート弁２７のフロート２８の設置位置は液面センサ３２の上限検出位置よりも上方に位置し、液面センサ３２の検出後も貯留水量が増大したとき、液面上昇によりフロート２８が浮力で動作して、フロート弁２７を強制的に閉成して、浄水の供給を緊急に停止させることができる。浄水タンク２６の底面にはドレイン管４３が配設され、ドレイン管４３は開閉弁３０により開閉される。
【００４５】
浄水タンク２６には冷却装置（図示せず）が付設されており、貯留水を５〜１０℃程度まで冷却して冷水化することができる。冷却温度は任意に設定することができる。浄水タンク２６には２本の取水管３３、４２がタンク内に連通して取着されている。取水管３３の一端はホットタンク３４の内部に延設されている。ホットタンク３４は加熱ヒータ（図示せず）により加熱され、取水管３３を通じて浄水タンク２６から供給された浄水を加熱して温水化する。ホットタンク３４の底面にはドレイン管４４が配設され、ドレイン管４４は開閉弁３６により開閉される。ホットタンク３４には温水管３５が接続され、温水管３５の一端には電磁弁３７と蛇口３８が配設されている。ホットタンク３４の温水は浄水タンク２６からの水圧で温水管３５を通じて蛇口３８より排水される。
【００４６】
取水管４２の一端には電磁弁４０が配設され、更に、排出管３９を介して蛇口３８に接続されている。浄水タンク２６の浄水は前記冷却装置により冷水化されて、冷水として、浄水タンク２６からの水圧で取水管４２及び排出管３９を通じて蛇口３８より排水される。電磁弁３７、４０は夫々、制御回路部４１からの開閉信号Ｓ６、Ｓ７により開閉される。
なお、本実施形態における電磁弁には、電磁石（ソレノイド）の磁力によりプランジャを可動させるソレノイド弁等を使用することができる。また、原水センサ５及び浄水センサ２５には、０〜２０００ｐｐｍの範囲でＴＤＳ検出が可能で、０．１〜１０ｐｐｍの分解能を有するＴＤＳセンサを使用することができる。
【００４７】
制御回路部４１はマイクロプロセッサにより構成され、本発明に係る浄水処理プログラム、取水処理プログラム、殺菌灯の点灯制御プログラム及び原水切替プログラムを記憶するプログラム記憶メモリ４６を有する。制御回路部４１には、液面センサ３２の液面レベル検出信号Ｓ２、浄水センサ２５の計測信号Ｓ３及び原水センサ５の計測信号Ｓ８が与えられ、これらの信号データを記憶するワークメモリ４７が制御回路部４１に設けられている。外部出力手段として、原水又はＲＯ膜の交換時期をアラーム報知する警報器４８と、アラーム内容を表示するディスプレイ４９が制御回路部４１に接続されている。外部入力手段として、各種操作キーからなる入力手段５０と原水切替スイッチ５１が制御回路部４１に接続されている。原水切替スイッチ５１は本実施形態に係る切替型ＲＯ浄水器により浄水処理する原水を、原水タンク１の貯留水又は水道水のいずれかに切替設定するための設定手段である。原水切替スイッチ５１により原水タンク１の使用が設定されたとき、タンク貯留水の原水２が原水供給管３を通じて通水される。原水切替スイッチ５１により水道水の使用が設定されたとき、水道管タンク貯留水の原水２が原水供給管３を通じて通水される。
【００４８】
図２は制御回路部４１の浄水処理プログラムにより実行される浄水処理制御を示すフローチャートである。
浄水処理の開始に先立ち、事前に、各種前処理が行われる。活性炭槽７、８の活性炭入替えを行うときは、三方弁１３のマニュアル開閉によって上記活性炭前処理を行っておく。また、原水タンク１の原水２又はタンク自体の取替えた時、活性炭槽７、８、１０、ＲＯ膜装置９の取替えた時、あるいは原水の切替時には、初期設定が行われる(ステップＳＴ１)。即ち、浄水前処理開始の指示入力を入力手段５０により制御回路部４１に与えることによって、通水初期時に、制御回路部４１から駆動信号Ｓ５が送信され、電磁弁２１を開放側に切り換える。ついで、ＲＯ膜装置９から排出される濃縮水を大量に排出させて、ＲＯ膜全体に通水が満たされたとき、電磁弁２１を閉成側に切り換えて、バイパス流路２０への流通を遮断し、加圧水流状態に自動設定しておく。
【００４９】
初期設定後、原水切替スイッチ５１による使用原水の確認が行われる(ステップＳＴ２)。原水切替スイッチ５１の切替操作により原水タンク１の使用又は水道水の使用が設定されたとき、電磁三方弁３Ｃ及び電磁三方弁２３Ａの切換制御が行われる(ステップＳＴ３)。
【００５０】
水道水使用状態から、例えば原水タンク１の取替等により新たな原水タンク１の設置が行われたとき、即ち、図１に示すように、原水タンク１内にタンク給水管３Ａ及び濃縮水帰還管２３が浸漬された状態において、制御回路部４１から電磁三方弁３Ｃに駆動信号Ｓ９が送信されて水道水給水管３Ｂからタンク水給水管３Ａに流路が切り換えられ、また駆動信号Ｓ１０が電磁三方弁２３Ａに送信されて濃縮水の送出流路が原水タンク１の帰還側に切り替えられ、タンク貯留水の原水供給管３への通水が可能となる原水タンク使用状態にセットされる。
また、貯留水使用状態から、例えば原水タンク１の取替作業のために一時的な水道水使用が行われるとき、あるいは単に使用原水を水道水にする場合には、制御回路部４１から電磁三方弁３Ｃに駆動信号Ｓ９が送信され、タンク水給水管３Ａから水道水給水管３Ｂに流路が切り換えられ、また駆動信号Ｓ１０が電磁三方弁２３Ａに送信されて濃縮水の送出流路が排水側に切り替えられ、水道バルブ３Ｄの開放により水道管３Ｅから、水道水Ｗの原水供給管３への通水が可能となる水道水使用状態にセットされる。なお、電磁三方弁３Ｃには手動切換可能な三方弁を使用することができる。また、単一の原水供給管３を分岐せずに、タンク水給水管３Ａ及び水道水給水管３Ｂの夫々に連通する２本の原水供給管を配管して切替使用するようにしてもよい。
【００５１】
原水タンク１の貯留水使用状態にセットされているとき(ステップＳＴ５)、ステップＳＴ６以下の浄水処理が実行される。浄水処理の開始を入力手段５０により制御回路部４１に与えることによって、浄水処理が開始される(ステップＳＴ４)。まず、原水センサ５によって計測された原水ＴＤＳ濃度の計測値が読み取られる(ステップＳＴ６)。このＴＤＳデータ値はワークメモリ４７に最先原水濃度Ｃ１として記憶される（ステップＳＴ７）。ついで、最先原水濃度Ｃ１から基準濃度Ｃ０が算出される（ステップＳＴ８）。一般に、原水の基準に用いる水道水のＴＤＳは５０〜２００ｐｐｍであるので、基準濃度Ｃ０としては最先原水濃度Ｃ１の例えば２０％(α％)の値に設定されるが、α値は原水種別、浄化要求度に応じて種々に設定できる。算出された基準濃度Ｃ０の値はワークメモリ４７に記憶される（ステップＳＴ９）。基準濃度Ｃ０は浄化の目標ＴＤＳ除去率に相当し、α値を制御回路部４１に対して可変設定可能にして任意に設定して、水道水、天然水等の原水源の濃度に応じて任意に設定することができる。本実施形態では、基準濃度Ｃ０と実測濃度との比較により、臨界濃度に達したことにより原水又はＲＯ膜の交換時期を判別するが、原水供給管３内に配置された原水センサ５が通水を検出しなくなった時には、原水タンク１は空になったと判断して、タンクの空状態の発生を報知することができる。
【００５２】
ＲＯ膜装置９と活性炭槽７、８、１０による浄水化の進行に伴い、浄水供給管２４を通じて浄水タンク２６に順次、浄水の移送が行われていくが、このとき浄水供給管２４に流れる浄水に対して、浄水センサ２５によりＴＤＳ濃度が計測され、その計測値Ｃｔが読み取られる(ステップＳＴ１０)。原水供給管３内に配置された原水センサ５が通水を検出しなくなった時には、計測値Ｃｔの読み取りが行われないので(ステップＳＴ１１)、原水タンク１は空になったと判断して、タンクの空状態の発生を報知する(ステップＳＴ１４)。
【００５３】
計測値Ｃｔの読み取りが正常に行われた場合には(ステップＳＴ１１)、所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が算出され、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値と基準濃度Ｃ０の比較が行われる(ステップＳＴ１２)。この比較により浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準濃度Ｃ０より大きくなったとき、駆動信号Ｓ４により送水ポンプ４の駆動を停止させると共に、原水２及びＲＯ膜装置９の交換を促す警報処理を行う(ステップＳＴ１３)。警報処理は警報器４８のアラーム音の出力と、ディスプレイ４９上のアラームメッセージの表示が行われる。このとき、ＲＯ膜装置９の取付時期（前回の交換時期）を予め記憶しておき、警報と共に、使用中のＲＯ膜装置９の所要使用時間を表示するようにすれば、ＲＯ膜の寿命の判断に役立つ。比較処理(ステップＳＴ１２)により、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準濃度Ｃ０を超えていないときは、警報処理は行われない。その後、前記所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が新たに読み取られ、上記比較処理が繰り返される(ステップＳＴ１０〜ＳＴ１２)。
【００５４】
上記比較処理(ステップＳＴ１２)は、本発明における、最先原水濃度から計算される基準濃度と浄水濃度を比較する比較手段に対応する。また、浄水濃度が基準濃度より大きくなったときに、原水の交換及び／又はＲＯ膜の交換を報知する報知手段は、警報器４８、ディスプレイ４９及び警報処理(ステップＳＴ１３)により構成される。
【００５５】
以上のように、濃縮水帰還管２３により、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を原水タンク１に帰還させる濃縮水帰還流路を設けた浄水生成システムにおいて、浄水処理開始時に、原水２のＴＤＳ濃度を原水センサ５により予め計測し、その初期計測値から算出した基準値Ｃ０と、浄水タンク２６に供給する浄水のＴＤＳ濃度を浄水センサ２５により計測した計測値Ｃｔとを比較することにより、原水タンク１内の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給することが可能になる。従って、貯留水使用状態において、原水センサ５及び浄水センサ２５による自動監視により、原水タンク１に濃縮水を戻して、前記ＲＯ膜による再浄化を行わせる浄化循環システムを実現でき、原水やＲＯ膜の交換に手間がかからず、またメンテナンスに必要な人件費を削減して、浄水処理費用の低減を図ることができる。
【００５６】
図３は上記浄水処理プログラムの一部である、水道水使用時により実行される浄水処理制御を示すフローチャートである。水道水Ｗの使用状態にセットされているとき(ステップＳＴ５)、ステップＳＴ１５以下の浄水処理が実行される。浄水処理の開始を入力手段５０により制御回路部４１に与えることによって、浄水処理が開始される(ステップＳＴ４)。本実施形態においては、水道水の基準濃度として、一般に入手可能な既知の値が基準水道水濃度Ｃｗとして、予めワークメモリ４７に設定記憶される。前述のように、原水に用いる水道水のＴＤＳは５０〜２００ｐｐｍである。水道水の基準濃度の変動が少ない場合には、プログラム記憶メモリ４６に固定、記憶させてもよい。基準水道水濃度Ｃｗの入力は入力手段５０により行うことができる(ステップＳＴ１６)。
【００５７】
