WO2016152398A1

WO2016152398A1 - 除菌水生成装置

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Publication number: WO2016152398A1
Application number: PCT/JP2016/056134
Authority: WO
Inventors: 黒石　正宏; 隆政鈴木; 勇介野越; 鈴木　健太; 宗幸浦田; 晃貴永野; 佑希子矢野; 祐介中村
Original assignee: Toto株式会社
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2016-09-29
Also published as: CN107250054A; US20180117197A1; JP2016175035A; JP6617864B2

Abstract

　水道水を電気分解することで次亜塩素酸を含む水を生成する次亜塩素酸含有水生成部と、水道水を電気分解することで殺菌性金属イオンを前記水道水の中に溶出する電極を有する殺菌性金属イオン水生成部と、前記次亜塩素酸を含む水および前記殺菌性金属イオンを含む水の少なくともいずれかを吐出する吐水部と、前記次亜塩素酸含有水生成部および前記殺菌性金属イオン水生成部の動作を制御する制御部と、を備え、前記次亜塩素酸を含む水の中の前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、前記殺菌性金属イオンを含む水の中の前記殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に高いことを特徴とする除菌水生成装置が提供される。

Description

除菌水生成装置

　本発明の態様は、一般的に、除菌水生成装置に関する。

　例えば、除菌水が滞留しにくい対象物であって多くの汚れが存在している対象物（例えば浴室の洗い場床など）を少量且つ低濃度（人体への影響を抑えた濃度）の除菌水で除菌するためには、次亜塩素酸を含む水と殺菌性金属イオンを含む水とを対象物に吐出することが好ましい。例えば、供給水に殺菌性金属イオンを添加する殺菌性金属添加ユニットと、供給水に次亜塩素酸を添加する次亜塩素酸添加ユニットと、を備えた機能水生成装置がある（特許文献１）。

　一般的に、次亜塩素酸を含む水は、即効性を有し、菌の細胞膜を短時間で破壊することができる一方で、汚れと極めて反応しやすい。そのため、次亜塩素酸を含む水が菌の核を攻撃する前に汚れと反応することで、次亜塩素酸の濃度は低下する。　
　これに対して、殺菌性金属イオンを含む水の即効性は、次亜塩素酸を含む水の即効性よりも低い。そのため、殺菌性金属イオンを含む水は、菌の細胞膜を短時間で破壊することはできない一方で、次亜塩素酸を含む水と比較すると汚れとは反応しにくく、細胞膜を通って細胞質へ進入し核の細胞分裂を抑える。そのため、殺菌性金属イオンの濃度は、長時間にわたって持続する。

　このように、次亜塩素酸を含む水と、殺菌性金属イオンを含む水と、は、互いに短所を補完し合う関係にある。そのため、次亜塩素酸を含む水は、菌の細胞膜を短時間で破壊し、殺菌性金属イオンを含む水は、次亜塩素酸を含む水によって破壊された細胞膜から菌の内部へ進入し、濃度が持続した状態で菌の核を長時間にわたって攻撃することができる。

　しかし、次亜塩素酸の濃度は、水道水の中に含まれる塩素イオンの量に比例する。そのため、塩素イオンの量が少ない場合には、次亜塩素酸の濃度が低くなり、菌の細胞膜の破壊が不十分となることがある。菌の細胞膜の破壊が不十分である場合には、殺菌性金属イオンを含む水が菌の核に到達できず、除菌効果が不十分になるという問題がある。

特開２００１－２５２６７４号公報

　本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度が低い場合であっても、十分な除菌効果を発揮することができる除菌水生成装置を提供することを目的とする。

　第１の発明は、水道水を電気分解することで次亜塩素酸を含む水を生成する次亜塩素酸含有水生成部と、水道水を電気分解することで殺菌性金属イオンを前記水道水の中に溶出する電極を有する殺菌性金属イオン水生成部と、前記次亜塩素酸を含む水および前記殺菌性金属イオンを含む水の少なくともいずれかを吐出する吐水部と、前記次亜塩素酸含有水生成部および前記殺菌性金属イオン水生成部の動作を制御する制御部と、を備え、前記次亜塩素酸を含む水の中の前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、前記殺菌性金属イオンを含む水の中の前記殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に高いことを特徴とする除菌水生成装置である。

