JPH09239381A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水と薬剤との反応を上側箱体、下側箱体お
よび管体をもって行うことにより、高効率の反応槽を得
る。 【解決手段】 反応槽１は上側箱体５と下側箱体６との
間に複数本の直管状管体４が架設され、上記上側箱体と
下側箱体には各管体の流れを別ける水流区画隔壁７が設
けられ、箱体５管口部から流入する原水２は隔壁７で区
画された隔壁室８−１に入った後、管体４−１を通り箱
体６の隔壁室８−２に流入する。この流入した原水は矢
示に従い管体４−２を通り箱体５の隔壁室８−３に流入
する。以下、同様に、水流は上側箱体と下側箱体に架設
されを管体を往復して流れ、下側箱体６と上側箱体との
各隔壁室を通り、排出口から排出する。この間にオゾン
発生機３から発生するオゾンなどの薬剤が混入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管体に流入する水に薬
剤を混入して反応させる小型水処理装置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】飲料用水や高度洗浄用水として、より安
全な不純物を含くまぬ高度処理された用水が所望されて
いる。すなわち、飲料用水に供する水道水は、一般的
に、凝集沈殿や砂濾過などによって濾過された後、塩素
ガスを用いた薬品処理をして滅菌している。凝集沈殿や
濾過によって水中に含まれる微粒汚濁成分、藻類などの
大部分や金属イオンの一部は共沈し除去されるものの、
微小有機物やカビ臭などの臭気成分を除去することはで
きず、濾過限界点がある。また、有害金属イオンなどを
完全に除去することは困難である。他方、処理によって
細菌などの増殖を防ぐことはできるものの、残存する塩
素ガスはカルキ臭を残すだけでなく味を悪くする。ま
た、混入した塩素ガスと上記濾過をくぐり抜けた有機物
とが反応して、例えば、発癌性を有するトリハロメタン
などの有害な成分を形成し、安全性の高い飲料用水や高
度洗浄用水への使用を制限している。

【０００３】飲味の改善、安全性の高い飲料用水や高度
洗浄用水の確保のため、水道水などを家庭で再処理する
処理装置がある。これら処理装置の大部分は活性炭や中
空糸膜の濾過部材からなり、塩素ガスや一部臭気成分な
どの除去はできるものの、濾過部材を通過する微小有機
物や有害金属イオンを完全に除去することはできず、生
成したトリハロメタンなどなども除去することはできな
い。

【０００４】このため、水道水などにオゾンを加えるオ
ゾン混合装置を設けてオゾン処理し、上記濾過部材を通
過する微小有機物、異臭味とか色度をその強力な酸化力
をもって酸化し、取り除く方法をとるものがある。この
ような除去装置においては、処理水に対してオゾンを十
分に溶解させて反応性を高めなければ接触効率が上がら
ず、タンク形状のオゾン接触槽にオゾン発生機で生成し
たオゾンを混合機を介して強制注入し、ガイド板やフイ
ルタの工夫をもってオゾンと水の接触時間を高めて反応
を促進しようとしたり、オゾンをエゼクタから吐出する
と共に、ミキサを設けて旋回流をつくり、オゾン接触槽
にオゾンを流入させ、オゾンと水の混合条件を改善して
反応を促進にするものである。しかし、これらの装置は
接触槽の大きな大型装置となっており家庭用として使用
しずらいばかりでなく、高価なものであった。

【０００５】例えば、特開平７−８９７６号公報に示さ
れる図５の装置においては、原水２は混合機１２を介し
てオゾン接触槽１１に流入される。他方、オゾン発生機
３で生成したオゾンは減圧弁１３を介して混合機に導入
されオゾン接触槽１１で水と接触後、未反応のオゾンは
図示しないコンプレッサで圧縮後オゾン発生機に戻るよ
うに循環使用される。上記オゾン接触槽１１内には水平
方向に対して適宜な傾斜角を持つガイド板１４が傾斜の
向きを反転した状態で交互に配設され、オゾン接触槽１
１内に流入した原水２はガイド板１４に沿って迂回しな
がら、オゾン接触槽内を上部から下方部へと流下するこ
とにより、接触時間を高めて反応を促進している。