基準水道水濃度Ｃｗが設定記憶されている場合には(ステップＳＴ１５、Ｓ１６)、貯留水使用状態時と同様に、浄水供給管２４に流れる浄水に対して、浄水センサ２５によりＴＤＳ濃度が計測され、その計測値Ｃｔが読み取られる(ステップＳＴ１８)。原水供給管３内に配置された原水センサ５が通水を検出しなくなった時には、計測値Ｃｔの読み取りが行われないので(ステップＳＴ１８)、水道供給異常と判断してその旨を報知する(ステップＳＴ２１)。計測値Ｃｔの読み取りが正常に行われた場合には(ステップＳＴ１８)、所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が算出され、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値と基準水道水濃度Ｃｗの比較が行われる(ステップＳＴ１９)。この比較により浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準水道水濃度Ｃｗより大きくなったとき、駆動信号Ｓ４により送水ポンプ４の駆動を停止させると共に、原水２及びＲＯ膜装置９の交換を促す警報処理を行う(ステップＳＴ２０)。警報処理は警報器４８のアラーム音の出力と、ディスプレイ４９上のアラームメッセージの表示が行われる。このとき、ＲＯ膜装置９の取付時期（前回の交換時期）を予め記憶しておき、警報と共に、使用中のＲＯ膜装置９の所要使用時間を表示するようにすれば、ＲＯ膜の寿命の判断に役立つ。比較処理(ステップＳＴ１９)により、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準水道水濃度Ｃｗを超えていないときは、警報処理は行われない。その後、前記所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が新たに読み取られ、上記比較処理が繰り返される(ステップＳＴ１７〜ＳＴ１９)。
【００５８】
本実施形態によれば、原水を原水タンク１の貯留水だけでなく、水道水Ｗに切り替えて原水供給してもＲＯ膜により浄水化すると共に、原水タンク１の貯留水又は水道水Ｗの使用状況に応じて、各種の異常報知を行って、原水交換やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせて、高品質の浄水化処理を行うことができる。即ち、本実施形態に係る切替型ＲＯ浄水器を例えば、飲食店舗等で用いたとき、天然水等の原水タンクから原水供給して飲用浄水を生成して供給することができる。一方、原水タンクの故障やメンテナンス作業時に応急処置的に水道水を使用する場合、あるいは常時、水道水を使用する場合においては、水道管３Ｅから取水して浄化して浄水を供給することができる。従って、本実施形態に係る浄水器は、水道栓の設置状況に制約されない、使用上の利便性に富むので、使用目的、態様に応じて原水の選択が自由に行え、部品交換の手間を要することなく原水の選択を自在に行え、また原水タンク仕様と水道管仕様夫々に専用の浄水器を用意しなくて済み、低コスト化を実現することができる。
【００５９】
図２及び図３の浄水処理制御においては、水道水の基準濃度として既知の値の基準水道水濃度Ｃｗを入力設定しているが、該入力設定を行わずに、水道水使用時にも原水センサ５の計測結果に基づく基準値設定処理により基準水道水濃度を設定するようにしてもよい。
【００６０】
図６は原水センサ５の計測結果に基づく基準値設定処理により基準水道水濃度を設定するときの浄水処理制御フローを示す。この浄水処理制御フローにおいては、水道水使用時にも貯留水使用時と同様に基準濃度Ｃ０の設定処理が行われるので、図２及び図３の浄水処理制御フローと比較して、必要としないステップＳＴ５及びステップＳＴ１５〜ＳＴ２１を除いて同様の処理が行われる。図６の浄水処理制御において、初期設定から原水切替までのステップＳＴ６０〜ＳＴ６２は前記ステップＳＴ１〜ＳＴ３に対応する。また、浄水処理開始後の基準濃度の設定処理（ステップＳＴ６４〜ＳＴ６７）は前記ステップＳＴ６〜ＳＴ９に対応する。即ち、原水センサ５による水道水濃度の計測が行われて（ステップＳＴ６４）、最先原水濃度Ｃ１から基準濃度Ｃ０を求め、基準濃度Ｃ０が基準水道水濃度に代えて設定記憶される（ステップＳＴ６５〜ＳＴ６７）。以下、水道水使用時にも貯留水使用時と同様に、基準濃度Ｃ０を基準に水道水の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給して、浄水濃度が基準濃度より大きくなったとき、水道供給異常やＲＯ膜の交換を異常報知する（ステップＳＴ６９〜ＳＴ７２）。
【００６１】
図４は本実施形態に係る浄水処理システムにおける取水処理制御を示す。
浄水タンク２６からの取水は浄水処理が可能な状態で行われる。上述の浄水処理の前処理を終えていない状態、つまり活性炭やＲＯ膜あるいは原水の取替中における警報発生時には取水停止の報知が行われる(ステップＳＴ５０、ＳＴ５６)。また、浄水の浄水タンク２６への供給不良のとき、つまり、送水ポンプ４の駆動不良等時などにおいて、液面センサ３２の監視により、浄水タンク２６内の貯留浄水の量が上限位置ＬＨと下限位置ＬＬの間で適正に充填されていない場合にも、取水停止の報知が行われる(ステップＳＴ５１、ＳＴ５６)。
【００６２】
取水停止の報知が行われていず、上記前処理を完了し、浄水の浄水タンク２６への供給不良も生じていない状態 (ステップＳＴ５０、ＳＴ５１)、取水モードの設定を行うことができる(ステップＳＴ５２)。入力手段５０により、取水開始を指示するキーインを行うと共に、温水又は冷水の区別をキー入力する(ステップＳＴ５３)。温水を選択した場合には、電磁弁３７のみを開成してホットタンク３４を経由して加熱された浄水を排出可能にする(ステップＳＴ５４)。冷水を選択した場合には、電磁弁４０のみを開成して浄水タンク２６内の浄水を排出可能にする(ステップＳＴ５５)。
【００６３】
上記取水モードに設定した通常の浄水使用状態において、液面センサ３２による浄水タンク２６の貯水量保持の監視処理(後述のステップＳＴ３２〜ＳＴ３４、ＳＴ３７〜ＳＴ４１参照)が行われる。貯水量の監視処理は取水モード設定に関わりなく、浄水処理中、強制的に行うことができるようにしてもよい。
【００６４】
浄水タンク２６内の浄水はＲＯ膜の逆浸透作用によって高純度化されるものの、水道水の次亜塩素酸など、原水に含まれる殺菌成分を全て除去してしまうため、ＲＯ膜を透過した水に細菌やカビなどが繁殖しないとも限らない。そこで、本実施形態においては、紫外線殺菌灯３１を浄水タンク２６内に投入して浄水２９の紫外線殺菌を行っている。
【００６５】
紫外線殺菌灯３１を常時、点灯して使用すると、その消耗が早まり、設備費用が嵩むので、本実施形態においては紫外線殺菌灯３１の省電力制御システムを導入している。
【００６６】
図５は本実施形態における貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理を示す。
この貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理制御は、上記取水モードに設定した浄水処理可能状態で実行される(ステップＳＴ３１)。浄水処理可能状態においては、浄水処理が実行され、送水ポンプによる浄水タンク２６への送水が行われる。液面センサ３２により、所定量の浄水が上限位置ＬＨまで貯留されていることを検出したとき、その旨の検出信号Ｓ２が出力される(ステップＳＴ３２)。ＬＨ検出の検出信号Ｓ２の受信により、制御回路部４１は、制御信号Ｓ４により送水ポンプ４の駆動が停止する(ステップＳＴ３３)。送水ポンプ４の停止により浄水タンク２６への浄水の送水が停止されると、送水停止状態を監視するための送水停止タイマ（図示せず）が起動される(ステップＳＴ３４)。この送水停止タイマは制御回路部４１に内蔵されている。このように、液面センサ３２による浄水量の監視と送水ポンプ４の間欠駆動により、浄水タンク２６内の浄水が一定の水位に保持されるので、取水に必要な浄水量を常時、確保しておくことができる。
【００６７】
タンク内の浄水が上限位置ＬＨと下限位置ＬＬの間の水位に所定量貯留された貯水状態で、制御回路部４１は制御信号Ｓ１により紫外線殺菌灯３１を点灯させている(ステップＳＴ３８)。従って、送水ポンプ４の停止(ステップＳＴ３３)に至るまでには紫外線殺菌灯３１の点灯状態が継続されており、十分に殺菌処理が行われている。流水中や十分に新しい浄水が浄水タンク２６へ供給されているときには、タンク内で細菌やカビなどの繁殖が進行せず、滞水状態に長時間放置するとき繁殖が進むので、十分に紫外線を照射した後は省電力のために消灯させて寿命を維持するのが好ましい。そこで、送水ポンプ４の停止後、１時間経過したときには、紫外線殺菌灯３１を消灯する(ステップＳＴ３５、ＳＴ３６)。
【００６８】
上限位置ＬＨまで貯水されている状態から浄水の使用により徐々に液面が低下していく。液面センサ３２により下限位置ＬＬまで貯水量が低下したことを検出したとき、その旨の検出信号Ｓ２が出力される(ステップＳＴ３７)。このとき、送水ポンプ４の再駆動に先立ち、紫外線殺菌灯３１を点灯しておく(ステップＳＴ３８)。何らかの原因により浄水供給が間に合わず、少量の貯水で滞水が長引くおそれがあるので、紫外線殺菌灯３１の点灯を開始している。この点灯後、送水開始タイマ（図示せず）を起動し、そのタイマで１分を計時したとき(ステップＳＴ３９)、制御回路部４１は制御信号Ｓ４により送水ポンプ４を駆動させる(ステップＳＴ４０)。送水開始タイマは制御回路部４１に内蔵されている。送水ポンプ４の駆動開始により前記送水停止タイマはリセットされる(ステップＳＴ４１)。
【００６９】
上記取水モードに設定した浄水処理可能状態においては、ステップＳＴ３２〜ＳＴ４１にて貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理が制御される。しかし、例えば、店舗等における閉店時には、取水モードから稼働停止モードになり、送水が停止される。このときは貯水量保持の監視処理が実行されず、稼働停止モードにおける浄水殺菌処理(ステップＳＴ４２〜ＳＴ４６)が実行される。勿論、送水ポンプ４の故障等により取水モードが解除されたりして稼働停止モードになると、浄水殺菌処理(ステップＳＴ４２〜ＳＴ４６)が実行される。
【００７０】
浄水殺菌処理においては、前記送水停止タイマによる監視が行われる (ステップＳＴ４２)。タンク内の浄水が上限位置ＬＨと下限位置ＬＬの間の水位に所定量貯留された貯水状態では、上述のように、送水ポンプ４の停止後、１時間経過すると紫外線殺菌灯３１を消灯させている(ステップＳＴ３３〜ＳＴ３６)。このとき前記送水停止タイマが起動されており(ステップＳＴ３４)、その計時時間が７時間経過したか否か判断される(ステップＳＴ４３)。滞水状態が７時間を超えると雑菌の繁殖が開始するおそれが強くなるので、この時点で前記送水停止タイマをリセットして、紫外線殺菌灯３１を１時間点灯させ、雑菌の増殖を未然に防止する(ステップＳＴ４４、ＳＴ４５)。１時間の点灯後は紫外線殺菌灯３１を消灯させて、前記送水停止タイマを再起動させ、７時間監視を継続する(ステップ
ＳＴ４６、ＳＴ４２)。
【００７１】
上記浄水殺菌処理制御によれば、紫外線殺菌灯３１は、浄水タンク２６内に所定量又はそれ以上の浄水が貯留すべく送水ポンプ４を駆動している場合に点灯され、浄水タンク２６内に十分給水されて、送水ポンプ４を停止した後は所定時間経過後に消灯されるので、常時点灯ではなく、貯水状態に応じて点灯・消灯を切り換えることにより紫外線殺菌灯３１の寿命を延長でき、且つ点灯消費電力を低減して消電力化を実現することができる。
