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      水處理裝置的制作方法

      文檔序號:4837881閱讀:271來源:國知局
      專利名稱:水處理裝置的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及從游泳池、公共浴池的大型池到配置在建筑物屋頂?shù)鹊慕o水池、一般家庭用浴缸的小型池,可將貯存在各種池的水進行消毒處理的新的水處理裝置。
      例如對于設置在室內外的游泳池或公共浴池等,為了保持其水質,必須定期地向其中加入漂白粉、次氯酸鈉(NaClO)等進行消毒處理。
      可是以往的消毒處理存在以下問題,即設施的從業(yè)者們必須在營業(yè)時間以外(早晨或深夜等)手工地進行此操作。而且,由于漂白粉、次氯酸鈉具有刺激性,所以在操作時必需加以注意。
      另外,由于通常是將漂白粉做成粉末狀或將其做成藥片狀,所以投入池中后需要長時間溶解直到使?jié)舛染鶆驗橹?,存在著在這期間不能使用此水池的問題。
      配置在建筑物屋頂?shù)鹊慕o水池或一般家庭用的浴缸,只依賴于含在自來水中的氯的消毒,特別是在給水池時,往往在其內部有水藻繁殖而使水質惡化。
      一般家庭用的浴缸,由于通常大致每1至2天換一次水,所以認為在水質上是沒有問題的,但是由于在連接浴池的鍋爐內不能頻繁清掃,所以雜菌或霉等容易繁殖,仍然擔心水質的惡化。
      在對貯存在上述各種池中的水進行消毒處理時,根據(jù)水池及水的用途,必須將殘留氯濃度控制在規(guī)定的范圍內。
      殘留氯濃度可用殘留氯傳感器測定,但在游泳池或公共浴池等大型池,有在池內的平均殘留氯濃度和用殘留氯傳感器測定的濃度之間存在時間的差異問題。
      即,存在著在投入漂白粉、次氯酸鈉后,需要一定的時間直到使池內的殘留氯濃度均勻,在特定的地點即使用殘留氯傳感器測定也不能得到正確的測定值,而需要經(jīng)過一定時間才能使測定值達到正確。
      本發(fā)明的第一個目的在于提供可將貯存在上述各種池的水進行簡單而有效地消毒處理的新的水處理裝置。
      本發(fā)明的第二個目的在于提供可使用殘留氯傳感器良好地測定水的殘留氯濃度,靈敏而自動維持在所需要的范圍內的水處理裝置。
      本發(fā)明的水處理裝置,其包括具有注入水的電解槽和用于電解設在電解槽內的電極,在電解槽內注入水后向電極通電進行電解將水進行消毒的電解消毒機構及與貯存水的池連接,將池內的水注入到電解槽中,且將電解槽內的水返回到池中的水處理通路和測定水的殘留氯濃度的殘留氯傳感器和根據(jù)殘留氯傳感器的測定值控制向電極通電的控制機構。
      在上述水處理裝置的構成中,首先向從池通過水處理通路注入電解槽內的水中加入氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(CaCl2)、鹽酸(HCl)等的含氯的電解質的狀態(tài)下或為了對于水進行消毒在含有電解質時不預先加入電解質的狀態(tài)下向配置在電解槽內的電極通電。
      這樣,水通過下述的電解反應產(chǎn)生的次氯酸(HClO)或其離子(ClO-)或者氯氣(Cl2)等的含氯化合物或在反應過程中極短的時間產(chǎn)生的活性氧(O2-)消毒后,再通過水處理通路回到池中。
      (陽極側)
      H2O+Cl2&DoubleLeftRightArrow;HClO+H++Cl-]]>(陰極側)
      (陽極側+陰極側)
      上述一系列操作,操作者手動操作使水處理通路中的水流通泵動作,并且只是向電極通電,以后幾乎不用人工操作,另外操作者不用將手直接觸到水就可完成操作。另外,利用定時器或殘留氯傳感器等,只要使上述泵的動作、向電極通電等自動進行,就可使水處理完全自動化。
      為此,可使貯存在池中的水簡單且有效地消毒。
      而且,在水處理裝置中消毒后回到池中的水,由于只含有顯著低濃度的離子,所以上述的處理即使在游泳池或公共浴池等營業(yè)時間中也可定期地或者根據(jù)入場者人數(shù)、天氣或氣溫等適應變化的水質任意地進行。
      因此,對于游泳池或公共浴池等,可完全省去投入漂白粉或次氯酸鈉等進行消毒處理的操作或者可顯著地減少其次數(shù),顯著地減輕操作者的負擔,維持良好的水質。
      另外,對于配置在建筑物屋頂?shù)鹊慕o水槽等,例如在每一定的使用水量或者在不管使用水量的多少的一定期間內手動或自動進行上述一系列操作時,可抑制成為問題的藻類繁殖等,防止水質惡化。
      進而,對于一般家庭用的浴缸等,例如在一天的洗浴結束時或者在排出洗澡水前,用手動后自動進行上述一系列操作時,可抑制與浴池連接的鍋爐內的雜菌或霉等的繁殖,防止水質的惡化。
      另外,利用電解產(chǎn)生的游離殘留氯量與所加的電流量(電荷量)有關的關系,求出用殘留氯傳感器測定的水的殘留氯濃度和預先決定的必要的殘留氯的濃度的差,從該差值和存在池中的水量,求出不足的殘留氯量。然后為使電解產(chǎn)生不足的氯量,而向電極通入所必須的電流量(電荷量),可有效地控制殘留氯濃度。
      因此,可根據(jù)殘留氯傳感器的測定值自動進行通電控制,高精度地保持水的殘留氯濃度在規(guī)定的范圍內。
      上述水處理裝置,具有設定水的殘留氯濃度的設定機構,控制機構是控制向電極的通電,以使殘留氯傳感器的測定值達到設定機構所設定的殘留氯濃度。
      在上述水處理裝置的構成中,例如用戶用設定機構設定了殘留氯濃度時,可自動控制向電極的通電,以使水的殘留氯濃度達到其所設定的濃度。
      因此,可根據(jù)游泳池或公共浴池等的洗浴入場者人數(shù)、天氣或氣溫等變化,適應水的水質任意地控制池中水的殘留氯濃度。另外,根據(jù)水處理裝置所適用的池的種類,即用途,可將水的殘留氯濃度設定在所希望的濃度,也可做成適用于各種池的水處理裝置。
      本發(fā)明的水處理裝置,具有測定電解槽內水的溫度的溫度檢測機構,控制機構是根據(jù)溫度檢測機構的輸出,控制向電極的通電的。
      在電解槽及水處理通路的耐熱溫度范圍內,可安全地進行最適宜的水的消毒。
      在電解消毒機構的電極上供給電流使水消毒時,在供給電流異常增加或注入電解槽的水量異常減少時,擔心電解槽內的水溫異常升高。特別是在電解槽和水處理通路是用聚氯乙烯等樹脂系的材料形成時,由于耐熱溫度不高,所以必須施以對策。
      通過溫度檢測機構可經(jīng)常檢測溫度,在溫度高時,向電極少通電或停止通電,可在安全的溫度范圍內使水消毒。
      上述水處理裝置,控制機構是根據(jù)溫度檢測機構的輸出,進一步控制向電解槽內注入水。
      在溫度檢測機構的檢測溫度高時,增加注入電解槽的水量,縮短水在電解槽內的停留時間,可抑制在電解槽內的水溫升高。
      本發(fā)明的水處理裝置,具有將電解消毒機構的電解產(chǎn)生的氣體從水中分離的氣液分離機構和檢測氣液分離機構的氣體分離狀況的氣液分離檢測機構,控制裝置是根據(jù)氣體分離檢測裝置的輸出,控制向電極的通電。
      在本發(fā)明的水處理裝置的構成中,可安全地處理通過上述的電解反應產(chǎn)生混入水中的、用氣體液體分離機構分離的、含有可燃性氫的氣體。
      作為氣體分離檢測機構的具體例子,其中氣體分離檢測機構是檢測含在分離氣體中的氫濃度的氫濃度檢測機構。
      在本發(fā)明的水處理裝置的構成中,用氣液分離機構分離的氣體中的氫濃度有一些異常高時,可通過抑制或停止向電極通電,進一步抑制氣體產(chǎn)生,防止氫氣著火等。
      另外,上述水處理裝置,其具有強制排出用氣液分離機構從水分離的氣體的排氣機構,氣體分離檢測機構是檢測通過排氣機構的排出氣體狀況的排氣檢測機構。
      在排氣機構發(fā)生故障時,通過停止向電極通電,進一步抑制氣體產(chǎn)生,防止氫氣著火等。
      本發(fā)明的水處理裝置,在電解槽內,設置2對以上的電極對,以便使每對能獨立地通電,控制機構是通過變更同時通電的電極對的數(shù)來控制通電的。
      根據(jù)入場者人數(shù)、天氣或氣溫等變化的池中水的水質,任意調節(jié)水處理裝置的消毒能力。
      例如,游泳池或公共浴池等在營業(yè)時間中入場者急增時,通過增加同時通電的電極對的數(shù),可提高消毒能力,將水質大致保持一定。另外,入場人數(shù)少時,通過使同時通電的電極對的數(shù)減少,可抑制消耗的電力。
      進而,通過使電極對交替地休整,可抑制電極的消耗。即,在作為陰極的電極表面,慢慢堆積由于電解反應從含在水中的鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)生成的鈣、鎂及它們的氧化物、氫氧化物等作為主成份的垢。另一方面,在作為陽極的電極表面,由于次氯酸或活性氧慢慢地被浸蝕。
      可是,不是連續(xù)地只使用一組電極對,而是交替地使用多組電極對,在其間,讓其它的電極對休整時,可抑制消耗,延長電極壽命。
      本發(fā)明的水處理裝置,其是在電解槽內設置電極對,控制機構是使向電極對通電的電壓極性在一定時間內逆轉。
      在作為電極對中的陰極的電極表面,如上所述地堆積垢,使電解能力慢慢降低的結果,顯示了使消毒效率慢慢惡化的趨勢。
      對此,通過使電極對通電的電壓極性定期地逆轉,由于使堆積的垢再離子化、溶解,可從電極表面除去,所以使電極對的電解能力最大限度地活用,使消毒的效果經(jīng)常大致保持一定水平。
      上述水處理裝置,具有設定水的硬度的設定機構,控制機構是根據(jù)設定機構設定的水的硬度,控制使電壓極性逆轉的時間長短。
      根據(jù)規(guī)定的造成垢原因的鈣離子、鎂離子濃度的水硬度,可控制到極性逆轉時的時間長短。即,在水的硬度高時,縮短設定到極性逆轉的時間,與水硬度的地域差等無關地可有效地除去垢,進行經(jīng)常穩(wěn)定的消毒處理。
      本發(fā)明的水處理裝置,在電解槽內,相互平行地配置第一板狀的電極和第二板狀的電極,在兩電極間,將1個以上的板狀的電極與兩電極平行配置,在第一及第二電極上連接用于通電的配線。
      在多個板狀電極中,由于只在兩端的第一及第二電極連接用于通電的配線,所以可簡化布線結構,而且由于可減少配線的、向電解槽外引出部分的配線數(shù),所以可提高其防水性,使其難以漏水。
      此時,通過向兩端的電極加電壓,使中間的電極表里兩面分極,在與相鄰的電極間,產(chǎn)生相當于使加在兩端的2枚電極間的電壓用各電極間的間隙數(shù)分割的值的電位差。因此,中間的電極,作為所謂的雙極式的電極,成為通過上述的電解反應使水消毒的電極,發(fā)揮了充分的功能。
      上述水處理裝置,在第一和第二電極間,使3個以上板狀的電極分別與兩電極平行配置,在第一及第二電極和兩電極間的一定數(shù)的電極上分別連接用于通電的配線。
      除上述作用外,由于在兩端的、第一及第二電極間的、隔一定數(shù)的電極上也連接用于通電的配線,所以特別是在電極總數(shù)多時,可抑制連接在這些配線的各電極間的、不連接配線的雙極式的電極的電壓下降,使水高效地消毒。
      上述水處理裝置,是將第一和第二電極與電解槽的內壁面密貼著地分別配置的。
      由于使最容易堆積垢的兩端的第一和第二電極的各個外側面不與水接觸地密合隱藏在電解槽的內壁面上,所以可延長電極的壽命。
      即,第一和第二電極的各個的內側面或者兩電極間的電極的兩面,都可使所加電壓的極性逆轉,在某種程度上,可使堆積在其表面的垢再離子化,溶解、除去。可是,兩端的電極的各個外側面,由于與電解反應幾乎無關,即使使極性逆轉,也不能有效地除去垢,所以使其不與水接觸地密合隱藏在電解槽的內壁面上,可最有效地防止垢的堆積。
      本發(fā)明的水處理裝置,具有注入含有氯離子的電解液的第二電解槽和設在用于電解電解液的第二電解槽內的第二電極,還具有在第二電解槽內注入電解液后,向第二電極通電電解電解液,制造消毒液的消毒液制造機構和將消毒液制造機構中制造的消毒液供給水處理通路的供給通路。
      在消毒液制造機構的第二電解槽內,在注入含有氯離子的電解液狀態(tài)下,可將通過向第二電極通電電解處理制造的、含有次氯酸或其離子或者氯氣等的含氯化合物的、具有消毒作用的消毒液,通過供給通路供給水處理通路。
      為此,將注入電解消毒機構的電解槽內的水的氯離子濃度提高,不僅可提高電解消毒機構電極的電解反應效率,而且可將預先向第二電極通電制造的,貯存在消毒液制造機構的消毒液隨時供給水處理通路,根據(jù)入場人數(shù)、天氣和氣溫變化的水的水質,任意調節(jié)裝置的處理能力。
      例如,游泳池或公共浴池等在營業(yè)時間中入場人數(shù)即使急增,也可將水質大致保持一定。
      另外,入場人數(shù)少時,使電解消毒機構的電極休整,也可抑制其消耗。
