JP2014009833A - 貯水装置、それを用いた製氷機、及び、貯水タンクの除菌方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低濃度で除菌効果が得られる除菌水を用いて貯水タンク内の喫水線付近や喫水線より上でカビ等の雑菌が繁殖する不都合を防止することができる貯水装置を提供する。
【解決手段】水を貯留する大気開放型の貯水タンク９と、貯水タンクに給水する給水手段と、貯水タンク内を除菌する除菌手段と、これら給水手段及び除菌手段を制御する制御手段を備え、制御手段は、給水手段を制御することにより、当該貯水タンク内の水位を設定水位に制御する通常モードと、給水手段を制御して貯水タンク内の水位が設定水位より高い所定の高水位ＬＯになるまで当該貯水タンクに給水した状態で、除菌手段により貯水タンク内の水を所定の除菌水とするタンク除菌モードとを実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、水を貯留する大気開放型の貯水タンクを有する貯水装置、及び、当該貯水装置の貯水タンクを製氷用水を貯留するために用いた製氷機、及び、貯水タンクを除菌する方法に関するものである。

従来より、例えば製氷機には、特許文献１に示すようなオーガ式製氷機があり、冷却パイプ（冷却器）を外面に設けた冷却円筒内にオーガを挿入し、冷却円筒内には貯水タンクから給水配管（給水経路）を介して製氷用水を供給すると共に、モータによってオーガを回転駆動して前記冷却円筒の内壁に生成した氷を削取しつつ上方に移送し、圧縮することによって連続的に氷片を生成するよう構成されている。

当該製氷機において用いられる製氷用水は、一般に、水道水（市水）が使用されている。かかる水道水は、所定の残留塩素濃度に調整されているため、雑菌の繁殖が抑制されているものの、提供時や融解時における氷の塩素臭が当該氷を伴う飲料等の提供に悪影響を及ぼす問題がある。そのため、昨今では、水道水を一旦、浄水器によって残留塩素濃度を低減させた後、当該装置に供給していた。

しかしながら、製氷機内では、製氷用水が貯水タンクや給水配管、製氷部等に一定時間溜め置かれるため、塩素成分が低減された水道水では、雑菌の繁殖を効果的に抑制できないという問題がある。特に、一般に貯水タンクは、大気開放とされていることから雑菌が侵入しやすく、これによって、貯水タンク内等におけるヌメリの発生や、カビの繁殖が助長される問題があり、最悪の場合、当該製氷機により提供される氷にカビなどが混入する危険性がある。

そこで、特許文献２に示すように貯水タンク内部に電解用の電極を浸漬し、当該電極への通電によって貯水タンク内の水の塩素濃度を調整し、貯水タンク、給水配管、製氷部内の雑菌の繁殖を抑制しているものがある。

また、特許文献３に示す製氷方法では、貯水タンク内にオゾン水を供給し、当該オゾン水をオーガ式製氷機にて冷却しオゾン氷を生成している。また、特許文献４に示す製氷機では、貯水タンク内に過酸化水素を生成し、タンク内の水を浄化している。更に、特許文献５に示す冷蔵庫では、外部で電解生成したオゾン水を庫内で霧化して噴霧し、雑菌の繁殖を抑えていた。

また、特許文献６に示す製氷機では、貯水タンク内でオゾン水と次亜塩素水を生成して貯水タンク内や製氷機の製氷部、排水経路等を清浄化し、それらにおける雑菌の繁殖を防止していた。

特開平９−３１８２１４号公報 特開２００７−３８０８８号公報 特開平１１−２９４９１１号公報 特開２０１２−７７９５６号公報 特開２０１２−５７９１１号公報 特開２００９−２１０２３８号公報

ここで、この種貯水タンクの水位は、フロートスイッチによって所定の満水位と低水位の間（この範囲が設定水位となる）に制御されるため、貯水タンク内の喫水線はこの満水位と低水位の間で上下していることになる。また、貯水タンク内には水が貯留されているため、貯水タンク内の気相部分（喫水線より上方の空間）は、どうしても湿度が高くなる。

また、例えば前記特許文献６のような方法では、通常は一日に一回電解を行うようにしているため、一日の殆どの期間は通常の水道水が貯水タンク内に貯留されている状態となる。そのため、貯水タンクの上限水位の喫水線より上側には大気中のカビ等の雑菌が繁殖し易くなる。しかしながら、この満水位の喫水線より上で繁殖する雑菌は、たとえ貯水タンク内の水をオゾン水等の除菌水にしたとしても、水面より上に存在するため、このオゾン水でそれらの繁殖を抑制することはできない。そのため、成長した雑菌が貯水タンクの内面に筋状となって顕著に現れるようになる。

一方、貯水タンク内の喫水線上方の空間には、飽和して水相から気相に出たオゾンガスも存在しているが、オゾンガスによって除菌するためには、比較的高濃度が必要となるため、飽和して気相に出たオゾンガスだけで繁殖を抑制することも難しく、高濃度のオゾンガスが貯水タンク内に溜まるような制御を実行した場合、今度は人体への影響が懸念されるようになるため、実用的ではない。

そこで、本発明は比較的低濃度で除菌効果が得られるオゾン水等の除菌水を用いて貯水タンク内の喫水線付近や喫水線より上でカビ等の雑菌が繁殖する不都合を防止、若しくは、抑制することができる貯水装置、それを用いた製氷機、及び、除菌方法を提供するものである。

