JP4730258B2

JP4730258B2 - 電解水生成装置及びこれを備えた流し台

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Publication number: JP4730258B2
Application number: JP2006231359A
Authority: JP
Inventors: 利明平井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008049322A

Description

本発明は、水道水等を電気分解してアルカリイオン水と酸性イオン水を連続的に生成する電解水生成装置とこれを備えた流し台に関するものである。

電解水生成装置は、一般に原水の汚濁物質を除去する浄水部と、浄水部で浄化した水を電気分解する電解槽と、水栓から前記電解槽に水を供給する給水管と前記電解槽で生成したアルカリイオン水または酸性イオン水を吐出する吐水管と、電解槽内の水を排出する排水管とを備えるとともに、電解槽の制御のために、通水状態か否かを判定するための検知手段を給水管の途中に配設したものとなっている。

そして原水を供給したならば、上記検知手段による通水状態の検知信号を受けて制御手段が電解槽内部の隔膜を挟んで対向する位置に配設された一対の電極に電圧を印加するために電解槽での電気分解が実施され、電気分解された水は使用目的によりアルカリイオン水若しくは酸性イオン水のうちいずれかが吐水管より吐出され、目的に合わない水は排水管より排出される。そして水栓を閉じる等の操作によって原水の供給を停止すれば、上記検知手段による止水状態の検知を受けて、制御手段は電解槽での電気分解を停止する。

ところで、電解水生成装置は汚れた食器や食材の洗浄や調理を行う場所である流し台にに設置されることが多く、場合によっては本体内部の水を排水する際、吐水管の末端である開口端から設置場所周辺の汚れた水の滴やミストを空気と一緒に吸入するおそれがあり、微生物そのものや微生物にとって栄養価の高い汚れた水が吐水管を介して給水管や電解槽の内部に吸入された場合、内部で微生物の繁殖を招くおそれがある。

このために、装置本体内に残った滞留水中での細菌等微生物の繁殖を防止するために、電解槽内部の水は吐水管末端の開口端と排水管末端の開口端の水頭差によって排水管から排出されるようにしているが、滞留水を完全に無くすことは困難であり、場合によっては部分的に細菌に汚染される場合があることから、特許文献１においては、電解槽より上流側の給水管にバルブを設け、電解水生成を停止するに際し、吐水管側に連通する電解室内の電極を陽極として上記バルブで間欠通水しながら次亜塩素酸を含む酸性イオン水にて吐水管内部を洗浄している。

また原水を一旦タンクに貯水し、この貯水した原水をポンプで送水し電解槽へ送って電解することで次亜塩素酸を含む水を生成して吐水管内部を洗浄するものも提案されている（例えば特許文献２参照）。

しかし、間欠通水可能にするために止水時におけるウォーターハンマー等の衝撃に耐え得る耐水圧構造を強固に設けるため補強部品を追加したり、貯水用のタンクを設ける必要があり、装置自体の構成が大きなものとなってしまう。電解水生成装置は流し台等の限られたスペースに設けられる場合が多いために小型化が望まれているのに対して、この要求を満たすことが困難である。

また水質も使用場所によって様々であり、たとえ水道水であっても、次亜塩素酸を生成するための原水中の塩素イオン濃度が大きく異なる場合があるために、殺菌洗浄に必要な水量は不定となる。つまり、常に確実に殺菌洗浄を行うことができるとは限らないことになる。

この点に対処するために、塩化ナトリウムのような塩素イオンを含む化合物を添加して電解することで、原水中の塩素イオン濃度をあげることも提案されているが、水に対する溶解度が高いため短時間で溶解してしまって濃度を安定させることは困難であり、洗浄の都度添加して使用するという手間のかかる方法となってしまい、実使用には適さない。

予め塩素化合物を所定の濃度に溶解させたタンクを設けるとともに給水管から分岐したタンクから給水管へ連結する配管上にポンプを設けて、ポンプにて所定濃度の塩素イオンを含む溶液を一定量混入させる方法も提案されているが、装置自体が大きくかっ複雑な構造となる。
特開平０９−２６２５８５号公報特開平０９−１５５３５１号公報

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、通水開始初期に次亜塩素酸を含有する酸性イオン水を吐出させて吐水管内部を洗浄するとともに、この時の殺菌洗浄のための水量を次亜塩素酸濃度や塩素イオン濃度に応じて常に適切に保つことができる電解水生成装置及びこれを備えた流し台を手強することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る電解水生成装置は、原水を電気分解する電極を備えた通水型電解槽と、前記電極への直流電圧の印加を制御する制御手段と、原水を電解槽に供給する給水管と、電解槽で生成されたアルカリイオン水や酸性イオン水の吐出用の吐水管及び排出用の排水管とを有している電解水生成装置であって、所定電圧印加時における上記電極間に流れる電流値を検知する電解電流検知手段と、電解槽に導入される水量を検出する流量検知手段とを備え、前記制御手段は通水開始に応じて吐水管へ酸性イオン水を供給することになる極性の直流電圧の前記電極への印加を開始するとともに、上記電解電流検知手段で検出した電解電流値と通水開始からの積算吐水量との積が予め設定した下限洗浄量を越えた時点で前記電極への電圧印加を目的の水質に合わせたものとするものであることに特徴を有している。

