KR20020082104A

KR20020082104A - 살균수 제조 장치 및 제조 방법

Info

Publication number: KR20020082104A
Application number: KR1020020017317A
Authority: KR
Inventors: 오타요시노리; 아사미다케시; 오카자키다쓰오
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤; 브이티에이 가부시키가이샤
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2002-10-30
Also published as: JP2002316169A; TW528609B; CN1382639A; JP3719589B2

Abstract

염소 가스를 발생시키지 않고, 또한 동결 방지를 위한 물빼기 기구를 간결히 구성한 살균수 제조 장치를 제공한다.

수도물이나 우물물 등의 원수(原水)에 차아(次亞)염소산 나트륨 수용액과 염산 등의 산성 수용액을 첨가 혼합하여 차아염소산 살균수를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이며, 원수 공급부, 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액의 첨가부(23, 24), 차아염소산 나트륨 교반부(36), 염산용 교반부(37), 및 혼합 교반부(38)의 순으로 수직 방향으로 높은 위치로부터 낮은 위치로 차례로 배치한다.

Description

살균수 제조 장치 및 제조 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING STERILIZING WATER}

본 발명은 살균수 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이며, 특히 급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수(原水)에 차아(次亞)염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

수도물 또는 우물물 등의 원수에 차아염소산 나트륨(NaClO)과 염산(HCl)을 첨가, 혼합함으로써, 수중에 살균력이 강한 차아염소산(HCl0)을 발생시킨 살균수를 생성할 수 있는 것이 알려져 있다. 그런데, 차아염소산 나트륨과 염산이 직접 반응하면 유해한 염소 가스(C12)가 발생하여 위험하다.

그래서 일본국 특개평 11(1999)-188083호 공보 또는 실용 신안 등록 제3058642호 공보에 기재되어 있는 것과 같이, pH의 값을 적정하게 유지하도록 차아염소산 나트륨과 염산의 첨가량을 조정하면서 첨가 혼합하는 방법이나 장치가 제안되어 있다. 이들 장치에서는, 원수가 수직 방향 하방으로부터 상방으로 향해 공급되는 동시에, 이와 같은 원수에 대하여 차아염소산 나트륨과 염산이 첨가되어 살균수가 제조된다.

이와 같이 종래의 장치에서는, 원수가 수직 방향 하방으로부터 공급되도록 되어 있기 때문에, 혼합 교반부보다 하류에 배치되어 있는 엔드 스톱 밸브(end stop valve)를 폐쇄함으로써 원수의 공급을 정지하면, 원수의 유량을 검출하고 있는 센서 등으로부터의 신호에 따라 차아염소산 나트륨 수용액과 염산 수용액의 첨가도 정지된다. 그런데 차아염소산 나트륨 수용액 또는 염산 수용액을 첨가하고 있는 첨가부의 근방에 남은 차아염소산 나트륨 수용액과 염산 수용액이 원수보다 비중(比重)이 무겁기 때문에, 시간과 함께 침전 확산을 일으킨다. 그리고 침전 확산된 차아염소산 나트륨과 염산이 원수 공급구 부근으로 이동하여, 양자가 서로 반응하여 염소 가스를 발생하는 문제가 있었다. 그래서 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액 첨가부 바로 아래에 역류 방지 밸브 등의 폐쇄 기구를 설치할 필요가 있었다.

또 이 종류의 살균수 제조 장치를 한냉지(寒冷地)에 설치하는 경우에는, 내부에 물이 잔류하고 있으면 동결에 의한 관로의 파손을 초래한다. 이와 같은 동결에 따르는 관로의 파손을 방지하기 위해 필요한 물빼기 기구를 역류 방지 밸브의 상류와 하류에 각각 설치할 필요가 있다. 이에 따라 장치가 복잡하고 또한 고가가 되는 동시에, 조작이 번거롭게 되는 문제가 있었다.

또 차아염소산 나트륨 수용액과 염산 수용액을 교반(攪拌)하는 혼합 교반부를 차아염소산 나트륨 수용액이나 염산 수용액의 첨가부보다 수직 방향 상방이며그 상부에 설치한 경우에는, 혼합에 의해 제조된 차아염소산 자체가 침전 확산되어, pH값이 낮은 염산 수용액의 첨가부 근방에 접근함으로써, 마찬가지로 염소 가스가 발생할 가능성이 있었다. 따라서 첨가부와 혼합 확산부 사이에도 역류 방지 밸브가 필요하게 되어, 더욱 복잡하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 차아염소산 나트륨과 산과의 반응에 따르는 염소 가스의 발생을 방지하고, 또한 간결한 기구에 의해 물빼기를 함으로써 동결의 방지를 도모할 수 있도록 한 살균수 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 살균수 제조 장치의 배관도이다.

