JP5042476B2

JP5042476B2 - 浴水浄化装置

Info

Publication number: JP5042476B2
Application number: JP2005218194A
Authority: JP
Inventors: 口義夫山; 野清司天; 崎滋尾
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: JP2007029876A

Description

この発明は、浴水浄化装置に関する。

浴槽水を循環ポンプにより循環し、濾過装置などにより浄化する浴水浄化装置が広く用いられている。浴水浄化装置の中には、電解殺菌装置を備え、食塩水を電解し、生成する次亜塩素酸により殺菌を行う構成のものも広く用いられている（文献１、２）。

特許第３５５９３４５号公報特開２００５−７２７２号公報

浴水には通常水道水が用いられるが、地域によっては水道水中の硬度成分が多く、この硬度成分が電解槽による運転で陰極上に付着して、電解性能を低下させる問題があった。
この問題を解決するために、従来は次の方法を選択して行っていた。
（１）陽極、陰極の電解の極性反転
一定時間毎に、陽極、陰極の極性反転を行って陰極上に付着する硬度成分を落とす方法である。これにより、陰極上に付着する硬度成分を落とすことができるが、使用する地域の硬度成分が異なるため、例えば硬水地域の場合は頻繁に、軟水地域では比較的少ない間隔で、除去しなければならない。即ち一定間隔とすることが困難であり、また電極の極性反転は電極の寿命を縮めることになり、好ましくない問題があった。
（２）イオン交換樹脂による軟水化処理
イオン交換樹脂を使って、水中の硬度成分を取り除き、食塩水の電気分解を行えば、陰極上に付着する硬度成分をなくすことができるが、浴槽に新たな水を入れる毎に軟水器を使用しなければならない問題がある。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、電解槽と該電解槽に備えられた陽極と陰極とを備えた電解殺菌装置を有する浴水浄化装置において、浴水浄化装置の浄化運転中に前記電解殺菌装置を所定時間毎に稼働して、浴水の殺菌を行わせるための時間計測を行うタイマーと、前記電解槽に有機酸の酸性水を供給する手段と、前記タイマーの時間計測により浴水の殺菌を行わせる時間がきたら、前記電解殺菌装置を稼働する前に、前記電解槽に前記酸性水を導入し、該酸性水により陰極に付着した不溶性成分を除去し、その後電解殺菌装置による浴水の殺菌を行わせる、制御装置と、を有することを特徴とする。
以上の構成において、前記酸性水を供給する手段は、前記電解殺菌装置による電解運転毎に酸性水を供給する、ことが可能であり、タイマーにより定期的に実行される電解殺菌装置による殺菌処理の前に、電解槽内に蓄積する不溶性塩を確実に除去できる効果がある。
なお、該有機酸の酸性水の濃度はｐＨ：１〜５に調整することが望ましく、これにより陰極板に付着する不溶性硬度成分を溶解させ、電解槽内に不溶性硬度成分を蓄積させないようにすることが可能である。また、電解槽において行う電解に対応するために、該有機酸成分と電解により発生する塩素イオンが反応して塩素ガスを発生しない程度の濃度とすることが望ましく、電解時の酸性水濃度はｐＨ：３〜５とするのが更に望ましい。
また有機酸の種類は特に限定しないが、浴水に誤混入した場合を考慮すると、クエン酸等の食用酸が好ましい。
前記有機酸の酸性水を供給する手段は、該酸性水のみを単独で供給する装置であっても良いし、或いは電解のための塩化ナトリウムと前記酸性水とを供給する装置であっても良い。電解殺菌装置の場合、通常は塩化ナトリウムを供給する装置が付帯しているため、該装置を利用して塩化ナトリウムと前記酸性水とを供給する構成とすることも可能である。更に、電解に供する食塩（Ｎａｃｌ）に有機酸を少量添加した水溶性混合材とすることで、混合材の溶解により一定濃度の有機酸の酸性水状態として供給するものであってもよい。

