CN1772644A - 杀菌水制造装置及其所采用的化学液注入阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种杀菌水制造装置及其所采用的化学液注入阀。该装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱;化学液注入阀;化学液注入用的泵;将上述化学液箱和上述泵及上述化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液箱设置于上述泵的上方,上述化学液注入阀为下述的化学液注入阀,其具有双级逆止功能,其在化学液侧设置通过弹簧开闭的逆止机构,在未处理水侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
Description
技术领域
本发明涉及将必要的化学液注入到未处理水中,制造次氯酸水溶液等的杀菌水的装置。
背景技术
在过去,在医疗、护理、食品加工等的领域中,作为消毒杀菌的用途采用下述的杀菌剂,其中,次氯酸、浓盐酸水、过氧化氢水、过醋酸水等的具有杀菌作用的化学剂注入到水中,进行调制。
作为代表性的杀菌水的次氯酸溶解于水中而形成的杀菌水通常通过下述方式制造,该方式为:在供给到管中的未处理水中供给次氯酸钠的水溶液与盐酸、硫酸等的酸性水溶液,在管的内部产生次氯酸(参照专利文献1)。
图3表示次氯酸溶解于水中而形成的杀菌水(在下面,称为“次氯酸杀菌水”)的制造装置的概略系统图。在该装置中,在设置于未处理水的管101中的混合部102中,在供给到未处理水的管101内部的自来水等的未处理水103中注入次氯酸钠的水溶液和盐酸进行混合,制造次氯酸杀菌水104。图中的标号105表示流量计。在该装置中,设置有2个系列的化学液注入系统,该系统用于在混合部2将化学液注入到未处理水的管1中。
次氯酸钠的水溶液从化学液注入系统106-1注入到未处理水的管101中,该化学液注入系统106-1具有贮存次氯酸钠水溶液的化学液箱107-1、管108-1、泵109-1、管110-1、化学液注入阀111-1、控制器113,另外,盐酸从化学液注入系统106-2注入到未处理水的管101中,该化学液注入系统106-2具有贮存盐酸的化学液箱107-2、管108-2、泵109-2、管110-2、化学液注入阀111-2、控制器112,在供给到未处理水的管101中的未处理水中进行混合而反应,制造以次氯酸为有效成分的杀菌水。该次氯酸钠的水溶液和盐酸的注入量通过控制器112,以下述方式进行控制,该方式为:根据杀菌水104的品质设定值和基于所测定的未处理水流量T而计算的值,对泵109-1和109-2的排出量进行控制。
专利文献1:JP特开平11-188083号公报
发明内容
在通过象上述那样的构成的装置制造次氯酸杀菌水的场合,具有下述的问题,即,在化学液(特别是次氯酸钠的水溶液)的注入通路内部容易产生气泡,该气泡对化学液注入用的泵109-1和109-2的动作产生不利影响。泵的动作通过来自与控制器113连接的控制电路的脉冲数量进行控制,但是,因气泡的原因,每次脉冲的排出量变化。由此化学液的注入量发生变化,所以杀菌水的浓度会改变。
另外,如果大量地产生气泡,则泵处于空转的状态,化学液的注入停止。在过去的装置中,为了避免该空转状态,必须附加复杂的气泡去除器,每次按照一定时间需要插入自动的气泡去除步骤,经常发生该步骤的故障。
此外,在过去的装置中,化学液注入阀111-1和111-2采用具有通过弹簧实现开闭的逆止机构的阀。图4表示这样的阀的1个实例的概略说明图。对于图4的化学液注入阀115,在化学液注入用的泵处于动作时,与未处理水侧相比较化学液供给管116侧的压力上升,由此按压封闭件117,弹簧120压缩,在封闭件117与封闭件保持架118之间形成间隙119,通过该间隙将化学液注入到未处理水的管101中,在化学液注入用的泵处于停止时,通过弹簧120将封闭件117按压于封闭件保持架118上,将间隙119封闭,化学液的注入停止。标号125表示密封用的弹性密封环。在这样的化学液注入阀的场合,从原理上说获得不依赖未处理水侧的压力变化的排出量,但是实际上,如果采用这种化学液注入阀,则如果未处理水侧的压力减少会使排出量增加。另外,为了进行对应于已测定未处理水流量T的控制,则最好,从间隙119到化学液排放口121之间的空间部通过注入的化学液注满,但是由于排出压力的变化等因素未处理水流入该空间部,存在难于进行反应性良好的控制,杀菌水的品质降低的问题。另外,如果发生气泡,则出现泵处于空转状态,化学液的注入停止而已无法实现杀菌水发生装置的功能的问题。
本发明的目的在于提供下述的杀菌水制造装置,该装置解决过去的杀菌水制造装置中的这些问题,可通过稳定的操作,制造浓度等的变化少、品质稳定的杀菌水。
本发明的杀菌水制造装置通过规定化学液箱和化学液注入用的泵的位置关系,以及化学液注入阀采用特定结构的具有双级逆止功能的化学液注入阀来解决上述的问题。即,本发明的装置具有下述的(1)~(5)的构成。