通水開始初期に吐水管の洗浄を行うものであり、またこの洗浄動作は、酸性イオン水中の次亜塩素酸の生成濃度に相関のある電解電流値に応じて積算吐水量を増減させるために、下限洗浄量を超える次亜塩素酸量を必ず吐水管に流すものであるために、次亜塩素酸の生成濃度に関わらず常に洗浄の程度を安定して確保でき、吐水管等の汚染が万一発生しても清浄で安全な水を得ることができる。

また本発明は、給水管途中に設けられて電解槽に導入される水の導電率を測定する導電率検出手段と、電解槽に導入される水量を検出する流量検知手段とを備え、
前記制御手段は通水開始に応じて吐水管へ酸性イオン水を供給することになる極性の直流電圧の前記電極への印加を開始するとともに、上記導電率検出手段で検出した導電率と通水開始からの積算吐水量との積が予め設定した下限洗浄量を越えた時点で前記電極への電圧印加を目的の水質に合わせたものとするものであることに他の特徴を有している。

この場合においても、通水開始初期に吐水管の洗浄を行うものである上に、この洗浄動作は、酸性イオン水中の次亜塩素酸の生成濃度に相関のある導電率に応じて積算通水量を増減させることで一定の次亜塩素酸量を吐水管に流すために、導電率の値の如何に関わらず常に同一レベルの洗浄を安定して実施できる。

この時、通水間隔を計測する通水間隔検出手段を備えて、制御手段は前記通水間隔計測手段で計測された通水間隔時間に応じて下限洗浄量を決定しているものであれば、止水状態での放置時間に適した洗浄量が自動的に選択されることになり、止水状態での放置時間が長くなっても常に洗浄後の清浄度を安定して確保できる。

そして本発明にかかる流し台は、上述の電解水生成装置を備えていることに特徴を有している。

本発明は、通水時の初期に洗浄を行うものであるとともに、この洗浄動作は、次亜塩素酸の生成濃度に相関がある電解電流値や導電率に応じた水量で行われるために、使用場所の水質や使用流量に関わらず常に所定の条件で洗浄することができるものであり、吐水管に外部からの汚染物質の侵入が発生した場合でも、衛生的で清浄な水を供給することができる。

また本発明にかかる流し台は、上記電解水生成装置によって衛生的な電解水を得ることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図１において、一端の給水口２が水路切換え弁１を介して市井に接続される給水管３は、途中に浄水部４及び水流検知用としての圧力センサ５を有するとともに給水管分岐部７にて第１給水分岐管８と第２給水分岐管９とに分岐しており、電解槽１１に連結される第１給水分岐管８の途中には流量センサ１０が設けられている。第２給水分岐管９は電解補助剤添加部１２を経由して電解槽１１へ連結されてる。また、給水管３における浄水部４と給水管分岐部７との間に上記圧力センサ５が設けられている。浄水の水圧は圧力センサ５で検知されて制御手段６に送られる。

電解槽１１内はイオン透過性の隔膜１３によって第１電解室１４と第２電解室１６に仕切られており、第１電解室１４には第１電極１５が配設され、第２電解室１６には第２電極１７が配設されている。この第１電極１５と第２電極１７は、制御手段６によって印加される直流電圧の高さと極性とが制御される。また、第１電極１５と第２電極１７との間に直流電圧が印加されて水の電解が行われる時に両電極１５，１７間に流れる電解電流値を計測する電解電流センサ２２が設けられており、該電解電流センサ２２からの信号は制御手段６に送られる。

そして電解槽９の第１電解室１４側には上記第１給水分岐管８が接続されているとともに吐水管１８が接続され、第２電解室１４側には上記第２給水分岐管が接続されているとともに配水管１９が接続されている。

図中２３は第１給水分岐管８と排水管１９とを接続するバイパス管２３であり、このバイパス管２３には絞り部２４が途中に設けられている。また、図中２５は入力キー及び表示部を備えた操作表示部であり、本体ケース２６の外面に配設されている。吐出する水質の選択は該操作表示部２５上の入力キーにて行われる。また吐出する水の水質の表示が該操作表示部２５において行われる。図中２７は電源プラグ、２８は交流電源を直流電源に変換する電源部である。