【０００６】すなわち、原水２とオゾン５とが、オゾン
接触槽１１内に配設された適宜な傾斜角を持つガイド板
１４に沿って図中の矢示Ａに示した経路により迂回しな
がら落下し、オゾン接触槽１１の底面近傍からオゾン処
理水として吐出される。従って、原水２とオゾンは混合
機１２による混合作用と、オゾン接触槽１１内での迂回
流下に伴う接触時間の延長と攪拌作用により、接触効果
が十分に高められる。

【０００７】特開平７−１０８２８３号公報に示される
図６の装置においては、オゾン発生機３からのオゾンを
エゼクタ１５から吐出すると共に、ミキサ１６を設けて
旋回流をもってオゾン接触槽１１にオゾンを流入させ、
オゾンと水の混合条件を改善して反応を促進している。
すなわち、出口管内においてはエゼクタ１５から吐出さ
れたオゾンガスがミキサ１６により細かな気泡に分割さ
れて混入される。しかも、この状態で水槽中に排出され
る場合、槽内で旋回流が生じるようにオゾン接触槽１１
の隅から槽内壁面に沿うようにオゾンを噴出して、細か
なオゾンガスの気泡が長い経路を通って水槽中を上昇す
るようにしているので、水槽中におけるオゾン溶解濃度
は高められてオゾンガスによる酸化分解機能が強化され
る構成となっている。

【０００８】このようにして、オゾンと水中の成分の反
応によってウイルスなどの濾過剤を通過した微細な有機
物を死滅させると共に、水中に含まれるイオン状金属を
酸化し、この作用によって、金属酸化物などとして沈殿
除去するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の何れの装置にお
いても、オゾンと水との接触は主としてオゾン反応槽に
おいて反応するが、オゾン反応槽には多量の用水が流入
しており、これらの用水をオゾンと効率よく反応させる
ためには多量のオゾンを必要とし、従って、大型のオゾ
ン発生機が必要となる。

【００１０】上述のようにオゾン反応槽は大型であるた
め、オゾン水の供給を断ち、同じ流路をもって非処理水
に変えるときには上記のオゾン反応槽にあるオゾン水の
無駄が大量にでるばかりでなく、オゾン水の供給を断っ
た後、非処理水が供給されるまでタイムラグが生じる。
このタイムラグを除こうとすれば、オゾン反応槽をバイ
パスする流路を設けなければならず、更に装置は大型化
し高価なものとなる。

【００１１】そこで本発明は、オゾン接触槽を小型簡易
化するため連通する管体構造とすると共に、同じ流路を
もって非処理水を容易に流すことができるばかりでな
く、異状が発生した場合には供給水を迅速に停止する手
段を設けることにより、家庭などで容易にしかも安全に
使用できる水処理装置を提供しようとするものである。

【００１２】また、本発明においては、上側箱体と上記
下側箱体との少なくとも一方に薬剤の注入口を設けて、
水と薬剤とを混合すると共に、水と薬剤との反応時間を
高めながら、小型にしてメインテナンスの容易な反応槽
とするために、上側箱体と下側箱体との間に複数の管体
を架設し、上側箱体と下側箱体には水流を区画する隔壁
を設けて、水流が各管体を通り、上側箱体から下側箱体
へ、また、下側箱体から上側箱体へと往復して流れる、
経済性の高い反応槽を提供しようとするものである。

【００１３】更に、本発明においては、管体を収納した
匣体に透視孔を設けると共に、少なくとも透視孔を横切
る管体を透明管体とすることにより、透視孔からの射光
をもって管体を流れる流体を観察することができる。ま
た、射光色を薬剤の性状や混合状態に合わせて自在に可
変することができるので、容易に匣体外部から目視をも
つて、上記流体の性状や混合状態を確認することができ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に示す
水処理装置は、管体に流入する用水に薬剤を混入して反
応させる水処理装置において、上記管体は直管状管体両
端面に位置する上側箱体と下側箱体との間に複数本が架
設され、上記上側箱体と下側箱体には水流区画隔壁が設
けられ、水流は上側箱体と下側箱体に架設されを管体を
往復して流れ、上記上側箱体と上記下側箱体との少なく
とも一方に薬剤の注入口が設けられていることを特徴と
する。

