特許 7702605 水処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-26

(45)【発行日】2025-07-04

(54)【発明の名称】水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/00 20230101AFI20250627BHJP

【ＦＩ】

C02F1/00 S

C02F1/00 K

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020112213

(22)【出願日】2020-06-30

(65)【公開番号】P2022011222

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100151378

【弁理士】

【氏名又は名称】宮村 憲浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157484

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 智之

(72)【発明者】

【氏名】榊原 崇

(72)【発明者】

【氏名】佐岡 美咲

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 和大

【審査官】小久保 勝伊

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１５６０１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１３１６５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１７３０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２６１５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５００７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４９４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０９６８５４３３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０４－１２２４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／００

Ｃ０２Ｆ １／５０

Ｃ０２Ｆ １／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

濾材を内包した濾過部と、
前記濾過部に接続させる原水流入配管と、
前記原水流入配管において前記濾過部より上流側に設けられ、前記原水流入配管の経路内を流れる原水に薬剤を添加する薬剤供給部と、
前記濾過部から濾過後の浄化した前記源水を取り出す浄水吐出配管と、
前記原水流入配管の前記経路内を前記薬剤供給部へ向かう前記原水の一部を排水する余剰排水管と、を有し、
前記濾過部には、前記薬剤を添加された前記源水が流入し、
前記原水流入配管の経路内であって、前記薬剤供給部の上流側から前記余剰排水管に接続するバイパス排水分岐部を設け、
前記バイパス排水分岐部から前記余剰排水管に流れる排水量を調整する流量調整部を設け、前記流量調整部は、前記原水流入配管を流れる前記源水による圧力が所定の値を超えた時に開く弁を有する水処理装置。

【請求項2】

前記流量調整部は、内部にダイヤフラムによって流路を開閉する二方弁とした請求項１記載の水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、濾過と薬剤添加によって水を浄化する水処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、水処理装置における酸化剤の供給には固体の酸化剤を水に接触させる薬剤供給装置が用いられている。例えば、井戸水を浄水処理する場合には、固体の次亜塩素酸カルシウムを徐々に溶かす薬剤供給装置を用いて、浄水処理対象となる原水を酸化させることが可能である。

【0003】

定量ポンプで薬剤を注入するシステム、もしくは流量に関わらず一定量の薬剤を溶出させる薬剤供給装置においては、流量が増加した際において薬剤濃度が低下する。

【0004】

図７に示す通り、固形薬剤供給装置１０１においては、取水口１０２から原水を流入させて水溶性固形薬剤１０３に原水を接触させる、一定の範囲内で流量が増えた際に薬剤接触相１０４内の水位が上昇し、接触させる水溶性固形薬剤１０３の量が増加させることが可能である。本機構により、流量が上昇した際も薬剤溶出量が上昇し、薬剤の濃度低下を抑えることが可能である（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実公昭５８－４９８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような水処理装置においては、薬剤の添加量を調整し、所望の濃度の薬液を得る必要がある。特に、簡単な構成によって所望の濃度の薬液が得られることが望まれている。

【0007】

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、水処理装置内部において、固形薬剤供給装置に過剰な水流・圧力がかかることを抑制することにより、薬剤を浸す原水の水圧・水流を制限し、所望の濃度の薬液を得ることができる水処理装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そして、この目的を達成するために、本発明に係る水処理装置は、濾材を内包した濾過部と、前記濾過部に接続させる原水流入配管と、前記原水流入配管において前記濾過部より上流側に設けられ、前記原水流入配管の経路内を流れる原水に薬剤を添加する薬剤供給部と、前記濾過部から濾過後の浄化した前記源水を取り出す浄水吐出配管と、前記原水流入配管の前記経路内を前記薬剤供給部へ向かう前記原水の一部を排水する余剰排水管と、を有し、前記濾過部には、前記薬剤を添加された前記源水が流入し、前記原水流入配管の経路内であって、前記薬剤供給部の上流側から前記余剰排水管に接続するバイパス排水分岐部を設け、前記バイパス排水分岐部から前記余剰排水管に流れる排水量を調整する流量調整部を設け、前記流量調整部は、前記原水流入配管を流れる前記源水による圧力が所定の値を超えた時に開く弁を有するという構成により、所期の目的を達成する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、水処理装置において、バイパス排水分岐部で余剰排水管に原水を分岐し、原水流入配管から薬剤供給部に流入する原水を抑制することにより、所望の水量・水圧を固形薬剤に与え、所望の濃度の薬液を供給することが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１の水処理装置の全体構成の概略図

