JP5667883B2 - 消毒液の容器ならびに消毒液の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文による、次亜塩素酸塩化合物、特に次亜塩素酸カルシウムの容器に関する。更に、本発明は、請求項２１の全文による、この種の容器を用いた塩素を含む消毒水溶液を発生するための装置、ならびに請求項２９の前文による、消毒液を発生しかつ水システムを処理するための方法に関する。

特に次亜塩素酸カルシウムの形での次亜塩素酸塩化合物を調合するための調合装置が、例えば飲用水浄化、水泳プール及び浴場水の浄化、工場のプロセス用水及び雑用水の消毒のような水システムにおける多くの消毒のために使用され、そして例えば食品・飲料工業における施設又は限外濾過施設（ＵＦ施設）の洗浄のような定置洗浄（ＣＩＰ）用途に使用される。

次亜塩素酸カルシウムは一般に乾燥した粒として存在する固形物であるために、次亜塩素酸カルシウムを使用前に溶解タンクにおいて溶解することが一般に知られている（溶解タンク法）。この場合には、溶解タンクに手作業にて次亜塩素酸カルシウム粒を充填し、溶解水流を作用させる。次亜塩素酸カルシウム充填物から次亜塩素酸カルシウムが部分的に溶液に移行し、それによって溶解タンクが規定の液体レベルまで次亜塩素酸カルシウム溶液で満たされる。次に、注入水側の設備機器を介して、次亜塩素酸カルシウム溶液を溶解タンクから取り出し、消毒すべき水流の中に注入する。

この解決策の欠点は、手作業で次亜塩素酸カルシウムを溶解タンクに充填する際に、健康を害する次亜塩素酸カルシウム粉塵が放出されることにある。従って、充填は適切な作業防護装備（呼吸保護具等）を用いて行なわれなければならない。更に、溶解タンクへの水の充填又は次亜塩素酸カルシウム粒の追加充填の際に、溶解タンクの底から沈殿物が舞い上がり、舞い上がった沈殿物が注入水側の設備機器の機能を阻害することがある。従って、調合ポンプ、インジェクタ及び注入水側の設備機器を定期的に手作業にて洗浄しなければならない。更に、溶解タンクの底に生じる溶解残滓が、溶解残滓と混合された次亜塩素酸カルシウムバルクを形成し、これが溶解タンク内に残こされるという欠点がある。この混合バルクは、その貯蔵された次亜塩素酸カルシウムの充填レベル検出を妨害し、大概は定期的に下水道へ洗い流されなければならない。この場合に、未だ溶解されていない次亜塩素酸カルシウムと準備済みの溶液とからなる溶解タンクの中味が完全に廃棄物として処理されるので、かなり大量の塩素が下水道に達することになる。

次亜塩素酸カルシウム充填の自動化のために、次亜塩素酸カルシウム粒が空気圧式搬送装置により貯蔵装置から溶解タンクへ搬送される次亜塩素酸カルシウムの調合装置は公知である（例えば、特許文献１参照）。この解決策の場合には、部分的な残留物質が塩酸を加えることによって溶解される（混合法）。それによって、次亜塩素酸カルシウム溶解タンクの下流側に配置された調合装置の動作が部分的な残留物質によって妨害されることが防止される。勿論、塩酸の添加によって、被消毒水流における塩化物負担が極度に増大する。従って、次亜塩素酸カルシウム溶液への酸の添加によって、溶解装置から塩素ガスが遊離される。更に、この種の空気圧式搬送装置においては、特にフィルタの破損時に、同様に健康を害する次亜塩素酸カルシウム粉塵が外に出てくる。更に、乾式コンベヤを備えたこの種の半自動充填装置は製造技術的に高価であり、コンベヤユニットが詰まる危険があるため故障しやすい。

更に、浄化されるべき水を案内する水管においてＴ管継手で横方向に分岐して、水浄化錠剤を有するバスケットのための収納部が設けられている水浄化システムは公知である（例えば、特許文献２参照）。バスケット収納部の上にねじって嵌めることができる蓋によって、バスケットをばね付勢に抗して水管の中に沈めることができ、或いは蓋の開放後に交換することができる。しかし、バスケットの交換時に操作者は、またしても水浄化錠剤の健康を害する内容物に曝される。

家禽の飲用水浄化用の塩素添加装置は公知である（例えば、特許文献３参照）。この装置はハウジングを有し、このハウジングの中に次亜塩素酸カルシウムが固形物の形で配置され、水中にて溶解される。このハウジングの開放された上面は着脱可能な蓋で封鎖されている。ハウジングに次亜塩素酸カルシウム錠剤を再充填するために、蓋が開かれて錠剤が操作者によって充填される。その際に操作者は次亜塩素酸カルシウムに触れる。

次亜塩素酸カルシウム錠剤を収容する容器を含み、容器がタンク内に挿入されてタンクがねじ蓋により閉じられる特に次亜塩素酸カルシウム用の供給ユニットは公知である（例えば、特許文献４参照）。次亜塩素酸カルシウム錠剤の容器に再充填するためには、ねじ蓋が開かれて錠剤が操作者によって充填される。その際に操作者は次亜塩素酸カルシウムに触れる。

