CN1302816C - 生产杀菌水的装置 - Google Patents

Abstract

用于生产杀菌水的装置的一个实施例中，酸性溶液(21)和氯基溶液(31)在供料器(4)内由原水(1)稀释，并且然后稀释后的溶液在混合器(5)内混合。用于生产杀菌水的装置可以用于满意地显示诸如次氯酸钠、二氧化氯及其混合物的氯基溶液的消毒能力同时抑制氯气的产生，并且用于通过以受控的浓度合适地混合水、酸性溶液、和氯基溶液来生产预期的杀菌水。

Description

生产杀菌水的装置

技术领域

本发明涉及用于生产用在食品处理、畜牧业、医疗等方面的杀菌水的装置。更特别地，本发明涉及用于生产杀菌水的装置，它实现了利用次氯酸钠溶液或二氧化氯溶液进行氯化处理。

背景技术

通常，使用具有消毒性能的次氯酸钠溶液作为漂白剂或除菌剂。而且，已经研究了使用二氧化氯来对自来水进行消毒。相比于自来水等氯浓度增大以提高消毒能力的这种杀菌水已经用在需要消毒的施工现场，例如，用于符合HACCP的食品处理、诸如SPF猪的养殖的畜牧业、以及医疗。

已经知道上述氯基化合物的杀菌作用根据氯基化合物在水溶液中的状态而变化很大，并且很大程度地取决于酸度(pH)。尤其在次氯酸钠的情况下，杀菌作用根据强酸状态、弱酸到中性状态、以及碱性状态之间的pH范围极大地改变。

在强酸状态(其中pH低于3.8)中，从次氯酸钠溶液中释放出氯气。这种氯气是有毒的，并且因此不利地很大程度地限制了所生产的杀菌水的应用，尽管杀菌水具有杀菌作用。而且，在碱性状态(其中pH超过7.5)中，溶液中氯离子化为次氯酸离子(OCl-)的比例增加。次氯酸离子具有弱的消毒能力，大约是同样氯浓度下次氯酸(HOCl)的消毒能力的1/80。因此，为了提高消毒能力，必须不可避免地增加氯浓度。但是，即使通过增加浓度提高了消毒能力，尽管消毒能力提高，但是还要进一步增大浓度，因为次氯酸钠溶液本身是碱性的。

另一方面，在弱酸到中性状态(其中pH在4.8到7.5的范围内)中，大量的氯为次氯酸(HOCl)的形式，从而可以理想地提高消毒能力而不会产生氯气。例如，公开号为10-182325的日本专利(182325/1998)公开了一种“增强次氯酸钠消毒能力的装置”。该文献公开了酸或者氯基溶液被稀释并由独立的供料器供给到水流。在该公开内容中，酸性溶液或氯基溶液由泵注入流路。主要揭示了一种结构，其中次氯酸由泵从氯基溶液罐供给到水流，并且随后酸由泵供入。另外，混合时，使用了包含搅拌器等的混合装置。

然而，迄今为止所公开的用于生产杀菌水的装置和方法具有以下问题：

(1)在众所周知的结构中，使用酸来使液体呈弱酸性状态，其中在最终生产的杀菌水中，由于酸或次氯酸的不均匀浓度易于产生氯气。

(2)为了控制次氯酸钠溶液供入其中的酸水以提供合适的酸度，需要一种精确的控制系统，并且还需要多个供料器。这样，装置变得大型化，并且其安装位置受到限制，导致高成本。

(3)而且，使用泵来供入酸或次氯酸钠，这意味着必须高精度地控制泵。

而且，尽管可以在混合器中使用搅拌器等，但是这种结构具有以下问题：

(4)包括搅拌器等的混合器具有一种固定形状以有效地混合液体，但是其材料受到限制，因为混合器本身用于混合具有从酸性状态到碱性状态的宽范围的酸度状态的溶液。特别是，当使用树脂制造混合器时，从耐酸性能和耐碱性能方面考虑还没有合适的混合器。

(5)在流路必须是直的以便将混合器布置在流路内的情形下，整个装置的设计严格受限，并且妨碍了设备的小型化。

而且，还可以采用运用负压的文丘里管式供料方法来根据每个单位时间内杀菌水的生产量供入酸或次氯酸。但是，这种方法具有以下问题：

(6)在用于形成水流的泵布置在混合器上游侧的情形下，酸水由文丘里管式供料器产生并且进一步次氯酸钠溶液由文丘里管式供料器供入，并且旋塞等设置在其下游侧作为杀菌水的出口。在这种情况中，由于可以任意调整旋塞的打开度，因此必须根据旋塞的打开度与当前的流量成比例地供入酸性溶液和次氯酸钠溶液。

(7)利用该方法，有必要精确控制供入的化学制品的非常低的流量。如果利用针式流量调节器控制该流量，那么用于限制流量的开口的形状变成具有非常小的横截面的环形，从而流量随着由环境温度变化导致的流量调节器的材料的热膨胀所引起的流量调节器的变形而变化。当流量调节器由树脂制成以确保耐化学性时这种现象尤其突出。而且，如果流动液体中含有少量灰尘等，那么流路将很快堵塞，这妨碍了稳定的供料操作。

(8)用于该抽吸供料操作的负压按水位压力大约为100到1000毫米(＝大约980到9800Pa＝大约0.00968到0.0968大气压)。该负压与10厘米的水位高度差所产生的压力相等。因此，抽吸供料的液体的流量受到实现抽吸的水流的微小压力变化的影响。

(9)当整个装置在实际使用时，有利地需要提供一种安全装置，以适当地监测酸或次氯酸的供料量，以便当流量超过一定值时关闭杀菌水的供应。在这种情况下，可以通过使用电磁阀等作为安全装置来关闭杀菌水的生产路径。但是，如果使用酸或次氯酸的供给流路中的流量作为判断标准，则需要使用流量传感器来检测酸或次氯酸的供给流路中的流量。目前还没有具有高耐化学性并能够灵敏地检测非常低的流量的廉价流量传感器。

(10)而且，如果将被检测的流路含有气泡，那么流量传感器通常会产生误差。当用于生产杀菌水的装置在实际使用时，有利地需要保持一种在操作和关闭装置期间不会导入气泡的状态。

(11)而且，当以低流量供入酸性溶液或氯基溶液时，即使试图直接调节其供料量，包含在溶液中的灰尘等也会影响调节部分，从而不容易长时间进行稳定的操作。

发明内容

本发明旨在解决上述问题中的至少一些问题。本发明的一个目的是提供一种用于生产杀菌水的装置，它完全实现了氯基溶液的消毒能力同时限制了氯气的产生，并且具有简单的结构。本发明的另一个目的是提供一种用于生产杀菌水的装置，它限制了影响供料的压力波动，并且从而实现稳定的供料。本发明的再一个目的是提供一种能够以低成本实现合理混合的混合器，一种即使流量非常低也能够稳定限制流量的流量调节器，以及一种能够正确检测非常低的流量的廉价流量传感器。

在本发明中，提供一种用于生产杀菌水的装置，它可以通过以完全受控的浓度适当地提供和混合水、酸性溶液及氯基溶液这三种液体来生产所需要的杀菌水。水的使用量比酸性溶液和氯基溶液大。在根据本发明的用于生产杀菌水的装置中，在酸性溶液和氯基溶液在供料器内被原水稀释之后，稀释溶液可以相互混合。

因此，本发明提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水，该装置包括供料器，该供料器设置有第一流路和第二流路，其中酸性溶液在该第一流路内供入到水流的一部分以形成稀酸溶液，氯基溶液在该第二流路内供入到水流的其余部分以形成稀氯基溶液；以及混合器，该混合器设置在第一和第二流路下游侧用于将来自第一流路的稀酸溶液和来自第二流路的稀氯基溶液混合。

利用该结构，可以供入和混合并同时稀释酸性溶液和氯基溶液而不需要多个供料器，从而可以制造具有简单结构的用于生产杀菌水的装置。

在该结构中，可以将该结构制成为使得供料器是一种用于利用第一和第二流路中的水流中产生的负压通过抽吸来供入酸性溶液和氯基溶液的供料器，从而不用进行通过泵的供料。

在酸性溶液和氯基溶液的供料线中不需要管线泵，从而可以容易地制造用于生产杀菌水的装置。

而且，在上述用于生产杀菌水的装置中，该结构可以制成为第一和第二流路由隔壁分隔开。

隔壁具有防止酸性溶液和氯基溶液没有完全稀释就相互接触的功能。隔壁的结构、布置、材料、及成型方法是任意的，但是隔壁以在第一和第二流路中流动的液体不相混合的方式设置。例如可以使用板件作为隔壁。在这种情况下，由于可以在混合器的圆筒部分已经加工成围绕其轴线对称的形状以容易地保证加工精度之后放置隔壁，因此可以制造即使尺寸很小也高度精确的混合器，并且这样可以提供能够获得具有稳定浓度的杀菌水的用于生产杀菌水的装置。

在本发明另一方面的用于生产杀菌水的装置中，类似地，水、酸性溶液和氯基溶液这三种液体在供料器中供入并混合。这里，氯基溶液可以供给到已经被水稀释的酸性溶液中。此时，在至少酸性溶液已经被稀释之后混合酸性溶液和氯基溶液。

这样，本发明提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水，该装置包括供料器，该供料器设置有用于将酸性溶液供入到水流以形成稀酸溶液以及将氯基溶液供入到稀酸溶液的流路；以及混合器，该混合器设置在供料器下游侧以混合水流。

利用该结构，制备好稀酸溶液然后由单一的一个供料器供入氯基溶液。在该结构中，即使使用一个供料器，可以获得具有足够消毒能力的杀菌水，例如呈现从弱酸性到中性的液体属性并且具有大约200ppm的次氯酸浓度的杀菌水。而且，几乎不会产生氯气。

在该结构中，进一步地，供料器是一种用于利用水流中产生的负压通过抽吸来供入酸性溶液和氯基溶液的供料器，从而该结构可以构造为不用进行通过泵的供料。

由于不需要在供料线中设置泵来进行供料，因此可以制造具有简单结构的用于生产杀菌水的装置。

在本发明的上述所有方面中，该结构可以构造为使得供料器设置有可动部分，它通过水流的供水压力进行水流流路的打开/关闭操作，并且通过该打开/关闭操作，将用于供入酸性溶液和氯基溶液中的至少一种的止回阀打开或关闭。

如果该结构如上所述构造，那么当所供入的水流具有不高于预定压力的压力时，水流关闭，从而防止酸性溶液和氯基溶液流出到流路。从而，当几乎没有水流动时，可以防止酸性溶液和氯基溶液流出。因此，可以防止酸性溶液和氯基溶液以非预期的高浓度混合。

如果该可动部分以作为阈值的固定压力通过使用弹簧执行打开/关闭操作，那么在根据本发明的用于生产杀菌水的装置中，可以通过供水压力控制酸性溶液和氯基溶液的混合。

而且，在本发明的上述方面中该结构可以是设置在氯基溶液的流路中的止回阀具有该可动部分。从而，提供了即使部件数量少也运行良好的用于生产杀菌水的装置。

在上述发明的任何方面，混合器可以是静态混合器，其中水流混合使得水流基本上是湍流。

“使得水流基本上是湍流”的表述指水流不仅仅包含层流或稳定的涡流，而且水流可以看作是湍流，产生随时间变化的涡流(卡曼涡街)。水流不仅包含水的流，而且包含通过稀释酸性溶液和氯基溶液得到的液体的流。