【図2】同水処理装置の内部構造斜視図

【図3】同水処理装置の薬剤供給部を示す斜視図

【図4】同水処理装置の薬剤供給部の断面図

【図5】同水処理装置の高圧時における濾過処理時の水の流れを示す概略図

【図6】同水処理装置の流量調整部の断面図

【図7】従来の水処理装置の構成を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0012】

（実施の形態１）
本実施の形態に係る水処理装置１は、井戸水または貯水槽に蓄えた水を原水とし、この原水に含まれる金属イオンや濁質成分を除去する濾過処理と、濾過処理によって系内に蓄積された金属イオンの凝集物、濁質成分を系外へ排出する逆洗処理を行うものである。

【0013】

図１は、本実施の形態の水処理装置１の全体構成を示すとともに、濾過処理時における水の流れを示した概略図となっている。図２では、斜視図によって水処理装置１の配管構造を示す。

【0014】

図１、２に示すように、水処理装置１は、濾材を内包した濾過部２と、原水に対して薬剤を添加する薬剤供給部３を有し、濾過部２、薬剤供給部３を後述するように配管で接続して構成される。濾過部２は、原水から金属イオンや濁質成分を除去し、原水を浄化するものであり、いわば、水処理装置１の心臓部である。濾過部２に溜まった汚れは、原水を逆流させ汚れを排出する運転（逆洗）を行った後、濾過方向に原水を流す運転（リンス）を行うことで濾過部２を綺麗に保つことができ、濾過部２を繰り返し使用することが可能である。この濾過部２に対して、原水を送る側の配管を原水流入配管１０とし、濾過部２で浄化された水を濾過部２から送出する配管を浄水吐出配管２０とし、逆洗運転で汚れを排出する配管を逆洗ドレン管４０とし、リンス処理で原水を捨てる配管をリンスドレン管２７とする。浄化された水は、水処理装置１外部に設けられる浄水タンクなどに貯められ、必要な時に生活水として使われることになる。

【0015】

水処理装置１に対しては、原水流入配管１０の入口側（濾過部２の反対側）に接続された電動ポンプ４によって原水が送られる。なお、電動ポンプ４を使用する代わりに、貯水槽を高所に設け、貯水槽と水処理装置１との高低差によって原水を水処理装置１に送る方法でもよい。また、地域などで共同運営している水道水を直接接続してもよい。本実施の形態では、井戸、貯水槽、水道等に加え、原水を送り出す装置類を含めて水源とする。

【0016】

電動ポンプ４は、井戸水または貯水槽へ蓄えた水を吸い上げ、吐出する電動機で駆動するポンプであって、例えば、渦巻きポンプ、タービンポンプなどの遠心ポンプや、渦流ポンプ（カスケードポンプ）、ジェットポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプなどが用いられる。また、井戸水位が低い場合は、吸い上げ型のポンプではなく、サブマーシブルポンプ等、水中ポンプを用いると良い。一般家庭で用いる場合、井戸の深さは、浅井戸であれば１メートルから１０メートル程度、深井戸であれば１０メートルから３０メートル以上吸い上げる必要がある。後段の配管や水処理装置の損失水頭を考慮すると、２０メートル以上の揚程があるものがよく、渦流ポンプやジェットポンプなどがより好ましい。電動式ポンプで吐出する流量は、例えば５リットルから１００リットル毎分程度であるが、一般家庭用であれば５リットルから５０リットル毎分程度の流量特性をもつものがより好ましい。

【0017】

原水流入配管１０、浄水吐出配管２０は、電動ポンプ４の水圧に耐えられる材質、構造であればよい。具体的には、耐久性、加工のしやすさから、例えば、塩化ビニル樹脂や鋼管、あるいは、これらの複合材料を用いた直管や配管継手が使用できる。なお、呼び径は損失水頭が低くなるよう大きい方が好ましく、例えば呼び径１３から５０ミリメートル、厚みは１から５ミリメートル程度のものが好ましい。電動ポンプ４の最大圧に耐えうる部材選定が困難な場合は、電動ポンプ４と水処理装置１の間に減圧弁や調圧弁、逃し弁を取り付けると良い。

