JP4413983B1 - 除菌消臭水製造装置、溶液タンク装填構造、溶液タンク用キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】次亜塩素酸ナトリウムと塩酸などの酸性液を原水に溶け込ませることにより、次亜塩素酸を含有する除菌消臭水を製造する製造装置を提供する。
【解決手段】原水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と酸性水溶液を添加した生成水が流れる管路を水平に配置し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の原水への注入部から酸性水溶液の注入部に至る管路中、および、酸性水溶液の注入部の下流に、生成水の流れを制御する複数の制動部を備え、さらに、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と酸性水溶液が添加された後の生成水のｐＨ値を安定させる安定部を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、次亜塩素酸を含有する除菌消臭水製造装置に関する。

水道水などの原水に次亜塩素酸ナトリウムと塩酸などの酸性液を添加することにより、除菌、消臭能力を有する次亜塩素酸含有の除菌消臭水が製造されており、医療関係、飲食関係等多くの分野で利用されている。

この種の除菌消臭水の製造装置は、例えば、生成水の流路内に径の異なる複数の管路を設け、徐々に希釈反応速度を速めながら希釈することにより、長期間に渡って安定したｐＨ値の生成水を得ることができるものが提案されている（特許文献１）。この装置では、添加する次亜塩素酸ナトリウムと酸性液が直接反応する可能性が少ないため、塩素ガスが発生する可能性が少なく、安全性が高い。

特許３４３８８８０号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置は、管路が縦（上下）に屈曲されて配置されており、生成水が管路を上り下しながら流れていくため、生成水の不均質による微妙な比重の相違がなかなか解消されず、吐出される生成水の濃度（たとえばｐＨ値）を安定させるのに長い時間が掛かるという問題があった。

また、管路内に空気が混入すると、管路の上側の屈曲部にこの空気が溜まり、この部分での生成水の流れが、たとえば空気との接面で波立ったりしてスムーズでなくなり、静かな拡散・希釈による除菌消臭水の生成の妨げになるという問題点があった。

さらに、製造装置内部には、次亜塩素酸ナトリウムおよび塩酸の原液を貯留するタンクなど縦向きに設置する必要のある構成物が多数存在するが、管路が縦型であると、上記の構成物と縦に重ねることができず並べて設置する必要があり、装置を小型化する妨げとなっていた。
そこで、この発明は、安定した除菌消臭水の生成が可能で、且つ小型化が可能な除菌消臭水製造装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留する次亜塩素酸ナトリウム貯留部と、塩酸水溶液を貯留する塩酸貯留部と、原水に前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入する次亜塩素酸ナトリウム注入部と、前記原水に前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液が注入された生成水に前記塩酸水溶液を注入する塩酸注入部と、前記生成水が通過し、第１の拡散部、第１の制動部、第１の安定部、第２の制動部、ジェット部、第２の拡散部、第３の制動部および第２の安定部がこの順序に且つ水平に形成された管路ボックスと、を備えた除菌消臭水製造装置であって、
前記次亜塩素酸ナトリウム注入部は、前記管路ボックスの手前に設けられ、前記第１および第２の拡散部は、水平の直管で形成され、前記第１乃至第３の制動部は、複数の邪魔板が左右または上下に交互に配列された水平の管路からなり、前記第１および第２の安定部は、水平の直管で形成され、前記ジェット部は、管路の断面積を小さくして前記生成水の流速が速く制御され、前記塩酸注入部は、前記ジェット部の内部に設けられており、
前記次亜塩素酸ナトリウム貯留部は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留し、上端に開口部を有する次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク、前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクの開口部に嵌合する第１のキャップ、前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクが上下転倒した姿勢で装填される第１のスロット、および、前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクが装填されたとき前記第１のスロットの底面の第１のキャップに対向する位置に形成され、前記第１のキャップが嵌合する第１の接続部、を備え、
前記塩酸貯留部は、塩酸水溶液を貯留し、上端に開口部を有する塩酸溶液タンク、前記塩酸溶液タンクの開口部に嵌合する第２のキャップ、前記塩酸溶液タンクが上下転倒した姿勢で装填される第２のスロット、および、前記塩酸溶液タンクが装填されたとき前記第２のスロットの底面の第２のキャップに対向する位置に形成され、前記第２のキャップが嵌合する第２の接続部、を備え、
前記第２のスロットは前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクの幅よりも狭い幅に規制され、且つ、前記第１の接続部は前記第２のキャップの外径よりも小さい径に規制されており、
前記第１のキャップおよび第２のキャップは、上面に開口部を有するキャップ本体と、一方が閉口した円筒形状であり、開口側にフランジ部を有し、このフランジ部に切欠きまたは孔が形成されているスプリングカバーと、該スプリングカバーに内蔵されるコイルスプリングと、前記キャップ本体の開口部に嵌合する円板部、および、この円板部と同軸で前記スプリングカバーの内径と同じ直径のピストン部を有する弁体と、からなり、
前記弁体は、前記ピストン部が前記スプリングカバー内に収納され、前記スプリングカバーは、前記フランジ部が前記キャップ本体の内壁に嵌着され、前記コイルスプリングにより前記弁体が前記スプリングカバーから排出される方向に付勢されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記ジェット部が、流路が略９０度屈曲されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記第１の制動部と第１の安定部との間に網状のストレーナが配置されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の発明において、前記第１のキャップが嵌合する前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクの開口部と、前記第２のキャップが嵌合する前記塩酸溶液タンクの開口部とは、その径および／またはネジのピッチが異なることを特徴とする。

