JP2006089332A - 二酸化塩素水製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置及びシステムが簡素化されると共に、給水ラインへの反応混合液の導入停止時でも二酸化塩素ガスによる給水ラインの腐食を防止することができ、自動運転が可能であり、安価で小型簡素化された２液式の二酸化塩素水製造装置を提供する。
【解決手段】 水道Ｗからの取水の緊急停止時は、電磁開閉弁１２が閉鎖されると共に、反応混合器２１に各水溶液を送っていた各可変定量ポンプ２４、２６が停止され、二酸化塩素水タンク３１の液量が下限値以下に減少したときは、利用者Ｕに二酸化塩素水を供給していた可変定量ポンプ３３が停止され、また二酸化塩素水タンク３１の液量が上限値以上に増加したとき及び／又は亜塩素酸塩水溶液タンク２２の液量及び酸水溶液タンク２３の液量の少なくとも一方が下限値以下に減少したときは、各可変定量ポンプ２４、２６が停止されると共にそれらの停止から一定時間経過後に給水が遮断される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、殺菌や消臭等に有効な純粋二酸化塩素水を製造し、利用者に供給する２液式の二酸化塩素水製造装置に関する。

二酸化塩素ガスを溶存状態で含む二酸化塩素水、即ち純粋二酸化塩素水は、該二酸化塩素が有する、塩素の２．６倍という強力な酸化力により優れた殺菌、消臭作用を奏し、しかも安全性に優れ、それらの殺菌、消臭作用に際しても、塩素系の殺菌剤による処理に際して副生されるトリハロメタンのような有害化合物を副生することが殆どないことが知られている。

従って、前記二酸化塩素水は、例えば食品加工工場における缶、ビン等の容器の殺菌、設備表面の殺菌、冷却水の殺菌及び加工食品の殺菌、鮮度保持、並びに医療関係における感染性医療廃棄物の殺菌、医療器具の消毒及び院内感染の抑制、並びに廃水処理における殺菌、脱色、脱臭、ＢＯＤの低減及び有害物質の酸化、並びに遊泳プール水の殺菌、飲料水の殺菌及び浴用湯におけるレジオネラ属菌その他の感染性菌の殺菌、透明度の上昇、ヌメリやアオコ発生の抑制等の多岐にわたる用途に現に利用され、或いはそれらの用途への利用が期待されている。

前記のような二酸化塩素水の製造装置として、例えば特開平１１−１０１６４号公報、特開平１１−９２１０４号公報、特開２００１−２８６８７１号公報等には、亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液の２液を混合して二酸化塩素を生成すると共に得られた、二酸化塩素を含む反応混合液を水と混合するようにしたものが開示されている。
特開平１１−１０１６４号公報 特開平１１−９２１０４号公報 特開２００１−２８６８７１号公報

従来の前記２液式二酸化塩素水製造装置では、製造された所定濃度の二酸化塩素水を利用者に所定量、安定に供給するシステムを一体として含んでおらず、また亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液をそれらの濃度に応じた配合比に調節して混合する必要があり、しかも稼動中に給水ラインへの亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液との反応混合液の導入が何らかの理由で停止された場合には給水ラインの給水が直ちに遮断されるため前記導入点付近から下流に至る配管内に反応混合液が残留し、この反応混合液から遊離した二酸化塩素ガスが逆止弁の配備にもかかわらず給水ラインを逆流し、給水ラインの上流に使用されている金属配管を腐食する恐れがあった。

本発明の課題は、製造された所定濃度の純粋二酸化塩素水を利用者に所定量、安定に供給するシステムを一体として含み、亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液をそれらの濃度に応じた配合比に調節して混合する必要がなく、さらに稼動中に給水ラインへの亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液との反応混合液の導入が停止された場合でも二酸化塩素ガスの逆流による給水ラインの金属配管の腐食を防止することができ、自動運転が可能であり、安価で小型簡素化された２液式の二酸化塩素水製造装置を提供することにある。