　次亜塩素酸は、水道水の中に含まれる塩素イオンを原料として生成される。そのため、水道水の中に含まれる塩素イオンの量が相対的に少ない場合には、次亜塩素酸の濃度は相対的に低い。一方で、殺菌性金属イオンは、電極が溶出することで生成される。そのため、殺菌性金属イオンの濃度は、水道水の中に含まれる塩素イオンの量には依存しない。但し、殺菌性金属イオンの生成量には、制限がある。

　この除菌水生成装置によれば、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度が相対的に低く、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、十分な除菌効果を発揮することができる。一方で、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合には、殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に低い。これにより、十分な除菌効果を確保しつつ、殺菌性金属イオン水生成部の電極の寿命を向上させることができる。

　第２の発明は、第１の発明において、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、前記殺菌性金属イオンの濃度の変化率は、相対的に高いことを特徴とする除菌水生成装置である。

　次亜塩素酸の濃度が比較的高い場合には、次亜塩素酸を含む水は、細胞膜を十分に破壊することができる。一方で、汚れがある場合においては、次亜塩素酸を含む水が菌の核を攻撃する効果は、殺菌性金属イオンを含む水が菌の核を攻撃する効果よりも低い。　
　また、次亜塩素酸の濃度が比較的低い場合には、次亜塩素酸を含む水は、細胞膜を十分には破壊できないことがある。この場合には、菌の細胞膜を破壊することが、殺菌性金属イオンを含む水にも求められる。

　この除菌水生成装置によれば、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、殺菌性金属イオンの濃度の変化率が相対的に高いため、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、細胞膜を十分に破壊することができる。

　第３の発明は、第１または２の発明において、前記殺菌性金属イオンの濃度は、前記次亜塩素酸の濃度が高い場合であっても所定濃度よりも高いことを特徴とする除菌水生成装置である。

　次亜塩素酸を含む水は、殺菌性金属イオンを含む水と比較すると汚れと反応しやすい。そのため、汚れがある場合においては、次亜塩素酸の濃度が高くとも、次亜塩素酸を含む水が菌の核を攻撃する効果は、殺菌性金属イオンを含む水が菌の核を攻撃する効果よりも低い。また、殺菌性金属イオンの濃度が所定の濃度よりも低い場合には、殺菌性金属イオンを含む水が菌の核を攻撃する効果は低い。

　この除菌水生成装置によれば、殺菌性金属イオンの濃度が所定濃度よりも高いため、次亜塩素酸の濃度が高くとも、殺菌性金属イオンを含む水が菌の核を攻撃する効果が維持される。

　第４の発明は、第１～３のいずれか１つの発明において、前記吐水部は、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、相対的に多い量の前記次亜塩素酸を含む水を吐出することを特徴とする除菌水生成装置である。

　この除菌水生成装置によれば、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、菌の細胞膜をより確実に破壊することができる。

　第５の発明は、第４の発明において、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における前記次亜塩素酸を含む水の瞬間流量は、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合における前記次亜塩素酸を含む水の瞬間流量と同じであることを特徴とする除菌水生成装置である。

　この除菌水生成装置によれば、次亜塩素酸を含む水の瞬間流量が一定であるため、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、次亜塩素酸の濃度をより高い状態に維持しつつ、より多い量の次亜塩素酸を含む水を吐出することができる。これにより、菌の細胞膜をより確実に破壊することができる。

　第６の発明は、第５の発明において、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における前記殺菌性金属イオンを含む水の吐出量の増加率は、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における前記次亜塩素酸を含む水の吐出量の増加率よりも低いことを特徴とする除菌水生成装置である。

　殺菌性金属イオンを含む水の即効性は、次亜塩素酸を含む水の即効性よりも低い。そのため、次亜塩素酸を含む水の吐出量を増加させると一定の効果が得られる一方で、殺菌性金属イオンを含む水の吐出量を増加させても、次亜塩素酸を含む水の吐出量を増加させる場合に得られる効果ほどの効果は得られない。

　この除菌水生成装置によれば、十分な除菌効果を確保しつつ、殺菌性金属イオン水生成部の電極の寿命を向上させることができる。

　第７の発明は、第４～６のいずれか１つの発明において、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合に、相対的に多い量の前記次亜塩素酸を含む水を前記吐水部が吐出するモードを選択可能とされた操作部をさらに備えたことを特徴とする除菌水生成装置である。

