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JP4355867B2 - プール水の高度オゾン浄化装置 - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、複数の濾過器を備えたプール水の循環濾過系の水をオゾン処理するプール水のオゾン浄化装置に関し、特に処理システムの総合的改善を図るものである。
【0002】
【従来の技術】
プール水のオゾン浄化装置としては、プール水を循環濾過する濾過設備の濾過水又は濾過ポンプ吐出水の一部として例えば5〜10%の水を分流させ、これをオゾンガスと接触させてオゾン水とし、これを濾過器の入口側である濾過ポンプの吸入側又は吐出側に合流させ、オゾンの効果によって濾過性能を大幅に向上させるようにしている。一方、プール水の循環濾過設備では、プール底部と共にオーバーフロー水を別々の濾過器を用いて循環濾過させたり、50mプールのような大型プールに対して複数台の濾過器を用いてプール水を循環濾過するようにした設備がある。
【0003】
このような循環濾過系統では、複数の濾過器のそれぞれに対してオゾン発生装置を1台ずつ設けることが理想であり、そのような設備構成にした例もある。しかし、その場合には設備コストが大幅に高くなるという問題がある。一方、例えば財団法人日本プールアメティティー施設協会では、オゾン量が循環水量の0.2ppm になるようなオゾン発生装置を選定するように推奨されている。そのため従来では、オゾン発生装置の台数を1台とし、その容量を複数の濾過器の合計流量に対応する量にし、オゾン発生装置のオゾンの全量を何れか1台の濾過器に供給するようにした設備が一般的に採用されている。このような設備であっても、複数の濾過器の循環水は合流部分で混合されるため、オゾンの効果はプール水の全体に及んで水質が浄化されるものと考えられていた。
【0004】
しかしながら、オゾンを用いて濾過するということは、水中の無機物をオゾン酸化し、それによって凝集されたものを濾過装置で取り除くと同時に、濾過器内で脱色、脱臭、殺菌、有害物の酸化分解という多用な水質浄化効果を上げることを目的とするので、上記のような従来の設備では、オゾンを注入しない濾過器において、濾過水に対する前記の極めて重要な諸効果が不十分になり、プール水全体としての浄化効果が不十分になるという問題があった。一方、オゾンが注入される濾過器では、全濾過器相当分のオゾンが入れられるため、オゾン過剰になって濾過器等の構成材料の劣化を促進させ、メンテナンスコストが上昇するという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、設備費用を増大させることなく、プール水のオゾン浄化効果を大幅に向上させると共に、濾過器や配管材料に悪影響を与えることのないプール水のオゾン浄化装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項1の発明は、複数の濾過器と各濾過器にプールの水を供給する供給路と各濾過器で濾過された水を合流させてプールに戻す循環路とを備えたプール水の循環濾過系の水をオゾン処理するプール水のオゾン浄化装置において、前記循環濾過系の循環路の合流部分の水を分流する分岐系と、前記分岐系の水にオゾンを供給する1台のオゾン発生装置と、前記分岐系の水にオゾンを溶解させてオゾン水にするオゾン溶解槽と、前記オゾン溶解槽のオゾン水を各濾過器にそれぞれ送水するように分岐した複数の分岐オゾン水系と、各分岐オゾン水系に設けられ各濾過器に送水するオゾン水の量を調整可能にする調整手段と、複数の濾過器のうちの使用する濾過器に対応したオゾン発生量の選択が可能であって選択されたオゾン発生量を前記オゾン発生装置に対して設定することが可能なオゾン発生量選択手段とを備えることを特徴とする。
【0007】
