JP2001170638A - 水処理装置 - Google Patents

水処理装置

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JP2001170638A
JP2001170638A JP35487599A JP35487599A JP2001170638A JP 2001170638 A JP2001170638 A JP 2001170638A JP 35487599 A JP35487599 A JP 35487599A JP 35487599 A JP35487599 A JP 35487599A JP 2001170638 A JP2001170638 A JP 2001170638A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】残留塩素センサS2を用いて被処理水Wの残留
塩素濃度を制御する水処理装置1であって、被処理水W
の残留塩素濃度を良好に制御できる装置が望まれてい
た。 【解決手段】残留塩素センサS2の測定値に基づいて、
必要な量の遊離残留塩素を発生させるように、電解槽1
2への通電量を制御する制御手段40を設ける。 【効果】電気分解によって発生する遊離残留塩素量は、
加えた電流量と相関があるので、不足残留塩素分の塩素
量を電気分解にて発生させれば、残留塩素濃度制御が良
好に行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プール、浴場の
浴槽といった大型の水槽から、ビルの屋上などに配置さ
れる給水槽、一般家庭用の浴槽といった小型の水槽ま
で、種々の水槽に貯留された被処理水を滅菌処理するこ
とができる、新規な水処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば屋内外に設置されたプール、あ
るいは旅館の浴場や公衆浴場における浴槽などは、その
水質を維持するために定期的に、いわゆるカルキ(サラ
シ粉、高度サラシ粉)や次亜塩素酸ソーダ(NaCl
O)の水溶液を投入して滅菌処理をする必要がある。し
かし従来は、この作業を、プールや浴場の従業者などが
営業時間外(早朝や深夜など)に手作業で行っており、
しかもカルキや次亜塩素酸ソーダの水溶液は刺激性を有
するため十分に注意しながら作業を行わなければならな
いなど、処理をするのに大変な労力を要するという問題
があった。
【0003】また特にカルキは固形粉末であるため、投
入後、溶解して濃度が均一になるまでに長時間を要し、
その間、プールや浴槽を使用できないという問題もあっ
た。また、ビルの屋上などに配置される給水槽や、ある
いは一般家庭用の浴槽の場合は、水道水中に含まれる塩
素の滅菌力のみに頼っているのが現状であり、特に給水
槽の場合には、内部に藻が繁殖するなどして水質が悪化
することがある。また、一般家庭用の浴槽の場合は通
常、ほぼ1〜2日ごとに水を入れ替えるため水質の点で
問題はないように思われがちであるが、浴槽に接続され
たボイラー内は頻繁に清掃できないために雑菌やかびな
どが繁殖しやすく、やはり水質の悪化が懸念される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な各水槽に貯留された被処理水を滅菌処理する場合に
は、水槽および被処理水の用途に応じて、残留塩素濃度
が所定の範囲内になるようにする必要がある。残留塩素
濃度は、残留塩素センサを用いて測定することができる
が、プールや公衆浴場等の大きな水槽の場合、水槽内の
平均的な残留塩素濃度と、残留塩素センサで測定される
濃度との間に、時間的なずれが生じるという課題があっ
た。
【0005】すなわち、次亜塩素酸ソーダ等が投入され
た後、水槽内の残留塩素濃度が平均化するまでに時間が
かかり、特定の場所で残留塩素センサにより残留塩素濃
度を測定しても、正しい測定値が求められず、測定値が
正しくなるまでに時間を要するという課題があった。そ
こでこの発明は、上記のような種々の水槽に貯留された
被処理水を、簡単かつ効率的に滅菌処理することができ
る、新規な水処理装置を提供することを目的とする。
【0006】またこの発明は、残留塩素センサを用いて
被処理水の残留塩素濃度を測定する水処理装置であっ
て、被処理水の残留塩素濃度を良好に測定することがで
きる水処理装置を提供することを目的とする。またこの
発明は、被処理水の残留塩素濃度をレスポンス良く自動
的に所望の範囲内に維持することのできる水処理装置を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
