(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気分解による水槽水の水質保持装置において、水槽の下部に設けた水槽水の取り出し口および戻し口のそれぞれを、管路で水の電解装置の入口および出口と接続し、電解装置の水の入口は、電解装置の出口より下方に設けるとともに、電解装置の水の入口の下方には、析出物受容部および析出物除去装置を設け、水槽水の戻し口から戻された、電解装置によって生成した気泡の上昇によって水槽水の循環を行うことを特徴とする水槽水の水質保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビルや集合住宅の上水の貯水槽に使用される上水内の有効塩素を外部からの薬剤の添加なしに保持して水槽水の水質を一定に保つための水質保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビルや集合住宅の上水はその使用量が大きく、一時に集中することが多いために、通常は外部の水道管から直接ビル内の水道管に接続することはなく、地下または屋上にその規模に応じて水道水の貯水槽を設け、それをポンプまたは重力により各使用場所に送るようにしている。これにより使用が集中しても受水量の不足が起こらないようにしている。このような水槽の場合、通常は水の殺菌は行わないために継続して水が入れ替わっている場合は水道水が有する有効塩素によってその水の衛生状態が保持されるが、水の使用量が減ったり、一時的に使用しなくなった場合、有効塩素は徐々に分解していくために貯槽内の水の衛生状態が悪化し、時としては水槽内で雑菌が発生する等の問題があった。特に、使用量が減少するときには水槽内の水の滞留期間が長くなり、こうした問題が生じ易かった。この対策として、最近では水槽を地下に設置することによって、温度の上昇、日光の照射を防止して有効塩素の分解を防ぐなどの工夫がなされているが、有効塩素濃度の保持時間が若干長くなのもののなお不十分であった。また、定期的に貯溜水を放出して入れ直すことも考えられるが、水の浪費となり、現実的な処置ではない。
【０００３】
そこで、貯溜水の衛生状態を保持するために、水槽内に小型の電気分解装置を設置して、上水中に含まれている塩素イオンから次亜塩素酸塩を発生させることによって有効塩素を保持することが提案されている。この原理については、例えば「ソーダと塩素」１９９５年３月号ｐ２５９ないし２６６に詳述されている。また、特開平３−７２９９１号公報には、カップ式飲料自動販売機用の飲料水殺菌装置において、水リザーバー内に塩素発生用の電極を設け、所定の間隔で通電して塩素を発生させる装置が開示されており、また、特開平７−１６３９８２号公報には、水道水を受水する水槽から、消毒対象水をポンプで取り出して電気分解を行って、次亜塩素酸ソーダを含む水を生成して、水槽内に戻す消毒装置が記載されている。
前者の装置は、カップ式飲料自動販売機のように、少量の水を処理する装置であり、ビルの受水槽のように大量の水の処理には有効のものではない。また、後者の装置では、ポンプなどを設けて貯水槽の水を装置に循環する必要があり、装置が複雑になると共に、保守点検が必要であった。
【０００４】
また、本発明者は、イオン交換膜を電解質とした高分子固体電解質型の電解槽を用いて電流密度を大きくし、電解槽を小型化するとともに、電解装置に循環用の管を取り付けることによって電気分解によって発生する気泡を利用して管内の液に密度差を設けて液の強制循環を起こさせるようにして外部循環装置なしに電解を行いながら、液循環を行い、槽内に均一に有効塩素を保持することのできる装置を特願平７−８９０３２号として提案している。
この装置では、電気分解によって、塩素と共にオゾンを発生するという特徴を有するものの電極面積が小さいために水道水中に含まれる塩素イオン濃度が極端に小さい場合には、有効塩素の発生効率が低下するという問題点があった。また、電解装置を貯槽内に設置すると電解部分にはわずかであるがｐＨの偏在を生じ、それによってカルシウムやマグネシウム等の成分の沈澱が生じて水槽内に蓄積するという問題点もあった。
また、前述のようにメンテナンスのためには電解装置を貯水槽内から取り出す必要があるという問題点も合わせ持っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、水槽内に循環機構を設けることなく十分な液循環を行うとともに、カルシウム、マグネシウム等の成分の沈澱を容易に取り除くことができるようにした水槽水の水質保持装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
電気分解による水槽水の水質保持装置において、水槽の下部に設けた水槽水の取り出し口および戻し口のそれぞれを、管路で水の電解装置の入口および出口と接続し、電解装置の水の入口は、電解装置の出口より下方に設けるとともに、電解装置の水の入口の下方には、析出物受容部および析出物除去装置を設け、水槽水の戻し口から戻された、電解装置によって生成した気泡の上昇によって水槽水の循環を行う水槽水の水質保持装置である。
また、水槽と電解装置を結ぶ管路は、電解装置とほぼ同じ径であり、電解装置内には、複数の電極が複極式に接続されている水質保持装置である。
