(57)【要約】【課題】所定の酸化還元電位を有した水を案内部材によって貯水槽に貯水するとき、案内部材の表面を伝わらせ酸化還元電位の大きな変動を防止することができる貯水槽の注水部構造を提供する。【解決手段】所定の酸化還元電位を有し、当該酸化還元電位を保持すべき水を導入して貯留する貯水槽７の上方位置に水の導入口２１を設け、該導入口２１より流入する水を貯水槽７内に案内する案内部材２２を下向きに設けたものにおいて、上記案内部材２２として内部に水を流通させるパイプを用い、該パイプの周壁に上下方向の所定のピッチ毎に水をパイプ外に流出させるように案内する案内孔２３を開設し、水を貯水槽に供給する構造とした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の酸化還元電位を有し、当該酸化還元電位を保持すべき水を導入して貯留する貯水槽（７）の上方位置に水の導入口（２１）を設け、該導入口（２１）より流入する水を貯水槽（７）内に案内する案内部材（２２）を下向きに設けたものにおいて、上記案内部材（２２）として内部に水を流通させるパイプを用い、該パイプの周壁に上下方向の所定のピッチ毎に水をパイプ外に流出させるように案内する案内孔（２３）を開設してなる貯水槽の注水部構造。
【請求項２】
案内部材（２２）の下端の貯水槽（７）の内部底面からの高さ（落差）を水の落下による酸化還元電位の変動を許容範囲内に収める許容高さ以下にした請求項１の貯水槽の注水部構造。
【請求項３】
案内孔（２３）の開口面積を案内部材（２２）のパイプ内径断面以上に設定した請求項１又は２の貯水槽の注水部構造。
【請求項４】
案内孔（２３）のパイプ内面からの切り込み深さを、パイプの内径の半径に達する深さとした請求項１又は２又は３の貯水槽の注水部構造。
【請求項５】
所定の酸化還元電位を有し、当該酸化還元電位を保持すべき水を導入して貯留する貯水槽（７）の上方位置に水の導入口（２１）を設け、該導入口（２１）より流入する水を貯水槽（７）内に案内する案内部材（２２）を下向きに設けたものにおいて、上記案内部材（２２）を導入口（２１）側から導入される水の落下を防止し、且つ案内部材（２２）の表面に沿って水を案内して流下させる棒状，線状，ベルト状又は網状の部材とした貯水槽の注水部構造。
【請求項６】
案内部材（２２）を水との接触により水の酸化還元電位に影響を与えないプラスチック材又はセラミック材とした請求項１又は２又は３又は４又は５の貯水槽の注水部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水槽の注水部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、食塩水を用いて真水をアルカリ水と酸性水との電解水に分解し、それぞれの電解水をアルカリ水タンクと酸性水タンクに貯留し、貯留された電解水を利用し衣類等の洗濯を洗剤を使用することなく行うことを可能とする電解装置は、特許文献１に示されるように既に公知である。この電解装置の電解水を貯留する貯水槽（タンク）は、その上方位置に開口される電解水の導入口に、電解槽から電解水を導入して流入させる導入管を設けた注水部構造を採用している。
【０００３】
この注水部構造において、導入管を導入口からタンク底壁まで延長したパイプの下端のみから電解水を流出させる構成にすると、満水状態にするためにはパイプ内の水圧に抗して電解水を高圧で供給する必要があることから、一般的には導入口位置に臨む導入管の開口部から電解水を放出し自由落下させて貯留する構造とされる。
【特許文献１】特開２００４−８９８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１で示される注水部構造は、貯水槽の上方位置に設けた導入管の開口部から電解水を自由落下させて貯留するので、導入管から放出される電解水は、液滴となって内部の空気抵抗を受けて拡散状態でエアーと接触しながら落下する。また電解水は大きな落差を有して落下するので、貯水槽の内部底面（底壁）や水面に衝突し水飛沫を伴って貯留される。
【０００５】
このように電解水を貯留するとき、水飛沫や液滴がタンク内エアーと接触する従来方式の注水部構造は、電解槽によって生成された電解水のＯＲＰ（酸化還元電位）の値を大きく変動させることが指摘された。特にアルカリ水はＯＲＰの値を大きく増加させる。
