JPH09225468A - 飲料水殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 季節変動する地域固有の水質に合うよう、塩
素を安定に発生させて殺菌を可能とする。 【解決手段】 水道水からの飲料水供給経路内の、例え
ば水リザーバ２に塩素発生電極６を設け、ここに一定範
囲の塩素発生濃度となるように指令を与えて制御する制
御部９に、使用する地域の水質に合うような電気伝導度
と塩素イオン濃度との比率を設定する設定器１２を設
け、使用する地域に合わせて塩素発生電極６の通電電気
量を制御し、残留塩素濃度を適正範囲に維持し得るよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばカップ式
飲料自動販売機の飲料水供給系に組み込まれる飲料水殺
菌装置、特に、水道からの飲料水供給系に対してその水
路中に直流電圧を印加する１対の塩素発生電極を設け、
電気分解により水道水に含まれる塩素イオンを陽極酸化
し、塩素に変換して飲料水を殺菌する飲料水殺菌装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】カップ式飲料自動販売機では、水道から
給水された水道水を機内の水リザーバに貯留し、ここか
ら各種飲料水の製造用，製氷機の製氷用水などとして機
内各所の末端に配水するようにしている。その際、カッ
プ式飲料自動販売機では、食品衛生法上から機内の水リ
ザーバに貯留されている飲料水は滅菌されていることが
義務付けられている。

【０００３】ところで、上水道の給水場から需要末端に
配水される水道水には、一般に０．１ｐｐｍ程度の塩素
が含まれているが、カップ式飲料自動販売機では一般
に、水道からの給水を活性炭フィルタを経由して水リザ
ーバに導入するようにしていることから、水道水中に含
まれている塩素の多くは活性炭フィルタを透過する過程
で還元，除去されてしまう。さらに、水道水が水リザー
バに長時間貯留されていると水中の塩素が自己分解する
こともあり、水リザーバの貯留水は残留塩素濃度が低下
し、そのまま放置すると殺菌能力が消失するようにな
る。

【０００４】このため、カップ式飲料自動販売機では、
水リザーバに貯留されている飲料水を機内で改めて殺菌
することが行なわれており、その殺菌方法として薬品添
加法やオゾン殺菌法の他に、最近では水道水の電気分解
による塩素殺菌法が実用化されている。この塩素殺菌法
は、水道水に含まれている塩素イオン（塩素イオン自身
には殺菌力はない）を有効活用し、水道水を電気分解す
ることにより塩素イオンを陽極酸化して塩素を発生さ
せ、この塩素で水道水を殺菌するものである。

【０００５】具体的には、水リザーバの水中に直流電圧
を印加する１対の塩素発生電極を設置し、この電極に通
電して電気分解する。これにより、水道水に含まれてい
る塩素イオンが陽極酸化により電子を失って塩素に変換
され、飲料水が再び塩素を含んで殺菌力を有するように
なる。なお、この場合の塩素発生量は、塩素発生電極に
印加する電圧，通電電流，通電時間で与えられる電気量
に比例する。

【０００６】一方、カップ式飲料自動販売機の水リザー
バに貯留されている飲料水は、残留塩素濃度が低いと十
分な殺菌効果が得られず、また残留塩素濃度が過剰にな
ると塩素特有の臭いが強すぎて飲料の風味を損なうこと
になる。そこで、従来はこの点を考慮して自動販売機据
え付け先現地での水道水水質（塩素イオン濃度など），
自動販売機の飲料販売頻度等を基に、適正な残留塩素濃
度が得られるように自動販売機の設置当初に塩素発生電
極の通電条件（印加電圧，通電電流，通電時間など）を
設定し、この通電条件下で殺菌装置を運転して、飲料水
の殺菌を行なうようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
にしても実際の運用面では、次のような問題が残る。す
なわち、水道水の水質（残留塩素，塩素イオン濃度な
ど）は常に一定というわけではなく、実際に或る地方の
水道水につき年間を通じて水質調査をした結果からも、
季節，月単位によりかなり変動することが確認されてい
る。

