(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管路を流れる水道水あるいは井水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸、硫酸、酢酸等の酸性水溶液を添加して所定のｐＨ値および／または残留塩素濃度の殺菌水を製造する殺菌水製造装置において、
前記原水を給水する給水管路と、前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する添加ノズルと、前記酸性水溶液を添加する添加ノズルと、製造された殺菌水を排出する吐出管路とが接続された希釈混合ユニットを有し、
該希釈混合ユニットは上下を板状体で封止した筒体から構成され、前記原水の給水管路と前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルと前記酸性水溶液添加ノズルとは上側の板状体に結合され、前記原水の給水管路から供給された原水は前記希釈混合ユニットの内側に構成される分岐通路により２つ以上の通路に分岐され、少なくとも一方の通路内に位置するように前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルが配され、残る通路の内の少なくとも１つには酸性水溶液添加ノズルが結合され、
前記希釈混合ユニットを構成する筒体内には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加したアルカリ水を流す第１の管体と、前記酸性水溶液を添加した酸性水を流す第２の管体と、前記アルカリ水と前記酸性水とが混合された殺菌水をこの希釈混合ユニットから排出する第３の管体とが設けられ、
前記次亜塩素酸ナトリウム添加ノズルが前記第１の管体に接続され、前記酸性水溶液添加ノズルが前記第２の管体に接続され、前記第１の管体および前記第２の管体には前記希釈混合ユニットの下側の板状体の近傍に前記アリカリ水および前記酸性水を前記希釈混合ユニットの内部に放出する通水口または溝が設けられ、前記第３の管体には前記希釈混合ユニットの上側の板状体の近傍に製造された殺菌水を該第３の管体内に導入する通水口または溝が設けられることを特徴とする殺菌水製造装置。
【請求項２】
前記希釈混合ユニットの上側の板状体の内側に重なるように補助板が配され、該補助板に形成された横方向に延びる溝または穴によって前記分岐通路が構成され、前記上側の板状体の原水供給口を通して前記分岐通路に原水が供給されることを特徴とする請求項１に記載の殺菌水製造装置。
【請求項３】
前記希釈混合ユニットを構成する筒体内に上下に複数段に邪魔板を配列したことを特徴とする請求項１に記載の殺菌水製造装置。
【請求項４】
前記第１の管体の外側にアルカリ水を流す隙間を介して第４の管体を設け、前記第２の管体の外側に酸性水を流す隙間を介して第５の管体を設け、前記第３の管体の外側に殺菌水を流す隙間を介して第６の管体を設け、前記第４の管体および前記第５の管体には上側の板状体の近傍に通水口または通水溝を設け、前記第６の管体には下側の板状体の近傍に通水口または通水溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載の殺菌水製造装置。
【請求項５】
前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルおよび／または前記酸性水溶液添加ノズルに対応する水溶液供給管路がそれぞれ接続されるとともに、さらに別の管路がそれぞれ接続され、該別の管路は前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルおよび／または酸性水溶液添加ノズルを希釈混合ユニットに取付けたときに対応する水溶液供給管路よりも鉛直方向上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の殺菌水製造装置。
【請求項６】
次亜塩素酸ナトリウム水溶液または酸性水溶液をそれぞれ対応する水溶液タンクからそれぞれの添加ノズルに送るポンプを途中に接続した水溶液供給管路を有し、前記水溶液供給管路とタンクとの接続部、前記ポンプ、前記添加ノズル、の順に上流側の方が鉛直方向下方に設置されることを特徴とする請求項５に記載の殺菌水製造装置。
【請求項７】
次亜塩素酸ナトリウム水溶液または酸性水溶液をそれぞれの水溶液タンクから対応する添加ノズルに送るポンプを途中に接続した水溶液供給管路と、開閉バルブを途中に接続して前記添加ノズルと対応する水溶液タンクとの間に接続した戻し管路とを具備し、前記戻し管路の前記開閉バルブを開放することにより前記ポンプで送り出された水溶液をタンクに戻すことを特徴とする請求項５に記載の殺菌水製造装置。
【請求項８】
次亜塩素酸ナトリウム水溶液のタンクおよび／または酸性水溶液のタンクがそれぞれ２つ以上の管路接続部を有し、該管路接続部は弾性手段によって弾性的に押圧された弁体を具備し、管路を前記管路接続部に接続すると前記弁体が開放されるとともに、管路を前記管路接続部から取外すと前記弁体が前記弾性手段によって閉鎖され、一方の管路接続部が前記水溶液供給管路に接続されるとともに、他方の管路接続部が前記戻し管路に接続されることを特徴とする請求項５に記載の殺菌水製造装置。
【請求項９】
給水管路を流れる水道水あるいは井水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸、硫酸、酢酸等の酸性水溶液を添加して所定のｐＨ値および／または残留塩素濃度の殺菌水を製造する殺菌水製造方法において、
前記原水を給水する給水管路と、前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する添加ノズルと、前記酸性水溶液を添加する添加ノズルと、製造された殺菌水を排出する吐出管路とが接続された希釈混合ユニットを有し、