      上述水處理裝置,控制機構是在電解消毒機構不對于水消毒的時間帶內,向第二電極通電制造消毒液,將制造的消毒液貯存在第二電解槽中,在電解消毒機構對于水消毒的時間帶內,將貯存在第二電解槽的消毒液隨時經(jīng)過供給通路供給水處理通路。
      例如利用夜間等的裝置休整時間帶,通過消毒液制造機構制造消毒液后,貯存在第二電解槽內,在游泳池或公共浴池等在營業(yè)時間入場人數(shù)增加時,將其隨時供給水處理通路,可輔助電解消毒機構對于水的消毒。
      為此,特別是游泳池的人最盛況,而且由于空調等使用量增加而電力不足時,可抑制夏天白天等時間帶的電力消耗量的增加,對于穩(wěn)定地用電做出貢獻。
      而且,利用夜間的廉價電力,也可降低裝置的運轉成本。
      本發(fā)明的水處理裝置,控制機構是在電解消毒機構對于水不消毒的時間帶內,在電解消毒機構的電解槽內,注入含有氯離子的電解液,向電極通電電解電解液,可制造消毒液。
      例如利用夜間等的裝置的休整時間帶,可通過電解消毒機構制造消毒液。
      為此,將制造的消毒液通過水處理通路供給池中,且通過水處理通路將注入到電解槽內的水在電極通電后進行消毒,可更確實且迅速地進行游泳池或公共浴池等在營業(yè)開始時的消毒。
      此時,也可提高注入電解槽內水的氯離子濃度,提高電解消毒機構電極的電解反應的效率。
      上述水處理裝置,具有注入了電解消毒機構制造的消毒液的消毒槽、將消毒液從電解槽供給消毒液槽的第一供給通路和將消毒液從消毒液槽供給水處理通路的第二供給通路,控制機構是在電解消毒機構不對水消毒的時間帶內,將電解消毒機構制造的消毒液通過第一供給通路注入到消毒液槽中,在電解消毒機構對水消毒的時間帶內,將貯存在消毒槽的消毒液,通過第二供給通路,隨時供給水處理通路。
      例如將夜間等制造的消毒液貯存在消毒液槽內,在游泳池或公共浴池等的營業(yè)時間入場人數(shù)增加時,將其隨時供給水處理通路,可輔助電解消毒機構對水的消毒。
      為此,特別是游泳池最盛行,而且由于空調等的使用量增加而使電力不足時,可抑制夏天白天等時間帶的電力消耗量的增加,對于穩(wěn)定地用電作出貢獻。另外,利用夜間的廉價電力,也可降低裝置的運轉成本。
      作為上述水處理裝置構成中所使用的電解液,優(yōu)選的是使用容易得到且價廉的食鹽水。
      本發(fā)明的水處理裝置,包括注入具有消毒作用的含有氯離子的電解液的溶液槽和將注入溶液槽的電解液供給到電解消毒機構的電解槽的供給通路,控制機構是通過電解消毒機構使水消毒,且將貯存在溶液槽的電解液,通過供給通路,隨時供給電解槽。
      由于將其本身也具有消毒液功能的電解液,在游泳池或公共浴池等的營業(yè)時間中,通過供給通路,隨時能供給到電解槽中,所以在此時仍然也可提高在電解槽內的氯離子濃度,提高電極的電解反應的效率,或者根據(jù)入場者人數(shù)、天氣和氣溫變化的水的水質,任意調節(jié)裝置的處理能力。
      因此,例如在游泳池等的營業(yè)時間入場人數(shù)即使急增,也可將其水質大致保持一定,且入場者人數(shù)少時,使電極組休整,也可抑制構成該電極組的電極的消耗。
      另外,抑制電力緊急時間帶的電力消耗量的上升,對于穩(wěn)定的利用電力也可作出貢獻。
      作為上述水處理裝置構成所使用的電解液,可舉出次氯酸鈉等的次氯酸鹽的水溶液。
      本發(fā)明的水處理裝置,具有測定水的pH的pH檢測機構、注入調節(jié)水的pH的pH調節(jié)液的調節(jié)液槽和將注入調節(jié)液槽的pH調節(jié)液供給到水處理通路的供給通路,控制機構是根據(jù)pH檢測機構的輸出,通過供給通路,隨時從調節(jié)液槽將pH調節(jié)液供給到水處理通路中,調節(jié)水的pH。
      通過從調節(jié)液槽供給的pH調節(jié)液,可將水的pH調節(jié)成適宜電解反應的、即電極通電時容易進行上述電解反應的規(guī)定范圍(通常pH為4.5左右)內,所以與水的水質無關,可將消毒處理的效率經(jīng)常保持在高水平。
      另外,在公共浴池等時,也可將水的pH調節(jié)在具有酸性浴、堿性浴等特點的pH的范圍內。
      上述水處理裝置,具有注入堿性的pH調節(jié)液的第一調節(jié)液槽、將注入第一調節(jié)液槽的pH調節(jié)液供給水處理通路的第一供給通路、注入酸性的pH調節(jié)液的第二調節(jié)液槽和將注入第二調節(jié)液槽的pH調節(jié)液,供給到水處理通路的第二供給通路,控制機構是根據(jù)pH檢測機構的輸出,通過第一或第二供給通路,隨時從第一或第二調節(jié)液槽將堿性及/或酸性的pH調節(jié)液供給到水處理通路中,調節(jié)水的pH。
      例如,在水是酸性水,作為目的的pH是中性或堿性時,也可只設置堿性的pH調節(jié)液用的、第一調節(jié)液槽和第一供給通路。另外,在水是堿性水,作為目的的pH是中性或酸性時,也可只設置酸性的pH調節(jié)液用的、第二調節(jié)液槽和第二供給通路。但是,在這些槽及供給通路兩者都具備的構成中,與原料水的pH及作為目的的pH無關,可將池內的水的pH嚴格地保持在目的值內。
      本發(fā)明的水處理裝置,電解槽具有注入作為洗滌液的酸的入口和排出電解槽內的溶液的出口。
      例如在游泳池和公共浴池等的營業(yè)時間外或休息日,作為維修,從設置在電解槽的入口注入作為洗滌液的無機酸及/或有機酸,將電解槽內的、主要是堆積在電極表面的垢溶解或剝離后,從出口與洗滌液一起排出、除去,所以可延長整個系統(tǒng)的壽命。
      如上所述,堆積在電極表面的垢在使加在電極的電壓的極性逆轉的程度時可除去,但極性逆轉的次數(shù)越多,電極的壽命越短。
      對此,將用洗滌液除去垢的維修工序夾在其間,可減少極性逆轉次數(shù),延長電極的壽命。
      特別是鈣或鎂的氫氧化物,由于溫度升高或pH升高而對水的溶解度降低,在電極以外的部分也作為垢析出,容易堆積,所以這些部分析出的垢即使逆轉電極的極性也不能除去,且成為堵塞管道的原因,但只要使用洗滌液,就可以簡單地除去這些垢。
      本發(fā)明的水處理裝置,其包括具有注入水的電解槽、用于電解設置在電解槽內的電極,將水注入到電解槽內向電極通電進行電解使水消毒的電解消毒機構、連接貯存水的池,將池內的水注入到電解槽中,且將電解槽內的水返回到池中的水處理通路、測定流過電極中電流值的電流檢測機構及測定水的導電度的電導率測定機構和根據(jù)電流檢測機構及電導率測定機構的輸出,判別電極附著垢程度的附著垢判別機構。
      另外,上述水處理裝置,根據(jù)電流檢測機構及電導率測定機構的輸出,具有判別電極壽命的壽命判別機構。
      在上述水處理裝置的構成中,可正確判別附著在電極上的垢的附著量及電極的壽命。一般,在電極間加一定的直流電壓時,在其電極間流動的電流值與向電解槽供給的溶液的電導率σ成比例。因此,在電導率σ和流動在電極間的電流I之間,存在I=Kσ的關系。在此,K是比例常數(shù)。
      比例常數(shù)K,只要電極沒有變化,通常表示相同值??墒?,實際上,當電流流過電極繼續(xù)進行電化學反應時,則在電極表面覆蓋有垢、或電極腐蝕、或電極表面的催化劑磨耗,逐漸使K值變小。因此,通過演算,通常求出K值,可判別電極附著垢的程度和電極壽命。
      根據(jù)這樣的原理,可判斷電極附著垢的程度和/或電極壽命。


      圖1是表示將本發(fā)明的一個實施方式的水處理裝置組裝在游泳池或公共浴池等大型池的結構簡化的圖。
      圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的水處理裝置的電氣結構的方框圖。
      圖3是表示通過控制部進行控制內容的程序方框圖。
      圖4(a)和圖4(b)是表示將本發(fā)明的一個實施方式的水處理裝置配置在櫥柜內的單元的正面圖及側面圖,都是除去櫥柜的前面及側面板,以便了解其內部結構的狀態(tài)圖。
      圖5是表示本發(fā)明的另一實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖6是表示在將測定的殘留氯濃度與閾值比較時,不超出范圍地進行處理的程序方框圖。
      圖7是表示本發(fā)明的又一實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖8是表示電解槽內配置電極的一個例子的平面方向斷面圖。
      圖9(a)是表示電解槽內電極配置的另一個例子的縱向斷面圖;圖9(b)是表示上述電極配置的又一個例子的正面圖。
      圖10(a)是表示電解槽內的電極的配置的另一個例子的、圖10(b)的Ⅳ-Ⅳ線斷面圖;圖10(b)是表示內藏上述電極的電解槽的正面圖。
      圖11是表示將本發(fā)明的另一個實施方式的水處理裝置組裝在建筑物屋頂?shù)鹊慕o水槽、一般家庭用的浴缸的小型池的結構簡化的圖。
      圖12是表示本發(fā)明的另一實方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖13是表示圖12的水處理裝置的電氣結構的方框圖。
      圖14是表示通過控制部進行的控制內容中主程序的程序方框圖。
      圖15(a)和圖15(b)都是表示通過控制部進行的控制內容中的子程序方框圖。
      圖16是表示本發(fā)明的又一個實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖17是表示在圖16的水處理裝置中,通過控制部進行的控制內容中,子程序的程序方框圖。
      圖18是表示本發(fā)明的又一實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖19(a)是表示在圖18的水處理裝置中,通過控制部進行的控制內容中主程序方框圖;圖19(b)是表示子程序方框圖。
      圖20是表示本發(fā)明的另一實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖21是表示圖20的水處理裝置的電氣結構的方框圖。
      圖22是表示通過控制部進行的控制內容中,水溫控制順序的程序方框圖。
      圖23是表示通過控制部進行的控制內容中,使用氫濃度傳感器的故障診斷順序的程序方框圖。
      圖24是表示圖23的程序方框圖的子程序的程序方框圖。
      圖25是表示氫濃度傳感器的輸出特性的一個例子的圖。
      圖26是表示本發(fā)明的其它一實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖27是表示圖26的水處理裝置的電氣結構的方框圖。
      圖28是表示通過控制部進行的控制內容中,pH調節(jié)的順序的程序方框圖。
      圖29(a)和圖29(b)是表示圖28的程序方框圖的子程序的程序方框圖。
      圖30是表示本發(fā)明的另一實方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖31是表示圖30的水處理裝置的電氣結構的方框圖。
      圖32是表示通過控制部進行的控制內容中,電解槽的維修控制的程序方框圖。
      圖33是表示電解槽的電解控制的一個例子的程序方框圖。
      圖34是表示使用密閉型的電解槽的安全子程序的具體內容的程序方框圖。
      圖35是表示本發(fā)明的另一個實施方式的大型池用的水處理裝置的結構圖。
      圖36是表示使用兼作氣液分離裝置的電解槽的安全子程序的具體內容的程序方框圖。
      圖1是表示將本發(fā)明的一實施方式的水處理裝置1組裝在游泳池或公共浴池等大型池2的結構簡化圖。
      在池2中,具有用于使貯存在該池的水W循環(huán)的主循環(huán)通路20。在主循環(huán)通路20上配置循環(huán)泵23、用于砂過濾的過濾器21及用于加熱水W的熱交換器22。池2的水W如一點劃線箭頭表示的循環(huán)在主循環(huán)通路20中。
      水處理裝置1,如實線箭頭表示的、具有從主循環(huán)通路20的、過濾器21的下流側的分支點J1分支取入水、在熱交換器22的下流側的分支點J2合流返回水的水處理通路10。
      在水處理通路10上,配置為調節(jié)流量的調節(jié)閥B1、為減壓的減壓閥B2、循環(huán)泵P1、為測定水中的離子的總濃度的電導率傳感器S1、為測定水中的殘留氯濃度的殘留氯傳感器S2、過濾用的過濾器13、離子交換樹脂14、電解消毒裝置的電解槽12、閥B3、循環(huán)泵P2及防止逆流用的止逆閥B4。
      另外,在水處理通路10的,離子交換樹脂14和電解槽12間的通路上具有添加電解液用的通路。
