JPH04126587A

JPH04126587A - 水中浸漬型水消毒器

Info

Publication number: JPH04126587A
Application number: JP2247969A
Authority: JP
Inventors: Yoshitane Tamura; 善胤田村
Original assignee: NIKKEN SYST KK
Current assignee: NIKKEN SYST KK
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1992-04-27
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0732912B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、貯水槽等の水中に浸漬されて、水を滅菌消毒
する、新規な水消毒器に関するものである。

〈従来の技術と発明が解決しようとする課題〉高普及化
時代に入った上水道は、その管路延長が長大化し、管路
末端部での有効塩素濃度を０゜１ｐｐＨ以上に維持する
には、浄水場で多量の塩素を注入する必要がある。とこ
ろが、浄水場で過剰に塩素を注入した場合には、発癌性
物質であるトリハロメタンが発生したり、浄水場近くで
の有効塩素濃度が０．５ｐｐ１近くになったりする等、
健康上の問題が発生する。また、有効塩素濃度が０゜４
　ｐｐｍを超えると、塩素臭が強く感じられるようにな
り、飲料に適さないまずい水と感じられるようになる。

このため、管路末端部での有効塩素濃度を０゜１〜０．
２ｐｐｍ程度に維持することが望まれるが、水道水を貯
水槽等に一旦貯蔵したのち使用する部品専用水道（現行
では１０ｍ３以上の水槽を有する施設）や、ビルやマン
ションの屋上等の小型の高架水槽では、上記のように最
初から残留塩素が低いと、貯蔵時に有効塩素濃度が低下
して０．１ｐｐ■以下になるおそれがある。そして、有
効塩素濃度が低下すると、滅菌力が低下して、貯水槽内
に侵入した雑菌や病原菌が増殖し、消化器系伝染病等を
発生する危険性が生じる。

そこで、上記貯水槽内の水に、再度塩素を注入して、滅
菌消毒することか考えられるが、従来の塩素注入法は、
猛毒で腐蝕性が強く、しがも高圧の液化状態で貯蔵、輸
送を行わねばならない塩素や、極めて不安定で取扱に注
意を要し、しがも毒性の強い次亜塩素酸ソーダ液を使用
する方法であるため、設備の安全対策や維持管理等に手
間がかかり、比較的規模の小さい貯水槽等において、簡
易的に実施することがほぼ不可能に近い。塩水を原料と
して、無隔膜式電気分解によって次亜塩素酸ソーダを発
生させる方法もあるが、この方法では、原料として塩化
ナトリウムを用いるので、その補給等に手間がかかると
いう問題がある。

また、上記各方法は、本来、浄水場で高濃度に塩素を注
入するためのものであるので、健康上の問題が生じるお
それのない、０．１〜０．２ｐｐｍ程度の極めて低い塩
素注入には適さない。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであって、
比較的規模の小さい貯水槽等に容易に設置することがで
き、原料の補給を行う必要がない等、設備の維持管理か
容易で、しがち、健康上の問題が生しるおそれのない低
濃度の塩素滅菌に適した、簡便な水消毒器を提供するこ
とを目的としている。

く課題を解決するだめの手段〉上記課題を解決するため、本発明者らは、淡水中に含ま
れる微量な塩化物を利用して、電気分解により次亜塩素
酸ソーダを発生させることて、有効塩素濃度を高めるこ
とを考えた。すなわち、７０　ｐｐｍ±５０　ｐｐｍ程
度の塩化物か含まれた水を電気分解すれば、病原菌等の
雑菌を滅菌消毒するに足るレヘルである、０．ｌｐｐｍ
を超える次亜塩素酸ソーダを発生させて、有効塩素濃度
を０．１〜０．２　ｐｐａ＋にてきることを見出したの
である。そこで、比較的規模の小さい貯水槽等において
、簡易的に電気分解を行える装置の構造についてさらに
検討を行った結果、本発明を完成するに至った。

従って、本発明の水中浸漬型水消毒器は、水中に含まれ
る塩化物を電気分解して次亜塩素酸ソーダを発生させる
一対または複対の電極と、当該対電極を所定間隔をおい
て対向させた状態で支持して、水中に浸漬される消毒器
本体と、上記対電極に電気分解のための電力を供給する
駆動制御部とを備えることを特徴としている。