このようにコイルスプリングが円筒状のスプリングカバーに収納され、その開口部が弁体のピストン部で封止されているため、スプリングカバーは水密性を有し、コイルスプリングが溶液に濡れることがない。これにより、塩酸等の腐食性の溶液のタンクにこのキャップを用いてもコイルスプリングが腐食することがない。

この発明によれば、管路を水平に配置したことにより、管路の中の生成水が位置によって異なる濃度になるのを防ぎ、均質な希釈が可能になる。また、管路を少ないスペースに有効に配置でき、装置の大きさを小さくすることができる。
また、上記管路の構成により、塩素ガスが発生することなく、弱酸性領域で安定したｐＨおよび安定した残留塩素濃度の均質な除菌消臭水を生成することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施形態である除菌消臭水製造装置について説明する。この除菌消臭水製造装置は、次亜塩素酸を含有する弱酸性の除菌消臭水を製造する装置である。図１は、同製造装置全体の内部構造を示す図である。同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は正面図を示している。

同製造装置の下部には除菌消臭水を生成するための管路を収納する管路ボックス３０が設置されている。その上に、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２、次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３、塩酸溶液タンク２５、塩酸注入ポンプ２６を含む各種構成部品が設置されている。

同製造装置の右側壁面の下部には、水道等から原水を導入する給水口２が設けられ、右側壁面上部には、装置で生成された除菌消臭水を外部に送り出す出水口１８が設けられている。また、管路ボックス３０の給水口５１は管路ボックス３０の左奥に設けられており、出水口５２は中央前部に設けられている。
また、装置上部の正面側には制御部２１および操作部３１が設けられている。制御部２１は、マイコンを含む制御回路を内蔵している。

同製造装置の左端には、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２を装填するスロット７１が設けられている。次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２は、先端に取り外し可能なネジ式のキャップ１００（図４参照）が装着され、このキャップ１００が下向きになるようにスロット７１内に設置されている。次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２内には、所定濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液（原液）が貯留されている。濃度は、例えば６％程度である。

スロット７１の下部には、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２から落下した次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留する貯留パン７３が設けられている。スロット７１に装填されているタンク２２から、キャップ１００の開口部を介して、貯留パン７３に向けて次亜塩素酸ナトリウム水溶液が落下するが、貯留パン７３の水位がタンク２２のキャップ１００の高さに達すると、大気圧により次亜塩素酸ナトリウム水溶液の落下が停止する。貯留パン７３の水位が下がると、再度キャップ１００の水位まで次亜塩素酸ナトリウム水溶液が落下する。これにより、貯留パン７３の水位が常に一定に維持される。
また、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２の背面側には、タンク２２内の次亜塩素酸ナトリウム水溶液の液量を測定する液量センサ２４が設けられている。

そして、このタンク２２の中央側に隣接して、次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３が設けられている。このポンプ２３は、上記貯留パン７３に貯留している次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、近傍に設けられた次亜塩素酸ナトリウム注入部７に向けて定量送出するポンプである。

次亜塩素酸ナトリウム注入部７は、管路ボックス３０の給水口５１の直上に設けられている。次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３の出水ホースの先端には逆止弁（チャッキ弁）１１０（図６参照）が接続されており、この逆止弁１１０が次亜塩素酸ナトリウム注入部７に差し込まれて次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３と管路ボックス３０とが接続されている。

一方、同製造装置の右端には、塩酸溶液タンク２５を装填するスロット７２が設けられている。塩酸溶液タンク２５は、先端に取り外し可能なネジ式のキャップ１０９（図４参照）が装着され、このキャップ１０９が下向きになるようにスロット７２内に設置されている。塩酸溶液タンク２５内には、所定濃度の塩酸水溶液が貯留されている。濃度は、例えば６％程度である。

スロット７２の下部には、塩酸溶液タンク２５から落下した塩酸水溶液を貯留する貯留パン７４が設けられている。スロット７２に装填されているタンク２５から、キャップ１０９の開口部を介して、貯留パン７４に向けて塩酸水溶液が落下するが、貯留パン７４の水位がタンク２５のキャップ１０９の高さに達すると、大気圧により塩酸水溶液の落下が停止する。貯留パン７４の水位が下がると、再度キャップ１０９の水位まで塩酸水溶液が落下する。これにより、貯留パン７４の水位が常に一定に維持される。
また、塩酸溶液タンク２５の背面側には、タンク２５内の塩酸水溶液の液量を測定する液量センサ２８が設けられている。

