專利名稱：凈水器的清洗方法
技術領域：
本發明涉及可裝拆地裝于凈水器內、用來凈化自來水等的凈水濾筒及凈水器以及凈水器的清洗方法。
背景技術：
以往，由于水資源污染以及對可口的水的需求，對自來水的凈化采用凈水器。眾所周知，作為這樣的的凈水器，具有利用活性炭等吸附材料除去自來水的漂白粉味、霉味及三鹵代甲烷等的功能，以及利用多孔性中空絲膜除去細菌類、雜質成分等的功能。
作為此種凈水器的一個例子，可舉出如圖18那種自來水龍頭直接型的凈水器1。這種凈水器1，利用接頭3及固定環4被固定在自來水龍頭2上，通過操作轉換手柄5，借助裝于凈水器1內部的轉換機構部可轉換原水和凈水。在凈水器1的濾筒罩7內裝有凈水濾筒。在此凈水器1中，如把轉換手柄5轉換到凈水側，使原水從自來水龍頭2流入，則原水通過轉換機構部被引入凈水濾筒，通過其內部的過濾材料變成凈水后由凈水出口流出到下方。
圖19為表示凈水器所用的凈水濾筒的一例的剖面圖。此凈水濾筒6配備有在后方端面設有燒結濾網11、在前方端面形成具有凈水出口12的蓋部的圓筒狀外殼13；把外殼13內部分成燒結濾網11側及凈水出口12側的隔板14；被充填在外殼13的燒結濾網11側的吸附材料15以及在外殼13的凈水出口12側、用封裝材料17固定的多個中空絲膜。此處，中空絲膜16用封裝材料17固定在外殼13上，并使彎曲成U字形的多個中空絲膜16的兩端部保持中空絲膜16端部的開口狀態。
在這種凈水濾筒6中，原水通過燒結濾網11被引入凈水濾筒6內。流入凈水濾筒6內的原水，按順序通過吸附材料15、隔板14、中空絲膜16，在通過的過程中被凈化。原水被凈化后獲得的凈水，由凈水濾筒6的凈水出口12被排出到凈水濾筒的外部。
用具有此凈水濾筒6的凈水器1進行了一段時間的原水凈化處理后，與原水污濁的程度和處理水量也有關，在中空絲膜16的表面(一次側)會附著、堆積細菌類、雜質成分等，造成中空絲膜16發生網孔堵塞。如造成這種狀態，只能用清洗中空絲膜16表面的方法來恢復中空絲膜16的功能。
然而，中空絲膜16是用封裝材料17固定在外殼13內，而且，由于外殼13一般也不能進行分割，所以不可能清洗中空絲膜16的表面。為此，在中空絲膜16的網孔發生堵塞，中空絲膜16的功能顯著減退時，即使吸附材料15的清除能力還尚存，每個凈水濾筒6只好換成新的，此乃凈水器1的凈化處理運轉成本顯著提高之原因。
為了防止中空絲膜的網孔堵塞，在日本特開平8-89948號公報上，公布了一種從中空絲膜二次側注入倒灌液來清除中空絲膜表面的堵塞物的方法。但是，由于這種方法從中空絲膜的二次側把污染狀態的原水直接灌入，反而有可能污染中空絲膜的內面。
此外，日本特開平8-84989號公報中，公布了一種備有多個中空絲膜模件、并利用一個中空絲膜模件的過濾水對其它的中空絲膜模件作逆向清洗的方法。可是，這種方法因必須有多個中空絲膜模件，故存在過濾部變大同時零件個數增多的問題。
鑒于以上情況完成了本發明，本發明的目的在于，提供一種能對功能減退的中空絲膜進行清洗使其恢復、抑制原水凈化處理的運轉成本的凈水濾筒及凈水器以及凈水器的清洗方法。
發明內容
為了達到上述目的，本發明提供的一種凈水濾筒，配備中空絲膜組件和包圍上述中空絲膜的筒狀的中空絲膜用外殼，所述中空絲膜組件具有多個彎曲成U字狀的中空絲膜和把該中空絲膜的兩端部結合成束并保持中空絲膜端部的開口狀態的封裝材料，上述中空絲膜組件可裝拆地安裝于中空絲膜用外殼并保持中空絲膜的一次側和二次側之間的液體密封狀態。
利用上述凈水濾筒，能對功能減退的中空絲膜進行清洗使其恢復，抑制原水凈化處理的運行成本。
在上述凈水濾筒中，最好在上述中空絲膜用外殼上設置連接手段，在上述封裝材料的側面最好設置利用螺紋方式、卡口方式、凸緣方式中的任何一種方式，與上述連接手段相配合的連接構件。
在上述凈水濾筒中，配備吸附材料用外殼和裝于外殼內的吸附材料的吸附過濾體，可裝拆地被連接在上述中空絲膜用外殼的一端，與此同時，為使配置在該吸附材料外殼內的吸附材料能自由調換，最好在該吸附材料外殼上設置可裝拆的蓋子。如利用這樣的凈水濾筒，可同時進行利用吸附材料所作的原水的吸附處理，而且，根據需要也可拆下吸附過濾體。再有，如在吸附材料外殼上設置可裝拆的蓋子，在吸附材料外殼內部配備的吸附材料也能自由進行調換。
此外，上述吸附材料，最好在被充填到能透水的袋體的狀態下、被裝入吸附材料用外殼中。如利用這樣的凈水濾筒，可容易地進行吸附材料的調換。
另外，為了達到上述目的，本發明提供裝有上述凈水濾筒的凈水器。
如利用本發明的上述凈水器，能抑制凈水處理的運行成本。
而且，為了達到上述目的，本發明提供另一種凈水器，該凈水器具有在中空絲膜末端部仍保持開口狀態的情況下、被固定在筒狀容器的一端的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設有用來清洗該中空絲膜外表面的清洗液進口及清洗液排出口。
