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特開2023-161728濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161728
(43)【公開日】2023-11-08
(54)【発明の名称】濾過ユニット及びこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置
(51)【国際特許分類】
B01D 29/11 20060101AFI20231031BHJP
B01D 63/06 20060101ALI20231031BHJP
C02F 1/44 20230101ALI20231031BHJP
B01D 29/66 20060101ALI20231031BHJP
【ＦＩ】
B01D29/10 510E
B01D63/06
C02F1/44 A
C02F1/44 H
B01D29/10 520B
B01D29/10 530A
B01D29/38 510C
B01D29/38 520A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022072244
(22)【出願日】2022-04-26
【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り
(71)【出願人】
【識別番号】599044456
【氏名又は名称】萩ガラス工房有限会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090985
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 幸雄
(74)【代理人】
【識別番号】100093506
【弁理士】
【氏名又は名称】小野寺 洋二
(74)【代理人】
【識別番号】100206302
【弁理士】
【氏名又は名称】落志 雅美
(72)【発明者】
【氏名】藤田 洪太郎
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 允壱
【テーマコード（参考）】
4D006
4D116
【Ｆターム（参考）】
4D006GA02
4D006HA28
4D006HA95
4D006JA13C
4D006JA14Z
4D006JA18Z
4D006JA22Z
4D006JA25A
4D006JA27Z
4D006JB06
4D006KA67
4D006KC03
4D006KC13
4D006KE07P
4D006MA02
4D006MC03
4D006PA01
4D006PB02
4D006PB04
4D006PC51
4D116AA05
4D116AA11
4D116AA12
4D116AA13
4D116AA23
4D116BB01
4D116BC23
4D116BC27
4D116BC44
4D116BC47
4D116BC75
4D116DD05
4D116EE02
4D116EE11
4D116FF09B
4D116GG03
4D116KK04
4D116QA02C
4D116QA02F
4D116QA18C
4D116QA18F
4D116QB02
4D116QC04A
4D116RR01
4D116RR05
4D116RR16
4D116TT02
4D116TT07
4D116UU16
4D116VV07
(57)【要約】 （修正有）
【課題】小型・軽量で保管性がよく、災害発生時には必要とする個所に容易に搬送できる可搬型浄水製造装置の提供。
【解決手段】配管類を内装した中空箱状の配管部７０と、配管部の上に取り付けられた筒状第１濾過エレメント１０を有する第１モジュール１０１と、筒状第２濾過エレメント２０を有する第２モジュール１０２とからなるツインフィルタと、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブ１４と、第１モジュールと第２モジュールの双方で処理された浄水を浄水導出路に供給する配管の切換え、及び第１モジュールと第２モジュールの一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給する配管を切換える第２バルブ４０と、各濾過エレメントを逆洗浄に切換える目安確認のために原水導入路の水圧を表示する圧力計３３を備えた浄水製造装置とする。
【選択図】図１
【解決手段】配管類を内装した中空箱状の配管部７０と、配管部の上に取り付けられた筒状第１濾過エレメント１０を有する第１モジュール１０１と、筒状第２濾過エレメント２０を有する第２モジュール１０２とからなるツインフィルタと、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブ１４と、第１モジュールと第２モジュールの双方で処理された浄水を浄水導出路に供給する配管の切換え、及び第１モジュールと第２モジュールの一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給する配管を切換える第２バルブ４０と、各濾過エレメントを逆洗浄に切換える目安確認のために原水導入路の水圧を表示する圧力計３３を備えた浄水製造装置とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
濾材の取り外しての洗浄や交換を不要とし、濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットであって、
原水導入路、浄水導出路、浄水配給路、不要水排出路の各配管を含む装置に必要な配管類を内装設置した中空箱状の配管部と、
前記配管部の上面に植立した状態に取り付けられて全体として筒状をなす第１のフィルタエレメントを有する第１モジュールと、第２のフィルタエレメントを有する第２モジュールとで構成したツインフィルタと、
前記第１モジュールのフィルタエレメントと前記第２モジュールのフィルタエレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブと、
前記第１モジュールと前記第２モジュールの双方で処理された浄水を利用するための浄水導出路に供給する配管の切り換えと、前記第１モジュールと前記第２モジュールの一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える第２バルブと、
前記第１モジュールと前記第２モジュールを逆洗浄に切換える時点の目安を確認するための前記原水導入路の水圧を表示する圧力計と、
を前記配管部の上面に取り付けてなることを特徴とする濾過ユニット。
原水導入路、浄水導出路、浄水配給路、不要水排出路の各配管を含む装置に必要な配管類を内装設置した中空箱状の配管部と、
前記配管部の上面に植立した状態に取り付けられて全体として筒状をなす第１のフィルタエレメントを有する第１モジュールと、第２のフィルタエレメントを有する第２モジュールとで構成したツインフィルタと、
前記第１モジュールのフィルタエレメントと前記第２モジュールのフィルタエレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブと、
前記第１モジュールと前記第２モジュールの双方で処理された浄水を利用するための浄水導出路に供給する配管の切り換えと、前記第１モジュールと前記第２モジュールの一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える第２バルブと、
前記第１モジュールと前記第２モジュールを逆洗浄に切換える時点の目安を確認するための前記原水導入路の水圧を表示する圧力計と、
を前記配管部の上面に取り付けてなることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項2】
前記濾過ユニットを構成する第１モジュールと第２モジュールは、
上端の開口が開放され、下端の開口を閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管を集束してなるセラミック中空細管束と、
前記セラミック中空細管束を収容する円筒状の中空容器と、
前記セラミック中空細管束を構成するセラミック中空細管の各上端開口の周囲と前記中空容器の上端近傍内壁に亘る領域を閉塞する集束固定閉塞材と、