請求項１の発明の貯水装置は、水を貯留する大気開放型の貯水タンクと、この貯水タンクに給水する給水手段と、貯水タンク内を除菌する除菌手段と、これら給水手段及び除菌手段を制御する制御手段とを備えたものであって、制御手段は、給水手段を制御することにより、当該貯水タンク内の水位を設定水位に制御する通常モードと、給水手段を制御して貯水タンク内の水位が設定水位より高い所定の高水位になるまで当該貯水タンクに給水した状態で、除菌手段により当該貯水タンク内の水を所定の除菌水とするタンク除菌モードとを実行することを特徴とする。

請求項２の発明の貯水装置は、上記発明において除菌手段は、貯水タンク内の水を電気化学的に処理することにより、当該水中にオゾンを生成することを特徴とする。

請求項３の発明の貯水装置は、上記発明において貯水タンク内に設けられ、第一の電位が与えられた場合にオゾンを生成する部材で構成された一方の電極と、貯水タンク内に設けられ、第二の電位が与えられる他方の電極とから除菌手段を構成したことを特徴とする。

請求項４の発明の製氷機は、貯水タンクに製氷用水が貯留される請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の貯水装置と、冷却装置の冷却器を有する製氷部と、貯水タンク内の製氷用水を製氷部に送給する送水手段とを備えたものであって、制御手段は、送水手段により貯水タンク内の製氷用水を製氷部に送給し、当該製氷部にて凍結させることにより氷を生成する製氷工程と、この製氷工程以外の時点で貯水タンク内を除菌するタンク除菌工程とを実行すると共に、製氷工程では通常モードを実行し、タンク除菌工程でタンク除菌モードを実行することを特徴とする。

請求項５の発明の製氷機は、上記発明において貯水タンクから排水する排水手段を備え、制御手段はタンク除菌工程において、設定水位にて除菌手段により貯水タンク内に除菌水を生成し、生成した当該除菌水を送水手段により製氷部に送給する製氷部除菌モードを実行し、この製氷部除菌モードの終了後、所定時間タンク除菌モードを実行し、その後排水手段により貯水タンクから排水すると共に、このタンク除菌工程の終了後、給水手段を制御して貯水タンク内の水位が高水位になるまで当該貯水タンクに給水し、その後排水手段により貯水タンクから排水するタンク洗浄工程を実行することを特徴とする。

請求項６の発明の製氷機は、請求項４又は請求項５の発明において製氷部は、外壁に冷却器が設けられた冷却円筒と、この冷却円筒内に同心的且つ回転可能に挿入されたオーガとを備え、冷却円筒内に貯水タンクから送給された製氷用水を貯留し、当該冷却円筒の内壁に生成した氷をオーガにより削取し、上方に移送して圧縮することにより、連続的に氷片を生成すると共に、送水手段は、貯水タンクと冷却円筒とを連通する送水経路と、この送水経路中に設けられた送水弁とを有することを特徴とする。

請求項７の発明の貯水タンクの除菌方法は、水を貯留すると共に、常には設定水位に制御される大気開放型の貯水タンクを除菌するにあたり、この貯水タンク内の水位を設定水位より高い所定の高水位とし、その状態で除菌手段により当該貯水タンク内の水を所定の除菌水とすることを特徴とする。

請求項８の発明の除菌方法は、上記発明に加えて除菌手段により貯水タンク内の水を電気化学的に処理することにより、当該水中にオゾンを生成することを特徴とする。

請求項１又は請求項７の発明によれば、大気開放型の貯水タンク内の水位を、通常の設定水位より高い所定の高水位とし、その状態で除菌手段により当該貯水タンク内の水を所定の除菌水とするようにしたので、例えば請求項２や請求項８の発明の如く除菌手段によって貯水タンク内の水を電気化学的に処理し、当該水中にオゾンを生成して貯水タンク内に貯留した水をオゾン水（除菌水）とすることにより、設定水位における喫水線より上となる貯水タンクの内面まで除菌水を満たし、水没させることができるようになる。

これにより、貯水タンク内の喫水線上側におけるカビ等の雑菌の繁殖を効果的に予防することが可能となると共に、繁殖してしまった雑菌にも除菌水を直接作用させ、効果的に繁殖を抑制することが可能となる。特に、水相のオゾン等を雑菌に作用させるため、気相のみの場合に比して低濃度の除菌水で貯水タンクを除菌することが可能となり、人体への影響も解消することができる。

更に、飽和して気相に出たオゾン等も併せて喫水線上側の雑菌に作用することになる。以上により本発明によれば貯水タンク内を極めて衛生的に維持することができるようになるものである。

特に、請求項２や請求項８の発明のように貯水タンク内の水を電気化学的に処理することで、水中にオゾンを生成するようにすれば、高い除菌能力を有するオゾンにより貯水タンク内を除菌処理することができ、貯水タンク内のヌメリや、カビ等の雑菌を効果的に除去することが可能となる。

請求項３の発明によれば、上記発明に加えて貯水タンク内に設けられ、第一の電位が与えられた場合にオゾンを生成する部材で構成された一方の電極と、貯水タンク内に設けられ、第二の電位が与えられる他方の電極とから除菌手段を構成したので、簡単な構成により、貯水タンク内に容易にオゾン水（除菌水）を生成することができるようになる。

特に、請求項４の発明の如く貯水タンクに製氷用水が貯留される請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の貯水装置と、冷却装置の冷却器を有する製氷部と、貯水タンク内の製氷用水を製氷部に送給する送水手段とを備えたものであって、制御手段は、送水手段により貯水タンク内の製氷用水を製氷部に送給し、当該製氷部にて凍結させることにより氷を生成する製氷工程と、この製氷工程以外の時点で貯水タンク内を除菌するタンク除菌工程とを実行する製氷機において、製氷工程では通常モードを実行し、タンク除菌工程でタンク除菌モードを実行するようにすれば、請求項５の発明の如く制御手段がタンク除菌工程において、設定水位にて除菌手段により貯水タンク内に除菌水を生成し、生成した当該除菌水を製氷部に送給する製氷部除菌モードを実行し、この製氷部除菌モードの終了後、所定時間タンク除菌モードを実行することにより、タンク除菌工程において製氷部も除菌水により除菌することができるようになる。

