WO2020195368A1

WO2020195368A1 - 薬剤溶解装置

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Publication number: WO2020195368A1
Application number: PCT/JP2020/006502
Authority: WO
Inventors: 廣田　達哉; 慶信嶋山; 純矢小川; 藤田　浩史
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-10-01

Abstract

薬剤溶解装置（１００）は、薬剤（５０）を収容し、被処理水（Ｗ）が薬剤（５０）に供給される供給口（２３）と、被処理水（Ｗ）に薬剤（５０）が溶解された水が排出される排出口（２４）とを有する収容部（２０）を備える。薬剤溶解装置（１００）は、供給口（２３）から排出口（２４）へ流れる被処理水（Ｗ）へ向かって薬剤（５０）を押さえ付ける押部（３０）を備える。排出口（２４）は薬剤（５０）の溶解による押部（３０）の動きに伴って閉鎖される。

Description

薬剤溶解装置

　本発明は、薬剤溶解装置に関するものである。

　従来、被処理水に塩素系薬剤などの薬剤を溶解させる薬剤溶解装置が存在する。薬剤溶解装置としては、特許文献１に記載のように、水流に薬品を加えるための供給装置が知られている。当該供給装置は、フィーダー流入口ならびにフィーダー流出口と、多孔下部を有して、固形の薬品を収容する貯蔵容器と、を含んでいる。また、当該供給装置は、流出口を有して、少なくとも第一フィーダー状態のときにフィーダー流入口に連通する第一導管と、導管流出口を取り囲んで上向きに延出し、少なくとも第一フィーダー状態のときに導管流出口を浸す水体を保持する壁と、を含んでいる。さらに、当該供給装置は、少なくとも第一フィーダー状態のときに水体からの溶解薬品を含有する溢水を受け入れるとともに、フィーダー流出口に連通する流出水室を含んでいる。

特表２００５－５１１２６７号公報

　従来の薬剤溶解装置は、スイミングプールを循環する水に薬剤を加えるのに適している。しかしながら、従来の薬剤溶解装置では、薬品が被処理水に常時浸漬された状態とはならないものの、薬品の残量が少なくなっても、薬品を収容する貯蔵容器に水が循環され続けてしまう。そのため、薬剤が充填されることなく使用され続けると、薬品が溶解されていない水がスイミングプールに供給されるおそれがある。

　スイミングプールのような場所で用いられる水の場合には大きな影響がなかったとしても、飲料などの生活用水として用いられる水の場合には、その影響が大きい。特に、水質があまり高くない地域では、被処理水である井水や水道水に、濁質成分が多く含まれていたり、細菌で汚染されたりしている場合がある。そのため、薬剤が充填されることなく使用され続け、被処理水に薬品が溶解されなくなると、十分に浄化されていない汚染された水が使用者に供給されてしまうおそれがある。

　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、薬剤が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することが可能な薬剤溶解装置を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明の態様に係る薬剤溶解装置は、薬剤を収容し、被処理水が薬剤に供給される供給口と、被処理水に薬剤が溶解された水が排出される排出口とを有する収容部とを備える。薬剤溶解装置は、供給口から排出口へ流れる被処理水へ向かって薬剤を押さえ付ける押部を備える。排出口は薬剤の溶解による押部の動きに伴って閉鎖される。

図１は、本実施形態に係る薬剤溶解装置を備えた水処理システムを説明するための模式図である。図２は、第１実施形態に係る薬剤溶解装置において、被処理水に薬剤が溶解されている時の状態を示す断面図である。図３は、第１実施形態に係る薬剤溶解装置の収容部を拡大した斜視図である。図４は、収容部の変形例を示す斜視図である。図５は、薬剤溶解装置において薬剤の上部が固化した場合の様子を説明するための断面図である。図６は、第１実施形態に係る薬剤溶解装置の押部を拡大した斜視図である。図７は、第１実施形態に係る薬剤溶解装置において、薬剤が消費され、押部が移動した後の状態を示す断面図である。図８は、第２実施形態に係る薬剤溶解装置において、被処理水に薬剤が溶解されている時の状態を示す断面図である。図９は、第２実施形態に係る薬剤溶解装置において、供給部と押部の本体部とを組み合わせた状態の一例を示す斜視図である。図１０は、第２実施形態に係る薬剤溶解装置において、供給部と押部の本体部とを組み合わせた状態の他の例を示す斜視図である。図１１は、第２実施形態に係る薬剤溶解装置において、供給部と押部の本体部とを組み合わせた状態の他の例を示す斜視図である。図１２は、第２実施形態に係る薬剤溶解装置において、薬剤が消費され、押部が移動した後の状態を示す断面図である。図１３は、第３実施形態に係る薬剤溶解装置において、被処理水に薬剤が溶解されている時の状態を示す断面図である。図１４は、第３実施形態に係る薬剤溶解装置において、薬剤が消費され、押部が移動した後の状態を示す断面図である。図１５は、第４実施形態に係る薬剤溶解装置において、被処理水に薬剤が溶解されている時の状態を示す断面図である。図１６は、第５実施形態に係る薬剤溶解装置において、被処理水に薬剤が溶解されている時の状態を示す断面図である。図１７は、第５実施形態に係る薬剤溶解装置において、薬剤が消費され、押部が移動した後の状態を示す断面図である。

　以下、本実施形態に係る薬剤溶解装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

　［第１実施形態］
　以下、図１～図７を用いて、第１実施形態の薬剤溶解装置１００を説明する。

　図１に示されるように、本実施形態の薬剤溶解装置１００は、水処理システム１０００に組み込まれている。水処理システム１０００は、主流路１１０を備えている。主流路１１０の一端は、地中に存在する井水又は水道水である被処理水Ｗに到達している。主流路１１０の他端は、蛇口１３０に接続されている。