前記中空容器の下端領域に設置された下部円筒と、この下部円筒の下端を密閉して原水を受け入れる下部ノズルを有する下部蓋体と、
前記中空容器の上端領域に設置された上部円筒と、この上部円筒の上端を密閉して浄水を出水すれる上部ノズルを有する上部蓋体と
で構成されることを特徴とする請求項１に記載の濾過ユニット。
上端の開口が開放され、下端の開口を閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管を集束してなるセラミック中空細管束と、
前記セラミック中空細管束を収容する円筒状の中空容器と、
前記セラミック中空細管束を構成するセラミック中空細管の各上端開口の周囲と前記中空容器の上端近傍内壁に亘る領域を閉塞する集束固定閉塞材と、
前記中空容器の下端領域に設置された下部円筒と、この下部円筒の下端を密閉して原水を受け入れる下部ノズルを有する下部蓋体と、
前記中空容器の上端領域に設置された上部円筒と、この上部円筒の上端を密閉して浄水を出水すれる上部ノズルを有する上部蓋体と
で構成されることを特徴とする請求項１に記載の濾過ユニット。
【請求項3】
前記セラミック中空細管束の下端を一体に固定する結束材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過ユニット。
【請求項4】
前記第１バルブ、前記第２バルブ、及び前記圧力計は着脱可能で、位置及び向きが任意に設定可能に取付けられており、
適用する浄水製造装置の筐体形状に対して対応可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の濾過ユニット。
適用する浄水製造装置の筐体形状に対して対応可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の濾過ユニット。
【請求項5】
前記結束材の原水流入側の縦断面が直線とされた平面であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の濾過ユニット。
【請求項6】
前記結束材の原水流入側の縦断面が原水流入側の中心を中心とした対称で内側に凹のサイクロイド曲線とされた曲面であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の濾過ユニット。
【請求項7】
濾材の取り外し洗浄や交換を不要とし、濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを用いた人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、
本体ケースと、この本体ケースの上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナを収納する付属品収納部とで構成され、
前記本体ケースの内部に請求項１乃至４の何れかに記載された濾過ユニットが収納されており、
前記本体ケースの何れかの側面に請求項１乃至４の何れかに記載された濾過ユニットの第１モジュールを構成する第１フィルタエレメントと第２フィルタエレメントを観察するための窓と、汲み上げられる原水の圧力を表示する圧力計、第１バルブの操作摘み、第２バルブの操作摘みが配置されていることを特徴とする可搬型浄水製造装置。
本体ケースと、この本体ケースの上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナを収納する付属品収納部とで構成され、
前記本体ケースの内部に請求項１乃至４の何れかに記載された濾過ユニットが収納されており、
前記本体ケースの何れかの側面に請求項１乃至４の何れかに記載された濾過ユニットの第１モジュールを構成する第１フィルタエレメントと第２フィルタエレメントを観察するための窓と、汲み上げられる原水の圧力を表示する圧力計、第１バルブの操作摘み、第２バルブの操作摘みが配置されていることを特徴とする可搬型浄水製造装置。
【請求項8】
前記本体ケースの何れかの側面に、原水汲み上げホースを接続する原水ノズル、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ、利用者に浄水を供給するための浄水ノズルを設けてなることを特徴とする請求項７に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項9】
前記原水ノズル、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ、浄水ノズルの全部又は一部は、その不使用時には前記本体ケースの側面から内部に退避し、使用時に当該側面から突出する回動構造を備えていることを特徴とする請求項８に記載の可搬型浄水製造装置。
【請求項10】
前記付属品収納部は、本体ケースに対してロック機構により脱着自在に載置されており、浄水製造時に前記本体ケースを載置する台座として使用することを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の可搬型浄水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、小型浄水装置に係り、特に濾過材の交換を不要とした濾過ユニットと、この濾過ユニットを用いた移動・運搬及び取り扱いが容易で、かつ保管安全性が高い人力駆動の可搬型浄水製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ポンプ駆動のためのエネルギー確保ができない被災地や野外などの電源確保が困難あるいは不可能な状況下でのクリーンな飲料水の確保は、生存のための最重要な事項である。
近年は、災害時に水や電力を確保するために、防災拠点となる施設に食料や発電機、浄水装置などの防災機器を備蓄しておき、災害時にそこから防災機器を持ち出して被災地区に搬送するようにしている。
近年は、災害時に水や電力を確保するために、防災拠点となる施設に食料や発電機、浄水装置などの防災機器を備蓄しておき、災害時にそこから防災機器を持ち出して被災地区に搬送するようにしている。
【0003】
浄水の需要地となる場所では、電力系統が喪失して電気駆動の浄水器が使用できない場合が多い。さらに、防災拠点から浄水需要地に浄水装置を運搬しても、その稼働（運転）にはある程度の経験や知識が求められる。
このような事態を考慮し、特許文献１や特許文献２に開示されたような人力駆動でかつ可搬型の浄水器も提案されている。
このような事態を考慮し、特許文献１や特許文献２に開示されたような人力駆動でかつ可搬型の浄水器も提案されている。
【0004】
被災地において浄水を提供することは、災害対策の最も重要な事項である。
しかしながら、既存の浄水装置はサイズ、重量共に簡単に搬送することが困難なものが多く、その操作も簡単なものだけではない。
特許文献１は、足踏み式のダイヤフラムポンプで汲み上げた原水を活性炭フィルタとＵＦ膜フィルタで浄化する携帯浄水器を開示する。また、フィルタの洗浄について特許文献１では、「フィルタの出水側から純水を注入することで逆洗浄することができる」との記載がある。
しかしながら、既存の浄水装置はサイズ、重量共に簡単に搬送することが困難なものが多く、その操作も簡単なものだけではない。
特許文献１は、足踏み式のダイヤフラムポンプで汲み上げた原水を活性炭フィルタとＵＦ膜フィルタで浄化する携帯浄水器を開示する。また、フィルタの洗浄について特許文献１では、「フィルタの出水側から純水を注入することで逆洗浄することができる」との記載がある。
【0005】
特許文献２は、自転車の荷台に設置し、そのペダルの回転でポンプを回転して原水を汲み上げ、濾過器（濾過エレメント：フィルター）で浄水を得る移動式造水機を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】実用新案登録第３１２０８７６号公報
【特許文献2】特開２００８－８６９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の浄水製造装置は、概して大型で重量が大きく、人ひとりでは扱いが困難なものがあり、簡単に搬送して一般人でも稼働させることができるものは希である。小型で可搬型浄水製造装置とされる機器もあるが、浄水需要のある設置位置までの搬送は容易であるとしても、平時における防災拠点での保管の容易性、効率のよい保管スペースの利用に関しては、改良の余地がある。