本発明によれば、硬水地域でも電解槽のメンテナンスを必要としない電解殺菌装置を内蔵する浴水浄化装置を提供できる効果がある。特に、硬水地域、軟水地域に係わらず、陰極上に付着或いは電解槽内に蓄積する水道水中の硬度成分の不溶性塩を確実に除去できる。そのための軟水化装置の追加を必要とせず、また電極の極性反転による電極の短寿命化などの問題がなく、機器の性能を維持することができる。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、浴槽１の浴水は、循環ポンプ２により浴槽１の水中に一端が配置された給水管３、分水管４，濾過装置１８、保温装置１９を経由して出水管１０から再び浴槽１に戻り、上記循環経路Ｊを循環しつつ、浄化されるようになっている。
保温装置１９と浴槽１との間にはアスピレータ１１が設けられ、ここに電解槽８から次亜塩素酸が供給され、浴水の塩素殺菌が行われるようになっている。

循環経路Jの途中には分水管４が設けられ、配管Ｈにより水を取り込むために使用される第１の切り替え弁５の第１のポート５ａに接続されている。切り替え弁５の第２のポート５ｂと食塩供給装置６の取り込み口６ａが配管Ｈにより接続されている。食塩供給装置６内には、食塩保持容器１６を底部から所定の高さに位置を維持するために、４本の足部を備えた台座６ｂが設けられている。底部から所定の高さに位置を維持するのは溶解した、高濃度食塩水が下方に沈殿することで、確実に高濃度食塩水が取り出せること、沈殿流れが助長されること、高濃度食塩水には新たな食塩の溶解が行われないこと等による。

食塩供給装置６の下方には高濃度食塩水を取り出すための取り出し口６ｃが形成され、第２の切り替え弁７の第１のポート７ａ及び開閉弁９を介して電解槽８に接続している。なお切り替え弁７のポート７ｂと切り替え弁５のポート５ｃとは配管Ｈで接続されている。

電解槽８には陰極８０と陽極８１が配置され、これらは電極８２に接続されている。電解槽８には高濃度食塩水の取水口８ｃが設けられており、これが前記切り替え弁７の第３のポート７ｃと開閉弁９を介して配管Ｈにより接続されている。

電解槽８に設けられた送出口８ｄには配管Ｈの一端が接続されており、他端はアスピレータ１１の絞り部に開閉弁１２を介して接続されている。

なお１３は計時手段としてのタイマであり、１４は制御装置１４であり、切り替え弁５、切り替え弁７、開閉弁９、開閉弁１２等の開閉制御を行っている。
なお、食塩供給装置６の水位を検出するための手段として水位計１５が設けられている。

食塩供給装置６内の底部から所定の高さに位置を維持して食塩保持容器１６が設けられ、この内部に食塩を収納している。好ましくは精製塩であり潮解性に優れた粉末状のものが好ましい。食塩保持容器１６には蓄えた食塩が周囲の水に接触して無攪拌で溶解するための多数の開口部が形成され、溶解した高濃度食塩水が外形に沿って下方に沈殿する沈殿流れを形成するようになっている。

食塩保持容器１６において溶解して生成した食塩水はその重量比により沈殿するのと同時に、溶解していない水が無攪拌で溶解食塩水と入れ代わることで、新たに食塩と接触して、溶解が促進されるように構成されている。なお、食塩水の濃度が高まり、全体に飽和食塩水となった以降は、当然新たな水の供給が行われるまで、食塩は溶解せず、残存して保持されるようになっている。

以上の構成において、食塩保持容器１６の内部に食塩を収納し、高濃度食塩水の生成が指令されると、切り替え弁５をポート５ａ，５ｂが通じる状態に制御し、浴水を食塩供給装置６に取り込む。水位計１５により所定の水位を検出すると、切り替え弁５をポート５ａ，５ｃが通じる状態に制御する。そしてタイマ１３をスタートさせて計時し、一定量溶解必要時間に到達したら、計時信号を制御装置１４に出力して、高濃度食塩水の供給を開始する。即ち、切り替え弁７をポート７ａ，７ｃが通じる状態とし、開閉弁９を開放状態にし、更に切り替え弁５をポート５ａ，５ｂが通じる状態にして、浴水を食塩供給装置６に取り込むことで、高濃度食塩水を電解槽８に供給する。該供給量を時間により制御するためにタイマ１３をスタートさせて計時する。