【0018】

薬剤供給部３は、原水流入配管１０の経路内に設けられている。詳しくは、後述するが、薬剤供給部３は、原水に対して酸化剤を添加し、原水に含まれる金属イオンを水に難溶な物質として凝集させ、濾過部２において捕集しやすくする働きをする。

【0019】

（濾過部）
濾過部２は、内部に濾材を充填したもので、原水を通過させて浄化するものである。濾材としては、上層に活性炭、中層にはマンガン砂、下層には砂利を用いた３層で構成されている。本実施の形態の濾過部２は、上層、中層を中心に濾過の作用が働く。一方、最下層に比較的粒径の大きい砂利層を設け、水の流れを良くするとともに、下部から濾材が流出しないようにしている。このような構成により、濾過部２の入口から原水を流入させ、出口からは浄化された水が排出されることになる。

【0020】

（薬剤供給部）
次に、薬剤供給部３について、図２、図３、図４用いて説明する。

【0021】

薬剤供給部３は、上述のとおり、その内部に入れられた薬剤によって、原水に含まれる金属イオンの凝集を促進し、濾過部２で補足しやすくするために設けられている。図２に示すように、薬剤供給部３は、水処理装置１の最上部に配置されている。すなわち、図３に示すように、薬剤供給部３は、原水流入配管１０において、原水入口１１から上方に向けて立ち上がった配管の上部に備えられている。また、薬剤供給部３の出口からの配管（流出路３４）は、下方に伸びた後、分岐部１３を経て濾過部２へと接続されている。薬剤供給部３は、流入路３１、薬剤路３２、バイパス路３３、流出路３４を有している。流入路３１は、原水流入配管１０と接続され、原水を薬剤供給部３に流入させる。薬剤路３２は、流入路３１から分岐し、薬剤を溶かすものである。バイパス路３３は、同じく流入路３１から分岐し、薬液を必要な濃度に調整するために設けられている。流出路３４は、薬剤路３２、バイパス路３３と合流し、再び原水流入配管１０に接続し、原水流入配管１０に薬剤の含まれた原水を送り出すことになる。図４に示すように、薬剤路３２は、分岐後、鉛直方向に立ち上がる噴出管５２と、噴出管５２の上部で薬剤に接触し、薬剤を溶出させる薬剤載置部５３と、噴出管５２の外周であって、筐体５１の内部となる回収部５４とで構成される。

【0022】

噴出管５２は小径の管路で上部に薬剤載置部５３を備えて立設されている。噴出管５２は、下部の径を小さくし、薬剤載置部５３を噴出管５２の上部に設けることによって、原水を所望の流量で薬剤と接触させることを実現している。薬剤載置部５３は、原水の流量に対し、所望の濃度の薬液が得られるよう、置く薬剤の量（数）を確保するための大きさとなる。

【0023】

薬剤を溶かした薬液は、回収部５４へ流出する。回収部５４において、薬剤を溶かした薬液は、筐体５１の下部に貯まり、その後、回収開口５５から流出路３４へと流れだす。噴出管５２の径を小さくし、筐体５１の内壁面との距離を確保してあるので、筐体５１内に流下した薬剤の溶けた原水は、液面を筐体５１の高さに対し、１／２程度、あるいはそれ以下にすることができている。薬液は所望の深さで筐体５１内に貯まることによって、流出路３４において原水と混合する割合が調整されている。

【0024】

そして、薬剤供給部３への原水流入量を所定の範囲内にし、薬剤供給部３内の液面を所望の高さにすることによって、薬剤供給部３から流出する原水の薬剤濃度を所望の範囲内に調整することができるのである。

【0025】

また、薬剤供給部３への原水流入量を所定の範囲内にするためには、筐体５１内の空気を確保することも重要となる。そのため、薬剤供給部３の後段に設置された空気補給弁４３から空気を取り込み、逆洗ドレン管４０を経由し、薬剤供給部３に空気を供給できるようになっている。また、液面を所望の高さにするためには、運転時の原水を送る圧力を調整する方法もある。薬剤供給部３内の圧力が上昇した際に、後述の流量調整部９１で原水逃がし量を調整することで薬剤供給部３内の圧力を所望の範囲内に調整することが出来る。