該希釈混合ユニットは上下を板状体で封止した筒体から構成され、前記原水の給水管路と前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルと前記酸性水溶液添加ノズルとは上側の板状体に結合され、前記原水の給水管路から供給された原水は前記希釈混合ユニットの内側に構成される分岐通路により２つ以上の通路に分岐され、少なくとも一方の通路内に位置するように前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルが配され、残る通路の内の少なくとも１つには酸性水溶液添加ノズルが結合され、
前記希釈混合ユニットを構成する筒体内には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加したアルカリ水を流す第１の管体と、前記酸性水溶液を添加した酸性水を流す第２の管体と、前記アルカリ水と前記酸性水とが混合された殺菌水をこの希釈混合ユニットから排出する第３の管体とが設けられ、
前記次亜塩素酸ナトリウム添加ノズルが前記第１の管体に接続され、前記酸性水溶液添加ノズルが前記第２の管体に接続され、前記第１の管体および前記第２の管体には前記希釈混合ユニットの下側の板状体の近傍に前記アリカリ水および前記酸性水を前記希釈混合ユニットの内部に放出する通水口または溝が設けられ、前記第３の管体には前記希釈混合ユニットの上側の板状体の近傍に製造された殺菌水を該第３の管体内に導入する通水口または溝が設けられることを特徴とする殺菌水製造方法。
【請求項１０】
次亜塩素酸ナトリウム水溶液または酸性水溶液をそれぞれ対応する水溶液タンクからそれぞれの添加ノズルに送るポンプを途中に接続した水溶液供給管路を有し、前記水溶液供給管路とタンクとの接続部、前記ポンプ、前記添加ノズル、の順に上流側の方が鉛直方向下方に設置されることを特徴とする請求項９に記載の殺菌水製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は殺菌水製造装置および殺菌水製造方法に係り、とくに次亜塩素酸を含有する殺菌水の製造装置および製造方法に係り、水道水や井水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸、硫酸、酢酸等の酸性水溶液を添加混合して次亜塩素酸殺菌水を製造する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原水に次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）と塩酸（ＨＣｌ）等を添加、混合することにより水中に殺菌力の強い次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を発生させた殺菌水を生成することができることが知られている。ところが次亜塩素酸ナトリウムと塩酸等が直接反応すると有害な塩素ガス（Ｃｌ２  ）が発生する可能性がある。そこで特開平１１−１８８０８３号公報や実用新案登録第３０５８６４２号公報に記載されているように、ｐＨの値を適正に保つように次亜塩素酸ナトリウムと塩酸等の添加量を調整しながら添加・混合する方法や装置が考えられている。
【０００３】
ここで図１４によって従来の装置の概略を説明する。またここでは酸性水溶液として塩酸水溶液が用いられる。そして図１４に示す装置においては、まず原水供給管路１２０に逆流防止弁１２１を接続し、その下流側において２本の管路１２３、１２４に分岐させた後に、これらの管路１２３、１２４にそれぞれ逆流防止弁１２５、１２６をそれぞれ接続している。そして次亜塩素酸ナトリウム水溶液の添加ノズル１３２および塩酸水溶液の添加ノズル１３７を有する管路１２７、１２８に接続され、これらの添加ノズル１３２、１３７からそれぞれ次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液とが管路１２７および管路１２８に適量添加される。そしてその下流に希釈撹拌槽１２９および１３０を有し、添加された次亜塩素酸ナトリウム水溶液および塩酸水溶液と供給された原水を十分に混合させる。そしてこの後に管路１４５、１４６が合流し、合流管路１４７を通過して混合撹拌槽１４８に導かれて希釈された各水溶液を十分に混合させる。このときに混合液の撹拌混合を十分に行なうために、必要に応じて混合撹拌槽１４８自体を大きくしたり、混合撹拌槽１４８の下流にさらにバッファタンクを接続する等の工夫をこらしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に示すような殺菌水製造装置においては、原水が垂直方向の下部から供給されるのが一般的で、混合撹拌槽１４８の下流に接続されている先止めバルブ（図示せず）を閉じることによって原水の供給が停止すると、原水の流量を検出しているセンサ（図示せず）等からの信号によって、ポンプ１３４、１３９が停止し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液の添加も停止される。ところが原水の供給が止まったのを検知してからの添加停止であるために、添加停止が原水停止に比べて時間的に若干遅れることになる。従って流水がない原水に対して上記の各水溶液の添加が行なわれることになる。よって次亜塩素酸ナトリウム水溶液あるいは塩酸水溶液を添加している添加ノズル１３２、１３７の近傍に次亜塩素酸ナトリウムや塩酸の濃度の高い水溶液が溜ることになる。このようにして溜った次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液は原水よりも比重が重いために、時間とともに沈殿拡散を起し、原水供給口付近に移動し、次亜塩素酸ナトリウムと塩酸とが反応して塩素ガスを発生する恐れがあり、それぞれの添加ノズル１３２、１３７の直下に逆流防止弁１２５、１２６等の閉鎖機構を設ける必要があった。
【０００５】
ここでこのような殺菌水製造装置を寒冷地に設置する場合には、凍結によって管路が破損するのを防止するために水抜き機構を逆流防止弁１２５、１２６の上流と下流とにそれぞれ設ける必要があり、これによって装置が複雑かつ高価になるとともに、操作が複雑かつ面倒になるという問題があった。
【０００６】