そして、このタンク２５の中央側に隣接して、塩酸注入ポンプ２６が設けられている。このポンプ２６は、上記貯留パン７４に貯留している塩酸水溶液を、近傍に設けられた塩酸注入部２７に向けて定量送出するポンプである。

塩酸注入部２７は、管路ボックス３０内の略中央部に設けられている。塩酸注入ポンプ２６の出水ホースの先端には逆止弁１１９が接続されており、この逆止弁１１９が塩酸注入部２７の内部まで差し込まれ、後述する生成水の流路内部で塩酸水溶液を吐出するように接続されている。

装置の給水口２から管路ボックス３０の給水口５１の間は給水パイプ９０で接続されている。給水パイプ９０には、管路内に流入する原水の流量を調整する流量調整弁（不図示）が設けられている。この流量調整弁により、原水の流量は予め設定された量（例えば１分当たり１２０リットル）に制限される。さらに、給水パイプ９０には、管路を開閉する電磁弁である給水弁、給水量を測定するフローセンサ６（図３参照）が設けられている。

管路ボックス３０の出水口５２から装置の出水口１８の間は出水パイプ３３で接続されている。出水パイプ３３は、管路ボックス３０の手前中央に設けられている出水口５２から装置背面方向に引き回され、その位置から垂直に立ち上げられたのち斜め４５度方向に延ばされて出水口１８に接続されている。この管路の途中にはｐＨセンサ口３４が手前４５度方向に設けられており、このｐＨセンサ口３４からパイプ内にｐＨセンサ１７（図３参照）が挿入される。ｐＨセンサ１７は、生成された除菌消臭水のｐＨ値を測定するためのセンサである。上記の液量センサ２４、２８、および、フローセンサ６、ｐＨセンサ１７の測定結果は、信号線を介して制御部２１へ入力される。

制御部２１は、フローセンサが測定した原水流量の測定値を取り込み、目的の濃度となるように次亜塩素酸ナトリウム水溶液の注入量および塩酸水溶液の注入量を制御する。また、図示しないｐＨセンサのｐＨ測定値を取り込み、ｐＨ値の変動に応じて塩酸水溶液の注入量を制御する。これらの制御により、生成された除菌消臭水の次亜塩素酸ナトリウム含有量およびｐＨ値が設定された値に制御される。

次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３および塩酸注入ポンプ２６は、制御部２１の制御により、各溶液を０．１ｍｌずつパルス状に抽送する。これにより、０．１ｍｌ単位の正確な液量の制御が可能になる。

なお、原水の流量を流量調整弁により規制される流量に保持することによって流量が変化しないようにし、流量変化による注入量の制御を省略してもよい。

操作部３１には、電源スイッチ６０、運転／停止スイッチ６１、液晶表示器６２、設定ボタン６３、次亜塩素酸ナトリウム警告ランプ６４、塩酸水溶液警告ランプ６５が設けられている。電源スイッチ６０は、同製造装置の電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。運転／停止スイッチ６１は、電源がオンされたのち、給水弁を開閉して管路ボックス３０への給水をオン／オフするスイッチである。液晶表示器６２は、生成された除菌消臭水のｐＨ値を表示する。設定ボタン６３は、次亜塩素酸ナトリウム濃度やｐＨ値等を設定するためのボタンスイッチである。また、次亜塩素酸ナトリウム警告ランプ６４、塩酸水溶液警告ランプ６５は、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２および塩酸溶液タンク２５の残量を示すランプである。警告ランプ６４、６５は、それぞれ溶液タンク２２、２５内に溶液が十分あるとき点灯し、残量が少なくなったとき点滅する。

制御部２１は、液量センサ２４、２８の検出値に応じて警告ランプ６４、６５の点灯／点滅および装置の運転を制御する。制御部２１は、溶液ボトル２２（２５）内の溶液が無くなったとき、警告ランプ６４（６５）を点灯からゆっくりした点滅に切り換え、貯留パン７３（７４）内の溶液残量が所定値を下回ると、警告ランプ６４（６５）を速い点滅に切り換えて装置の運転を停止する。

図２は、同製造装置下部に設けられた配管ボックス３０の内部構成を示すブロック図である。
管路ボックス３０の内部には、左奥の給水口５１から中央手前の出水口５２まで略Ｓ字形状に水平に管路が形成されている。水平に管路を形成したことにより、次亜塩素酸ナトリウム、塩酸の濃度不均一により生成水の比重が各所で微妙に相違していても、全体が同じ速度で流れ、比重の大きいかたまりが遅く流れて下に沈むということが無くなる。また、供給された原水１に気泡が含まれていたとき、すなわち空気をかんだとき、縦配管のように上側の屈曲部に空気が溜まって流れが乱れるということがなくなる。

管路ボックス３０内部の管路構成は、次亜塩素酸ナトリウムの拡散部８、制動部９、安定部１１、第２の制動部１２、および、塩酸の注入部が形成されるジェット部１３、塩酸の拡散部１４、第３の制動部１５および安定部１６からなっている。