前記課題の解決手段として、本発明に係る二酸化塩素水製造装置は、亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を混合して二酸化塩素を生成すると共に得られた、二酸化塩素を含む反応混合液を水と混合して純粋二酸化塩素水を製造する装置において、
（Ａ） 水道からの最大取水量を調節するストップ弁と、ストップ弁の下流側において水流の通過又は遮断のために開閉する電磁開閉弁と、電磁開閉弁の下流側において水流量を検出する流水検出装置と、流水検出装置の上流側又は下流側において水流量を設定値に調節する定流量弁と、最下流側において上流方向への反応混合液の逆流を防止する逆止弁とを配備した給水ラインと、
（Ｂ） 給水ラインにおける逆止弁の下流側に連結され、同時に送られてくる亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を混合して二酸化塩素を生成すると共に得られた反応混合液を給水ラインにおける逆止弁の下流側に導入する反応混合器と、互いに同量の混合により所要の二酸化塩素生成反応が生じるように予め濃度調整された亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を各々個別に貯留する亜塩素酸塩水溶液タンク及び酸水溶液タンクと、亜塩素酸塩水溶液タンク内の亜塩素酸塩水溶液を反応混合器に逆流なしに所定流量送る可変定量ポンプ及び逆止弁と、酸水溶液タンク内の酸水溶液を反応混合器に逆流なしに所定流量送る可変定量ポンプ及び逆止弁と、亜塩素酸塩水溶液タンクにおける亜塩素酸塩水溶液の液量を検出する液位計と、酸水溶液タンクにおける酸水溶液の液量を検出する液位計とを配備した反応ラインと、
（Ｃ） 反応混合器からの反応混合液を給水ラインの水と混合して所定濃度に希釈された状態で純粋二酸化塩素水として貯留する二酸化塩素水タンクと、二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量を検出する液位計と、二酸化塩素水タンク内の二酸化塩素水を利用者に供給する可変定量ポンプとを配備した貯留ラインと、
（Ｄ） 定常運転時は、給水ラインにおいて、所定水流量の水が、水道から取水されると共にストップ弁、電磁開閉弁、流水検出装置、定流量弁及び逆止弁を介して給水され、反応ラインにおいて、亜塩素酸塩水溶液タンク内の亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液タンク内の酸水溶液が、各可変定量ポンプにより互いに同流量に且つ前記水流量に対する所定の比率の流量に調節されて各逆止弁を介して反応混合器に送られると共に反応混合器中で混合及び二酸化塩素生成反応に供され、得られた、二酸化塩素を含む反応混合液が給水ラインの下流端に導入され、さらに貯留ラインにおいて、前記反応混合液が、給水ラインの水と混合して所定濃度に希釈されると共に二酸化塩素水タンクに残余の二酸化塩素生成反応を完結しつつ純粋二酸化塩素水として貯留され、且つ二酸化塩素水タンク内の二酸化塩素水が、各可変定量ポンプにより所定流量に調節されて利用者に供給されるように制御し、
水道からの取水の緊急停止時は、流水検出装置の給水停止を示す信号に基づき、水流を通過させていた電磁開閉弁が閉鎖されると共に、反応混合器に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプが停止され、二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が下限値以下に減少したときは、液位計の下限液量を示す信号に基づき、利用者に二酸化塩素水を供給していた可変定量ポンプが前記信号の解除まで停止され、また二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が上限値以上に増加したとき及び／又は亜塩素酸塩水溶液タンクにおける亜塩素酸塩水溶液の液量及び酸水溶液タンクにおける酸水溶液の液量の少なくとも一方が下限値以下に減少したときは、各液位計の上限液量又は下限液量を示す信号に基づき、反応混合器に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプが停止されると共にそれらの停止から一定時間経過後に、水流を通過させていた電磁開閉弁が閉鎖されるように制御する制御機構とからなるものである。

本発明によれば、貯留ラインにおいて、二酸化塩素水タンク内の純粋二酸化塩素水が、各可変定量ポンプにより所定流量に調節されて利用者に供給されると共に、二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が下限値以下に減少したときは、利用者に二酸化塩素水を供給していた可変定量ポンプが停止され、また二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が上限値以上に増加したときは、反応混合器に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプが停止されるように制御され、従って、製造された所定濃度の純粋二酸化塩素水を利用者に所定量、安定に供給するシステムが一体として組み込まれており、装置及びシステムが小型簡素化される。

