浄水装置
【課題】菌類汚染の問題がなく、小型で安全な浄水装置を提供する。
【解決手段】逆浸透膜２を備えた浄水手段により、原水から透過水と濃縮水とを分離生成し、そのうちの透過水を供給する浄水装置において、逆浸透膜２に原水を供給する原水供給路１１と、透過水を外部に供給する透過水供給路１２とが設けられ、原水供給路１１の開閉により、透過水供給路１２からの給水の開始及び停止をさせる水栓１３が、一カ所に設けられている。
【解決手段】逆浸透膜２を備えた浄水手段により、原水から透過水と濃縮水とを分離生成し、そのうちの透過水を供給する浄水装置において、逆浸透膜２に原水を供給する原水供給路１１と、透過水を外部に供給する透過水供給路１２とが設けられ、原水供給路１１の開閉により、透過水供給路１２からの給水の開始及び停止をさせる水栓１３が、一カ所に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水を処理して生成した浄水を供給する浄水装置に係り、特に、逆浸透膜を利用して高品質な水を提供する浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康や環境に対して関心が高まっており、浄水や純水を製造する水処理システムの研究、開発が進んでいる。水処理システムとは水道法上の上水や井水などを原水としてそこから不純物を取除いて純度の高い水を得るシステムであり、海水の淡水化プラントや、水不足時あるいは災害時の飲料水供給システムなどに不可欠である。
【０００３】
なかでも、原水から不純物を除去する手段として、逆浸透膜（ＲｅｖｅｒｓｅＯｓｍｏｓｉｓ、ＲＯとも呼ばれている）を利用した水処理システムは、医療施設や食品加工施設、さらには半導体の洗浄を行う工場など、高度な衛生管理が要求される施設において高い需要を得ている。
【０００４】
この逆浸透膜とは、０．０００１〜０．０００５ミクロンという超微細孔を有する人工的な半透膜であり、水分子だけを選択的に透過させることができるものである。そのため、原水に含まれるダイオキシンや重金属、ウィルスといった非常に微細な不純物までも、高い除去率で除去することができ、極めて安全性の高い純水を作り出すことが可能である。
【０００５】
一般的に、逆浸透膜を利用してＲＯ水を吐水する浄水装置は、逆浸透膜の前に、前処理を施した上で、最終的にＲＯ水を得る仕組みであった。例えば、特許文献１には、プリフィルター、カーボンフィルターを経由して、逆浸透膜による浄化を行う浄水装置が提案されている。
【０００６】
ところで、旧来の逆浸透膜は、膜素材にセルロース系の素材が使われており、バクテリアによって侵食されてしまう可能性があった。そこで、新たな膜素材の研究が進み、ポリアミド系の素材が開発された。このポリアミド系の新素材の採用によって、逆浸透膜は、透過水量が増して除去性能も向上し、バクテリアに侵されることも無くなった。しかし、その反面、水中に存在する塩素によって、膜素材が侵食されてしまうという問題が生じてきた。
【０００７】
これに対処するため、原水である水道水中の塩素除去を行う必要が出てきた。そこで、原水に存在する粗ゴミを除去するためにマイクロフィルターを採用し、塩素を除去するために活性炭フィルター等を採用することが、一般的な前処理方法として定着している。
【０００８】
ところが、マイクロフィルターや活性炭フィルター等の多数のフィルターが、逆浸透膜の前処理として装備されると、装置の大型化を招き、家庭用の浄水装置には好ましくない。したがって、逆浸透膜本体に対しては、小型化が要求されることになった。
【０００９】
装置の小型化を優先すると、逆浸透膜の単位時間当たりの透過水量は、一般的な家庭用装置では毎分１００ｃｃから２００ｃｃ程度しか得られないことになる。そこで、透過水量の不足分を補うため、専用貯水タンクの併設が考案されている。
【００１０】
貯水タンクとしては、開放型と空気圧型の２種がある。開放型の場合は、貯留中の水質の安全性の担保に問題が発生する可能性を否定できず、また、貯留する水量の制御と、タンクから給水するための送水用ポンプ等の併設が不可避であり、更なる装置の大型化につながり、経済性を損ねる。
【００１１】
一方、空気圧型の場合は、オートシャットオフバルブと呼ばれる装置の開発により、タンク内圧力と、供給水圧力とのバランスにより、自動的に供給水が遮断されることから、従来の装置では多く採用されることとなった。
【００１２】
このように、給水開始直後のＲＯ水の水量確保を目的としてタンクを併設し、オートシャットオフバルブを採用した浄水装置の一例を、図１０に示す。この浄水装置１は、逆浸透膜２の前にオートシャットオフバルブ３の一方の経路３２を経由させ、透過水の経路に、他方の経路３１を経由させるものである。かかる浄水装置１においては、透過水の経路には、オートシャットオフバルブ３の後流から分岐して、透過水貯水用のタンク４が設けられている。
【００１３】
なお、図１０中、ＳＦはセディメントフィルタ、ＣＦはカーボンフィルタ、ＰＦはポストカーボンフィルタ、Ｂ１はボールバルブ、Ｂ２は逆止弁、Ｂ３は定流量弁である。また、ＳＷは検出圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦを切り替える圧力スイッチ、Ｐは圧力スイッチによってＯＮ／ＯＦＦされる加圧ポンプ、ＡＤは加圧ポンプＰを圧力スイッチＳＷを介して電源へ接続するためのＡＣアダプター、ＣＮ１，ＣＮ２はコネクタである。
【００１４】
かかる構成では、タンク４に一時貯水されたＲＯ水が吐出利用された後、吐水口を閉とした直後において、装置内部における原水濾過工程は止まらず、浄化動作を続け、透過水はタンク４に流れ込み、タンク４が満杯になった時点で、圧力上昇のため、オートシャットオフバルブ３により原水給水が閉となり、機器全体が休止状態となる。そして、給水再開時には、まず、タンク４からの浄水が吐出利用されることにより、一定の水量が得られる。
【００１５】
なお、タンク４の内圧が上昇するに従って、透過水がタンク４に流入する比率と、濃縮排水との比率において、透過水が流入する比率が少なくなり、タンク４が満杯となる直前では、ほとんどの原水は排出されることになる。
【００１６】
また、加圧ポンプＰは、低水圧の場合や、逆浸透膜２の性能を更に向上させるために、加圧装置として内蔵されている。この加圧ポンプＰは、加圧ポンプＰ以降の内圧が一定圧力まで増大（タンク４が満杯となった場合も含む）したことが、圧力スイッチＳＷによって検知されると自動停止して、圧力が上がりすぎることによる装置への影響を防ぐ仕組みとなっている。
【特許文献１】特許２６２０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のように、タンクを併設することで、利用開始時に、タンク内貯留水を一気に利用できることになった。しかし、オートシャットオフバルブを機能させるためには、常に装置内に供給水圧をかけ続けなければならない。また、圧力ポンプを内蔵したとしても、タンク内が満水になり内圧が上昇するまでは、ポンプが運転し続ける構造であり、内水圧の上昇下降とオンオフの繰り返しによる部品類の劣化並びに漏水の可能性が、常に内包されていた。
【００１８】
そして、タンク内に貯留される水についても、貯留中にタンク内側素材から溶出発生する臭気を除去するために、後処理活性炭フィルター（ポストカーボンフィルター）が併設される必要があった。このようなポストカーボンフィルターは、タンク内貯留時に発生する臭気の除去には効果が認められるものの、活性炭の細孔内や原水に混入する空気に生息する微生物、蛇口に残留している水滴からＲＯ水に逆流して混入する微生物等が繁殖する可能性が大きくなり、最終的に蛇口から吐水する水質にも細菌汚染という大きな影響がでてしまう懸念があった。
【００１９】
以上をまとめると、逆浸透膜を利用した浄水装置は、その分離性能を活かし、良質の透過水を得ることができる利点があったが、家庭用の浄水装置として適用するためには、以下のような問題があったといえる。
(1)タンクを装備していたので、臭気の溶出、臭気対策のために設置した後処理フィルターに起因する菌類汚染の可能性がある。
(2)後処理フィルターを別途備えるために、装置の大型化を招く。
(3)オートシャットオフバルブにより給水を停止させるため、常時内圧が上昇し、全ての部品類に常時内圧が掛かり続けるため、部品類の劣化、漏水の可能性がある。
