(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管路を通じて給送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する密閉された貯水容器と、該貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、該貯水容器内の水を内外の前記各電極間に通す通水管路と、該通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、該各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し有効塩素を含む水を生成する塩素発生器において、
前記各電極へ直流電圧を印加する時刻及び該各電極への通電時間を設定するタイマ手段と、該タイマ手段の計時に基づき該各電極に電圧を印加する通電制御手段とをを有する
ことを特徴とする塩素発生器。
【請求項２】
給水管路を通じて給送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する密閉された貯水容器と、該貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、該貯水容器内の水を内外の前記各電極間に通す通水管路と、該通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、該各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し有効塩素を含む水を生成する塩素発生器において、
前記貯水容器への塩素イオン含有水の給水の有無を検知する給水検知センサと、該給水検知センサからの給水信号に基づき該給水開始時からの経過時間を計時するタイマ手段と、給水開始時からインターバル設定時間経過したとき前記電極に電圧を印加する通電制御手段とを有する
ことを特徴とする塩素発生器。
【請求項３】
前記通電制御手段は、前記インターバル設定時間を２以上設定できる
ことを特徴とする請求項２記載の塩素発生器。
【請求項４】
給水管路を通じて給送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する密閉された貯水容器と、該貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、該貯水容器内の水を内外の前記各電極間に通す通水管路と、該通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、該各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し有効塩素を含む水を生成する塩素発生器において、
前記貯水容器への塩素イオン含有水の給水の有無を検知する給水検知センサと、該給水検知センサからの給水信号に基づき該給水開始時からの経過時間を計時するタイマ手段と、該貯水容器に給水された塩素イオン含有水の温度を検知する温度センサと、該温度センサの検知温度に基づき給水開始時から該電極への電圧印加時までのインターバル時間を設定するインターバル時間設定手段と、インターバル設定時間を経過したとき又は該給水検知センサが給水を検知したとき該電極に電圧を印加する通電制御手段とを有する
ことを特徴とする塩素発生器。
【請求項５】
前記通電制御手段は前記温度センサの検知温度に基づき前記電極への通電時間を設定変更する
ことを特徴とする請求項４記載の塩素発生器。
【請求項６】
前記インターバル時間の計時中に、前記給水検知手段が給水を検知したときは、該インターバル時間を給水開始時から再度計時を開始するリセット手段を有する
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の塩素発生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水や地下水等の原水を塩素により殺菌して一般家庭用或いは業務用の飲料水として供給する塩素発生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の塩素発生器として、シスターン内に陽極と陰極で構成された一対の平板の電極を設置したものが一般的に知られている。この塩素発生器によれば、タイマにより所定のインターバルで各電極に直流電圧を印加し、シスターン内の飲料水を電気分解し、殺菌に有効な成分である次亜塩素酸を発生させている。
【０００３】