在本发明的上述方面中，该结构可以构造为混合器是在管道内的水流中进行混合的混合器，并且是静态混合器，其中具有不同方向的混合叶片沿管道的长度方向布置在管道内，并且由混合叶片中的每一个在管道内的水流中形成湍流，由此水流被混合。

在这种情况下，制造出具有不同方向的混合叶片，从而可以在每个叶片的下游侧形成涡流或湍流，该涡流或湍流相对于水流随时间重复出现和消失，例如卡曼涡街。由于混合叶片，可以有效地进行混合而不会在水流中产生大阻力。混合叶片仅仅需要产生湍流。如果混合叶片具有产生湍流的结构，则混合叶片的形状不受任何特定的限制。混合叶片设置为指向不同的方向。从而，混合器中流动的水的任何部分由湍流混合，并且流经混合叶片的水流被充分混合。因此，在所生产的杀菌水中，不可能发生酸和氯浓度的变化。这样，本发明的用于生产杀菌水的装置可以生产能够限制氯气产生的均匀的杀菌水。

而且，混合叶片可以具有固定的厚度。通过使得厚度不小于固定值，可以引起诸如卡曼涡街的湍流，从而可以令人满意地进行混合。

此外，可以通过在位于平面状板件上的具有缩窄宽度的连接部分处扭曲该平面状板件来制造混合叶片。

作为这种混合叶片的例子，通过使用板件(例如，具有和管道内径相等的宽度并且具有和构成混合器的管道长度几乎相等的长度的板件)制备具有间隔开的缩窄宽度的部件，并且具有较宽宽度的部分可以作为混合叶片，而具有较窄宽度的部分可以作为连接部分(参见图5(A))。通过将连接部分转过固定角度，可以容易地制造每个混合叶片在管道内具有不同方向的混合叶片(参见图5(B))。由于混合叶片的外径基本上等于管道内径，因此可以仅仅通过将混合叶片插入到管道内以及通过将其端部不用任何特定支撑件地固定即可容易地制造具有高混合能力的混合叶片。

混合叶片不必局限于图5(B)中所示的那些。扭曲角度并不必须是规则的。而且，当然关键在于根据本发明的用于生产杀菌水的装置可以正确运行，即使本发明的混合叶片是利用其他方法，例如树脂模制或三维机加工制造的。

在本发明中，产生水流的装置并不重要。可以使用任何的输送泵或抽吸泵。而且，可以使用诸如自来水的用于提供预压缩水的水源。

但是，在上述发明的所有方面，可以优选地通过位于供料器上游侧的泵产生水流。这种结构的优点在于，由于可以通过泵的排放压力控制水流，因此可以容易地稳定水流。而且，由于诸如酸性溶液和氯基溶液的化学制品不会接触泵，因此泵不必经受腐蚀防护。在本发明中，泵的类型是任意的，并且例如可以使用再生泵等。

在上述发明的所有方面，氯基溶液可以是次氯酸钠，并且杀菌水的pH可是在4.8到7.5的范围内。

如果在次氯酸的情况下酸度(pH)设定在上述范围内，那么可以获得合适的杀菌水。而且，在根据本发明的所有用于生产杀菌水的装置中，可以稳定地生产上述杀菌水。

而且，在用于通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水的方法中，一种用于生产杀菌水的方法也是有效的，该方法包括分流步骤，将水流分成第一流路和第二流路；酸稀释步骤，通过将酸性溶液供入到第一流路内制备稀酸溶液，该步骤在分流步骤之后；氯基溶液稀释步骤，通过将氯基溶液供入到第二流路内制备稀氯基溶液；以及混合步骤，将稀酸溶液和稀氯基溶液混合，该步骤在酸稀释步骤和氯基溶液稀释步骤之后。

而且，在用于通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水的方法中，一种用于生产杀菌水的方法也是有效的，该方法包括酸稀释步骤，通过将酸性溶液供入到水流制备稀酸溶液；氯基溶液供料步骤，供入氯基溶液，该步骤在酸稀释步骤之后；以及混合水流步骤，该步骤在氯基溶液供料步骤之后。

在这些方法中，氯基溶液的浓度可以在10ppm到400ppm的范围内，优选地在100ppm到300ppm的范围内。如果具有该范围的浓度的杀菌水是通过上述方法生产的，那么消毒能力高，并且装置结构简单，从而实用性高。

在本发明另一方面的用于生产杀菌水的装置中，酸性溶液和氯基溶液可以在供料器内稀释之后混合。此时，供料器并不位于流量受旋塞等的影响而改变的位置，并且稀释后的溶液存放在罐内。该罐具有释放压力的功能。

也就是说，本发明的一方面提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水，该装置包括酸性溶液供料器，用于将酸性溶液供入到水流的一部分以形成稀酸溶液；稀酸溶液罐，用于存放稀酸溶液并释放水流的该一部分的供给压力；氯基溶液供料器，用于将氯基溶液供入到水流的其余部分以形成稀氯基溶液；稀氯基溶液罐，用于存放稀氯基溶液并释放水流的该其余部分的供给压力；抽吸水路，具有两个抽吸口，并且还具有合流部分用于通过从该两个抽吸口抽吸稀酸溶液罐内的稀酸溶液和稀氯基溶液罐内的稀氯基溶液将稀酸溶液和稀氯基溶液合流在一起；泵，连接于抽吸水路，以便通过抽吸水路抽吸和排放已经合流在一起的稀酸溶液和稀氯基溶液；酸性溶液混合器，设置在酸性溶液供料器和泵之间的任何位置用以混合稀酸溶液；以及氯基溶液混合器，设置在氯基溶液供料器和泵之间的任何位置用以混合稀氯基溶液。

利用该结构，在释放压力的罐的上游侧的位置，可以确保适合于酸性溶液和氯基溶液的供料的流量，而不依赖于所消耗的杀菌水的量。例如，对于自来水，在水流中会发生压力波动并因此压力变化。但是，旋塞的用以取用杀菌水的打开/关闭操作在相当大的范围内使水流变化。因此，限制酸性溶液和氯基溶液在水流会根据杀菌水的使用而改变的位置处的供入以及通过在中间位置使用罐来消除由于杀菌水的使用而导致的水流变化的影响是有效的。罐不仅防止上游侧的供给压力传递到下游侧，而且还防止下游侧杀菌水的使用影响上游侧的水流。

在该方面，一种用于生产杀菌水的装置也是合适的，其中该装置进一步包括原水罐和用于从原水罐抽吸原水以形成水流的至少一个原水泵，其中原水泵形成水流的一部分和水流的其余部分。原水罐是用于存放自来水或者来自其他水源的水的罐。原水泵可以是使原水罐中的水形成水流的任何类型的泵。尽管为了方便使用“原水泵”的用词，但是除了抽吸原水的泵，在通过抽吸例如酸水已经供入其中的稀酸水来提供酸水之前抽吸原水的泵也用做原水泵。通过原水泵的使用，即使压力波动，例如在原水是自来水的情况下，也可以防止当供入酸性溶液和氯基溶液时压力波动影响水流压力和流速。

而且，在该方面，原水泵优选地包括第一原水泵和第二原水泵，其中第一原水泵用于形成酸性溶液供入其中的水流的一部分，第二原水泵用于形成氯基溶液供入其中的水流的其余部分。如果使用第一原水泵和第二原水泵，可以独立地控制酸性溶液供入其中的水流的一部分和氯基溶液供入其中的水流的其余部分。因此，稳定地实现稀释，并且因此可以稳定地生产杀菌水。

进而，在该方面，用于生产杀菌水的装置可以构造为抽吸水路具有从该两个抽吸口中的每一个通向合流部分的水路；酸性溶液混合器设置在稀酸溶液从稀酸溶液罐经之抽吸的抽吸口和合流部分之间的水路中；氯基溶液混合器设置在稀氯基溶液从稀氯基溶液罐经之抽吸的抽吸口和合流部分之间的水路中；并且在合流部分和泵之间进一步设置有合流混合器。如果以此方式布置混合器，可以生产其中充分进行了混合并实现了均匀混合的杀菌水。

而且，用于生产杀菌水的装置可以构造为酸性溶液混合器设置在酸性溶液供料器和稀酸溶液罐之间，而且氯基溶液混合器设置在氯基溶液供料器和稀氯基溶液罐之间。即使在混合器如此设置的情况下，也可以生产其中充分进行了混合并实现了均匀混合的杀菌水。

在本发明的另一方面，提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括酸性溶液供料器，用于将酸性溶液供入到水流以形成稀酸溶液；稀酸溶液罐，用于存放稀酸溶液并释放水流的供给压力；泵，用于从稀酸溶液罐抽吸稀酸溶液；氯基溶液供料器，用于将氯基溶液供入到由泵形成的来自稀酸溶液罐的水流；酸性溶液混合器，设置在从酸性溶液供料器通到氯基溶液供料器的水路中的任何位置用以混合稀酸溶液；以及氯基溶液混合器，设置在从氯基溶液供料器通到泵的水路中的任何位置用以混合氯基溶液。通过利用罐以此方式存放稀酸溶液，可以确定影响pH的酸性溶液的供料量而不受杀菌水使用的影响。

在该方面，同样合适地，用于生产杀菌水的装置进一步包括原水罐；原水泵，用于从原水罐抽吸原水以形成水流；以及杀菌水罐，用于存放生产出的杀菌水，其中原水泵形成水流的一部分和水流的其余部分。通过原水罐和原水泵的使用，即使当原水是自来水等时，也可以稳定地生产杀菌水，而不会受到原水压力波动的影响。

在该结构中，酸性溶液混合器可以设置在稀酸溶液罐和氯基溶液供料器之间。如果以此方式布置混合器，可以生产其中充分进行了混合并实现了均匀混合的杀菌水。

而且，酸性溶液混合器可以设置在酸性溶液供料器和稀酸溶液罐之间。如果以此方式布置混合器，同样也可以生产其中充分进行了混合并实现了均匀混合的杀菌水。

在本发明的另一方面，提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括酸性溶液供料器，用于将酸性溶液供入到水流的一部分以形成稀酸溶液；酸性溶液混合器，设置在酸性溶液供料器下游侧；氯基溶液供料器，用于将氯基溶液供入到水流的其余部分以形成稀氯基溶液；氯基溶液混合器，设置在氯基溶液供料器的下游侧；合流部分，用于将来自酸性溶液混合器的稀酸溶液和来自氯基溶液混合器的稀氯基溶液合流到一起；合流混合器，用于在合流部分下游侧的位置混合稀酸溶液和稀氯基溶液；泵，用于抽吸和排放在合流混合器下游侧混合的溶液；以及用于存放由泵排出的杀菌水的罐。当使用用于存放杀菌水的罐时，可以生产杀菌水而与杀菌水的使用无关，从而水流不需要根据杀菌水的使用极大地变化。

作为本发明的另一方面，提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括原水罐；原水泵，用于从原水罐抽吸原水以形成水流；酸性溶液供料器，用于将酸性溶液供入到水流以形成稀酸溶液；氯基溶液供料器，用于进一步将氯基溶液供入到水流；酸性溶液混合器，设置在从酸性溶液供料器通到氯基溶液供料器的水路中的任何位置用以混合稀酸溶液；氯基溶液混合器，设置在氯基溶液供料器下游侧的任何位置用以混合氯基溶液；以及杀菌水罐，设置在氯基溶液混合器下游侧，用于存放生产出的杀菌水。利用该结构，通过原水罐和原水泵的使用，即使当原水是自来水等时，也可以稳定地生产杀菌水，而不会受到原水压力波动的影响。

