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技術 電解生成水希釈供給装置

出願人 三浦電子株式会社
発明者 兵藤陽介阿部悟
出願日 2015年3月10日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2015-046674
公開日 2016年9月15日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2016-165680
状態 特許登録済
技術分野 電気・磁気による水処理 混合機の付属装置 溶解、混合、フローミキサー 体積流量の測定(I)
主要キーワード 付帯部品 渦巻線 表示用プレート 付帯回路 給水蛇口 水道水流量 発明名称 チューブ式ポンプ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

内部に異物水垢カビ、藻などが発生しにくく、正確性に優れた塩水供給監視センサーと、希釈排水される電解生成水塩素濃度が正確に表示でき、無駄に濃度の高い電解生成水が消費されることがなく、殺菌消毒に必要な塩素濃度が正確に表示できる濃度表示混合器13を備えた電解生成水希釈供給装置1を提供する。

解決手段

水道蛇口19に着脱可能に直接取り付けることができ、装置本体2からの電解生成水を水道水により希釈し、希釈された吐水の塩素濃度を表示する濃度表示混合器13と、電解生成水を生成する電解槽9と、電解槽9にタンク7から塩水を供給する塩水ポンプ8と、電解槽9から濃度表示混合器13に電解生成水を供給する透明配管チューブと、透明配管チューブを流れる電解生成水中に混在する気泡の透過、遮断屈折による光量変化電気信号として出力する受発光素子と、からなる電解生成水希釈供給装置1。

概要

背景

この種の電解生成水希釈供給装置に関しては、本願出願人は、既に特許第4874104号に係る発明を提案している。特許第4874104号公報に開示の発明は、発明名称電解水生成・希釈供給装置」に係り、「部品点数を少なくして小型化して省スペース化が可能で、しかも、ランニングコストがかからない、安価で確実な運転を可能にした電解水生成・希釈供給装置および電解水生成・希釈供給方法を提供する」ことを目的とする発明解決課題において(同公報明細書段落番号0003参照)、「水道の給水詮に着脱可能に直接取り付けることができ、かつ前記給水詮からの原水供給の有無を検出するフローセンサー、および、前記給水栓から供給される水流の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁が設けられていて、前記原水と他の流体とを混合できる混合器と、前記フローセンサーによって前記原水の通過が検出されると、その検出信号に基づいて前記混合器に前記他の流体としての電解液を供給する電解液生成装置とを別体に形成し、前記電解液生成装置と前記混合器との間を連通し、前記電解液生成装置から供給を受ける電解液を前記混合器供給に導く連通手段と、前記混合器のフローセンサーで検出した検出信号を電解液生成装置に伝達する信号線とを備え、前記電解液生成装置は、陽極陰極を有し当該電極間電離性無機物質を溶解させた被電解液を接触可能にした電解槽と、前記電解槽内の前記両電極間直流電力を供給して前記電解槽内に電解水を生成させる電解用直流電源装置と、前記電解槽に電離性無機物質を溶解させた被電解液を前記電解槽に供給する連通管、当該連通管に設けた被電解液供給ポンプ、前記連通管に設けられ前記連通管間内を流れる被電解液流量を検出する流量検出センサー、および、前記電解用直流電源装置から前記電解槽内の前記電極間に供給する直流電流量を検出する電流センサーを有する被電解液補充手段と、前記被電解液補充手段の前記被電解液供給ポンプを前記フローセンサーからの検出信号を基に前記被電解液供給ポンプの供給/停止を制御するとともに、前記電解用直流電源装置からの電流電圧の供給を制御し、前記流量検出センサーからの検出信号を基に電解に関する運転制御をし、さらに、前記電流センサーによって検出された電流量に応じて前記電解槽に供給されている被電解液が所定の濃度であるか前記混合器に供給されている電解液が所定の濃度であるかを判定して当該判定結果に基づいて、前記被電解液供給ポンプの供給/停止を制御するとともに、前記電解用直流電源装置からの電流・電圧の供給を制御する運転制御装置と」を備えた第2の最良の形態に係る発明としての構成とすることにより(同公報明細書特許請求の範囲の請求項3の記載参照)、「(1)給水栓から装置への直接的な原水の供給がなく、水道法に規定された減圧弁逆止弁取付けが不要となる。また、装置の運転・停止に伴うバルブ等の制御も不要となり、電解槽等への負荷を考慮する必要がないため、部品点数が少なく、小型化して省スペースが可能となり、狭い場所に設置可能とし、かつ、安価に提供できる。(2)装置が小型化していて、設置のための工事が不要で、だれでも簡単に取付可能であり、設置場所などに制限が少なく、設置工事に要する工事期間が不要となり、当然、工事費用が不要となる利点がある。(3)混合器を公共水道の給水栓に固定するだけで、装置への原水供給が不要なため、新たに給水栓を設置する必要がないという利点がある。(4)装置内に余分なバルブ等が無いために制御が簡単なだけでなく、故障がほとんど無いという利点がある。」等の効果を奏するものである(同公報明細書段落番号0006参照)。

