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1. (WO2018225277) DISPOSITIF DE PURIFICATION D'EAU ET PURIFICATEUR D'EAU À USAGE DOMESTIQUE
Document

明 細 書

発明の名称 浄水装置および家庭用浄水器

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008  

先行技術文献

特許文献

0009  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0010   0011  

課題を解決するための手段

0012  

発明の効果

0013  

図面の簡単な説明

0014  

発明を実施するための形態

0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157  

符号の説明

0158  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7  

明 細 書

発明の名称 : 浄水装置および家庭用浄水器

技術分野

[0001]
 本発明は、浄水装置および家庭用浄水器に関する。

背景技術

[0002]
 現在、逆浸透膜(RO膜)を利用して生活用水を浄化する浄水装置(家庭用浄水器)の普及が進んでいる。その技術的背景として、逆浸透膜の浄化(除去)性能の高さがあり、有害/無害を問わず、水に溶解しているほぼ全ての不純物を取り除いて高純度の純水が得られる点にある。
[0003]
 逆浸透膜を利用した浄水装置では、一般にクロスフローと呼ばれる方式が採用されている。これは、一定の水圧を掛けながら逆浸透膜の表面に原水を流す方法であり、逆浸透膜を透過した水を浄水として取り出し、逆浸透膜を透過せずに残った水を排水として廃棄することで、不純物と水分子とを分離する方法である。特許文献1~3には、このような逆浸透膜を利用した浄水装置について記載されている。
[0004]
 例えば、従来の浄水装置の一例の概略的な構成を図7の(a)に示す。従来の浄水装置100は、ポンプ110、水浄化槽120、および流量制御部130を備えている。流量制御部130は、電磁弁131と流量制御弁132との組、および電磁弁133と流量制御弁134との組を含んでいる。流量制御弁132は、流量制御弁134よりもフロー抵抗(流体抵抗)が高くなっている。
[0005]
 原水101がポンプ110によって加圧され、水浄化槽120内のRO膜121に水圧を掛けて、水浄化槽120から浄水140および排水150が排出される。電磁弁131,133を開閉することにより、排水150が流量制御弁132,134のいずれを通過するかを切り替えることができ、排水150の流量を変更することができる。
[0006]
 ここで、一般に、浄水140には不可避的に不純物が混入し、その不純物濃度は、RO膜121と接触する浄化前の水122の不純物濃度の影響を受ける。この浄化前の水122は、RO膜121の表面を流れていくなかで、水分子のみが膜を透過して失われていくため、不純物が凝縮されて不純物濃度が上昇する。それゆえ、排水流量が減少するほど、浄化前の水122の不純物濃度が増大し、浄水140に含まれる不純物は多くなる。
[0007]
 一方で、排水流量を多くするほど、浄水140の不純物濃度を低減することができるが、浄水140の生成量は減少する。また、RO膜121に掛ける水圧を高くすると、浄水140の生成量が増加するが、排水流量が減少するので、浄水140に含まれる不純物は多くなる。このような関係についてまとめた表を図7の(b)に示す。
[0008]
 このような従来の浄水装置100では、原水101の不純物濃度が変化した場合などに、浄水140の水質を一定の範囲に制御するために、ポンプ110の駆動力を増減させたり、内径が異なる排水管(例えば、流量制御弁132,134)に切り替えたりすることにより、排水流量を調整する工夫が行われてきた。

先行技術文献

特許文献

[0009]
特許文献1 : 日本国公開特許公報「特開2014-128767号公報(2014年7月20日公開)」
特許文献2 : 日本国公開特許公報「特開2006-122787号公報(2006年5月18日公開)」
特許文献3 : 日本国公開特許公報「特開2004-243174号公報(2004年9月2日公開)」

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0010]
 しかしながら、浄水装置100の基本的な浄化性能は、RO膜121が固有に有する性能(透過割合など)に依存するため、その浄化性能を調節可能な範囲は限定的であり、特に、浄化性能を高めることができる上限はRO膜121の性能に応じて規定される。そのため、1つの浄水装置の中で浄化性能を大きく切り替えることはできず、原水の水質に合わせて柔軟に対応することが難しい。
[0011]
 本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、1つの浄水装置の中で、浄化性能を大きく切り替えることができる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

[0012]
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る浄水装置は、第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタを少なくとも含む複数の逆浸透膜フィルタと、浄化対象水が前記第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタを順次通過する直列状態と、前記浄化対象水の一部が前記第1逆浸透膜フィルタを通過し、他の一部が前記第2逆浸透膜フィルタを通過する並列状態とに、流路を切り替える流路切替機構と、を備えていることを特徴としている。

発明の効果

[0013]
 本発明の一態様によれば、1つの浄水装置の中で、浄化性能を大きく切り替えることができる浄水装置を提供することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0014]
[図1] 本発明の実施形態1における浄水装置の概略的な構成を示す模式図である。
[図2] (a)は、図1に示される浄水装置の直列流路状態における動作を説明するための模式図であり、(b)は、図1に示される浄水装置の並列流路状態における動作を説明するための模式図である。
[図3] (a)は、本発明の実施形態2における浄水装置の第1直列流路状態における動作を説明するための模式図であり、(b)は、上記浄水装置の第2直列流路状態における動作を説明するための模式図である。
[図4] 本発明の実施形態2における浄水装置の並列流路状態における動作を説明するための模式図である。
[図5] 本発明の実施形態3における浄水装置の概略的な構成を示す模式図である。
[図6] 排水流量と除去率との関係を示すグラフである。
[図7] 従来の浄水装置の一例の概略的な構成を示す図である。

