JPH04236918A - 浄水機能付水供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家庭用の電気ポットやコ
―ヒ抽出器、または業務用の湯沸器、あるいは温水供給
器などの加熱手段を備えた浄水機能付水供給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水供給装置は本体内のタンクに
収容された水をヒ―タの通電により加熱し、温度センサ
からの出力に基づき沸騰状態または温水状態を検知する
と保温に移行するようになっており、本体内のタンクへ
の給水経路に活性炭やイオン交換樹脂などからなるカ―
トリッジ式の浄水フィルタを備えることにより、この浄
水フィルタを通してタンクに収容された浄化水をヒ―タ
の通電により加熱し、温度センサからの出力に基づき沸
騰状態あるいは所定の温水状態を検知すると保温に移行
し、浄水フィルタによってカルキ成分、黴の臭い、雑菌
などが除去された沸騰水または温水を飲料用または調理
用などに使用できるように構成する傾向にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、浄水フィルタを定期的に交換する必要があるため使
い勝手が悪いと共に、浄水フィルタの汚れなどにより浄
水効果が低下し易いという問題がある。

【０００４】そこで、この種の水供給装置にオゾンによ
る浄水装置を備えることにより浄水フィルタの定期的な
交換を省略しかつ浄水効果の低下を防止することが考え
られる。

【０００５】ところで、オゾンは高電圧を与えて無声放
電を行っている中に乾燥した酸素または空気を通過させ
ると酸素の一部がオゾンに変化するものであり、水中濃
度　０．１乃至　０．５ｍｇ／ｌのオゾン水による効果
としては、ＰＨ値の変化が無く、炭酸カルシウムの分解
、脱臭および殺菌などを有するため、水中にオゾンを供
給することにより、浄水場の殺菌や脱臭、または給水タ
ンク内の浄化、あるいは飲料水の美味化などが行われて
いる。 また水中濃度　０．４乃至３ｍｇ／ｌのオゾン水を用い
て調理器具の殺菌や野菜などの鮮度保持あるいは魚の臭
みの除去も行われている。しかし、オゾンには半減期が
あり、水中でのオゾンは気相中よりも非常に半減期が早
く、常温水中では数十分であり、ＰＨや温度あるいは水
中の有機物や無機物の影響により半減期が著しく促進さ
れる。また、オゾンは空気中での濃度が高くなると毒性
があるため作業環境安全基準として本国および米国では
　０．１ｐｐｍ以下、ソ連では　０．０５　ｐｐｍ以下
に定められている。さらにオゾンはオキシダントまたは
光化学オキシダントの要因物質の１つとして公害対策基
本法および大気汚染防止法にて規制されている。

【０００６】このような特性を有するオゾンは加熱手段
を備えたこの種の水供給装置の浄水用として有効に利用
できなかった。これはオゾンの水への溶け込み易さが水
温の上昇に伴って低下するため、オゾンによる浄水効果
が十分に得られないことがあり、この場合にはオゾン発
生のためのエネルギ―が無駄になるからである。

【０００７】そこで本発明はオゾンによる浄水を水温に
適応させて有効に行うことのできる浄水機能付水供給装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は水を収容する容
器２と、この容器２を加熱する加熱手段２２と、前記容
器２の温度を検出する温度検出手段６１と、オゾン発生
手段１３により発生したオゾンをオゾン水中供給手段１
２によって前記容器２内の水に供給する浄水手段６５と
、浄水制御手段５０とを有し、この浄水制御手段５０は
前記温度検出手段６１の検出温度が所定温度以下のとき
オゾンの発生を可能とするオゾン発生可否設定に従い前
記オゾン発生手段１３を制御するように構成されたもの
である。

【０００９】

【作用】上記構成によって、浄水制御手段５０は温度検
出手段６１からの信号に基づく水温状態がオゾンによる
浄水に有効な時にのみオゾンの発生が可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。