請求項2の発明は、上記に加えて、前記調整手段は、前記分岐オゾン水系の対応する濾過器へのオゾン水の流れを遮断可能にする複数の送水遮断手段と、前記分岐オゾン水系の遮断されたオゾン水を前記分岐系に戻すための複数の戻し系と、前記戻し系へのオゾン水の流れを遮断可能にする複数の戻し遮断手段とを備えていることを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、上記に加えて、前記送水遮断手段および前記戻し遮断手段は、それぞれ制御信号が与えられることによって開閉可能な開閉弁から成り、濾過器の使用状態を検出する濾過器使用状態検出手段と、前記濾過器使用状態検出手段により検出された各濾過器の使用状態に応じて、使用されている濾過器についてはオゾン水を送水しかつ使用されていない濾過器についてはオゾン水を前記分岐系に戻すように前記開閉弁に前記制御信号を与える弁制御手段と、前記濾過器使用状態検出手段により検出された各濾過器の使用状態に応じて前記オゾン発生装置によるオゾンの発生量を制御するオゾン発生量制御手段を有することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を適用したプール水のオゾン浄化装置の全体構成の一例を示す。
本装置は、複数の濾過器として主濾過器1及び副濾過器2を備え、プール100の水であるプール水の循環濾過系101の水をオゾン処理する装置であり、循環濾過系101の合流部分として本例では主及び副濾過器1、2の出口側合流部分101aの水を分流して送水する分岐系4、この系の分岐水にオゾンを供給する1台のオゾン発生装置5、分岐水にオゾンを溶解させるオゾン溶解槽6を備えていてここでオゾンを溶解したオゾン水を主及び副濾過器1、2の濾過水入口側1a、2aに送水するように分岐した複数の分岐オゾン水系7、8、これらの系のそれぞれに設けられオゾン水の量を調整可能にする調整手段としての手動調整弁10、11及び流量計13、14、等を有する。
【0010】
主及び副濾過器1、2には、プール100の底部102及びオーバーフロー溜まり103から中間タンク104を経由した水が循環ポンプ16、17によって供給され循環される。本例の濾過器1、2の通過水量はそれぞれ80m3/h及び40m3/hである。又、プール100は温水プールであり、合流系101aには循環水加熱用の熱交換器19が設けられている。分岐系4には、ブースタポンプ20及びオゾン混合用エダクタ21が設けられ、オゾン混合水がオゾン溶解槽6内に入り、この中で水にオゾンが一部分溶解し、分岐オゾン水系7、8に送られる。オゾンの残部は気液分離器6aを経て排オゾン分解器6bで分解され、酸素となって放出される。
【0011】
オゾン発生装置5は、電解セル5a及び直流電源発生部5bを備え、固体高分子電解質膜を使用し本例では容量が24g/h になっている電解式のものであり、180g/m3 程度の高濃度のオゾンを発生させる。直流電源発生部5bには電流制御回路5cが設けられていて、調整つまみ5dによって電解セル5aに流す電流を調整することにより、この電流値にほぼ比例してオゾン発生量を調整することができる。
【0012】
手動調整弁10、11は、主及び副濾過器1、2に流される濾過水量に対応してオゾン水量を調整するためのものであるが、目的とする流量に対して適正なサイズの弁が選択されていれば、全開状態で使用することができる。配管中にオリフィス等の流量調整機構を設け、手動調整弁10、11をできるだけ全開で使用できるようにしてもよい。弁10、11としては通常の各種形式のものを用いることができる。但し、2台の濾過器のうち1台だけを使用する頻度の高いような装置では、流量調整に適した形式の弁にすることが望ましい。
【0013】
以上のようなプール水のオゾン浄化装置は次のように使用される。
プール使用中には、循環ポンプ16、17が運転され、プールの底部及びオーバーフロー水が循環・濾過される。このとき、オゾン発生装置5及びブースタポンプ20が運転され、分岐系4の分岐水をオゾン水にし、分岐オゾン水系7、8から主及び副濾過器1、2の入口側1a、2aに供給する。このとき、オゾン水の流量計13、14を見ながら手動調整弁10、11を操作し、分岐オゾン水系7、8の水量がそれぞれ濾過器1、2に流される濾過水量に比例するように調整する。
