JP2022521274A - 塩素消毒水生成装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、飽和塩水が供給される配管ラインに引込水を一定の割合で混合させて希釈塩水を生成する塩水供給部と、前記希釈塩水の供給を受け、電気分解の過程を経て、次亜塩素酸ナトリウムを生成し、前記次亜塩素酸ナトリウムを所望の割合で引込水を混合して塩素消毒水を生成させる次亜塩生成部と、これを制御する制御部を一つの本体ケースに配置する塩素消毒水生成装置であって、前記塩水供給部は溶解槽を形成し、前記溶解槽と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部及び希釈水供給部を備えて、前記飽和塩捕集部は溶解槽の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部を形成することを特徴とする塩素消毒水生成装置に関する。【選択図】図２
Description
本発明は塩素消毒水生成装置に関し、より具体的には、溶解槽と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部及び希釈水供給部を備えて、前記飽和塩捕集部は溶解槽の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部を形成することにより、装置をより小さくかつ軽く製作することができる塩素消毒水生成装置に関する。
一般に、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ、Ｓｏｄｉｕｍ Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｉｔｅ）は浄水場、下水処理場の殺菌装置、一般化学プラントの冷却水ボイラー、淡水化プロセス処理水、発電所の冷却水の処理、飲用水の処理、植物及び野菜、肉類の加工、プールの洗浄及び製紙、家庭用漂白剤として用いられる強い塩素臭を有する無色透明の液状の塩素系消毒剤である。
このような次亜塩素酸ナトリウムを生成させるのために用いられる非隔膜式次亜塩素酸ナトリウム発生装置は、一定の量及び圧力の引込水と水中に大量の塩を沈殿させて、８時間以上２４時間以内を保持させることにより、２８～３０％の塩が溶融して飽和された一定の量及び圧力の飽和塩水がポンプなどを介して混合されて２．８～３．０％の塩分濃度が保持される希釈塩水を隔膜（イオン交換膜）のない一連の電極（正極、負極）を有する電気分解槽を通過する過程で、電極の両側に印加された直流電圧によって希釈塩水の中の塩を電気分解する。
つまり、電気分解装置の内に流入された２．８～３．０％の希釈塩水はナトリウムイオン（Ｓｏｄｉｕｍ ｉｏｎ。Ｎａ＋）と塩素イオン（Ｃｈｌｏｒｉｄｅ、Ｃｌ－）に解離され、塩素イオンは正極で酸化されて塩素になって（式１）、ナトリウムイオンは負極で還元されてナトリウムが生成され（式２）て、生成されたナトリウムは水と反応して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ、苛性ソーダ）と水素になった後（式３）、正極で生成された塩素と前記水酸化ナトリウムが反応して次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌ）が生成される（式４）。
Ｃｌ－ →Ｃｌ２ ＋ ｅ－ －－－（１）
Ｎａ＋ ＋ ｅ－→Ｎａ －－－（２）
Ｎａ ＋ Ｈ２Ｏ→ＮａＯＨ ＋ Ｈ２ －－－（３）
ＮａＯＨ ＋ Ｃｌ２→ＮａＯＣｌ ＋ ＨＣｌ －－－（４）
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前記のように生成された次亜塩素酸ナトリウムは、塩水の安全な形態として消毒や酸化が必要な現場に塩素消毒や酸化剤として用いられ、次亜塩素酸ナトリウムの生産量と含有濃度は、ファラデーの法則に従って、供給される引込水と塩水が混合された希釈塩水に応じて次亜塩素酸ナトリウムの生産量及び含有濃度が決定される。
図１は、従来の技術に係る次亜塩素酸ナトリウム発生装置の構成を概略的に示したものである。このような次亜塩素酸ナトリウム発生装置は、図１に示すように、水中に塩が沈殿した塩水貯留槽１０と、一連の電極（正極、負極）を有する電気分解槽２０を含み、塩水貯留槽１０と電気分解槽２０の間に塩水を電気分解槽２０に供給する塩水供給管１１を接続した構成となっている。
また、前記塩水供給管１１の一側に引込水の供給される引込水供給管１２が連通するように接続されて、塩水貯留槽１０の塩水が電気分解槽２０に移動する際に、一定の部分を希釈して供給する役割を果たす。塩水供給管１１及び引込水供給管１２には、流量計１４及び流量調整弁（図示せず）が取り付けられている。
