JP2012200640A - 飲料水供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、微生物や錆などの混入を抑制し、高い水質の飲料水を提供することができる飲料水供給システムを提供することにある。
【解決手段】本発明に関わる飲料水供給システムは、水が浄化される水浄化手段Ｓａと、供給先の配管Ｓｃに対して水浄化手段Ｓａの下流側で浄化された水が循環される循環ラインＳｂと、この循環ラインＳｂを流れる水の水質を検出する水質検出手段ｓ２、ｓ５と、水質を一定に保つ監視手段とを備えている。
望ましくは、循環ラインＳｂは、水を貯水する浄水タンク８ａ、８ｂと、この浄水タンク８ａ、８ｂと供給先の配管Ｓｃとの間を水が循環される。
望ましくは、水質検出手段は、導電率センサｓ２、ｓ５である。
【選択図】図３

Description

本発明は、水を飲料水として提供する飲料水供給システムに関する。

従来、一般家庭、事業所などでは、水道水や井戸水を小型の浄水器を用いて、活性炭により塩素、有機物を除去して飲用としている。
また、商用のミネラル・ウオターは、活性炭を用いて塩素、有機物を除去し、ミネラルなどを調整したりして出荷している。

一方、新興国の一般家庭、事業所などでは、水道水が飲用に適さない場合があり、専門業者から飲用の樽水(２０リットルほど)を買入れ、飲料水としている。
また、新興国の学校や、寮では水道が引かれているが飲用には適さない場合が多く、同様に専門業者から飲用の樽水を買入れ、飲料水としている。
本願に係わる先行技術文献として、下記の特許文献１、２がある。

特開２００９−７４２７９号公報 特開平６−７１２４９号公報

ところで、一般家庭、事業所などで浄水器を用いる場合、旅行などで使用しない期間があると、活性炭に微生物、菌がわくという不都合がある。また、浄水器は、フィルタの交換を適切な期間で行わねばならず、手間がかかり交換時期を失念する場合もある。
このように、浄水器には、不使用期間の管理上の問題と、フィルタの交換を適切な期間で行わねばならないという問題がある。

一方、新興国の一般家庭、事業所などで樽水を買入れて飲用とする場合、一定期間過ぎると樽水に微生物、菌などが発生することがある。また、樽水そのものが、樽内で汚染されている場合がある。
本発明は上記実状に鑑み、微生物や錆などの混入を抑制し、良質の飲料水を提供できる飲料水供給システムの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる飲料水供給システムは、水が浄化される水浄化手段と、供給先の配管に対して、前記水浄化手段の下流側で前記浄化された水が循環される循環ラインと、この循環ラインを流れる水の水質を検出する水質検出手段と、前記水質を一定に保つ監視手段とを備えている。
第１の本発明によれば、供給先の配管に微生物や錆などがあっても、循環する水を監視して水質を一定に保つことができる。

第２の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１の本発明の飲料水供給システムにおいて、前記循環ラインは、前記浄化された水を貯水する浄水タンクと、この浄水タンクと供給先の配管との間を前記水が循環される。
第２の本発明によれば、循環ラインに水を貯水する浄水タンクを備えるので、急な流量の変動に対応できる。

第３の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１または第２の本発明の飲料水供給システムにおいて、前記水質検出手段は、導電率センサである。
第３の本発明によれば、水質検出手段は導電率センサであるので、安価で精度よくシステムを構築できる。

第４の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１から第３のうちの何れかの本発明の飲料水供給システムにおいて、前記浄水タンクより上流に、水をろ過する第１ろ過手段を有し、前記監視手段は、前記循環ラインを循環する水をその水質に応じて前記第１ろ過手段の入り口に戻している。
第４の本発明によれば、供給先の配管から戻る水に細菌などが入っていても、第１ろ過手段で除去できるので、安全な水を供給先に供給できる。

第５の本発明に関わる飲料水供給システムは、第４の本発明の飲料水供給システムにおいて、前記第１ろ過手段は、ＲＯ膜、ＮＦ膜、ＵＦ膜の何れか、または、これらの組み合わせである。
第５の本発明によれば、水から細菌を除去できる。

第６の本発明に関わる飲料水供給システムは、第４または第５の本発明の飲料水供給システムにおいて、前記第１ろ過手段の汚れを検出するフィルタ汚れ検出手段と、前記第１ろ過手段の汚れを検出した場合、当該第１ろ過手段に逆流させて汚れを除去するフィルタ汚れ除去手段とを備えている。
第６の本発明によれば、第１ろ過手段の汚れを検出して、除去できる。

第７の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１から第６のうちの何れかの本発明の飲料水供給システムにおいて、前記水質が異常な場合、管理者の携帯電話または端末装置に連絡する、および／または、警報を鳴らすまたは警告灯を点灯する異常連絡手段を備えている。
第７の本発明によれば、安全性が高い飲料水の水質の異常を管理者がすぐに認識し、対応できる。