また図１４に示す装置においては、上記添加ノズル１３２、１３７は、設定された圧力以上の圧力が加わったときのみに開放する弁が設けられており、とくに添加ノズル１３２の内部に次亜塩素酸ナトリウム水溶液の気化ガスが溜り易く、添加ノズル１３２内に溜った気化ガスが滞留したままの状態になり、次第に気泡が大きくなる。そしてこの気泡があるタイミングで管路１２７内に放出されると、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給が一時的に減少し、製造される殺菌水の残留塩素濃度とｐＨが低くなる問題を有している。
【０００７】
また図１５に示すように次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液を撹拌する混合撹拌槽１４８を次亜塩素酸ナトリウム水溶液や塩酸水溶液の添加ノズル１３２、１３７よりも鉛直方向において上部に設置した場合に、混合により製造された次亜塩素酸自体が沈殿拡散し、ｐＨ値が低い塩酸水溶液が次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズル１３２の近傍に沈殿することによって、同様に塩素ガスが発生する可能性があるために、添加ノズル１３２と混合撹拌槽１４８との間にも逆流防止弁１５０が必要になり、さらに複雑になる問題があった。
【０００８】
また図１４および図１５に示すような配管によって構成された装置は無駄なスペースが多く、装置全体が大型化し、しかも混合撹拌槽１４８で撹拌を十分に行なうために、混合撹拌槽１４８自体を大きな容積にしたり、混合撹拌槽１４８の下部にさらにバッファ槽を設けることが必要になる場合もあり、装置がさらに大型化してしまう問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、逆流防止弁のような閉鎖機構を設ける必要がなく、また装置全体を小型化してしかも混合撹拌槽内で十分な撹拌を行なうことを可能にした殺菌水製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の主要な発明は、給水管路を流れる水道水あるいは井水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸、硫酸、酢酸等の酸性水溶液を添加して所定のｐＨ値および／または残留塩素濃度の殺菌水を製造する殺菌水製造装置において、
前記原水を給水する給水管路と、前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する添加ノズルと、前記酸性水溶液を添加する添加ノズルと、製造された殺菌水を排出する吐出管路とが接続された希釈混合ユニットを有し、
該希釈混合ユニットは上下を板状体で封止した筒体から構成され、前記原水の給水管路と前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルと前記酸性水溶液添加ノズルとは上側の板状体に結合され、前記原水の給水管路から供給された原水は前記希釈混合ユニットの内側に構成される分岐通路により２つ以上の通路に分岐され、少なくとも一方の通路内に位置するように前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルが配され、残る通路の内の少なくとも１つには酸性水溶液添加ノズルが結合され、
前記希釈混合ユニットを構成する筒体内には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加したアルカリ水を流す第１の管体と、前記酸性水溶液を添加した酸性水を流す第２の管体と、前記アルカリ水と前記酸性水とが混合された殺菌水をこの希釈混合ユニットから排出する第３の管体とが設けられ、
前記次亜塩素酸ナトリウム添加ノズルが前記第１の管体に接続され、前記酸性水溶液添加ノズルが前記第２の管体に接続され、前記第１の管体および前記第２の管体には前記希釈混合ユニットの下側の板状体の近傍に前記アリカリ水および前記酸性水を前記希釈混合ユニットの内部に放出する通水口または溝が設けられ、前記第３の管体には前記希釈混合ユニットの上側の板状体の近傍に製造された殺菌水を該第３の管体内に導入する通水口または溝が設けられることを特徴とする殺菌水製造装置に関するものである。
【００１１】
ここで前記希釈混合ユニットの上側の板状体の内側に重なるように補助板が配され、該補助板に形成された横方向に延びる溝または穴によって前記分岐通路が構成され、前記上側の板状体の原水供給口を通して前記分岐通路に原水が供給されてよい。また前記希釈混合ユニットを構成する筒体内に上下に複数段に邪魔板を配列してよい。また前記第１の管体の外側にアルカリ水を流す隙間を介して第４の管体を設け、前記第２の管体の外側に酸性水を流す隙間を介して第５の管体を設け、前記第３の管体の外側に殺菌水を流す隙間を介して第６の管体を設け、前記第４の管体および前記第５の管体には上側の板状体の近傍に通水口または通水溝を設け、前記第６の管体には下側の板状体の近傍に通水口または通水溝を設けてよい。
【００１２】
また前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルおよび／または前記酸性水溶液添加ノズルに対応する水溶液供給管路がそれぞれ接続されるとともに、さらに別の管路がそれぞれ接続され、該別の管路は前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルおよび／または酸性水溶液添加ノズルを希釈混合ユニットに取付けたときに対応する水溶液供給管路よりも鉛直方向上方に位置するようにしてよい。また次亜塩素酸ナトリウム水溶液または酸性水溶液をそれぞれ対応する水溶液タンクからそれぞれの添加ノズルに送るポンプを途中に接続した水溶液供給管路を有し、前記水溶液供給管路とタンクとの接続部、前記ポンプ、前記添加ノズル、の順に上流側の方が鉛直方向下方に設置されてよい。また次亜塩素酸ナトリウム水溶液または酸性水溶液をそれぞれの水溶液タンクから対応する添加ノズルに送るポンプを途中に接続した水溶液供給管路と、開閉バルブを途中に接続して前記添加ノズルと対応する水溶液タンクとの間に接続した戻し管路とを具備し、前記戻し管路の前記開閉バルブを開放することにより前記ポンプで送り出された水溶液をタンクに戻すようにしてよい。また次亜塩素酸ナトリウム水溶液のタンクおよび／または酸性水溶液のタンクがそれぞれ２つ以上の管路接続部を有し、該管路接続部は弾性手段によって弾性的に押圧された弁体を具備し、管路を前記管路接続部に接続すると前記弁体が開放されるとともに、管路を前記管路接続部から取外すと前記弁体が前記弾性手段によって閉鎖され、一方の管路接続部が前記水溶液供給管路に接続されるとともに、他方の管路接続部が前記戻し管路に接続されてよい。