在上述凈水器中，上述清洗液的進口最好同時也是原水進口。如利用這樣的凈水器能使其結構變得更為簡單。
另外，上述清洗液排出口最好設置在上述筒狀容器側面的中空絲膜固定部附近。利用這樣的凈水器，清洗液能流入整個中空絲膜，并且在中空絲膜最易堵塞的根部，使清洗液的水流方向改變，其結果能有效清洗根部，使清洗液的清洗效果更加提高。
在上述凈水器中，最好在上述中空絲膜模件的上游，配置吸附材料，利用這樣的凈水器，能進行多種多樣的水凈化。
在上述凈水器中，最好有使清洗液沿與上述筒狀容器的中心軸對應的周向、至少在部分的中空絲膜的外表面流動的手段。
此外最好是，使上述清洗液流動的手段由板狀構件構成，并具有相對板狀構件傾斜的清洗液通道，利用這樣的凈水器能容易形成周向的流動。
再則，上述板狀構件最好配置在中空絲膜的上游及周圍中至少的一方。利用這樣的凈水器，對中空絲膜能可靠地接觸到周向的水流。
在上述凈水器中，最好在上述中空絲膜模件的上游，配置網孔較中空絲膜大的預過濾器。利用這樣的凈水器，可更加延長中空絲膜的壽命。
另外，上述預過濾器最好被配置成可裝拆的。
在上述凈水器中，并列設置多個上述中空絲膜模件，最好是當一個中空絲膜模件在清洗時，其它的中空絲膜模件能進行過濾。利用這樣的凈水器，在清洗中也能進行過濾，并且與一個中空絲膜模件時相比，能使過濾壽命變得更長。
在上述凈水器中，最好有計測累積過濾時間、累積過濾流量、過濾流速及過濾壓力中至少一項的手段。利用這樣的凈水器，可邊清洗邊過濾，設定過濾性恢復的指標。
再則，為了達到上述目的，本發明提供另一種凈水器，該凈水器具有使清洗液沿筒狀容器中心軸的周向、在配置于筒狀容器內部的中空絲膜模件中的至少一部分中空絲膜的外表面流動的手段。
另外，為了達到上述目的，本發明提供一種凈水器的清洗方法，該凈水器具有固定于筒狀容器一端且中空絲膜的未端部仍保持開口狀態的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設有用來清洗該中空絲膜外表面的清洗液進口及清洗液排出口，該清洗方法從上述清洗液進口供給原水，在水流流過中空絲膜表面后，從清洗液排出口排出。
在上述清洗方法中，最好在至少一部分中空絲膜的外表面、使清洗液沿相對筒狀容器的中心軸為周向的方向流動。
特別是，最好通過在相對板狀構件傾斜的方向上設置的清洗液通道，使上述清洗液沿上述筒狀容器的周向流動。利用這樣的清洗方法，能容易形成周向的流動。這時，如上述板狀構件被配置在中空絲膜的上游及周圍的至少一方，對中空絲膜而言因能可靠地接觸到周向上的水流，則更好。
此外，為了達到上述目的，本發明提供一種凈水器的清洗方法，該凈水器具有固定于筒狀容器一端且中空絲膜的未端部仍保持開口狀態的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設有用來清洗該中空絲膜外表面的清洗液進口及清洗液排出口，該清洗方法從上述清洗液進口供給藥水，在保持規定的時間后，從上述清洗液排出口排出。
上述藥水，最好是含有鹽酸、檸檬酸、醋酸、家用洗滌劑、次氯酸鹽中任何一種藥液的水溶液。這些水溶液能有效清洗中空絲膜模件，并且容易得到。
在上述清洗方法中，最好是從上述清洗液排出口排出上述藥水后，再從上述清洗液進口供給原水，在水流流過中空絲膜表面后，從上述清洗液排出口排出。
在上述清洗方法中，最好在上述中空絲膜模件的上游配置網孔較中空絲膜大的預過濾器。
最好上述預過濾器可以裝拆，在拆下后進行清洗。
在上述清洗方法中，最好計測累積過濾時間、累積過濾流量、過濾流速、過濾壓力中的至少一項，其中的任何一項達到事先設定的值時，自動進行清洗。
另外，在上述清洗方法中，最好是對上述清洗液進口供給清洗液，使水流流過中空絲膜表面，一邊由上述清洗液排出口排出，一邊進行中空絲膜的清洗，與此同時還進行過濾，計測從開始清洗時起的過濾水量或過濾流速，當過濾水量或過濾流速達到事先設定的值時停止清洗。
圖1為表示本發明凈水濾筒一個例子的剖面圖。
圖2為表示本發明凈水濾筒中的中空絲膜其他例子的剖面圖。
圖3為表示把圖2的中空絲膜分離成中空絲膜組件及中空絲膜用外殼的狀態的示意圖。
圖4為表示本發明凈水器一個例子的剖面圖。
圖5表示本發明使用的有清洗液通道的板狀構件一個例子的立體圖。