第８の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１から第７のうちの何れかの本発明の飲料水供給システムにおいて、前記循環ラインにオゾン、または／および、紫外線による消毒手段を備えている。
第８の本発明によれば、循環ラインを循環する水を消毒できる。

第９の本発明に関わる飲料水供給システムは、第４から第８のうちの何れかの本発明の飲料水供給システムにおいて、前記第１ろ過手段の上流に活性炭による第２ろ過手段を備えている。
第９の本発明によれば、第２ろ過手段で塩素、有機物などを除去できる。

第１０の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１から第９のうちの何れかの本発明の飲料水供給システムにおいて、前記供給先の配管は、リバースリターンの配管が形成されている。
第１０の本発明によれば、供給先の配管内で水を円滑に流すことができる。

第１１の本発明に関わる飲料水供給システムは、第１から第９のうちの何れかの本発明の飲料水供給システムにおいて、前記供給先の配管は、複数の流動抵抗がほぼ等しい分岐する分岐配管が形成されている。
第１１の本発明によれば、供給先の配管内で水を円滑に流すことができる。

本発明によれば、微生物や錆などの混入を抑制し、良質の飲料水を提供することができる飲料水供給システムを実現できる。

本発明の実施形態に係る飲料水供給システムの全体構成を示す構成図である。 実施形態のユーザの配管の構成を示す概念図である。 実施形態の飲料水供給システムにおける定常時の定常モードの水道水の流れを太線で示す図である。 実施形態の水の使用量が多くなった定常モードの水道水の流れを太線で示す図である。 実施形態の供給ブロックの水の循環を停止して、水の浄化を行う再浄化モードの水道水の流れを太線で示す図である。 実施形態のろ過ブロックの砂ろ過装置、活性炭吸着器の洗浄モードの水道水の流れを太線で示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る飲料水供給システムの全体構成を示す構成図である。
実施形態に係る飲料水供給システムＳは、飲用に適さない水道水、井戸水などを、飲用に適した飲料水として学校、ホテルなどのユーザ(供給先)に供給するシステムである。
なお、以下では、飲料水供給システムＳに飲用に適さない水道水が水道管Ｉｓを通って供給されるとして、説明を行う。

飲料水供給システムＳは、水道管Ｉｓから供給される飲用に適さない水道水を飲用に適した飲料水とするろ過ブロックＳａと、ろ過ブロックＳａで作った飲料水をユーザ(供給先)の学校、ホテルなどのＰ．Ｏ．Ｕ(point of use)の配管Ｓｃに循環しつつ供給する供給ブロックＳｂとを具備している。なお、飲料水供給システムＳは、図示しない制御部(監視手段)により制御される。

飲料水供給システムＳのろ過ブロックＳａは、水道管Ｉｓを通して供給される水道水を貯留する第１・第２原水タンク１ａ、１ｂと、水道水から大き目の異物を除去する砂ろ過装置２と、水道水内の塩素、有機物などを吸着する活性炭が設けられた活性炭吸着器３と、水道水内の微細な異物を除去するＭＦ膜(精密ろ過膜)が設けられたＭＦろ過器４と、これらで処理された処理水を貯留する処理水タンク５と、処理水をろ過するためのＭＦ膜などのプレフィルタ６と、第１ろ過フィルタ７ａ、第２ろ過フィルタ７ｂが設けられた膜ユニット７とを備えている。なお、ＭＦ膜(精密ろ過膜)は、水中に含まれる懸濁質、コロイド粒子を精度良く分離する。

第１・第２ろ過フィルタ７ａ、７ｂは、それぞれＲＯ膜(逆浸透膜)、ＮＦ膜(ナノろ過膜)、ＵＦ膜(限外ろ過膜)の何れか、または、これらの組み合わせで構成されている。
ＲＯ膜(逆浸透膜)は、水は通すがイオンや低分子物質を通しにくい半透膜である。
ＮＦ膜(ナノろ過膜)は、元素、イオンに対して選択性があり、低分子の不純物、微生物をカットする。
ＵＦ膜(限外ろ過膜)は、膜の孔径と水中の除去対象物質の分子の大きさによって分子レベルのふるい分けを行う。
なお、定常モード時、制御部の制御により、第１ろ過フィルタ７ａが主に用いられ、第２ろ過フィルタ７ｂはミニマム(最低)流量が流れるように図示しない弁で制御される。なお、第１ろ過フィルタ７ａと第２ろ過フィルタ７ｂとは、制御部の制御によりその役割を定期的または任意の期間で交換してもよい。

第１・第２原水タンク１ａ、１ｂ、砂ろ過装置２、活性炭吸着器３、ＭＦろ過器４、処理水タンク５、プレフィルタ６、および膜ユニット７は、水道水が流される配管Ｉで順番に接続されている。
第１原水タンク１ａは水道管Ｉｓからの水道水を貯留するタンクであり、第２原水タンク１ｂは第１原水タンク１ａのバッファ用、バックアップ用のタンクである。