【０００８】このため、前述のように自動販売機の設置
時に、塩素発生電極の通電条件を適切に設定しても、水
道水の水質変動があると飲料水の塩素濃度を常に所定値
に維持することができず、時には残留塩素濃度が低くな
って十分な殺菌効果が得られなくなったり、逆に残留塩
素濃度が過剰となって飲料水が塩素臭くなるなどの不具
合が発生する。したがって、この発明の課題は水道水に
水質変動があっても、飲料水の残留塩素濃度を常に適正
範囲に維持しうるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、この発明では、水道水からの飲料水供給経路内に
直流電圧を印加する１対の塩素発生電極を設け、これを
用いて水道水に含まれる塩素イオンを電気分解し塩素に
変換して水道水の殺菌を行なう飲料水殺菌装置におい
て、水道水の電気伝導度を検出する検出手段と、前記塩
素発生電極に対する通電電気量を制御する制御手段と、
使用する地域の水質に合う電気伝導度と塩素イオン濃度
との変化率を設定する設定手段とを設け、使用する地域
の水質に合わせて通電電気量を制御するようにしてい
る。以上のようにすることで、地域毎に水質が変動する
場合でも、電気分解により生成した塩素で殺菌される水
の残留塩素濃度を常に適正範囲に維持できるようにな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態を示
す構成図である。同図において、１は水道水に接続され
た給水管、２は自動販売機の機内に設置された水リザー
バ、３は水道水導入側の給水弁、４は活性炭フィルタ、
５は水リザーバ２から引き出され機内の末端部との間に
配置した配水管路であり、これらにより自動販売機の飲
料水供給系が構成されている。ここで、水道から給水さ
れた水道水は活性炭フィルタ４を経て水リザーバ２に貯
留され、ここから販売動作に合わせて機内の製氷機，カ
ーボネータ，カップなどに向けて配水される。また、販
売の進行に伴って水リザーバ２の水位が下限レベルまで
低下すると給水弁３が開いて水道水が補給され、これに
より水位が再び上限レベルまで回復する。

【００１１】この例では、水リザーバ２の水中に１対の
塩素発生電極６を設置している。この塩素発生電極６
は、直流電源８に通電制御部９を介して接続されてい
る。また、塩素発生電極６は電気伝導度測定電極を兼用
している関係から、これには電気伝導度計１０が接続さ
れている。さらに、塩素発生電極６と直流電源８，電気
伝導度計１０との間には、通電制御部９からの指令で切
替動作する回路切替スイッチ１１が介挿接続されてい
る。

【００１２】通電制御部９はタイマ、電圧，電流調節器
などを備え、飲料水の電気伝導度検出値を基に、塩素発
生電極６の通電電気量を調節制御する機能を有してい
る。具体的には、制御部９にマイクロコンピュータを設
け、電気伝導度計１０により検出される電気伝導度に基
づき、飲料水の残留塩素濃度が適正な濃度（０．４〜１
ｍｇ／ｌ）の範囲を維持するように塩素発生量、つまり
塩素発生電極６の通電条件を決めて制御する。

【００１３】すなわち、水道水の水質変動により、電気
伝導度検出値が増加した場合には、その増加分に応じて
塩素発生電極６の通電電気量（通電電流，通電時間な
ど）を減じ、逆に電気伝導度検出値が減少した場合には
通電電気量を増すように制御する。なお、適正な残留塩
素濃度は殺菌効果，飲料水の風味，および水リザーバか
ら供給末端に至る配管経路での塩素消費分などを考慮し
て、上記のような範囲に選定される。

【００１４】ところで、水道水には地域差も存在する。
図２は異なる地域の水道水について、年間を通じての水
質調査結果にもとづく水道水中の塩素イオン濃度の変
動、および塩素イオン濃度に対する水道水の電気伝導度
の関係を示すもので、図中に記す小丸は実測値を示して
いる。この図２から、水道水の塩素イオン濃度は年間を
通じて広範囲に変動するが、塩素イオン濃度と電気伝導
度とはほぼ一定の比例関係にあることが分かる。その比
例度は地域によって異なり（Ａ〜Ｄ）、夏場は塩素イオ
ン濃度が低く、冬場は塩素イオン濃度が高くなるのが普
通であるが、季節を通じて変動の少ない地域もある。

【００１５】図３は各地域で季節変動する水を試料とし
て、水リザーバに連続通水しながら一定の通電条件によ
り電気分解した実験を基に得た電気伝導度と、水リザー
バより流出する水の残留塩素濃度との関係を示すもので
ある。この図３から、試料の電気伝導度（塩素イオン濃
度に対応する）と残留塩素濃度とは比例関係にあり、地
域毎に異なる傾き傾き（Ａ〜Ｄ）を持つことが分かる。