　主流路１１０における薬剤溶解装置１００の上流には、ポンプＰが接続されている。ポンプＰは、主流路１１０に沿って被処理水Ｗを汲み上げる。ポンプＰによって汲み上げられた被処理水Ｗには、薬剤溶解装置１００によって薬剤が溶解されて供給される。主流路１１０における薬剤溶解装置１００の下流には、濾過槽１２０が接続されている。濾過槽１２０は、濾材としてマンガン砂を含んでおり、主流路１１０を流れる水から異物を除去する。異物が除去された水は、蛇口１３０から使用者に供給される。

　図２に示されるように、本実施形態の薬剤溶解装置１００は、容器部１０と、収容部２０と、押部３０と、供給部４０とを備えている。収容部２０、押部３０及び供給部４０は、容器部１０の内側に設けられている。

　容器部１０は、容器本体部１１と蓋部１２とを含んでおり、容器本体部１１と蓋部１２とによって容器部１０の内部に空間が形成されている。容器本体部１１は、円筒状の周壁部と円板状の底面部とを有しており、上端が開放されている。蓋部１２は、容器本体部１１の上端の開口を塞ぐように容器本体部１１に取り外し可能な状態で取り付けられている。蓋部１２は、円板状の上面部と、上面部の円周部から垂れ下がり、容器本体部１１の円筒状の周壁部よりも一回り大きな円筒の周壁部とを有している。ただし、容器部１０は、内部に空間を形成することができるものであれば、いかなる形状を有していてもよい。

　容器部１０の内側には収容部２０が設けられている。収容部２０は薬剤５０を収容している。薬剤５０は、被処理水Ｗに溶解すると酸性を示す塩素系薬剤である。薬剤５０は、円板形状等に固められ、積み重ねることが可能な少なくとも１つの固形薬剤であってもよく、顆粒状又は粒状の薬剤であってもよく、変形可能な粘性材料からなる薬剤であってもよい。薬剤５０は、その硬さや材質はいかなるものであってもよい。

　本実施形態によれば、蓋部１２を容器本体部１１から取り外すだけで、薬剤５０を手で持つことなく、薬剤５０を収容部２０へ投入することができる。そのため、薬剤５０が薬剤溶解装置１００へ投入されるときに作業員の手に悪影響を与えることを抑制することができる。ただし、容器部１０は、上端が開放可能な構造であれば、いかなるものであってもよい。例えば、容器部１０は、上端の開口が開閉される構造を有していれば、蓋部１２の代わりに、開き戸式の扉又は引き戸式の扉を有するもの等、いかなるものであってもよい。

　本実施形態においては、少なくとも容器部１０の周壁部及び収容部２０の周壁部２２が透明材料で形成されている。そのため、作業員は、容器部１０の外部から薬剤５０の残量を容易に把握することができる。ただし、容器部１０の周壁部及び収容部２０の周壁部２２が有色の不透明な材料で構成されていてもよい。

　図２及び図３に示されるように、収容部２０は、円板状の底面部２１と、底面部２１の外周端から上方へ延びかつ底面部２１の上側の空間を取り囲む円筒状の周壁部２２と、を含んでいる。収容部２０の底面部２１は、後述される薬剤５０及び分散部５５の少なくともいずれか一方をその上に置くことができる形状であれば、正方形の板材等のいなかる形状を有していてもよい。また、周壁部２２は、角筒状の形状等、いかなる形状を有していてもよい。また、収容部２０は、球殻の一部を切り欠いた形状、ワイングラスの形状、又はバスタブの形状等のように、底面部２１と周壁部２２とを区別することができない連続的な一体構造であってもよい。例えば、収容部２０は、凹レンズのような形状を有する底面部２１と、凹レンズの端部に連続する筒状の曲面部を有する周壁部２２とを備えていてもよい。

　収容部２０は供給口２３と排出口２４とを有している。供給口２３では、被処理水Ｗが薬剤５０に供給される。供給口２３は、底面部２１の中心上に設けられている。供給口２３は、底面部２１の厚さ方向に貫通する貫通孔である。貫通孔は底面部２１の厚さ方向から見て円形状をしている。排出口２４では、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水が排出される。排出口２４は、周壁部２２の壁の厚さ方向に貫通する貫通孔である。貫通孔は周壁部２２の壁の厚さ方向から見て円形状をしている。

　図３に示されるように、本実施形態においては、収容部２０の周壁部２２は、前述のように、円筒である。また、収容部２０の底面部２１は、周壁部２２が構成する円筒の仮想中心軸が底面部２１の中心上を通過する円板である。そのため、本実施形態においては、８つの排出口２４が４５度の円周角ごとに周壁部２２の円周に沿って、周壁部２２の軸方向において中心よりも下側に設けられている。８つの排出口２４は、複数の排出口２４の一例である。つまり、複数の排出口２４は、同一の円周角ごとに等角度間隔をおいて円周に沿って設けられている。したがって、被処理水Ｗが底面部２１の中心上に設けられた供給口２３から、等角度間隔をおいて円周に沿って設けられた排出口２４までの被処理水Ｗの流れが均一になり、被処理水Ｗを薬剤５０の下面全体に極力均一に接触させることができる。

　また、複数の排出口２４のそれぞれは、同一形状を有していることが好ましい。複数の排出口２４のそれぞれは、本実施形態においては、同一の円形を有している。しかしながら、供給口２３は被処理水Ｗを薬剤５０に供給し、排出口２４は被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水を排出することができれば、その形状、位置及び数等は特に限定されない。