【００１５】本発明の請求項２に示す水処理装置は、管
体に流入する用水に薬剤を混入して反応させる水処理装
置において、匣体に収納された上記管体は直管状管体両
端面に位置する上側箱体と下側箱体との間に複数本が架
設され、上記上側箱体と下側箱体には水流区画隔壁が設
けられ、水流は上側箱体と下側箱体に架設されを管体を
往復して流れ、上記匣体には透視孔が設けられ、上記管
体の少なくとも透視孔を横切る管体は透明管体とされ、
透視孔を通過する射光をもって管体を流れる流体の性状
を観察可能に構成したことを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項３に示す水処理装置は、請
求項１の水処理装置であって、前記上側箱体には前記管
体入口で水流を制御する電動式弁体が設けられているこ
とを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項４に示す水処理装置は、前
記電動式弁体に駆動力を供給する電源供給基板が前記上
側箱体の反管体側に並行に配設されていることを特徴と
する。

【００１８】本発明の請求項５に示す水処理装置は、前
記弁体の操作つまみが前記上側箱体の反管体側に並行に
配設されていることを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項６に示す水処理装置は、前
記薬剤がオゾンであることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項７に示す水処理装置は、請
求項１および請求項２記載の水処理装置であって、前記
管体内に旋回部が挿入されていることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の水処理装置が使わ
れる処理装置の系の一例を示すブロック図であり、本発
明の水処理装置は上記処理装置の系の要部として、もし
くは、本発明自体独立に使用されるものである。なお、
図において、本発明の水処理装置は前処理の後に位置し
ているが、必ずしもその位置は上記位置に限定されるも
のではない。

【００２２】図１において、２５は活性炭や中空糸等、
更には、イオン交換樹脂などから成る前処理装置であ
り、２６は本発明に関わる水処理装置であり、２７は後
処理装置である。後処理装置２７は本発明に関わる水処
理装置に投入する薬剤２０をオゾンとした場合、オゾン
処理後の用水中に含まれる残留オゾンを処理するオゾン
キラーとすることができる。また、高度処理するため
の、逆浸透膜装置などとすることもできる。これらは、
用水の用途などにより自在に設定される。以降の説明に
おいて、薬剤２０としてオゾンを例示するが、本発明に
おいては、オゾン以外の他の薬剤を単独もしくは併用し
て使用することができる。例えば、上記薬剤の一例とし
て炭酸ガスを使用することができる。この場合には、本
発明の水処理装置により飲料に好適な炭酸水を容易に得
ることができる。また、原水の含有イオンを補強するた
めのカルシュム剤などを補強してもよい。

【００２３】図２は本発明に関わる水処理装置の構成と
その動作を説明する図である。

【００２４】図２において、反応槽１は上側箱体５と下
側箱体６との間に複数本の直管状管体４がパッキング９
をその両端に設けて架設され、上記上側箱体と下側箱体
には各管体の流れを別ける水流区画隔壁７が設けられ、
上側箱体管口部から流入する原水２は隔壁７で区画され
た隔壁室８−１に入った後、矢示に従い管体４−１を通
り下側箱体６の隔壁室８−２に流入する。この流入した
原水は矢示に従い管体４−２を通り上側箱体の隔壁室８
−３に流入する。以下、同様に、水流は上側箱体と下側
箱体に架設されを管体を往復して流れ、下側箱体６と上
側箱体との各隔壁室を通り、排出口から排出する。この
間にオゾン発生機３から発生するオゾンなどの薬剤が混
入される。なお、図においては、オゾン発生機３は下側
箱体６からオゾンを注入しているが、上側箱体５から注
入してもよい。また、管体４に分岐管を設けて、分岐管
から注入することができる。

【００２５】また、隔壁室８−１の管体４−１端部に管
体を通る原水を開閉する閉止２３が形成され、閉止２３
は上側箱体５と並行に、上側箱体５の反管体側に隣接す
る基板２１に設けられた電磁バルブ２２の伸縮機構で開
閉自在とされる。すなわち、原水の流入をこの電磁バル
ブ２２の操作により自在に制御することができる。ま
た、上記基板２１は電磁バルブ２２に電源供給を行うた
めの基板２１であり、この構成により、電磁バルブ２２
と基板との配線を短縮することができる。

【００２６】この基板２１には、発明に関わる水処理装
置の操作を行う操作つまみ１７に接続されるスイッチ類
１８なども同時に付設されている。スイッチ類１８を基
板２１に平行に取付け、このスイッチ類１８を操作する
操作つまみの軸１９を基板２１に垂直に取付けるとき、
操作つまみ１７は上側箱体５の反管体側に基板２１に平
行して並行に配設される。従って、操作つまみ１７から
電磁バルブ２２までの距離を短縮することができるの
で、部材のコストを安価にできるばかりでなく、長期の
使用においてメイテナンスフリーとして動作させること
が可能になる。