(4)タンクを有しない装置においても、吐水口まで内圧がかかった構造である。
【００２０】
本発明は、このような従来技術が有する課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、小型で菌類汚染の問題がなく、部品類の劣化や漏水の可能性が低い安全な浄水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、逆浸透膜により原水から透過水と濃縮水とを分離生成し、そのうちの透過水を供給する浄水装置において、前記逆浸透膜に原水を供給する原水供給路と、前記透過水を外部に供給する透過水供給路とを備え、前記原水供給路の開閉により、前記透過水供給路からの給水の開始及び停止をさせる開閉手段が、一カ所に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
以上のような発明では、給水停止時には、ユーザが一箇所の開閉手段を用いて原水の流入を停止させると、これに同期して透過水の供給も停止するので、装置内部には圧力がかからずに、停止状態となる。このため、圧力は全て開閉装置にのみかかり、開閉装置以降においては、装置は内圧から解放されるので、漏水の危険等を防止できる。タンク及びオートシャットオフバルブ、ポストカーボンフィルターを不要とすることにより、菌類汚染を防止しつつ、設備の小型化、低コスト化が可能となる。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の浄水装置において、前記開閉手段は、前記原水供給路を開閉する単一の操作手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
以上のような発明では、単一の操作手段によって、原水の供給の開始及び停止と給水の開始及び停止とを同期させることができるので、ユーザの操作性が向上する。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の浄水装置において、、所定の水圧、流量若しくは水質によって開閉するスイッチと、前記スイッチによって作動を切り替える加圧ポンプとが設けられていることを特徴とする。
【００２６】
以上のような発明では、開閉手段を開にすると、原水圧、原水量若しくは原水質が所定の値となったことがスイッチに検知され、加圧ポンプが動作して逆浸透膜への水圧が確保される。開閉手段を閉にすると、原水圧、原水量若しくは原水質が所定の値となったことがスイッチに検知され、加圧ポンプが停止する。タンク及びオートシャットオフバルブを用いた場合のように、高圧となるまで待って加圧ポンプを停止させる場合に比べて、装置への影響が少ない。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の浄水装置において、前記逆浸透膜への原水の流入口が、前記逆浸透膜の断面方向から見て、水流が環状の一方向となるように、複数設けられていることを特徴とする。
【００２８】
以上のような発明では、複数の流入口を、水流が一方向となるように設けることによって、水流の干渉を防止しつつ、高水量を確保することができる。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の浄水装置において、原水の流入口から前記逆浸透膜への流路が、前記逆浸透膜の方向に傾斜していることを特徴とする。
【００３０】
以上のような発明では、流入口からの原水が、少ない圧力損失で、逆浸透膜へ効率良く流れ込むので、高水量を維持できる。
【００３１】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項の浄水装置において、前記原水供給路における前記逆浸透膜の手前には、活性炭フィルターが設けられ、前記活性炭フィルターは、活性炭の外周表面が不織布で覆われ、前記不織布は、細孔の口径が外側から内側にかけて小さくなる複層構造であることを特徴とする。
【００３２】
以上のような発明では、不織布が活性炭の外周表面を覆うため、表面積が最大となり、混濁物質の捕捉面積が最大となる。また、不織布の細孔が、外側から内側にかけての口径が小さくなる複層構造であるため、混濁物質の捕捉効率が落ちにくくなる。
【００３３】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項の浄水装置において、前記逆浸透膜を収容した筒状の容器と、前記容器の開口を閉止する蓋と、前記蓋を前記容器に固定する固定位置と、前記蓋を前記容器から解放する解放位置との間で、変位可能な固定具と、前記固定具を固定位置に付勢する付勢位置と、付勢を解除する解除位置との間で、変位可能な操作部と、を有することを特徴とする。
【００３４】
以上のような発明では、固定具によって、容器に対して蓋を確実に固定できるとともに、操作部によって、簡単に取り外すことができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、小型で菌類汚染の問題がなく、部品類の劣化や漏水の可能性が低い安全な浄水装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態は、本発明の逆浸透膜を利用した水処理システムを、家庭用の浄水装置に適用したものである。なお、上記の従来技術で説明した部材と同様の部材、一般的な部材等については、説明を省略する。
【００３７】
〔実施形態の構成〕
まず、本実施形態の構成を説明する。すなわち、図１の系統図に示すように、本実施形態の浄水装置１０は、水道水（原水）の供給路（原水供給路１１）に、圧力スイッチＳＷ、活性炭フィルターＣＦ、逆浸透膜２、加圧ポンプＰを設置したものであり、逆浸透膜２からの透過水の経路（透過水供給路１２）には逆止弁Ｂ２、濃縮水の経路には定流量弁Ｂ３が設けられている。
【００３８】
逆浸透膜２の前処理フィルターとして、活性炭フィルターＣＦのみを用いたのは、次の理由による。すなわち、経済産業省家庭用品品質表示法による家庭用浄水器の法的定義は、原水が水道水であると規定されている。この水道水は、混濁物質の混入は極めて少ない。このように、混入の少ない混濁物資の除去用に、大きな容積の前処理フィルターを装備する必要はない。
【００３９】
一方、水道水には、０．１ｐｐｍ以上の塩素混入が義務付けられている。上記のように、逆浸透膜２の性能と寿命に大きく影響するのは、水道水中の残留塩素である。そこで、残留塩素除去のための前処理フィルターとして、塩素除去用の活性炭フィルターＣＦを備えている。
【００４０】
かかる活性炭フィルターＣＦにおいては、活性炭自体やその外周表面を覆う不織布によって、混濁物質を捕捉できる性能も期待できる。したがって、本実施形態においては、マイクロフィルターを割愛し、不織布と活性炭自体にその役目を負わせることにより、装置全体の小型化を図っている。
【００４１】
なお、活性炭フィルターＣＦにおいては、混濁物質の捕捉面積が最大となるように、不織布が活性炭の外周表面を覆う筒状であり、表面積が最大となっている。また、活性炭の外周表面を覆う不織布は、外側から内側にかけての細孔に至るまで、口径が小さくなる（密度が高くなる）複層構造を採用することにより、混濁物質の捕捉効率が落ちにくい構造とすることができる。
【００４２】
次に、逆浸透膜２としては、大型化を抑えつつも、水量を十分に確保できるものを採用する。例えば、業務用に利用されている大型の逆浸透膜を、最小限の長さに切断加工して利用する等が考えられる。
【００４３】
また、逆浸透膜２を内蔵するためのベッセル（ハウジング＝容器）としては、逆浸透膜２への給水をスムーズに、且つ逆浸透膜２までに至る水路において、減圧されることが極めて少ない構造とする。ベッセルの端部における蓋部分は、充分な圧力に耐える物理的構造とし、その素材は柔軟性且つ強度を保持する材質とする。
【００４４】
例えば、水流を妨げない構造の一例を、図２及び図３に示す。図２及び図３において、２１は逆浸透膜２を内蔵した筒状のベッセル、２２は円形状の蓋であり、２ａは逆浸透膜２の内部の透過水集水部である。蓋２２に形成された逆浸透膜２への複数の流入口２２ａは、図２に示すように、水流が同一方向（図中、時計回り）となるように設けて、互いに干渉することがないようにする。