また、反応ラインにおいて、亜塩素酸塩水溶液タンク及び酸水溶液タンクには、互いに同量の混合により所要の二酸化塩素生成反応が生じるように予め濃度調整された亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液が各々個別に貯留され、亜塩素酸塩水溶液タンク内の亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液タンク内の酸水溶液が、各可変定量ポンプにより互いに同流量に調節されて反応混合器中で混合及び二酸化塩素生成反応に供され、従って、送液に際して亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を互いに同流量に調節すれば足り、各濃度に応じた配合比に調節する必要がなく、装置及びシステムが小型簡素化される。

また、反応ラインにおいて、二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が上限値以上に増加したとき及び／又は亜塩素酸塩水溶液タンクにおける亜塩素酸塩水溶液の液量及び酸水溶液タンクにおける酸水溶液の液量の少なくとも一方が下限値以下に減少したときに、反応混合器に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプが停止されると共に給水ラインへの亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液との反応混合液の導入が停止され、その場合に、給水ラインの給水が直ちに遮断されるのではなく、電磁開閉弁は開いたままに保持され、、前記導入点付近から下流に至る配管内に残留する反応混合液を水で二酸化塩素水タンクに押し流すと共にそれらの間の配管内を水で洗浄する時間の経過後に前記電磁開閉弁の閉鎖により給水が遮断されるように制御され、従って、二酸化塩素ガスの逆流による給水ラインの金属配管の腐食が防止される。

さらに、制御機構では、給水ライン、反応ライン及び貯留ラインにおける電磁開閉弁、流水検出装置、各可変定量ポンプ及び各液位計等の各主要機器が制御システムに組み込まれ、定常運転時及び異常発生時に対応し得るように制御装置により制御され、従って、本二酸化塩素水製造装置の自動運転が容易に可能である。

図１は、本発明の一実施態様に係る二酸化塩素水製造装置の概略構成図である。
同図において、給水ラインには、水道Ｗからの最大取水量を調節するストップ弁１１と、ストップ弁１１の下流側において水流の通過又は遮断のために開閉する電磁開閉弁１２と、電磁開閉弁１２の下流側において水流量を検出する流水検出装置１３と、流水検出装置１３の下流側において水流量を設定値に調節する定流量弁１４と、最下流側において上流方向への反応混合液の逆流を防止する逆止弁１５とが配備されている。

反応ラインには、給水ラインにおける逆止弁１５の下流側に連結され、同時に送られてくる亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を混合して二酸化塩素を生成すると共に得られた反応混合液を給水ラインにおける逆止弁１５の下流側に導入する反応混合器２１と、互いに同量の混合により所要の二酸化塩素生成反応が生じるように予め濃度調整された亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を各々個別に貯留する亜塩素酸塩水溶液タンク２２及び酸水溶液タンク２３と、亜塩素酸塩水溶液タンク２２内の亜塩素酸塩水溶液を反応混合器２１に逆流なしに所定流量送る可変定量ポンプ２４及び逆止弁２５と、酸水溶液タンク２３内の酸水溶液を反応混合器２１に逆流なしに所定流量送る可変定量ポンプ２６及び逆止弁２７と、亜塩素酸塩水溶液タンク２２における亜塩素酸塩水溶液の液量を検出する液位計２８と、酸水溶液タンク２３における酸水溶液の液量を検出する液位計２９とが配備されている。

なお、前記反応混合器２１は、給水ラインにおける逆止弁１５の下流側への導入点に至る配管を包含するものである。また、前記亜塩素酸塩水溶液として、例えば亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、亜塩素酸カルシウム等の水溶液が使用可能であり、酸水溶液として、例えば塩酸、硫酸、リン酸、クエン酸等が使用可能である。

貯留ラインには、反応混合器２１からの反応混合液を給水ラインの水と混合して所定濃度に希釈された状態で純粋二酸化塩素水として貯留する二酸化塩素水タンク３１と、二酸化塩素水タンク３１における二酸化塩素水の液量を検出する液位計３２と、二酸化塩素水タンク３１内の二酸化塩素水を利用者Ｕに供給する可変定量ポンプ３３とが配備されている。

また、制御機構には、前記給水ライン、反応ライン及び貯留ラインにおける電磁開閉弁１２、流水検出装置１３、各可変定量ポンプ２４、２６、３３及び各液位計２８、２９、３２等の各主要機器を制御システムに組み込み、定常運転時及び異常発生時に対応し得るように制御するためのマイクロコンピュータ内蔵の制御装置４１が配備されている。