図8は、特許第4874104号公報に図21として開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置の全体構成を示す系統図であり、図9(a)(b)(c)は、同図23(a)(b)(c)として開示される本発明を実施するための第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置における混合器の上面図(図9(a))、同混合器の側断面図(図9(b))、同混合器の正面図(図9(c))である。
図8、図9において、符号101は、電解水生成・希釈供給装置、105は、電解液生成装置、107は、被電解液ボトル、109は、導出管、111は、導入管、130は、定流量弁、131は、表示手段(表示ランプ)、132は、フローセンサー、140は、ケーブル、151は、電解槽、152は、電解用直流電源装置、153は、被電解液補充手段、154は、連通管、155は、運転制御装置、156は、被電解液供給ポンプ、157は、流量検出センサー、158は、電流センサー、159は、ポンプ駆動用電源装置、173は、混合器である(符号は、先行技術であることを明らかにするために、本願出願人において、必要に応じ適宜3桁に変更して説明した。)

上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置は、「前記連通管154に流れる被電解液の流量を検出する流量検出センサー157を備え、・・前記流量検出センサー157からの検出信号を基に前記電解用直流電源装置152および前記被電解液供給ポンプ156を運転制御でき、・・・前記フローセンサー132からの検出信号を基に前記被電解液補充手段153の前記被電解液供給ポンプ156を運転制御して前記被電解液の供給/停止を制御するとともに前記電解用直流電源装置152からの電流・電圧の供給を制御でき(同公報明細書段落番号0044参照)」、かつ、「前記混合器173は、給水栓から供給される原水の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁130と前記定流量弁の下流側に設けられた原水の最低流量が供給されているか否かを検出するフローセンサー132と電解液生成装置105の運転状態生成状態)を示す表示ランプおよび前記電解槽151で電解された高濃度電解液を供給する導出管109を収納」し、「また、前記混合器173は、導出管109から供給される高濃度電解液を前記定流量弁130および前記フローセンサー132を経由して供給される原水と良く混合され高濃度電解液が滴下することが無いように液溜まりができる構造」のものである(同公報段落番号0049及び0050参照)。

すなわち、上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置に使用される前記流量検出センサー157は、図8に示すように、前記被電解液供給ポンプ157と前記被電解液ボトル107の間の前記導入管111に、又は、前記被電解液供給ポンプ157と前記電解槽151との間の前記連通管154に配置され、これらの前記導入管111や前記連通管154を流れる被電解液の流量を検出するために、透明な筒状のパイプチタン製のフロートを組み合わせた構造のものが使用されていた。

図10(a)(b)は、特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157の概略構成を示す図であり、図10(a)(b)において、符号161は、透明パイプ、162は、チタン製フロート、163(163a、163b)は、光センサー、164a、164bは、ストッパーである。

図10(a)(b)に示すように、従来の電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157は、縦に配置される前記透明パイプ161の中には、被電解液で満たされた場合には適宜浮上する前記フロート162が配置され、前記透明パイプ161の上下には前記フロート162が抜け出ないように前記ストッパー164a、164bが組み込まれる構造のものである。具体的には、前記透明パイプ161の内径は4mm、前記フロート162の外形は3mmにし、前記パイプ161の内径と前記フロート162の隙間は1mmとなっており、この隙間の設定は前記被電解液供給ポンプ157の送り量と前記フロート162の重量を加味し、また、前記フロート162を浮き上がらせるための最大の隙間寸法を適宜の範囲とし、さらに、前記パイプ161を挟む形で前記光センサー163を配置している。また、前記光センサー163は、投光側163aと受光側163bに分かれており、投光側163aからの光が受光側163bに伝達されることにより信号として出力する構成のものである。そして、このような構成の従来の電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157は、塩水タンクから電解槽にチューブ式ポンプを使用して塩水を送り込み、当該チューブ式ポンプの総出力で電解槽から電解生成水を送り出すようにしているため、送られる塩水は脈流となり、脈打つ毎に前記フロート162が上下するので、この上下動による光センサー(図示外)の投光遮断/透過の信号を何回感受したかを計算し、所定時間内の計算値によって流れる電解生成水の有無を検出していた。

ところが、上記のような構造の前記流量検出センサー157であるために、前記流量検出センサー157の前記透明パイプ161内に小さな異物(塩、ごみ)や水垢カビ、藻などが発生し付着することにより前記フロート162の動きが妨げられ、エラー表示されることが度々発生し、正確性に今ひとつのところがあり、また、エラー表示が発生した場合には、前記流量検出センサー157の前記透明パイプ161から、前記ストッパー164a、164bを外して分解して清掃しなければならず、作業が面倒であり、さらには、その頻度が増えると、使用者無用の負担を強いることとなる欠点があった。