【０００６】
図８はアルカリ電解水の落下試験を行い酸化還元電位の変動を確認したグラフで、この試験では電解槽で生成された電解水のＯＲＰが−８５０ｍＶ程度のアルカリ水を、高さ１２００ミリ程度の貯水槽に、内径９ミリ程度の導入管の開口端から、５０ミリの落差間隔毎に自然落下させ、その着水地点近傍の貯留アルカリ水をＯＲＰ計測器によって計測した。
【０００７】
これによれば導入管から流出落下するアルカリ水は、底壁から導入管の開口端の高さが略３００ミリの範囲では、水飛沫を大きく生ずることなく緩やかに着水し、ＯＲＰは−１５ｍＶ程度の範囲で変動し−８００ｍＶ以下の値を維持することが確認された。
このレベルのアルカリ水を洗濯水として利用実験したところ、有効利用が可能な酸化還元電位の変動許容範囲を維持することが判明した。
【０００８】
またアルカリ水の落差が３００ミリでは−８２４ｍＶ程度であり、ここを越え落差４５０ミリ程度で落下するとき、着水時の水飛沫も大きくなってアルカリ水のＯＲＰは、−６５ｍＶ程度と一挙に変動増加し、その後はＯＲＰの値は落差１２００ミリ程度で維持され大きく変動しないことも確認された。
【０００９】
そこで本発明は、電解処理された電解水並びに還元水や一般に名水と言われるミネラル水等の、所定の酸化還元電位を有し当該酸化還元電位を保持すべき水を、水飛沫の発生を抑制し酸化還元電位の大きな変動を防止して、貯水槽内に供給することができる貯水槽の注水部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための貯水槽の注水部構造は、第１に、所定の酸化還元電位を有し、当該酸化還元電位を保持すべき水を導入して貯留する貯水槽７の上方位置に水の導入口２１を設け、該導入口２１より流入する水を貯水槽７内に案内する案内部材２２を下向きに設けたものにおいて、上記案内部材２２として内部に水を流通させるパイプを用い、該パイプの周壁に上下方向の所定のピッチ毎に水をパイプ外に流出させるように案内する案内孔２３を開設してなることを特徴としている。
【００１１】
第２に、案内部材２２の下端の貯水槽７の内部底面からの高さ（落差）を水の落下による酸化還元電位の変動を許容範囲内に収める許容高さ以下にしたことを特徴としている。
【００１２】
第３に、案内孔２３の開口面積を案内部材２２のパイプ内径断面以上に設定したことを特徴としている。
【００１３】
第４に、案内孔２３のパイプ内面からの切り込み深さを、パイプの内径の半径に達する深さとしたことを特徴としている。
【００１４】
第５に、所定の酸化還元電位を有し、当該酸化還元電位を保持すべき水を導入して貯留する貯水槽７の上方位置に水の導入口２１を設け、該導入口２１より流入する水を貯水槽７内に案内する案内部材２２を下向きに設けたものにおいて、上記案内部材２２を導入口２１側から導入される水の落下を防止し、且つ案内部材２２の表面に沿って水を案内して流下させる棒状，線状，ベルト状又は網状の部材としたことを特徴としている。
【００１５】
第６に、案内部材２２を水との接触により水の酸化還元電位に影響を与えないプラスチック材又はセラミック材としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成される本発明の貯水槽の注水部構造は、所定の酸化還元電位を有した水を、パイプの周壁に上下方向の所定のピッチ毎に水をパイプ外に流出させるように案内する案内孔を開設した案内部材によって貯水槽に貯水することにより、案内孔から流出する水は案内部材の表面を伝わり水飛沫を発生させることなく緩やかに着水し、酸化還元電位の大きな変動を防止して貯水槽に供給することができる。
【００１７】
このとき案内部材の下端の貯水槽の内部底面からの高さは、水の落下による酸化還元電位の上昇変動を許容範囲内に収める許容高さ（約３００ｍｍ）以下にしたことにより、案内部材の下端から水を流出するとき大きな水飛沫の発生を防止し貯水槽内に供給することができる。
【００１８】
また案内孔の開口面積は案内部材のパイプ内径断面以上に設定することにより、案内孔から流出する水を液滴にすることなく、案内部材の表面に沿わせて速やかに流下させることができる。また案内孔は切り込み深さをパイプの内径の半径に達する深さとすることにより、大きな案内孔の開口面積を形成しながらパイプ剛性を維持することができる。