【００７２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、原水タンクの貯留水だけでなく、水道水に切り替えて原水供給してもＲＯ膜により浄水を得ることができ、しかも原水タンクの貯留水又は水道水の使用状況に応じて異常報知して、原水交換やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせて、高品質の浄水化処理を行うことができる切替型ＲＯ浄水器を提供することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 原水タンク
２ 原水
３ 原水供給管
３Ａ タンク水給水管
３Ｂ 水道水給水管
３Ｃ 電磁三方弁
３Ｄ 水道バルブ
３Ｅ 水道管
４ 送水ポンプ
５ 原水センサ
６ 送水端
７ 活性炭槽
８ 活性炭槽
９ ＲＯ膜装置
１０ 活性炭槽
１１ 連結管
１２ 連結管
１３ 三方弁
１４ 出口側流路
１５ 連結管
１６ 三方弁
１７ 出口側流路
１８ 連結管
１９ 流量調整流路
２０ バイパス流路
２１ 電磁弁
２２ 流量調整器
２３ 濃縮水帰還管
２３Ａ 電磁三方弁
２３Ｂ 排水管
２４ 浄水供給管
２５ 浄水センサ
２６ 浄水タンク
２７ フロート弁
２８ フロート
２９ 浄水
３０ 開閉弁
３１ 紫外線殺菌灯
３２ 液面センサ
３３ 取水管
３４ ホットタンク
３５ 温水管
３６ 開閉弁
３７ 電磁弁
３８ 蛇口
３９ 排出管
４０ 電磁弁
４１ 制御回路部
４２ 取水管
４３ ドレイン管
４４ ドレイン管
４５ 上蓋
４６ プログラム記憶メモリ
４７ ワークメモリ
４８ 警報器
４９ ディスプレイ
５０ 入力手段
５１ 原水切替スイッチ
Ｓ１ 制御信号
Ｓ２ 検出信号
Ｓ３ 計測信号
Ｓ４ 駆動信号
Ｓ５ 開閉信号
Ｓ６ 開閉信号
Ｓ７ 開閉信号
Ｓ８ 計測信号
Ｓ９ 駆動信号
Ｓ１０ 駆動信号
Ｗ 水道水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅、飲食店、ホテル、旅館、事務所、工場、レジャー施設等において使用する浄水を得るためにＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜を使用したＲＯ浄水器に関し、特には原水にタンク貯留水又は水道水を切り替え使用できる切替型ＲＯ浄水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の浄水生成システムの一例として、例えば、特許文献１に示すように、原水槽から汲み出した原水を、活性炭充填槽及びろ過膜フィルタを通過させて浄水化し供給先に提供するようにしている。この浄水生成システムでは、浄水は一旦、貯水槽に収容され、貯水槽内の水位が一定に保持されるように浄水の生成と貯水が行われる。ろ過膜フィルタには、０．０１〜０．５μｍの細孔を有するろ過膜を使用することが記載されている。
【０００３】
ろ過膜フィルタには、中空糸膜によるマイクロフィルタあるいは限外ろ過によるウルトラフィルタが使用されるが、これらのフィルタによる不純物除去効果は０．０１μｍ程度の粒子除去が限界となっている。このため、原水に溶解している、各種塩素化合物、トリハロメタン、ダイオキシン等の不純物は０．０１μｍよりはるかに小さく、ろ過膜フィルタでは除去できないといった問題があった。
【０００４】
飲料水の提供の観点からいえば、水道栓の無い場所では水道水を原水タンクに投入して、原水タンクから水供給を行えばよいし、あるいは、水道栓のある場所では水道栓から直接、水供給を行うのが好ましい。しかしながら、浄水処理の観点からいえば、同一の浄水装置を原水タンク仕様と水道水仕様に使い分けることは、夫々の仕様に合わせて部品交換の手間を必要とするため、単一の浄水装置を両仕様に兼用化するのが難しかった。もっとも、原水タンク専用の浄水器や水道水専用の浄水器は夫々、単独で使用されるものが存在しているものの、両方に兼用可能な機能、構造を有していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１３１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、使用目的や用途等に応じて原水を原水タンクの貯留水又は水道管の水道水に切り替えて高品質の浄水処理を行うことができる切替型ＲＯ浄水器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態は、原水供給部から原水を送水ポンプにより供給する原水供給管と、前記原水供給管を流通する前記原水の不純物濃度を計測する原水センサと、前記原水供給管から前記原水を通水して前記原水中の不純物を除去して浄水を生成するＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜を少なくとも含む浄化フィルタ部と、前記浄水を貯留する浄水タンクと、前記浄化フィルタ部から浄水を前記浄水タンクに供給する浄水供給管と、前記浄水タンクから前記浄水を必要量だけ供給する浄水提供部とを有し、前記原水供給部として原水タンク又は水道管を選択する切替スイッチと、前記切替スイッチの切替設定に応じて、前記原水タンクの貯留水又は前記水道管からの水道水に対して前記原水センサにより異常原水濃度を計測したとき、異常報知する異常報知手段とを有する切替型ＲＯ浄水器である。
【０００８】
本発明の第２の形態は、第１の形態において、前記原水タンクから前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を前記原水タンクに帰還させる濃縮水帰還管と、前記水道管から前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を排水する排水管とを具備した切替型ＲＯ浄水器である。
【０００９】
本発明の第３の形態は、第1又は第２の形態において、前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記貯留水又は前記水道水の原水供給が開始された後、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記最先原水濃度から計算される基準濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段と、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったときに前記異常原水濃度に達したとして、前記異常報知手段により前記貯留水の交換、前記水道水の供給異常又は前記ＲＯ膜の交換を報知する切替型ＲＯ浄水器である。
【００１０】
本発明の第４の形態は、第1又は第２の形態において、前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記切替スイッチにより前記原水タンクに切り替えて、前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記切替スイッチにより前記水道管に切り替えて、前記水道管からの水道水を原水供給するとき、所定の基準水道水濃度を記憶する基準水道水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記貯留水を原水供給するとき前記最先原水濃度から求めた基準濃度と前記浄水濃度を比較し、あるいは前記水道水を原水供給するとき前記基準水道水濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段とを有し、前記異常報知手段は、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったことを条件に前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する原水タンク使用時異常報知手段と、前記浄水濃度が前記基準水道水濃度より大きくなったことを条件に前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する水道水使用時異常報知手段とを含む切替型ＲＯ浄水器である。
【００１１】
本発明の第５の形態は、第３の形態において、前記浄水濃度が前記異常原水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた切替型ＲＯ浄水器である。
【００１２】
本発明の第６の形態は、第４の形態において、前記浄水濃度が前記基準濃度又は前記基準水道水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた切替型ＲＯ浄水器である。
【００１３】
本発明の第７の形態は、第１〜第６のいずれかの形態において、前記切替スイッチの切替設定により前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより、前記原水タンクが空になったことを検出して報知する空報知手段を備えた切替型ＲＯ浄水器である。
【００１４】
本発明の第８の形態は、第２〜第７のいずれかの形態において、前記濃縮水帰還管は、前記ＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路と、前記流量調整流路に併設された開閉自在のバイパス流路とを含み、前記ＲＯ膜の交換時に前記バイパス流路を開放する切替型ＲＯ浄水器である。
【００１５】
本発明の第９の形態は、第１〜第８のいずれかの形態において、前記原水センサは水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる切替型ＲＯ浄水器である。
【００１６】
本発明の第１０の形態は、前記第３〜第８のいずれかの形態において、前記浄水センサは、水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる切替型ＲＯ浄水器である。
【００１７】
本発明の第１１の形態は、前記第１〜第１０のいずれかの形態において、前記浄化フィルタ部の、少なくとも原水導入側流路に、前記原水を活性炭槽を通過させて浄化する活性炭処理部を設け、前記活性炭槽を通過した原水を前記ＲＯ膜に通水する切替型ＲＯ浄水器である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては逆浸透膜（ＲＯ膜）を使用して高品質の浄水処理が行われる。ＲＯ膜は、約０．０００１μｍの孔を無数に持った人工膜からなり、半透膜と同様の性質を有して、水に溶解した微細な不純物、例えば、細菌、塩素、砒素、トリハロメタン、さび、ダイオキシン等を取り除くことができる。従って、ＲＯ膜による純水生成システムを原水の通水経路に適用することにより、前記ろ過膜フィルタよりも一層、浄化された浄水を得ることができる。
本発明の第１の形態によれば、原水をＲＯ膜により浄水化する浄化システムにおいて、前記切替スイッチの切替設定に応じて、前記原水供給部として原水タンク又は水道管を選択して、前記原水タンクの貯留水又は前記水道管からの水道水に対して前記原水センサにより異常原水濃度を計測したとき、前記異常報知手段により異常報知するので、原水を前記原水タンクの貯留水だけでなく、水道水に切り替えて原水供給しても前記ＲＯ膜により浄水化すると共に、前記原水タンクの貯留水又は前記水道水の使用状況に応じて前記異常報知して、原水交換やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせて、高品質の浄水化処理を行うことができる。例えば、本形態に係る切替型ＲＯ浄水器を飲食店舗等で用いれば、水道水、天然水等を汲み入れた原水タンクから原水供給して飲用浄水を前記浄水提供部から供給でき、あるいは水道栓が近くにある使用環境下においては、前記水道管から直接、取水して原水として浄化して洗浄水を供給することもできる。従って、本形態においては、部品交換の手間を要することなく原水の選択を自在に行え、また、水道栓の設置状況を勘案して、原水タンク仕様と水道管仕様夫々に専用の浄水器を用意しなくて済み、低コスト化を実現することができ、しかも使用上の利便性に富んだ浄水器を実現することができる。
