WO2020262230A1

WO2020262230A1 - 薬剤溶解装置

Info

Publication number: WO2020262230A1
Application number: PCT/JP2020/024115
Authority: WO
Inventors: 慶信嶋山; 藤田　浩史; 純矢小川; 廣田　達哉
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2020-12-30

Abstract

薬剤溶解装置（１００）は、容器部（１０）と、容器部の内側に設けられ、薬剤（４０）を収容し、さらに、被処理水Ｗが薬剤に供給される供給口（２３）と薬剤が溶解した被処理水が排出される排出口（２４）とを有する薬剤槽（２０）と、を備える。薬剤溶解装置は、さらに、薬剤槽の供給口に接続し、容器部の外部から薬剤槽の内側へ被処理水を導く導入流路（４１）と、薬剤槽の内側から排出口を経由した被処理水を容器部の外部へ導く導出流路（４２）と、を備える。導入流路と導出流路との間には、薬剤槽を介さずに導入流路から導出流路へ被処理水を直接排出するバイパス流路（５３）を有する。そして、薬剤は、導入流路を通じて薬剤槽の内側へ被処理水が供給されていないときに水没しない位置に設けられている。

Description

薬剤溶解装置

　本発明は、薬剤溶解装置に関する。

　従来より、被処理水に薬剤を溶解させるための薬剤溶解装置の開発が行われている。特許文献１では、消毒薬品を水に供給するための薬品供給装置を開示している。具体的には、特許文献１の薬品供給装置は、補集リザーバーと、当該補集リザーバー内に配設された浸食リザーバーとを有しており、さらに補集リザーバーは、固体薬品消毒エレメントを収容するシリンダーを支持している。浸食リザーバーは水の入口を有し、補集リザーバーは水の排出口を有している。このような薬品供給装置では、浸食リザーバーから導入された水が固体薬品消毒エレメントと接触して消毒薬品を溶解し、消毒薬品が溶解した水が補集リザーバーの排出口から排出される。この薬品供給装置は、例えばプールなどの大型施設における循環浄化装置の主流路に、バイパス流路を介して接続されており、制御された量の消毒薬品を水に供給している。

特表平６－５０１４１８号公報

　特許文献１のように、大型プールや入浴施設など、水の循環流量が多い施設の主流路に薬剤溶解装置を設置する場合、薬剤溶解装置はバイパス流路を介して主流路に接続することが一般的である。つまり、薬剤溶解装置を主流路に配置するには水流に対する高い耐圧性が必要になること、大型施設では薬剤供給量の細かな制御が必要でないこと、さらに設置スペースの制約が少ないことから、薬剤溶解装置は、通常、バイパス流路を介して接続されている。しかしながら、規模の小さい浄水装置、例えば家庭用の生活用水浄水装置では、バイパス流路を介して薬剤溶解装置を接続した場合、浄水装置が大型化してしまうという問題があった。さらに、バイパス流路の工事が複雑であり、その結果、浄水装置のコストが高まるという問題があった。

　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、バイパス流路を用いずに主流路に接続することで小型化でき、さらに被処理水に対して適切な量の薬剤を供給することが可能な薬剤溶解装置を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明の態様に係る薬剤溶解装置は、容器部と、容器部の内側に設けられ、薬剤を収容し、さらに、被処理水が薬剤に供給される供給口と薬剤が溶解した被処理水が排出される排出口とを有する薬剤槽と、薬剤槽の供給口に接続し、容器部の外部から薬剤槽の内側へ被処理水を導く導入流路と、薬剤槽の内側から排出口を経由した被処理水を容器部の外部へ導く導出流路と、を備える。導入流路と導出流路との間には、薬剤槽を介さずに導入流路から導出流路へ被処理水を直接排出するバイパス流路を有する。薬剤は、導入流路を通じて薬剤槽の内側へ被処理水が供給されていないときに水没しない位置に設けられている。

図１は、本実施形態に係る薬剤溶解装置を備えた水処理システムを説明するための模式図である。図２は、第一実施形態に係る薬剤溶解装置の一例を概略的に示す断面図である。図３は、第一実施形態に係る薬剤溶解装置における薬剤槽を示す斜視図である。図４は、第一実施形態に係る薬剤溶解装置における第一流量調整部の一例を示す斜視図である。図５は、第一実施形態に係る薬剤溶解装置の効果を説明するためのグラフである。図６は、第一実施形態に係る薬剤溶解装置の他の例を概略的に示す断面図である。図７は、第二実施形態に係る薬剤溶解装置の一例を概略的に示す断面図である。図８は、第三実施形態に係る薬剤溶解装置の一例を概略的に示す断面図である。図９は、第三実施形態に係る薬剤溶解装置の他の例を概略的に示す断面図である。

　以下、本実施形態に係る薬剤溶解装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

［第一実施形態］
　図１～図６を用いて、第一実施形態の薬剤溶解装置１００を説明する。図１に示すように、本実施形態の薬剤溶解装置１００は、水処理システム１０００に組み込まれている。水処理システム１０００は、主流路１１０を備えている。主流路１１０の一端は、地中に存在する井水又は水道水である被処理水Ｗに到達している。そして、主流路１１０の他端は、蛇口１４０に接続されている。