また、上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置に使用される上記混合器173は、上述するように、「水道の給水詮に着脱可能に直接取り付けることができ、かつ前記給水詮からの原水供給の有無を検出するフローセンサー、および、前記給水栓から供給される水流の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁が設けられていて、前記原水と他の流体とを混合できる混合器」であり(同公報明細書特許請求の範囲の請求項3の記載等参照)、上述するように、「給水栓から供給される原水の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁130と前記定流量弁の下流側に設けられた原水の最低流量が供給されているか否かを検出するフローセンサー132と電解液生成装置105の運転状態(生成状態)を示す表示ランプおよび前記電解槽151で電解された高濃度電解液を供給する導出管109を収納(同公報段落番号0049)」する構造のため、前記給水栓から流れ出る水の流量を変えると、水道水中の塩素濃度反比例して変化するので、これに対応するために、実際上は定流量弁(図示外)を取り付け、流量を一定(毎分5リットル程度)に保つようにしているが、上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置等に使用される従来の上記混合器173ではどこまで前記給水栓の蛇口を開放すれば良いか判断を詰めることが難しく、結局は、蛇口を全開にして使用することを余儀なくされた。すなわち、定流量弁が使用され、ポンプの速度は一定なので電解生成水量も一定であるため、蛇口を全開にしなかった場合は、50ppm以上の濃い電解希釈液となることがあり、必要以上の電解液が流れて、いわば、無駄とも言うべき状態が生じていた。

また、前記フローセンサー132では、前記給水栓の蛇口が開放され、最低流量(毎分3リットル程度)が流れればスイッチが入るように設定されているので、上記のような蛇口最低流量時においては、塩素濃度が高くなり過ぎて、無駄が生じることに加え、一旦スイッチが入った後は、蛇口の開閉操作のみで必要とする塩素濃度としなければならず、実際上は、希釈された電解生成水の塩素濃度が判らないまま使用しなければならないという欠陥があった。特に、電解次亜水(塩水を電気分解して作られる低濃度で、かつ、弱アルカリ性殺菌水)によるノロウイルス消毒のためには、200ppm程度の塩素濃度が必要であるところ、手指食品等の消毒殺菌においてこの濃度が維持されているかどうかの判別ができなかった。

概要

内部に異物や水垢、カビ、藻などが発生しにくく、正確性に優れた塩水供給監視センサーと、希釈排水される電解生成水の塩素濃度が正確に表示でき、無駄に濃度の高い電解生成水が消費されることがなく、殺菌消毒に必要な塩素濃度が正確に表示できる濃度表示混合器13を備えた電解生成水希釈供給装置1を提供する。水道蛇口19に着脱可能に直接取り付けることができ、装置本体2からの電解生成水を水道水により希釈し、希釈された吐水の塩素濃度を表示する濃度表示混合器13と、電解生成水を生成する電解槽9と、電解槽9にタンク7から塩水を供給する塩水ポンプ8と、電解槽9から濃度表示混合器13に電解生成水を供給する透明配管チューブと、透明配管チューブを流れる電解生成水中に混在する気泡の透過、遮断、屈折による光量変化電気信号として出力する受発光素子と、からなる電解生成水希釈供給装置1。

目的

特許第4874104号公報に開示の発明は、発明名称「電解水生成・希釈供給装置」に係り、「部品点数を少なくして小型化して省スペース化が可能で、しかも、ランニングコストがかからない、安価で確実な運転を可能にした電解水生成・希釈供給装置および電解水生成・希釈供給方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

水道の給水蛇口着脱可能に直接取り付けることができ、電解生成水生成装置本体からの電解生成水を前記水道蛇口から供給される水により希釈し、希釈された吐水塩素濃度を表示する濃度表示混合器と、塩水を電気分解することにより電解生成水を生成する電解槽と、当該電解槽に予め塩水を溜置きしておいた塩水タンクから塩水を供給する塩水ポンプと、当該電解槽から前記濃度表示混合器に電解生成水を供給する透明配管チューブと、当該透明配管チューブを流れる前記電解槽からの電解生成水中の電気分解に伴い必然的に混在する気泡の透過、遮断屈折による光量変化電気信号として出力する受発光素子とからなることを特徴とする電解生成水希釈供給装置

請求項2

前記電解生成装置本体は、希釈された吐水の塩素濃度を表示することを特徴とする請求項1に記載の電解生成水希釈供給装置。

請求項3

前記電解生成水生成装置本体における吐水の塩素濃度表示は、前記濃度表示混合器に内蔵されるセンサーにより前記水道蛇口からの流量を検出した検出結果に基づき、塩素濃度を表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電解生成水希釈供給装置。

請求項4

前記濃度表示混合器は、前面に前記電解生成水装置本体が稼働中か待機中であるかどうかを表示するランプと、希釈された吐水の塩素濃度が50ppm目安表示、100ppm目安表示、200ppm目安表示が可能な3つの表示ランプを有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電解生成水希釈供給装置。

