(57)【要約】    【課題】  軟水生成と遊離塩素水生成との２種の機能を効果的に組み合わせた装置を備える流し台、浴室および洗面台を提供する。    【解決手段】  水道水を軟水化する軟水生成装置１と、軟水生成装置１の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置２と、電気分解装置２から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置３とを備える流し台、浴室又は洗面台。    【選択図】  図１
2005188222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水を軟水化する軟水生成装置と、軟水生成装置の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置と、電気分解装置から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置とを備える流し台。
【請求項２】
軟水生成装置は、陽イオン交換樹脂充填部、水道水流入口、軟水供給口、塩水流入口および再生水排出口とを有する軟水容器と、塩充填部、水道水流入口および塩水供給口とを有する塩容器とで構成され、上記塩容器の塩水供給口と前記軟水容器の塩水流入口とを接続している請求項１記載の流し台。
【請求項３】
水道水を軟水化する軟水生成装置と、軟水生成装置の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置と、電気分解装置から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置とを備える浴室。
【請求項４】
軟水生成装置は、陽イオン交換樹脂充填部、水道水流入口、軟水供給口、塩水流入口および再生水排出口とを有する軟水容器と、塩充填部、水道水流入口および塩水供給口とを有する塩容器とで構成され、上記塩容器の塩水供給口と前記軟水容器の塩水流入口とを接続している請求項３記載の浴室。
【請求項５】
水道水を軟水化する軟水生成装置と、軟水生成装置の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置と、電気分解装置から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置とを備える洗面台。
【請求項６】
軟水生成装置は、陽イオン交換樹脂充填部、水道水流入口、軟水供給口、塩水流入口および再生水排出口とを有する軟水容器と、塩充填部、水道水流入口および塩水供給口とを有する塩容器とで構成され、上記塩容器の塩水供給口と前記軟水容器の塩水流入口とを接続している請求項５記載の洗面台。
【請求項７】
軟水生成装置、電気分解装置および遊離塩素水供給装置の運転操作を指令する制御装置を備える請求項１〜６のいずれかに記載の流し台、浴室又は洗面台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟水生成装置、遊離塩素水生成装置を備える水周りの住宅設備機器のうち、流し台、浴室、および洗面台に関する。
【背景技術】
【０００２】
美肌効果、洗浄効果等の向上を目的にした軟水生成装置、防汚染、殺菌（除菌、消毒）、漂白等を目的にした遊離塩素水の生成装置を備える水周り住宅設備機器、いわゆる流し台、浴室、洗面台が提案されている。
軟水生成装置は、水道水または井戸水に含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン等の硬度成分を陽イオン交換樹脂で除去し軟水に変えるものであり、この硬度成分を除去または減少させた水を軟水として利用する。また、遊離塩素水の生成には電気分解装置が用いられ、塩素イオン含有水を電気分解して塩素を発生させるものであり、この際、塩素は水に溶けて次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、または次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）になるが、これら成分を含んだ水を遊離塩素水として利用する。なお、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、または次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）を通常、遊離塩素と称している。
【０００３】
ここで従来例を挙げると、電気分解槽を取り付けた流し台が提案され、本例は、水道配管と飽和食塩水供給装置と電気分解槽とを直列に接続させ、飽和食塩水供給装置から食塩水を電気分解槽に送り、この電気分解槽において電気分解し塩素含有水を生成させるものである。そして、この塩素含有水は食器、フキン等の漂白、殺菌に用いる。（特許文献１参照）。
【０００４】