【0014】
なお、例えば1台の濾過器を点検や補修等のために停止させるときには、運転している方の濾過器にその濾過水量に対応したオゾン水量を流すように調整する。このときには、調整つまみ5dを調整し、電流制御回路5cを介して電解セル5aに流す電流を調整し、オゾン発生装置5のオゾン発生量を必要なオゾン量に調整し、オゾン水のオゾン濃度がほぼ一定値になるように維持する。
【0015】
発明者等の実験によれば、上記のようなオゾン浄化装置により、次のような運転結果が得ることができた。
循環濾過水量
主濾過器 80 m3/h
副濾過器 40 m3/h
合計 120 m3/h
分岐水量(通常5〜10%) 8 m3/h
オゾン発生量 24 g/h
オゾンガス濃度 180 g/Nm3 (18)
分岐系残留溶存オゾン濃度 2.1 ppm (0.3 )
循環濾過水の溶存オゾン濃度
主濾過器入口 0.07 ppm (0.00)
副濾過器入口 0.07 ppm (0.00)
プール水の目視透明度 25m以上
【0016】
これから分かるように、本発明を適用したオゾン浄化装置によれば、1台のオゾン発生装置により、2台の濾過器に均等に高濃度で溶解したオゾン水を供給するので、8m3/hの分岐水にオゾンが作用するだけでなく、2台の濾過器の両方に入る濾過水、従って循環濾過水の全体にオゾンが作用するので、プール水に対して極めて高いオゾン浄化効果を得ることができる。即ち、水中の無機物、有機物をオゾン酸化し、凝集されたものを濾過器で取り除くと共に、濾過器内で、脱色、脱臭、殺菌、有害物の酸化分解という多様な水質浄化効果を2台の全ての濾過器に対して得ることができる。そして、濾過器の構成材料に悪影響を与えるという不具合も解消される。又、オゾン浄化装置が1台のオゾン発生装置で構成されているので、装置コストが低く構成も簡単である。
【0017】
このような効果は、従来のオゾン浄化装置では得られない。即ち、オゾン発生装置で発生させたオゾンの全量をオゾン水とし、同じ8m3/h×2.1ppmのオゾン水を作っても、これを1台のみの濾過器に導入するので、上記のような水質浄化効果が1台の濾過器でしか得られず、プール水全体としてのオゾン浄化効果が上がらない。更に、1台の濾過器では、溶存オゾン濃度が過剰な高濃度になり、オゾン浄化する方の濾過器の構成材料を劣化させることにもなる。
【0018】
なお、上表で( )付きで示した数値は、電解式オゾン発生装置で得られたオゾンを空気で1/10に希釈した参考実験結果を示す。この場合には、濾過器入口での溶存オゾン濃度が0になった。従って、本発明の効果は、通常の無声放電式オゾン発生装置では低くなり、電解式又は高濃度タイプ無声放電式のオゾン発生装置で特に大きくなることが分かった。
【0019】
図2はオゾン浄化装置の他の例を示す。
本例の装置は、例えば大型のプール100に適用され、図1の装置に較べて、3台の同じ大容量の濾過器1、2、3が設けられていること、調整手段として、分岐オゾン水系7、8、9のオゾン水の流れを遮断可能にする複数の送水遮断手段としての3方口電磁弁22、23、24、遮断されたオゾン水を分岐オゾン水系に戻すための複数の戻し系としてブースタポンプ20の吸入側に戻す戻し系25、26、27、及びこれらの系のオゾン水の流れを遮断可能にする複数の戻し遮断手段として本例では前記3方口電磁弁22、23、24を備えていること、及び、濾過器1、2、3のうちの使用される濾過器に対応したオゾン発生量の選択を可能にするオゾン発生量選択手段としてのオゾン発生量設定器28を有することが相違する。なお、濾過器が1台追加されていることから、手動調整弁12、流量計15及び循環ポンプ18等が追加されている。
【0020】
オゾン発生量設定器28では、本例では同じ濾過器が3台設けられているので、その使用台数に対応してオゾン量の多くなる順に3台オゾン量、2台オゾン量及び1台オゾン量の3種類のうちの何れかのオゾン量を設定できるようになっている。オゾン発生装置5にはこのように設定した信号の何れかが送られ、それに対応して電流制御回路5cが電解セル5aに与える電流値を制御する。このような電流値としては、例えば約200A、150A及び100Aが選択される。
