JP2002153882A - 水質維持装置 - Google Patents

水質維持装置

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JP2002153882A
JP2002153882A JP2000353467A JP2000353467A JP2002153882A JP 2002153882 A JP2002153882 A JP 2002153882A JP 2000353467 A JP2000353467 A JP 2000353467A JP 2000353467 A JP2000353467 A JP 2000353467A JP 2002153882 A JP2002153882 A JP 2002153882A
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water
residual chlorine
free residual
tap water
storage tank
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JP2000353467A
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English (en)
Inventor
Kenji Muto
健二 武藤
Hiroyuki Kakiuchi
弘行 垣内
Takeshi Kasai
武司 笠井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ビルやマンションの貯水槽(高置水槽)に貯留
される水道水の遊離残留塩素濃度の低下を防止する。 【解決手段】水道水を電気分解して水道水中に含まれる
塩素イオンを塩素に変換する電解槽5を備えた水質維持
装置4を貯水槽1に並置し、毎日、数回、一定時刻に循
環ポンプ6により電解槽5を通して貯水槽1内の水を循
環させ、貯水槽1に滞留する水道水の遊離残留塩素濃度
を一定範囲に維持する。その際、遊離残留塩素濃度セン
サ30、水温センサ33及び流量センサ34により、循
環水の遊離残留塩素濃度、水温及び流量をそれぞれ取り
込み、毎回の運転時間を補正する。

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、ビルやマンショ
ンなどの貯水槽に貯留される水道水の遊離残留塩素濃度
を維持するための水質維持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にビルやマンションなどでは、地上
の受水槽で受水した水道水を屋上の貯水槽(高置水槽)
にポンプアップし、この貯水槽から各蛇口に水を供給す
るようにしている。一方、水道法では、水道の蛇口での
遊離残留塩素濃度は0.1mg/l以上と定められている
が、安全な水質を維持するためには0.3〜0.5mg/lの
遊離残留塩素濃度が必要であるとされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、高置水槽は
開放型のタンクであり、水道水の滞留時間が長くなると
塩素が抜け、雑菌が繁殖しやすくなる。特に、夏場のよ
うに高温で紫外線をたくさん浴びる状況下や、帰省など
で居住者が減り、使用水量が極端に落ちて水の滞留時間
が長くなる場合には、遊離残留塩素濃度が著しく低下す
る。この遊離残留塩素濃度の低下は、水質悪化に直結す
る重要な問題である。そこで、この発明の課題は、貯水
槽内の水道水の遊離残留塩素濃度の低下を補い、有効な
遊離残留塩素濃度を常に一定範囲に維持することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、塩素イオンを含む水道水を電気分解して塩素を発生
させる電解槽と、貯水槽に貯留された水道水を前記電解
槽を通して循環させる循環ポンプ及び循環管路と、前記
貯水槽又は循環管路内の水道水の遊離残留塩素濃度を検
出する遊離残留塩素濃度センサと、前記電解槽及び循環
ポンプを運転し、前記貯水槽内の水道水を循環させなが
ら電気分解する制御手段とを備え、この制御手段は前記
遊離残留塩素濃度センサで検出した遊離残留塩素濃度に
応じて運転時間又は電気分解を行う電流若しくは電圧若
しくは電力を補正し、前記貯水槽に貯留された水道水の
遊離残留塩素濃度を一定範囲に維持するものとする(請
求項1)。
【0005】また、上記した水質維持装置において、前
記貯水槽又は循環管路内の水温を検出する水温センサを
備え、前記制御手段はこの水温センサで検出した水温に
応じて、前記運転時間又は電流若しくは電圧若しくは電
力を補正するようにすれば、水温が変化した場合にも電
解条件を変えて、適切な電気分解を維持することができ
る(請求項2)。
【0006】更に、上記した水質維持装置において、前
記循環管路を循環する水道水の流量を検出する流量セン
サを備え、前記制御手段はこの流量センサで検出した流
量に応じて、前記運転時間又は電流若しくは電圧若しく
は電力を補正するようにすれば、管路抵抗やポンプ性能
の変化により循環水の流量が減少した場合にも、電解条
件を変えて適切な電気分解を維持することができる(請
求項3)。
【0007】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態を示