【００４５】
この方向は、自然界の法則を応用し、北半球か南半球かに合わせて、時計回りにしても、反時計回りとしてもよく、最大限にその渦巻き力を応用できるようにする。また、図３に示すように、逆浸透膜２への流入口２２ａ及びこれに続く流路の断面としては、やや逆浸透膜２の方向に傾斜し、圧力損失を軽減できる構造とする。
【００４６】
また、材質の工夫としては、例えば、ベッセル２１を、ステンレス素材において製造し、上記要件を満たしつつ、容積増大を最低限に抑える。さらに、ベッセル２１端部の外周を補強する補強部材を設ける。
【００４７】
さらに、ベッセル２１の端部の開口を塞ぐ蓋２２を、確実に固定するとともに、脱着作業を容易とするために、固定具２３を設ける。この固定具２３は、図４に示すように、その一部が破断されたリング状の部材である。固定具２３は、樹脂、金属等の弾性を有する材質で形成されており、図３及び図４（Ａ）に示すように、ベッセル２１に形成された溝２１ａに嵌め込まれる方向（外側）へ、その弾性力が働いている。
【００４８】
そして、固定具２３における破断部には、内側へ突出した一対の操作部２３ａが設けられている。この操作部２３ａは、ユーザが指で摘んで近接する方向に寄せると、図４（Ｂ）に示すように、固定具２３がその弾性力に抗して内側に変位するので、溝２１ａから外れて蓋２２を取り外し可能となるように解放することができる。
【００４９】
圧力スイッチＳＷは、加圧ポンプＰをＯＮ／ＯＦＦさせるための最低水圧が０．０１ＭＰａ付近の低い値に設定されている。これにより、圧力スイッチＳＷは、原水の流下が始まって最低水圧まで圧力が高まったことを持って、加圧ポンプＰを作動させ、供給水の水圧が低下して最低水圧以下の圧力となったときに、加圧ポンプＰを停止させることができる。
【００５０】
さらに、原水供給路１１の配管と透過水供給路１２の配管の一部は、所定の一カ所においてまとめられ、水栓１３に接続されている。この水栓１３は、それぞれの配管に逆止弁を内蔵するとともに、図示はしない単一の操作手段（例えば、レバー、ハンドル等）によって、原水供給路１１を開閉できる開閉手段である。この操作手段は、家庭のキッチン、洗面所、トイレ、風呂等における蛇口若しくはその近傍に設けられている。
【００５１】
〔実施形態の作用〕
次に、上記のような構成からなる本実施形態の作用について説明する。まず、ユーザが逆浸透膜２による浄水を得る場合を説明する。初期状態においては、水栓１３の操作手段は、止水状態にあり、その他の弁は開放されているものとする。
【００５２】
この状態で、ユーザが、水栓１３の操作手段を操作して、原水供給路１１が通水するように水栓１３を開く。すると、原水が原水供給路１１に流入するので、活性炭フィルターＣＦを通過した原水から塩素等が除去される。圧力スイッチＳＷが、最低水圧まで内圧が高まったことを検知すると、加圧ポンプＰが作動する。原水は、加圧ポンプＰにより所定の圧力を得て逆浸透膜２を透過することにより、重金属類、化学物質類、溶解物質等が除去された透過水と、濃縮水とに分離される。透過水は蛇口に供給され、濃縮水は、濃縮水排出路を通って、排水される。
【００５３】
次に、ユーザが逆浸透膜２による浄水の供給を停止する場合を説明する。すなわち、ユーザが、水栓１３の操作手段を操作して、水栓１３を閉じると、原水供給路１１が遮断される。すると、原水供給路１１の内圧が急激に低下して、最低水圧以下となったことが圧力スイッチＳＷに検出されると、加圧ポンプＰが停止する。これにより、逆浸透膜２への圧力がなくなり、透過水供給路１２が止水される。また、濃縮水は、濃縮水排出路を通って、排水される。
【００５４】
さらに、再び、ユーザが逆浸透膜２による浄水を得る場合を説明する。すなわち、ユーザが、水栓１３の操作手段を操作して、原水供給路１１が通水するように水栓１３を開くと、上記のように、加圧ポンプＰが作動して、原水が活性炭フィルターＣＦ、逆浸透膜２を透過することにより、透過水と、濃縮水とに分離される。透過水は蛇口に供給され、濃縮水は、濃縮水排出路を通って、排水される。
【００５５】
〔実施形態の効果〕
以上のような本実施形態によれば、給水停止時には、ユーザが一箇所の水栓１３を用いて原水の流入を停止させると、これに同期して透過水の供給も停止する。このため、原水の圧力は全て水栓１３のみにかかり、水栓１３以降においては、装置全体が内圧から解放されるので、部品類の劣化や漏水の危険等を防止できる。
【００５６】
また、タンク及びオートシャットオフバルブを不要とすることにより、菌類汚染を防止しつつ（蛇口からの逆流による混入も含む）、設備の小型化、簡素化、低コスト化が可能となる。これは、特に、家庭内のようなスペースが制約された環境において、適したものとなる。加圧ポンプＰは、タンク及びオートシャットオフバルブを機能させるために内圧を上昇させる必要がなくなり、空運転が避けられ、過熱による火災発生等のリスクから開放される。
【００５７】
また、蓋２２に形成された逆浸透膜２への複数の流入口２２ａから流入した原水流は、互いに干渉することがないので、高水量を確保できる。そして、流入口２２ａから逆浸透膜２への流路は、圧力損失が軽減できる構造なので、高水量を維持できる。
【００５８】
また、水栓１３が閉となっているとき、水栓１３以降には水圧が掛からない構造であるため、蛇口部分は、日本水道協会が認定する給水器具を採用することにより、給水装置としての認証自体が不要となる。
【００５９】
さらに、水栓１３は、原水供給路１１を開閉する単一の操作手段によって、原水の供給の開始及び停止と、給水の開始及び停止とを同時に実現できるので、ユーザの操作性が向上する。
【００６０】
〔他の実施形態〕
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。開閉手段としては、原水供給路を開閉できる構造のものであれば、周知のあらゆる弁、栓等を使用可能である。同期とは、必ずしも同時でなくてもよく、比較的短時間に順次双方の開動作若しくは閉動作が行われるものであればよい。
【００６１】
その操作手段も、レバー若しくはハンドルが一般的であるが、他の構造であってもよい。例えば、電磁弁や電動弁のように、ボタンスイッチの操作や、センサーによる対象検知に応じて、開閉する開閉手段を採用してもよい。
【００６２】
この場合、例えば、開閉手段を、コンピュータ、タイマ等の制御装置に接続し、給水停止時においても、制御装置の記憶部にあらかじめ設定された時刻、時間若しくはタイミングで開閉手段を開くように、制御装置の指示部が指示することによって、原水を逆浸透膜に供給し、膜の乾燥と劣化を防止することも可能である。この時、透過水供給路１２から透過水が供給されるようにしてもよいし、透過水供給路１２にも、制御装置に接続された開閉手段を設け、これを原水供給路の通水に同期して閉じるようにしてもよい。
【００６３】
圧力スイッチに設定する最低水圧についても、どのような値とするかは自由であり、上記の具体的な数値例には限定されない。上記の実施形態においては、所定の圧力を検出して加圧ポンプを動作させる構成であったが、所定の流量若しくは水質を検出して、加圧ポンプを動作させる構成であってもよい。すなわち、圧力スイッチの代わりに、流量スイッチを設け、流量スイッチに所定の水量を設定することにより、所定の水量になったことを待って、加圧ポンプを作動させ、所定の水量以下となったときに、加圧ポンプを停止させることができる。
【００６４】
また、圧力スイッチの代わりに、水質スイッチを設け、水質スイッチに所定の水質を設定することにより、所定の水質となったことを待って、加圧ポンプを作動させ、所定の水質以下となったことを待って、加圧ポンプを停止させることができる。スイッチを動作させための圧力、水量、水質等、上記の各種の設定値に対する検出値の関係は、設定値よりも大きい、小さいとするか、以上、以下とするかは自由である。
【００６５】
なお、圧力スイッチ、流量スイッチ、水質スイッチは、圧力、流量、水質を検出する検出器、所定の圧力、流量、水質を設定する設定部、切り替えを行うスイッチを、それぞれ別体で構成してもよいし、一体に構成してもよい。設定部については、コンピュータのメモリ等の記憶部によって構成し、コンピュータの指示部が、検出器からの検出値と記憶手段に設定された設定値に応じて、スイッチを切り替えるように構成してもよい。