さらに、濾過フィルタは永久に作動するものではなく、所定の使用時点で濾材の交換、あるいは洗浄を必要とする。濾材を洗浄する形式の場合は装置から切り離すための専門的な知識を要し、その手間と浄水製造効率の低下をもたらす。
さらに、濾過フィルタは永久に作動するものではなく、所定の使用時点で濾材の交換、あるいは洗浄を必要とする。濾材を洗浄する形式の場合は装置から切り離すための専門的な知識を要し、その手間と浄水製造効率の低下をもたらす。
【0008】
本発明の第１の目的は、濾材の取り外しや交換を不要として濾過機能部分をユニット化することで様々な形式の浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記の濾過ユニットを用いて小型・軽量で、保管が容易、かつ災害発生時等に浄水を必要とする場所まで容易に搬送できることに加えて、初心者でも取り扱える可搬型人力浄水製造装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記の濾過ユニットを用いて小型・軽量で、保管が容易、かつ災害発生時等に浄水を必要とする場所まで容易に搬送できることに加えて、初心者でも取り扱える可搬型人力浄水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記第１の目的を達成するため、本発明に係る濾過ユニット（フィルタユニットとも称する）は、濾材（フィルタ）の取り外しや洗浄、交換などを不要としたものであり、その代表的構成を実施例の構成に付した符号と共に記載するが、本発明は符号を付した構成に限定されるものではないことは言うまでもない。
【0010】
（１）本発明の濾過ユニットは、原水を浄水して飲料水を得るための浄水製造装置に用いる原水浄化装置の主要機構をユニット化したものである。
すなわち、原水を濾過する濾材（フィルタ）の機能低下を回復させるための取り外しての洗浄や交換を不要とした濾材の逆洗浄を実現し、かつ濾過機能部分をユニット化することで外形や浄水製造容量等の異なる浄水製造装置への適用に汎用性を持たせたものであって、
人力ポンプ３１、ストレーナ３２、原水導入路６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）、浄水導出路５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）、浄水配給路（浄水供給路）５３、不要水排出路（ドレイン）５４、ホース類等を含む必要な配管類を内装設置し、収容した中空箱状の配管部７０と、
前記配管部７０の上に植立した状態に取り付けられて全体として筒状をなす第１濾過エレメント１０を有する第１モジュール１０１と、第２濾過エレメント２０を有する第２モジュール１０２とで構成したツインフィルタと、
前記第１モジュール１０１の濾過エレメント１０と前記第２モジュール１０２の濾過エレメント２０の双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブ１４と、
前記第１モジュール１０１と前記第２モジュール１０２の双方で処理された浄水を浄水導出路５１に供給する配管の切り換え、前記第１モジュール１０１と前記第２モジュール１０２の一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える第２バルブ４０と、
前記第１モジュール１０１と前記第２モジュール１０２を逆洗浄に切換える目安を確認するための前記原水導入路６１の水圧を表示する圧力計３３を前記配管部７０に取り付けて成ることを特徴とする。
すなわち、原水を濾過する濾材（フィルタ）の機能低下を回復させるための取り外しての洗浄や交換を不要とした濾材の逆洗浄を実現し、かつ濾過機能部分をユニット化することで外形や浄水製造容量等の異なる浄水製造装置への適用に汎用性を持たせたものであって、
人力ポンプ３１、ストレーナ３２、原水導入路６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）、浄水導出路５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）、浄水配給路（浄水供給路）５３、不要水排出路（ドレイン）５４、ホース類等を含む必要な配管類を内装設置し、収容した中空箱状の配管部７０と、
前記配管部７０の上に植立した状態に取り付けられて全体として筒状をなす第１濾過エレメント１０を有する第１モジュール１０１と、第２濾過エレメント２０を有する第２モジュール１０２とで構成したツインフィルタと、
前記第１モジュール１０１の濾過エレメント１０と前記第２モジュール１０２の濾過エレメント２０の双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブ１４と、
前記第１モジュール１０１と前記第２モジュール１０２の双方で処理された浄水を浄水導出路５１に供給する配管の切り換え、前記第１モジュール１０１と前記第２モジュール１０２の一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える第２バルブ４０と、
前記第１モジュール１０１と前記第２モジュール１０２を逆洗浄に切換える目安を確認するための前記原水導入路６１の水圧を表示する圧力計３３を前記配管部７０に取り付けて成ることを特徴とする。
【0011】
（２）前記濾過ユニット１００を構成する第１モジュール１０１と第２モジュール１０２は、
上端の開口１３が開放され、下端の開口を閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管１１を集束してなるセラミック中空細管束１１aと、
前記セラミック中空細管束１１aを収容する円筒状の中空容器１６と、
前記セラミック中空細管束１１aを構成するセラミック中空細管１１の各上端開口の周囲と前記中空容器１６の上端近傍内壁に亘る領域を閉塞する集束固定閉塞材１２と、
前記中空容器１６の下端領域に設置された下部円筒１７と、この下部円筒１７の下端を密閉して原水を受け入れる下部ノズル４２を有する下部蓋体１０ａと、
前記中空容器１６の上端領域に設置された上部円筒１８と、この上部円筒１８の上端を密閉して浄水を出水する上部ノズル４１を有する上部蓋体１０ｂと、で構成されることを特徴とする。
上端の開口１３が開放され、下端の開口を閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管１１を集束してなるセラミック中空細管束１１aと、
前記セラミック中空細管束１１aを収容する円筒状の中空容器１６と、
前記セラミック中空細管束１１aを構成するセラミック中空細管１１の各上端開口の周囲と前記中空容器１６の上端近傍内壁に亘る領域を閉塞する集束固定閉塞材１２と、
前記中空容器１６の下端領域に設置された下部円筒１７と、この下部円筒１７の下端を密閉して原水を受け入れる下部ノズル４２を有する下部蓋体１０ａと、
前記中空容器１６の上端領域に設置された上部円筒１８と、この上部円筒１８の上端を密閉して浄水を出水する上部ノズル４１を有する上部蓋体１０ｂと、で構成されることを特徴とする。
【0012】
（３）前記セラミック中空細管束１１aの下端を一体に固定する結束材１５を有することを特徴とする。
【0013】
（４）前記結束材１５の原水流入側の縦断面が直線とされた平面であることを特徴とする。
【0014】
（５）前記結束材１５の原水流入側の縦断面が原水流入側の中心を中心とした対称で内側に凹のサイクロイド曲線とされた曲面であることを特徴とする。
【0015】
（６）前記第１バルブ１４、前記第２バルブ４０、及び前記圧力計３３は着脱可能で、位置及び向きが任意に設定可能に取付けられており、適用する浄水製造装置の筐体形状に対して対応可能であることを特徴とする。
【0016】
上記第２の目的を達成するため、本発明に係る可搬型浄水製造装置は、濾材（フィルタ）の取り外しや洗浄や、交換などを不要としたものであり、その代表的構成を実施例の構成に付した符号と共に記載するが、上記と同様に、本発明は符号を付した構成に限定されるものではないことは言うまでもない。
【0017】
（７）本発明に係る可搬型浄水製造装置は、濾材の取り外し洗浄や交換を不要とした濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを用いた人力駆動の可搬型浄水製造装置であって、