　この除菌水生成装置によれば、使用者は、使用者自身の意志に基づいて、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合に、相対的に多い量の次亜塩素酸を含む水を吐水部から吐出させることができる。これにより、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、使用者は、使用者自身の意志に基づいて、菌の細胞膜をより確実に破壊することができる。

　本発明の態様によれば、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度が低い場合であっても、十分な除菌効果を発揮することができる除菌水生成装置が提供される。

本発明の実施の形態にかかる除菌水生成装置を表すブロック図である。本実施形態の次亜塩素酸含有水生成部の具体例を表す模式的断面図である。本実施形態の殺菌性金属イオン水生成部の具体例を表す模式的断面図である。次亜塩素酸を含む水および殺菌性金属イオンを含む水の作用を表す模式的断面図である。次亜塩素酸を含む水の作用を表す模式的断面図である。殺菌性金属イオンを含む水の作用を表す模式的断面図である。次亜塩素酸の濃度と、殺菌性金属イオンの濃度と、の間の関係の一例を例示するグラフ図である。本実施形態にかかる除菌水生成装置の動作を表すフローチャート図である。本実施形態にかかる除菌水生成装置を備えた浴室を表す模式的斜視図である。除菌水生成装置が設けられた部分を拡大した模式的拡大図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。　
　図１は、本発明の実施の形態にかかる除菌水生成装置を表すブロック図である。　
　図１では、水路系の要部構成と電気系の要部構成とが併せて表されている。

　本実施形態にかかる除菌水生成装置１００は、止水栓１０１と、電磁弁１０３と、調圧弁１０５と、逆止弁１０７と、次亜塩素酸含有水生成部１１０と、負圧破壊装置（バキュームブレーカ）１２１と、殺菌性金属イオン水生成部１３０と、モータ１４１と、吐水部１４３と、制御部１４５と、操作部１４７と、を備える。

　止水栓１０１は、給水管と接続され、手動により開閉可能とされている。例えば、止水栓１０１は、除菌水生成装置１００の取り付け・取り外しや、保守点検の際などに流路１５１を随時遮断することができる。なお、止水栓１０１は、除菌水生成装置１００に設けられてもよいし、または、除菌水生成装置１００とは別体の要素として給水管と除菌水生成装置１００との間に設けられてもよい。

　電磁弁１０３は、止水栓１０１の下流に設けられている。電磁弁１０３は、制御部１４５が出力する信号に基づいて流路１５１の開閉状態を切り替え、水の供給を制御する。　
　調圧弁１０５は、電磁弁１０３の下流に設けられている。調圧弁１０５は、給水管から供給される水の圧力（給水圧）が高い場合に、給水圧を所定の圧力の範囲に調整する。　
　逆止弁１０７は、調圧弁１０５の下流に設けられている。逆止弁１０７は、流路１５１の内部の圧力が低下した場合などに、例えば、次亜塩素酸を含む水が次亜塩素酸含有水生成部１１０から給水管へ向かって逆流したり、殺菌性金属イオンを含む水が殺菌性金属イオン水生成部１３０から給水管へ向かって逆流することを防止する。

　次亜塩素酸含有水生成部１１０は、逆止弁１０７の下流に設けられている。ここで、次亜塩素酸含有水生成部１１０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。

　図２は、本実施形態の次亜塩素酸含有水生成部の具体例を表す模式的断面図である。　
　本具体例の次亜塩素酸含有水生成部１１０は、陽極１１１と、陰極１１３と、を内部に有し、制御部１４５から出力された通電の制御信号により、陽極１１１と、陰極１１３と、の間の空間（流路）を流れる水道水を電気分解することができる。電圧が陽極１１１と陰極１１３との間に供給されると、式（１）に表した反応が陰極１１３において生ずる。

　Ｈ^＋＋ｅ^－　→　１／２Ｈ_２↑　　　　　　　　・・・（１）

　一方で、電圧が陽極１１１と陰極１１３との間に供給されると、式（２）および式（３）に表した反応が陽極１１１において生ずる。

　２ＯＨ^－　→　２ｅ^－＋Ｈ_２Ｏ＋１／２Ｏ_２↑　　・・・（２）
　Ｃｌ^－　→　ｅ^－＋１／２Ｃｌ_２　　　　　　　・・・（３）

　式（３）において発生した塩素は気泡としては存在しにくく、ほとんどの塩素は水に溶解する。そのため、式（３）において発生した塩素については、式（４）に表した反応が生ずる。このようにして、塩素イオンを電気分解することにより次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。その結果、次亜塩素酸含有水生成部１１０において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む水に変化する。

　Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ　→　ＨＣｌＯ＋Ｈ^＋＋Ｃｌ^－　　・・・（４）

　図１に戻って説明すると、負圧破壊装置１２１は、次亜塩素酸含有水生成部１１０の下流に設けられている。負圧破壊装置１２１は、負圧が流路１５１に発生した場合などに、例えば、殺菌性金属イオンを含む水が殺菌性金属イオン水生成部１３０から給水管へ向かって逆流することを防止する。あるいは、負圧破壊装置１２１は、流路１５１の水抜きの際に外部から空気を取り込み、流路１５１の水抜きを促進する。

　殺菌性金属イオン水生成部１３０は、負圧破壊装置１２１の下流に設けられている。ここで、殺菌性金属イオン水生成部１３０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。

　図３は、本実施形態の殺菌性金属イオン水生成部の具体例を表す模式的断面図である。　本具体例の殺菌性金属イオン水生成部１３０は、一対の電極１３１、１３３を有し、制御部１４５から出力された通電の制御信号により、一対の電極１３１、１３３の間を流れる水を電気分解することができる。一対の電極１３１、１３３のいずれか一方は、陽極（アノード）となり、一対の電極１３１、１３３のいずれか他方は、陰極（カソード）となる。陽極となる電極は、銀（Ａｇ）または銀を含有する金属からなる。なお、一般的には、一対の電極１３１、１３３の両方を銀により形成し、印加電圧の極性を適宜反転させることが望ましい。

　一対の電極１３１、１３３の間に電圧が供給されると、陽極側の電極（図３では、電極１３１）から銀イオンが放出される。放出された銀イオンは、水の流れＷ１にのって下流側へ流れる水に流入する。これにより、殺菌性金属イオン水生成部１３０において通電された水は、殺菌性金属イオンを含む水に変化する。殺菌性金属イオンを含む水は、例えば、殺菌作用や除菌作用などを発揮する。

　なお、本実施形態の殺菌性金属イオン水生成部１３０において、陽極側の電極１３１から放出される金属イオンは、銀イオンには限定されない。陽極側の電極１３１から放出される金属イオンは、例えば、銅イオンあるいは亜鉛イオンであってもよい。以下の説明では、陽極側の電極１３１から放出される金属イオンが銀イオンである場合を例に挙げる。

　図１に戻って説明すると、吐水部１４３は、殺菌性金属イオン水生成部１３０の下流に設けられている。吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水および殺菌性金属イオンを含む水の少なくともいずれかを対象物に吐出する。　
　モータ１４１は、制御部１４５から出力された信号に基づいてトルクを発生し、例えば、吐水部１４３を所定の軸を中心として回転させる。これにより、吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水および殺菌性金属イオンを含む水の少なくともいずれかをより広い範囲に吐出することができる。　
　操作部１４７は、例えば使用者の操作に基づいた信号を制御部１４５に送信する。　
　制御部１４５は、電磁弁１０３と、次亜塩素酸含有水生成部１１０と、殺菌性金属イオン水生成部１３０と、モータ１４１と、の動作を制御する。

　本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸を含む水の中の次亜塩素酸の濃度（以下では、単に「次亜塩素酸の濃度」と称する。）が相対的に低い場合には、殺菌性金属イオンを含む水の中の殺菌性金属イオンの濃度（以下では、単に「殺菌性金属イオンの濃度」と称する。）は、相対的に高い。

　例えば、次亜塩素酸の第１の濃度が次亜塩素酸の第２の濃度よりも低く、殺菌性金属イオンの第３の濃度が殺菌性金属イオンの第４の濃度よりも低い場合において、次亜塩素酸の濃度が第１の濃度のときには、殺菌性金属イオンの濃度は、第４の濃度となる。一方で、次亜塩素酸の濃度が第２の濃度のときには、殺菌性金属イオンの濃度は、第３の濃度となる。

　この詳細について、図面を参照しつつさらに説明する。　
　図４は、次亜塩素酸を含む水および殺菌性金属イオンを含む水の作用を表す模式的断面図である。　
　図５は、次亜塩素酸を含む水の作用を表す模式的断面図である。　
　図６は、殺菌性金属イオンを含む水の作用を表す模式的断面図である。

