JP2017172123A

JP2017172123A - 除菌水吐出装置

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Publication number: JP2017172123A
Application number: JP2016056395A
Authority: JP
Inventors: 貴文井上; Takafumi Inoue; 健司城戸; Kenji Kido; 幸徳窪園; Yukinori Kubozono; 村橋　利行; Toshiyuki Murahashi; 利行村橋
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: JP6671635B2

Abstract

【課題】流路に空気が溜まった状態での吐水にて発生する恐れがある、エア噛みによる除菌ムラの発生を抑制した除菌水吐出装置を提供する。【解決手段】本発明における除菌水吐出装置においては、外部から供給された水が通る給水路と、給水路に配置され、給水路内の水を電気分解することにより除菌水を生成する除菌水生成手段と、給水路のうち除菌水生成手段よりも下流側に配置された吐出手段と、給水路に配置され、吐出手段に通じる流路を開閉する開閉弁と、除菌水生成手段及び開閉弁を制御して吐出手段から除菌水を吐出する制御手段と、を備え、制御手段は、第一設定時間前記開閉弁を開いて除菌水を吐出する通常吐水モードと、第一設定時間より長い第二設定時間開閉弁を開いて除菌水を吐出する長期吐水モードと、を有し、除菌水の吐出時において、通常吐水モードまたは長期吐水モードの何れかを選択して除菌水を吐出する。【選択図】図３

Description

本発明は、除菌水を吐水する除菌水吐出装置に関する発明である。

排水口などにおける菌の繁殖を抑え、洗面器やシンクを清潔に保つため、菌を減らす除菌水を吐水装置から吐出することが知られている。
除菌水の吐水は、生成能力や安全性を考慮すると一定時間の吐水であることが望ましい。（例えば、特許文献１）

特開平１０−２８７２１号公報

しかしながら、一定時間の吐水では、次回吐水時までの時間間隔が空いた際等に流路に空気が溜まる恐れがある。流路に空気が入った状態で除菌水の吐水をすると、吐水に空気が混入した状態で吐水が行われる（所謂エア噛み）こととなり狙った位置に吐水することができず、対象物に除菌ムラが発生するという課題がある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、流路に空気が溜まった状態での吐水にて発生する、エア噛みによる除菌ムラの発生を抑制することを目的としている。

前記目的を達成するために請求項１記載の除菌水吐出装置においては、次亜塩素酸を含む除菌水を吐出する除菌水吐出装置であって、外部から供給された水が通る給水路と、前記給水路に配置され、前記給水路内の水を電気分解することにより前記除菌水を生成する除菌水生成手段と、前記給水路のうち前記除菌水生成手段よりも下流側に配置された吐出手段と、前記給水路に配置され、前記吐出手段に通じる流路を開閉する開閉弁と、前記除菌水生成手段及び前記開閉弁を制御して前記吐出手段から前記除菌水を吐出する制御手段と、を備え、前記制御手段は、第一設定時間前記開閉弁を開いて前記除菌水を吐出する通常吐水モードと、前記第一設定時間より長い第二設定時間開閉弁を開いて前記除菌水を吐出する長期吐水モードと、を有し、前記除菌水の吐出時において、前記通常吐水モードまたは前記長期吐水モードの何れかを選択して前記除菌水を吐出することを特徴とする。
そのため、流路内に空気が多く溜まっている恐れがある場合には長期吐水モードを実行することで、通常吐水モード時の吐水よりも長い時間吐水することで、流路内の空気を抜いた後で除菌水の吐出が可能となる。従って、除菌ムラの発生を抑制することができる。
また、通常吐水モードでは、長期吐水モードと比較して除菌水の吐出時間が短いため
無駄に除菌水を吐出することを抑制することができる。