도 2는 혼합조(混合槽)의 구조를 나타내는 정면도 및 단면도이다.

도 3은 혼합조의 교반부 구조를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.

도 4는 배플판(baffle plate)의 구조를 나타내는 횡단면도이다.

도 5는 혼합조에 대한 배관을 나타내는 측면도이다.

도 6은 제어계를 나타내는 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 원수 공급 관로, 11: 필터, 12, 13: 유량계, 14: 역류 방지 밸브, 15: 전자 밸브, 20: 분기부, 21: 차아염소산 나트륨 첨가용 유로, 22: 염산 첨가용 유로, 23: 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부, 24: 염산 수용액 첨가부, 25: 차아염소산 나트륨 탱크, 26: 염산 탱크, 27: 차아염소산 나트륨용 펌프, 28: 염산용 펌프, 29: 차아염소산 나트륨용 공기 빼기 밸브, 30: 염산용 공기 빼기 밸브, 35: 혼합조, 36: 차아염소산 나트륨 교반부, 37: 염산용 교반부, 38: 혼합 교반부, 41: 가스 빼기용 분기관, 42: 개폐 밸브, 43: 출구측 관로, 44: 출수 밸브, 45: pH 미터, 46: 물빼기용 분기관, 47: 개폐 밸브, 48: 샘플링용 분기관, 49: 개폐 밸브,50: 토출수 개폐 밸브, 51: 드레인관, 53: 급수구, 54: 출수구, 57, 58: 배플판, 59, 60: 통수구멍, 61: 로드, 65: 제어부, 71, 72: 긴급 정지 스위치, 73: 긴급 정지 컨트롤러, 74: 인터페이스, 75: 증폭기, 76: A-D 변환기, 77: 비교기, 78: 인터페이스, 79: 비상 정지 부저, 80: 터치 패널, 81: 호스트 컴퓨터, 82: 전원 회로.

제조 장치에 관한 주요한 발명은 급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수에 차아염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 장치에 있어서,

상기 장치는 상기 원수를 급수하는 급수 관로의 하류에서, 관로가 필요에 따라 2개 이상으로 분기되어, 적어도 한 쪽 관로에 상기 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가하는 제1 첨가부를 가지고, 나머지 관로의 적어도 하나에 상기 산성 수용액을 첨가하는 제2 첨가부를 가지고,

상기 제1 첨가부 및 상기 제2 첨가부의 하류에서 각각의 관로는 합류하도록 결합되고, 상기 관로의 결합부 하류에 상기 차아염소산 나트륨 수용액과 산성 수용액을 혼합 교반하는 혼합 교반부를 가지고,

상기 제1 첨가부 및 상기 제2 첨가부가 상기 혼합 교반부보다 수직 방향 상부이며 상류에 위치하고, 상기 원수의 공급 관로 분기부 또는 분기부 하류의 관로 일부가 상기 제1 첨가부 및 제2 첨가부보다 수직 방향에서 상부이며 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치에 관한 것이다.

또 제조 방법에 관한 주요한 발명은 급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수에 차아염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 방법에 있어서,

상기 원수 공급 관로의 적어도 일부보다 수직 방향의 하부이며, 또한 하류에 설치된 제1 첨가부에서 상기 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가하고, 상기 원수 공급 관로의 적어도 일부보다 수직 방향의 하부이며, 또한 하류에 설치된 제2 첨가부에서 상기 산성 수용액을 첨가하고, 상기 제1 첨가부 및 제2 첨가부보다 수직 방향 하부이며, 또한 하류에 설치된 혼합 교반부에서 상기 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가한 원수와 상기 산성 수용액을 첨가한 원수를 혼합 교반하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 본원에 포함되는 발명에 있어서, 수직 방향에서 혼합 교반부보다 상부이며 상류에 차아염소산 나트륨 수용액의 첨가부 및 염산 수용액의 첨가부를 배치하고, 또한 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액의 첨가부보다 상부이며 상류에 원수 공급 관로의 적어도 일부를 배치함으로써, 엔드 스톱 밸브(end stop valve)의 폐쇄에 의해 수류가 정지되고, 이에 따라 차아염소산 나트륨 수용액과 염산 수용액의 첨가가 정지된 대기 상태가 길게 계속되어도, 반응 생성되는 차아염소산도 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부 근방의 차아염소산 나트륨도 모두 원수보다 비중이 무겁기 때문에, 하류 방향으로 침전 확산되어 가지만, 염산 수용액 첨가부는 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부를 가지는 제1 관로와 염산 수용액 첨가부를 가지는 제2 관로의 합류부보다 수직 방향 상부이며 상류에 위치하기 때문에, 반응 생성된 차아염소산이나 첨가되는 차아염소산 나트륨 수용액은 산성이 강한 염산 수용액 첨가부 근방에 접근하는 일이 없고, 또한 염산은 원수보다 비중이 무겁지만 차아염소산이나 차아염소산 나트륨만큼 무겁지 않고, 비교적 확산되기 어려운 성질이 있기 때문에, 염산 수용액 첨가부 부근에 머무는 경향이 있다. 따라서, 염산 수용액이 반응 생성된 차아염소산이나 첨가되는 차아염소산 나트륨과 접촉 반응하는 일이 없어, 염소 가스의 발생을 방지할 수 있다.