圖6表示本發明使用的有清洗液通道的板狀構件另一例子的立體7表示本發明使用的有清洗液通道的板狀構件另一例子的立體8表示本發明使用的有清洗液通道的板狀構件另一例子的立體9表示本發明的凈水器上使用的清洗液通道的一個例子的立體10表示本發明的凈水器上使用的清洗液通道的另一例子的立體11表示本發明使用的有清洗液通道的板狀構件另一例子的立體12表示本發明凈水器另一例子的剖面13為圖12中所示的中空絲膜用外殼的立體14為圖12中所示的中空絲膜用外殼的筒中心軸方向的剖面15為圖12中所示的與中空絲膜用外殼的筒中心軸垂直的方向的剖面16為表示本發明的凈水器的另一例子的剖面17為表示設置多個在本發明的凈水器上使用的中空絲膜模件的一個例子的剖面圖。
圖18為表示以往凈水器一個例子的立體19為表示以往的凈水濾筒一個例子的剖面圖具體實施方式
以下對本發明的凈水濾筒、凈水器及凈水器的清洗方法作詳細說明。首先對凈水濾筒作說明。
圖1為表示本發明的凈水濾筒的一個例子的剖面圖。此凈水濾筒10粗略地劃分成，由中空絲膜16作過濾處理的中空絲膜過濾體18和由吸附材料15作吸附處理的吸附過濾體19的二個部分構成。具體地說，其結構大致具有使中空絲膜16端部保持開口狀態地利用封裝材料17把彎曲成U字形的多個中空絲膜16的兩端部結合成束的中空絲膜組件21、包圍中空絲膜16的筒狀中空絲膜用外殼22、覆蓋中空絲膜16端部開著口的中空絲膜組件21的前端面并在中央部形成有凈水出口12的帽蓋23以及與中空絲膜用外殼22連接的吸附過濾體19。
此外，在中空絲膜組件21的封裝材料17的側面設置筒狀連接構件25，在其后端部附近的外壁螺刻有螺紋26，在前端部附近的外壁螺刻有螺紋27。
此外，吸附過濾體19，其結構具有吸附材料用外殼28、在被充填入能透水的袋體29狀態下被收容于吸附材料用外殼28內的吸附材料15、設于吸附材料用外殼28的后端面并嵌入成型有燒結濾網11的連接構件蓋34以及設置在吸附材料用外殼28前端面的隔板14。
中空絲膜組件21，通過其連接構件25的螺紋26與螺刻在中空絲膜用外殼22的前端部附近的內壁面的陰螺紋30(連接手段)擰合，可裝拆地且可保持中空絲膜16的一次側和二次側之間的液體密封狀態地被安裝在中空絲膜用外殼22中。此外帽蓋23，通過在其內壁面螺刻出的陰螺紋31和中空絲膜組件21的連接構件25的螺紋27擰合，可裝拆地被安裝在中空絲膜組件21上。
另外，吸附過濾體19通過螺刻在吸附材料用外殼28的前端部附近的外壁面上的螺紋32和螺刻在中空絲膜用外殼22的后端部附近內壁面的螺紋33擰合，可裝拆地被連接在中空絲膜用外殼22上。另外，通過燒結濾網11外周緣上所設置的環狀連接構件蓋34的陰螺紋35與吸附材料用外殼28的后端部附近的外壁面上所螺刻的螺紋36擰合，連接構件蓋34可裝拆地被安裝在吸附材料用外殼28上。
而且在中空纖維組件21與中空絲膜用外殼22的連接部、帽蓋23與中空絲膜組件21的連接部以及吸附過濾體19與中空絲膜用外殼22的連接部中，分別夾裝有各O型環37、38、39。
作為中空絲膜16最好能使用由纖維素系、聚烯烴系(聚乙烯、聚丙烯)、聚乙烯醇系、乙烯、乙烯醇共聚體、聚醚系、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系、聚砜系、聚丙烯腈系、聚氟乙烯[聚四氟乙烯纖維(注冊商標)]系、聚碳酸酯系、聚酯系、聚酰胺系、蘇香族聚酰胺系等各種材料構成的中空絲膜。其中，如考慮膜的強伸度和抗彎曲性、清洗性、操作性和耐化學藥品性時，最好是使用聚乙烯和聚丙烯等的聚烯烴系中空絲膜。
此外，雖然無特別的限定，但最好是中空纖維外徑為20～2000μm，孔徑為0.01～2μm，空隙率為20～90％，膜厚為5～300μm的中空絲膜。再有，除封裝材料17部分外的中空絲膜的有效長度，為了使纖維搖擺而能有效地進行清洗，最好在10mm以上，20mm以上則更好。另一方面如太長，則中空絲膜的利用效率降低，故最好在300mm以下，200mm以下則更好。
作為封裝材料17可以使用由聚氨酯樹脂，環氧樹脂、聚烯烴樹脂等構成的用于固定的樹脂。
作為吸附材料15，可舉出粉末狀吸附材料、此粉末吸附材料造粒后的粒狀吸附材料及纖維狀吸附材料等。作為此種吸附材料，可舉出天然物系的吸附材料(天然沸石、銀沸石、酸性白土等)；合成物系吸附材料(合成沸石、抗菌性沸石、細菌吸附聚合物、磷礦石、分子篩、硅膠、硅鋁膠系吸附材料、多孔性玻璃等)等無機質吸附材料以及粉末狀活性碳、纖維狀活性碳、塊狀活性碳、擠出成形活性碳、成形活性碳、分子吸附樹脂、合成物系粒狀活性碳、合成物系纖維狀活性碳、離子交換樹脂、離子交換纖維、螯合的樹脂、螯合的纖維、高吸水性樹脂、高吸水性纖維、吸油性樹脂、吸油劑等有機系吸附材料等的眾所周知的吸附材料。其中，最好利用對被處理水中的殘留氯和霉味及三鹵代甲烷等有機化合物吸附能力優秀的活性碳。