　主流路１１０における薬剤溶解装置１００の上流には、ポンプＰが接続されている。ポンプＰは、主流路１１０に沿って被処理水Ｗを汲み上げる。このようなポンプＰとしては、例えばアキュムレータと圧力スイッチとを備えた電動ポンプを使用することができる。ポンプＰによって汲み上げられた被処理水Ｗは、薬剤溶解装置１００に導入され、薬剤溶解装置１００によって薬剤が溶解される。

　主流路１１０における薬剤溶解装置１００の下流には、濾過槽１２０及び塩素除去槽１３０が接続されている。濾過槽１２０は、濾材としてマンガン砂を含んでおり、主流路１１０を流れる被処理水Ｗから異物を除去する。塩素除去槽１３０は、被処理水Ｗに含まれる過剰な塩素を除去する。塩素除去槽１３０としては、容器の内部に活性炭の粒子を充填したものを使用する。濾過槽１２０及び塩素除去槽１３０を透過して異物及び過剰な塩素が除去された水は、蛇口１４０から使用者に供給される。

　本実施形態の薬剤溶解装置１００は、図２に示すように、容器部１０と、薬剤槽２０と、供給部３０とを備えている。薬剤槽２０及び供給部３０は、容器部１０の内側に設けられている。

　容器部１０は、容器本体部１１と蓋部１２とを備えており、容器本体部１１と蓋部１２とによって容器部１０の内部に空間が形成されている。容器本体部１１は、円板状の底面部１１ａと円筒状の周壁部１１ｂとを有しており、上端が開放されている。蓋部１２は、容器本体部１１の上端の開口を塞ぐように、容器本体部１１に取り外し可能な状態で取り付けられている。蓋部１２は、円板状の上面部１２ａと、上面部１２ａの外周端から垂れ下がり、容器本体部１１の周壁部１１ｂよりも一回り大きな周壁部１２ｂとを有している。ただ、容器部１０は、内部に空間を形成することができるものであれば、如何なる形状であってもよい。

　容器部１０の内側には薬剤槽２０が設けられており、薬剤槽２０は薬剤４０を収容している。薬剤４０は、被処理水Ｗに溶解すると酸性を示す塩素系薬剤であることが好ましい。塩素系薬剤としては、例えば次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムなどを挙げることができる。また、薬剤４０は、被処理水Ｗ中に分散している粒子を凝集させる凝集剤であることも好ましい。凝集剤としては、例えば硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄などを挙げることができる。薬剤４０は、円板形状などに固められ、積み重ねることが可能な固形薬剤であってもよく、粒状の薬剤であってもよく、変形可能な粘性材料からなる薬剤であってもよい。薬剤４０は、その硬さや材質は如何なるものであってもよい。

　なお、粒状の薬剤４０は、薬剤槽２０への補給が容易である。ただ、薬剤槽２０からの薬剤４０の流出や溶け残りを抑制するために、粒状の薬剤４０を網袋で覆うことが好ましい。網袋としては、薬剤４０に対する耐久性が高くかつ安価な材料、例えば、オレフィン系材料からなるものを用いることができる。

　本実施形態によれば、蓋部１２を容器本体部１１から取り外すだけで、薬剤４０を手で持つことなく、薬剤槽２０へ投入することができる。そのため、薬剤４０を薬剤溶解装置１００へ投入するときに、作業員の手に悪影響を与えることを抑制することができる。

　なお、容器部１０は、上端が開放可能な構造であれば、如何なるものであってもよい。例えば、容器部１０は、蓋部１２の代わりに、開き戸式の扉又は引き戸式の扉を有するものであってもよい。

　薬剤溶解装置１００において、少なくとも容器部１０の周壁部１１ｂ及び薬剤槽２０の周壁部２２は、透明材料で形成されていることが好ましい。これにより、作業員は、容器部１０の外部から薬剤４０の残量を容易に把握することができる。ただ、容器部１０の周壁部１１ｂ及び薬剤槽２０の周壁部２２は、有色の不透明な材料で構成されていてもよい。

　図２及び図３に示すように、薬剤槽２０は、円板状の底面部２１と、底面部２１の外周端から上方へ延び、かつ、底面部２１の上側の空間を取り囲む円筒状の周壁部２２と、を有している。薬剤槽２０の底面部２１は、薬剤４０及び分散部４５の少なくとも一方をその上に置くことができる形状であれば、略正方形など如何なる形状であってもよい。また、周壁部２２も、角筒状など如何なる形状であってもよい。薬剤槽２０は、球殻の一部を切り欠いた形状、ワイングラスの形状、又はバスタブの形状などのように、底面部２１と周壁部２２とを区別することができない連続的な構造であってもよい。例えば、薬剤槽２０は、凹レンズのような形状を有する底面部２１と、底面部２１の端部に連続する筒状の曲面を有する周壁部２２と、を有していてもよい。

