(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を前段の化学工程から受け入れ、次の化学工程に送り出す液体供給装置において、受入口（２０）及び送出口（２１）によって液体が一次貯槽（３）に出入する付近の小領域を、障壁（５）によって囲うように形成した受容部（４）を設け、同受容部（４）内に、受入口（２０）及び送出口（２１）を相接近する位置に配置することにより、１次貯槽（３）内にあって受容部（４）を囲んでいる液体よりも、受入口（２０）から流入してくる液体の方が、送出口（２１）に流れ出易くするようにしたことを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
液体を前の化学工程から受け入れ、次の化学工程に送り出す液体供給装置において、液体の受入口（１２０）と送出口（１２１）が相接近して設置し、かつ受入口（１２０）及び送出口（１２１）の両流れ口の周囲を取り巻くように障壁（１０５）を設けることにより、その障壁（１０５）の周囲を囲んでいる液体よりも、受入口（１２０）から流入してくる液体のほうが、送出口（１２１）に流れ易くするようにしたことを特徴とする液体供給装置
【請求項３】
液体を前の化学工程から受け入れ、次の化学工程に送り出す液体供給装置において、液体の受入口（２２０）と送出口（２２１）を接近して設置し、かつそれら受入口（２２０）と送出口（２２１）に連結して、蛇行又は渦巻状の長大管（２２２）を貯槽として設置することにより、受入口（２２０）から流入してくる液体のほうが、長大管（２２２）に貯留する液体よりも、送出口（２２１）に流れ易くするとともに、受入口（２２０）からの流入量が送出口（２２１）への流出量よりも多い場合には、その多い量は、長大管（２２２）に流入し、受入口（２２０）からの流入量が送出口（２２１）への流出量よりも少ない場合、或いは受入口（２２０）からの流入が途絶えた場合には、当該長大管（２２２）の液体が逆に流れて、不足する量を補うことにより、後から受け入れた液体の方が、先に受け入れた液体よりも優先して供給されるようにしたことを特徴とする液体供給装置。
【請求項４】
液体を前の化学工程から受け入れ、次の化学工程に送り出す液体供給装置において、貯槽を前段の一次貯槽（３）と次段の二次貯槽（８）と、２段の複数槽とし、且つ、次のアからオの条件を満たす如くなし、一次貯槽（３）の内容液の方が二次貯槽（８）の内容液よりも次の化学工程へ優先して供給されることを特徴とする液体供給装置。
ア   貯槽を前段の１次貯槽（３）、次段の２次貯槽（８）の複数槽を以って構成する。
イ   前の化学工程から液体を受け入れる受入口（２０）及び次の化学工程に液体を送り出す送出口（２１）を、一次貯槽（３）の下部に設けることによって、前の工程から受入れた液体は、一次貯槽（３）に受け入れられ、且つ次の工程に送出する液体は同じく一次貯槽（３）から送り出される。
ウ   一次貯槽（３）において、受入口（２０）からの液体の受入量が、送出口（２１）への送出量より大きい場合には、その超える量は、受入口（２０）及び送出口（２１）と障壁（５）とによって囲うように形成される受容部（４）を経て一次貯槽（３）内に流入し、そのまま一次貯槽（３）内に蓄積される。
エ   一次貯槽（３）において、受入口（２０）からの液体の受入量が、送出口（２１）への送出量に満たない場合または、受入口（２０）からの液体の受入が途絶えた場合には、送出口（２１）に最も近接する一次貯槽（３）内の受容部（４）中の液体が先ず送出口（２１）から送出され、送出口（２１）へ液体を送り出した受容部（４）には、一次貯槽（３）内で受容部（４）周辺付近に滞留している液体から補われる形で、次の化学工程に送出される。
オ   一次貯槽（３）の蓄積が増加して、一次貯槽（３）の最大設定量を超過するに至った場合には、その超過する量は、一次貯槽（３）から溢れて、一次貯槽（３）から二次貯槽（８）への送出管（７）を経て、二次貯槽（８）に送られ、当該二次貯槽（８）に蓄えられる。