　例えば、複数の排出口２４のそれぞれは、円周方向に沿って延びる円弧状の孔等であってもよい。また、排出口２４は、図３に示されるように、排出口２４を形成する壁部によって周囲全体が連続して囲われている必要はない。例えば、図４に示されるように、排出口２４は、排出口２４を形成する壁部の少なくとも一部が開放されたドーム形状をしていてもよい。排出口２４がこのようなドーム形状をしていることによって、収容部２０を射出成形などで成形する場合に型抜きを容易にすることができる。

　排出口２４は、被処理水Ｗに溶解される前の薬剤５０が通過しない大きさを有していることが好ましい。このような構成とすることにより、薬剤５０が排出口２４を通過して排出流路４２へ流れ出ることを抑制することができる。したがって、溶解されていない薬剤５０が収容部２０の外部に流出し、薬剤濃度の高い水が薬剤溶解装置１００から主流路１１０に供給されるのを抑制することができる。

　供給口２３は、例えば、底面部２１の外周縁に設けられていてもよく、周壁部２２に設けられていてもよい。排出口２４は、周壁部２２の上下方向略中央に設けられていてもよく、底面部２１に設けられていてもよい。また、供給口２３は、収容部２０に少なくとも１つ設けられていればよく、複数設けられていてもよい。排出口２４は、収容部２０に少なくとも１つ設けられていればよく、複数設けられていてもよい。

　一方、図３に示されるように、収容部２０の内側には、底面部２１の上に網目部材２５が置かれ、その網目部材２５の上に所定の厚さを有する分散部５５が設けられている。分散部５５は、薬剤５０を支持している。

　網目部材２５は、分散部５５と底面部２１との間に配置されている。網目部材２５は、供給口２３を覆うように設けられている。網目部材２５は、それぞれの大きさが供給口２３よりも小さい一群の開口を有している。網目部材２５は、分散部５５を構成する各粒の通過を抑制するが、被処理水Ｗを通過させる程度の大きさを有している。

　薬剤溶解装置１００は、供給口２３と薬剤５０との間に設けられ、供給口２３から薬剤５０に向かう被処理水Ｗの流れを分散する分散部５５をさらに備えることが好ましい。このような分散部５５によれば、分散された被処理水Ｗを薬剤５０の下面の全体に均一に接触させることにより、薬剤５０を被処理水Ｗに均一に溶解させることができる。また、前述の分散部５５を用いることにより、例えば顆粒状の薬剤５０が薬剤溶解装置１００から一気に流出してしまうことを抑制することができる。その結果、被処理水Ｗに対する薬剤５０の溶解濃度をほぼ一定に維持し続けることが容易になる。

　分散部５５は、分散した隙間を有している。分散部５５は、収容部２０内において一箇所に集中して供給された被処理水Ｗを、分散した隙間のそれぞれに通過させることにより分散させる。分散部５５は、収容部２０内において被処理水Ｗを整流する効果も有している。分散部５５は、供給口２３を覆うように周壁部２２の内側かつ底面部２１の上に載置されている。

　分散部５５は、本実施形態においては、砂利のような一群の粒状の部材である。そのため、既存の材料を用いて、分散部５５を簡単に入手することができる。分散部５５は、分散した隙間を有し、被処理水Ｗを分散することによって、被処理水Ｗを薬剤５０の下面のほぼ全体に均一に接触させることができるものであれば、いかなるものであってもよい。分散部５５は、例えば、複数枚の不織布の積層構造、又は、複数枚の織布の積層構造であってもよい。分散部５５は、例えば、堆積された一群の粒状の部材、繊維が絡み合った三次元繊維構造体、又は、スポンジと類似した構造を有する多孔性部材等であってもよい。

　分散部５５は、分散した隙間を有していることにより、被処理水Ｗを分散できるのであれば、一群の濾材、又は、一群の砂粒若しくは一群の石粒を含む一群の砂礫等の天然材料であってもよい。また、分散部５５を構成する個々の部材は、金属、プラスチック、樹脂、又は繊維等の人造材料であってもよい。つまり、分散部５５は、分散した隙間を有し、薬剤５０を支持でき、かつ、被処理水Ｗを分散することにより、薬剤５０の下側部分のほぼ全体に被処理水Ｗを接触させることができるものであれば、いかなるものであってもよい。

　上述の通り、本実施形態においては、分散部５５が砂利のような一群の粒状の部材である。そのため、分散部５５の一部の粒状材が供給口２３から流出することを網目部材２５によって抑制することができる。ただし、供給口２３の大きさが分散部５５を構成する１つの粒の大きさよりも小さければ、つまり、分散部５５を構成する１つの粒が供給口２３を通過できなければ、網目部材２５は設けられていなくてもよい。また、薬剤５０が固形薬剤又は粘性材料からなる薬剤である場合には、分散部５５は設けられていなくてもよい。

　供給部４０は、底面部２１の下方から底面部２１の供給口２３に接続されている。本実施形態において供給部４０は配管であり、供給部４０の内側の空間は、被処理水Ｗが通過し、容器部１０の外側から収容部２０の内側に被処理水Ｗを供給する供給流路４１である。供給部４０の外表面は、収容部２０の周壁部２２の外表面と連続しており、供給部４０の外表面と周壁部２２の外表面とによって１つの面が形成されている。

　供給部４０の外側には、排出流路４２が設けられている。排出流路４２は、容器部１０の内側に設けられている。すなわち、排出流路４２は、容器本体部１１の内側かつ供給部４０の外側の空間である。排出流路４２では、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水が排出口２４から容器部１０の外側へ排出される。