請求項5

前記濃度表示混合器に内蔵されるセンサーは、マグネット及び磁気センサーを用い、前記水道蛇口からの流量を検出することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電解生成水希釈装置

請求項6

前記濃度表示混合器は、内蔵されるマグネット及び磁気センサーにより前記水道蛇口からの流量を検出した検出結果に基づき、(1)希釈された吐水中の塩素濃度が300.0〜333.3ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプが「高濃度吐水」を示す「点滅表示」を行い、(2)希釈された吐水中の塩素濃度が166.7〜272.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプが「200ppm吐水」を示す「単独点灯表示」を行い、(3)希釈された吐水中の塩素濃度が136.4〜166.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプと前記塩素濃度100ppm目安表示ランプが「100〜200ppm吐水」を示す「同時点灯」を行い、(4)希釈された吐水中の塩素濃度が88.2〜136.4ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプが「100ppm吐水」を示す「単独点灯表示」を行い、(5)希釈された吐水中の塩素濃度が66.7〜88.2ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプと前記塩素濃度50ppm目安表示ランプが「50〜100ppm吐水」を示す「同時点灯」を行い、(6)希釈された吐水中の塩素濃度が46.2〜66.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度50ppm目安表示ランプが「50ppm吐水」を示す「単独点灯表示」を行い、(7)希釈された吐水中の塩素濃度が46.2以下の範囲の場合には、前記塩素濃度50ppm目安表示ランプが「低濃度吐水」を示す「点滅表示」を行う濃度表示混合器であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電解生成水希釈供給装置。

請求項7

前記透明配管チューブは、前記受発光素子の受発光素子間ギャップの幅とほぼ同じ外径を有し、当該受発光素子間ギャップにチューブガイドで隙間なく挟み込まれ、前記フォトインタラプタ受発光素子から電気信号から直流成分を除去増幅し、得られる信号値の大小の差が一定以上であるかどうかに基づき、前記透明チューブ内を電解生成水が流れているかどうかを検知可能としたことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電解生成水希釈供給装置。

技術分野

0001

本発明は、電解生成水希釈供給装置に関する。

背景技術

0002

この種の電解生成水希釈供給装置に関しては、本願出願人は、既に特許第4874104号に係る発明を提案している。特許第4874104号公報に開示の発明は、発明名称電解水生成・希釈供給装置」に係り、「部品点数を少なくして小型化して省スペース化が可能で、しかも、ランニングコストがかからない、安価で確実な運転を可能にした電解水生成・希釈供給装置および電解水生成・希釈供給方法を提供する」ことを目的とする発明解決課題において(同公報明細書段落番号0003参照)、「水道の給水詮に着脱可能に直接取り付けることができ、かつ前記給水詮からの原水供給の有無を検出するフローセンサー、および、前記給水栓から供給される水流の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁が設けられていて、前記原水と他の流体とを混合できる混合器と、前記フローセンサーによって前記原水の通過が検出されると、その検出信号に基づいて前記混合器に前記他の流体としての電解液を供給する電解液生成装置とを別体に形成し、前記電解液生成装置と前記混合器との間を連通し、前記電解液生成装置から供給を受ける電解液を前記混合器供給に導く連通手段と、前記混合器のフローセンサーで検出した検出信号を電解液生成装置に伝達する信号線とを備え、前記電解液生成装置は、陽極陰極を有し当該電極間電離性無機物質を溶解させた被電解液を接触可能にした電解槽と、前記電解槽内の前記両電極間直流電力を供給して前記電解槽内に電解水を生成させる電解用直流電源装置と、前記電解槽に電離性無機物質を溶解させた被電解液を前記電解槽に供給する連通管、当該連通管に設けた被電解液供給ポンプ、前記連通管に設けられ前記連通管間内を流れる被電解液流量を検出する流量検出センサー、および、前記電解用直流電源装置から前記電解槽内の前記電極間に供給する直流電流量を検出する電流センサーを有する被電解液補充手段と、前記被電解液補充手段の前記被電解液供給ポンプを前記フローセンサーからの検出信号を基に前記被電解液供給ポンプの供給/停止を制御するとともに、前記電解用直流電源装置からの電流電圧の供給を制御し、前記流量検出センサーからの検出信号を基に電解に関する運転制御をし、さらに、前記電流センサーによって検出された電流量に応じて前記電解槽に供給されている被電解液が所定の濃度であるか前記混合器に供給されている電解液が所定の濃度であるかを判定して当該判定結果に基づいて、前記被電解液供給ポンプの供給/停止を制御するとともに、前記電解用直流電源装置からの電流・電圧の供給を制御する運転制御装置と」を備えた第2の最良の形態に係る発明としての構成とすることにより(同公報明細書特許請求の範囲の請求項3の記載参照)、「(1)給水栓から装置への直接的な原水の供給がなく、水道法に規定された減圧弁逆止弁取付けが不要となる。また、装置の運転・停止に伴うバルブ等の制御も不要となり、電解槽等への負荷を考慮する必要がないため、部品点数が少なく、小型化して省スペースが可能となり、狭い場所に設置可能とし、かつ、安価に提供できる。(2)装置が小型化していて、設置のための工事が不要で、だれでも簡単に取付可能であり、設置場所などに制限が少なく、設置工事に要する工事期間が不要となり、当然、工事費用が不要となる利点がある。(3)混合器を公共水道の給水栓に固定するだけで、装置への原水供給が不要なため、新たに給水栓を設置する必要がないという利点がある。(4)装置内に余分なバルブ等が無いために制御が簡単なだけでなく、故障がほとんど無いという利点がある。」等の効果を奏するものである(同公報明細書段落番号0006参照)。