　図４～図６に表したように、基材（対象物）２０１の表面２０１ａに汚れ２０３が付着した状態について説明する。基材２０１としては、例えば浴室の洗い場床などが挙げられる。汚れ２０３としては、例えば皮脂やタンパク質などが挙げられる。汚れ２０３には、菌２１０が含まれている。菌２１０は、核（ＤＮＡ）２１１と、細胞質２１３と、細胞膜２１５と、を有する。

　図５に表したように、次亜塩素酸を含む水は、即効性を有し、菌２１０の細胞膜２１５を短時間で破壊することができる。一方で、次亜塩素酸を含む水は、汚れ２０３と極めて反応しやすい。そのため、次亜塩素酸を含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する前に汚れ２０３と反応することで、次亜塩素酸の濃度は低下する。

　これに対して、図６に表したように、殺菌性金属イオン（図６では銀イオン）を含む水の即効性は、次亜塩素酸を含む水の即効性よりも低い。そのため、殺菌性金属イオンを含む水は、菌２１０の細胞膜２１５を短時間で破壊することはできない。一方で、殺菌性金属イオンを含む水は、次亜塩素酸を含む水と比較すると汚れ２０３とは反応しにくく、細胞膜２１５を通って細胞質２１３へ進入し核２１１の細胞分裂を抑える。そのため、殺菌性金属イオンの濃度は、長時間にわたって持続する。

　このように、次亜塩素酸を含む水と、殺菌性金属イオンを含む水と、は、互いに短所を補完し合う関係にある。そのため、図４に表したように、次亜塩素酸を含む水は、菌２１０の細胞膜２１５を短時間で破壊し、殺菌性金属イオン（図４では銀イオン）を含む水は、次亜塩素酸を含む水によって破壊された細胞膜２１５から菌２１０の内部へ進入し、濃度が持続した状態で菌２１０の核２１１を長時間にわたって攻撃することができる。

　ここで、次亜塩素酸の濃度は、水道水の中に含まれる塩素イオン（Ｃｌ^－）の量に比例する。そのため、塩素イオンの量が少ない場合には、次亜塩素酸の濃度が低くなり、菌の細胞膜の破壊が不十分となることがある。菌の細胞膜の破壊が不十分である場合には、殺菌性金属イオンを含む水が菌の核に到達できず、除菌効果が不十分になるという問題がある。

　これに対して、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に高い。　
　例えば、次亜塩素酸の濃度が相対的に低いと検知された場合には、制御部１４５は、殺菌性金属イオン水生成部１３０に供給する電圧を制御し、殺菌性金属イオンの濃度を相対的に高くする。

　例えば、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度は、次亜塩素酸含有水生成部１１０にかかる電圧を検知することにより検知される。具体的には、次亜塩素酸含有水生成部１１０の陽極１１１と、次亜塩素酸含有水生成部１１０の陰極１１３と、の間の電圧を検知する。その電圧に基づいて、水道水の水質（例えば、次亜塩素酸含有水生成部１１０に流入する水の電気伝導度など）を検知する。これにより、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度を検出することができる。制御部１４５は、検出された塩素イオンの濃度に基づいて殺菌性金属イオン水生成部１３０に供給する電圧を制御する。尚、殺菌性金属イオン水生成部１３０にて上記と同様の方法により、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度を検出することもできる。

　なお、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００は、次亜塩素酸含有水生成部１１０と、負圧破壊装置１２１と、の間に設けられたイオン濃度検出部であって、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度を検出するイオン濃度検出部を備えていてもよい。

　図４～図６に関して前述したように、次亜塩素酸は、水道水の中に含まれる塩素イオンを原料として生成される。そのため、水道水の中に含まれる塩素イオンの量が相対的に少ない場合には、次亜塩素酸の濃度は相対的に低い。一方で、殺菌性金属イオンは、電極が溶出することで生成される。そのため、殺菌性金属イオンの濃度は、水道水の中に含まれる塩素イオンの量には依存しない。但し、殺菌性金属イオンの生成量には、制限がある。

　本実施形態にかかる除菌水生成装置１００によれば、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に高い。これにより、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度が相対的に低く、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、十分な除菌効果を発揮することができる。一方で、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合には、殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に低い。これにより、十分な除菌効果を確保しつつ、殺菌性金属イオン水生成部１３０の電極の寿命を向上させることができる。