【００１９】
特に、水道栓のある場所で、例えば、ミネラル水等の原水タンクを使用している場合にあっても、タンク貯留用の原水が不足したとき、あるいは原水タンクの故障、メンテナンス等に際して、本発明においては原水供給を水道水に切り替えて飲用浄水を継続して生成することができるので、応急処置的にも飲用浄水の供給が可能になり、飲食店や病院等の営業に支障なく、浄水提供を行える利点を有する。
なお、前記浄水タンクは前記原水タンクの貯留水を原水にして得た浄水と、水道水を原水にして得た浄水を切り替えて貯留する共用タンクを用いてもよいし、夫々の浄水を個別に貯留する２種類の浄水タンクを用意するようにしてもよい。
【００２０】
前記ろ過膜フィルタの浄化では通水の全量を浄水として取り出すことになるが、ＲＯ膜の純水処理では、膜を通過しなかった塩類を連続的に排出させなければ、加圧側の塩類濃度が限りなく上昇し浸透圧が高まって水が通過できなくなるため、ＲＯ膜からは必ず、塩類や不純物が濃縮された水（以下、これを濃縮水という。）が連続的に排出されることになる。
本発明の第２の形態によれば、前記原水タンクから前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記濃縮水帰還管により管前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を前記原水タンクに帰還させる循環式再処理システムを具備しているので、前記ＲＯ膜を通過した水を浄水と濃縮水に分離して浄水の回収量（率）を上げることができるので、高品質のＲＯ膜浄化処理を行え、しかも、前記水道管から前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記排水管により前記濃縮水を排水して水道水の原水使用時にも支障なく浄水処理を行うことができる。
【００２１】
前記ＲＯ膜には、膜孔が約１〜２ナノメートル以下のものを使用するのが好ましく、ＲＯ膜による逆浸透作用により、水道水に含まれる全溶解性物質、例えば、細菌、砒素、塩素、トリハロメタン、さび、ダイオキシン等を除去することができる。
【００２２】
前記循環式再処理システムにおいて前記原水タンクに濃縮水を戻す場合には、タンク内の全溶解性物質あるいは総溶解固形分（ＴＤＳ：Ｔｏｔａｌ Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）の濃度が徐々に高くなり、ＲＯ膜への負担が増大して不純物の除去率が低減するため、使用者、浄水提供者あるいはメンテナンス業者等の作業者がタンク内のＴＤＳ濃度を定期的に測定して、ＲＯ膜の劣化を監視する必要がある。
【００２３】
そこで、本発明の第３の形態によれば、前記原水タンクの使用時においては、少なくとも原水供給開始時ないしそれ以降の所定時間経過時における、前記貯留水の不純物濃度を前記原水センサにより予め計測し、その初期計測値と、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値とを前記比較手段により比較することにより、前記原水タンク内の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給することができる。即ち、前記原水タンクに前記濃縮水を戻して前記ＲＯ膜による再浄化を行わせる浄化循環システムの稼働時においては、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったとき、前記異常報知手段により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなくても、前記異常報知により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を知ることができ、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。一方、水道水の使用時においても、前記濃縮水の循環は行われないが、前記水道水の不純物濃度を前記原水センサにより予め計測し、その初期計測値と、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値とを前記比較手段により比較することにより、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったときに前記異常原水濃度に達したとして、前記水道水の供給異常を報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなく済み、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。
本発明における報知出力の態様には、アラーム音、アラームランプ点灯・点滅、アラーム表示等が含まれる。
【００２４】
第３の形態においては、水道水使用時にも前記原水センサの計測結果に基づく前記基準値の設定処理を行っているが、水道水の基準濃度値は公表され、既知となっていることに鑑み、前記基準値の設定処理を省略することができる。即ち、本発明の第４の形態によれば、前記原水タンクの使用時においては、第３の形態と同様に、少なくとも原水供給開始時ないしそれ以降の所定時間経過時における、前記貯留水の不純物濃度を前記原水センサにより予め計測し、その初期計測値と、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値とを前記比較手段により比較することにより、前記原水タンク内の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給して、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったとき、前記原水タンク使用時異常報知手段により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を異常報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなくても、前記異常報知により前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を知ることができ、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。
【００２５】
一方、前記切替スイッチにより前記水道管に切り替えて、前記水道管からの水道水を原水供給するときには、予め設定記憶された前記基準水道水濃度に基づき、前記浄水タンクに供給する浄水の不純物濃度を前記浄水センサにより計測した浄水の計測値の比較処理が行われる。従って、第４の形態によれば、水道水の前記基準水道水濃度の使用により、第３の形態における前記基準値の設定処理を省略することができると共に、第３の形態と同様に、前記浄水濃度が前記基準水道水濃度より大きくなったとき、前記水道水使用時異常報知手段により前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を異常報知するので、定期的に作業員が浄水濃度を計測しなくても、前記異常報知により前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を知ることができ、メンテナンス作業の省力化を実現でき、浄水処理コストの低減を図ることができる。
本発明における報知出力の態様には、アラーム音、アラームランプ点灯・点滅、アラーム表示等が含まれる。
【００２６】
本発明の第５の形態によれば、前記送水停止手段により前記浄水濃度が前記異常原水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させるので、純度の低下した浄水を前記浄水タンクに送水することなく、前記原水の交換、前記水道水の供給異常あるいは前記ＲＯ膜の交換を促すことができる。
【００２７】
本発明の第６の形態によれば、前記送水停止手段により前記浄水濃度が前記貯留水使用時に前記基準値を超えたときに、あるいは前記水道水使用時に前記基準水道水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させるので、純度の低下した浄水を前記浄水タンクに送水することなく、前記原水の交換、前記水道水の供給異常あるいは前記ＲＯ膜の交換を促すことができる。
【００２８】
前記原水センサは前記原水供給管を流通する前記原水の不純物濃度を計測するので、前記原水タンクの原水供給状態、つまりタンクの空状態も監視することが可能になる。即ち、本発明の第７の形態によれば、前記切替スイッチの切替設定により前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記空報知手段により前記原水タンクが空になったことを報知するので、前記原水の交換時期を適切に知ることができ、前記原水タンクの監督作業を簡素化することができ、浄水処理コストの低減に寄与する。
【００２９】
本発明の第８の形態によれば、前記濃縮水帰還管は、前記ＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路と、前記流量調整流路に併設された開閉自在のバイパス流路とを含み、前記ＲＯ膜の通水初期時に前記バイパス流路を開放するので、前記ＲＯ膜を交換した際には、通水初期時に前記バイパス流路を開放した後、原水を加圧して供給し、前記ＲＯ膜の水圧が所定値を超えたときに前記バイパス流路を閉塞することができ、前記ＲＯ膜交換後の再稼動を自動化して、浄水処理の省力化・自動化を実現することができる。
【００３０】
本発明の第９又は第１０の形態によれば、前記原水センサ及び前記浄水センサは、水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するＴＤＳセンサからなるので、夫々、前記原水、前記浄水の不純物濃度を高精度に計測して、前記原水の交換の時期、前記水道水の供給異常あるいは前記ＲＯ膜の交換の時期を適切に検出して報知することができる。
【００３１】
本発明の第１１の形態によれば、前記浄化フィルタ部の、少なくとも原水導入側流路に、前記原水を活性炭槽を通過させて浄化する活性炭処理部を設け、前記活性炭槽を通過した原水を前記ＲＯ膜に通水するので、前記ＲＯ膜に供給する前段階で、前記活性炭槽によって原水中の有害物質を吸着、除去して、より効率的に不純物が除去された高純度の浄水を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態である浄水処理システムの概略構成図である。
【図２】前記浄水処理システムにおける浄水処理制御を示すフローチャートである。
【図３】前記浄水処理プログラムの一部である、水道水使用時により実行される浄水処理制御を示すフローチャートである。
【図４】前記浄水処理システムにおける取水処理制御を示すフローチャートである。