또 차아염소산이나 차아염소산 나트륨이 확산에 의해 염산과 접촉 반응하여 미량의 염소 가스가 발생해도, 염소 가스는 다시 원수에 용해되기 때문에, 외부로 발산되지 않아, 특히 문제가 되지는 않는다.

또 급수 관로의 분기부가 차아염소산 나트륨 수용액의 첨가부인 제1 첨가부 및 염산 수용액의 첨가부인 제2 첨가부의 어느 쪽보다도 수직 방향 상부이며 상류에 위치하고 있다. 또한 차아염소산 나트륨은 원수보다 비중이 무거우므로 침전 확산되기 때문에, 차아염소산 나트륨이 상부 분기부를 통과하여 염산 수용액 첨가부 근방에 접근하는 일이 없어, 염소 가스의 발생이 방지된다.

또 제1 교반부, 제2 교반부, 및 혼합 교반부가 유로(流路)를 따라 복수의 배플판(baffle plate)을 배치한 구조로 되어 있고, 서로 인접하는 배플판의 구멍이 유로와 직교하는 방향으로 어긋나 있기 때문에, 각각의 확산부에서 수용액이 충분한 확산을 받는다.

또한 원수의 공급구와 상기 제1 첨가부 및 제2 첨가부를 연결하는 유로의 일부에서, 수직 방향으로 가장 높은 부분의 근방에 수동 또는 전동의 밸브를 가지고 또한 말단이 개방된 가스 빼기용 분기 관으로 이루어지는 가스 빼기 수단을 설치함으로써, 초기 또는 물빼기 후의 급수 시에 수동 또는 전동 밸브를 개방함으로써, 관로 내의 기체를 용이하게 배출할 수 있다.

또 혼합 교반부 하류의 출구측 관로의 적어도 일부가 급수 관로로부터 급수 관로 하류에 위치하는 분기부까지의 관로의 수직 방향에서 가장 높은 위치보다 수직 방향 상방의 높은 부분을 가지는 구성을 채택하여, 초기 또는 물빼기 후의 급수 시에 급수관의 수직 방향의 가장 높은 위치로부터 이 혼합 교반부 하류의 출구측 관로의 수직 방향으로 가장 높은 위치까지 기체를 배출해 둠으로써, 만일 배수량보다 급수량이 적은 상태로 되어도 분기부로부터 혼합 교반부 하류의 출구측 관로 수직 방향의 가장 높은 위치까지 항상 액체로 채우는 것이 가능하게 된다. 따라서 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부 및 염산 수용액 첨가부가 공기 등의 기체에 노출된 상태에서의 가동을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한 혼합 교반부로부터 이 혼합 교반부 하류의 출구측 관로 수직 방향으로 가장 높은 위치까지의 사이에 수동 또는 전동 밸브를 가지는 말단이 개방된 물빼기용 분기관을 설치함으로써, 급수 관로 수직 방향의 가장 높은 위치로부터 혼합 확산부 하류의 관로이며 수직 방향의 가장 높은 위치까지의 액체를 모두 배출할 수 있고, 이에 따라 한랭지에서의 동결에 의한 관로 파괴가 방지된다.

혼합 교반부 하류의 출구측 관로로서 혼합 교반부와 수동 또는 전동 밸브를 가지는 물빼기용 분기관의 접속부 사이에서 또한 이 물빼기용 분기관의 접속부보다 수직 방향 낮은 위치에 pH 미터를 접속시킴으로써, pH 미터의 부분이 항상 액체에 의해 채워지도록 하여, pH 미터가 건조해 짐으로써 그 기능을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 살균수 제조 장치의 배관도를 나타내고 있다. 상수도로부터 공급되는 공급수는 원수 공급 관로(10)에 접속된 도면 밖의 감압 밸브에 의해 감압된 후에 필터(11) 및 전자 밸브(15)를 통과하고, 다시 한 쌍의 유량계(12, 13)를 통과한 후에, 역류 방지 밸브(14)을 통해 분기부(20)에 이르게 되어 있다.