前記のように構成された次亜塩素酸ナトリウム発生装置は、塩水貯留槽１０から塩水供給管１１を介して塩水が供給されるとともに、引込水供給管１２を介して引込水が供給されると、引込水によって塩水の一定の部分が希釈され、この希釈塩水（塩水１：引込水１０）は電気分解槽２０に移動される。
この際に、一連の電極（正極、負極）を有する電気分解槽２０を通過する過程で、電極の両側に印加された直流電圧によって希釈塩水の電気分解と再結合が起こるようになって、適正の有効塩素濃度の次亜塩素酸ナトリウムに変換され、電気分解槽の上端の一側に接続された次亜塩素酸ナトリウム排出管１３を介して排出され、一定の場所に貯留される。
一定の場所に貯留された次亜塩素酸ナトリウムは、使用の際に使用先で所望の塩素要求量に応じて一定の割合の使用水と混合して用いられるものである。
しかし、このような構造の次亜塩素酸ナトリウム発生装置は、既存の水圧が形成されている水道栓あるいは配管から分岐して電気分解槽に導入される配管に、電動開閉弁や減圧弁あるいは流量調整弁を設けて、引込水の流量と圧力を調節するようにする方式が用いられいるが、この場合、配管内の圧力が変動されると、電気分解槽に流入される引込水の流量と圧力も変動されるので、電気分解槽で発生される次亜塩素酸ナトリウムの濃度と生産量が異なって、水量が急激に減らす場合には、過熱によって電気分解装置が加熱されて損傷して、また、電気分解装置の稼働中に停電になると、開けられた電動開閉弁が閉じず、稼働しない電気分解装置に引込水が継続的に供給されるので、既生産されて貯留槽に貯留された次亜塩素酸ナトリウムの濃度を低くしたり、貯留槽から溢れる問題がある。
また、前記電気分解槽で排出される次亜塩素酸ナトリウムに一定量の引込水を希釈させて被洗浄物の対象に応じて所望の濃度の塩素消毒水を得るために、前記引込水供給ポンプの出口と消毒水使用先の配管との間に設けられる流量調節弁及びソレノイド型電動弁が直列接続される形態で一つずつだけ設けられて、消毒剤の使用目的に応じて流量調節弁をいちいち調節しなければならない不便さがある。
また、前記電気分解槽の次亜塩素酸ナトリウムの排出口が別途の次亜塩素酸ナトリウム貯留槽に接続された場合、前記次亜塩素酸ナトリウム貯留槽と消毒水使用先の配管との間には、次亜塩素酸ナトリウム供給用ポンプを別に設けて、引込水の引込量及び圧力に応じて次亜塩素酸ナトリウムの供給量を調節するべきな不便さと、別途の次亜塩素酸ナトリウム貯留槽及びポンプの設置に伴う製品の生産コストが上昇するなどの問題がある。
従来の技術の問題を解決するために案出された本発明の目的は、塩水供給部を通じて良質の塩水を安定的に電気分解槽に供給でき、電気分解効率が向上される塩素消毒水生成装置の塩水供給構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、塩水供給部の内に別途の飽和塩捕集部を設けることにより、飽和塩をより安定的に大量に供給することができ、これにより消毒水の作業時間及び作業容量を向上させることができる塩素消毒水生成装置の塩水供給構造を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、溶解槽と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部及び希釈水供給部を備えて、前記飽和塩捕集部は溶解槽の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部を形成することにより、装置をより小さくかつ軽く製作することにある。
本発明のもう一つの目的は、溶解槽の上部に引込水を噴射する引込水噴射ノズルを形成して、前記引込水噴射ノズルの噴射方向を溶解槽の上部の内壁面に向けて噴射されるようにすることにより、溶解槽の壁面に塩が固着することを防止することにある。
本発明のもう一つの目的は、塩水供給部の引込水が供給される入口に温度センサーを設け、前記温度センサーが引込水の温度を測定し、測定された値をＣＰＵに通知し、前記ＣＰＵは前記温度センサーの測定値を判断し、設定値の以下の場合は凍結の危険と判断して、これの警報を通知することにより、ユーザーが備えることにある。
本発明のもう一つの目的は、ＣＰＵが、温度センサーの値を判断して、次亜塩生成部の電解液温が常に基準値を保持するように、電気分解槽の供給電流を電流制御部を介して制御されるようにすることにより、殺菌水の品質を一定に保持することにある。
本発明のもう一つの目的は、ＣＰＵが第１ポンプ及び第２ポンプを制御して、飽和塩水と希釈水の混合比を調節することにより、溶質の供給量を一定に保持することにある。
本発明のもう一つの目的は、塩水レベルスイッチに塩分を除去するための洗浄用水噴射ノズルを形成して、水位調節機能が常に正常に作動することにある。
本発明のもう一つの目的は、希釈部の末端に塩素消毒水供給ラインの圧力を解除するための圧力解除手段を形成することにより、装置の再使用の際に作動が円滑に再開されることにある。