独国特許出願公開第１９５０７３２９号明細書 米国特許第４８４２７２９号明細書 米国特許第５４４７６４１号明細書 米国特許第６２９８８７１号明細書

本発明の課題は、従来の処理に比べて安全な操作を最小の装置技術費用で可能にする、塩素を含む消毒水溶液を発生するための容器ならびに装置及び方法を提供することにある。

この課題は、容器に関しては請求項１の特徴により解決され、装置に関しては請求項２１の特徴により解決され、方法に関しては請求項２９により解決される。

公知の溶解タンクの場合と同様に、本発明による容器は、水溶液を発生させるための次亜塩素酸塩を含む充填物を備え、つまり、少なくとも１つの次亜塩素酸塩化合物、とりわけ次亜塩素酸カルシウムを次亜塩素酸カルシウム粒の形で含んだ充填物を備え、そして、水供給管に接続するための少なくとも１つの入口側接続部と、水供給管から流入する水と充填物とから発生する液体のための出口管に接続するための少なくとも１つの出口側接続部とを有し、充填物が、流露において入口側接続部と出口側接続部との間に存在する。

本発明によれば、容器が、接続されていない状態では外に対して密閉された輸送可能な交換ユニットとして構成されている。とりわけ次亜塩素酸カルシウムバルク材として形成された、又はこのようなものを含む充填物が、本発明による解決策の場合には、外に対して密閉された交換可能な容器内に収容されているので、使用者は健康を害する次亜塩素酸塩化合物に触れないで済む。この容器は、次亜塩素酸カルシウム充填物用の輸送コンテナとして用いられる。

現場での操作者による容器の充填作業及びそれに伴う次亜塩素酸塩化合物への接触が阻止される。これは、操作者が充填のために接近するのを禁止する容器の密閉によって達成される。操作者が工具の手助けなしに自力で及び／又は破壊せずに開放及び再閉鎖できる公知の閉じ蓋が使用されない。

水溶液の発生時に残る溶解残滓及び／又は反応生成物は、殆ど容器内に収容され、流れ出ないので、特に有効である。発生する溶解残滓、特に酸化カルシウム及び次亜塩素酸カルシウムの溶けない成分からなるスラッジは、消毒されるべき水流の中には達しない。従って、この容器は部分的な残留物質が殆どない次亜塩素酸カルシウム溶液の調製を可能にするので、この溶液を危険なしに後続の調合装置のために使用することができる。それによって、容器の下流側に配置された注入水側の設備機器の汚染を防止することができる。交換可能な容器内に溶解残滓が残されるために、使用者による残滓への接触が同様に排除される。容器は溶解残滓のための廃棄物コンテナとしても役立つ。

容器は、容器内の充填物が使い尽くされた後に、再充填が一般的にはできないように構成されているとよい。これは、例えば、容器が溶接又は接着されているので、容器を開くと容器を破壊する結果となる場合である。

しかし、本発明の有利な実施例においては、容器が再充填可能に構成されている。このために容器が、封印解除と再封印とが可能な少なくとも１つの再充填用開口を備えているとよい。容器は封印された状態で使用者に届けられ、使用者が容器を開けることも再充填することもできないようにすべきである。使い尽くされた容器（溶解反応終了済み）は、充填された容器と交換することができる。反応時に発生する溶解残滓を有する空になった容器は、残滓の規則どおりの廃棄物処理及び容器の再充填のために、製造者に引き渡されるとよい。それによって、安全な扱いのための適切な防護装備及び装置を用いて有資格者によって残滓の規則どおりの廃棄物処理が保証される。

容器は、再充填のために容器の製造者によって開かれるべきであって、操作者によって開かれてはならない。未使用の充填済み容器の封印は、例えば鉛封印、封印金具、封印標識、封印ラベルなどによって行なわれるとよい。操作者は、このような措置に基づいて、自身が容器を開く資格を与えられていないことを容易に認識することができる。

容器の特に有利な実施例によれば、入口側接続部及び出口側接続部が未接続状態で密閉する封鎖装置、特に自動封鎖形の接続カップリングを備え、この接続カップリングは接続時に又は接続状態において解除可能である。容器及び特に容器の両接続部は、調合装置に接続した場合にのみ開口されるように構成されている。容器からの部分量の取り出しは阻止するのが好ましい。更に、接続カップリングは、充填された容器からの次亜塩素酸カルシウム粒の流出を防止すると共に、使い尽くされた容器からの溶液残滓の流出を防止する。それによって、容器は、その中に収容された消毒用の次亜塩素酸カルシウム充填物が使い尽くされると、簡単かつ安全に交換することができる。接続カップリングは、調合装置へ容器を組み込む際における適用誤りを防止するために、取り違えに対して安全に構成されている。次亜塩素酸カルシウムを含有する充填物の輸送及び貯蔵が、封鎖されかつ封印された容器内にて行なわれるので、次亜塩素酸カルシウムを含有する粉塵及び／又は次亜塩素酸カルシウム粒が外に漏れることはない。例えば油又は油脂のような可燃性材料と次亜塩素酸カルシウム充填物との誤った接触が、密閉された接続部及び容器の封印によって殆ど排除されている。容器の接続部は好ましいことに、適用誤りを排除するために、調合装置の取付け装置の適切な接続によってのみ開口可能である。

