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首页 / 专利库 / 环境工程 / 环境工程 / 水处理 / 水处理装置

水处理装置

阅读:1030发布:2020-12-01

IPRDB可以提供水处理装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及一种水处理装置,具有:蓄留被处理水的水槽;电解槽,通过至少由两块电极板构成的电极组通电,进行电解;水处理路径,把上述被处理水从水槽导入电解槽内,而且通过电解槽内的电解灭菌处理后循环流到水槽内;水位检测装置,检测出上述电解槽内的水位;水位控制装置,根据水位检测装置检测的水位数据,调整被处理水流入电解槽内的流入量,把该电解槽内的水位保持在所定水位;其中,构成如下形式,即上述水位检测装置具有通过相互之间的间隔相对设置的至少两个电极,通过这些电极相互之间有无电流流过检测水位。,下面是水处理装置专利的具体信息内容。

1.一种水处理装置,具有:

蓄留被处理水的水槽;

电解槽,通过至少由两块电极板构成的电极组通电,进行电 解;

水处理路径,把上述被处理水从水槽导入电解槽内,而且通 过电解槽内的电解灭菌处理后循环流到水槽内;

水位检测装置,检测出上述电解槽内的水位;

水位控制装置,根据水位检测装置检测的水位数据,调整被 处理水流入电解槽内的流入量,把该电解槽内的水位保持在所定 水位;

其特征在于:

构成如下形式,即上述水位检测装置具有通过相互之间的间 隔相对设置的至少两个电极,通过这些电极相互之间有无电流流 过检测水位。

2.一种水处理装置,具有:

蓄留被处理水的水槽;

电解槽,通过至少由两块电极板构成的电极组通电,进行电 解;

供给路径,在电解槽内充满含有氯离子而且具有促进电化学 反应作用的电解质溶液的状态下,上述电极组通电,电解处理电 解质溶液,制造具有灭菌作用的灭菌液,而且把制造的灭菌液供 给上述水槽;

水位检测装置,检测出上述电解槽内的水位;

水位控制装置,根据水位检测装置检测的水位数据,调整电 解质溶液流入电解槽内的流入量,把该电解槽内的水位保持在所 定水位;

其特征在于:

构成如下形式,即上述水位检测装置具有通过相互之间的间 隔相对设置的至少两个电极,通过这些电极相互之间有无电流流 过检测水位。

3.根据权利要求2所述的水处理装置,其特征在于:具有水 箱,蓄留上述电解槽制造的灭菌液,而且把蓄留的灭菌液随时循 环流到水槽内;

上述水位控制装置根据水位检测装置检测的数据把上述水 箱内蓄留的灭菌液水位保持在所定水位,目的是调整电解槽内制 造的灭菌液量。

4.根据权利要求1或2所述的水处理装置,其特征在于,上 述水位检测装置设置在上述电解槽的电极板之间以外的电解槽 内。

5.根据权利要求4所述的水处理装置,其特征在于,上述电 解槽的电极板与上述水位检测装置的电极之间设置有隔开两电 极的树脂制的隔板。

6.根据权利要求1或3所述的水处理装置中,其特征在于, 上述水位检测装置的电极是由钛或钛合金构成的金属。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种新型水处理装置,能够对大至游泳池、浴池 的浴缸这样的大型水槽、建筑物的屋顶上等设置的供水槽这样的 中型水槽、小至一般家庭用的浴缸这样的小型水槽的各种水槽中 蓄留的水进行灭菌处理。