く作用〉上記構成からなる、本発明の水中浸漬型水消毒器におい
ては、水中に含まれる塩化物を一対または複対の電極を
用いて電気分解することで次亜塩素酸ソーダを発生させ
ているので、水量外の原料の補給を行う必要がない。ま
た、上記対電極を支持する消毒器本体を水中に浸漬する
たけて電気分解を行えるので、設置が容易となる。

〈実施例〉以下に、本発明を、実施例を表す図面を参照しつつ説明
する。

第３図に示すように、この実施例の水中浸漬式水消毒器
は、貯水槽Ｔ等の水中に吊り下げられる消毒器本体１と
、この消毒器本体１に電気分解のための電力を供給する
駆動制御部２と、両者の間を電気的に接続すると共に、
消毒器本体１を水中に吊り下げるワイヤを兼ねているケ
ーブル３と、このケーブル３の途中に設けられた、消毒
器本体１の吊り下げ支持具４とを備えている。

消毒器本体１は、第１図（ａ）　（ｂ）および第２図に
示すように、一方の端部にケーブル３か接続された四角
柱状に形成されており、その他方の端面１゜から、ケー
ブル３の方向へ向けて、四角柱の長平方向に、断面矩形
状の通水孔１１か形成されている。通水孔１１の、相対
向する壁面には、長尺板状の一対の電極５，６か、所定
間隔をおいて対向させた状態で配置されている。

上記一対の電極５．６としては、種々の材質のものが使
用できるが、特に、従来の、無隔膜式電気分解に使用さ
れるものと同じく、チタニウム板の表面に、白金または
白金合金をコーティングしたものが、好適に使用される
。上記構成の電極は、電気分解時の消耗が少なく、耐久
性に優れている。

このため、上記構成の電極を使用した場合には、装置の
維持管理を、１年に１回程度まで減少させることができ
る。また、約５〜１０年程度は同じ電極を使用すること
ができる。

水中浸漬型水消毒器による水処理能力は、上記電極５．
６による次亜塩素酸ソーダの発生能力、すなわち有効塩
素の発生能力によって決まり、有効塩素の発生能力は、
電極５．６間の距離、それぞれの電極５．６の寸法、お
よび、電極５，６に供給する供給電力で決まるので、貯
水槽Ｔの容積等、処理すべき水量に合わせて、電極５，
６間の距離、各電極５．６の寸法、および、供給電力を
設定しなければならない。例えば、容積が２０ｍ３以下
の小型の貯水槽の水を殺菌処理するためには、１日当り
２ｇ程度の塩素に相当する次亜塩素酸ソーダを発生させ
る必要がある。例えばＮａＣ１に換算して２０　ｐｐＩ
ｌｌの塩化物を含む水に、電流密度ＤＡ　＝１．２５Ａ
／ｄイの条件で２Ａの電流を流すとすると、１日当り２
ｇの塩素に相当する次亜塩素酸ソーダを発生させるーに
は、縦４００龍、横４０ｍｍ、厚み１．５龍の電極を、
４　ｍ１ｍの間隔で配置すれば良い。

同じく、容積が１００ｍ３程度の中形の貯水槽の場合に
は、１日当り６ｇ程度の塩素に相当する次亜塩素酸ソー
ダを発生できる水中浸漬型水消毒器を２機使用すれば良
く、容積か３００ｍ３程度の中形の貯水槽の場合には、
１日当り１２ｇ程度の塩素に相当する次亜塩素酸ソーダ
を発生できる水中浸漬型水消毒器を２機使用すれば良い
。

通水孔１１の最奥部には、消毒器本体１１の上部外面に
通じる２つの通孔１１　ａ、　　１１　ａが形成されて
いる。この通孔１１ａ、ｌｌａは、消毒器本体１１を水
中に浸漬する際に、通水孔１１内に空気が残るのを防止
すると共に、水中の塩化物を電気分解した際に発生する
ガス（主に水素ガス）を通水孔１１内から除去し、かつ
上記ガス除去によって通水孔１１内の水に上向流を生じ
させるためのものである。

また、通水孔１１の側部には、消毒器本体１１の側部外
面に通じる４つのスリット１１ｂ、１１ｂ・・・が形成
されている。このスリットｌｌｂ、１１ｂ・・・は、上
記上向流が生じた際に、通水孔１１の入り口１１ｃと共
に、新たな水を通水孔１１内に導入するためのものであ
る。