ここにおいて、前記電解電流センサ２２は、生成される次亜塩素酸の量が電解電流値にほぼ比例することから、生成される次亜塩素酸の量の代替値としての電解電流値を求めるために設けたものである。すなわち、次亜塩素酸は、電解槽１１内における水の電解によって供給されるが、具体的には電解電流によって下記の一連の反応式に従い生成される。
Ｈ₂０→１／２・０₂（気体）＋２Ｈ⁺＋２ｅ^-
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂（気体）＋２ｅ^-
Ｃｌ₂（溶解）＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ
ｅ^-は電子であり、この電子は実施例に示す装置内部においては陽極となる第１電極１５表面で受け取られ、結果として電解電流値Ｘ１として計測される。

従って、電解電流値Ｘ１が多いほど次亜塩素酸生成濃度が高くなり、電解電流値Ｘ１が少ないほど次亜塩素酸生成濃度は低くなる。本実施例の装置において電解電流値Ｘ１と次亜塩素酸生成濃度との相関を確認した試験結果の一例を図４に示す。縦軸は次亜塩素酸生成濃度、横軸は電解電流値であり、電解電流値と次亜塩素酸生成濃度とがほぼ比例関係にあることがわかる。この相関関係を利用して次亜塩素酸の推定濃度Ｃｐを
Ｃｐ＝Ａ・Ｘ１＋Ｂ
として導くことができる。ただし、Ａ，Ｂは装置構成によって決定される定数である。また、上記相関関係式は電解槽１１を含めた装置配管の影響で変化するため、事前に試験等により確認しておく必要がある。例えば第１電極１５と第２電極１７との間の距離が短いと他の条件を同一にしても、電解電流値は大きくなる。また、隔膜１３の材質等によって電極１５，１７間の電圧印加時の抵抗値が変化するため、予め試験等により確認しておくことが望ましい。

次に上記電解水生成装置の動作について図２及び図３に基づいて説明すると、操作表示部２５上のキー操作で吐出する水の水質を選択すれば、選択水質信号が操作表示部２５から制御手段６に送られる（ステップＳＴ１）。次に使用者が水路切換え弁１を操作することで原水を給水管２に導入する（ステップＳＴ２）と、この原水は浄水部（浄水カートリッジ）４においてカビ臭やトリハロメタン等の溶存物質や鉄サビや微生物等の懸濁物が除去されて浄化（ステップＳＴ３）され、圧力センサ５を経て給水管分岐部４に至り、第１給水分岐管５及び第２給水分岐管６の各々に分配されて、第１給水分岐管８に導入された浄水は流量センサ１０を通過して電解槽１１の第１電解室１４内へと送られる。第２給水分岐管９へと導入された浄水は電解補助剤添加部１２を介して電解槽１１の第２電解室１６内に導入される。また、第１給水分岐管８に導入された浄水の一部はバイパス管２３の絞り部２４を経て排水管１９に送られて、排水口２１から排出される。

この時、圧力センサ５で検出される水圧Ｐ１が所定水圧Ｐ２以上となれば（ステップＳＴ５）、制御手段６は電解槽１１内に配設された電極１５，１７に直流電圧を印加する（ステップＳＴ６）。ただし、この時点で印加するのは、吐水管１８に連通する第１電解室１４内の第１電極１５を陽極、排水管１９に連通する第２電解室１６内の第２電極１７を陰極とする極性の所定電圧Ｅ１である。この電圧印加により第１電極１５及び第２電極１７表面において浄水の電気分解が開始され、第１電極１５近傍では酸素ガスの発生、ｐＨの低下及び次亜塩素酸の生成が行われ、第２電極１７近傍では水素ガスの発生及びｐＨの上昇が行われる。

そして第１電極１５で生成された次亜塩素酸を含むｐＨの低い酸性イオン水は、吐水管１８へと送られて吐水口２０から放出されるが、制御手段６は上記電圧Ｅ１の印加を開始してからの経過時間Ｔ１が予め設定した所定の第１放流時間Ｔ２に達した時点（ステップＳＴ８）で電解電流センサ２２から電解電流値Ｘ１の情報を取り込んで（ステップＳＴ９）、この電解電流値Ｘ１を基に次亜塩素酸推定濃度Ｃｐを算出し（ステップＳＴ１０）、更に予め設定されている下限洗浄量Ｎ２と次亜塩素酸推定濃度Ｃｐとから次式
Ｑ１＝Ｎ２／Ｃｐ
に基づいて積算洗浄流量Ｑ１を求める（ステップＳＴ１１）。