【００１３】
製造方法に関する主要な発明は、給水管路を流れる水道水あるいは井水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸、硫酸、酢酸等の酸性水溶液を添加して所定のｐＨ値および／または残留塩素濃度の殺菌水を製造する殺菌水製造方法において、
前記原水を給水する給水管路と、前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する添加ノズルと、前記酸性水溶液を添加する添加ノズルと、製造された殺菌水を排出する吐出管路とが接続された希釈混合ユニットを有し、
該希釈混合ユニットは上下を板状体で封止した筒体から構成され、前記原水の給水管路と前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルと前記酸性水溶液添加ノズルとは上側の板状体に結合され、前記原水の給水管路から供給された原水は前記希釈混合ユニットの内側に構成される分岐通路により２つ以上の通路に分岐され、少なくとも一方の通路内に位置するように前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルが配され、残る通路の内の少なくとも１つには酸性水溶液添加ノズルが結合され、
前記希釈混合ユニットを構成する筒体内には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加したアルカリ水を流す第１の管体と、前記酸性水溶液を添加した酸性水を流す第２の管体と、前記アルカリ水と前記酸性水とが混合された殺菌水をこの希釈混合ユニットから排出する第３の管体とが設けられ、
前記次亜塩素酸ナトリウム添加ノズルが前記第１の管体に接続され、前記酸性水溶液添加ノズルが前記第２の管体に接続され、前記第１の管体および前記第２の管体には前記希釈混合ユニットの下側の板状体の近傍に前記アリカリ水および前記酸性水を前記希釈混合ユニットの内部に放出する通水口または溝が設けられ、前記第３の管体には前記希釈混合ユニットの上側の板状体の近傍に製造された殺菌水を該第３の管体内に導入する通水口または溝が設けられることを特徴とする殺菌水製造方法に関するものである。
【００１４】
ここで次亜塩素酸ナトリウム水溶液または酸性水溶液をそれぞれ対応する水溶液タンクからそれぞれの添加ノズルに送るポンプを途中に接続した水溶液供給管路を有し、前記水溶液供給管路とタンクとの接続部、前記ポンプ、前記添加ノズル、の順に上流側の方が鉛直方向下方に設置されるようにしてよい。
【００１５】
本願に含まれる発明の好ましい態様は、希釈混合ユニットを設けており、この希釈混合ユニットは製造された殺菌水のバッファタンク本体内に添加ノズルと希釈混合槽および混合撹拌槽を設ける構造とし、これによって全体をコンパクトにしている。そして原水の供給は、各添加ノズル先端部よりも鉛直方向上方とし、添加ノズル先端近傍に溜る濃度の高い次亜塩素酸ナトリウム水溶液と酸性水溶液とが沈殿拡散しても、原水供給路に広がることがなく、逆流防止弁を必要としない構造としている。
【００１６】
さらに上記水溶液が混合撹拌槽内に拡散することによって、十分に薄められた水溶液の接触となるために、ほとんど塩素ガスが発生しない構造としており、たとえ塩素ガスが微量発生しても塩素ガスが再び殺菌水中に溶け込むために問題を生じない。またさらに安全性を考える場合に、各水溶液が添加された希釈液が流れる第１の管体および第２の管体の外側に、第４および第５の管体を設け、これらの第４の管体および第５の管体の混合撹拌槽への出口をこの希釈混合ユニットを構成する筒体の上部側に配置することによって、比重が重くて濃い次亜塩素酸ナトリウム水溶液と濃い塩酸水溶液が混合撹拌槽内に流入することがなくなり、各水溶液の反応による塩素ガスの発生が確実に防止できるようになる。
【００１７】
また次亜塩素酸ナトリウムの気化ガスの影響を取除くために、各水溶液タンクの出口、ポンプ、添加ノズルの順で下流側が鉛直方向上方になるように配置するとともに、添加ノズルは添加方向を鉛直方向下向きとし、その反対方向（鉛直方向）に気化ガスが逃げる管路を接続するようにしており、この管路が電気的な開閉バルブを介して各水溶液タンクに接続され、タンクの交換時に管路に入った空気や長時間停止していた後に供給管路内に発生した気化ガスを取除く際に開閉バルブを開放し、ポンプを作動させることによって、これらの気体を水溶液とともにタンクに戻し、供給管路内および添加ノズル内の気体を総て取除くことができるようになる。
【００１８】
また各水溶液は濃度がそれほど高くないもののの、やはり直接人間の皮膚に触れることを避けるためと、間違ってこぼしたりすることによって２つの水溶液が混り、塩素ガスが発生するのを防ぐために、各水溶液タンクは、ばねや弾性体で付勢された弁体を有する管路接続部をタンク下面に２つ有し、これらの管路接続部の弁体は通常閉じており、タンクを装置に接続するときに、管路側のジョイントに取付けられた突起部等が上記ばねや弾性体を変形させながら弁体を押込むことによってはじめて管路接続部が開き、タンクと水溶液の供給管路および管路内の気体をタンクに戻すための戻し管路の２つの管路が同時にタンクと接続される構造になっている。これによってタンクを装置から取外すと、管路接続部が再び閉じ、タンク内の水溶液がタンク外へこぼれる心配がなくなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の一実施の形態によって説明する。図１は本実施の形態の殺菌水製造装置の全体の構成をブロック的に示したものである。まず上水道から供給水を供給するために原水供給管路１０が設けられ、この原水供給管路１０には減圧弁１１が接続されている。減圧弁１１によって減圧された供給水は電磁バルブ１２を通り、流量計１３、１４を通過し、さらに定流量弁１６を通った後に、逆流防止弁１７を経て希釈混合ユニット５０に供給される。