在本发明的另一方面，提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括泵，用于排出原水以形成水流；酸性溶液供料器，用于将酸性溶液供入到水流的一部分以形成稀酸溶液；酸性溶液混合器，设置在酸性溶液供料器下游侧；氯基溶液供料器，用于将氯基溶液供入到水流的其余部分以形成稀氯基溶液；氯基溶液混合器，设置在氯基溶液供料器的下游侧；合流部分，用于将来自酸性溶液混合器的稀酸溶液和来自氯基溶液混合器的稀氯基溶液合流到一起；合流混合器，用于在合流部分下游侧的位置混合稀酸溶液和稀氯基溶液；以及用于存放通过合流生产的杀菌水的罐。同样在这种情况下，当使用用于存放杀菌水的罐时，可以生产杀菌水而与杀菌水的使用无关，从而水流不需要根据杀菌水的使用极大地变化。

在上述发明的每个方面中，可以将该结构制成为使得酸性溶液供料器或氯基溶液供料器中的至少一个是一种用于利用水流中产生的负压通过抽吸来供入酸性溶液或氯基溶液的供料器，从而不用进行通过泵的供料。由于因为使用了罐杀菌水的使用和水流之间没有关系，因此通过使用用于抽吸供料的供料器而不使用泵进行混合实现了稳定的供料。

而且，在上述发明的每个方面中，至少可以将酸性溶液供料器、氯基溶液供料器和合流混合器中的任何一个制成为水流的静态混合器，从而产生湍流。由于因为使用了罐杀菌水的使用和水流之间没有关系，因此静态混合器也稳定运行。湍流包括卡曼涡街、被认为是完全变成湍流的驻涡、等等。仅仅需要充分地执行混合或搅拌的功能。由于这种湍流密切相关于静态混合器中的水流速度，因此可以正确地操作静态混合器，尤其当如本发明那样杀菌水的使用和水流之间没有关系时。

在本发明中，提供一种静态混合器，包括用做水路的管道；以及多个沿管道内的水流方向设置在管道内的混合元件，其特征在于，混合元件具有接头，用于相对于相邻混合元件保持围绕管道的轴线的角度差；并且接头的横截面具有多边形形状，从而提供一种柔性结构，以使得许多混合元件沿管道的弯曲布置，并且当混合元件的布置方向弯曲时，混合元件可以顺着弯曲的方向同时保持角度差。当混合元件由高耐化学性树脂制成时，如果想要通过使用上述接头来适应管道的弯曲，可以以弯管形式实现混合器。而且，也可以使用弹性管制造混合器。

该静态混合器可以用在使用静态混合器的用于生产杀菌水的装置中，其中使得水流基本为湍流并被混合。这种静态混合器可以形成充分的湍流。

在本发明中，提供一种调节器，包括转塔部分，转塔部分具有多个内径不同的流量限制孔，并且能够转动以选择任何流量限制孔；以及转塔接纳部分，转塔接纳部分可转动地容纳转塔部分，并且具有与流量限制孔中的任何一个对准的流路。流量限制孔与实现同样的流量限制功能的狭槽相比不易阻塞，并且不易施加诸如由于温度变化导致的材料应力等引起流量变化的不利影响。

用于生产杀菌水的装置可以构造为该调节器插入在由任一个供料器供入的酸性溶液或氯基溶液的流路中的至少任一个内。上述调节器适合于调节非常低的流量的酸性溶液和氯基溶液的供料，如本发明方面中所述的杀菌水。

在本发明中，提供一种流量传感器，包括圆柱形活塞件，它由具有导光性的材料制成，并且沿轴向方向移动；圆柱部分，容置活塞件，使得活塞件的轴向方向指向基本为垂直的方向，具有圆柱形内侧表而，并且设置有多个布置在内侧表面内的微孔以使得微孔根据活塞件的轴向移动用做连续的流路；前腔室和后腔室，它们由圆柱部分和活塞件相互分隔，并且通过微孔相互连接；截光件，它与活塞件一起移动；发光件，它发出紫外线光、可见光和红外线光中的任何光，并且设置为在截光件的移动范围内形成光路，同时光被用做检测光；以及光接收件，它设置为接收发光件的光，从而可以检测到截光件位于光路内，其特征在于流量传感器按照某种方位使用，使得当活塞件由于重力而向下移动时微孔关闭；当通过从前腔室中的工作流体的压力减去后腔室中的工作流体的压力而得到的压力差不高于预定工作压力时，包含截光件和活塞件的可动元件关闭至少一些微孔，并且当压力差高于预定工作压力时，可动元件根据该压力差向上移动，并且接连打开被关闭的微孔以使得大量工作流体从前腔室流到后腔室；并且光接收件检测由可动元件的截光件由于压力差的改变而移动所导致的光路截断所产生的被检测光量中的变化，并且根据输出信号中的变化检测工作流体的流量。这种流量传感器可以以低成本制造。特别地，如果与液体接触的部分由树脂制成，那么流量传感器可以稳定运行。而且，流量传感器可以灵敏地检测流量，即使流量非常低。

在本发明的用于生产杀菌水的装置中，可以关闭杀菌水流出口的电磁阀进一步设置在至少任一水路内；并且可以通过利用位于由任何供料器供入的化学制品的流路内的该流量传感器根据输出信号控制电磁阀。通过使用具有高耐化学性的廉价的并且灵敏的流量传感器，本发明的用于生产杀菌水的装置可以以低成本获得高实用性。

在本发明的所有方面，泵的类型是任意的，并且例如可以使用再生泵等等。

而且，氯基溶液可以是次氯酸钠，并且杀菌水的pH可以在4.8到7.5的范围内。如果在次氯酸的情况下酸度(pH)设定在上述范围内，那么可以获得合适的杀菌水。而且，在根据本发明的所有用于生产杀菌水的装置中，可以稳定地生产上述杀菌水。

而且，在用于通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水的方法中，一种用于生产杀菌水的方法也是有效的，该方法包括分流步骤，将水流分成第一流路和第二流路；酸稀释步骤，通过将酸供入到第一流路内制备稀酸溶液，该步骤在分流步骤之后；氯基溶液稀释步骤，通过将氯基溶液供入到第二流路内制备稀氯基溶液；以及混合步骤，将稀酸溶液和稀氯基溶液混合，该步骤在酸稀释步骤和氯基溶液稀释步骤之后。

而且，在用于通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水的方法中，一种用于生产杀菌水的方法也是有效的，该方法包括酸稀释步骤，通过将酸供入到水流制备稀酸溶液；氯基溶液供料步骤，供入氯基溶液，该步骤在酸稀释步骤之后；以及混合水流步骤，该步骤在氯基溶液供料步骤之后。

在这些生产方法中，氯基溶液的浓度可以在10ppm到400ppm的范围内，优选地在100ppm到300ppm的范围内。如果具有该范围的浓度的杀菌水是通过上述方法生产的，那么消毒能力高，并且装置结构简单，从而实用性高。

在本发明中，提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供入到水中来生产杀菌水，该装置包括第一水路；第一供料器，设置在第一水路中，用于供入酸性溶液；第二水路，它在第一供料器上游侧的位置处分流于第一水路并且在第一供料器下游侧的位置处返回到第一水路；第二供料器，设置在第二水路中，用于供入氯基溶液；第一旁通水路，它分流于第一水路并且返回到第一水路以旁通第一供料器；第二旁通水路，它分流于第二水路并且返回到第二水路以旁通第二供料器；第一流量限制阀，设置在第一旁通水路中；第二流量限制阀，设置在第二旁通水路中；以及杀菌水罐，用于接收第一水路中的水流。

而且，在本发明中，提供一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供入到水中来生产杀菌水，该装置包括主水路；第一供料器，设置在主水路中，用于将酸性溶液供入到水流中；第二供料器，设置在主水路中位于第一供料器下游侧，用于供入氯基溶液；第一旁通水路，它分流于主水路并且返回到主水路以旁通第一供料器；第二旁通水路，它分流于主水路并且返回到主水路以旁通第二供料器；第一流量限制阀，设置在第一旁通水路中；第二流量限制阀，设置在第二旁通水路中；以及杀菌水罐，用于接收主水路中的水流。

如果使用与供料器平行布置的旁通水路，并且进一步在旁通水路中设置有流量限制阀，那么可以通过完全打开、部分打开、或者完全关闭该阀来调节旁通水路中的流量。特别地，如果每个供料器设置有旁通水路，那么可以通过调节旁通水路中的流量限制阀来控制利用供料器的供料，从而实现令人满意的供料。在上述用于生产杀菌水的装置中，通过上述结构，供料器在适合于供料的状态下运行，并且水流中的酸性溶液和氯基溶液的浓度可以利用旁通水路降低。因此，供料和稀释的操作可以设置为满足各种目的，从而可以进行稳定的操作。而且，通过在安装用于生产杀菌水的装置时调节旁通水路中的流量，可以使得杀菌水的生产条件保持适当，即使用于生产杀菌水的原水具有不同的水质、供给量或压力。

杀菌水罐可以构造为设置有具有特定溢流液面的容器；通向杀菌水罐的水路中的至少任何一个具有位于容器内的溢流液面下面的流出口；并且杀菌水罐存放溢流出容器的液体。

当使用杀菌水罐时，有效地使用容器，该容器在其中存放一定体积的液体并且如果进一步增加液体时则溢流(例如，上侧开放的容器，在其侧表面设置有流出口的容器)。如果使得液体流入杀菌水罐的水路具有设置在容器的低于溢流液面的内部位置的流出口，那么施加于水路的流出口的压力固定，与存放在杀菌水罐中的杀菌水量无关。而且，即使装置关闭也不会从水路的流出口导入空气。因此，稳定了水路中抽吸式供料器下游侧的压力，并且因此稳定了抽吸式供料器的供料操作。

附图说明

图1是系统图，示出根据本发明一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图2是局部剖切透视图，示出根据本发明一个例子的供料器和混合器的示意性结构；

图3是截面图，示出根据本发明一个例子的供料器和混合器的结构；

图4是截面图，示出根据本发明一个例子的化学制品导入组件的结构；

图5是示意图，示出根据本发明一个例子的混合器的混合叶片的结构和操作；

图6是系统图，示出根据本发明另一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图7是截面图，示出根据本发明一个例子的供料器和混合器的结构；

图8是系统图，示出根据本发明又一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图9是系统图，示出根据本发明再一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图10是系统图，示出根据本发明另一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图11是局部剖切平面图，示出根据本发明一个例子的一个组件的结构；

图12是局部剖切侧视图，示出根据本发明一个例子的一个组件的结构；

图13是表示用在本发明一个例子中的混合元件的结构的视图；

图14是截面图，示出用在本发明一个例子中的调节器的主要部分的结构；

图15是截面图，示出用在本发明一个例子中的流量传感器的结构；

图16是系统图，示出根据本发明另一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图17是系统图，示出根据本发明又一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图18是系统图，示出根据本发明再一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；

图19是系统图，示出根据本发明另一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构；以及

图20是系统图，示出根据本发明又一个实施例的用于生产杀菌水的装置的结构。

具体实施方式

现在将详细说明本发明的实施例。

[第一实施例]