      具體地,從上流側的分支點J4分支出導入通路30c。閥B5位于導入通路30c的途中。水在閥B5打開時,通過導入通路30c供給到溶液槽30a。溶液槽30a內收容著氯化鈉等電解質E1,通過加入水在溶液槽30a內制造飽和濃度的電解液E2并儲存起來。此電解液E2用定量泵P3通過供給通路30b被吸上來,在分支點J3合流到水處理通路10,供給電解槽12。
      作為從溶液槽30a供給的電解液E2,也可以用氯化鈣的水溶液或鹽酸等代替上述的氯化鈉水溶液,只要是能進行水的電解反應的就可以。
      向溶液槽30a補充電解質時,打開閥B5從水處理通路10吸入水就可以??墒菍τ诼然c等的固形的電解質,只要預先向溶液槽內供給數(shù)次至數(shù)十次量的大量的電解質,就可以節(jié)約電解質補充的麻煩。即固形的電解質,在注入第一次量的水后,與其量相平衡的,即飽和的足夠量的電解質溶解在水中,而沒有溶解的以固形成份殘留下來,所以如以上所述預先向溶液槽30a內供給數(shù)次至數(shù)十次量的大量的電解質,可以減少補充的次數(shù)。另外電解質溶解后所制造的電解液如上所述其濃度雖然由于溫度多少有一些差別,但是大約是一定的飽和濃度,所以沒有必要調節(jié)電解質的量使?jié)舛缺3忠欢ǖ牟僮鳎梢允∪パa充電解質時的繁雜工序。
      電解槽12內備有多個電極對11。各電極對11分別具有多枚的板狀電極110。電極110最好是在鈦(Ti)制的基板表面的整個面上,用電鍍法或燒成法被覆金(Au)、鈀(Pd)、鉑-銥(Pt-Ir)等的貴金屬的薄膜。
      在電解槽12的出口側水道上備有測定從電解槽12流出水的水壓的壓力計S3。
      水處理裝置1的作用如下。
      池2中的水用循環(huán)泵23吸出,在過濾器21通過砂濾除去有機物。而且在分支點J1將通過熱熱交換器22回流到池2的水和流入水處理通路10的水分開。流入水處理通路10的水,通過調節(jié)閥B1及減壓閥B2調節(jié)其流量及水壓,用循環(huán)泵P1進行循環(huán)。被循環(huán)的水經(jīng)過電導率傳感器S1及殘留氯傳感器S2送到過濾器13除去有機物,再用離子離子交換樹脂14除去Ca2+、Mg2+等的離子后,送到電解槽12中。作為過濾器13,可以使用聚丙烯纖維等的無紡布。
      電解槽12內,隨時從溶液槽30a用定量泵P3送入電解液E2。因此,電解槽12內的水溶液處于可電解的狀態(tài)。
      在電解槽12內,通過向電極對11通入直流電流進行上述反應式的電解,通過該反應生成的次氯酸(HClO)及其離子(ClO-)、或氯氣(Cl2)等的含氯化合物和反應過程中極短的時間內產(chǎn)生的活性氧(O2-)等進行消毒。
      通過電解槽12的水,用壓力計S3測定壓力,經(jīng)過閥B3用循環(huán)泵P2循環(huán)。被循環(huán)的水經(jīng)過單向閥B4在分支點J2與主循環(huán)通路的水20的水合流返回到池2中。另外此時為了防止電解槽12內成為異常的高壓,根據(jù)壓力計S3的測定水壓調節(jié)減壓閥B2的減壓量。
      圖2是表示圖1水處理裝置1的電結構的方框圖。
      水處理裝置1具有由微機等構成的控制部40。殘留氯傳感器S1、電導率傳感器S2及壓力計S3的輸出供給控制部40。在控制部40內備有存儲器41。在存儲器41中儲存著池2內保存的水量[例如400(m3)]及池2內的基準殘留氯濃度[例如1(ppm)]。
      控制部40,根據(jù)電導率傳感器S1、殘留氯傳感器S2及壓力計S3的輸出,進行以下所述的演算,以此為基準將控制信號送到驅動器42。驅動器42根據(jù)所得到的控制信號控制電極對11的通電電流及通電時間及調節(jié)閥B1、減壓閥B2、循環(huán)泵P1、閥B3、B5、循環(huán)泵P2及定量泵P3。
      圖3表示用控制部40進行控制內容的程序方框圖。按照該流程圖,對控制部40的控制動作進行說明。
      例如,早晨第一個值班人合上水處理裝置1的電源時,則控制部40要求殘留氯傳感器S2送出測定的殘留氯濃度信號。與此相應地,殘留氯傳感器S2將現(xiàn)在測定的殘留氯濃度X的信息送入。由此將殘留氯濃度X讀取在控制部40內(步驟SP1)。
      讀取的殘留氯濃度X與儲存在存儲器41內的基準濃度1[ppm]比較(步驟SP2)。讀取的殘留氯濃度X=1[ppm]時,此時的處理終了。
      另一方面,讀取的殘留氯濃度X,例如X=0.9[ppm]時,則控制部40計算不足的殘留氯濃度。計算式如以下(1)。
      (1-X)×400=(1-0.9)×400=40[g](1)控制部40將不足的殘留氯濃度換算成必要的電量(步驟SP4)。
      殘留氯(HClO、ClO-、Cl2)通常是以什么狀態(tài)存在,是由水的pH來決定的。例如游泳池的衛(wèi)生標準的氫離子濃度pH=5.8~8.6,作為中間值的pH=0.7,殘留的氯HClO≈65%、ClO-≈35%。因此以池2的水pH≈7.2進行計算,則成為40(52.5&times;0.65+51.5&times;0.35)&times;6.022&times;1.602&times;104=40/52.15&times;6.022&times;1.602&times;104]]>&ap;74&times;103[C]]]>上式(2)中,52.5是HClO的分子量、51.5是ClO-的分子量、6.022×1023是阿伏伽德羅數(shù)、1602×10-19[C]是電子和質子的電荷量。
      其中,對于加入的電流量,所產(chǎn)生的氯的效率作為η[%]時,實際所需要的電流量用計算得到如下結果。
      74×103(100/η)(3)效率η是依電極材料及電解液的NaCl濃度等決定的常數(shù),一般是15%。因此將η=15代入上式,74×103(100/15)≈493×103[C](4)因此,流入這種程度的電流量,池2的殘留氯濃度的平均值為1[ppm]。
      在電解槽12中,由于電解而產(chǎn)生的殘留氯濃度是根據(jù)含在電解槽12水內的電解質濃度、水的流量、供給電極對11的電流量來決定的。所以控制部40將必要的控制信號供給驅動器42,驅動器42控制供給電極對11的通電量。另外適當?shù)卣{節(jié)調節(jié)閥B1、減壓閥B2、循環(huán)泵P1、P2及閥B3,可以調節(jié)流過電解槽12的水流量。進而,控制部40通過驅動器42控制閥B5及定量泵P3,調節(jié)電解槽12內水的電解質濃度。另外各閥門通過電磁閥,用驅動器很容易地控制開閉度。
      現(xiàn)在,假定通過電極11的通電量是252A為適當?shù)脑?,為了流過上述(4)所求出的電流量,則為493×103/252≈1956[S](5)即通過進行32多分鐘的通電,通過電解使殘留氯濃度上升可以將池2內的殘留氯濃度調節(jié)到標準濃度的1ppm。
      圖4(a)和圖4(b)是表示將上述處理裝置1在柜1a內單元化后的外觀圖。單元配置在游泳池等的設備內。
      在柜1a內配置著,內裝有過濾膜13和離子交換樹脂14的過濾器、電解槽12及循環(huán)泵P2和使裝置各部按照上述動作的供給電力的電源裝置1c、和為了按照設定程序進行動作的構成控制部40的微機(序列器)Id。另外相鄰柜1a的外側,配置溶液槽30a和定量泵3,這些部件是用水處理通路10、供給通路30b、導入通路30c相連接著。
      在電解槽12的下部設置著接受從水處理裝置1來的排水的底盤1f,底盤1f所接受的排水從總排出口1g排出。
      圖5是表示本發(fā)明其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的構成圖。與圖1構成的不同點是水處理裝置1的配管。與圖1相同的部件付與相同的符號。B6、B8、B9、B10是根據(jù)控制部來的電信號可以分別開閉的閥門、B7是調節(jié)流量的調節(jié)閥、J5~J10是配管的分支點。
      在圖5的構成中,對于殘留氯傳感器S2,是在電解槽12處理前流過水或者在電解槽12處理后流過水,是通過上述各閥門的開閉來進行切換的。而且通過切換,用一個殘留氯傳感器S2就可以測定處理前的水的殘留氯濃度和處理后的水的殘留氯濃度。
      閥門B6、B8打開時、閥門B9、B10關閉。這樣一來,水按照分支點J1→J8→電解槽12→J9→J10→J12的方向流動的同時,在設有傳感器12的通路上的分支點按照J5→J6→J7→J8→電解槽12方向流動。因此在電解槽12處理前的水流過殘留氯傳感器S12。
      另一方面,閥門B9、B10打開時、閥門B6、B8關閉。這樣一來,水按照分支點J1→J8→電解槽12→J9→J10→J2的方向流動的同時,在設有傳感器S2的通路上的分支點按照J9→J7→J6→J10的方向流動。因此在電解槽12處理后的水流過殘留氯傳感器S2。
      可是,電解槽12內所產(chǎn)生的殘留氯中的次氯酸腐蝕性強,當產(chǎn)生的濃度過高時,腐蝕水處理通路的不銹鋼管或鋼管配管的可能性加大。因此測定從電解槽2出來的處理后水的殘留氯濃度,有必要將該濃度控制在一定值以下。
      因此,構成圖5那樣的配管,通過閥門切換流過殘留氯傳感器S2水通路。其結果,在測定池2內的水W的殘留氯濃度時,將閥門做成上述前者的開閉組合。在測定電解槽12處理后的水的殘留氯濃度時,將閥門做成上述后者的開閉組合。
      而且,根據(jù)用殘留氯傳感器S2測定的處理前的水的殘留氯濃度及處理后的水的殘留氯濃度,控制電解槽12內的通電量。
      也就是,在上述電解槽12中通過控制達到流過上述式(4)的庫侖的電量,而且使處理后的水的殘留氯濃度保持在一定的值內。
      這種控制不僅用上述的通電量,也可以通過定量泵P3控制添加的電解液E2的量,或者調節(jié)導入電解槽12的水流量來控制。
      圖6是控制部從殘留氯傳感器S2讀取的測定值與閾值比較時,為了不發(fā)生因投入氯殘留氯濃度過濃的過調節(jié)的處理程序方框圖。
      這里所說的“投入氯”除了在先說明的向電解槽12內,通過電解反應使之產(chǎn)生游離殘留氯的處理外,也包括將漂白粉、次氯酸鈉等直接投入池2和水處理通路10等的處理方式。
      在控制部,首先設定閾值=0.5ppm及閾值MAX=0.5ppm(步驟SP11)。而后用殘留氯傳感器得到測定了的現(xiàn)在的殘留氯濃度P。而且,得到取得該P濃度的時刻t(步驟SP12)。
      判斷濃度P比閾值=0.5是否大(步驟SP13)。如果比閾值濃度大時,進而判斷比閾值MAX=0.5,濃度P是否也大(步驟SP14)。如果比閾值MAX濃度P也大時,將閾值設定在閾值MAX(步驟SP15)。而后,在步驟SP16,判斷電源是否處于切斷的位置,電源不是切斷的位置則回到步驟SP12。
      另一方面,在步驟SP13中,濃度P在閾值以下時,則進入步驟SP17,進行氯的投入。而后,比較濃度P加入0.05ppm的值和閾值(步驟SP18)。
      比較閾值后測定的濃度P只是有微小的降低時,在步驟SP18中判別為“是”后則進入步驟SP16。
      另一方面,在測定的濃度P比閾值極低時,在步驟S18中判別為否。此時,閾值變更為與測定的濃度P有關的值。即,變更成閾值=P+0.05(步驟SP19)。然后,在tmin設定現(xiàn)在時間t(步驟SP20)。
      接著,處理從步驟SP16返回到SP12,再讀取殘留氯傳感器的測定濃度P和現(xiàn)在時間t(步驟SP12。讀取的濃度P與閾值比較(步驟SP13)。在步驟SP17中,投入氯的結果不會馬上反映成殘留氯傳感器的測定值,而滯后一些時間。因此,通常從步驟SP13幾次進入步驟SP17的處理,幾次重復氯的投入。
      其中,在步驟SP13中,測定濃度P超過閾值。因此,在步驟SP14中,測定濃度P與閾值MAX比較。測定濃度P在閾值MAX以下時,進入步驟SP21。
      在步驟SP21中,判斷現(xiàn)在時間t從步驟SP20所設定的時間是否經(jīng)過10分鐘,每經(jīng)過10分鐘閾值例如增加0.02[ppm](步驟SP22)。也就是,在步驟SP19時,在測定的濃度P與閾值比較后極低時,閾值變更為與測定的濃度P有關的值。因為閾值不能總保持那樣低值,所以在步驟SP22中,每10分鐘,如上所述,稍稍升高閾值。
      接著,在閾值SP23中,將閾值與閾值MAX比較,將小的再次作為閾值。在閾值比閾值MAX大時,在每10分鐘升高閾值時,例如為0.49,進而可將其閾值升高0.02。設計步驟SP23的處理,以使閾值不比閾值MAX高。
      然后,設定閾值的時間作為tmin(步驟SP24)。
      之后,重復從步驟SP12的處理。
      在圖6的程序方框圖說明了在測定的殘留氯的濃度P極低時,使作為殘留氯的濃度P比較值的閾值降低的例子。代替這樣的控制,決定氯投入機構投入氯的上限量,在一定時間內,通過不投入其上限量以上的氯地進行控制,也能防止殘留氯的濃度過濃的超范圍。