次亜塩素酸ナトリウム拡散部８は、管路ボックス３０の給水口５１の直上に設けられている次亜塩素酸ナトリウム注入口７から滴下された次亜塩素酸ナトリウムを自身の拡散力によって原水１に自然拡散させる領域であり、生成水の流れを乱さないように管路を直管とし内部に何らの障害物も設けていない。すなわち、濃度の高い原液をまず静かに自然拡散させて濃度を低下させることにより無用な反応を防止している。

制動部９は、複数枚の邪魔板を管路内の左右に交互に配置した管路であり、生成水が邪魔板を回避して流れることにより、生成水の流速を制御している。この制動部９による流速の制御により拡散部８における次亜塩素酸ナトリウムの拡散がより促進される。なお、邪魔板は、管路の内径と同じ直径の円板から、直径の１：３の内分点を通る該直径の垂線で円板の１／４を切断したものである。

安定部１１は拡散により次亜塩素酸ナトリウムの濃度が均質化された生成水を馴染ませて安定化させる領域であり、拡散部８と同様に管路を直管として内部になんらの障害物も設けていない。なお、この実施形態では、制動部９と安定部１１との間に網状のストレーナ１０を設け、ゴミ、エアを阻止するとともに、管路の断面全体における生成水の流速を均一化して流れを落ち着かせている。

第２の制動部１２は、複数枚の邪魔板を管路内の上下に交互に配置した管路であり、安定部１１で安定した生成水の流速を制御するとともに、下流につながるジェット部１３と安定部１１とを隔離している。

ジェット部１３は、管径が細く生成水の流速が速くなる領域として形成されている。且つこの実施形態では、このジェット部１３の管路を９０度旋回させている。すなわち、装置の手前方向から生成水を導入し、これを右方向に排出している。以上の構成により、ジェット部１３は、生成水を導入し、その流れを加速しさらに９０度の旋回による大きな渦を形成して排出する。

このジェット部１３の上方に塩酸注入部２７が設けられている。この塩酸注入部２７から塩酸注入ポンプ２６の先端である逆止弁（チャッキ弁）１１９が、上記生成水の流れの中まで挿入されている。逆止弁は出水ホースの先端に設けられており、液漏れおよび液の逆流を防止している。上記のジェット部１３を流れる生成水の内部に塩酸が供給されることにより、すなわち、速い流れと渦が形成された生成中の内部に塩酸を滴下することにより、流れと渦による拡散が速やかに行われ塩酸が急速に希釈され、既に溶け込んでいる次亜塩素酸ナトリウムと反応する余地が殆どない。その後、この生成水は、拡散部１４に導かれる。

拡散部１４は、塩酸を自身の拡散力によって液中に自然拡散させる領域であり、生成水の流れを乱さないように管路を直管とし内部に何らの障害物も設けていない。すなわち、ジェット部１３で生成水に滴下された塩酸は、早い流れと渦によって次亜塩素酸ナトリウムと反応する前に急速に希釈されるが、拡散部１４で生成水の流れが穏やかになり、自然拡散により、全体の濃度が均質化される。これにより、無用な反応を防止しつつ、全体に均質に塩酸が拡散するようにしている。

塩酸の制動部１５は、上記の制動部１２と同様に、複数枚の邪魔板を管路内の上下に交互に配置した管路であるが、邪魔板の枚数は制動部１２よりも少ない。すなわち、上流側の制動部９、１２で既に十分に制動されているためである。

制動部１５のさらに下流に設けられた安定部１６は、均質化された次亜塩素酸ナトリウム、塩酸を含む生成水を馴染ませて安定化させる領域であり管路を直管とし内部に何らの障害物も設けていない。制動部１５で均質化された生成水は、この安定部１６で滞留することによってより安定が図られ、除菌消臭水１９となって出水口５２から上方に排出される。

以上のように、生成水を邪魔板を用いた制動部で制動しながら、静かな流れの中で次亜塩素酸ナトリウムおよび塩酸を拡散、安定させることにより、塩素濃度、ｐＨ値を著しく安定化することができ、原水１の供給を開始したのち１〜２分でその値を所望の値に収束させることができる。

また、塩酸の滴下を生成水の上方から行わず生成水の内部で行い、この部位の流速を速くしていることにより、塩酸と次亜塩素酸ナトリウムとが殆ど反応せず塩素ガスが発生することがない。

図３は、同製造装置を用いて、次亜塩素酸を含有する弱酸性の除菌消臭水を製造する工程を説明するブロック図である。このブロック図を参照しつつ、各部の動作を説明する。

まず、水道水等の原水１を同製造装置上部に設けられた給水口２に注入する。すると、原水１は、管路内の圧力を制御する減圧弁３、原水１の流量を予め設定された量に制御する流量調整弁４、原水１の流れを開閉する電磁弁５が接続された給水パイプ９０内を流れる。この流量はフローセンサ６によって測定され、その測定結果が制御部２１へ入力される。