カ   一次貯槽（３）の蓄積量が減少して、最小設定量を下回るに至った場合には、一次貯槽調整弁（１２）が作動して、液体は二次貯槽（８）から一次貯槽（３）への流入口（１９）を経て、二次貯槽（８）から一次貯槽（３）に補充される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
化学処理液製造装置により、発生期状態物質その他の高活性度の成分を含む化学処理液を生成し、その化学処理液を用いて、化学反応槽内で無機有機諸材料を化学処理するシステムにおいて、
化学処理液製造装置と化学反応槽の間に設置されて液体を供給する装置で、化学処理液製造装置から受け入れた化学処理液を、化学反応槽に送り出す際に、
化学処理液製造装置で生成された直後の化学処理液を、生成後蓄えられて時間を経た化学処理液に優先して送り出すことによって、化学処理液の生成直後の激しい活性状態を有効に活用させる化学処理液供給装置に関する。
【従来の技術】
【０００３】
化学処理液製造装置により生成された化学処理液の激しい化学作用（例えば、オゾン、発生期状態物質［発生期酸素、或いは発生期水素等］あるいは２酸化塩素、次亜塩素酸等による化学作用）を利用して、化学反応槽内で無機・有機諸材料を、化学処理する工程において、化学処理液の化学作用は、生成直後において最も激しく、生成後時間を経るに従い化学作用の活性度が急速に低減することが観測される。
【０００４】
従って、化学処理液の化学作用を活用するには、生成直後の活性度の高いうちに化学処理に使用することが有効であり、そのためには、化学処理液製造装置で生成された化学処理液を、直ちに、直接、化学反応槽に送入するのが理想的である。
【０００５】
しかし、そのような理想的な工程は、化学処理液製造装置の化学処理液生成速度と、化学反応槽における化学処理液消費速度とが合致する場合のみに限られる。
【０００６】
化学処理液生成速度と化学処理液消費速度が常に等しいとは限らないのが実状である。
そこで通常は、化学処理液製造装置の化学処理液を製造する能率を、十分大きく設定して、化学反応槽における化学処理液消費量に変動があっても、それに十分に対応できるように機器の能力を構成する。
【０００７】
その場合に、化学処理液を製造する速度と消費する速度の相違の調整のために、化学処理液製造装置と化学処理槽の中間に、緩衝用の貯槽を設ける。化学処理液製造速度が消費速度を超えるときは、その超える量が緩衝用貯槽に蓄積され、製造速度が消費速度を下回るときは、その不足分を緩衝用貯槽に蓄積されている化学処理液から放出することによって、調整が図られる。
その際、化学処理液製造装置からの化学処理液は、とりあえず緩衝用貯槽内に受入れられる。受け入れた化学処理液は、先に貯槽内に蓄えられていた化学処理液と混和されて若干の時間を経た後、化学処理槽に供給されることとなる。
【０００８】
ところが、前述のとおり、化学処理液中の活性物質の化学作用は、生成直後が最も激しく、時間と共に急速に化学作用が減退すると言う実例は少なくない。
【０００９】
例えば、塩化ナトリウム３％水溶液を原料として、電解法によって生成された、いわゆる混合酸化剤剤（オゾン、過酸化水素、それらが分解して生ずる発生期酸素、二酸化塩素および次亜塩素酸等による化学作用を主とする）について、当社が化学的酸素要求量の推移を計測することにより、求めた化学作用の時間的変化の１例を示せば、表１の通りで、時間とともに活性度が減少することが明白に見られる。
【００１０】
【表１】
0003831755.tif 000002
【００１１】
このような事情において、化学処理液は、生成後出来る限り早い時間内に化学処理に用いる様努力しているが、生成直後の最も激しい活性度を、必ずしも有効に寄与させ得ないのが従来の実状である。これは、化学処理液生成速度と化学処理液消費速度の調整のために、化学処理液製造装置と化学反応槽の間に緩衝用供給槽を介在させる場合には止むを得ないものとなっていた。
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