【００６６】
また、加圧ポンプ等を省略して、一般の水道の圧力のみで、通水させる装置であってもよい。活性炭フィルターを省略する等により、逆浸透膜のみの浄水装置としてもよい。
【００６７】
逆浸透膜を収容したベッセルの蓋を固定する構造も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。例えば、図５及び図６に示すように、固定具２４を、溝２１ａに嵌め込まれる一対の円弧状の部材によって構成することも可能である。この一対の固定具２４の対向部には、円弧状のガイド部２４ａが形成されている。ガイド部２４ａには、図７に示すように、付勢部２５ａ及び腕部２５ｂから成る操作部２５が設けられている。
【００６８】
付勢部２５ａは長円形の部材であり、ガイド部２４ａ内に入り、回動することにより、ガイド部２４ａを外側に付勢する付勢位置と、付勢を解除する解除位置との間を変位可能に設けられている。腕部２５ｂは、付勢部２５ａよりも長い長円形の部材である。
【００６９】
かかる一対の固定具２４は、図６及び図８（Ａ）に示すように、付勢部２５ａが解除位置にある場合には、両者が接近して、溝２１ａから外れるので、蓋２２を取り外し可能となる。そして、ユーザが腕部２５ｂを使って、付勢部２５ａを回動させると、図５及び図８（Ｂ）に示すように、一対のガイド部２４ａが離れる方向に付勢されるので、一対の固定具２４が外側に付勢されて、溝２１ａに嵌まるので、蓋２２が固定される。なお、付勢部２５ａを柔軟な材質、弾力性のある材質とすれば、振動によるずれや外れが防止される。なお、操作部２５とこれによる固定具２４の付勢位置は、図９に示すように一カ所でもよいし、２より多くてもよい。
【００７０】
また、ガイド部２４ａ内を付勢部２５ａを回動させる代わりに、図１０（Ａ）に示すように、一対の固定具２４のガイド部２４ａに、ネジ溝２４ｂを形成し、このネジ溝２４ｂ内に、図１０（Ｂ）に示すように、操作部２６としてのネジをねじ込む構成とすることも可能である。この場合には、操作部２６をねじ込むと、一対の固定具２４が外側に付勢されて、溝２１ａに嵌まるので、蓋２２が固定される。操作部２６を緩めると、一対の固定具２４が接近して、溝２１ａから外れるので、蓋２２を取り外し可能となる。
【００７１】
また、図１１に示すように、一対の固定具２４が、三角形状等の連結部によって連結されており、連結部の一部の破断部に、それぞれ対照なネジ溝を形成し、これを内部にネジが切られたスリーブ状の操作部２７によって接続した構造としてもよい。かかる場合に、操作部２７を一方向へ回転させると、連結部の当該辺が延びて外側へ圧力が加わるので、固定具２４は外れない。他方向へ回転させると、当該辺は縮んで固定具２４が内側へ撓むので、蓋２２を取り外し可能となる。
【００７２】
また、図１２及び図１３に示すように、一対の固定具２４の内縁と、リング状の操作部２８の外縁にネジが切られ、互いのネジが噛み合うように、操作部２７をねじ込むことによって、固定具２４が外側へ広がって固定されるようにしてもよい。固定具２４には、例えば、図１２（Ａ）に示すように、左回転用の突起２８ａ、右回転用の突起２８ｂを形成することにより、回転操作をし易くすることも可能である。また、回転操作に工具を用いる場合には、例えば、図１２（Ｂ）に示すように、円弧状に連続した突起２８ｃを形成して、強度を高めてもよい。なお、一対の固定具２４の分離部分は、上記の各実施形態では、左右の二カ所としているが、固定具２３のように一カ所としもよい。
【００７３】
さらに、本発明において、上記に例示した浄水手段の他、どのような浄水手段を追加、省略するかも自由である。また、逆浸透膜、ベッセル、蓋等の材質、大きさ、形状等も特定のものには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の浄水装置の一実施形態の構成を示す系統図である。
【図２】図１の実施形態に用いる逆浸透膜のベッセルの蓋を示す平面図である。
【図３】図２の逆浸透膜への水の流入口を示す断面図である。
【図４】図２の蓋の固定具を示す平面図であり、固定位置（Ａ）、解除位置（Ｂ）を示す。
【図５】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図であり、固定位置を示す。
【図６】図５の固定具を示す平面図であり、解除位置を示す。
【図７】図５の固定具を付勢する操作部を示す斜視図である。
【図８】図６の操作部を示す平面図（Ａ）、図５の操作部を示す平面図（Ｂ）である。
【図９】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図であり、固定位置を示す。
【図１０】他の実施形態の蓋の固定具を付勢する操作部を示す断面図であり、解除位置（Ａ）、固定位置（Ｂ）を示す。
【図１１】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図である。
【図１２】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図である。
【図１３】図１２の断面図である。
【図１４】従来のオートシャットオフバルブを用いた浄水装置の一例を示す系統図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１０…浄水装置
２…逆浸透膜
２ａ…透過水集水部
３…オートシャットオフバルブ
４…タンク
１１…原水供給路
１２…透過水供給路
１３…水栓
２１…ベッセル
２１ａ…溝
２２…蓋
２２ａ…流入口
２３，２４…固定具
２３ａ，２５，２６，２７，２８…操作部
２４ａ…ガイド部
２４ｂ…ネジ溝
２５ａ…付勢部
２５ｂ…腕部
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ…突起
３１，３２…経路
ＡＤ…ＡＣアダプター
Ｂ１…ボールバルブ
Ｂ２…逆止弁
Ｂ３…定流量弁
ＣＮ１，ＣＮ２…コネクタ
Ｐ…加圧ポンプ
ＳＷ…圧力スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水を処理して生成した浄水を供給する浄水装置に係り、特に、逆浸透膜を利用して高品質な水を提供する浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康や環境に対して関心が高まっており、浄水や純水を製造する水処理システムの研究、開発が進んでいる。水処理システムとは水道法上の上水や井水などを原水としてそこから不純物を取除いて純度の高い水を得るシステムであり、海水の淡水化プラントや、水不足時あるいは災害時の飲料水供給システムなどに不可欠である。
【０００３】
なかでも、原水から不純物を除去する手段として、逆浸透膜（ＲｅｖｅｒｓｅＯｓｍｏｓｉｓ、ＲＯとも呼ばれている）を利用した水処理システムは、医療施設や食品加工施設、さらには半導体の洗浄を行う工場など、高度な衛生管理が要求される施設において高い需要を得ている。
【０００４】
この逆浸透膜とは、０．０００１〜０．０００５ミクロンという超微細孔を有する人工的な半透膜であり、水分子だけを選択的に透過させることができるものである。そのため、原水に含まれるダイオキシンや重金属、ウィルスといった非常に微細な不純物までも、高い除去率で除去することができ、極めて安全性の高い純水を作り出すことが可能である。
【０００５】
一般的に、逆浸透膜を利用してＲＯ水を吐水する浄水装置は、逆浸透膜の前に、前処理を施した上で、最終的にＲＯ水を得る仕組みであった。例えば、特許文献１には、プリフィルター、カーボンフィルターを経由して、逆浸透膜による浄化を行う浄水装置が提案されている。
【０００６】
ところで、旧来の逆浸透膜は、膜素材にセルロース系の素材が使われており、バクテリアによって侵食されてしまう可能性があった。そこで、新たな膜素材の研究が進み、ポリアミド系の素材が開発された。このポリアミド系の新素材の採用によって、逆浸透膜は、透過水量が増して除去性能も向上し、バクテリアに侵されることも無くなった。しかし、その反面、水中に存在する塩素によって、膜素材が侵食されてしまうという問題が生じてきた。
【０００７】