しかしながら、この塩素発生器では、シスターンに一旦飲料水を貯留し、この貯留した水に次亜塩素酸を付加した後に、蛇口、飲料機等の端末に給送するため、端末までの配管が長くなるときは、この飲料の供給手段としてポンプが必要不可欠となっていたし、また、その配管長によっては極めて大きなポンプを設置する必要があり、コスト的に不利なものとなっていた。また、飲料供給量に見合う殺菌された水を常時確保するためには、シスターンの大型化が避けられず、塩素発生器の小型化が困難となっていた。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するため、出願人は特願平９ー２７７３３３号に係る塩素発生器を出願している。この塩素発生器は、給水管路を通じて圧送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する貯水容器と、この貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、貯水容器内の水を内外の各電極間に通す通水管路と、通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し、これにより、有効塩素を含む水を生成する塩素発生器である。
【０００５】
この塩素発生器によれば、停水時に貯水容器内に貯留された水に次亜塩素酸を含ませるシスターン型の塩素発生器と、水供給時に次亜塩素酸を含ませる流水型の塩素発生器との両者の機能を備えているため、殺菌生成された水を安定的に供給でき、また、シスターン型の塩素発生器と比較し小型にできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この塩素発生器により生成された塩素濃度が殺菌に充分な濃度となっているときは、飲料の販売に支障はないが、この塩素発生器の末端に接続されている飲料供給機の販売待機時が長時間になると、塩素発生器内に含まれる塩素が化学反応や自己分解等により、塩素濃度が低下するという問題点を有している。
【０００７】
特に、塩素濃度の低下は水温に影響されること、即ち、水温が高いときは塩素の分解等が活発で、また、水温が低いときは塩素の分解等が僅かであるため、水温により塩素発生器内の塩素のバラツキが大きく、その塩素濃度が低いときは充分な殺菌効果が得られなかったり、逆に塩素濃度が高すぎるときは塩素の臭いが強すぎて飲料の味に影響するという問題点を有していた。
【０００８】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、塩素イオン含有水の塩素濃度の低下を防止し、更には水温に対応するよう通電制御し所望の塩素濃度の水を得ることができる塩素発生器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記従来の課題を解決するため、請求項１の発明は、給水管路を通じて給送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する密閉された貯水容器と、貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、貯水容器内の水を内外の各電極間に通す通水管路と、通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し有効塩素を含む水を生成する塩素発生器において、各電極への直流電圧を印加する時刻及び通電時間を設定するタイマ手段を有する構造となっている。
【００１０】
請求項１の発明によれば、例えばこの塩素発生器を飲料供給機に搭載しているときは、停水状態が継続する時間帯、即ち深夜の時刻に電圧印加時刻を設定する。これにより、設定時刻に貯水容器内の塩素イオン含有水が電気分解するため、停水状態の継続による貯水容器内の塩素濃度の低下が防止され、飲料販売時において有効塩素濃度の水を供給できる。
【００１１】
請求項２の発明は、給水管路を通じて給送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する密閉された貯水容器と、貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、貯水容器内の水を内外の各電極間に通す通水管路と、通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し有効塩素を含む水を生成する塩素発生器において、貯水容器への塩素イオン含有水の給水の有無を検知する給水検知センサと、給水検知センサからの給水信号に基づき給水開始時からの経過時間を計時するタイマ手段と、給水開始時からインターバル設定時間経過したとき電極に電圧を印加する通電制御手段とを有する構造となっている。
【００１２】
請求項２の発明によれば、給水開始時からインターバル設定時間が経過したときに電極に電圧が印加されるため、インターバル設定時間の経過、即ち停水状態の継続により貯水容器内の塩素濃度が低下したときは、電圧印加により塩素濃度を上昇させ有効塩素濃度に維持できる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に係る塩素発生器において、インターバル設定時間を２以上有するため、貯水容器内の水に含まれる塩素が分解されやすい夏期は、インターバル設定時間を短くして電圧印加の回数を多く、一方、それ以外の時期はインターバル設定時間を長くして電圧印加回数を少なくし、これにより、塩素の分解状態に対応した制御が可能となる。