発明を実施するための形態

[0015]
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の一実施形態について、図1および図2に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
[0016]
 本実施の形態では、逆浸透膜フィルタ(RO膜フィルタ)およびポンプの組を含む浄化部を2つ備え、浄化対象水が上記2つの浄化部を順次通過するように流路が構成された直列流路状態と、浄化対象水が上記2つの浄化部のうちの1つを通過するように流路が構成された並列流路状態とを切り替えることができる浄水装置1Aについて説明する。
[0017]
 <浄水装置の構成>
 図1は、本実施形態における浄水装置1Aの概略的な構成を示す模式図である。
[0018]
 図1に示すように、浄水装置1Aは、第1浄化部2、第2浄化部3、切替機構(流路切替機構)4、および排水流路5を備えている。第1浄化部2および第2浄化部3は、この順で直列に連通するように主水管(主流路)10によって接続されている。浄水装置1Aに供給された原水(浄化対象水)11は主水管10の一端側に流入し、第1浄化部2および第2浄化部3の少なくともいずれかによって浄化され、主水管10の他端側から浄水12が流出する。
[0019]
 上記切替機構4は、第1迂回流路管41、第2迂回流路管42、第1流路切替弁43、および第2流路切替弁44を備えており、原水11が、浄化されて浄水12として流出するまでに流れる流路を切り替えることができるようになっている。これらについて詳しくは後述する。
[0020]
 また、第1浄化部2および第2浄化部3には、排水流路5に含まれる排水管(排水流路)51および排水管(排水流路)52がそれぞれ接続されている。排水流路5は、排水管51と排水管52に接続された排水管(集合排水流路)55をさらに含み、排水管51、排水管52、および排水管55にはそれぞれ、流量制御弁(第1流量制限機構)61、流量制御弁(第2流量制限機構)62、および流量制御弁63が設けられている。
[0021]
 なお、本明細書では、主水管10に原水11が流入する側を上流、主水管10から浄水12が流出する側を下流と称することがある。また、排水流路5に排水が流入する側を排水上流、排水流路5から排水が流出する側を排水下流と称することがある。
[0022]
 (原水の前処理)
 原水11は、例えば、水道水であり、図示しないPP(ポリプロピレン)フィルタ、AC(活性炭)フィルタなどを含む前処理部(プレフィルタ)によって前処理が行われてもよい。PPフィルタは、比較的目の粗い不織布であり、比較的大きな不純物を除去する。ACフィルタは、水に含まれる遊離塩素化合物などの遊離物を除去する。このような前処理を行うことにより、RO膜フィルタの劣化および損傷を抑制することができる。
[0023]
 このような前処理は、浄水装置1Aに供給可能な水の水質、すなわち浄水装置1Aの使用環境に応じて適宜行われていればよく、前処理の具体的な構成は特に限定されない。よって、本明細書では、前処理の有無に関わらず、主水管10に流入する水のことを原水11と称する。また、第1浄化部2または第2浄化部3に流入する水のことを、浄化対象水と称することがある。
[0024]
 本実施形態の浄水装置1Aは、後述するように浄化性能を大きく切り替えることができるので、原水11として、水質品位が比較的悪い(不純物濃度の高い)水、または水質品位が安定しない水を用いる場合であっても、好適に使用することができる。
[0025]
 (浄化部)
 第1浄化部2は、ポンプ2aおよびRO膜フィルタ(第1逆浸透膜フィルタ)2bを含み、第2浄化部3は、ポンプ3aおよびRO膜フィルタ(第2逆浸透膜フィルタ)3bを含んでいる。ポンプ2aおよびRO膜フィルタ2bは、ポンプ2aがRO膜フィルタ2bの上流側かつ近くに配置され、この順で連通するように主水管10によって接続されている。ポンプ3aおよびRO膜フィルタ3bも、同様に、この順で連通するように主水管10によって接続されている。
[0026]
 ポンプ2aおよびポンプ3aは、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bにそれぞれ水圧を掛ける。ポンプ2aおよびポンプ3aは、具体的な構成は特に限定されないが、例えば定圧ポンプであり、本実施形態では、互いに同等の性能(同一機種)の定圧ポンプである。この場合、比較的安価な構成とすることができるとともに、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bに与えられる水圧が固定され、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bの浄化性能に及ぼすパラメータを固定することができる。そのため、浄水装置1Aにおける浄化性能を調節可能な範囲を把握し易くすることができる。
[0027]
 なお、ポンプ2aおよびポンプ3aの性能が互いに異なっていてもよい。また、ポンプ2aおよびポンプ3aが設けられていない構成であってもよい。この場合、原水11の水圧を高くすることにより、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bに水圧を掛けることができる。或いは、比較的低い水圧で浄水12を生成可能なRO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bを用いてもよい。
[0028]
 RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bは、例えば、長方形の袋状に形成された逆浸透膜(図示せず)をロール状に丸めて、略円筒形状の筐体に収容して形成されており、定期的な交換が可能なようにモジュール(デバイス)化されている。なお、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bの具体的な態様は特に限定されるものではなく、公知の構造のものを適宜選択して用いることができる。
[0029]
 RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bでは、逆浸透膜によって不純物と水分子とを分離するクロスフロー方式が採用されており、水圧を掛けながら逆浸透膜の表面に水を流すことによって、逆浸透膜を透過した水を主水管10に流し、逆浸透膜を透過しなかった水(浄化対象水)を排水流路5に流すようになっている。
[0030]
 (切替機構)
 切替機構4は、主水管10に接続された第1迂回流路管41および第2迂回流路管42と、主水管10に設けられた第1流路切替弁43および第2流路切替弁44とを含む。第1流路切替弁43および第2流路切替弁44は、第1浄化部2と第2浄化部3との間に設けられており、また、第2流路切替弁44は、第1流路切替弁43の上流側、すなわち第1浄化部2と第1流路切替弁43との間に設けられている。
[0031]
 第1迂回流路管41は、その一端が第1浄化部2の上流側に位置する主水管10の地点P1に接続しており、他端が第1流路切替弁43に接続している。つまり、第1迂回流路管41は、第1浄化部2を迂回するような流路を形成するようになっている。
[0032]
 また、第2迂回流路管42は、その一端が第2浄化部3の下流側に位置する主水管10の地点P2に接続しており、他端が第2流路切替弁44に接続している。つまり、第2迂回流路管42は、第2浄化部3を迂回するような流路を形成するようになっている。
[0033]
 第1流路切替弁43および第2流路切替弁44は、流路の切り替えが可能な3方向電磁弁である。この3方向電磁弁としての具体的な態様は特に限定されない。また、3方向電磁弁を用いず、流路の開閉のみを行う電磁弁を2つ用いて、これらを分岐の行先側の流路にそれぞれ配して開閉を行うことで、流路の切り替えを行ってもよい。
[0034]
 第1流路切替弁43は、主水管10の上流から下流へ向かう流路を構成する直通状態と、第1迂回流路管41から主水管10の下流へ向かう流路を構成する迂回状態とを切り替え可能となっている。第1流路切替弁43を迂回状態とすることにより、原水11が、地点P1、第1迂回流路管41、および第1流路切替弁43をこの順に流れて、第1浄化部2を迂回して第2浄化部3に流入する流路が構成される。
[0035]
 第2流路切替弁44は、主水管10の上流から下流へ向かう流路を構成する直通状態と、主水管10から第2迂回流路管42へ向かう流路を構成する迂回状態とを切り替え可能となっている。第2流路切替弁44を迂回状態とすることにより、第1浄化部2により浄化された水が、第2流路切替弁44、第2迂回流路管42、および地点P2をこの順に流れて、第2浄化部3を迂回して主水管10から流出する流路が構成される。
[0036]
 なお、「直通状態」とは、説明の便宜上、このように表現しているが、流路が直線形状となっていることに限定されるものではない。主水管10の上流から下流へ向かうように流路が形成されていればよく、流路形状としては、例えば直角形状または曲線形状であってよく、特に限定されるものではない。このことは、以下の説明においても同様である。
[0037]
 (排水流路)
 排水流路5は、RO膜フィルタ2bに接続された排水管51と、RO膜フィルタ3bに接続された排水管52と、排水管51の途中に設けられた第1排水流路切替弁53と、排水管52の途中に設けられた第2排水流路切替弁54と、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54に接続するとともに排水下流方向に流れる経路を有するT字状の排水管55と、を含む。
[0038]
 また、排水管51における、第1排水流路切替弁53よりも排水下流側には、流量制御弁61が設けられており、排水管52における、第2排水流路切替弁54よりも排水下流側には、流量制御弁62が設けられている。排水管55には、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54から流れる排水が合流した後の経路上に、流量制御弁63が設けられている。
[0039]
 図中、FCV(Flow Control valve)として示す流量制御弁61,62,63はそれぞれ、固定値としての所定の流体抵抗を有しており、その流体抵抗の値は、浄水装置1Aを設計するに際して適宜設定することができる。
[0040]
 第1排水流路切替弁53は、排水管51の排水上流から排水下流へ向かう経路を構成する直通状態と、排水管51から排水管55へ向かう流路を構成する排水流路変更状態とを切替可能となっている。第2排水流路切替弁54は、排水管52の排水上流から排水下流へ向かう経路を構成する直通状態と、排水管52から排水管55へ向かう経路を構成する排水流路変更状態とを切替可能となっている。
[0041]
 第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54の両方を直通状態とすることにより、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水が、それぞれ流量制御弁61および流量制御弁62を通過する。また、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54の両方を排水流路変更状態とすることにより、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水が、排水管55内にて合流した後、流量制御弁63を通過するようにすることができる。
[0042]
 以上のように、第1排水流路切替弁53、第2排水流路切替弁54、および排水管55は、排水流路切替機構としての機能を有している。
[0043]
 <浄水装置の動作>