1記載の発明は、被処理水を貯留する水槽と、被処理水
を電気化学反応によって滅菌する電解槽と、水槽から被
処理水を電解槽へ導入し、かつ電解槽で滅菌された後の
水を水槽に還流する水処理経路と、被処理水の残留塩素
濃度を測定する残留塩素センサと、残留塩素センサの測
定値に基づいて、必要な量の遊離残留塩素を発生させる
ように、電解槽への通電量を制御する制御手段と、を含
むことを特徴とする水処理装置である。
【0008】請求項2記載の発明は、被処理水を貯留す
る水槽と、被処理水を電気化学反応によって滅菌する電
解槽と、残留塩素濃度を測定する残留塩素センサと、水
槽から被処理水を残留塩素センサを経由して電解槽へ導
入し、かつ電解槽で滅菌された後の水を残留塩素センサ
を経由せずに水槽へ還流する第1の水処理経路と、水槽
から被処理水を残留塩素センサを経由せずに電解槽へ導
入し、かつ電解槽で滅菌された後の水を残留塩素センサ
を経由して水槽へ還流する第2の水処理経路と、第1の
水処理経路に水を流すか、第2の水処理経路に水を流す
かを切換える切換え制御手段と、を含むことを特徴とす
る水処理装置である。
【0009】請求項3記載の発明は、第1の水処理経路
および第2の水処理経路は、その一部が共用されてお
り、かつ経路には弁等が介在されていて、切換え制御手
段は、弁等を切換えて、電解槽へ入る前の水が残留塩素
センサを通るか、電解槽から出る水が残留塩素センサを
通るかを切換えることを特徴とする、請求項2記載の水
処理装置である。請求項4記載の発明は、被処理水を貯
留する水槽と、被処理水を電気化学分解によって滅菌す
る電解槽と、水槽の処理水を電解槽へ導入し、かつ電解
槽で滅菌された後の水を水槽に還流する水処理経路と、
電解槽の出口側の水処理経路に配置され、電解槽から水
槽へ還流される水の残留塩素濃度を測定する残留塩素セ
ンサと、残留塩素センサの測定値に基づいて、電解槽に
おける被処理水の電気化学分解量を制御し、還流される
水の残留塩素濃度を所定の範囲に保つ制御手段と、を含
むことを特徴とする水処理装置である。
【0010】請求項5記載の発明は、制御手段は、電解
槽への通電量を調整する通電量調整手段を含むことを特
徴とする、請求項4記載の水処理装置である。請求項6
記載の発明は、制御手段は、電解槽への被処理水の導入
量を調整する導入量調整手段を含むことを特徴とする、
請求項4記載の水処理装置である。請求項7記載の発明
は、制御手段は、電解槽へ導入される被処理水に添加す
るNaClの量を調整する手段を含むことを特徴とす
る、請求項4記載の水処理装置である。
【0011】請求項8記載の発明は、高濃度のNaCl
溶液が溜められたNaCl槽と、NaCl槽からNaC
l溶液を電解槽へ導入する流路と、流路に備えられたポ
ンプとを有し、NaClの量を調整する手段は、ポンプ
の動作を制御することを特徴とする、請求項7記載の水
処理装置である。請求項9記載の発明は、被処理水を貯
留する水槽と、被処理水の残留塩素濃度を測定する残留
塩素センサと、残留塩素センサの測定値がしきい値未満
のときに、被処理水の残留塩素濃度を高めるために動作
する塩素投入手段とを有する水処理装置において、前記
残留塩素センサの測定値が予め定める基本しきい値に比
べて一定値以上低いときには、当該しきい値を、当該測
定値に関連する低しきい値に下げるしきい値変更手段を
有することを特徴とする水処理装置である。
【0012】請求項10記載の発明は、前記残留塩素セ
ンサの測定値が基本しきい値以上になったときには、前
記しきい値変更手段は、前記低しきい値を基本しきい値
に変更することを特徴とする請求項9記載の水処理装置
である。請求項11記載の発明は、前記しきい値変更手
段は、前記低しきい値を、前記残留塩素センサの測定値
に応じて、基本しきい値に達するまで段階的に上げるよ
うに変更することを特徴とする、請求項10記載の水処
理装置である。
【0013】請求項12記載の発明は、被処理水を貯留
する水槽と、被処理水の残留塩素濃度を測定する残留塩
素センサと、残留塩素センサの測定値がしきい値未満の
ときに、被処理水の残留塩素濃度を高めるために動作す
る塩素導入手段とを有する水処理装置において、前記塩
素投入手段の投入する塩素量に上限を設定し、一定時間
以内に設定された上限量以上の塩素投入が行われないよ
うに塩素投入手段を制御する制御手段を設けたことを特
徴とする水処理装置である。
【0014】請求項1の発明は、電気分解によって発生
する遊離残留塩素(以下「残留塩素」という。)量が、