【００１１】図２に示すように本体１内にはステンレス
などの耐オゾン性の良好な材料からなる容器たるタンク
２が収納固定されているとともに本体１の前方下部には
受台３が延設され、さらに本体１にはその上面開口部を
開閉するように蓋体４が枢設され、この蓋体４を矢印に
示すように開放してタンク２内に給水できるようになっ
ている。本体１内の後部上方には水道管５に着脱可能に
接続された給水管６が設けられており、この給水管６に
は活性炭または中空糸膜からなるフィルタ７および電磁
弁８が設けられ、給水管６の先端の給水口が前記タンク
２の上面開口部に臨んでいる。本体１内にはタンク２の
前方に位置して出水管９が設けられ、この出水管９には
ポンプ１０が設けられているとともにその基端がタンク
２の底部に連通し、先端の出水口が前記受台３の上方に
臨んでいる。本体１内にはタンク２後方に位置してオゾ
ン供給管１１が設けられ、このオゾン供給管１１の一端
がタンク２の上端程度の高さで本体１外に開口し、他端
がタンク２の下端部に連通している。またオゾン供給管
１１の一端開口部にはオゾン水中供給手段たるエアポン
プ１２が内蔵されているとともに、このエアポンプ１２
の内側近傍にはオゾン発生手段たるアルミナ系のセラミ
ック放電体１３が配設されている。セラミック放電体１
３は図４に示すように酸化アルミニウムなどからなる板
状の絶縁体１４の表面に酸化チタンなどからなる放電電
極１５をプラズマ溶射などにより形成するとともに裏面
に銅などからなる誘電電極１５Ａを形成してなり、放電
電極１５を（＋），誘電電極１５Ａを（−）として約　
１．５ＫＶ，約１ＫＨｚ程度の高電圧を両電極１５，１
５Ａ間に印加して図５に示すように絶縁体１４の表面に
て沿面ストリ―マ―放電させることによりオゾンを発生
させるものである。さらにオゾン供給管１１の外面には
静電容量変化により水位を検出する水量センサ１６が設
けられている。受台３内には重量センサ１７が設けられ
、この重量センサ１７のロッド１８に台座１９が固設さ
れ、この台座１９上に任意の容器２０を載置できるよう
になっている。重量センサ１７は例えば出願人が特開昭
６２−２１１０１８号公報で提案している静電容量形の
センサが用いられ、ロッド１８に加わる重量に基づいて
静電容量に応じた周波数パルスを重量検出信号として出
力する。タンク２の外底部中央には温度センサ２１が設
けられているとともにその周囲には加熱手段たるヒ―タ
２２が設けられている。また本体１の内底部には電子回
路ユニット２３が配設されている。

【００１２】図３は本体１または蓋体４に備えられる操
作パネル２４を示し、これは表示部２５と操作部２６と
を有している。表示部２５はＬＣＤなどからなる現在水
温表示部２７と設定水温表示部２８と設定出水量表示部
２９と出水量表示部３０とを有するとともに、ＬＥＤか
らなる給水量表示部３１とモ―ド表示部３２乃至３８と
を有しており、モ―ド表示部の３２は自動給水用，３３
は給水中用，３４は浄水中用，３５は自動浄水用，３５
Ａは手動浄水用，３６は出水中用，３７は加熱中用，３
８は保温用である。現在水温表示部２７と設定水温表示
部２８は℃単位であり、設定出水量表示部２９と出水量
表示部３０はｍｌ単位である。給水量表示部３１は長方
形状をなす５個の表示部３１Ａを有し、左端の表示部３
１Ａの上部には「給水」なる文字３１Ｂが表記され、右
端の表示部３１Ａの上部には「満水」なる文字３１Ｃが
表記されている。操作部２６には加熱スイッチ３９、水
温設定スイッチ４０、給水スイッチ４１、自動給水スイ
ッチ４２、出水スイッチ４３、自動出水スイッチ４４、
手動浄水スイッチ４５、自動浄水スイッチ４６、出水量
設定スイッチ４７、ゼロセットスイッチ４８および切ス
イッチ４９を有している。