制御部２１は、この測定結果および操作部３１による設定内容に基づき、次亜塩素酸ナトリウムの供給量を算出する。この供給量に対応する駆動量で次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３を駆動し、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２内の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を次亜塩素酸ナトリウム注入部７から原水１中に滴下する。次亜塩素酸ナトリウム水溶液が添加された生成水は、拡散部８、制動部９、安定部１１、制動部１２によって均質化・安定化されたのち、ジェット部１３に導かれる。

ジェット部１３では塩酸がさらに滴下される。制御部２１は、ｐＨセンサ１７の検出値（およびフローセンサ６の検出値）に基づき、塩酸の供給量を算出する。この供給量に対応する駆動量で、塩酸注入ポンプ２６を駆動し、塩酸溶液タンク２５の塩酸水溶液を塩酸注入部２７から上記生成水中に滴下する。

次亜塩素酸ナトリウム、塩酸が滴下された生成水は、拡散部１４、制動部１５を介して安定部１６に導かれる。安定部１６では順次滴下された次亜塩素酸ナトリウム・塩酸が拡散した生成水が安定し、除菌消臭水１９が得られる。

この得られた除菌消臭水１９は、出水口５２から出水パイプ３３内を通過して出水口１８から外部に流出する。出水パイプ３３の途中でｐＨセンサ１７によりｐＨ値が測定される。

このフローチャートは、定常状態で動作しているときの処理手順を示すものであるが、運転／停止スイッチ６１を操作して運転をスタートした直後は次亜塩素酸ナトリウム水溶液のみを滴下して、次亜塩素酸ナトリウムのみが添加された水を生成し、その生成水のｐＨ値を予め設定したアルカリ性のｐＨ値で安定させる。ｐＨ値がこの値で安定したのち、塩酸水溶液の滴下をスタートし、生成水を予め設定した酸性のｐＨ値で安定させる。これにより、残留塩素濃度およびｐＨ値を正確に設定することができる。

以上の処理で装置を運転することにより、弱酸性領域で所望のｐＨ値、所望の残留塩素濃度の除菌消臭水を安定的に連続して生成することができる。また、装置の運転毎にｐＨ値、残留塩素濃度が異なることはなく、何度運転しても毎回同じｐＨ値、残留塩素濃度で安定した除菌消臭水を生成することができる。

図４は、同製造装置内に設置される次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２、塩酸溶液タンク２５の形状およびこれらタンク２２、２５に装着されるキャップ１００、１０９の形状を示す図である。

同図（Ａ）は、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２の形状を示す図である。このタンク２２の形状は縦長の略直方体であり、上面の中央に雄ネジ部４１を有する開口部４３が形成されている。そして、開口部４３の雄ネジ部４１にキャップ１００が螺合している。

以下、図４（Ｃ）および図５を参照して、キャップ１００の構造を説明する。
図４（Ｃ）は、キャップ１００および塩酸溶液タンク２５のキャップ１０９を内側（タンク内部に面する側）から見た平面図であり、図５は、キャップ１００を正面から見た内部構造図である。

キャップ１００は、キャップ本体１０１、リングパッキン１０２、スプリングカバー１０３、弁体１０４、コイルスプリング１０５、リングパッキン１０６から構成されている。

キャップ本体１０１は、内部に雌ネジ部１０１ｃを有する大径円筒状の基部１０１ａ、および、内部に雌ネジ部１０１ｄおよび中央に開口部１０８を有する小径円筒状の頂部１０１ｂを有している。基部１０１ａの雌ネジ部１０１ｃがタンク２２の開口部４３の雄ネジ部４１に螺合する。基部１０１ａの外周部には、このキャップ１００の着脱を容易にするとともに、貯留パン７３の空気抜きのための複数の溝部９９が形成されている。頂部１０１ｂの開口部１０８には、ゴム性のリングパッキン１０２が嵌め込まれている。

頂部１０１ｂの雌ネジ部１０１ｄにはスプリングカバー１０３が螺合する。スプリングカバー１０３は、一方が閉じ、他方にフランジ部１０３ａを有する円筒形状をしている。このフランジ部１０３ａは、プロペラの羽根状に４つに分割されており、各羽根と羽根との間に開口部１０３ｃが形成されている。このフランジ部１０３ａの周縁部に雄ネジ部１０３ｂが形成されており、この雄ネジ部１０３ｂが頂部１０１ｂの雌ネジ部１０１ｄに螺合する。フランジ部１０３ａが分割され開口部１０３ｃが形成されているのは、この開口部１０３ｃを通じてタンク２２内の次亜塩素酸ナトリウム水溶液が貯留パン７３に流れ出すことができるようにするためである。なお、フランジ部１０３ａの分割数は４に限定されない。