　薬剤槽２０は、さらに、供給口２３と排出口２４を有している。供給口２３は、底面部２１の略中心に設けられており、底面部２１の厚み方向に貫通する貫通孔である。そして、供給口２３は、底面部２１の厚み方向から見て円形状を成している。このような供給口２３を被処理水Ｗが通過することで、被処理水Ｗが薬剤４０に供給される。排出口２４は、底面部２１の厚み方向に貫通する貫通孔である。そして、排出口２４は、底面部２１の厚み方向から見て円形状を成している。このような排出口２４では、薬剤４０が溶解された被処理水Ｗが排出される。

　図３に示すように、本実施形態において、薬剤槽２０の周壁部２２は円筒状である。また、薬剤槽２０の底面部２１は円板状であり、円筒状の周壁部２２の仮想中心軸が底面部２１の中心を通過している。そのため、本実施形態においては、８つの排出口２４は、４５度の円周角ごとに、底面部２１の円周に沿って設けられている。なお、図３に示す８つの排出口２４は、複数の排出口２４の一例である。つまり、本実施形態において、複数の排出口２４は、等角度の間隔をおいて、底面部２１の円周に沿って設けられることが好ましい。これにより、被処理水Ｗを薬剤４０の下面全体に略均一に接触させることができる。

　底面部２１において、複数の排出口２４は、それぞれ同一形状を有していることが好ましい。本実施形態においては、複数の排出口２４は、それぞれ同一の円形を成している。ただ、排出口２４は、薬剤４０が溶解された被処理水Ｗを排出することができれば、その形状、位置及び数などは特に限定されない。つまり、複数の排出口２４は、例えば径方向に沿って延びる長孔であってもよく、円周方向に沿って延びる円弧状の孔であってもよい。

　排出口２４は、被処理水Ｗに溶解される前の薬剤４０が通過しない大きさを有していることが好ましい。このような構成とすることにより、薬剤４０が排出口２４を通過して導出流路４２へ流れ出ることを抑制することができる。したがって、溶解されていない薬剤４０が薬剤槽２０の外部に流出し、薬剤濃度の高い水が薬剤溶解装置１００から主流路１１０に供給されるのを抑制することができる。

　なお、供給口２３は、例えば、底面部２１の外周縁に設けられていてもよく、周壁部２２に設けられていてもよい。また、供給口２３は、薬剤槽２０に少なくとも１つ設けられていればよく、複数設けられていてもよい。なお、供給口２３は、被処理水Ｗを薬剤４０に供給することができれば、その形状、位置及び数などは特に限定されない。

　薬剤溶解装置１００は、供給口２３と薬剤４０との間に設けられ、供給口２３から薬剤４０に向かう被処理水Ｗの流れを分散させる分散部４５を備える。このような分散部４５を用いることにより、分散された被処理水Ｗを薬剤４０の下面全体に均一に接触させることができる。その結果、薬剤４０を被処理水Ｗに均一に溶解させることができる。また、分散部４５を用いることにより、例えば粒状の薬剤４０が薬剤溶解装置１００から一気に流出してしまうことを抑制することができる。その結果、被処理水Ｗに対する薬剤４０の溶解濃度を、ほぼ一定に維持し続けることが容易になる。

　分散部４５は、分散した隙間を有している。分散部４５は、薬剤槽２０の一箇所に集中して供給された被処理水Ｗを、隙間を通過させることにより分散させる。また、分散部４５は、薬剤槽２０内において被処理水Ｗを整流する効果も有している。このような分散部４５は、供給口２３を覆うように、周壁部２２の内側かつ底面部２１の上に載置されている。

　本実施形態において、分散部４５は、一群の粒子からなる部材である。そのため、既存の材料を用いて、分散部４５を容易に入手することができる。分散部４５は、被処理水Ｗを分散させ、被処理水Ｗを薬剤４０の下面に略均一に接触させることができるものであれば、如何なるものであってもよい。分散部４５は、例えば、複数枚の不織布の積層構造、又は、複数枚の織布の積層構造であってもよい。不織布及び織布としては、塩素系薬剤に対する耐久性が高いオレフィン系の繊維からなるものを用いることができる。また、分散部４５は、例えば、繊維が絡み合った三次元繊維構造体、又は、スポンジと類似した構造を有する多孔性部材であってもよい。

　分散部４５は、分散した隙間を有していることにより、被処理水Ｗを分散できるのであれば、砂粒及び石粒などの天然材料からなるものであってもよい。また、分散部４５は、金属、プラスチック、樹脂などからなるものであってもよい。つまり、分散部４５は、分散した隙間を有し、薬剤４０を支持でき、かつ、被処理水Ｗを分散させることにより、薬剤４０の下側部分のほぼ全体に被処理水Ｗを接触させることができるものであれば、如何なる材料からなるものであってもよい。

　図３に示すように、薬剤溶解装置１００では、底面部２１の上に網目部材２５を設け、網目部材２５の上に所定の厚みを有する分散部４５を設けている。網目部材２５は、分散部４５と底面部２１との間に配置され、供給口２３を覆うように設けられている。網目部材２５は、それぞれの大きさが供給口２３よりも小さい開口を有している。また、網目部材２５は、分散部４５を構成する粒子の通過を抑制するが、被処理水Ｗを通過させる程度の開口を有している。