本発明によれば、飽和塩水が供給される配管ラインに引込水を一定の割合で混合させて希釈塩水を生成する塩水供給部と、前記希釈塩水の供給を受け、電気分解の過程を経て、次亜塩素酸ナトリウムを生成し、前記次亜塩素酸ナトリウムを所望の割合で引込水を混合して塩素消毒水を生成させる次亜塩生成部と、これを制御する制御部を一つの本体ケースに配置する塩素消毒水生成装置であって、前記塩水供給部は溶解槽を形成し、前記溶解槽と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部及び希釈水供給部を備えて、前記飽和塩捕集部は溶解槽の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部を形成することを特徴とする塩素消毒水生成装置が提供されることができる。
本発明は、塩水供給部を通じて良質の塩水を安定的に電気分解槽に供給でき、電気分解効率が向上する効果を有する。
また、本発明は、塩水供給部の内に別途の飽和塩捕集部を設けることにより、飽和塩をより安定的に大量に供給することができ、これにより消毒水の作業時間と作業容量を向上させることができる効果を有する。
また、本発明は、溶解槽と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部及び希釈水供給部を備えて、前記飽和塩捕集部は溶解槽の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部を形成することにより、装置をより小さくかつ軽く製作することができ、製作コストの削減はもちろん、管理及び運搬が便利な効果を有する。
また、本発明は、溶解槽の上部に引込水を噴射する引込水噴射ノズルを形成して、前記引込水噴射ノズルの噴射方向を溶解槽の上部の内壁面に向けて噴射されるようにすることにより、溶解槽の壁面に塩が固着することを防止して、均一な塩水濃度が保持されて均一な品質の殺菌水を生成する効果を有する。
また、本発明は、溶解槽の壁面に塩が固着することを防止することにより、溶解槽の外に塩の溢れる現象が発生したり、装置の内部あるいは内部の部品に塩が散在し、故障及び腐食を引き起こす問題を未然に防止する効果を有する。
また、本発明は、塩水供給部の引込水が供給される入口に温度センサーを設け、前記温度センサーが引込水の温度を測定し、測定された値をＣＰＵに通知し、前記ＣＰＵは、前記温度センサーの測定値を判断して設定値の以下の場合は凍結の危険と判断して、これの警報を通知することにより、ユーザーがこれに備えるようにして、装置の故障を防止する効果を有する。
また、本発明は、ＣＰＵが、温度センサーの値を判断して、次亜塩生成部の電解液温が常に基準値を保持するように、電気分解槽の供給電流を電流制御部を介して制御されるようにすることにより、殺菌水の品質を一定に保持することができ、季節別に引込水の温度変化及び地球温暖化による引込水の温度上昇の問題を予防し、電解槽の内の反応温度及び電解電流量の変化を一定に保持させ、過電流による電源供給装置の故障の問題を予防し、殺菌水の濃度を一定に保持させて均一な品質の殺菌水を提供する効果を有する。
また、本発明は、ＣＰＵが第１ポンプ及び第２ポンプを制御して、飽和塩水と希釈水の混合比を調節することにより、溶質の供給量を一定に保持するようにして、塩水供給装置と溶質希釈水供給装置の吐出側の圧力変化に応じる溶質供給量の変化及び電解質の濃度、殺菌水の濃度変化を一定に保持させる効果を有する。
また、本発明は、塩水レベルスイッチに塩分を除去するための洗浄用水噴射ノズルを形成して、水位調節機能が常に正常に作動するようにすることにより、使いやすい効果を有する。
また、本発明は、希釈部の末端に塩素消毒水供給ラインの圧力を解除するための圧力解除手段を形成することにより、装置の再使用の際に作動が円滑に再開されるようにして使いやすい効果を有する。
以下、本発明の好ましい実施形態について添付した図面を参照して、詳しく説明すると、次の通りである。
図２は、本発明に係る塩素消毒水生成装置の概略的な構成図である。
図２を参照すると、飽和塩水が供給される配管ラインに引込水を一定の割合で混合させて希釈塩水を生成する塩水供給部２００と、前記希釈塩水の供給を受け、電気分解の過程を経て、次亜塩素酸ナトリウムを生成し、前記次亜塩素酸ナトリウムを所望の割合で引込水と混合して塩素消毒水を生成させる次亜塩生成部３００と、これを制御する制御部５００を一つの本体ケース１００に配置する塩素消毒水生成装置が開示される。
前記塩水供給部２００は溶解槽２２０を形成し、前記溶解槽２２０と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部２２５及び希釈水供給部２３０を備えて、前記飽和塩捕集部２２５は溶解槽２２０の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部２２５の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部２３０を形成する。