また、制御手段６は、第１給水分岐管８を介して第１電解室１４に導入され電気分解される浄水の流量情報を流量センサ１０から求めて、累積の通水流量である積算吐水量Ｑ２を計測し（ステップＳＴ１２）、上記の直流電圧Ｅ１印加開始後の積算吐水量Ｑ２が、求められた積算洗浄流量Ｑ１以上に到達したか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。

この積算吐水量Ｑ２が積算洗浄流量Ｑ１以上に到達したならば、制御手段６はそれまでの上記極性の電圧Ｅ１の印加状態から、使用者が操作表示部２５のキー入力によって選択した水質に適合する極性及び電圧Ｅ２の印加状態に変更する（ステップＳＴ１４）。そしてこの印加状態としてからの経過時間Ｔ３が予め設定してある使用待ち時間Ｔ４に達したならば（ステップＳＴ１６）、制御手段６は操作表示部２５上の表示パネルに使用可能な状態にあることを、つまりは選択された使用者が選択した水質の水が吐水口２０から吐出されていることを表示する（ステップＳＴ１７）。

本実施例によれば、使用者が望む水質の水の吐出に先立って、一連の洗浄動作が行われて最も外部からの汚染に晒されやすい吐水管１８を含む配管経路に、所定量の次亜塩素酸を含む酸性イオン水を流すことによる洗浄を行うものであり、このために通水路内部を常に衛生的な状態で使用することができ、装置配管の衛生性を著しく向上できる。

また、アルカリイオン水生成時において吐水管に連通する側の陰極となる電極表面に水中のカルシウム等が析出する難水溶性の塩も、極性を逆転させて洗浄を行うことにより溶解させて排出させることができ、電極表面や吐水管を含む配管内表面に付着した難水溶性塩を溶解させて清浄な状態を維持できる。

さらに、汚染物質を酸化分解・洗浄する次亜塩素酸の濃度を電解電流値を基に求めているために、精密な洗浄動作の制御が可能となり、必要最小限の水量で高い洗浄効果を得ることができて、無駄な洗浄水を消費することがない。

なお、本実施例における下限洗浄量Ｎ２は、予め試験により人為的に汚染された装置等を用いて確認して設定される値である。一般的に浄水場等で実施される塩素処理の場合、水に対する必要な殺菌用塩素の投入量の目安として塩素要求量という考え方がある。これは、被処理水中に存在する被酸化成分による次亜塩素酸の消費量を示す数値であり、殺菌のためにはこれに０．１〜０．５ｍｇ／Ｌ程度の余分の次亜塩素酸を加えて、水道配管末端までの次亜塩素酸による衛生性を確保するのを目安としている。

これは次亜塩素酸による水処理が酸化還元反応の原則に則った化学反応であり、一定量の汚染物質である被酸化成分（還元成分）を含有する被処理水量に対し（還元成分）、消費される酸化剤である次亜塩素酸量は一定となることを利用した浄水処理方法である。

但し、次亜塩素酸と反応する量は成分ごとに異なるため、水中に含有される成分の種類や濃度で次亜塩素酸の消費される量が変化する。このために予め塩素要求量を測定して原水による次亜塩素酸の消費量を把握して添加する必要がある。

本実施例に示す電解水生成装置はこの方法を応用したものであり、装置配管の汚染物質として使用環境における配管の開口端（吐水口２０）からの一定量以下の汚染物質が混入する可能性を考慮し、予め試験等により求めた次亜塩素酸の必要量から設定した一定量の下限洗浄量の酸性イオン水にて洗浄処理を行うものである。

これによれば、一定量以下の汚染物質で汚染されると予想された配管を洗浄するためには、一定量の次亜塩素酸を反応させればよく、万が一配管内部に汚染物質が混入した場合でも所定量の次亜塩素酸を作用させることにより洗浄が可能である。従って下限洗浄量Ｎ２は、予め想定される汚染の可能性を考慮して試験等により確認され導かれた次亜塩素酸の必要量から設定する。

但し、下限洗浄量Ｎ２は、実際の装置の配管材料、構造、長さ等の影響を受けるため、配管構成に応じた値を設定する必要がある。例えば、電解補助剤として利用されるカルシウム剤に有機成分が含有されている場合、吐水中にこの有機成分が混入するとそれに相当する下限洗浄量Ｎ２を上乗せして設定しておく必要がある。また、軟質樹脂等の配管材料を使用している場合には、可塑剤等の溶出も考慮しておく必要がある。

さらに、実際の使用環境によって装置汚染の可能性が異なるため、下限洗浄量Ｎ２は配管構成を考慮して導き出した値に使用環境でのばらつきを考慮して、十分洗浄可能なように余裕を持たせた予測値を設定するのがよい。