【００１９】
さらに案内部材を導入口側から導入される水の落下を防止し、且つ案内部材の表面に沿って水を案内して流下させる棒状，線状，ベルト状又は網状の部材としたことにより、導入口側から流入する水を所定の酸化還元電位を保持して貯水槽に簡単に供給することができる。
【００２０】
また案内部材は水との接触により水の酸化還元電位に影響を与えないプラスチック材又はセラミック材としたことにより、水を案内部材を伝わらせて流下する際に、酸化還元電位の変動を防止して貯水槽に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による貯水槽の注水部構造を備えた電解装置１の全体構造を示し、図２は電解装置１の各部の配置及び配管図である。電解装置１は箱型のボックス２内に、水道管に接続され吸水管３から供給される真水（水道水）を電解し酸性水とアルカリ水とに分解する電解槽５と、該電解槽５の陽極側から送り出される酸性水を収容する貯水槽（以下酸性水タンクと言う）６と、陰極側から送り出されるアルカリ水を収容する貯水槽（以下アルカリ水タンクと言う）７等が収納設置される。
【００２２】
上記電解槽５は、電解質である塩水が自然流出される排水をポンプ９を介して収容する電解質供給タンク１０と、該電解質供給タンク１０に電解質を供給する電解質貯留タンク１１を備えている。また電解質供給タンク１０内には塩分濃度が低く酸性度が高くなった酸性電解水も収容される。電解槽５は一定の直流電流を供給する直流電源１２によって作動される。
【００２３】
この実施形態による電解槽５によって水道水を電解処理したとき得られるアルカリ水は、ＯＲＰの値が−８５０ｍＶ程度であり、且つｐＨは１１．５０程度である。また酸性水はＯＲＰの値が１１００ｍＶ程度であり、且つｐＨは２．９程度の電解水が生成される。
それぞれの電解水は導入管８，８を介し、酸性水タンク６とアルカリ水タンク７に対し自然流出方式によって供給される。
【００２４】
以上のように構成される電解装置１は、酸性水タンク６に貯留される酸性水と、アルカリ水タンク７に貯留されるアルカリ水とを、取出バルブ１５，１６を備えた電解水取出管１７，１９からそれぞれ必要量を取り出すことができる。この電解水取出管１７，１９は取出管２０に合流され、酸性水又はアルカリ水が各別に又は必要量を混合した状態で取り出すことができる。上記タンク６，７の上部にはいずれにもエア抜き（図示しない）が設けられている。
【００２５】
尚、各タンクにはそれぞれの液面を検出する液面センサが付設されている。また各タンクの水量や電解水生成量の調節に際し、それぞれのタンクのセンサー検出値等に応じ、図示しないそれぞれのバルブ類を制御して給排水の過不足を補うことができる。この制御を自動的に行うには、各センサーによる検出信号を入力し、バルブ制御信号等に変換して出力制御する制御装置が必要なことは言うまでもない。
【００２６】
次にアルカリ水タンク７の注水部構造について説明する。アルカリ電解水を導入して貯留するアルカリ水タンク７は、タンクの上方位置に電解水の導入口２１を設け、該導入口２１側から流入する電解水をタンク内の底部に向けて案内する案内部材２２を下向きに延長させて設けている。
【００２７】
図２〜図５で示すように案内部材２２は、電解水を内部に流通させるパイプの外周壁に、電解水をパイプ外に流出させるように案内する複数の案内孔２３を、タンク内部高さにわたって上下方向の所定のピッチ毎に開設している。また案内部材２２はパイプ上端部を前記導入管８にジョイント部を介し着脱可能に連結した状態で、中途部の上方を導入口２１を塞ぐ止め蓋２４に挿入し支持している。
【００２８】
案内部材２２をアルカリ水タンク７内に略垂直状に設置するとき、上下方向に隣接する案内孔２３のピッチ間隔と、案内部材２２の最下部に形成される案内孔２３或いはパイプ下端の開口とアルカリ水タンク７の内部底面からの高さ（落差）は、共に電解水を放出する際に、酸化還元電位の変動を許容値内に収めることができる許容高さ以下に設定している。
【００２９】