　上述の通り、本実施形態において、分散部４５は、砂利のような一群の粒子からなる部材である。そのため、網目部材２５を使用することによって、分散部４５の一部の粒子が供給口２３から流出することを抑制することができる。ただ、供給口２３の大きさが分散部４５を構成する１つの粒子よりも小さければ、網目部材２５を使用しなくてもよい。

　分散部４５の厚みｔは、特に限定されない。例えば、分散部４５の厚みｔが小さい場合には、分散部４５を通過する被処理水Ｗの流量が多くなるため、被処理水Ｗが薬剤４０に接触しやすくなり、薬剤４０の溶解量を高めることができる。これに対して、分散部４５の厚みｔが大きい場合には、分散部４５を通過する被処理水Ｗの流量が減少するため、薬剤４０の溶解量を少なくすることが可能となる。このように、分散部４５の厚みｔを調整することにより、薬剤４０の溶解量をより細かく調整することができる。

　薬剤溶解装置１００を長期間使用した場合、分散部４５は、被処理水Ｗに含まれる鉄分などにより徐々に汚れる場合がある。そのため、分散部４５は、定期的に洗浄するか、交換することが好ましい。

　薬剤溶解装置１００において、供給部３０は、底面部２１の下方から底面部２１の供給口２３に接続されている。本実施形態において、供給部３０は、内部を被処理水Ｗが通過する略円筒状の配管である。そして、供給部３０の内側の空間は、導入流路４１を構成する。導入流路４１は、容器部１０の外側から薬剤槽２０の内側に被処理水Ｗを導く。

　供給部３０の外側には、導出流路４２が設けられている。また、導出流路４２は、容器部１０の内側に設けられている。すなわち、導出流路４２は、容器本体部１１の内側かつ供給部３０の外側の空間により構成される。導出流路４２では、薬剤４０が溶解した被処理水Ｗが、排出口２４から容器部１０の外側へ排出される。

　図２に示すように、薬剤溶解装置１００では、容器本体部１１の底面部１１ａに、上流側の主流路１１０と直接接続した導入配管５１と、下流側の主流路１１０と直接接続した導出配管５２とを備える。導入配管５１は、供給部３０の内側の空間と共に、導入流路４１を構成する。導出配管５２は、供給部３０と容器部１０の間の空間と共に、導出流路４２を構成する。なお、導出配管５２の下端には、薬剤溶解装置１００の内部の水を除去するための水抜き栓５５が設けられている。

　薬剤溶解装置１００は、図２に示すように、導入流路４１から薬剤槽２０の内側へ導く被処理水Ｗの流量を調整する第一流量調整部６０をさらに備えている。第一流量調整部６０は、図４に示すように、円柱状の弁棒６１と、弁棒６１の一端に固定された弁体６２と、弁棒６１の他端に固定されたレバー６３とを備えている。弁棒６１は、供給部３０の長手方向に略垂直な方向に沿って、供給部３０の管壁を貫通している。そして、弁棒６１は、供給部３０の管壁に対して、供給部３０の長手方向に略垂直な方向を中心に回動可能に保持されている。弁体６２は供給部３０の内側における導入流路４１に設けられ、レバー６３は供給部３０の外側及び容器部１０の内側における導出流路４２に設けられている。

　第一流量調整部６０は、レバー６３を用いて弁棒６１を回転させることにより、弁棒６１を軸にして弁体６２も回転する。そして、弁体６２の平面部６２ａが導入流路４１に対して垂直になるにつれて、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量が減少する。逆に、弁体６２の平面部６２ａが導入流路４１に対して平行になるにつれて、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量が増加する。なお、第一流量調整部６０は、図４に示す構成に限定されない。第一流量調整部６０としては、ゲートバルブ、ボールバルブ又はバタフライバルブであってもよい。

　薬剤溶解装置１００は、導入流路４１と導出流路４２との間に、薬剤槽２０を介さずに導入流路４１から導出流路４２へ被処理水Ｗを直接排出するバイパス流路５３を有している。バイパス流路５３は、容器本体部１１の底面部１１ａに設けられた導入配管５１と導出配管５２と分離する仕切壁５４を貫通するように設けられている。そして、導入配管５１を通じて導入された被処理水Ｗの一部は、バイパス流路５３を介して導出配管５２に移動する。なお、仕切壁５４に設けられるバイパス流路５３は、１つであってもよく、複数であってもよい。

　このような薬剤溶解装置１００を組み込んだ水処理システム１０００の動作について説明する。

　まず、使用者が蛇口１４０を開けた場合、主流路１１０に水が流れる。主流路１１０に水が流れて水圧が変化した場合、水圧の変化をポンプＰの圧力スイッチが検知し、ポンプＰが稼働する。ポンプＰは、地中に存在する井水又は水道水である被処理水Ｗを汲み上げる。汲み上げられた被処理水Ｗは、主流路１１０に直接接続された導入配管５１に到達する。なお、上述のように、薬剤溶解装置１００は、主流路１１０に直接接続されていることから、ポンプＰによって汲み上げられた被処理水Ｗは、全て導入配管５１に到達する。