加えた電流量(電荷量)と相関があることを利用したも
のである。残留塩素センサで測定した被処理水の残留塩
素濃度と、予め決められている必要な残留塩素濃度との
差を求め、この差の値と水槽に貯留されている被処理水
の水量とから、不足している残留塩素量が求まる。そし
て不足残留塩素分の塩素量を電気分解にて発生させるの
に必要な電流量(電荷量)を電解槽に通電することによ
り、残留塩素濃度制御が無駄なく行える。
【0015】このように、請求項1の構成によれば、残
留塩素センサの測定値に基づき、自動で通電量制御を行
うことによって、被処理水の残留塩素濃度を所定の範囲
に精度良く保つことができる。請求項2の構成では、第
1の水処理経路に水を流すか、第2の水処理経路に水を
流すかが切換えられる。2つの水処理経路は、共通に使
用される1つの残留塩素センサを経由して水が流れる。
第1の水処理経路を用いると、電解槽で滅菌される前の
処理水の残留塩素濃度を、残留塩素センサで測定でき
る。また、第2の水処理経路を用いると、電解槽で滅菌
された後の水の残留塩素濃度を、残留塩素センサで測定
できる。従って、1つの残留塩素センサにより、電解槽
での滅菌前後の水の残留塩素濃度を、必要に応じて測定
するように切換えることができる。よって、高価な残留
塩素センサを複数用いることなく、処理前の水の残留塩
素濃度と、処理後の水の残留塩素濃度とを測定し、必要
な制御を行うことができる。
【0016】請求項3記載のように、水処理経路の一部
は共用し、弁やバルブ等を切換えて、水の流路を変更す
ることにより、比較的簡単に処理前の水および処理後の
水を選択的に残留塩素センサを経由するように流すこと
ができる。請求項4の構成では、電解槽で処理された後
の水が水槽へ還流されるときに、その水の残留塩素濃度
が測定される。電解槽で処理されて水槽へ還流される水
は、処理後であるから残留塩素濃度が高い。高濃度すぎ
る残留塩素は電解槽から水槽への配管を流れる際に、配
管系に腐食を生じさせるおそれがある。そこで、経路を
流れる処理後の水の残留塩素濃度をある一定値以下に制
御することにより、経路の腐食を極力抑えながら、水槽
の被処理水を目的とする残留塩素濃度にするように管理
することができる。
【0017】被処理水の電気化学分解量の制御は、請求
項5のように、電解槽への通電量、すなわち電気分解の
電流量(電荷量)を調整することにより達成することが
できる。また、請求項6のように、電解槽へ導入される
被処理水の導入量、すなわち単位時間当たりに電解槽へ
導入される被処理水の量を調整することによっても行う
ことができる。導入量が多ければ、電解槽内に水が留ま
る時間が短くなるので、電解槽から流出する水の残留塩
素濃度は低くなる。逆に導入量を少なくすると、水は電
解槽内をゆっくりと流れるから、電解槽から流出する水
の残留塩素濃度が高くなる。
【0018】また、請求項7のように、電解槽へ導入さ
れる添加剤としてのNaClの量を調整してもよい。被
処理水に溶けているNaClの濃度が高ければ、電気化
学分解反応が促進されるから、このNaClの濃度を調
整することによっても、処理後の水の残留塩素濃度を調
整することができる。NaClの添加量の調整は、請求
項8のように、高濃度、好ましくは飽和濃度のNaCl
溶液が溜められたNaCl槽を設け、この槽から電解槽
へ導入するNaCl溶液の流量を調整するようにするの
が、簡易でかつ良好な調整に適している。
【0019】請求項9〜12の発明は、被処理水の残留
塩素濃度を高めるときに、残留塩素濃度のオーバーシュ
ートが生じないようにするための制御構成を特定するも
のである。請求項9のように、残留塩素センサで測定さ
れた残留塩素濃度が基本しきい値に比べて一定値以上低
下しているとき、つまり極端に低くなっているときに
は、基本しきい値を一旦低いしきい値に下げて、センサ
の測定値がそのしきい値になるように塩素投入手段を動
作させる。こうすると、塩素投入によって残留塩素濃度
がオーバーシュートしても、そのオーバーシュートの基
準が低いしきい値を基準としているから、元の基本しき
い値をオーバーシュートしてしまうという不具合がな
い。このようにしきい値を変更する理由は、投入された
塩素が水に溶けて残留塩素濃度の変化として反映される
までに一定の時間を要し、残留塩素センサの測定値は所
定の時間遅れを伴うからである。
【0020】しきい値の変更は、請求項11のように、
一旦下げたしきい値を段階的に上昇させ、そして最後
は、請求項10のように基本しきい値に戻すような操作