電解装置の電極は、白金または白金めっきチタンであり、定期的に電気分解の停止、または通電方向の反転を行う水槽水の保持装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の装置は、電解装置によって、水槽内の水を電気分解することによって有効塩素濃度を常に一定水準以上に保持するとともに、電気分解によって発生する気泡の上昇によって水槽内の水の循環を行い、電解装置によって生じた水中のカルシウムあるいはマグネシウム成分からなる析出物を電解装置の下部の析出物受容部で収集し、析出物除去装置によって外部に取り出すようにしたので、電解装置で発生する固体成分によって水槽内の水の品質が低下することを防止することができる。
【０００８】
また、水道水には通常、全塩素、ならびに塩素化合物イオンとして数十ｐｐｍ〜数百ｐｐｍの塩素が含まれており、このうちの有効塩素は１ｐｐｍ程度であるが、含まれている塩素に着目としてこれを電解酸化することによって塩素を生成するものであるこの有効塩素レベルを保持することによって水槽内の水の品質の劣化を防止することができる。
【０００９】
【実施例】
以下に、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例を説明する図である。
水槽１の下部の水槽水の取り出し口８には、水槽水を電解装置３に連続的に供給する水槽水の取り出し管７が取り付けられている。水槽水の取り出し管７は、水槽の任意の位置に取り付けることができるが、水槽の底面、あるいは水槽の底部に近い側面に取り付けることが、水槽水の循環の点で好ましい。
【００１０】
水槽水の戻し管４を電解装置３の水槽水の出口５側に取り付け、また、電解装置の入口６側には、水槽水の取り出し管７の一方を取り付け、他方は水槽水の取り出し口８に結合されている。電解装置において発生する気泡によって水槽水の循環を行うために、電解装置の入口と出口がほぼ垂直になるように、入口を下側に配置することが必要である。これによって、気泡による水の循環が行なえるようになる。また、入口と出口を結ぶ直線上に電極を配置すると、電気分解によって陰極近傍に析出するカルシウム化合物やマグネシウム化合物の析出物はほぼ垂直に下方に落ちるようになる。そこで、電解装置の入口側の下部に析出物受容部９を設け、析出物受容部には、析出物を外部に取り出して除去する析出物除去部１０が設けられている。
【００１１】
また、本発明の水質保持装置では、水の循環は発生した気泡によるいわゆるガスリフト効果によって行っているので、液の上昇、回転のための局部的な圧力は小さい。そのために電解装置内で発生した軽い沈澱物でも液の上昇に巻きこまれることは少なく、その比重差で容易に下方に落下する現象が見られ、電解装置の下方に蓄積するので、電解装置の下方に集められて貯水槽全体には拡散しない。また、本発明の電解装置では、定期的に電流の通電方向を逆転することによって電極表面への析出を抑制することができる。
【００１２】
電解装置、析出物受容部等の大きさは、水槽の大きさや、保守間隔によってよって任意に決められる。例えば、１０トン程度の貯水槽で６ヶ月ごとに除去を行う場合には、析出物受容部は１リットル程度の大きさで十分である。
また、析出物除去部は、析出物受容部にドレンバルブを設けることによって行っても良い。
【００１３】
実施例１
幅５ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ０．３ｍｍのチタン板を電極板としてその表面の清浄化処理を行った後に、白金めっきによって厚さ２μｍの白金層を形成した電極の７枚を２ｍｍ間隔で並べて長手方向の両側に管の取り付け口を有する槽に設置して電解装置とした。
容量５ｍ3 の水槽の底部に取り付けた水槽水の取り出し管で電解装置の下部の入口側を結合し、また、電解装置の上部の出口側と水槽の底部を管で連結した。水槽水の取り出し管の先端部は水槽の半分の高さに達するようにした。
【００１４】
全塩素濃度６０ｐｐｍの５ｍ3 の水道水をこの水槽に入れて通電電流１Ａで電気分解を行った。平均気温２６℃の条件で１週間の電気分解を行った。この間、水槽水中の有効塩素濃度１〜１．５ｐｐｍに保持された。また、１日１回の割合で水が交換されるような条件で半年間の運転の後には、析出物除去装置から１００ｇの析出物が回収された。
また、電気分解を行わなかった場合は最初有効塩素が１ｐｐｍであったものが１２時間後には０．４ｐｐｍとなり、２４時間後にはほとんどゼロとなった。１週間後には大腸菌の繁殖が見られた。
さらに、電解槽の下部を図２に示すように、析出物受容部を設けなかったところ、貯水槽の底部に白色の沈殿層が見られた。なお、本電解槽を使用した場合、は水槽内の有効塩素濃度が全ての部分で同じであり、十分に水槽水は攪拌されていることがわかった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明により、水槽内の有効塩素濃度を保持することができ、それによって水質の保持が安定してできるようになった。また、水槽水の電気分解によって生じる沈殿物が、沈澱物貯蔵部に蓄積するために水槽内には析出せず、水質の保持が完全となると同時に水槽のメンテナンス間隔を延ばすことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を説明する図である。
【図２】  本発明の比較例を説明する図である。
【符号の説明】
１…水槽、２…戻し口、３…電解装置、４…戻し管、５…電解装置の入口、５…電解装置の出口、７…取り出し管、８…取り出し口、９…沈殿物受容部、１０…沈殿物除去部
【図１】
0003745840.tif 000002
【図２】
0003745840.tif 000003