【００２０】
希釈混合ユニット５０内において原水供給管路１０は２つの分岐路６０に分岐される。そしてそれぞれの分岐路６０に次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズル２１および塩酸水溶液添加ノズル２６が配され、これらの添加ノズル２１、２６を通過して各水溶液を添加した後に、希釈混合槽３１、３２で各水溶液と原水とが混合され、混合撹拌槽３３内に通水される。混合により製造された殺菌水は希釈混合ユニット５０の外に吐出管路４４によって排出される。なお吐出管路４４にはｐＨ計３４が接続され、製造された殺菌水のｐＨをチェックした後に装置外へ吐水されるようになっている。
【００２１】
吐出管路４４の末端に蛇口等の先止めバルブを接続するか、別の管路を接続し、この別の管路の末端に蛇口等の先止めバルブを設置して使用することになる。また希釈混合ユニット５０には内部の液体を排出するために、必要に応じてドレーン管路３５を接続し、このドレーン管路３５の先端に手動の開閉バルブ３６を設ける。
【００２２】
このような装置において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液はタンク２２に貯蔵されており、管路３８を通してポンプ２３に接続されている。そしてポンプ２３を制御部１５によって駆動し、原水流量に見合った量を管路３９を通して添加ノズル２１に送込む。またタンク２２は電気的に自動で開閉する開閉弁２４を介して管路４０によって添加ノズル２１と接続されており、開閉弁２４を開放した状態でポンプ２３を作動させることによって、水溶液を管路３８、ポンプ２３、管路３９、添加ノズル２１、管路４０、開閉弁２４の順に通水し、再びタンク２２に戻す循環通水を行なうことが可能になる。これによって管路３８、３９やさらには添加ノズル２１内に溜った気体をタンク２２内に送込むことができ、水溶液供給管路系の気体を除去することができる。
【００２３】
塩酸水溶液の供給に関しても同様であって、この塩酸水溶液はタンク２７に蓄えられている。そして管路４１、４２およびポンプ２８によって塩酸水溶液が塩酸水溶液添加ノズル２６に供給される。また自動で開閉する開閉弁２９と管路４３とが塩酸水溶液添加ノズル２６とタンク２７との間に接続されており、これによって戻し管路を構成している。
【００２４】
次に希釈混合ユニット５０の構成を図２〜図５によって説明する。希釈混合ユニット５０は円筒状をなす筒体５０によってそのケーシングが構成され、その内部に管体３１、３２、３３が配され、上下に上側の板状体５１、下側の板状体５２を備えている。さらに上記上側の板状体５１の下側には重なるように補助板５３が設けられる。上側の板状体５１には、原水の供給口５６と２つの添加ノズル挿入穴５７、５８が設けられている。次に原水分岐用補助板５３は、上側の板状体５１の原水供給口５６から供給された原水を分岐する溝６０と添加ノズル挿通口６１、６２が設けられており、しかもこの補助板５３の下面にはとくに図３に示すように、管体３１、３２、３３の位置を保持するための掘り込みから成る凹部６３、６４、６５が設けられている。また下側の板状体５２には各希釈水溶液を効率よく混合するための導水用の溝６７と管体３１、３２の位置を保持するための凹部６８、６９と、製造された殺菌水を吐出管路４４を通して排出する吐出管挿通孔７０が設けられている。
【００２５】
次に図４および図５を参照しながら希釈混合ユニット５０の詳細な説明を行なう。図４は図２に示す希釈混合ユニットの縦断面を示しており、図２には示されていない添加ノズル２１、２６も図示している。管体３１、３２、３３は下側の板状体５２と補助板５３とによって上下から挟まれた状態で保持されており、これらの管体３１、３２、３３を外側の筒体５０で囲むようにしており、外側の筒体５０も下板５２と補助板５３とによって上下から挟まれている。なお外部への液体の漏れを防ぐために、適宜シール材が介装される。
【００２６】
また上側の板状体５１と補助板５３との間にも液漏れ防止のシール材が設けられる。さらに次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズル２１と塩酸水溶液添加ノズル２６が上側の板状体５１の添加ノズル挿入口５７、５８および補助板５３の添加ノズル挿通口６１、６２を貫通し、管体３１、３２内に挿入される。各添加ノズル２１、２６にも液漏れ防止用のシール材が設けられる。製造された殺菌水を吐水する吐水管路４４と接続される管体３３の上部には、殺菌水がこの管体３３に流入するための通水口７９が設けられており、しかもこの管体３３の下端には液漏れ防止用のシール材が設けられている。ここで管体３３に通水口７９を設ける代りに、補助板５３の下面に通水用の溝を設けるようにしてもよい。
【００２７】
次に図４に示される添加ノズル２１、２６について説明する。添加ノズル２１は内部に通路を有するとともに、先端側が側方に開放された噴射口７７を有している。そして内部通路の先端部にはテーパ状をなす弁体７５がばね７６によってバルブシートに押付けられるようにして配置されている。従ってばね７６に打勝つ力がこのノズル２１の内部に発生しない限り、内部通路から噴射口７７を通して液体が噴出できない構造になっている。
【００２８】
図１に示すポンプ２３によってタンク２２から導かれた次亜塩素酸ナトリウム水溶液は管路３８、３９を通り、添加ノズル２１内の通路に導かれる。このときに図１に示す自動バルブ２４が閉じられているとこのノズル２１内の圧力の上昇によって添加ノズル２１の弁体７５がばね７６に抗して開放され、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が分岐通路６０を通して供給される原水中に添加され、原水と混じりながら管体３１内を下方に流動することになる。
【００２９】
また長時間殺菌水の製造を停止している間に、この添加ノズル２１の内部で発生した気化ガスが管路４０に沿って上方に抜けていき、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給管路を構成するこのノズル２１の内部に溜ることがない。管路４０に溜った気化ガスがあっても、開閉弁２４を開放してポンプ２３を作動させる循環運転時に、管路４０を通ってタンク２２に戻る循環流となり、このために気化ガスもタンク２２に流れていき、最終的にはタンク２２内に送込まれるために、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の添加量には影響を与えない。なおもう一方の塩酸水溶液用の添加ノズル２６も同様の構造になっている。