上記消毒器本体１は、発生する次亜塩素酸ソーダによっ
て劣化しないよう、耐アルカリ性に優れた材料で形成さ
れることが好ましい。また、一対の電極を支持するので
、絶縁性にも優れていることが好ましい。上記条件を満
足する材料としては、熱硬化性および熱可塑性の合成樹
脂があげられる。

消毒器本体１の寸法は、電極５．６の大きさ、処理水量
等によって異なるが、前述した縦４００ｍｍ。

横４０鰭、厚み１．５ｍｍの電極５，６を、４　ｍ１１
の間隔で配置するためには、直径５０龍、長さ４５５　
ｍｍ　ｓ通水孔１１の寸法、縦４±１■、横４Ｃ１＋＋
＊。

奥行４００■ｌ程度であれば良い。また、通孔１１ａの
直径は１５ｍｍ程度であれば良い。

上記消毒器本体１の外面の、通孔１１ａより上寄りの位
置には、水位を検知する水位センサ７が設けられている
。水位センサ７としては、一対の電極間の導通の有無に
より、センサが設置された位置の水の有無を検知する電
極式のセンサが好適に使用される。

また、上記消毒器本体１の外面の、水位センサ７が設け
られた側と反対側の、通孔１１ａより下寄りの位置には
、消毒器本体１の周囲の水の流速を検知する流速センサ
８か設けられている。流速センサ８としては、サーミス
タ等の温度センサを利用して、水流による熱損から流速
を測定する比熱式のものが、好適に使用される。

上記一対の電極５，６および水位センサ７、流速センサ
８は、第１図に二点鎖線で示すように、ケーブル３の各
芯線３１，３１・・・と接続され、このケーブル３を介
して、前記駆動制御部２に電気的に接続されている。

ケーブル３としては、上記各芯線３１．３１・・・を、
ＥＰゴム等の耐水性に優れた絶縁材で保護したものが使
用される。ケーブル３の長さや径は特に限定されず、使
用する貯水槽Ｔの大きさ等に応じて、適宜変更すること
ができるが、通常は、直径９ｍ＋ｓ、長さ１５ｍ程度の
ケーブルを使用すれば良い。

ケーブル３の途中に設けられた吊り下げ支持具４は、第
３図に示すように、貯水槽Ｔの上面の孔Ｔｌ上に載置さ
れて、消毒器本体１を貯水槽Ｔ内に吊り下げると共に、
前記ガスを排気するための孔を確保するだめのもので、
貯水槽Ｔの深さ等に応じて、ケーブル３に対する固定位
置を適宜変更できるようにしておくことか好ましい。

駆動制御部２は、第４図に示すように、一対の電極５．
６に、電気分解のための電力を供給する電源部２０と、
水位センサ７、流速センサ８等からの信号に基づいて、
上記電源部２０を制御して、電極５，６に供給される電
力を制御するための制御部２１とを備えている。水位セ
ンサ７、流速センサ８からの信号は、それぞれ、継電器
２２、増幅器２３を介して制御部２１に伝達される。

電源部２０は、電源９からのＡＣｌｏｏＶまたはＡＣ２
００Ｖの電流を整流すると共に、電気分解に必要な電圧
に変圧して、一対の電極５，６に供給するためのもので
、これら一対の電極５．６と、極性反転器２７を介して
接続されている。この極性反転器２７は、一対の電極５
．６に印加される電流の極性を切り替えることで、それ
ぞれの電極５．６を交互に陽極として使用して、何れか
の電極か一方的に消耗されることを防止するために使用
される。また、上記電源部２０には、電流量、電圧量等
を表示するためのメータ２８を接続することかできる。

制御部２１には、貯水槽の容積や処理水量等の初期デー
タを人力するためのデータ人力部２４と、装置の動作状
態等を表示するための表示部２５とが接続されている。

制御部２１と電源部２０との間には、上記制御部２１を
用いずに、電源部２０を手動運転する際の、手動−自動
切り替えスイ・ソチが設けられている。

上記制御部２１は、前述したように、水位センサ７、流
速センサ８等からの信号に基づいて電源部２０を制御し
て、電極５．６に供給される電力を制御することで、過
剰の有効塩素か発生するのを防止すべく、演算制御を行
う。