第１・第２原水タンク１ａ、１ｂと砂ろ過装置２との間には、水道管Ｉｓから供給され第１・第２原水タンク１ａ、１ｂに貯留された水道水を砂ろ過装置２に送る第１・第２原水ポンプｐ１、ｐ２が設けられている。
第１原水ポンプｐ１は、定常モード時に第１原水タンク１ａの水を砂ろ過装置２へ送る際に稼動されるポンプであり、第２原水ポンプｐ２は、第１原水ポンプｐ１のバックアップ用または砂ろ過装置２、活性炭吸着器３の洗浄の際に逆流(図６の矢印β１、β２)させるためなどに使用される。

すなわち、第２原水ポンプｐ２は、砂ろ過装置２を洗浄する際には、水道水を、配管Ｉ１、Ｉ２を介して図６の矢印β１のように砂ろ過装置２に供給する。また、第２原水ポンプｐ２は、活性炭吸着器３を洗浄する際には、水道水を、配管Ｉ１、Ｉ３を介して図６の矢印β２のように砂ろ過装置２に供給する。
処理水タンク５とプレフィルタ６との間には、第１・第２高圧ポンプｐ３、ｐ４が設けられている。第２高圧ポンプｐ４は、第１高圧ポンプｐ３のバックアップ用などに用いられ、第１高圧ポンプｐ３が故障した際などに稼動される。なお、第１・第２高圧ポンプｐ３、ｐ４は交互に稼働用とバックアップ用とを切り換えて用いるようにしてもよい。

以下、ろ過ブロックＳａのその他の符号について説明する。
符号ｄ１〜ｄ２０は、開閉することによって配管Ｉ内の流れを通したり、停止したりする弁である。
符号ｇ１〜ｇ４は、配管Ｉの矢印方向への流れ許容する一方、反矢印方向への流れを阻止する逆止弁である。
符号ｎ１は、砂ろ過装置２を逆流(図６の矢印β１参照)させて洗浄する際に、逆流の流れを見る覗き窓または逆止弁である。
符号ｎ２は、活性炭吸着器３を逆流(図６の矢印β２参照)させて洗浄する際に、逆流の流れを見る覗き窓または逆止弁である。

符号ｃ１は、供給ブロックＳｂの水が飲料水としての所定の水質を満足している場合には閉弁して供給ブロックＳｂから処理水タンク５への還流を阻止する一方、供給ブロックＳｂの水が飲料水としての所定の水質を満足しない場合には開弁して供給ブロックＳｂから処理水タンク５への還流を許容する調節弁である。
ろ過ブロックＳａは、配管Ｉ内の流れのセンサとして配管Ｉ内の水の流れの圧力を計測する圧力計ｔ１〜ｔ４と、配管Ｉ内の水の流れの流量を計測する流量計ｒ１とを備えている。

次に、飲料水供給システムＳの供給ブロックＳｂについて説明する。
供給ブロックＳｂは、ろ過ブロックＳａと配管Ｉにより接続されている。
供給ブロックＳｂは、ろ過ブロックＳａで作られた飲料水を貯留する第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂと、配管Ｉ内を流れる飲料水にオゾン(Ｏ_３)を供給するオゾナイザ９と、飲料水の殺菌を行うＵＶ(Ultra Violet)殺菌装置１０と、ユーザの配管Ｓｃから出て循環する飲料水に混入した異物を除去するＭＦ膜(精密ろ過膜)などが設けられるフィルタ１１とを備えている。

第１浄水タンク８ａは、ろ過ブロックＳａから供給された飲料水を貯留するタンクであり、第２浄水タンク８ｂは、第１浄水タンク８ａのバッファ用、バックアップ用のタンクである。
第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂとＵＶ殺菌装置１０との間には、インバータ制御の第１・第２給水ポンプｐ５、ｐ６が設けられている。

インバータ制御の第１給水ポンプｐ５は、第１浄水タンク８ａ内の飲料水をＵＶ殺菌装置１０や、ユーザ(供給先)の配管Ｓｃに送るポンプであり、インバータ制御の第２給水ポンプｐ６は、第１給水ポンプｐ５のバックアップ用などに用いられるポンプである。
第１給水ポンプｐ５は、夜間には飲料水の使用量が激減するため、インバータ制御により、飲料水の流量をミニマム(最低)流量とする。このように、常に流れを作っておくことで「死水」を発生させない。これにより、使用電力を低減することが可能である。

供給ブロックＳｂには、調節弁ｃ２が設けられている。調節弁ｃ２は、供給ブロックＳｂに循環する飲料水が所定の水質を満足しない場合には閉弁して供給ブロックＳｂから処理水タンク５への還流を許容するように制御される一方、供給ブロックＳｂの飲料水が所定の水質を満足している場合には開弁して供給ブロックＳｂでの循環を継続するように制御される。