をするのが好ましい。また、請求項12のように、塩素
投入手段による投入塩素量の上限を設けておき、上限値
まで投入した後は、所定時間経過するまでは追加投入を
行わないような構成にしても、残留塩素濃度のオーバー
シュートを防止することが可能である。
【0021】そしてこれらの構成により、水槽内の被処
理水の残留塩素濃度が所望の値に維持できる良好な水処
理装置とすることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下には、図面を参照して、この
発明の実施形態について具体的に説明をする。図1は、
この発明の一実施形態にかかる水処理装置1を、プール
という大型の水槽2に組み込んだ構造を簡略化して示す
図である。水槽2には、その中に貯留された被処理水W
を循環させるための主循環経路20が備えられている。
主循環経路20には、循環ポンプ23、砂濾過のための
フィルタ21および被処理水Wを加熱するための熱交換
器22が配置されている。水槽2の被処理水Wは、一点
鎖線で示すように、主循環経路20を循環される。
【0023】この実施形態にかかる水処理装置1は、フ
ィルタ21の下流側の分岐点J1から分岐して水を取り
込み、処理した後の水を熱交換器22の下流側の分岐点
J2に合流させる水処理経路10を有する。分岐点J1
から分岐された水処理経路10には、流量調整のための
調整弁B1、減圧のための減圧弁B2、循環ポンプP
1、被処理水中のイオンの総濃度を測定するための導電
率センサS1、被処理水の残留塩素濃度を測定するため
の残留塩素センサS2、濾過用のフィルタ13、イオン
交換樹脂14、電解槽12、弁B5、循環ポンプP2お
よび逆流防止用の逆止弁B6を経由して分岐点J2に合
流している。
【0024】さらに、水処理経路10のイオン交換樹脂
14と電解槽12との間の経路には、NaCl添加用の
経路が備えられている。具体的には、上流側の分岐点J
4から導入路32が分岐している。導入路32の途中に
は弁B7が介在されている。導入路32によって被処理
水は溶液槽30に供給される。溶液槽30内にはNaC
lが収容されており、水が供給されることにより溶液槽
30には飽和濃度のNaCl水溶液が貯留される。この
NaCl水溶液は定量ポンプP3によって供給路31を
介して吸い上げられ、分岐点J3で水処理経路10に合
流されて、電解槽12へ供給される。溶液槽30には、
上述したNaCl水溶液に代えて、塩化カルシウム水溶
液、塩酸などの水溶液が収容されてもよく、水の電気化
学反応に寄与する電解質溶液であればよい。
【0025】電解槽12には複数の電極組11が備えら
れている。複数の電極組11は、それぞれ、複数枚の電
極板110を有する。電極板110は、たとえばチタニ
ウム(Ti)製の基板の表面全面に金(Au)、白金
(Pt)、パラジウム(Pd)、白金−イリジウム(P
t−Ir)等の貴金属の薄膜を、めっき法や焼成処理に
よってコーティングしたものが好ましい。電解槽12の
出口側水路には、電解槽12から流出される水の圧力を
測定するための圧力計S3が備えられている。
【0026】水処理装置1の作用は次の通りである。水
槽2の水は循環ポンプ23で汲み出され、フィルタ21
で砂濾過により有機物が除去される。そして分岐点J1
で、熱交換器22を通って水槽2に還流される水と、水
処理装置1に流入される水とに分かれる。水処理装置1
に流入された水は、調整弁B1および減圧弁B2によっ
てその流量および水圧が調整され、循環ポンプP1で循
環される。循環される水は、導電率センサS1および残
留塩素センサS2を経由してフィルタ13に与えられて
有機物が除去され、イオン交換樹脂14でCa2+、Mg
2+等のイオンが除去された後、電解槽12へ与えられ
る。
【0027】また、電解槽12には、溶液槽30から定
量ポンプP3によりNaCl水溶液が送り込まれてく
る。これにより電解槽12内の水溶液は電気分解可能な
水溶液となる。電解槽12内では電極組11に直流の電
流が通電されることにより電気分解が行われる。電気分
解では、電極間に次のような電気化学反応が生じ、この
反応により発生する次亜塩素酸イオン(ClO-)、塩
素ガス、HClOあるいは反応過程でごく短時間発生す
る活性酸素(O2 -)等によって被処理水が滅菌処理され
る。
【0028】(陽極側) 4H2O−4e-→4H++O2↑+2H2O 2Cl-→Cl2+2e-2O+Cl2⇔HClO+H++Cl- (陰極側) 4H2O+4e-→2H2↑+4OH- (陽極側+陰極側) H++OH-→H2O 図2は、図1に示す水処理装置1の電気的な構成を示す