他の従来例として電気分解槽を取り付けた浴室が提案され、本例は、水道配管と電気分解槽とを直列に接続させ、通常、塩素イオンが含まれる水道水を電気分解槽に導いて電気分解し塩素含有水を生成させるものである。そして、この塩素含有水は、散布手段を用いて浴室内に散布する。（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、他の従来例として電気分解槽を取り付けた洗面設備（洗面台）が提案されている。本例は上記浴室の場合と同様の技術思想によるものであり、水道配管と電気分解槽とを直列に接続させ、通常、塩素イオンが含まれる水道水を電気分解槽に導いて電気分解し塩素含有水を生成させ、そして、この塩素含有水は、散布手段を用いて洗面設備に散布する。（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−２６９１８２号公報
【特許文献２】特開平９−２２０２７３号公報
【特許文献３】特開平１０−２８７２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記で述べた流し台においては、遊離塩素水生成のために電気分解槽とそれに付随して食塩水供給装置も必要とするものである。また、上記で述べた浴室および洗面設備においては、遊離塩素水生成のために直接水道水を電気分解するものであるが、水道水に含まれる塩素イオンは、地域または時期によってその濃度が異なることもあり、所望の遊離塩素濃度が安定して得にくいことも推測される。
【０００７】
本発明は、遊離塩素水を得る手段には電気分解装置を用いるが、塩素イオンの供給源には、水周り設備に他の機能（軟水生成）を付加することにより、不要物として排出される塩素イオン含有排水を有効利用するものである。
すなわち、２種の機能、軟水生成と遊離塩素水生成とを効果的に組み合わせた装置を備える流し台、浴室および洗面台（洗面設備または洗面化粧台）を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、遊離塩素水を生成するために電気分解装置と塩素イオン供給装置とを種々検討した結果、流し台、浴室および洗面台に、陽イオン交換樹脂による軟水供給装置を設けると、この陽イオン交換樹脂の再生には塩化ナトリウム（食塩または塩と略す）水溶液が使用されることに着目した。すなわち、陽イオン交換樹脂の再生水（再生排水）には塩素イオンが高濃度で存在するため、この再生水を電気分解すれば遊離塩素水が安定して得られることから、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明は次のものに関する。
（１）水道水を軟水化する軟水生成装置と、軟水生成装置の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置と、電気分解装置から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置とを備える流し台。
（２）軟水生成装置は、陽イオン交換樹脂充填部、水道水流入口、軟水供給口、塩水流入口および再生水排出口とを有する軟水容器と、塩充填部、水道水流入口および塩水供給口とを有する塩容器とで構成され、上記塩容器の塩水供給口と前記軟水容器の塩水流入口とを接続している上記（１）記載の流し台。
（３）水道水を軟水化する軟水生成装置と、軟水生成装置の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置と、電気分解装置から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置とを備える浴室。
（４）軟水生成装置は、陽イオン交換樹脂充填部、水道水流入口、軟水供給口、塩水流入口および再生水排出口とを有する軟水容器と、塩充填部、水道水流入口および塩水供給口とを有する塩容器とで構成され、上記塩容器の塩水供給口と前記軟水容器の塩水流入口とを接続している上記（３）記載の浴室。
（５）水道水を軟水化する軟水生成装置と、軟水生成装置の再生水流出部と接続され、塩素イオン含有の再生水から遊離塩素水を生成する電気分解装置と、電気分解装置から遊離塩素水を取り出し供給する遊離塩素水供給装置とを備える洗面台。
（６）軟水生成装置は、陽イオン交換樹脂充填部、水道水流入口、軟水供給口、塩水流入口および再生水排出口とを有する軟水容器と、塩充填部、水道水流入口および塩水供給口とを有する塩容器とで構成され、上記塩容器の塩水供給口と前記軟水容器の塩水流入口とを接続している上記（５）記載の洗面台。
（７）軟水生成装置、電気分解装置および遊離塩素水供給装置の運転操作を指令する制御装置を備える上記（１）〜（６）のいずれかに記載の流し台、浴室又は洗面台。
（作用）
【００１０】
本発明の流し台、浴室または洗面台は、軟水生成装置、電気分解装置、遊離塩素水供給装置を備えるが、軟水生成装置の陽イオン交換樹脂の再生には塩水溶液を用いる。この再生によって排出される再生水には、塩素イオンが高濃度で含まれるため、この再生水を電気分解すれば、遊離塩素含有の水溶液（以降、塩素水と略す）を得ることができる。
【００１１】