前記制御機構においては、定常運転時は、給水ラインにおいて、所定水流量の水が、水道Ｗから取水されると共にストップ弁１１、電磁開閉弁１２、流水検出装置１３、定流量弁１４及び逆止弁１５を介して給水され、反応ラインにおいて、亜塩素酸塩水溶液タンク２２内の亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液タンク２３内の酸水溶液が、各可変定量ポンプ２４、２６により互いに同流量に且つ前記水流量に対する所定の比率の流量に調節されて各逆止弁２５，２７を介して反応混合器２１に送られると共に反応混合器２１中で混合及び二酸化塩素生成反応に供され、得られた、二酸化塩素を含む反応混合液が給水ラインの下流端に導入され、さらに貯留ラインにおいて、前記反応混合液が、給水ラインの水と混合して所定濃度に希釈されると共に二酸化塩素水タンク３１に残余の二酸化塩素生成反応を完結しつつ純粋二酸化塩素水として貯留され、且つ二酸化塩素水タンク３１内の二酸化塩素水が、各可変定量ポンプ３３により所定流量に調節されて利用者Ｕに供給される。

前記給水ラインにおける水流量は、定流量弁により設定値に予め調節されており、従って、得られる二酸化塩素水の濃度は、給水ラインにおける前記一定水流量の水に混合される反応混合液の流量、従って反応混合器２１に送られる亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液の流量を各可変定量ポンプ２４、２６で調節することにより容易に行われる。

一方、水道Ｗからの取水の緊急停止時は、異常濃度の二酸化塩素水の生成を防止するために、流水検出装置１３の給水停止を示す信号に基づき、水流を通過させていた電磁開閉弁１２が閉鎖されると共に、反応混合器２１に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプ２４、２６が停止される。

また、二酸化塩素水タンク３１における二酸化塩素水の液量が下限値以下に減少したときは、利用者に供給する二酸化塩素水が不足するため、液位計３２の下限液量を示す信号に基づき、利用者Ｕに二酸化塩素水を供給していた可変定量ポンプ３３が前記信号の解除まで停止され、二酸化塩素水の生成による二酸化塩素水タンク３１への補給が行われる。

また、二酸化塩素水タンク３１における二酸化塩素水の液量が上限値以上に増加したときは、二酸化塩素水タンク３１からの溢液を防止するために、液位計３２の上限液量を示す信号に基づき、反応混合器２１に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプ２４、２６が停止されると共にそれらの停止から一定時間経過後に、水流を通過させていた電磁開閉弁１２が閉鎖される。また、亜塩素酸塩水溶液タンク２２における亜塩素酸塩水溶液の液量及び酸水溶液タンク２３における酸水溶液の液量の少なくとも一方が下限値以下に減少したときは、異常濃度の二酸化塩素水の生成を防止するために、各液位計２８，２９の下限液量を示す信号に基づき、前記と同様に、反応混合器２１に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプ２４、２６が停止されると共にそれらの停止から一定時間経過後に、水流を通過させていた電磁開閉弁１２が閉鎖される。

前記給水ラインにおける逆止弁１５は、給水停止時に、反応混合液が上流方向に逆流することを防止し、また反応ラインにおける逆止弁２５及び逆止弁２７は、可変定量ポンプ２４及び可変定量ポンプ２６の停止時に、反応混合液が反応混合器２１側から亜塩素酸塩水溶液タンク２２及び酸水溶液タンク２３の方向に逆流することを防止している。なお、必要に応じて、前記定常運転時には運転表示灯を点灯させ、また各異常発生時には異常表示灯を点灯させると共に警報のブザーを鳴動させてもよい。

本発明の一実施態様に係る二酸化塩素水製造装置の概略構成図である。

符号の説明

Ｗ 水道
Ｕ 利用者
１１ ストップ弁
１２ 電磁開閉弁
１３ 流水検出装置
１４ 定流量弁
１５ 逆止弁
２１ 反応混合器
２２ 亜塩素酸塩水溶液タンク
２３ 酸水溶液タンク
２４ 可変定量ポンプ
２５ 逆止弁
２６ 可変定量ポンプ
２７ 逆止弁
２８ 液位計
２９ 液位計
３１ 二酸化塩素水タンク
３２ 液位計
３３ 可変定量ポンプ
４１ 制御装置