现在说明本发明的一个实施例。图1是根据本发明一个实施例的用于生产杀菌水的装置100的示意系统图。

在用于生产杀菌水的装置100中，原水1由合适的泵11在压力下抽吸和提供，酸性溶液21从酸性溶液罐2送至所提供的原水1以形成酸性水，并且从氯基溶液罐3送入氯基溶液31，这样生产杀菌水。其构造为酸性溶液21的供入量由流量调节部分22控制，并且当水流由止回阀23关闭时，流路6隔绝于酸性溶液罐2。

原水1不受任何特殊限制，根据本申请可以使用纯净水、自来水、河水、地下水等。对于酸性溶液21，使用具有合适浓度(例如8.5％)的盐酸(氯化氢溶液)、乙酸等。而且，作为氯基溶液31，可以使用具有合适浓度(例如12％)的次氯酸钠溶液、二氧化氯等。

原水1由第一流路6和第二流路7分隔，酸性溶液21和氯基溶液31送至每个分隔开的原水1。酸性溶液21送至供料部分41内的原水并被稀释形成稀酸溶液。而且，氯基溶液31送至供料部分42内的原水并被稀释形成稀氯基溶液。稀酸溶液和稀氯基溶液在位于供料部分41和42的下游侧的混合器5内相互混合，从而生产出含有水、酸性溶液、及氯基溶液的杀菌水81。可选地，杀菌水81可以直接用做杀菌水。当杀菌水存放在伫罐8内时，伫罐内杀菌水量由液面传感器9检测，并且泵11由控制装置10控制，从而可以维持杀菌水混合量。

在该实施例中，供料部分41和供料部分42都设置在供料器4内。供料器4包括用于向原水1供入酸性溶液的第一流路7以及第二流路6。

(示例总述)

接下来，参照图2和3说明实现用在如图1所示系统框图内的生产杀菌水的装置中的实施例的供料器4和混合器5。图2是局部剖切透视图，示出该例子中的供料器40和混合器50的示意性结构。在该例子中，供料器40和混合器50都具有圆柱形外观，并且通过连接部分59相互连接。而且，图3是截面图，示出供料器40和混合器50的结构。

(供料器说明)

该例子中的供料器40设置有用做水导入口的原水法兰部分46以及化学制品导入组件44A和44B。化学制品导入组件44A和44B设置有化学制品导入口45A和45B用于分别接收酸性溶液和氯基溶液。在供料器40的圆筒部分43内设置有可动阀(可动部件)48。可动阀(可动部件)48由卷簧482推向可动阀48的末端部分483。

当原水1在压力下供入时，可动阀(可动部件)48在由表而481接收到的原水压力下卷簧482的压缩作用下移动从而允许原水1在第一流路6和第二流路7内流动(图3中虚线，打开位置)。卷簧482由端盖484固定于圆筒部分43。该端盖484成型有泄露孔485以使得可动阀48的背压泄露到外界。

在如此固定的第一和第二流路6和7的附近，水流被节流，从而水流流速增大，并且因此根据柏努利理论酸性溶液和氯基溶液通过化学制品导入组件44A的止回阀442A和442B导入。当可动阀48处于打开位置时，止回阀442A和442B均处于打开状态。由于供料位置对应于图1中的供料部分41和42，因此图2中使用相同的标号并且供料位置表示为供料部分41和42。

此时，从原水法兰部分46供入的原水1在混合器40内分开在限定为隔壁47一侧的第一流路6和限定为隔壁47的另一侧的第二流路7中流动。在图2和3中，第一流路6和第二流路7分别表示为隔壁47的上侧和下侧。酸性溶液和氯基溶液分别从两个化学制品导入组件44A和44B导入到这些流路中的水流。分别流经第一流路和第二流路的酸性溶液和氯基溶液在供料器内不会相互混合。这样，在该实施例的供料器40中，设置有第一流路和第二流路，并且酸性溶液和氯基溶液导入这些流路中的水流并且在独立的液流内被稀释。供料由根据水流流速产生的负压终止，因此不需要专用于供入酸性溶液和氯基溶液的泵。

而且，在该实施例中，可动阀48设置为当原水1的供给压力低于预定值时，其末端部分483关闭第一流路6和第二流路7(图3中的实线位置，关闭位置)。此时，化学制品导入组件44A和44B的止回阀442A和442B被可动阀48的末端部分483进一步推入，从而酸性溶液和氯基溶液分别切断于第一流路6和第二流路7。从而，当原水1的供给压力低于恒定压力时，不仅切断原水，而且切断酸性溶液和氯基溶液。已经分别在第一流路6和第二流路7内的供料部分41和供料部分42中稀释的稀酸溶液和稀氯基溶液流经具有8度扩展锥角的裙缘部分49以降低流速，并且然后流出到连接于供料器40下游侧的混合器50。

(化学制品导入组件说明)

组合于供料器40的化学制品导入组件44A和44B(下文中总称为44)包括圆柱形圆筒部分440、化学制品导入口45、止回阀442、流量调节螺丝444、以及流量调节螺丝444的O形环446(图4)。圆柱形圆筒部分440螺纹装配于化学制品导入口45。化学制品导入口45内包含有流路。通过该流路送入的化学制品导入位于圆筒部分440的流量调节螺丝包含部分，并且在沿圆筒部分440的轴线延伸的化学制品流路447内流动。流量调节螺丝444螺纹拧入在圆筒部分440内从而能够通过转动螺丝由流量调节螺丝444的末端部分445调节化学制品流路447中的化学制品流量，并且有适当的O形环446密封。在化学制品流路47中流动的诸如酸性溶液和氯基溶液的化学制品流入止回阀442，并且流出止回阀442中的化学制品流路449。止回阀442构造为当可动部件48的末端部分483(图3)推入止回阀442的末端部分448时，位于止回阀442和圆筒部分440之间的打开/关闭部分446关闭，由此化学制品流路关闭。

(混合器说明)

同样，该实施例中的混合器50接收酸性溶液和氯基溶液的如上所述被稀释的溶液(图2和3)。对于混合器50，管道部分51由连接部分59以不泄露液体的方式连接于供料器40的流出口。在管道部分51内，设置有具有许多混合叶片53的混合叶片主体52。混合叶片主体52布置为其位置相对于管道部分51固定。作为结构特征，如下文将说明的，各个混合叶片53在水流中形成湍流，由此溶液被强有力地混合从而溶质浓度等均匀。

(混合器叶片的结构)

对于混合器的一个例子的混合器50，混合叶片主体52由板件制成。该板件沿管道部分51的长度方向延伸，并且具有容纳在管道部分51的内径内的宽度。板件首先制造为具有以固定长度方向间隔的缩窄部分的形状(见图5(A))。这种制造可以利用任何制造手段(例如冲压)完成。在该例中，使用具有2毫米厚度的不锈钢板作为板件。然后，这种形状的板件以长度方向为扭曲轴线在缩窄部分扭曲(见图5(B))。这样，制成具有如图3所示通过连接部分54相互连接的多个混合叶片53的混合叶片主体52。

混合叶片主体52的混合叶片53设置为混合叶片53的主表面531沿混合器内的水流延伸，并且混合叶片53本身并不相对于水流倾斜。但是，当混合叶片53设置在水流内时，在水流下游侧形成卡曼涡街(图5(C))。该卡曼涡街随时间连续形成并且与水流一起流到下游侧，并且各个涡流本身并不固定在给定位置。涡街在混合叶片52的下游侧继续连续形成。该卡曼涡街具有其形成时间周期随着这里流动的水的流速增加而变短的属性。另外，当水流流速增加时，卡曼涡街改变成几乎完全的湍流。在该例中，可动阀48的工作压力设定为至少当供水压力使得可动阀48处于打开位置时形成卡曼涡街。

形成卡曼涡街的各个混合叶片53的方向不同(图5(B))。因此，混合器50的管道51内的水流在水流在管道51内的任何给定横截面位置处完全混合。在流速较高并形成湍流的情况下也同样如此。

尽管该实施例公开了混合器的特定材料、制造方法、及形状，但是可以改变其材料、制造方法及形状。例如，具有同样形状的混合叶片主体可以由塑料制成。而且，至于制造方法的改变，例如可以通过机加工制成具有同样形状的混合叶片主体。而且，对于形状的改变，除了如该例中所述混合叶片被扭曲从而具有固定的角度差之外，混合叶片可以是具有任意角度差的形状。而且，每个混合叶片的形状例如可以是圆形或三角形截面，而不是如上述例子中的板形。无论如何，可以使用其中的混合叶片的方向不同从而每个混合叶片在水流中形成湍流的混合叶片主体作为本发明的装置。

利用上述实施例中的供料器和混合器，可以制造用于生产杀菌水的装置，该装置可以利用能够提供三种液体的供料器稳定地生产杀菌水并且具有简单的结构。

[第二实施例]

现在将说明本发明的另一个实施例。图6是根据本发明另一个实施例的用于生产杀菌水的装置101的示意系统图。

在用于生产杀菌水的装置101中，如在用于生产杀菌水的装置100中那样，原水1由合适的泵11在压力下抽吸和提供，酸性溶液21从酸性溶液罐2送至所提供的原水1以形成稀酸溶液，并且从氯基溶液罐3送入氯基溶液31，这样生产杀菌水。

在该例中，与上述第一实施例不同，原水1在一系列流路内流动，而不是在多个流路内。酸性溶液21和氯基溶液31按此顺序提供到在流路内流动的原水1。酸性溶液21送至供料部分410内的原水并被稀释从而形成稀酸溶液，并且然后氯基溶液31送至供料部分420内。杀菌水在位于供料部分410和420的下游侧的混合器5内混合，从而生产出含有水、酸性溶液、及氯基溶液的杀菌水81。如上述第一实施例那样，使用了伫罐8、液面传感器9以及控制装置10，并且泵11由控制装置10控制。在第二实施例中，上述供料部分410和供料部分420都设置在供料器4内。从而可以维持杀菌水混合量。

(示例总述)

接下来，参照图7说明实现该实施例的供料器401的一个例子。图7是截面图，示出该例中的供料器401和混合器50的结构。其中供入酸性溶液的供料部分410对应于化学制品导入组件44的出口，而其中供入氯基溶液的供料部分420对应于可动阀403的末端部分408的出口。

(供料器说明)

供料器401设置有用做水导入口的原水法兰部分46以及化学制品导入组件44和404。化学制品导入组件44按照与上述实施例所述的化学制品导入组件44A相同的方式构造。化学制品导入组件404没有止回阀，并且连接于供料器401的圆筒部分402以将化学制品导入设置在圆筒部分402内的可动阀(可动部件)403内。

当原水1供入时，如上述实施例中那样，可动阀(可动部件)403在由表面405接收到的原水压力下压缩卷簧406。此时，可动阀403的凸肩部分407设置在不关闭流路的位置，从而酸性溶液从化学制品导入组件44的止回阀442的末端部分供入。而且，可动阀403的末端部分408布置在离开可动阀挡块409的位置，从而氯基溶液从成型在可动阀403内的化学制品流路414供入(图7中的虚线，打开位置)。

可动阀403在其中间部分设置有化学制品流路414。从化学制品导入组件404导入的化学制品在化学制品流路414内流动，并且流出可动阀403的末端部分。在化学制品导入组件44的止回阀442的末端部分附近以及化学制品流路414的出口附近，酸性溶液和氯基溶液由水流抽吸并供入到水流。供入化学制品的位置对应于图1中的供料部分410和420，因此图7中供料部分表示为相同的标号410和420。