これに対処するため、原水である水道水中の塩素除去を行う必要が出てきた。そこで、原水に存在する粗ゴミを除去するためにマイクロフィルターを採用し、塩素を除去するために活性炭フィルター等を採用することが、一般的な前処理方法として定着している。
【０００８】
ところが、マイクロフィルターや活性炭フィルター等の多数のフィルターが、逆浸透膜の前処理として装備されると、装置の大型化を招き、家庭用の浄水装置には好ましくない。したがって、逆浸透膜本体に対しては、小型化が要求されることになった。
【０００９】
装置の小型化を優先すると、逆浸透膜の単位時間当たりの透過水量は、一般的な家庭用装置では毎分１００ｃｃから２００ｃｃ程度しか得られないことになる。そこで、透過水量の不足分を補うため、専用貯水タンクの併設が考案されている。
【００１０】
貯水タンクとしては、開放型と空気圧型の２種がある。開放型の場合は、貯留中の水質の安全性の担保に問題が発生する可能性を否定できず、また、貯留する水量の制御と、タンクから給水するための送水用ポンプ等の併設が不可避であり、更なる装置の大型化につながり、経済性を損ねる。
【００１１】
一方、空気圧型の場合は、オートシャットオフバルブと呼ばれる装置の開発により、タンク内圧力と、供給水圧力とのバランスにより、自動的に供給水が遮断されることから、従来の装置では多く採用されることとなった。
【００１２】
このように、給水開始直後のＲＯ水の水量確保を目的としてタンクを併設し、オートシャットオフバルブを採用した浄水装置の一例を、図１０に示す。この浄水装置１は、逆浸透膜２の前にオートシャットオフバルブ３の一方の経路３２を経由させ、透過水の経路に、他方の経路３１を経由させるものである。かかる浄水装置１においては、透過水の経路には、オートシャットオフバルブ３の後流から分岐して、透過水貯水用のタンク４が設けられている。
【００１３】
なお、図１０中、ＳＦはセディメントフィルタ、ＣＦはカーボンフィルタ、ＰＦはポストカーボンフィルタ、Ｂ１はボールバルブ、Ｂ２は逆止弁、Ｂ３は定流量弁である。また、ＳＷは検出圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦを切り替える圧力スイッチ、Ｐは圧力スイッチによってＯＮ／ＯＦＦされる加圧ポンプ、ＡＤは加圧ポンプＰを圧力スイッチＳＷを介して電源へ接続するためのＡＣアダプター、ＣＮ１，ＣＮ２はコネクタである。
【００１４】
かかる構成では、タンク４に一時貯水されたＲＯ水が吐出利用された後、吐水口を閉とした直後において、装置内部における原水濾過工程は止まらず、浄化動作を続け、透過水はタンク４に流れ込み、タンク４が満杯になった時点で、圧力上昇のため、オートシャットオフバルブ３により原水給水が閉となり、機器全体が休止状態となる。そして、給水再開時には、まず、タンク４からの浄水が吐出利用されることにより、一定の水量が得られる。
【００１５】
なお、タンク４の内圧が上昇するに従って、透過水がタンク４に流入する比率と、濃縮排水との比率において、透過水が流入する比率が少なくなり、タンク４が満杯となる直前では、ほとんどの原水は排出されることになる。
【００１６】
また、加圧ポンプＰは、低水圧の場合や、逆浸透膜２の性能を更に向上させるために、加圧装置として内蔵されている。この加圧ポンプＰは、加圧ポンプＰ以降の内圧が一定圧力まで増大（タンク４が満杯となった場合も含む）したことが、圧力スイッチＳＷによって検知されると自動停止して、圧力が上がりすぎることによる装置への影響を防ぐ仕組みとなっている。
【特許文献１】特許２６２０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のように、タンクを併設することで、利用開始時に、タンク内貯留水を一気に利用できることになった。しかし、オートシャットオフバルブを機能させるためには、常に装置内に供給水圧をかけ続けなければならない。また、圧力ポンプを内蔵したとしても、タンク内が満水になり内圧が上昇するまでは、ポンプが運転し続ける構造であり、内水圧の上昇下降とオンオフの繰り返しによる部品類の劣化並びに漏水の可能性が、常に内包されていた。
【００１８】
そして、タンク内に貯留される水についても、貯留中にタンク内側素材から溶出発生する臭気を除去するために、後処理活性炭フィルター（ポストカーボンフィルター）が併設される必要があった。このようなポストカーボンフィルターは、タンク内貯留時に発生する臭気の除去には効果が認められるものの、活性炭の細孔内や原水に混入する空気に生息する微生物、蛇口に残留している水滴からＲＯ水に逆流して混入する微生物等が繁殖する可能性が大きくなり、最終的に蛇口から吐水する水質にも細菌汚染という大きな影響がでてしまう懸念があった。
【００１９】
以上をまとめると、逆浸透膜を利用した浄水装置は、その分離性能を活かし、良質の透過水を得ることができる利点があったが、家庭用の浄水装置として適用するためには、以下のような問題があったといえる。
(1)タンクを装備していたので、臭気の溶出、臭気対策のために設置した後処理フィルターに起因する菌類汚染の可能性がある。
(2)後処理フィルターを別途備えるために、装置の大型化を招く。
(3)オートシャットオフバルブにより給水を停止させるため、常時内圧が上昇し、全ての部品類に常時内圧が掛かり続けるため、部品類の劣化、漏水の可能性がある。
(4)タンクを有しない装置においても、吐水口まで内圧がかかった構造である。
【００２０】
本発明は、このような従来技術が有する課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、小型で菌類汚染の問題がなく、部品類の劣化や漏水の可能性が低い安全な浄水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、逆浸透膜により原水から透過水と濃縮水とを分離生成し、そのうちの透過水を供給する浄水装置において、前記逆浸透膜に原水を供給する原水供給路と、前記透過水を外部に供給する透過水供給路とを備え、前記原水供給路の開閉により、前記透過水供給路からの給水の開始及び停止をさせる開閉手段が、一カ所に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
以上のような発明では、給水停止時には、ユーザが一箇所の開閉手段を用いて原水の流入を停止させると、これに同期して透過水の供給も停止するので、装置内部には圧力がかからずに、停止状態となる。このため、圧力は全て開閉装置にのみかかり、開閉装置以降においては、装置は内圧から解放されるので、漏水の危険等を防止できる。タンク及びオートシャットオフバルブ、ポストカーボンフィルターを不要とすることにより、菌類汚染を防止しつつ、設備の小型化、低コスト化が可能となる。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の浄水装置において、前記開閉手段は、前記原水供給路を開閉する単一の操作手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
以上のような発明では、単一の操作手段によって、原水の供給の開始及び停止と給水の開始及び停止とを同期させることができるので、ユーザの操作性が向上する。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の浄水装置において、、所定の水圧、流量若しくは水質によって開閉するスイッチと、前記スイッチによって作動を切り替える加圧ポンプとが設けられていることを特徴とする。
【００２６】
以上のような発明では、開閉手段を開にすると、原水圧、原水量若しくは原水質が所定の値となったことがスイッチに検知され、加圧ポンプが動作して逆浸透膜への水圧が確保される。開閉手段を閉にすると、原水圧、原水量若しくは原水質が所定の値となったことがスイッチに検知され、加圧ポンプが停止する。タンク及びオートシャットオフバルブを用いた場合のように、高圧となるまで待って加圧ポンプを停止させる場合に比べて、装置への影響が少ない。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の浄水装置において、前記逆浸透膜への原水の流入口が、前記逆浸透膜の断面方向から見て、水流が環状の一方向となるように、複数設けられていることを特徴とする。