これにより、係る製氷部内の雑菌の繁殖を防止し、極めて衛生的な製氷運転を実現することができるようになる。

そして、請求項５の発明ではタンク除菌モードの終了後、排水手段により貯水タンクから排水すると共に、係るタンク除菌工程の終了後、給水手段を制御して貯水タンク内の水位が高水位になるまで当該貯水タンクに給水し、その後排水手段により貯水タンクから排水するタンク洗浄工程を実行するので、貯水タンクの除菌に用いた除菌水が貯水タンク内に残留する不都合も無くなり、支障なく製氷工程に移行することが可能となるものである。

特に、請求項６の発明の如き所謂オーガ式の製氷機においては、内部の洗浄が困難な冷却円筒やオーガを除菌水により除菌することができるようになる。更に、オーガ式の製氷機では製氷用水を貯留する貯水タンクと冷却円筒とが送水手段の送水経路で連通されている。また、そのために貯水タンク内の水位は冷却円筒内の水位と同一となる。

そこで、請求項６の如く送水経路中に送水弁を設ければ、この送水弁を閉じた状態で除菌手段により貯水タンク内の水を除菌水とすることで、例えば請求項２のような電気化学的処理により所要の濃度の除菌水を貯水タンク内に生成することができるようになる。また、送水弁を閉じることで貯水タンク内の水位を高水位に上げることも容易となるので、貯水タンク内や冷却円筒及びオーガの除菌を円滑に実行することが可能となるものである。

本発明を適用したオーガ式製氷機の概略構成図である。 図１のオーガ式製氷機の貯水タンクの拡大構成図である。 図１のオーガ式製氷機の制御装置の電気回路のブロック図である。 図３の制御装置の動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。図１は本発明を適用した一実施例のオーガ式製氷機ＩＭの概略構成図、図２は貯水タンク９の拡大構成図を示している。

実施例のオーガ式製氷機ＩＭは、図示しないアイスディスペンサの本体内に、製氷用水から氷を生成するための冷却器２を備えた製氷部１と、この製氷部１の冷却器２と共に冷凍サイクルを構成するコンデンサ３、コンプレッサ４、及び、膨張弁５、ドライコア６、アキュムレータ７とを冷媒配管にて順次接続してなる冷却装置Ｒを備えている。尚、３Ａはコンデンサ３を空冷するためのコンデンシングファンである。

また、製氷部１に製氷用水（水道水）を供給するために、前記本体内には、本発明が適用される貯水タンク９が設けられている。実施例の貯水タンク９は、カバー４１にて上面が半密閉式に覆われた大気開放型のタンクである。この貯水タンク９のカバー４１には、浄水器１１が介設された水道管８が接続されて貯水タンク９内に開口しており、当該水道管８には、貯水タンク９への給水を制御する給水弁ＷＶ１が設けられている。この水道管８、給水弁ＷＶ１及び浄水器１１が本発明の給水手段を構成する。尚、浄水器１１は水道水に含まれる残留塩素を除去する装置である。

また、貯水タンク９内一側上部にはオーバーフロー管１０が接続されている。そして、この貯水タンク９内にはその満水位ＬＨ及び低水位ＬＬを検出するための水位スイッチ（フロートスイッチ）２２が設けられており、後述する如き給水制御でこの満水位ＬＨから低水位ＬＬの範囲が貯水タンク９の設定水位となる（図２）。

尚、オーバーフロー管１０の上端は満水位ＬＨ（設定水位の上限）より高い高水位ＬＯで貯水タンク９内に開口している（図２）。このオーバーフロー管１０の他端は、後述するドレンパン２５内にて開口している。ドレンパン２５の底面には、排水口２６が形成されており、当該排水口２６には図示しない排水ホースが接続されている。

また、貯水タンク９の底面には送水口９Ａが形成され、当該送水口９Ａに接続された送水経路（送水管）１２を介して貯水タンク９内に貯溜された製氷用水は、前記製氷部１に導入される。また、この送水経路１２には送水弁ＷＶ３が介設されている。これら送水経路１２と送水弁ＷＶ３とで本発明の送水手段が構成される。

また、貯水タンク９や製氷部１内の不要な水は排水経路（排水手段）１３を介して排出されることになる。この排水経路１３には排水弁ＷＶ２が介設されている。尚、本実施例では後述する製氷部１のホッパー１９に接続された排水管２７が排水経路１３に接続されている。また、当該排水経路１３の端部は、上記オーバーフロー管１０と同様にドレンパン２５内にて開口している。

そして、図２に示すようにこの貯水タンク９内には電解装置（除菌手段）３０を構成する第一の電極（一方の電極）３２、第二の電極３３、第三の電極（他方の電極）３４が設けられている。これらは電源部３５に接続されて通電制御されるものであり、当該電源部３５は後述する制御装置（制御手段）Ｃに接続される。これら貯水タンク９、電解装置３０、水道管８、給水弁ＷＶ１、オーバーフロー管１０、水位スイッチ２２、制御装置Ｃ等により本発明の貯水装置４２が構成される。

第一の電極３２は、例えばベースがＴｉで被膜層が白金、タンタル（Ｔａ）から構成された電極板であり、アノードを構成する電極として電源部３５から正電位（第一の電位）が与えられることにより活性酸素種としてのオゾンを生成する。