在该例的供料器401中，设置有一系列水流的流路。在供料器401中，酸性溶液首先供入到水中并被稀释，并且在下游侧，供入氯基溶液。这些化学制品利用由水流产生的负压通过抽吸供入并被稀释。如上述第一实施例那样，由于可以由负压将酸性溶液和氯基溶液供入水中，因此不需要专用于供入酸性溶液和氯基溶液的泵。

而且，在该实施例中，当原水1的供给压力低于预定值时，可动阀(可动部件)403由卷簧406推动，从而可动阀403的末端部分408关闭氯基溶液的流路，并且可动阀403的凸肩部分407与止回阀442协作关闭酸性溶液的流路(图7中的实线位置，关闭位置)。化学制品导入组件44和设置在其中的止回阀442的操作与上述实施例中的一样。可动阀挡块409的末端在可动阀403的末端部分408处装配在化学制品流路414的出口内，从而氯基溶液不会流出化学制品流路414。这样，当原水1的供给压力低于恒定压力时，不仅切断原水的供入，而且还切断酸性溶液和氯基溶液的供入。

用在该实施例中的化学制品导入组件44和混合器50的目的、结构、以及操作与上述实施例中的一样。

利用这些实施例的供料器和混合器，可以制造具有如图6所示一系列流路的用于生产杀菌水的装置，该装置采用了能够提供三种液体的供料器并且具有简单的结构。

[第三实施例]

接下来，将说明根据本发明的用于生产杀菌水的装置中氯基溶液浓度改变的情况。

在该实施例中，通过改变氯基溶液的稀释率来改变氯基溶液的浓度从而来研究杀菌水的性质。在本发明中，使用浓度为12％的次氯酸钠溶液作为稀释前的氯基溶液，并且使用具有如图1所示的系统并且设置有如图2和3所示的供料器和混合器的装置作为用于生产杀菌水的装置。

对于每个稀释率下氯基溶液的最终浓度和每个浓度下的消毒能力进行了评估，如表1所示。

表1

稀释率(倍数)	12000	1200	400	300	100
						浓度(ppm)	10	100	300	400	1200
消毒能力	正常	足够	足够	强	强

对于消毒能力，表示了食品领域中所用的消毒能力指标。指标“正常”表示消毒能力对应于液体性质没有由酸性溶液调节的情况下1000ppm的氯浓度。“足够”表示消毒能力高于正常能力，其能力对于将被应用于食品领域的杀菌水是足够高的。“强”表示消毒能力的强度是食品领域中通常不需要的。

这样生产的杀菌水，其中次氯酸钠浓度为1200ppm，在实际使用时发出强烈的氯气味，从而它不适合于长期使用的应用。其原因在于在根据本发明的用于生产杀菌水的装置中，包含一些异质的水流由混合器混合于酸性溶液和氯基溶液。这样，杀菌水的生产条件有一些改变，并且例如尤其当打开/关闭可动阀48时会注意到氯气味。

相反，具有100、300和400ppm浓度的次氯酸钠的杀菌水没有氯气味，并且可以用在长期使用的应用中。而且，具有10ppm浓度的次氯酸钠的杀菌水的消毒能力几乎和其中液体性质没有由酸性溶液调节的1000ppm浓度的情况下的消毒能力一样，但是它有较弱的氯气味，并且例如可以用在通过长期浸没实现消毒的应用中。

[第四实施例]

现在说明本发明的再一个实施例。图8是系统框图，示出根据本发明一个实施例的用于生产杀菌水的装置103的结构。在该实施例中，使用独立的供料器来供入酸性溶液和氯基溶液。

在用于生产杀菌水的装置103中，原水1由合适的装置在压力下提供。原水1的水流分成两个水流。对于一个水流，酸性溶液21由酸性溶液供料器26从酸性溶液罐2送至该水流，并且稀酸溶液(酸水)存放在稀酸溶液罐27内。对于另一个水流，氯基溶液31由氯基溶液供料器36从氯基溶液罐3送至该水流，并且稀氯基溶液存放在稀氯基溶液罐37内。在泵11的抽吸侧，安装有一个抽吸水路460。该抽吸水路460具有两个抽吸口，并且每个抽吸口设置在稀酸溶液罐27和稀氯基溶液罐37内。稀酸溶液和稀氯基溶液被通过抽吸口抽吸，并且在合流部分415内河流在一起。酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39分别设置在泵和酸性溶液供料器26之间以及泵和氯基溶液供料器36之间。

图8示出这种结构的一个例子。在图8所示的抽吸水路460中，酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39设置在抽吸口和合流部分415之间的水路中，并且合流混合器56设置在合流部分415和泵11之间。通过合流生产的杀菌水通过设置在泵下游侧的水路中的旋塞等取用。

接下来参照图16和17说明该实施例中具有其他结构的用于生产杀菌水的装置105、106和107。图16(a)示出用于生产杀菌水的装置105，其中在该实施例中采用原水罐16，并且酸性溶液供入其中的水流和氯基溶液供入其中的水流分别利用原水泵13和15提供。如果用于生产杀菌水的装置如此构造，那么酸性溶液21和氯基溶液31供入其中的水流分别由泵13和15控制。这样，在原水供给压力波动的情况下，例如即使原水是自来水，酸性溶液21和氯基溶液31也稳定地供入，从而使得杀菌水的生产过程稳定。而且，在如图16(b)所示的用于生产杀菌水的装置106中，原水泵13和15的位置可以在用于酸性溶液和氯基溶液的供料器26和36的下游侧。如果使用多个原水泵，那么可以进行配比酸性溶液和氯基溶液的供料操作。另外，在如图17所示的用于生产杀菌水的装置107中，在原水1分流之前可以仅仅使用一个原水泵，而不使用两个原水泵。

在该实施例中，可以使用不是如图8所示的酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39结构的结构。具体地，酸性溶液混合器29可以设置在酸性溶液供料器26和稀酸溶液罐27之间，并且氯基溶液混合器39可以设置在氯基溶液供料器36和稀氯基溶液罐37之间。例如，在如图16(a)所示的用于生产杀菌水的装置105中，酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39分别设置在稀酸溶液罐27和稀氯基溶液罐37的下游侧，而在如图16(b)所示的用于生产杀菌水的装置106中，这些混合器设置在罐的上游侧。

对于酸性溶液21，其向水流的供料流量由酸性溶液供料器26中的水流产生的负压以及由于调节器22的流量节流孔板产生的流量限制来控制。流量传感器24的输出连接于计算机(未示出)以检测供料流量是否高于上限值。对于氯基溶液，其供料流量由调节器32限制，并且供料流量由流量传感器34监测。氯基溶液通过由氯基溶液供料器36中的水流产生的负压以及调节器32控制而供入。

在图8所示的结构中，由于稀酸溶液罐27和稀氯基溶液罐37存放在这些罐上游侧生产的稀释溶液，因此上游侧的水流产生的压力在这些罐中释放。因此，稀酸溶液的供料流量和稀氯基溶液的供料流量取决于原水1的水压。而且，酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39中的混合程度取决于由泵11产生的水流。因此，例如即使所消耗的杀菌水量通过打开/关闭泵11下游侧的旋塞而变化时，稀酸溶液的浓度和稀氯基溶液的浓度由于酸性溶液的供入和氯基溶液的供入也不会改变。

可以使用用于稀酸溶液罐27和稀氯基溶液罐37的合适的液面传感器，未示出，并且一个电磁阀等可以设置在原水1的分流点与酸性溶液供料器26和氯基溶液供料器36之间，由此可以通过合适的控制根据液面传感器的位置来控制稀酸溶液和稀氯基溶液的量。通过这种控制，例如，可以进行能够正常地进行供料的流量状态和没有水流的状态之间的转换。也就是说，通过旋塞消耗的杀菌水的量并不必然地需要直接反映出来，并且仅仅可以进行简单的开/关控制。该电磁阀可以进一步由流量传感器24和34所检测的供料流量来限制。

原水1不受任何特殊限制，根据情况可以使用纯净水、自来水、河水、地下水等。对于酸性溶液21，使用具有合适浓度(例如8.5％)的盐酸(氯化氢溶液)、乙酸等。而且，作为氯基溶液31，可以使用具有合适浓度(例如12％)的次氯酸钠溶液、二氧化氯等。

[第五实施例]

现在说明本发明的又一个实施例。图9是系统框图，示出根据本发明一个实施例的用于生产杀菌水的装置104的结构。在图9中，与图8中元件相同的元件采用相同的标号。

在用于生产杀菌水的装置104中，原水1由合适的装置在压力下提供。在该实施例中，原水1的水流不分流。酸性溶液21由酸性溶液供料器26从酸性溶液罐20供入以形成稀酸溶液，该稀酸溶液存放在稀酸溶液罐27内。稀酸溶液由泵11抽吸以形成水流。氯基溶液31由氯基溶液供料器36送至该水流，并且水流由氯基溶液混合器39均匀地混合，这样生产出杀菌水。未示出的旋塞等设置在泵11的下游侧，从而通过旋塞等取用杀菌水。酸性溶液混合器29设置在酸性溶液供料器26和氯基溶液供料器36之间的水路中的任何位置。在图9中，它设置在稀酸溶液罐27和氯基溶液供料器36之间。

在图9所示的结构中，由于稀酸溶液罐27存放在该罐上游侧生产的稀释溶液，因此上游侧的水流产生的压力在该罐中释放。因此，酸性溶液的供料流量取决于原水1的水流(水压)。而且，由泵11实现的抽吸产生的水流影响氯基溶液31的供料流量以及酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39中的混合程度。即使所消耗的杀菌水量通过打开/关闭泵11下游侧的旋塞而变化时，稀酸溶液的浓度由于酸性溶液的供入也不会改变。

同样，参照图18说明该实施例的具有其他结构的用于生产杀菌水的装置108和109。这些用于生产杀菌水的装置108和109示出使用原水罐16的例子。在如图18(a)所示的用于生产杀菌水的装置108中，原水泵13从原水罐16抽吸原水以形成水流，并且酸性溶液21供入该水流。稀酸溶液存放在稀酸溶液罐27内。这样，酸性溶液供入由原水泵13控制的水流中，从而即使原水源是自来水等(未示出)，也可以实现稳定的酸性溶液供料。所生产出的杀菌水存放在杀菌水伫罐8内，并且根据需要由泵57从杀菌水伫罐取用。在如图18(b)所示的用于生产杀菌水的装置109中，原水泵13设置在酸性溶液供料器26的下游侧。同样在这种情况下，可以实现与如图18(a)所示的装置相同的效果。

可以使用用于稀酸溶液罐27的合适的液面传感器等，并且一个电磁阀等设置在酸性溶液供料器26的上游侧，由此可以通过合适的控制来控制稀酸溶液的量。在这种控制中通过旋塞消耗的杀菌水的量并不必然地需要直接反映出来。调节器22和32、流量传感器24和34、电磁阀、及其控制方法等与第四实施例中的相同。

[第六实施例]

现在将参照图19说明根据本发明的另一个实施例的用于生产杀菌水的装置110。在该用于生产杀菌水的装置110中，没有使用稀酸溶液罐27，而使用原水罐16。原水泵13的位置不受任何限制。原水泵13可以位于原水罐的下游侧，如图12所示位于酸性溶液混合器29的下游侧，或者位于氯基溶液混合器39的下游侧。不使用稀酸溶液罐27，而使用原水罐实现了酸性溶液和氯基溶液的稳定供给，并且因此即使原水是压力波动的自来水等(未示出)也能够够确保杀菌水的稳定生产。如此生产的杀菌水存放在杀菌水罐8内，并且根据需要由泵57等取用。