【００２８】
以上のような発明では、複数の流入口を、水流が一方向となるように設けることによって、水流の干渉を防止しつつ、高水量を確保することができる。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の浄水装置において、原水の流入口から前記逆浸透膜への流路が、前記逆浸透膜の方向に傾斜していることを特徴とする。
【００３０】
以上のような発明では、流入口からの原水が、少ない圧力損失で、逆浸透膜へ効率良く流れ込むので、高水量を維持できる。
【００３１】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項の浄水装置において、前記原水供給路における前記逆浸透膜の手前には、活性炭フィルターが設けられ、前記活性炭フィルターは、活性炭の外周表面が不織布で覆われ、前記不織布は、細孔の口径が外側から内側にかけて小さくなる複層構造であることを特徴とする。
【００３２】
以上のような発明では、不織布が活性炭の外周表面を覆うため、表面積が最大となり、混濁物質の捕捉面積が最大となる。また、不織布の細孔が、外側から内側にかけての口径が小さくなる複層構造であるため、混濁物質の捕捉効率が落ちにくくなる。
【００３３】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項の浄水装置において、前記逆浸透膜を収容した筒状の容器と、前記容器の開口を閉止する蓋と、前記蓋を前記容器に固定する固定位置と、前記蓋を前記容器から解放する解放位置との間で、変位可能な固定具と、前記固定具を固定位置に付勢する付勢位置と、付勢を解除する解除位置との間で、変位可能な操作部と、を有することを特徴とする。
【００３４】
以上のような発明では、固定具によって、容器に対して蓋を確実に固定できるとともに、操作部によって、簡単に取り外すことができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、小型で菌類汚染の問題がなく、部品類の劣化や漏水の可能性が低い安全な浄水装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態は、本発明の逆浸透膜を利用した水処理システムを、家庭用の浄水装置に適用したものである。なお、上記の従来技術で説明した部材と同様の部材、一般的な部材等については、説明を省略する。
【００３７】
〔実施形態の構成〕
まず、本実施形態の構成を説明する。すなわち、図１の系統図に示すように、本実施形態の浄水装置１０は、水道水（原水）の供給路（原水供給路１１）に、圧力スイッチＳＷ、活性炭フィルターＣＦ、逆浸透膜２、加圧ポンプＰを設置したものであり、逆浸透膜２からの透過水の経路（透過水供給路１２）には逆止弁Ｂ２、濃縮水の経路には定流量弁Ｂ３が設けられている。
【００３８】
逆浸透膜２の前処理フィルターとして、活性炭フィルターＣＦのみを用いたのは、次の理由による。すなわち、経済産業省家庭用品品質表示法による家庭用浄水器の法的定義は、原水が水道水であると規定されている。この水道水は、混濁物質の混入は極めて少ない。このように、混入の少ない混濁物資の除去用に、大きな容積の前処理フィルターを装備する必要はない。
【００３９】
一方、水道水には、０．１ｐｐｍ以上の塩素混入が義務付けられている。上記のように、逆浸透膜２の性能と寿命に大きく影響するのは、水道水中の残留塩素である。そこで、残留塩素除去のための前処理フィルターとして、塩素除去用の活性炭フィルターＣＦを備えている。
【００４０】
かかる活性炭フィルターＣＦにおいては、活性炭自体やその外周表面を覆う不織布によって、混濁物質を捕捉できる性能も期待できる。したがって、本実施形態においては、マイクロフィルターを割愛し、不織布と活性炭自体にその役目を負わせることにより、装置全体の小型化を図っている。
【００４１】
なお、活性炭フィルターＣＦにおいては、混濁物質の捕捉面積が最大となるように、不織布が活性炭の外周表面を覆う筒状であり、表面積が最大となっている。また、活性炭の外周表面を覆う不織布は、外側から内側にかけての細孔に至るまで、口径が小さくなる（密度が高くなる）複層構造を採用することにより、混濁物質の捕捉効率が落ちにくい構造とすることができる。
【００４２】
次に、逆浸透膜２としては、大型化を抑えつつも、水量を十分に確保できるものを採用する。例えば、業務用に利用されている大型の逆浸透膜を、最小限の長さに切断加工して利用する等が考えられる。
【００４３】
また、逆浸透膜２を内蔵するためのベッセル（ハウジング＝容器）としては、逆浸透膜２への給水をスムーズに、且つ逆浸透膜２までに至る水路において、減圧されることが極めて少ない構造とする。ベッセルの端部における蓋部分は、充分な圧力に耐える物理的構造とし、その素材は柔軟性且つ強度を保持する材質とする。
【００４４】
例えば、水流を妨げない構造の一例を、図２及び図３に示す。図２及び図３において、２１は逆浸透膜２を内蔵した筒状のベッセル、２２は円形状の蓋であり、２ａは逆浸透膜２の内部の透過水集水部である。蓋２２に形成された逆浸透膜２への複数の流入口２２ａは、図２に示すように、水流が同一方向（図中、時計回り）となるように設けて、互いに干渉することがないようにする。
【００４５】
この方向は、自然界の法則を応用し、北半球か南半球かに合わせて、時計回りにしても、反時計回りとしてもよく、最大限にその渦巻き力を応用できるようにする。また、図３に示すように、逆浸透膜２への流入口２２ａ及びこれに続く流路の断面としては、やや逆浸透膜２の方向に傾斜し、圧力損失を軽減できる構造とする。
【００４６】
また、材質の工夫としては、例えば、ベッセル２１を、ステンレス素材において製造し、上記要件を満たしつつ、容積増大を最低限に抑える。さらに、ベッセル２１端部の外周を補強する補強部材を設ける。
【００４７】
さらに、ベッセル２１の端部の開口を塞ぐ蓋２２を、確実に固定するとともに、脱着作業を容易とするために、固定具２３を設ける。この固定具２３は、図４に示すように、その一部が破断されたリング状の部材である。固定具２３は、樹脂、金属等の弾性を有する材質で形成されており、図３及び図４（Ａ）に示すように、ベッセル２１に形成された溝２１ａに嵌め込まれる方向（外側）へ、その弾性力が働いている。
【００４８】
そして、固定具２３における破断部には、内側へ突出した一対の操作部２３ａが設けられている。この操作部２３ａは、ユーザが指で摘んで近接する方向に寄せると、図４（Ｂ）に示すように、固定具２３がその弾性力に抗して内側に変位するので、溝２１ａから外れて蓋２２を取り外し可能となるように解放することができる。
【００４９】
圧力スイッチＳＷは、加圧ポンプＰをＯＮ／ＯＦＦさせるための最低水圧が０．０１ＭＰａ付近の低い値に設定されている。これにより、圧力スイッチＳＷは、原水の流下が始まって最低水圧まで圧力が高まったことを持って、加圧ポンプＰを作動させ、供給水の水圧が低下して最低水圧以下の圧力となったときに、加圧ポンプＰを停止させることができる。
【００５０】
さらに、原水供給路１１の配管と透過水供給路１２の配管の一部は、所定の一カ所においてまとめられ、水栓１３に接続されている。この水栓１３は、それぞれの配管に逆止弁を内蔵するとともに、図示はしない単一の操作手段（例えば、レバー、ハンドル等）によって、原水供給路１１を開閉できる開閉手段である。この操作手段は、家庭のキッチン、洗面所、トイレ、風呂等における蛇口若しくはその近傍に設けられている。
【００５１】
〔実施形態の作用〕
次に、上記のような構成からなる本実施形態の作用について説明する。まず、ユーザが逆浸透膜２による浄水を得る場合を説明する。初期状態においては、水栓１３の操作手段は、止水状態にあり、その他の弁は開放されているものとする。
【００５２】
この状態で、ユーザが、水栓１３の操作手段を操作して、原水供給路１１が通水するように水栓１３を開く。すると、原水が原水供給路１１に流入するので、活性炭フィルターＣＦを通過した原水から塩素等が除去される。圧力スイッチＳＷが、最低水圧まで内圧が高まったことを検知すると、加圧ポンプＰが作動する。原水は、加圧ポンプＰにより所定の圧力を得て逆浸透膜２を透過することにより、重金属類、化学物質類、溶解物質等が除去された透過水と、濃縮水とに分離される。透過水は蛇口に供給され、濃縮水は、濃縮水排出路を通って、排水される。