軟水生成装置では、陽イオン交換樹脂が用いられる。陽イオン交換樹脂は、その交換基にナトリウムイオンを配し、このナトリウムイオンと水道水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン等の硬度成分とがイオン交換され、ナトリウムイオンは水道水中に離脱されて軟水となる。しかし、陽イオン交換樹脂の交換能力には限界があるため再生が必要とされ、この再生には一般的に塩水（食塩水溶液または塩化ナトリウム水溶液）が用いられる。塩水を陽イオン交換樹脂へ通水すると、ここではカルシウムイオン、マグネシウムイオン等がナトリウムイオンと置換し、ナトリウムイオンは陽イオン交換樹脂に復元し、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等は再生排水中に離脱する。この再生排水中には、塩素イオンが高濃度で存在する。
【００１２】
電気分解装置では、塩素イオンに富んだ陽イオン交換樹脂の再生排水を受け入れ、電気分解する。再生排水を、カソード（陰極）及びアノード（陽極）を対峙させた電気分解槽中で電圧を印加すると、塩素イオンが陽極で酸化され次亜塩素酸（または次亜塩素酸イオン）になって、塩素水が得られる。
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、軟水生成装置、電気分解装置、及び塩素水供給装置を備えた流し台、浴室、または洗面台としたことにより、軟水と塩素水とを供給できる。また、排水として捨てていた軟水生成装置から発生する再生水を、電気分解装置に導き塩素水とするので再生水の有効利用ができ、さらに、防汚染、殺菌（除菌、消毒）、漂白等の機能を備えるので、流し台、浴室、または洗面台を清潔に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明における流し台、浴室または洗面台には、軟水生成装置、電気分解装置および遊離塩素水供給装置の運転操作を指令する制御装置をそれぞれ備えるようにするのが好ましい。
【実施例】
【００１５】
以下、図１〜図３を参照しながら本発明の流し台、浴室または洗面台の実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例を示し、流し台、浴室、または洗面台（そのものの図は省略する）に備える軟水生成装置１、電気分解装置２、遊離塩素水供給装置３（以降、塩素水供給装置と略す）および制御装置４の構成図であり、また、軟水生成装置１から軟水を生成・供給するときの水の流れ状態を示す。
図２は、軟水生成装置１の再生時における軟水生成装置１から電気分解装置２への再生水の流れ状態を示す。また、図３は、塩素水供給装置３により電気分解装置２の塩素水を流し台、浴室または洗面台へ供給するときの水の流れ状態を示す。
【００１６】
軟水生成装置１は、陽イオン交換樹脂充填部５、水道水流入口６、軟水供給口７、塩水流入口８、再生水排出口９を有する軟水容器１０と、塩充填部１１、水道水流入口１２、塩水供給口１３を有する塩容器１４とから構成される。そして、塩容器１４の塩水供給口１３と軟水容器１０の塩水流入口８とは、浮子式の開閉弁１８を介して接続されている。
【００１７】
図１を用いて更に具体的に説明する。図１では、塩容器１４の下方に軟水容器１０を配置させているが、これに限定されるものではなく、例えば横方向に配置させることもできる。軟水容器１０の陽イオン交換樹脂充填部５に充填する陽イオン交換樹脂には、粒状、膜状、織布状等を用いることができるが、好ましくは比表面積の大きい粒状物である。粒状物の場合は、水道水の通過時または再生時の塩水の通過時に軟水容器１０から陽イオン交換樹脂が流出しないように、陽イオン交換樹脂充填部５の上下に通水部材を配置し、この上下の通水部材間に陽イオン交換樹脂を充填することが好ましい。
【００１８】
陽イオン交換樹脂の必要充填量は、生成する軟水量と水道水中の硬度に応じて決定される。例えば、洗面台に備える場合、１日に約５０Ｌの軟水を必要とするとき、水道水硬度を約１００ｍｇ／Ｌとすると、約５ｇの炭酸カルシウムを除去することになる。総交換容量２ｍｅｑ／ｍＬの陽イオン交換樹脂を用いると、炭酸カルシウムのグラム当量は５０であるため、１ｍＬの陽イオン交換樹脂は、１００ｍｇの炭酸カルシウムを除去することができ、５ｇの炭酸カルシウムを除去するためには、５０ｍＬの陽イオン交換樹脂が必要とされる。しかし、前記の総交換容量２ｍｅｑ／ｍＬの陽イオン交換樹脂は、実際使用する貫流点までの交換容量でみると当然この総交換容量よりも少ないものであり、また、再生にあたっては１００％の再生ができないことから、その交換容量の低下も考慮して陽イオン交換樹脂の充填量を決定する。
【００１９】
ここで、軟水を生成する場合の水道水の流れ状態を説明する。流し台、浴室または洗面台のカラン１５（またはシャワー弁等）を開にすると、水道水は水道水供給管１６から逆止弁１７を介して水道水流入口６から軟水容器１０に入り、陽イオン交換樹脂充填部５に至り、陽イオン交換樹脂充填部５では硬度成分が除去され、水道水は軟水化される。陽イオン交換樹脂充填部５で生成された軟水は、軟水供給口７を出てカラン１５（またはシャワー弁等）から供給される。この際、塩水流入口８と塩水供給口１３との間には、浮子式の開閉弁１８を設け、軟水が塩容器１４に入らないようにしている。図１では自動弁に浮子式開閉弁を用いているが、これに限定されるものではなく、電磁弁のような自動開閉弁でもよい。軟水の供給はカラン１５（またはシャワー弁等）を閉じることで停止される。そして、陽イオン交換樹脂は、軟水の生成量がある時点に至ると、通過水中の硬度が急激に高まるようになる（貫流点という）が、通常、この貫流点に至る前に再生をするようにしている。