また、請求項２記載の除菌水吐出装置においては、前記制御手段は、電源投入から最初に前記除菌水を吐出する場合には前記長期吐水モードを選択することを特徴とする。
そのため、流路内に空気が溜まっている施工後における初回吐水時に、流路内に溜まった空気を抜いた後で除菌水の吐出が可能となる。従って、除菌ムラの発生を抑制することができる。

また、請求項３記載の除菌水吐出装置においては、前記制御手段は、前記除菌水を吐出してからの経過時間を計時する計時タイマーを有し、この計時時間が第一閾時間を超えていないと前記通常吐水モードを選択し、計時時間が前記第一閾時間を超えていると前記長期吐水モードを選択することを特徴とする。
そのため、頻繁に除菌水の吐水が行われない状態、すなわち前回の吐水からの経過時間が第一閾時間を超えて、流路内に空気が溜まりやすい状態の際には長期吐水モードが実行されるので、流路内の空気を抜くことができるため、除菌ムラの発生を抑制することができる。また、頻繁に使用する状態、すなわち流路内に空気が溜まりづらい前回の除菌水の吐出から第一閾時間を超えていない場合には長期吐水モードではなく通常吐水モードが実行されるため、無駄な吐水を抑制することができる。

また、請求項４記載の除菌水吐出装置においては、前記制御手段は、前記除菌水の吐出として、使用者の動作に基づいた手動除菌水吐出、および、前記第一閾時間よりも長い予め設定された吐水間隔時間毎に自動除菌水吐出を行い、この自動除菌水吐出では、前回の自動除菌水吐出以降に前記手動除菌水吐出が行われていない場合には前記長期吐水モードを選択するものであって、前記自動除菌水吐出において、前回の自動除菌水吐出以降に前記手動除菌水吐出が行われていた場合には、この手動除菌水吐出からの経過時間が前記第一閾時間を超えていないと前記通常吐水モードを選択し、計時時間が前記第一閾時間を超えていると前記長期吐水モードを選択することを特徴とする。
そのため、自動除菌水吐水により、吐水間隔時間毎に除菌を吐出することで除菌を保つことができる。また、前回使用時から第一閾時間を超えていない場合は通常吐水モードを実行することで長期吐水モードと比較して無駄な吐水を抑制することができる。

また、請求項５記載の除菌水吐出装置においては、前記制御手段は、前記長期吐出モードにおいて、前記開閉弁の開弁から一定時間は前記除菌水生成手段による電気分解を行わず、前記一定時間が経過してから前記除菌水生成手段による電気分解を開始することを特徴とする。
長期吐水モードにおいて、エア抜きのために除菌水吐出装置から吐出される吐水開始初期の吐水は原水で行う。
従って、エア抜き時には除菌水を生成することを防ぐことができ、除菌水生成手段の寿命を延ばすことができる。

本発明によれば、流路内に空気が多く溜まっている恐れがある場合には長期吐水モードを実行することで、通常吐水モード時の吐水よりも長い時間吐水することで、流路内の空気を抜いた後で除菌水の吐出が可能となる。従って、除菌ムラの発生を抑制することができる。また、通常吐水モードでは、長期吐水モードと比較して除菌水の吐出時間が短いため無駄に除菌水を吐出することを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る除菌水吐出装置が、キッチンのシンクに設置されている状態を示す図面である。本発明の実施形態に係る除菌水吐出装置の構成を示した模式図である。本発明の実施形態に係る除菌水吐出装置の動作の一例を示すフローチャートである。図３における吐水モードの判定のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。図４における通常吐水モードのサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。図４における長期吐水モードのサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る除菌水吐出装置が、キッチンのシンクに設置されている状態を示す図面である。キッチンのシンクＳＫは、二つの水栓装置（吐水装置１００、除菌水吐出装置２００）を備えており、これらが、シンクＳＫの上面のうち使用者から見て奥側の部分にそれぞれ立設している。使用者から見て右側に立設している吐水装置１００は、一般的な吐水ユニットと同様に、水道水（水道管から供給される水）を吐出するものである。吐水装置１００の側面には操作レバー１０１が配置されている。使用者が操作レバー１０１を回転させると、その回転角度に応じた流量の水道水が、吐水装置１００の先端からシンクＳＫに向けて吐出される。