前記塩水供給部２００は、溶解槽２２０と、飽和塩捕集部２２５と、希釈水供給部２３０を一つのケース内に一体型に構成されるものであり、このように一体型ケース内に溶解槽２２０と飽和塩捕集部２２５、希釈水供給部２３０を一体に形成すると、装置をより小さくかつ軽く製作することができる長所を有して、製作工程及び組立工程の単純化を通じて製造コストを削減することができる。
また、装置の小型化を介して装置を管理したり、運搬することが容易となる長所を提供する。
前記溶解槽２２０の上部には、引込水を噴射する引込水噴射ノズル２２１が形成される。この際に、前記引込水噴射ノズル２２１は、ノズルの方向を溶解槽２２０の上部の内壁面に向けるようにして、引込水が溶解槽２２０の上部の内壁面に噴射され、壁面に沿って下に流れるようにする。
また、前記引込水噴射ノズル２２１の噴射角度を大きくして、４方向の壁面に均等に噴射されるようにすることが好ましい。
図２を参照すると、引込水噴射ノズル２２１が、左壁面側から右壁面側に向けて噴射されるように設けられることを例示しているが、これに限定されず、上部の中央に噴射された引込水が溶解槽２２０の前面、後面、左面、右面を同時に打撃するように広角噴射する方式や４方向噴射ノズルを形成することもできる。
このような本発明は、引込水噴射ノズル２２１が引込水の供給とともに、溶解槽の壁面に塩の結晶が固着することを防止する役割を果たす。
これにより、溶解槽２２０の塩水濃度を均一に調節することができ、最終に生成される殺菌水の品質を一定に保持する長所を有するようにする。
また、本発明は、溶解槽２２０の壁面に塩が固着することを防止することにより、メンテナンスにも有利な面がある。例えば、溶解槽２２０の外に塩の結晶が溢れる現象により装置の内部あるいは内部の部品に塩が散在して、様々な故障及び腐食を引き起こす可能性があるが、これらの問題を未然に防止することができる。
この際に、前記溶解槽２２０では、一定量の水に塩が溶解されて、２８～３０％の濃度を有する飽和塩を生成する。
そして、前記溶解槽２２０の底の飽和塩捕集部２２５の入口にフィルタ２２３を形成することができる。
例えば、溶解槽２２０で溶解された塩水は、飽和塩捕集部２２５に移動するのに、移動経路上にフィルタ２２３を設け異物をろ過するようにするものである。
そして、前記飽和塩捕集部２２５の内に塩水レベルスイッチ２２７が形成される。
この際に、前記塩水レベルスイッチ２２７は、飽和塩捕集部２２５の上部に設けられ、飽和塩の水位が一定値の以下に落ちることを検出して引込水の供給を制御する。
前記塩水レベルスイッチ２２７は、フロート方式が用いられることができるが、この場合に回動部に塩の結晶が付着して作動を行わない場合が発生することができる。したがって、本発明では、このような場合に備えて、前記塩水レベルスイッチ２２７に塩分の除去のための洗浄用水噴射ノズル２２９を形成することができる。
前記洗浄用水噴射ノズル２２９は、断続的または周期的に水を噴射させ、塩水レベルスイッチ２２７に固着される塩の結晶を除去して、この際に噴射される水量は、全体の飽和塩の濃度、すなわち、最終に生成される殺菌水の品質に影響を及ぼさない程度に制御されることが好ましい。
この際に、前記飽和塩捕集部２２５の内の飽和塩水は、第１ポンプ２４０を介して次亜塩生成部３００に搬送される。
そして、前記飽和塩捕集部２２５の上部に設けられた希釈水供給部２３０内にも同様に希釈水レベルスイッチ２３１を形成し、水位が一定値の以下に落ちることを検出して引込水の供給を制御する。
この際に、前記希釈供給部２３０の内の希釈水は、第２ポンプ２５０を介して次亜塩生成部３００に搬送される。
ここで、第１ポンプ２４０によって搬送される飽和塩水と、第２ポンプ２５０によって搬送される希釈数が一つの管路に合流されて、次亜塩生成部３００に供給され、２．８～３．０％の割合で希釈された塩水が次亜塩生成部３００に供給されるように第１ポンプ２４０と第２ポンプ２５０の搬送量をそれぞれ制御する。
また、前記塩水供給部２００から次亜塩生成部３００に接続される管路をケース１００の内部で直結されるように設け、管路の一部をケース１００の外部で誘導してケース１００の外部に露出された管路の中間に任意に接続したり、断絶することができるバイパス部２１０を置くこともできる。
このようなバイパス部２１０は、消毒水生成装置の使用の際には、希釈塩水を供給する管路の役割を果たして、消毒水生成装置の使用後、長期間の未使用の際に管路を分離させ、塩水供給部内の塩水が外部に排出されるようにする退水路などの役割を果たすことができる。