另外在這些材料中可把二種以上的材料混合、或使它們層疊地加以使用。此外，作為吸附材料15，也可以使用通過用結合劑把吸附材料的粉體及粒狀體結合起來而形成的多孔性成形體。吸附材料15根據凈水器的使用場地及凈水的用途能按粉末狀、粒狀、纖維狀、成形體等形態進行充填。
作為上述粉末狀活性碳，可舉出將植物質(木材、纖維、鋸屑、木炭、椰子殼炭、素灰等)；煤質(泥煤、褐煤、瀝青煤、無煙煤、煤溚(tar)等)；石油質(石油殘渣、硫酸熔渣(日文硫酸スラツジ)、油碳等)；閥廢液；合成樹脂等碳化，根據需要作氣體活化(水蒸氣、二氧化碳、空氣等)；藥品活化(氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、磷酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等)的活性碳等。
作為上述纖維狀活性碳，可舉出把聚丙烯腈(PAN)、纖維素、苯酚、煤系瀝青作為原料的前體碳化、活化的活性碳等。
作為上述袋體29，只要透水且不通過內部的吸附材料15的任何一種袋體都可使用。例如可舉出尼龍、聚氨脂等構成的連褲襪狀的織物、織布、無紡布等布帛、網眼狀的薄片等。
上述燒結過濾網11是用來清除原水中比較大的粗垃圾、砂、鐵銹等異物的預過濾器。此燒結過濾網11為多孔性的粉末燒結體，是把樹脂粉末、金屬粉末或這些粉末的混合物充填入模具，把模具加熱到粉末熔化溫度以上，使與粉末粒子相互接觸的部分熔接后呈多孔化的材料，以及把樹脂粉末、金屬粉末或這些粉末的混合物不充填到模具中進行加熱而制成片狀化的材料等，利用眾所周知的燒結方法，燒結成形而獲得。
作為燒結濾網11的材質，可舉出諸如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、含氟樹脂等的樹脂材料、C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Nb、Ta、B、V、Ni、Cu、Al、Ti、Fe、Co及它們的合金等的無機、金屬材料等。其中，制成燒結濾網時重量輕、可再利用、焚燒處理時也不會產生有害物質、孔徑容易控制的聚烯烴樹脂很適合使用。
另外，作為預過濾器也可用無紡布等代替燒結濾網11。
作為上述隔板14只要是不漏過活性碳微粒子、能高效率透水的隔板即可。例如可使用讓無紡布、尼龍網眼等進行嵌入成型，粘接或熔接的樹脂板等。
作為上述中空絲膜用外殼22、帽蓋23及吸附材料用外殼28的材質，最好在考慮加工性等而使用塑料類。由于用透明或半透明構件構成這些構件，因此能確認中空絲膜16的污染等內部的狀態。
此外，能直接利用熱水器提供的80℃以上的高溫熱水。在這一點上利用聚丙烯、聚苯醚、聚甲氧基、聚碳酸酯、ABS樹脂等軟化點在80℃以上的耐熱性塑料則更好。
以下對裝有凈水濾筒10的凈水器及凈水濾筒10的清洗方法進行說明。
凈水濾筒10換成圖19所示的以往的凈水濾筒6，可安裝成圖18所示的那種原有的凈水器1。
把圖1所示的凈水濾筒10裝于圖18的凈水器1上，把轉換手柄5切換到凈水側，使原水從自來水龍頭2流入，原水通過切換機構部被引入到凈水濾筒10內，通過其內部變成凈水后，由凈水出口9流出到下方。
在裝于這種凈水器1上的凈水濾筒10中，原水通過燒結濾網11被引入凈水濾筒10內。引入凈水濾筒10內的原水，按順序通過吸附材料15、隔板14、中空絲膜16，在此過程中被凈化。原水凈化后得到的凈水，從凈水濾筒10的凈水出口12被排出到凈水濾筒10的外面。
中空絲膜組件21的中空絲膜16發生堵孔時的清洗按如下方法進行。
首先，從凈水器上拆下凈水濾筒10，接著，使中空絲膜組件21的連接構件25和中空絲膜用外殼22朝互為相反方向轉動，將中空絲膜組件21和中空絲膜外殼22分開，露出的中空絲膜16浸于無污染的水中，揉洗中空絲膜16。另外在揉洗的同時也可合并使用反洗及藥品清洗。
在藥品清洗時可以使用鹽酸、檸檬酸、醋酸、家用洗滌劑、次氯酸鈉、漂白粉、漂白劑等對清洗有效的藥品。
也可以反洗中空絲膜16，也就是說，可以使污水從中空絲膜16的2次側流入1次側。具體地說，把中空絲膜組件21和中空絲膜用外殼22分開后，可把軟管接到凈水出口12，通過把此軟管中流出的水從中空絲膜16的2次側流入1次側來進行。
另外，吸附過濾體19，由于可裝拆地被連接在中空絲膜用外殼22的一端，所以吸附過濾體19可容易地拆下。
在僅使用吸附過濾體19被拆下后的中空絲膜過濾體18的凈水濾筒時，把軟管連接到凈水出口12上，通過將從此軟管流出的污染的原水由中空絲膜16的2次側流入1次側，可進行原水的凈化。僅有這種中空絲膜過濾體18的凈水濾筒，在自來水管道尚未普及的地區及災害現場那種難以確保凈水的場所，其單獨地可作為凈水器使用。