スプリングカバー１０３の内部には、弁体１０４およびコイルスプリング１０５が挿入されている。また、スプリングカバー１０３内部の閉口部側には内径の狭い段部１０３ｄが形成されている。弁体１０４は、キャップ本体１０１の頂部１０１ｂの開口部１０８に嵌合する円板部１０４ａ、この円板部１０４ａと同軸でスプリングカバー１０３の内径と同じ直径のピストン部１０４ｂ、およびピストン部１０４ｂと同軸で段部１０３ｄよりも直径の細いガイド軸部１０４ｃからなっている。

コイルスプリング１０５は、ガイド軸部１０４ｃに遊嵌し、段部１０３ｄとピストン部１０４ｂの上面に両端が当接している。これにより、弁体１０４は、スプリングカバー１０３から排出される方向に付勢されている。

ピストン部１０４ｂには、周方向に溝が形成されており、この溝にゴム性のリングパッキン１０６が嵌め込まれている。このリングパッキン１０６はスプリングカバー１０３内部の水密性を確保する。これにより、スプリングカバー１０３内部にタンク２２内の次亜塩素酸ナトリウム水溶液が入り込まない。

弁体１０４の円板部の下面周縁部は斜めのテーパ部１０４ｄが形成されている。テーパ部１０４ｄが、キャップ本体１０１の開口部１０８に嵌め込まれているリングパッキン１０２に当接してキャップ１００を密閉する。

上述のように、タンク２２は、上下を逆にしてキャップ１００が下になるようにスロット７１に装填される。このとき、スロット７１の底面のキャップ１００に対向する位置には、キャップ１００が嵌合する接続部８１が形成されている。

接続部８１は、キャップ本体１０１が遊び無く嵌まる凹部を有する。その凹部の中央部は貯留パン７３に向けて開口している。開口部の中央部にキャップ方向に突出する突出部を有する。タンク２２が装填されたとき、突出部がキャップ１００の弁体１０４（円板部１０４ａ）に当接して弁体１０４を押し上げる。これにより、キャップ本体１０１と弁体１０４との間に空隙ができ、この空隙を介してタンク２２内の次亜塩素酸ナトリウム水溶液が貯留パン７３に落下する。貯留パン７３の液位がタンク２２のキャップ１００の開口部１０８に達したとき、大気圧により水溶液の落下が停止する。

同図（Ｂ）は、塩酸溶液タンク２５の形状を示す図である。このタンク２５の形状は縦長の略直方体であり、上面の中央に雄ネジ部４２を有する開口部４４が形成されている。そして、開口部４４の雄ネジ部４２に、キャップ１００と略同形状のキャップ１０９が螺合している。

このタンク２５は上述のタンク２２と同じ構造をしているが、タンク２２よりも幅が狭く容量が小さい。これは、次亜塩素酸ナトリウム水溶液に比べ、塩酸水溶液の方が使用される液量が少ないためである。これに伴い、タンク２５を装填するスロット７２の方がタンク２２を装填するスロット７１よりも幅が狭くなっている。このように、タンク２２、２５とスロット７１、７２の幅を対応させることにより、幅広の次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２を幅狭の塩酸用スロット７２に装填することを不可能にし、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２が塩酸用スロット７２に装填されてしまう装填ミスを防止している。

また、タンク２５のキャップ１０９の基部１０１ａの外周は、タンク２２のキャップ１００の基部１０１ａの外周よりも径が大きくされている。また、タンク２２、２５を装填するスロット７１、７２の底面にある接続部８１、８２の凹部の径は、キャップの径に合わせて、接続部８２の径が大きく、接続部８１の径が小さくされている。すなわち、塩酸溶液タンク２５のキャップ１０９の外径は、次亜塩素酸ナトリウム用スロット７１の接続部８１の内径よりも大きい。

これにより、塩酸溶液タンク２５の幅は次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２の幅よりも狭いため、塩酸溶液タンク２５を次亜塩素酸ナトリウム用スロット７１に差し込むことはできるが、キャップ１０９が接続部８１に嵌まらないため装填することができず、塩酸溶液タンク２５が次亜塩素酸ナトリウム用スロット７１に装填されてしまう装填ミスを防止している。

また、塩酸溶液タンク２５の開口部４４の外径と次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２の開口部４３の外径は異なっている。したがって、塩酸溶液タンク２５のキャップ１０９と次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２のキャップ１００とを取り違えて嵌めようとしても、両方とも開口部の雄ネジにキャップの雌ネジを螺合させてキャップを固定することができない。このように両タンク２２、２５の開口部４３、４４の径を異ならせることにより、タンク２２、２５へのキャップ１００、１０９の嵌め間違いをなくすことができる。

上記のように、キャップ１００とキャップ１０９とは、キャップ本体１０１の基部１０１ａの外径および内径が異なる点を除いては同じ構造である。

以上のように、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、塩酸水溶液について、スロット幅、タンク幅、キャップの雌ネジ部１０１ｃの径（内径）、キャップの基部１０１ａの外周の径（外径）、接続部の凹部の径、のそれぞれを異ならせることにより、全てが正確に組み合わせられなければ同製造装置に設置することができないため、設置ミスを完全になくすことができ、塩素ガスの異常発生等を防いで装置の安全性を確保することができる。