図３は図２において次亜塩生成部を示す分解斜視図であり、図３を参照して、次亜塩生成部３００について説明すると、次の通りである。
前記次亜塩生成部３００は、希釈塩水の供給を受け電気分解して、次亜塩素酸ナトリウム（以下、次亜塩という）を生成するための電気分解槽の構成が含まれる。
前記次亜塩生成部３００は、隔壁３０３を間に置いて第１本体３０１と第２本体３０２が対向して結合され、第１本体３０１と第２本体３０２は、それぞれ対向する内面を陥没させて複数の分離空間が区画されるようにして、それぞれの空間は隔壁３０３に形成される所定の位置の流路を介して連通するようにして、段階別に移動経路を形成する。
前記第１本体３０１は、一定の厚さの合成樹脂板の一側面を内側方向へ陥没させて、冷却槽３１０と水素分離槽３３０の空間部を確保する。
前記冷却槽３１０は、水道ラインを介して外部から引込水の供給を直接受けるところであり、第１本体３０１の下側に区画される。
前記冷却槽３１０の下部の壁面には、外部の引込水ラインと接続される原水注入口３０１ａが形成されて、前記原水注入口３０１ａの位置は冷却槽３１０の下部の中央位置が好ましい。
また、冷却槽３１０の底の一側には、今後、冷却槽３１０の内部の水を外部に排水させるための退水口３０１ｂが形成される。
この際に、前記原水注入口３０１ａを介して供給される流入水は冷却槽３１０の上部の地点に移動して希釈槽３４０側に移動して、前記冷却槽３１０と希釈槽３４０との間に設けられる隔壁３０３には、両側を接続する第２流路３０３ｂが形成される。
この際に、前記原水注入口３０１ａの上側に板状の水圧分散リブ３０１ｃを形成して、水道ラインを介して供給される流入水の強い水圧を水圧分散リブ３０１ｃに衝突させ、圧力集中の現象を防止することができる。
そして、前記冷却槽３１０の上部には、水素分離槽３３０を形成する。
前記水槽分離槽３３０は、垂直区間と水平区間からなる断面く字形状で形成されて、垂直区間の下部が第２本体３０２側の電解槽３２０側と連通可能な対向位置に形成されて、水平区間が第２本体３０２側の希釈槽３４０側と連通可能な対向位置に形成される。
この際に、前記水素分離槽３３０の下側に区画される冷却槽３１０は、水素分離槽３３０の断面く字形状の屈曲に対応する区画境界面を形成して、水槽分離槽３３０の水平区間の一側に水平区間の高さと対等な位置に延びる吐出部３０１ｄを形成する。この際に、吐出部３０１ｄの形態は、上部に徐々に狭まる漏斗形状を有するようにして、流入水の吐出が１ヶ所に集まるように誘導することが好ましい。
そして、前記第２本体３０２は、一定の厚さの合成樹脂板の一側面を内側方向に陥没させて電解槽３３０と希釈槽３４０の空間部を確保する．
前記電解槽３２０は、塩水供給部２００から飽和塩水の供給を受け、電気分解する空間として、電気分解のための多数の電極板（図示せず）が設けられ、略長方形の箱型の空間を形成する。
前記電解槽３２０の下部の一側には、塩水供給部２００側から供給される希釈塩水の供給を受ける塩水注入口３０２ａを形成して、底部の一側には内部の塩水を外部に排出させるための次亜塩吐出口３０２ｃを形成する。
この際に、前記電解槽３２０の全体の面積は、冷却槽３１０と隔壁３０３を間に置いて対応するように形成されて、上側の一部区間が水素分離槽３３０の垂直区間と重なって、垂直区間と重なる部位の隔壁３０３に孔を開けて、電気分解された次亜塩が水素分離槽３３０に移動される第１流路３０３ａを形成する。
前記電解槽３２０の一般的な構造について説明すると、断面ロ字形状を有する枠体の内部空間に正極及び負極の電極板が一定の間隔を置いてすれ違うように交互に設けられ、一側に設けられた塩水注入口を介して２．８～３％の希釈塩水の供給を受け、これを電気分解して次亜塩を生成する。
生産された次亜塩は水素分離槽３３０に移動され、水素分離槽３３０で電気分解の過程で生成された水素ガス（Ｈ２）が分離されて排出される。
この際に、比重が小さい水素ガス（Ｈ２）は、水素分離槽３３０の上部に集まって、水素分離槽３３０の水平区間の上端を傾斜するように形成して、次亜塩の移動に関係なく、水素ガスが斜面の上側に集まるように誘導することができる。
本発明では、水素分離槽３３０の水平区間の上端を電解槽３２０側と連通する区間から希釈槽３４０側と連通する区間側に向けて徐々に下向きへ傾斜するように形成して、水素ガスが水素分離槽３３０垂直区間の末端部に集まるように誘導して、これを外部に排出させることができて、そのため、別途のガス排出部を形成することができる。
そして、前記電解槽３２０の上部には、電解槽３３０及び水素分離槽３３０を経た次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩）を引込水と混合して、所望の割合の塩素消毒水を生成させる希釈槽３４０を形成する。
前記希釈槽３４０は、電解槽３２０の上部で長手方向に延びた長方形の箱型の空間を形成する。