【００２７】オゾンを混入する場合、オゾン発生機とし
ては密閉された清浄な空気または酸素雰囲気に無声放電
を行わせオゾンガスを得る一般的な無声放電方式を用い
る以外に、高濃度のオゾンを必要とする場合には酸素付
加装置が用いてもよい。

【００２８】上記のような構成により、原水２が上側箱
体５と下側箱体６を管体４を介して往復する間に隔壁室
８−２で注入された薬剤は上側箱体５と下側箱体６の各
側面で逆方向に流れが反転する際、激しく攪拌混合され
る。また、往復する管体の数を多数本とするることによ
り、原水２と薬剤の接触時間は高められる。しかも、上
側箱体５と下側箱体６および管体の容積を比較的小さく
構成することが可能なので、反応槽１には多量の原水が
流入する恐れれはなく原水とオゾンとを効率よく反応さ
せることができるので、比較的小型のオゾン発生機をも
って処理することができる。

【００２９】管体４−１の端部にある閉止２３によって
原水２の流れを自在に制御することができる。例えば、
図１に示した前処理装置２５に異常が発生した場合、図
示しないセンサによって閉止２３を即座に閉塞すること
ができる。

【００３０】図３は管体を収納した匣体に透視孔を設け
ると共に、少なくとも透視孔を横切る管体を透明管体と
することにより、透視孔からの射光をもって管体を流れ
る流体の性状を観察することができることを示す図であ
る。

【００３１】図３において、２８は管体４を収納する匣
体であり、匣体にはその一部に管体４を通過する透視孔
２９が設けられている。また、この部分の管体４は少な
くとも透明管体４ａとなっている。なお、透視孔２９に
は保護カバーが形成されていてもよく、管体４内の状態
を見易くするために、保護カバーはレンズ形状に形成さ
れていてもよい。上記の構成で、透視孔２９の一方にＬ
ＥＤなどの光源３０を置くとき、透視孔２９の他方には
矢示の透明管体４ａを透過した透過光を見ることができ
る。上述したように管体４にはオゾンを含む用水が流れ
ているので、気泡として用水に混入したオゾンを目視す
ることができる。

【００３２】いま、ＬＥＤを閉止２３の閉塞や、オゾン
の放出、更には、オゾン外の薬剤の放出と関連させてそ
の色を代えれば、装置の使用者に容易に使用状態を提示
することができる。例えば、本発明の水処理装置に投入
される薬剤をオゾンと炭酸ガスとの併用できる装置とし
たとき、オゾンを投入した場合はＬＥＤは赤色を射光
し、炭酸ガスを投入した場合はＬＥＤは緑色を射光する
ように、透視孔２９の一方に２つの発光色のＬＥＤを並
列して置き、上記の薬剤の放出に合わせてＬＥＤの印加
電流を切り代えれば、オゾンと炭酸ガスを容易に確認で
きるばかりでなく、その混合状態をも確認できるもので
ある。また、ＬＥＤの印加電流を断続することにより、
射光をフリッカし、装置の異常を警告することもでき
る。

【００３３】

【実施例】図４は反応速度を更に増すために管体に挿入
するスタテック型旋回部材の構造を示す図である。図１
に示した実施例と同じ作用をするものの説明は省く。

【００３４】図４において、管体４には原水が流入する
とき、上述のように、原水２が上側箱体５と下側箱体６
を管体４を介して往復する間に隔壁室８−２で注入され
た薬剤は上側箱体５と下側箱体６の各側面で逆方向に流
れが反転する際、激しく攪拌混合されるが、更に攪拌混
合を推進させるために、スタテック型旋回部材１０を挿
入することができる。管体４を流れる原水はスタテック
型旋回部材１０によって水流が旋回、攪拌される。従っ
て、原水２とオゾンガスは管体４内でのスタテック型旋
回部材１０の迂回流下に伴う接触時間の延長により、接
触効果が十分に高められる。この結果、オゾンガスの有
効利用が図られる。なお、旋回部材１０として各種材質
の部材が利用できるが、上述のように、管体内の状態を
観察可能とする場合にはポリカーボネートのような透明
性樹脂が好適に使用される。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、原水と薬
剤との反応を上側箱体、下側箱体および管体をもって行
うことにより、上記上側箱体、下側箱体および管体の内
容積を小さくすることができる。また、原水と薬剤とを
長時間に亘り接触することが可能であるので、反応性が
改善されるばかりでなく、上側箱体と下側箱体との流体
の逆行時に強力な攪拌が行われる。このため、水との未
反応オゾン量を少なくして、小型のオゾン発生機をもっ
て用水の処理ができる。