상기 원수 공급 관로(10)는 분기부(20)의 부위에서 차아염소산 나트륨 첨가용 유로(21)와 염산 첨가용 유로(22)로 분기된다. 그리고 차아염소산 나트륨 첨가용 유로(21)에는 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부(23)가 형성되고, 염산 첨가용 유로(22)에는 염산 수용액 첨가부(24)가 형성되어 있다. 또 차아염소산 나트륨 탱크(25) 및 염산 탱크(26)는 각각 차아염소산 나트륨용 펌프(27) 및 염산용 펌프(28)에 의해 빨아 올려지고, 상기 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부(23) 및 염산 수용액 첨가부(24)에 각각 공급된다.

상기 차아염소산 나트륨용 펌프(27) 및 염산용 펌프(28)는 각각 유량계(12,13)에 의해 측정된 유량에 따라 차아염소산 나트륨 및 염산을 적정량 공급하도록 제어부(65)와 접속되어 있다.

차아염소산 나트륨용 펌프(27) 및 염산용 펌프(28)는 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부(23) 및 염산 수용액 첨가부(24)에 연결되기 직전에 분기되는 동시에, 차아염소산 나트륨용 공기 빼기 밸브(29) 및 염산용 공기 빼기 밸브(30)를 통해 각각 차아염소산 나트륨 탱크(25) 및 염산 탱크(26)로 되돌아가는 구조로 되어 있다. 그리고 탱크(25, 26)의 교환 후, 또는 관로 내에 기포가 생겼을 때에 이들 차아염소산 나트륨용 공기 빼기 밸브(29) 또는 염산용 공기 빼기 밸브(30)를 개방한 상태에서 차아염소산 나트륨용 펌프(27) 및 염산용 펌프(28)를 작동하여, 관로 내의 기체를 차아염소산 나트륨 탱크(25) 및 염산 탱크(26)로 되돌아가게 하는 구조로 하고 있다.

차아염소산 나트륨 첨가용 유로(21) 및 염산 첨가용 유로(22)는 각각 첨가부(23, 24)의 하류에 차아염소산 나트륨용 교반부(36) 및 염산용 확산부(37)를 가지고 있다. 이들 교반부(36, 37)는 첨가부(23, 24)에서 첨가된 차아염소산 나트륨 및 염산이 각각 공급수와 충분히 교반되어 서로 섞이도록 구성되어 있다. 여기에서 첨가부(23, 24)에서의 차아염소산 나트륨 수용액 또는 염산 수용액의 첨가 방법을 연구함으로써, 차아염소산 나트륨 및 염산이 공급수와 충분히 섞이게 되면, 굳이 교반부(36, 37)를 형성할 필요가 없어, 이들 교반부(36, 37)를 생략할 수 있다.

상기 차아염소산 나트륨 첨가용 유로(21) 및 염산 첨가용 유로(22)는 상기교반부(36, 37)의 하류에서 합류 결합된다. 그리고 합류 결합된 그 하류에 혼합 교반부(38)가 형성되고, 차아염소산 나트륨 수용액과 염산 수용액의 희석액이 여기에서 혼합 교반된다.

상기 원수 공급 관로(10)의 분기부(20) 상류측에는 가스 빼기용 분기관(41)이 접속되고, 이 분기관(41)에는 다시 개폐 밸브(42)가 접속되어 있다.

또 상기 혼합 교반부(38)의 하류측이며 출구측 관로(43)에는 출구 밸브(44)가 접속되는 동시에, 이 출구 밸브(44)의 하류측에 pH 미터(45)가 접속되어 있다. pH 미터(45)는 혼합 교반된 차아염소산 수용액의 PH를 측정하는 것이다. 그리고 이 장치는 pH 미터(45)의 측정 결과에 의해 필요에 따라 알람을 내거나, 비상 정지를 걸어 장치를 정지시키고, 이에 따라 사고의 발생을 방지하는 제어를 상기 제어부(65)에 의해 실행하도록 하고 있다.

pH 미터(45)의 하류측에는 토출수용 개폐 밸브(50)가 접속되어 있고, 이 개폐 밸브(50)를 폐쇄하면 이 장치로부터의 토출수가 정지된다. 그리고 통상은 이 토출수 개폐 밸브(50)를 개방하여, 필요한 위치까지 살균수를 유도하여 사용하게 된다.

또한 상기 혼합 교반부(38)의 하류로서 상기 pH 미터(45)보다 하류측이며 또한 높은 위치에 물빼기용 분기관(46)을 개폐 밸브(47)를 통해 접속하고, 이 물빼기용 분기관(46)의 선단부를 상기 가스 빼기용 분기관(41)의 선단부와 접속하여 드레인관(51)으로 하고 있다. 상기 물빼기용 분기관(46)의 개폐 밸브(47)를 개방함으로써, 교반부(36, 37, 38)나 첨가부(23, 24)에 괸 액체를 배출하거나, 한냉지에서의 장시간 정지 시의 동결 방지를 위한 물빼기가 가능하게 된다.