　図７は、次亜塩素酸の濃度と、殺菌性金属イオンの濃度と、の間の関係の一例を例示するグラフ図である。　
　図７に表したグラフ図の横軸は、次亜塩素酸の濃度を表す。図７に表したグラフ図の縦軸は、殺菌性金属イオンの濃度を表す。

　次亜塩素酸の濃度が比較的高い場合には、次亜塩素酸を含む水は、細胞膜２１５を十分に破壊することができる。一方で、次亜塩素酸を含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果は、殺菌性金属イオンを含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果よりも低い。

　これに対して、図７に表したように、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合（高濃度領域の場合）には、殺菌性金属イオンの濃度の変化率は、相対的に低い。これにより、殺菌性金属イオンを含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果を得ることができ、除菌効果を確保することができる。

　次亜塩素酸の濃度が比較的低い場合には、次亜塩素酸を含む水は、細胞膜２１５を十分には破壊できないことがある。この場合には、菌２１０の細胞膜２１５を破壊することが、殺菌性金属イオンを含む水にも求められる。

　これに対して、図７に表したように、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合（低濃度領域の場合）には、殺菌性金属イオンの濃度の変化率は、相対的に高い。これにより、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、細胞膜２１５を十分に破壊することができる。

　図４～図６に関して前述したように、次亜塩素酸を含む水は、殺菌性金属イオンを含む水と比較すると汚れ２０３と反応しやすい。そのため、次亜塩素酸の濃度が高くとも、次亜塩素酸を含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果は、殺菌性金属イオンを含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果よりも低い。また、殺菌性金属イオンの濃度が所定の濃度よりも低い場合には、殺菌性金属イオンを含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果は低い。

　これに対して、図７に表したように、殺菌性金属イオンの濃度は、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合であっても所定濃度ＰＤよりも高い。これにより、次亜塩素酸の濃度が高くとも、殺菌性金属イオンの濃度は、所定濃度ＰＤよりも高い濃度に維持される。所定濃度ＰＤは、殺菌性金属イオンを含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果が維持される殺菌性金属イオンの濃度である。そのため、殺菌性金属イオンを含む水が菌２１０の核２１１を攻撃する効果が維持される。

　図８は、本実施形態にかかる除菌水生成装置の動作を表すフローチャート図である。　
　除菌水生成装置１００が動作を開始する前の状態では、電磁弁１０３は閉じ、モータ１４１は停止し、次亜塩素酸含有水生成部１１０および殺菌性金属イオン水生成部１３０には電圧は供給されていない。

　除菌水生成装置１００は、動作を開始すると（ステップＳ１０１）、スイッチが入っているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。スイッチが入っていない場合には（ステップＳ１０３：Ｎ）、除菌水生成装置１００は、スイッチが入っているか否かを引き続き判断する（ステップＳ１０３）。スイッチが入っている場合には（ステップＳ１０３：Ｙ）、吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水を吐出する（ステップＳ１０５）。このとき、電磁弁１０３が開き、モータ１４１が動作を開始し、次亜塩素酸含有水生成部１１０に電圧が供給される。

　続いて、除菌水生成装置１００は、次亜塩素酸の濃度が所定濃度以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。次亜塩素酸の濃度が所定濃度以上である場合には（ステップＳ１０７：Ｙ）、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第１の所定時間吐出したか否かを判断する（ステップＳ１０９）。吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第１の所定時間吐出してない場合には（ステップＳ１０９：Ｎ）、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第１の所定時間吐出したか否かを引き続き判断する（ステップＳ１０９）。吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第１の所定時間吐出した場合には（ステップＳ１０９：Ｙ）、吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水の吐出を終了する（ステップＳ１１１）。このとき、次亜塩素酸含有水生成部１１０に対する電圧の供給が停止する。

　続いて、吐水部１４３は、第１の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を吐出する（ステップＳ１１３）。このとき、殺菌性金属イオン水生成部１３０に電圧が供給される。続いて、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が第１の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出したか否かを判断する（ステップＳ１１５）。吐水部１４３が第１の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出してない場合には（ステップＳ１１５：Ｎ）、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が第１の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出したか否かを引き続き判断する（ステップＳ１１５）。吐水部１４３が第１の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出した場合には（ステップＳ１１５：Ｙ）、吐水部１４３は、第１の濃度の殺菌性金属イオンを含む水の吐出を終了する（ステップＳ１１７）。続いて、除菌水生成装置１００は、動作を終了する（ステップＳ１１９）。