容器の封鎖及び／又は封印可能な構成によって、容器は長期にわたって品質損失なしに貯蔵可能であり、かつ最短時間内に使用可能な状態にすることができる。

容器は、充填物は光作用に対して十分に保護されているように構成されているとよい。それによって、従来技術による方法の場合に必要であるような、乾いた次亜塩素酸カルシウムのための閉鎖されていない部分的に空の貯蔵容器を排除することができる。

本発明の好ましい実施例では、容器が縦長のカートリッジとして形成されていて、充填物が、規定どおりの使用時に通流される直径全体にわたり立っている柱として積層配置されている。本発明の好ましい実施例では、カートリッジが、死水域のない通流を可能にするほぼ円筒状のハウジングを有するので、一様な溶解動作が達成される。カートリッジの横断面積の大きさによって通流速度が影響を及ぼされる。カートリッジ内の流れの乱れが少ないほど、カートリッジからの溶解残滓の流出が良好に防止される。

カートリッジの組込み状態としては、カートリッジの長手軸線が垂直に配置されるのが好ましい。

出口接続部は、容器又はカートリッジの上面もしくは上端部に配置されているとよい。それによって、次亜塩素酸カルシウム溶解反応の際に生じるガスを、次亜塩素酸カルシウム溶液流に影響を及ぼすことなく、容器又はカートリッジから出すことができる。

容器又はカートリッジは、例えば約１６ｂａｒのシステム圧までの通常の水道管圧において、取付け装置により直接的に水供給管に組み込み得るように設計されている。水供給管に直接的に容器又はカートリッジを組み込む場合に、溶解水の輸送及び供給のための技術的装置を容器又はカートリッジの上流側に配置することが好ましい。それにより、場合によっては故障時に発生するこれらの装置内への未溶解粒子の侵入、ならびにその結果として懸念される動作妨害を防止することができる。これには安全のために適切な逆流防止弁を設けるとよい。

容器又はカートリッジは、次亜塩素酸カルシウム充填物が水流によって少なくともほぼ下から上に向かって通流される運転状態のために配置構成されている。それによって、次亜塩素酸カルシウム充填物の溶けない成分が重力作用により沈降によって沈殿させられる。沈降は下から制御された溶解水供給に基づいて発生するので、横方向の供給に比べて乱流が防止される。次亜塩素酸カルシウム充填物への通流はほぼ下から上へ向かって、即ち重力に逆らって行なわれるのがよい。

次亜塩素酸カルシウム充填物の溶けない成分及び／又は反応生成物の沈降速度が、カートリッジの通流速度よりも高いとよい。カートリッジは、溶液反応時に必然的に生じる部分的な残留物質が沈降によって、場合によっては濾過によって支援されて容器内に留まり、被消毒水流の中に達しないように設計されていると有利である。溶解タンク法とは違って、調合すべき次亜塩素酸カルシウム溶液中に、部分的な残滓を溶かすために塩酸を追加調合しなくてもよい。

容器又はカートリッジの特にコンパクトな構成では、容器又はカートリッジの内部空間に、次亜塩素酸カルシウム充填物を貫通する導入管が溶解水導入のために配置され、その導入管の自由端部がカートリッジの底部領域において開口している。導入管は、少なくとも部分的に容器、特にカートリッジの長手軸線に沿って延びているか、又は長手軸線に平行に延びているとよい。この代わりに、溶解水供給が、容器、特にカートリッジの底部領域における供給開口を介して行なわれてもよい。

溶解水分配の改善のために、入口接続部の下流側と充填物の上流側との間に配置された水の分配器が設けられていると有利である。分配器は、例えばスリットフィルタとして構成され、容器、特にカートリッジの底側に配置され、例えば導入管の底側の管端部に配置されているとよい。

入口側接続部の下流側と充填物の上流側との間に配置された少なくとも１つの流れ制動装置が容器又はカートリッジ内に設けられているのが特に有利であることが判明した。容器又はカートリッジの底部に配置された流れ制動装置は、特に溶解水の付加的な分配に役立ち、その上に配置されている次亜塩素酸カルシウム充填物（次亜塩素酸カルシウムバルク材）のための支持層として用いられている。流れ制動装置は、特に細かい砂からなるバルク材層として、導入管の自由端部がこの層の内部に連通するように、挿入されている。更に追加又は代替として充填材及び／又は繊維材料が流れ制動装置として使用されてもよい。同様に細かい目のワイヤこし器、フェルト、スポンジ又は多孔性焼結材料が細かい砂からなるバルク材の代用物として考えられ得る。

次亜塩素酸塩充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物には、化学的に安定した充填材が添加されるとよい。充填材として、例えばＰＶＤＦリング（ポリフッ化ビニリデンリング）のようなプラスチック体が使用されるとよい。添加剤は、容器又はカートリッジの長期貯蔵時にも次亜塩素酸カルシウムの望ましくない硬化（くっつき合い）を防止する。

更に容器、特にカートリッジは、流れに従って充填物の後に続きかつ出口側接続部の前に配置された少なくとも１つの流れ制動装置を持つとよい。この流れ制動装置は、例えば細かい砂からなるバルク材層、特に砂バルクとして、次亜塩素酸塩充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物の上側に置かれ、従って充填物が両流れ制動装置間に配置されているとよい。充填物の後に続く流れ制動装置は濾過層としても役立ち、充填物から溶けない成分及び溶解生成物（酸化カルシウム等）が流出するのを抑制する。それによって、沈降すべき固形粒子成分が最小限にされる。更に、追加又は代替として充填材及び／又は繊維材料がフィルタとして使用されるとよい。細かい目のワイヤこし器、フェルト、スポンジ又は多孔性焼結材料が濾過層として考えられ得る。