この際に、前記希釈槽３４０の一側には、引込水と混合されて希釈された次亜塩が最終に吐出される次亜塩吐出口３０２ｃを形成する。
この際に、前記希釈槽３４０の全体の面積の中の一側の端部領域が冷却槽３１０の吐出部３０１ｄ及び水素分離槽３３０の水平区間の端部と重なって、水素分離槽３３０の水平区間の端部と重なる部位の隔壁３０３に孔を開けて次亜塩が希釈槽３４０の内に流入されるようにする第２流路３０３ｂを形成し、冷却槽３１０の吐出部３０１ｄと重なる部位の隔壁３０３に孔を開けて冷却水が希釈槽３４０の内に流入されるようにする第３流路３０３ｃを形成する。
この際に、第２流路３０３ｂと第３流路３０３ｃが近接位置に形成されるに応じて、希釈槽３４０に流入された引込水の圧力差により次亜塩が供給される水素分離槽３３０側に引込水の逆流する問題が発生することができて、これを防止するために、次亜塩が供給される第３流路３０３ｃ側にエルボ管３０３ｄを設け、エルボ管の吐出側の端部が次亜塩吐出口３０２ｃ側に向けるようにすることにより、第２流路３０３ｂを介して流入される流入水の逆流を防止することができる。
この際に、前記エルボ管３０３ｄの吐出側の端部に延びて逆流防止ダンパー３０３ｅをさらに設けることができて、前記逆流防止ダンパー３０３ｅは、流入水（原水）の水素分離槽３３０の流入を遮断する逆止弁の役割を果たす。
そして、前記逆流防止ダンパー３０３ｅは、消毒水生成装置の使用後に管路に形成された圧力によって流体の移動が逆流することを防止して、装置を再使用の際に作動が円滑に再開されるようにする圧力制御手段の役割を果たすものである。
本発明に係る次亜塩生成部３００の作用について説明すると、まず、塩水供給部２００側から電解槽３２０に塩水が供給される。以後、電解槽３２０で電気分解の過程を経た塩水は有効塩素濃度が３１００～８０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩）を生成させる。
このような高濃度の次亜塩は水素分離槽３３０を経て水素ガスと分離されて、純粋の次亜塩だけを希釈槽３４０に供給する。
この際に、希釈槽３４０には、水素分離槽３３０を経た次亜塩と、冷却槽３１０を介して流入される流入水が合わさって、適正の濃度で希釈された後、塩素消毒水として用いられる。
このような希釈槽３４０は、引込水の流量及び次亜塩の流量に応じて、様々な濃度の塩素消毒水を生成することができる。
例えば、手や雑巾、布巾、まな板などを洗ったり消毒するために１００ｐｐｍの濃度で希釈された高濃度の塩素消毒水と、肉や魚類を洗うために５０ｐｐｍの濃度で希釈された中濃度の塩素消毒水と、野菜や果物を洗うために３０ｐｐｍの濃度で希釈した低濃度の塩素消毒水の生成が行われることができる。
そして、前記塩水供給部２００の引込水が供給される入口には、温度センサＴが設けられる。
前記温度センサＴは、引込水の温度を測定して、測定された値をＣＰＵ５１０に通知して、前記ＣＰＵ５１０は、前記温度センサＴの測定値を判断し、設定値の以下の場合には凍結の危険と判断して、これをユーザーに警報する。
参照図面では、警報装置の図示を省略したものである。
このような本発明は、ユーザーが凍結の危険について認識し、これに対してあらかじめ備えるようにすることにより、冬に装置を使用できない問題を予防できる。
そして、本発明は、前記ＣＰＵ５１０が温度センサーＴの値を判断して次亜塩生成部３００の電解液温が常に基準値を保持するように、電気分解槽の供給電流を電流制御部５２０を介して制御されるようにする。
例えば、季節別に引込水の温度変化及び地球温暖化によって引込水の温度が上昇する問題に起因して、電気分解槽の内に過電流が供給され、電源供給装置の故障を起こすなどの問題が発生することを予防できる。
このような本発明は、電解槽の内の反応温度及び電解電流量の変化を一定に保持させて殺菌水の濃度を一定に保持させて、均一な品質の殺菌水を生成することができるものである。
図４は、本発明の他の実施形態に係る塩素消毒水生成装置の概略的な構成図であり、図４を参照すると、本発明は、塩水供給部２００を別途のケースに取り外し可能に独立して形成した後、装置本体にケーブル６１０及びホース６２０からなる接続手段６００にて接続して用いることができる。
先に説明したような本発明は、塩水供給部を通じて良質の塩水を安定的に電気分解槽に供給できて、電気分解効率が向上する効果を有する。
また、本発明は、塩水供給部の内に別途の飽和塩捕集部を設けることにより、飽和塩をより安定的に大量に供給することができて、これにより消毒水の作業時間及び作業容量を向上させることができる効果を有する。