第二の電極３３は、例えばベースがＴｉ（チタン）で被膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）から構成された電極板であり、アノードを構成する電極として電源部３５から正電位（第一の電位）が与えられることにより、活性種として次亜塩素酸を生成する。尚、当該第二の電極３３と第三の電極３４は、製氷用水清浄手段を構成する。

第三の電極３４は、電源部３５により切り替えられることで、第一の電極３２又は第二の電極３３の何れか一方と対を成してカソードを構成する電極であり、電源部３５から負電位（第二の電位）が与えられるものである。本実施例では、不溶性電極として白金、カーボン（Ｃ）、ステンレス（Ｆｅ−Ｃｒ−（Ｎｉ）系合金）等により構成される。

一方、製氷部１は、内壁を平滑な円筒状内面とされたステンレス製の冷却円筒１５内にオーガ（回転刃）１６を同心的且つ回転可能に挿入し、冷却円筒１５の外壁にはパイプ状の前記冷却器２を螺旋状に密着巻付して構成されている。尚、これら冷却円筒１５と冷却器２との隙間には両者の結合と熱伝達性能の向上を目的としてハンダが注入される。また、オーガ１６は下部が下部軸受け１７にて、上部は氷圧縮経路を構成する上部軸受け１８にて軸支されている。この上部軸受け１８にて圧縮された氷は、その上部に設けられているホッパー１９に導出される。

ホッパー１９は、上面に開口を有する断熱箱体により構成されており、この上面開口には、蓋部材１９Ａが開閉自在に設けられている。また、この蓋部材１９Ａには、ホッパー１９内の貯氷量を検出する貯氷センサ３８が設けられている。更に、このホッパー１９の正面下部には、氷抽出ノズル２４が設けられていると共に、この氷抽出ノズル２４には、ソレノイド２８により開閉制御されるシャッタ（扉）２９が設けられている。

前記送水経路１２と排水経路１３は冷却円筒１５の下部においてその内部にそれぞれ連通し、一連の水経路１４を構成する。この送水経路１２により貯水タンク９と冷却円筒１５とは連通されるので、排水弁ＷＶ２が閉じ、送水弁ＷＶ３が開放された状態ではパスカルの原理により、貯水タンク９内の水位と冷却円筒１５内の水位は同一となる。また、これらの下方における冷却円筒１５の下部には、更にオーガ１６を回転駆動するためオーガモータ４５（後述）を備える駆動装置２０が減速装置２１を介して接続されている。

次に、図３の電気回路のブロック図を参照してオーガ式製氷機ＩＭの制御装置（制御手段）Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、その入力側には、コントロールパネル４０と、水位スイッチ２２と、貯氷センサ３８等が接続されている。尚、このコントロールパネル４０には、後述するタンク除菌工程を任意に実行するためのスイッチが設けられている。また、出力側には、冷却装置Ｒのコンプレッサ４と、膨張弁５と、コンデンシングファン３Ａと、オーガモータ４５と、シャッタ２９のソレノイド２８と、駆動装置２０と、給水弁ＷＶ１と、排水弁ＷＶ２と、送水弁ＷＶ３と、各電極３２、３３、３４の電源部３５等が接続されている。また、制御装置Ｃは、その機能として後述する各運転時間を積算するタイマを備えている。

上述した構造において、本発明のオーガ式製氷機ＩＭの動作を説明する。先ずはじめに、洗浄工程を実行する。初回洗浄工程では、水位スイッチ２２が低水位を検出している場合には、制御装置Ｃは給水弁ＷＶ１及び排水弁ＷＶ２、送水弁ＷＶ３を開き、冷却円筒１５内に送水すると共に排水を行う。

尚、初回洗浄工程と製氷工程においては、制御装置Ｃは初期設定状態で排水弁ＷＶ２を１時間毎（定時排水間隔）に３０秒間（定時排水時間）開く排水動作を実行する。それによって、冷却円筒１５内の製氷用水を廃棄し、冷却円筒１５内の洗浄を行う。従って、この初回洗浄工程においても排水弁ＷＶ２を３０秒開く。尚、制御装置Ｃは後述するタンク除菌工程、タンク洗浄工程以外では送水弁ＷＶ３を常時開いているものとする。

また、給水弁ＷＶ１は排水弁ＷＶ２が閉じた後も開としており、この初回洗浄工程で水位スイッチ２２が満水位ＬＨを検出するまで給水される。尚、この送水経路１２からの給水量は、排水経路１３による排水量より水量が多くなるよう設定されており、そのため、排水弁ＷＶ２が開であっても、給水弁ＷＶ１を開いていると、所定時間経過後、水位スイッチ２２は低水位ＬＬを検出しなくなる。尚、制御装置Ｃは後述するタンク除菌工程、タンク洗浄工程以外の工程では、給水モードにおいて水位スイッチ２２が低水位ＬＬを検出した場合に給水弁ＷＶ１を開いて貯水タンク９内に給水し、満水位ＬＨを検出した場合に給水弁ＷＶ１を閉じて給水を停止する通常モードの水位制御を実行する。

（製氷工程）
係る初回洗浄工程開始と同時に、制御装置Ｃはオーガモータ４５へ通電し、オーガ１６を回転駆動させる。また、水位スイッチ２２が満水位ＬＨを検出すると、続いて製氷工程に入り、給水弁ＷＶ１を閉じ、コンプレッサ４及びコンデンシングファン３Ａを運転して製氷を行う。

（製氷用水清浄モード）
この製氷工程において、制御装置Ｃは製氷用水清浄モードを実行する。即ち、制御装置Ｃは、電源部３５、第二の電極３３、第三の電極３４により、貯水タンク９内の製氷用水の電気化学的処理を実行する。具体的には電源部３５により、第二の電極３３に正電位を印加し、第三の電極３４に負電位を印加する。