容器又はカートリッジの出口側接続部が、充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物及び／又は場合によって設けられる流れ制動装置の上方に、軸線方向に隔てられて配置されているとよい。それによって、充填物とカートリッジ出口側接続部との間において、充填物の下流側と出口側接続部の上流側との間に配置された充填されていないもしくは空の沈降区間が形成される。沈降区間において、流れ制動装置を通過した粒子が沈降することができる。

更に、充填物の溶けない成分を留めるためのフィルタ手段、特に出口側接続部の間接的又は直接的な上流側に配置されたフィルタ要素が設けられているとよい。

塩素を含む消毒水溶液を発生するための本発明による装置においては、少なくとも本発明による容器、特に次亜塩素酸カルシウムを充填されたカートリッジが使用される。この装置は、特に塩素を含む消毒水溶液の発生及び調合のための調合装置である。

本発明の特に好ましい実施例によれば、取付け装置が設けられ、この取付け装置内に容器又はカートリッジが規定どおりの状態に収納され、この状態では充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物が水流によって少なくとも部分的に下から上に向かって通流される。取付け装置は、適用間違いを避けるために、容器又はカートリッジのための取り違えに対して安全な接続部を有するとよい。

本発明による装置の好ましい実施態様では、容器又はカートリッジが、容器又はカートリッジの上流側に設けられた溶解水側の設備機器と容器又はカートリッジの下流側に設けられた注入水側の設備機器との間に配置され、注入水側の設備機器が、用水又は飲用水の中に消毒液を注入するための少なくとも１つの注入点を有する（注入水供給）。容器又はカートリッジの水入口及び／又は水出口は所望の通流量に絞ることができる。注入点と容器又はカートリッジとの間には注入点の遮断のために遮断装置、特に止め弁（ボール弁）が配置されているとよい。

溶解水側の設備機器は、例えば飲用水、浴場水又はプロセス水の消毒のために、飲用水系統に接続されるとよい。飲用水系統に接続した場合には溶解水圧が圧力制限弁（逃し弁）によって規定される。流量絞り弁により最大可能な溶解水流を制限することができる。

特に水泳プール水消毒に適した調合装置においては、溶解水源にポンプ管を介して接続された少なくとも１つの調合ポンプが、容器又はカートリッジへの溶解水供給ために設けられている。少なくとも１つの調合ポンプの制御は、特に、塩素過剰規制及び／又は独国特許第１９８４４１７９号明細書に記載されているような制御を介して、注入点における実際の水質に応じて行なわれる。

カートリッジと溶解水側の設備機器との間に溶解水側の設備機器の方向への逆流を阻止する逆止弁を配置するのが装置技術上特に有利である。逆止弁は、次亜塩素酸カルシウム溶液が容器又はカートリッジから溶解水側の設備機器へ逆流もしくは逆拡散するのを防止する。

容器、特にカートリッジと注入水側の設備機器の少なくとも１つの注入点との間に、圧力吸収要素に接続されたれ逃し弁、例えば３方ボール弁が、カートリッジのシステム圧を下げるために設けられているとよい。

注入点及び／又は溶解水取出し点は、止め弁（ボール弁）により遮断可能である。それによって、使い尽くした容器又は使い尽くしたカートリッジの無圧交換が可能である。

調合装置の代替実施例によれば、容器もしくはカートリッジと少なくとも１つの注入点との間に、塩素を含む消毒水溶液の中間蓄積のための少なくとも１つの溶液タンクが設けられている。

本発明による装置に、２つ以上の容器又はカートリッジが並列に付設することができる。これによって、消毒過程の中断なしに容器又はカートリッジ間での手動又は自動による切換が可能である。容器又はカートリッジ間の切換は、例えば電磁弁装置により行なうことができる。

本発明による好ましい解決策では、次亜塩素酸塩充填レベル、特に次亜塩素酸カルシウム充填レベルが、特に検出装置により検出される。例えば、次亜塩素酸塩充填レベルの表示が、少なくとも部分的に透明に形成された容器又はカートリッジにより行なわれる。容器又はカートリッジが覗き窓を備えていて、この覗き窓が基準として最小レベルマークを有する。この解決策の場合には、容器又はカートリッジの充填レベルが手動又は自動により光学的に検出される。

代替又は追加として、容器又はカートリッジに、充填レベルを検出するための容量センサ又はカートリッジから出る次亜塩素酸塩溶液、特に次亜塩素酸カルシウム溶液の導電度を測定するための測定装置を付設することができる。この種のシステムは、次亜塩素酸カルシウム充填物と液体との間の容量差もしくは導電度の偏差を検出し、これらの値を充填レベル検出のために使用する。

更に、次亜塩素酸塩、特に次亜塩素酸カルシウムの充填レベルをセンサ素子により検出することができる（レベル検出）。センサ素子、例えば磁気コア付きおもりは、カートリッジ内の濾過層（砂バルク材）の上に置かれ、外から充填レベル検出用センサ（例えば、リードスイッチ）により検出することができる。

