JP2008093554A - 薬液供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薬液から発生した気体の気体溜まりが形成されるのを防止する。
【解決手段】発泡性の薬液を他の液体が流れる主通路（３２）まで供給する薬液供給装置（１０）が、薬液を貯蔵する薬液貯蔵タンク（２１）と、薬液貯蔵タンクと主通路とを接続する供給通路（２３）と、供給通路に設けられたポンプ（２５）と、ポンプよりも下流の供給通路からポンプよりも上流の供給通路まで供給通路内の薬液を循環させる循環通路（２４）と、薬液を循環させられる供給通路の一部分および循環通路のうちの少なくとも一方の内部を大気に開放させる大気開放部（２２）とを具備する。大気開放部は、上方が開放している希釈液タンクであるのが好ましい。また、供給通路の少なくとも一部は、薬液貯蔵タンクから主通路に向かう方向において水平面に対して斜め上方に傾斜しているのが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、発泡性の薬液、例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液を水などの液体に供給する薬液供給装置に関する。

種々の工業分野において、発泡性の薬液を水などの液体に供給することが要求される場合がある。例えば工場内の各種装置を洗浄するために、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を水に供給して、所望の殺菌能力を備えた洗浄液を作成することがある。

また、特許文献１には、上水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を均等に注入するために、配水口付近に圧力調整弁が設けられた輸送管を用いることが開示されている。
特開２０００−１８９９７９号公報

ところで、発泡性の薬液は、薬液を供給する供給通路内で発泡して薬液内に気泡が発生することがある。特に、薬液が次亜塩素酸ナトリウム水溶液である場合には、温度が例えば２５℃程度まで上昇すると次亜塩素酸ナトリウムの分解速度が上昇して多量の気泡が発生する。

このような場合には、発生した気泡が供給通路内で滞留して気体溜まりが形成される。この気体溜まりによって、供給通路内の薬液の流れが阻害され、所定流量の薬液を供給できないようになる。このため、供給通路の内径を必要以上に大きくし、気体溜まりが形成された場合であっても、要求される流量の薬液を供給できるようにすることが行われている。

前述したようにこのような気体溜まりは薬液の分解によって発生するので、気体溜まり発生後における薬液の濃度は要求される薬液の濃度よりも低くなる。従って、薬液が発泡すると、薬液の供給が困難になるだけでなく、所定の薬液濃度を維持することもできなくなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、薬液から気体が発生して供給通路内に気体溜まりが形成されるのを防止することのできる薬液供給装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、発泡性の薬液を他の液体が流れる主通路まで供給する薬液供給装置において、前記薬液を貯蔵する薬液貯蔵タンクと、該薬液貯蔵タンクと前記主通路とを接続する供給通路と、該供給通路に設けられたポンプと、前記ポンプよりも下流の前記供給通路と前記ポンプよりも上流の前記供給通路とを前記供給通路内の前記薬液を循環させる循環通路と、前記薬液を循環させられる前記供給通路の一部分および前記循環通路のうちの少なくとも一方の内部を大気に開放させる大気開放部とを具備する薬液供給装置が提供される。

すなわち１番目の発明においては、循環ポンプを駆動することにより供給通路と循環通路との間で薬液を循環させられる。そして、循環する薬液が大気開放部を通過するときに、薬液内の気体が大気開放部から外部に流出するようになる。このため、供給通路および循環通路の内部に発生した気体が気体溜まりとなるのを防止できる。それゆえ、供給通路および／または循環通路の内径を必要以上に大きくする必要はなく、薬液供給装置の製造費用を抑えることも可能である。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記薬液を循環させられる前記供給通路の一部分および前記循環通路のうちの少なくとも一方にはタンクが設けられており、前記大気開放部は前記タンクに連通可能に配置されている。
すなわち２番目の発明においては、大気開放部を通過して気体が外部に排出された薬液をタンクによって効率的に回収して再利用することができる。

３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記タンクは、前記薬液貯蔵タンク内の前記薬液を希釈する希釈液タンクである。
すなわち３番目の発明においては、希釈液タンクにおいて希釈された薬液を主通路に供給するようにしている。このため、薬液貯蔵タンクの薬液を直接的に供給する場合と比較して、主通路内の液体に必要とされる薬液濃度の調整を容易に行うことができる。