      圖7是表示本發(fā)明的其它的一實施方案的大型池2用的水處理裝置1的構成圖。與圖1的構成的不同點是省略了為供給電解液的溶液槽30a和殘留氯傳感器S2的配管。與圖1相同的部件付與同一符號。B11是與止逆閥B4一起將水處理通路10與主循環(huán)通路20斷開的閥。電解質的供給是根據(jù)電導率傳感器S1測定的離子總濃度、或者用殘留氯傳感器S2測定的殘留氯濃度等進行手動操作。
      在水處理通路10的,電導率傳感器S1及其上流側的調節(jié)閥B1之間的分支點J11分支,通過調節(jié)流量的調節(jié)閥B12至排出口10a的分支通路10b上配置著殘留氯傳感器S2。由于殘留氯傳感器S2,其結構上要比流過水處理通路10流過的水量小,需要使極少量的水經(jīng)常流動,所以最好是進行上述的配置。
      在電解槽12的上面的為注入洗滌液等的入口12c、在下面的洗滌后的洗滌液等的,為排出電解槽12內的溶液的出口12d,是夾住電極對11而設置的。在維修時,在關閉配置在電解槽12的前后的閥B13、B3,將電解槽12從水處理通路10斷開的狀態(tài),從注入口12c注入洗滌液,除去附著在電解槽12內和電極110的表面等上的垢。
      上述的操作,優(yōu)選的是定期地或邊觀察垢的附著情況,邊根據(jù)需要自動進行。為此。如后述的圖30所述的那樣,在入口12C、出口12d上分別連接閥門的同時,在入口12c上通過上述的閥連接著洗滌液供給槽(加料斗等),用定時器等的控制使上述的各部進行動作。作為洗滌液可以使用如鹽酸、硫酸等的無機酸和醋酸等的有機酸。
      從電解槽12出來,用循環(huán)泵P2循環(huán)的水合流到主循環(huán)通路20的分支點J2最好是設置在圖的位置,這樣就可以抑制由于電解反應發(fā)生的氣體混入而引起水混濁。另外為了使循環(huán)泵P1、P2小型化,盡量將分支點J2設置在如雙點劃線箭頭所示的、接近主循環(huán)通路20的終端部20a處。
      以下,對于設置在電解槽12內的電極對11的具體配置進行說明。
      圖8是表示電極對11的具體配置的一個例子。即電解槽12的平面方向的斷面圖。在圖中,復數(shù)的電極對11都是配置在電解槽12中的、水流不能滯留的主流路上,即電解槽12的、從水的流入口12a至流出口12b的流路(一點劃線箭頭所示)上。用此方法得到的水可以更有效地進行消毒。
      圖2的控制部40,基于如上所述用殘留氯傳感器S2對于在水中的殘留氯濃度的測定結果,最好具有可以變更同時通電的電極對11的數(shù)目的功能。
      以一個游泳池作為例子,如果入場的人數(shù)多或急增時,天氣晴或下雨時,或者氣溫很高時水中的殘留氯濃度顯示急速地下降。為此,為了適應該濃度值,將復數(shù)的各電極對11中的兩個以上的、更多的電極通電,使殘留氯濃度迅速地回到預先設定的閾值。另外,也可以將通電的間隔縮短或者加長一次的通電時間。
      如果入場的人數(shù)減少時,陰天時,或者氣溫低時,由于殘留氯濃度的下降程度減緩,所以通電的電極對11的數(shù)目可以減少,另外,也可以將通電的間隔加長,或者縮短一次的通電時間。
      控制部40將各電極對11的通電次數(shù)登記在存儲器41中,從通電次數(shù)少的開始優(yōu)先地進行通電,這樣在復數(shù)的電極對11間,電極110的消耗就可以均勻化。此時,對于水處理裝置1的運轉開始時的通電次數(shù),無論裝置的運行、停止都要連續(xù)地儲存,這對于正確地把握消耗是有用的。
      另外,控制部40,也可以在每隔一定的時間將通電的電極對11的優(yōu)先順序進行切換。例如,圖8的4組的電極對11是從左開始按A、B、C、D順序,切換的標準是以一個營業(yè)日為單位的話,第一個營業(yè)日的優(yōu)先順序是A-B-C-D,第二個營業(yè)日是B-C-D-A,第3個營業(yè)日是C-D-A-B…樣的切換順序,就可以將電極110的消耗,在復數(shù)的電極對11間均勻化。
      各電極對11如圖8所示,是將3枚以上的復數(shù)枚的、板狀電極110互相平行地配置著而構成的。
      此時,如圖9(a)所示,只是對電極對11的兩端的、第一及第二的2枚的電極110a連接通電的配線時,可以簡化配線的結構。另外,由于減少從電解槽12向外引出由于配線部分的個數(shù),所以可以提高電解槽12的水密封性,達到難以漏水的目的。在該圖中,兩端的2枚的電極110a、110a間等間隔地配置著2枚的雙極式的、也就是說,沒有配線的電極110b、110b。而且,兩端的2枚的電極110a、110a間施以36V的直流電壓時,中間的2枚的電極110b、110b在表里兩面分極后,相鄰的各電極間分別產(chǎn)生12V的電位差,水被消毒。
      但是,實際的電極對11,為了提高消毒處理的效率,可用更多的電極110來構成。此時,只是在最兩端的2枚的電極配線時,在相鄰的電極間為了產(chǎn)生能夠進行電解反應的水消毒處理的足夠電位差,在兩端有必要設定相當高的電壓。但是在構成電極對的各電極間所加的電壓的最大值優(yōu)選的是45V以下。為此,為了又要維持在這個電壓的范圍,而且相鄰的各電極間產(chǎn)生充分的電位差,如圖9(b)那樣,不僅是兩端,而且在中間也規(guī)則地配置帶有配線的電極110a(圖中是每隔3枚)。在最近的電極110a間最好加以45V以下的設定電壓。這種排列相當將圖9(a)的排列作為一個單元,將極性逆轉的同時,組合復數(shù)單元的情況。
      如圖10(a)和圖10(b)所示,將兩端的2枚的電極110a、110a密貼著電解槽12的內壁面配置時,可以更確實地防止垢的堆積,延長系統(tǒng)的壽命。
      另外如圖9(a)和圖9(b)及圖10(a)和圖10(b)所示,在電解槽12中,各電極110幾乎都是垂直方向互相平行地配置著,同時水的流入口12a配置在電解槽12的下方,流出口12b配置在上方。這樣一來,通過電解反應,在電極110的表面產(chǎn)生的氧氣、氫氣的氣泡就不會停留在電解槽12內,從水處理通路10的下流側流出,可以提高安全性。
      上述圖9(a)和圖9(b)及圖10(a)和圖10(b)的結構,如各圖所示,電極對11只是一組地配置在電解槽12內,此外,如上所述,也適用于配置復數(shù)個電極對11的。
      相鄰電極110間的間隔,最好是1mm以上、5mm以下的范圍。按照這樣的構成,由于將相鄰的電極間隔做成1mm以上,所以可以防止在各間隙間由于堆積的垢的堵塞、短時間內消毒處理的效率下降。另外可以使得電解反應產(chǎn)生的氧氣、氫氣的氣泡,不停留在電極間迅速地排出。將間隔做成5mm以下,可以控制流過電極間的電流量下降,所以可將電解反應的消毒處理的效率維持在高水平。
      控制部40,將加在各極110上的電壓的極性,每隔一定的時間進行逆轉的同時,根據(jù)水的硬度來改變上述逆轉時的時間間隔。即,水的硬度高時,垢的附著速度快,所以逆轉的時間可以縮短,硬度低時可以延長。
      圖11中,是本發(fā)明的其它實施方式的水處理裝置1與配置在建筑物的屋頂?shù)壬系慕o水槽、一般家庭用的浴缸的小型池2’組裝在一起的結構簡化圖。在此例中,上述的主循環(huán)通路20原來沒有設置著,所以可將水處理裝置1的水處理通路10直接與上述池2’連接使全體的結構簡化。
      水處理通路10上所配置的各部件基本上與以前的例,特別是與圖7的例相同,但是在水處理通路10上,由于沒有連接大型池2時那樣的高壓,所以可以省去減壓閥B2。另外也可以省去閥B3、B13。其它與圖7相同的部件付與相同的符號。
      電解槽12內的電極對11的構成和配置也與以前的例相同。在圖例中,記載了兩組電極對11,但是電極對11也可以是一組、也可以是3組以上。另外構成各電極對11的各電極110優(yōu)選的是成為雙極型的配列,此時,配線兩端的2枚電極110a、110a最好是密貼在電解槽12的內壁面。
      單向閥B4,在圖中,當水處理通路10的終端連接在比池2’的、水W的通常的水面以下時,是為了防止水W逆流到水處理通路10內,所以在此位置上設置著。但是當水處理通路10的終端連接在比池2’的、水W的通常的水面以上,成為開放到大氣時,則可以省略單向閥B4。
      圖12是表示本發(fā)明的其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的結構圖。與圖7不同的是具有通過電解含有氯離子的電解液,得到具有消毒作用的含有次氯酸(HClO)及其離子(ClO-)或氯氣(Cl2)等的含氯化合物消毒液E3的消毒液制造機構。消毒液制造機構包括注入電解液的第二電解槽31a和設置在該第二電解槽31a內的、為了電解電解液的第二電極對32。
      更具體的是,從水處理通路10中的離子離子交換樹脂14和電解槽12間的分支點J12分支出導入通路31c。在導入通路31c上安裝著閥B14。在打開閥14時,水通過導入通路31c注入到第二電解槽31a內。電解槽31a內裝有氯化鈉等的電解質,通過注入水可以在電解槽31a內制造飽和濃度的電解液。注入水時,制造飽和濃度的電解液的原理與上述說明相同。接著在電解槽31a內充滿電解液的狀態(tài)下向第二電極對32通電,通過一定時間、進行電解處理,可以制造消毒液E3。該消毒液E3通過定量泵P4經(jīng)由供給通路31b被吸上來,在分支點J13合流,供給到水處理通路10。
      作為第二電解槽31a內所制造的電解液,與在以前的例子一樣,除了合適的氯化鈉水溶液以外,氯化鈣的水溶液和鹽酸等也可以,只要是通過電解反應能夠制造出消毒液的電解液都可以。
      第二電極對32具有復數(shù)枚的板狀的電極32a。作為各電極32a,最好是與電解消毒裝置的電極110相同的。
      此外,與圖7相同的部件付與相同的符號。以下,為了將電解消毒機構的電極對11與第二電極對32區(qū)別將其稱為第一電極對11,為了將電解槽12與第二電解槽31a區(qū)別將其稱為第一電解槽12。
      圖13是表示圖12所示的水處理裝置的電氣結構的方框圖。
      水處理裝置1具有由微機等構成的控制部40。殘留氯傳感器S1、電導率傳感器S2及壓力計S3的輸出送到控制部40??刂撇?0內備有存儲器41和定時器43。存儲器41內記錄著貯存在池2內的水量和標準氯濃度的初期值。定時器43是規(guī)定裝置運轉的時間帶及運轉停止的時間帶。
      控制部40是根據(jù)電導率傳感器S1、殘留氯傳感器S2、壓力計S3的輸出及記錄在存儲器41上的初期值及定時器43所規(guī)定的時間帶,進行以下的演算,以此為基礎,將得到的控制信號送到驅動器42。驅動器42根據(jù)得到的控制信號控制第一及第二的電極對11、32的通電電流及通電時間,以及調節(jié)閥B1、B12、減壓閥B2、循環(huán)泵P1、閥B3、B11、B14、循環(huán)泵P2及定量泵P4。
      另外,對于第一的電極對11及第二的電極對32的通電控制,可通過通電控制的切換部44使用未圖示的同一電源裝置將兩電極對11、32向一方停止通電;在另一方通電切換地進行。由此可簡化整個裝置的構成,可使裝置省空間及低成本化。
      圖14是表示控制部40的控制內容的程序方框圖。按照流程圖的順序,對于控制部40的控制操作加以說明。
      當操作者接通水處理裝置1的電源時,控制部40使循環(huán)泵P1、P2動作的同時,打開閥B3、B11,且關閉閥B14,另外調節(jié)其它閥,開始池2的水W的循環(huán)。詳細地說,是開始將池2的水W從主循環(huán)通路20取入水處理通路10,經(jīng)過第一電解槽12后,通過主循環(huán)通路20回到池2的循環(huán)。同時,讀取記錄在存儲器41上的初期值(步驟SP1),接著用定時器43判斷現(xiàn)在是處于運轉時間帶還是運轉停止時間帶(步驟SP2)。
      如果是運轉時間帶時,確認運轉開關是否處于關閉狀態(tài)后(步驟SP3),進入殘留氯傳感器S2測定的殘留氯濃度X(ppm)(步驟SP4)。
      接著,將取到的殘留氯濃度X與記錄在存儲器41上的消毒液供給的標準濃度(此時是0.5ppm)比較(步驟SP5),當X<0.5ppm時,例如,可將前日的運轉停止時間帶等,向第二電極對32通電制造的、儲存在第二電解槽31a內的消毒液E3的一定量,通過定量泵P4,經(jīng)過供給通路31b供給到水處理通路10(步驟SP6)。
      另一方面,殘留氯濃度X,當X≥0.5ppm時,可以省去步驟SP6,在步驟SP7至步驟SP10中將殘留氯濃度X與將其它記錄在存儲器41上的輸出調節(jié)用的其它標準濃度(此時,0.45ppm、0.5ppm、0.55ppm及0.6ppm)進行比較。根據(jù)比較的結果,在步驟SP11至步驟SP15中,將第一電極對11的輸出切換成100%、75%、50%、25%及OFF(0%),同時通過水處理通路10將供給到第一電解槽12內的水W用電解反應消毒后,再次通過水處理通路10供給到主循環(huán)通路20,通過此主循環(huán)通路20后回流到池2。
      游泳池和公共浴場的營業(yè)時間等在被設定裝置的運轉時間帶內,反復進行上述的操作。