本発明の実施例では、出口接続部における出口塩素濃度が、充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物の充填レベルを検出するために使用される。充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物がほぼ完全に溶解されたときに、容器／カートリッジの出口塩素濃度が低下する。消毒すべき水流中の塩素値を維持するために、容器／カートリッジの持続時間終了時に更に注入が行なわれなければならない。いわゆるＹ出力値（Ｙ−Ｏｕｔ Ｗｅｒｔ）、即ち操作量が上昇し、相応した評価により空の容器又は空のカートリッジのための標識として使用することができる。

代替実施例によれば、容器／カートリッジの充填物の残りの充填量、特に次亜塩素酸カルシウムの残りの充填量が、取り出された溶解水体積を介して、好ましくはオーバルギア流量計（Ｏｖａｌｒａｄｚａｅｈｌｅｒ）により検出される。初期充填量に依存して最大可能な取出し量がもたらされ、この最大可能な取出し量によって現在の充填レベルが推定できる。

容器／カートリッジの重量を検出し、それにより充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物の充填量を求めるために、計量装置を使用してもよい。計量装置により容器／カートリッジの現在の重量が検出され、それにより残りの充填量が算定される。

容器／カートリッジの交換のための時点は、使用者に光学的及び／又は音響的に指示されるのが好ましい。

塩素を含む消毒水溶液で水システムを処理するための本発明による方法においては、本発明による容器、特に次亜塩素酸カルシウムを充填されたカートリッジが取付け装置内に装填される。しかる後に、充填物、特に次亜塩素酸カルシウム充填物が溶解水流と混合されて塩素を含む消毒水溶液を発生し、消毒水溶液が処理すべき水システムへ注入される。

消毒液の発生時に残された溶解残滓及び／又は反応生成物は、特に、殆ど容器／カートリッジによって収容される。

容器／カートリッジは空になった後に装置から取り外し、再利用システムへ供するのが有利であることが分かった。特に、使い尽くされた容器又は使い尽くされたカートリッジが製造者に送り戻され、製造者がその中に含まれている残留物質を安全に規則どおりに廃棄物処理する。従来技術とは違って、溶けない塩素を含んだ残留物質が、現場で下水道に投棄されることなく、製造者又は再利用者において規則どおりに廃棄物処理に供される。容器／カートリッジは、そこで空にされた後に洗浄され、乾燥され、検査され、固形物として存在する次亜塩素酸塩粒、特に次亜塩素酸カルシウム粒を新たに充填される。容器／カートリッジに新たに充填され乾いた次亜塩素酸カルシウム粒は、封鎖及び／又は封印されたカートリッジ内において殆ど制限なしに貯蔵可能であり、そしていきなり使用可能である。従って、この容器／カートリッジは、待機及び／又は緊急消毒課題のためにも適している。

本発明のその他の発展形態は更なる従属請求項の対象である。

次亜塩素酸カルシウム充填物を有する本発明による容器を備えた調合装置の実施例を示す接続図である。 飲用水系統に接続された調合装置の実施例を示す接続図である。 溶液タンクを有する調合装置の実施例を示す接続図である。 次亜塩素酸カルシウム充填物を有する本発明による容器の模範的な物流システムを示す流れ図である。

以下において本発明の好ましい実施例を概略図に基づいて詳細に説明する。

先ず、図１に基づいて、調合装置１として構成された、例えば水泳プール水の消毒に使用される本発明による装置の第１実施例を説明する。

図１は、水システム２、例えば水泳プールの中に次亜塩素酸カルシウムを調合するための調合装置１の接続図を示す。調合装置１は、容器１４のための溶解水を供給するために溶解水側の設備機器４を使用する。容器１４は取付け装置６内に配置されており、次亜塩素酸カルシウム充填物８を有する。この次亜塩素酸カルシウム充填物８が次亜塩素酸カルシウム溶液を発生するために溶解水流と混合される。次亜塩素酸カルシウム溶液は、注入水側の設備機器１２の注入点により被処理水システム２の中に調合可能である。次亜塩素酸カルシウム容器１４は、未接続状態では外部に対して密閉された輸送可能な交換ユニットとして構成されているので、使用者は健康を害する次亜塩素酸カルシウムに触れないですむ。

本発明の図示の実施例の場合には、次亜塩素酸カルシウム容器１４が縦長の円筒形カートリッジ１６として構成されている。次亜塩素酸カルシウム充填物８は、通流される直径全体にわたり立っている柱として積層配置されている。カートリッジ１６の両端部はそれぞれ閉じ蓋１８，２０を介して閉鎖されている。図１における下側の閉じ蓋２０はカートリッジ１６の底を形成している。カートリッジ１６は、カートリッジ上流側に設けられた溶解水側の設備機器４とカートリッジ下流側に設けられた注入水側の設備機器１２との間に配置され、溶解水流のための溶解水入口２２と次亜塩素酸カルシウム溶液のための溶液出口２４とを有する。溶解水入口２２は、カートリッジ１６の上側の閉じ蓋１８に設けられた溶液出口２４に対してほぼ直角に、カートリッジ１６の外周面３０に配置されている。溶液出口２４は、カートリッジ１６の沈降区間２６の中に配置されているスリットフィルタ２８として構成されたフィルタ手段に接続されている。