(1)一种杀菌水制造装置,该杀菌水制造装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱,该化学液箱贮存注入到供给于未处理水的管内的未处理水中的化学液;化学液注入阀,该化学液注入阀安装于上述未处理水的管上,具有逆止功能;化学液注入用的泵;将上述化学液箱和上述泵连接的管;将上述泵和上述化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水管中的未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该杀菌水制造装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液箱设置于上述泵的上方,并且上述化学液注入阀为下述的化学液注入阀,其具有双级逆止功能,其在化学液侧具有通过弹簧进行开闭的逆止机构,在未处理水侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
(2)一种杀菌水制造装置,该杀菌水制造装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱,该化学液箱贮存注入到供给于未处理水的管内的未处理水中的化学液;化学液注入阀,该化学液注入阀安装于上述未处理水的管上,具有逆止功能;化学液注入用的泵;将上述化学液箱和上述泵连接的管;将上述泵和上述化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水管中的未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该杀菌水制造装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液箱设置于上述泵的上方。
(3)一种杀菌水制造装置,该杀菌水制造装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱,该化学液箱贮存注入到供给于未处理水的管内的未处理水中的化学液;化学液注入阀,该化学液注入阀安装于上述未处理水的管上,具有逆止功能;化学液注入用的泵;将上述化学液箱和上述泵连接的管;将上述泵和上述化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水管中的未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该杀菌水制造装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液注入阀为下述的化学液注入阀,其具有双级逆止功能,其在化学液侧具有通过弹簧开闭的逆止机构,在未处理水侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
(4)根据上述(1)或(2)所述的杀菌水制造装置,其特征在于具有2个系列的化学液注入系统,从其中一个化学液箱供给的化学液为次氯酸钠水溶液,从另一化学液箱供给的化学液为盐酸。
(5)一种具有双级逆止功能的化学液注入阀,该化学液注入阀在化学液流入侧具有通过弹簧开闭的逆止机构,在化学液排出侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
在本发明的杀菌水制造装置中,通过在化学液注入用的泵的上部设置化学液泵,由此使化学液注入更加顺利,可防止气泡的发生,使泵的动作大大得到改善。另外,由于采用使用上述弹性密封环的结构的具有双级逆止功能的化学液注入阀,故可获得泵的动作稳定和防止气泡发生的效果,可抑制未处理水流向化学液注入阀的内部,可相对应未处理水流量测定值进行反应性良好的控制,获得规定的稳定的品质的杀菌水。
附图说明
图1为表示本发明的杀菌水制造装置的1个实例的概略系统图;
图2为本发明的具有双级逆止功能的化学液注入阀的1个实例的概略说明图;
图3为表示过去的、次氯酸溶解于水中而形成的杀菌水的制造装置的1个实例的概略系统图;
图4为表示过去的、具有一级逆止功能的化学液注入阀的1个实例的概略说明图;
图5为表示第1实施例的、采用具有双级逆止功能的化学液注入阀的杀菌水制造试验的氯浓度变化的曲线图;
图6为表示第1实施例的、采用一级逆止功能的化学液注入阀的杀菌水制造试验的氯浓度变化的曲线图。
具体实施方式
图1为表示本发明的杀菌水制造装置的1个实例的概略系统图。在该装置中,在设置于未处理水的管1中的混合部2中,在供给到未处理水的管1的内部的自来水等的未处理水3中注入次氯酸钠的水溶液和盐酸进行混合,制造次氯酸杀菌水4。图中的标号5表示流量计。在该装置中,设置有2个系列的化学液注入系统,该系统用于通过混合部2将化学液注入到未处理水的管1中。