【００５３】
次に、ユーザが逆浸透膜２による浄水の供給を停止する場合を説明する。すなわち、ユーザが、水栓１３の操作手段を操作して、水栓１３を閉じると、原水供給路１１が遮断される。すると、原水供給路１１の内圧が急激に低下して、最低水圧以下となったことが圧力スイッチＳＷに検出されると、加圧ポンプＰが停止する。これにより、逆浸透膜２への圧力がなくなり、透過水供給路１２が止水される。また、濃縮水は、濃縮水排出路を通って、排水される。
【００５４】
さらに、再び、ユーザが逆浸透膜２による浄水を得る場合を説明する。すなわち、ユーザが、水栓１３の操作手段を操作して、原水供給路１１が通水するように水栓１３を開くと、上記のように、加圧ポンプＰが作動して、原水が活性炭フィルターＣＦ、逆浸透膜２を透過することにより、透過水と、濃縮水とに分離される。透過水は蛇口に供給され、濃縮水は、濃縮水排出路を通って、排水される。
【００５５】
〔実施形態の効果〕
以上のような本実施形態によれば、給水停止時には、ユーザが一箇所の水栓１３を用いて原水の流入を停止させると、これに同期して透過水の供給も停止する。このため、原水の圧力は全て水栓１３のみにかかり、水栓１３以降においては、装置全体が内圧から解放されるので、部品類の劣化や漏水の危険等を防止できる。
【００５６】
また、タンク及びオートシャットオフバルブを不要とすることにより、菌類汚染を防止しつつ（蛇口からの逆流による混入も含む）、設備の小型化、簡素化、低コスト化が可能となる。これは、特に、家庭内のようなスペースが制約された環境において、適したものとなる。加圧ポンプＰは、タンク及びオートシャットオフバルブを機能させるために内圧を上昇させる必要がなくなり、空運転が避けられ、過熱による火災発生等のリスクから開放される。
【００５７】
また、蓋２２に形成された逆浸透膜２への複数の流入口２２ａから流入した原水流は、互いに干渉することがないので、高水量を確保できる。そして、流入口２２ａから逆浸透膜２への流路は、圧力損失が軽減できる構造なので、高水量を維持できる。
【００５８】
また、水栓１３が閉となっているとき、水栓１３以降には水圧が掛からない構造であるため、蛇口部分は、日本水道協会が認定する給水器具を採用することにより、給水装置としての認証自体が不要となる。
【００５９】
さらに、水栓１３は、原水供給路１１を開閉する単一の操作手段によって、原水の供給の開始及び停止と、給水の開始及び停止とを同時に実現できるので、ユーザの操作性が向上する。
【００６０】
〔他の実施形態〕
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。開閉手段としては、原水供給路を開閉できる構造のものであれば、周知のあらゆる弁、栓等を使用可能である。同期とは、必ずしも同時でなくてもよく、比較的短時間に順次双方の開動作若しくは閉動作が行われるものであればよい。
【００６１】
その操作手段も、レバー若しくはハンドルが一般的であるが、他の構造であってもよい。例えば、電磁弁や電動弁のように、ボタンスイッチの操作や、センサーによる対象検知に応じて、開閉する開閉手段を採用してもよい。
【００６２】
この場合、例えば、開閉手段を、コンピュータ、タイマ等の制御装置に接続し、給水停止時においても、制御装置の記憶部にあらかじめ設定された時刻、時間若しくはタイミングで開閉手段を開くように、制御装置の指示部が指示することによって、原水を逆浸透膜に供給し、膜の乾燥と劣化を防止することも可能である。この時、透過水供給路１２から透過水が供給されるようにしてもよいし、透過水供給路１２にも、制御装置に接続された開閉手段を設け、これを原水供給路の通水に同期して閉じるようにしてもよい。
【００６３】
圧力スイッチに設定する最低水圧についても、どのような値とするかは自由であり、上記の具体的な数値例には限定されない。上記の実施形態においては、所定の圧力を検出して加圧ポンプを動作させる構成であったが、所定の流量若しくは水質を検出して、加圧ポンプを動作させる構成であってもよい。すなわち、圧力スイッチの代わりに、流量スイッチを設け、流量スイッチに所定の水量を設定することにより、所定の水量になったことを待って、加圧ポンプを作動させ、所定の水量以下となったときに、加圧ポンプを停止させることができる。
【００６４】
また、圧力スイッチの代わりに、水質スイッチを設け、水質スイッチに所定の水質を設定することにより、所定の水質となったことを待って、加圧ポンプを作動させ、所定の水質以下となったことを待って、加圧ポンプを停止させることができる。スイッチを動作させための圧力、水量、水質等、上記の各種の設定値に対する検出値の関係は、設定値よりも大きい、小さいとするか、以上、以下とするかは自由である。
【００６５】
なお、圧力スイッチ、流量スイッチ、水質スイッチは、圧力、流量、水質を検出する検出器、所定の圧力、流量、水質を設定する設定部、切り替えを行うスイッチを、それぞれ別体で構成してもよいし、一体に構成してもよい。設定部については、コンピュータのメモリ等の記憶部によって構成し、コンピュータの指示部が、検出器からの検出値と記憶手段に設定された設定値に応じて、スイッチを切り替えるように構成してもよい。
【００６６】
また、加圧ポンプ等を省略して、一般の水道の圧力のみで、通水させる装置であってもよい。活性炭フィルターを省略する等により、逆浸透膜のみの浄水装置としてもよい。
【００６７】
逆浸透膜を収容したベッセルの蓋を固定する構造も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。例えば、図５及び図６に示すように、固定具２４を、溝２１ａに嵌め込まれる一対の円弧状の部材によって構成することも可能である。この一対の固定具２４の対向部には、円弧状のガイド部２４ａが形成されている。ガイド部２４ａには、図７に示すように、付勢部２５ａ及び腕部２５ｂから成る操作部２５が設けられている。
【００６８】
付勢部２５ａは長円形の部材であり、ガイド部２４ａ内に入り、回動することにより、ガイド部２４ａを外側に付勢する付勢位置と、付勢を解除する解除位置との間を変位可能に設けられている。腕部２５ｂは、付勢部２５ａよりも長い長円形の部材である。
【００６９】
かかる一対の固定具２４は、図６及び図８（Ａ）に示すように、付勢部２５ａが解除位置にある場合には、両者が接近して、溝２１ａから外れるので、蓋２２を取り外し可能となる。そして、ユーザが腕部２５ｂを使って、付勢部２５ａを回動させると、図５及び図８（Ｂ）に示すように、一対のガイド部２４ａが離れる方向に付勢されるので、一対の固定具２４が外側に付勢されて、溝２１ａに嵌まるので、蓋２２が固定される。なお、付勢部２５ａを柔軟な材質、弾力性のある材質とすれば、振動によるずれや外れが防止される。なお、操作部２５とこれによる固定具２４の付勢位置は、図９に示すように一カ所でもよいし、２より多くてもよい。
【００７０】
また、ガイド部２４ａ内を付勢部２５ａを回動させる代わりに、図１０（Ａ）に示すように、一対の固定具２４のガイド部２４ａに、ネジ溝２４ｂを形成し、このネジ溝２４ｂ内に、図１０（Ｂ）に示すように、操作部２６としてのネジをねじ込む構成とすることも可能である。この場合には、操作部２６をねじ込むと、一対の固定具２４が外側に付勢されて、溝２１ａに嵌まるので、蓋２２が固定される。操作部２６を緩めると、一対の固定具２４が接近して、溝２１ａから外れるので、蓋２２を取り外し可能となる。
【００７１】
また、図１１に示すように、一対の固定具２４が、三角形状等の連結部によって連結されており、連結部の一部の破断部に、それぞれ対照なネジ溝を形成し、これを内部にネジが切られたスリーブ状の操作部２７によって接続した構造としてもよい。かかる場合に、操作部２７を一方向へ回転させると、連結部の当該辺が延びて外側へ圧力が加わるので、固定具２４は外れない。他方向へ回転させると、当該辺は縮んで固定具２４が内側へ撓むので、蓋２２を取り外し可能となる。
【００７２】