４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記供給通路の少なくとも一部は、前記薬液貯蔵タンクから前記主通路に向かう方向において水平面に対して斜め上方に傾斜している。
すなわち４番目の発明においては、水平状態にある供給通路の一部に気体が滞留するのを、比較的簡易な構成により防止することができる。

５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、さらに、前記循環通路には開閉弁が設けられている。
すなわち５番目の発明においては、薬液を主通路に供給するときには循環通路を閉鎖することによって、薬液を主通路に効率的に供給できる。

６番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記発泡性の薬液が次亜塩素酸ナトリウム水溶液である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく薬液供給装置を含む処理水形成システム全体の略図である。図１に示される処理水形成システム１０は、原水、例えば井戸水を貯蔵する原水タンク１１と、原水を炭濾過する炭濾過部１２と、炭濾過部１２を通過した原水を処理水として保存する処理水タンク１３とを主に含んでいる。

図示されるように、原水タンク１１と炭濾過部１２とを接続する主通路３１内の原水には、次亜塩素酸ナトリウム一次添加ユニット１５によって、所定量の次亜塩素酸ナトリウム水溶液が添加される。また、炭濾過部１２と処理水タンク１３とを接続する主通路３２内の原水には、次亜塩素酸ナトリウム二次添加ユニット２０によって、次亜塩素酸ナトリウム水溶液がさらに添加される。

このような添加処理によって所望の殺菌能力を備えた処理水は所望の殺菌能力を備えた状態で処理水タンク１３に貯蔵される。そして、処理水タンク１３内の処理水は、例えば工場内の各種の装置を洗浄するときなどに、必要に応じて使用される。

図１に示される次亜塩素酸ナトリウム一次添加ユニット１５により供給される次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度は比較的高く、従って主通路３２内の液体を所望の濃度に調節するのが困難な場合がある。次亜塩素酸ナトリウム二次添加ユニット２０を用いて希釈液を主通路３２に再度供給する理由は、主通路３２内の液体の濃度を所望の濃度になるように微調整するためである。

以下、図２を参照して、次亜塩素酸ナトリウム二次添加ユニット２０（図１に示される破線Ａに対応）を詳細に説明する。なお、以下においては、次亜塩素酸ナトリウム二次添加ユニット２０を薬液供給装置２０と呼ぶこととする。

図２に示される薬液供給装置２０は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の原液（濃度１２％）が貯蔵される原液貯蔵タンク２１と水源２９とを含んでいる。原液貯蔵タンク２１内の原液を水源２９からの水、例えば井戸で希釈することによって、所定の濃度（３％）の希釈液が薬液供給装置２０の希釈液タンク２２に一時的に貯蔵される。なお、図１に示される原水タンク１１が図２に示される水源２９を兼ねていてもよい。

図２から分かるように、希釈液タンク２２はその上部２２Ａが開放しており、希釈液タンク２２内の希釈液が大気に開放するようになっている。なお、希釈液タンク２２の上部２２Ａ以外の箇所が大気に開放していてもよい。

図示されるように、供給通路２３の一端２３Ａが希釈液タンク２２の一側に接続されており、供給通路２３は希釈液タンク２２から主通路３２まで延びている。図示されるように、供給通路２３には、モータ２６により駆動されるポンプ２５、例えばパルスポンプが設けられている。ポンプ２５が駆動することによって、希釈液タンク２２内の希釈液は主通路３２まで供給される。さらに、主通路３２の直前においては、第一開閉弁２７が供給通路２３に設けられている。第一開閉弁２７は要求されるときに開放して、希釈液を主通路３２に供給する。

また、供給通路２３においてポンプ２５と第一開閉弁２７との間に分岐部３３が設けられており、この分岐部３３から循環通路２４が延びている。図示されるように、循環通路２４の先端２４Ａは希釈液タンク２２の上部２２Ａ内に延びている。循環通路２４の先端２４Ａは、希釈液タンク２２内における希釈液の液面よりも上方に位置決めされている。さらに、循環通路２４には第二開閉弁２８が分岐部３３に隣接して設けられている。