如上所述，在這種凈水濾筒10中，由于中空絲膜組件21可裝拆地被裝在中空絲膜用外殼22中，所以中空絲膜組件21的中空絲膜16在發生孔堵塞時，可把中空絲膜組件21和中空絲膜用外殼22分開，在露出中空絲膜16后，清洗此中空絲膜16。
此外，由于在中空絲膜外殼22的內壁面螺刻陰螺紋30(連接手段)，在封裝材料17的側面，設有與陰螺紋30擰合的連接構件25，因此，中空絲膜組件21和中空絲膜用外殼22的裝拆就變得容易。
在雖然中空絲膜16的能力尚有余地，但吸附材料15的功能明顯下降時，也可把連接在中空絲膜用外殼22一端上的可裝拆的吸附過濾體19拆下，換成新的后使用。這時，吸附材料15在松開連接構件蓋34的陰螺紋35后被取出。
吸附材料15如在被充填入能透水的袋體29的狀態下被裝入吸附材料用外殼28內，則可逐個袋體29地調換吸附過濾體19內的吸附材料15，能使吸附材料15的調換變得容易。
另外，本發明的凈水濾筒，只要具有中空絲膜16和封裝材料17的中空絲膜組件以保持中空絲膜的一次側和二次側之間液體密封狀態的狀態、并且可裝拆地被裝在中空絲膜用外殼22中，就不受圖示例的限制。再則，連接方法也不限于螺紋方式，可使用卡口方式，凸緣方式等眾所周知的方法。此外，密封方法也不限于O型環方式，可使用密封襯墊方式、V型環方式等眾所周知的方法。
再有，例如中空絲膜過濾體18的部分，如圖2所示，中空絲膜用外殼42的內壁面及中空絲膜組件41的封裝材料17的側面也可以有同一斜度圓錐面43、44。中空絲膜用外殼42及封裝材料17的側面如果有這樣的圓錐面43、44，那么即使通過原水，中空絲膜組件41也不會從中空絲膜用外殼42的前端面脫出，而且如圖3所示，通過將中空絲膜組件41向后方頂推，可容易地使中空絲膜組件41和中空絲膜用外殼42分開。
另外，吸附材料15不一定有必要充填入袋體29內，也可以直接充填進吸附材料用外殼28內。
還有，在本發明凈水濾筒中不一定有必要用吸附材料15，凈水濾筒中單獨使用中空絲膜16也可以。
以下對本發明的凈水器進行說明。
圖4是表示本發明凈水器的剖面圖。另外，圖中的記號FI表示流量表，PI表示壓力表。
此凈水器，大致由在中空絲膜模件110和容納它的筒狀容器131及帽蓋132、配置在中空絲膜模件110和筒狀容器131之間的中空絲膜用外殼122和配置在中空絲膜用外殼122和上述帽蓋132之間的模件帽蓋123組成。
上述中空絲膜模件110，在其彎曲成U字型的多個中空絲膜116的兩端部用封裝材料17集合成束且保持中空絲膜116端部的開口狀態的狀態下，被固定在筒狀的中空絲膜用外殼122上。此中空絲膜模件110借助中空絲膜用外殼122及彈性體119被裝于模件帽蓋123上。模件帽蓋123借助彈性體120被裝于帽蓋132上。帽蓋132借助彈性體133被裝于筒狀容器131上。另外在圖4中，利用封裝材料117被集合成束的中空絲膜116，借助中空絲膜用外殼122和彈性體119被裝于模件帽蓋123上。不過也可利用封裝材料117把被集合成束的中空絲膜116直接裝于模件帽蓋123上。
中空絲膜組件110的中空絲膜充填率，即筒狀容器131的內徑剖面積中所占的中空絲膜剖面積(外徑基準)的合計比例如太高，就難以通過清洗來清除侵入中空絲膜之間的堆積物，另一方面如過低，則集積效率低且過濾能力下降，所以有必要設在20～60％之間，最好是30～50％，如35～47.5％則更好。
作為筒狀容器131的材質，如考慮耐壓性等，最好是金屬，尤其是不銹鋼最佳，另外，也可使用塑料類。在使用塑料類時，從可直接使用熱水器提供的80℃以上的高溫熱水這一點考慮，使用聚丙烯、聚苯醚、聚甲氧基、聚碳酸酯、ABS樹脂等軟化點在80℃以上的耐熱性塑料則更好。再有，筒狀容器131通過整體或部分用透明或半透明材料構成，可以確認中空絲膜116的污染等內部的狀態。
在圖4中，中空絲膜用外殼122，因使其長度縮短，從而變成茶道用圓竹刷形狀，但也可以作成比中空絲膜116的長度長，而且在側面可形成通水用的孔。
此外，在圖4中，通過裝保護網118來提高操作性，但也可以是在無保護網118的狀態。再有，對中空絲膜用外殼122來說，保護網118也可以作成可裝拆的。
另外，在中空絲膜模件110的上游側，如設置網孔比中空絲膜116大的預過濾器141，由于能清除原水中較大的粗垃圾、砂、鐵銹等異物，所以加在中空絲膜116上的負擔減少，從而能延長中空絲膜116的壽命。預過濾器141由多孔性粉末燒結體構成，可適當使用塑料和金屬的燒結過濾器和陶瓷、無紡布、網狀物等。
如把預過濾器141可裝拆地進行安裝，則由于只拆下預過濾器141就可清洗，所以能更有效防止中空絲膜116的網孔堵塞。
預過濾器141的清洗，既可用水沖、刷子擦、焙烘、施加超聲波等作物理清洗，也可把它浸在藥水中作化學清洗。