　導入配管５１に到達した被処理水Ｗの一部は、供給部３０内の導入流路４１を通過し、供給口２３を介して薬剤槽２０内に流れ込む。薬剤槽２０内において、被処理水Ｗは、分散部４５の隙間に進入し、分散される。それにより、被処理水Ｗが薬剤４０の下面全体にほぼ均一に接触する。被処理水Ｗが薬剤４０に接触することにより、被処理水Ｗに薬剤４０が溶解する。薬剤４０が溶解した被処理水Ｗは、薬剤槽２０の内側から排出口２４を通過し、排出口２４の下側の導出流路４２へ落下する。導出流路４２を流れる被処理水Ｗは、導出配管５２に到達し、薬剤溶解装置１００の下流側の主流路１１０へ流れ出る。

　薬剤溶解装置１００を通過することによって薬剤４０が溶解した被処理水Ｗは、濾過槽１２０を通過することで、異物が除去される。さらに、濾過槽１２０を通過した被処理水Ｗは、塩素除去槽１３０を通過することで、過剰な塩素が除去される。そして、濾過槽１２０及び塩素除去槽１３０を通過して異物及び過剰な塩素が除去された水は、蛇口１４０から使用者に供給される。

　使用者が蛇口１４０を閉めた場合、主流路１１０内部における水の流れが停止する。そして、水の流れが停止することで水圧が変化した場合、水圧の変化をポンプＰの圧力スイッチが検知し、ポンプＰが停止する。

　上述のように、薬剤溶解装置１００は、導入流路４１と導出流路４２との間に、導入流路４１から導出流路４２へ被処理水Ｗを直接排出するバイパス流路５３を有している。そして、導入配管５１に到達した被処理水Ｗは、バイパス流路５３の入口で分割し、被処理水Ｗの一部は供給部３０を通じて薬剤槽２０に到達し、被処理水Ｗの残部はバイパス流路５３を通じて導入流路４１から導出流路４２へ直接排出される。そのため、バイパス流路５３の開口径及び数の少なくとも一方を調整することにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量に加えて、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量を制御することができる。

　そして、バイパス流路５３により薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量を制御することにより、被処理水Ｗに溶解する薬剤４０の量を調整することができる。つまり、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量を少なくした場合、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量が増加するため、被処理水Ｗと薬剤４０との接触率が高まり、被処理水Ｗに溶解する薬剤４０の量が増加する。これに対し、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量を多くした場合、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量が減少するため、被処理水Ｗと薬剤４０との接触率が低下し、被処理水Ｗに溶解する薬剤４０の量が減少する。そのため、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量を調整することで、被処理水Ｗ中の薬剤４０の濃度を適切な値に制御することが可能となる。

　さらに、薬剤溶解装置１００は、供給部３０に、薬剤槽２０へ導く被処理水Ｗの流量を調整する第一流量調整部６０を設けている。そのため、第一流量調整部６０の開度を調整することにより、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量が変化するため、被処理水Ｗ中の薬剤４０の濃度を適切な値に制御することが可能となる。

　図５では、主流路１１０を通過する被処理水Ｗの全流量と、薬剤槽２０に導かれて薬剤４０が溶解した被処理水Ｗ（溶解水）の流量との関係を示している。本実施形態では、例えば、図５中の符号Ａのように、被処理水Ｗの全流量が１５Ｌ／分のとき、溶解水の流量は２Ｌ／分と設定し、被処理水Ｗの全流量が３０Ｌ／分のとき、溶解水の流量は４Ｌ／分と設定する。ここで、ポンプＰにより汲み上げた被処理水Ｗの不純物量が多く、薬剤４０の投入量を多くする必要がある場合、バイパス流路５３を小さくする、及び／又は、第一流量調整部６０の開度を大きくする。これにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗが減少し、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗが増加することから、溶解水を増やすことが可能となる（図５中の符号Ｂ参照）。これに対して、ポンプＰにより汲み上げた被処理水Ｗの不純物量が少なく、薬剤４０の投入量を多くする必要がない場合、バイパス流路５３を大きくする、及び／又は、第一流量調整部６０の開度を小さくする。これにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗが増加し、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗが減少することから、溶解水を減らすことが可能となる（図５中の符号Ｃ参照）。

　ここで、本実施形態の水処理システム１０００において、ポンプＰが停止し、導入配管５１に被処理水Ｗが供給されていない場合、薬剤溶解装置１００の内部における被処理水Ｗの水面は、薬剤槽２０の底面部２１よりも下方に位置している。具体的には、図２に示すように、被処理水Ｗの水面は符号Ｈ１の高さとなり、薬剤槽２０の底面部２１と被処理水Ｗの水面との間には、空隙が存在する。この状態で、蛇口１４０を開いてポンプＰが稼働した場合、水が排出されることから、薬剤溶解装置１００の内部における被処理水Ｗの水面は低下する。具体的には、図２に示すように、被処理水Ｗの水面は符号Ｈ２の高さとなり、ポンプＰが停止しているときよりも低くなる。