使用者から見て左側に立設している除菌水吐出装置２００は、除菌水又は水道水を吐出するものである。除菌水とは、比較的高濃度の次亜塩素酸を含むことによって除菌性能が付与された水のことである。除菌水吐出装置２００から吐出された除菌水をシンクＳＫや包丁、まな板等の表面にかけると、当該表面が除菌され、菌の増殖が抑制される。除菌水吐出装置２００からの除菌水の吐出は、操作部３００に対する使用者の操作による手動吐水、又は操作部３００の操作とは無関係に行う自動吐水、によって行われる。具体的な動作については後述する。

操作部３００は、除菌水吐出装置２００から除菌水が吐出されるように、使用者が操作する押し釦である。操作部３００は、シンクＳＫの上面のうち、吐水装置１００と除菌水吐出装置２００との間となる位置に配置されている。

キッチンのシンクＳＫには、シンクＳＫの上面側に配置された吐水装置１００、除菌水吐出装置２００、及び操作部３００のほかに、除菌水吐出装置２００から吐出する除菌水を生成するための機構や制御部等を更に備えており、これらがシンクＳＫ下のキャビネット（図示せず）の内部に収納されている。

図２は除菌水吐出装置の構成を示した模式図である。図２に示したように、除菌水吐出
装置２００は、外部（水道管や給湯機）から供給された水が通る配管として、給水配管１
１０を備えている。

電解槽４００は、給水配管１１０の途中に配置されている。電解槽４００は、中空の容器であって、給水配管１１０と共に、除菌水吐出装置２００に繋がる流路の一部を構成するように配置されている。

電解槽４００の内部には、一対の電極（図示せず）が配置されており、これらの間に電圧を印加することで、電解槽４００の水を電気分解することが可能となっている。水を電気分解すると、陽極側の電極では下記の式（１）の反応が起き、陰極側の電極では式（２）の反応が起きる。式（１）及び式（２）に示したように、陽極からは酸素が発生し、陰極からは水素が発生する。
陽極…２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^- （１）
陰極…４Ｈ₂Ｏ＋４ｅ^-→２Ｈ₂＋４ＯＨ^- （２）

ここで、電解槽４００の内部に配置された電極には、触媒として、白金・イリジウム（Ｐｔ・ＩｒＯ2）が塗布されている。このため、陽極側の電極では下記の式（３）の反応が起き、水に含まれる塩化物イオン（Ｃｌ-）から塩素が発生する。
陽極…２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^- （３）

塩素が発生すると、電解槽４００の内部では更に下記の式（４）、式（５）の反応が起
きて、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）及び次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ^-）が発生する。これらは殺菌力を有するものである。
Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋Ｈ₂＋Ｃｌ^- （４）
ＨＣｌＯ→ＣｌＯ^-＋Ｈ⁺ （５）

以上のように、電解槽４００の内部では、塩化物イオンを含む水を電気分解することによって、殺菌力を有する水、すなわち除菌水が生成される。電解槽４００は、本発明の除菌水生成手段に該当するものである。給水配管１１０を通る水が通電（電圧印加）された電解槽４００を通過すると、これをもとに除菌水が電解槽４００において生成されて、下流側の除菌水吐出装置２００に供給され吐出される。

電磁弁５００は、給水配管１１０において、電解槽４００より下流側に配置されている。電磁弁５００は給水配管１１０と共に、除菌水吐出装置２００に繋がる流路の一部を構成するように配置されている。

制御部６００は、電解槽４００及び電磁弁５００等、除菌水吐出装置２００を構成する各種機器の動作を制御する。制御部６００には、操作部３００に対して行われた使用者の操作に基づく信号（操作信号）が入力される。当該信号により、制御部６００は電磁弁５００の開閉制御を行う。