【００１３】図７は電子回路ユニット２３の構成を示す
ブロック図であり、これは図１に示す浄水制御手段５０
と加熱制御手段５１、さらに図６に示す給水制御手段５
２と出水制御手段５３を備えるマイクロコンピュ―タ５
４を有しており、このマイクロコンピュ―タ５４には周
知のようにＣＰＵ５５，メモリ５６，計時手段５７，入
力回路５８，出力回路５９などを有しているとともに、
メモリ５６には浄水，加熱，給水，出水などの種々のプ
ログラムおよび予め定められた水温に基づくオゾン発生
可否設定デ―タ並びに演算用の比較定数値などが記憶さ
れている。そして、加熱制御手段５１は温度センサ２１
とＡ／Ｄ変換器６０とで構成される温度検出手段６１か
らの温度検出信号および加熱スイッチ３９，水温設定ス
イッチ４０からのスイッチ信号に基づきヒ―タ駆動回路
６２を介してヒ―タ２２の入力を制御するとともに表示
駆動回路６３を介して表示部２５を制御する。浄水制御
手段５０は温度検出信号、手動浄水スイッチ４５，自動
浄水スイッチ４６からのスイッチ信号並びに水量センサ
１６とＡ／Ｄ変換器６０とで構成される水量検出手段６
４からの水量検出信号に基づき浄水手段６５を構成する
オゾン水中供給手段たるエアポンプ１２およびオゾン発
生手段たるセラミック放電体１３をそれぞれポンプ駆動
回路６６，放電体駆動回路６７を介して制御するととも
に表示部２５を制御しさらにブザ―駆動回路６８を介し
てブザ―６９を制御する。 給水制御手段５２は水量検出信号および給水スイッチ４
１，自動給水スイッチ４２からのスイッチ信号に基づき
弁駆動回路７０を介して電磁弁８を制御するとともに表
示部２５およびブザ―６９を制御する。出水制御手段５
３は重量センサ１７と周波数変換器７１とで構成する重
量検出手段７２からの重量検出信号に基づきポンプ駆動
回路７３を介してポンプ１０を制御するとともに表示部
２５を制御する。

【００１４】つぎに上記構成につきその作用を図８乃至
図１８を参照して説明する。

【００１５】まず給水動作について説明すると、手動給
水では図１３に示すようにステップ１にて給水スイッチ
４１がＯＮか否かが判断され、ＯＮであるときはステッ
プ２にて水量検出信号に基づきタンク２内が満水状態か
否かが判断され、満水であるときはステップ３に移行し
て電磁弁８を閉塞状態のままとし、かつ報知を行う。一
方、満水でないときはステップ４にて電磁弁８が開放さ
れてフィルタ７で濾過された水道水が給水管６を通して
タンク２内に給水され、給水中を示すモ―ド表示部３３
が点灯しかつ水量の増加度合が給水量表示部３１に表示
されるとともに、ステップ２に移行してステップ２にて
満水状態であると判断されるまで給水が行われ満水状態
になるとステップ３に移行して電磁弁８が閉塞し給水を
停止する。自動給水では図１４に示すようにステップ１
にて自動給水スイッチ４２がＯＮか否かが判断され、Ｏ
Ｎであるときは自動給水を示すモ―ド表示部３２が点灯
し（ステップ２）、ステップ３にて水量検出信号に基づ
きタンク２内が中間水量以下か否かが判断され、「ＮＯ
」であるときはステップ４に移行して電磁弁８を閉塞状
態のままとし、かつ報知を行う。一方、ステップ３にて
「ＹＥＳ」であるときは電磁弁８が開放してタンク２内
に給水され、給水中を示すモ―ド表示部３３が点灯しか
つ水量の増加度合が表示されるとともに（ステップ５）
、ステップ６にて満水状態と判断されるまで給水を行い
、満水状態になるとステップ４にて電磁弁８が閉塞し給
水が停止する。そして切スイッチ４９が押されるまでス
テップ３乃至ステップ６の動作が反復され満水状態を維
持するように自動的に給水される。