また、電解電流センサ２２により検知された電解電流値Ｘ１から導いた次亜塩素酸推定濃度Ｃｐと、予め設定された下限洗浄量Ｎ２とから積算洗浄流量Ｑ１を求める際、検知された電解電流値Ｘ１が非常に高い場合には、求められた積算洗浄量Ｑ１は極端に短い時間となる。装置の吐水管２０の構造等によっては、水流によって洗浄され難い部分を備える場合があるため、積算洗浄量Ｑ１には予め試験等により導いた下限値を設け、下限値未満の積算洗浄量Ｑ１が求められた場合には、下限値を積算洗浄量Ｑ１とする制御を行うことが望ましい。

前記の所定水圧Ｐ２は、水の電気分解時に電解槽１１内への水供給が確実に行われる水圧以上であればよく、所定水圧Ｐ２以上の継続時間を計測し、所定水圧Ｐ２が所定時間以上継続した場合に次のステップヘ進むようにすると更に好ましい。また、上限水圧を設定しておくとともに、検知した水圧が上限水圧を超えた場合に操作表示部２５の表示パネルに水圧過剰の警告を与えるようにしてもよい。供給水圧過剰による水漏れや装置内配管の破損等を未然に防ぐことができ、装置の安全性を高めることができる。

電圧Ｅ１印加開始後の第１放流時間Ｔ２は、電圧印加を開始してから電解槽１１の第１電解室１４内部で生成された次亜塩素酸を含む酸性イオン水が、吐水管１８を経由して吐水口２０から吐出され、さらに吐出された酸性イオン水中の次亜塩素酸濃度が一定の値に安定するために必要な時間を予め計測することで設定するのがよい。

同様に使用待ち時間Ｔ４も、第１電極１５と第２電極１７間に印加される直流電圧が、使用者の選択した水質に適合する電圧に変更されて制御され、電解槽１１の第１電解室１４内部から吐水管１８を経由して吐水口２０から吐出されるとき、吐出水の水質が選択された水質となりかつ安定した水質となるまでの時間を予め試験等により求めて設定するのがよい。

本実施例における操作表示部２５は本体ケース２６の上部に配置しているが、使用者がキー操作による入力を行う際に操作しやすく且つ見やすい位置であれば、どこに設けたものであってもよい。

また、上記操作表示部２５としては、使用者による水質の選択項目として水質に加えｐＨもしくは電解電圧の選択が可能なものとを好適に用いることができる。アルカリイオン水、酸性イオン水、浄水の水質の選択に加え、アルカリイオン水または酸性イオン水選択時のｐＨの選択が可能となり、使い勝手が向上する。操作表示部２５による表示には、選択した通りの使用可能な水質の水が吐出されていることの他に、選択していない水質の水が吐水管１８から吐出されている時、使用できない水質であることを表示するようにしてもよい。これにより、使用者が選択した水質に調節されていない水を誤って使用することをより確実に回避できる。

本実施例における圧力センサ５は、装置配管内部への水の導入を検知する水流検知手段として設けたものであり、水流を検知可能な他の手段に置き換えることは可能である。例えば、流量センサを本実施例の圧力センサ５と同じ位置に構成し、検知した流量と予め設定した所定流量の比較による制御に置き換えることも可能である。

圧力センサ５の配設位置も給水管３の部分に限定するものではなく、装置内部の配管構成上、圧力損失が経時的に変化する浄水部４のような構成部材の上流側以外で安定して圧力が検知できる位置ならばどこでもよい。

また、電極は第１電極１５及び第２電極１７の１対の対向電極としたが、電極の枚数はこれに限定されるものではなく、対向配置される構造であれば枚数に制限はない。

更に、流量センサ１０としては羽根車型のものを好適に用いることができるが、カルマン渦式、電磁式、超音波式、圧電式等の形式のものを用いてもよい。電解電流センサ２２は第１電極１５と第２電極１７との間に流れる電流値を計測できる位置に設けられておればよい。

図５以下に他例を示す。上記実施例と比較すると、第１給水分岐管８の途中に設けた流量センサ１０に水流検知手段としての役割も持たせている点と、第１給水分岐管８途中に導電率センサ２９を設けた点、第１給水分岐管８と排水管１９を連結するバイパス管２３途中に排水制御弁３０を設けた点、さらに流量センサ１０により検知された水の供給停止から次に流量センサ１０により検知された水の供給開始までの時間を計測するタイマー３１を設けた点が異なっている。