背景技术

例如在室内外设置的游泳池或者旅馆浴池和公共浴池中的浴 缸等,为了保持水质必须定期投入所谓石灰(漂白粉、高级漂白粉) 或次氯酸钠(NaClO)水溶液进行灭菌处理。
以前,这种工作由游泳池和浴池的工作人员进行手工作业。 而且,由于石灰和次氯酸钠的水溶液有刺激性,存在如下问题, 特别是在营业时间内投入时在作业过程中必须十分注意等,处理 时需要大量的劳动力。而且,由于石灰是固体粉末,投入后溶解 到浓度均匀需要时间。因此,还存在溶解之前的时间内游泳池和 浴池不能使用的问题。
一方面,建筑物的屋顶上等设置的供水槽和一般家庭使用的 浴缸的情况下,现状是不投入石灰和次氯酸钠、水的灭菌处理只 依靠自来水中含有的氯离子的杀菌力。因此,发现供水槽内部有 藻类繁殖等,水质恶化。
而且,一般家庭用的浴池情况下,由于通常大概1~2天放一 次水更换一次,通常容易以为水质方面没有问题,但是由于与浴 缸连接的锅炉内不能频繁清理,各种细菌和霉菌容易繁殖,令人 担心浴缸内的水质恶化。
因此本申请的申请人发明了一种水处理装置,通过把上述各 种水槽内蓄留的被处理水导入电解槽内、通过电化学反应进行灭 菌处理(参见日本第357938/1999号发明专利申请)。
上述发明的水处理装置的结构是把被处理水供给到具有电极 的电解槽内,对被处理水进行电化学反应(所谓的电解)。通过进行 电化学反应,产生氯气、次氯酸(HClO)、次氯酸离子等。它们溶 解在被处理水内,对被处理水进行灭菌。
可是所发明的水处理装置中设置有在被处理水流入电解槽之 前取出一部分被处理水的分支水路,该分支水路中设置有残留氯 传感器,构成为能够测量被处理水中残留氯浓度。并且,构成为 通过残留氯传感器后的水排出到排水沟内。
这样构成在分支水路上设置残留氯传感器,测定残留氯浓度 后的水排出到水路外的排水沟内的理由是残留氯传感器允许水量 很小,必须设置专用的分支水路,而且流经分支水路的水流是微 量的,排出到排水沟内的水量也是很少量的缘故。
可是,然后,由于时常在水处理装置运转过程中进行残留氯 浓度的测定,运转过程中时常发生排水,不经济,因此要求变换 成不排水的结构。
而且,与游泳池等比较存水量少的家庭用浴缸等残留氯浓度 测定后的排水量是不可忽视的。
而且,所发明的水处理装置中,为了把电解槽内的被处理水 水位控制在一定范围内,设置有浮子开关,调整电解槽内被处理 水的流入量。
但是,浮子开关的结构是这样的,即浮子开关具有随着水位 变动上下滑动的浮子,浮子上具有永久磁铁,传感器感应永久磁 铁的磁场,检测出永久磁铁(浮子)的上下方向位置。
因此,了解到由于随着电解产生的细微气泡上升到水面以及 在水面上气泡破裂,甚至在浮子滑动部分被处理水散出,被处理 水中含有的油脂成分和电解质溶液中含有的氯化物附着在浮子的 滑动部分上,阻碍浮子的滑动,由于滑动不良可能引起水位误检 测。
如果浮子开关误操作,不能将电解槽内的水位控制在一定范 围内,被处理水从电解槽内溢出,令人担心发生短路和漏电。特 别是,被处理水中含有高浓度氯化物的情况下,还令人担心由溢 出的被处理水导致腐蚀的问题。
而且,由于浮子开关的检测水位的接通点和断开点是同一位 置,使被处理水流入电解槽中的泵的接通-断开间隔短,泵以及驱 动泵的电磁开关等驱动器的寿命也可能缩短。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题,提供一种新型水处理装置, 能够进行安全而且良好地灭菌处理。
本发明第1方案所述的一种水处理装置,具有:蓄留被处理 水的水槽;电解槽,通过至少由两块电极板构成的电极组通电, 进行电解;水处理路径,把上述被处理水从水槽导入电解槽内, 而且通过电解槽内的电解灭菌处理后循环流到水槽内;水位检测 装置,检测出上述电解槽内的水位;水位控制装置,根据水位检 测装置检测的水位数据,调整被处理水流入电解槽内的流入量, 把该电解槽内的水位保持在所定水位;构成如下形式,即上述水 位检测装置具有通过相互之间的间隔相对设置的至少两个电极, 通过这些电极相互之间有无电流流过检测水位。