す水質維持装置のシステム構成図、図2は図1の装置の
制御ブロック図である。また、図3は図1における電解
槽を示し、(A)は一部分を破断した平面図、(B)は
そのB−B線に沿う断面図である。まず、図1におい
て、1はビルの屋上などに設置される貯水槽で、地上に
設置された図示しない受水槽から図示しないポンプによ
り押し上げられた水道水が貯留されている。貯水槽1内
の水道水は、水出口2から各蛇口に給水されて、水位が
下限レベルまで下がると図示しない水位センサの信号に
より上記ポンプが起動され、受水槽の水道水が水入口3
から上限レベルまで補給される。この貯水槽1内の水道
水は塩素で殺菌されているが、すでに述べたように滞留
時間の経過とともに次第に塩素が抜け、雑菌が繁殖しや
すくなる。
【0008】一方、貯水槽1と並んで水質維持装置4が
設置され、貯水槽1の水道水は水質維持装置4を通して
循環することにより、遊離残留塩素濃度の維持が図られ
ている。水質維持装置4は、箱状の本体内に、塩素イオ
ンを含む水道水を電気分解して塩素を発生させる電解槽
5と、貯水槽1に貯留された水道水を電解槽5を通して
循環させる循環ポンプ6及び循環管路7と、予め設定さ
れた時刻に電解槽1及び循環ポンプ6を起動する制御部
8とが設置されている。貯水槽1には、貯留水の遊離残
留塩素濃度を検出する遊離残留塩素濃度センサ30が設
置されている。
【0009】また、循環管路7中には、循環ポンプ6の
手前に漏水発生時に管路を遮断する漏水検知バルブ9が
挿入され、また電解槽5の手前には水道水の水温を検出
する水温センサ33及び流量センサ34が挿入されてい
る。更に、機内には、凍結防止ヒータ10、この凍結防
止ヒータ10を通して機内に空気を循環させる循環ファ
ン11、機内の空気温度を検出する空気温センサ12、
機内の空気を排出する排気ファン13、機内床面の水溜
まりから漏水を検出する漏水検知器14などが設置され
ている。電解槽5は電解能力調節のために同一のものが
4台設置され、それらは2台ずつが直列接続され、更に
それらが並列接続されている。
【0010】図3により、電解槽5の構造を説明する。
なお、図3(A)の破断部は、図3(B)におけるケー
ス15及び上部電極7の陽極19を除いた状態を示して
いる。図3において、電解槽5はケース15とカバー1
6とに分割されたモールド樹脂からなる容器内に、2組
の電極17が仕切板18の両側に配置されている。各電
極17は正負2枚の電極板19及び20からなり、これ
らの電極板19,20は薄い樹脂フィルムからなる額縁
状のスペーサ21を挟んで対向配置され、各々の電極板
19,20にはそれぞれ端子22が接合されている。電
解槽容器の図3の左端には、2組の電極17に跨るよう
に一端が閉じられた1本の入水路23が設けられ、また
右端には電極別の2本の出水路24が設けられ、その一
端は入水路23と反対側で閉じられている。図3(A)
に示すように、入水路23の開口端には管継手25が装
着され、出水路24の開口端には、2本の出水路に跨る
管継手26が装着されている。
【0011】このような電解槽5において、端子22を
介して2組の電極17の各々の電極板19,20に図示
極性の直流電圧を印加し、入水路23から水道水を給水
すると、この水道水は電極通過中に電気分解を受け、陽
極で2Cl-→Cl2+2e-の反応により水道水中の塩
素イオンが塩素に変換される。この塩素を含む水道水
は、各電極別に図示矢印で示すように出水路24に集め
られ、更に管継手26で混合されて、循環管路7を構成
する図示しないホースに導かれる。
【0012】ここで、貯水槽1の貯水容量と単位時間当
たりの予測使用水量とから、貯水槽1内での水道水の平
均滞留時間が見込まれる。また、水道水の滞留時間によ
る遊離残留塩素濃度の減少特性は実測から判明してい
る。そこで、これら平均滞留時間、減少特性、更に原水
の基準遊離残留塩素濃度、目標とする塩素濃度レベル及
び貯水槽1の前記貯水容量などから、1日当たり必要な
塩素発生量(mg/日)が推定される。一方、原水の水
質検査(平均水温、塩素イオン濃度、電気伝導度など)
から電解槽5での単位時間当りの塩素発生量(mg/
分)が見積もられる。しかして、これらの必要塩素量
(mg/日)と塩素発生量(mg/分)とから1日の運
転時間(分)が算出され、更にこれから1日の運転回数
(運転時刻)及び1回当りの運転時間(分)が決定され
る。
【0013】この運転時刻(例えば、0時、4時、8
時、12時、16時、20時の6回)及び運転時間(例
えば20分)は標準値として、キーボード27から制御
部8(図2)に予め設定入力される。そこで、図2にお
いて、制御部8は所定の時刻になると循環ポンプ6を起
動して貯水槽1の水道水を電解槽5を通して循環させ、
続いて電源28から極性切換リレー29を介して電解槽
5に直流電圧を印加し、定電流(例えば2.5A)制御に
より電気分解を実施する。これにより、電解槽5を通過
する水道水中の塩素イオンは塩素に変換され、塩素リッ
チとなった水道水は貯水槽1に還流されて、滞留により
失われた貯水槽1内の水道水の塩素の補充が行われる。
そして、所定時間が経過すると、電解槽5及び循環ポン
プ6の運転が停止される。この繰り返しにより、貯水槽
1内の水道水の遊離残留塩素濃度は適正範囲、例えば0.