上記導電率センサ２９は、第１電解質１４に供給される浄水の導電率Ｘ１’を測定するものであるが、これは導電率Ｘ１’が電解電流値Ｘ１にほぼ比例することから、前述の電解電流値Ｘ１の値が生成される次亜塩素酸濃度にほぼ比例するという点と併せて、導電率Ｘ１’を基に次亜塩素酸推定濃度Ｃｐ’を算出することができるということに基づいて設けたものである。図１０は実施例の装置における導電率と電解電流値との相関を試験によって求めたものを示しているが、両者がほぼ比例関係にあることがわかる。このために、導電率Ｘ１’を基に次亜塩素酸の推定濃度Ｃｐ’を
Ｃｐ’＝Ａ’・Ｘ１’＋Ｂ’
で求めることができる。なお、Ａ’，Ｂ’は装置構成により決定される定数であり、前記実施例におけるＡ，Ｂと同様に事前に試験等により確認しておく。導電率センサ２９としては、２極式の交流電圧電流方式電極を使用することができるが、このほか、ブリッジ方式の電極や、電磁誘導法を用いたものであってもよく、原水の水質に応じて適当な方式のものを選択することが好ましい。また、導電率センサ２９を設ける位置も第１給水分岐管８の途中に限るものではなく、浄水もしくは原水の導電率を測定可能な位置にあればよい。ただし、浄水部４に原水中のイオンを吸着する材料が使用されている場合にはその下流の給水管３から電解槽１１にいたる配管上に設けておくことが好ましい。また、電解補助剤添加部１２から溶出した電解補助剤に含有されるイオンが直接または第１給水分岐管８と合流後に第１電解室１４内に導入される場合には、その電解補助剤由来のイオンを含む浄水が通過する経路上に設けておくことが好ましい。

このものにおける動作を順に説明すると、操作表示部２５上のキー操作によって水質を選択し（ステップＳＴ２１）、水路切換え弁１の操作で給水口２に接続された給水管３に原水を導入すれば（ステップＳＴ２２）、原水は浄水部４で浄化され（ステップＳＴ２３）、給水管分岐部７で第１給水分岐管８と第２給水分岐管９とにそれぞれ分配され、第１給水分岐管８に導入された浄水は流量センサ１０の通過時に流量が測定され（ステップＳＴ２４）た後、導電率センサ２９を経て電解槽１１の第１電解室１４内へと送られ、さらに吐水管１８を介して吐水口２０より吐出される。第１給水分岐管８に導入された浄水の一部は排水管１９に通ずるバイパス管２３に入るが、この時は排水制御弁３０が閉じられているために、浄水が排水管１９に流れることはない。

また、第２給水分岐管９へと導入された浄水は電解補助剤添加部１２を通過して電解槽１１の第２電解室１６内に導入され、排水管１９を介して排水管開口端２０より排出される。

一方、制御手段６は上記流量センサ１０で検知された流量Ｆ１が予め設定された第１下限流量Ｆ２以上となった時点（ステップＳＴ２５）でタイマー３１の計測を停止させて、計測した間隔時間Ｉ１の信号を受信する（ステップＳＴ２６）。この時、タイマー３１の計測時間はリセットされ、制御手段６からの信号による次の時間計測開始まで待機状態となる。

そして制御手段６は、間隔時間Ｉ１の計測結果に対し、予め設定されたいくつかの時間範囲に区切られた通水間隔時間範囲（Ｉａ未満，Ｉｂ未満，Ｉｃ未満，及びいずれにも該当しないＩ１）と下限洗浄量Ｎ）の相関表から、該当する通水間隔時間範囲の一つを選択し、選択した通水間隔時間範囲Ｉに相当する下限洗浄量Ｎ２’を導く（ステップＳＴ２７）。

この後、制御手段６は初期放流時間である経過時間Ｔ１’の計測を開始し（ステップＳＴ３１）、経過時間Ｔ１’が予め設定された第１放流時間Ｔ２’を越えたならば（ステップＳＴ３２）、制御手段６が導電率センサ２９から浄水の導電率Ｘ１’についての情報を取り込み（ステップＳＴ３３）、この導電率Ｘ１’を基に生成されるであろう次亜塩素酸の推定濃度Ｃｐ’を算出（ステップＳＴ３４）し、更に下限洗浄量Ｎ２’と次亜塩素酸推定濃度Ｃｐ’とから
Ｑ１’＝Ｎ２’／Ｃｐ’
の演算式によって積算洗浄流量Ｑ１’を求める（ステップＳＴ３５）。

また制御手段６は、電解槽１１内の第１電極１５及び第２電極１７に直流電圧を印加するが、この時の電極の極性は吐水管１８に連通する第１電解室１４内の第１電極１５を陽極、排水管１９に連通する第２電解室１５内の第２電極１７を陰極として、所定電圧Ｅ１を印加する（ステップＳＴ３６）とともに経過時間Ｔ３’の計測を開始する。

上記極性の所定電圧Ｅ１の印加により、第１電極１５近傍では酸素ガスの発生、ｐＨの低下及び浄水中の塩素イオンからの次亜塩素酸の生成が行われ、第２電極１７近傍では水素ガスの発生及びｐＨの上昇が行われ、夫々で生成された酸性イオン水及びアルカリイオン水は吐水管１８と排水管１９とに送られる。このために吐水管１８は次亜塩素酸を含む酸性イオン水によって殺菌されることになる。