化学処理液製造装置により生成された化学処理液を用いて、化学反応槽内で無機有機諸材料を化学処理する工程において、化学処理液生成速度と化学処理液消費速度の調整を適正に行いつつ、しかも生成直後の激しい活性度を最も有効に活用する形態を実現することが、発明が解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を達成するには、生成された化学処理液の化学作用減退の時間的特性を利用して実現する。
生成された化学物質の活性度は、一般的に指数関数的に減少する。
すなわち、生成された直後においては、化学処理液の化学作用は激しい反面、化学作用が低減する速度も速い。
一方、生成後時間を経た化学処理液の化学作用は低くなっているが、化学作用が減衰する速度は緩やかである。
【００１４】
化学処理液製造装置から受け入れた化学処理液を、緩衝用貯槽から化学反応に供給する際に、先に生成された化学処理液よりも、直前に生成された処理液を優先して供給する。在庫管理の用語を借りれば、後入れ先出し方式に準じた供給順序を導入する。これによって、化学処理液の生成直後における激しい化学作用を、より効果的に活用することが出来る。
先に生成された化学処理液を反応に使用するのは先送りとなるが、前述の通り、これは化学活性度の低下速度は緩やかになっているので、先送りによって若干の時間を経ても、活性度の損失は少ないので、差し引き、生成直後の化学作用を、活用する利益が上回ることになる。
【００１５】
このように後入れ先出しに準ずる供給方式の効果は、化学処理液が、２種以上の物質の混合物で、特に急激な減衰を見せる物質と、さほど減衰の激しく無い物質を含む場合には、その効果は一層強く現れる。
【発明の実施の形態】
【００１６】
化学処理液製造装置から受け入れた化学処理液を、緩衝用貯槽から化学反応槽に供給する際に、先に生成された処理剤よりも、直前に生成された処理剤の供給を優先させるのであるが、そのメカニズムを、大略次の通りの形態により実現する。
【００１７】
第一の方式は、貯槽を複数にする方式である。２槽式と呼ぶ。
前の化学工程に１番近い槽（以後一次貯槽（３）と称する。）に前の化学工程からの液体の受入口（２０）及び次の化学工程への送出口（２１）を相接近させて設け、前の工程からの液体の受入れは一次貯槽においてなされ、次の工程への液体の供給も一次貯槽においてなされる。
二次貯槽（8）は受入口、送出口等、外部とのつながりは無く、一次貯槽（３）と連なっており、一次貯槽（３）が満杯になった場合に溢れた液体を受け取る予備的役割を受け持つ。
【００１８】
一次貯槽（３）において、受入口（２０）から流入する液体の量が、送出口（２１）から次の化学工程に流出する量を超える場合には、その超える量は一次貯槽（３）に流入し、そのまま一次貯槽（３）に蓄積する。
一次貯槽（３）の蓄積量が増えて、その最大容量を越え一次貯槽があふれた場合は、あふれた量は一次貯槽（３）から二次貯槽（８）への送出管（７）を経て二次貯槽（８）に送られ、そのまま二次貯槽（８）に蓄積される。
【００１９】
受入口（２０）から流入する液体の量が、送出口（２１）から流出する量を下回る場合には、一次貯槽（３）内の液体が受容部（４）を経て不足分を補って次の化学工程、次の工程に流出する。受入口（２０）からの流入が途絶えた場合も同様である。そのような一次貯槽（３）からの流出が続く。
【００２０】
このような方式を採ることにより、液の受け入れ、送り出しは一次貯槽（３）が担当し、二次貯槽（８）は、時間を経て長時間保管を要する状態となった液の貯蔵を担当することとなる。結果として、後から一次貯槽（３）に受け入れた直後の液体の方が、先に受け入れて２次貯槽（８）に入った液体よりも優先して次の工程に送られることとなる。
【００２１】
第二の方式は、後入れ先出しの流れの場を形成する方式である。受入口と送出口の位置及びその周辺の空間的構成によって、受け入れた直後の液体の方が、周囲を取り巻いている液体（すなわち先に受け入れた液体）よりも、送出口に流れ易い場を形成する。
【００２２】
そのような流れの場は３つの手段によって作られる１つ目の手段は受入口（２０）と送出口（２１）とを近接させる事により形成される。これを接近法と呼ぶ。２つ目の手段は障壁（５）の設置である。受入口（２０）から受入れた液体が勢い良く流れる事を妨げ、又は貯槽（３）内の液が送出口（２１）外に向かって勢い良く流れる事を妨げる様に障壁（５）を以って周囲を囲む事によって実現される。