Claims (1)

1. 亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を混合して二酸化塩素を生成すると共に得られた、二酸化塩素を含む反応混合液を水と混合して純粋二酸化塩素水を製造する装置において、
   （Ａ） 水道からの最大取水量を調節するストップ弁と、ストップ弁の下流側において水流の通過又は遮断のために開閉する電磁開閉弁と、電磁開閉弁の下流側において水流量を検出する流水検出装置と、流水検出装置の上流側又は下流側において水流量を設定値に調節する定流量弁と、最下流側において上流方向への反応混合液の逆流を防止する逆止弁とを配備した給水ラインと、
   （Ｂ） 給水ラインにおける逆止弁の下流側に連結され、同時に送られてくる亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を混合して二酸化塩素を生成すると共に得られた反応混合液を給水ラインにおける逆止弁の下流側に導入する反応混合器と、互いに同量の混合により所要の二酸化塩素生成反応が生じるように予め濃度調整された亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液を各々個別に貯留する亜塩素酸塩水溶液タンク及び酸水溶液タンクと、亜塩素酸塩水溶液タンク内の亜塩素酸塩水溶液を反応混合器に逆流なしに所定流量送る可変定量ポンプ及び逆止弁と、酸水溶液タンク内の酸水溶液を反応混合器に逆流なしに所定流量送る可変定量ポンプ及び逆止弁と、亜塩素酸塩水溶液タンクにおける亜塩素酸塩水溶液の液量を検出する液位計と、酸水溶液タンクにおける酸水溶液の液量を検出する液位計とを配備した反応ラインと、
   （Ｃ） 反応混合器からの反応混合液を給水ラインの水と混合して所定濃度に希釈された状態で純粋二酸化塩素水として貯留する二酸化塩素水タンクと、二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量を検出する液位計と、二酸化塩素水タンク内の二酸化塩素水を利用者に供給する可変定量ポンプとを配備した貯留ラインと、
   （Ｄ） 定常運転時は、給水ラインにおいて、所定水流量の水が、水道から取水されると共にストップ弁、電磁開閉弁、流水検出装置、定流量弁及び逆止弁を介して給水され、反応ラインにおいて、亜塩素酸塩水溶液タンク内の亜塩素酸塩水溶液と酸水溶液タンク内の酸水溶液が、各可変定量ポンプにより互いに同流量に且つ前記水流量に対する所定の比率の流量に調節されて各逆止弁を介して反応混合器に送られると共に反応混合器中で混合及び二酸化塩素生成反応に供され、得られた、二酸化塩素を含む反応混合液が給水ラインの下流端に導入され、さらに貯留ラインにおいて、前記反応混合液が、給水ラインの水と混合して所定濃度に希釈されると共に二酸化塩素水タンクに残余の二酸化塩素生成反応を完結しつつ純粋二酸化塩素水として貯留され、且つ二酸化塩素水タンク内の二酸化塩素水が、各可変定量ポンプにより所定流量に調節されて利用者に供給されるように制御し、
   水道からの取水の緊急停止時は、流水検出装置の給水停止を示す信号に基づき、水流を通過させていた電磁開閉弁が閉鎖されると共に、反応混合器に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプが停止され、二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が下限値以下に減少したときは、液位計の下限液量を示す信号に基づき、利用者に二酸化塩素水を供給していた可変定量ポンプが前記信号の解除まで停止され、また二酸化塩素水タンクにおける二酸化塩素水の液量が上限値以上に増加したとき及び／又は亜塩素酸塩水溶液タンクにおける亜塩素酸塩水溶液の液量及び酸水溶液タンクにおける酸水溶液の液量の少なくとも一方が下限値以下に減少したときは、各液位計の上限液量又は下限液量を示す信号に基づき、反応混合器に亜塩素酸塩水溶液及び酸水溶液を送っていた各可変定量ポンプが停止されると共にそれらの停止から一定時間経過後に、水流を通過させていた電磁開閉弁が閉鎖されるように制御する制御機構とからなる二酸化塩素水製造装置。
   

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