 次に、図2に基づいて、浄水装置1Aの動作(運転)を説明する。図2の(a)は、浄水装置1Aの直列流路状態における動作を説明するための模式図である。図2の(b)は、浄水装置1Aの並列流路状態における動作を説明するための模式図である。なお、ここで、直列流路状態(直列状態)とは、原水11が、分岐および迂回せずに主水管10を流れて、第1浄化部2および第2浄化部3によって順次浄化され、主水管10から浄水12が流出する状態を意味する。すなわち、直列流路状態とは、浄化対象水が複数の浄化部を順次通過するように複数の浄化部が直列に接続された状態であるといえる。
[0044]
 また、並列流路状態(並列状態)とは、原水11が、第1浄化部2および第2浄化部3にそれぞれ分配して供給され、第1浄化部2または第2浄化部3のいずれかによって浄化された浄水12が、主水管10から流出する状態を意味する。すなわち、並列流路状態とは、浄化対象水が複数の浄化部のうちの1つを通過するように、複数の浄化部が並列に接続された状態であるといえる。
[0045]
 (直列流路状態)
 図2の(a)に示すように、直列流路状態において、浄水装置1Aは、第1流路切替弁43および第2流路切替弁44が直通状態となるように制御する。また、浄水装置1Aは、排水流路5について、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54が直通状態となるように制御する。
[0046]
 これにより、主水管10に流入した原水11が第1浄化部2によって浄化され、該浄化された水が第2浄化部3によってさらに浄化されて、浄水12として主水管10から流出する。
[0047]
 ここで、RO膜フィルタ2bから排出された排水は、排水管51を流れて流量制御弁61を通過し、排水71として流出する。この排水71の流量、すなわちRO膜フィルタ2bの排水流量は、流量制御弁61の流体抵抗に応じて決定される。同様に、RO膜フィルタ3bから排出された排水は、排水管52を流れて流量制御弁62を通過し、排水72として流出する。この排水72の流量、すなわちRO膜フィルタ3bの排水流量は、流量制御弁62の流体抵抗に応じて決定される。このような排水流路の状態を、個別排水流路状態と称する。
[0048]
 例えば、第1浄化部2および第2浄化部3の浄化性能は互いに同程度であるとすると、このような直列流路状態では、以下のことがいえる。すなわち、第1浄化部2によって浄化した水を、第2浄化部3によって更にもう一度浄化することになるので、同様の浄化性能、換言すれば同様の不純物の除去割合によって、原水11を2度浄化して、浄水12を生成することができる。そのため、浄水装置1Aの浄化性能を、非常に高いものとすることができる。
[0049]
 また、同様に、第1浄化部2および第2浄化部3の浄化性能が互いに異なっていたとしても、浄水装置1Aの浄化性能を、非常に高いものとすることができる。
[0050]
 (並列流路状態)
 図2の(b)に示すように、並列流路状態において、浄水装置1Aは、第1流路切替弁43および第2流路切替弁44が迂回状態となるように制御する。また、浄水装置1Aは、排水流路5について、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54が排水流路変更状態となるように制御する。
[0051]
 これにより、主水管10に流入した原水11は、地点P1にて2方向に分岐する(分配される)とともに、第1浄化部2にて浄化された水が、第2流路切替弁44によって流路を変更されて、第2迂回流路管42に流入する。また、第1迂回流路管41を流れた原水11が、第2浄化部3に流入する。つまり、原水11の一部が第1浄化部2を通過し、他の一部が第2浄化部3を通過する。
[0052]
 ここで、RO膜フィルタ2bから排出された排水は、排水管51を流れる途中で、第1排水流路切替弁53によって経路を変更されて排水管55に流入する。同様に、RO膜フィルタ3bから排出された排水は、排水管52を流れる途中で、第2排水流路切替弁54によって経路を変更されて排水管55に流入する。その結果、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bから排出された排水は、排水管55内で合流した後、流量制御弁63を通過して、排水73として流出する。この排水73の流量は、流量制御弁63の流体抵抗に応じて決定される。そのため、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水流量も、流量制御弁63の流体抵抗に応じて決定される。このような排水流路の状態を、合流排水流路状態と称する。
[0053]
 例えば、並列流路状態において、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水がそれぞれ別の流量制御弁を通過する場合、その2つの流量制御弁の間の流体抵抗の差によって、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水流量に差が生じ得る。この場合、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bにおける浄水生成量に差が生じるだけでなく、浄化性能にも差が生じることから、浄水12の品質が乱れ得る。
[0054]
 これに対して、上述のように、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水を排水管55内で合流した後、流量制御弁63を通過して、排水73として流出することにより、これら複数のRO膜フィルタのフロー抵抗が均一化されるため、並列流路状態におけるRO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bの浄化性能を安定なものとすることができる。
[0055]
 また、原水11の水質があまり悪くなく、高い浄化性能が求められない場合には、並列流路状態とすることにより、原水11を効率的に浄化して、浄水12の生成量を多くすることができる。
[0056]
 <浄水装置の作用効果>
 以上のように、本実施形態の浄水装置1Aは、第1浄化部2および第2浄化部3を備え、切替機構4によって、原水11が第1浄化部2および第2浄化部3を直接に通過するように流路が構成された直列流路状態と、原水11が第1浄化部2および第2浄化部3にそれぞれ分配して供給されて浄化されるように流路が構成された並列流路状態とを切り替えることができる。
[0057]
 このような浄水装置1Aでは、原水11の水質に応じて、以下のように対応することができる。すなわち、例えば、原水11の水質が悪い(不純物濃度が高い)場合には、直列流路状態とすることにより、原水11を2度浄化して、浄水12を生成することができる。これにより、浄水装置1Aの浄化性能を、第1浄化部2または第2浄化部3の単体を用いる場合よりも高めることができ、非常に高いものとすることができる。
[0058]
 そして、原水11の水質が良い(不純物濃度が低い)場合には、並列流路状態とすることにより、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bの性能に基づいた浄化性能にて原水11を効率的に浄化し、浄水12の生成量(生成効率)を高くすることができる。
[0059]
 このように、浄水装置1Aは、直列流路状態と並列流路状態とを切り替えることによって、1つの浄水装置の中で、浄化性能を大きく切り替えることができる。
[0060]
 そのため、原水11の水質の程度およびバラつき、並びに浄水12の使用目的に応じて、浄化性能を幅広く選択でき、ユーザの利便性を高めることができる。
[0061]
 また、直列流路状態において、第1浄化部2および第2浄化部3の排水流量は、1つの浄化部によって原水11を浄化する場合よりも抑制し得る。具体的には、例えば、第1浄化部2および第2浄化部3をそれぞれ、除去率が90%となるような比較的少ない排水流量とした場合であっても、原水11を2度浄化することによって、理論的には、99%の除去率とすることができる。このような99%の除去率は、1つの浄化部によって原水11を浄化する場合には、達成することが困難であるとともに、仮に達成できたとしても、非常に高性能のRO膜フィルタおよび大量の排水流量を要する。したがって、浄水装置1Aは、浄水の生成量の低下を抑制しつつ、浄化性能を非常に高いものとすることができる。
[0062]
 また、浄水装置1Aは、切替機構4を構成する各部が上記のように配設されていることによって、必要最小限の構成にて直列流路状態と並列流路状態とを切り替えることができるようになっている。
[0063]
 また、浄水装置1Aは、切替機構4によって直列流路状態と並列流路状態とを切り替えることに対応して、排水流路切替機構としての第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54を動作させて、排水の流路を変化させるようになっている。具体的には、排水流路切替機構は、流路が直列流路状態に切り替わる場合、上記個別排水流路状態となるように排水流路を切り替える。また、排水流路切替機構は、流路が並列流路状態に切り替わる場合、上記合流排水流路状態となるように排水流路を切り替える。
[0064]
 これにより、並列流路状態では、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bからの排水を合流させて排水管55を流れるようにすることができる。そのため、排水流量を安定させることができ、並列流路状態における浄水12の品質を安定なものとすることができる。
[0065]
 (確認実験)
 本実施形態における浄水装置1Aを用いて、原水11を浄化した場合の、不純物の除去率および浄水生成量(浄水生成効率)について、確認実験を行った結果を以下に説明する。
[0066]
 供給水温25℃、並びにRO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bへの水圧5.6atmの実験条件にて、直列流路状態および並列流路状態を切り替えて、原水11の浄化を行った。原水11のTDS(Total Dissolved Solids)値は90ppmであった。
[0067]
 ここで、浄水装置1Aによって生成した浄水12の不純物濃度と浄水装置1Aに供給した原水11の不純物濃度との差(すなわち、浄水装置1Aによる不純物濃度の低下量)を、浄水装置1Aに供給した原水11の不純物濃度によって除することにより得られる値を除去率とする。また、生成した浄水12の流量を、原水11の流量で除することによって得られる値を回収率(浄水生成効率)とする。
[0068]
 原水11の供給水量を1730cc/minとし、浄水装置1Aを直列流路状態として動作させた。その結果、浄水12のTDS値は1ppmであり、除去率は99%であった。また、生成した浄水12の流量は750cc/minであり、回収率は43.4%であった。排水71の流量は690cc/minであり、排水72の流量は290cc/minであった。
[0069]
 一方で、原水11の供給水量を2000cc/minとし、浄水装置1Aを並列流路状態として動作させた場合、得られた浄水12のTDS値は9ppmであり、除去率は90%であった。また、生成した浄水12の流量は1340cc/minであり、回収率は67.0%であった。排水73の流量は660cc/minであった。
[0070]
 直列流路状態とすることにより、99%という非常に高い除去率が得られるとともに、750cc/minの浄水12を生成することができた。また、並列流路状態とすることにより、90%の除去率にて、1340cc/minの浄水12を生成することができることがわかる。
[0071]
 これに対して、比較例として、前述した従来の浄水装置100を用いて、排水流量を変えて原水11を浄化した場合の結果について説明する。
[0072]
 原水11の供給水量を2200cc/minとし、排水流量を660~2200cc/minと変化させた。その結果を表1に示す。
[0073]
[表1]