さらに案内孔２３の開口面積は、案内部材２２のパイプ内径断面以上に設定して開口させている。これによりパイプ内を流れる電解水は、各案内孔２３から流出するとき、絞り抵抗によって外側に液滴状になって放出落下されることなく、パイプ内から溢れ出る状態で外周面を伝わって下方に流出案内される。これによりパイプ外周面に沿って流下する電解水は、アルカリ水タンク７内で底壁や貯留された電解水の水面に、大きな水飛沫を発生させることなく着水することができる。
【００３０】
案内孔２３はその切り込み深さを、パイプ表面から内径の半径（略中心）に達する深さ迄とし長孔状に形成している。これにより案内部材２２は長いパイプの強度を維持し、且つ案内孔２３の流出開口を広く形成して電解水の流出を緩やかにすることができる。
また案内部材２２は、ポリプロピレン，塩化ビニール等のプラスチック材又はセラミック材からなる非金属製のパイプで形成され、電解水を貯留する際に酸化還元電位の上昇変動を防止することができる。
【００３１】
以上のように構成される注水部構造は、図３，図４で示すようにアルカリ水タンク７の止め蓋２４に支持された案内部材２２のパイプ下端から、又はパイプ下端が閉じられた構成の場合は直上の案内孔２３から、電解水をタンク内に供給し水位を上昇させる。
そして、アルカリ水タンク７内に順次貯留される電解水は、水位を上昇させ同図の線Ａ位置に至るとき、前記第１の案内孔２３を完全に塞ぐことになる。
【００３２】
次いで同図の線Ａで示す水位においてパイプ内の電解水は第２の案内孔２３に至り流出し、アルカリ水タンク７内の水位を再び上昇させ第２の案内孔２３を塞ぐ。以下同様に第３，第４・・の案内孔２３から電解水の流出が繰り返され、タンク内の水位が上昇する。
【００３３】
このときアルカリ水タンク７内に供給される電解水の落下供給高さは、電解水の落下による酸化還元電位の変動を許容値内に収めることができる許容距離（高さ）以下に設定しているので、案内孔２３から流出する電解水は案内部材２２の表面を伝わって、貯留された電解水の水面に水飛沫を発生させることなく緩やかに着水することができる。
【００３４】
これにより電解槽５によって生成された電解水は、落下による酸化を伴うことなく、酸化還元電位の上昇変動を抑制することができる。従って、アルカリ水をアルカリ水タンク７に供給する際に、酸化還元電位を許容値内に維持して貯留することができ、またアルカリ水を洗濯水として利用するときも所期の洗濯効果を発揮することができる。
【００３５】
この実施形態における案内部材２２は、タンク高さと略同じ１２００ミリ程度とし、外径が１２ミリ，内径が９ミリ程度の非金属製のパイプとし、案内孔２３のピッチは１５０ミリ程度にした。そしてＯＲＰの値が−８５０ｍＶ程度のアルカリ水の供給時の落差は、図８において既述した落下許容高さの３００ミリ程度に対し、案内孔２３のピッチと同じ１５０ミリ程度以下にしたことにより、ＯＲＰを殆ど変動させることなくアルカリ水タンク７から取出管２０を介し取り出すことができた。
【００３６】
尚、図示例の案内部材２２は垂直状に立設させたが、電解水が液滴となって落下しない程度に傾斜させることもできる。この場合には案内部材２２に穿設する複数の案内孔２３は傾斜するパイプ表面に一列状に上向きに形成することが望ましい。また電解水は電解槽５から給水ポンプを用いることにより、酸性水タンク６とアルカリ水タンク７に供給することもできる。
【００３７】
上記電解装置１は、図１で示すように水道水や地下水等の硬水を軟水化させる軟水器３０を切換バルブを介して吸水管３側に設け、軟水処理された軟水を取出管２０から取り出し可能に設けることもできる。この場合にはアルカリ水と酸性水に加え軟水を電動ボールバルブやエアーバルブのコントロールによって、図示しない洗濯機の供給口内に切り換え供給することにより、次のような洗濯を行うことができる。
【００３８】
即ち、この洗濯手段を備える電解装置１は、例えば工程サイクルが２０分程度に設定された洗濯を行うとき、先ずアルカリ水のみによる洗濯を５分程度行って、被洗濯物の汚れ落としを主体とするアルカリ水洗濯をする。次いで洗濯機の排水弁を開放しアルカリ水を排出したのち、軟水を供給しアルカリ成分を除去する軟水洗濯を３分程度行い排水弁の開放により軟水を排出する。
【００３９】
次いで酸性水を供給し殺菌、脱臭、漂白を主体とする酸性水洗濯を５分程度行う。こののち排水弁を開放し酸性水を排出し被洗濯物の洗濯を完了する。この洗濯工程において酸性水洗濯の際に、軟水を２０％程度混入することにより洗濯水をｐＨ３程度に調整すると、色物の被洗濯物の色落ちを防ぐことができる。