0003

図8は、特許第4874104号公報に図21として開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置の全体構成を示す系統図であり、図9(a)(b)(c)は、同図23(a)(b)(c)として開示される本発明を実施するための第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置における混合器の上面図(図9(a))、同混合器の側断面図(図9(b))、同混合器の正面図(図9(c))である。
図8図9において、符号101は、電解水生成・希釈供給装置、105は、電解液生成装置、107は、被電解液ボトル、109は、導出管、111は、導入管、130は、定流量弁、131は、表示手段(表示ランプ)、132は、フローセンサー、140は、ケーブル、151は、電解槽、152は、電解用直流電源装置、153は、被電解液補充手段、154は、連通管、155は、運転制御装置、156は、被電解液供給ポンプ、157は、流量検出センサー、158は、電流センサー、159は、ポンプ駆動用電源装置、173は、混合器である(符号は、先行技術であることを明らかにするために、本願出願人において、必要に応じ適宜3桁に変更して説明した。)

0004

上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置は、「前記連通管154に流れる被電解液の流量を検出する流量検出センサー157を備え、・・前記流量検出センサー157からの検出信号を基に前記電解用直流電源装置152および前記被電解液供給ポンプ156を運転制御でき、・・・前記フローセンサー132からの検出信号を基に前記被電解液補充手段153の前記被電解液供給ポンプ156を運転制御して前記被電解液の供給/停止を制御するとともに前記電解用直流電源装置152からの電流・電圧の供給を制御でき(同公報明細書段落番号0044参照)」、かつ、「前記混合器173は、給水栓から供給される原水の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁130と前記定流量弁の下流側に設けられた原水の最低流量が供給されているか否かを検出するフローセンサー132と電解液生成装置105の運転状態生成状態)を示す表示ランプおよび前記電解槽151で電解された高濃度電解液を供給する導出管109を収納」し、「また、前記混合器173は、導出管109から供給される高濃度電解液を前記定流量弁130および前記フローセンサー132を経由して供給される原水と良く混合され高濃度電解液が滴下することが無いように液溜まりができる構造」のものである(同公報段落番号0049及び0050参照)。

0005

すなわち、上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置に使用される前記流量検出センサー157は、図8に示すように、前記被電解液供給ポンプ157と前記被電解液ボトル107の間の前記導入管111に、又は、前記被電解液供給ポンプ157と前記電解槽151との間の前記連通管154に配置され、これらの前記導入管111や前記連通管154を流れる被電解液の流量を検出するために、透明な筒状のパイプチタン製のフロートを組み合わせた構造のものが使用されていた。

0006

図10(a)(b)は、特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157の概略構成を示す図であり、図10(a)(b)において、符号161は、透明パイプ、162は、チタン製フロート、163(163a、163b)は、光センサー、164a、164bは、ストッパーである。

0007

図10(a)(b)に示すように、従来の電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157は、縦に配置される前記透明パイプ161の中には、被電解液で満たされた場合には適宜浮上する前記フロート162が配置され、前記透明パイプ161の上下には前記フロート162が抜け出ないように前記ストッパー164a、164bが組み込まれる構造のものである。具体的には、前記透明パイプ161の内径は4mm、前記フロート162の外形は3mmにし、前記パイプ161の内径と前記フロート162の隙間は1mmとなっており、この隙間の設定は前記被電解液供給ポンプ157の送り量と前記フロート162の重量を加味し、また、前記フロート162を浮き上がらせるための最大の隙間寸法を適宜の範囲とし、さらに、前記パイプ161を挟む形で前記光センサー163を配置している。また、前記光センサー163は、投光側163aと受光側163bに分かれており、投光側163aからの光が受光側163bに伝達されることにより信号として出力する構成のものである。そして、このような構成の従来の電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157は、塩水タンクから電解槽にチューブ式ポンプを使用して塩水を送り込み、当該チューブ式ポンプの総出力で電解槽から電解生成水を送り出すようにしているため、送られる塩水は脈流となり、脈打つ毎に前記フロート162が上下するので、この上下動による光センサー(図示外)の投光遮断/透過の信号を何回感受したかを計算し、所定時間内の計算値によって流れる電解生成水の有無を検出していた。