      另外,控制部40,在步驟SP2,判斷現(xiàn)在是運轉停止時間帶時,進行上述各部的通常運轉停止處理后(步驟SP16),移轉到圖15(a)所示的子程序A。
      在該子程序A中,控制部40首先判斷第二電解槽31a是否滿水,即是否充滿了電解液(步驟SP17)。如不是滿水時,在步驟SP18打開閥B14,向輔助電解槽T2加入一定量水W。此時,將固形電解質,以相當數(shù)次至數(shù)十次的量供給第二電解槽31a時,只是通過加入水W,就能自動地制造飽和濃度的電解液。另外在滿水時可以省去步驟SP18。
      接著,將向第二電極對32通電的時間T復位到0(步驟SP19)后,開始向上述第二電極對32通電(步驟SP20),一直使電解質的電解的到上述通電時間T達到一定的時間(此時是30分鐘)后(步驟SP21),停止通電(步驟SP22)。用此方法,可以在第二電解槽31a內制造滿量的消毒液E3。
      而后,控制部40,在步驟SP23再次判斷現(xiàn)在是運轉時間帶是否是運轉停止帶,如果是運轉停止時間帶時就在此狀態(tài)下繼續(xù)待機,如果是運轉時間帶時就回到圖14的步驟SP1,再次進行通常的運轉控制。
      在步驟SP3中,當確認運轉的開關是OFF時,控制部40移轉到圖15(b)所示的子程序B,停止所有部件的驅動,進行終了的處理(步驟SP24)、停止一系列的水處理。
      圖16是表示本發(fā)明其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的結構圖。與圖12不同的是,在電解槽12的下流側連接著用于貯存消毒液的槽33a代替第二電解槽31a和第二電極對32,其作用是例如在裝置運轉的停止時間帶,將含有氯離子的電解液充滿在電解槽12內后,注入用電極對11通電電解而制造的消毒液E3。與圖12相同的部件付與相同的符號。
      具體的是,在從水處理通路10的、壓力計S3和閥B3之間的分支點J12分支出導入通路33c。在導入通路33c中設置送出泵P5和閥B15。電解槽12內制造的消毒液E3,在打開閥B15的同時關閉閥B3的狀態(tài)下,用送出泵P5吸上來,經(jīng)過導入通路33c注入到消毒槽33a中,儲存起來。該消毒液E3,在裝置的運轉時間帶,用定量泵P6經(jīng)過供給通路33b吸上來,在分支點J15合流后供給到水處理通路10。
      圖16的水處理裝置1的電氣結構與圖13基本相同。另外在用控制部40進行控制的內容中,圖14所示的主程序及圖15(b)所示的用于終了的子程序B是相同的,如圖17所示的只是設定消毒液E3的制造和向消毒液槽33a的儲存子程序A。
      即,圖14的主程序中的步驟SP2中,當控制部40判斷現(xiàn)在是運轉停止時間帶時,進行上述各部的通常運轉停止處理后(步驟SP16),移轉到圖17所示的子程序A。
      然后,在該子程序A中,控制部40首先判斷電解槽12是否處于滿水狀態(tài)(步驟SP25)。如不是滿水時,在步驟SP26使循環(huán)泵P1、P2動作,向電解槽12供給一定量的水W。與此同時,操作者將一次量的電解質加入到電解槽12內制造規(guī)定濃度(盡可能是飽和濃度)的電解液,另外是滿水時,操作者只是供給電解質,省去步驟SP26。
      接著,將向電極對11通電的時間T復位到0后(步驟SP27),開始向上述電極對11通電(步驟SP28),一直持續(xù)電解到上述通電時間T達到一定的時間(此時是30分鐘)后(步驟SP29),停止向電極對11通電(步驟SP30)。用此方法,可以在第二電解槽12內制造滿量的消毒液E3。
      而后,控制部40在關閉閥B3,打開閥B15的同時,使送出泵P5動作,將制造的消毒液E3從電解槽12注入到消毒液槽33a中(步驟SP31),在步驟SP32中再次判斷現(xiàn)在是運轉時間帶還是運轉停止時間帶。如果是運轉停止時間帶時則在此狀態(tài)下待機,若是運轉時間帶時,返回到圖3的步驟SP1,再次進行通常的運轉控制。
      圖18是表示本發(fā)明其它實施方式的大型池2用水處理裝置1的結構圖。與圖12不同的是,在電解槽12的上流側連接著用于貯存的溶液槽34a代替第二電解槽31a和第二電極對32,其作用是例如注入含有次氯酸鈉水溶液等的具有消毒作用的含氯離子的電解液E4。具體的是,在從水處理通路10的、從離子交換樹脂14和電解槽12間的分支點J16分支出供給通路34b,連接溶液槽34a。在供給通路34b中設置定量泵P7。將儲存在溶液槽34a內的電解液E4用定量泵P7經(jīng)過供給通路34b吸上來,在分支點16合流后供給到水處理通路10。此外,與圖12相同的部件付與相同的符號。圖18的水處理裝置1的電氣結構與圖13基本相同。
      圖19(a)和圖19(b)是表示用控制部40進行控制內容的程序方框圖。按照該流程圖的順序說明控制部40的控制動作。
      即,操作者接通水處理裝置1的電源時,控制部40在使循環(huán)泵P1、P2動作的同時,打開閥B3、B11并調節(jié)其它閥門后開始池2的水W的循環(huán)。詳細地說,從主循環(huán)通路20將池2的水W取入到水處理通路10,經(jīng)過第一電解槽12后,通過主循環(huán)通路20開始返回循環(huán)到池2。與此同時,讀取存儲器41內記錄的初期值(步驟SP33),接著確認運轉開關是否處于OFF的位置(步驟SP34)后,取出殘留氯傳感器S2測定的殘留氯濃度X(ppm)(步驟SP35)。
      接著,將取到的殘留氯濃度X與記錄在存儲器41上的消毒液供給的標準濃度(此時是0.5ppm)比較(步驟SP36)、當殘留氯濃度X<0.5ppm時,可將貯存在溶液槽34a內的具有消毒作用的電解液的一定量,通過定量泵P7,經(jīng)過供給通路34b供給到水處理通路10(步驟SP37)。另一方面,殘留氯濃度X,當X≥0.5ppm時,在省去該步驟SP37后,在步驟SP38至步驟SP41中將殘留氯濃度X與也記錄在存儲器41上的輸出調節(jié)用的其它標準濃度(此時,0.45ppm、0.5ppm、0.55ppm及0.6ppm)進行比較。根據(jù)比較的結果,在步驟SP42至步驟SP46中,將電極對11的輸出切換成100%、75%、50%、25%及OFF(0%),同時通過電解反應將通過水處理通路10供給到電解槽12內的水W進行消毒。而后再次通過水處理通路10供給到主循環(huán)通路20,通過主循環(huán)通路20后回流到池2。
      在游泳池和公共浴池的營業(yè)時間等的裝置運轉時間帶內,反復進行上述的操作。而后,在步驟SP34,確認運轉開關是否處于OFF狀態(tài)時,控制部40移轉到圖19(b)所示的子程序C,進行上述所有部件的運轉停止處理后(步驟SP47),停止一系列的操作。
      如圖18雙點劃線所示,在水處理通路10的、電解槽T1的下流側連接相同的溶液槽34a、供給通路34b、定量泵P7的一套設備,也可將貯存在該溶液槽34a的電解液作為消毒液直接供給到水處理通路10。
      圖20是表示本發(fā)明的其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的結構圖。
      在此例的水處理裝置1中,備有連接在主循環(huán)通路20上的水處理通路10。從水處理通路10的分支點J1至兼作氣液分離裝置的電解槽12的管道上配置著閥B11、調節(jié)閥B1、流量計S4、過濾用的過濾器13、閥B16及冷卻水用的冷卻器Rf。在電解槽12內配置著由復數(shù)枚的板狀電極110構成的電極對11。
      水處理通路10上的、流量計S4和過濾器13間,在分支點J17分支,連接著去電解槽12的分支通路10c。在分支通路10c上,配置著用于減壓的減壓閥B17、用于調節(jié)流量的調節(jié)閥B18、殘留氯傳感器S2及三通閥B19。三通閥B19上進而從分支通路10c上分支,連接著去往排水用的排出口(圖中未表示)的分支通路10d。殘留氯傳感器S2上由于經(jīng)常需要流動著極其少量的水,所以進行上述那樣的配置。即水處理裝置1運轉時,通過分支點通路10c少量的水不斷地流向電解槽12,水處理裝置1停止時,閥B16及后述的閥20關閉的同時,切換三通閥B19,通過分支通路10d將少量的水繼續(xù)流向排出口以便使殘留氯傳感器S2維持在正常的狀態(tài)。
      水處理通路10上的、在分支點J17和過濾器13之間,連接著用于測定水壓力的壓力計S5。水處理通路10上的、過濾器13和閥B16之間,在分支點J18分支,通過閥B20后,在冷卻器Rf的下流側的分支點19連接著與水處理通路10合流的的旁通通路10e。水處理通路10上的、過濾器13和分支點18之間,連接著測定流過水處理通路10的水溫的溫度傳感器S6。而且,根據(jù)溫度傳感器S6所測定的水溫,閥B16、閥B20進行開閉操作后,使水流過冷卻器Rf及旁通通路10e的任何一方或兩方,來調節(jié)供給電解槽12的水的溫度。
      水處理通路10上的、從電解槽12去往分支點J12的方向,順序地配置著循環(huán)泵P8、流量計S7、為了防止逆流的單向閥B21、調節(jié)流量的調節(jié)閥B22、B23及閥24,另外在流量計S27和單向閥B21間連接著用于測定水壓的壓力計S8。
      水處理通路10上的壓力計S8和單向閥B21之間,連接著用于儲存的溶液槽50,它可以注入次氯酸鈉水溶液等的消毒液E4。詳細地是,從水處理通路10上的、壓力計S8和單向閥B21間的分支點J20分支出供給通路10f達到溶液槽50。供給通路10f的中間配置著定量泵P9。儲存在溶液槽50內的電解液E4通過定量泵P9,經(jīng)過供給通路10f被吸上來,在分支點J20合流供給到水處理通路10。從溶液槽50供給的消毒液E4在與用電極對11的電解反應的同時進行消毒并用時,可以減少向電極板110的通電時間,抑制其急速的消耗、劣化。另外在游泳池和公眾浴場的營業(yè)時間開始時,水中的殘留氯濃度急劇地下降,需要急速而且大量地進行消毒時候,也可以有充分的時間采取對策。
      電解槽12是由作為主體的箱狀體120和蓋住此箱體上部開口的蓋121構成的。其中箱體120內,通過氣液分離用的過濾器15、15,將內部分離成三個氣液分離區(qū)域120a~120c。而且,此三個氣液分離區(qū)域120a~120c中,在最上流側的氣液分離區(qū)域120a內配置著由數(shù)枚電極板110構成的電極對11,另外在最下流側的氣液分離區(qū)域120c的底部,形成著水的送出口120d,在此水的送出口120d上連接著上述水處理通路10的后半部分。
      過濾器15、15可以使水W通過,但是具有使混入的微細氣泡不能通過,并且儲存的功能。通過此功能,電解槽12的、儲存在被區(qū)分的三個氣液分離區(qū)域120a~120c內的微細氣泡由于直徑過小成為不能與水分離的物質,通過儲存后,其多數(shù)個結合成為大的直徑從而產(chǎn)生浮力,從水W中浮上水面。而后移動到水面上的氣相側,從水W分離除去。這樣可以防止由于微細氣泡引起的水混濁,經(jīng)常保存清澄,可以復原到一眼就能判斷是清澄的水池2。
      在電解槽12內,各氣液分離區(qū)域120a~120c中的水面的上側,而且在過濾器15、15的上邊上側,與蓋121間形成間隙。用此,在電解槽12內形成了橫過各氣液分離區(qū)域120a~120c的氣流通路12a。
      在蓋121的最下流側的氣液分離區(qū)域120c的正上方位置連接排氣管F2,在其管上配置用于將起源于微細氣泡的氣體向槽外強制排氣的、吸入型的鼓風機F1和檢測氣體中氫的濃度的氫濃度檢測傳感器S9。氣液分離區(qū)域120a~120c內的水,由于過濾器15、15對于水流的阻力影響,最上流側的氣液分離區(qū)域120a的水位最高,最下流側的氣液分離區(qū)域120c的水位最低。在此水位最低,由此,在水面上具有充分空間的氣液分離區(qū)域120c的正上方位置連接排氣管F2。
      在蓋121的最上流側的氣液分離區(qū)域120a的正上方位置,沿著氣流通路12a,在槽內形成用于導入氣體的空氣導入口121a,代替通過上述鼓風機F1向槽外排出氣體。另外連接水處理通路10的前半部分。進而配置用于測定氣液分離區(qū)域120a內的水位的浮子開關SW,并使該水位檢測器SW1插入氣液分離區(qū)域120a內。
      在蓋121氣液分離區(qū)域120b的正上方位置連接上述的分支通路10c。
      在氣液分離區(qū)域120a內壁面上配置具有通過光催化劑反應使水消毒的功能的二氧化鈦(TiO2)等的光催化劑部件Lc的同時,在該光催化劑部件Lc上照射紫外線,而設置紫外線燈Uv。而且在水的殘留氯濃度急速降低時等,除了向電極對11通電之外,點亮紫外線燈Uv,通過紫外線和光催化劑部件Lc進行輔助的消毒、或者在電極對11發(fā)生故障或維修時,可點亮紫外線燈Uv,通過紫外線和光催化劑部件Lc進行代替的消毒。
      在電解槽12的下側,配置漏水的受盤16,即使在電解槽12內發(fā)生漏水,可以將由于漏水引起的短路和漏電等的擔心控制在最小的程度。圖中的符號10g是將受盤16接受的水送到排出口(圖中未表示)的排水通路、符號B25是調節(jié)閥,其是用來調節(jié)通過此排水通路10g的水流量。