高濃度食塩水の供給の必要時間に到達したら、計時信号を制御装置１４に出力して、開閉弁９を閉鎖し、切り替え弁７をポート７ｂ，７ｃが通じる状態に制御し、切り替え弁５をポート５ａ，５ｃが通じる状態に制御する。そして開閉弁９を開放状態に制御すると共に、希釈する水の供給量を時間により制御するためにタイマ１３をスタートさせて計時する。

水の供給の必要時間に到達したら、計時信号を制御装置１４に出力して、開閉弁９を閉鎖状態にする。また切り替え弁７はポート７ａのみが通じる状態に制御し、切り替え弁５をポート５ｃのみが通じる状態に制御する。
次に電解時間を制御するためにタイマ１３をスタートさせて計時すると共に、電解槽８の電極に通電して食塩水を電気分解して塩素イオンを生成し、所定の電解時間に到達したら、電気分解を停止する。

次に、開閉弁１２を開放状態にし、電解槽８の大気開放弁１７を解放して、アスピレータ１１の作用により、電解槽８の電解水を循環路J中に供給する。供給により生成した塩素イオンにより循環路J中の循環水及び浴槽１の貯水を塩素殺菌、消毒することが期待できる。大気開放弁１７及びアスピレータ１１の作用により電解槽８の電解水は瞬時に循環路J中に放出される。

次に開閉弁１２を閉鎖状態にすると共に、電解槽８の大気開放弁１７を閉鎖状態にする。再度高濃度食塩水を生成する場合は、切り替え弁５をポート５ａ，５ｂが通じる状態に制御し、浴水を食塩供給装置６に取り込む。この繰り返しにより、食塩保持容器１６の内部保持された食塩が消費つくされるまで、高濃度食塩水を生成することが出来る。

以上の構成において、本発明の実施形態では、飽和濃度食塩水（約４０℃、約２６ｗ／ｗ％）を電解槽（容積約２２５ｍｌ）に約１０ｍｌ供給し、浴水（約４０℃）で一定食塩濃度（０．８〜１．５ｗ／ｗ％）とし、一定条件で電気分解（定電流電解：２Ａで約３５分電解、電圧７〜９Ｖ）し、生成した一定濃度の次亜塩素酸溶液（残留塩素量７００〜９００ｍｇ）を定期的に浴水に供給するようにしている。

そして、食塩保持容器１６には有機酸を添加した食塩を収納するように構成している。有機酸の量は上記条件において、約２６０ｇとしている。なお、有機酸の種類は特に限定しないが、浴水に誤混入した場合を考慮すると、クエン酸等の食用酸が好ましい。
そして前記したように浴水を食塩保持容器１６の中に供給することにより、安定して飽和濃度食塩水を作るが、本発明においては有機酸が溶解した弱酸性の水溶液を生成する。

そして、該弱酸性の水溶液を電解槽８内に供給し、所定時間保持することにより、該弱酸性の水溶液により陰極８０上に付着する又は電解槽８内に蓄積する不溶性塩を確実に除去する。そのため、電解能力の劣化を抑制でき、安定した確実な塩素殺菌を維持できる。

所定時間経過したら、陰極８０と陽極８１に通電して食塩水を電気分解して塩素イオンを生成し、所定の電解時間に到達したら、電気分解を停止する。
そして前記したように、アスピレータ１１の作用により、電解槽８の電解水を循環路J中に供給する。供給により生成した塩素イオンにより循環路J中の循環水及び浴槽１の貯水を塩素殺菌、消毒する。