【図５】前記浄水処理システムにおける貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態である前記浄水処理システムの浄水処理制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態に係る切替型ＲＯ浄水器を含む浄水処理システムを図面を参照して以下に説明する。
図１は本実施形態の浄水処理システムの概略構成図である。図１では流通する水流経路を実線で示し、電磁弁等への電気系統の信号線を破線で示している。
【００３４】
この浄水処理システムにおける切替型ＲＯ浄水器は、高級水や水道水等の原水（貯留水）２を貯留する原水タンク１と、原水タンク１から原水２を送水ポンプ４により送水、供給する原水供給管３と、原水供給管３を流通する原水２の不純物濃度を計測する原水センサ５と、原水供給管３から原水２を通水して原水２中の不純物を除去して浄水を生成するＲＯ膜装置９を含む浄化フィルタ部と、ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を原水タンク１に帰還させる濃縮水帰還管２３と、浄水２９を貯留する浄水タンク２６と、前記浄化フィルタ部から浄水を浄水タンク２６に供給する浄水供給管２４と、浄水供給管２４を流通する浄水の不純物濃度を計測する浄水センサ２５と、浄水タンク２６から浄水２９を必要量だけ供給する浄水提供部とを有する。高級水には、湧水や深層水を活性炭でろ過し、更に加熱又はフィルター除菌したミネラル水等が使用される。原水タンク１及び浄水タンク２６の容積は、夫々、１０〜２０リットル、４〜８リットルである。
【００３５】
原水供給管３は電磁三方弁３Ｃを介して、タンク水給水管３Ａと水道水給水管３Ｂに分岐、接続している。タンク水給水管３Ａの始端部は原水タンク１内に浸漬される。水道水給水管３Ｂには水道バルブ３Ｄを経て水道管３Ｅに連通している。濃縮水帰還管２３の途中には電磁三方弁２３Ａが設置されており、電磁三方弁２３Ａには、濃縮水が原水タンク１に帰還されることなく排水される排水管２３Ｂが分岐、接続されている。電磁三方弁２３Ａによる電磁的切換によって濃縮水の送出方向が原水タンク１の帰還側と排水管２３Ｂの排水側に切り替えられる。電磁三方弁２３Ａは制御回路部４１からの駆動信号Ｓ１０により切換制御される。電磁三方弁２３Ａに代えて手動操作による三方弁を使用してもよい。
【００３６】
前記浄化フィルタ部はＲＯ膜装置９と、その前後に配設された３つの活性炭槽７、８、１０からなる。ＲＯ膜装置９の前方の流路側には、２つの活性炭槽７、８が直列状に接続され、後方側にも活性炭槽９が直列状に接続されている。活性炭槽７、８、１０はタワー形状をなし、最前段の活性炭槽７の原水導入口には、原水供給管３の送水端６が連結されている。原水センサ５及び送水ポンプ４は原水供給管３に配設されている。原水センサ５は送水ポンプ４により原水タンク１から汲み出された原水２に含有されるＴＤＳの含有量を計測するＴＤＳセンサからなる。原水センサ５は原水のＴＤＳの計測信号Ｓ８を出力する。原水供給管３の取水端は原水タンク１の底部付近まで延設されている。送水ポンプ４は電動ポンプからなり、後述の制御回路部４１からの駆動信号Ｓ４により駆動制御される。
【００３７】
活性炭槽７、８は連結管１１により連結されている。活性炭槽８とＲＯ膜装置９は連結管１２により連結されている。原水タンク１から汲み出された原水２は連結管１１、１２を介して活性炭槽７、８を順次、通過し、活性炭の吸着作用により、原水２に含まれる塩素イオンや有機化合物等の有害物質を吸着して除去する。連結管１２の中間には三方弁１３が配設されている。活性炭槽７、８の活性炭を入替える際、新品の活性炭に含まれる塵埃がＲＯ膜に流れ込まないように、三方弁１３を出口側流路１４に切換え、活性炭槽７、８内部を洗い流す活性炭前処理を行う。この活性炭前処理を施した後、三方弁１３をＲＯ膜装置９に切換え、活性炭槽７、８を通過した原水をＲＯ膜装置９の給水口（原水導入口）に流入させる。ＲＯ膜装置９の後方側にも、連結管１５を介して最終段の活性炭槽１０が配設されている。
【００３８】
ＲＯ膜装置９は、ＲＯ膜（図示せず）を収納させた筒状容器からなり、容器上には、給水口、純水排出口及び濃縮水排出口が設けられている。純水排出口からは給水した水から不純物を高度に除去した純水が排出され、濃縮水排出口からは逆浸透作用により生じた濃縮水が排出される。ＲＯ膜には中空糸膜、スパイラル膜あるいはチューブラー膜等を使用でき、膜材質としては酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコールあるいはポリスルホン等を使用することができる。
【００３９】
ＲＯ膜装置９の浄水排出口（純水排出口）は連結管１５を介して活性炭槽１０に接続されている。ＲＯ膜装置９の濃縮水排出口は連結管１８を介して濃縮水帰還管２３に連結している。濃縮水帰還管２３の排出口は原水タンク１内部に収設され、ＲＯ膜を経て不純物が濃縮された濃縮水を原水タンク１に帰還させ、再処理に供する。原水タンク１に戻された濃縮水は原水２となって、送水ポンプ６により再び前記浄化フィルタ部に送水される。連結管１５及び濃縮水帰還管２３によって、濃縮水を原水として原水タンク１に戻し、ＲＯ膜装置９に循環させる循環処理システムが構成されている。
【００４０】
濃縮水帰還管２３には、連結管１８から分岐して、ＲＯ膜装置９のＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路１９と、流量調整流路１９に併設されたバイパス流路２０が設けられている。流量調整流路１９には、所定のオリフィスからなる流量調整器２２が配設されている。ＲＯ膜装置９のＲＯ膜による逆浸透作用を働かせるには加圧流をＲＯ膜に流す必要があるので、流量調整器２２により、濃縮水帰還管２３に流す濃縮水の流量を特定流量、例えば２００ミリリットル／分に制限して、前記加圧流を生成している。
【００４１】
流量調整流路１９に併設されたバイパス流路２０には電磁弁２１が設置されている。原水タンク１の原水２又はタンク自体の取替え時、あるいは活性炭槽７、８、１０、ＲＯ膜装置９の取替え時には、通水初期に電磁弁２１を開放側に切り換えて、ＲＯ膜装置９から排出される濃縮水を大量に排出させ、その後、ＲＯ膜全体に通水が満たされたとき、電磁弁２１を閉成側に切り換えて、バイパス流路２０への流通を遮断する。バイパス流路２０の遮断により、濃縮水は流量調整流路１９にのみ流れ、前記流量調整器２２による流量の絞込みによって加圧流を生じて、円滑に逆浸透膜作用を原水に及ぼすことができる。電磁弁２１は制御回路部４１からの駆動信号Ｓ５により開閉制御される。
【００４２】
ＲＯ膜装置９と活性炭槽１０の間の連結管１５の中間には三方弁１６が配設されている。ＲＯ膜装置９の入替え時等において、最初に流れ出る浄水には、活性炭やＲＯ膜に付着している僅かの汚れが混入しているおそれがあるので、三方弁１６を出口側流路１７に切換えて外部に排出させることができる。この排出処理を施した後、三方弁１６を活性炭槽１０に切換え、ＲＯ膜装置９により生成された浄水を活性炭槽１０の浄水導入口に流入させる。活性炭槽１０に導入された浄水は活性炭槽１０を通過することにより、活性炭の吸着作用により、原水２に含まれる微量の有害物質も取り除かれて、活性炭槽１０の浄水排水口に接続された浄水供給管２４を通じて浄水タンク２６に排出される。浄水供給管２４に設けた浄水センサ２５は、浄水に含有されるＴＤＳの含有量を計測するＴＤＳセンサからなる。浄水センサ２５は浄水のＴＤＳの計測信号Ｓ３を出力する。
【００４３】
前記浄水提供部は、浄水タンク２６の浄水を蛇口３８を通じて冷水又は温水として提供可能に構成されている。浄水供給管２４の排水端は、浄水タンク２６の上蓋４５に取着され、その排水口はタンク内部に臨んでいる。浄水供給管２４の排水端にはフロート弁２７が設けられている。また、浄水タンク２６の上蓋４５には、タンク内部に向けて、紫外線殺菌灯３１と、液面センサ３２が取着されている。紫外線殺菌灯３１は制御回路部４１からの制御信号Ｓ１により点灯・消灯制御される。液面センサ３２は収容された浄水液面に接触することにより、所定量の浄水が貯留されているか否かを検出する。液面センサ３２は所定量の浄水が貯留されていることを検出する検出手段であり、液面の上昇・下降に応じて上下動するフロートを有し、液面の上限位置と下限位置を検出するフロートスイッチからなる。液面センサ３２が液面の上限位置ＬＨ又は下限位置ＬＬを検出したとき検出信号Ｓ２を出力する。制御回路部４１は検出信号Ｓ２の受信により送水ポンプ４を停止させて、浄水タンク２６への浄水の送水を停止させる。送水の停止後、所定時間が経過したとき、制御回路部４１は駆動信号Ｓ４を送水ポンプ４に送信して駆動させ、浄水の送水を開始する。液面センサ３２による浄水量の監視と送水ポンプ４の間欠駆動により、浄水タンク２６内の浄水が一定の水位に保持されるように浄水量の制御が行われる。液面センサ３２のフロートスイッチに代えて、上限位置ＬＨと下限位置ＬＬを夫々、検知する一対のレベルセンサを設置してもよい。
【００４４】
フロート弁２７のフロート２８の設置位置は液面センサ３２の上限検出位置よりも上方に位置し、液面センサ３２の検出後も貯留水量が増大したとき、液面上昇によりフロート２８が浮力で動作して、フロート弁２７を強制的に閉成して、浄水の供給を緊急に停止させることができる。浄水タンク２６の底面にはドレイン管４３が配設され、ドレイン管４３は開閉弁３０により開閉される。
【００４５】
浄水タンク２６には冷却装置（図示せず）が付設されており、貯留水を５〜１０℃程度まで冷却して冷水化することができる。冷却温度は任意に設定することができる。浄水タンク２６には２本の取水管３３、４２がタンク内に連通して取着されている。取水管３３の一端はホットタンク３４の内部に延設されている。ホットタンク３４は加熱ヒータ（図示せず）により加熱され、取水管３３を通じて浄水タンク２６から供給された浄水を加熱して温水化する。ホットタンク３４の底面にはドレイン管４４が配設され、ドレイン管４４は開閉弁３６により開閉される。ホットタンク３４には温水管３５が接続され、温水管３５の一端には電磁弁３７と蛇口３８が配設されている。ホットタンク３４の温水は浄水タンク２６からの水圧で温水管３５を通じて蛇口３８より排水される。
【００４６】
取水管４２の一端には電磁弁４０が配設され、更に、排出管３９を介して蛇口３８に接続されている。浄水タンク２６の浄水は前記冷却装置により冷水化されて、冷水として、浄水タンク２６からの水圧で取水管４２及び排出管３９を通じて蛇口３８より排水される。電磁弁３７、４０は夫々、制御回路部４１からの開閉信号Ｓ６、Ｓ７により開閉される。
なお、本実施形態における電磁弁には、電磁石（ソレノイド）の磁力によりプランジャを可動させるソレノイド弁等を使用することができる。また、原水センサ５及び浄水センサ２５には、０〜２０００ｐｐｍの範囲でＴＤＳ検出が可能で、０．１〜１０ｐｐｍの分解能を有するＴＤＳセンサを使用することができる。
【００４７】
制御回路部４１はマイクロプロセッサにより構成され、本発明に係る浄水処理プログラム、取水処理プログラム、殺菌灯の点灯制御プログラム及び原水切替プログラムを記憶するプログラム記憶メモリ４６を有する。制御回路部４１には、液面センサ３２の液面レベル検出信号Ｓ２、浄水センサ２５の計測信号Ｓ３及び原水センサ５の計測信号Ｓ８が与えられ、これらの信号データを記憶するワークメモリ４７が制御回路部４１に設けられている。外部出力手段として、原水又はＲＯ膜の交換時期をアラーム報知する警報器４８と、アラーム内容を表示するディスプレイ４９が制御回路部４１に接続されている。外部入力手段として、各種操作キーからなる入力手段５０と原水切替スイッチ５１が制御回路部４１に接続されている。原水切替スイッチ５１は本実施形態に係る切替型ＲＯ浄水器により浄水処理する原水を、原水タンク１の貯留水又は水道水のいずれかに切替設定するための設定手段である。原水切替スイッチ５１により原水タンク１の使用が設定されたとき、タンク貯留水の原水２が原水供給管３を通じて通水される。原水切替スイッチ５１により水道水の使用が設定されたとき、水道管タンク貯留水の原水２が原水供給管３を通じて通水される。