このような構成であるために、一端２３Ａと分岐部３３との間に位置する供給通路２３の一部分と循環通路２４とが循環経路を形成しているのが分かるであろう。

以下、本発明に基づく薬液供給装置２０の動作について説明する。
希釈液タンク２２内の希釈液を主通路３２に供給するときには、供給通路２３の第一開閉弁２７を開放すると共に循環通路２４の第二開閉弁２８を閉鎖する。次いで、モータ２６によってポンプ２５を駆動させると、希釈液タンク２２内の希釈液は供給通路２３を通って主通路３２まで供給される。前述したように希釈液タンク２２における希釈液の濃度は比較的低いので、本発明においては、そのような希釈液によって主通路３２内の液体の濃度を容易に微調整することができる。

一方、希釈液を主通路３２に供給する必要が無い場合には、供給通路２３の第一開閉弁２７を閉鎖すると共に循環通路２４の第二開閉弁２８を開放する。そして、ポンプ２５を同様に駆動させると、希釈液タンク２２内の希釈液は、供給通路２３の前述した一部分および循環通路２４からなる循環経路を循環するようになる。

図２から分かるように、この循環経路内を循環するときに、希釈液は循環通路２４の先端２４Ａから希釈液タンク２２内に供給される。このとき、希釈液内に存在しうる気体または気泡は希釈液内部から排出される。前述したように希釈液タンク２２の上部２２Ａは開放状態にあるので、希釈液内部から排出された気泡または気体は希釈液タンク２２の上部２２Ａから外部に流出する。なお、図面には示さないものの、そのような気体は公知の回収手段によって回収され、所定の処理を受けるものとする。

このように本発明においては、希釈液タンク２２の上部２２Ａを通じて希釈液内の気泡または気体を排出できるので、希釈液内の気泡を低減することができる。このため、本発明においては、供給通路２３および循環通路２４内に気体溜まりが形成されるのを防止できる。当然のことながら、供給通路２３に設けられたポンプ２５においても気体溜まりの形成を防止でき、ポンプ２５内の気体溜まりによって希釈液が送液されなくなるのを避けられる。

このように、本発明においては気体溜まりが形成されないので、供給通路における希釈液の流れが円滑になる。それゆえ、本発明においては、従来技術のように供給通路の内径を必要以上に大きくする必要はない。言い換えれば、本発明においては、従来技術の場合よりも内径の小さい供給通路２３、例えば内径が約６ｍｍの供給通路２３を使用する場合であっても、希釈液に要求される流量を確保することができる。このことが、薬液供給装置２０の製造費用の低減に寄与するのは明らかであろう。当然のことながら、循環通路２４の内径も供給通路２３の内径と同様にできる。

また、希釈液を作成して薬液の濃度を低下させることによって、薬液から気泡が発生し難くなる。さらに、井戸水を用いて希釈液を作成した場合には、希釈液の温度を比較的低温に維持することも可能である。なお、循環作用時に希釈液が希釈液タンク２２を通過すると、気体が排出されるので、希釈液内の薬液、つまり次亜塩素酸ナトリウムの濃度が低下することが想定される。そのような場合には、主通路３２に供給されるべき希釈液の量を循環時間などに応じて増大させれば足りる。

ところで、図３は本発明の一つの実施形態における供給通路の詳細図である。図３に示されるように供給通路２３は可撓性のチューブ、例えばシリコーン製チューブである。そして、可撓性の供給通路２３を支持するために、供給通路２３は硬質の外筒３４、例えば塩化ビニル製外筒に挿入されている。

前述したように希釈液が次亜塩素酸ナトリウム水溶液の希釈液である場合には、温度が高くなると、希釈液から気泡が発生するしやすい。このため本発明においては、供給通路２３を金属ではない材料、例えばシリコーンから形成するのが好ましく、それにより、供給通路２３内の希釈液が大気温度の影響を受け難くさせられる。

さらに、図３に示される実施形態においては、外筒３４が供給通路２３を包囲しているので、供給通路２３内の希釈液は大気温度の影響をさらに受け難くできる。このような構成によって、気泡が発生して気体溜まりが形成される可能性をさらに低くできる。