此外，如在中空絲膜模件110的上游、設置可裝拆的吸附材料142，由于能作更多種水的凈化，當然更好。
作為吸附材料142，可使用以上說明的材料，其中，最好使用對被處理水中的殘留氯和霉味、三鹵代甲烷等有機化合物的吸附力優良的活性碳。為了調正硬度(Ca、Mg)、除去鉛、除去硝酸性·亞硝酸性氮氣，最好使用離子交換樹脂。在除去砷時最好用沸石。在除去硼、氟時最好用螯合劑。
另外，作為吸附材料142，也可使用通過用結合劑把吸附材料的粉體、粒狀體等結合后形成的多孔性成形體。并且，可以把2種以上的吸附材料混合或重疊使用。
在上述結構組成的凈水器中，通過在中空絲膜模件110的至少一部分的中空絲膜116的外表面上設置使清洗液沿與筒狀容器131的筒中心軸對應的周向流動的手段，當過濾原水時，毋用置疑，即使是清洗液流動時也能有效地剝下堆積在中空絲膜116外表面的細菌類、雜質成分等的堵塞物。另外，清洗液只要是清澄的液體即可，如使用原水，因能簡單地進行清洗，那當然好。
再則，此處所說的與筒狀容器131的筒中心軸對應的周向的流體，指從筒狀容器131的筒中心軸方向觀察時在周向流動的液體，不限于與筒中心軸相對垂直的平面方向的流體，還包括與筒中心軸相對傾斜方向和螺旋狀的流體。此外，當清洗液通過筒狀容器131時，清洗液從進口側向出口側、也包括一部分成為反方向的流體在內。
在筒狀容器131上設置清洗液進口135及清洗液出口134，當使從清洗液進口135注入的清洗液在沿作為中空絲膜116的外表面、與筒中心軸對應的周向流動后，從清洗液出口134排出時，可把中空絲膜116表面上堆積的堵塞物剝下，排出到中空絲膜模件110外，所以能使中空絲膜116的過濾功能恢復。
清洗液在中空絲膜116的外表面流動時，如圖5～圖8所示，借助通過與板狀構件143的上下面相對地設在傾斜方向上的清洗液通道145，能使清洗液在筒狀容器131的周向流動。清洗液通道145，為使清洗液在筒狀容器131內部幾乎均等地分散，如圖5～8所示，最好使其在板狀構件143的整體呈均等地分散配置。另外，圖5～圖8的箭頭表示水的流動方向。
作為清洗液通道145的形狀，既可如圖9所示大致平行地開傾斜孔，也可如圖10所示的開梯形孔。并且，清洗液通道145既可半途拐彎也可作多處分流。
上述板狀構件143，既可配置在中空絲膜模件110的上游，也可配置中空絲膜模件110的四周。并且，配置在上游及四周都沒問題。在中空絲膜模件110四周配置時，如圖11所示，在板狀構件143的中心部設置中空絲膜模件110貫通的孔，最好把板狀構件143和中空絲膜模件110配置成同心圓狀。
另外，板狀構件143既可配置成與筒狀容器131的筒中心軸垂直，也可配置成傾斜。而且，其形狀也可是螺旋漿狀或螺旋狀。
作為使清洗液在設于中空絲膜116的外表面的筒狀容器131的周向流動的手段的另一例子，如圖12～圖15所示，為了圍住中空絲膜模件110的中空絲膜116的整個四周，可設置中空絲膜用外殼122，也可在中空絲膜用外殼122上設置傾斜方向的清洗液通道145。圖12～圖15中的箭頭表示水的流動方向。
此外，如圖4所示，如在筒狀容器131的中空絲膜固定部附近的側面設置清洗液排出口134，在清洗液能流遍整個中空絲膜116的同時，由于在中空絲膜116最易堵塞的根部使清洗液的水流方向改變，故能有效清洗其根部，那當然好。清洗液排出口134的數量，只要1只就可以清洗，但也可配置2只或2只以上。
另外，清洗液進口135，與清洗液排出口134一樣也可設置在筒狀容器131的側面，不過，如和原水進口140兼用，其結構可更為簡單，那當然好。
如圖4所示，在清洗液排出口134上再設置清洗用的開關閥138，進行過濾時，在清洗用的開關閥138關閉狀態下，從原水進口135注入原水，原水在中空絲膜116被過濾后由凈水出口112流出。
對此，在進行清洗時，打開清洗用的開關閥138，由兼作原水進口140的清洗液進口135注入清洗液，由于該清洗液從清洗液排出口134排出，所以能清洗中空絲膜116的外表面。這時，通過中空絲膜116進行過濾所需的壓力較從清洗液排出口134排水所需的壓力要高，由于許多原水由清洗液排出口134排出，被過濾的水量又少，未必需要堵塞凈水出口112。清洗時使用的清洗液的供應量，當該筒狀容器131的每單位內徑標準剖面積設為0.01～5L/cm2·分時，由于能有效地進行膜面的清洗，那當然好，如達到0.03～3.5L/cm2·分則更好，達到0.1～1.5L/cm2·分還要好。
另外，也可以與圖4的結構不一樣，在筒狀容器131的側面設置原水進口140。這時，使原水供應管道分流，排出清洗液或者通過設置與原水進口140另外的清洗液排出口134，可進行清洗。