本发明第2方案所述的一种水处理装置,具有:蓄留被处理 水的水槽;电解槽,通过至少由两块电极板构成的电极组通电, 进行电解;供给路径,在电解槽内充满含有氯离子而且具有促进 电化学反应作用的电解质溶液的状态下,上述电极组通电,电解 电解质溶液,制造具有灭菌作用的灭菌液,而且把制造的灭菌液 供给上述水槽;水位检测装置,检测出上述电解槽内的水位;水 位控制装置,根据水位检测装置检测的水位数据,调整电解质溶 液流入电解槽内的流入量,把该电解槽内的水位保持在所定水位; 构成如下形式,即上述水位检测装置具有通过相互之间的间隔相 对设置的至少两个电极,通过这些电极相互之间有无电流流过检 测水位。
本发明第3方案所述的水处理装置中,具有水箱,蓄留上述 电解槽制造的灭菌液,而且把蓄留的灭菌液随时循环流到水槽内; 上述水位控制装置根据水位检测装置检测的数据把上述水箱内蓄 留的灭菌液水位保持在所定水位,目的是调整电解槽内制造的灭 菌液量。
在本发明第4方案所述的水处理装置中,上述水位检测装置 设置在上述电解槽的电极板之间以外的电解槽内。
在本发明第5方案所述的水处理装置中,上述电解槽的电极 板与水位检测装置的电极之间设置有隔开两电极的树脂制的隔 板。
在本发明第6方案所述的水处理装置中,上述水位检测装置 的电极是由钛或钛合金构成的金属。
根据本发明的构成,由于在分支路径中测定残留氯浓度后的 被处理水返回电解槽,不发生排水。而且,返回电解槽的被处理 水在电解槽内灭菌处理后,返回水槽。因此,没有进行灭菌处理 的被处理水不返回水槽。
经过残留氯传感器测量残留氯浓度以后的被处理水由于重力 流入电解槽。因此,不使用泵等被处理水就能够返回电解槽,能 够降低装置的成本。
在使用间歇处理式的电解槽的水处理装置中,能够实时测定 被处理水的残留氯浓度。而且。测定残留氯浓度后的水返回水槽, 因此不象以前那样排水,能够节约水。特别是,对于与游泳池等 比较存水量少的家庭用浴缸等更有效。
由于能够采用直接插入型残留氯传感器,残留氯传感器的设 置位置的自由度提高了。
通过电极之间有无电流检测水位。因此,由于不存在如同以 前的浮子开关那样的可动部分,不容易发生水位误检测。
而且,通过把水位检测装置的电极数增加到3个以上,能够 构成多级水位检测装置,因此能够进行更细微的水位控制。
能够防止流经电解用的电极组的电流对水位检测装置的电极 产生不良影响,防止引起误操作,能够正确测定水位。
例如与不锈钢和铁电极比较能够大幅度减慢电极的腐蚀,构 成长期不需要变换的电极。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的水处理装置的简要示意 图;
图2是根据本发明的第一实施例的水处理装置的主要部分的 气液分离槽的简要剖面图;
图3是根据本发明的第一实施例的水处理装置的主要部分的 气液分离槽的简要顶视图;
图4是示出根据本发明的第一实施例的水处理装置的电气构 成的方块图;
图5是根据本发明的第一实施例的水处理装置中使用的残留 氯传感器的简要剖面图;
图6是根据本发明的第二实施例的水处理装置的简要示意 图;
图7是根据本发明的第二实施例的水处理装置的主要部分的 间歇处理用电解槽的简要剖面图;
图8是根据本发明的第二实施例的水处理装置的主要部分的 间歇处理用电解槽的简要顶视图;
图9是示出根据本发明的第二实施例的水处理装置中使用的 残留氯传感器的简要剖面图;
图10是根据本发明的第三实施例的水处理装置的简要示意 图;
图11是根据本发明的第三施例的水处理装置的电气构成的方 块图;
图12是通过示出图11中所示的控制部分所控制的内容中利 用气液分离槽中水位传感器的水位检测的流程图;
图13是通过图11中所示的控制部分所控制的内容中利用间 歇处理用电解槽中水位传感器的水位检测的流程图。