출구측 관로(43)로서 상기 pH 미터(45)의 더욱 하류에는, 샘플링용 분기관(48)이 접속되어 있고, 이 분기관(48)에 개폐 밸브(49)가 접속되어 있다. 따라서 개폐 밸브(49)를 개방함으로써, 제조된 차아염소산 수용액으로 이루어지는 살균수를 채취하는 것이 가능하게 된다.

또한 도 1에 나타낸 배관에 있어서, 특히 물빼기용 분기관(46)을 출구측 관로(43)에서의 pH 미터(45)보다 높은 위치에 배치하고 있다. 이것은 pH 미터(45)가 건조해지면 그 기능을 손상하기 때문에, 분기관(46)을 통해 물빼기를 한 경우라도 pH 미터(45)의 선단부에는 액체가 남아 있는 상태를 확보하기 위해서이다. 따라서 pH 미터(45)의 기능을 잃을 가능성이 없으면, 분기관(46)을 pH 미터(45)의 접속 위치 보다 높은 위치에 접속할 필요는 없어진다.

다음에 이 살균수 제조 장치의 주요부로서 차아염소산 나트륨 교반부(36), 염소용 교반부(37), 및 혼합 교반부(38)를 가지는 혼합조(35)에 대하여 도 2에 따라 설명한다. 이 혼합조(35)는 일체형으로 되어 있고, 도 2에 나타낸 것과 같이 세로로 길게 바로 세워 배치하도록 되어 있다. 그리고 혼합조(35)는 반드시 일체형일 필요는 없고, 각 요소가 수직 방향에서 소정의 위치 관계를 채우고 있으면 특히 문제는 없다.

이 혼합조(35)는 원수 공급 관로(10)와 접속되는 급수구(53)로부터 원수가 공급된다. 그리고 원수는 각 첨가부(23, 24)보다 수직 방향의 가장 높은 위치까지 상승한 후에, 분기부(20)에 의해 2개의 관로(21, 22)로 분기되어 있다. 따라서관로(21, 22)에는 분기부(20)보다 낮은 위치에, 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부(23) 및 염산 수용액 첨가부(24)가 형성되어 있으며, 유량계(12, 13)로부터의 신호에 따라 적량(適量)의 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액이 첨가되도록 되어 있다.

또한 상기 분기부(20)에는 기체 배출구(41)가 형성되어 있으며, 물빼기를 한 후의 급수 시 혼합조(35) 내의 기체 배출을 할 수 있도록 하고 있다.

또한 차아염소산 나트륨 수용액 첨가부(23) 및 염산 수용액 첨가부(24)의 바로 아래에는, 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액이 원수에 균일하게 혼합되도록, 차아염소산 나트륨용 교반부(36) 및 염소용 교반부(37)가 배치되어 있다. 그리고 여기에서도 첨가 방법에 따라 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액이 충분히 원수에 서로 혼합되면, 이들 교반부(36, 37)는 반드시 필요하지 않고, 생략할 수 있다. 또 이들 교반부(36, 37)의 바로 아래에서 차아염소산 나트륨 첨가용 유로(21) 및 염산 첨가용 유로(22)는 합류되고, 다시 그 합류부 보다 낮은 위치에 혼합 교반부(38)를 가지고 있어, 교반부(36, 37)에서 희석 교반된 수용액이 합류부에서 혼합된 후에, 혼합 교반부(38)에서 혼합 교반된다.

다음에 상기 혼합조(35) 내의 차아염소산 나트륨 교반부(36), 염산용 교반부(37), 및 혼합 교반부(38)의 구조에 대하여 설명한다. 이들 구조는 원리적으로는 동일하므로, 혼합 교반부(38)에 대하여 설명하면, 도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이, 혼합 교반부(38)는 공동(空洞) 내에 복수 매의 배플판(57, 58)을 교대로 유로를 따라 배열하고 있다.

여기에서 배플판(57)은 특히 도 4 (A)에 나타낸 것과 같이 그 외주 측 부분에 통수 구멍(59)이 형성되어 있다. 이에 대하여 배플판(58)은 그 중심부에 집중하여 통수 구멍(60)이 형성되어 있다. 또 복수의 배플판(57, 58)은 로드(61)를 통해 서로 소정의 간격으로 교대로 배열되어 있다. 따라서 특히 도 3 (B)에 도시한 것과 같이, 배플판(57, 58)의 통수 구멍(59, 60)을 통과할 때에 그 유로가 가로 방향으로 이동하기 때문에, 여기에서 복잡한 와류(渦流)를 발생하여 충분한 혼합이 실행된다.