これにより、カソードを構成する第三の電極３４では、
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-）
の反応が起こる。アノードを構成する第二の電極３３では、
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
の反応が起こると同時に、水に含まれる塩化物イオン（水道水に予め添加されているもの、本実施例では、貯水タンク９に供給される水道水は、浄水器１１により残留塩素濃度が低減されているため、処理後の低い残留塩素濃度）が、
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-
のように反応し、更にこのＣｌ２は水と反応し、
Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となり、第二の電極３３側で殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が生成される。

これにより、貯水タンク９内の水道水は、第二の電極３３と第三の電極３４による電気化学的処理（電解処理）により、当該電源部３５による通電制御を実行することで、貯水タンク９内に飲用可能な範囲の濃度、例えば０．１ｐｐｍ〜０．６ｐｐｍ、本実施例では０．５ｐｐｍ程度の次亜塩素酸が生成される。なお、電源部３５による各電極３３、３４への通電は例えば、製氷工程における前述した水位スイッチ２２の検出に基づく給水弁ＷＶ１の開放時に行うものとしてもよい。

そして、製氷部１には、所定の次亜塩素酸濃度に調整された製氷用水が供給されて、オーガ１６により冷却円筒１５の内壁に生成した氷を削取しつつ上方に移送し、上部軸受け１８の氷圧縮経路にて圧縮することによって、連続的に氷片を生成する。生成された氷片はその上部に設けられているホッパー１９に導出され、蓄えられる。

このように係る製氷工程において実行される製氷用水清浄モードにより、貯水タンク９内には、飲用可能な範囲の次亜塩素酸濃度の製氷用水が生成されるため、貯水タンク９から製氷部１に至る水経路に所定時間貯留される水を清浄処理することができ、製氷用水自体の雑菌の繁殖を防止して、極めて衛生的な製氷運転を実現することができる。

そのため、当該製氷用水により生成される氷自体に雑菌が繁殖する不都合を抑制することができ、供給される氷の安全性を向上させることができる。特に、本実施例では、貯水タンク９内に格別に薬剤を添加することなく、残留される微量の塩素から次亜塩素酸を生成し、飲用可能な範囲の濃度に調整されていることから、生成される氷を飲用として安全に使用することが可能となる。

また、当該製氷用水が流通される領域、即ち、貯水タンク９内壁や、送水経路１２、製氷部１内（冷却円筒１５内及びオーガ１６を含む）をも当該次亜塩素酸を含む製氷用水によって清浄処理することが可能となる。そのため、従来、浄水器１１を経た残留塩素濃度が低い製氷用水では、雑菌の繁殖が問題となっていたが、製氷用水自体のみならず、当該貯水タンク９から製氷部１に至る水の経路を当該所定の次亜塩素酸濃度に調整された製氷用水によって清浄処理することができるため、当該経路内のヌメリやカビの発生を抑制することが可能となる。

係る製氷工程で、貯水タンク９内の製氷用水が無くなると、水位スイッチ２２が低水位ＬＬを検出し、前述した如く制御装置Ｃにより給水弁ＷＶ１が開放されて給水が開始され、水位スイッチ２２が満水位ＬＨを検出すると給水弁ＷＶ１が閉じられる。

この製氷、給水の動作を繰り返し、貯氷センサ３３が満氷を検知すると、３０秒間経過後、制御装置Ｃはコンプレッサ４及びコンデンシングファン３ＡをＯＦＦし、その所定時間経過後、オーガモータ４５をＯＦＦし、製氷工程（製氷動作）を停止する。

（貯氷工程）
次いで貯氷工程に入り、貯氷センサ３３が満氷検知しなくなってから１５０秒後に制御装置Ｃは製氷開始と判断し、オーガモータ４５をＯＮ、排水弁ＷＶ２を開とする。ここでは、一度排水しているため、水位スイッチ２２は低水位ＬＬを検出する。この低水位ＬＬの検出に基づき、制御装置Ｃは給水弁ＷＶ１を開とし、水位スイッチ２２が満水検知するまで給水を継続する。水位スイッチ２２が満水位ＬＨを検出すると、再び製氷工程に移行し、コンプレッサ４及びコンデンシングファン３ＡをＯＮとして製氷を再開する。

（氷抽出動作）
制御装置Ｃは、コントロールパネル４０に設けられた操作スイッチが操作されると、ソレノイド２８に基づきシャッタ２９の開閉動作を行う。これにより、ホッパー１９内の氷が氷抽出ノズル２４より所定量排出される。

（排水工程）
オーガ式製氷機ＩＭは、内部の水経路１４、即ち、貯水タンク９、送水経路１２、製氷部１、排水経路１３内の衛生を維持するため、排水工程を実行する。当該排水工程は、氷の需要が不要な時間帯、例えば、営業時間が終了した後など、一日に一回程度、実行する。

まず、排水工程において制御装置Ｃは、排水モードを実行する。この排水モードでは、排水弁ＷＶ２及び送水弁ＷＶ３を開放し、貯水タンク９、送水経路１２、製氷部１、排水経路１３内の水を排水するのに必要な所定時間経過後（例えば３０秒）に閉鎖する。このとき、冷却装置Ｒのコンプレッサ４、コンデンシングファン３Ａは停止し、冷却円筒１５の冷却を停止する。

次に、制御装置Ｃは、上記排水モードの終了後に、給水モードを実行する。この給水モードでは、排水弁ＷＶ２を閉じ（送水弁ＷＶ３は開）、給水弁ＷＶ１を開放し、排水弁ＷＶ２の上流側の水経路１４内、即ち、排水弁ＷＶ２の上流側に位置する排水経路１３内、製氷部１、送水経路１２、貯水タンク９内に水道水を貯留する。尚、水位スイッチ２２の満水位ＬＨ検出で給水弁ＷＶ１を閉鎖する。