[0074]
 排水流量を660~1650cc/minに変化させると、除去率が90%~96%と変化し、浄水生成量が1340~350cc/minと変化した。また、排水流量を2200cc/minとした場合には、浄水をほとんど生成することができなかった。
[0075]
 従来の浄水装置100を用いた場合には、除去率の上限は96%であり、その上限の除去率において、浄水生成量は350cc/minと少ないことがわかる。また、除去率90%における回収率は61%であった。
[0076]
 以上のように、本実施形態の浄水装置1Aを用いて、直列流路状態では、従来の浄水装置100よりも高い除去率および高い浄水生成効率が得られ、並列流路状態では、従来の浄水装置100と同じ除去率でありながら、少し高い浄水生成効率が得られることが確認された。
[0077]
 (変形例)
 (a)本実施形態の浄水装置1Aでは、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bに掛ける水圧が一定であったが、これに限定されない。例えば、ポンプ2aおよびポンプ3aはそれぞれ、圧力を変化させることが可能な圧力可変ポンプとなっていてもよい。或いは、ポンプ2aおよびポンプ3aは定圧ポンプであって、なんらかの水圧調節機構が設けられていてもよい。
[0078]
 上記のような水圧調節機構を備えることにより、第1浄化部2および第2浄化部3の浄化性能を微調整することが可能となる。そのため、1つの浄水装置の中で、浄化性能をより一層大きく切り替えることができるとともに、浄化性能を幅広く選択でき、利便性を高めることができる。
[0079]
 (b)本実施形態の浄水装置1Aでは、切替機構4および排水流路5が含む弁は電磁弁であったが、これに限定されない。これらの弁は、ユーザが必要に応じて手動で適宜切り替えるようになっていてもよい。この場合、浄水装置1Aの製造コストを低減することができる。
[0080]
 (c)本実施形態の浄水装置1Aでは、浄化部を2つ備えていたが、必ずしもこれに限定されない。例えば、本発明の一態様における浄水装置は、3つ以上の浄化部を備えていてもよく、この場合であっても、切替機構4を適宜設けることによって、上記実施形態1と同様に直列流路状態と並列流路状態とを切り替えることができる。また、排水流路切替機構を適宜設けることによって、個別排水流路状態と合流排水流路状態とを切り替えることができる。
[0081]
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について、図3および図4に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[0082]
 前記実施形態1の浄水装置1Aでは、直列流路状態と並列流路状態とを切り替えることができるようになっていた。これに対して、本実施形態の浄水装置1Bでは、直列流路状態として、さらに、原水11が第1浄化部2と第2浄化部3とをこの順序で通過する第1直列流路状態と、逆の順序で通過する第2直列流路状態とを切り替えることができるようになっている点が異なっている。
[0083]
 図3の(a)は、浄水装置1Bの第1直列流路状態における動作を説明するための模式図である。
[0084]
 まず、図3の(a)に基づいて、本実施形態の浄水装置1Bの構成について説明する。
[0085]
 図3の(a)に示すように、浄水装置1Bは、前記実施形態1における浄水装置1Aの構成に加えて、以下のような構成を有している。すなわち、切替機構4として、主水管10上に設けられた開閉弁45および第3流路切替弁46と、戻り流路管47とをさらに備えている。また、排水流路5として、排水管51における第1排水流路切替弁53よりも排水上流に設けられた第3経路切替弁56と、第3経路切替弁56と排水管52とを接続する排水管56aと、排水管52における第2排水流路切替弁54よりも排水上流に設けられた第4経路切替弁57と、第4経路切替弁57と排水管51とを接続する排水管57aと、をさらに含んでいる。
[0086]
 開閉弁45は、流路を開状態および閉状態に切り替えることができる2方向電磁弁である。この2方向電磁弁としての具体的な態様は特に限定されない。開閉弁45は、主水管10の地点P1(第1迂回流路管41と接続する地点)よりも下流側であり、かつ戻り流路管47と接続する主水管10の地点P3よりも上流側に配置されている。開閉弁45が開状態の場合、原水11は開閉弁45を通過して主水管10の下流方向に流れることができる。
[0087]
 第3流路切替弁46は、第1流路切替弁43および第2流路切替弁44と同様の、流路の切り替えが可能な3方向電磁弁であり、具体的な態様は特に限定されない。第3流路切替弁46は、主水管10の上流から下流へ向かう流路を構成する直通状態と、主水管10から戻り流路管47へ向かう流路を構成する戻り状態(回帰状態)とを切り替え可能となっている。第3流路切替弁46を戻り状態とすることにより、第2浄化部3によって浄化された水が、第3流路切替弁46、戻り流路管47、および地点P3をこの順に流れて、第1浄化部2よりも上流側に戻って、第1浄化部2に流入する流路が構成される。
[0088]
 戻り流路管47は、その一端が第1浄化部2の上流側であって開閉弁45よりも下流側に位置する主水管10の地点P3に接続しており、他端が第3流路切替弁46に接続している。
[0089]
 排水流路5における第3経路切替弁56は、排水管51の排水上流から排水下流へ向かう経路を構成する直通状態と、排水管51から排水管56aを介して排水管52へ向かう経路を構成する排水流路変更状態とを切替可能となっている。第4経路切替弁57は、排水管52の排水上流から排水下流へ向かう経路を構成する直通状態と、排水管52から排水管57aを介して排水管51へ向かう経路を構成する排水流路変更状態とを切替可能となっている。
[0090]
 <浄水装置の動作>
 図3および図4に基づいて、浄水装置1Bの動作(運転)を説明する。図3の(a)は、浄水装置1Bの第1直列流路状態における動作を説明するための模式図である。図3の(b)は、浄水装置1Bの第2直列流路状態における動作を説明するための模式図である。図4は、浄水装置1Bの並列流路状態における動作を説明するための模式図である。なお、ここで、第1直列流路状態および並列流路状態とは、それぞれ前記実施形態1において直列流路状態および並列流路状態として説明したことと同様の状態を意味する。また、第2直列流路状態とは、原水11が、迂回および回帰して流れて、第2浄化部3および第1浄化部2をこの順に通過して浄化され、主水管10から浄水12が流出する状態を意味する。換言すれば、主水管10における上流から下流にかけて、第1浄化部2および第2浄化部3(複数の浄化部)が配置されている順番とは異なる順番にて、原水11が順に浄化される状態を意味する。つまり、本実施形態の切替機構4は、浄化対象水が通過する順番を、第1浄化部2と第2浄化部3との間で入れ替えることができる。
[0091]
 (第1直列流路状態)
 図3の(a)に示すように、第1直列流路状態において、浄水装置1Bは、第1流路切替弁43、第2流路切替弁44、および第3流路切替弁46が直通状態となるように制御するとともに、開閉弁45を開状態となるように制御する。また、浄水装置1Bは、排水流路5について、第1排水流路切替弁53、第2排水流路切替弁54、第3経路切替弁56、および第4経路切替弁57が直通状態となるように制御する。
[0092]
 この場合、前記実施形態1における直列流路状態と同様の状態となり、浄水装置1Bの浄化性能を、非常に高いものとすることができる。