【００４８】
図２は制御回路部４１の浄水処理プログラムにより実行される浄水処理制御を示すフローチャートである。
浄水処理の開始に先立ち、事前に、各種前処理が行われる。活性炭槽７、８の活性炭入替えを行うときは、三方弁１３のマニュアル開閉によって上記活性炭前処理を行っておく。また、原水タンク１の原水２又はタンク自体の取替えた時、活性炭槽７、８、１０、ＲＯ膜装置９の取替えた時、あるいは原水の切替時には、初期設定が行われる(ステップＳＴ１)。即ち、浄水前処理開始の指示入力を入力手段５０により制御回路部４１に与えることによって、通水初期時に、制御回路部４１から駆動信号Ｓ５が送信され、電磁弁２１を開放側に切り換える。ついで、ＲＯ膜装置９から排出される濃縮水を大量に排出させて、ＲＯ膜全体に通水が満たされたとき、電磁弁２１を閉成側に切り換えて、バイパス流路２０への流通を遮断し、加圧水流状態に自動設定しておく。
【００４９】
初期設定後、原水切替スイッチ５１による使用原水の確認が行われる(ステップＳＴ２)。原水切替スイッチ５１の切替操作により原水タンク１の使用又は水道水の使用が設定されたとき、電磁三方弁３Ｃ及び電磁三方弁２３Ａの切換制御が行われる(ステップＳＴ３)。
【００５０】
水道水使用状態から、例えば原水タンク１の取替等により新たな原水タンク１の設置が行われたとき、即ち、図１に示すように、原水タンク１内にタンク給水管３Ａ及び濃縮水帰還管２３が浸漬された状態において、制御回路部４１から電磁三方弁３Ｃに駆動信号Ｓ９が送信されて水道水給水管３Ｂからタンク水給水管３Ａに流路が切り換えられ、また駆動信号Ｓ１０が電磁三方弁２３Ａに送信されて濃縮水の送出流路が原水タンク１の帰還側に切り替えられ、タンク貯留水の原水供給管３への通水が可能となる原水タンク使用状態にセットされる。
また、貯留水使用状態から、例えば原水タンク１の取替作業のために一時的な水道水使用が行われるとき、あるいは単に使用原水を水道水にする場合には、制御回路部４１から電磁三方弁３Ｃに駆動信号Ｓ９が送信され、タンク水給水管３Ａから水道水給水管３Ｂに流路が切り換えられ、また駆動信号Ｓ１０が電磁三方弁２３Ａに送信されて濃縮水の送出流路が排水側に切り替えられ、水道バルブ３Ｄの開放により水道管３Ｅから、水道水Ｗの原水供給管３への通水が可能となる水道水使用状態にセットされる。なお、電磁三方弁３Ｃには手動切換可能な三方弁を使用することができる。また、単一の原水供給管３を分岐せずに、タンク水給水管３Ａ及び水道水給水管３Ｂの夫々に連通する２本の原水供給管を配管して切替使用するようにしてもよい。
【００５１】
原水タンク１の貯留水使用状態にセットされているとき(ステップＳＴ５)、ステップＳＴ６以下の浄水処理が実行される。浄水処理の開始を入力手段５０により制御回路部４１に与えることによって、浄水処理が開始される(ステップＳＴ４)。まず、原水センサ５によって計測された原水ＴＤＳ濃度の計測値が読み取られる(ステップＳＴ６)。このＴＤＳデータ値はワークメモリ４７に最先原水濃度Ｃ１として記憶される（ステップＳＴ７）。ついで、最先原水濃度Ｃ１から基準濃度Ｃ０が算出される（ステップＳＴ８）。一般に、原水の基準に用いる水道水のＴＤＳは５０〜２００ｐｐｍであるので、基準濃度Ｃ０としては最先原水濃度Ｃ１の例えば２０％(α％)の値に設定されるが、α値は原水種別、浄化要求度に応じて種々に設定できる。算出された基準濃度Ｃ０の値はワークメモリ４７に記憶される（ステップＳＴ９）。基準濃度Ｃ０は浄化の目標ＴＤＳ除去率に相当し、α値を制御回路部４１に対して可変設定可能にして任意に設定して、水道水、天然水等の原水源の濃度に応じて任意に設定することができる。本実施形態では、基準濃度Ｃ０と実測濃度との比較により、臨界濃度に達したことにより原水又はＲＯ膜の交換時期を判別するが、原水供給管３内に配置された原水センサ５が通水を検出しなくなった時には、原水タンク１は空になったと判断して、タンクの空状態の発生を報知することができる。
【００５２】
ＲＯ膜装置９と活性炭槽７、８、１０による浄水化の進行に伴い、浄水供給管２４を通じて浄水タンク２６に順次、浄水の移送が行われていくが、このとき浄水供給管２４に流れる浄水に対して、浄水センサ２５によりＴＤＳ濃度が計測され、その計測値Ｃｔが読み取られる(ステップＳＴ１０)。原水供給管３内に配置された原水センサ５が通水を検出しなくなった時には、計測値Ｃｔの読み取りが行われないので(ステップＳＴ１１)、原水タンク１は空になったと判断して、タンクの空状態の発生を報知する(ステップＳＴ１４)。
【００５３】
計測値Ｃｔの読み取りが正常に行われた場合には(ステップＳＴ１１)、所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が算出され、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値と基準濃度Ｃ０の比較が行われる(ステップＳＴ１２)。この比較により浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準濃度Ｃ０より大きくなったとき、駆動信号Ｓ４により送水ポンプ４の駆動を停止させると共に、原水２及びＲＯ膜装置９の交換を促す警報処理を行う(ステップＳＴ１３)。警報処理は警報器４８のアラーム音の出力と、ディスプレイ４９上のアラームメッセージの表示が行われる。このとき、ＲＯ膜装置９の取付時期（前回の交換時期）を予め記憶しておき、警報と共に、使用中のＲＯ膜装置９の所要使用時間を表示するようにすれば、ＲＯ膜の寿命の判断に役立つ。比較処理(ステップＳＴ１２)により、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準濃度Ｃ０を超えていないときは、警報処理は行われない。その後、前記所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が新たに読み取られ、上記比較処理が繰り返される(ステップＳＴ１０〜ＳＴ１２)。
【００５４】
上記比較処理(ステップＳＴ１２)は、本発明における、最先原水濃度から計算される基準濃度と浄水濃度を比較する比較手段に対応する。また、浄水濃度が基準濃度より大きくなったときに、原水の交換及び／又はＲＯ膜の交換を報知する報知手段は、警報器４８、ディスプレイ４９及び警報処理(ステップＳＴ１３)により構成される。
【００５５】
以上のように、濃縮水帰還管２３により、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を原水タンク１に帰還させる濃縮水帰還流路を設けた浄水生成システムにおいて、浄水処理開始時に、原水２のＴＤＳ濃度を原水センサ５により予め計測し、その初期計測値から算出した基準値Ｃ０と、浄水タンク２６に供給する浄水のＴＤＳ濃度を浄水センサ２５により計測した計測値Ｃｔとを比較することにより、原水タンク１内の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給することが可能になる。従って、貯留水使用状態において、原水センサ５及び浄水センサ２５による自動監視により、原水タンク１に濃縮水を戻して、前記ＲＯ膜による再浄化を行わせる浄化循環システムを実現でき、原水やＲＯ膜の交換に手間がかからず、またメンテナンスに必要な人件費を削減して、浄水処理費用の低減を図ることができる。
【００５６】
図３は上記浄水処理プログラムの一部である、水道水使用時により実行される浄水処理制御を示すフローチャートである。水道水Ｗの使用状態にセットされているとき(ステップＳＴ５)、ステップＳＴ１５以下の浄水処理が実行される。浄水処理の開始を入力手段５０により制御回路部４１に与えることによって、浄水処理が開始される(ステップＳＴ４)。本実施形態においては、水道水の基準濃度として、一般に入手可能な既知の値が基準水道水濃度Ｃｗとして、予めワークメモリ４７に設定記憶される。前述のように、原水に用いる水道水のＴＤＳは５０〜２００ｐｐｍである。水道水の基準濃度の変動が少ない場合には、プログラム記憶メモリ４６に固定、記憶させてもよい。基準水道水濃度Ｃｗの入力は入力手段５０により行うことができる(ステップＳＴ１６)。
【００５７】
基準水道水濃度Ｃｗが設定記憶されている場合には(ステップＳＴ１５、Ｓ１６)、貯留水使用状態時と同様に、浄水供給管２４に流れる浄水に対して、浄水センサ２５によりＴＤＳ濃度が計測され、その計測値Ｃｔが読み取られる(ステップＳＴ１８)。原水供給管３内に配置された原水センサ５が通水を検出しなくなった時には、計測値Ｃｔの読み取りが行われないので(ステップＳＴ１８)、水道供給異常と判断してその旨を報知する(ステップＳＴ２１)。計測値Ｃｔの読み取りが正常に行われた場合には(ステップＳＴ１８)、所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が算出され、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値と基準水道水濃度Ｃｗの比較が行われる(ステップＳＴ１９)。この比較により浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準水道水濃度Ｃｗより大きくなったとき、駆動信号Ｓ４により送水ポンプ４の駆動を停止させると共に、原水２及びＲＯ膜装置９の交換を促す警報処理を行う(ステップＳＴ２０)。警報処理は警報器４８のアラーム音の出力と、ディスプレイ４９上のアラームメッセージの表示が行われる。このとき、ＲＯ膜装置９の取付時期（前回の交換時期）を予め記憶しておき、警報と共に、使用中のＲＯ膜装置９の所要使用時間を表示するようにすれば、ＲＯ膜の寿命の判断に役立つ。比較処理(ステップＳＴ１９)により、浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔが基準水道水濃度Ｃｗを超えていないときは、警報処理は行われない。その後、前記所定時間（例えば、１分）内の前記浄水ＴＤＳ濃度Ｃｔの平均値が新たに読み取られ、上記比較処理が繰り返される(ステップＳＴ１７〜ＳＴ１９)。
【００５８】
本実施形態によれば、原水を原水タンク１の貯留水だけでなく、水道水Ｗに切り替えて原水供給してもＲＯ膜により浄水化すると共に、原水タンク１の貯留水又は水道水Ｗの使用状況に応じて、各種の異常報知を行って、原水交換やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせて、高品質の浄水化処理を行うことができる。即ち、本実施形態に係る切替型ＲＯ浄水器を例えば、飲食店舗等で用いたとき、天然水等の原水タンクから原水供給して飲用浄水を生成して供給することができる。一方、原水タンクの故障やメンテナンス作業時に応急処置的に水道水を使用する場合、あるいは常時、水道水を使用する場合においては、水道管３Ｅから取水して浄化して浄水を供給することができる。従って、本実施形態に係る浄水器は、水道栓の設置状況に制約されない、使用上の利便性に富むので、使用目的、態様に応じて原水の選択が自由に行え、部品交換の手間を要することなく原水の選択を自在に行え、また原水タンク仕様と水道管仕様夫々に専用の浄水器を用意しなくて済み、低コスト化を実現することができる。