本体ケース８０と、この本体ケース８０の上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナ等を収納する付属品収納部８１とで構成され、
前記本体ケース８０の内部に請求項１乃至６の何れかに記載された濾過ユニット１００が収納されており、
前記本体ケース８０の何れかの側面に請求項１乃至６の何れかに記載された濾過ユニット１００の第１モジュール１０１を構成する第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を観察するための窓８５と、汲み上げられる原水６０の圧力を表示する圧力計３３、第１バルブ１４の操作摘み１４ａ、第２バルブ４０の操作摘み４０ａが配置されていることを特徴とする。
本体ケース８０と、この本体ケース８０の上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナ等を収納する付属品収納部８１とで構成され、
前記本体ケース８０の内部に請求項１乃至６の何れかに記載された濾過ユニット１００が収納されており、
前記本体ケース８０の何れかの側面に請求項１乃至６の何れかに記載された濾過ユニット１００の第１モジュール１０１を構成する第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を観察するための窓８５と、汲み上げられる原水６０の圧力を表示する圧力計３３、第１バルブ１４の操作摘み１４ａ、第２バルブ４０の操作摘み４０ａが配置されていることを特徴とする。
【0018】
（８）前記本体ケース８０の何れかの側面に、原水汲み上げホースを接続する原水ノズル８０ａ、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ８０ｂ、利用者に浄水を供給するための浄水ノズル８０ｃを設けてなることを特徴とする。
【0019】
（９）前記原水ノズル８０ａ、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ８０ｂ、浄水ノズル８０ｃの全部又は一部は、その不使用時には前記本体ケース８０の側面から内部に退避し、使用時には手指で引き出して当該側面から突出する回動構造を備えていることを特徴とする。
【0020】
（１０）前記付属品収納部８１は、本体ケース８０に対して簡単なロック機構により脱着自在に載置されており、浄水製造時に前記本体ケース８０を載置する台座として使用することを特徴とする。
【0021】
本発明は上記の構成及び後述する実施の形態に記載された実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでも無い。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係る濾過ユニットは、浄水製造装置の基幹部分をユニットとして提供するもので、濾材の逆洗浄をバルブの切り換えのみで実行でき、濾材の取り外し洗浄や交換が不要で、専門知識を必要としないで運転操作できる。
また、本発明に係る可搬型浄水製造装置は、その外形や、要求される浄水製造容量に応じて操作摘みや圧力計の位置を任意に設定し、複数ユニットを１筐体にパラレルに内装して使用することも可能である。
また、本発明に係る可搬型浄水製造装置は、その外形や、要求される浄水製造容量に応じて操作摘みや圧力計の位置を任意に設定し、複数ユニットを１筐体にパラレルに内装して使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に係る濾過ユニットの一実施例の外観を示す斜視図
【図5】第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの逆洗浄の様子を第１濾過エレメントで説明する断面図
【図6】第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの双方で浄水を行うときの流水経路を説明する模式図
【図7】第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの一方を逆洗浄するときの流水経路を第１濾過エレメントによる浄水で第２濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図
【図8】第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの一方による浄水を利用者に供給しながらその一部を他方の逆洗浄水として利用するときの流水路を第１濾過エレメントによる浄水の一部で第２濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図
【図9】本発明に係る可搬型浄水製造装置の全体形状例を説明する（ａ）正面斜視図と（ｂ）背面斜視図
【図10】本発明にかかる可搬型浄水製造装置の濾過ユニットの組立の例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明に係る濾過ユニットとこの濾過ユニットを用いた可搬型浄水製造装置を、実施例を用いて詳細に説明する。
【0025】
図１は、本発明に係る濾過ユニットの一実施例の外観を示す斜視図である。 この濾過ユニット１００は第１モジュール１０１と第２モジュール１０２を配管部７０の上に植立して取り付け、第１バルブ１４と第２バルブ４０、及び圧力計３３を半固定的に取り付けてある。以下、図２～図８も参照して説明する。
【0026】
本実施例の濾過ユニット１００は、原水に含まれるバクテリア、病原菌、その他の不純物を除去する浄水化処理をして安全な飲料水を得るための浄水製造装置に用いる原水浄化装置の主要機構をユニット化したものである。その第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０は、所謂デッドフロー方式の濾過を採用している。
本発明に係る可搬型浄水製造装置は、原水６０を濾過する濾材（フィルタ）の機能低下を回復させるための取り外しての洗浄や交換を不要とするための濾材の逆洗浄を実現し、かつ濾過機能部分をユニット化することで外形や浄水製造容量等の異なる浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた。
本発明は小規模容量の浄水製造装置で構成されているので、一個の濾過ユニット１００だけでの使用はもちろん、大容量化が必要な状況であれば、二個あるいはそれ以上の濾過ユニット１００を用いて並列運転で大容量の浄水製造を可能とすることが容易である。
本発明に係る可搬型浄水製造装置は、原水６０を濾過する濾材（フィルタ）の機能低下を回復させるための取り外しての洗浄や交換を不要とするための濾材の逆洗浄を実現し、かつ濾過機能部分をユニット化することで外形や浄水製造容量等の異なる浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた。
本発明は小規模容量の浄水製造装置で構成されているので、一個の濾過ユニット１００だけでの使用はもちろん、大容量化が必要な状況であれば、二個あるいはそれ以上の濾過ユニット１００を用いて並列運転で大容量の浄水製造を可能とすることが容易である。
【0027】
中空箱状の配管部７０の内部には、原水導入路６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）、浄水導出路５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）、浄水配給路５３、不要水排出路（ドレイン路）５４（図６参照）を含む装置に必要な配管類が内装されている。
配管部７０の上面には、全体として筒状をなす第１濾過エレメント１０を有する第１モジュール１０１と、第２濾過エレメント２０を有する第２モジュール１０２とで構成したツインフィルタが植立した状態に取り付けられている。
配管部７０の上面には、全体として筒状をなす第１濾過エレメント１０を有する第１モジュール１０１と、第２濾過エレメント２０を有する第２モジュール１０２とで構成したツインフィルタが植立した状態に取り付けられている。
【0028】