【００３６】反応槽は小型であるため、薬剤の供給を断
ち、同じ流路をもって非処理水に変えるときには管体に
ある薬剤の無駄がないばかりでなく、薬剤の供給を断っ
た後非処理水が供給されるまでタイムラグが生じない。
従って、管体にバイパスする流路を設ける必要がない。
このため、装置は安価なものとなり、家庭などで容易に
しかも安全に使用できるものである。

【００３７】管体を収納した匣体に透視孔を設けると共
に、少なくとも透視孔を横切る管体を透明管体としてい
るので、透視孔からの射光をもって管体を流れる流体の
性状を観察することができる。また、射光色を薬剤の性
状や混合状態に合わせて自在に可変することができるの
で、容易に匣体外部から目視をもつて、上記流体の性状
や混合状態を確認することができる。

【００３８】安定且つ安全に薬剤との混合を行うことが
できると共に、メインテナンスが容易でしかも経済性が
高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水処理装置が使われる処理装置の系の
一例を示すブロック図である。

【図２】本発明に関わる水処理装置の構成とその動作を
説明する図である。

【図３】管体を収納した匣体に透視孔を設けると共に、
少なくとも透視孔を横切る管体を透明管体とすることに
より、透視孔からの射光をもって管体を流れる流体の性
状を観察することができることを示す図である。

【図４】本発明に関わる反応速度を更に増すために管体
に挿入するスタテック型旋回部材の構造を示す図であ
る。

【図５】従来の薬剤投入と反応槽の形状の一態様を示す
図である。

【図６】従来の薬剤投入と反応槽の形状の別な態様を示
す図である。

【符号の説明】

１ 反応槽 ３ オゾン発生機 ４ 管体 ５ 上側箱体 ６ 下側箱体 ７ 区画隔壁 ８ 隔壁室 １０ 旋回部材 ２１ 基板 ２２ 電磁バルブ ２３ 閉止 ２５ 前処理装置 ２６ 水処理装置 ２７ 後処理装置 ２８ 匣体 ２９ 透視孔 ３０ 光源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体に流入する用水に薬剤を混入して反
   応させる水処理装置において、 上記管体は直管状管体両端面に位置する上側箱体と下側
   箱体との間に複数本が架設され、上記上側箱体と下側箱
   体には水流区画隔壁が設けられ、水流は上側箱体と下側
   箱体に架設されを管体を往復して流れ、上記上側箱体と
   上記下側箱体との少なくとも一方に薬剤の注入口が設け
   られていることを特徴とする水処理装置。
2. 【請求項２】 管体に流入する用水に薬剤を混入して反
   応させる水処理装置において、 匣体に収納された上記管体は直管状管体両端面に位置す
   る上側箱体と下側箱体との間に複数本が架設され、上記
   上側箱体と下側箱体には水流区画隔壁が設けられ、水流
   は上側箱体と下側箱体に架設されを管体を往復して流
   れ、上記匣体には透視孔が設けられ、上記管体の少なく
   とも透視孔を横切る管体は透明管体とされ、透視孔を通
   過する射光をもって管体を流れる流体の性状を観察可能
   に構成したことを特徴とする水処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１の水処理装置であって、前記上
   側箱体には前記管体入口で水流を制御する電動式弁体が
   設けられていることを特徴とする水処理装置。
4. 【請求項４】 前記電動式弁体に駆動力を供給する電源
   供給基板が前記上側箱体の反管体側に並行に配設されて
   いることを特徴とする請求項３記載の水処理装置。
5. 【請求項５】 前記弁体の操作つまみが前記上側箱体の
   反管体側に並行に配設されていることを特徴とする請求
   項３記載の水処理装置。
6. 【請求項６】 前記薬剤がオゾンであることを特徴とす
   る請求項１および請求項２記載の水処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１および請求項２記載の水処理装
   置であって、前記管体内に旋回部が挿入されていること
   を特徴とする水処理装置。