다음에 도 5에 따라 혼합조(35)에 대한 배관의 접속을 설명한다. 먼저 혼합조(35)에 대하여 급수를 하기 위한 원수 공급 관로(10)는 혼합조(35)의 급수구(53)에 접속되어 있고, 이 원수 공급관(10)에 체크밸브(14)가 접속되어 있다. 또 혼합조(35)의 상부에는 가스 빼기용 분기관(41)이 접속되어 있다. 또한 이 가스 빼기용 분기관(41)에 개폐 밸브(42)가 접속되어 있다. 여기에서 개폐 밸브(42)는 분기관(41)의 접속 부분 보다 높은 위치에 접속되어 있다. 따라서 혼합조(35) 내의 기체를 배출한 후에 개폐 밸브(42)를 폐쇄함으로써, 혼합조(35) 내의 기체를 완전히 제거하는 것이 가능하게 된다.

다음에 혼합조(35)의 출수구(54)에 이어지는 출구측 관로(43)에 대하여 설명하면, 출수구(54)에 접속된 관로(43)에는 수동의 출수 밸브(44)가 설치되고, 그 하류측에 pH 미터(45)가 접속되어 있고, 그리고 그 하류에서 또한 pH 미터(45)보다 높은 위치에 물빼기용 분기관(46)이 개폐 밸브(47)를 통해 접속되고, 다시 차아염소산 살균수의 샘플을 꺼내기 위한 샘플링용 분기관(48)이 개폐 밸브(49)를 통해접속되어 있다.

아직 상기 출구측 관로(43)는 그 하류측이 수직 방향 상류로 연장되도록 굴곡되고, 혼합조(35)의 분기부(20)와 동등 또는 그보다 높은 위치까지 상승한 후에 U 자형으로 만곡되어 하강하여, 토출수를 정지하는 토출수용 개폐 밸브(50)를 통해 장치의 외부로 개방되어 있다.

도 6은 이와 같은 살균수 제조 장치의 제어계를 나타내는 것이며, 이 제어계는 CPU로 이루어지는 제어부(65)를 중심으로 구성되어 있다. 그리고 이 장치는 한 쌍의 긴급 정지 스위치(71, 72)를 구비하고, 이들 긴급 정지 스위치(71, 72)가 긴급 정지 컨트롤러(73)에 접속되어 있다. 긴급 정지 컨트롤러(73)는 부하(負荷)에 직접 접속되는 동시에, 인터페이스(74)를 통해 CPU(65)에 접속되어 있다. 또 pH 센서(45)는 증폭기(75)에 접속되는 동시에, 증폭기(75)가 A-D 변환기(76) 및 비교기(77)를 통해 CPU(65)에 접속된다.

또 CPU(65)는 인터페이스(78)를 통해 각 부하에 접속되어 있다. 그리고 부하는 급수 밸브(15), 염산 펌프(28), 염산용 공기 빼기 전자 밸브(30), 차아염소산 펌프(27), 차아염소산용 공기 빼기 전자 밸브(29), 및 비상 정지 부저(79)이다. 또 CPU(65)에는 입력 장치를 구성하는 터치 패널(80)이 접속되는 동시에, 호스트 컴퓨터(81)에 접속되어 있다. 또 이들 시스템을 구동하기 위한 전원 회로(82)가 설치되어 있다.

이상과 같은 구성에 있어서, 원수 공급관(10)으로부터 수도물 또는 우물물이 공급되는 동시에, 이와 같은 원수는 분기부(20)에 의해 분기되어, 차아염소산 나트륨 첨가용 유로(21) 및 염산 첨가용 유로(22)로 분류된다.

차아염소산 나트륨 수용액 첨가용 유로(21)를 흐르는 원수에 대하여 첨가부(23)의 위치에서 펌프(27)를 통해 공급되는 차아염소산 나트륨 수용액이 첨가된다. 또 염산 첨가용 유로(22)를 분류하는 원수에 대하여 염산 수용액 첨가부(24)의 위치에서 펌프(28)에 의해 공급되는 염산 수용액이 첨가된다.

차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액은 각각 차아염소산 나트륨 교반부(36) 및 염산용 교반부(37)에서 원수와 혼합 교반된다. 그리고 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가한 원수와 염산 수용액을 첨가한 원수는 다시 혼합 교반부(38)의 위치에서 교반되어, 출수 밸브(44) 및 토출용 개폐 밸브(50)를 개방하면 출구측 관로(43)를 통해 살균수로서 꺼내진다.

여기에서 펌프(27, 28)를 통해 공급되는 차아염소산 나트륨 수용액 및 염산 수용액은 각각 유량계(12, 13)의 검출에 따라, 또는 pH 미터(45)의 검출에 따라 제어부(65)에 의해 제어되고, 이에 따라 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수가 제조된다.