　図２に示されるように、供給流路４１は、薬剤溶解装置１００の上流側の主流路１１０に接続されている。排出流路４２は、薬剤溶解装置１００の下流側の主流路１１０に接続されている。薬剤溶解装置１００の上流側の主流路１１０を流れる被処理水Ｗは、供給流路４１に流れ込む。排出流路４２を流れる薬剤５０が溶解された水は、薬剤溶解装置１００の下流側の主流路１１０へ流れ出る。

　供給部４０は、薬剤溶解装置１００の使用時には、容器部１０の外側から収容部２０の内側に被処理水Ｗを供給する。供給流路４１を流れる被処理水Ｗは、供給口２３を介して収容部２０内に流れ込む。収容部２０内において、被処理水Ｗは、分散部５５を構成する粒同士の間の分散した隙間に進入し、分散される。それにより、被処理水Ｗが薬剤５０の下面全体にほぼ均一に接触する。

　薬剤溶解装置１００の使用時の被処理水Ｗの水面は、薬剤５０の下側の一部が被処理水Ｗに浸っているが、薬剤５０の上側の一部が被処理水Ｗに浸っていない程度の一定の高さに位置付けられている。したがって、薬剤溶解装置１００の使用時には、薬剤５０は均一に被処理水Ｗに溶解する。

　一方、薬剤溶解装置１００の非使用時の被処理水Ｗの水面は、底面部２１の下面よりも下側に位置付けられている。そのため、薬剤溶解装置１００の非使用時には、薬剤５０が被処理水Ｗに溶解することはない。したがって、薬剤溶解装置１００の非使用時に薬剤５０が被処理水Ｗに溶解することに起因して、薬剤溶解装置１００の使用開始の初期に薬剤濃度が一時的に不均一になることが防止されている。

　薬剤５０に接触し、薬剤５０が溶解した水は、収容部２０の内側から排出口２４を通過し、排出口２４の下側の排出流路４２へ落下する。排出流路４２を流れる水は、容器部１０の外部へ排出され、薬剤溶解装置１００の下流側の主流路１１０へ流れ出る。このようにして、薬剤溶解装置１００は、被処理水Ｗに薬剤５０を溶解した水を主流路１１０に供給する。

　ここで、収容部２０内の薬剤５０が溶解し、薬剤５０の残量が少なく又は無くなった場合に、収容部２０内に被処理水Ｗが供給され続けると、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されていない水が蛇口１３０から使用者に供給されるおそれがある。

　また、供給流路４１を流れる被処理水Ｗの流速が速くなり、収容部２０内に想定量よりも多い量の水が進入し、薬剤５０の上部が水に浸かった場合、湿気により薬剤５０の上部が固化する。それにより、図５に示されるように、固化した薬剤５０は、収容部２０の内周面に接着され、収容部２０の底面部２１まで落下しない状態になる。このような現象は、特に、顆粒状の薬剤５０を用いた場合に生じやすい。

　そこで、図２及び図６に示されるように、薬剤溶解装置１００は押部３０を備えている。押部３０は、蓋部１２と薬剤５０との間に配置されている。押部３０は、薬剤５０と接して加圧する加圧面３５を有している。加圧面３５は、収容部２０の内側に設けられ、薬剤５０の上面と接するように設けられている。そして、押部３０は、供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付ける。具体的には、押部３０は、収容部２０の底面部２１に向かって薬剤５０を押さえ付ける。押部３０は、本体部３１と弾性部３２とを含んでいる。

　本体部３１は、加圧部３３と、加圧部３３に接続された被覆部３４とを含んでいる。本実施形態では、加圧部３３及び被覆部３４は、１つの部材によって一体となって形成されているが、それぞれ異なる部材によって形成されていてもよい。本体部３１は、例えば、ゴム又は樹脂を含む弾性部材で形成されていてもよい。

　加圧部３３は、少なくとも一部が収容部２０の内側に設けられている。本実施形態では、加圧部３３は収容部２０の内面の形状よりも一回り小さい円筒状の形状をしている。加圧部３３は、薬剤５０と接触して加圧する加圧面３５を有している。加圧部３３は、収容部２０の底面部２１に向かって薬剤５０を押さえ付ける。

　被覆部３４は、円筒状の加圧部３３の中心軸の軸方向に延在し、加圧部３３の中心軸に対して径方向外側から、加圧部３３を包囲するように設けられている。被覆部３４は、排出口２４を収容部２０の外側から被覆して閉鎖するように設けられている。被覆部３４は、収容部２０の外側から周壁部２２の外周を全体的に囲むように設けられている。加圧部３３と被覆部３４との間には空間が設けられており、当該空間に周壁部２２が挟み込まれるように配置されている。被覆部３４は、収容部２０の外側から排出口２４を被覆可能なように形成されており、薬剤５０が消費された場合に排出口２４を被覆して閉鎖する。

　弾性部３２は、弾性体によって形成されている。本実施形態において、弾性部３２はつる巻きバネである。つる巻きバネの一端は、本体部３１において薬剤５０とは反対側に接続されている。つる巻きバネのもう一端は、蓋部１２の下面に固定されている。いずれの場合も、蓋部１２が容器本体部１１に取り付けられると、弾性部３２は、収容部２０内の分散部５５の上に薬剤５０が投入されている状態で、蓋部１２と薬剤５０との間で押し縮められる。それにより、弾性部３２は、伸長する復元力によって薬剤５０を収容部２０の底面部２１に向かって押さえ付ける。

　弾性部３２は、弾性変形の程度が薬剤５０を収容部２０の底面部２１に向かって押さえ付け続けることができるのであれば、ゴム等の弾性材料によって形成されていてもよい。また、弾性部３２は、蓋部１２の下面に固定されておらず、蓋部１２と薬剤５０との間に挿入されているだけでもよい。