ブロック図である。水処理装置1には、マイクロコンピ
ュータ等で構成された制御部40が備えられている。残
留塩素センサS1および導電率センサS2の出力は制御
部40へ与えられる。制御部40内には、メモリ41が
備えられている。メモリ41には、プール2に貯留され
た水量(たとえば400[m3])およびプール2内の
基準残留塩素濃度(たとえば1[ppm])が登録され
ている。
【0029】制御部40は、残留塩素センサS2や導電
率センサS1の出力に基づいて、以下に説明する演算を
行い、それに基づいて制御信号をドライバ42へ与え
る。ドライバ42は、与えられる制御信号に基づき、電
極組11の通電電流および通電時間ならびに調整弁B
1、減圧弁B2、循環ポンプP1、止弁B5,B7、循
環ポンプP2および定量ポンプP3を制御する。図3
は、制御部40により行われる制御内容を示すフローチ
ャートである。このフローチャートの流れに従い、制御
部40の制御動作について説明をする。
【0030】たとえば朝一番に、担当者が水処理装置1
の電源を投入すると、制御部40は残留塩素センサS2
に測定した残留塩素濃度の送信を要求する。応じて残留
塩素センサS2は現在測定している残留塩素濃度Xを送
信する。これにより制御部40に現在の残留塩素濃度X
が読み込まれる(ステップSP1)。読み込まれた残留
塩素濃度Xは、メモリ41に登録されている基準濃度:
1[ppm]と比較される(ステップSP2)。読み込
まれた残留塩素濃度X=1[ppm]であれば、この時
点での処理は終了する。
【0031】一方、読み込まれた残留塩素濃度Xが、た
とえばX=0.9[ppm]とすると、制御部40は、
不足している残留塩素濃度を計算する。計算式は下記
(1)となる。 (1−X)×400=(1−0.9)×400=40[g] …(1) 制御部40は、不足残留塩素濃度を必要電気量に換算す
る(ステップSP4)。
【0032】残留塩素(Cl2、HClO、ClO-)が
通常どの状態で存在しているかは、水(電解水)のpH
によって決まってくる。遊泳プールの衛生基準の水素イ
オン濃度は、pH=5.8〜8.6であり、中間値であ
るpH=7.2では、残留塩素はHClO≒65%、C
lO-≒35%となっている。そこで、プール2のpH
≒7.2として計算すると、 40/[(1+35.5+16)×0.65+(35.5+16)×0.35]×6.022×1023×1.602×10-19 =40/52.15×6.022×1.602×104 ≒74×103 [C] …(2) 上記式(2)で、1+35.5+16はHClOの分子
量,35.5+16はClOの分子量,6.022×1
23は1[mol]の分子数,1602×10
-19[C]は電子および陽子の電荷量のことである。
【0033】ここで、加えた電流量に対して発生する塩
素の効率をη[%]とすると、実際に必要な電流量は、
計算により 74×103×(100/η) …(3) となる。効率ηは電極の材質および電解液のNaCl濃
度等によって決まる定数で、一般的には15[%]程度
である。従って、η=15を代入すると、 74×103×(100/15)≒493×103 [C] …(4) 従って、これだけの電気量の電流を流せば、プール2の
残留塩素濃度の平均が1[ppm]となる。
【0034】電解槽12において、電気分解により発生
する残留塩素濃度は、電解槽12内の被処理水のNaC
l濃度、被処理水の流量、電極組11へ供給される電気
量により決まる。よって、制御部40は、必要な制御信
号をドライバ42へ与え、ドライバ42は電極組11へ
の通電量を制御する。また、調整弁B1、減圧弁B2、
循環ポンプP1,P2および弁B5を適当に調整して、
電解槽12を流れる被処理水の流量を調整する。さらに
また、制御部40はドライバ42を介して弁B7および
定量ポンプP3を制御し、電解槽12内の被処理水のN
aCl濃度を調整する。なお、各弁は、電磁弁とするこ
とにより、ドライバ42で容易に開閉度を制御できる。
【0035】今、電極組11への通電量が252[A]
で適当であるとすれば、上記式(4)で求めた電気量を
流すためには、 493×103/252 ≒1956[s] …(5) となる。すなわち、約32分あまりの通電を行うことに
より、電気分解により残留塩素濃度が上昇して、プール
2の残留塩素濃度を基準濃度である1[ppm]とする
ことができる。
【0036】図4は、この発明の他の実施形態にかかる
プール2用の水処理装置1の構成を示す図解図である。
図4の構成が図1に示す構成と異なる点は、水処理装置