[第七实施例]

现在说明本发明的又一个实施例。图10是系统框图，示出根据本发明一个实施例的用于生产杀菌水的装置105的结构。在该实施例中，稀酸溶液罐27和稀氯基溶液罐37从用于生产杀菌水的装置103(图8)除去，并且在生产杀菌水后使用杀菌水罐8。

用于生产杀菌水的装置105相比于用于生产杀菌水的装置103的优点在于：原水1并不必然地需要从上游侧在压力下提供，并且生产条件不受到杀菌水使用的影响，因为酸性溶液和氯基溶液供入到水流后的混合状态或其为了生产杀菌水而进行的稀释与杀菌水的使用相互独立。

在图10中，使用用于杀菌水罐8的合适的液面传感器等，并且一个电磁阀等设置在原水1的流路的分流点前面，由此可以通过合适的控制来控制稀酸溶液的量。在这种控制中通过旋塞消耗的杀菌水的量并不必然地需要直接反映出来。调节器22和32、流量传感器24和34、电磁阀、及其控制方法等与第四和第五实施例中的相同。

[示例]

现在将参照图11到15说明第七实施例所述的用于生产杀菌水的装置105的更加详细的示例及其变型。

图11是局部剖切平面图，示出用于生产杀菌水的装置105的示例中从水路12到合流混合器56的组件的结构。图12是图11中的组件的局部剖切侧视图。根据该示例的结构，化学制品(图12中仅仅示出氯基溶液31)供入原水1并且与原水1混合，由此生产杀菌水。

水路12被分流，并且水流6和7分别进入酸性溶液供料器26和氯基溶液供料器36。在供料器的下游侧，连接有酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39，并且水流6和7在合流部分415合流在一起。在合流部分415的下游侧，连接有合流混合器56。

酸性溶液混合器29和氯基溶液混合器39具有管道291和391，分别用做水路。在管道内，设置有混合元件292从而与管道内部接触。混合元件292沿管道291和391的轴线的方向设置有多个，用以形成水流。

(供料器结构)

如图12中的局部截面图所示，供料器是利用水流流速的供料器。水流被节流一次，而且对应于水流的量的化学制品(图12中为氯基溶液31)由已经被节流并速度增加的水流产生的负压供入水流。在该供料水路中，设置有止回阀33。止回阀33防止原水流入化学制品侧，即使由于某种原因水流侧压力高于化学制品侧压力。

(混合元件的结构)

如图13所示，每个混合元件292具有接头的凸起部分296和凹入部分298，其中该接头具有六角形横截面。相邻混合元件的凸起部分296和凹入部分298相互配合(图11和12)，并且保持围绕轴线的角度差。由于在该例中接头具有六边形横截面，因此相邻混合元件之间的角度差60度的倍数。

接头的凹入部分298具有六角棱柱的形状。但是，凸起部分296不是棱柱形，尽管其横截面六角形形状，并且具有柔性结构，从而其方向可以自由改变以匹配于管道291和391的弯曲度同时配合于凹入部分298。在该例中，凸起部分296具有的形状为构成球端式扳手的末端部分。从而，即使当混合元件292的布置方向沿管道弯曲度而弯曲时，相邻混合元件之间的角度差也象管道没有弯曲的情况下那样得以保持。尽管在该例中混合元件的接头制造为具有六角形横截面，但是接头可以具有三角形、正方形等等形状的横截面。特别地，具有任意数量的边的规则多边形是优选的。

混合元件292具有突入到水流中的锁杆。在图13中，锁杆294具有产生卡曼涡流的作用，并且因此在管道内的水流中形成涡流。尽管锁杆294可以具有除了圆柱体之外的形状，但是圆柱体是优选的，因为它可以有效地产生涡流并且具有低阻力。

在该例的混合元件292中，锁杆294沿四个方向突出，但是并不必须要求沿四个方向突出。为了实现更强的混合，可以使用更多数量的锁杆。相反地，可以使用较少数量的锁杆，例如三个锁杆。由于锁杆294沿四个方向突出并且接头具有六角形形状，因此如果相邻混合元件292相互配合移位60度，那么相邻混合元件的锁杆也布置为移位60度。从而，当管道291和391中的水流经过该多个混合元件时，锁杆292作用在水流的各个部分上，由此可以实现满意的混合。图11和12示出混合元件294以各种角度布置的状态。

(调节器的结构)

调节器32(图12和14)包括转塔部分324和转塔接纳部分322，其中转塔部分324围绕转动中心321可转动地设置并且设置有多个流量限制孔326，流量限制孔具有不同的内径(图14(b)中，直径为0.3到1.0毫米)，并且转塔接纳部分322具有与流量限制孔326中的任何一个对准的流路323。转塔接纳部分322具有连接于氯基溶液罐30(图12到15中没有示出)的流路327。氯基溶液通过流路327流入调节器32，进入转塔部分中的凹坑部分328，并且在经过流量限制孔中的与流路323对准的孔之后流出流路323。

O形环槽325围绕转塔部分324设置，并且O形环(未示出)装配在O形环槽325内。在这种状态下，转塔部分324插入到转塔接纳部分322内。转塔部分324由弹簧328(图12)压贴于转塔接纳部分322以保持气密性。但是，转塔部分324可以围绕转动中心321转动而不会在O形环上施加很大的负载。通过转动转塔部分324，可以合适地选择所用的流量限制孔。

在图12中，流路330位于调节器32和氯基溶液供料器36之间。在该例的一种变型中，可以使用流量传感器34以取代流路330。例如可以使用图15所示的流量传感器作为流量传感器34。

图15中示出的流量传感器34制造为使得由具有导光性的材料制成的圆柱形活塞件340可以沿图中的垂直方向移动。圆柱部分341容置该活塞件340，其中该圆柱部分341的圆柱形内侧表面的内径稍微大于活塞件的圆柱部分的直径。圆柱部分341设置有多个微孔342。微孔342设置成一行，如图中所示以一条直线的形式布置。但是，微孔342可以以其他方式布置。

圆柱部分341和活塞件340从后腔室344分隔出一个前腔室343。但是，前腔室343和后腔室344由多个微孔342相互连接。

活塞件340设置有截光件345，它与活塞件340一起移动。

发光件346是发射合适光的发光件，例如红发光二极管，并且设置为所发出的光在截光件345与活塞件340一起移动的范围内形成光路348。

设置有光接收件347来接收发光件348的光，并且设置为能够检测截光件345截断光路348。

后腔室344覆盖有具有导光性的外圆柱件349，从而不会妨碍截光件345的位置检测。

流量传感器34按照某种方位使用，使得当可动元件由于重力而向下移动时关闭微孔342。

如果通过从前腔室343中的工作流体的压力减去后腔室344中的工作流体的压力而得到的压力差不高于预定压力(工作压力)，那么包含截光件345和活塞件340的可动元件关闭至少一些微孔342。根据微孔342的布置，可以关闭全部或者仅仅一些微孔342。

使得可动元件移动的工作压力定义为前腔室343中的压力和后腔室344中的压力之间的压力差，从而例如提供向上的作用力，该向上的作用力与通过从由可动元件的质量导致的重力除去由工作流体施加在可动元件上的浮力而获得的向下作用力相等。在该例中，优选地活塞件340和截光件345的材料选择为向下作用力保持与重力相符，即使作用有工作流体的浮力，即可动元件比工作流体具有更大的比重。

而且，如果压力差变得大于工作流体，那么可动元件根据该压力差向上移动，并且使得关闭的微孔342接连地打开，并且因而导致大量的工作流体从前腔室流到后腔室。由于微孔将前腔室343连接于后腔室344，因此如果打开较多的微孔，那么工作流体流经微孔从而消除压力差。从而，前腔室343和后腔室344之间的流体导通增加，并且方向改变以消除压力差。例如，如果压力差等于使可动元件移动的工作压力，那么可动元件不再移动。这样，该例中的流量传感器34可以通过由压力差导致的可动元件的位移来检测工作流体的流量。

当由压力差的改变而移动的可动元件的截光件345截断光路348时，所检测到的由光接收件接收的光量改变，并且作为输出信号输出该改变。该输出信号输入到例如计算机(未示出)内并被监测。从而，例如如果氯基溶液的供料量超过预定值时，相应地控制设置在合适位置的电磁阀(未示出)，并从而可以停止杀菌水的生产。

当然很重要的一点是通过适当地调整微孔342的布置和尺寸或者通过如图15中箭头352和353所示适当地调整发光件346和光接收件347的位置来合适地设置流量传感器的灵敏度和应用范围。而且，在图15(b)中，流量传感器34的入口350和出口351设置在流量传感器34的侧面。但是，该结构可以是入口350设置在底面而出口351设置在顶面以配合于流路330(图12)。而且，尽管给出了关于氯基溶液的供料和混合的说明，但是对于酸性溶液的供料和混合来说，可以使用相同的供料器、调节器、流量传感器等。

[第八实施例]

图20是根据本发明一个实施例的系统图，其中采用了旁通水路。在该实施例中，旁痛水路用于每个供料器。从而，在使用没有用于调节酸性溶液或氯基溶液的供料量的调节机构的供料器的情况下，可以在一定程度上调节浓度。

图20(a)示出用于生产杀菌水的装置111，它实现了由独立的水路(第一和第二水路)提供供入酸性溶液的水流和供入氯基溶液的水流。

用于生产杀菌水的装置111包括泵11、分流部分502和504、酸性溶液供料器26(第一供料器)、酸性溶液混合器29、以及通过合流部分532和合流部分415通至杀菌水罐8的水路(第一水路)。

而且，用于生产杀菌水的装置111具有水路(第二水路)，在该水路内具有氯基溶液供料器36(第二供料器)和氯基溶液混合器39，该水路在位于酸性溶液供料器26上游侧的分流部分502处分离于第一水路，并且在位于酸性溶液供料器26下游侧的合流部分415处再次合流于第一水路。

另外，除了第一和第二水路，用于生产杀菌水的装置111还具有第一旁通水路，该水路内具有流量限制阀524，并且通过在位于酸性溶液供料器26(第一供料器)上游侧的分流部分504处分离于第一水路以及通过在位于酸性溶液供料器26下游侧的合流部分532处再次合流于第一水路而旁通第一供料器。

另外，用于生产杀菌水的装置111还具有第二旁通水路，该水路内具有流量限制阀522，并且通过在位于氯基溶液供料器上游侧的分流部分502处分离于第二水路以及通过在合流部分415处再次合流于第二水路而旁通第二供料器。

流量限制阀524具有用于主要调节进一步稀释已经通过供入酸性溶液被稀释的稀酸溶液的原水的功能。而且，流量限制阀522具有用于主要调节氯基溶液的稀释的功能。

另一方面，图20(b)示出用于生产杀菌水的装置112，它实现了由一系列水路(主水路)提供供入酸性溶液的水流和供入氯基溶液的水流。

用于生产杀菌水的装置112包括泵11、分流部分508、酸性溶液供料器26(第一供料器)、酸性溶液混合器29、合流部分534、分流部分510、氯基溶液供料器36(第二供料器)、氯基溶液混合器39、以及通过合流部分536通至杀菌水罐8的水路(主水路)。主水路构造为导入原水并供入酸性溶液，然后供入氯基溶液，以及使得已经被混合的稀释溶液流入杀菌水罐。