　このように、水処理システム１０００では、ポンプＰが停止しているときには薬剤溶解装置１００の内部における被処理水Ｗの水面は符号Ｈ１となり、ポンプＰが稼働しているときには被処理水Ｗの水面は符号Ｈ２となる。つまり、ポンプＰの稼働状態により、被処理水Ｗの水面は符号Ｈ１とＨ２を繰り返す。そのため、ポンプＰが停止して薬剤溶解装置１００を使用していないとき、被処理水Ｗの水面が薬剤４０に到達し、薬剤４０が水没することはない。したがって、薬剤溶解装置１００の非使用時に薬剤４０が被処理水Ｗに溶解することに起因して、薬剤溶解装置１００の使用開始時に薬剤４０の濃度が不均一になることが抑制されている。

　このように、本実施形態の薬剤溶解装置１００は、容器部１０と、容器部１０の内側に設けられ、薬剤４０を収容し、さらに、被処理水Ｗが薬剤４０に供給される供給口２３と薬剤４０が溶解した被処理水が排出される排出口２４とを有する薬剤槽２０と、を備える。薬剤溶解装置１００は、さらに、薬剤槽２０の供給口２３に接続し、容器部１０の外部から薬剤槽２０の内側へ被処理水Ｗを導く導入流路４１と、薬剤槽２０の内側から排出口２４を経由した被処理水Ｗを容器部１０の外部へ導く導出流路４２と、を備える。導入流路４１と導出流路４２との間には、薬剤槽２０を介さずに導入流路４１から導出流路４２へ被処理水Ｗを直接排出するバイパス流路５３を有する。そして、薬剤４０は、導入流路４１を通じて薬剤槽２０の内側へ被処理水Ｗが供給されていないときに水没しない位置に設けられている。

　上述のように、薬剤溶解装置１００は、バイパス流路を介して主流路１１０に接続しているわけではなく、主流路１１０に直接接続している。そのため、水処理システム１０００は小型化されることから、設置スペースが制約されている場合でも容易に設置することが可能となる。また、バイパス流路の工事が不要となるため、水処理システム１０００のコストを抑制することが可能となる。さらに、薬剤溶解装置１００は、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量を調整することで、被処理水Ｗ中の薬剤４０の濃度を適切な値に制御することができる。そのため、水処理システム１０００の使用地域に応じて、被処理水Ｗに添加する薬剤４０の量を容易に調整することが可能となる。

　さらに、薬剤溶解装置１００において、薬剤４０は、導入流路４１を通じて薬剤槽２０の内側へ被処理水Ｗが供給されていないときに、水没しない位置に設けられている。そのため、薬剤４０が被処理水Ｗに過度に溶解し、薬剤の濃度が不均一になることを抑制することができる。

　本実施形態の薬剤溶解装置１００は、導入流路４１に設けられ、導入流路４１から薬剤槽２０の内側へ導く被処理水Ｗの流量を調整する第一流量調整部６０をさらに備えることが好ましい。導入流路４１に設けられた第一流量調整部６０を開状態にすることで、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量が増加し、薬剤槽２０中の薬剤４０に接触する被処理水Ｗが増える。これに対して、第一流量調整部６０を閉状態にすることで、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量が減少し、薬剤槽２０中の薬剤４０に接触する被処理水Ｗが少なくなる。このように、第一流量調整部６０を調整することで、被処理水Ｗに溶解する薬剤４０の量を容易に増減することが可能となる。

　本実施形態の薬剤溶解装置１００において、薬剤槽２０は、底面部２１と、底面部２１から上方へ延び、かつ、底面部２１の上側の空間を取り囲む周壁部２２と、を備えることが好ましい。そして、供給口２３は底面部２１に設けられ、排出口２４は底面部２１および周壁部２２の少なくとも一方に設けられることが好ましい。薬剤槽２０がこのような形状であることにより、薬剤４０を安定的に保持することができる。さらに、図２に示すように、供給口２３及び排出口２４が底面部２１に設けられることで、被処理水Ｗを薬剤４０の下面全体に略均一に接触させることが可能となる。なお、薬剤槽２０における排出口２４の位置は、底面部２１に限定されない。例えば図６に示す薬剤溶解装置１００Ａのように、排出口２４の位置は周壁部２２であってもよい。排出口２４を周壁部２２に設けても、被処理水Ｗを薬剤４０の下面全体に略均一に接触させることができる。

［第二実施形態］
　次に、第二実施形態に係る薬剤溶解装置について、図面に基づき詳細に説明する。なお、第一実施形態の薬剤溶解装置と同一構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

　本実施形態の薬剤溶解装置１００Ｂは、第一実施形態と同様に、水処理システム１０００に組み込まれる。薬剤溶解装置１００Ｂは、容器部１０と、薬剤４０を収容する薬剤槽２０と、薬剤槽２０に被処理水Ｗを導く導入流路４１と、薬剤４０が溶解した被処理水Ｗを容器部１０の外部へ導く導出流路４２と、を備える。そして、導入流路４１と導出流路４２との間には、薬剤槽２０を介さずに導入流路４１から導出流路４２へ被処理水Ｗを直接排出するバイパス流路５３を有している。