【0021】
なお、図1の装置にもオゾン発生量設定器28を設けることができる。この場合、図1の装置では、濾過器1、2の容量が異なるので、設定オゾン量は、2台オゾン量、1台大オゾン量及び1台小オゾン量となり、電流値では上記と同じになる。このようなオゾン発生量設定器28は、オゾン発生装置5の機側の操作制御盤又はプールの管理室等に設けられる遠隔操作盤等に適宜組み込まれる。
【0022】
電磁弁22〜24は、本例では電磁弁操作器29によって開閉される。この開閉操作では、分岐オゾン水系7、8、9を選択的に開通又は閉鎖させこれらに対応して戻し系25、26、27を閉鎖又は開通させることになる。電磁弁操作器29は上記遠隔操作盤等に組み込まれる。なお、三方口電磁弁22〜24を通常の開閉式の二方口電磁弁にし、戻し系25、26、27をそれぞれの電磁弁の上流側から分岐し、それぞれの戻し系にも開閉式の二方口電磁弁を設けた管系にしてもよい。又、電磁弁を空気作動弁等にすることもできる。
【0023】
このような装置によれば、図1の装置と同じ作用効果が得られると共に、使用する濾過器の数に対応してオゾン水の供給状態を遠隔操作等によって簡単に調整することができる。即ち、例えば3台の濾過器全てを使用していた状態から、濾過器3の使用を停止したときには、オゾン発生量設定器28を操作してオゾン発生装置5のオゾン発生量を2台オゾン量に設定すると共に、電磁弁操作器29を操作して電磁弁24のオゾン水供給側9を閉鎖させて戻り系27を開通させる。電磁弁22、23は操作されないので、濾過器3台運転時の状態を維持していて、オゾン水供給側が通じて戻り側が閉鎖している。手動調整弁10〜12は予め等流量のオゾンが流れるように全て全開又は開度調整されている。
【0024】
このような操作により、濾過器3にはオゾン水が供給されなくなり、その系におけるオゾン濃度の上昇が防止される。一方、このオゾン水は分岐オゾン水系9から逃がされて戻り系27を経由してブースタポンプ20の吸入側に戻される。その結果、分岐オゾン水系7、8では、分岐オゾン系9の閉鎖の影響を受けず、濾過器3台運転時と同じ流量のオゾン水の供給が維持される。そして、オゾン発生装置では2台オゾン量に切り換えられている。
【0025】
従って、本例の装置によれば、簡単な操作で、図1の装置と同様に、運転されている濾過器1、2において一定のオゾン濃度の下に過不足のないオゾン水量によって良好なオゾン浄化作用が持続され、濾過器が停止している系は過剰オゾンにならないように保護される。又、濾過器の使用状態に合わせてオゾン発生装置の電流値が調整されるので、装置の運転コストが減少すると共に省エネにも寄与することができる。
【0026】
なお、上記例では分岐系9から戻し系27に戻される水もオゾン水になっているので、この水を循環させることにより、オゾン発生装置からのオゾン発生量を前記2台オゾン量に減少させることができる。
【0027】
図3は更に他の例を示す。
本例の装置では、送水遮断手段及び水逃がし系遮断手段はそれぞれ制御信号が与えられることによって開閉可能な開閉弁から成るが、この開閉弁は図2の装置と同様に三方口電磁弁22〜24になっている。そして、濾過器1〜3の使用状態を検出する濾過器使用状態検出手段としての濾過器運転センサ30、オゾン発生量制御手段としてのオゾン発生量制御器31、及び弁制御手段としての電磁弁制御器32が設けられている。
【0028】
濾過器運転センサ30としては、本例では循環ポンプ16〜18の運転信号を用いている。但し、それぞれの濾過器系にフロースイッチや圧力スイッチを設けたり、濾過器の出入口に設けられる弁に開閉スイッチを設けられる等、他の適当な検出手段を用いることができる。濾過器運転センサ30の信号はそれぞれの制御器31、32に送られる。
【0029】