以上、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施されることを理解できるだろう。例えば、当業者は、各構成要素の材質、大きさなどを適用分野に応じて変更したり、実施形態を組み合わせまたは置換して、本発明の実施形態に明確に開示されていない形態で実施することができるが、これも本発明の範囲を逸脱しないものである。したがって、以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なもので、限定的なものと理解してはならず、このような変形された実施形態は、本発明の特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれるべきである。
１００：ケース
２００：塩水供給部
２１０：バイパス部
２２０：溶解槽
２２１：引込水噴射ノズル
２２３：フィルタ
２２５：飽和塩捕集部
２２７：塩水レベルスイッチ
２２９：洗浄用水噴射ノズル
２３０：希釈供給部
２３１：希釈水ベルスイッチ
２４０：第１ポンプ
２５０：第２ポンプ
３００：次亜塩生成部
３０１：第１本体
３０１ａ：原水注入口
３０１ｂ：退水口
３０２：第２本体
３０２ａ：塩水注入口
３０２ｂ：退水口
３０２ｃ：次亜塩吐出口
３０３：隔壁
３０３ａ：第１流路
３０３ｂ：第２流路
３０３ｃ：第３流路
３０３ｄ：エルボ管
３０３ｅ：逆流防止ダンパー
３１０：冷却槽
３２０：電解槽
３３０：水素分離槽
３４０：希釈槽
５００：制御部
５１０：ＣＰＵ
５２０：電流制御部
２００：塩水供給部
２１０：バイパス部
２２０：溶解槽
２２１：引込水噴射ノズル
２２３：フィルタ
２２５：飽和塩捕集部
２２７：塩水レベルスイッチ
２２９：洗浄用水噴射ノズル
２３０：希釈供給部
２３１：希釈水ベルスイッチ
２４０：第１ポンプ
２５０：第２ポンプ
３００：次亜塩生成部
３０１：第１本体
３０１ａ：原水注入口
３０１ｂ：退水口
３０２：第２本体
３０２ａ：塩水注入口
３０２ｂ：退水口
３０２ｃ：次亜塩吐出口
３０３：隔壁
３０３ａ：第１流路
３０３ｂ：第２流路
３０３ｃ：第３流路
３０３ｄ：エルボ管
３０３ｅ：逆流防止ダンパー
３１０：冷却槽
３２０：電解槽
３３０：水素分離槽
３４０：希釈槽
５００：制御部
５１０：ＣＰＵ
５２０：電流制御部
Claims (21)
- 飽和塩水が供給される配管ラインに引込水を一定の割合で混合させて、希釈塩水を生成する塩水供給部２００と、前記希釈塩水の供給を受け、電気分解の過程を経て次亜塩素酸ナトリウムを生成し、前記次亜塩素酸ナトリウムを所望の割合で引込水と混合して塩素消毒水を生成させる次亜塩生成部３００と、これを制御する制御部５００と、を一つの本体ケース１００に配置する塩素消毒水生成装置であって、
前記塩水供給部２００は、溶解槽２２０を形成し、前記溶解槽２２０と隔離して区画された一側の空間に飽和塩捕集部２２５及び希釈水供給部２３０を備えて、前記飽和塩捕集部２２５は、溶解槽２２０の底部と接続するように下部に形成し、前記飽和塩捕集部２２５の上部に隔離して区画されるように希釈水供給部２３０を形成することを特徴とする塩素消毒水生成装置。 - 前記溶解槽２２０の上部に引込水を噴射する引込水噴射ノズル２２１を形成して、前記引込水噴射ノズル２２１の噴射方向を溶解槽２２０の上部の内壁面に向けて噴射されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記溶解槽２２０の底の飽和塩捕集部２２５の入口にフィルタ２２３を形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記飽和塩捕集部２２５の内に塩水レベルスイッチ２２７を形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記塩水レベルスイッチ２２７に塩分の除去のための洗浄用水噴射ノズル２２９を形成することを特徴とする請求項４に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記飽和塩捕集部２２５の内の飽和塩水を第１ポンプ２４０を介して次亜塩生成部３００に搬送することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記希釈水供給部２３０の内に希釈水レベルスイッチ２３１を形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記希釈水供給部２３０の内の希釈水を第２ポンプ２５０を介して次亜塩生成部３００に搬送することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記塩水供給部２００の引込水が供給される入口に温度センサＴを設けて、前記温度センサーＴが引込水の温度を測定して、測定された値をＣＰＵ５１０に通知し、前記ＣＰＵ５１０は前記温度センサＴの測定値を判断し、設定値の以下の場合には凍結の危険と判断して、これの警報を通知することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記ＣＰＵ５１０は、温