具体实施方式

图1是简要示出根据本发明第一实施例的水处理装置1安装 在游泳池和浴池的浴缸等大型水槽2中的结构图。
参照图1,水槽2中具有主循环路径20。主循环路径20中设 置有循环泵22。通过该循环泵22把水槽2内的水汲出,沿着双实 线箭头所示方向在主循环路径20内循环返回水槽2。主循环路径 20中在循环泵22的后方具有用于过滤有机物的过滤器21和用于 循环水的加热和冷却的热交换器23。
从主循环路径20的过滤器21的后方热交换器23的前方的分 支点J1分支出水处理路径10,该水处理路径10连接成在位于热 交换器23后方的汇合点J2处与主循环路径20汇合。
水处理路径10中插入气液分离槽13,而且插入以下装置:即, 从分支点J1开始到气液分离槽13的路径上,顺次设置有开关阀 B1、用于调整流量的调整阀B2、B3、流量计S1和电磁阀B4。
而且,气液分离槽13后方的水处理路径10中朝汇合点J2方 向顺次设置有用于循环水处理路径10内的被处理水的送出泵P1、 流量计S2、调整阀B7、用于防止逆流的逆止阀B8以及用于调整 流量的调整阀B9。
而且,在位于调整阀B2和B3之间的水处理路径10上设置 有分支路径11,水处理路径10内沿着实线箭头方向流动的被处理 水的一部分能够流入分支路径11内。分支路径11内顺次设置有 用于调整流量的调整阀B12和用于测量残留氯浓度的残留氯传感 器26。然后在残留氯传感器26的后方延伸的分支路径11的端部 11a作为排水口,连接在比气液分离槽13的水面高的空间上。因 此从排水口11a排出的被处理水开放在大气中后,排入气液分离 槽13内。
下面,参照图2和图3,说明气液分离槽13的构成。
箱状的气液分离槽13具有盖住气液分离槽13的上部开口13c 的盖13e。气液分离槽13内设置有用于除去细微气泡的过滤器12, 气液分离槽13内划分为区域13a和区域13b。前方的区域13a内 设置有多个电极板构成的电极组E1,设置有电极组E1的区域13a 起用于电化学反应的电解槽的作用。
而且,区域13a内设置有水位传感器W1。电极组E1与水位 传感器W1之间通过隔板30隔开。隔板30由氯乙烯和聚丙烯等 树脂制成的板构成,具有隔板30a和多个隔板30b,隔板30a设置 成把电极组E1与水位传感器W1之间的一侧留出的水路分成两个 区域,多个隔板30b设置在具有与该隔板30a垂直的电极组E1 的区域内,把该区域内彼此隔开,并互相平行。通过所述隔板 30(30a以及30b),由于电极组E1位于前方、水位传感器W1位于 后方,流经电极板E1的电流流经水位传感器W1的电极棒,能够 防止水位传感器W1的误操作。
而且设置在盖13e中的导电率传感器24和PH值传感器25 位于区域13a内。这些导电率传感器24和PH值传感器25与电极 组E1通过隔板30b隔开。因此,流经电极组E1的电流流入导电 率传感器24或者PH值传感器25,这样能够防止对传感器的检测 性能产生不良影响。
水位传感器W1具有例如5根长度不同的电极棒SW1~SW5。 电极棒SW5是设置成位于气液分离槽13的最低点形式的共用电 极棒,电极棒SW4是用于警报异常低水位的水位检测电极棒,电 极棒SW3是用于检测作为解除异常低水位警报的水位而且是下限 水位的电极棒,电极棒SW2是用于检测上限水位的电极棒,电极 棒SW1是用于警报异常高水位的水位检测电极棒。
由于电极棒SW1是用于检测气液分离槽13内的水位由于机 械某处异常超过上限水位的,因此设置在比检测上限水位的电极 棒SW2更往上的位置上。而且,由于电极棒SW4是用于检测由 于机械异常水位低于下限水位的,因此设置在比检测下限水位的 电极棒SW3更往下的位置上。
水位传感器W1的各个电极棒SW1~SW5最好使用对电解的 被处理水中含有的次氯酸和次氯酸离子有耐腐蚀性的材料,例如 钛(Ti)和钛合金等。
水位传感器W1安装在盖13e的大致中央部位,上述的5根 电极棒SW1~SW5延伸到气液分离槽13内。
一定的电压或一定的电流从图中未示出的电源供给共用电极 棒SW5,图中未示出的检测部连接到电极棒SW1~SW4。例如,如 果电极棒SW4进入水中,电极棒SW5和电极棒SW4通过水的电 阻导通。结果,通过检测部,根据电极棒SW4的检测电流或者检 测电压在基准值以上,检测出达到水位。
根据水位传感器W1检测的区域13a内的被处理水的水位, 实现开关阀B1的开关、通过调整阀B2调整流量,控制气液分离 槽13内的被处理水的流入量。而且,调整通过送出泵P1送出的 被处理水的流量,把区域13a的被处理水的水位保持在预定水位。
流经水处理路径10的被处理水通过电磁阀B4后,通过盖13e 流入设置有电极组E1的区域13a内。
同时,通过分支路径11、通过残留氯传感器26后的被处理水 也通过盖13e流入设置有电极组E1的区域13a内。在区域13a内, 水处理路径10的开口、分支路径11的端部开口11a设置在区域 13a内通常水面上方,被处理水开放在大气中后,流入区域13a内。
以过滤器12划分构成后方区域13b的气液分离槽13的底部 形成有出口13d,出口连接到水处理路径10。
一方面,盖13e的盖住区域13b的部分连接排气管34。而且 排气管34内设置吸入型鼓风机F1。通过驱动鼓风机F1,过滤器 12处从被处理水分离出的细微气泡产生的气体被迫通过排气管34 排出。