（タンク除菌工程）
次に、本発明の貯水装置４２を備えたオーガ式製氷機ＩＭのタンク除菌工程について図４のフローチャートを参照して説明する。使用者によって、コントロールパネル４０の前述したタンク除菌工程用のスイッチが操作された場合には、制御装置Ｃは排水弁ＷＶ２と送水弁ＷＶ３を開いて冷却円筒１５内及び貯水タンク９内の水を一旦全て排出する。その後、排水弁ＸＶ２及び送水弁ＷＶ３を閉じ、給水弁ＷＶ１を開いて前述した製氷工程において実行される通常モードでの給水制御による給水モードで貯水タンク９の満水位ＬＨ（設定水位）まで所定量の給水を行う。

その状態で制御装置Ｃは、貯水タンク９内でオゾン水（除菌水）を生成する。即ち、制御装置Ｃは、電源部３５、第一の電極３２、第三の電極３４により、貯水タンク９内の製氷用水の電気化学的処理を実行する。具体的には、電源部３５により、第一の電極３２（一方の電極）に正電位を印加し、第三の電極３４（他方の電極）に負電位を印加する。

これにより、アノードを構成する第一の電極３２では、
２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^-
の反応と同時に、
３Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋６Ｈ⁺＋６ｅ^-
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₃＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-
の反応が起こりオゾン（Ｏ₃）が生成される。本実施例では、後述する所定時間Ｔ１電解を実行することで、所定濃度のオゾン水（除菌水）が貯水タンク９内に生成される。

また、カソードを構成する第三の電極３４では、
４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋（４ＯＨ^-）→２Ｈ₂＋（４ＯＨ^-）
Ｏ₂ ^-＋ｅ^-＋２Ｈ⁺→Ｈ₂Ｏ₂
のように、電極反応より生成したＯ₂ ^-と溶液中のＨ⁺とが結合して、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が生成される。

尚、当該第一の電極３２、第三の電極３４への通電により、貯水タンク９内の製氷用水に生成される活性種（活性酸素種）はオゾンや過酸化水素に限定されるものではなく、他の活性種も生成される。ここで、活性種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質であるスーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシラジカル、あるいは、過酸化水素といった活性酸素種に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった所謂広義の活性種を含めたものをいう。

制御装置Ｃは係る通常モードの水位制御における貯水タンク９内のオゾン水の電解生成を前記所定時間Ｔ１実行した後、排水弁ＷＶ２を閉じた状態で送水弁ＷＶ３を開き、製氷部１の冷却円筒１５内に当該オゾン水を送給する。次に、制御装置Ｃは送水弁ＷＶ３を閉じ、給水弁ＷＶ１を開いて再度貯水タンク９の満水位ＬＨ（設定水位）まで所定量の給水を行う。そして、再び電源部３５により、第一の電極３２（一方の電極）に正電位を印加し、第三の電極３４（他方の電極）に負電位を所定時間Ｔ１印加することにより、貯水タンク９内にオゾン水を再度生成する。その後、排水弁ＷＶ２を閉じた状態で送水弁ＷＶ３を開き、製氷部１の冷却円筒１５内に当該オゾン水を送給する。

この実施例では係る二度のオゾン水の送給により、冷却円筒１５内及び送水経路１２内はオゾン水により満たされることになる。これにより、製氷部１の冷却円筒１５やオーガ１６、及び、送水経路１２内を次亜塩素酸より高い清浄能力を有するオゾンにより清浄処理することができ、次亜塩素酸で抑制できなかった当該冷却円筒１５の内面やオーガ１６の表面、送水経路１２内のヌメリやカビ及び雑菌の除去や次亜塩素酸で困難だった汚れを効果的に除去することが可能となる。従って、冷却円筒１５及び送水経路１２を含む水経路１４内を衛生的に維持することができる。

従って、洗浄が困難な冷却円筒１５やオーガ１６等への雑菌の繁殖を防止することができ、水経路１４内における雑菌を効果的に除去することができ、極めて衛生的な製氷運転を実現することができるようになる。これにより、当該製氷機により供給される氷の安全性を向上させることが可能となる。

特に、オゾンはそれ自体が分解しやすく保存が困難だが、本発明ではタンク洗浄工程の都度、製氷用水を電気化学的に処理して除菌水を生成するので、オゾンの高い分解・除去能力にて冷却円筒１５やオーガ１６、及び、水経路１４を清浄処理することが可能となる。

次に、制御装置Ｃはタンク除菌モードを実行する。このタンク除菌モードで制御装置Ｃは、貯水タンク９への給水制御のモードを前述した通常モードから変更する。即ち、制御装置Ｃは、再び送水弁ＷＶ３を閉じ、給水弁ＷＶ１を開いて貯水タンク９に給水を開始するが、この場合は水位スイッチ２２の水位検出動作に関わらず、所定の給水時間が終了するまで給水を行う。

この所定の給水時間は、予め実験により計測されて決定されたものであり、貯水タンク９が空の状態から、その水位がオーバーフロー管１０の上端開口に達するに十分な時間とされている。このようなタンク除菌モードの給水制御により、貯水タンク９内の水位は、通常モードにおける満水位ＬＨよりも高い、高水位ＬＯまで上昇する。

この状態で、制御装置Ｃは再び電源部３５により、第一の電極３２（一方の電極）に正電位を印加し、第三の電極３４（他方の電極）に負電位を所定時間Ｔ２（前記Ｔ１より長い時間）印加することにより、貯水タンク９内にオゾン水を再度生成する。このときの電解時間は前述したＴ１より長いので、貯水タンク９内に生成されるオゾン水の濃度はＴ１の場合よりも高くなる。