　次に、押部３０の動作について図２及び図７を用いて説明する。図２は、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されている時の状態を示す断面図である。図７は、薬剤５０が消費され、押部３０が移動した後の状態を示す断面図である。図２に示されるように、収容部２０の底面付近には、供給口２３から排出口２４へ向かって薬剤５０を溶解する被処理水Ｗが流れている。押部３０の本体部３１は弾性部３２と薬剤５０との間に配置されており、弾性部３２は伸張する復元力を有している。そのため、押部３０は、供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付ける。

　具体的には、押部３０は、供給口２３へ向かって薬剤５０を押さえ付けている。すなわち、押部３０は、底面部２１に向かって薬剤５０を押さえ付けている。薬剤５０は、押部３０によって上から押さえ付けられ、加圧面３５から底面部２１に向かって全体的に移動する。したがって、本実施形態の薬剤溶解装置１００によれば、収容部２０の内周面に薬剤５０が固着し、収容部２０の底面まで薬剤５０が落下しないという不具合の発生を抑制することができる。

　また、押部３０が供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付けることによって、薬剤５０の供給口２３側は被処理水Ｗに溶解される。一方、弾性部３２は、薬剤５０の一部が消費された後も、伸張する復元力を保っている。したがって、押部３０は、供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって収容部２０内の薬剤５０を押さえ付け続ける。そして、押部３０は、薬剤５０が溶解されるにつれて、底面部２１側へ移動する。

　ここで、本体部３１と被覆部３４とは１つの部材によって一体となって形成されており、被覆部３４は本体部３１の動きと連動している。そのため、押部３０の被覆部３４は、収容部２０内の薬剤５０の溶解にともなって、周壁部２２に沿って下方に移動する。そして、図７に示されるように、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなると、被覆部３４は周壁部２２の外側から排出口２４を被覆する。したがって、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。具体的には、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って押部３０によって閉鎖される。

　その結果、薬剤５０が消費されて薬剤５０が少なく又は無くなった場合には、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されていない水が排出口２４を通って排出流路４２に流れ出る事を抑制することができる。

　以上の通り、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、薬剤５０を収容し、被処理水Ｗが薬剤５０に供給される供給口２３と、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水が排出される排出口２４とを有する収容部２０を備える。薬剤溶解装置１００は、供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付ける押部３０を備える。排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。したがって、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００によれば、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することができる。

　収容部２０は、底面部２１と、底面部２１から上方へ延びかつ底面部２１の上側の空間を取り囲む周壁部２２とを含んでいてもよい。押部３０は底面部２１に向かって薬剤５０を押さえ付け、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って押部３０によって閉鎖されてもよい。このようにすると、収容部２０に収容された薬剤５０を押部３０によって確実に押さえ付けることができる。

　排出口２４は周壁部２２に設けられていてもよい。このようにすると、押部３０のような簡易な構造によって、排出口２４を容易に閉鎖することができる。

　押部３０は、収容部２０の内側に設けられ、薬剤５０と接して加圧する加圧面３５を有していてもよい。押部３０は、収容部２０の外側に設けられ、排出口２４を被覆して閉鎖するように設けられた被覆部３４を含んでいてもよい。そして、加圧面３５から被覆部３４の下端までの長さＬ１は、排出口２４の下端から薬剤５０の載置面までの長さＬ２以上であってもよい。すなわち、加圧面３５から被覆部３４の下端までの長さは、薬剤５０の載置面から底面部２１の上面までの長さから、排出口２４の下端から底面部２１の上面までの長さを引いた値以上であってもよい。このようにすることにより、排出口２４が被覆部３４によってより確実に閉鎖される。なお、本実施形態において載置面は、薬剤５０の下面であり、分散部５５の上面でもあるが、薬剤溶解装置１００が分散部５５を有しない場合は底面部２１の上面であってもよい。

　［第２実施形態］
　次に、図８～図１２を用いて、第２実施形態の薬剤溶解装置１００を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。第２実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、被覆部３４に開口部３６が設けられており、供給部４０にバイパス孔４３が設けられている点において、第１実施形態に係る薬剤溶解装置１００と大きく相違している。

　図８に示されるように、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、容器部１０と、供給口２３に接続され、容器部１０の外側から収容部２０の内側に被処理水Ｗを供給する供給部４０と、を備えている。容器部１０の内側には、収容部２０と、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水が排出口２４から容器部１０の外側へ排出される排出流路４２とが設けられている。

　図８に示されるように、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００において、被覆部３４は開口部３６を有している。開口部３６は、排出口２４から排出された水が通過するように設けられている。開口部３６は、被覆部３４の壁の厚さ方向に貫通した貫通孔である。薬剤５０の溶解時において、収容部２０の内側と外側とは開口部３６を通じて連通している。

　供給部４０はバイパス孔４３を有している。バイパス孔４３は、配管である供給部４０の管壁の厚さ方向に貫通する貫通孔である。薬剤５０の溶解時において、供給流路４１と排出流路４２とはバイパス孔４３を通じて連通しており、バイパス孔４３は、薬剤５０が溶解される前の被処理水Ｗを供給流路４１から排出流路４２に導いている。

　図９に示されるように、バイパス孔４３は、供給部４０の管壁の厚さ方向から見て円形状をしている。ただし、バイパス孔４３は、薬剤５０が溶解される前の被処理水Ｗを排出流路４２に導くことができれば、その形状、位置及び数等は特に限定されない。例えば、バイパス孔４３は、矩形状又は楕円形状であってもよい。また、供給部４０が有するバイパス孔４３の数は、少なくとも１つあればよく、複数であってもよい。