【００２３】
３つ目の手段は、長大な管（以後長大管と言う）を一時的な貯留に用いることである。受入口（２２０）からの受入量が送出口（２２１）からの送出量を超える場合、その超過量を、貯槽に蓄積するに替えて、あるいは、貯槽に蓄積する前段階として、長大管（２２２）を用いて蓄積する。これは、完全な後入れ先出しの効果を形成する。これを長大管法と呼ぶ。
【００２４】
（図５）がその例である。受入口（２２０）と送出口（２２１）が近接して、受入口（２２０）から、送出口（２２１）へ流れ易くしていることは当然であるが、長大管（２２２）は、入り口に近い側に新しい液体があり、入り口から遠い奥の方には、先に長大管に入って時間を経た液体が存在している。受入量が送出量を下回ることとなった場合には、液体がその長い管を逆流して供給することになるので、生成の時間と逆の順序に供給がなされる、つまり完全な後入れ先出しが可能となる。
【００２５】
しかし、時間をある程度以上経た液体については、活性度減衰は少ないので、長大管を用いるほどの利益は少ないと思われる。特に初期の激しい減衰を見せる範囲では、貯槽に代わって、長大管を用いる保管は特に効果がある。管が特に長い場合には、小型にまとめるために管を蛇行させ、又は管を渦状に形成することが考慮される。以上のような流れの場の形態は、液体に限らず、流体の処理一般に利用することができると考えられる。
【実施例】
【００２６】
図１、図２、図３、は本発明化学処理液供給装置の実施例である。
化学処理液製造装置で、電解法等により生成された化学処理液を受け入れて、次の工程の化学反応槽に化学処理液を供給する。
【００２７】
第１図、第２図及び第３図において、受入れ管（入力口）（１）は、化学処理液製造装置に接続し、化学処理液供給管（６）は、化学反応槽に接続している。化学処理液は、化学処理液製造装置から、受入れ管（入力口）（１）に供給れ、本発明実施例装置内に入り、化学処理液供給管（出力口）（６）から化学反応槽に供給される。その詳細は次の通りである。
【００２８】
化学処理液一次貯槽（３）の底部には、流入管（２）を経て受入口（２０）から化学処理液を受けるための受容部（４）が設けてある。受容部（４）は、案内板（隔壁）（５）を以って受入口（２０）及び送出口（２１）の周囲を囲む形で構成される。流入管（２）の末端である受入口（２０）は、受容部（４）に貫入する位置に設置されている。又反応槽へ化学処理液を送る供給管（６）への送出口（２１）は、受容部（４）内の受入口（２０）に極めて近接した位置に設けられている。
【００２９】
受入れ管（入力口）（１）から受け入れた化学処理液は、流入管上端（１３）に入り、流入管（２）の下端の受入口（２０）から出て一次貯槽（３）内に入るが、同受入口（２０）は、受容部（４）内で、送出口（２１）に近接し、且つ周囲から隔壁（案内板）（５）により隔てられているので、受け入れられた化学処理液は送出口（２１）をて直ちに反応槽に供給される。
【００３０】
受入口（２０）から受け入れる化学処理液の量が、送出口（２１）から、次の化学工程に供給する量を超える場合は、超えた量が、受入口（２０）、送出口（２１）、障壁（５）を以って囲うようにして形成された受容部（４）を経由して、一次貯槽（３）内に流入し一次貯槽（３）内に蓄積される。
【００３１】
一次貯槽（３）に蓄積される化学処理液が多くなって、一次貯槽（３）が一定レベルを超えた場合には、一次貯槽（３）から二次貯槽への送出管（７）を経て二次貯槽（８）に送られる。
【００３２】
受入口（２０）から受入れる化学処理液量が、反応槽に供給すべき量より少ない場合、あるいは、受入口（２０）からの受入れが停止した場合、反応槽への供給に不足する量は、一次貯槽（３）内の化学処理液から補って反応槽に供給される。
【００３３】
一次貯槽（３）の化学処理液の量は、一次貯槽調整弁フロート（１１）により検出され、一次貯槽（３）内の化学処理液のレベルが一定値以下になると、一次貯槽調整弁（１２）が開いて二次貯槽（８）から一次貯槽（３）へ化学処理液が補給される。その際、一次貯槽（３）内に設けられた案内板（５）により導かれるので、二次貯槽（８）から受け入れて幾分時間を経ている化学処理液は、一次貯槽（３）底部の受容部（４）に流れ込むことは無い。