度センサーＴの値を判断して、次亜塩生成部３００の電解液温が常に基準値を保持するように、電気分解槽の供給電流を電流制御部５２０を介して制御されるようにすることを特徴とする請求項９に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記ＣＰＵ５１０は、第１ポンプ２４０及び第２ポンプ２５０を制御して、飽和塩水と希釈水の混合比を調節することを特徴とする請求項９に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記塩水供給部２００は、前段に引込水の流れをケース１００の外部でバイパスできるようにするバイパス部２１０をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記次亜塩生成部３００は、隔壁３０３を間に置いて第１本体３０１と第２本体３０２が対向結合され、第１本体３０１と第２本体３０２はそれぞれ対向する内面を陥没させて複数の分離空間が区画されるようにし、それぞれの空間は隔壁３０３に形成される所定の位置の孔状の流路を介して連通することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記記第１本体３０１は引込水が直接供給される冷却槽３１０と、前記冷却槽３１０の上部に水素分離槽３３０を形成し、前記第２本体３０２は塩水供給部２００から飽和塩水の供給を受けて電気分解する電解槽３２０と、前記電解槽３２０の上部に電解槽３３０及び水素分離槽３３０を経た次亜塩素酸ナトリウムを引込水と混合して、所望の割合の塩素消毒水を生成させる希釈槽３４０をそれぞれ、隔壁３０３を間に置いて形成することを特徴とする請求項１３に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記記冷却槽３１０の下部の壁面には、外部引込水ラインと接続される原水注入口３０１ａが形成され、底の一側には今後、冷却槽３１０の内部の水を外部に排水させるための退水口３０１ｂが形成され、前記原水注入口３０１ａの上側に板状の水圧分散リブ３０１ｃが形成され、上部の一側には上部で徐々に狭まる漏斗形の吐出部３０１ｄを形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記水素分離槽３３０は、垂直区間と水平区間とからなる断面く字形状で形成され、垂直区間の下部が第２本体３０２側の電解槽３２０側と連通可能な対向位置に形成され、水平区間が第２本体３０２側の希釈槽３４０側と連通可能な対向位置に形成され、前記水平区間の上端を末端側に徐々に下向きへ傾斜する斜面を形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記水素分離槽３３０の水平区間の上端を電解槽３２０側と連通する区間から希釈槽３４０側と連通する区間に向けて徐々に下向きへ傾斜するように形成して、水素ガスが水素分離槽３３０の垂直区間の末端部に集まるように誘導して、これを外部に排出させることができるガス排出部を形成することを特徴とする請求項１６に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記電解槽３２０は、下部の一側に塩水供給部２００側から供給される希釈塩水の供給を受ける塩水注入口３０２ａを形成し、底部の一側には内部の塩水を外部に排出させるための次亜塩吐出口３０２ｃを形成することを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記希釈槽３４０は、一側に引込水と混合されて希釈された次亜塩が最終に吐出される次亜塩吐出口３０２ｃを形成し、水素分離槽３３０の水平区間の端部と重なる部位の隔壁３０３に孔を開けて、次亜塩が希釈槽３４０の内に流入されるようにする第２流路３０３ｂを形成し、冷却槽３１０の吐出部３０１ｄと重なる部位の隔壁３０３に孔を開けて、冷却水が希釈槽３４０の内に流入されるようにする第３流路３０３ｃを形成し、次亜塩が供給される第３流路３０３ｃ側にエルボ管３０３ｄを設け、エルボ管の吐出側の端部が次亜塩吐出口３０２ｃ側に向けるようにすることを特徴とする請求項１４に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記エルボ管３０３ｄの吐出側の端部に延びて逆流防止ダンパー３０３ｅをさらに設けることを特徴とする請求項１に記載の塩素消毒水生成装置。
- 前記塩水供給部２００を、別途のケースに取り外し可能に独立して形成した後、装置本体にケーブル６１０及びホース６２０からなる接続手段６００にて接続して用いることを特徴とする請求項１乃至請求項２０の中のいずれか一項に記載の塩素消毒水生成装置。
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