1の配管である。図4の構成では、残留塩素センサS2
に対して、電解槽12で処理する前の水が流れるか、電
解槽12で処理した後の水が流れるかが切換えられるよ
うになっている。そしてこの切換えにより、1つの残留
塩素センサS2によって、処理前の水の残留塩素濃度お
よび処理後の水の残留塩素濃度を測定可能になってい
る。
【0037】電磁弁B1,B2,B11,B12,B1
3,B5,B6は開にし、電磁弁B15,B14は閉に
する。こうすると、水はJ1→J8→電解槽12へと流
れると共に、センサS2が設けられた経路であるJ5→
J6→J7→J8→電解槽12→J9→J10→J2へ
も流れる。よって、電解槽12で処理される前の水が残
留塩素センサS2を流れる。一方、電磁弁B1,B2,
B5,B14,B15,B6を開、電磁弁B11,B1
2,B13を閉にする。すると、水はJ1→J8→電解
槽12→J9→J7→J6→J10→J2と流れる。よ
って残留塩素センサS2を電解槽12で処理された後の
水が流れる。
【0038】ところで、電解槽12で発生される残留塩
素のうち次亜塩素酸は、腐食性が強いので発生する濃度
が高過ぎると、水処理経路のステンレス管や鋼管配管を
腐食させる可能性が高くなる。従って、電解槽2から出
る処理後の水の残留塩素濃度を測定し、この濃度をある
値以下に制御することが必要な場合がある。そこで図4
のように配管を構成して、電磁弁を使って残留塩素セン
サS2に流れる水の経路を切換えられるようにする。こ
の結果、プール2内の被処理水Wの残留塩素濃度を測定
する場合には、電磁弁を上述した前者の開,閉の組合わ
せにする。一方、電解槽12で処理された後の水の残留
塩素濃度を測定する場合には、電磁弁を上述した後者の
組合わせとする。
【0039】そして残留塩素センサS2で測定された処
理前の水の残留塩素濃度および処理後の水の残留塩素濃
度に基づき、電解槽12における通電量等を制御する。
つまり電解槽12において、上述した式(4)のクーロ
ンの電気量を流すように、かつ、処理後の水の残留塩素
濃度が一定値内に納まるように、制御する。この制御
は、上述したように、通電量だけでなく、添加するNa
Cl溶液の量を定量ポンプP3で制御したり、電解槽1
2に導入する処理水の流量を調整することによっても行
うことができる。
【0040】図5は、制御部が残留塩素センサS2から
読み込んだ測定値をしきい値と比較する場合において、
オーバーシュートが生じないようにする処理を示すフロ
ーチャートである。制御部では、まず、しきい値=0.
5[ppm]およびしきい値MAX=0.5[ppm]
を設定する(ステップSP11)。そして残留塩素セン
サにより測定された現在の残留塩素濃度Pを得る。ま
た、その濃度Pを得た時刻tを得る(ステップSP1
2)。
【0041】そして濃度Pがしきい値=0.5よりも大
きいか否かの判別をする(ステップSP13)。しきい
値より濃度Pが大きければ、さらにしきい値MAX=
0.5よりも濃度Pが大きいか否かの判別をする(ステ
ップSP14)。しきい値MAXよりも濃度Pが大きけ
れば、しきい値をしきい値MAXに設定する(ステップ
SP15)。そして、ステップSP16で、電源がオフ
になったか否かを判別し、電源がオフでなければ、ステ
ップSP12に戻る。
【0042】一方、ステップSP13で、濃度Pがしき
い値以下であれば、ステップSP17へ進んで、塩素投
入が行われる。そして濃度Pに0.05[ppm]を加
算した値と、しきい値とが比較される(ステップSP1
8)。しきい値に比べて測定された濃度Pがわずかに低
下しているだけであれば、ステップSP18ではYES
と判別されて、処理はステップS16へ進む。一方、測
定された濃度Pがしきい値に比べて極端に低下している
のであれば、ステップS18の判断はNOとなる。この
場合は、しきい値が、測定された濃度Pに関連した値に
変更される。すなわち、しきい値=P+0.05と変更
される(ステップPS19)。そしてtminに現在時
刻tが設定される(ステップSP20)。
【0043】次に、処理はステップSP16からSP1
2へ戻り、再び残留塩素センサの測定濃度Pと現在時刻
tとが読み込まれる(ステップSP12)。読み込まれ
た濃度Pはしきい値と比較される(ステップSP1
3)。前回、ステップSP17において塩素投入がされ
た場合であっても、塩素投入の結果が直ちに残留塩素セ
ンサの測定値に反映されるわけではなく、いくらかの時
間遅れがある。そこで通常、ステップSP13から何度
かステップSP17の処理へ進んで、塩素投入が何回か