【００３４】
化学処理液二次貯槽（８）の化学処理液の量は、二次貯槽レベルセンサー（１０）により検知されている。二次貯槽（８）に過剰になった場合には、オバーフロー口（１８）から廃棄される。
【００３５】
化学処理液製造装置の動作状況の変化によって化学処理液が所定の濃度より希薄になった場合には、三方弁センサーにより化学処理液製造装置よりの発停信号を読み取り、三方弁（１４）を動作させて、希薄な化学処理液を廃棄管（１５）を経て廃棄する。また、化学処理液が正常になった場合には、その信号により三方弁（１４）を動作させて、化学処理液流入管（２）へ送り込ませる。
【００３６】
供給される化学処理液中の反応に関与しなくなった水素は、ガスとなって分離し、貯槽に入る前に、水素ガス排気管（１６）から廃棄される
【００３７】
一次貯槽（３）内部で発生又は、流入管（２）より導かれた水素ガス他のガスは圧力調整通気口（１７）より二次貯槽（８）を経てのオバーフロー口（１８）より排出される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によって、化学処理液の有する化学的活性度が有効に作用することとなるが、現在の処、急激な活性度の減衰を見せる物質と、緩やかな変化を見せる物質の混合剤について、適用を考えている。このような場合には、本発明は最も効果を発揮することは前述の通りであるが、前述塩化ナトリウム３％水溶液を原料として得られた混合酸化剤の例用を以って説明する。
【００３９】
表１のデータを観ると、初期活性度が最大の場合を１００とすると、活性度が１００のままで大きな変化の見られない状態が約１０分間続く、この最初の１０分間は、電解によって生成された諸物質が混合され、酸化剤が形成される間で、物質の酸化作用が形成されながらも、生成した活性物質の活性度の減衰も始まるので、不安定ながらも生成と減衰とが平衡して、外観上活性度の大きな変化が見られない状態と思われる。
【００４０】
その１０分以降から活性度の減衰が観測される。
この様な活性度の減衰が、指数関数的に減衰するものと仮定すれば、片対数グラフに表わした場合、１本の直線によって描かれるはずである。表１を片対数グラフに引き直して見ると、次の表２のとおりである。
【００４１】
【表２】
0003831755.tif 000003
【００４２】
観測値を片対数グラフによって描かれる変化は、初期の傾斜は急峻で、その後やや緩やかな傾斜を示し、終わり近くにはほとんど水平に近くなる傾向を示している。単一の指数関数によっては説明できない。
【００４３】
この減衰傾向から、２、３０分という短時間に活性度を失う物質と、数日を経てもあまり活性度の減衰が観られない物質と、その中間の減衰傾向を見せる物質と、少なくとも３種類の活性物質の存在をうかがわせる。
適正な計算手続きにより、表１の数値に適合する実験式を求めると、数１の式が得られる。
【００４４】
【数１】
0003831755.tif 000004
【００４５】
ただし、数１において、Ｔは１０分を１単位として表わした時間である。
Ｋは、初期活性度を１００としたときの、時間Ｔにおける活性度を表わす。
数１の実験式から以下のことが判断される。
【００４６】
毎１０分に約３０％の減衰を示す物質が初期活性度の２８／１００を占めている（実験式の第１項）。これを物質Ａとする。
毎１０分に約４％の減衰を示す物質が初期活性度の２３／１００を占めている（実験式の第２項）。これを物質Ｂとする。
毎１０分に約０．０４％の減衰を示す物質が初期活性度の４９／１００を占めている（実験式の第３項）。これを物質Ｃとする。
【００４７】
物質Ａはオゾンを主とする（混合酸化剤製造装置で生成されたオゾン、過酸化水素、オゾンが分解してできた過酸化水素、及びそれらが分解してできる発生期酸素等によると推定される）ものと思われる。物質Ａは、急速な減衰により、初期活性度２８／１００が、１０分経ると１９／１００に、さらに１０分経ると１３／１００、１時間後には４／１００と活性度は急激に低下し、１時間以降は活性度はほとんど消失すると見られる。