【００５９】
図２及び図３の浄水処理制御においては、水道水の基準濃度として既知の値の基準水道水濃度Ｃｗを入力設定しているが、該入力設定を行わずに、水道水使用時にも原水センサ５の計測結果に基づく基準値設定処理により基準水道水濃度を設定するようにしてもよい。
【００６０】
図６は原水センサ５の計測結果に基づく基準値設定処理により基準水道水濃度を設定するときの浄水処理制御フローを示す。この浄水処理制御フローにおいては、水道水使用時にも貯留水使用時と同様に基準濃度Ｃ０の設定処理が行われるので、図２及び図３の浄水処理制御フローと比較して、必要としないステップＳＴ５及びステップＳＴ１５〜ＳＴ２１を除いて同様の処理が行われる。図６の浄水処理制御において、初期設定から原水切替までのステップＳＴ６０〜ＳＴ６２は前記ステップＳＴ１〜ＳＴ３に対応する。また、浄水処理開始後の基準濃度の設定処理（ステップＳＴ６４〜ＳＴ６７）は前記ステップＳＴ６〜ＳＴ９に対応する。即ち、原水センサ５による水道水濃度の計測が行われて（ステップＳＴ６４）、最先原水濃度Ｃ１から基準濃度Ｃ０を求め、基準濃度Ｃ０が基準水道水濃度に代えて設定記憶される（ステップＳＴ６５〜ＳＴ６７）。以下、水道水使用時にも貯留水使用時と同様に、基準濃度Ｃ０を基準に水道水の不純物濃度の変化を監視しながら浄水供給して、浄水濃度が基準濃度より大きくなったとき、水道供給異常やＲＯ膜の交換を異常報知する（ステップＳＴ６９〜ＳＴ７２）。
【００６１】
図４は本実施形態に係る浄水処理システムにおける取水処理制御を示す。
浄水タンク２６からの取水は浄水処理が可能な状態で行われる。上述の浄水処理の前処理を終えていない状態、つまり活性炭やＲＯ膜あるいは原水の取替中における警報発生時には取水停止の報知が行われる(ステップＳＴ５０、ＳＴ５６)。また、浄水の浄水タンク２６への供給不良のとき、つまり、送水ポンプ４の駆動不良等時などにおいて、液面センサ３２の監視により、浄水タンク２６内の貯留浄水の量が上限位置ＬＨと下限位置ＬＬの間で適正に充填されていない場合にも、取水停止の報知が行われる(ステップＳＴ５１、ＳＴ５６)。
【００６２】
取水停止の報知が行われていず、上記前処理を完了し、浄水の浄水タンク２６への供給不良も生じていない状態 (ステップＳＴ５０、ＳＴ５１)、取水モードの設定を行うことができる(ステップＳＴ５２)。入力手段５０により、取水開始を指示するキーインを行うと共に、温水又は冷水の区別をキー入力する(ステップＳＴ５３)。温水を選択した場合には、電磁弁３７のみを開成してホットタンク３４を経由して加熱された浄水を排出可能にする(ステップＳＴ５４)。冷水を選択した場合には、電磁弁４０のみを開成して浄水タンク２６内の浄水を排出可能にする(ステップＳＴ５５)。
【００６３】
上記取水モードに設定した通常の浄水使用状態において、液面センサ３２による浄水タンク２６の貯水量保持の監視処理(後述のステップＳＴ３２〜ＳＴ３４、ＳＴ３７〜ＳＴ４１参照)が行われる。貯水量の監視処理は取水モード設定に関わりなく、浄水処理中、強制的に行うことができるようにしてもよい。
【００６４】
浄水タンク２６内の浄水はＲＯ膜の逆浸透作用によって高純度化されるものの、水道水の次亜塩素酸など、原水に含まれる殺菌成分を全て除去してしまうため、ＲＯ膜を透過した水に細菌やカビなどが繁殖しないとも限らない。そこで、本実施形態においては、紫外線殺菌灯３１を浄水タンク２６内に投入して浄水２９の紫外線殺菌を行っている。
【００６５】
紫外線殺菌灯３１を常時、点灯して使用すると、その消耗が早まり、設備費用が嵩むので、本実施形態においては紫外線殺菌灯３１の省電力制御システムを導入している。
【００６６】
図５は本実施形態における貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理を示す。
この貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理制御は、上記取水モードに設定した浄水処理可能状態で実行される(ステップＳＴ３１)。浄水処理可能状態においては、浄水処理が実行され、送水ポンプによる浄水タンク２６への送水が行われる。液面センサ３２により、所定量の浄水が上限位置ＬＨまで貯留されていることを検出したとき、その旨の検出信号Ｓ２が出力される(ステップＳＴ３２)。ＬＨ検出の検出信号Ｓ２の受信により、制御回路部４１は、制御信号Ｓ４により送水ポンプ４の駆動が停止する(ステップＳＴ３３)。送水ポンプ４の停止により浄水タンク２６への浄水の送水が停止されると、送水停止状態を監視するための送水停止タイマ（図示せず）が起動される(ステップＳＴ３４)。この送水停止タイマは制御回路部４１に内蔵されている。このように、液面センサ３２による浄水量の監視と送水ポンプ４の間欠駆動により、浄水タンク２６内の浄水が一定の水位に保持されるので、取水に必要な浄水量を常時、確保しておくことができる。
【００６７】
タンク内の浄水が上限位置ＬＨと下限位置ＬＬの間の水位に所定量貯留された貯水状態で、制御回路部４１は制御信号Ｓ１により紫外線殺菌灯３１を点灯させている(ステップＳＴ３８)。従って、送水ポンプ４の停止(ステップＳＴ３３)に至るまでには紫外線殺菌灯３１の点灯状態が継続されており、十分に殺菌処理が行われている。流水中や十分に新しい浄水が浄水タンク２６へ供給されているときには、タンク内で細菌やカビなどの繁殖が進行せず、滞水状態に長時間放置するとき繁殖が進むので、十分に紫外線を照射した後は省電力のために消灯させて寿命を維持するのが好ましい。そこで、送水ポンプ４の停止後、１時間経過したときには、紫外線殺菌灯３１を消灯する(ステップＳＴ３５、ＳＴ３６)。
【００６８】
上限位置ＬＨまで貯水されている状態から浄水の使用により徐々に液面が低下していく。液面センサ３２により下限位置ＬＬまで貯水量が低下したことを検出したとき、その旨の検出信号Ｓ２が出力される(ステップＳＴ３７)。このとき、送水ポンプ４の再駆動に先立ち、紫外線殺菌灯３１を点灯しておく(ステップＳＴ３８)。何らかの原因により浄水供給が間に合わず、少量の貯水で滞水が長引くおそれがあるので、紫外線殺菌灯３１の点灯を開始している。この点灯後、送水開始タイマ（図示せず）を起動し、そのタイマで１分を計時したとき(ステップＳＴ３９)、制御回路部４１は制御信号Ｓ４により送水ポンプ４を駆動させる(ステップＳＴ４０)。送水開始タイマは制御回路部４１に内蔵されている。送水ポンプ４の駆動開始により前記送水停止タイマはリセットされる(ステップＳＴ４１)。
【００６９】
上記取水モードに設定した浄水処理可能状態においては、ステップＳＴ３２〜ＳＴ４１にて貯水量保持の監視処理及び浄水殺菌処理が制御される。しかし、例えば、店舗等における閉店時には、取水モードから稼働停止モードになり、送水が停止される。このときは貯水量保持の監視処理が実行されず、稼働停止モードにおける浄水殺菌処理(ステップＳＴ４２〜ＳＴ４６)が実行される。勿論、送水ポンプ４の故障等により取水モードが解除されたりして稼働停止モードになると、浄水殺菌処理(ステップＳＴ４２〜ＳＴ４６)が実行される。
【００７０】
浄水殺菌処理においては、前記送水停止タイマによる監視が行われる (ステップＳＴ４２)。タンク内の浄水が上限位置ＬＨと下限位置ＬＬの間の水位に所定量貯留された貯水状態では、上述のように、送水ポンプ４の停止後、１時間経過すると紫外線殺菌灯３１を消灯させている(ステップＳＴ３３〜ＳＴ３６)。このとき前記送水停止タイマが起動されており(ステップＳＴ３４)、その計時時間が７時間経過したか否か判断される(ステップＳＴ４３)。滞水状態が７時間を超えると雑菌の繁殖が開始するおそれが強くなるので、この時点で前記送水停止タイマをリセットして、紫外線殺菌灯３１を１時間点灯させ、雑菌の増殖を未然に防止する(ステップＳＴ４４、ＳＴ４５)。１時間の点灯後は紫外線殺菌灯３１を消灯させて、前記送水停止タイマを再起動させ、７時間監視を継続する(ステップ
ＳＴ４６、ＳＴ４２)。
【００７１】
上記浄水殺菌処理制御によれば、紫外線殺菌灯３１は、浄水タンク２６内に所定量又はそれ以上の浄水が貯留すべく送水ポンプ４を駆動している場合に点灯され、浄水タンク２６内に十分給水されて、送水ポンプ４を停止した後は所定時間経過後に消灯されるので、常時点灯ではなく、貯水状態に応じて点灯・消灯を切り換えることにより紫外線殺菌灯３１の寿命を延長でき、且つ点灯消費電力を低減して消電力化を実現することができる。
【００７２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、原水タンクの貯留水だけでなく、水道水に切り替えて原水供給してもＲＯ膜により浄水を得ることができ、しかも原水タンクの貯留水又は水道水の使用状況に応じて異常報知して、原水交換やＲＯ膜点検等のメンテナンス時期を的確に知らせて、高品質の浄水化処理を行うことができる切替型ＲＯ浄水器を提供することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 原水タンク
２ 原水
３ 原水供給管
３Ａ タンク水給水管
３Ｂ 水道水給水管
３Ｃ 電磁三方弁
３Ｄ 水道バルブ
３Ｅ 水道管
４ 送水ポンプ
５ 原水センサ
６ 送水端
７ 活性炭槽
８ 活性炭槽
９ ＲＯ膜装置
１０ 活性炭槽
１１ 連結管
１２ 連結管
１３ 三方弁
１４ 出口側流路
１５ 連結管
１６ 三方弁
１７ 出口側流路
１８ 連結管
１９ 流量調整流路
２０ バイパス流路
２１ 電磁弁
２２ 流量調整器
２３ 濃縮水帰還管
２３Ａ 電磁三方弁
２３Ｂ 排水管
２４ 浄水供給管
２５ 浄水センサ
２６ 浄水タンク
２７ フロート弁
２８ フロート
２９ 浄水
３０ 開閉弁
３１ 紫外線殺菌灯
３２ 液面センサ
３３ 取水管
３４ ホットタンク
３５ 温水管
３６ 開閉弁
３７ 電磁弁
３８ 蛇口
３９ 排出管
４０ 電磁弁
４１ 制御回路部
４２ 取水管
４３ ドレイン管
４４ ドレイン管
４５ 上蓋
４６ プログラム記憶メモリ
４７ ワークメモリ
４８ 警報器
４９ ディスプレイ
５０ 入力手段
５１ 原水切替スイッチ
Ｓ１ 制御信号
Ｓ２ 検出信号
Ｓ３ 計測信号
Ｓ４ 駆動信号
Ｓ５ 開閉信号
Ｓ６ 開閉信号
Ｓ７ 開閉信号
Ｓ８ 計測信号
Ｓ９ 駆動信号
Ｓ１０ 駆動信号
Ｗ 水道水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水供給部から原水を送水ポンプにより供給する原水供給管と、前記原水供給管を流通する前記原水の不純物濃度を計測する原水センサと、前記原水供給管から前記原水を通水して前記原水中の不純物を除去して浄水を生成するＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜を少なくとも含む浄化フィルタ部と、前記浄水を貯留する浄水タンクと、
前記浄化フィルタ部から浄水を前記浄水タンクに供給する浄水供給管と、前記浄水タンクから前記浄水を必要量だけ供給する浄水提供部とを有し、前記原水供給部として原水タンク又は水道管を選択する切替スイッチと、前記切替スイッチの切替設定に応じて、前記原水タンクの貯留水又は前記水道管からの水道水に対して前記原水センサにより異常原水濃度を計測したとき、異常報知する異常報知手段とを有することを特徴とする切替型ＲＯ浄水器。
【請求項２】