オゾン発生量制御器31は、濾過器の使用状態としてこの例では運転台数に対応して自動的にオゾン発生量を制御する。この制御は、図2のオゾン発生量設定器28でオゾン発生量を設定した後の制御と同じである。電磁弁制御器32は、濾過器の使用状態に対応してオゾン水を使用時に送水し不使用時に逃がすように三方口電磁弁22〜24に制御信号を与える。即ち、運転されている濾過器ではオゾン水供給側を開通させ戻り系を閉鎖させ、運転されていない濾過器ではその反対に制御する。
【0030】
本例の装置によれば、濾過器の運転状態に対応してオゾン発生量調整と電磁弁操作とを行う必要がなくなり、オゾン浄化装置における省力化が図られると共に、誤操作が回避され運転操作の確実性を得ることができる。なお、オゾン発生量制御器31及び電磁弁制御器32は、図2に示すオゾン発生量設定器28及び電磁弁操作器29に代えて、又はこれらと共に設けることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項1の発明においては、複数の濾過器を備えたプール水の循環濾過系の水をオゾン処理するプール水のオゾン浄化装置において、所定の構成を持つ分岐系と1台のオゾン発生装置と複数の分岐オゾン水系と調整手段とが設けられるので、1台のオゾン発生装置で発生させたオゾンを分岐系の水に供給し、オゾン溶解槽でオゾンを溶解させてオゾン水とした後、調整手段によって各濾過器に供給されるオゾン水の量濾過器の濾過水量に適合するように調整されて、複数の分岐オゾン水系を介して各濾過器の濾過用水入口側に供給される。
【0032】
その結果、1台のオゾン発生装置を使用した簡易でコストの低い構成により、2台以上の複数の濾過器に均等にオゾン水を供給でき、分岐オゾン水系の水だけでなく、複数の濾過器に入る循環濾過水の全体にオゾンを作用させ、プール水に対して高いオゾン浄化効果を発生させることができる。又、1台のオゾン発生装置で発生させたオゾンから成るオゾン水を複数の濾過器に分配するので、濾過器における残留オゾン濃度が過大にならず、濾過器の構成材料に悪影響を与えることがない。
【0033】
請求項2の発明においては、上記に加えて、調整手段が所定の構成を持つそれぞれ複数の送水遮断手段と複数の戻し系と複数の戻し遮断手段とを備えているので、複数の分岐オゾン水系の全ての系を使用する状態でこれらの間のオゾン水量を予め調整しておくことにより、簡単な操作で使用濾過器に対応したオゾン水を供給することができる。
【0034】
例えば、複数台として3台の濾過器が設けられているときに2台の濾過器の使用を停止したとすれば、停止した濾過器に対応する送水遮断手段を作動させてオゾン水の供給を遮断すると共に、その分岐オゾン水系の戻し系であって濾過器3台運転時に戻し遮断手段で遮断されていた戻し系の遮断を解除することにより、2台の濾過器に対応する分岐オゾン水系の遮断の影響を受けることなく、使用されている1台濾過器に対応する分岐オゾン水系への1台分のオゾン水の供給を維持することができる。
【0035】
即ち、1台の濾過器への分岐オゾン水系のオゾン水の流量を他の濾過器の停止毎に調整する必要がなくなり、プール水のオゾン浄化装置の運転が容易になる。又、不使用の濾過器にはオゾン水が供給されないことになり、その系統のオゾン濃度の異常な上昇が防止され、それに伴う配管等の劣化促進等が防止される。又、使用しない濾過器用の分岐オゾン水系のオゾン水を分岐系に戻すので、原料水をオゾン濃度の高い水にしてオゾン発生装置で発生させるオゾン量を減少させることが可能になる。
【0036】
そして、濾過器のうち使用される濾過器に対応したオゾン発生量の選択を可能にするオゾン発生量選択手段を設けているので、上記例によれば、1台の濾過器が運転されるのでこれに対応したオゾン発生量を選択することにより、容易な操作により、3台の濾過器を運転していたときよりも少なくなった必要なオゾン量を確保し、過不足のないオゾン水量及びオゾン水濃度を得て、良好なオゾン浄化作用を持続されることができる。又、オゾン発生装置の出力を低下させ、電力の節減による運転費用の低減及び省エネルギー効果を得ることができる。更に、不使用濾過器における過剰オゾンの弊害も防止される。
【0037】