カートリッジ１６の内部には次亜塩素酸カルシウム充填物８を貫通する導入管３２が配置されていて、この導入管３２は溶解水入口２２に接続されている。導入管３２の自由端３４はカートリッジ１６の底部分３６の領域に開口しているので、導入管３２により次亜塩素酸カルシウム充填物８に下から溶解水を導入することができる。導入管３２は部分的にカートリッジ１６の長手軸線３８に沿って延びている。導入管３２の底側の管端部３４には、溶解水を一様に分配するために分配器４０が配置されている。分配器４０は、図示の実施例ではスリットフィルタとして構成されている。カートリッジ１６内には、導入管３２の底側の管端部３４の領域に、砂バルク４２として形成された流れ制動装置（分配装置）が装入されている。砂バルク４２は、特に溶解水の付加的な分配に役立つと共に、その上に置かれている次亜塩素酸カルシウム充填物８に対する支持層として役立つ。

次亜塩素酸カルシウム充填物８は、次亜塩素酸カルシウム溶液を発生するために、溶解水側の設備機器の水流によって下から上に向かって通流される。それによって、次亜塩素酸カルシウム充填物８の溶けない成分は重力の影響のために沈降によって沈殿する。この場合にカートリッジ１６の比較的遅い通流速度が有利である。本発明の図示の実施例の場合には、次亜塩素酸カルシウム充填物８が乾燥粒として充填されている。次亜塩素酸カルシウムバルク８には化学的に安定した充填材がＰＶＤＦリングの形で添加されている。この充填材は、カートリッジ１６の長い貯蔵期間においても次亜塩素酸カルシウム充填物の望ましくない硬化を防止する。

次亜塩素酸カルシウム充填物８と溶液出口２４との間には、砂バルク４４として構成されている流れ制動装置（フィルタ層）が次亜塩素酸カルシウム充填物８の上に置かれているので、充填物は砂層４２，４４間に配置されている。砂層４４は、次亜塩素酸カルシウム充填物８からの溶けない成分及び溶解生成物の流出を低減する。更に、充填材及び／又は繊維状材料がフィルタとして使用されるとよい。

溶解水入口２２が、カートリッジ１６の自動封鎖式の入口側接続部４６及び溶解水管４８を介して、溶解水側の設備機器４に取外し可能に接続されている。これに対応して溶液出口２４が、カートリッジ１６の自動封鎖式の出口側接続部５０及び出口管５２を介して、注入水側の設備機器１２に取外し可能に接続されている。入口側接続部４６及び出口側接続部５０は、カートリッジ１６の取付け及び取外しの際に誤操作を排除するために、取違えがないように安全に構成されている。溶解水は、次亜塩素酸カルシウムバルク８を通過する間に規定の比較的安定な塩素濃度を受け取って、スリットフィルタ２８及び簡単に解除できる自動封鎖式のカップリング５０を通して出ていく。

図示の本発明実施例の場合には、溶解水側の設備機器４がカートリッジ１６へ溶解水を供給するために注入ポンプ５４を有し、この注入ポンプ５４の入口側接続部がポンプ管５６を介して溶解水源５８に接続されている。注入ポンプ５４の制御は、塩素過剰規制及び／又は独国特許第１９８４４１７９号明細書の記載されているような制御を介して、注入点１０における実際の水質に依存して行なわれる。注入ポンプ５４と溶解水源５８との間の接続は、ボール弁６０として構成されている止め弁により遮断可能である。カートリッジ１６と注入ポンプ５４との間には、注入ポンプ５４の方向を阻止する逆止弁６２が配置されている。逆止弁６２は、次亜塩素酸カルシウム溶液が注入ポンプ５４へ逆流もしくは逆拡散するのを防止する。

注入水側の設備機器１２は、３方ボール弁６４（３／３Wege Kugelventil）として構成されている逃し弁を持ち、この弁の第１の接続部は、出口管５２を介してカートリッジ１６の出口側接続部５０に接続されている。３方ボール弁６４の第２の接続部は、注入水管６６及びこれに付設された止め弁６８（ボール弁）を介して注入点１０に接続可能である。３方ボール弁６４の第３の接続部は、戻り管７０を介して下水道接続部７２に接続されている。３方ボール弁６４の１つの動作位置において、カートリッジ１６の出口側接続部５０が注入点１０に接続されているので、注入点１０は次亜塩素酸カルシウム溶液を供給される。戻り接続部７０は遮断されている。空になったカートリッジ１６を交換するために、３方ボール弁６４の他の動作位置において、出口管５２を介してカートリッジ１６を戻り管７０に接続する制御が行なわれるので、カートリッジ１６内の圧力が低下する。カートリッジ１６は、圧力が低下すれば交換可能な状態になる。注入点１０と出口側接続部５０との間の接続は遮断されている。それによって、使い尽くしたカートリッジ１６は、圧力のない状態で交換できる。

次亜塩素酸カルシウム充填レベルが、図示されていない検出装置によって検出される。充填レベルの表示は、カートリッジ１６を透明に構成することによって行なわれる。次亜塩素酸カルシウム充填物８の充填レベルは、この解決策の場合には、使用者により目視で検出される。このために、カートリッジ１６には、図示されていない最小レベルマークが設けられている。