符号ｂ１〜ｂ１２は、開閉することによって配管Ｉの流れを通したり、停止する弁である。
符号ｇ５〜ｇ７は、配管Ｉの矢印方向への流れ許容する一方、反矢印方向への流れを阻止する逆止弁である。
供給ブロックＳｂは、配管Ｉ内の飲料水の流れの圧力を計測する圧力計ｔ５、ｔ６を備えている。

供給ブロックＳｂには、センサとして、ユーザ(供給先)の配管Ｓｃへの往路の配管Ｉを流れる飲料水のＰＨ値を計測するＰＨ計ｓ１と、往路の配管Ｉ内の飲料水の導電率を計測する導電率計ｓ２と、往路の配管Ｉ内の飲料水の残留塩素を測定する残留塩素測定器ｓ３と、往路の配管Ｉ内の飲料水の微粒子を計測する微粒子計ｓ４と、ユーザ(供給先)の配管Ｓｃからの還路の配管Ｉ内の飲料水の導電率を計測する導電率計ｓ５とを備えている。

供給ブロックＳｂの配管Ｉ内の飲料水が汚染されたことは、純水は導電率が低いことから、制御部において、還路の導電率計ｓ５により計測される配管Ｉ内の飲料水の導電率と、往路の導電率計ｓ２により計測される配管Ｉ内の飲料水の導電率との差が、汚染度を示す許容値以上になったか否かを判定することで判断することができる。

オゾナイザ９によるオゾン(Ｏ_３)の供給は、微粒子計ｓ４の計測値が汚染度を示す許容値以上に大きくなり飲料水内の微粒子が増えたと制御部が判定した場合や、還路の配管Ｉ内の飲料水の導電率と往路の配管Ｉ内の飲料水の導電率との差が汚染度を示す許容値以上に大きくなったと制御部が判定した場合に、弁ｂ３及び／又は弁ｂ５を開弁して第１浄水タンク８ａ及び／又は第２浄水タンク８ｂの下からバブリングして行われる。

図２は、ユーザの配管Ｓｃの構成を示す概念図である。
飲料水供給システムＳにおける供給ブロックＳｂの往路の配管Ｉは、ユーザの配管Ｓｃに、入接続点Ｉｉｎ(図１参照)で接続され、供給ブロックＳｂの飲料水がユーザの配管Ｓｃに流入する。一方、供給ブロックＳｂの還路の配管Ｉは、ユーザの配管Ｓｃに、出接続点Ｉｏｔ(図１参照)で接続され、ユーザの配管Ｓｃを通った飲料水が還路の配管Ｉに流出する。

ユーザの配管Ｓｃは、単数階または複数階に亘って設けられており、図示しない飲用の蛇口が単数または複数所定箇所に設けられている。
ユーザの配管Ｓｃは、入接続点Ｉｉｎから、主配管Ｓｃ０、第１配管Ｓｃ１、主配管Ｓｃ９を通って、出接続点Ｉｏｔに至る長さと、入接続点Ｉｉｎから、主配管Ｓｃ０、第２配管Ｓｃ２、主配管Ｓｃ９を通って、出接続点Ｉｏｔに至る長さとが等しいリバースリターンの配管となっている。第１配管Ｓｃ１、第２配管Ｓｃ２には、飲料水を供給する蛇口が配置される。

すなわち、ユーザの配管Ｓｃは、入接続点Ｉｉｎから、第１配管Ｓｃ１を通って、出接続点Ｉｏｔに至る管路の流動抵抗と、入接続点Ｉｉｎから、第２配管Ｓｃ２を通って、出接続点Ｉｏｔに至る管路の流動抵抗、すなわち第１配管Ｓｃ１と第２配管Ｓｃ２との流動抵抗が等しくまたはほぼ等しく設定されている。
そのため、入接続点Ｉｉｎからユーザの配管Ｓｃに流入する飲料水は、ユーザの配管Ｓｃのどの管路(第１配管Ｓｃ１、第２配管Ｓｃ２)も一様に流れ、滞留する(所謂、死水となる)ことがない。よって、ユーザの配管Ｓｃ内を流れる飲料水は水質を保つことが可能である。

ここで、図２では、ユーザの配管Ｓｃは、第１・第２配管Ｓｃ１、Ｓｃ２の２つの分岐管の場合を例示して説明したが、ユーザの配管Ｓｃは、一つの管路でもよいし、リバースリターンの任意数の分岐管をもつ管路でもよい。
なお、ユーザの配管Ｓｃは、主配管Ｓｃ０から分岐する各分岐配管(第１・第２配管Ｓｃ１、Ｓｃ２)の径を適宜調節して入接続点Ｉｉｎから出接続点Ｉｏｔまでの各分岐配管の流れの流動抵抗、すなわち各分岐配管(第１・第２配管Ｓｃ１、Ｓｃ２)の流動抵抗を等しくまたはほぼ等しく調節するなどして、管路内の飲料水の滞留(死水の発生)を抑制できれば、必ずしもリバースリターンの管路でなくてもよい。しかし、リバースリターンの管路は構成が簡素であり、設置が容易であるので、より望ましい。