而且,为了替换排出到气液分离槽13外的气体、把空气导入 气液分离槽13内,虽然在图中没有示出,在盖13e的覆盖区域13a 上方的部分上形成有空气导入口。
图4是示出图1所示的水处理装置的电器构成的方块图。水 处理装置中具有由微型计算机等构成的控制部分40。残留氯传感 器26、导电率传感器24、PH值传感器25和水位传感器W1的输 出以及流量计S1、S2的输出提供给控制部分40。控制部分内具 有存储器和计时器。
控制部分40中,根据各种传感器和流量计提供的检测信号, 按照预定的操作程序,控制水处理装置的操作。具体地说,把控 制信号提供给驱动器43。驱动器43根据所提供的信号控制电极组 E1中的通电电流和通电时间等。而且,完成各阀B1、B2、B3、 B4、B7、B8、B9、B12的开关和调整、循环泵22以及送出泵P1 的驱动控制、鼓风机F1的驱动控制等。
再次参照图2,利用水处理装置1对水槽2内的被处理水进行 灭菌处理时,首先,使循环泵22工作,使大量被处理水通常在主 循环路径20内沿着双实线箭头所示方向循环。同时,使送出泵P1 工作,打开所有的阀B1、B2、B3、B4、B7、B8、B9、B12。如 果这样,在主循环路径20内循环的一部分被处理水流入水处理路 径10内。然后,首先调整通过调整阀B2、B3的流量,利用流量 计S1测定其中的流量。同时,把通过调整阀B2、B12调整流量的 被处理水提供给残留氯传感器26,测定残留氯浓度。调整阀B2、 B3根据流量计S1的测定流量调整流量。
通过电磁阀B4的被处理水流入气液分离槽13的前方的区域 13a内,在该区域13a内,通过电极组E1电解。根据残留氯传感 器26测定的残留氯浓度等控制电极组E1通电。通过电化学反应 进行灭菌处理后的被处理水通过过滤器12送入后方的区域13b。 此时,通过过滤器12除去细微气泡,变成表面看来清澈纯净的状 态。
通过过滤器12时从被处理水中除去的细微气泡产生的气体通 过驱动鼓风机F1从排气管34排出到室外。
灭菌处理完成之后,除去细微气泡的被处理水通过送出泵P1 的作用从出口13d流出到水处理路径10,通过流量计S4、调整阀 B7、逆止阀B8以及调整阀B9在汇合点J2返回主循环路径20, 循环流入水槽2。
下面,说明残留氯传感器26的构成。
图5是简要示出图1的水处理装置中使用的残留氯传感器26 的构成图。残留氯传感器26具有溢出槽60和电极装置61。从水 处理路径10分支出的分支路径11通过调整阀12连接到溢出槽60。 供给管道60a连接到溢出槽60,溢出槽60供给的被处理水通过供 给管道60a供给到电极装置61。而且,排水管60b连接到溢出槽 60,溢出槽60内的没有流入供给管道60a的被处理水流入排水管 60b。即,从溢出槽60中溢出的被处理水通过排水管60b从溢出 槽60内流出,通过分支路径11流入设置在下方的气液分离槽13 内。
电极装置61具有壳体61a和设置在壳体61a内的电极61b。 连接到溢出槽60的供给管道60a进入壳体61a内,在其最下方的 排水口60c位于壳体61a的底部,设置在电极61b的前端附近。 而且,排出管61b连接到壳体61b的侧壁上。排出管61b与排水 管60b连接,相连到分支路径11上。
通过供给管道60a从溢出槽60供给的被处理水留在壳体61a 内,在浸没电极61b的前端后,由于重力通过排出管61b在分支 路径11中落下,流入气液分离槽13内。此时,通过电极61b测 定被处理水的残留氯浓度。
电极61b通过极谱法测定残留氯浓度。利用极谱法的测定方 法大概是这样的方法,在被处理水中相对设置图中未示出的检测 电极(金电极)和对电极(银-氯化银电极),从外部在两电极上加电 压,利用根据该电压在检测电极-对电极之间流过的电流与残留氯 浓度成比例。通过该方法,根据两电极之间的电流值测量被处理 水中的残留氯浓度。
而且,在该实施例中,虽然说明了根据适合于长时间连续测 定的极谱法的残留氯传感器26的构成,但是并不限于此,例如, 也可以使用电势电极法、吸光光度法等连续测定用的残留氯浓度 计。
图6是示出根据本发明的第二实施例的水处理装置的构成图。 根据该第二实施例的水处理装置与根据第一实施例的水处理装置 的不同点在于具有间歇处理用电解槽14,代替气液分离槽13。
间歇处理用电解槽14内部设置有多个电极板构成的电极组 E2。在间歇处理用电解槽14内装满含有氯离子而且具有促进电化 学反应作用的食盐等的电解质水溶液状态下,通过电极组E2通电 一段时间电解处理电解质水溶液,能够制造具有灭菌作用的灭菌 液。制造的灭菌液蓄留在蓄留箱14d内,蓄留箱14d内的灭菌液 通过供给路径35随时供给主循环路径20。
更具体地说明它的构成。从循环水槽2内的被处理水的主循 环路径20的分支点J1分支出供给路径35,该供给路径在主循环 路径20的热交换器23后方的汇合点J2汇合。供给路径35在被 处理水的流通方向上顺次插入开关阀B1、调整阀B5、电磁阀B6、 间歇处理用电解槽14、送出泵P2、逆止阀B8和调整阀B9。
而且,蓄留饱和食盐水等电解质溶液的盐水箱31通过定量泵 P3连接到供给路径35的电磁阀B6和间歇处理用电解槽14之间。 在开关阀B1和调整阀B5之间的位置上从供给路径35上分支出的 给水路径29连接到盐水箱31。给水路径29上插入调整阀B10和 电磁阀B11。而且,盐水箱31内设置有浮子开关32。通过根据浮 子开关32的切换开关电磁阀B11,通常在盐水箱31内保留一定 水位的食盐水,通过给水路径29供给被处理水。