【００２０】
次に図２を用いて、軟水生成装置１の軟水容器１０の再生について説明すると、塩容器１４には、塩が充填される塩充填部１１を設け、また、水道水の供給によって塩粒子が塩容器１４から流出しないように塩充填部１１の下部に通水部材を配置する。塩水は軟水容器１０の再生時に用いるものであるため、再生時に塩水を生成して供給することもできるが、水道水を供給して予め塩水として溜めおき、この溜めおいた塩水を再生時に使用することもできる（図示省略）。なお、塩には食塩、塩化ナトリウム（工業材料、試薬）を使用することができる。
【００２１】
陽イオン交換樹脂の再生において、交換した硬度成分量と等価のナトリウムイオンを含む塩水を陽イオン交換樹脂充填部に通水しただけでは、十分な再生ができないため、これよりも多めのナトリウムイオン量を含む塩水が通水される。塩水濃度としては１〜１５％の水溶液が用いられ、塩水量としては陽イオン交換樹脂充填量の５〜３０倍の容量が用いられるが、これら再生効率、塩水濃度、塩水量との関係は予め把握し、好適な条件を決定しておくことが必要である。
【００２２】
ここで、軟水容器１０を再生する場合の水道水の流れ状態を説明する。水道水は水道水供給管１６から自動開閉弁２５を介して水道水流入口１２から塩容器１４に入る。塩充填部１１の塩を溶かした塩水は、塩水供給口１３から浮子式の開閉弁１８を通過して軟水容器１０の塩水流入口８に入り、陽イオン交換樹脂充填部５の陽イオン交換樹脂を再生する。陽イオン交換樹脂から離脱した硬度成分と塩素イオンとを含んだ再生水は、再生水排出口９から自動開閉弁２６を介して電気分解装置２の電気分解槽１９に入る。再生に必要な塩水量は予め決定されているので、この再生のための塩水量に見合った量の水道水が供給され再生水が押し出されるようにしている。また、塩容器１４に予め塩水を溜めおく場合には、再生に必要な容量を溜めおくようにしており、そして、塩水を軟水容器１０に供給する手段には、サイホンが用いられ、そのサイホン作用の開始に水道水の補給がとられる（図示省略）。
【００２３】
次に、図３を用いて電気分解装置２について説明する。電気分解装置２は、電気分解槽１９があり、電気分解槽１９には、水面より上方の位置に再生水流入口２０を設け、また、塩素水供給装置３の吸込み側の配管部材２１を設けている。そして、電気分解をするために、カソード（陰極）及びアノード（陽極）の電極を対峙させて配置し、この電極に制御装置４から直流電流を給電するようにしている。再生水を電気分解すると、塩素イオンがアノード（陽極）で酸化され、塩素ガスになり、これが水に溶けて次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）となり、塩素水が生成される。電気分解時間は、生成させる遊離塩素濃度、給電する電流、時間によって決まり、これらは予め決定される。なお、この際、再生水の水量または塩素イオンの濃度を調整したり、生成した塩素水の水量または遊離塩素濃度を調整したりするために、水道水を給水する給水配管２２を再生水流入口２０側の配管に接続してもよい。
流し台、浴室または洗面台に供給する塩素水量は、遊離塩素の濃度によって異なるが、電気分解槽１９の容量は、０．５〜１０Ｌ、好ましくは１〜５Ｌである。
【００２４】
前記カソード（陰極）には、亜鉛、銅、銀、真鍮、金、ステンレス鋼、鉄、アルミニム、ジルコニウム、ニッケル合金、白金で被覆したチタン、パラジウム被覆した銅等を用いることができ、アノード（陽極）には、白金、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、ロジウム等貴金属又は貴金属の酸化物の１種以上で被覆されたチタン、二酸化鉛、フェライト、カーボン等を用いることができるが、好ましくはこれらのうち非溶出性電極である。電気分解を続けると、カソード（陰極）にはカルシウム、マグネシウム、その他溶存している金属等が析出するため、時々極性変換をして析出物質を溶解させる等、カソード（陰極）を洗浄することが好ましい。カソード（陰極）を洗浄した液は排出口２７から排出する。
【００２５】
さらに、図３を用いて塩素水供給装置３について説明する。塩素水供給装置３は、電気分解槽１９から配管部材２１を介して塩素水を汲み上げ、流し台、浴室または洗面台へ供給するためのポンプ２３を設けている。なお、この際、ポンプ２３の供給手段の代わりに給水配管２２から水道水を供給して塩素水を押し出すこともできるが、好ましくはポンプ２３を用いることである。
【００２６】
塩素水供給装置３により電気分解装置２の塩素水を流し台、浴室または洗面台に供給するときの水の流れ状態を説明する。塩素水供給装置３のポンプ２３を稼動させると、電気分解槽１９から塩素水が配管部材２１から吸い込まれ、ポンプ２３を介して流し台、浴室または洗面台に設けた散布器２４から塩素水が噴出される。なお、塩素水の噴出部は、散布器２４に限定されるものではなく、塩素水が供給できる形状のものであればよい。この際、噴出される塩素水濃度は、流し台、浴室または洗面台の使用する部位によって決定するが、概ね遊離塩素濃度０．５〜５ｍｇ／Ｌにしている。