これにより、通常制御されている低水位ＬＬから満水位ＬＨまでの間の設定水位における喫水線より上となる高水位ＬＯまで貯水タンク９内にオゾン水（除菌水）を満たし、貯水タンク９の内面を水没させることができるので、貯水タンク９内の喫水線付近や喫水線より上におけるカビ等の雑菌の繁殖を効果的に予防することが可能となる。また、繁殖してしまった雑菌にもオゾン水を直接作用させ、効果的に繁殖を抑制することが可能となる。

特に、水相のオゾン等を雑菌に作用させるため、気相のみの場合に比して低濃度のオゾン水で貯水タンク９内面を除菌することが可能となり、人体への影響も解消することができる。但し、実施例では貯水タンク９の上面はカバー４１にて半密閉式に覆われているので、飽和して水相から喫水線上方の貯水タンク内９の空間に出た気相のオゾン（オゾンガス）も貯水タンク９内面の除菌に作用することになる。これらにより、その後の製氷工程において、貯水装置４２の貯水タンク９内の製氷用水を極めて衛生的に維持することができるようになる。

特に、貯水タンク９内の水を電気化学的に処理することで、水中にオゾンを生成するので、高い除菌能力を有するオゾンにより貯水タンク９内を除菌処理することができ、貯水タンク９内のヌメリや、カビ等の雑菌を効果的に除去することが可能となる。また、除菌手段を第一の電極３２と第三の電極３４を備えた電解装置３０により構成しているので、簡単な構成により、貯水タンク９内に容易にオゾン水（除菌水）を生成することができる。

次に制御装置Ｃは、所定時間Ｔ２が経過した段階で、電源部３５により今度は第一の電極３２（一方の電極）に負電位を印加し、第三の電極３４（他方の電極）に正電位を印加する（極転電解）。制御装置Ｃは係る極性変換を所定時間Ｔ３実行し、各電極３２、３４に付着したスケールを除去する。その後、排水弁ＷＶ２及び送水弁ＷＶ３を開放して貯水タンク９及び冷却円筒１５内のオゾン水を排出し、タンク除菌工程を終了する。

（タンク洗浄工程）
制御装置Ｃは係るタンク除菌工程の終了後、タンク洗浄工程に移行する。このタンク洗浄工程において制御装置Ｃは、排水弁ＷＶ２を閉じ、送水弁ＷＶ３は開いた状態で、給水弁ＷＶ１を開き、貯水タンク９に給水する。係る給水によって貯水タンク９及び冷却円筒１５内の水位は上昇していく。そして、水位スイッチ２２が満水位ＬＨを検出した時点で送水弁ＷＶ３を閉じるが給水は継続する。その後、給水開始からもう一つの所定の給水時間が経過した時点で制御装置Ｃは給水弁ＷＶ１を閉じ、給水を停止する。

このもう一つの所定の給水時間も予め実験により計測されたもので、送水経路１２を含む空の状態の冷却円筒１５内に貯水タンク９の満水位ＬＨと同じ水位まで水を溜め、更に貯水タンク９内の水位がオーバーフロー管１０の上端開口に達するに十分な時間とされている。

このような洗浄工程におけるタンク除菌モードの給水制御により、貯水タンク９内の水位は、満水位ＬＨよりも高い、高水位ＬＯまで再び上昇する。その後、制御装置Ｃは排水弁ＷＶ２及び送水弁ＷＶ３を開いて貯水タンク９及び冷却円筒１５内のオゾン水を排出する。これにより、貯水タンク９や冷却円筒１５内の除菌に用いたオゾン水が貯水タンク９や冷却円筒１５内に残留する不都合も無くなり、支障なく次の製氷工程に移行することが可能となる。そして、制御装置Ｃはタンク洗浄工程を終了し、前述した製氷工程に復帰するものである（通常モードによる給水制御と飲用可能な濃度の次亜塩素酸の生成開始）。

また、実施例では送水経路１２に送水弁ＷＶ３を設けているので、この送水弁ＷＶ３を閉じた状態で電解装置３０により貯水タンク９内の水をオゾン水とすることで、所要の濃度のオゾン水を貯水タンク９内に生成することができるようになる。また、オーガ式製氷機ＩＭでは製氷用水を貯留する貯水タンク９と冷却円筒１５とが送水経路１２で連通されているので、送水弁ＷＶ３が開いている限り、貯水タンク９内の水位は冷却円筒１５内の水位と同一となるが、実施例では送水経路１２中に送水弁ＷＶ３を設けているので、この送水弁ＷＶ３を閉じることで、貯水タンク９内の水位を高水位ＬＯに上げることも容易となる。これにより、貯水タンク９内や冷却円筒１５及びオーガ１６の除菌を円滑に実行することが可能となる。

尚、実施例ではコントロールパネル４０のスイッチにより任意にタンク除菌工程を実行するようにしたが、それに限らず、制御装置Ｃのタイマにより例えば一日に一回（営業時間外等）自動的に実行するようにしてもよい。

また、実施例では排水弁ＷＶ２を排水経路１３のホッパー１９からの排水管２７との合流部分より上流側に設けているが、これに限定されるものではなく、例えば、排水経路１３のドレンパン２５側の端部、又は、端部付近に設けてもよい。それにより、オゾン水の滞留によって洗浄される経路範囲を拡大することができ、より効果的に水経路１４の除菌を実現することができる。