　一方で、次亜塩素酸の濃度が所定濃度以上ではない場合には（ステップＳ１０７：Ｎ）、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第２の所定時間吐出したか否かを判断する（ステップＳ１２１）。ここで、第２の所定時間は、第１の所定時間（ステップＳ１０９参照）よりも長い。吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第２の所定時間吐出してない場合には（ステップＳ１２１：Ｎ）、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第２の所定時間吐出したか否かを引き続き判断する（ステップＳ１２１）。吐水部１４３が次亜塩素酸を含む水を第２の所定時間吐出した場合には（ステップＳ１２１：Ｙ）、吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水の吐出を終了する（ステップＳ１２３）。このとき、次亜塩素酸含有水生成部１１０に対する電圧の供給が停止する。

　続いて、吐水部１４３は、第２の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を吐出する（ステップＳ１２５）。ここで、第２の濃度は、第１の濃度（ステップＳ１１３参照）よりも高い。このとき、殺菌性金属イオン水生成部１３０に電圧が供給される。続いて、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が第２の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出したか否かを判断する（ステップＳ１２７）。吐水部１４３が第２の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出してない場合には（ステップＳ１２７：Ｎ）、除菌水生成装置１００は、吐水部１４３が第２の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出したか否かを引き続き判断する（ステップＳ１２７）。吐水部１４３が第２の濃度の殺菌性金属イオンを含む水を第３の所定時間吐出した場合には（ステップＳ１２７：Ｙ）、吐水部１４３は、第２の濃度の殺菌性金属イオンを含む水の吐出を終了する（ステップＳ１２９）。続いて、除菌水生成装置１００は、動作を終了する（ステップＳ１３１）。

　このように、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には（ステップＳ１０７：Ｎ）、吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水を相対的に長い時間吐出する（ステップＳ１２１）。また、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における次亜塩素酸を含む水の瞬間流量（単位時間当たりの流量）は、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合における次亜塩素酸を含む水の瞬間流量と同じである。

　これにより、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、吐水部１４３は、相対的に多い量の次亜塩素酸を含む水を吐出する。これによれば、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、菌２１０の細胞膜２１５をより確実に破壊することができる。また、次亜塩素酸を含む水の瞬間流量が一定であるため、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、次亜塩素酸の濃度をより高い状態に維持しつつ、より多い量の次亜塩素酸を含む水を吐出することができる。これにより、菌２１０の細胞膜２１５をより確実に破壊することができる。

　例えば、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合において、相対的に多い量の次亜塩素酸を含む水を吐水部１４３が吐出することは、使用者が操作部１４７を操作することで実行されてもよい。例えば、使用者は、操作部１４７を操作することで、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合において、相対的に多い量の次亜塩素酸を含む水を吐水部１４３が吐出するモードを選択することができる。

　また、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における殺菌性金属イオンを含む水の吐出時間は、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合における殺菌性金属イオンを含む水の吐出時間と同じである（ステップＳ１１５、ステップＳ１２７）。また、本実施形態にかかる除菌水生成装置１００では、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における殺菌性金属イオンを含む水の瞬間流量は、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合における殺菌性金属イオンを含む水の瞬間流量と同じである。

　これにより、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における殺菌性金属イオンを含む水の吐出量は、次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合におけるを含む水の吐出量と同じである。そのため、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における殺菌性金属イオンを含む水の吐出量の増加率は、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における次亜塩素酸を含む水の吐出量の増加率よりも低い（ステップＳ１０９、ステップＳ１２１、ステップＳ１１５、ステップＳ１２７）。

　図４～図６に関して前述したように、殺菌性金属イオンを含む水の即効性は、次亜塩素酸を含む水の即効性よりも低い。そのため、次亜塩素酸を含む水の吐出量を増加させると一定の効果が得られる一方で、殺菌性金属イオンを含む水の吐出量を増加させても、次亜塩素酸を含む水の吐出量を増加させる場合に得られる効果ほどの効果は得られない。　
　これによれば、十分な除菌効果を確保しつつ、殺菌性金属イオン水生成部１３０の電極の寿命を向上させることができる。

　図９は、本実施形態にかかる除菌水生成装置を備えた浴室を表す模式的斜視図である。　図１０は、除菌水生成装置が設けられた部分を拡大した模式的拡大図である。

　図９に表した浴室３００は、洗い場床３０１と、浴槽３１０と、第１の壁パネル３０３と、第２の壁パネル３０５と、除菌水生成装置１００と、を備える。図９に表した浴室３００では、制御部１４５は、浴室３００の天井裏に設けられている。但し、制御部１４５の設置位置は、浴室３００の天井裏には限定されず、除菌水生成装置１００と一体的に設けられていてもよい。