【００３０】
次にタンク２２、２７から添加ノズル２１、２６への供給管路および添加ノズル２１、２６からタンク２２、２７への戻し管路を含む管路系について図６により説明する。なおここでは添加ノズル２１側を例にとって説明する。次亜塩素酸ナトリウム水溶液を蓄えているタンク２２の下部には供給管路３８と戻し管路４０とを接続する一対の接続部があり、供給管路３８にはポンプ２３が接続され、ポンプ２３が作動することによってタンク２２から水溶液を吸上げ、管路３８を通して３９に導く。管路３９は添加ノズル２１に接続されており、ポンプ２３によって吸上げられた水溶液が添加ノズル２１に供給される。
【００３１】
この際にタンク２２の下部の接続部、ポンプ２３、添加ノズル２１の順に下流側にいくに従って鉛直方向上方に配置されており、管路３８および３９は下から上に配管され、途中で上に凸の山形を形成していない。これによって管路３８および管路３９とポンプ２３で発生する細かい気化ガスが凝集したガス溜りができ難くなる。また小さな凝集の泡ができても、泡はポンプ２３による水溶液の添加ノズル２１への供給動作によって、添加ノズル２１に送られ、添加ノズル２１に設けられた鉛直方向上向きの管路４０側に送込まれる。これによって原水に添加される水溶液の量はポンプ２３で送った量と等しくなり、製造される殺菌水の残留塩素濃度およびｐＨ値が安定する。
【００３２】
しかしながらタンク２２を交換した直後や、長時間にわたって運転を停止していた場合に、管路３９に入込んだ気体や溜った気化ガスは管路４０内だけではなく添加ノズル２１の内部通路に達する可能性がある。従ってタンク２２の交換直後や、長時間にわたる運転を停止した後には、開閉弁２４を自動的に開放してポンプ２３を運転する。これによって水溶液はタンク２２から管路３８、ポンプ２３、管路３９、添加ノズル２１、管路４０、開閉弁２４を通って再びタンク２２に戻る流れになる。よってタンク２２からポンプ２３を通って添加ノズル２１に向う管路内の気体は総て押流され、管路４０あるいはタンク２２内へ運ばれる。この動作によって水溶液の供給管路には気化ガスの溜りがなくなり、水溶液の添加量に悪影響を与えることがない。
【００３３】
次にタンク２２、２７と供給管路３８、４１との接続部の詳細をタンク２２側を例にとって図７および図８によって説明する。タンク２２の下部には、筒状の接続部８２が取付けられており、この接続部８２内にはこの接続部８２を開閉する弁体８３がばね８４によってバルブシート８５に押付けられるように取付けられている。上記ばね８４は止め具によって支えられたプレートと弁体８３との間に挟まれた状態て圧縮されている。さらに弁体８３は液漏れ防止用のシール部材を備えている。これに対して管路３８の先端部に接続されているジョイント８７は突部８８を備え、この突部８８内にも液漏れ防止用のシール部材が設けられるとともに、内部に通路８９が形成されている。
【００３４】
次に接続部８２とジョイント８７との接続は、タンク２２をこの装置に装着することによって、タンク２２の下部の接続部８２をジョイント８７の突部８８に押付けることによって行なわれる。突部８８が接続部８２の弁体８３を相対的に押上げることによって、図８に示すように接続部８２の弁体８３がばね８４に抗して上方に移動し、バルブシート８５から離間するために、タンク２２と管路３８とがつながった状態になる。
【００３５】
これに対してタンク２２を装置から取外す場合には、タンク２２を図７に示すように上方に持上げるとジョイント８７の突部８８が弁体８３から離れ、弁体８３はばね８４によってバルブシート８５に圧着され、これによってタンク２２の下部の接続部が閉鎖される。従ってタンク２２内の水溶液がタンク２２の外部にこぼれることがない。本実施の形態の殺菌水製造装置においては、それぞれのタンク２２、２７の下部に２つずつ接続部８２がついており、それぞれの接続部８２が対応する供給管路３８、４１あるいは戻し管路４０、４３に接続されるようになっている。
【００３６】
次にこのような殺菌水製造装置の制御部の構成を図９によって説明する。使用する商用電源、すなわち１００Ｖの電源は電源回路９３によって±５Ｖ、５Ｖ、２４Ｖの電圧に変換され、各モータやＣＰＵ回路に供給される。ＣＰＵ９６は原水の流量を検出する２つの流量計１３、１４からの流量に応じた信号をインターフェイス９５を通して得る。この際に２つの流量計１３、１４に規定以上の差がある場合には、一対の流量計１３、１４の少なくとも一方に不具合等のトラブルがあると判断し、警報を発するとともに、一時側のソレノイドバルブ１２を閉鎖して原水の供給を断ち、殺菌水の製造を中止する。２つの流量計１３、１４からの信号の差に特別の問題がない場合には、それらの信号から原水の流量を計算し、流量と予め設定された残留塩素濃度の情報に基き、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給用ポンプ２３の回転数を計数して動作させる。また同様に予め設定されたｐＨ値と次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給量に基き、塩酸水溶液の供給ポンプ２８の回転数を計算して動作させる。
【００３７】
また各水溶液の供給管路系の気体を除去する場合には、インターフェイス９５を介してＣＰＵ９６に接続されているスイッチパネル９４の対応する釦を押すか、タイマ等によってＣＰＵ９６からの指令で開閉弁２４、２９を開放するとともに、ポンプ２３あるいは２８を一定時間作動させて各タンク２２、２７からノズル２１、２６およびこれらの開閉弁２４、２９を介して再びタンク２２、２７に戻る循環流を発生させ、管路３８、３９、４１、４２内の気体をタンク２２に戻す動作を行なう。
【００３８】