【００１６】つぎに加熱動作について説明すると、水温
設定では図１２に示すようにステップ１にて水温設定ス
イッチ４０がＯＮか否かの判断が行われ、ＯＮであると
きはステップ２にてスイッチ４０のＯＮ前の設定水温が
９５℃か否かの判断が行われ、「ＮＯ」であるときには
ステップ３にて水温設定値を５℃上昇させるとともにス
テップ４にて上昇した水温設定値をメモリ５６に記憶し
かつ設定水温表示部２８に表示する。一方、ステップ２
にて「ＹＥＳ」と判断されたときにはステップ５にて水
温を５℃に設定しステップ４にてメモリ５６に５℃を記
憶しかつ表示し、この動作を反復することにより上限９
５℃，下限５℃の範囲内で水温設定スイッチ４０を押す
毎に水温設定値が５℃ずつ上昇する。このように水温設
定値がメモリ５６に記憶されている状態で加熱スイッチ
３９を押すと図１１に示すようにステップ１にて「ＹＥ
Ｓ」と判断され、ステップ２にてヒ―タ２２に通電され
るとともに加熱中を示すモ―ド表示部３７が点灯し、ス
テップ３にて温度検出手段６１からの信号に基づく検出
温度は設定水温表示部２８に表示されている設定水温以
上か否かの判断が行われ、「ＹＥＳ」のときはステップ
４にてヒ―タ２２を断電し、ステップ５にて保温に移行
して所望の設定水温に維持するとともに保温を示すモ―
ド表示部３８を点灯する。

【００１７】つぎに出水動作について説明すると、予め
重量ゼロセットが行われる。これは台座１９に空の容器
２０を載置した状態でゼロセットスイッチ４８を押すこ
とにより、図１８のステップ１にて「ＹＥＳ」と判断さ
れてステップ２にて容器２０の検出重量値をゼロにセッ
トし、この状態でステップ３にて水が収容された容器２
０の重量を検出し、ステップ４にて検出された水重量値
をｍｌ単位に換算して出水量表示部３０に表示する。ま
た出水量設定は出水量設定スイッチ４７を押すと図１７
のステップ１にて「ＹＥＳ」と判断され、ステップ２に
てスイッチ４７のＯＮ前の設定出水量が４０００ｍｌか
否かの判断が行われ、「ＮＯ」であるときにはステップ
３にて水量設定値を５０ｍｌ上昇させるとともにステッ
プ４にて上昇した水量設定値をメモリ５６に記憶しかつ
出水量表示部３０に表示する。一方、ステップ２にて「
ＹＥＳ」と判断されたときにはステップ５にて出水量を
５０ｍｌに設定しステップ４にてメモリ５６に５０ｍｌ
を記憶しかつ表示し、この動作を反復することにより上
限４０００ｍｌ，下限５０ｍｌの範囲内で出水量設定ス
イッチ４７を押す毎に水量設定値が５０ｍｌずつ上昇す
る。手動出水では図１５に示すように出水スイッチ４３
を押すとステップ１にて「ＹＥＳ」と判断され、ステッ
プ２にてポンプ１０が駆動することによりタンク２内の
湯または温水が出水管９を通して容器２０内に出水され
て収容され続け、かつ出水中を示すモ―ド表示部３６が
点灯するとともに出水量が出水量表示部３０に表示され
、ステップ３にて出水スイッチ４３がＯＦＦであると判
断されるとポンプ１０が停止して出水を停止する。これ
により、使用者がカップなどの小さな容器２０などに湯
または温水を出水する時に出水スイッチ４３を押してい
る間のみ出水が行われる。自動出水では図１６に示すよ
うに自動出水スイッチ４４を押すとステップ１にて「Ｙ
ＥＳ」と判断され、ステップ２にてポンプ１０が駆動す
ることによりタンク２内の湯または温水が容器２０内に
収容され、かつ出水中を示すモ―ド表示部３６が点灯す
るとともに出水量が出水量表示部３０に表示され、ステ
ップ３にて重量検出手段７２により検出された信号に基
づく検出水量は出水量設定スイッチ４７で設定された設
定出水量以上か否かの判断が行われ、「ＹＥＳ」である
ときステップ４にてポンプ１０が停止して出水を完了す
る。これにより、使用者が鍋などの大きな容器２０など
に湯または温水を出水する時に予め出水量設定スイッチ
４７の操作により所望の出水量を設定し、自動出水スイ
ッチ４４を押すと設定された水量が容器２０に収容され
る。