前記原水タンクから前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を前記原水タンクに帰還させる濃縮水帰還管と、前記水道管から前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を排水する排水管とを具備した請求項１に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項３】
前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記貯留水又は前記水道水の原水供給が開始された後、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記最先原水濃度から計算される基準濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段と、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったときに前記異常原水濃度に達したとして、前記異常報知手段により前記貯留水の交換、前記水道水の供給異常又は前記ＲＯ膜の交換を報知する請求項１又は２に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項４】
前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記切替スイッチにより前記原水タンクに切り替えて、前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記切替スイッチにより前記水道管に切り替えて、前記水道管からの水道水を原水供給するとき、所定の基準水道水濃度を記憶する基準水道水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記貯留水を原水供給するとき前記最先原水濃度から求めた基準濃度と前記浄水濃度を比較し、あるいは前記水道水を原水供給するとき前記基準水道水濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段とを有し、前記異常報知手段は、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったことを条件に前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する原水タンク使用時異常報知手段と、前記浄水濃度が前記基準水道水濃度より大きくなったことを条件に前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する水道水使用時異常報知手段とを含む請求項１又は２に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項５】
前記浄水濃度が前記異常原水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた請求項３に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項６】
前記浄水濃度が前記基準濃度又は前記基準水道水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた請求項４に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項７】
前記切替スイッチの切替設定により前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより、前記原水タンクが空になったことを検出して報知する空報知手段を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項８】
前記濃縮水帰還管は、前記ＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路と、前記流量調整流路に併設された開閉自在のバイパス流路とを含み、前記ＲＯ膜の交換時に前記バイパス流路を開放する請求項２〜７のいずれに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項９】
前記原水センサは水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる請求項１〜８のいずれに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項１０】
前記浄水センサは、水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる請求項３〜８のいずれに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項１１】
前記浄化フィルタ部の、少なくとも原水導入側流路に、前記原水を活性炭槽を通過させて浄化する活性炭処理部を設け、前記活性炭槽を通過した原水を前記ＲＯ膜に通水する請求項１〜１０のいずれかに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項１】
原水供給部から原水を送水ポンプにより供給する原水供給管と、前記原水供給管を流通する前記原水の不純物濃度を計測する原水センサと、前記原水供給管から前記原水を通水して前記原水中の不純物を除去して浄水を生成するＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜を少なくとも含む浄化フィルタ部と、前記浄水を貯留する浄水タンクと、
前記浄化フィルタ部から浄水を前記浄水タンクに供給する浄水供給管と、前記浄水タンクから前記浄水を必要量だけ供給する浄水提供部とを有し、前記原水供給部として原水タンク又は水道管を選択する切替スイッチと、前記切替スイッチの切替設定に応じて、前記原水タンクの貯留水又は前記水道管からの水道水に対して前記原水センサにより異常原水濃度を計測したとき、異常報知する異常報知手段とを有することを特徴とする切替型ＲＯ浄水器。
【請求項２】
前記原水タンクから前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を前記原水タンクに帰還させる濃縮水帰還管と、前記水道管から前記原水供給管を通じて原水供給するとき、前記ＲＯ膜の浄化作用により生ずる濃縮水を排水する排水管とを具備した請求項１に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項３】
前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記貯留水又は前記水道水の原水供給が開始された後、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記最先原水濃度から計算される基準濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段と、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったときに前記異常原水濃度に達したとして、前記異常報知手段により前記貯留水の交換、前記水道水の供給異常又は前記ＲＯ膜の交換を報知する請求項１又は２に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項４】
前記浄水供給管を流通する前記浄水の不純物濃度を計測する浄水センサと、前記切替スイッチにより前記原水タンクに切り替えて、前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより最初に計測される最先原水濃度を記憶する最先原水濃度記憶手段と、前記切替スイッチにより前記水道管に切り替えて、前記水道管からの水道水を原水供給するとき、所定の基準水道水濃度を記憶する基準水道水濃度記憶手段と、前記浄水センサにより継続的に計測される浄水濃度を記憶する浄水濃度記憶手段と、前記貯留水を原水供給するとき前記最先原水濃度から求めた基準濃度と前記浄水濃度を比較し、あるいは前記水道水を原水供給するとき前記基準水道水濃度と前記浄水濃度を比較する比較手段とを有し、前記異常報知手段は、前記浄水濃度が前記基準濃度より大きくなったことを条件に前記原水の交換及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する原水タンク使用時異常報知手段と、前記浄水濃度が前記基準水道水濃度より大きくなったことを条件に前記水道水の供給異常及び／又は前記ＲＯ膜の交換を報知する水道水使用時異常報知手段とを含む請求項１又は２に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項５】
前記浄水濃度が前記異常原水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた請求項３に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項６】
前記浄水濃度が前記基準濃度又は前記基準水道水濃度を超えたときに、前記送水ポンプの送水を停止させる送水停止手段を備えた請求項４に記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項７】
前記切替スイッチの切替設定により前記原水タンクから前記貯留水を原水供給するとき、前記原水センサにより、前記原水タンクが空になったことを検出して報知する空報知手段を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項８】
前記濃縮水帰還管は、前記ＲＯ膜の浸透圧を所定値に保持する流量調整流路と、前記流量調整流路に併設された開閉自在のバイパス流路とを含み、前記ＲＯ膜の交換時に前記バイパス流路を開放する請求項２〜７のいずれに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項９】
前記原水センサは水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる請求項１〜８のいずれに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項１０】
前記浄水センサは、水に溶け込んだ全溶解性物質を測定するセンサからなる請求項３〜８のいずれに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【請求項１１】
前記浄化フィルタ部の、少なくとも原水導入側流路に、前記原水を活性炭槽を通過させて浄化する活性炭処理部を設け、前記活性炭槽を通過した原水を前記ＲＯ膜に通水する請求項１〜１０のいずれかに記載の切替型ＲＯ浄水器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５１１４（Ｐ２０１１−２５１１４Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７１０８１（Ｐ２００９−１７１０８１）
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（０００１３３４４５）株式会社ダスキン (119)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（０００１３３４４５）株式会社ダスキン (119)
【Ｆターム（参考）】
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