而且，用于生产杀菌水的装置112具有第一旁通水路，该水路内具有流量限制阀526，并且通过在位于酸性溶液供料器26上游侧的分流部分508处分离于主水路以及通过在位于酸性溶液供料器26下游侧和氯基溶液供料器36上游侧的合流部分534处再次合流于主水路而旁通酸性溶液供料器26。

另外，用于生产杀菌水的装置112还具有第二旁通水路，该水路内具有流量限制阀528，并且通过在位于合流部分534下游侧和氯基溶液供料器36上游侧的分流部分510处分离于主水路以及通过在氯基溶液供料器36下游侧的合流部分536处再次合流于主水路而旁通氯基溶液供料器36。

流量限制阀526具有用于调节第一旁通水路中的原水的流量的功能，该原水进一步稀释已经通过供入酸性溶液被稀释的稀酸溶液。而且，流量限制阀528具有用于调节第二旁通水路中的流量的功能，不需要流入氯基溶液供料器36的稀酸溶液通过该第二旁通水路。

这两个用于生产杀菌水的装置的实施例旨在实现稳定的供料，同时限制酸性溶液和氯基溶液的流量，通过增大酸性溶液和氯基溶液的浓度来限制酸性溶液罐2和氯基溶液罐3的罐容积，或者能够在同样罐容积的情况下增加杀菌水。

在用于生产杀菌水的装置111和112的结构中，每个供料器是一种抽吸式供料器。在所供入流体的流路内，可以根据需要设置电磁阀等以实施简单的打开/关闭控制，但是没有设置用于调节所供入流体的流量的机构。

对于抽吸式供料器，通常很难实现以低于固定量的供料量稳定地供料。而且，这种供料器具有这种特性，即如果水流流量(或流速)增大，则根据柏努利理论酸性溶液或氯基溶液的抽吸压力增大，并且供料量也增大。该实施例的供料器也具有这种特性。例如，当以不低于60毫升/分钟、优选地不低于80毫升/分钟的供料量供入化学制品时，酸性溶液供料器29和氯基溶液供料器39实现稳定的供料。但是，如果供料量低于上述值，则不能实现稳定的供料。而且，对于酸性溶液供料器29和氯基溶液供料器39，水流流量必须不低于固定值以实现上述稳定的供料。例如，对于特定的供料器，当流量不低于7升/分钟时，化学制品的供料量是80毫升/分钟，从而实现稳定的供料。在下文中，为便于说明，假定所有的供料器是上述类型的供料器。而且，在该实施例中，由于需要使得流量低以限制酸性溶液和氯基溶液的消耗量，因此说明供料量固定(例如80毫升/分钟)的情况下的操作。在这种情况下，作为必要的结果，水流量(第一和第二水路以及主水路中的水流量)固定(例如7升/分钟)。

首先，考虑生产尽可能少量的杀菌水的情况。为此目的，在任何用于生产杀菌水的装置中，旁通水路中的所有的流量限制阀完全关闭。在这种情况下，在用于生产杀菌水的装置111的结构中，仅仅由泵11提供第一和第二流路的最小流量总和的原水，而在用于生产杀菌水的装置112的结构中，仅仅由泵11提供主流路的最小流量的原水。

因此，为了在泵能够自由调节流量并且使用相同的供料器的条件下生产少量杀菌水，用于生产杀菌水的装置112的结构比用于生产杀菌水的装置111的结构更适合。而且，在计划产量大于用于生产杀菌水的装置112的产量的情况下，通过打开流量限制阀而实现的稀释调节在用于生产杀菌水的装置112中要比用于生产杀菌水的装置111中更容易。

然后，考虑生产尽可能大量的杀菌水的情况。在这种情况中，结构制造为使得旁通水路具有低阻力。从而，如果充分打开旁通水路中的流量限制阀，那么可以使得大量原水1流动，即使供料器中的流量仍然保持最小流量。而且在这种情况下，可以通过增大酸性溶液和氯基溶液的浓度来生产大量杀菌水而无需改变杀菌水的成分。实际上，会产生这样一种现象，即如果氯基溶液的浓度太高，那么消毒性能较早地降低(减活作用)。因此，氯基溶液的浓度不能自由设定，并且泵也有限制，这存在局限性。但是，通过基于根据该实施例的用于生产杀菌水的装置的结构适当地改变设计，可以利用少量酸性溶液和氯基溶液生产大量杀菌水。

为了便于说明，假定酸性溶液和氯基溶液的供料量以及供料器中的水量固定来进行说明。然而实际上考虑了酸性溶液和氯基溶液的供料量变化随流量而增大，第一和第二水路及主水路中的流量保持得在流量高于实现稳定供料的下限值的范围内尽可能低。而且，由于实际的泵具有压力和水量之间的函数关系，因此可以通过将此事实考虑在内实现接近实际状况的调节。

在该实施例中，利用上述结构，可以适合于供料的条件下操作供料器，并且可以通过使用下游的旁通水路降低酸性溶液和氯基溶液的浓度。因此，供料和稀释的操作可以设置为符合各种目的，从而可以进行稳定的操作。

进而说明该实施例的其他特征。在用于生产杀菌水的装置111和112中，在杀菌水罐8中使用容器84。该容器84是桶状容器，其上侧开放，并且构造为接纳将被存放在杀菌水罐8中的杀菌水81并且使得杀菌水溢出容器(图20中的箭头86)。用于使得杀菌水或者原水流入杀菌水罐的水路具有其流出口，它设置在低于容器84顶面的内部位置，溢流时具有液面高度88(溢流高度)。因此，施加于水路的流出口的压力(由于杀菌水的水深产生的压力)固定，与存放在杀菌水罐中的杀菌水量无关。从而，施加于流出口的压力几乎不变，除非从溢流表面到流出口的距离改变，从而不会发生水压的变化，与存放在杀菌水罐8中的杀菌水量无关。因此，稳定了抽吸式供料器下游侧的压力，并且因此稳定了抽吸式供料器的供料操作。

而且，根据该结构，没有空气从水路的流出口导入，即使当装置关闭时。

在上述用于生产杀菌水的装置111和112中，即使原水具有不同酸度(pH)，也可以通过调节流量限制阀使得稀酸溶液在中间阶段的pH值(例如酸性溶液混合器29的出口处的pH值)固定。因而，就象实际所发现的不同地区的自来水的水质存在差异一样，在pH值改变的情况下，可以通过当安装根据该实施例的用于生产杀菌水的装置时调节流量限制阀来调节用于生产杀菌水的装置以匹配于水质的差异。而且，与用于生产杀菌水的装置111和112不同，即使在原水由自来水提供而不使用泵11的情况下，也可以通过根据不同供给量和水压调节流量限制阀来根据原水的供给条件调整杀菌水的生产条件。

[发明效果]

根据以上内容，在本发明中，在用于生产杀菌水的装置中，其中通过将含有次氯酸钠或二氧化氯或者其组合的氯基化合物和含有盐酸等的酸性溶液与水混合来生产杀菌水，可以将氯基化合物的水溶液配制成弱酸性到中性，不会产生或者分解氯气。根据本发明的供料器可以利用小型的和简单的结构供入酸性溶液和氯基化合物，因为它可以供入酸性溶液和氯基化合物，并且还实现稳定的供料。

而且，通过用在本发明的生产杀菌水的装置中的使用涡流或湍流的供料器，可以使得杀菌水的浓度均匀。从而，使得杀菌水中的氯浓度固定以实现稳定的消毒能力。根据本发明的结构，其中利用水流中产生的负压通过抽吸来供入酸性溶液和氯基化合物而不使用泵，供料时没有脉动，并且水流中酸和氯的浓度不会随时间变化。另外，根据本发明的杀菌水的pH值在4.8到7.5的范围内的结构，提高了消毒能力，并且因此可以通过较低的氯基溶液浓度获得高的消毒能力。

根据以上内容，在本发明中，在用于生产杀菌水的装置中，其中通过将含有次氯酸钠或二氧化氯或者其组合的氯基化合物和含有盐酸的酸性溶液供给到水来生产杀菌水，可以将氯基化合物的水溶液配制成弱酸性到中性，不会产生或者分解氯气。在根据本发明的用于生产杀菌水的装置中，由于使用了用于适当地释放压力的罐，因此可以减少杀菌水使用状态对生产条件的影响，并且因此可以生产具有稳定质量的杀菌水。

在本发明中，可以利用水流本身根据水流供入化学制品，或者可以使用固定的混合器，从而可以利用简单装置生产杀菌水。而且，通过使用原水罐或者原水泵，可以稳定水流，从而可以更加稳定地供入化学制品。

而且，通过使用具有一种形状的混合元件，管道内各个位置处的流动可以形成涡流，并且因此可以在管道弯曲的位置使用混合元件。

而且，由于可以实现进行稳定的流量限制操作的调节器，因此可以合适地控制流量，即使在具有高浓度的酸水和氯基溶液渐渐供入到水中的情况下。

另外，由于即使微小的流量也可以被稳定地检测到，因此即使在生产杀菌水时，也可以检测到酸水和氯基溶液的供料量以适当地关闭装置，从而可以安全地生产杀菌水。

如果使用与供料器平行布置的旁通水路，并且进一步在旁通水路中设置有流量限制阀，那么可以通过完全打开、部分打开、或者完全关闭该阀来调节旁通水路中的流量。通过在安装用于生产杀菌水的装置时调节旁通水路中的流量，可以使得杀菌水的生产条件保持适当，即使用于生产杀菌水的原水具有不同的供给量或压力。

如果用于溢流的容器设置在杀菌水罐中，则可以使得水路中的抽吸式供料器的下游侧的压力稳定，从而使得抽吸式供料器的供料操作稳定。

Claims (31)

1、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水，该装置包括：

供料器，设置有第一流路和第二流路，其中所述酸性溶液供入到水流的一部分以形成稀酸溶液，所述氯基溶液供入到所述水流的其余部分以形成稀氯基溶液；以及

混合器，置在所述第一和第二流路下游侧，用于将来自所述第一流路的所述稀酸溶液和来自所述第二流路的所述稀氯基溶液混合。

2、如权利要求1所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述供料器是一种用于利用所述第一和第二流路中的水流中产生的负压通过抽吸来供入所述酸性溶液和所述氯基溶液的供料器。

3、如权利要求1或2所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述第一和第二流路由隔壁分隔开。

4、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液与水混合来生产杀菌水，该装置包括：

供料器，设置有用于将所述酸性溶液供入到水流以形成稀酸溶液以及将所述氯基溶液供入到所述稀酸溶液的流路；以及

混合器，设置在所述供料器下游侧以混合所述水流。

5、如权利要求4所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述供料器是一种用于利用水流中产生的负压通过抽吸来供入所述酸性溶液和所述氯基溶液的供料器，并且不进行利用泵的供料。

6、如权利要求1到5中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述供料器设置有可动部分，它通过水流的供水压力进行水流流路的打开/关闭操作，并且通过所述打开/关闭操作，将用于供入所述酸性溶液和所述氯基溶液中的至少一种的止回阀打开或关闭。

7、如权利要求1到6中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述混合器是静态混合器，其中水流被混合使得水流基本上是湍流。

8、如权利要求7所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述混合器是在管道内的水流中进行混合的混合器，并且是静态混合器，其中具有不同方向的多个混合叶片沿所述管道的长度方向布置在所述管道内，并且由所述混合叶片中的每一个在所述管道内的水流中形成湍流，由此水流被混合。