【００１８】つぎに浄水動作について説明すると、手動
浄水では手動浄水スイッチ４５を押すと図９のステップ
１にて「ＹＥＳ」と判断され、ステップ２にてエアポン
プ１２が駆動して外気がオゾン供給管１１内に供給され
るとともに手動浄水を示すモ―ド表示部３５Ａが点灯し
、ステップ３にてエアポンプ１２の駆動から１０秒が経
過したと判断されるとステップ４にて放電体駆動回路６
７を介してセラミック放電体１３の電極１５，１５Ａ間
に所定の高電圧が印加されてオゾンが発生してエアポン
プ１２による送風によってオゾンがタンク２内の水に供
給されて溶解しかつ浄水中を示すモ―ド表示部３４が点
灯し、ステップ５にてオゾン発生から３０分が経過した
と判断されたときステップ６にてセラミック放電体１３
に対し断電されてオゾンの発生が停止し、ステップ７に
てオゾン発生の停止から１０秒経過したと判断されたと
きにステップ８にてエアポンプ１２が停止して浄水動作
を完了する。自動浄水では自動浄水スイッチ４６を押す
と図１０のステップ１にて「ＹＥＳ」と判断されステッ
プ２にてエアポンプ１２が駆動して外気がオゾン供給管
１１内に供給されるとともに自動浄水を示すモ―ド表示
部３５が点灯し、ステップ３にてエアポンプ１２の駆動
から１０秒経過したと判断されるとステップ４にてセラ
ミック放電体１３に高電圧が印加してオゾンが発生しこ
のオゾンはタンク２内の水中に溶解しかつ浄水中を示す
モ―ド表示部３４が点灯し、ステップ５にてオゾンの発
生から３分を経過したと判断されたときステップ６にて
オゾンの発生を停止し、さらにステップ７にてオゾン発
生の停止から７分経過したと判断されたときステップ８
にて切スイッチ４９がＯＮか否かの判断が行われ、「Ｎ
Ｏ」であるときステップ４に移行してオゾンを発生させ
、ステップ８にて「ＹＥＳ」と判断されたときステップ
９にてエアポンプ１２が停止して自動浄水を完了する。 これにより、切スイッチ４９が押されるまで３分のオゾ
ン発生と７分のオゾン発生の停止を反復する。またオゾ
ンの発生はオゾン発生可否設定に従い図８に示すように
制御される。これは手動または自動の浄水スイッチ４５
，４６がＯＮされると図８のステップ１にて「ＹＥＳ」
と判断されステップ２にて温度検出手段６１からの信号
に基づくタンク２内の水温が４０℃以下か否かの判断が
行われ、さらにステップ３にてタンク２への給水が必要
か否かの判断が行われ、ステップ２にて水温が４０℃以
下でかつステップ３にてタンク２内に水が有ると判断さ
れた時にはステップ４に移行してオゾンを発生して浄水
動作を実行し、ステップ２にて水温が４０℃を超え、か
つステップ３にてタンク２内に給水が必要であると判断
されたときはステップ５に移行してオゾンの発生を禁止
しかつ報知する。これにより、水温が高くオゾンによる
浄水効果が得られないときに不要にオゾンを発生させる
ことがなく、しかもタンク２内に水が無いときにタンク
２内にオゾンを供給することで高濃度のオゾンが装置外
に放出して人体に害を与えることを防止する。