図４は供給通路が設置されている建物の断面図である。図４において破線で示されるように、従来技術の供給通路２３’は天井４１付近に位置する建物の複数の梁４５に沿って蛇行するように配置されている。従来技術においては、希釈液が供給通路２３’の蛇行部分を流れるときに希釈液が供給通路２３’の内壁に衝突し、蛇行する供給通路２３’が多数の気泡を発生させる要因になっていた。

本発明における供給通路２３は図４において実線で示されるように水平面に対して斜め上方に傾斜するように延びている。図４に示される矢印方向は希釈液が流れる方向であり、図２において原液貯蔵タンク２１から主通路３２に向かう方向に対応する。つまり、図４には示していないものの、傾斜している供給通路２３の低い側の一端２３Ａが希釈液タンク２２に接続されており、高い側の他端が主通路３２に接続されている。

このように、図４に示される供給通路２３は水平状態の部分を含んでいないので、供給通路２３内の希釈液から気体が発生したとしても、その気体は供給通路２３に沿って流れ、供給通路２３内には滞留しないようになる。このため、図４に示される実施形態においては、比較的簡易な構成により、気体の滞留を抑えることが可能となる。

図示しない実施形態においては、希釈液タンク２２を排除して、供給通路２３または循環通路２４内部が大気に開放させられる孔を供給通路２３または循環通路２４に形成してもよい。そのような場合であっても、循環時に希釈液が孔を通じて大気に開放されるので、希釈液内の気体が排出され、前述したのと同様な効果を得ることができる。また、供給通路２３が挿入されている外筒３４を循環通路２４として使用してもよい。このような場合には、薬液供給装置２０に必要とされるスペースを少なくすることができる。

本発明に基づく薬液供給装置を含む処理水形成システム全体の略図である。 本発明に基づく薬液供給装置を示す図である。 本発明の一つの実施形態における供給通路の詳細図である。 供給通路が設置されている建物の断面図である。

符号の説明

１０ 処理水形成システム
１１ 原水タンク
１２ 炭濾過部
１３ 処理水タンク
１５ 次亜塩素酸ナトリウム一次添加ユニット
２０ 次亜塩素酸ナトリウム二次添加ユニット、薬液供給装置
２１ 原液貯蔵タンク
２２ 希釈液タンク（大気開放部）
２２Ａ 上部
２３ 供給通路
２４ 循環通路
２５ ポンプ
２６ モータ
２７ 第一開閉弁
２８ 第二開閉弁
２９ 水源
３１、３２ 主通路
３３ 分岐部
３４ 外筒

Claims (6)

1. 発泡性の薬液を他の液体が流れる主通路まで供給する薬液供給装置において、
   前記薬液を貯蔵する薬液貯蔵タンクと、
   該薬液貯蔵タンクと前記主通路とを接続する供給通路と、
   該供給通路に設けられたポンプと、
   前記ポンプよりも下流の前記供給通路と前記ポンプよりも上流の前記供給通路とを前記供給通路内の前記薬液を循環させる循環通路と、
   前記薬液を循環させられる前記供給通路の一部分および前記循環通路のうちの少なくとも一方の内部を大気に開放させる大気開放部とを具備する薬液供給装置。
2. 前記薬液を循環させられる前記供給通路の一部分および前記循環通路のうちの少なくとも一方にはタンクが設けられており、
   前記大気開放部は前記タンクに連通可能に配置されている請求項１に記載の薬液供給装置。
3. 前記タンクは、前記薬液貯蔵タンク内の前記薬液を希釈する希釈液タンクである請求項２に記載の薬液供給装置。
4. 前記供給通路の少なくとも一部は、前記薬液貯蔵タンクから前記主通路に向かう方向において水平面に対して斜め上方に傾斜している請求項１から３のいずれか一項に記載の薬液供給装置。
5. さらに、前記循環通路には開閉弁が設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の薬液供給装置。
6. 前記発泡性の薬液が次亜塩素酸ナトリウム水溶液である請求項１から５のいずれか一項に記載の薬液供給装置。

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