第１バルブ１４は、第１モジュール１０１の第１濾過エレメント１０と第２モジュール１０２の第２濾過エレメント２０の双方又は一方に原水を供給する配管を切換える３路切換バルブ（３方バルブ）である。
また、第２バルブ４０は、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の双方で処理された浄水を浄水導出路５１に供給する配管の切り換え、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える３路切換バルブ（３方バルブ）である。
また、第２バルブ４０は、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の双方で処理された浄水を浄水導出路５１に供給する配管の切り換え、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の一方からの浄水を他方の逆洗浄水として供給するように配管を切換える３路切換バルブ（３方バルブ）である。
【0029】
配管部７０の上面には、第１モジュール１０１（の第１濾過エレメント１０）と第２モジュール１０２（の第２濾過エレメント２０）を逆洗浄に切換える目安を確認するために原水導入路６１の水圧を表示する圧力計３３が取り付けられている。
【0030】
図４は、図３に示した濾過エレメントを含む第１モジュールと第２モジュールの全体構成を第１モジュールで説明する縦断面図である。
第１モジュール１０１は第１濾過エレメント１０の下端に設けた下部蓋体１０ａと、上端に設けた上部蓋体１０ｂの周縁に通した複数（実施例では１２０度間隔で配置された３本）の固定竿１０ｃで配管部７０の上面に固定されている（図１）。
第１モジュール１０１は第１濾過エレメント１０の下端に設けた下部蓋体１０ａと、上端に設けた上部蓋体１０ｂの周縁に通した複数（実施例では１２０度間隔で配置された３本）の固定竿１０ｃで配管部７０の上面に固定されている（図１）。
【0031】
同様に、第２モジュール１０２は第２濾過エレメント２０の下端に設けた下部蓋体２０ａと、上端に設けた上部蓋体２０ｂの周縁に通した複数（実施例では１２０度間隔で配置された３本）の固定竿２０ｃで配管部７０の上面にねじ止め固定されている（図１）。
【0032】
この実施例では、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の前方に第１バルブ１４と第２バルブ４０が設置されている。参照符号１４ａは第１バルブ１４の操作摘み、４０ａは第２バルブ４０の操作摘みである。
さらに、圧力計３３も設けてある。
第１バルブ１４と第２バルブ４０及び圧力計３３はその位置と操作摘みの傾斜が任意に選択できるようにする調整板７１ａ、７１ｂが設けてある。この調整は、ネジの回動量などを利用する既知の手段でよい。
さらに、圧力計３３も設けてある。
第１バルブ１４と第２バルブ４０及び圧力計３３はその位置と操作摘みの傾斜が任意に選択できるようにする調整板７１ａ、７１ｂが設けてある。この調整は、ネジの回動量などを利用する既知の手段でよい。
【0033】
図１に示す実施例では、第１モジュール１０１の上部蓋体１０ｂの中央部分と、第２モジュール１０２の上部蓋体２０ｂの中央部分には、それぞれの浄水を取り出す上部ノズル４１が設けてある（図４）。
また、配管部７０の側面には、複数の開口７１が形成されている。この開口７１は後述する原水ノズル８０ａ、ドレインバルブ８０ｂ、浄水ノズル８０ｃなどの取出口であり、適用する浄水製造装置の設計に応じて、位置、大きさを選択できるようになっている。
また、配管部７０の側面には、複数の開口７１が形成されている。この開口７１は後述する原水ノズル８０ａ、ドレインバルブ８０ｂ、浄水ノズル８０ｃなどの取出口であり、適用する浄水製造装置の設計に応じて、位置、大きさを選択できるようになっている。
【0034】
このように構成された二連濾過ユニット（ツインフィルタユニット）１００を用いることで、専門的な知識がなくても、一般人でも運搬可能で、操作が容易、かつある程度の希望容量に適した能力の浄水製造装置を簡易に構成することが可能である。
【0035】
第１モジュール１０１と第２モジュール１０２は同一構造なので、図２及び図３は第１モジュール１０１を例として説明する。
本発明において、濾過ユニット１００を構成する第１モジュール１０１は、図２及び図３に示すように上端の開口１３が開放されて、下端の開口を樹脂材等の閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管１１を集束してなるセラミック中空細管束１１aを収容する円筒状の中空容器１６を有する。
なお、セラミック中空細管束１１aの下端は、樹脂材、金属材、セラミックスなどからなる結束材１５で結束される。セラミック中空細管１１の下端開口と結束材１５の間には樹脂接着剤などを充填して閉止される。
本発明において、濾過ユニット１００を構成する第１モジュール１０１は、図２及び図３に示すように上端の開口１３が開放されて、下端の開口を樹脂材等の閉塞材で封止された多数本のセラミック中空細管１１を集束してなるセラミック中空細管束１１aを収容する円筒状の中空容器１６を有する。
なお、セラミック中空細管束１１aの下端は、樹脂材、金属材、セラミックスなどからなる結束材１５で結束される。セラミック中空細管１１の下端開口と結束材１５の間には樹脂接着剤などを充填して閉止される。
【0036】
図３の（ａ）は、結束材１５として原水を受ける面を平坦面とした例である。
ポンプで導入された原水２００は、この結束材１５の平坦面で第１濾過エレメント１０の軸方向に対して直交する３６０度方向に均等に分散してデッドフロー２５０としてセラミック中空細管１１に導入される。
これにより、原水２００は多数のセラミック中空細管１１に偏り無く均等に供給され、効率良く浄水製造を行うことができる。
ポンプで導入された原水２００は、この結束材１５の平坦面で第１濾過エレメント１０の軸方向に対して直交する３６０度方向に均等に分散してデッドフロー２５０としてセラミック中空細管１１に導入される。
これにより、原水２００は多数のセラミック中空細管１１に偏り無く均等に供給され、効率良く浄水製造を行うことができる。
【0037】
図３の（ｂ）は、他の例として、結束材１５として原水を受ける面を前記結束材１５の原水流入側の縦断面が、原水流入側の中心を中心とするサイクロイド曲線とされた曲面（ここでは、便宜上、サイクロイド曲面と言う）とした例を示している。
ポンプで導入された原水２００は、このサイクロイド曲面１５ａでセラミック中空細管束１１ａの下端周囲に等速度で流入するため、乱流が低減され、低騒音での浄水製造が可能となる。
ポンプで導入された原水２００は、このサイクロイド曲面１５ａでセラミック中空細管束１１ａの下端周囲に等速度で流入するため、乱流が低減され、低騒音での浄水製造が可能となる。
【0038】
すなわち、本発明にかかる可搬型浄水製造装置を構成する濾過ユニット１００は、セラミック中空細管束１１aを構成するセラミック中空細管１１の各上端開口１３の周囲（各セラミック中空細管１１の上端側壁）と中空容器１６の上端近傍内壁に亘る領域が集束固定閉塞材１２で閉塞されて、原水２００がセラミック中空細管束１１aを構成する各セラミック中空細管１１の側壁から符号２５０で示すように浸入するデッドフロー方式であり、濾過された浄水３００が開口１３から出水するように構成されている。
【0039】
そして、図４に示したように、中空容器１６の下端領域には、当該中空容器１６の下端領域に延長して設置された下部円筒１７と、この下部円筒１７の下部を密閉して原水２００を受け入れる下部ノズル４２を有する下部蓋体１０ａがオーリング１０ｃなどを介して気密に設置されている。
【0040】
また、中空容器１６の上端領域には、浄水滞留容積１８０（図３参照）を形成する如く当該前記中空容器１６の上端領域に設置された上部円筒１８と、この上部円筒１８の上端を密閉して浄水３００を出水する上部ノズル４１を有する上部蓋体１０ｂがオーリング１０ｇなどを介して気密に設置されている。
図３に示した浄水滞留容積１８０は、人力ポンプによる吸水流の脈動が浄水の出水加減に影響するのを低減する作用がある。
図３に示した浄水滞留容積１８０は、人力ポンプによる吸水流の脈動が浄水の出水加減に影響するのを低減する作用がある。
【0041】