【0026】

薬剤載置部５３には、固形薬剤、すなわち水溶性固形薬剤６０を備えている。水溶性固形薬剤６０としては、タブレットや顆粒状のものを用いることがよい。なぜなら、水溶性固形薬剤６０の表面積が大きくでき安定した溶剤濃度を保つことができるからである。タブレットであれば、直径３０ｍｍ、高さ１０～２０ｍｍのもの、顆粒状であれば直径５ｍｍから１５ｍｍのものを使用するとよい。水溶性固形薬剤６０の大きさが小さい場合には、隣り合った薬剤が同時に水に接触して薬剤同士が固着してしまう。固着すると、薬剤の下部だけが水に接触して所望の濃度の薬液が得られなくなるということがある。あるいは、水溶性固形薬剤６０の大きさが小さい場合には、噴出管５２から供給される水との接触面積が大きくなって所望の濃度の薬液が得られなくなる。そのため、所望の濃度の薬液を供給するため、上述の大きさの水溶性固形薬剤６０を用いている。

【0027】

また、水溶性固形薬剤６０は、上述のように、原水に含まれる金属イオンを酸化して水に難溶な凝集物を生成する働きをする。水溶性固形薬剤６０としては、種々の酸化剤を用いることができるが、求められる水浄化性能によってはＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）やキトサン等、高分子の凝集剤を使用しても良い。原水に対して薬剤を添加する場合には、水溶性固形薬剤６０は水に溶けやすいものがよいが、停止中、あるいは逆洗処理中、すなわち、薬剤の添加を中断しているときには、固形形状を保持し、薬剤載置部５３から流れ出さないものがよい。本実施の形態では、トリクロロイソシアヌル酸を用いている。

【0028】

薬剤供給部３の各部材は、薬剤と長時間接する可能性があるのでＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＰ（ポリプロピレン）など薬剤に対する反応性が低い素材を選ぶとよい。一方、噴出管５２には薬剤載置部５３を支えるための強度が必要なので、薬剤に対する相性を考慮すると、噴出管５２の材質はＰＰより強度がある塩化ビニルやＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）などを選択することが好ましい。噴出管５２の外径は、基台５１ａや上部カバー５１ｂの内径の４分の１以下に抑えるとよい。上述のように、噴出管５２の外側に載置部出口５８から排出された薬剤供給後の溶液を一時貯留する空間（回収部５４）を設けることができ、筐体５１内の水位が急激に上昇し薬剤載置部５３まで到達することを抑制できるからである。例えば、基台５１ａの内径が１３０ｍｍの場合、外径２５～４０ｍｍ程度の塩ビ管などを使用するとよい。

【0029】

（配管構成）
本実施の形態の水処理装置１は、濾過部２において、原水を濾過し、浄水として取り出すほかに、濾過部２で捕集された粒状物質（よごれ、濁質成分、金属凝集物など）を逆洗によって系外へ排出する機能を有している。次に、水処理装置１内の配管構成と、濾過処理、逆洗処理における水の流れを説明する。

【0030】

図１に示すように、原水流入配管１０は、濾過処理時において、水源側の原水入口１１から薬剤供給部３を経由して濾過部２へと接続するものである。原水流入配管１０の経路内であって、薬剤供給部３の上流側には、バイパス排水分岐部９０が設けられている。詳しくは後述するが、バイパス排水分岐部９０の下流側には流量調整部９１を備え、原水流入配管１０を流れる水量を調節する働きをする。浄水吐出配管２０は、濾過処理時において、濾過部２から水処理装置１の浄水出口２１へと接続するものである。

【0031】

図１を用い逆洗処理時の水の流れを説明する。逆洗処理時には、濾過部２内の水の流れが逆になる。従って、逆洗処理時には、濾過部２では、浄水吐出配管２０側から濾過部２へ水を送り、原水流入配管１０側から水を出す。本実施の形態による水処理装置１は、水源（電動ポンプ４）をひとつにして、濾過処理、逆洗処理を行うことができる。従って、逆洗処理時に濾過部２において原水を浄水吐出配管２０側から流すようにするため、原水流入配管１０と浄水吐出配管２０とを接続する逆洗送水管８０が設けられている。ここで、原水流入配管１０において、薬剤供給部３と濾過部２との間には、逆洗処理時に濾過部２から流出する逆洗ドレンを排出する逆洗ドレン管４０との分岐部１３が第一の分岐部として設けられている。また、逆洗送水管８０の原水流入配管１０との接続部を第二の分岐部として分岐部１２とする。逆洗送水管８０と浄水吐出配管２０との接続部を第三の分岐部として分岐部２２とする。