【００１４】
請求項４は、給水管路を通じて給送された水道水等の塩素イオン含有水を貯留する密閉された貯水容器と、貯水容器内に所定間隔をおいて同心円状に配置され直流電圧が印加される一対の筒状の電極と、貯水容器内の水を内外の各電極間に通す通水管路と、通水管路内を通った水を蛇口、飲料機等の端末側に送水する送水管路とを有し、各電極に直流電圧を印加して塩素イオン含有水を電気分解し有効塩素を含む水を生成する塩素発生器において、貯水容器への塩素イオン含有水の給水の有無を検知する給水検知センサと、給水検知センサからの給水信号に基づき給水開始時からの経過時間を計時するタイマ手段と、貯水容器に給水された塩素イオン含有水の温度を検知する温度センサと、温度センサの検知温度に基づき給水開始時から電極への電圧印加時までのインターバル時間を設定するインターバル時間設定手段と、インターバル設定時間を経過したとき及び該給水検知センサが給水を検知したとき電極に電圧を印加する通電制御手段とを有する構造となっている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、インターバル設定時間が貯水容器内に給水される水温に基づき設定されるため、貯水容器内の塩素濃度に対応した電圧印加を実現することができる。また、貯水容器内に給水されているとき、例えば飲料供給機においては飲料販売がされているとき、電圧を印加するため、飲料供給機に給送される水に塩素成分が付加される。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４に係る塩素発生器において、通電制御手段は温度センサの検知温度に基づき電極への通電時間を設定変更する構造となっているため、飲料供給機に給送される水の温度に対応した塩素を付加することができ、飲料供給機に給送される水が有効塩素を含む水となる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項２乃至請求項５に係る塩素発生器において、インターバル時間の計時中に、給水検知手段が給水を検知したときは、インターバル時間を給水開始時から再度計時を開始するリセット手段を有する構造となっている。これにより、インターバル設定時間が給水開始の度に新たに設定され、貯水容器内の塩素濃度が実際に低くなったときのみ、塩素濃度を上昇させることとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明に係る塩素発生器の第１実施形態を示すもので、図１は塩素発生器が搭載された飲料供給機の水回路図、図２は塩素発生器の断面図、図３は塩素発生器の駆動制御回路を示すブロック図、図４は塩素発生器の制御フローチャートである。
【００１９】
まず、この飲料供給機を図１を参照して説明する。この飲料供給機は、希釈水を供給する希釈水ラインＡ、炭酸水を生成する炭酸水ラインＢ、及び、シロップが供給されるシロップラインＣを有するもので、この各ラインＡ，Ｂ，Ｃからデイスペンシングバルブ（以下、バルブという）１に飲料が供給され、このバルブ１から炭酸飲料等がカップＤに注がれる。
【００２０】
この希釈水ラインＡは、水道水を給水弁２を通して密閉型の塩素発生器３に供給され、販売動作の度に水ポンプ４で汲み上げられ、第１冷却コイル５ａで冷却してバルブ１に供給される。また、炭酸水ラインＢは、第１冷却コイル５ａで冷却された水の一部をカーボネータ６に引き込み、その後、第２冷却コイル５ｂで冷却してバルブ１に供給する。ここで、このカーボネータ６には炭酸ボンベ７から炭酸ガスが供給されており、バルブ１に供給される水が炭酸水となっている。更に、シロップラインＣはシロップタンク８から供給されたシロップを第３冷却コイル５ｃで冷却し、バルブ１に供給する。ここで、シロップタンク８には炭酸ガスを供給できるようになっており、炭酸入りのシロップとしてもバルブ１に供給できる。なお、バルブ１を開くとき（飲料販売するとき）、このバルブ１の開閉に伴う配管内の水流を流量センサ９により検知し、この水流を検知したとき、給水弁２を開き塩素発生器３に水道水（塩素イオン含有水）を供給するようになっている。
【００２１】
次に、この塩素発生器３の構造を図２を参照して説明する。この塩素発生器３は密閉された円筒状の貯水容器３０を有する。この貯水容器３０は上部開口のハウジング３１と、このハウジング３１に螺合して密閉状態とする蓋体３２とを有し、この蓋体３２の周縁寄りには継手で構成された流入口３２ａを設け、水道水等の塩素イオン含有水を給水弁２を通じてハウジング３１内に導いている。また、この蓋体３２の中央側には継手で構成された流出口３２ｂを設け、貯水容器３０内の水を水ポンプ４を通じてバルブ１側に給送する。