此外，在清洗裝于由上述結構組成的凈水器上的中空絲膜116時，也可用原水以外的清洗力強的藥水進行清洗。使用藥水時，通過在規定的時間使中空絲膜116接觸藥水，能有效進行清洗。使用藥水進行清洗時，首先要關閉清洗液排出口134的清洗用開關閥138，并關閉原水開關閥136，打開清洗液注入開關閥139，由兼作原水進口135的清洗液注入口140注入藥水。而且，放置規定時間，使中空絲膜116接觸藥水后，通過打開清洗液排出口134的閥138排出藥水，能清洗中空絲膜116。
藥水的注入方法未作特別規定，例如用泵送液，或者可把藥水儲桶的液面配置成比中空絲膜模件110高的位置，利用水頭壓差來送藥水。
藥水的需要量只要達到藥水裝滿筒狀容器內部程度的量就行。
此外，和藥品接觸的時間可按所用藥水的種類和濃度適當設定。如設定為5～60分鐘，由于能清除中空絲膜表面網孔堵塞物，那當然好。
藥水的種類，如是含有鹽酸、檸檬酸、醋酸、家用洗滌劑、次氯酸鈉、漂白粉中任何一種化學品的水溶液，由于清洗效果好，能容易且廉價地獲得，那當然好。
另外，由藥水進行清洗，可一次性將藥水注入到需要量，清洗過程中也可連續注入。
如在用藥水進行清洗后立即進行過濾，由于藥水有可能混入濾液，最好適當清洗中空絲膜模件110。此時，由兼作設在筒狀容器131上的清洗液進口140的原水進口135注入原水，如從清洗液排出口134排出含清洗液的原水，對藥水繼續進行清洗，也可清洗中空絲膜面，因清洗效果更好，那當然更好，由原水所作的清洗，只要按上述條件進行就可以。
通過對中空絲膜116的清洗，由于洗掉堆積在中空絲膜116表面的粘附物，過濾性得到恢復，計測過濾水量，過濾流速、過濾壓力中的至少一項，可將其用作中空絲膜過濾恢復指標。
具體地說，設置葉輪式、容積式、電磁式的流量表、流速表、壓力表，測定從開始清洗起的累積過濾水量、過濾流速、過濾壓力，可在這些數據根據使用條件達到事先設定的值的時刻停止清洗。另外，為了對它們進行自動控制，采用電子式計測儀最合適。
此外，在圖12中，筒狀容器131，其結構不包括中空絲膜116以外的過濾材料，但可把作為過濾劑的活性碳等吸附材料142和中空絲膜116放入筒狀容器131中。例如，如圖16所示，在中空絲膜用外殼122的外側設置內側筒狀容器131′，在其外側再設置外側筒狀容器131，在內側筒狀容器131′上設置單向閥144，在內側筒狀容器131′和外側筒狀容器131之間可充填吸附材料142。在具有這種結構的凈水器中，當清洗中空絲膜116的外表面時，不讓清洗液流向吸附材料142側，可有選擇地清洗中空絲膜116的外表面。盡管中空絲膜116的能力尚存余地，當吸附材料142的功能顯著下降時，可以僅調換吸附材料142。另外，作為上述吸附材料142，可使用與參照前面的圖1例示的吸附材料15相同的材料。再有，圖16中的黑箭頭表示清洗時的水流方向，白箭頭則表示原水及凈水的流動。
在中空絲膜用外殼122上可設置和圖12等所示一樣的傾斜方向的清洗通道145。
另外，如圖17所示可并列設置多個中空絲膜模件210及210′，如形成對一個中空絲膜模件210清洗時、可對另一個中空絲膜模件210′進行過濾的結構，則在清洗中也能進行過濾的同時，與中空絲膜模件210或210′為一個時相比，由于過濾壽命更長，那當然好。過濾時無論只使用一個中空絲膜210或210′，或同時使用2個中空絲膜組件210及210′都可進行過濾。
進行過濾時，關閉設置在一方的中空絲膜用外殼231的清洗液排出口234上的清洗用開關閥門238，打開設置在另一方中空絲膜用外殼231′上的清洗液排出口234′上的清洗用開關閥門238′。如對中空絲膜模件210注入原水，對中空絲膜模件210′注入清洗液，在一方的中空絲膜模件210，通過中空絲膜216進行過濾，由凈水出口212得到過濾水。在另一方中空絲膜用外殼231′，由清洗液排出口234′排出清洗液，對中空絲膜216′進行清洗。
工業上利用的可能性如以上說明，本發明的凈水濾筒，由于中空絲膜組件要保持中空絲膜的1次側和2次側之間的液體密封狀態，并且可裝拆地安裝在中空絲膜外殼上，所以當中空絲膜組件中的中空絲膜網孔發生堵塞時，把中空絲膜組件和中空絲膜用的外殼分開，使中空絲膜露出，使清洗此中空絲膜成為可能。利用這種方法因中空絲膜可以回用，使凈水濾筒能長期使用，所以能抑制凈水處理的運行成本。
此外，本發明，提供內裝上述凈水濾筒的凈水器。并且，本發明，提供具有中空絲膜末端保持開口狀態、原封不動地固定在筒狀容器的一端所形成的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設置用來清洗該中空絲膜的外表面的清洗液的進口及清洗液的排出口的其它的凈水器。而且，本發明，提供在筒狀容器內部配置的中空絲膜模件的至少一部分的中空絲膜的外表面，配有使清洗液在與筒狀容器的中心軸相對的周向流動的手段的其它凈水器。