[0093]
 (第2直列流路状態)
 図3の(b)に示すように、第2直列流路状態において、浄水装置1Bは、開閉弁45を閉状態となるように制御し、第1流路切替弁43および第2流路切替弁44が迂回状態となるように制御するとともに、第3流路切替弁46が戻り状態となるように制御する。また、浄水装置1Bは、排水流路5について、第3経路切替弁56および第4経路切替弁57が排水流路変更状態となるように制御するとともに、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54が直通状態となるように制御する。
[0094]
 これにより、主水管10に流入した原水11は、開閉弁45が閉状態となっており、第1流路切替弁43が迂回状態となっているので、地点P1、第1迂回流路管41、および第1流路切替弁43をこの順に流れて、第2浄化部3に流入する。そして、第2浄化部3によって浄化された水は、第3流路切替弁46、戻り流路管47、および地点P3をこの順に流れて、第1浄化部2に流入する。その後、第1浄化部2によって浄化された水は、第2流路切替弁44、第2迂回流路管42、および地点P2をこの順に流れて、主水管10から浄水12として流出する。
[0095]
 ここで、RO膜フィルタ2bから排出された排水は、排水管51を流れる途中で、第3経路切替弁56によって経路を変更され、排水管56aを介して排水管52に流入する。そして、排水管52を流れて、流量制御弁62を通過し、排水75として流出する。
[0096]
 一方、RO膜フィルタ3bから排出された排水は、排水管52を流れる途中で、第4経路切替弁57によって経路を変更され、排水管57aを介して排水管51に流入する。そして、排水管51を流れて、流量制御弁61を通過し、排水74として流出する。
[0097]
 このような第2直列流路状態における排水流路5の状態を第2個別排水流路状態(第2状態)と称し、また、上述した第1直列流路状態における排水流路5の状態を第1個別排水流路状態(第1状態)と称する。
[0098]
 以上のように、第2直列流路状態では、原水11が、第2浄化部3および第1浄化部2をこの順に通過して、原水11を2度浄化して、浄水12を生成することができる。ここで、上述した第1直列流路状態では、第2浄化部3よりも第1浄化部2の方が劣化の速度が速くなる。そこで、第1直列流路状態と第2直列流路状態とを適宜切り替えながら動作させることにより、第1浄化部2および第2浄化部3の劣化を均一化することができる。
[0099]
 また、上述のように、原水11が第1浄化部2および第2浄化部3を通過する順番に応じて、排水流路5を切り替えるようになっている。ここで、流量制御弁62は、流量制御弁61よりも流路抵抗が高くなっている。これは、上記第1直列流路状態において、2段階目の浄化を行う第2浄化部3の排水流量は、あまり高くなくても構わないためである。そのため、仮にRO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bの性能が同等であり、排水流路5を切り替えない場合、第1直列流路状態と第2直列流路状態とで、浄水装置1Bの浄化性能が互いに少し異なることになり得る。
[0100]
 これに対して、浄水装置1Bは、第1直列流路状態では排水流路5を第1個別排水流路状態とし、第2直列流路状態では排水流路5を第2個別排水流路状態となるように切り替える。すなわち、原水11が第1浄化部2および第2浄化部3を通過する順番に対応するように、第1浄化部2および第2浄化部3のそれぞれからの排水が通過する流量制御弁を切り替える。これにより、浄水装置1Bにおける、第1直列流路状態のときの浄化性能と、第2直列流路状態のときの浄化性能とを互いに同等とすることができる。
[0101]
 そのため、浄化性能の変動を気にすることなく第1直列流路状態と第2直列流路状態とを切り替えることができ、利便性が向上する。
[0102]
 (並列流路状態)
 図4に示すように、並列流路状態において、浄水装置1Bは、開閉弁45を開状態となるように制御し、第1流路切替弁43および第2流路切替弁44が迂回状態となるように制御するとともに、第3流路切替弁46が直通状態となるように制御する。また、浄水装置1Bは、排水流路5について、第3経路切替弁56および第4経路切替弁57が直通状態となるように制御するとともに、第1排水流路切替弁53および第2排水流路切替弁54が排水流路変更状態となるように制御する。
[0103]
 この場合、前記実施形態1における並列流路状態と同様の状態となり、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bの浄化性能を安定なものとすることができる。
[0104]
 <浄水装置の作用効果>
 以上のように、本実施形態の浄水装置1Bは、第1直列流路状態と第2直列流路状態とを切り替えることができ、第1浄化部2および第2浄化部3の劣化を均一化することができる。そのため、浄水装置1Bのメンテナンスの頻度を低減することができるとともに、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bを一度に交換するように調整することができる。
[0105]
 また、浄水装置1Bは、第1直列流路状態と第2直列流路状態との切り替えに応じて、排水流路5が第1個別排水流路状態または第2個別排水流路状態に切り替わるようになっている。そのため、第1直列流路状態と第2直列流路状態とで、浄水装置1Bの浄化性能を互いに同等とすることができる。その結果、浄化性能の変動を気にすることなく第1直列流路状態と第2直列流路状態とを切り替えることができる。
[0106]
 したがって、浄水装置1Bによれば、ユーザの利便性を向上させることができる。
[0107]
 〔実施形態3〕
 本発明のさらに別の実施形態について、図5に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[0108]
 前記実施形態1の浄水装置1Aでは、流量制御弁61,62,63の流体抵抗の大きさは、浄水装置1Aの設計時に決定された所定の大きさに固定されていた。これに対して、本実施形態の浄水装置1Cでは、例えば流量制御弁61の代わりに、段階的に流体抵抗の大きさを変えることが可能な可変流量制御部80を備えている点が異なっている。
[0109]
 (基本構成)
 図5は、本実施形態における浄水装置1Cの概略的な構成を示す模式図である。なお、説明の便宜上、図5では、排水管52および排水管55の途中よりも排水下流の部分を省略して示している。
[0110]
 図5に示すように、浄水装置1Cは、排水流路5における、排水管51の第1排水流路切替弁53よりも排水下流側に、可変流量制御部80を備えている。可変流量制御部80は、内部に3つに分岐した排水管を備え、3つの排水管のそれぞれに電磁弁と流量制御弁との組を備えている。つまり、可変流量制御部80は、電磁弁81aと流量制御弁81bとの組、電磁弁82aと流量制御弁82bとの組、および電磁弁83aと流量制御弁83bとの組を備えている。
[0111]
 流量制御弁81b、流量制御弁82b、および流量制御弁83bは、互いに異なる性能、すなわち流体抵抗の値を有している。そのため、電磁弁81a、電磁弁82a、および電磁弁83aを適宜開閉することにより、本実施形態では3つの流量制御弁81b,82b,83bの中から適切なものを選択することができる。
[0112]