さらに、本発明にかかる濾過ユニット１００は、第１バルブ１４、第２バルブ４０、及び圧力計３３が、濾過ユニット作製段階では配管部７０に対して着脱可能に仮固定され、位置及び向きが任意に設定可能に取付けられる。
これは、適用する浄水製造装置の筐体形状に対して設置に自由度を持たせたことを意味する。したがって、取付位置、取付方法は特に限定されるものではなく、これらを配管部７０に固定して置くこともできる。
これは、適用する浄水製造装置の筐体形状に対して設置に自由度を持たせたことを意味する。したがって、取付位置、取付方法は特に限定されるものではなく、これらを配管部７０に固定して置くこともできる。
【0042】
図５は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの逆洗浄の様子を第１濾過エレメントで説明する断面図である。
本発明にかかる濾過ユニット１００におけるフィルタの洗浄は、逆洗浄により行われる。
例えば、まず第２濾過エレメント２０で原水６０を浄化処理する。
そして、 前記した第２濾過エレメント２０で浄化処理された浄水３００は、図４の上部蓋体１０ｂに設けられた上部ノズル４１から浄水滞留容積１８０に入り、セラミック中空管束１１ａを構成する各セラミック中空細管１１の各開口１３に流入する。
本発明にかかる濾過ユニット１００におけるフィルタの洗浄は、逆洗浄により行われる。
例えば、まず第２濾過エレメント２０で原水６０を浄化処理する。
そして、 前記した第２濾過エレメント２０で浄化処理された浄水３００は、図４の上部蓋体１０ｂに設けられた上部ノズル４１から浄水滞留容積１８０に入り、セラミック中空管束１１ａを構成する各セラミック中空細管１１の各開口１３に流入する。
【0043】
そして、浄水３００は、逆洗水としてセラミック中空管束１１ａを構成する各セラミック中空細管１１を通過しつつ、適宜その側壁に逆洗浄処理水３５０として押し出される。
この逆洗浄処理水３５０の押し出しにより、セラミック中空細管１１の管壁の微細孔に残留していたバクテリア、病原菌、不純物などの異物（汚染物質等）が当該逆洗水と共に剥離放出され、後述する不要水排出路（ドレイン）から廃棄（排水４００）される。
この逆洗浄処理水３５０の押し出しにより、セラミック中空細管１１の管壁の微細孔に残留していたバクテリア、病原菌、不純物などの異物（汚染物質等）が当該逆洗水と共に剥離放出され、後述する不要水排出路（ドレイン）から廃棄（排水４００）される。
【0044】
〔通常浄水モード〕
以下に、本発明にかかる濾過ユニットの作用を図に基づいて説明する。
図６は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの双方で浄水を行うときの流水経路を説明する模式図である。
この浄水製造動作（通常浄水モード）では、第１バルブ１４が第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０に原水が流入するように３方の原水導入路６１（６１ｂ、６１ｃ）を開とする。
ポンプは人力ポンプ３１を利用する。人力ポンプ３１は、手動であっても足踏みであってもよく、例えば、足踏みポンプであれば、比較的小さな力で運転できる所謂ダイヤフラムポンプが好適である。
この人力ポンプ３１を操作することで、原水タンク（あるいは河川、湖沼、貯水層、などを含む）３０の原水６０がストレーナ３２を通して汲み上げられて原水導入路６１a→原水導入路６１ｂ→第１濾過エレメント１０、及び原水導入路６１a→原水導入路６１ｃ→第２濾過エレメント２０の流れで導入される。
以下に、本発明にかかる濾過ユニットの作用を図に基づいて説明する。
図６は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの双方で浄水を行うときの流水経路を説明する模式図である。
この浄水製造動作（通常浄水モード）では、第１バルブ１４が第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０に原水が流入するように３方の原水導入路６１（６１ｂ、６１ｃ）を開とする。
ポンプは人力ポンプ３１を利用する。人力ポンプ３１は、手動であっても足踏みであってもよく、例えば、足踏みポンプであれば、比較的小さな力で運転できる所謂ダイヤフラムポンプが好適である。
この人力ポンプ３１を操作することで、原水タンク（あるいは河川、湖沼、貯水層、などを含む）３０の原水６０がストレーナ３２を通して汲み上げられて原水導入路６１a→原水導入路６１ｂ→第１濾過エレメント１０、及び原水導入路６１a→原水導入路６１ｃ→第２濾過エレメント２０の流れで導入される。
【0045】
第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を通って浄化された浄水は各モジュールの上部ノズル４１から流出する。このとき、第２バルブ４０は第１モジュール１０１側の浄水導出路５１ａと第２モジュール１０２側の浄水導出路５１ｂを浄水導出路５１ｃに連通させるように切換えられている。
したがって、第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を通って浄化された浄水５０は浄水導出路５１ｃから浄水配給路５３を通って利用者に供給される。
なお、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の下部には、下部円筒１７の下端と連通する不要水排出路（ドレイン）５４と第１ドレインバルブ１９、第２ドレインバルブ２９が取り付けられており、この通常浄水モードでは第１ドレインバルブ１９、第２ドレインバルブ２９は共に閉止状態にある。
したがって、第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を通って浄化された浄水５０は浄水導出路５１ｃから浄水配給路５３を通って利用者に供給される。
なお、第１モジュール１０１と第２モジュール１０２の下部には、下部円筒１７の下端と連通する不要水排出路（ドレイン）５４と第１ドレインバルブ１９、第２ドレインバルブ２９が取り付けられており、この通常浄水モードでは第１ドレインバルブ１９、第２ドレインバルブ２９は共に閉止状態にある。
【0046】
原水導入路６１aには、人力ポンプ３１で汲み上げられる原水６０の圧力を表示する圧力計３３が取り付けられている。
セラミック中空細管１１を用いたデッドエンド方式の浄水作業では、セラミック中空細管１１の壁の微細孔に不純物等が詰まり壁を通過させるための必要圧力（水圧）が徐々に増加する。
圧力計３３は原水導入路６１aの水圧を測定して表示する。
なお、濾過エレメントを洗浄をすべき時点で有るか否かは、製品テスト時に決定できるため、圧力計３３の表示面に赤領域などの警告表示（指示表示）をしておくことで認知が容易となる。この圧力計の指示が所定の値になった時には、逆洗浄モードに切換える。
セラミック中空細管１１を用いたデッドエンド方式の浄水作業では、セラミック中空細管１１の壁の微細孔に不純物等が詰まり壁を通過させるための必要圧力（水圧）が徐々に増加する。
圧力計３３は原水導入路６１aの水圧を測定して表示する。
なお、濾過エレメントを洗浄をすべき時点で有るか否かは、製品テスト時に決定できるため、圧力計３３の表示面に赤領域などの警告表示（指示表示）をしておくことで認知が容易となる。この圧力計の指示が所定の値になった時には、逆洗浄モードに切換える。
【0047】
〔逆洗浄モード〕
本発明にかかる濾過ユニット１００は、２本の濾過エレメント（１０、２０）を備え、一方の洗浄を他方が処理した浄水を使って行う逆洗浄のシステムとなっている。
図７は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの一方を逆洗浄するときの流水経路を第１濾過エレメントによる浄水で第２濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図である。
この逆洗浄モードでは、第１バルブ１４と第２バルブ４０を次のように切換える。
本発明にかかる濾過ユニット１００は、２本の濾過エレメント（１０、２０）を備え、一方の洗浄を他方が処理した浄水を使って行う逆洗浄のシステムとなっている。
図７は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの一方を逆洗浄するときの流水経路を第１濾過エレメントによる浄水で第２濾過エレメントを逆洗浄する様子で説明する模式図である。