而且,从主循环路径20的过滤器21和热交换器23之间分支 出分支路径41,该分支路径41在汇合点J2的后方连接到主循环 路径20。分支路径41中沿着被处理水的流动方向顺次插入定流量 阀B11、残留氯传感器26和液压开关27。定流量阀B11用于把供 给残留氯传感器26的被处理水控制在一定量。液压开关27用于 检测出分支路径41内是否有被处理水流过。
图7是用于说明间歇处理用电解槽14的构成的简要剖面图。 图8是用于说明间歇处理用电解槽14的构成的简要顶视图。间歇 处理用电解槽14具有箱状壳本体14a、盖住壳本体14a的上部开 口的盖14b。作为电解槽14c的方形树脂制箱子设置在壳本体14a 内另外的区域内。壳本体14a内的电解槽14c以外的空间具有作 为蓄留电解槽14c所产生的灭菌液的蓄留箱14d的作用。
电解槽14c内设置有多根电极构成的电极组E2。从供给路径 35供给的被处理水与从盐水箱31汲出的饱和食盐水混合的电解 质溶液供给到电解槽14c内,供给路径35的前端通过盖14b插入 电解槽14c内。
供给到电解槽14c内的电解质溶液的浓度根据流过电极组E2 的电流值决定。通过调整汲出饱和食盐水的定量泵P3的流量以及 供给稀释用的被处理水的电磁阀B6的开关,把电解质溶液的浓度 调整到最佳值。因此,最有效地控制利用电极组E2进行的电解。
起蓄留箱14d的作用的壳本体14a内,供给路径35的后半 部分的管道前端设置成它的汲入口35a位于蓄留箱14d的底部。 该供给路径35中途具有送出泵P2。
盖14b的大致中央位置安装有水位传感器W2,是把蓄留箱 14d内的灭菌液的水位控制在一定范围内所必须的。水位传感器 W2具有从盖14b向下方延伸的多根电极棒SW1~SW5。由于水位 传感器W2的构成与第一实施例中说明的设置在气液分离槽13的 水位传感器W1同样,同一位置的同一元件使用相同的符号,并 省略其说明。
而且,盖14b上具有用于把电解槽14c内电解产生的气体强 制排出壳本体14a外部的排气管33。排气管33中插入有鼓风机 F2,通过驱动该鼓风机F2,把气体从排气管33吸入并排出。
电解槽14c内部电解所供给的电解质溶液,制造出溶有次氯 酸和次氯酸离子的灭菌液。所制造的灭菌液充满电解槽14c时, 从电解槽14c的上部溢出蓄留在蓄留箱14d内。
如果利用水位传感器W2检测蓄留箱14d内的灭菌液的水位, 根据所述检测输出,控制定量泵P3的驱动和电磁阀B6的开关。 因此,调整流入电解槽14c内的电解质溶液的流入量。因而,间 接控制从电解槽14c溢出的灭菌液量,把蓄留箱14d内的灭菌液 水位控制在所定水位。
具有间歇处理用电解槽14的水处理装置的操作如下所述。
主要参照图6,通过循环泵22把水槽2内的水汲出,通过过 滤器21除去有机物后,在分支点J1分为通过热交换器23循环流 回到水槽2的水和流入供给路径35的水。
而且,在主循环路径20内循环的一部分被处理水流入分支路 径41内,首先通过定流量阀B11调整为大致一定的流量。然后通 过残留氯传感器26测定残留氯浓度。然后,通过液压开关27再 次返回主循环路径20。
一方面,流入供给路径35的水的一部分通过调整阀B5调整 流量,送入间歇处理用电解槽14的电解槽14c内。同时一部分被 处理水通过调整阀B10、电磁阀B11送入盐水箱31内。盐水箱31 内预先投入有NaCl,流入盐水箱31内的被处理水溶解该NaCl变 成饱和食盐水。盐水箱31内的饱和食盐水通过定量泵P3的作用 被汲出,送入电解槽14c内。此时,与供给路径35内流过的被处 理水混合,成为电解质溶液。
流入电解槽14c内的电解质溶液随着电极组E2中通电而被电 解,变成高浓度灭菌液。然后所述灭菌液从电解槽14c溢出,流 入蓄留箱14d内。蓄留箱14d内的灭菌液的量利用水位传感器W2 检测,变成所定水位时停止从循环路径35供给电解质溶液,变成 待机状态。
根据通过残留氯传感器26测定的残留氯浓度测定结果,蓄留 箱14d内蓄留的灭菌液根据需要供给。即,根据需要驱动送出泵 P2,随时通过供给路径35在汇合点J2流入主循环路径20,循环 流入水槽2。
下面,参照图9说明根据该实施例的水处理装置中使用的残 留氯传感器26的构成。在该实施例中,使用的是利用极谱法的直 接插入型残留氯传感器26。关于极谱法的测定方法由于与第一实 施例相同,省略对它的说明。
残留氯传感器26具有壳体37、设置在壳体37内的电极38 和盖住壳体37上部开口的盖39。
分支路径41的流入侧的后端管道50通过盖39进入壳体37 内,它的排水口50a大致邻近壳体37的底部。盖39上进一步连 接流出侧的分支路径41,液压开关27介于分支路径41上。
液压开关27检测分支路径41内是否有被处理水流过。例如, 在判断出液压开关27关闭、分支路径41内没有被处理水流过的 情况下,不向残留氯传感器26提供被处理水,难以正确测定残留 氯浓度。因此在图中未示出的控制部分,通过报警手段通知管理 者,同时停止水处理装置的操作。由于液压开关27设置成紧跟在 残留氯传感器26的后方,因此能够确实检测出由于分支路径41 漏水和堵塞等不向残留氯传感器26提供被处理水的情况。