図２は、例えば飲用水、浴場水またはプロセス水の消毒のために使用される調合装置の実施例を示す。この実施例は、前述の実施例とは、主として飲用水系統７４に接続するために設けられた溶解水側の設備機器７６によって相違する。止め弁としてのボール弁７８を介してカートリッジ１６が飲用水系統の送出し管８０に接続されていて、図示されていない分離装置（管分離器（Ｒｏｈｒｔｒｅｎｎｅｒ）参照）が設けられている。溶解水圧力は減圧弁８２によって規定される。減圧弁８２により最大可能な溶解水圧力が制限される。溶解水流の制御のために減圧弁８２の下流側に連続的に操作可能な比例弁８４として構成された電磁弁が設けられている。それによって、最適な消毒作用を達成するために、調合装置１の注入水流を種々の消毒要求に適合させることができる。比例弁８４の下流側に流量絞り弁８６が設けられている。流量絞り弁８６により最大可能な溶解水流が調整される。カートリッジ１６と流量絞り弁８６との間に、流量絞り弁８６の方向への逆流を阻止する逆止弁８８が配置されている。

図３に示されている本発明による調合装置１の実施例の場合には、図２に示されている調合装置と違ってカートリッジ１６と２つの並列に配置された注水点１０ａ，１０ｂとの間に、次亜塩素酸カルシウム溶液の中間貯蔵のための溶液タンク９０が設けられている。カートリッジ１６の溶液出口２４が、出口管９２を介して溶液タンク９０に接続されている。この実施例では、次亜塩素酸カルシウム溶液が、それぞれ１つの注入ポンプ９４ａ，９４ｂにより止め弁としてのボール弁９６を介して溶液タンク９０から取り出され、付設の注入点１０ａ，１０ｂに導入され、１つ以上の消毒すべき水流の中へ調合される。溶液タンク９０は、フィルタ９８、例えば活性炭フィルタを介して空気を抜かれる（無圧力使用）。それによって、カートリッジ１６は圧力がかかっていない状態にあり、空になった後に危険なく交換することができる。比例弁８４は、この解決策の場合には、溶液タンク９０におけるレベル検出装置１００の出力信号を介して制御される。最小レベル１０２及び最大レベル１０４に依存して弁８４が開閉されて、溶解水流を投入もしくは遮断する。それによって、溶液タンク９０において、常に、所望量の次亜塩素酸カルシウム溶液を消毒課題のために自由に使用することができる。

本発明によるカートリッジ１６の物流システムの流れ図を示す図４から分かるように、カートリッジ１６は使用後に再利用システム１０６に供される。

水システムの処理のために、次亜塩素酸カルシウム充填物を有する交換可能なカートリッジ１６が図１乃至３による調合装置の中に装填される（ステップ１０８）。次に次亜塩素酸カルシウム充填物８が溶解水流と混合され、それによって発生した次亜塩素酸カルシウム溶液が、被処理水システム２の中に注入され、溶液発生時に残されている残滓は殆どカートリッジ１６の内部に収容される（ステップ１０９）。カートリッジ１６は、空になった後に調合装置１から取り外されて（ステップ１１０）、再利用すべく顧客から引き渡される（ステップ１１１）。

使い尽くされたカートリッジ１６は、製造者／再利用者へ運ばれて（ステップ１１２）、受入検査を受ける（ステップ１１３）。次に、カートリッジ１６が空にされる（ステップ１１４）。溶解残滓が規則どおりに廃棄物処理され（ステップ１１５）、同様に不良品としてはねられたカートリッジ１６が廃棄物処理される（ステップ１１６）。再利用可能なカートリッジ１６は溶解残滓を取り除くべく洗浄されて乾燥され（ステップ１１７）、そして検査され（ステップ１１８）、再び再利用可能でないカートリッジ１６は廃棄物処理される（ステップ１１６）。継続利用可能なカートリッジ１６は、次亜塩素酸カルシウム粒８を再充填されて封印され（ステップ１１９）、製造者／再利用者によって倉庫に保管される（ステップ１２０）。しかる後に再充填されたカートリッジ１６は顧客のもとへ輸送可能である（ステップ１１２）。カートリッジ１６の中に充填され乾いた次亜塩素酸カルシウム粒８は、閉鎖されて封印されたカートリッジ１６内で制限なしに顧客のもとで貯蔵して（ステップ１０７）使用可能であり、しかもいきなり使用可能である。

調合装置１は１つだけのカートリッジ１４を有する図示の実施例に限定されず、むしろ調合装置は２つ以上の並列配置されたカートリッジ１６を有することができる。

少なくとも１つの次亜塩素酸塩化合物、特に次亜塩素酸カルシウム化合物を水溶液の発生のために有する充填物８と、水供給管４８に接続するための少なくとも１つの入口側接続部４６と、流入する水と充填物８から発生する液体のための出口管５２，９２に接続するための少なくとも１つの出口側接続部５０と備えた容器１４であって、充填物８が、流れに従って入口側接続部４６と出口側接続部５０との間に存在し、容器１４が未接続状態では外に対して密閉されている輸送可能な交換ユニットとして構成されている容器１４が開示されている。更に、塩素を含む消毒水溶液を発生するための装置、ならびにこの種の消毒液を発生して水システムを処理するための方法が開示されている。

本発明を、主として次亜塩素酸カルシウムからなる充填物を有する容器について詳細に説明したが、次亜塩素酸カルシウムの代わりに、例えば次亜塩素酸カリウムなどのような固形物として存在する他の次亜塩素酸塩化合物、ならびに種々の次亜塩素酸塩化合物からなる混合物も充填物として使用可能であることは当業者にとって自明である。