이와 같은 살균수의 제조장치에 있어서, 분기부(20), 첨가부(23, 24) 및 교반부(36, 37), 혼합 교반부(38), 출수구(54)가 도 2에 나타낸 것과 같이 혼합조(35)의 수직 방향 상부이며 상류측으로부터 차례로 하부이며 하류측에 배치된다. 따라서 원수의 급수가 정지되었을 때에, 첨가부(23)에 남은 차아염소산 나트륨은 원수보다 비중이 무겁기 때문에, 차아염소산 나트륨 교반부(36)로부터 그 하류 측의 합류부를 거쳐 혼합 교반부(38)로 침전 확산된다. 그런데 첨가부(24)에남은 염산 수용액은 비교적 비중이 가볍고, 확산되기 어려운 성질을 가지고 있기 때문에, 첨가부(24)의 근방에 머무는 경향이 되고, 이 때문에 침전 확산되는 차아염소산 나트륨과 염산 수용액이 접촉하는 것을 실질적으로 방지할 수 있게 되고, 이에 따라 양자의 반응에 따르는 염소 가스의 발생을 회피할 수 있게 된다.

또 혼합 교반하여 만들어진 차아염소산 나트륨 수용액도 비중이 무겁기 때문에, 혼합조(35)의 상부이며 상류로 확산되는 것은 약간이며, 이 때문에 염산 수용액과 접촉하는 일이 거의 없고, 이 때문에 염소 가스의 발생을 방지할 수 있다.

또 이 장치는 특히 도 5에 도시한 것과 같이, 출구측 관로(43)의 하류 측 부분이 수직 방향 상방으로 연장되어, 혼합조(35)의 분기부(20)보다 높은 위치까지 상승한 후에 U 자형으로 만곡되어 하강하게 되어 있고, 토출수를 정지시키는 토출수 개폐 밸브(50)를 통해 장치 밖으로 개방되어 있다. 이와 같은 구조에 따라 혼합조(35)에 대한 원수의 공급량이 감소되어, 만일 토출수 능력 이하로 되어도, 출구측 관로(43)의 가장 높은 위치 보다 상류측에는 기체가 비집고 들어가지 않아, 혼합조(35) 내의 첨가부(23, 24)가 기체에 노출되는 것이 방지된다.

이와 같이 본 실시 형태의 살균수 제조 장치 및 제조 방법에 의하면, 차아염소산 나트륨 수용액과 염산 등의 산성 수용액을 적량 첨가하여 살균력이 강한 차아염소산 수용액을 제조하는 장치에 있어서, 간단한 구조에 의해 차아염소산 나트륨과 염산과의 접촉 또는 반응 생성된 차아염소산과 염산의 접촉에 의한 염소 가스의 발생을 방지할 수 있어, 안전성과 경제성이 양립된 장치 및 방법이 제공된다. 또 급수부에 설치된 역류 방지 밸브(14)도 첨가액에 의한 영향을 받기 어렵게 된다.

살균수 제조 장치에 관한 주요한 발명은 급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수에 차아염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 장치에 있어서, 장치는 원수를 급수하는 급수 관로의 하류에서, 관로가 필요에 따라 2개 이상으로 분기되고, 적어도 한 쪽 관로에 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가하는 제1 첨가부를 가지고, 나머지 관로의 적어도 하나에 산성 수용액을 첨가하는 제2 첨가부를 가지고, 제1 첨가부 및 제2 첨가부의 하류에서 각각의 관로는 합류하도록 결합되어, 상기 관로 결합부의 하류에 차아염소산 나트륨 수용액과 산성 수용액을 혼합 교반하는 혼합 교반부를 가지고, 제1 첨가부 및 제2 첨가부가 혼합 교반부보다 수직 방향 상부이며 상류에 위치하여, 원수의 공급 관로 분기부 또는 분기부 하류 관로의 일부가 제1 첨가부 및 제2 첨가부보다 수직 방향에서 상부이며 상류에 위치하도록 한 것이다.

따라서 이와 같은 살균수 제조 장치에 의하면, 차아염소산 나트륨과 산성 수용액과의 반응에 따르는 염소 가스의 발생을 방지할 수 있게 된다.

살균수 제조 방법에 관한 주요한 발명은 급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수에 차아염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 방법에 있어서, 원수 공급 관로의 적어도 일부보다 수직 방향의 하부이며 또한 하류에 형성된 제1 첨가부에서 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가하여, 원수 공급 관로의 적어도 일부보다 수직 방향의 하부이며 또한 하류에 설치된 제2 첨가부에서 산성 수용액을 첨가하고, 제1 첨가부 및 제2 첨가부보다 수직 방향 하부이며 또한 하류에 설치된 혼합 교반부에서 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가한 원수와 산성 수용액을 첨가한 원수를 혼합 교반하도록 한 것이다.