＜飲料水供給システムＳの動作＞
次に、飲料水供給システムＳの動作について説明する。
まず、飲料水供給システムＳの定常時の作動状態の定常モードについて説明を行う。
図３は、飲料水供給システムＳにおける定常時の定常モードの水道水の流れを太線で示す図である。
定常時、ろ過ブロックＳａは、制御部により、弁ｄ１、ｄ２、ｄ５、ｄ７、ｄ１１、ｄ１３、ｄ１６、ｄ１７、ｄ１９が開弁されるとともに、第１原水ポンプｐ１と第１高圧ポンプｐ３とが稼動される。なお、調整弁ｃ１などその他のろ過ブロックＳａの弁は閉弁される。

これにより、水道管Ｉｓからの水道水は、第１・第２原水タンク１ａ、１ｂに貯留される。第２原水タンク１ｂは、バッファ用、バックアップ用タンクとして用いられる。
第１原水タンク１ａ内の水は、弁ｄ５、ｄ７、第１原水ポンプｐ１、逆止弁ｇ１を通って、砂ろ過装置２に流され、砂ろ過装置２で砂ろ過され異物が除去される。砂ろ過装置２でろ過された水は、弁ｄ１１を通って活性炭吸着器３に流され、活性炭吸着器３で塩素(Ｃｌ_２)、有機物などが活性炭に吸着される。活性炭吸着器３を通った水は、弁ｄ１３を通ってＭＦろ過器４に流され、ろ過され微粒子が除去される。

ＭＦろ過器４でろ過された水は、弁ｄ１６を通って処理水タンク５に流され、貯留される。
処理水タンク５内の水は、弁ｄ１７、第１高圧ポンプｐ３、逆止弁ｇ３、弁ｄ１９を通って、プレフィルタ６でフィルタリングされる。
プレフィルタ６を通った水は、膜ユニット７(７ａ、７ｂ)でろ過され、供給ブロックＳｂの第１浄水タンク８ａおよび／または第２浄水タンク８ｂに流される。

定常時、供給ブロックＳｂの第２浄水タンク８ｂはバッファ用として用いられ、第２給水ポンプｐ６は使用しない。
そして、制御部により、弁ｂ１、ｂ２、ｂ４、ｂ７、ｂ１０、ｂ１１、ｂ１２、調整弁ｃ２を開弁するとともに、第１給水ポンプｐ５が稼動される。
その他の供給ブロックＳｂの弁は、制御部により閉弁される。

ろ過ブロックＳａから供給される水は、第１浄水タンク８ａおよび／または第２浄水タンク８ｂに貯留される。図３では、第１浄水タンク８ａおよび第２浄水タンク８ｂに貯留される場合を示している。なお、定常時、第２浄水タンク８ｂはバッファタンク、バックアップタンクの役割を果たす。

第１浄水タンク８ａに貯留される水は、弁ｂ４、第１給水ポンプｐ５、弁ｂ７、逆止弁ｇ５、弁ｂ１０を通って、ＵＶ殺菌装置１０に流され、ＵＶ殺菌装置１０において紫外線により殺菌される。
ＵＶ殺菌装置１０で殺菌された水は、弁ｂ１１、逆止弁ｇ７を通って入接続点Ｉｉｎから、飲料水として、ユーザの配管Ｓｃに流される。

ユーザの配管Ｓｃから出接続点Ｉｏｔを経由して流出した飲料水は、弁ｂ１２を通ってフィルタ１１でフィルタリングされた後、調整弁ｃ２を通って第１浄水タンク８ａに還流される。
このように、ろ過ブロックＳａから供給される水は、第１浄水タンク８ａに供給され、ユーザの配管Ｓｃに流された後に、第１浄水タンク８ａに還流して、循環される。

次に、図３の定常状態から水の使用量が多くなったケースについて、図４を用いて説明する。図４は、水の使用量が多くなった定常モードの水道水の流れを太線で示す図である。
図３の定常状態において、流量計ｒ１で計測する流量が増加し、水の使用量が多くなった場合、制御部は、ろ過ブロックＳａのバッファ用の第２原水タンク１ｂと、供給ブロックＳｂのバッファ用の第２浄水タンク８ｂとを新たに用いる。この場合、流量が多いので、制御部は、ろ過ブロックＳａのバックアップ用の第２原水ポンプｐ２、第２高圧ポンプｐ４を稼動させるとともに、供給ブロックＳｂのバックアップ用の第２給水ポンプｐ６を稼動させる。