また残留塩素濃度のｐＨ値の設定および運転／停止スイッチはスイッチパネル９４によって行なう。またｐＨ計３４はアンプ９７に接続されるとともに、アンプ９７がＡ−Ｄ変換器９８およびコンパレータ９９を介してＣＰＵ９６に接続されている。ポンプ２３、２８の異常や管路の詰り等によって、ｐＨ値が設定したｐＨ値と異なる場合にも、ＣＰＵ９６は異常を検出し、アラームを表示したり、必要に応じてソレノイドバルブ１２を閉鎖して殺菌水の製造を中止する。
【００３９】
次に以上のような構成に係る殺菌水製造装置による殺菌水製造過程の動作を説明する。図１に示す減圧弁１１、ソレノイドバルブ１２、流量計１３、１４、定流量弁１６を通過した原水は、希釈混合ユニット５０の上側の板状体５１の原水供給口５６を通してこの希釈混合ユニット５０の内部へ入り、上側の板状体５１の下側に接合されるように配されている補助板５３の溝６０によって分岐される。そしてその後に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する添加ノズル２１および酸性水溶液を添加する添加ノズル２６の内部および周辺を通過してこの希釈混合ユニット５０の内部の管体３１および３２内に上方から下方に向けて通水される。
【００４０】
これに対して次亜塩素酸ナトリウム水溶液および塩酸水溶液はタンク２２、２７からポンプ２３、２８によって吸上げられ、添加ノズル２１、２６に供給される。この際にポンプ２３は流量計１３、１４によって測定された流量と設定された残留塩素濃度およびｐＨ値に基いて次亜塩素酸ナトリウム水溶液および塩酸水溶液を適宜供給する。これによって供給された原水と次亜塩素酸ナトリウム水溶液および塩酸水溶液が混合され、アルカリ水が管体３１内を上方から下方に、酸性水が管体３２内を上方から下方に流れる。
【００４１】
希釈混合ユニット５０内の管体３１、３２を流れたアルカリ水と酸性水はそれぞれ管体３１、３２と下側の板状体５２との接合部でこの下側の板状体５２の上面に設けられた溝６７に導かれて衝突し、互いに混り合いながらこの希釈混合ユニットの筒体５０内に放出される。この際に管体３１および３２から筒体５０内へのアルカリ水および酸性水の放出は、下側の板状体５２に設けられた溝６７ではなく、管体３１、３２の下側に通水口を設けてそこから放出するようにしてもよい。
【００４２】
希釈混合ユニット５０を構成する筒体５０内に放出されたアルカリ水と酸性水は容量の大きな筒体５０内で混り合いながら上方に向って流動し、管体３３の上部側であって補助板５３の近傍に設けられた通水口７９からこの管体３３内に流入し、この管体３３内を上方から下方へ流動しながらさらに混合され、吐出管路４４によってこの装置の外部へ吐出される。
【００４３】
このような殺菌水製造装置による殺菌水の製造によれば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸等の酸性水溶液を適宜添加して殺菌力の強い次亜塩素酸水溶液を製造する装置において、簡単な構造とすることによって次亜塩素酸ナトリウムと塩酸あるいは次亜塩素酸と塩酸の接触による塩素ガスの発生を防止することができ、安全性と経済性とを両立することができる。
【００４４】
またバッファタンクを兼用する大きな筒体から成る希釈混合ユニット５０を有しているのにもかかわらず、装置がコンパクトになる。しかも次亜塩素酸ナトリウム水溶液から発生する気化ガスが同水溶液供給管路３９や添加ノズル２１の内部に溜り難く、万が一溜っても、その気化ガスを容易に排出することができ、これによって水溶液の添加量に悪影響を及すことがない。従って製造される殺菌水の残留塩素濃度やｐＨ値が安定する。またタンク２２、２７の底部に設けた接続部８２によって次亜塩素酸ナトリウム水溶液のタンクと酸性水溶液のタンクの交換時に人為的なミスによって水溶液をこぼしたり、２液が混ってしまうことがなく、取扱いが非常に安全になる。
【００４５】
次に変形例を図１０および図１１によって説明する。この変形例は希釈混合ユニットを構成する筒体５０内であって管体３１、３２、３３の間の隙間の部分に３枚の邪魔板１０３を上下に配列したものである。ここで３枚の邪魔板１０３はロッド１０４によって上下に互いに所定の間隔を保つように連結されている。また邪魔板１０３には互いに異なるように通水孔１０５が設けられ、さらに偏心して配されている管体３３を逃げる逃げ１０６と管体３１、３２を逃げる逃げ１０７、１０８とが形成されている。
【００４６】
このような３枚の邪魔板１０３を筒体５０内に配することによって、この筒体５０内を下方から上方に流れるアルカリ水と酸性水の混合撹拌を促進することになる。なお流れを乱す構造を管体３１、３２、３３の内部にも設けるようにしてもよい。
【００４７】
次に別の変形例を図１２および図１３によって説明する。この変形例は原水の供給が止まっているときの次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液の拡散沈殿による混合を防ぐ構造に特徴がある。すなわち管体３１、３２の外側に管体１０９、１１０を設けるとともに、下側の板状体５２の溝６７を管体１０９、１１０の内部にとどまる大きさとするか、溝６７をなくし、その代りに管体３１、３２の下部の近傍に穴１１２を設け、管体３１、３２を通ったアルカリ水および酸性水が管体１０９、１１０内を下方から上方に向けて通り、これらの管体１０９、１１０の上部に設けられた穴１１４、１１５、あるいは補助板５３の下面に設けられた溝に導かれて希釈混合ユニット５０内に放出されて混合される構造とするものである。
【００４８】
この場合に原水が止められた後若干遅れて停止する次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸水溶液の添加によって、添加ノズル２１、２６の近傍に溜った濃い水溶液が沈殿拡散しても、これらが管体１０９、１１０の下部の近傍に溜まり、お互いに接触することがなく、塩素ガスの発生がより完全に抑えられる。さらに図１２に示すように混合撹拌槽で混合された殺菌水の混合をさらに十分に行なうために、管体３３の外側には同心円状に管体１１１を設け、この管体１１１の下部の近傍に通水口１１６を設けることによって、混合撹拌槽５０内の殺菌水が上記通水口１１６から管体１１１内に入ることによって混合され、しかも混合水は外側の管体１１１内を下方から上方に向けて流れて穴７９を通って内側の管体３３に流入することにより、さらに混合が促進される。