【００２２】
なお、この蓋体３２は電気的絶縁体、例えば樹脂等で形成されている。また、塩素発生器３と給水弁２との間の配管には流量検知手段、例えば流量スイッチ９が設置されており、配管内の水の流量が所定値以上（ディスペンシングバルブが開）となったとき検知信号を出力するようになっている。
【００２３】
このように構成された貯水容器３０において、蓋体３２には電極ユニット３３が設置されている。この電極ユニット３３は円筒状の内側電極３３ａとこの内側電極３３ａの外側に所定間隙（３〜５ｍｍ）をおいて同心円状に配置された外側電極３３ｂとを有し、各電極３３ａ，３３ｂを例えばチタン材料をベースに白金或いは白金系（白金ーイリジウムも含む）をコーティングした電極材で形成している。また、この各電極３３ａ，３３ｂ間の上部開口には環状の電極固定板３４を填め込み、各電極３３ａ，３３ｂの間隙を適正に維持する一方、内側電極３３ａの下部開口には電極キャップ３５を填め込み、内側電極３３ａの下部開口から水が流入しないようにしている。
【００２４】
この電極固定板３４には入口孔３４ａが形成される一方、内側電極３３ａの上部には出口孔３４ｂが形成されており、貯水容器１内の水が入口孔３４ａを通じて各電極３３ａ，３３ｂ間に流れ、更に出口孔３４ｂを通じて内側電極３３ａの内側に流れるようになっている。この入口孔３４ａ、各電極３３ａ，３３ｂ間の間隙及び出口孔３４ｂにより外側電極３３ｂの外側の水を内側電極３３ａの内側に導く通水管路を構成している。また、各電極３３ａ，３３ｂの上部には電極用端子３５ａ，３５ｂが設けられており、この電極用端子３５ａ，３５ｂがシール状態で蓋体３２を貫通して直流電源に接続している。
【００２５】
次に、本実施形態に係る塩素発生器３の駆動制御回路を図３のブロック図を参照して説明する。
【００２６】
この塩素発生器３は、マイクロコンピュータ等による制御装置３６を備えて自動化されており、この制御装置３６は中央演算装置（ＣＰＵ）３６ａ、制御プログラムを記憶しているメモリ３６ｂ、信号を入出力するＩ／Ｏポート３６ｃ，３６ｄを有している。このＩ／Ｏポート３６ｃはタイマ３７の信号を入出力し、また、Ｉ／Ｏポート３６ｄは電極スイッチ３８を通じて各電極３３ａ，３３ｂへ信号を出力するようになっている。
【００２７】
ここで、タイマ３７は時刻設定及び各電極３３ａ，３３ｂへの通電時間を設定するもので、時刻設定として飲料供給機の停水状態（飲料販売が行われない状態）が継続する時間帯、即ち閉店後の数時間経過した深夜の時刻を設定し、また、通電時間として水の塩素濃度割合を２０％程度上昇させる時間を設定している。
【００２８】
以下、図４のフローチャートを参照して本実施形態に係る塩素発生器３の動作を説明する。即ち、タイマ３７で設定された通電開始時刻になったか否かを検知し（Ｓ１，Ｓ２）、この時刻になったときは電極スイッチ３８がオンし、タイマ３７で設定された通電時間Ｔ１に亘って電極３３ａ，３３ｂに電圧を印加する（Ｓ３〜Ｓ５）。これにより、貯水容器３０内の塩素イオン含有水が電気分解され、停水状態の継続により低下した塩素濃度が補充される。また、本実施形態では時刻設定を１つの時刻としているが、複数の時刻を設定し、貯水容器３０内の塩素濃度のバラツキを防止するようにしても良い。
【００２９】
図５及び図６は本発明に係る塩素発生器の第２実施形態を示すものである。この第２実施形態では、インターバル設定スイッチ３９によりインターバル時間Ｔ２，Ｔ３を設定する一方、この時間Ｔ２，Ｔ３をタイマ３７で監視している。また、タイマ３７は前記第１実施形態と同様に各電極３３ａ，３３ｂへの通電開始から通電終了までの時間Ｔ４も設定及び監視している。
【００３０】
ここで、インターバル時間Ｔ２，Ｔ３は貯水容器３０への水道水の給水開始、即ち流量センサ９が水流を検知してから電極３３ａ，３３ｂへ通電するまでの時間であり、水温がさほど高くない時期に対応するため、インターバル時間Ｔ２を３時間と設定し、また、水温が非常に高くなる時期、即ち夏期に対応するためインターバル時間Ｔ３を例えば２時間と設定し、何れのインターバル時間Ｔ２，Ｔ３をも任意に選択できるようになっている。
【００３１】
このような流量センサ９の検知信号及びインターバル設定時間Ｔ２，Ｔ３に基づき、電極スイッチ３８を所定時間Ｔ４に亘ってオンする。
【００３２】
この駆動制御を図６のフローチャートを参照して説明する。なお、この図６で時間Ｔ４は、前記第１実施形態と同様に電極３３ａ，３３ｂに通電するとき、シスターン３１内の水の塩素濃度を２０％程度上昇させる時間となっている。
【００３３】
即ち、飲料販売の時期が夏期のときは、インターバル設定時間Ｔ３を選択し、それ以外の時期のときはインターバル設定時間Ｔ２を選択する（Ｓ１，Ｓ２）。ここで、インターバル時間がＴ２或いはＴ３の何れが設定されている場合でも、飲料販売（給水開始）、即ち流量センサ９が水流を検知したか否かを監視し、水流を検知したとき、インターバル時間Ｔ２であれば３時間経過したか、インターバル時間Ｔ３であれば２時間経過したかを監視する。この監視中に再度給水が開始されたときは、この計時を一旦リセットし再度計時を開始する（Ｓ３〜Ｓ１０）。このような停水状態がインターバル時間Ｔ２或いはＴ３に亘って継続したときは、電極スイッチ３８をＴ４に亘って通電し、貯水容器３０内の水の塩素濃度を上昇させる（Ｓ１１〜Ｓ１３）。