 図5では、電磁弁81aが開状態となっており、浄水装置1Cが直列流路状態にて動作した場合、RO膜フィルタ2bからの排水は、電磁弁81aおよび流量制御弁81bを通過して、排水76として流出する。
[0113]
 これにより、浄水装置1Cでは、直列流路状態における第1浄化部2からの排水流量を段階的に変えることができる。
[0114]
 また、図示していないが、浄水装置1Cは、他の排水経路においても、流量制御弁62および流量制御弁63の代わりに、段階的に流体抵抗の大きさを変えることが可能な可変流量制御部を備えている。これにより、直列流路状態における第2浄化部3からの排水流量、並びに、並列流路状態における第1浄化部2および第2浄化部3からの排水流量を段階的に変えることができる。
[0115]
 なお、本実施形態では、可変流量制御部80が3つの流量制御弁81b,82b,83bを備える構成について説明したが、流量制御弁の数は2つであってよく、4つ以上であってもよく、特に限定されるものではない。また、複数の流量制御弁においてそれぞれの電磁弁の開閉を組み合わせることにより、流体抵抗をより幅広く選択することができるようになっていてもよい。
[0116]
 以上のように、浄水装置1Cは、第1浄化部2および第2浄化部3からの排水流路上に、フロー抵抗(通水抵抗)を変更できるフロー抵抗調節機構(可変流量制御部80)を備えている。また、フロー抵抗調節機構によるフロー抵抗の変更は、多段階に行うことができる。
[0117]
 したがって、1つの浄水装置の中で、浄化性能をより一層幅広く選択でき、利便性を高めることができる。
[0118]
 また、上記のような可変流量制御部は、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bへの水圧を調節する水圧調節機構としても機能し得る。これは、排水が流れる流路の流体抵抗の大きさを変えることによって、RO膜フィルタ2bおよびRO膜フィルタ3bに掛かる水圧も変化し得るためである。
[0119]
 このような水圧調節機構によれば、第1浄化部2および第2浄化部3の浄化性能を微調整することができる。
[0120]
 また、図示しないが、浄水装置1Cの第1浄化部2および第2浄化部3からの排水流路上において、浄水装置1Cが備える複数のフロー抵抗調節機構は、該複数のフロー抵抗調節機構を全て含む1つのフロー抵抗調節装置として構成されていることが好ましい。この場合、浄水装置1Cを小型化し易くすることができる。そのため、浄水装置1Cを家庭用浄水器に組み込む場合、その組み込みを行い易くすることができる。なお、このようなフロー抵抗調節装置の具体的な構成としては、公知の構成を採用することができるので、明細書の記載簡略化のために、説明を省略する。
[0121]
 (水質に応じた制御)
 図5に示すように、本実施形態の浄水装置1Cは、さらに、制御部90を備えている。この制御部90によって、可変流量制御部80の電磁弁81a~83aがそれぞれ切り替えられる。また、制御部90は、図5では図示を省略した排水管52および排水管55に設けられた可変流量制御部の電磁弁を切り替えることができる。
[0122]
 また、主水管(主流路)10における地点P1の上流側に位置する地点P3には、上流側水質検知装置(図示せず)が設置されており、この上流側水質検知装置は原水11(浄化対象とする水)の水質を検知する。そして、主水管(主流路)10における地点P2の下流側に位置する地点P4には、下流側水質検知装置(図示せず)が設置されており、この下流側水質検知装置は浄水12(浄化後の水)の水質を検知する。これら水質検知装置の具体的な構成としては、公知の構成を採用することができる。
[0123]
 制御部90は、上流側水質検知装置および下流側水質検知装置から水質を検知した結果を受信し、その情報に基づいて、排水流路5のフロー抵抗を制御する、具体的には、可変流量制御部80および他の可変流量制御部が含む各電磁弁を切り替える。
[0124]
 制御部90によるフロー抵抗の制御は、原水11(地点P3)の水質を検知した結果に基づいて行われてよい。また、制御部90によるフロー抵抗の制御は、浄水12(地点P4)の水質を検知した結果に基づいて行われてよい。なお、水質を検知する地点は、地点P3および地点P4に限定されず、適宜設定されてよい。例えば、浄水装置1Cの外部に設けられた水質検知装置からの情報を、制御部90が受信するようになっていてもよい。
[0125]
 このように、本実施形態の浄水装置1Cは、検知した水質の情報に基づいて排水流量を調節することにより、浄化性能を大きく切り替えることができるとともに、浄水12の水質を一定に保ち易くすることができる。
[0126]
 なお、前記実施形態1および2では、切替機構4によって流路が直列状態および並列状態に切り替えられる構成であったが、この切替の制御は、制御部90が行うようになっていてもよい。この場合、制御部90は、切替機構4に含まれる各種の切替弁を制御する。
[0127]
 (変形例)
 実施形態3の変形例について、図6を用いて説明する。
[0128]
 前述のように、実施形態3の浄水装置1Cは、フロー抵抗の異なる複数の排水経路を切り替えることにより、排水流量すなわちクロスフローの流量を調整して、逆浸透膜に接する浄化前の水の不純物濃度を制御することができ、浄水の水質を制御することができる。
[0129]
 この場合、フロー抵抗が互いに異なる、予め備えている複数の排水経路の数に応じて、選択可能な排水流量およびその選択肢の数が決定される。そのため、きめ細かな調整を行うことは難しく、排出される浄水の水質を一定に保つことが困難である場合が有り得る。
[0130]
 また、より多くの調整段階(選択肢)を備えるには、それだけ流水抵抗の異なる排水経路を備えなければならず、構造が複雑となり得る。そして、必要な体積も大きなものとなり得る。
[0131]
 そこで、実施形態3の変形例の浄水装置では、排水経路上のフロー抵抗を変更する機構(例えば、可変流量制御部80)として、複数の流量制御弁を備える代わりに、例えば、絞り機構を持つ部品を利用する。この絞り機構を持つ部品としては、無段階または多段階で連続的にフロー抵抗を調節可能な部品であればよく、例えば公知の可変流量制御弁を用いることができる。限定されないが、例えば、ニードルバルブのような構成を例示することができる。
[0132]
 図6は、排水流量と除去率との関係を示すグラフである。ここでは、RO膜フィルタ内の水圧を0.66MPaとし、原水の水質を110ppmとして、排水流量を変化させた場合の除去率の変化について例示している。図6に示すように、排水流量を連続的に変化させることにより、除去率も連続的に変化する、すなわち浄水の水質が連続的に変化する。
[0133]
 本変形例の浄水装置は、排水流路(例えば流量制御弁81b~83b)を切り替えることなく、1つの排水流路上で排水流量を変更できる。この場合、1つの浄水装置の中で、浄化性能を柔軟に選択することができ、利便性を高めることができる。
[0134]
 したがって、より少ない排水流路の数で、きめ細かい浄化性能の調整が可能となり、原水11の水質が変化した場合でも、浄水の水質を一定に保つことが、より一層正確にできる。
[0135]
 また、前述のように、制御部90が、検知した水質の情報に基づいて上記絞り機構を制御する。これにより、これらの調整を、原水11の水質、または、浄水12の水質に応じて実施することができ、より正確な制御が可能となる。
[0136]
 〔実施形態4〕
 本発明のさらに別の実施形態としての、本発明の一態様における浄水装置を備える家庭用浄水器について以下に説明する。なお、本実施形態の家庭用浄水器が備える、後述する表示部、操作ボタン、および通信部については、公知の構成を採用することができる。そのため、記載の冗長化をさけるために、図示をして詳細に説明することは省略する。