　上述のように、第一実施形態の薬剤溶解装置１００は、バイパス流路５３に加えて、導入流路４１から薬剤槽２０の内側へ導く被処理水Ｗの流量を調整する第一流量調整部６０を備えている。そして、第一流量調整部６０の弁体６２は供給部３０の内側における導入流路４１に設けられ、レバー６３は供給部３０と容器部１０の間における導出流路４２に設けられている。

　ここで、第一実施形態の薬剤溶解装置１００は、第一流量調整部６０のレバー６３が容器部１０の内部に位置するため、第一流量調整部６０で流量を調整する場合、薬剤槽２０及び供給部３０を容器部１０から取り外す必要がある。具体的には、図２に示すように、薬剤溶解装置１００において、容器部１０は容器本体部１１と蓋部１２とを備えている。そのため、蓋部１２を容器本体部１１から取り外し、薬剤槽２０及び供給部３０を上方に引き上げることにより、容器本体部１１から薬剤槽２０及び供給部３０を取り外すことができる。そして、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量を調整するには、容器本体部１１から薬剤槽２０及び供給部３０を取り外した後、供給部３０から突出している第一流量調整部６０のレバー６３を回す必要がある。

　これに対して、本実施形態の薬剤溶解装置１００Ｂは、図７に示すように、第一流量調整部６０Ａのレバー６３が、容器部１０の外側に位置している。具体的には、第一流量調整部６０Ａは、第一流量調整部６０と同様に、円柱状の弁棒６１と、弁棒６１の一端に固定された弁体６２と、弁棒６１の他端に固定されたレバー６３とを備えている。弁棒６１は、供給部３０の長手方向に略垂直な方向に沿って、供給部３０の管壁及び容器本体部１１の周壁部１１ｂを貫通している。そして、弁棒６１は、供給部３０の管壁及び容器本体部１１の周壁部１１ｂに対して、供給部３０の長手方向に略垂直な方向を中心に回動可能に保持されている。弁体６２は供給部３０の内側における導入流路４１に設けられ、レバー６３は容器部１０の外側に設けられている。

　薬剤溶解装置１００Ｂにおいて、導入流路４１を通過して薬剤槽２０に導入される被処理水Ｗの流量を調整する場合には、容器部１０の外側に設けられているレバー６３を回転させる。レバー６３を用いて弁棒６１を回転させることにより、弁棒６１を軸にして弁体６２も回転する。そして、弁体６２の平面部６２ａが導入流路４１に対して垂直になるにつれて、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量が減少する。逆に、弁体６２の平面部６２ａが導入流路４１に対して平行になるにつれて、導入流路４１を通過する被処理水Ｗの流量が増加する。

　このように、本実施形態の薬剤溶解装置１００Ｂでは、第一流量調整部６０Ａのレバー６３を容器部１０の外側に設けている。そのため、薬剤溶解装置１００のように、容器本体部１１から薬剤槽２０及び供給部３０を取り外さなくても、容器部１０の外側からレバー６３を回転することで、薬剤槽２０に導入される被処理水Ｗの流量を調整することができる。

［第三実施形態］
　次に、第三実施形態に係る薬剤溶解装置について、図面に基づき詳細に説明する。なお、第一及び第二実施形態の薬剤溶解装置と同一構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

　本実施形態の薬剤溶解装置１００Ｃは、第一実施形態と同様に、水処理システム１０００に組み込まれる。そして、薬剤溶解装置１００Ｃは、図８に示すように、容器部１０と、薬剤４０を収容する薬剤槽２０と、薬剤槽２０に被処理水Ｗを導く導入流路４１と、薬剤４０が溶解した被処理水Ｗを容器部１０の外部へ導く導出流路４２と、を備える。薬剤溶解装置１００は、さらに、導入流路４１に設けられ、導入流路４１から薬剤槽２０の内側へ導く被処理水Ｗの流量を調整する第一流量調整部６０を備える。そして、導入流路４１と導出流路４２との間には、薬剤槽２０を介さずに導入流路４１から導出流路４２へ被処理水Ｗを直接排出するバイパス流路５３を有している。

　上述のように、主流路１１０から導入配管５１に到達した被処理水Ｗは、バイパス流路５３の入口で分割する。被処理水Ｗの一部は、供給部３０を通じて薬剤槽２０に到達し、被処理水Ｗの残部は、バイパス流路５３を通じて導入流路４１から導出流路４２へ直接排出される。そのため、バイパス流路５３の開口径及び数の少なくとも一方を調整することにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量に加えて、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量を制御することができる。

　そのため、薬剤溶解装置１００Ｃでは、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量を調整するために、第二流量調整部７０を備えている。具体的には、薬剤溶解装置１００Ｃにおいて、導入配管５１と導出配管５２と分離する仕切壁５４には、複数のバイパス流路５３が形成されている。そして、複数のバイパス流路５３の一つに、第二流量調整部７０である蓋部材７１を設けている。

　蓋部材７１は、例えばゴム材からなるものである。そして、バイパス流路５３の上流側の入口に設けられて、バイパス流路５３を閉塞する。そのため、蓋部材７１で閉塞されたバイパス流路５３では、被処理水Ｗが通過できなくなる。