【００１９】このように本実施例においては、図１に示
すように加熱された水を供給する水供給装置にオゾンに
よる浄水機能を備えているとともに、オゾン発生可否設
定に従い手動または自動の浄水スイッチ４５，４６を押
した時に温度検出手段６１の信号に基づいて検出された
タンク２内の水温が所定温度例えば４０℃以下のときに
オゾンを発生させて浄水動作を行うように構成している
ため、従来のようにカ―トリッジ式の浄水フィルタを定
期的に交換する必要がなくかつフィルタの汚れなどによ
る浄水効果の低下も防止できオゾンによる良好な浄水効
果が得られ、さらに水温が高く浄水効果が十分に得られ
ないときに不要にオゾンを発生させることがなくオゾン
発生のためのエネルギ―の無駄を無くしオゾンによる浄
水処理を有効に行うことができる。また実施例上の効果
として、タンク２内に水が無いときにはオゾンの発生を
禁止するため、空のタンク２内にオゾンが供給されて濃
厚なオゾンが装置外に放出することを防止でき、また赤
子のミルク用あるいは茶用として７５℃程度の浄化され
た温水を必要とする場合、従来では電気ポットにて一旦
沸騰させてカルキ成分を除去した後７５℃程度まで冷ま
す必要があり煩わしいものであったが本実施例ではオゾ
ンによって浄化された水をそのまま所望温度に加熱でき
るためミルク，茶用などの浄化された温水などを容易に
得ることができる。また、オゾンによってタンク２内が
衛生的に保たれ、定期的なタンク内の洗浄を省略できる
。また実施例上の効果として井戸水や山水などを家庭に
て容易に浄水処理して加熱できるため便利であり、また
即席麺など各種の調理時において正確な水量計測を要す
る場合などには出水量の設定を行うことにより重量検出
手段７２からの信号に基づき所望の出水量を容易にかつ
高精度に得ることができ使い勝手の向上も図られる。

【００２０】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能である。例えばオゾン発生手段は種々のタイプに
適用可能であり、また加熱手段はヒ―タに限らず他の加
熱手段を適宜選択すればよい。またオゾン発生可否設定
においてオゾンの発生を可能にする水温値あるいはオゾ
ンの発生，停止の時間などはオゾンによる浄水を有効に
行える範囲で適宜選定することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は水を収容する容器と、この容器
を加熱する加熱手段と、前記容器の温度を検出する温度
検出手段と、オゾン発生手段により発生したオゾンをオ
ゾン水中供給手段によって前記容器内の水に供給する浄
水手段と、浄水制御手段とを有し、この浄水制御手段は
前記温度検出手段の検出温度が所定温度以下のときオゾ
ンの発生を可能とするオゾン発生可否設定に従い前記オ
ゾン発生手段を制御するように構成されたものであり、
オゾンによる浄水を水温に適応させて有効に行うことの
できる浄水機能付水供給装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す装置の断面図である。

【図３】操作パネルの正面図である。

【図４】セラミック放電体の正面図である。

【図５】セラミック放電体の放電状態を示す平面図であ
る。

【図６】電気的構成を示すブロック図である。

【図７】電気的構成を示すブロック図である。

【図８】オゾン発生可否設定に基づいた処理の流れを示
すフロ―チャ―トである。

【図９】手動浄水モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ―
トである。

【図１０】自動浄水モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ
―トである。

【図１１】加熱モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ―ト
である。

【図１２】水温設定モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ
―トである。

【図１３】手動給水モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ
―トである。

【図１４】自動給水モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ
―トである。

【図１５】手動出水モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ
―トである。

【図１６】自動出水モ―ド処理の流れを示すフロ―チャ
―トである。

【図１７】出水量設定モ―ド処理の流れを示すフロ―チ
ャ―トである。

【図１８】重量ゼロセットモ―ド処理の流れを示すフロ
―チャ―トである。

【符号の説明】

２　　タンク（容器） １２　　エアポンプ（オゾン水中供給手段）１３　　セ
ラミック放電体（オゾン発生手段）２２　　ヒ―タ（加
熱手段） ５０　　浄水制御手段 ６１　　温度検出手段 ６５　　浄水手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水を収容する容器と、この容器を加熱
   する加熱手段と、前記容器の温度を検出する温度検出手
   段と、オゾン発生手段により発生したオゾンをオゾン水
   中供給手段によって前記容器内の水に供給する浄水手段
   と、浄水制御手段とを有し、この浄水制御手段は前記温
   度検出手段の検出温度が所定温度以下のときオゾンの発
   生を可能とするオゾン発生可否設定に従い前記オゾン発
   生手段を制御するように構成されたことを特徴とする浄
   水機能付水供給装置。