따라서 이와 같은 살균수 제조 방법에 의하면, 염소 가스를 발생시키지 않고 또한 안정적으로 살균수를 제조할 수 있게 된다.

Claims

급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수(原水)에 차아(次亞)염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 장치에 있어서,

상기 장치는 상기 원수를 급수하는 급수 관로의 하류에서, 관로가 필요에 따라 2개 이상으로 분기되어, 적어도 한 쪽 관로에 상기 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가하는 제1 첨가부를 가지고, 나머지 관로의 적어도 하나에 상기 산성 수용액을 첨가하는 제2 첨가부를 가지고,

상기 제1 첨가부 및 상기 제2 첨가부의 하류에서 각각의 관로는 합류하도록 결합되고, 상기 관로의 결합부 하류에 상기 차아염소산 나트륨 수용액과 산성 수용액을 혼합 교반하는 혼합 교반부를 가지고,

상기 제1 첨가부 및 상기 제2 첨가부가 상기 혼합 교반부보다 수직 방향 상부이며 상류에 위치하고, 상기 원수의 공급 관로 분기부 또는 분기부 하류의 관로 일부가 상기 제1 첨가부 및 제2 첨가부보다 수직 방향에서 상부이며 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 첨가부의 하류에 차아염소산 나트륨 수용액을 교반하는 제1 교반부를 가지고, 제2 첨가부의 하류에 산성 수용액을 교반하는 제2 교반부를 가지고, 상기 제1 교반부 및 제2 교반부의 하류에서 각각의 관로가 합류하도록 결합하여, 상기 관로 결합부의 하류에 상기 혼합 교반부를 가지고, 상기 제1 교반부 및 제2 교반부가 상기 혼합 교반부보다 수직 방향의 상부이며 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 교반부, 제2 교반부, 및 혼합 교반부가 유로(流路)를 따라 복수 매의 배플판(baffle plate)을 배치한 구조로서, 서로 인접하는 배플판의 구멍이 유로와 직교하는 방향으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 원수의 공급구와 상기 제1 첨가부 및 제2 첨가부를 연결하는 유로의 일부에서, 수직 방향으로 가장 상부의 근방에 위치하는 부분에 수동 또는 전동의 밸브를 가지고 또한 말단이 개방된 가스 빼기용 분기 관로를 접속하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 혼합 교반부의 하류 관로에서, 상기 하류 관로의 일부가 상기 제1 첨가부, 제2 첨가부, 및 혼합 교반부를 가지는 교반조(攪拌槽) 및 상기 원수 공급 관로의 수직 방향으로 가장 상부에 위치하는 부분과 동일 높이 또는 그것보다 높은 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
제5항에 있어서,

상기 혼합 교반부의 하류 관로에서, 상기 제1 교반부, 제2 교반부, 및 혼합 교반부를 가지는 교반조 및 상기 원수 공급 관로의 수직 방향으로 가장 상부에 위치하는 부분과 동일 높이 또는 그것보다 높은 부분과 상기 혼합 교반부 사이에 수동 또는 전동의 밸브를 가지는 말단이 개방된 물빼기용 분기관을 접속하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
제6항에 있어서,

상기 혼합 교반부의 하류 관로로서, 상기 혼합 교반부와 상기 수동 또는 전동의 밸브를 가지는 물빼기용 분기관의 접속부 사이이며, 상기 분기관의 접속부보다 수직 방향 낮은 위치에 pH 미터를 접속하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 장치.
급수 관로를 흐르는 수도물 또는 우물물 등의 원수에 차아염소산 나트륨 수용액과 염산, 황산, 아세트산 등의 산성 수용액을 첨가하여 소정의 pH값 및/또는 잔류 염소 농도의 살균수를 제조하는 방법에 있어서,

상기 원수 공급 관로의 적어도 일부보다 수직 방향의 하부이며, 또한 하류에 설치된 제1 첨가부에서 상기 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가하고, 상기 원수 공급 관로의 적어도 일부보다 수직 방향의 하부이며, 또한 하류에 설치된 제2 첨가부에서 상기 산성 수용액을 첨가하고, 상기 제1 첨가부 및 제2 첨가부보다 수직 방향 하부이며, 또한 하류에 설치된 혼합 교반부에서 상기 차아염소산 나트륨 수용액을 첨가한 원수와 상기 산성 수용액을 첨가한 원수를 혼합 교반하는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 방법.
제8항에 있어서,

관로의 일부가 상기 원수 공급 관로, 제1 첨가부, 제2 첨가부, 및 혼합 교반부보다 수직 방향 가장 높은 위치에 위치하는 출구 관로를 통해 살균수를 꺼내는 것을 특징으로 하는 살균수 제조 방법.