      作為氣液分離用的過濾器12可以使用天然或化學纖維制的無紡布。特別是過濾器12由于配置在由于電極對11產(chǎn)生的電解反應后,所以作為過濾器12要使用對于由于電解反應產(chǎn)生的含氯化合物和活性氧具有充分耐性的聚丙烯纖維等纖維形成的、而且使微細氣泡不易透過的孔細的無紡布。通孔的大小沒有特別的限制,但是通孔的平均直徑優(yōu)選的是1~100μm,更優(yōu)選的是10~50μm。通孔的平均直徑小于此范圍時過濾器12對于水的阻力過大則消毒處理水的效率下降。相反,通孔的平均直徑大于此范圍時,則不能透過微細氣泡,由于儲存效果不充分等,可能使氣液分離的效率下降。
      圖21是圖20的水處理裝置1的電氣結構的方框圖。水處理裝置1具有控制部40,它可使構成通電控制電極對11的水處理通路10、旁通通路10e、供給通路10f等的各部件動作。殘留氯傳感器S2、壓力計S5、S8、溫度傳感器S6、浮子開關SW及水濃度檢測傳感器S9的輸出送到控制部40??刂撇?0內具有記錄了初期值的存儲器41和設定各種動作的適宜點的定時器43。
      控制部40,根據(jù)上述各傳感器S2、S5、S6、S8、S9及浮子開關SW的輸出、用定時器所設定的適宜點及存儲器中記錄的初期值進行各種的演算,根據(jù)演算的結果將控制信號傳送到驅動器42。而后,驅動器42根據(jù)得到的信號進行向電極對42的通電輸出(通電電流)、通電時間等的控制、并且進行閥B16、B20的開閉及冷卻器Rf、紫外線燈Uv、鼓風機F1、泵P8、P9的驅動控制。
      圖22是表示用控制部40進行控制中使用溫度傳感器S6、冷卻器Rf及旁通通路10e,向電解槽12供給水的水溫控制流程的程序方框圖。
      水處理裝置1運轉開始后使構成水處理通路10的各部件動作時,控制部40首先關閉冷卻器Rf側的閥B16,打開旁通通路10e側閥B20,將水經(jīng)過旁通通路10e供給電解槽12后,開始消毒處理(步驟SP1)。
      接著,通過電解槽12內的浮子開關SW檢測電解槽12中最上流側的氣液分離區(qū)域120a內的水位(步驟SP2)、判斷水位是滿水狀態(tài)時將閥B16、B20同時關閉做成待機的狀態(tài)(步驟SP3→SP9→SP2)。
      但是,此期間由于循環(huán)泵P8也持續(xù)地動作,所以不久氣液分離區(qū)域120a內的水位減少。由此,水位減少后成為給水狀態(tài)時,通過溫度傳感器S6檢測水的水溫,與記錄在存儲器41內的低閾值TL進行比較(步驟SP4)。
      而且,水溫T1在閾值TL以下(T1<TL)時,由于水溫十分的低,判斷沒有必要冷卻時,在關閉閥B16的狀態(tài)下只打開閥B20,將水經(jīng)過旁通通路10e供給到電解槽12,進行消毒處理(步驟SP5)。
      另一方面,水溫T1在閾值TL以上(T1≥TL)時,與記錄在存儲器41內的高閾值TH進行比較(步驟SP6)。
      其結果,水溫T1在閾值TH以下(T1<TH)時,由于水溫稍高判斷有必要慢慢冷卻的必要,將閥B16、B20同時打開將水經(jīng)過冷卻器Rf及旁通通路10e的兩方供給電解槽12進行消毒處理(步驟SP7)。
      水溫T1在閾值TH以上(T1≥TH)時,由于水溫相當高判斷有必要強烈冷卻的必要,將閥B20關閉的同時打開閥B16、將水只經(jīng)過冷卻器Rf冷卻狀態(tài)下供給電解槽12進行消毒處理(步驟SP8)。
      上述的操作一直在裝置1運轉終了之前反復地進行(步驟SP9),而且運轉終了時,同時將閥B16、B20關閉,水溫的控制終了(步驟SP10)。
      上述水溫控制中,預先設定的水溫閾值TL、TH的具體的數(shù)值沒有特別的限定??墒强紤]到控制次氯酸及其離子分解反應后生成氯氣,其氣化后從水中逸出的效果時,對于游泳池的情況,最好將低閾值TL設定在29.5℃、高閾值TH設定在30.0℃。
      圖23和圖24是用控制部40進行控制中使用氫濃度檢測傳感器S9判斷故障順序的程序方框圖。
      氫濃度檢測傳感器S9如圖25所示,氫氣濃度為0.0體積%時的通常輸出電壓是V2(V),氫氣濃度為1.0體積%時的通常輸出電壓是V5(V)。另外在存儲器41中將比上述輸出電壓V2低于一定電壓的輸出電壓V1及高于一定電壓的輸出電壓V3和低于輸出電壓V5一定電壓的輸出電壓V4作為閾值預先記錄著。
      水處理裝置1的運轉開始時,控制部40首先向電極對11通電,判斷是否處于用電解反應進行消毒的電解運轉中(步驟SP11)。
      在電解運轉的情況下,從運轉開始到經(jīng)過一定的時間(圖23中30秒),即電極對11通電后由于電解反應產(chǎn)生的氫氣,在電解槽12內通過過濾器15、15從水中分離,用鼓風機F1吸出后,到達氫濃度檢測傳感器S9之間,作為待機狀態(tài)(步驟SP12)。而后,經(jīng)過一定的時間的時機,將氫濃度檢測傳感器S9的輸出電壓V與閾值V1進行比較(步驟SP13)。
      輸出電壓V小于閾值V1時(V<V1),由于從氫濃度檢測傳感器S9不能出來充分的輸出電壓,所以判斷氫濃度檢測傳感器S9本身有故障,進行其指令表示(步驟SP14)。
      另一方面,輸出電壓V大于閾值V1時(V≥V1),判斷氫氣濃度檢測傳感器S9無故障,正常地動作,接著將該輸出電壓V與閾值V3比較(步驟SP15)。其結果,在輸出電壓V小于閾值V3時(V<V3),由于盡管是在電解運轉中也不產(chǎn)生氫,所以判斷作為電極對11本身或向電極對11通電的驅動系統(tǒng)的電源裝置和配線等有故障,進行其指令表示(步驟SP16)。
      另一方面,輸出電壓V大于閾值V3時(V≥V3),判斷電極對11及其驅動系統(tǒng)無故障,正常地動作,接著將上述輸出電壓V與閾值V4比較(步驟SP17)。
      在輸出電壓V大于閾值V4時(V≥V4),由于氫氣排出不充分,其濃度升高,所以判斷排氣系統(tǒng)的鼓風機F1有故障,進行其指令表示(步驟SP18)。
      另一方面,在輸出電壓V小于閾值V4時(V<V4),判斷鼓風機F1無故障,沒有什么表示地重復上述一系列操作,直到裝置1的運轉終了(步驟SP19)。
      另外,在上述步驟SP11中,判斷在裝置1沒有電解運轉中時,轉移到圖24所示的子程序,首先與上述相同地做成待機狀態(tài)達一定時間(圖的場合為30秒)(步驟SP20)。
      然后,在經(jīng)過一定時間后,首先將氫濃度檢測傳感器S9的輸出電壓V與閾值V1進行比較(步驟SP21)。其結果,在V<V1時,由于從氫濃度檢測傳感器S9仍出不來充分的輸出電壓,所以判斷該氫濃度檢測傳感器S9本身有故障,進行其指令表示(步驟SP22)。
      另一方面,在V≥V1時,判斷氫濃度檢測傳感器S9無故障,正常地動作,接著該輸出電壓V與閾值V3比較(步驟SP23)。
      而且,在V≥V3時表明,由于盡管不在電解運轉中氫濃度也高,所以在上次的電解運轉時產(chǎn)生的氫氣排不出而殘留下,由此判斷排氣系統(tǒng)的鼓風機F1故障,進行其指令表示(步驟SP24)。
      另一方面,在在V<V3時,判斷鼓風機F1無故障,沒有什么表示地回到圖23的主程序中。
      對于上述故障檢測的控制中預先設定的閾值V1、V3及V4的具體數(shù)值,沒有特別的限制。例如在使用上述輸出電壓V2設定在0.8V、V5設定在1.6V的氫濃度檢測傳感器時,為了精密而正確地進行判斷,優(yōu)選的是分別將閾值V1設定為0.7V、V3為0.9V、V4為1.5V左右。
      圖26是表示本發(fā)明的其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的結構圖。
      該例的水殘留裝置1具有與主循環(huán)通路20連接的水處理通路10。在水處理通路10的、從分支點J1到電解槽12的途中,配置調節(jié)閥B1、過濾用的過濾器13、離子交換樹脂14、閥26及pH傳感器10。另外,在水處理通路10的、從電解槽12到分支點J2的途中,配置循環(huán)泵P8、用于調節(jié)流量的調節(jié)閥B27及單向閥B4。在電解槽12內設置多枚電極構成的電極對11。
      在水處理通路10的、開閉閥B26和pH傳感器S10之間,在分支點J11處分支,通過調節(jié)閥B12與殘留氯傳感器S2連接,由此連接到排出口10a的分支通路10b。
      在水處理通路10的、調節(jié)閥B27和單向閥B4之間,連接用于注入、貯存氫氧化鈉(NaOH)水溶液等的堿性的pH調節(jié)液的第一調節(jié)液槽51和用于注入、貯存鹽酸(HCl)水溶液等的酸性的pH調節(jié)液AL的第二調節(jié)液槽52。詳細地說,從水處理通路10的、調節(jié)閥B27和單向閥B4之間的分支點J21第一供給通路10h分支達到第一調節(jié)液槽51。在第一供給通路10h的途中裝有定量泵P10。貯存在第一調節(jié)液槽51的堿性的pH調節(jié)液BL,通過定量泵P10經(jīng)過供給通路10h被吸上來,在分支點J21合流供給到水處理通路10。
      另外,從水處理通路10的、比分支點J21下流側的分支點J22起分支第二供給通路10i,去往第二調節(jié)液槽52。在第二供給通路10i的途中裝有定量泵P11。貯存在第二調節(jié)液槽52的酸性的pH調節(jié)液AL,通過定量泵P11經(jīng)過供給通路10i被吸上來,在分支點J22合流供給到水處理通路10。
      在水處理通路10的、調節(jié)閥B1和過濾器13之間,在分支點J23處分支,通過調節(jié)閥B28,在調節(jié)閥B27和分支點J21間的分支點J24連接著旁通通路10j。然后,在水的pH變動時,關閉閥26的同時,打開閥28,通過壓損少的旁通通路10j的循環(huán),同時供給貯存在第一調節(jié)液槽51的堿性的pH調節(jié)液BL和/或貯存在第二調節(jié)液槽52的酸性的pH調節(jié)液AL進行pH的調節(jié)。
      圖27是表示圖26水處理裝置1的電氣結構的方框圖。
      水處理裝置1具有作為向電極對11通電控制,且使構成水處理通路10、供給通路10h、10i、旁通通路10j的各部動作的控制裝置的控制部40。殘留氯傳感器S2及pH傳感器10的輸出給予控制部40。在控制部40內具有記錄初期值的儲存器41和用于規(guī)定各種動作的適時點的定時器43。
      控制部40,根據(jù)由上述兩傳感器S2、S10的輸出、由定時器43規(guī)定的適時點以及記錄在儲存器41的初期值進行各種演算,由此將信號給予驅動器42。然后,驅動器42根據(jù)給予的信號進行向電極對11的通電輸出(通電電流)、通電時間等的通電控制,且進行閥B26、B28的開閉以及泵P8、P10、P11的驅動控制。
      圖28是表示在控制部40進行的控制中,使用pH傳感器10的調節(jié)水的pH的順序的程序方框圖。
      在開始水處理裝置1的運轉開始時,控制部40首先確認供給通路10h、10i的定量泵P10、P11的停止的同時,打開電解槽12側的閥B26,關閉旁通通路10j的閥B28,將水供給到電解槽12中,向電極對11通電進行通常的消毒(步驟SP1至SP2)。
      接著,使用pH傳感器10,測定在水處理通路10流動水的pH(步驟SP3),將此測定值與記錄在儲存器41的pH上限側的閾值pHMAX比較(步驟SP4)。
      然后,pH值的測定值在閾值pHMAX以下(pH≤pHMAX)時,將上述的測定值與記錄在相同儲存器41的pH下限側的閾值pHMIN比較(步驟SP5)。
      其結果,pH值的測定值在閾值pHMIN以上(pH≥pHMIN)時,判斷pH沒有變動,重復進行上述的一系列操作直到裝置1的運轉終了(步驟SP6-SP1)。
      另一方面,在步驟SP4中,pH值的測定值大于上限側的閾值pHMAX(pH>pHMAX)時,判斷水的pH偏移到堿性側,轉移到圖29(a)所示的子程序上,首先關閉閥26的同時,打開閥28,使水通過旁通通路10j流通(步驟SP7)。
      接著,復位定時器43后,開始計時,在預先記錄在儲存器41的一定時間t1中,運轉定量泵P11,從第二調節(jié)液槽52供給一定量的酸性的pH調節(jié)液AL調節(jié)pH后,回到圖28的主程序中(步驟SP8至10)。
      另外,在步驟SP5中,pH值的測定值小于下限側的閾值pHMIN(pH<pHMIN)時,判斷水的pH偏移到酸性側,轉移到圖29(b)所示的子程序上,首先關閉閥26的同時,打開閥28,使水通過旁通通路10j流通(步驟SP11)。
      接著,復位定時器43后,開始計時,在預先記錄在儲存器41的一定時間t2中,運轉定量泵P10,從第一調節(jié)液槽51供給一定量的堿性的pH調節(jié)液BL調節(jié)pH后,回到圖28的主程序中(步驟SP12至14)。