0008

ところが、上記のような構造の前記流量検出センサー157であるために、前記流量検出センサー157の前記透明パイプ161内に小さな異物(塩、ごみ)や水垢カビ、藻などが発生し付着することにより前記フロート162の動きが妨げられ、エラー表示されることが度々発生し、正確性に今ひとつのところがあり、また、エラー表示が発生した場合には、前記流量検出センサー157の前記透明パイプ161から、前記ストッパー164a、164bを外して分解して清掃しなければならず、作業が面倒であり、さらには、その頻度が増えると、使用者無用の負担を強いることとなる欠点があった。

0009

また、上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置に使用される上記混合器173は、上述するように、「水道の給水詮に着脱可能に直接取り付けることができ、かつ前記給水詮からの原水供給の有無を検出するフローセンサー、および、前記給水栓から供給される水流の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁が設けられていて、前記原水と他の流体とを混合できる混合器」であり(同公報明細書特許請求の範囲の請求項3の記載等参照)、上述するように、「給水栓から供給される原水の最大流量を固定して一定流量にする定流量弁130と前記定流量弁の下流側に設けられた原水の最低流量が供給されているか否かを検出するフローセンサー132と電解液生成装置105の運転状態(生成状態)を示す表示ランプおよび前記電解槽151で電解された高濃度電解液を供給する導出管109を収納(同公報段落番号0049)」する構造のため、前記給水栓から流れ出る水の流量を変えると、水道水中の塩素濃度反比例して変化するので、これに対応するために、実際上は定流量弁(図示外)を取り付け、流量を一定(毎分5リットル程度)に保つようにしているが、上記の特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置等に使用される従来の上記混合器173ではどこまで前記給水栓の蛇口を開放すれば良いか判断を詰めることが難しく、結局は、蛇口を全開にして使用することを余儀なくされた。すなわち、定流量弁が使用され、ポンプの速度は一定なので電解生成水量も一定であるため、蛇口を全開にしなかった場合は、50ppm以上の濃い電解希釈液となることがあり、必要以上の電解液が流れて、いわば、無駄とも言うべき状態が生じていた。

0010

また、前記フローセンサー132では、前記給水栓の蛇口が開放され、最低流量(毎分3リットル程度)が流れればスイッチが入るように設定されているので、上記のような蛇口最低流量時においては、塩素濃度が高くなり過ぎて、無駄が生じることに加え、一旦スイッチが入った後は、蛇口の開閉操作のみで必要とする塩素濃度としなければならず、実際上は、希釈された電解生成水の塩素濃度が判らないまま使用しなければならないという欠陥があった。特に、電解次亜水(塩水を電気分解して作られる低濃度で、かつ、弱アルカリ性殺菌水)によるノロウイルス消毒のためには、200ppm程度の塩素濃度が必要であるところ、手指食品等の消毒殺菌においてこの濃度が維持されているかどうかの判別ができなかった。

先行技術

0011

特許第4874104号公報

発明が解決しようとする課題

0012

上記の問題点を解決するために、内部に異物(塩、ごみ)や水垢、カビ、藻などが発生しにくく、エラー表示が少なく、正確性に優れた塩水供給監視センサーと、希釈排水される電解生成水の塩素濃度が正確に表示でき、無駄に濃度の高い電解生成水が消費されることがなく、また、殺菌消毒に必要な塩素濃度が正確に表示できる濃度表示流量監視定流混合器を備えた電解生成水希釈供給装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