更に、前述したタンク洗浄工程においても上述した如き製氷工程にて実行された製氷用水清浄モードを実行してもよい。即ち、電源部３５により、第二の電極３３に正電位を印加し、第三の電極３４に負電位を印加し、貯水タンク９内に飲用可能な範囲の濃度、例えば０．１ｐｐｍ〜０．６ｐｐｍ、本実施例では０．５ｐｐｍ程度の次亜塩素酸を生成する。

そして、オゾンを含む水で満たされていた貯水タンク９や冷却円筒１５内を飲用可能な範囲の次亜塩素酸を有する製氷用水によって置換する。そのため、その後の製氷工程に移行された際には、当該水経路１４内の製氷用水が製氷に使用される。

また、冷却円筒１５の上端の高さと貯水タンク９の満水位ＬＨでは、貯水タンク９の満水位ＬＨが低くなるように配置すれば、貯水タンク９からのオゾン水が、氷が蓄えられるホッパー１９内に進入する不都合を未然に回避することができる。

また、実施例では貯水タンク９を有する貯水装置４２が設けられたオーガ式製氷機ＩＭを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、貯水タンクを有する他の形式の製氷機にも有効である。更に、係る製氷機以外にも例えば冷蔵庫内に設けられる冷水器や製氷機に適用してもよく、飲用水サーバにも有効である。更にまた、ビル屋上に設置される貯水タンク等の除菌にも本発明は有効である。

ＩＭ オーガ式製氷機
Ｒ 冷却装置
Ｃ 制御装置（制御手段）
ＷＶ１ 給水弁（給水手段）
ＷＶ２ 排水弁（排水手段）
ＷＶ３ 送水弁（送水手段）
１ 製氷部
２ 冷却器
３ コンデンサ
３Ａ コンデンシングファン
４ コンプレッサ
５ 膨張弁
８ 水道管（給水手段）
９ 貯水タンク
１０ オーバーフロー管
１１ 浄水器
１２ 送水経路（送水手段）
１３ 排水経路（排水手段）
１４ 水経路
１５ 冷却円筒
１６ オーガ
１９ ホッパー
２２ 水位スイッチ（フロートスイッチ）
２４ 氷抽出ノズル
２５ ドレンパン
２７ 排水管
３０ 電解装置（除菌手段）
３２ 第一の電極（一方の電極）
３３ 第二の電極
３４ 第三の電極（他方の電極）
３５ 電源部
４２ 貯水装置

Claims (8)

1. 水を貯留する大気開放型の貯水タンクと、該貯水タンクに給水する給水手段と、前記貯水タンク内を除菌する除菌手段と、これら給水手段及び除菌手段を制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、前記給水手段を制御することにより、当該貯水タンク内の水位を設定水位に制御する通常モードと、前記給水手段を制御して前記貯水タンク内の水位が前記設定水位より高い所定の高水位になるまで当該貯水タンクに給水した状態で、前記除菌手段により当該貯水タンク内の水を所定の除菌水とするタンク除菌モードとを実行することを特徴とする貯水装置。
2. 前記除菌手段は、前記貯水タンク内の水を電気化学的に処理することにより、当該水中にオゾンを生成することを特徴とする請求項１に記載の貯水装置。
3. 前記貯水タンク内に設けられ、第一の電位が与えられた場合にオゾンを生成する部材で構成された一方の電極と、前記貯水タンク内に設けられ、第二の電位が与えられる他方の電極とから前記除菌手段を構成したことを特徴とする請求項２に記載の貯水装置。
4. 前記貯水タンクに製氷用水が貯留される請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の貯水装置と、冷却装置の冷却器を有する製氷部と、前記貯水タンク内の製氷用水を前記製氷部に送給する送水手段とを備え、
   前記制御手段は、前記送水手段により前記貯水タンク内の製氷用水を前記製氷部に送給し、当該製氷部にて凍結させることにより氷を生成する製氷工程と、該製氷工程以外の時点で前記貯水タンク内を除菌するタンク除菌工程とを実行すると共に、前記製氷工程では前記通常モードを実行し、前記タンク除菌工程で前記タンク除菌モードを実行することを特徴とする製氷機。
5. 前記貯水タンクから排水する排水手段を備え、
   前記制御手段は前記タンク除菌工程において、前記設定水位にて前記除菌手段により前記貯水タンク内に前記除菌水を生成し、生成した当該除菌水を前記送水手段により前記製氷部に送給する製氷部除菌モードを実行し、該製氷部除菌モードの終了後、所定時間前記タンク除菌モードを実行し、その後前記排水手段により前記貯水タンクから排水すると共に、
   該タンク除菌工程の終了後、前記給水手段を制御して前記貯水タンク内の水位が前記高水位になるまで当該貯水タンクに給水し、その後前記排水手段により前記貯水タンクから排水するタンク洗浄工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の製氷機。
6. 前記製氷部は、外壁に前記冷却器が設けられた冷却円筒と、該冷却円筒内に同心的且つ回転可能に挿入されたオーガとを備え、前記冷却円筒内に前記貯水タンクから送給された製氷用水を貯留し、当該冷却円筒の内壁に生成した氷を前記オーガにより削取し、上方に移送して圧縮することにより、連続的に氷片を生成すると共に、
   前記送水手段は、前記貯水タンクと前記冷却円筒とを連通する送水経路と、該送水経路中に設けられた送水弁とを有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の製氷機。
7. 水を貯留すると共に、常には設定水位に制御される大気開放型の貯水タンクを除菌するにあたり、該貯水タンク内の水位を前記設定水位より高い所定の高水位とし、その状態で除菌手段により当該貯水タンク内の水を所定の除菌水とすることを特徴とする貯水タンクの除菌方法。
8. 前記除菌手段により前記貯水タンク内の水を電気化学的に処理することにより、当該水中にオゾンを生成することを特徴とする請求項７に記載の貯水タンクの除菌方法。

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