      對于上述的pH調節(jié)預先設定的pH的閾值pHMIN、pHMAX的具體數(shù)值,沒有特別的限制,但優(yōu)選的是作為目的的pH的±0.5左右的范圍。
      例如,為了將水的pH調節(jié)成適宜電解反應的消毒的、即容易進行電解的pH4.5附近,優(yōu)選的是下限側的閾值pHMIN是約4.0左右、上限側的閾值pHMAX是約5.0左右。
      另外,在將水的pH調節(jié)成具有酸性浴、堿性浴等特征的pH范圍時也同樣地這樣設定。例如,堿性浴具有容易從身體溶出鉀、鈉、脂肪等的成份,促進皮膚的新陳代謝洗滌身體的效果。由于堿性浴的pH是10.0左右,所以設定下限側的閾值pHMIN是約9.5、上限側的閾值pHMAX是約10.5。另外,在堿性浴時,失去寶貴的身體成份,對于pH平衡遭到破壞,負荷變大的老年人和嬰幼兒或者體弱病人,優(yōu)選的是弱酸性浴。由于酸性浴的pH是5.0左右,所以設定下限側的閾值pHMIN是約4.5、上限側的閾值pHMAX是約5.5。進而,強酸性浴由于有抗菌力所以對腳氣等皮膚病有效。由于強酸性浴的pH是3.0左右,所以設定下限側的閾值pHMIN是約2.5、上限側的閾值pHMAX是約3.5。
      圖30是表示本發(fā)明的其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的結構圖。
      該例的水處理裝置1具有與主循環(huán)通路20連接的水處理通路10。在從分支點J1分支的水處理通路10的中,配置調節(jié)閥B1、過濾用的過濾器13、離子交換樹脂14、電導率傳感器S1、閥B13、電解槽12、閥B3、流量計S11、用于流量調節(jié)的調節(jié)閥B29、循環(huán)泵P8、流量計S12、單向閥B30、調節(jié)閥B31、B30,在分支點J2合流。
      在水處理通路10的、調節(jié)閥B1和過濾器13之間,在分支點J11處分支,通過調節(jié)閥B12連接殘留氯傳感器S2,連接由此到排出口10a的分支通路10b。
      在電解槽12中,具有分別由多枚的板狀的正側電極110c及負側電極110d構成的電極對11。正側電極110c與電源電壓60的正側電位連接、負側電極110d與電源電壓60的負側電位連接著。在電源電壓60和正側電極110c的連接通路上插入電流計61。通過電流計61可測定從電源電壓60流向電極對11的電流。
      在電解槽12中,具有用于加入洗滌液等的入口12c和用于排出電解槽內的溶液的出口12d。在入口12c連接供給通路53a的一端、供給通路53a的另一端浸在洗滌液槽53b內。另外,在供給通路53a上裝有定量泵P12及閥B33。另一方面,在出口12d上連接具有閥B34的排出管53c。
      在電解槽12中,還具有用于檢測槽的溫度的溫度檢測裝置的熱敏電阻TM。
      在水處理通路10的、流量計S11和調節(jié)閥B29之間,具有用于測定從電解槽12流出的水的壓力的壓力計S13。
      進而,在水處理通路10的、循環(huán)泵P8和流量計S12之間,連接用于注入、貯存次氯酸鈉的水溶液等的消毒液E4的溶液槽50。詳細地說,從水處理通路10的、循環(huán)泵P8和流量計S12間的分支點J25,分支供給通路10f達到溶液槽50。在供給通路10f的途中,配置定量泵P9。儲存在溶液槽50內的電解液E4通過定量泵P9經(jīng)過供給通路10f被吸引上來,在分支點J25合流后供給到水處理通路10。
      圖31表示圖30的水處理裝置1的電氣結構的方框圖。
      水處理裝置1備有由微機等構成的控制部40。
      控制部40從圖30所述的水處理裝置1上安裝的各種傳感器得到各種的檢測信號,即電導率傳感器S1、殘留氯傳感器S2、熱敏電阻TM、電流計61、流量計S11、S12及壓力計S13的檢測信號送到控制部40??刂撇?0,根據(jù)得到的檢測信號,按照預先設定的動作程序控制水處理裝置1的動作。具體的是進行閥B3、B13、B33、B34、定量泵P9、P12、循環(huán)泵P8及電源電壓60的控制。
      進而,控制部40得到來自設定部41的信號。設定部41有水處理裝置1的管理人員等可以操作的操作盤,通過操作盤可以設定所需要的動作狀態(tài)。例如,可以設定池2的殘留氯濃度的目標值。
      如后述的圖35所示的具有兼作氣液分離裝置的電解槽12的水處理裝置1,如一點劃線所示,向控制部40供給浮子開關SW、氫濃度檢測傳感器S9及換氣扇電流計F1a的檢測信號。另外控制部40控制循環(huán)泵P13及換氣扇F1的動作。
      圖32是表示用控制部40進行控制動作中的電解槽12的維修控制的程序方框圖。通過圖32的控制可以判斷裝在電解槽12上的電極對11上的垢的附著程度和電極對11的壽命,并自動地洗凈附著的垢。
      具體的按照圖32進行說明??刂撇?0具有存儲區(qū),可以預先設定三個比例常數(shù)K0、Kx、K。其中K0是電極對初期的比例常數(shù)、表示電極對11的最大能力的值。Kx是判斷是否用作為洗凈液的醋酸洗凈了電極對11的比例常數(shù)。K是通過流入電極對11的現(xiàn)在的電流值及電導率而計算出來的常數(shù)。
      在控制動作中,首先將K0、Kx、K的三個比例常數(shù)初期化到“0”(步驟S1)。接著通過演算計算出比例常數(shù)K(步驟S2)。已知電極間加以一定的直流電壓時,在電極間流過的電流值一般是與存在其間的溶液電導率σ成正比例。因此電導率σ和流過電極間的電流I之間存在著I=Kσ的關系。所以控制部40根據(jù)從電流計61得到的電流值I及電導率傳感器S1得到的電導率σ可以計算出比例常數(shù)K。
      接著判斷K0是否為“0”(步驟S3)。剛剛開始控制后,K0初始化后是“0”,所以處理向步驟S4進入,設定作為比例常數(shù)在步驟S2計算出的K值。
      接著,判斷比例常數(shù)Kx是否為“0”(步驟S5)。剛剛開始控制后,Kx初始化后是“0”,所以處理向步驟S6進入,設定Kx=K。
      接著,在步驟S7中比較K和0.2K0的大小。剛剛開始控制后,在步驟S4中設定K0使得K0=K,所以在步驟S7中的判斷被否定后,省去步驟S8的處理,進入步驟S9。
      在步驟S9中比較K和0.8Kx的大小。剛剛開始控制不久間,在步驟S6中設定Kx使得Kx=K,所以在步驟S9中的判斷被否定后,省去步驟S10、S11的處理,返回到步驟S2的處理。
      隨著電解槽12中電解時間的經(jīng)過,在負極側的電極110d上慢慢附著垢等。為此流過電極對11的電流值也逐漸發(fā)生變化。根據(jù)此電流的變化,在步驟S2中,從I=Kσ的關系通過演算可以計算出現(xiàn)在的比例常數(shù)K。計算出的比例常數(shù)K慢慢下降。處理開始后,步驟S3及步驟S5的判斷都是否定,所以可以省去步驟S4、步驟S6的處理后,判斷步驟S7、步驟S9。比例常數(shù)K慢慢下降,不久在步驟S9中K<0.8Kx的判斷是肯定的。即現(xiàn)在的比例常數(shù)K成為在步驟S6中設定的Kx=K的值的80%以下。此時判斷向電極附著的垢增多,則進行步驟S10、步驟S11的垢洗凈控制。
      在此控制中,首先將洗凈比例常數(shù)Kx清除到“0”后(步驟S10),做成洗凈后可以更新Kx。而后,暫時停止從電源電壓60向電極對11的通電,并且關閉閥B3、B13。接著打開閥34從出口12d排出電解槽12內的水。而后,關閉閥34,打開閥B33使定量泵P12動作。由此,儲存在洗凈液槽內53b的醋酸通過供給通路53a供給電解槽12。電解槽12內被醋酸充滿后,停止定量泵P12,關閉閥B33。而后,大約用十分鐘,通過在電解槽12內充滿醋酸洗凈附著在電極對11上附著的垢。其后打開閥B34排出洗凈用的醋酸。關閉閥B34,打開閥B3、B13,結束垢的洗凈控制(步驟S11)。然后處理返回到步驟S2。
      進行一次的垢的洗凈處理后,由于比例常數(shù)Kx被清除到“0”所以在垢洗凈后,在步驟S2中計算出的比例常數(shù)K被重新設定為醋酸洗凈比例常數(shù)(步驟S5、步驟S6)。即根據(jù)醋酸洗凈終了的程度更新設定比例常數(shù)Kx。因此在Kx剛剛更新設定后,在步驟S9的判斷是否定的,所以可以省去步驟S10、步驟S11,反復進行從步驟S2的處理。電解槽12內的電解繼續(xù)進行時,不久步驟S9的判斷成為肯定的,此時再次地進行醋酸的洗凈。
      如上所述,醋酸洗凈是每一定的周期就進行,所以可以自動地洗凈附著在電極組上的垢,使得電解槽12的電解能長時間地良好運轉。
      不久,在步驟S4中設定的初始比例常數(shù)K0成為低于現(xiàn)在比例常數(shù)K的20%以下。此時,可以判斷電極的表明催化劑消耗,電極已經(jīng)腐蝕,這時表示電極壽命終了的信號燈點亮(步驟S8)。水處理裝置1的管理人員可根據(jù)燈的點亮更換電解槽12的電極對11。
      圖33是表示水處理裝置1的電解槽12中電解控制例的程序方框圖。在圖33的程序圖中表示了水的殘留氯濃度可以控制到由設定部41(參照圖2)所設定的濃度。
      參照圖31及33,控制部40由設定部41可以讀取所設定的殘留氯濃度X0(步驟S21)。另外,也可讀取由殘留氯傳感器S2檢測的檢測信號X,即現(xiàn)在的殘留氯濃度X(步驟S22)。而后比較X和X0的大小(步驟S23)。
      檢測到的現(xiàn)在的殘留氯濃度X如果在設定的殘留氯濃度X0以下,為了做成設定了的水殘留氯濃度的殘留氯濃度,通過計算求出必要的電解量,為了得到電解量,設定應該供給電極對11的假定電力供給量W0及流入電解槽12的水的假定量Q0(步驟S24)。而后,在安全子程序步驟S26調整假定電力供給量W0及水的假定量Q0,決定向電極對11供給的電力量和流入電解槽12的水的量,控制輸出(步驟S27)。所說的控制輸出是指電源電壓60、閥B3、B13、循環(huán)泵P8等的控制。
      在控制步驟23中,被檢測的殘留氯濃度X比設定的殘留氯濃度X0高時,則不需要在電解槽12內的電解所以,將從電源電壓60向電極對11的電源供給量W0做成“0”。此時,為了確保向殘留氯傳感器S2的穩(wěn)定水壓和流量,將從分支點J1進入水處理通路10的水量設定成可能流入水處理裝置1的最大量的20%左右的流量,在此實施例中例如是10升/分鐘(步驟S25)。
      通過以上的控制,用設定部41將水槽2的殘留氯濃度可以設定到所希望的濃度的同時,可以在必要的電解槽12內安全地進行電解反應。
      以下,對步驟S26中安全子程序的具體內容進行說明。
      圖34是表示安全子程序的具體內容的程序方框圖。在安全子程序中,首先用電解槽12中的熱敏電阻TM檢測出的溫度T通過控制部40被讀出(步驟P1)。而后,判斷該溫度T是否在50℃以上(步驟P2)。在電解槽12內進行電解時,電解槽12內的溶液溫度上升,當此溫度高于50℃以上時,進行溫度的異常顯示和溫度異常的報知(步驟P3)。而后,將圖4(a)和圖4(b)的步驟S24所設定的假定電源供給量W0變更設定為0%。另外,將向電解槽12的假定水流量Q0設定為向水處理通路10的導入最大量,例如在本實施例中是50升/分鐘,這是為了冷卻電解槽12的緣故(步驟P3)。
      另一方面,熱敏電阻TM的檢測溫度T在40℃<T<50℃的范圍(步驟P2的判斷否定、步驟P2的判斷肯定時),根據(jù)其溫度T;減少假定的電源供給量,且增加假定的流量。具體地,將電源供給量做成W0=10×(50-T)%、將流量做成Q0=50+5(50-T)%(步驟P5)。
      另外,根據(jù)該檢測溫度T變更電源供給量W0及流量Q0的上述式不過是一個例子,根據(jù)其它的式也可進行調節(jié)電源供給量W0及流量Q0。
      接著,通過與電解槽12的流出側水路連接的壓力計S13(參照圖1)檢測電解槽12內的水壓(步驟P6)。其結果,可判斷水壓P是否是P≥1kgf/cm2(步驟7)、只要肯定此判斷,就顯示水壓異常及水壓異常報知(步驟8)。也就是,可認為發(fā)生了向電解槽12流入的水壓異常升高或水處理通路10堵塞等問題,所以水處理裝置1的管理人員必須對其了解。此時,為了安全,將向電極對11的電源供給量W0設定為0%的同時,關閉閥B13切斷向電解槽12的水的流入。在此時,也可根據(jù)需要,關閉閥B3,停止循環(huán)泵P8,打開閥34排出電解槽12的水。
      在步驟P7的水壓P判斷被否定,而水壓P在正常范圍時,通過流量計S11檢測電解槽12的流出側流量Q,判斷該流量Q與預先設定的流量進行比較即是否在5升/分鐘以下(步驟P10)。流出側流量Q比設定的流量少時,可以推測在電解槽12的出口側發(fā)生了堵塞的異常,所以進行流量異常的顯示及流量異常的報知(步驟P11)。而后,此情況下,也進入步驟P12,中止電解槽12中的電解的同時,關閉閥B13,切斷向電解槽12內加入水。
      通過以上的控制,水處理裝置1,特別是在電解槽12發(fā)生外干擾或故障等的問題時,也能安全地進行運轉。