そして上記経過時間Ｔ３’が予め設定された第２放流時間Ｔ４’に達したならば（ステップＳＴ３８）、制御手段６は流量センサ１０からの流量情報に基づいて上記所定電圧Ｅ１を開始してからの積算吐水量Ｑ２’が前記積算洗浄流量Ｑ１’に到達したか否かを判定（ステップＳＴ４２）し、積算洗浄流量Ｑ１’以上に到達した場合には、それまでの上記極性及び電圧Ｅ１の印加状態から、使用者が操作表示部２５のキー入力によって選択した水質に適合する極性及び電圧Ｅ２の印加状態に変更する（ステップＳＴ４３）とともに、経過時間Ｔ５の計測を開始し、この経過時間Ｔ５が予め設定された使用待ち時間Ｔ６以上になれば（ステップＳＴ４５）、制御手段６は操作表示部２５上に設けられた表示パネルに選択された水質が吐出されて使用可能であることを表示する（ステップＳＴ４６）。

この後、使用者が装置の使用を停止するため、水路切換え弁１の操作によって給水口２への原水の供給を停止すれば（ステップＳＴ５１）、給水管３から浄水部４及び給水管分岐部７を経て第１給水分岐管８と第２給水分岐管９とに供給されていた水流が停止することから、第１給水分岐管８に設けられた流量センサ１０で検出される流量Ｆ３が低下するとともに、この流量Ｆ３が予め設定された第２下限流量Ｆ４より低くなった時点で制御手段６は第１電極１５と第２電極１７への直流電圧の印加を停止する（ステップＳＴ５４）とともに、排水制御弁３０を開いて、装置配管内部の残留水を排水管１９へと導いて排水管口２１より排出させる（ステップＳＴ５５）。

また、制御手段６は排水制御弁３０が開いている排水時間Ｔ７を計測し（ステップＳＴ５６）、計測した排水時間Ｔ７が予め設定した排水待ち時間Ｔ８を越えたならば（ステップＳＴ５７）、排水制御弁３０を閉じて（ステップＳＴ５８）排水を停止する。そして制御手段６は、タイマー３１に次の通水時までの通水間隔時間Ｉ１の計測を開始させる（ステップＳＴ５９）。

次に使用者により通水を開始される場合には、前述の水路切換え弁の切換え操作からこれまでの動作が再開される（ステップＳＴ２２）。但し、使用者により新たに操作表示部２５のキー操作によって水質の選択がなされた場合には最初のステップからの動作を開始する（ステップＳＴ２１）。

また、通水間隔時間Ｉが長くなるほど汚染に晒される可能性が高くなるとともに汚染物質が蓄積して汚染物質量が増加するおそれがあることから、通水間隔時間Ｉと下限洗浄量Ｎ２’とは、長い通水時間間隔Ｉに相当する下限洗浄量Ｎ２’は多く、短い通水時間間隔Ｉに相当する下限洗浄量Ｎ２’は少ない値となるように相関づけている。

但し、実際の使用環境によって装置汚染の可能性が異なるため、各下限洗浄量Ｎ２’は実施例１で述べたように配管構成による次亜塩素酸の消費を考慮して導き出した値に、使用環境での汚染状態のばらつきを考慮して、十分洗浄可能なように余裕を持たせた値を設定するのがよい。

なお、本実施例に示した通水間隔時間Ｉと下限洗浄量Ｎ２’の関係を相関表に基づいて求めることに限定するものではなく、通水間隔時間Ｉから下限洗浄量Ｎ２’が一意的に導きだされる関係が条件として定められたデータであればよいために、例えば通水間隔時間Ｉと下限洗浄量Ｎ２’の演算式を設定してもよい。

いずれにせよ、本実施例によれば、外部からの汚染に最も晒されやすい吐水管１８を含む配管経路に、次亜塩素酸を含む酸性イオン水を使用頻度に応じて適切な量だけ流すことができる。

排水制御弁３０にはソレノイドに通電して開閉を制御する電磁弁が好適であるが、バイパス管２３の開閉を制御可能なものであればその方式は限定しない。但しソレノイドに通電制御するものである場合、通電時の発熱及び通常の放置時間を考慮すると、未使用時には常閉タイプのものを用いることで発熱を少なくすることができるとともに消費電力も少なくすることができる。