　バイパス孔４３と排出口２４との位置関係は特に限定されない。例えば、バイパス孔４３は、供給部４０の円周方向において、図９に示されるように排出口２４と同じ位置に配置されていてもよく、図１０に示されるように異なる位置に配置されていてもよい。このことにより、薬剤溶解装置１００の設計の自由度を向上させることができる。

　図９及び図１０に示されるように、開口部３６は、上下方向に長い楕円形状をしている。しかしながら、開口部３６は、薬剤５０の溶解時において、薬剤５０が溶解された水を通過させることができれば特に限定されない。したがって、開口部３６の形状は楕円形状に限定されず、円形状、矩形状などの形状であってもよい。また、被覆部３４が有する開口部３６の数は、少なくとも１つあればよく、複数であってもよい。

　開口部３６は、図９及び図１０に示されるように、開口部３６を形成する壁部によって周囲全体が連続して囲われている必要はない。例えば図１１に示されるように、開口部３６は、開口部３６を形成する壁部の少なくとも一部が開放されたドーム形状をしていてもよい。開口部３６がこのようなドーム形状をしていることによって、加圧部３３を射出成形などで成形する場合に型抜きを容易にすることができる。

　次に、押部３０の動作について図８及び図１２を用いて説明する。図８は、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されている時の状態を示す断面図である。図１２は、薬剤５０が消費され、押部３０が移動した後の状態を示す断面図である。

　図８に示されるように、供給流路４１を通過する被処理水Ｗの一部は、薬剤５０を溶解せずに、バイパス孔４３を通って排出流路４２に移動する。供給流路４１を通過する残りの被処理水Ｗは、供給口２３を通過して薬剤５０を溶解する。排出口２４と開口部３６とは開口の位置が一致しており、収容部２０の内側と押部３０の外側とが排出口２４と及び開口部３６を介して連通している。したがって、薬剤５０が溶解された水は、排出口２４を通過した後、開口部３６を通じて排出流路４２に導かれる。したがって、上記のようなバイパス孔４３によって、被処理水Ｗの一部が薬剤５０を溶解せずに排出流路４２に導かれることから、過剰な量の被処理水Ｗが収容部２０の内側へ移動し、薬剤５０を溶解するのを抑制することができる。

　図１２に示されるように、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなると、弾性部３２の伸張する復元力によって、本体部３１及び被覆部３４が底面部２１の方向に移動する。その結果、排出口２４と開口部３６との相対的な位置関係が変化し、開口部３６は排出口２４とは異なる位置に配置される。具体的には、排出口２４は被覆部３４の開口部３６よりも上側で被覆されて閉鎖される。同様に、バイパス孔４３と被覆部３４との相対的な位置関係が変化し、バイパス孔４３は被覆部３４の開口部３６よりも下側で被覆されて閉鎖される。

　上記のようにして、排出口２４、開口部３６及びバイパス孔４３は、薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。なお、排出口２４、開口部３６及びバイパス孔４３は、同一のタイミングで閉鎖されることが好ましいが、バイパス孔４３が排出口２４より先に閉鎖されてもよい。なお、ここでいう同一のタイミングとは、完全に同一を意味するものではなく、薬剤濃度が極端に低い水が供給されなければよい。

　以上の通り、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、容器部１０と、供給口２３に接続され、容器部１０の外側から収容部２０の内側に被処理水Ｗを供給する供給部４０と、をさらに備えている。容器部１０の内側には、収容部２０と、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水が排出口２４から容器部１０の外側へ排出される排出流路４２とが設けられている。被覆部３４は、排出口２４から排出された水が通過するように設けられた開口部３６を有している。供給部４０は、薬剤５０が溶解される前の被処理水Ｗを排出流路４２に導くバイパス孔４３を有している。排出口２４、開口部３６及びバイパス孔４３は、薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。

　したがって、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００によれば、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することができる。そして、被処理水Ｗの一部が薬剤５０を溶解せずに排出流路４２に導かれることから、過剰な量の被処理水Ｗが収容部２０内へ移動し、薬剤５０を溶解するのを抑制することができる。

　なお、図８に示されるように、加圧面３５から開口部３６の上端までの長さＬ３は、薬剤５０の載置面から排出口２４の下端までの長さＬ４以上であってもよい。そして、加圧面３５から被覆部３４の下端までの長さＬ５は、薬剤５０の載置面からバイパス孔４３の下端までの長さＬ６以上であってもよい。このようにすることにより、排出口２４及びバイパス孔４３が被覆部３４によってより確実に閉鎖される。

　薬剤５０の載置面からバイパス孔４３の上端までの長さＬ７は、加圧面３５から開口部３６の下端までの長さＬ８以上であってもよい。このようにすることにより、開口部３６とバイパス孔４３の位置が重なり、薬剤５０が消費された後にバイパス孔４３から被処理水Ｗが流出することを防止することができる。なお、図１０及び図１１のような形態においては、バイパス孔４３と供給部４０の円周方向の位置が異なるため、開口部３６とバイパス孔４３の位置は上下方向で重なることはない。

　［第３実施形態］
　次に、図１３及び図１４を用いて、第３実施形態の薬剤溶解装置１００を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。第３実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、周壁部２２における排出口２４が設けられる位置が異なる点において、第１実施形態に係る薬剤溶解装置１００と大きく相違している。また、第３実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、押部３０の本体部３１が被覆部３４を有しない点において、第１実施形態に係る薬剤溶解装置１００と大きく相違している。

　図１３に示されるように、本実施形態の薬剤溶解装置１００においては、排出口２４が周壁部２２の上下方向略中央に設けられている。排出口２４の下端は、薬剤５０の載置面よりも上側に設けられている。