      圖35是本發(fā)明的其它實施方式的大型池2用的水處理裝置1的結構的圖。與圖30不同的是除了電解槽12外,備有作為氣液分離裝置的除氣槽70,其目的是為了將在電解槽12中電解時產(chǎn)生的氣體從水中分離出去。電解槽12的流出側用裝有調節(jié)閥B10及流量計S11的水處理通路10與去氣槽70連接著。
      去氣槽70具有浮子開關SW,一邊儲存一定量的水,一邊分離含在水中的氣體。將分離的氣體通過排氣管F2排出到大氣。在排氣管F2上設置有氫氣濃度檢測傳感器S9的同時,還設置著將產(chǎn)生的氫氣及氧氣等經(jīng)過排氣管F2而排氣的換氣扇F1。
      去氣槽70內的水通過頂端具有過濾器71的水處理通路10而被吸出。
      進而此實施方式,從分支點J26分支出的分水路10K與去氣槽70連接著,通過殘留氯傳感器S2的水不是去排水溝而是返回到去氣槽70的結構。
      在電解槽12的流入側水處理裝置10安裝著循環(huán)泵P13。此外,雖然在圖中沒有表示,但是流入換氣扇F1的電流范圍是用控制部40進行監(jiān)測,以便使在正常下流入換氣扇F1的電流范圍保持在0.1~1A的范圍。
      此例的水處理裝置1中,在去氣槽70的前后的水處理通路10上安裝著流量計S11、S12,以便可以檢測流過去氣槽70的水流量。另外流入去氣槽70的水流量的控制是通過循環(huán)泵P8及循環(huán)泵13來進行的。這兩個循環(huán)泵P8、P13最好是通過轉換開關可以無級地調節(jié)送水能力。此外循環(huán)泵P13的流量要比循環(huán)泵P8的流量多1升/分鐘左右進行控制,但是,浮子開關SW動作時,停止循環(huán)泵13,所以從去氣槽70不會有水溢出。去氣槽70的浮子SW可以使用磁滯式浮子。
      其它結構與圖1所示的水處理裝置完全相同,同一或對應的部分付與相同的符號,并省去這些構成要素的說明。
      圖35所示的水處理裝置1的基本動作是與圖33所示的程序方框控制圖相同。構成圖35的水處理裝置1特征的控制動作是安全的子程序的內容。以下對于構成這些安全子程序的控制內容,參照圖36進行說明。
      圖36所示的安全子程序中,圖33的步驟S24所設定的假定電源供給量W0及假定流量Q0是為了確保安全而進行調整的。
      即,讀取熱敏電阻TM的檢測溫度后(步驟Q1),根據(jù)其溫度調整電源供給量及流量的假定設定值。具體的是,當由熱敏電阻檢測出的電解槽12的溫度T是50℃以上時,則進行溫度的異常顯示和報知(步驟Q3)。而后,將假定電源供給量W0做成0%,停止通電,另一方面,為了冷卻電解槽12,將向電解槽12流入的流量Q設定在可能導入水處理通路10的最大流量(本實施例中是50升/分鐘)。流過設定流量水的動作是通過循環(huán)泵16及循環(huán)泵76來實現(xiàn)的,但是通過將流入側的循環(huán)泵76的流量做成Q+α、循環(huán)泵16的流量做成Q0使得電解槽12內處于被水充滿的狀態(tài),可以進行良好的冷卻。
      溫度T在40℃<T<50℃的范圍時,根據(jù)其溫度可減少臨時電源供給量W0的設定值,與此同時增加假定流量設定值Q0。具體的是,通過W0×(50-T)%、Q0=50+5(50-T)%,分別設定W0、Q0的值。
      以上的動作與圖34所說明的動作實質上是相同的。
      接著,用氫氣濃度傳感器S9檢測此去氣槽70產(chǎn)生的氫氣濃度(步驟Q6)。當被檢測出的濃度H超過作為燃燒氣濃度的H下限4%時,則進行氫氣濃度異常顯示及異常報知的動作(步驟Q8)。此時假定電源供給量W0設定在0%。
      被檢測的氫氣濃度在2%≤H<4%的范圍時,根據(jù)其濃度計算電源供給量Wx(步驟Q10)。此計算是通過Wx=50×(4-H)%而計算出的。而后,計算出的電源供給量Wx與假定電源供給量W0進行比較(步驟Q11)、Wx少時將其作為電源供給量(步驟Q12)。
      接著用換氣扇電流計F1a監(jiān)測流入與氫氣濃度傳感器S9相同的、設置在排氣通路的換氣扇F1的電流(步驟Q13)。其結果,換氣扇電流I在1A以上或0.1A以下時,就會認為將產(chǎn)生換氣扇F1的關閉或斷線等問題,則進行換氣扇異常顯示及換氣扇異常的報知動作(步驟Q15)。而后,將假定電源供給量W0設定在0%。
      進而,通過流出側S12檢測流量Q(步驟Q16)、該流量小于5升/分鐘時,會造成循環(huán)泵P8的空氣進入或循環(huán)泵P8的故障原因,則進行流量異常顯示及流量異常的報知動作(步驟Q18)。而后,將假定電源供給量W0設定在0%,停止循環(huán)泵P13,關閉電磁閥B13切斷向電解槽12內流入水(步驟Q19)。
      最后,通過打開浮子開關SW,檢測到去氣槽70是滿水的情況時(步驟Q20、Q21)、將假定電源供給量W0設定在0%,停止循環(huán)泵P13,關閉電磁閥B13,切斷向電解槽12內流入水。
      經(jīng)過這樣的安全子程序后,返回到圖13的主程序控制到調整后的電源供給量W0及流量Q0。
      此外,在上述實施方式中沒有說明,但是也可在換氣扇F1中設置轉換器根據(jù)氫氣傳感器S9檢測的氫氣濃度控制換氣扇F1的轉速,調整換氣量。
      通過以上的包括安全子程序的控制可以安全且適當?shù)乜刂扑幚硌b置。
      本發(fā)明不受上述說明的各實施方式的限制,在本發(fā)明所記載的范圍內可做各種變更。
      權利要求
      1.一種水處理裝置,其中包括具有注入水的電解槽和用于電解設在電解槽內的電極,在電解槽內注入水后向電極通電進行電解將水進行消毒的電解消毒機構和與貯存水的池連接,將池內的水注入到電解槽中,且將電解槽內的水返回到池中的水處理通路和測定水的殘留氯濃度的殘留氯傳感器及根據(jù)殘留氯傳感器的測定值控制向電極通電的控制機構。
      2.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中具有設定水的殘留氯濃度的設定機構,控制機構是控制向電極的通電,以便將殘留氯傳感器的測定值達到與設定機構設定的殘留氯濃度一致。
      3.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中具有測定電解槽內的水溫度的溫度檢測機構,控制機構是根據(jù)溫度檢測機構的輸出控制向電極的通電。
      4.根據(jù)權利要求3所述的水處理裝置,其中控制機構是根據(jù)溫度檢測機構的輸出進而控制向電解槽的注入水。
      5.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中具有將電解消毒機構的電解產(chǎn)生的氣體從水中分離的氣液分離機構和檢測在氣液分離機構的氣體分離狀況的氣液分離檢測機構,控制機構是根據(jù)氣體分離檢測裝置的輸出,控制向電極的通電。
      6.根據(jù)權利要求5所述的水處理裝置,其中氣體分離檢測機構是檢測含在分離氣體中的氫氣濃度的氫氣濃度檢測機構。
      7.根據(jù)權利要求5所述的水處理裝置,其中具有將在氣液分離機構中從水分離出的氣體強制排氣的排氣機構,氣體分離檢測機構是檢測排氣機構氣體排氣狀況的排氣檢測機構。
      8.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中在電解槽內,各個電極對可以獨立通電地設置2對以上的電極對,控制機構通過同時變更通電電極對的數(shù)來控制通電。
      9.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中電解槽內設置電極對,控制機構可以將電極對上通電的電壓極性每隔一定的時間逆轉。
      10.根據(jù)權利要求9所述的水處理裝置,其中具有設定水硬度的設定機構,控制機構根據(jù)設定的水硬度,控制逆轉電壓極性期間的長短。
      11.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中在電解槽內第一的板狀電極和第二的板狀電極互相平行地配置,在兩極間將一個以上的板狀電極與兩電極平行地配置,在第一電極和第二電極上連接通電的配線。
      12.根據(jù)權利要求11所述的水處理裝置,其中在第一和第二的電極之間將三個以上的板狀電極分別與兩個電極平行地配置,在第一電極及第二電極和兩電極間的每隔一定數(shù)的電極上分別連接著用于通電的配線。
      13.根據(jù)權利要求11所述的水處理裝置,其中將第一和第二的電極分別密貼地配置在電解槽的內壁面。
      14.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中具有注入含有氯離子的電解液的第二電解槽和設在用于電解電解液的第二電解槽內的第二電極,還具有在第二電解槽內注入電解液后,向第二電極通電進行電解電解液,制造消毒液的消毒液制造機構和將消毒液制造機構中制造的消毒液供給水處理通路的供給通路。
      15.根據(jù)權利要求14所述的水處理裝置,其中控制機構是在電解消毒機構不對于水消毒的時間帶內,向第二電極通電制造消毒液,將制造的消毒液貯存在第二電解槽中,在電解消毒機構對于水消毒的時間帶內,將貯存在第二電解槽的消毒液隨時經(jīng)過供給通路供給水處理通路。
      16.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中控制機構是在電解消毒機構對于水不消毒的時間帶內,在電解消毒機構的電解槽內,注入含有氯離子的電解液,向電極通電電解電解液,可制造消毒液。
      17.根據(jù)權利要求16所述的水處理裝置,其中具有注入了電解消毒機構制造的消毒液的消毒槽、將消毒液從電解槽供給消毒液槽的第一供給通路和將消毒液從消毒液槽供給水處理通路的第二供給通路,控制機構是在電解消毒機構不對水消毒的時間帶內,將電解消毒機構制造的消毒液通過第一供給通路注入到消毒液槽中,在電解消毒機構對水消毒的時間帶內,將貯存在消毒槽的消毒液,通過第二供給通路,隨時供給水處理通路。
      18.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中具有注入消毒作用的含有氯離子的電解液的溶液槽和將注入溶液槽的電解液供給到電解消毒機構的電解槽的供給通路,控制機構是通過電解消毒機構使水消毒,且將貯存在溶液槽的電解液,通過供給通路,隨時供給電解槽。
      19.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中具有測定水的pH的pH檢測機構、注入調節(jié)水的pH的pH調節(jié)液的調節(jié)液槽和將注入調節(jié)液槽的pH調節(jié)液供給到水處理通路的供給通路,控制機構是根據(jù)pH檢測機構的輸出,通過供給通路,隨時從調節(jié)液槽將pH調節(jié)液供給到水處理通路中,調節(jié)水的pH。
      20.根據(jù)權利要求19所述的水處理裝置,其中具有注入堿性的pH調節(jié)液的第一調節(jié)液槽、將注入第一調節(jié)液槽的pH調節(jié)液供給水處理通路的第一供給通路、注入酸性的pH調節(jié)液的第二調節(jié)液槽和將注入第二調節(jié)液槽的pH調節(jié)液,供給到水處理通路的第二供給通路,控制機構是根據(jù)pH檢測機構的輸出,通過第一或第二供給通路,隨時從第一或第二調節(jié)液槽將堿性和/或酸性的pH調節(jié)液供給到水處理通路中,調節(jié)水的pH。
      21.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中電解槽具有注入作為洗滌液的酸的入口和排出電解槽內溶液的出口。
      22.根據(jù)權利要求1所述的水處理裝置,其中包括測定流過電極中電流值的電流檢測機構及測定水的導電度的電導率測定機構和根據(jù)電流檢測機構及電導率測定機構的輸出,判別電極附著垢程度的附著垢判別機構。
      23.根據(jù)權利要求22所述的水處理裝置,其中具有根據(jù)電流檢測機構及電導率測定機構的輸出,判定電極壽命的壽命判定機構。
      全文摘要
      一種新的水處理裝置,其包括具有注入水的電解槽和用于電解設在電解槽內的電極和將池內的水注入到電解槽中,且將電解槽內的水返回到池中的水處理通路和測定水的殘留氯濃度的殘留氯傳感器和根據(jù)殘留氯傳感器的測定值控制向電極通電的控制機構。可以對儲存的水簡單且有效地進行消毒處理。
      文檔編號C02F1/00GK1299782SQ0012826
      公開日2001年6月20日 申請日期2000年12月14日 優(yōu)先權日1999年12月14日
      發(fā)明者廣田達哉, 稻本吉宏, 藤川清和, 河村要藏, 中西稔, 岸稔, 米澤孝昭, 川村保, 山本一浩, 志水康彥, 近藤康人 申請人:三洋電機株式會社
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