次氯酸钠水溶液从化学液注入系统6-1注入到未处理水的管1中,该化学液注入系统6-1包括贮存次氯酸钠水溶液的化学液箱7-1、管8-1、泵9-1、管10-1、化学液注入阀11-1、控制器12,另外,盐酸从化学液注入系统6-2注入到未处理水的管1中,该化学液注入系统6-2包括贮存盐酸的化学液箱7-2、管8-2、泵9-2、管10-2、化学液注入阀11-2、控制器12,在供给到未处理水的管1中的未处理水中混合而发生反应,制造以次氯酸为有效成分的杀菌水。次氯酸钠水溶液和盐酸的注入量通过下述方式调整,该方式为:通过控制器12,根据杀菌水4的品质设定值(次氯酸浓度,pH等)与基于已测定的未处理水流量T对泵9-1和9-2的排出量进行控制。
本发明的装置的特征之一为贮存化学液的化学液箱7-1,7-2分别设置于化学液注入用的泵9-1,9-2的上方。在过去的装置中,泵设置于与化学液箱相同的高度处或架台上等的、化学液箱的上方,由此,在通过泵的启动停止对化学液注入量进行控制时,在泵的内部容易产生气泡。如果产生气泡,则每次脉冲的排出量发生变化,化学液的注入量发生变化,由此,杀菌水的浓度发生改变。
在本发明的装置中,化学液箱设置于化学液注入用的泵的上方,其采用经常对泵的吸入侧作用化学液的高低差的结构,由此,化学液的注入更加顺利,可防止化学液注入回路内的气泡的发生,泵的动作大大得以改善,此外,简化泵的初始动作的作业。另外,在化学液箱较大的场合等情况下,如果按照在化学液箱与泵之间设置辅助箱,将辅助箱位于泵的上方的方式设置,则也可以将化学液箱本身设置于与泵相同的高度处或其下方。
本发明的装置的还一特征在于化学液注入阀11-1、11-2采用下述的化学液注入阀,其具有双级逆止功能,其中,在化学液流入侧具有通过弹簧实现开闭的逆止机构,在化学液排出侧具有下述逆止机构,该逆止机构通过弹性密封环将设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口封紧。图2表示这样的阀的1个实例的概略说明图。
图2的化学液注入阀15为下述的化学液注入阀,该化学液注入阀具有双级逆止功能,其中,在图4所示的过去的、具有通过弹簧实现开闭的逆止机构的化学液注入阀115的化学液排出侧,安装喷嘴(圆筒状排出部)22,该喷嘴22通过弹性密封环24,将设置于前端部的侧面的化学液排放口21封紧,获得逆止功能。化学液侧的通过弹簧而实现开闭的逆止机构与图4的机构相同,在化学液注入用的泵处于动作时,化学液供给管16侧的压力高于未处理水侧,由此,按压封闭件17,弹簧20收缩,在封闭件17与封闭件保持架18之间形成间隙19,化学液通过该间隙流到喷嘴22的化学液通路侧,在化学液注入用的泵处于停止时,通过弹簧20将具有密封用的密封环25的封闭件17按压于封闭件保持架18上,将间隙19封闭,化学液的注入停止。
在喷嘴22中的中心设置有前端封闭的管状的化学液通路23,在化学液通路23的前端部朝向侧方呈辐射状开设有化学液排放口21,该化学液排放口21通过弹性密封环24封闭。化学液排放口21的个数不受到特别限定,比如沿喷嘴22的直径方向设置2个排放口等,可根据设定条件设置1个以上排放口21。最好,在弹性密封环24中在喷嘴22的化学液排放口21开口的位置按照包括各化学液排放口21的方式设置圆周状的槽,按照嵌入该槽的方式安装。该弹性密封环24具有防止未处理水流入到喷嘴22的内部的功能。
即,在化学液注入泵15中,在图4所示的那样的、具有一级的逆止机构的化学液注入阀的前端部安装特定结构的喷嘴22,由此,防止未处理水流入从在图4的实例中给出的封闭件117和封闭件保持架118之间的间隙119(在化学液注入停止时封闭),到化学液排放口121之间的空间部的情况。另外,由于化学液排放口21位于未处理水的管1的流水部分的附近,故可进行反应性更加良好的控制。此外,封闭件17和封闭件保持架18之间的间隙19的压力不直接受到未处理水的压力变化的影响,由此,与未处理水的流量变化,即压力变化无关地可使1次脉冲的排出量为一定值。
第1实施例
下面通过下述的实施例,对本发明进行更具体的描述,但是本发明并不限于这些实施例。
(第1实施例)
化学液注入阀11-1、11-2采用图1的结构的装置,其中,采用图2所示的结构的具有2级逆止功能的化学液注入阀(化学液排放口21沿直径方向在2个部位即相对中心的化学液通路23保持对称的位置的2个部位而开口),在设置于未处理水的管1上的混合部2中,在供给到未处理水的管1的内部的未处理水3中注入次氯酸钠的水溶液与盐酸实现混合,进行次氯酸杀菌水4的制造试验。另外,为了进行比较,除了化学液注入阀11-1、11-2采用图4所示的结构的具有一级功能的化学液注入阀外,进行同一条件的比较试验。