9、如权利要求8所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，通过在位于平面状板件上的具有缩窄宽度的连接部分处扭曲所述平面状板件来制造所述混合叶片。

10、如权利要求1到9中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，水流由位于所述供料器上游侧的泵产生。

11、如权利要求1到10中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述氯基溶液是次氯酸钠，并且所述杀菌水的pH在4.8到7.5的范围内。

12、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供入到水中来生产杀菌水，该装置包括：

酸性溶液供料器，用于将所述酸性溶液供入到水流的一部分以形成稀酸溶液；

稀酸溶液罐，用于存放所述稀酸溶液并释放水流的所述一部分的供给压力；

氯基溶液供料器，用于将所述氯基溶液供入到水流的其余部分以形成稀氯基溶液；

稀氯基溶液罐，用于存放所述稀氯基溶液并释放水流的所述其余部分的供给压力；

抽吸水路，具有两个抽吸口，并且还具有合流部分用于通过从所述两个抽吸口抽吸所述稀酸溶液罐内的所述稀酸溶液和所述稀氯基溶液罐内的所述稀氯基溶液将所述稀酸溶液和所述稀氯基溶液合流在一起；

泵，连接于所述抽吸水路，以便通过所述抽吸水路抽吸和排放已经合流在一起的所述稀酸溶液和所述稀氯基溶液；

酸性溶液混合器，设置在所述酸性溶液供料器和所述泵之间的任何位置用以混合所述稀酸溶液；以及

氯基溶液混合器，设置在所述氯基溶液供料器和所述泵之间的任何位置用以混合所述稀氯基溶液。

13、如权利要求12所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述用于生产杀菌水的装置进一步包括：

原水罐；以及

至少一个原水泵，用于从所述原水罐抽吸原水以形成水流，其中

所述水流的所述一部分和所述水流的所述其余部分由所述原水泵形成。

14、如权利要求13所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述原水泵包括第一原水泵和第二原水泵，其中第一原水泵用于形成所述酸性溶液供入其中的所述水流的所述一部分，第二原水泵用于形成所述氯基溶液供入其中的所述水流的所述其余部分。

15、如权利要求12到14中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，

所述抽吸水路具有从所述两个抽吸口中的每一个通向所述合流部分的水路；

所述酸性溶液混合器设置在稀酸溶液从所述稀酸溶液罐经之抽吸的所述抽吸口和所述合流部分之间的水路中；

所述氯基溶液混合器设置在稀氯基溶液从所述稀氯基溶液罐经之抽吸的所述抽吸口和所述合流部分之间的水路中；并且

合流混合器进一步设置在所述合流部分和所述泵之间。

16、如权利要求12到14中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述酸性溶液混合器设置在所述酸性溶液供料器和所述稀酸溶液罐之间，而且所述氯基溶液混合器设置在所述氯基溶液供料器和所述稀氯基溶液罐之间。

17、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括：

酸性溶液供料器，用于将所述酸性溶液供入到水流以形成稀酸溶液；

稀酸溶液罐，用于存放所述稀酸溶液并释放所述水流的供给压力；

泵，用于从所述稀酸溶液罐抽吸所述稀酸溶液；

氯基溶液供料器，用于将所述氯基溶液供入到由所述泵形成的来自所述稀酸溶液罐的水流；

酸性溶液混合器，设置在从所述酸性溶液供料器通到所述氯基溶液供料器的水路中的任何位置用以混合稀酸溶液；以及

氯基溶液混合器，设置在从所述氯基溶液供料器通到所述泵的水路中的任何位置用以混合氯基溶液。

18、如权利要求17所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述用于生产杀菌水的装置进一步包括：

原水罐；

原水泵，用于从所述原水罐抽吸原水以形成水流；以及

杀菌水罐，用于存放生产出的杀菌水，其中

所述水流的所述一部分和所述水流的所述其余部分由所述原水泵形成。

19、如权利要求17或18所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述酸性溶液混合器设置在所述稀酸溶液罐和所述氯基溶液供料器之间。

20、如权利要求17或18所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述酸性溶液混合器设置在所述酸性溶液供料器和所述稀酸溶液罐之间。

21、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括：

酸性溶液供料器，用于将所述酸性溶液供入到水流的一部分以形成稀酸溶液；

酸性溶液混合器，设置在所述酸性溶液供料器下游侧；

氯基溶液供料器，用于将所述氯基溶液供入到水流的其余部分以形成稀氯基溶液；

氯基溶液混合器，设置在所述氯基溶液供料器的下游侧；

合流部分，用于将来自所述酸性溶液混合器的所述稀酸溶液和来自所述氯基溶液混合器的所述稀氯基溶液合流到一起；

合流混合器，用于在所述合流部分下游侧的位置混合所述稀酸溶液和所述稀氯基溶液；

泵，用于抽吸和排放在所述合流混合器下游侧混合的溶液；以及

用于存放由所述泵排出的杀菌水的罐。

22、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括：

原水罐；

原水泵，用于从所述原水罐抽吸原水以形成水流；

酸性溶液供料器，用于将所述酸性溶液供入到所述水流以形成稀酸溶液；

氯基溶液供料器，用于进一步将所述氯基溶液供入到所述水流；

酸性溶液混合器，设置在从所述酸性溶液供料器通到所述氯基溶液供料器的水路中的任何位置用以混合稀酸溶液；

氯基溶液混合器，设置在所述氯基溶液供料器下游侧的任何位置用以混合氯基溶液；以及

杀菌水罐，设置在所述氯基溶液混合器下游侧，用于存放生产出的杀菌水。

23、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供至水来生产杀菌水，该装置包括：

泵，用于排出原水以形成水流；

酸性溶液供料器，用于将所述酸性溶液供入到所述水流的一部分以形成稀酸溶液；

酸性溶液混合器，设置在所述酸性溶液供料器下游侧；

氯基溶液供料器，用于将所述氯基溶液供入到所述水流的其余部分以形成稀氯基溶液；

氯基溶液混合器，设置在所述氯基溶液供料器的下游侧；

合流部分，用于将来自所述酸性溶液混合器的所述稀酸溶液和来自所述氯基溶液混合器的所述稀氯基溶液合流到一起；

合流混合器，用于在所述合流部分下游侧的位置混合所述稀酸溶液和所述稀氯基溶液；以及

用于存放通过合流生产的杀菌水的罐。

24、如权利要求12到23中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述酸性溶液供料器和所述氯基溶液供料器中的至少一个是一种用于利用水流中产生的负压通过抽吸来供入所述酸性溶液或所述氯基溶液的供料器，并且不进行利用泵的供料。

25、如权利要求12到23中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述酸性溶液供料器、所述氯基溶液供料器和所述合流混合器中的至少任何一个是水流的静态混合器，从而产生湍流。

26、如权利要求25所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述的静态混合器包括用做水路的管道；以及多个沿所述管道内的水流方向设置在所述管道内的混合元件，其中所述混合元件具有接头，用于相对于相邻混合元件保持围绕所述管道的轴线的角度差；并且所述接头的横截面具有多边形形状，从而提供一种柔性结构，以使得许多混合元件沿管道的弯曲布置，并且当混合元件的布置方向弯曲时，所述混合元件可以顺着弯曲的方向同时保持角度差。

27、如权利要求12到23中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，一个调节器插入在由任一个供料器供入的所述酸性溶液和所述氯基溶液的流路中的至少任一个内，其中所述调节器包括转塔部分，具有多个内径不同的流量限制孔，并且能够转动以选择任何所述流量限制孔；以及转塔接纳部分，可转动地容纳所述转塔部分，并且具有与任何所述流量限制孔对准的流路。

28、如权利要求12到23中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，在至少任一水路内进一步设置有能够关闭杀菌水流出口的电磁阀；并且通过利用位于由任何供料器供入的化学制品的流路内的流量传感器根据所述输出信号控制所述电磁阀，其中所述流量传感器包括：

圆柱形活塞件，它由具有导光性的材料制成，并且沿轴向方向移动；

圆柱部分，可动地容置所述活塞件，使得所述活塞件的轴向方向指向基本为垂直的方向，具有圆柱形内侧表面，并且设置有多个布置在所述内侧表面内的微孔以使得所述微孔根据所述活塞件的轴向移动用做连续的流路；

前腔室和后腔室，它们由所述圆柱部分和所述活塞件相互分隔，并且通过所述微孔相互连接；

截光件，它与所述活塞件一起移动；

发光件，它发出紫外线光、可见光和红外线光中的任何光，并且设置为在所述截光件的移动范围内形成光路，同时所述光被用做检测光；以及

光接收件，它设置为接收所述发光件的所述光，从而可以检测到所述截光件位于所述光路内，

其中所述流量传感器按照某种方位使用，使得当所述活塞件由于重力而向下移动时微孔关闭；

当通过从所述前腔室中的工作流体的压力减去所述后腔室中的工作流体的压力而得到的压力差不高于预定工作压力时，包含所述截光件和所述活塞件的可动元件关闭至少一些所述微孔，并且

当所述压力差高于预定工作压力时，所述可动元件根据所述压力差向上移动，并且接连打开被关闭的微孔以使得大量工作流体从所述前腔室流到所述后腔室；以及

所述光接收件检测由所述可动元件的所述截光件由于所述压力差的改变而移动所导致的所述光路截断所产生的被检测光量中的变化，并且根据输出信号中的变化检测所述工作流体的流量。

29、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供入到水中来生产杀菌水，该装置包括：

第一水路；

第一供料器，设置在所述第一水路中，用于供入所述酸性溶液；

第二水路，它在所述第一供料器上游侧的位置处分流于所述第一水路并且在所述第一供料器下游侧的位置处返回到所述第一水路；

第二供料器，设置在所述第二水路中，用于供入所述氯基溶液；

第一旁通水路，它分流于所述第一水路并且返回到所述第一水路以旁通所述第一供料器；

第二旁通水路，它分流于所述第二水路并且返回到所述第二水路以旁通所述第二供料器；

第一流量限制阀，设置在所述第一旁通水路中；

第二流量限制阀，设置在所述第二旁通水路中；以及

杀菌水罐，用于接收所述第一水路中的水流。

30、一种用于生产杀菌水的装置，其中通过将含有盐酸或乙酸或其混合物的酸性溶液和含有次氯酸钠或二氧化氯或者其混合物的氯基溶液供入到水中来生产杀菌水，该装置包括：

主水路；

第一供料器，设置在所述主水路中，用于将所述酸性溶液供入到水流中；

第二供料器，设置在所述主水路中位于所述第一供料器下游侧，用于供入所述氯基溶液；

第一旁通水路，它分流于所述主水路并且返回到所述主水路以旁通所述第一供料器；

第二旁通水路，它分流于所述主水路并且返回到所述主水路以旁通所述第二供料器；

第一流量限制阀，设置在所述第一旁通水路中；

第二流量限制阀，设置在所述第二旁通水路中；以及

杀菌水罐，用于接收所述主水路中的水流。

31、如权利要求18、21、23、29和30中任一项所述的用于生产杀菌水的装置，其特征在于，所述杀菌水罐设置有具有特定溢流液面的容器；

通向所述杀菌水罐的所述水路中的至少任何一个具有位于所述容器内的所述溢流液面下面的流出口；并且

所述杀菌水罐存放溢流出所述容器的液体。

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