この逆洗浄モードでは、第１バルブ１４と第２バルブ４０を次のように切換える。
【0048】
第１バルブ１４を、人力ポンプ３１で汲み上げられた原水６０が、原水導入路６１ａから原水導入路６１ｂを通って第１濾過エレメント１０に流れる流路に切換をする。
同時に、第２バルブ４０を第１濾過エレメント１０からの浄水が浄水導出路５１ａから浄水導出路５１ｂを通って第２濾過エレメント２０に流れるように切り替える。
さらに、第２濾過エレメント２０の下部にある第２ドレインバルブ２９を開とする。
同時に、第２バルブ４０を第１濾過エレメント１０からの浄水が浄水導出路５１ａから浄水導出路５１ｂを通って第２濾過エレメント２０に流れるように切り替える。
さらに、第２濾過エレメント２０の下部にある第２ドレインバルブ２９を開とする。
【0049】
これにより、第１濾過エレメント１０で製造された浄水は第２濾過エレメント２０のセラミック中空管束１１ａを逆洗浄し、洗浄した処理水が第２ドレインバルブ２９を介し不要水排出路（ドレイン）５４から排出される。
この逆洗浄の時間は、圧力計３３の指示量（示度）を見ながら経験的に設定する。すなわち、逆洗浄の開始時点での圧力計３３の示度を確認し、経験的に知得されて圧力計に示されている数値に回帰したなら、その時点で逆洗浄を停止する。
この逆洗浄の時間は、圧力計３３の指示量（示度）を見ながら経験的に設定する。すなわち、逆洗浄の開始時点での圧力計３３の示度を確認し、経験的に知得されて圧力計に示されている数値に回帰したなら、その時点で逆洗浄を停止する。
【0050】
第２濾過エレメント２０の浄水で第１濾過エレメント１０を逆洗浄する場合は、上記の説明における第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を逆に読み替える。また、ドレインバルブ２９を閉止し、ドレインバルブ１９を開とする。
【0051】
圧力計３３の表示面には、濾過運転の開始時の圧力値、逆洗浄判定のための圧力値の目安、逆洗浄モードの処理によって一方の濾過エレメントの洗浄完了の目安となる表示をしておくのが望ましい。
【0052】
〔浄水製造・逆洗浄の同時併用モード〕
図８は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの一方による浄水を利用者に供給しながら、その浄水の一部を他方の逆洗浄水として利用する浄水利用逆洗浄併用モードとしたときの、流水路を第１濾過エレメントによる浄水の一部で第２濾過エレメントを逆洗浄する場合を説明する模式図である。
図８は、第１濾過エレメントと第２濾過エレメントの一方による浄水を利用者に供給しながら、その浄水の一部を他方の逆洗浄水として利用する浄水利用逆洗浄併用モードとしたときの、流水路を第１濾過エレメントによる浄水の一部で第２濾過エレメントを逆洗浄する場合を説明する模式図である。
【0053】
このモードにおける第１バルブ１４は、図７の逆洗浄モード時と同様に人力ポンプ３１で汲み上げられた原水６０が、原水導入路６１ａから原水導入路６１ｂを通って第１濾過エレメント１０に流れる流路に切換えられる。
同時に、第２バルブ４０を第１濾過エレメント１０からの浄水が浄水導出路５１ａから浄水導出路５１ｃに流れて浄水配給路（浄水供給路）５３を経て浄水５０として利用可能とすると共に、第１濾過エレメント１０からの浄水の一部が浄水導出路５１ａから浄水導出路５１ｂを通って第２濾過エレメント２０に流れて逆洗浄水５２として流入するように切り替える。
さらに、第２濾過エレメント２０の下部にある第２ドレインバルブ２９を開とする。
同時に、第２バルブ４０を第１濾過エレメント１０からの浄水が浄水導出路５１ａから浄水導出路５１ｃに流れて浄水配給路（浄水供給路）５３を経て浄水５０として利用可能とすると共に、第１濾過エレメント１０からの浄水の一部が浄水導出路５１ａから浄水導出路５１ｂを通って第２濾過エレメント２０に流れて逆洗浄水５２として流入するように切り替える。
さらに、第２濾過エレメント２０の下部にある第２ドレインバルブ２９を開とする。
【0054】
これにより、第１濾過エレメント１０で製造された浄水は、浄水利用者に提供できると共に、第２濾過エレメント２０のセラミック中空管束１１ａを並行して逆洗浄し、洗浄した処理水が第２ドレインバルブ２９から排出される。
この逆洗浄の処理時間も、圧力計３３の指示量（示度）を見ながら経験的に設定する。すなわち、逆洗浄の開始時点での圧力計３３の示度を確認し、工場出荷時のテスト、あるいは経験的な知得で圧力計に示されている数値に回帰したなら、その時点で逆洗浄を停止する。その後は、必要に応じて浄水供給モードにする（足踏みの人力ポンプを動かす）。
この逆洗浄の処理時間も、圧力計３３の指示量（示度）を見ながら経験的に設定する。すなわち、逆洗浄の開始時点での圧力計３３の示度を確認し、工場出荷時のテスト、あるいは経験的な知得で圧力計に示されている数値に回帰したなら、その時点で逆洗浄を停止する。その後は、必要に応じて浄水供給モードにする（足踏みの人力ポンプを動かす）。
【0055】
第２濾過エレメント２０の浄水で第１濾過エレメント１０を逆洗浄する場合は、上記の説明における第１濾過エレメント１０と第２濾過エレメント２０を逆に読み替える。また、ドレインバルブ２９を閉止し、ドレインバルブ１９を開とする。
【0056】
圧力計３３の表示面には、濾過運転の開始時の圧力値、逆洗浄判定のための圧力値の目安、逆洗浄モードの処理によって一方の濾過エレメントの洗浄完了の目安となる表示をしておくのが望ましい。
【0057】
このような逆洗浄を施すことで、濾過材であるセラミック中空細管１１は、天災などによる予期しない破損で機能が喪失した場合を除いて、交換は不要であり、半永久的に使用可能である。これが、逆洗浄が不可能な交換樹脂製の濾材では得られないセラミック中空細管を用いた濾過材の有利点であり、素材が安価であることと共にランニングコストが極めて廉価であることの理由と言える。
【0058】
図９は、本発明に係る可搬型浄水製造装置の全体形状例を説明する（ａ）正面斜視図と（ｂ）背面斜視図である。本実施例の可搬型浄水製造装置は、濾材の取り外し洗浄や交換を不要とした濾過機能部分をユニット化することで浄水製造装置への適用に汎用性を持たせた濾過ユニットを用いた人力駆動の可搬型浄水製造装置であることは前記したとおりである。
【0059】
この可搬型浄水製造装置は、本体ケース８０と、この本体ケース８０の上部に位置して、人力ポンプ、原水汲み上げと浄水給水及びドレイン排出用のホース、原水汲み上げホースに取り付けるストレーナを収納する付属品収納部８１とで構成される。
【0060】
本体ケース８０の内部には前記した濾過ユニット１００が収納されており、本体ケース８０の何れかの側面に前記した濾過ユニット１００の第１モジュール１０１を構成する第１濾過エレメント１０と、第２モジュール１０２を構成する第２濾過エレメント２０を観察するための窓８５と、汲み上げられる原水６０の圧力を表示する圧力計３３、第１バルブ１４の操作摘み１４ａ、第２バルブ４０の操作摘み４０ａが配置されている。なお、窓８５は必須の構成ではなく、濾過エレメントの観察を要しない設計であれば前面を筐体材で覆うデザインとしてもよい。
【0061】
そして、本体ケース８０の何れか１又は複数の側面に、原水汲み上げホースを接続する原水ノズル８０ａ、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ８０ｂ、利用者に浄水を供給するための浄水ノズル８０ｃが設けられている。
【0062】
前記原水ノズル８０ａ、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ８０ｂ、浄水ノズル８０ｃの全部又は一部は、その不使用時には前記本体ケース８０の側面から内部に退避し、使用時に当該側面から突出する回動構造を備えている。なお、参照符号８０ｄとして示してあるのは、上記の原水ノズル８０ａ、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ８０ｂ、浄水ノズル８０ｃの配置を変更した場合を考慮した補助開口である。
【0063】
付属品収納部８１は、本体ケース８０に対してロック機構８２により脱着自在に載置されており、浄水製造時に本体ケース８０を、濾過ユニット１００を載置する台座として使用することができる。