図２により動作を説明する。通常の清浄化運転を行い（ステップS１）、タイマ１３により電解殺菌を行うべき時間を計時し（ステップS２、３）、電解の時間が到来したら、電解槽８に通水し、また食塩水と有機酸の混合液である弱酸性の水溶液を電解槽８に供給する（ステップS４、５）。タイマ１３により供給時間が経過したら（ステップS６、７）、陰極８０と陽極８１に通電して電解処理を行う（ステップS８）。生成した電解水、次亜塩素酸をアスピレータ１１を介して循環路Jに所定時間供給する（ステップS９、１０）。そして、運転の終了まで、上記動作を繰り返す（ステップS１１）。

なお、上記実施形態では食塩保持容器１６に有機酸を添加した食塩を収納するように構成しているが、有機酸の水溶液を供給する装置を別に設けることも可能である。
図３の実施形態では、電解槽８に有機酸性水供給装置８５を設け、適宜電解槽８に有機酸の水溶液を供給して、陰極８０上に付着する不溶性塩や或いは電解槽８内に蓄積する不溶性塩を除去するように構成されている。使用後の弱酸性水溶液は排水弁８６と排水管８７により排水されるようになっている。

図４により動作を説明する。
通常の清浄化運転を行い（ステップS２０）、タイマ１３により電解殺菌を行うべき時間を計時し（ステップS２１、２２）、電解の時間が到来したら、電解槽８に通水する（ステップS２３）。そして有機酸性水供給装置８５から弱酸性水を電解槽８に所定時間通水する（ステップS２４、２５、２６）。所定時間経過したら排水弁８６を開けて排水管８７から弱酸性水を排出する（ステップS２７）。

次に再び電解槽８に通水し、食塩供給装置６から食塩水を電解槽８に供給する（ステップS２８、２９）。タイマ１３により供給時間が経過したら、陰極８０と陽極８１に通電して電解処理を行い（ステップS３０）、生成した次亜塩素酸をアスピレータ１１を介して循環路Jに所定時間供給する（ステップS３１、３２）。そして、運転の終了まで、上記動作を繰り返す（ステップS３３）。

以上説明したように、上記構成によれば、電解槽８の陰極８０上に不溶性塩を効果的に除去できるため、電解塩素殺菌の効力を維持でき、浴水浄化能力を維持することが可能になる。

本発明の一実施形態を示す概略図。本発明の一実施形態の動作を示すフローチャート図。本発明の他の実施形態を示す概略図。本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャート図。

符号の説明

１：浴槽、２：循環ポンプ、３：給水管、４：分水管、５：切換弁、６：食塩供給装置、７：切換弁、８：電解槽、９：開閉弁、１０：出水管、１１：アスピレータ、１２：開閉弁、１３：タイマ、１４：制御装置、１５：水位計、１６：食塩保持容器、１７：大気開放弁、１８：濾過装置、１９：保温装置、８０：陰極、８１：陽極、８２：電極、８５：有機酸性水供給装置、８６：排水弁、８７：排水管。

Claims

電解槽と該電解槽に備えられた陽極と陰極とを備えた電解殺菌装置を有する浴水浄化装置において、
浴水浄化装置の浄化運転中に前記電解殺菌装置を所定時間毎に稼働して、浴水の殺菌を行わせるための時間計測を行うタイマーと、
前記電解槽に有機酸の酸性水を供給する手段と、
前記タイマーの時間計測により浴水の殺菌を行わせる時間がきたら、前記電解殺菌装置を稼働する前に、前記電解槽に前記酸性水を導入し、該酸性水により陰極に付着した不溶性成分を除去し、その後電解殺菌装置による浴水の殺菌を行わせる、制御装置と、
を有することを特徴とする浴水浄化装置。
前記供給する手段が、有機酸と塩化ナトリウムの水溶液を前記電解槽に供給する、
請求項１の浴水浄化装置。
前記供給する手段が、有機酸の酸性水を前記電解槽に直接供給する、
請求項１の浴水浄化装置。