【００４８】
これに対して、初期活性度の２３／１００を占めている物質Ｂは、２酸化塩素を主とするものと思われるが、その活性度の減衰はやや緩やかである。１時間後には、１８／１００、２時間で、１４／１００、６時間で、５／１００、というように半日を経て活性度を失う。
【００４９】
初期活性度の４９／１００を占めている物質Ｃは、次亜塩素酸を主とするものと思われるが、その活性度の減衰は緩やかである。６時間後に、４８／１００、１２時間で、４８／１００、２４時間で、４６／１００、というように活性度が維持され、１月を超えて活性度が観察される。
【００５０】
このように２種以上の活性度の成分を以って構成する化学処理液の使用に当たっては、活性度減衰の激しい物質の活性度を有効に利用出来るか否かが、操業の能率及び、効率を左右する。
ここで、物質Ａの様に激しい減衰を見せる物質の活性度は、従来の方法ではほとんど活用されなかったと考えられる。
【００５１】
仮に化学処理剤製造装置の、化学処理剤（混合酸化剤）の供給能力が毎時１００リットル、一次貯槽の容量が２５リットル、反応処理槽における処理液使用量が毎時５０リットルと言うモデルを想定して、活性度の利用の向上の率を求めると、従来の化学処理剤の有する活性度１００の中、利用可能であった活性度はほぼ５０％〜５５％に過ぎなかったに対して、本発明の請求項１の技術による活性度利用の向上が約９％、請求項２の技術による活性度の向上が６％、計１５％の向上が見込まれる。
このように、活性度の激しい減衰を見せる化学処理剤の利用には、本発明は著しい効果を発現する。
【００５２】
その結果、同量の化学処理に必要な処理設備を小規模とすることができ、設備費用と、ランニングコストの軽減が図られる。
又、既設の装置においては、従来の液体供給装置を本発明液体供給装置に置き換えることによって、同一の装置で、より大量の化学処理を行うことができる。この場合も、処理量当たりのランニングコストが削減される。
【００５３】
また激しい化学物質を添加しなければ処理が困難であった化学処理も、その添加を必要なく処理でき、トリハロメタンの低減なども、可能となると思われる。添加材料の節約だけではなく、装置の寿命延伸が図られる。例えば、その化学処理に必要とされている高濃度塩素、その他添加物による装置の劣化も少なくなる。
【００５４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の正面図：右側半分は正面の外観を表わす。左側半分は図２及び 図３のＣ−Ｃ面における断面図を表わす。
【図２】本発明実施例の縦断面図：図１及び図３のＡ−Ａ面における断面図を表わす。本発明化学処理液供給装置実施例の各部の結合の状態及び化学処理液の流れを説明する断面図である。
【図３】本発明実施例の横断面図：図１及び図２のＢ−Ｂ面における断面図を表わす。
【図４】本発明実施例、流れの場の形成方式の２（接近法＋隔壁法）を表わす。
【図５】本発明実施例、流れの場の形成方式の４（接近法＋長大管法）を表わす。
【符号の説明】
１ 受入れ管（入力口）
２ 化学処理液流入管（略称流入管）
３ 化学処理液一次貯槽（略称一次貯槽）
４ 化学処理液受容部（略称受容部）
５ 受容部を構成する隔壁（略称隔壁）
６ 化学反応槽への化学処理液液供給管（略称出力口）
７ 一次貯槽から二次貯槽への送出管
８ 二次貯槽
９ 一次貯槽レベルセンサー
１０ 二次貯槽レベルセンサー
1 1 一次貯槽調整弁フロート
１２ 一次貯槽調整弁
１３ 一次貯槽入口
１４ ３方弁
１５ 廃棄管
１６ 水素ガス廃気管
１７ 圧力調整通気管
１８ オバーフロー管
１９ ２次貯槽から１次貯槽への流入口
２０ 受入口
２１ 送出口
２２ 供給超過量備蓄・後入れ先出し変換用長大管（略称長大管）
【図１】
0003831755.tif 000005
【図２】
0003831755.tif 000006
【図３】
0003831755.tif 000007
【図４】
0003831755.tif 000008
【図５】
0003831755.tif 000009