【0032】

このような配管構成において、濾過処理時には、以下のように水が流れることになる。

【0033】

［濾過処理時の流路］
原水入口１１→（原水流入配管１０）→分岐部１２→薬剤供給部３→分岐部１３→濾過部２→（浄水吐出配管２０）→分岐部２２→浄水出口２１
なお、浄水吐出配管２０の経路内には、逆止弁６２を設けている。浄水出口２１から取り出した浄水は、高所に設けた浄水タンクへと配管接続される場合が多い。逆止弁６２は、高所に設けられた浄水タンクからの浄水の逆流を制止し、濾過部２内への水の逆流入を防ぐものである。

【0034】

一方、逆洗処理時には、以下のように水が流れることになる。

【0035】

［逆洗処理時の流路］
原水入口１１→（原水流入配管１０）→分岐部１２→（逆洗送水管８０）→分岐部２２→（浄水吐出配管２０）→濾過部２→（原水流入配管１０）→分岐部１３→（逆洗ドレン管４０）→逆洗ドレン口４１
濾過処理、逆洗処理において、上記水の流れとなるように、分岐部１２、分岐部１３、分岐部２２での連通方向を切り替えるための開閉バルブが設けられている。

【0036】

本実施の形態の水処理装置１では、４個の開閉バルブ（二方弁）で上記切り替えを実現している。すなわち、逆洗送水管８０に設けた逆洗送水バルブ８１と、原水流入配管１０において、分岐部１２と薬剤供給部３との間に設けた薬剤供給バルブ１４と、浄水吐出配管２０において、分岐部２２と浄水出口２１との間に設けた浄水取出バルブ２３と、逆洗ドレン管４０に設けた逆洗バルブ４２の開閉の組み合わせによって濾過処理、逆洗処理の水の流れを切り替えている。

【0037】

濾過処理時には、薬剤供給バルブ１４と浄水取出バルブ２３を開放し、逆洗送水バルブ８１と逆洗バルブ４２を閉鎖する。すなわち、分岐部１２では、原水入口１１と薬剤供給部３を連通させ、分岐部１３では、薬剤供給部３と濾過部２とを連通させ、分岐部２２では、濾過部２と浄水出口２１とを連通させる。

【0038】

一方、逆洗処理時には、薬剤供給バルブ１４と浄水取出バルブ２３を閉鎖し、逆洗送水バルブ８１と逆洗バルブ４２を開放する。すなわち、分岐部１２では、原水入口１１と逆洗送水管８０とを連通させ、分岐部１３では、濾過部２の原水流入配管１０との接続側と逆洗ドレン口４１とを連通させ、分岐部２２では、逆洗送水管８０と濾過部２の浄水吐出配管２０との接続側を連通させる。

【0039】

すなわち、薬剤供給バルブ１４と逆洗送水バルブ８１によって分岐部１２の連通方向を切り替えている。また、浄水取出バルブ２３と逆洗バルブ４２によって水の取り出し口を決定している。

【0040】

また、逆洗処理を行う際には、大きな流量を必要とする。すなわち、逆洗処理時の流量よりも濾過処理時の流量を小さくしている。そのため、濾過処理時に通過する配管の一部に絞り部を設け、濾過処理時における流量を抑えるようにしている。具体的には、浄水吐出配管２０のうち、分岐部２２の下流側で絞り部２４が設けられている。この絞り部２４と電動ポンプ４との組み合わせによって、濾過処理時の流量を所望の設計値にしている。

【0041】

一方、逆洗処理時の配管には、絞り部２４のような径を小さくした部分がないので、濾過処理時よりも大きな流量を確保し、逆洗処理を効率的に行うことができる。すなわち、逆洗時のみに用いる配管、逆洗送水管８０、逆洗ドレン管４０の最小径部は、絞り部２４の開口よりも大きくなっている。

【0042】

なお、本実施の形態の水処理装置１は、逆洗処理時に配管内に残った異物を排出するための「リンス処理」を行うことができる。このリンス処理について、図１を用いて説明する。リンス処理を行うための配管は、浄水吐出配管２０において、分岐部２６と、リンスドレン管２７と、リンスドレンバルブ２８を備えている。分岐部２６は、浄水吐出配管２０において、分岐部２２と浄水出口２１の間に設けられている。そして、分岐部２６は、浄水吐出配管２０からリンスドレン管２７を分岐している。リンスドレンバルブ２８は、リンスドレン管２７の開閉を行い、開放したときに浄水吐出配管２０を流れてきた水をリンスドレン口２９へと流すものである。濾過処理、逆洗処理時には、リンスドレンバルブ２８は閉鎖である。