壳体37内装有许多颗粒52,与设置在壳体37底部的电极38 接触。从排水口50a流入壳体37底部的被处理水搅拌颗粒52,通 过搅拌的颗粒52与电极38接触,洗净电极38,以便通常能够正 确地测定残留氯浓度。
图中没有示出的控制部分把残留氯传感器26的电极38测定 的被处理水中的残留氯浓度与存储器中存储的基准浓度比较,在 被处理水中残留氯浓度没有达到基准浓度情况下,向驱动器提供 控制信号。然后在所定时间内驱动送出泵P2,把灭菌液提供给水 槽2。这样调整水槽2内的残留氯浓度,使水槽2内的水保持清洁 状态。
在该实施例中,构成为供给分支路径41的被处理水利用设置 在主循环路径20内的循环泵22供给。可是,构成为设置把被处 理水提供到分支路径41内的专用泵也可以。
而且在该实施例中,虽然构成为分支路径41在主循环路径20 的过滤器21后方分支以后,在主循环路径20的热交换器23的后 方汇合,但是例如也可以构成为分支路径在过滤器21的后方分支、 在循环泵22的前方汇合。
图10是根据本发明的第三实施例的水处理装置安装到大型水 槽2内的构造的简要视图。
图10所示的水处理装置的构成特征是第二实施例所说明的具 有间歇处理用电解槽14的供给路径35与第一实施例中所说明的 具有气液分离槽13的水处理路径10并联。
而且,在图10所示的水处理装置中,与第二实施例相同,采 用如下构成,即设计有从主循环路径20分支出来的分支路径41, 其中设置有残留氯传感器20。因此,没有设置第一实施例中所具 有的水处理路径10中的分支路径11和残留氯传感器26。
可是,与第一实施例相同,采用如下构成也可以,即水处理 路径10中设置有分支路径11,其中设置有残留氯传感器26,去 掉主循环路径20内的分支路径41和残留氯传感器26。
其他构成,由于是第一实施例和第二实施例并列连接构成的, 相同元件使用相同的符号,并省去说明。
图11是示出图10所示的根据本发明第三实施例的水处理装 置的电气构成的方块图。水处理装置中具有控制部分40和驱动器 43。残留氯传感器26、导电率传感器24、流量计S1、S2、液压 开关27、PH值传感器25、和水位传感器W1、W2的检测信号提 供给控制部分40。控制部分40中,根据来自这些传感器等的检测 信号,按照预定的操作程序,控制水处理装置的操作。具体地说, 把控制信号提供给驱动器43、通过驱动器43控制各种阀B1~B12、 电极组E1、E2、送出泵P1、P2、定量泵P3、循环泵22以及鼓风 机F1、F2的驱动。
图12是示出通过图11中所示的控制部分40所进行的控制中 利用气液分离槽13中的水位传感器W1水位检测的流程图。
接通水处理装置的电源,构成水处理路径10的各部分工作, 被处理水流入气液分离槽13的前方区域13a内,控制部分40确 认电极棒SW4是否导通(步骤S1)。
在步骤S1,进行异常低水位的检测。由于在运转初期水位高 度没有达到电极棒SW4,电磁阀B4断开,送出泵P1停止情况下 继续向气液分离槽13供水(步骤S17、S18)。图中未示出的显示部 分进行低水位显示,电极组E1保持非导通状态,到达步骤S12(步 骤S19、S20)。
在步骤S12进行异常高水位的检测。在正常状态下,由于检 测异常高水位用的电极棒SW1不导通,不显示,返回步骤S1。然 后,继续向气液分离槽13中给水,经过电极棒SW4导通的水位 高度以后(步骤S1中为YES),确认是否变为电极棒SW3导通的水 位(步骤S2)。
在步骤S2,确认水位是否为下限水位。在电极棒SW3未导通、 没有变成下限水位情况下(步骤S3中为NO),复位计时器,在电 磁阀B4断开状态下到达步骤S12,进行异常高水位的检测,返回 步骤S1,一边进行上述异常高水位的检测和异常低水位的检测, 一边继续给水。
然后,在步骤S2,如果电极SW3导通,到达下限水位,停止 计时器,驱动送出泵P1,停止低水位表示,同时在电极组E1上 加直流电压,开始电解被处理水(步骤S3、S4、S5、S6)。而且, 步骤S4的送出泵P1的送出量设定为比供给气液分离槽13的供水 量小。
然后,在步骤S7,确认水位是否到达上限水位。电极棒SW2 没有导通,到达上限水位之前的期间内(步骤S7中为NO),进入 步骤S12,进行异常高水位的检测,而且在步骤S1进行异常低水 位的检测,而且反复进行步骤S1~S6、S12、S23。
在步骤S2,电极棒SW3导通,在确认出下限水位开始的短时 间至水位上升到上限水位为止,电极棒SW2导通(步骤S7中为 YES),关闭电磁阀B4,停止供水,计时器停止,进入步骤S10(步 骤S8、S9)。
在步骤S10,判断计时器的计数是否比基准时间短。在计时 器的计数比基准时间短的情况下,判断出气液分离过滤器12的筛 网发生堵塞,利用图中未示出的显示手段和蜂鸣器等通知使用者 (步骤S11)。
一方面,在步骤S11,在判断出计时器的计数比基准时间长、 没有发生过滤器12的筛网堵塞的情况下,进入步骤S12,进行异 常高水位的检测,返回步骤S1进行异常低水位的检测,而且等待 水位返回下限水位(步骤S1~S12、S23)。
在步骤S8,由于关闭电磁阀B4停止供水,水位逐渐下降, 到水位低于下限水位为止,电极棒SW3从导通状态变为非导通状 态(步骤S2中为NO),起动计时器,通过再次打开电磁阀B4(步骤 S21、S22),通常把气液分离槽13内的水位控制在上限水位和下 限水位之间的高度。