なお、この実施形態では、容積の大きい次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２の開口部４３の径を、容積の小さい塩酸溶液タンク２５の開口部４４の径よりも大きくしたが、径の大小を逆にしてもよい。次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク２２のキャップ１００が塩酸溶液タンク２５の開口部４４に遊嵌すらしないようにするためには、開口部４４の方を大きくすればよい。

また、開口部４３、４４の径を異ならせるのに代えて、または、これに併用して、雄ネジ部４１、４２（キャップ１００、１０９の雌ネジ部）のピッチを異ならせてもよい。

図６は、次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３、塩酸注入ポンプ２６の出水ホースに設けられる逆止弁（チャッキ弁）の形状を示す図である。逆止弁は、水溶液の逆方向への流入を防ぐための弁である。

同図（Ａ）は、次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ２３に設けられる逆止弁１１０、同図（Ｂ）は、塩酸注入ポンプ２６に設けられる逆止弁１１９を示している。逆止弁１１０、１１９はほぼ同じ構造をしている。以下、逆止弁１１０について説明するが、逆止弁１１９の方が逆止弁１１０よりも下部先端の吐出パイプ１１２が長くなっている。

逆止弁１１０は、注入口１１５、雄ネジ部１１６、弁体が収納される本体部１１１、取付ネジ部１１７、吐出パイプ１１２、栓部１１３がこの順に縦に配列された構造をしている。、吐出パイプ１１２は、軟質ポリ塩化ビニル等の柔軟な樹脂を用い、内管１１２ａ、外管１１２ｂの二重構造になっており、内管１１２ａの先端付近の側部に２つの小孔１１４が開設されている。

注入口１１５は、直径４ミリ程度の小孔からなる。雄ネジ部１１６には、雌ネジ部を有するホースカバー（不図示）が螺旋する。このホースカバーにより注入ポンプ２３からの出水ホースが注入口１１５に固定される。本体部１１１にはスプリングで注入口１１５側に付勢された弁体が収納されており、出水ホースから一定以上の圧力で流入してきた水溶液を通過させるが、逆方向から流入してきた水溶液は通過させない。本体部１１１の下方に形成されている取付ネジ部１１７により、この逆止弁１１０は、次亜塩素酸ナトリウム注入口７に取り付けられる。

同図（Ａ）の逆止弁１１０において、本体部１１１（弁体）から吐出パイプ１１２の先端までの長さは約５ｃｍ程度、内径は約５ｍｍ程度であるため、その容積は略１ｍｌである。

したがって、吐出パイプ１１２に栓部１１３が無い場合、注入ポンプ２３の１度の吐出量が１ｍｌ以上であれば、溶液は、注入ポンプ２３の吐出圧で逆止弁１１０および吐出パイプ１１２を通過して外部に放出される。しかし、注入ポンプ２３の１度の吐出量が１ｍｌ以下の場合には、溶液が注入ポンプ２３の吐出圧で押し出されるのは吐出パイプ１１２の途中までであり、その後は、吐出パイプ１１２を伝って落下して外部に流れだすことになる。このため、１ｍｌ以下の少量の溶液を好適なタイミングで滴下して高精度に濃度制御しようとしても、注入ポンプ２３の駆動タイミングと、押し出された溶液が流れだして生成水に添加されるタイミングがずれてしまい均一な濃度制御を高精度にすることができない。

そこで、この実施形態の逆止弁１１０では、吐出パイプ１１２を栓部１１３で封止し、吐出パイプ１１２の内管１１２ａの側面に小孔１１４を開設した。小孔１１４の径は１ｍｍ程度である。吐出パイプ１１２の最下部に栓部１１３がはめ込まれているため、吐出パイプ１１２内の溶液は、自然落下では外部に流れださない。

また、内管１１２ａの外径と外管１１２ｂの内径は同寸法で密着しているが、接着はされていない。したがって、チャッキ弁の弁体を介してポンプから吐出圧が掛かると、その吐出圧により小孔１１４と外部とをつなぐ隙間が内管１１２ａと外管１１２ｂとの間に形成され、この隙間を通じてポンプが吐出した容積と同じ容積の溶液が正確に外部に吐出される。

これにより、吐出パイプ１１２が空のとき、弁体を通過した溶液は、吐出パイプ１１２内に充填される。そして、注入ポンプ２３の数回の吐出で吐出パイプ１１２内に溶液が充填されたのち、次に注入ポンプ２３が溶液を吐出すると、その吐出量と同量の溶液が弁体を通過して吐出パイプ１１２に押し出され、その吐出量と同量の溶液が小孔１１４から内管１１２ａと外管１１２ｂの間を通過して正確に生成水中に吐出される。

以上のように吐出パイプ１１２を内管１１２ａ、外管１１２ｂの二重構造とするとともに栓部１１３で栓をし、内管１１２ａの側面に小孔１１４を開設したことにより、注入ポンプ２３の吐出量が少量であっても、吐出後時間が経ったのち吐出パイプ１１２を伝って外部に流れるのを防ぐことができ、正確なタイミングで正確な量を生成水に溶かしこむことができる。