また、図１２及び図１３に示すように、一対の固定具２４の内縁と、リング状の操作部２８の外縁にネジが切られ、互いのネジが噛み合うように、操作部２７をねじ込むことによって、固定具２４が外側へ広がって固定されるようにしてもよい。固定具２４には、例えば、図１２（Ａ）に示すように、左回転用の突起２８ａ、右回転用の突起２８ｂを形成することにより、回転操作をし易くすることも可能である。また、回転操作に工具を用いる場合には、例えば、図１２（Ｂ）に示すように、円弧状に連続した突起２８ｃを形成して、強度を高めてもよい。なお、一対の固定具２４の分離部分は、上記の各実施形態では、左右の二カ所としているが、固定具２３のように一カ所としもよい。
【００７３】
さらに、本発明において、上記に例示した浄水手段の他、どのような浄水手段を追加、省略するかも自由である。また、逆浸透膜、ベッセル、蓋等の材質、大きさ、形状等も特定のものには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の浄水装置の一実施形態の構成を示す系統図である。
【図２】図１の実施形態に用いる逆浸透膜のベッセルの蓋を示す平面図である。
【図３】図２の逆浸透膜への水の流入口を示す断面図である。
【図４】図２の蓋の固定具を示す平面図であり、固定位置（Ａ）、解除位置（Ｂ）を示す。
【図５】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図であり、固定位置を示す。
【図６】図５の固定具を示す平面図であり、解除位置を示す。
【図７】図５の固定具を付勢する操作部を示す斜視図である。
【図８】図６の操作部を示す平面図（Ａ）、図５の操作部を示す平面図（Ｂ）である。
【図９】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図であり、固定位置を示す。
【図１０】他の実施形態の蓋の固定具を付勢する操作部を示す断面図であり、解除位置（Ａ）、固定位置（Ｂ）を示す。
【図１１】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図である。
【図１２】他の実施形態の蓋の固定具を示す平面図である。
【図１３】図１２の断面図である。
【図１４】従来のオートシャットオフバルブを用いた浄水装置の一例を示す系統図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１０…浄水装置
２…逆浸透膜
２ａ…透過水集水部
３…オートシャットオフバルブ
４…タンク
１１…原水供給路
１２…透過水供給路
１３…水栓
２１…ベッセル
２１ａ…溝
２２…蓋
２２ａ…流入口
２３，２４…固定具
２３ａ，２５，２６，２７，２８…操作部
２４ａ…ガイド部
２４ｂ…ネジ溝
２５ａ…付勢部
２５ｂ…腕部
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ…突起
３１，３２…経路
ＡＤ…ＡＣアダプター
Ｂ１…ボールバルブ
Ｂ２…逆止弁
Ｂ３…定流量弁
ＣＮ１，ＣＮ２…コネクタ
Ｐ…加圧ポンプ
ＳＷ…圧力スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜により原水から透過水と濃縮水とを分離生成し、そのうちの透過水を供給する浄水装置において、
前記逆浸透膜に原水を供給する原水供給路と、前記透過水を外部に供給する透過水供給路とを備え、
前記原水供給路の開閉により、前記透過水供給路からの給水の開始及び停止をさせる開閉手段が、一カ所に設けられていることを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記開閉手段は、前記原水供給路を開閉する単一の操作手段を備えることを特徴とする請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
前記原水供給路には、所定の水圧、流量若しくは水質によって開閉するスイッチと、前記スイッチによって作動を切り替える加圧ポンプとが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の浄水装置。
【請求項４】
前記逆浸透膜への原水の流入口が、前記逆浸透膜の断面方向から見て、水流が環状の一方向となるように、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項５】
原水の流入口から前記逆浸透膜への流路が、前記逆浸透膜の方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項６】
前記原水供給路における前記逆浸透膜の手前には、活性炭フィルターが設けられ、
前記活性炭フィルターは、活性炭の外周表面が不織布で覆われ、
前記不織布は、細孔の口径が外側から内側にかけて小さくなる複層構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項７】
前記逆浸透膜を収容した筒状の容器と、
前記容器の開口を閉止する蓋と、
前記蓋を前記容器に固定する固定位置と、前記蓋を前記容器から解放する解放位置との間で、変位可能な固定具と、
前記固定具を固定位置に付勢する付勢位置と、付勢を解除する解除位置との間で、変位可能な操作部と、
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項１】
逆浸透膜により原水から透過水と濃縮水とを分離生成し、そのうちの透過水を供給する浄水装置において、
前記逆浸透膜に原水を供給する原水供給路と、前記透過水を外部に供給する透過水供給路とを備え、
前記原水供給路の開閉により、前記透過水供給路からの給水の開始及び停止をさせる開閉手段が、一カ所に設けられていることを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記開閉手段は、前記原水供給路を開閉する単一の操作手段を備えることを特徴とする請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
前記原水供給路には、所定の水圧、流量若しくは水質によって開閉するスイッチと、前記スイッチによって作動を切り替える加圧ポンプとが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の浄水装置。
【請求項４】
前記逆浸透膜への原水の流入口が、前記逆浸透膜の断面方向から見て、水流が環状の一方向となるように、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項５】
原水の流入口から前記逆浸透膜への流路が、前記逆浸透膜の方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項６】
前記原水供給路における前記逆浸透膜の手前には、活性炭フィルターが設けられ、
前記活性炭フィルターは、活性炭の外周表面が不織布で覆われ、
前記不織布は、細孔の口径が外側から内側にかけて小さくなる複層構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の浄水装置。
【請求項７】
前記逆浸透膜を収容した筒状の容器と、
前記容器の開口を閉止する蓋と、
前記蓋を前記容器に固定する固定位置と、前記蓋を前記容器から解放する解放位置との間で、変位可能な固定具と、
前記固定具を固定位置に付勢する付勢位置と、付勢を解除する解除位置との間で、変位可能な操作部と、
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の浄水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−６４０３２（Ｐ２０１０−６４０３２Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３４３１９（Ｐ２００８−２３４３１９）
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（５００１６１４４３）株式会社環境向学 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（５００１６１４４３）株式会社環境向学 (8)
【Ｆターム（参考）】
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