【００２７】
次に、制御装置４について説明する。制御装置４は、前記の軟水生成装置１の軟水生成、陽イオン交換樹脂の再生、電気分解装置２の塩素水生成、塩素水供給装置３の塩素水供給等、一連の運転を制御するものである。
【００２８】
（試験例）
電気分解槽１９による塩素イオン含有水を電気分解して塩素水生成の試験を行った。塩素イオン含有水には、塩化ナトリウム水溶液５００ｍｇ／Ｌ、液量１Ｌを用いた。電極として陽極には白金・イリジウムの酸化物をコートしたチタン板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）、陰極には真鍮板（４０ｍｍ×８０ｍｍ）を用い、電流密度は１．５ｍＡ／ｃｍ２、３ｍＡ／ｃｍ２とした。
図４に電解時間と遊離塩素濃度との関係を示す。電流密度１．５ｍＡ／ｃｍ２では、約１１分で遊離塩素２ｍｇ／Ｌの塩素水が得られ、電流密度３ｍＡ／ｃｍ２では、約３．５分で遊離塩素２ｍｇ／Ｌの塩素水が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の流し台、浴室、または洗面台に備える軟水生成装置、電気分解装置、塩素水供給装置、及び制御装置の構成図で、軟水生成時における水の流れ状態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る軟水生成装置の再生時における水の流れ状態を示す説明図である。
【図３】本発明に係る塩素水供給時における水の流れ状態を示す説明図である。
【図４】電気分解による塩素水生成の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  軟水生成装置                              ２  電気分解装置
３  遊離塩素水供給装置（塩素水供給装置）      ４  制御装置
５  陽イオン交換樹脂充填部                    ６  水平管（出口管）
６  水道水流入口開口                          ７  軟水供給口
８  塩水流入口                                ９  再生水排出口
１０  軟水容器                                １１  塩充填部
１２  水道水流入口                          １３  塩水供給口
１４  塩容器                                １５  カラン
１６  水道水供給管                          １７  逆止弁
１８  浮子式の開閉弁                        １９  電気分解槽
２０  再生水流入口                          ２１  配管部材
２２  給水配管                              ２３  ポンプ
２４  散布器                                ２５  自動開閉弁
２６  自動開閉弁                            ２７  排出口
【図１】
2005188222.tif 000003
【図２】
2005188222.tif 000004
【図３】
2005188222.tif 000005
【図４】
2005188222.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月16日(2005.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
１  軟水生成装置                                ２  電気分解装置
３  遊離塩素水供給装置（塩素水供給装置）        ４  制御装置
５  陽イオン交換樹脂充填部                      ６  水道水流入口
７  軟水供給口                                  ８  塩水流入口
９  再生水排出口                              １０  軟水容器
１１  塩充填部                                  １２  水道水流入口
１３  塩水供給口                                １４  塩容器
１５  カラン                                    １６  水道水供給管
１７  逆止弁                                    １８  浮子式の開閉弁
１９  電気分解槽                                ２０  再生水流入口
２１  配管部材                                  ２２  給水配管
２３  ポンプ                                    ２４  散布器
２５  自動開閉弁                                ２６  自動開閉弁
２７  排出口