上記の目的を達成するために、本願請求項1に係る発明は、電解生成水希釈供給装置において、水道の給水蛇口に着脱可能に直接取り付けることができ、電解生成水生成装置本体からの電解生成水を前記水道蛇口から供給される水により希釈し、希釈された吐水の塩素濃度を表示する濃度表示混合器と、塩水を電気分解することにより電解生成水を生成する電解槽と、当該電解槽に予め塩水を溜置きしておいた塩水タンクから塩水を供給する塩水ポンプと、当該電解槽から前記濃度表示混合器に電解生成水を供給する透明配管チューブと、当該透明配管チューブを流れる前記電解槽からの電解生成水中の電気分解に伴い必然的に混在する気泡の透過、遮断、屈折による光量変化電気信号として出力する受発光素子と、からなることを特徴とする。
また、本願請求項2に係る発明は,前記請求項1に係る電解生成水希釈供給装置において、前記電解生成装置本体は、希釈された吐水の塩素濃度を表示することを特徴とする。
さらに、本願請求項3に係る発明は、前記請求項1または請求項2に記載の電解生成水希釈供給装置において、前記電解生成水生成装置本体における吐水の塩素濃度表示は、前記濃度表示混合器に内蔵されるセンサーにより前記水道蛇口からの流量を検出した検出結果に基づき、塩素濃度を表示することを特徴とする。
そして、本願請求項4に係る発明は、前記請求項1ないし請求項3のいずれかに係る電解生成水希釈供給装置において、前記濃度表示混合器は、前面に前記電解生成水装置本体が稼働中か待機中であるかどうかを表示するランプと、希釈された吐水の塩素濃度が50ppm目安表示、100ppm目安表示、200ppm目安表示が可能な3つの表示ランプを有することを特徴とする。
また、本願請求項5に係る発明は、前記請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電解生成水希釈装置において、前記濃度表示混合器に内蔵されるセンサーは、マグネット及び磁気センサーを用い、前記水道蛇口からの流量を検出することを特徴とする。
そして、本願請求項6に係る発明は、前記請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電解生成水希釈供給装置において、前記濃度表示混合器は、内蔵されるマグネット及び磁気センサにより前記水道蛇口からの流量を検出した検出結果に基づき、
(1)希釈された吐水中の塩素濃度が300.0〜333.3ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプが「高濃度吐水」を示す「点滅表示」を行い、
(2)希釈された吐水中の塩素濃度が166.7〜272.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプが「200ppm吐水」を示す「単独点灯表示」を行い、
(3)希釈された吐水中の塩素濃度が136.4〜166.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプと前記塩素濃度100ppm目安表示ランプが「100〜200ppm吐水」を示す「同時点灯」を行い、
(4)希釈された吐水中の塩素濃度が88.2〜136.4ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプが「100ppm吐水」を示す「単独点灯表示」を行い、
(5)希釈された吐水中の塩素濃度が66.7〜88.2ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプと前記塩素濃度50ppm目安表示ランプが「50〜100ppm吐水」を示す「同時点灯」を行い、
(6)希釈された吐水中の塩素濃度が46.2〜66.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度50ppm目安表示ランプが「50ppm吐水」を示す「単独点灯表示」を行い、
(7)希釈された吐水中の塩素濃度が46.2以下の範囲の場合には、前記塩素濃度50ppm目安表示ランプが「低濃度吐水」を示す「点滅表示」を行う濃度表示混合器であることを特徴とする。
さらに、本願請求項7に係る発明は、前記請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電解生成水希釈供給装置において、記透明配管チューブは、前記受発光素子の受発光素子間ギャップの幅とほぼ同じ外径を有し、当該受発光素子間ギャップにチューブガイドで隙間なく挟み込まれ、前記フォトインタラプタ受発光素子から電気信号から直流成分を除去増幅し、得られる信号値の大小の差が一定以上であるかどうかに基づき、前記透明チューブ内を電解生成水が流れているかどうかを検知可能としたことを特徴とする。

発明の効果

0014

本発明によれば、内部に異物(塩、ごみ)や水垢、カビ、藻などが発生しにくく、エラー表示が少なく、正確性に優れた塩水供給監視センサーと、希釈排水される電解生成水の塩素濃度が正確に表示でき、無駄に濃度の高い電解生成水が消費されることがなく、また、殺菌消毒に必要な塩素濃度が正確に表示できる濃度表示流量監視定流混合器を備えた電解生成水希釈供給装置を提供することができる。

0015

特に、水道蛇口に着脱可能に直接取り付けることができる混合器からの現在流れ出ている吐水の塩素濃度が瞬時に判別でき、不足の塩素濃度の場合(例えば、ノロウイルス消毒のためには、200ppm以上の塩素濃度で殺菌消毒しなければならない)には、前記水道蛇口を絞るなどして適切な塩素濃度による殺菌消毒を可能とし、逆に、水道蛇口を絞りすぎの場合には、過消毒・過殺菌が行われているおそれがあり、過剰な塩水使用や電力使用となることから、これを避けて適切な省エネに対応したる電解生成水希釈供給装置とすることができる。

図面の簡単な説明

0016

図1は、本発明に係る電解生成水希釈供給装置を実施するための形態の一実施例である電解次亜水生成水希釈供給装置の実施例1を示す図である。
図2(a)は、前記装置本体2の外観を示す図であり、図2(b)は、前記塩水タンク6の外観を示す図である。
図3(a)は、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1における前記塩水供給監視センサー11の光送受部の概略を示す図であり、図3(b)は、当該透明配管チューブ21内を電解生成水が流れる状態を示す概略図である。
図4は、電気信号の直流成分を除去するフィルター回路AC結合回路)、除去した後の信号を増幅する回路からなる前記フォトインタラプタ受発光素子20に付帯する回路の概略を示すブロック図である。
図5は、前記透明配管チューブ21内に白濁付着があった場合を想定し、前記透明配管チューブ21の外側に白濁テープスリエム(3M)社製テープ:商品名メンディングテープ)を8回巻き付け、図4に示される回路を付帯したときと、付帯しないときとの信号波形デジタルオシロスコープ日立社製VC−6645)で比較した図である。
図6は、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1における前記濃度表示混合器13が前記水道蛇口19に取り付けられた状態の概略を示す図である。
図7は、当該濃度表示混合器13の動作機能が明確となるようにケーシングその他の概略を示す図である。
図8は、特許第4874104号公報に図21として開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置の全体構成を示す系統図である。
図9(a)(b)(c)は、特許第4874104号公報の図23(a)(b)(c)として開示される本発明を実施するための第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置における混合器の上面図(図9(a))、同混合器の側断面図(図9(b))、同混合器の正面図(図9(c))である。
図10(a)(b)は、特許第4874104号公報に開示される第2の最良の形態に係る電解液生成・希釈供給装置等に使用される前記流量検出センサー157の概略構成を示す図である。