演算制御の一例を以下に示す。

まず、制御部２１は、水位センサ７、流速センサ８で貯
水槽Ｔの水位と、貯水槽Ｔないの水流とを検知する。そ
して、水位が消毒器本体１の位置よりも上で、かつ、水
流がないか、または、わずかに水流かある状態になると
、制御部２１は、電源部２０から電極５，６に電力を一
定時間供給させて、消毒を実行する。そして、一定時間
経過すると、電源部２０から電極５，６への電力の供給
を一時停止させ、その時点て、水流がないか、または、
わずかに水流かある場合には、そのまま放置すると有効
塩素濃度が低下するので、再消毒を実行する。一方、貯
水槽Ｔの水位が消毒器本体１の位置よりも下である場合
には、水位不足であるから、制御部２１は、電源部２０
から電極５．６への電力の供給を停止する。

なお、上記演算制御のパターンは、前記データ入力部２
４や、手動−自動切り替えスイッチ２６の操作により変
更することができる。

上記構成からなる、この実施例の水中浸漬型水消毒器に
よれば、水中に含まれる塩化物を一対の電極５，６を用
いて電気分解することで次亜塩素酸ソーダを発生させて
いるので、水量外の原料の補給を行う必要かない。また
、上記一対の電極５゜６を支持する消毒器本体１を水中
に吊り下げ、駆動制御部２を電源９と接続するたけて電
気分解を行えるので、設置が容易であると共に、殆どス
ペースを必要としない。また、電極５，６か消耗した際
には、これら電極５．６を支持する装置本体１のみを交
換すれば良い。

なお、本発明の水中浸漬型水消毒器の構成は、図の実施
例には限定されない。

例えば、上記実施例においては、消毒器本体１を熱可塑
性の合成樹脂で円柱状に形成していたが、消毒器本体１
の材質は、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性
樹脂や、ガラス、セラミックスその他、絶縁性の種々の
素材を使用することかできる。

消毒器本体１の形状についても、円柱その他、種々の形
状を採用することができる。また、水中における状態を
安定させるため、消毒器本体１の外面にパドルやフィン
を設けることもできる。

図の実施例においては、通孔１１ａが、通水孔１１の最
奥部に２つ設けられていたが、通水孔は１つであっても
良く、逆に３つ以上であっても良い。スリット１１ｂに
ついても同様であって、スリットは３つ以下であっても
良く、逆に５つ以上であっても良い。

駆動制御部２の回路構成についても、図の実施例のもの
には限定されない。

電極５，６の材質、寸法、形状、配置等についても、適
宜変更することができる。

図の実施例の水中浸漬型水消毒器は、貯水槽に使用すべ
く、一対の電極５．６を支持する消毒器本体１を水中に
吊り下げていたが、本発明の水中浸漬型水消毒器は、貯
水槽以外に使用することもできる。例えば、装置本体を
配水管路内に挿入して使用しても良い。

上記実施例では、一対の電極５，６が設けられていたが
、電極は２対以上であっても良い。

その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変
更を施すことができる。

〈発明の効果〉本発明の水中浸漬型水消毒器は、以上のように構成され
ており、水量外の原料の補給を行う必要がない等、設備
の維持管理か容易で、また、対電極を支持する消毒器本
体を水中に浸漬するたけて設置が完了するため、比較的
規模の小さい貯水槽等に容易に設置することができ、し
かも、飲料水としての問題が生じるおそれのない低濃度
の塩素注入に適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（田は本発明の水中浸漬型水消毒器の一実施例に
おける消毒器本体の一部欠截正面図、同図山）は上記消
毒器本体の一部欠截側面図、第２図は上記消毒器本体の
斜視図、第３図は上記実施例の水中浸漬型水消毒器の貯
水槽への設置状態を示す概略図、第４図は上記実施例に
おける駆動制御部の構成を示すブロック図である。１・・・消毒器本体、２・・・駆動制御部、５．６・・
・電極

Claims

【特許請求の範囲】

１、水中に含まれる塩化物を電気分解して次亜塩素酸ソ
ーダを発生させる一対または複対の電極と、当該対電極
を所定間隔をおいて対向させた状態で支持して、水中に
浸漬される消毒器本体と、上記対電極に電気分解のため
の電力を供給する駆動制御部とを備えることを特徴とす
る水中浸漬型水消毒器。