また、本体ケース８０の両側面には運搬時に便利な把手８４が設けられている。なお、ヒンジによって付属品収納部８１を本体ケース８０から開くようにしてもよい。
また、付属品収納部８１を本体ケース８０の下部、あるいは側面や背面に取り付けるようにしてよいことは言うまでも無い。
また、本体ケース８０の両側面には運搬時に便利な把手８４が設けられている。なお、ヒンジによって付属品収納部８１を本体ケース８０から開くようにしてもよい。
また、付属品収納部８１を本体ケース８０の下部、あるいは側面や背面に取り付けるようにしてよいことは言うまでも無い。
【0064】
図１０は、本発明にかかる可搬型浄水製造装置の濾過ユニット１００の組立の例を示す説明図である。
本発明の可搬型浄水製造装置にかかる濾過ユニット１００は、濾材となる２つのフィルタエレメント（第１濾過エレメント１０、第２濾過エレメント２０）と、前記２つのフィルタエレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブ１４と、一方のフィルタエレメントからの浄水を他方のフィルタエレメントへ逆洗浄水として供給するように配管を切換える第２バルブ４０と、逆洗浄に切換える時点の目安を確認するための前記原水導入路６１の水圧を表示する圧力計３３が、配管部７０の上面に取付、取外し自在に構成される。
本発明の可搬型浄水製造装置にかかる濾過ユニット１００は、濾材となる２つのフィルタエレメント（第１濾過エレメント１０、第２濾過エレメント２０）と、前記２つのフィルタエレメントの双方又は一方に原水を供給する配管を切換える第１バルブ１４と、一方のフィルタエレメントからの浄水を他方のフィルタエレメントへ逆洗浄水として供給するように配管を切換える第２バルブ４０と、逆洗浄に切換える時点の目安を確認するための前記原水導入路６１の水圧を表示する圧力計３３が、配管部７０の上面に取付、取外し自在に構成される。
【0065】
前記配管部７０には、原水導入路６１、浄水導出路５１、浄水配給路５３、不要水排出路５４の各配管等の当該装置に必要な配管類が内装設置されているので、使用時には、それぞれの配管と、第１濾過エレメント１０、第２濾過エレメント２０、第１バルブ１４、第２バルブ４０、圧力計３３、その他原水ノズル８０ａ、逆洗浄処理水を排出するドレインバルブ８０ｂ、浄水ノズル８０ｃ等を取付け、設置して濾過ユニット１００を組み立てる。
【0066】
一方、本発明にかかる可搬型浄水製造装置を使用しない時は、配管部７０の配管と、第１濾過エレメント１０、第２濾過エレメント２０、第１バルブ１４、第２バルブ４０、圧力計３３を取外し、部材ごとに分解し、本体ケース８０に収納して保管する。
【0067】
このように各部材を分解し、本体ケース８０内に全てを収納できるので、わずかな保管場所でも安全に保管でき、本体ケース８０にキャリーを取り付けておけば、誰でも運搬可能な構成となっている。
そして、図１０に示すような濾過ユニット１００の構成であれば、構造がシンプルであり、特に予備知識等がなくても、誰でも直感的に組立てが可能であり、それとともに複雑な操作が不要であることから、非常時等においても、容易に浄水の製造が可能である。また、足踏みポンプ等の人力ポンプ３１を使用する構成となっているので、電源が不要であり使用環境を選ぶことなく浄水製造ができる。
さらに、上述したとおり、２つのフィルタエレメントがバルブの切り換えで相互に逆洗浄可能な構成となっているので、使用途中で濾材を取り外して洗浄する必要がなく、また、長期間使用しても別途濾材を準備して交換する必要がなく、維持費にコストがかからず、浄水を作りながらフィルタエレメントの洗浄も可能で継続的に浄水を作ることができ、浄水が必要となるあらゆる場面において有益な可搬型浄水製造装置となっている。
そして、図１０に示すような濾過ユニット１００の構成であれば、構造がシンプルであり、特に予備知識等がなくても、誰でも直感的に組立てが可能であり、それとともに複雑な操作が不要であることから、非常時等においても、容易に浄水の製造が可能である。また、足踏みポンプ等の人力ポンプ３１を使用する構成となっているので、電源が不要であり使用環境を選ぶことなく浄水製造ができる。
さらに、上述したとおり、２つのフィルタエレメントがバルブの切り換えで相互に逆洗浄可能な構成となっているので、使用途中で濾材を取り外して洗浄する必要がなく、また、長期間使用しても別途濾材を準備して交換する必要がなく、維持費にコストがかからず、浄水を作りながらフィルタエレメントの洗浄も可能で継続的に浄水を作ることができ、浄水が必要となるあらゆる場面において有益な可搬型浄水製造装置となっている。
【産業上の利用可能性】
【0068】
以上説明したように本発明は多孔質のセラミックス製の中空管体からなる濾材を集合させて一体にしてなるセラミックフィルター集合体を用いた濾過装置であるが、原水の浄水化に限らず、他の液体の濾過や分離にも利用可能である。
【符号の説明】
【0069】
１０・・・第１濾過エレメント
１０ａ・・・下部蓋体
１０ｂ・・・上部蓋体
１１・・・セラミック中空細管
１１ａ・・・セラミック中空細管束
１２・・・集束固定閉塞材
１３・・・セラミック中空細管上端開口
１４・・・第１バルブ
１５・・・結束材
１５ａ・・・サイクロイド曲面
１６・・・中空容器
１７・・・下部円筒
１８・・・上部円筒
１９・・・第１ドレインバルブ
２０・・・第２濾過エレメント
２１・・・第２の入水バルブ
２２・・・第２の出水バルブ
２３・・・第１のドレインバルブ
２９・・・第２ドレインバルブ
３０・・・原水タンク
３１・・・人力ポンプ（足踏みポンプ）
３２・・・ストレーナ
３３・・・圧力計
４０・・・第２バルブ
４１・・・上部ノズル
４２・・・下部ノズル
５０・・・浄水（利用）
５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）・・・浄水導出路
５２・・・逆洗浄水（浄水の一部）
５３・・・浄水配給路（浄水供給路）
５４・・・不要水排出路（ドレイン路）
６０・・・原水
６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）・・・原水導入路
７０・・・配管部
７１・・・開口（ノズル穴）
８０・・・本体ケース
８１・・・付属品収納ケース
８２・・・ロック
８４・・・把手
８５・・・窓
１００・・・濾過ユニット
１０１・・・第１モジュール
１０２・・・第２モジュール
１８０・・・浄水滞留容積
２００・・・原水
２５０・・・デッドフロー
３００・・・浄水
３５０・・・逆洗浄処理水
４００・・・排水
１０ａ・・・下部蓋体
１０ｂ・・・上部蓋体
１１・・・セラミック中空細管
１１ａ・・・セラミック中空細管束
１２・・・集束固定閉塞材
１３・・・セラミック中空細管上端開口
１４・・・第１バルブ
１５・・・結束材
１５ａ・・・サイクロイド曲面
１６・・・中空容器
１７・・・下部円筒
１８・・・上部円筒
１９・・・第１ドレインバルブ
２０・・・第２濾過エレメント
２１・・・第２の入水バルブ
２２・・・第２の出水バルブ
２３・・・第１のドレインバルブ
２９・・・第２ドレインバルブ
３０・・・原水タンク
３１・・・人力ポンプ（足踏みポンプ）
３２・・・ストレーナ
３３・・・圧力計
４０・・・第２バルブ
４１・・・上部ノズル
４２・・・下部ノズル
５０・・・浄水（利用）
５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）・・・浄水導出路
５２・・・逆洗浄水（浄水の一部）
５３・・・浄水配給路（浄水供給路）
５４・・・不要水排出路（ドレイン路）
６０・・・原水
６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）・・・原水導入路
７０・・・配管部
７１・・・開口（ノズル穴）
８０・・・本体ケース
８１・・・付属品収納ケース
８２・・・ロック
８４・・・把手
８５・・・窓
１００・・・濾過ユニット
１０１・・・第１モジュール
１０２・・・第２モジュール
１８０・・・浄水滞留容積
２００・・・原水
２５０・・・デッドフロー
３００・・・浄水
３５０・・・逆洗浄処理水
４００・・・排水
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】