试验通过下述的方式进行,该方式为:在直径为20mm的未处理水的管1中供给2和10公升/min(在途中变化)的自来水,从化学液注入阀11-1供给12%的次氯酸钠水溶液,从化学液注入阀11-2供给10%的盐酸,将目标浓度设定为50ppm(次氯酸的浓度)制造次氯酸杀菌水。化学液的供给量通过下述方式进行控制,该方式为:测定未处理水流量,基于该测定值(T)与品质设定值(在此场合次氯酸浓度为50ppm)的来自控制器12的信号对泵9-1、9-2的排出量进行控制。
图5和图6表示通过上述试验获得的杀菌水的浓度(杀菌水发生装置的出口的次氯酸浓度)变化。图5为采用具有双级逆止功能的化学液注入阀的本发明的实施例,图6为采用具有一级逆止功能的化学液注入阀的比较实例。
在采用本发明的装置的图5的实例中可以知道,从化学液的注入开始起经5~10秒的时间氯浓度开始上升,经15~20秒的时间后获得目标浓度,然后,可获得浓度的变化幅度小、品质稳定的次氯酸杀菌水。另外,在使未处理水的流量从2公升/min到10公升/min的范围内变化时,也没有看到因该未处理水压力的变化(如果对杀菌水出口的流量进行节流控制,则未处理水的压力增加,2公升/min时的压力P>10公升/min时的压力Po)而发生杀菌水浓度变化的情况。
相对该情况,在采用一级逆止功能的化学液注入阀的图6的实例中可以知道,从化学液的注入开始起到氯浓度达到目标值需要100秒,另外,即使在化学液注入停止后,在浓度为0之前也花费时间,无法获得品质稳定的杀菌水。另外,在使未处理水的流量在2公升/min~10公升/min的范围内变化时(2公升/min时的压力P>10公升/min时的压力Po),显著看到因未处理水的变化造成的杀菌水浓度变化。
本发明的杀菌水制造装置和具有双级逆止功能的化学液注入阀不仅在次氯酸杀菌水等的各种杀菌水的制造中发挥优良的性能,而且可广泛地用于必须要求化学液的定量注入的各种化学装置。
Claims (5)
1.一种杀菌水制造装置,该杀菌水制造装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱,该化学液箱贮存注入到供给于未处理水的管内的未处理水中的化学液;化学液注入阀,该化学液注入阀安装于上述未处理水的管上,具有逆止功能;化学液注入用的泵;将上述化学液管和上述泵连接的管;将上述泵和上述化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水管中的未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该杀菌水制造装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液箱设置于上述泵的上方,并且上述化学液注入阀为下述的化学液注入阀,其具有双级逆止功能,其在化学液侧具有通过弹簧开闭的逆止机构,在未处理水侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
2.一种杀菌水制造装置,该杀菌水制造装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱,该化学液箱贮存注入到供给于未处理水的管内的未处理水中的化学液;化学液注入阀,该化学液注入阀安装于上述未处理水的管上,具有逆止功能;化学液注入用的泵;将上述化学液箱和上述泵连接的管;将上述泵和化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水管中的未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该杀菌水制造装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液箱设置于上述泵的上方。
3.一种杀菌水制造装置,该杀菌水制造装置包括至少1个系列的化学液注入系统,该系统具有化学液箱,该化学液箱贮存注入到供给于未处理水的管内的未处理水中的化学液;化学液注入阀,该化学液注入阀安装于上述未处理水的管上,具有逆止功能;化学液注入用的泵;将上述化学液箱和上述泵连接的管;将上述泵和化学液注入阀连接的管;控制器,该控制器根据所制造的杀菌水的品质设定值与未处理水管中的未处理水流量对上述泵的排出量进行控制,该杀菌水制造装置将化学液注入到供给于未处理水的管内的未处理水中制造杀菌水,其特征在于上述化学液注入阀为下述的化学液注入阀,其具有双级逆止功能,其在化学液侧设置通过弹簧开闭的逆止机构,在未处理水侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的杀菌水制造装置,其特征在于具有2个系列的化学液注入系统,从其中一个化学液箱供给的化学液为次氯酸钠水溶液,从另一化学液箱供给的化学液为盐酸。
5.一种具有双级逆止功能的化学液注入阀,该化学液注入阀在化学液流入侧具有通过弹簧开闭的逆止机构,在化学液排出侧具有设置于圆筒状排出部的侧面的化学液排放口通过弹性密封环而封紧的逆止机构。
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