【0043】

リンス処理は、薬剤供給バルブ１４を開放し、浄水取出バルブ２３を閉鎖し、逆洗送水バルブ８１と逆洗バルブ４２を閉鎖する。さらに、リンスドレンバルブ２８を開放する。このようなバルブ操作によって、リンス処理時には、以下のように水が流れることになる。

【0044】

［リンス処理時の流路］
原水入口１１→（原水流入配管１０）→分岐部１２→薬剤供給部３→分岐部１３→濾過部２→（浄水吐出配管２０）→分岐部２２→（絞り部２４）→分岐部２６→リンスドレン口２９
逆洗処理が終わった直後には、濾過部２内、あるいは、水処理装置１の配管内には、濾過部２の逆洗によって洗い出された異物が残っている。そのため、リンス処理によって、異物を排出することができる。

【0045】

また、本実施の形態の水処理装置１では、絞り部２４を迂回する直接排水管７０と直接排水管７０の開閉を行う直接排水バルブ７１を設けている。絞り部２４は、配管径を小さくした部分であるので、異物が詰まり易くなっている。そのため、異物を排出する逆洗処理時には、直接排水バルブ７１を開放し、最小径部となる絞り部２４を迂回して流すとよい。

【0046】

また、原水の汚れ度合によっては、濾過部２を通さず、そのまま排水したほうが良い場合がある。このような場合に、直接排水バルブ７１を開放するとよい。例えば、原水として井戸水用いる場合などにおいて、水処理装置１の設置直後は貯まった井戸水の汚れ度合が大きく、そのまま濾過処理（濾過部２を通す）すると、所望の浄化性能が得られず、異物を含んだ水が浄水出口２１から流出することになる。そのため、設置直後の初期の原水は濾過せずそのまま排水するとよい。すなわち、逆洗送水バルブ８１、リンスドレンバルブ２８を開放し、薬剤供給バルブ１４、浄水取出バルブ２３を閉鎖することによって、系内に取り入れた原水を濾過部２、薬剤供給部３を通さずに直接排水することができる。この場合にも、直接排水バルブ７１を開放するとよい。

【0047】

また、逆洗送水バルブ８１、浄水取出バルブ２３を開放し、薬剤供給バルブ１４、リンスドレンバルブ２８を閉鎖することによって、系内に取り入れた原水を濾過部２、薬剤供給部３を通さずに直接取り出すこともできる。

【0048】

次に、本発明の最も特徴的な構成について説明する。本実施の形態の水処理装置１では、上述のとおり、原水流入配管１０の経路内に、薬剤供給部３の上流側で原水の流れを二分する、バイパス排水分岐部９０が設けられている。バイパス排水分岐部９０は、一方を原水流入配管１０を経由して濾過部２へ、他方を流量調整部９１を経由して余剰排水管９２へと分岐し、接続している。流量調整部９１は、上流側から所定の圧力以上の原水が流れ込んだ場合に、内部の弁機構を開放して余剰排水管９２の下流側へ排水するものである。

【0049】

濾過処理時に流れる原水は、場合によっては設計流量を越えて流入する場合がある。すなわち、濾過処理時には電動ポンプ４から送水された原水が水処理装置１に供給されるが、電動ポンプ４の水源の変化等、環境の変化により電動ポンプ４から供給される水圧が高くなることがある。例えば、井戸から水を揚水している場合、大雨によって井戸水位が上昇すると、電動ポンプ４への負荷が減少する。すると、電動ポンプ４は水処理装置１に高圧の原水を供給し、薬剤供給部３の内部の水位が上昇し、規定濃度以上の薬剤が溶出することがある。

【0050】

このように、原水流入配管１０に高い圧力がかかった場合、図５に示す通り、流量調整部９１は、原水を余剰排水管９２側に流すことにより、圧力上昇を回避する。つまり、水処理装置１に高水圧原水が供給された際、上述した濾過処理時の流れに加え、原水流入配管１０内のバイパス排水分岐部９０で分流された余剰原水が、流量調整部９１を経由し、余剰排水管９２を通り逆洗ドレン口４１に排水される。このように、バイパス排水分岐部９０において原水を分岐して薬剤供給部３、濾過部２への水量を所望の範囲内に抑えることができる。バイパス排水分岐部９０による分岐によって、以下の様に主流路と排水流路に原水が分岐して流れることになる。