[0137]
 本実施形態の家庭用浄水器が備える浄水装置としては、具体的には、前記実施形態1~3の浄水装置1A~1Cのいずれかまたはそれらの組み合わせであってよい。
[0138]
 本実施形態の家庭用浄水器は、例えば、家庭や飲食店等における調理場(台所)等に設置され、使用される。その設置場所としては、例えば、流し(シンク)の上面、またはシンク下の収納スペースが挙げられる。ユーザは、この家庭用浄水器によって生成した浄水を、開閉可能な蛇口から取水して利用する。
[0139]
 上述のような設置場所に設置することができるように、本実施形態の家庭用浄水器は、その大きさが制限される。そのため、本実施形態の家庭用浄水器が備える浄水装置およびその他の各部品の大きさは、所定の寸法よりも小さくなっている。この所定の寸法は、本実施形態の家庭用浄水器を設置しようとする場所に応じて設定される。
[0140]
 本実施形態の家庭用浄水器は、本体部または蛇口部に、フィルタ残寿命や浄化前後の水質を表示する表示部を備えている。また、表示部とともに操作ボタンを備えていてもよく、この場合、ユーザは操作ボタンを用いて、フィルタ交換時の残寿命のリセット操作、フィルタのフラッシング操作等を行うことができる。
[0141]
 また、本実施形態の家庭用浄水器は、通信部を備えており、通信ネットワークを介してユーザの携帯端末等と通信可能となっていてもよい。この場合、家庭用浄水器は上述の表示部および操作ボタンを備えていなくてもよく、ユーザは、上述の表示部および操作ボタンの代わりに通信端末等を用いて、上述の各種の確認および操作を行うことができる。
[0142]
 また、本実施形態の家庭用浄水器は、制御部90(図5参照)によって、排水流路のフロー抵抗が調整(変更)可能となっていることが好ましい。これにより、原水11の水質が変化した場合、特に水質が悪化したような場合であっても、浄水12の水質を一定に保ち易くすることができ、かつ、浄水12の水質をより一層正確に維持することができる。
[0143]
 〔まとめ〕
 本発明の態様1における浄水装置は、第1逆浸透膜フィルタ(RO膜フィルタ2b)および第2逆浸透膜フィルタ(RO膜フィルタ3b)を少なくとも含む複数の逆浸透膜フィルタと、浄化対象水が前記第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタを順次通過する直列状態(直列流路状態)と、前記浄化対象水の一部が前記第1逆浸透膜フィルタを通過し、他の一部が前記第2逆浸透膜フィルタを通過する並列状態(並列流路状態)とに、流路を切り替える流路切替機構(切替機構4)と、を備えている。
[0144]
 上記の構成によれば、浄化対象水の水質が悪い場合には、流路切替機構を用いて流路を直列状態とすることにより、浄化対象水を少なくとも2回浄化することができる。そのため、浄水装置の浄化性能を、非常に高いものとすることができる。また、浄化対象水の水質があまり悪くない場合には、流路切替機構を用いて流路を並列状態とすることにより、浄化対象水を効率的に浄化し、浄水の生成量を高くすることができる。
[0145]
 このように、流路切替機構を用いて直列状態と並列状態とに流路を切り替えることにより、1つの浄水装置の中で、浄化性能を大きく切り替えることができる。
[0146]
 よって、浄化対象水の水質の程度およびバラつき、並びに浄水の使用目的に応じて、浄化性能を幅広く選択でき、ユーザの利便性を高めることができる。
[0147]
 本発明の態様2における浄水装置は、上記態様1において、前記直列状態において、前記流路切替機構(切替機構4)は、前記浄化対象水が通過する順番を、前記第1逆浸透膜フィルタと第2逆浸透膜フィルタとの間で入れ替えることができることが好ましい。
[0148]
 上記の構成によれば、浄化対象水が通過する順番を、第1逆浸透膜フィルタと第2逆浸透膜フィルタとの間で適宜入れ替えることにより、第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタの劣化の均一化を図ることができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができ、ユーザの利便性が向上する。
[0149]
 本発明の態様3における浄水装置は、上記態様1または2において、前記第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタは、逆浸透膜を透過しなかった前記浄化対象水を排水として排出する複数の排水流路(排水管51、排水管52)にそれぞれ接続されており、前記並列状態において、各排水流路は、流量制限機構(流量制御弁63)が設けられた集合排水流路(排水管55)に接続されることが好ましい。
[0150]
 上記の構成によれば、並列状態において、複数の逆浸透膜フィルタからの排水は、集合排水流路にて合流されて、流量制限機構を通過する。そのため、複数の逆浸透膜フィルタからの排水流量を安定させることができ、並列流路状態における浄水の品質を安定なものとすることができる。
[0151]
 本発明の態様4における浄水装置は、上記態様1~3のいずれか1態様において、前記複数の逆浸透膜フィルタ(RO膜フィルタ2b、RO膜フィルタ3b)に掛かる水圧を調節する水圧調節機構(可変流量制御部80)を備えていることが好ましい。
[0152]
 本発明の態様5における浄水装置は、上記態様3において、前記流量制限機構は、前記排水の流量を連続的または段階的に調節することが好ましい。
[0153]
 上記の構成によれば、浄水装置の浄化性能を調整することができ、1つの浄水装置の中で、浄化性能をより一層幅広く選択でき、利便性を高めることができる。
[0154]
 本発明の態様6における浄水装置は、上記態様3において、前記流路切替機構(切替機構4)による流路の切り替えに対応して、前記排水流路を切り替える排水流路切替機構(第1排水流路切替弁53、第2排水流路切替弁54、排水管55)をさらに備え、前記複数の排水流路には、第1流量制限機構(流量制御弁61)および第2流量制限機構(流量制御弁62)が設けられており、前記排水流路切替機構は、前記直列状態において、前記第1逆浸透膜フィルタからの排水が前記第1流量制限機構を通過し、前記第2逆浸透膜フィルタからの排水が前記第2流量制限機構を通過する第1状態と、前記第1逆浸透膜フィルタからの排水が前記第2流量制限機構を通過し、前記第2逆浸透膜フィルタからの排水が前記第1流量制限機構を通過する第2状態とに、前記排水流路を切り替えることができることが好ましい。
[0155]
 上記の構成によれば、直列状態において、流路切替機構が、浄化対象水が通過する順番を第1逆浸透膜フィルタと第2逆浸透膜フィルタとの間で入れ替える場合、その前後の浄水装置の浄化性能を互いに同等とすることができる。これは、直列状態において、浄化対象水が複数の逆浸透膜フィルタを通過する順番に応じて、各逆浸透膜フィルタからの排水が、その順番に対応した流量制限機構を通過するようになっているため、排水流量の変動が抑制されるためである。その結果、浄化性能の変動を気にすることなく流路を切り替えることができる。したがって、ユーザの利便性を向上させることができる。
[0156]
 また、上記浄水装置を含むことを特徴とする家庭用浄水器も本発明の技術的範囲に含まれる。
[0157]
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

