[发明专利]饮用水制造装置及饮用水制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于自来水制造出除去了杂质的饮用水的装置及方法。

背景技术

近些年，对于安全的饮用水的要求越来越高，开发出了用于制造饮用水的各种设备或方法。在这些设备或方法中，为了分离出被处理水中所包含的杂质，使用各种分离膜。在这些分离膜中，反渗透膜(RO膜)可以分离出被处理水中所包含的几乎所有的杂质，因此在一般家庭和医院、餐馆等的装置中，利用率逐步增加。

但是，利用反渗透膜从自来水分离杂质的饮用水制造装置及方法中，存在以下问题。

第一，如果自来水被供给到反渗透膜，则随着时间的经过，自来水中含有的离子或盐类等杂质会堆积到反渗透膜的膜表面，导致透水性下降，单位时间内的透过水量减少。自来水中所含有的杂质在不织布、活性炭等前处理中不能被完全除去，反渗透膜表面上不可避免地形成杂质的堆积层。因此，在使用反渗透膜的装置中，需要定期地短时间内更换反渗透膜。并且，为了通过抑制堆积而达到使反渗透膜长寿命化的目的，还可以考虑提高在反渗透膜表面上的流速，为此，需要加大供给到膜上的自来水流量，此时相对于自来水而言，透过水的比率将会变小。

第二，为了灭菌，反渗透膜还会除去自来水中含有的氯的一大半，因此所得到的透过水灭菌能力低，受到杂菌的污染时，无法抑制杂菌的繁殖。

第三，反渗透膜对自来水中含有的几乎所有的矿物质进行分离，因此通过反渗透膜的透过水，如果照原样，则不能成为能够被评价为所谓的“美味可口的水”的饮用水。

作为使用反渗透膜的造水技术，例如有专利文献1(特开2000-189962号公报)。该专利文献1公开了关于如下装置的技术，该装置不使用对被处理液进行升压的升压单元，而是将被处理液供给到造水筒中，同时具有通过冲洗造水筒的反渗透膜而进行清洗的单元。在专利文献1的装置中，从造水筒排出的废水被分流到通过压力调整阀的通道和通过冲洗阀的通道这两个通道，在进行冲洗时，打开冲洗阀。

在专利文献1的技术中，不对被处理水加压，而直接供给到反渗透膜。在本技术中，即使不加压也能以高生产率(50％以上)获得透过水的理由在于，使用了在低压也能有效地工作的反渗透膜。但是，在从自来水制造饮用水的家庭用小型饮用水制造装置以及方法中，若使用这种高性能反渗透膜，则成本会成为问题。因此，在这种饮用水制造装置以及方法中，不得不使用一般性能的反渗透膜(并非低压反渗透膜)，但因为各种情况导致供给到反渗透膜的被处理水的压力低时，得不到足够的压力以使多数水分子通过反渗透膜的极其微小的孔，结果存在不能以高生产率获得透过水的问题。尤其，在家庭用饮用水制造装置中，自来水和透过水不仅在通过造水筒时发生压力损失，在通过用于除去杂质的其他过滤器、用于赋予饮用水必要的特性的各种处理层、为了紧凑化而采用的曲折的细配管等时，会发生很大的压力损失。因此，为了稳定地获得饮用水，需要使自来水和透过水以一定的压力流动，且为了使饮用水的生产率不受所供给的自来水自身的压力变化的影响，需要给自来水施加一定的稳定压力。并且，由于除去膜表面的堆积层需要预定以上的流速和流量，因此在没有对被处理水加压的状态下清洗膜时，不能充分地除去堆积物。

专利文献2(特表2008-534278号公报)中公开了自动清洗净水器内的膜过滤器的装置。该装置包含：泵，在供给到膜过滤器的水的水压达到适当水压以上时，对水加压；控制部，从进行加压的时刻开始，以预定的时间间隔周期性地使膜过滤器的内部水的冲洗作业能够实现；冲洗调节阀，在进行冲洗作业的过程中，用于打开膜过滤器的冲洗管。专利文献2中记载的装置，由于废水通道为一个，因此存在容易发生膜的性能劣化，同时很难充分地除去膜上的堆积物的问题。即，在专利文献2的装置中使用如下方式，在不进行对膜的冲洗时冲洗调节阀被关闭，在对膜进行冲洗时冲洗调节阀被打开。因此，该装置在不进行对膜的清洗作业时，即，在通过膜进行过滤的期间，供给到膜的水的压力对膜垂直作用，因此膜中容易进入杂质或异物。结果，不能充分地清洗膜，容易发生膜的性能劣化，因此存在需要在短时间内更换反渗透膜的问题。

作为用于清洗反渗透膜的技术，有时采用反冲洗技术。反冲洗是从反渗透膜的透过水一侧供给加压的清洗水，由此清洗膜的技术。该技术虽然对除去膜的堆积物较为有效，但是因为从透过水一侧施加压力，因此装置变得复杂，难以用于家庭用饮用水的制造装置中。