【0051】

［主流路］
原水入口１１→（原水流入配管１０）→分岐部１２→バイパス排水分岐部９０→薬剤供給部３→分岐部１３→濾過部２→（浄水吐出配管２０）→分岐部２２→浄水出口２１
［排水流路］
原水入口１１→（原水流入配管１０）→分岐部１２→バイパス排水分岐部９０→流量調整部９１→余剰排水管９２→（逆洗ドレン管４０）→逆洗ドレン口４１
このように、排水経路では、外的影響で余剰に供給された原水が排出されるとともに、主流路では、濾過部２によって浄化された後、浄水タンクに供給される。

【0052】

なお、本実施の形態では、余剰排水管９２と逆洗ドレン口４１を接続しているが、余剰排水管９２から水処理装置１の系外に余剰原水を直接排水してもよい。また、バイパス排水分岐部９０は原水流入配管１０内に設けたが、水処理装置１の内部配管であれば、接続されたすべての配管圧力を低下させることが出来るため、圧力を直接的に減少させたい配管に接続しても良い。例えば、余剰排水管９２は分岐部１２の前段や、薬剤供給バルブ１４の後段に設けてもよい。

【0053】

次に、流量調整部９１について図６を用い説明する。図６は、流量調整部９１の断面図である。

【0054】

上述した通り、流量調整部９１は余剰排水管９２に設けられ、バイパス排水分岐部９０から分流した余剰原水の流量を調整する。流量調整部９１は調整部土台９３と、その上部に取り付けられた調整部蓋９４と、調整部土台９３と調整部蓋９４の間に挟まれたダイヤフラム９５を有している。ダイヤフラム９５は弁９７に固定されており、通常は、弁座９８にばね９６の反力によって押さえつけられ、流路を閉じるようになっている。ばね９６の下面は、弁９７に接し、ばね９６の上面は、調整部蓋９４に接している。そして、流入管９９内の圧力が上昇すると、弁９７を押し上げ、流入管９９と流出管１００が連通接続され、流路が開通し、余剰の原水は、余剰排水管９２から排出される。このように、流量調整部９１に流入した余剰原水が、余剰排水管９２に排水されることにより、水処理装置１の圧力を低下させる。

【0055】

ダイヤフラム９５は水処理装置１の流路上にあるため、フッ素ゴムやシリコンゴム等、薬剤耐性を有するゴム材を選定するとよい。また前記ばね９６のばね定数は０．５－２０Ｎ／ｍｍ程度のものを選定すると良い。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明にかかる水処理装置は、逆洗に十分量の清浄な逆洗水を供給可能で、従来品と比較し省スペース設置可能な水処理装置であるため、井戸水や貯留水の浄化に使用される家庭用小型水処理装置等として有用である。

【符号の説明】

【0057】

１ 水処理装置
２ 濾過部
３ 薬剤供給部
４ 電動ポンプ
１０ 原水流入配管
１１ 原水入口
１２ 分岐部
１３ 分岐部
１４ 薬剤供給バルブ
２０ 浄水吐出配管
２１ 浄水出口
２２ 分岐部
２３ 浄水取出バルブ
２４ 絞り部
２６ 分岐部
２７ リンスドレン管
２８ リンスドレンバルブ
２９ リンスドレン口
３１ 流入路
３２ 薬剤路
３３ バイパス路
３４ 流出路
４０ 逆洗ドレン管
４１ 逆洗ドレン口
４２ 逆洗バルブ
４３ 空気補給弁
５１ 筐体
５１ａ 基台
５１ｂ 上部カバー
５２ 噴出管
５３ 薬剤載置部
５４ 回収部
５５ 回収開口
５８ 載置部出口
６０ 水溶性固形薬剤
６２ 逆止弁
７０ 直接排水管
７１ 直接排水バルブ
８０ 逆洗送水管
８１ 逆洗送水バルブ
９０ バイパス排水分岐部
９１ 流量調整部
９２ 余剰排水管
９３ 調整部土台
９４ 調整部蓋
９５ ダイヤフラム
９６ ばね
９７ 弁
９８ 弁座
９９ 流入管
１００ 流出管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】