【００４９】
【発明の効果】
本願の主要な発明は、給水管路を流れる水道水あるいは井水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸、硫酸、酢酸等の酸性水溶液を添加して所定のｐＨ値および／または残留塩素濃度の殺菌水を製造する殺菌水製造装置において、原水を給水する給水管路と、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する添加ノズルと、酸性水溶液を添加する添加ノズルと、製造された殺菌水を排出する吐出管路とが接続された希釈混合ユニットを有し、該希釈混合ユニットは上下を板状体で封止した筒体から構成され、原水の給水管路と次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルと酸性水溶液添加ノズルとは上側の板状体に結合され、原水の給水管路から供給された原水は希釈混合ユニットの内側に構成される分岐通路により２つ以上の通路に分岐され、少なくとも一方の通路内に位置するように次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズルが配され、残る通路の内の少なくとも１つには酸性水溶液添加ノズルが結合され、希釈混合ユニットを構成する筒体内には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加したアルカリ水を流す第１の管体と、酸性水溶液を添加した酸性水を流す第２の管体と、アルカリ水と酸性水とが混合された殺菌水をこの希釈混合ユニットから排出する第３の管体とが設けられ、次亜塩素酸ナトリウム添加ノズルが第１の管体に接続され、酸性水溶液添加ノズルが第２の管体に接続され、第１の管体および第２の管体には希釈混合ユニットの下側の板状体の近傍にアリカリ水および酸性水を希釈混合ユニットの内部に放出する通水口または溝が設けられ、第３の管体には希釈混合ユニットの上側の板状体の近傍に製造された殺菌水を該第３の管体内に導入する通水口または溝が設けられるようにしたものである。
【００５０】
従ってこのような殺菌水製造装置および殺菌水製造方法によれば、十分な容量を有する筒体から成る希釈混合ユニットを設けてもなお全体の大きさをコンパクトに構成することが可能になるとともに、添加ノズルの近傍に溜る濃度の高い次亜塩素酸ナトリウム水溶液や酸性水溶液が沈殿拡散しても原水供給管路に広がることがなく、これによって薬液の混合防止効果に優れ、気化ガスの発生が防止できるとともに逆流防止弁を必要としなくなり、構造が簡潔で低コストの殺菌水製造装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】殺菌水製造装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】希釈混合ユニットの分解斜視図である。
【図３】補助板の縦断面図である。
【図４】希釈混合ユニットの縦断面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】タンクと添加ノズルとの接続を示す配管図である。
【図７】タンクと供給管路との接続部を示す縦断面図である。
【図８】同接続状態の縦断面図である。
【図９】制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】変形例の希釈混合ユニットの縦断面図である。
【図１１】同装置に用いられる邪魔板の外観斜視図である。
【図１２】別の変形例の希釈混合ユニットの縦断面図である。
【図１３】図１２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１４】従来の殺菌水製造装置を示す配管図である。
【図１５】従来の別の殺菌水製造装置を示す配管図である。
【符号の説明】
１０‥‥原水供給管路、１１‥‥減圧弁、１２‥‥ソレノイドバルブ、１３、１４‥‥流量計、１５‥‥制御部、１６‥‥定流量弁、１７‥‥逆流防止弁、２１‥‥次亜塩素酸ナトリウム添加ノズル、２２‥‥次亜塩素酸ナトリウム水溶液タンク、２３‥‥ポンプ、２４‥‥開閉弁、２６‥‥塩酸水溶液添加ノズル、２７‥‥塩酸水溶液タンク、２８‥‥ポンプ、２９‥‥開閉弁、３１‥‥次亜塩素酸ナトリウム水溶液希釈撹拌槽（管体）、３２‥‥塩酸水溶液希釈撹拌槽（管体）、３３‥‥混合撹拌槽（管体）、３４‥‥ｐＨ計、３５‥‥ドレーン管路、３６‥‥手動バルブ、３８‥‥管路、３９‥‥供給管路、４０‥‥戻し管路、４１‥‥管路、４２‥‥供給管路、４３‥‥戻し管路、４４‥‥吐出管路、５０‥‥希釈混合ユニット（筒体）、５１‥‥上側の板状体、５２‥‥下側の板状体、５３‥‥補助板、５６‥‥原水供給口、５７、５８‥‥添加ノズル挿入口、６０‥‥溝、６１、６２‥‥添加ノズル挿通口、６３〜６５‥‥凹部、６７‥‥溝、６８、６９‥‥凹部、７０‥‥吐出管路挿通孔、７５‥‥弁体、７６‥‥ばね、７７‥‥噴射口、７９‥‥通水口、８２‥‥接続部、８３‥‥弁体、８４‥‥ばね、８５‥‥バルブシート、８７‥‥ジョイント、８８‥‥突部、８９‥‥通路、９３‥‥電源回路、９４‥‥スイッチパネル、９５‥‥インターフェイス、９６‥‥ＣＰＵ、９７‥‥アンプ、９８‥‥Ａ−Ｄ変換器、９９‥‥コンパレータ、１００‥‥インターフェイス、１０３‥‥邪魔板、１０４‥‥ロッド、１０５‥‥通水孔、１０６‥‥逃げ、１０９〜１１１‥‥管体、１１２〜１１６‥‥通水口、１２０‥‥原水供給管、１２１‥‥逆流防止弁、１２３，１２４‥‥管路、１２５、１２６‥‥逆流防止弁、１２７、１２８‥‥管路、１２９、１３０‥‥希釈撹拌槽、１３２‥‥次亜塩素酸ナトリウム水溶液添加ノズル、１３３‥‥供給管路、１３４‥‥ポンプ、１３５‥‥タンク、１３７‥‥塩酸水溶液添加ノズル、１３８‥‥供給管路、１３９‥‥ポンプ、１４０‥‥タンク、１４５、１４６‥‥管路、１４７‥‥合流管路、１４８‥‥混合撹拌槽、１４９‥‥殺菌水吐出管、１５０‥‥逆流防止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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