＜除菌水吐出装置の具体的動作＞
図３乃至図６を参照しながら、除菌水吐出装置２００の具体的な動作について説明する。
図３は本発明の実施形態に係る除菌水吐出装置の動作の一例を示すフローチャートである。

図３に示した一連の処理は、除菌水吐出装置２００に対して電源投入前の状態から、電源が投入された以後に制御部６００にて実行される処理である。

ステップＳ０１において、制御部６００は、予め設定された時間間隔ごとに吐水を行う（自動吐水）ための時間を計時するタイマー１を始動させる。

ステップＳ０２において、制御部６００は、操作部３００からの信号に基づいて、使用者から除菌水吐出装置２００への操作（手動吐水）が行われたか否かを判定する。
操作があったと判定された場合（Ｓ０２Ｙ）は、長期吐水モード（Ｓ３００）のサブルーチンに進み、操作がなかったと判定された場合（Ｓ０２Ｎ）は、自動で吐水を行うか否かの判定を行う自動吐水判定（Ｓ０３）に進む。

ステップＳ０３において、制御部６００は、タイマー１の計時時間が１２時間を越えたか否かを判定する。超えたと判定された場合（Ｓ０３Ｙ）には、長期吐水モード（Ｓ３００）のサブルーチンへ進む。超えていないと判定された場合（Ｓ０２Ｎ）にはステップＳ０２へ戻る。

ステップＳ０４において、制御部６００は、タイマー１をリセットしてスタートさせる。

以上が電源投入時以降の初回吐水時の動作となる。初回時の吐水では手動吐水と自動吐水のいずれの吐水においても、一義的に長期吐水モードが実行される。

続いて２回目以降の吐水について説明する。
ステップＳ１００において、制御部６００は、吐水モード判定のサブルーチンを実行する。ここでは、手動吐水又は自動吐水によって実行する吐水の形態として、第１設定時間として１０秒間電磁弁を開く通常吐水モードとするか、第２設定時間として３０秒間電磁弁を開く長期吐水モードとするかの判定を行う。

ステップＳ０５において、制御部６００は、除菌水吐出装置２００電源のＯＮ・ＯＦＦ判定を実行する。除菌水吐出装置２００電源がＯＮであれば（Ｓ０５Ｙ）吐水モード判定（Ｓ１００）を繰り返し行う。ＯＦＦであれば（Ｓ０５Ｎ）当該装置を停止する。

図４により本発明の実施形態に係る吐水モードの判定処理について説明する。図４は図３における吐水モードの判定（Ｓ１００）のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、制御部６００は、操作部３００からの信号に基づいて、使用者から除菌水吐出装置２００への操作が行われたか否かを判定する。
操作が行われたと判定された場合（Ｓ１０１Ｙ）は、経過時間判定（Ｓ１０２）に進み、操作が行われていないと判定した場合（Ｓ１０１Ｎ）は、自動吐水判定（Ｓ１０３）に進む。

ステップＳ１０２において、制御部６００は、タイマー２の計時時間Ｔ２が第一閾時間である１０時間を超えたか否かを判定する。超えたと判定された場合（Ｓ１０２Ｙ）には、長期吐水モード（Ｓ３００）のサブルーチンへ進む。超えていないと判定された場合（Ｓ１０２Ｎ）には、通常吐水モード（Ｓ２００）のサブルーチンへ進む。
タイマー２は前回吐水終了時（電磁弁５００を閉弁した時点）からの経過時間のことを指す。
なお、第一閾時間である１０時間は適宜変更可能としてもよい。

ステップＳ１０３において、制御部６００は、タイマー１の経時時間が吐水間隔時間である１２時間を越えたか否かを判定する。超えたと判定された場合（Ｓ１０３Ｙ）には、経過時間判定（Ｓ１０４）へ進む。超えていないと判定された場合（Ｓ１０３Ｎ）には吐水モード判定を終了し、図３のフローへ戻る。

ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３と同様に、制御部６００は、タイマー２の経時時間Ｔ２が第一閾時間である１０時間を超えたか否かを判定する。超えたと判定された場合（Ｓ１０４Ｙ）には、長期吐水モード（Ｓ３００）のサブルーチンへ進む。超えていないと判定された場合（Ｓ１０４Ｎ）には、通常吐水モード（Ｓ２００）のサブルーチンへ進む。その後、ステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５において、制御部６００は、タイマー１をリセットしてスタートさせる。

図５により本発明の実施形態に係る通常吐水モードの処理について説明する。図５は図４における通常吐水モード（Ｓ２００）のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１において、制御部６００は電磁弁５００を開弁させる。ステップＳ２０２において、ステップ２０１とほぼ同時に制御部６００は、電解槽４００への通電を開始させる。

ステップＳ２０３において、制御部６００は、電磁弁５００が開弁している時間が設定した時間（第１設定時間）を超えたか否かを判定する。超えている場合（Ｓ２０３Ｙ）はステップＳ２０４へ進む。超えていない場合（Ｓ２０３Ｎ）はこの判定を繰り返す。

ステップＳ２０４において、制御部６００は電解槽４００への通電を停止させる。そして、ステップＳ２０４とほぼ同時に、電磁弁５００を閉弁し（Ｓ２０５）、タイマー２をリセットし、スタートさせる（Ｓ２０６）。

図６により本発明の実施形態に係る長期吐水モードの処理について説明する。図６は図４における長期吐水モード（Ｓ３００）のサブルーチンの具体例を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、制御部６００は、電磁弁５００を開弁させる。

ステップＳ３０２において、電磁弁５００が開弁してから電解槽４００への通電が開始されるまでの時間が設定した時間（第１所定時間）を超えたか否かを判定する。超えている場合（Ｓ３０２Ｙ）は電解槽４００への通電を開始する（Ｓ３０３）。超えていない場合（Ｓ３０２Ｎ）はこの判定を繰り返す。
第１所定時間においては、水道水（原水）を吐水する。

ステップＳ３０４において、電磁弁５００が開いている時間が設定した時間（第２所定時間）を超えたか否かを判定する。超えている場合（Ｓ３０４Ｙ）は電磁弁５００を閉じる（Ｓ３０５）。超えていない場合（Ｓ３０４Ｎ）はこの判定を繰り返す。
第２所定時間においては、除菌水を吐水する。
ここで、開閉弁が開いている時間である第２設定時間は第１所定時間と第２所定時間を合わせた時間となる。

ステップＳ３０５において、制御部６００は電解槽４００への通電を停止させる。ステップＳ３０５とほぼ同時に、電磁弁５００を閉弁し（Ｓ３０６）、タイマー２をリセットし、スタートさせる（Ｓ３０７）。

このような構成により、本発明の実施形態に係る除菌水吐水装置においては、図３におけるステップＳ０１〜Ｓ０３において、電源投入後の初回吐水時は一義的に長期吐水モードが実行される（Ｓ３００）。そのため、流路内に空気が溜まっている施工後における初回吐水時には、流路内に溜まった空気を抜いた後で除菌水の吐出を行うことができる。従って、除菌ムラの発生を抑制することができる。

また、本発明の実施形態に係る除菌水吐水装置においては、図４におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ２００、Ｓ３００において、操作が行われた場合、すなわち手動での除菌水の吐出（Ｓ１０１Ｙ）では、第一閾時間を超えた場合（Ｓ１０２Ｙ）には長期吐水モード（Ｓ３００）が実行される。そのため、頻繁に除菌水の吐水が行われない状態、すなわち前回の吐水からの経過時間が第一閾時間を超えて、流路内に空気が溜まりやすい状態の際には長期吐水モードが実行されるので、流路内の空気を抜くことができる。また、頻繁に使用する状態、すなわち流路内に空気が溜まりづらい前回の除菌水の吐出から第一閾時間を超えていない場合（Ｓ１０２Ｎ）には長期吐水モードではなく通常吐水モード（Ｓ２００）が実行されるため、無駄な吐水を抑制することができる。