　押部３０は、本体部３１と弾性部３２とを含んでいる。本体部３１は、第１実施形態の加圧部３３に相当する。本体部３１は、薬剤５０と接して加圧する加圧面３５を有している。加圧面３５は、薬剤５０の上面と接するように設けられている。本実施形態では本体部３１は円筒状の形状をしている。本体部３１は、収容部２０の内面の形状よりも一回り小さい形状をしている。本体部３１は、少なくとも一部が収容部２０の内側に設けられている。

　本実施形態において、押部３０は密閉部３７を含んでいる。密閉部３７は円筒状の本体部３１の円周表面上に設けられている。密閉部３７は、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解され、加圧面３５が薬剤５０の載置面に到達したときに、加圧部３３と周壁部２２との間に配置され、排出口２４を閉鎖する部材である。密閉部３７を形成する材料は、ゴム又は樹脂を含む弾性部材など、排出口２４を密閉することができれば特に限定されない。ただし、加圧部３３がゴム又は樹脂を含む弾性部材で形成されており、加圧面３５が薬剤５０の載置面に到達したときに、加圧部３３が排出口２４を閉鎖することができれば、密閉部３７は必ずしも必要ではない。例えば、加圧部３３がゴム又は樹脂を含む弾性部材で形成されており、加圧部３３と周壁部２２との間に隙間を有しない場合、加圧部３３が排出口２４を直接閉鎖することができる。

　次に、押部３０の動作について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されている時の状態を示す断面図である。図１４は、薬剤５０が消費され、押部３０が移動した後の状態を示す断面図である。

　図１３に示されるように、押部３０が移動する前においては、供給流路４１を通過する被処理水Ｗは、供給口２３を通過して薬剤５０を溶解する。薬剤５０が溶解された水は、排出口２４を通過した後、排出流路４２に導かれる。

　一方、押部３０が供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付ける。そのため、押部３０の本体部３１は、薬剤５０が溶解されるにつれて、底面部２１側へ移動する。そして、図１４に示されるように、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなると、周壁部２２の内側から、密閉部３７を介して排出口２４が被覆される。したがって、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。具体的には、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って押部３０によって閉鎖される。

　その結果、薬剤５０が消費されて薬剤５０が少なく又は無くなった場合には、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されていない水が、排出口２４を通って排出流路４２に流れ出る事を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００によれば、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することができる。

　［第４実施形態］
　次に、図１５を用いて、第４実施形態の薬剤溶解装置１００を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。第４実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、押部３０が錘部材３８によって形成されている点において、第３実施形態に係る薬剤溶解装置１００と大きく相違している。したがって、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００では、押部３０は、弾性部３２及び被覆部３４を含んでいない。

　本実施形態の薬剤溶解装置１００においては、薬剤５０の上に錘部材３８を備えている。錘部材３８は、収容部２０内の分散部５５の上に薬剤５０が投入されている状態で、薬剤５０の上面に置かれている。錘部材３８は、自重によって薬剤５０をその上側から収容部２０の底面部２１に向かって押さえ付けている。したがって、第３実施形態の薬剤溶解装置１００と同様に、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することができる。

　錘部材３８は、薬剤５０及び被処理水Ｗよりも密度が高い塊状の金属３８Ａと、金属３８Ａの表面を覆うように設けられ、水によって錆びない樹脂材料３８Ｂと、によって形成されている。ただし、錘部材３８は、薬剤５０を収容部２０の底面部２１に向かって押し付けることができるものであれば、いかなるものであってもよい。

　［第５実施形態］
　次に、図１６及び図１７を用いて、第５実施形態の薬剤溶解装置１００を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。第５実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、排出口２４が周壁部２２でなく底面部２１に設けられており、押部３０の本体部３１が被覆部３４を有しない点において、第１実施形態に係る薬剤溶解装置１００と大きく相違している。

　図１６に示されるように、本実施形態の薬剤溶解装置１００においては、複数の排出口２４が底面部２１に設けられている。複数の排出口２４は、円板状の底面部２１の円周に沿って、底面部２１に設けられている。すなわち、複数の排出口２４は、円板状の底面部２１において、供給口２３よりも径方向外側に設けられている。円板状の底面部２１の径は、円筒状の供給部４０の径よりも大きく形成されている。

　押部３０は、本体部３１と弾性部３２とを含んでいる。本体部３１は、第１実施形態の加圧部３３に相当する。本体部３１は、薬剤５０と接して加圧する加圧面３５を有している。加圧面３５は、薬剤５０の上面と接するように設けられている。本実施形態では本体部３１は収容部２０の内面の形状よりも一回り小さい円筒状の形状をしている。本体部３１は、少なくとも一部が収容部２０の内側に設けられている。

　次に、押部３０の動作について図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されている時の状態を示す断面図である。図１７は、薬剤５０が消費され、押部３０が移動した後の状態を示す断面図である。

　図１６に示されるように、押部３０が移動する前においては、供給流路４１を通過する被処理水Ｗは、供給口２３を通過して薬剤５０を溶解する。薬剤５０が溶解された水は、排出口２４を通過した後、排出流路４２に導かれる。

　一方、押部３０が供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付ける。そのため、押部３０の本体部３１は、薬剤５０が溶解されるにつれて、底面部２１側へ移動する。そして、図１７に示されるように、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなると、押部３０の加圧面３５が薬剤５０の載置面に到達する。本実施形態では、載置面は、底面部２１の上面である。そして、排出口２４は、底面部２１の内側から、本体部３１の加圧面３５によって被覆されて閉鎖される。したがって、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。具体的には、排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って押部３０によって閉鎖される。