請求項3の発明においては、送水遮断手段及び戻し遮断手段を制御信号によって開閉可能な開閉弁とし、濾過器の使用状態を検出する濾過器使用状態検出手段と弁制御手段とオゾン発生量制御手段とを設け、検出手段の検出により、弁制御手段によって濾過器の使用状態に対応して開閉弁に前記制御信号を送り、使用濾過器にのみオゾン水を供給するように開閉弁を開閉させると共に、オゾン発生量制御手段によって使用濾過器に対応してオゾン発生量を制御するので、濾過器の運転状態に対応して自動的にオゾン濃度及びオゾン水量を調整し、前記請求項2の発明の諸効果を得ることができる。
【0038】
その結果、オゾン発生量の調整と電磁弁操作とをする必要がなくなり、オゾン浄化装置における省力化を図り、誤操作を回避して運転操作の確実性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したプール水のオゾン浄化装置の全体構成の一例を示す説明図である。
【図2】上記装置の全体構成の他の例を示す説明図である。
【図3】上記装置の全体構成の更に他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 主濾過器、濾過器(複数の濾過器)
1a、2a、3a 濾過水入口側(濾過用水入口側)
2 副濾過器、濾過器(複数の濾過器)
3 濾過器(複数の濾過器)
4 分岐系
5 オゾン発生装置
6 オゾン溶解槽
7、8、9 分岐オゾン水系
10、11、12 手動調整弁(調整手段)
13、14、15 流量計(調整手段)
22、23、24 3方口電磁弁(複数の送水遮断手段、複数の戻し遮断手段、調整手段、開閉弁)
25、26、27 戻し系(複数の戻し系、調整手段)
28 オゾン発生量設定器(オゾン発生量選択手段)
30 濾過器運転センサ(濾過器使用状態検出手段)
31 オゾン発生量制御器(オゾン発生量制御手段)
32 電磁弁制御器(弁制御手段)
100 プール
101 循環濾過系
101a 出口側合流部分(合流部分)

Claims (3)

  1. 複数の濾過器と各濾過器にプールの水を供給する供給路と各濾過器で濾過された水を合流させてプールに戻す循環路とを備えたプール水の循環濾過系の水をオゾン処理するプール水のオゾン浄化装置において、
    前記循環濾過系の循環路の合流部分の水を分流する分岐系と、前記分岐系の水にオゾンを供給する1台のオゾン発生装置と、前記分岐系の水にオゾンを溶解させてオゾン水にするオゾン溶解槽と、前記オゾン溶解槽のオゾン水を各濾過器にそれぞれ送水するように分岐した複数の分岐オゾン水系と、各分岐オゾン水系に設けられ各濾過器に送水するオゾン水の量を調整可能にする調整手段と、複数の濾過器のうちの使用する濾過器に対応したオゾン発生量の選択が可能であって選択されたオゾン発生量を前記オゾン発生装置に対して設定することが可能なオゾン発生量選択手段とを備えることを特徴とするプール水のオゾン浄化装置。
  2. 前記調整手段は、前記分岐オゾン水系の対応する濾過器へのオゾン水の流れを遮断可能にする複数の送水遮断手段と、前記分岐オゾン水系の遮断されたオゾン水を前記分岐系に戻すための複数の戻し系と、前記戻し系へのオゾン水の流れを遮断可能にする複数の戻し遮断手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のプール水のオゾン浄化装置。
  3. 前記送水遮断手段および前記戻し遮断手段は、それぞれ制御信号が与えられることによって開閉可能な開閉弁から成り、
    濾過器の使用状態を検出する濾過器使用状態検出手段と、前記濾過器使用状態検出手段により検出された各濾過器の使用状態に応じて、使用されている濾過器についてはオゾン水を送水しかつ使用されていない濾過器についてはオゾン水を前記分岐系に戻すように前記開閉弁に前記制御信号を与える弁制御手段と、前記濾過器使用状態検出手段により検出された各濾過器の使用状態に応じて前記オゾン発生装置によるオゾンの発生量を制御するオゾン発生量制御手段を有することを特徴とする請求項2に記載のプール水のオゾン浄化装置。
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