この際、制御部は、ろ過ブロックＳａの弁ｄ６、ｄ８、ｄ８ａ、ｄ１８、ｄ２０を開弁するとともに、供給ブロックＳｂの弁ｂ６、ｂ８を開弁し、図４に示す状態とする。
なお、図４では、第２原水タンク１ｂ、第２浄水タンク８ｂ、第２原水ポンプｐ２、第２高圧ポンプｐ４、および第２給水ポンプｐ６を使用する場合を例示したが、状態に応じて適宜、制御部により使用を任意に選択できるのは勿論である。

＜飲料水の水質の維持＞
定常モード(水の使用量が多い場合を含む)時、循環する水(飲料水)は、循環時、ＵＶ殺菌装置１０で殺菌されるとともに、ユーザの配管Ｓｃに流された後にフィルタ１１でフィルタリングされ、一定の水質が維持される。
循環する水の水質は、ＰＨ計ｓ１でＰＨ値が計測され、導電率計ｓ２、ｓ５で導電率が計測されるとともに、残留塩素測定器ｓ３で残留塩素が計測される。また、微粒子計ｓ４で循環する水に含まれる微粒子が計測される。

制御部は、残留塩素測定器ｓ３で測定した残留塩素が設定した許容値を越えたと認識した際には、活性炭吸着器３の後記する洗浄を行い、活性炭の吸着機能を強化する。なお、この場合、残留塩素の値が許容値になるまで、第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂ内に貯留した水は廃棄して、残留塩素の値が許容値内の水を循環させるように構成してもよい。

微粒子計ｓ４で計測した微粒子が許容値を逸脱した場合、または／および、導電率計ｓ２、ｓ５で計測した導電率の差が許容値を逸脱した場合、制御部は、オゾナイザ９を稼動させるとともに、弁ｂ３、ｂ５を開弁し第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂ内の水にオゾン(Ｏ_３)を供給し、オゾンにより、微生物を除去したり、有機物の分解などを行う。

なお、残留塩素測定器ｓ３、微粒子計ｓ４で計測した微粒子、導電率計ｓ２、ｓ５で計測した導電率の差がそれぞれ許容値を逸脱した場合、制御部の異常連絡手段により、飲料水供給システムＳの管理者の携帯電話に連絡したり、管理者の端末装置に電子メールを送ったり、警報器で警報を鳴らしたり、警報灯を点灯してその旨報知するようにしてもよい。

＜循環水の還流による浄化＞
オゾン(Ｏ_３)を供給しても、微粒子計ｓ４で計測した微粒子差が許容値を逸脱している場合、または／および、導電率計ｓ２、ｓ５で計測した導電率の差が許容値を逸脱している場合には、制御部は、異常連絡手段により、飲料水供給システムＳの管理者の携帯電話に連絡したり、管理者の端末装置に電子メールを送ったり、警報器で警報を鳴らしたり、警報灯を点灯するなどして、その旨、管理者に通知する。

同時に、制御部は、図５に示すように、調整弁ｃ２を閉弁して供給ブロックＳｂの水の循環を停止するとともに、調整弁ｃ１を開弁し、供給ブロックＳｂを循環する水を調整弁ｃ１からろ過ブロックＳａの処理水タンク５に還流する。なお、図５は、供給ブロックＳｂの水の循環を停止して、水の浄化を行う再浄化モードの水道水の流れを太線で示す図である。

処理水タンク５に還流された水は、プレフィルタ６でフィルタリングするとともに、膜ユニット７でろ過し、第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂへ供給する。この際、第１原水ポンプｐ１を停止するとともに弁ｄ１６を閉弁し、第１原水タンク１ａからの水道水の処理水タンク５への供給を停止する。

なお、弁ｄ１６を閉弁し、第１原水タンク１ａからの水道水の処理水タンク５への供給を継続してもよい。しかし、供給ブロックＳｂを循環する水の浄化が、第１原水タンク１ａからの水道水の処理水タンク５への供給を停止した方が早く進行するので、第１原水タンク１ａからの水道水の処理水タンク５への供給を停止した方がより望ましい。

そして、微粒子計ｓ４で計測した微粒子が許容値内に入り、かつ、導電率計ｓ２、ｓ５で計測した導電率の差が許容値内に入った場合には、調整弁ｃ１を閉弁するとともに、調整弁ｃ２、弁ｄ１６を開弁して、第１原水ポンプｐ１を稼働状態にして、図３の定常モードに復帰する。