符号の説明

[0158]
 1A~1C    浄水装置
 2        第1浄化部
 2a、3a    ポンプ
 2b       RO膜フィルタ(第1逆浸透膜フィルタ)
 3b       RO膜フィルタ(第2逆浸透膜フィルタ)
 3        第2浄化部
 4        切替機構(流路切替機構)
 51、52    排水管(排水流路)
 55       排水管(集合排水流路)
 61       流量制御弁(第1流量制御機構)
 62       流量制御弁(第2流量制御機構)
 63       流量制御弁(流量制御機構)
 80       可変流量制御部(水圧調節機構)

請求の範囲

[請求項1]
 第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタを少なくとも含む複数の逆浸透膜フィルタと、
 浄化対象水が前記第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタを順次通過する直列状態と、前記浄化対象水の一部が前記第1逆浸透膜フィルタを通過し、他の一部が前記第2逆浸透膜フィルタを通過する並列状態とに、流路を切り替える流路切替機構と、を備えていることを特徴とする浄水装置。
[請求項2]
 前記直列状態において、前記流路切替機構は、前記浄化対象水が通過する順番を、前記第1逆浸透膜フィルタと第2逆浸透膜フィルタとの間で入れ替えることができることを特徴とする請求項1に記載の浄水装置。
[請求項3]
 前記第1逆浸透膜フィルタおよび第2逆浸透膜フィルタは、逆浸透膜を透過しなかった前記浄化対象水を排水として排出する複数の排水流路にそれぞれ接続されており、
 前記並列状態において、各排水流路は、流量制限機構が設けられた集合排水流路に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の浄水装置。
[請求項4]
 前記複数の逆浸透膜フィルタに掛かる水圧を調節する水圧調節機構を備え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]
 前記流量制限機構は、前記排水の流量を連続的または段階的に調節することを特徴とする請求項3に記載の浄水装置。
[請求項6]
 前記流路切替機構による流路の切り替えに対応して、前記排水流路を切り替える排水流路切替機構をさらに備え、
 前記複数の排水流路には、第1流量制限機構および第2流量制限機構が設けられており、
 前記排水流路切替機構は、前記直列状態において、前記第1逆浸透膜フィルタからの排水が前記第1流量制限機構を通過し、前記第2逆浸透膜フィルタからの排水が前記第2流量制限機構を通過する第1状態と、前記第1逆浸透膜フィルタからの排水が前記第2流量制限機構を通過し、前記第2逆浸透膜フィルタからの排水が前記第1流量制限機構を通過する第2状態とに、前記排水流路を切り替えることができることを特徴とする請求項3に記載の浄水装置。
[請求項7]
 請求項1~6のいずれか1項に記載の浄水装置を備えることを特徴とする家庭用浄水器。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]