上記洗濯手段によれば、洗剤等を使用することなく多様な被洗濯物に対し、汚れ落とし，殺菌，漂白，脱臭等を効果的に行うことができる。またすすぎ洗濯も簡単であり洗濯水の節約を図ることができると共に、残留物の影響を無くし洗濯物の柔軟仕上げを行うことができる等の特徴がある。
【００４０】
次に図６，図７を参照し注水部構造の別実施形態について説明する。尚、前記実施形態のものと同様な構成及び作用については説明を省略する。図６に示す注水部構造は導入管８に接続され止め蓋２４に支持されるパイプ材からなる延長案内部材２２ａと、該延長案内部材２２ａに接続されるＵ字状断面の案内部材２２で構成される。
【００４１】
この案内部材２２は上部を延長案内部材２２ａで支持し下部を一側にずらしてタンク底壁に近接させた傾斜状態で立設される。そしてＵ字状断面により形成される樋状に形成される案内孔２３を、傾斜上面側に開口位置させている。
【００４２】
この構成により延長案内部材２２ａから流入する電解水はＵ字状の案内部材２２に案内され、また傾斜によって電解水の流下速度を減速し緩やかに着水させて貯留することができる。この場合に電解水が貯められた水面に対し、案内部材２２の案内孔２３から大きな落差を伴うことなく電解水を連続的に供給することができる。
【００４３】
図７に示す注水部構造は、図６のものと同様に導入管８に接続された延長案内部材２２ａと、該延長案内部材２２ａのパイプ下端内で中心部に設置した支持部材２２ｂによって支持され、下端部をタンク底壁に近接させて設けられる棒状の案内部材２２によって構成される。
【００４４】
この構成により延長案内部材２２ａのパイプ下端から流出する電解水は、中心部に位置する棒状の案内部材２２に伝わり表面に案内されて流下する。このとき電解水は案内部材２２を伝わって流下し、流下速度を減速し衝撃や霧状化等を伴うことなく緩やかに着水する。
【００４５】
尚、上記案内部材２２は点線で示すように下方に至るほど拡開するテーパー形状にしたり、滑らかな凹凸面を形成することにより、案内部材２２を伝わって流下する電解水の流下速度を減速し緩やかに着水させることができる。
また案内部材２２は、導入口２１から導入される電解水を表面に沿って流下させることができる部材として、線状部材やベルト状又は網状の部材で構成することもできる。
【００４６】
また上記注水部構造は酸性水タンク６にも使用することができるが、酸性電解水では落下によるＯＲＰ変動が少ないので使用の意味は乏しい。
【００４７】
以上のように構成される注水部構造は、電解槽５によって生成されるアルカリ水をアルカリ水タンク７に供給する場合の他、一般的に自然の名水と称される酸化還元電位の低いミネラル水を、水源から貯水槽としてのポリタンクやペットボトル等に供給する際にも、酸化還元電位の変動を抑制し効果的に利用することができる。この場合には貯水槽の導入口に適宜な止め蓋等を介し着脱可能に構成した案内部材２２を、導入パイプ又は漏斗を介して水源と接続することにより簡単に給水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の貯水槽の注水部構造を備えた電解装置の構成を示す正面図である。
【図２】図１の配置及び配管図である。
【図３】図１の注水部構造を一部破断をして示す正面図である。
【図４】図３の注水部構造の正断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】注水部構造の別実施形態を示す正断面図である。
【図７】注水部構造の別実施形態を示す正断面図である。
【図８】ＯＲＰ落下試験の値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１    電解装置
５    電解槽
６    酸性水タンク（電解水貯水槽）
７    アルカリ水タンク（電解水貯水槽）
２１  導入口
２２  案内部材
２３  案内孔
【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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