【００３４】
このように本実施形態によれば、水道水の給水開始時間を基準に電極３３ａ，３３ｂへの通電待ち時間を設定しているため、飲料が頻繁に販売され、貯水容器３０に水道水が随時給水されているとき、即ち貯水容器３０内の塩素濃度がさほど低くなっていないときは、各電極３３ａ，３３ｂに通電されることがなく、一方、飲料販売待機時間が長くなり塩素濃度が８０％より低くなるおそれがあるときにのみ通電される。従って、貯水容器３０内の水の塩素濃度を効率的に所定レベルに維持できる。
【００３５】
また、本実施形態に係る塩素発生器は、通電待ち時間であるインターバル時間をＴ２，Ｔ３と長短２種類選択できるため、貯水容器３０内の水の温度が上昇し、塩素が自然蒸散し易い時期、即ち夏期は待ち時間の短いインターバル設定時間Ｔ３を選択し、一方、それ以外の時期は待ち時間の長いインターバル設定時間Ｔ２を選択する。これにより、水温変化に従って変化する塩素濃度にも対応でき、貯水容器３０内の塩素濃度を確実に所定レベル以上に維持できる。
【００３６】
図７及び図８は本発明に係る塩素発生器の第３実施形態を示すものである。この実施形態では貯水容器３０内の水温を検知する温度センサ４０からの検知温度に基づき、給水開始時間から電圧印加までのインターバル設定時間Ｔ５を設定するものであり、水温が高いときはそのインターバル設定時間Ｔ５を短く、逆に水温が低いときはインターバル設定時間Ｔ５を長くするよう制御している。また、各電極３３ａ，３３ｂへの通電時間も水温に基づき制御するようになっており、水温が高いときは通電時間Ｔ６を長く、逆に水温が低いときは通電時間Ｔ６を短くするよう設定されている。なお、このような設定は例えば基準温度と検知水温との差を変数とした関数や、検知水温毎に予め用意されたデータを用いて行われる。
【００３７】
この制御フローを図８を参照して説明する。まず、流量センサ９により給水が開始されたか否かを検知する（Ｓ１）。ここで、給水が開始されたときは、貯留容器３０内に流入した水の温度を温度センサ４０で検知し、この水温に対応するインターバル設定時間Ｔ５及び通電時間Ｔ６を設定する（Ｓ２〜Ｓ４）。この設定された通電時間Ｔ６に基づき各電極３３ａ，３３ｂに通電する（Ｓ５〜Ｓ７）。一方、インターバル設定時間Ｔ５に基づき給水停止状態で電圧が印加される（Ｓ８）。なお、この給水開始により水ポンプ４が駆動し、水道水が図２の矢印に示すように給水弁２→流入口３２ａ→貯水容器３０へと流れ、この貯水容器３０内の水が入口孔３４ａ→各電極３３ａ，３３ｂ間→出口孔３４ｂ→流出口３２ｂへと順次流れる。この流出口３２ｂから流出した水は図１の矢印に示すように配管内を流れバルブ１に給送される。
【００３８】
以上のように本実施形態ではこのバルブ１への給水工程での通電時間Ｔ６と、停水時でのインターバル設定時間Ｔ５がそれぞれ水温に基づき設定され、水温に基づく適正な通電時間が選択され、塩素濃度を適正な値に維持することができる。
【００３９】
なお、前記第２実施形態では飲料が販売されているときは、貯水容器３０内の水に電圧が印加されない構成となっているが、本実施形態では地域により水道水の塩素濃度が異なることに着目し、塩素濃度の低い地域等でも有効塩素濃度を得る構成としている。これにより、飲料販売時にも通電し、販売飲料に適正量の塩素を付加される。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、密閉された貯水容器内に貯留された塩素イオン含有水において、その塩素濃度の低下を防止し、更には水温に対応するよう通電制御し所望の塩素濃度を得ることができる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塩素発生器が搭載された飲料供給機の水回路図
【図２】第１実施形態に係る塩素発生器の断面図
【図３】第１実施形態に係る塩素発生器の駆動制御回路を示すブロック図
【図４】第１実施形態に係る塩素発生器の制御フローチャート
【図５】第２実施形態に係る塩素発生器の駆動制御回路を示すブロック図
【図６】第２実施形態に係る塩素発生器の制御フローチャート
【図７】第３実施形態に係る塩素発生器の駆動制御回路を示すブロック図
【図８】第３実施形態に係る塩素発生器の制御フローチャート
【符号の説明】
３…塩素発生器、３０…貯水容器、３３ａ，３３ｂ…電極、３６…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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