　第１の壁パネル３０３には、浴室カウンタ３２１と、水栓カウンタ３２３と、鏡３２５と、が設けられている。図１０に表したように、除菌水生成装置１００の一部は、浴室カウンタ３２１の内部に設けられている。吐水部１４３は、浴室カウンタ３２１の下面を通して浴室カウンタ３２１の外部に延びている。吐水部１４３は、次亜塩素酸を含む水および殺菌性金属イオンを含む水の少なくともいずれかを洗い場床３０１（対象物）に吐出する。

　浴室３００の外側には、操作部１４７が設けられている。操作部１４７は、浴室３００の内側に設けられていてもよい。あるいは、操作部１４７は、除菌水生成装置１００と一体的に設けられていてもよい。例えば、使用者は、操作部１４７を操作することで、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合において、相対的に多い量の次亜塩素酸を含む水を吐水部１４３が吐出するモードを選択することができる。

　除菌水生成装置１００は、図１～図８に関して前述した通りである。これによれば、除菌水生成装置１００を備えた浴室３００において、水道水の中に含まれる塩素イオンの濃度が相対的に低く、次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合であっても、十分な除菌効果を発揮することができる。

　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、除菌水生成装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや除菌水生成装置１００の設置形態などは、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。　
　除菌水生成装置１００の設置位置は、浴室３００には限定されない。例えば、除菌水生成装置１００は、システムキッチンや洗面化粧台などに設置されてもよい。　
　また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

　１００除菌水生成装置、　１０１止水栓、　１０３電磁弁、　１０５調圧弁、　１０７逆止弁、　１１０次亜塩素酸含有水生成部、　１１１陽極、　１１３陰極、　１２１負圧破壊装置、　１３０殺菌性金属イオン水生成部、　１３１、１３３電極、　１４１モータ、　１４３吐水部、　１４５制御部、　１４７操作部、　１５１流路、　２０１基材、　２０１ａ表面、　２０３汚れ、　２１０菌、　２１１核、　２１３細胞質、　２１５細胞膜、　３００浴室、　３０１洗い場床、　３０３第１の壁パネル、　３０５第２の壁パネル、　３１０浴槽、　３２１浴室カウンタ、　３２３水栓カウンタ、　３２５鏡

Claims

　水道水を電気分解することで次亜塩素酸を含む水を生成する次亜塩素酸含有水生成部と、
　水道水を電気分解することで殺菌性金属イオンを前記水道水の中に溶出する電極を有する殺菌性金属イオン水生成部と、
　前記次亜塩素酸を含む水および前記殺菌性金属イオンを含む水の少なくともいずれかを吐出する吐水部と、
　前記次亜塩素酸含有水生成部および前記殺菌性金属イオン水生成部の動作を制御する制御部と、
　を備え、
　前記次亜塩素酸を含む水の中の前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、前記殺菌性金属イオンを含む水の中の前記殺菌性金属イオンの濃度は、相対的に高いことを特徴とする除菌水生成装置。
　前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、前記殺菌性金属イオンの濃度の変化率は、相対的に高いことを特徴とする請求項１記載の除菌水生成装置。
　前記殺菌性金属イオンの濃度は、前記次亜塩素酸の濃度が高い場合であっても所定濃度よりも高いことを特徴とする請求項１記載の除菌水生成装置。
　前記吐水部は、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合には、相対的に多い量の前記次亜塩素酸を含む水を吐出することを特徴とする請求項１記載の除菌水生成装置。
　前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における前記次亜塩素酸を含む水の瞬間流量は、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に高い場合における前記次亜塩素酸を含む水の瞬間流量と同じであることを特徴とする請求項４記載の除菌水生成装置。
　前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における前記殺菌性金属イオンを含む水の吐出量の増加率は、前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合における前記次亜塩素酸を含む水の吐出量の増加率よりも低いことを特徴とする請求項５記載の除菌水生成装置。
　前記次亜塩素酸の濃度が相対的に低い場合に、相対的に多い量の前記次亜塩素酸を含む水を前記吐水部が吐出するモードを選択可能とされた操作部をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の除菌水生成装置。