また、塩酸注入部２７に取り付けられる逆止弁１１９は、弁体から吐出パイプ１１２先端までの長さが約７．５ｃｍである外は、逆止弁１１０と同じ構造である。逆止弁１１９は、管路の内部で塩酸水溶液を放出するため長い吐出パイプ１１２が設けられている。

この発明の実施形態である除菌消臭水製造装置の内部構造図である。 同除菌消臭水製造装置の管路ボックスの管路構成図である。 同除菌消臭水製造装置を用いて除菌消臭水を製造する工程を説明するブロック図である。 同除菌消臭水製造装置の溶液タンクおよびキャップの形状を示す図 同除菌消臭水製造装置の溶液タンクに装着するキャップの内部構造図 同除菌消臭水製造装置の注入ポンプの出水ホースに設けられる逆止弁の形状を示す図

符号の説明

２ 給水口
７ 次亜塩素酸ナトリウム注入部
１８ 出水口
２１ 制御部
２２ 次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク
２３ 次亜塩素酸ナトリウム注入ポンプ
２５ 塩酸溶液タンク
２６ 塩酸注入ポンプ
２７ 塩酸注入部
３０ 管路ボックス
３１ 操作部
３３ 出水パイプ

Claims (4)

1. 次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留する次亜塩素酸ナトリウム貯留部と、
   塩酸水溶液を貯留する塩酸貯留部と、
   原水に前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入する次亜塩素酸ナトリウム注入部と、
   前記原水に前記次亜塩素酸ナトリウム水溶液が注入された生成水に前記塩酸水溶液を注入する塩酸注入部と、
   前記生成水が通過し、第１の拡散部、第１の制動部、第１の安定部、第２の制動部、ジェット部、第２の拡散部、第３の制動部および第２の安定部がこの順序に且つ水平に形成された管路ボックスと、
   を備えた除菌消臭水製造装置であって、
   前記次亜塩素酸ナトリウム注入部は、前記管路ボックスの手前に設けられ、
   前記第１および第２の拡散部は、水平の直管で形成され、
   前記第１乃至第３の制動部は、複数の邪魔板が左右または上下に交互に配列された水平の管路からなり、
   前記第１および第２の安定部は、水平の直管で形成され、
   前記ジェット部は、管路の断面積を小さくして前記生成水の流速が速く制御され、
   前記塩酸注入部は、前記ジェット部の内部に設けられており、
   前記次亜塩素酸ナトリウム貯留部は、
   次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留し、上端に開口部を有する次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク、
   前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクの開口部に嵌合する第１のキャップ、
   前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクが上下転倒した姿勢で装填される第１のスロット、および、
   前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクが装填されたとき前記第１のスロットの底面の第１のキャップに対向する位置に形成され、前記第１のキャップが嵌合する第１の接続部、を備え、
   前記塩酸貯留部は、
   塩酸水溶液を貯留し、上端に開口部を有する塩酸溶液タンク、
   前記塩酸溶液タンクの開口部に嵌合する第２のキャップ、
   前記塩酸溶液タンクが上下転倒した姿勢で装填される第２のスロット、および、
   前記塩酸溶液タンクが装填されたとき前記第２のスロットの底面の第２のキャップに対向する位置に形成され、前記第２のキャップが嵌合する第２の接続部、を備え、
   前記第２のスロットは前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクの幅よりも狭い幅に規制され、且つ、前記第１の接続部は前記第２のキャップの外径よりも小さい径に規制されており、
   前記第１のキャップおよび第２のキャップは、
   上面に開口部を有するキャップ本体と、
   一方が閉口した円筒形状であり、開口側にフランジ部を有し、このフランジ部に切欠きまたは孔が形成されているスプリングカバーと、
   該スプリングカバーに内蔵されるコイルスプリングと、
   前記キャップ本体の開口部に嵌合する円板部、および、この円板部と同軸で前記スプリングカバーの内径と同じ直径のピストン部を有する弁体と、
   からなり、
   前記弁体は、前記ピストン部が前記スプリングカバー内に収納され、
   前記スプリングカバーは、前記フランジ部が前記キャップ本体の内壁に嵌着され、
   前記コイルスプリングにより前記弁体が前記スプリングカバーから排出される方向に付勢されている
   ことを特徴とする除菌消臭水製造装置。
2. 前記ジェット部は、流路が略９０度屈曲されている請求項１に記載の除菌消臭水製造装置。
3. 前記第１の制動部と第１の安定部との間に網状のストレーナが配置された請求項１または請求項２に記載の除菌消臭水製造装置。
4. 前記第１のキャップが嵌合する前記次亜塩素酸ナトリウム溶液タンクの開口部と、前記第２のキャップが嵌合する前記塩酸溶液タンクの開口部とは、その径および／またはネジのピッチが異なる請求項１、請求項２または請求項３に記載の除菌消臭水製造装置。

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