　このように、複数のバイパス流路５３の一部に第二流量調整部７０である蓋部材７１を設けることにより、被処理水Ｗは、蓋部材７１が設けられていないバイパス流路５３を通過する。そのため、蓋部材７１で閉塞するバイパス流路５３の数を調整することにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量と、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量とを制御することができる。

　なお、第二流量調整部７０は、蓋部材７１に限定されず、例えば流量調整弁を用いてもよい。具体的には、図９に示すように、薬剤溶解装置１００Ｄは、第二流量調整部７０として、バイパス流路５３の外部から被処理水Ｗの流量を調整する流量調整弁７２を備えている。流量調整弁７２は、バイパス流路５３の上流側の入口に設けられている。そして、流量調整弁７２は、弁体７２ａがバイパス流路５３に対して略垂直な方向に動作することで、バイパス流路５３の開閉を行うことができる。

　具体的には、薬剤溶解装置１００Ｄでは、導入配管５１と導出配管５２と分離する仕切壁５４には、一つのバイパス流路５３が形成されている。そして、バイパス流路５３の上流側の入口には、流量調整弁７２が設けられている。流量調整弁７２が上方に移動することにより、バイパス流路５３の入口が徐々に小さくなり、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量が減少する。これに対し、流量調整弁７２が下方に移動することにより、バイパス流路５３の入口が徐々に大きくなり、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量が増加する。そのため、流量調整弁７２でバイパス流路５３の入口の大きさを調整することにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量に加えて、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量を制御することができる。

　このように、本実施形態の薬剤溶解装置１００Ｃ，１００Ｄは、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量を調整する第二流量調整部７０をさらに備えている。そのため、第二流量調整部７０により、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量と、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量とを制御することができる。

　薬剤溶解装置１００Ｃにおいて、第二流量調整部７０は、バイパス流路５３の一部を開閉することが可能な蓋部材７１を備えることが好ましい。このような蓋部材７１を用いて、被処理水Ｗが通過するバイパス流路５３の数を調整することにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量と、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量とを制御することができる。

　薬剤溶解装置１００Ｄにおいて、第二流量調整部７０は、バイパス流路５３の外部から被処理水Ｗの流量を調整する流量調整弁７２を備えることが好ましい。このような流量調整弁７２を用いてバイパス流路５３の入口の大きさを調整することにより、バイパス流路５３を通過する被処理水Ｗの流量に加えて、薬剤槽２０に供給される被処理水Ｗの流量を制御することができる。

　以上、本実施形態に係る薬剤溶解装置を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

　特願２０１９－１１６６１２号（出願日：２０１９年６月２４日）の全内容は、ここに援用される。

　本開示によれば、バイパス流路を用いずに主流路に接続することで小型化でき、さらに被処理水に対して適切な量の薬剤を供給することが可能な薬剤溶解装置を提供することができる。

　１０　容器部
　２０　薬剤槽
　２１　底面部
　２２　周壁部
　２３　供給口
　２４　排出口
　３０　供給部
　４０　薬剤
　４１　導入流路
　４２　導出流路
　６０，６０Ａ　第一流量調整部
　７０　第二流量調整部
　７１　蓋部材
　７２　流量調整弁
　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ　薬剤溶解装置

Claims

　容器部と、
　前記容器部の内側に設けられ、薬剤を収容し、さらに、被処理水が前記薬剤に供給される供給口と前記薬剤が溶解した前記被処理水が排出される排出口とを有する薬剤槽と、
　前記薬剤槽の前記供給口に接続し、前記容器部の外部から前記薬剤槽の内側へ前記被処理水を導く導入流路と、
　前記薬剤槽の内側から前記排出口を経由した前記被処理水を前記容器部の外部へ導く導出流路と、
　を備え、
　前記導入流路と前記導出流路との間には、前記薬剤槽を介さずに前記導入流路から前記導出流路へ前記被処理水を直接排出するバイパス流路を有し、
　前記薬剤は、前記導入流路を通じて前記薬剤槽の内側へ前記被処理水が供給されていないときに水没しない位置に設けられている、薬剤溶解装置。
　前記導入流路に設けられ、前記導入流路から前記薬剤槽の内側へ導く前記被処理水の流量を調整する第一流量調整部をさらに備える、請求項１に記載の薬剤溶解装置。
　前記バイパス流路を通過する前記被処理水の流量を調整する第二流量調整部をさらに備える、請求項１又は２に記載の薬剤溶解装置。
　前記第二流量調整部は、前記バイパス流路の一部を開閉することが可能な蓋部材を備える、請求項３に記載の薬剤溶解装置。
　前記第二流量調整部は、前記バイパス流路の外部から前記被処理水の流量を調整する流量調整弁を備える、請求項３又は４に記載の薬剤溶解装置。
　前記薬剤槽は、底面部と、前記底面部から上方へ延び、かつ、前記底面部の上側の空間を取り囲む周壁部と、を備え、
　前記供給口は前記底面部に設けられ、前記排出口は前記底面部および前記周壁部の少なくとも一方に設けられる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の薬剤溶解装置。