5mg/l前後に維持される。
【0014】ところで、貯留水の遊離残留塩素濃度の低
下は略水温に比例し、水温が低いと小さく高いと大きく
なる。一方、電気分解による塩素発生量は、発明者らの
実験によれば、水温が低くても高くても比較的少なく、
その中間領域で多いことが判明している。従って、運転
時間の上記標準値は、水温に応じて補正する必要があ
る。また、電気分解開始時の貯留水の遊離残留塩素濃度
が高ければ運転時間は短くて済み、遊離残留塩素濃度が
低ければ必要な運転時間は長くなる。従って、運転時間
の上記標準値は、貯留水の遊離残留塩素濃度によっても
補正する必要がある。更に、各電解槽5を通過して循環
する水道水の流量は、循環管路7に異物が堆積したり、
循環ポンプ6が劣化したりした場合に減少することが考
えられ、その場合には運転時間を長くする必要がある。
従って、運転時間の上記標準値は循環水量によっても補
正する必要がある。
【0015】そこで、1回の運転時間の標準値をT
(分)、遊離残留塩素濃度A(mg/l)による補正係
数をa、水温B(℃)による補正係数をb、流量C(l
/分)による補正係数をc、補正後の運転時間をT'
(分)とすると、制御部8は遊離残留塩素濃度センサ3
0、水温センサ33及び流量センサ34からの信号に応
じて、T'=T×a×b×cの補正式により運転時間を
補正して電気分解を行う。表1に上記補正係数を例示す
る。この例では定電流制御により運転時間を補正する場
合を示したが、運転時間は一定として、電気分解の電流
又は電圧、あるいは電力を補正することも可能である。
【0016】
【表1】
【0017】制御部8はまた、空気温センサ12により
機内の空気温を監視し、この空気温が一定値まで低下す
ると、凍結防止ヒータ10に通電するとともに循環ファ
ン11を起動し、暖気を循環させて機内各部の凍結を防
止する。一方、空気温が一定値まで上昇すると排気ファ
ン13を起動して機内空気を排出するとともに機外空気
を導入し、結露の防止を図る。更に、漏水検知器14に
より漏水を検知すると、漏水検知バルブ9を閉止して機
内への水の漏出を停止させる。
【0018】
【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、貯水槽
内の貯留水の遊離残留塩素を消毒効果に必要な濃度に自
動的に維持し、雑菌の発生を抑えて常に安心できる水を
提供することができる。また、水道水中に含まれる塩素
イオンを利用し、薬剤は一切使用しないので維持・管理
も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示す水質維持装置のシ
ステム構成図である。
【図2】図1の装置の制御ブロック図である。
【図3】図1における電解槽を示し、(A)は平面図、
(B)はそのB―B線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 貯水槽 4 水質維持装置 5 電解槽 6 循環ポンプ 7 循環管路 17 電極 18 仕切板 19 電極板 20 電極板 21 スペーサ 22 端子 23 入水路 24 出水路 28 電源 30 遊離残留塩素濃度センサ 33 水温センサ 34 流量センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/50 550 C02F 1/50 550H 550L 560 560F 1/46 1/46 Z 1/76 1/76 A E03B 11/00 E03B 11/00 Z (72)発明者 笠井 武司 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 4D050 AA04 AB45 BB04 BD04 BD06 BD08 CA10 4D061 DA03 DB09 EA02 EB02 EB04 EB14 EB19 EB39 GC12 GC14 GC15 GC20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩素イオンを含む水道水を電気分解して塩
    素を発生させる電解槽と、貯水槽に貯留された水道水を
    前記電解槽を通して循環させる循環ポンプ及び循環管路
    と、前記貯水槽又は循環管路内の水道水の遊離残留塩素
    濃度を検出する遊離残留塩素濃度センサと、前記電解槽
    及び循環ポンプを運転し、前記貯水槽内の水道水を循環
    させながら電気分解する制御手段とを備え、この制御手
    段は前記遊離残留塩素濃度センサで検出した遊離残留塩
    素濃度に応じて運転時間又は電気分解を行う電流若しく
    は電圧若しくは電力を補正し、前記貯水槽に貯留された
    水道水の遊離残留塩素濃度を一定範囲に維持することを
    特徴とする水質維持装置。
  2. 【請求項2】前記貯水槽又は循環管路内の水温を検出す
    る水温センサを備え、前記制御手段は前記水温センサで
    検出した水温に応じて前記運転時間又は電流若しくは電
    圧若しくは電力を補正することを特徴とする請求項1記
    載の水質維持装置。
  3. 【請求項3】前記循環管路を循環する水道水の流量を検
    出する流量センサを備え、前記制御手段は前記流量セン
    サで検出した流量に応じて前記運転時間又は電流若しく
    は電圧若しくは電力を補正することを特徴とする請求項
    1又は請求項2記載の水質維持装置。
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