由于机器某处异常,气液分离槽13内的水位超过上限水位的 情况下,电极棒SW1导通(步骤S12中为YES),利用图中未示出 的显示部分和蜂鸣器等进行异常高水位的通知,立即停止电磁阀 B4、送出泵P1,并停止给电极组E1通电(步骤S13、S14、S15、 S16)。这种异常高水位的水位的确认通常在进行水位检测控制期 间进行。
一方面,由于机器异常,水位低于下限水位的情况下,电极 棒SW4从导通状态变为非导通状态(步骤S1中为ON),进入步骤 S17。在电磁阀B4没有打开情况下电磁阀B4打开进行给水,停止 送出泵P1(S17、S18)。利用图中未示出的显示部分和蜂鸣器等把 异常低水位的情况通知使用者,同时停止给电极组E1通电(步骤 S19、S20)。这种异常低水位的检测与上述异常高水位的确认相同, 通常在进行水位检测控制期间进行。
图13是控制部分40进行控制过程中,使用间歇处理用电解 槽14中的水位传感器W2进行水位检测的流程图。
在水槽2内的被处理水的残留氯浓度低于规定值的情况下, 通过操作送出泵P2,把一定量的间歇处理用电解槽14内产生的灭 菌液通过水处理路径10供给水槽2。在残留氯浓度达到规定值情 况下,控制送出泵P2处于停止状态,待机。
水处理装置的电源接通,构成供给路径35的各部分工作,开 始向间歇处理用电解槽14的电解槽14c内提供电解质溶液,控制 部分40首先确认电极棒SW4是否导通(步骤S31)。
在步骤S31,进行异常低水位的检测。通常,由于在运转初 期水位高度没有达到电极棒SW4,进入步骤S45,驱动调整稀释 用的被处理水量的电磁阀B6和把饱和食盐水吸上来的定量泵P3 给电解槽供水,电极组E2通电开始电解(步骤S46)。送出泵P2停 止情况下,图中未示出的显示部分进行低水位显示,到达步骤 S40(步骤S47、S48)。
在步骤S40进行异常高水位的检测。在正常状态下,由于检 测异常高水位用的电极棒SW1不导通,不显示异常高水位,返回 步骤S31(步骤S40、S52)。
短时间内一边继续给水一边进行电解,电解槽14c内灭菌液 的水位上升,灭菌液从电解槽14c中溢出渐渐蓄留在蓄留箱14d 内,蓄留箱14d内的灭菌液水位达到电极棒SW4为止,电极棒SW4 导通(步骤31中为YES)。电极棒SW4导通,解除送出泵P2的驱 动禁止,异常低水位的显示断开,进入步骤S34(步骤S32、S33)。
在步骤S34,确认是否水位为下限水位、电极棒SW3是否导 通。在电极棒SW3未导通、还没有到达下限水位的情况下(步骤 S34中为NO),进入步骤S49,继续给电解质溶液供水、给电极组 E2通电的状态(步骤S49、S50),进入步骤S38。
一方面,在确认到水位到达下限水位,电极棒SW3导通的情 况下(步骤S34中为YES),进入步骤S35,确认水位是否达到上限 水位、电极棒SW2是否导通,在电极棒SW2没有导通、还没有 达到上限水位的情况下(步骤S35中为NO),进入步骤S38。
在步骤S38,判断是否有送出泵P2的驱动信号。水槽2内的 被处理水的残留氯浓度达到规定值的情况下,不输出送出泵P2的 驱动信号,送出泵P2维持在停止状态(步骤S51)。一方面,在被 处理水的残留氯浓度低于规定值的情况下,通过控制部分输出送 出泵P2的驱动信号,通过在一定时间内驱动送出泵P2,通过供 给路径35把灭菌液提供给水槽2内以后,进入步骤S40(步骤S38、 S39)。
在步骤S40中检测完异常高水位以后,返回步骤S31,在水 位变成上限水位、电极棒SW2导通为止,一边如上所述进行异常 低水位的检测以及异常高水位的检测,一边继续向电解槽14c提 供电解质溶液,从电解槽14中溢出的灭菌液蓄留在蓄留箱14d内。
然后,通过继续给水蓄留箱14d内的水位上升,如果确认达 到上限水位、电极棒SW2导通(步骤S35中为YES),停止电磁阀 B6和定量泵P3的驱动,停止向电解槽14c内提供电解质溶液, 停止给电极组E2通电,停止电解后(步骤S36、S37),进入步骤 S40,一边进行异常高水位的检测以及步骤S31的异常低水位的检 测,一边处于待机状态。
然后根据需要,输出送出泵P2的驱动信号,把蓄留槽14d内 的灭菌液提供给水槽2内。每次驱动送出泵P2,蓄留箱14d内的 灭菌液水位逐渐下降,经过电极棒SW2的非导通状态(步骤S35 中为NO),电极棒SW3从导通变为非导通,再次驱动电磁阀B6 和定量泵P3,给电极组E2通电,再次开始电解(步骤S34、S49、 S50)。以后,反复进行上述的控制操作。
由于机器某处异常,蓄留箱14d内的水位超过上限水位的检 测通过步骤S40的电极棒SW1是否导通确认。在检测出异常高水 位的情况下的处理,在步骤S41~S44进行。该控制内容与前例相 同,省略说明。
而且,在该实施例中,虽然间歇处理用电解槽14与蓄留箱14d 是合用的,但是也可以是各自分开的。在这种情况下,通过分别 设置电解槽14c和蓄留箱14d的水位传感器的构成,能够获得与 上述相同的效果。
本发明并不限于上面说明的实施例,能够在保护范围所限定 的范围内进行各种变形。
本申请以2001年4月27日向日本特许厅提出的2001-131770 号发明专利申请和2001-131537号发明专利申请为基础,根据条 约要求优先权,这些申请的全部内容包括在本申请中。
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