【００１６】以上のことから、自動販売機の設置地域の
水質に合わせるべく、通電制御部９に対し電気伝導度と
塩素イオン濃度との変化率を設定する設定器１２を設け
る。すなわち、設定器１２により地域に応じた電気伝導
度と塩素イオン濃度との変化率を設定する一方、電気伝
導度計１０により水道から給水される飲料水の電気伝導
度を検出し、その検出値に応じた残留塩素濃度となるよ
う、通電制御部９により塩素発生電極６の通電電気量を
制御することにより、地域毎に水質が変動する場合で
も、電気分解により生成した塩素で殺菌される水の残留
塩素濃度を、常に適正範囲に維持できるようにしてい
る。

【００１７】動作について説明する。図１の構成におい
て、まず設定器１２により自動販売機の設置地域を選択
し（図３ではＡ〜Ｄのいずれかの特性を選ぶことに相当
する）、スイッチ１１を電気伝導度計１０側に切り替え
て水道水の電気伝導度を測定し、その検出結果を通電制
御部９に入力する。この電気伝導度の測定には電極６と
飲料水との接触面積が影響するので、水リザーバ２の水
位を一定レベルに調整することが望ましい。このため、
例えば給水弁３が開放され、水リザーバ２の水位が上限
レベルに達したタイミングで電気伝導度を測定するよう
にしている。

【００１８】電気伝導度の測定が終了すると、スイッチ
１１を今度は直流電源８側に切り替え、電気伝導度計１
０を介して得た電気伝導度検出値を基に、自動販売機の
設置地域の水質に合うよう塩素発生電極６に対する通電
電気量を制御することで、水道水を電気分解し、所定量
の塩素を発生させるようにしている。

【００１９】図１では、飲料水の水温変化を考量した残
留塩素濃度制御が可能である。すなわち、飲料水の電気
伝導度は水温に応じて変化する性質を有するので、水リ
ザーバ２に測温抵抗体やサーミスタなどの水温センサ１
３を設け、飲料水の水温を検出してその検出値を通電制
御部９に入力し、先の飲料水の電気伝導度検出値を、例
えば水温２５°Ｃを基準温度とする基準の電気伝導度に
補正し、この補正値により塩素発生電極６の通電電気量
を制御する。これにより、飲料水の水温変動が電気伝導
度の変化に及ぼす影響を受けることなく、残留塩素濃度
制御を高精度に行なうことが可能となる。なお、水温セ
ンサ１３をここでは水リザーバ２に設けるようにした
が、給水管１に設置するようにしても良いのはいうまで
もない。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、使用する地域の水質
に合わせて電気伝導度と塩素イオン濃度との変化率を設
定し、検出した電気伝導度に応じて塩素発生電極に対す
る通電電気量を制御するようにしたので、飲料水の地域
や季節による変動を受けることのない高精度の残留塩素
濃度（０．４〜１ｍｇ／ｌ）制御を行なうことができる
という利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による実施の形態を示す回路図であ
る。

【図２】水道水の塩素イオン濃度と電気伝導度との関係
を示すグラフである。

【図３】塩素イオン濃度の異なる水を試料として電気分
解した際の電気伝導度と水中の残留塩素濃度との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１…水道水給水管、２…水リザーバ、３…給水弁、４…
活性炭フィルタ、５…配水管路、６…塩素発生電極、８
…直流電源、９…通電制御部、１０…電気伝導度計、１
１…スイッチ、１２…設定器、１３…水温センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ 1/76 1/76 Ａ Ｇ０７Ｆ 13/00 Ｇ０７Ｆ 13/00 Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道水からの飲料水供給経路内に直流電
   圧を印加する１対の塩素発生電極を設け、これを用いて
   水道水に含まれる塩素イオンを電気分解し塩素に変換し
   て水道水の殺菌を行なう飲料水殺菌装置において、 水道水の電気伝導度を検出する検出手段と、前記塩素発
   生電極に対する通電電気量を制御する制御手段と、使用
   する地域の水質に合う電気伝導度と塩素イオン濃度との
   変化率を設定する設定手段とを設け、使用する地域の水
   質に合わせて通電電気量を制御することを特徴とする飲
   料水殺菌装置。