流量センサ１０の配設位置は、第１給水分岐管８の途中に限定するものではないが、第１電解室１４から吐水管１８を通過する流量を検知する目的で設けるものであるために、例えば浄水部４から給水管分岐部７にいたる給水管３の途中に設ける場合は、予め試験等により給水管３で検知される流量と第１給水分岐管８で検知される流量の相関関係を確認し、検知された流量から第１給水分岐管８内の流量を演算により導き出せるようにしておく。

第１放流時間Ｔ２’には、流量センサ１０から第１給水分岐管８、電解槽１１の第１電解室１４及び吐水管１８を順に通過して吐出口２０から吐出される浄水中のイオン濃度が安定するまでの十分な時間を設定する。

また、第２放流時間Ｔ４’には、電解槽１１の第１電解室１４にて生成された次亜塩素酸を含む水が吐出口２０から吐出される時の吐水中における次亜塩素酸の濃度が安定するまでの時間を予め試験等により確認して設定する。

使用待ち時間Ｔ６も同様に、使用者が選択した水質に調節された水が吐水口２０から吐出される時の吐出水水質が安定するまでに必要な時間を設定しておく。

排水電磁弁３０を開いて排水する時、内部の残留水が吐出管開口端２０から電解槽１１の第１電解室１４、第１給水分岐管８を介してバイパス管２３へと導入され、開状態の排水制御弁３０を通過して排水管１９に導かれて排水される。また、一部は第１給水分岐管８から給水管分岐部７を介して第２給水分岐管９、第２電解室１６から排水管へ導入されて排水される。この一連の排水に要する時間は装置配管構造等により著しく変化するために、排水待ち時間Ｔ８も試験等により十分に排水が完了する時間を予め確認して設定するのが好ましい。

なお、本発明にかかる流し台は、上記のいずれかの電解水生成装置と、上記水路切換え弁１と水栓とを備えたものであり、水路切換え弁１によって原水の供給が電解水生成装置側か水栓側かに切り換えられるものとなっている。このために水路切換え弁１の切換え操作により、電解水を得ることができる。

本発明の実施の形態の一例におけるブロック配管図である。同上の動作を示すフローチャートである。同上の動作を示すフローチャートである。電解電流値と次亜塩素酸生成濃度との相関を示す説明図である。他例におけるブロック配管図である。同上の動作を示すフローチャートである。同上の動作を示すフローチャートである。同上の動作を示すフローチャートである。同上の動作を示すフローチャートである。原水導電率と電解電流値との相関を示す説明図である。

符号の説明

１水路切換え弁
２給水口
３給水管
４浄水部
５圧力センサ
６制御手段
８第１給水分岐管
９第２給水分岐管
１０流量センサ
１１電解槽
１４第１電解室
１５第１電極
１６第２電解室
１７第２電極
２２電解電流センサ
２３バイパス管
２４絞り部
２５操作表示部
２９導電率センサ
３０排水制御弁
３１タイマー

Claims

原水を電気分解する電極を備えた通水型電解槽と、前記電極への直流電圧の印加を制御する制御手段と、原水を電解槽に供給する給水管と、電解槽で生成されたアルカリイオン水や酸性イオン水の吐出用の吐水管及び排出用の排水管とを有している電解水生成装置であって、所定電圧印加時における上記電極間に流れる電流値を検知する電解電流検知手段と、電解槽に導入される水量を検出する流量検知手段とを備え、
前記制御手段は通水開始に応じて吐水管へ酸性イオン水を供給することになる極性の直流電圧の前記電極への印加を開始するとともに、上記電解電流検知手段で検出した電解電流値と通水開始からの積算吐水量との積が予め設定した下限洗浄量を越えた時点で前記電極への電圧印加を目的の水質に合わせたものとするものであることを特徴とする電解水生成装置。
原水を電気分解する電極を備えた通水型電解槽と、前記電極への直流電圧の印加を制御する制御手段と、原水を電解槽に供給する給水管と、電解槽で生成されたアルカリイオン水や酸性イオンの水吐出用の吐水管及び排出用の排水管とを有している電解水生成装置であって、上記給水管途中に設けられて電解槽に導入される水の導電率を測定する導電率検出手段と、電解槽に導入される水量を検出する流量検知手段とを備え、
前記制御手段は通水開始に応じて吐水管へ酸性イオン水を供給することになる極性の直流電圧の前記電極への印加を開始するとともに、上記導電率検出手段で検出した導電率と通水開始からの積算吐水量との積が予め設定した下限洗浄量を越えた時点で前記電極への電圧印加を目的の水質に合わせたものとするものであることを特徴とする電解水生成装置。
通水間隔を計測する通水間隔検出手段を備えて、制御手段は前記通水間隔計測手段で計測された通水間隔時間に応じて下限洗浄量を決定していることを特徴とする請求項１または２記載の電解水生成装置。
請求項１から３のいずれかに記載の電解水生成装置を備えていることを特徴とする流し台。