また、図４におけるステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ２００、Ｓ３００において、自動除菌水吐水（Ｓ１０３Ｙ）により、吐水間隔時間毎に除菌を吐出することで除菌を保つことができる。そして、第一閾時間を超えた場合（Ｓ１０４Ｙ）は長期吐水モード（Ｓ３００）が実行されるため、流路内に空気が溜まりやすい状態の際には長期吐水モードが実行されるので、流路内の空気を抜くことができる。一方、前回使用時から第一閾時間を超えていない場合（Ｓ１０４Ｎ）は通常吐水モード（Ｓ２００）を実行することで長期吐水モードと比較して無駄な吐水を抑制することができる。

また、図６におけるステップＳ３０１〜Ｓ３０５において、長期吐水モードの吐水開始初期の吐水は水道水で行う。
従って、流路内の空気を抜くためだけに吐水する利用しない除菌水を生成することを防ぐことができ、電解槽４００の寿命を延ばすことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、除菌水吐出装置２００が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

１００…吐水装置
１０１…操作レバー
１１０…給水配管
２００…除菌水吐出装置
３００…操作部
４００…電解槽
５００…電磁弁
６００…制御部

Claims

次亜塩素酸を含む除菌水を吐出する除菌水吐出装置であって、
外部から供給された水が通る給水路と、
前記給水路に配置され、前記給水路内の水を電気分解することにより前記除菌水を生成する除菌水生成手段と、
前記給水路のうち前記除菌水生成手段よりも下流側に配置された吐出手段と、
前記給水路に配置され、前記吐出手段に通じる流路を開閉する開閉弁と、
前記除菌水生成手段及び前記開閉弁を制御して前記吐出手段から前記除菌水を吐出する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
第一設定時間前記開閉弁を開いて前記除菌水を吐出する通常吐水モードと、
前記第一設定時間より長い第二設定時間開閉弁を開いて前記除菌水を吐出する長期吐水モードと、を有し、
前記除菌水の吐出時において、前記通常吐水モードまたは前記長期吐水モードの何れかを選択して前記除菌水を吐出することを特徴とした除菌水吐出装置。
前記制御手段は、電源投入から最初に前記除菌水を吐出する場合には前記長期吐水モードを選択することを特徴とする請求項１記載の除菌水吐出装置。
前記制御手段は、前記除菌水を吐出してからの経過時間を計時する計時タイマーを有し、この計時時間が第一閾時間を超えていないと前記通常吐水モードを選択し、計時時間が前記第一閾時間を超えていると前記長期吐水モードを選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の除菌水吐出装置。
前記制御手段は、前記除菌水の吐出として、使用者の動作に基づいた手動除菌水吐出、および、前記第一閾時間よりも長い予め設定された吐水間隔時間毎に自動除菌水吐出を行い、この自動除菌水吐出では、前回の自動除菌水吐出以降に前記手動除菌水吐出が行われていない場合には前記長期吐水モードを選択するものであって、
前記自動除菌水吐出において、前回の自動除菌水吐出以降に前記手動除菌水吐出が行われていた場合には、この手動除菌水吐出からの経過時間が前記第一閾時間を超えていないと前記通常吐水モードを選択し、計時時間が前記第一閾時間を超えていると前記長期吐水モードを選択することを特徴とする請求項３に記載の除菌水吐出装置。
前記制御手段は、前記長期吐水モードにおいて、前記開閉弁の開弁から一定時間は前記除菌水生成手段による電気分解を行わず、前記一定時間が経過してから前記除菌水生成手段による電気分解を開始することを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか一項に記載の除菌水吐出装置。