＜浄化装置の目詰まりの検知および洗浄＞
次に、ろ過ブロックＳａの浄化装置である砂ろ過装置２、活性炭吸着器３、ＭＦろ過器４、プレフィルタ６、膜ユニット７の汚れの除去、および、供給ブロックＳｂの浄化装置であるフィルタ１１の汚れの除去について、説明を行う。
砂ろ過装置２、活性炭吸着器３の汚れは、図３に示す定常モードにおいて、圧力計ｔ１で計測される圧力値と圧力計ｔ２で計測される圧力値との差が許容値以上になった場合、制御部は、砂ろ過装置２および／または活性炭吸着器３が汚れて目詰まりを起こしていると判定する。

なお、砂ろ過装置２の上流の流量計ｒ１で計測される水の流量と、活性炭吸着器３の下流の流量計(図示せず)で計測される水の流量との差が許容値以上になったか否かで砂ろ過装置２および／または活性炭吸着器３が汚れて目詰まりを起こしたか否かを判定してもよい。

図６は、ろ過ブロックＳａの砂ろ過装置２、活性炭吸着器３の洗浄モードの水道水の流れを太線で示す図である。
この場合、制御部は、弁ｄ７、ｄ８ａを閉弁するとともに第１原水ポンプｐ１、第１高圧ポンプｐ３、第１給水ポンプｐ５を停止して、定常モードを休止する。同時に、制御部は、弁ｄ５、ｄ８、ｄ９、ｄ１０、ｄ１２、ｄ１４を開弁状態にするとともに、第２原水ポンプｐ２を稼動し、浄化モードに移行する。

これにより、第１原水タンク１ａの水は、弁ｄ５、ｄ８、第２原水ポンプｐ２、逆止弁ｇ２を通って、配管Ｉ１、Ｉ２に流れ、弁ｄ９から砂ろ過装置２に、図３の定常モードとは反対向き(図６の矢印β１)に逆流する。逆流により、砂ろ過装置２の汚れが除去され、配管Ｉ２、弁ｄ１０を通って砂ろ過装置２の汚れが排出される。

同時に、第１原水タンク１ａの水は、弁ｄ５、ｄ８、第２原水ポンプｐ２、逆止弁ｇ２を通って、配管Ｉ１、Ｉ３に流れ、弁ｄ１２から活性炭吸着器３に、図３の定常モードとは反対向き(図６の矢印β２)に逆流する。逆流により、活性炭吸着器３の汚れが除去され、配管Ｉ３、弁ｄ１４を通って活性炭吸着器３の汚れが排出される。
なお、前記説明では、砂ろ過装置２の汚れと活性炭吸着器３の汚れとを、一緒に検出して砂ろ過装置２、活性炭吸着器３を同時に逆洗して洗浄する場合を例示したが、砂ろ過装置２と活性炭吸着器３とを個別に、上流と下流の圧力、流量などで、汚れを検知して、個別に洗浄を行うように構成してもよい。

同様に、ＭＦろ過器４は、その上流の圧力計ｔ２と下流の圧力計ｔ３とが許容値以上になった場合、或いは、図示しない上流と下流に設けた流量計で計測した流量値の差が許容値以上になった場合に、制御部は、ＭＦろ過器４が目詰まりを起こしたとして、図３の定常モードを休止して、定常モードとは反対向きに逆流させることで、ＭＦろ過器４を洗浄することができる。

同様に、ろ過ブロックＳａのプレフィルタ６、膜ユニット７の第１・第２ろ過フィルタ７ａ、７ｂ、および、供給ブロックＳｂのフィルタ１１も、それぞれ上流と下流に設けた図示しない圧力計または／および流量計(フィルタ汚れ検出手段)の圧力値または／および流量値の差が許容値以上になった場合には、目詰まりを起こしたとして、図３の定常モードとは反対向きに図示しないポンプ(フィルタ汚れ除去手段)を用いて逆流させることで、洗浄する。

なお、前記の各目詰まりが洗浄しても回復しない場合には、制御部は、異常連絡手段により、飲料水供給システムＳの管理者の携帯電話に連絡したり、管理者の端末装置に電子メールを送ったり、警報器で警報を鳴らしたり、警報灯を点灯するなどして、その旨、管理者に通知する。
なお、ろ過ブロックＳａのプレフィルタ６、膜ユニット７の第１・第２ろ過フィルタ７ａ、７ｂ、および、供給ブロックＳｂのフィルタ１１は、個別に目詰まりを検知して個別に洗浄してもよいし、これらを適宜組み合わせ目詰まりを検知して洗浄することとしてもよい。

実施形態の飲料水供給システムＳによれば、学校、ホテル等のユーザ(供給先)の水道供給管(ユーザの配管Ｓｃ)に微生物や錆があっても、循環する水を監視して水質を一定に保つことができる。また、水質検出手段として、導電率センサ(導電率計ｓ２、ｓ５)を用いることで、安価で精度よくシステムを構築できる。
また、膜ユニット７の第１・第２ろ過フィルタ７ａ、７ｂは、それぞれＲＯ膜、ＮＦ膜、ＵＦ膜の何れか、または、これらの組み合わせで構成されるので、水から細菌を除去することができる。