　その結果、薬剤５０が消費されて薬剤５０が収容部２０から少なく又は無くなった場合には、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解されていない水が排出口２４を通って排出流路４２に流れ出る事を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００によれば、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することができる。

　以上、第１～第５実施形態に係る薬剤溶解装置を用いて本実施形態に係る薬剤溶解装置１００について説明した。本実施形態に係る薬剤溶解装置１００は、薬剤５０を収容し、被処理水Ｗが薬剤５０に供給される供給口２３と、被処理水Ｗに薬剤５０が溶解された水が排出される排出口２４とを有する収容部２０を備える。薬剤溶解装置１００は、供給口２３から排出口２４へ流れる被処理水Ｗへ向かって薬剤５０を押さえ付ける押部３０を備える。排出口２４は薬剤５０の溶解による押部３０の動きに伴って閉鎖される。したがって、本実施形態に係る薬剤溶解装置１００によれば、薬剤５０が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することができる。

　以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各実施形態に係る薬剤溶解装置を組み合わせて使用することが可能である。

　なお、本実施形態においては、薬剤溶解装置１００は容器部１０と供給部４０とを備えている薬剤溶解装置１００の例について説明した。しかしながら、本実施形態の薬剤溶解装置１００は、収容部２０と押部３０とを備えていれば、供給口２３及び排出口２４を、それぞれ主流路１１０に接続するなどしても同様の効果が得られる。したがって、容器部１０及び供給部４０は必須の構成要素ではない。

　第３実施形態に係る薬剤溶解装置１００において、排出口２４を閉鎖するのに密閉部３７を用いたが、第１～第２及び第４～第５実施形態に係る薬剤溶解装置１００に密閉部３７を用いてもよい。

　第４実施形態に係る薬剤溶解装置１００において、錘部材３８を用いたが、第１～第３及び第５実施形態に係る薬剤溶解装置１００の押部３０として錘部材３８を用いてもよい。

　特願２０１９－０６０９８８号（出願日：２０１９年３月２７日）の全内容は、ここに援用される。

　本開示によれば、薬剤が消費されて少なく又は無くなった場合において、薬剤濃度が極端に低い水の供給を抑制することが可能な薬剤溶解装置を提供することができる。

　１０　容器部
　２０　収容部
　２１　底面部
　２２　周壁部
　２３　供給口
　２４　排出口
　３０　押部
　３４　被覆部
　３５　加圧面
　３６　開口部
　４０　供給部
　４２　排出流路
　４３　バイパス孔
　５０　薬剤
　５５　分散部
　１００　薬剤溶解装置
　Ｌ１　加圧面から被覆部の下端までの長さ
　Ｌ２　排出口の下端から薬剤の載置面までの長さ
　Ｌ３　加圧面から開口部の上端までの長さ
　Ｌ４　薬剤の載置面から排出口の下端までの長さ
　Ｌ５　加圧面から被覆部の下端までの長さ
　Ｌ６　薬剤の載置面からバイパス孔の下端までの長さ
　Ｗ　被処理水

Claims

　薬剤を収容し、被処理水が前記薬剤に供給される供給口と、前記被処理水に前記薬剤が溶解された水が排出される排出口とを有する収容部と、
　前記供給口から前記排出口へ流れる前記被処理水へ向かって前記薬剤を押さえ付ける押部と、
　を備え、
　前記排出口は前記薬剤の溶解による前記押部の動きに伴って閉鎖される、薬剤溶解装置。
　前記収容部は、底面部と、前記底面部から上方へ延びかつ前記底面部の上側の空間を取り囲む周壁部とを含み、
　前記押部は前記底面部に向かって前記薬剤を押さえ付け、
　前記排出口は前記薬剤の溶解による前記押部の動きに伴って前記押部によって閉鎖される、請求項１に記載の薬剤溶解装置。
　前記排出口は前記周壁部に設けられる、請求項２に記載の薬剤溶解装置。
　前記排出口は、前記被処理水に溶解される前の前記薬剤が通過しない大きさを有している、請求項１～３のいずれか一項に記載の薬剤溶解装置。
　前記供給口と前記薬剤との間に設けられ、前記供給口から前記薬剤に向かう前記被処理水の流れを分散する分散部をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の薬剤溶解装置。
　前記押部は、前記薬剤と接して加圧する加圧面を有し、
　前記押部は、前記排出口を前記収容部の外側から被覆して閉鎖するように設けられた被覆部を含み、
　前記加圧面から前記被覆部の下端までの長さは、前記排出口の下端から前記薬剤の載置面までの長さ以上である請求項３に記載の薬剤溶解装置。
　容器部と、
　前記供給口に接続され、前記容器部の外側から前記収容部の内側に前記被処理水を供給する供給部と、
　をさらに備え、
　前記容器部の内側には、前記収容部と、前記被処理水に前記薬剤が溶解された水が前記排出口から前記容器部の外側へ排出される排出流路とが設けられ、
　前記被覆部は、前記排出口から排出された水が通過するように設けられた開口部を有し、
　前記供給部は、前記薬剤が溶解される前の前記被処理水を前記排出流路に導くバイパス孔を有し、
　前記排出口、前記開口部及び前記バイパス孔は、前記薬剤の溶解による前記押部の動きに伴って閉鎖される、請求項６に記載の薬剤溶解装置。
　前記加圧面から前記開口部の上端までの長さは、前記薬剤の載置面から前記排出口の下端までの長さ以上であり、
　前記加圧面から前記被覆部の下端までの長さは、前記薬剤の載置面から前記バイパス孔の下端までの長さ以上である、請求項７に記載の薬剤溶解装置。