利用本發明的上述凈水器能抑制凈水處理運行成本。
另外，本發明，提供具有中空絲膜的末端部保持開口狀態、原封不動地固定在筒狀容器的一端形成的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設置用來清洗該中空絲膜外表面的清洗液進口和清洗液排出口的凈水器的清洗方法，即由上述清洗液進口注入原水，在水流流到中空絲膜后，由清洗液排出口排出的凈水器的清洗方法。
此外，本發明，還提供具有中空絲膜的末端部保持開口狀態、原封不動地固定在筒狀容器的一端形成的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設置用來清洗該中空絲膜外表面的清洗液進口和清洗液排出口的凈水器的清洗方法，即由上述清洗液進口注入藥水，在保持規定時間后，由上述清洗液排出口排出的凈水器的清洗方法。
利用本發明的上述清洗方法，堵塞的中空絲膜可以回用，而且能長期使用，所以能抑制凈水處理的運行成本。
權利要求
1.一種凈水器的清洗方法，具有固定于筒狀容器一端且中空絲膜的未端部仍保持開口狀態的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設有用來清洗該中空絲膜外表面的清洗液進口及清洗液排出口，其特征在于，該清洗方法從上述清洗液進口供給原水，在水流流過中空絲膜表面后，從清洗液排出口排出。
2.如權利要求1所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，使清洗液沿筒狀容器中心軸的周向流過至少一部分中空絲膜的外表面。
3.如權利要求2中所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，通過設在相對板狀構件傾斜方向的清洗液通道，而使上述清洗液沿上述筒狀容器的周向流動。
4.一種凈水器的清洗方法，具有固定于筒狀容器一端且中空絲膜的未端部仍保持開口狀態的中空絲膜模件，該中空絲膜模件的中空絲膜充填率為20～60％，在該筒狀容器上設有清洗該中空絲膜外表面用的清洗液進口及清洗液排出口，其特征在于，由上述清洗液進口供給藥水，在保持規定時間后，從上述清洗液排出口排出。
5.如權利要求4中所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，上述藥水是含有鹽酸、檸檬酸、醋酸、家用洗滌劑、次氯酸鹽中某一種的水溶液。
6.如權利要求4中所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，在上述藥水從上述清洗液排出口排出后，再從上述清洗液進口供給原水，在水流流過中空絲膜表面后，由上述清洗液排出口排出。
7.如權利要求1和4中任何一項所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，在上述中空絲膜模件的上游，配置網孔較中空絲膜孔大的預過濾器。
8.如權利要求7中所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，上述預過濾器可裝拆，在拆下后再作清洗。
9.如權利要求1和4中任何一項所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，計測累積過濾時間、累積過濾流量、過濾流速及過濾壓力中的至少一項，在其中一項達到事先設定的值時自動進行清洗。
10.如權利要求1和4中任何一項所述的凈水器的清洗方法，其特征在于，將清洗液供給上述清洗液進口，水流流過中空絲膜表面，一邊從上述清洗液排出口排出、一邊清洗中空絲膜，與此同時進行過濾，計測從開始清洗時起的過濾水量或過濾流速，當過濾水量或過濾流速達到事先設定的值時停止清洗。
全文摘要
本發明目的之一，在于提供一種能對功能下降的中空絲膜進行清洗使其恢復、從而可抑制原水凈化處理的運行成本的凈水濾筒。為了達到此目的，本發明提供的一種凈水濾筒，其特點是，具有中空絲膜組件和包圍上述中空絲膜的筒狀的中空絲膜用外殼，所述中空絲膜組件具有多個彎曲成U字狀的中空絲膜和把該中空絲膜的兩端部集合成束并保持中空絲膜端部的開口狀態的封裝材料，上述中空絲膜組件可裝拆地安裝于中空絲膜用外殼，并保持中空絲膜的一次側和二次側之間的液體密封狀態。
文檔編號B01D63/02GK1840484SQ20061000927
公開日2006年10月4日 申請日期2002年9月3日 優先權日2001年9月5日
發明者高山仁史, 加藤辰廣, 種池昌彥, 上原勝, 矢能學 申請人:三菱麗陽株式會社