１ 調合装置
２ 水システム
４ 溶解水側の設備機器
６ 取付け装置
８ 次亜塩素酸カルシウム充填物
１０ 注入点
１０ａ 注入点
１０ｂ 注入点
１２ 注入水側の設備機器
１２ａ 注入水側の設備機器
１２ｂ 注入水側の設備機器
１４ 容器
１６ カートリッジ
１８ 閉じ蓋
２０ 閉じ蓋
２２ 溶解水入口
２４ 溶液出口
２６ 沈降区間
２８ スリットフィルタ
３０ 外周面
３２ 導入管
３４ 管端部
３６ 底部分
３８ 長手軸線
４０ 分配器
４２ 砂層（砂バルク）
４４ 砂層（砂バルク）
４６ 入口側接続部
４８ 水供給管（溶解水管）
５０ 出口側接続部
５２ 出口管
５４ 注入ポンプ
５６ ポンプ管
５８ 溶解水源
６０ 止め弁（ボール弁）
６２ 逆止弁
６４ 逃し弁（３方ボール弁）
６６ 注入水管
６６ａ 注入水管
６６ｂ 注入水管
６８ 止め弁（ボール弁）
６８ａ 止め弁（ボール弁）
６８ｂ 止め弁（ボール弁）
７０ 戻り管
７２ 戻り接続部（下水道接続部、圧力受容器）
７４ 飲用水系統
７６ 溶解水側の設備機器
７８ 止め弁（ボール弁）
８０ 送出し管
８２ 減圧弁
８４ 比例弁
８６ 流量絞り弁
８８ 逆止弁
９０ 溶液タンク
９２ 出口管
９４ａ 注入ポンプ
９４ｂ 注入ポンプ
９６ 止めボール弁
９８ フィルタ
１００ レベル検出装置
１０２ 最小レベル
１０４ 最大レベル
１０６ 再利用システム

Claims (7)

1. 塩素を含む水溶液を発生させるために少なくとも１つの次亜塩素酸塩化合物を含有する充填物（８）と、水供給管（４８）に接続するための少なくとも１つの入口側接続部（４６）と、流入する水と充填物（８）の一部とから発生する溶液のための出口管（５２，９２）に接続するための少なくとも１つの出口側接続部（５０）とを備え、充填物（８）が、流路において入口側接続部（４６）と出口側接続部（５０）との間に存在し、容器（１４）が、未接続状態では外に対して密閉されている輸送可能な交換ユニットとして構成されている容器（１４）において、
   入口側接続部（４６）及び出口側接続部（５０）が、未接続状態において自動封鎖する接続カップリングを備え、この接続カップリングが接続時に又は接続状態において解除可能であり、容器（１４）が、殆ど下から上に向かって通流可能である動作状態のために配置構成され、容器（１４）が縦長のカートリッジ（１６）として形成され、充填物（８）が、カートリッジ（１６）の通流される直径全体にわたり立っている柱として積層配置され、容器（１４）内に部分的な溶解残滓及び／又は反応生成物を留めて収容するために少なくとも１つのフィルタ手段（２８）が存在し、
   入口側接続部（４６）の下流側と充填物（８）の上流側との間に、少なくとも１つの流れ制動装置（４２）が配置され、
   流れ制動装置（４２）が、細かい砂からなるバルク材層によって形成されていることを特徴とする容器。
2. 塩素を含む水溶液を発生させるために少なくとも１つの次亜塩素酸塩化合物を含有する充填物（８）と、水供給管（４８）に接続するための少なくとも１つの入口側接続部（４６）と、流入する水と充填物（８）の一部とから発生する溶液のための出口管（５２，９２）に接続するための少なくとも１つの出口側接続部（５０）とを備え、充填物（８）が、流路において入口側接続部（４６）と出口側接続部（５０）との間に存在し、容器（１４）が、未接続状態では外に対して密閉されている輸送可能な交換ユニットとして構成されている容器（１４）において、
   入口側接続部（４６）及び出口側接続部（５０）が、未接続状態において自動封鎖する接続カップリングを備え、この接続カップリングが接続時に又は接続状態において解除可能であり、容器（１４）が、殆ど下から上に向かって通流可能である動作状態のために配置構成され、容器（１４）が縦長のカートリッジ（１６）として形成され、充填物（８）が、カートリッジ（１６）の通流される直径全体にわたり立っている柱として積層配置され、容器（１４）内に部分的な溶解残滓及び／又は反応生成物を留めて収容するために少なくとも１つのフィルタ手段（２８）が存在し、
   充填物（８）の下流側と出口側接続部（５０）の上流側との間に、少なくとも１つの流れ制動装置（４４）が配置され、
   流れ制動装置（４４）が、細かい砂からなるバルク材層によって形成されていることを特徴とする容器。
3. 容器が、再充填可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の容器。
4. 封鎖解除および再封鎖が可能な少なくとも１つの再充填開口を有することを特徴とする請求項３記載の容器。
5. 部分的な溶液残滓及び／又は反応生成物の沈降速度が通流速度よりも高くなるように、容器が構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の容器。
6. 充填物（８）を貫通して容器（１４）の底部分（３６）の領域において開口する少なくとも１つの導入管（３２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の容器。
7. 導入管（３２）が、少なくとも部分的に容器（１４）の長手軸線（３８）に沿って及び／又は平行に延びていることを特徴とする請求項６記載の容器。

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