さらに、膜ユニット７の前に活性炭によるろ過手段を備えるので、塩素、有機物などを除去できる。
また、学校、ホテル等のユーザ(供給先)から戻る循環する水に細菌などが入っていても、オゾナイザ９、ＵＶ殺菌装置１０、フィルタ１１で除去したり、消毒できるので、安全な水をユーザに供給可能である。

さらに、水質が悪化した場合は、循環を停止し、プレフィルタ６、膜ユニット７で再度、混入物を除去できるので、人手を介することなく、ユーザに安全な水を供給できる。また、水質が悪化した場合、管理者に携帯電話、電子メール、警報、警告灯などで知らせるので、管理者は安全性が高い飲料水の水質の異常をすぐに認識し、対応が可能である。

また、飲料水供給システムＳは、リバースリターンなどのユーザの配管Ｓｃに接続されるので、循環水が滞留することなく円滑に流れ、微生物の発生、配管Ｓｃの錆の混入が抑制される。
したがって、微生物や錆などの混入を抑制し、良質の飲料水を提供することができる飲料水供給システムを実現することが可能である。

なお、前記実施形態では、第１・第２原水タンク１ａ、１ｂと第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂとを、それぞれ２つ設けた場合を例示したが、３つ以上設けてもよい。また、原水タンク、浄水タンクはそれぞれ一つとしてもよい。
また、前記実施形態では、第１・第２浄水タンク８ａ、８ｂを設けた場合を例示したが、浄水タンクを設けることなく構成してもよい。

なお、前記実施形態で説明した管理者の端末装置は電子連絡ができるものであれば、携帯情報端末でもよく、特に限定されない。
なお、前記実施形態では、水道水を例示したが、井戸水や温泉などの温水でもよく、水道水以外の水を適用してもよい。なお、特許請求の範囲の水とは、温水を含むものとする。

２ 砂ろ過装置(水浄化手段)
３ 活性炭吸着器(第２ろ過手段、水浄化手段)
４ ＭＦろ過器(水浄化手段)
６ プレフィルタ(水浄化手段)
７ 膜ユニット(第１ろ過手段、水浄化手段)
８ａ 第１浄水タンク(浄水タンク)
８ｂ 第２浄水タンク(浄水タンク)
９ オゾナイザ(消毒手段)
１０ ＵＶ殺菌装置(消毒手段)
Ｓ 飲料水供給システム
ｓ２、ｓ５ 導電率計(水質検出手段、導電率センサ)
Ｓａ ろ過ブロック(水浄化手段)
Ｓｂ 供給ブロック(循環ライン)
Ｓｃ 配管(供給先の配管)

Claims (11)

1. 水が浄化される水浄化手段と、
   供給先の配管に対して、前記水浄化手段の下流側で前記浄化された水が循環される循環ラインと、
   この循環ラインを流れる水の水質を検出する水質検出手段と、
   前記水質を一定に保つ監視手段とを
   備えることを特徴とする飲料水供給システム。
2. 前記循環ラインは、前記浄化された水を貯水する浄水タンクと、この浄水タンクと供給先の配管との間を前記水が循環される
   ことを特徴とする請求項１に記載の飲料水供給システム。
3. 前記水質検出手段は、導電率センサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料水供給システム。
4. 前記浄水タンクより上流に、水をろ過する第１ろ過手段を有し、前記監視手段は、前記循環ラインを循環する水をその水質に応じて前記第１ろ過手段の入り口に戻す
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の飲料水供給システム。
5. 前記第１ろ過手段は、ＲＯ膜、ＮＦ膜、ＵＦ膜の何れか、または、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項４に記載の飲料水供給システム。
6. 前記第１ろ過手段の汚れを検出するフィルタ汚れ検出手段と、
   前記第１ろ過手段の汚れを検出した場合、当該第１ろ過手段に逆流させて汚れを除去するフィルタ汚れ除去手段とを
   備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の飲料水供給システム。
7. 前記水質が異常な場合、管理者の携帯電話または端末装置に連絡する、および／または、警報を鳴らすまたは警告灯を点灯する異常連絡手段を備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れか一項に記載の飲料水供給システム。
8. 前記循環ラインにオゾン、または／および、紫外線による消毒手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちの何れか一項に記載の飲料水供給システム。
9. 前記第１ろ過手段の上流に活性炭による第２ろ過手段を備えた
   ことを特徴とする請求項４から請求項８のうちの何れか一項に記載の飲料水供給システム。
10. 前記供給先の配管は、リバースリターンの配管が形成される
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちの何れか一項に記載の飲料水供給システム。
11. 前記供給先の配管は、複数の流動抵抗がほぼ等しい分岐する分岐配管が形成される
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちの何れか一項に記載の飲料水供給システム。

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