繰り返される。
【0044】そのうち、ステップSP13で、測定濃度
Pがしきい値を超えることになる。するとステップSP
14で、測定濃度Pがしきい値MAXと比較される。測
定濃度Pがしきい値MAX以下であれば、ステップSP
21へ進む。ステップSP21では、現在時刻tがステ
ップSP20で設定された時刻から10分が経過してい
るか否かが判別され、10分が経過するごとにしきい値
は、たとえば0.02[ppm]上げられる(ステップ
SP22)。つまり、ステップSP19では、測定され
た濃度Pがしきい値に比べて極端に低下している場合、
しきい値が測定された濃度Pに関連した値に変更され
た。しきい値は、ずっとそのまま低い値にしておくこと
はできないから、ステップSP22において、10分ご
とに、上述のように少しずつしきい値が上げられるよう
にした。
【0045】次いで、ステップSP23で、しきい値
と、しきい値MAXとが比べられ、その小さい方が改め
てしきい値として設定される。しきい値が、しきい値M
AXよりも大きい場合とは、しきい値を10分ごとに上
げていったときに、たとえば0.49となり、さらにそ
のしきい値を0.02上げるような場合が例示できる。
しきい値がしきい値MAXよりも高くならないように、
ステップSP23の処理が設けられている。
【0046】そしてしきい値を設定した時刻が、tmi
nとして設定される(ステップSP24)。その後ステ
ップSP12からの処理が繰り返される。図5のフロー
チャートでは、測定された残留塩素濃度Pが極端に低い
ような場合に、残留塩素濃度Pの比較値であるしきい値
を低下させる実施例を説明した。このような制御に代え
て、塩素投入手段により投入される塩素の上限量を決め
ておき、一定時間内にその上限量以上の塩素が投入され
ないように制御をすることによっても、残留塩素濃度が
濃くなり過ぎるようなオーバーシュートを防止すること
が可能である。
【0047】なお、図5や上述した制御において、「塩
素投入」とは、先に説明した実施例のように電解槽12
により電気化学反応によって遊離残留塩素を発生させる
こと以外に、たとえば次亜塩素酸ソーダの水溶液を水槽
に直接投入する等の処理であってもよい。この発明は、
以上説明した実施形態に特定されるものではなく、請求
項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る水処理をプールに
組み込んだ構造を簡略化して示す図である。
【図2】この発明の一実施形態にかかる水処理装置の電
気的な構成を示すブロック図である。
【図3】制御部により行われる制御内容を示すフローチ
ャートである。
【図4】この発明の他の実施形態に係るプール用の水処
理装置の構成を示す図解図である。
【図5】測定した残留塩素濃度をしきい値と比較する場
合において、オーバーシュートが生じないようにする処
理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 水処理装置 2 プール(水槽) 10 水処理経路 11 電極組 12 電解槽 30 溶液槽 P1,P2 循環ポンプ P3 定量ポンプ B1,B2,B5,B6,B11,B12,B13,B
14,B15 電磁弁 S2 残留塩素センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 稔 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 志水 康彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 4D050 AA01 AA10 AB06 BB05 BB06 BD02 BD04 BD06 BD08 CA01 CA08 CA10 CA15 4D061 DA07 DB01 DB09 DB10 EA03 EB20 EB30 EB37 EB39 ED01 ED13 FA01 FA08 FA13 GA06 GA21 GC01 GC02 GC05 GC11 GC12 GC19 GC20 4K021 AB07 BA03 BB01 BB05 BC01 CA06 CA09 CA10 CA13 DC07

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理水を貯留する水槽と、 被処理水を電気化学反応によって滅菌する電解槽と、 水槽から被処理水を電解槽へ導入し、かつ電解槽で滅菌
    された後の水を水槽に還流する水処理経路と、 被処理水の残留塩素濃度を測定する残留塩素センサと、 残留塩素センサの測定値に基づいて、必要な量の遊離残
    留塩素を発生させるように、電解槽への通電量を制御す
    る制御手段と、を含むことを特徴とする水処理装置。
  2. 【請求項2】被処理水を貯留する水槽と、 被処理水を電気化学反応によって滅菌する電解槽と、 残留塩素濃度を測定する残留塩素センサと、 水槽から被処理水を残留塩素センサを経由して電解槽へ
    導入し、かつ電解槽で滅菌された後の水を残留塩素セン
    サを経由せずに水槽へ還流する第1の水処理経路と、 水槽から被処理水を残留塩素センサを経由せずに電解槽
    へ導入し、かつ電解槽で滅菌された後の水を残留塩素セ
    ンサを経由して水槽へ還流する第2の水処理経路と、 第1の水処理経路に水を流すか、第2の水処理経路に水
    を流すかを切換える切換え制御手段と、を含むことを特
    徴とする水処理装置。
  3. 【請求項3】第1の水処理経路および第2の水処理経路
    は、その一部が共用されており、かつ経路には弁等が介
    在されていて、 切換え制御手段は、弁等を切換えて、電解槽へ入る前の
    水が残留塩素センサを通るか、電解槽から出る水が残留
    塩素センサを通るかを切換えることを特徴とする、請求
    項2記載の水処理装置。
  4. 【請求項4】被処理水を貯留する水槽と、 被処理水を電気化学分解によって滅菌する電解槽と、 水槽の処理水を電解槽へ導入し、かつ電解槽で滅菌され
    た後の水を水槽に還流する水処理経路と、 電解槽の出口側の水処理経路に配置され、電解槽から水
    槽へ還流される水の残留塩素濃度を測定する残留塩素セ
    ンサと、 残留塩素センサの測定値に基づいて、電解槽における被
    処理水の電気化学分解量を制御し、還流される水の残留
    塩素濃度を所定の範囲に保つ制御手段と、を含むことを
    特徴とする水処理装置。
  5. 【請求項5】制御手段は、電解槽への通電量を調整する
    通電量調整手段を含むことを特徴とする、請求項4記載
    の水処理装置。
  6. 【請求項6】制御手段は、電解槽への被処理水の導入量
    を調整する導入量調整手段を含むことを特徴とする、請
    求項4記載の水処理装置。
  7. 【請求項7】制御手段は、電解槽へ導入される被処理水
    に添加するNaClの量を調整する手段を含むことを特
    徴とする、請求項4記載の水処理装置。
  8. 【請求項8】高濃度のNaCl溶液が溜められたNaC
    l槽と、 NaCl槽からNaCl溶液を電解槽へ導入する流路
    と、流路に備えられたポンプとを有し、 NaClの量を調整する手段は、ポンプの動作を制御す
    ることを特徴とする、請求項7記載の水処理装置。
  9. 【請求項9】被処理水を貯留する水槽と、被処理水の残
    留塩素濃度を測定する残留塩素センサと、残留塩素セン
    サの測定値がしきい値未満のときに、被処理水の残留塩
    素濃度を高めるために動作する塩素投入手段とを有する
    水処理装置において、 前記残留塩素センサの測定値が予め定める基本しきい値
    に比べて一定値以上低いときには、当該しきい値を、当
    該測定値に関連する低しきい値に下げるしきい値変更手
    段を有することを特徴とする水処理装置。
  10. 【請求項10】前記残留塩素センサの測定値が基本しき
    い値以上になったときには、前記しきい値変更手段は、
    前記低しきい値を基本しきい値に変更することを特徴と
    する請求項9記載の水処理装置。
  11. 【請求項11】前記しきい値変更手段は、前記低しきい
    値を、前記残留塩素センサの測定値に応じて、基本しき
    い値に達するまで段階的に上げるように変更することを
    特徴とする、請求項10記載の水処理装置。
  12. 【請求項12】被処理水を貯留する水槽と、被処理水の
    残留塩素濃度を測定する残留塩素センサと、残留塩素セ
    ンサの測定値がしきい値未満のときに、被処理水の残留
    塩素濃度を高めるために動作する塩素導入手段とを有す
    る水処理装置において、前記塩素投入手段の投入する塩
    素量に上限を設定し、一定時間以内に設定された上限量
    以上の塩素投入が行われないように塩素投入手段を制御
    する制御手段を設けたことを特徴とする水処理装置。
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