0017

本発明に係る電解生成水希釈供給装置を実施するための形態として一実施例について、電解次亜水を生成する電解次亜水生成水希釈供給装置を図面に基づき詳細に説明する。

0018

図1は、本発明に係る電解生成水希釈供給装置を実施するための形態の一実施例である電解次亜水生成水希釈供給装置の実施例1を示す図である。
図1において、符号1は、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置であり、2は、装置本体、3は、制御基板、4は、電解用電源、5は、電流センサー、6は、塩水タンク、7は、焼結フィルター、8は、塩水ポンプ、9は、電解槽、10は、温度センサー、11は、塩水供給監視センサー、12は、連結ホース、13は、濃度表示混合器、14は、定流量エレメント、15は、チタンメッシュ、16は、インペラ、17は、マグネット、18は、磁気センサー、19は、水道蛇口である。なお、図1においては、塩水や水道水、電解生成水が流れる配管は、矢印直線で表示し、制御信号電解電力が流れる電線渦巻線で、その他のセンサー手段5,10、11、18からの信号線は点線で示している。

0019

また、図2(a)は、前記装置本体2の外観を示す図であり、図2(b)は、前記塩水タンク6の外観を示す図である。
図2(a)(b)において、2は、前記装置本体、2aは、当該装置本体前面に設けられる操作基板、2bは、LCD表示プレート、2cは、電源スイッチ表示ランプ、2dは、洗浄表示ランプ、2eは、エラー表示ランプ、2fは、ポンプオンオフスイッチ、2gは、リセットスイッチ、2hは、転倒防止固定ベース、2iは、電源プラグである。
図1図2に示すように、前記装置本体2は、前記電解槽9やこれに供給される前記電解用電源4、前記塩水ポンプ8及び当該電解制御のための前記制御基板3等が組み込まれ、これらを操作する電源スイッチ(本体裏面、図示外)、前記操作基板2a、前記電流センサー5や前記温度センサー10及び前記塩水供給監視センサー11の前記エラー表示ランプ2e等が組み込まれる楕円筒形のいわば筐体である。

0020

図1及び図2(a)(b)から明らかなように、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、前記塩水ポンプ8の給水側が前記塩水タンク6に接続され、当該塩水タンク6は、予め濃度約3.5%程度の塩水を作り溜置きしておくタンクである。当該塩水タンク6内にはゴミなどの異物を吸引しないようにpp(ポリプロピレン)の前記焼結フィルター7が設けられ、溜め置きされる塩水が電気分解されて電解次亜水(電解次亜塩素酸ナトリウム水溶液)となる。そして、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1では、当該塩水タンク6は、4Lタンク容量のものを使用し、塩水作製の際には、3.5Lを目処に液を調製しておく。なお、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、調製された塩水が消費された場合、後述のフォトインタラプタ受発光素子20で検知し、装置本体2の制御基板3を通して装置本体の前記エラーランプ2eを点滅させるとともに前記LCD表示プレート2bに「E−01 シオミズナシ」と表示し、同時に前記制御基板3に取り付けられたブザー(図示外)を鳴らす。
なお、当該装置本体2の当該LCD表示プレート2bにおける文字表示の詳細例は、例えば、以下の表1に示す「液晶表示」に示す表示がされ、その表示内容は、同「内容」欄に示されるとおりのものである。

0021

0022

また、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、当該装置本体2の前記LCD表示プレート2bに表示すると同時に、前記濃度表示混合器13においても、後述するように、塩素濃度表示50,100,200のランプを単独点灯、点滅、複数同時点灯等により報知する。なお、塩水が一定程度減少した場合に報知または表示する電気水位計を設けても良い。

0023

また、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1に用いる前記塩水ポンプ8は、上述するように給水側が前記塩水タンク6に吐水側が前記電解槽9に接続され、前記塩水タンク6内の塩水を吸引し前記電解槽9に供給するポンプである。
本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、当該塩水ポンプ8にチューブポンプを採用している。チューブポンプとすることにより塩水の逆流を防止することができ、逆止弁等の付帯部品の削減が可能となる。
また、ポンプ仕様としては、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、毎分50mL(ミリリットル)程度の定流量ポンプを使用したが、これは場合によっては適宜流量の可変が可能なポンプを使用するようにしても良い。

0024

さらに、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1に使用する前記電解槽9は、前記塩水ポンプ8によって送り込まれた塩水を電気分解し、所定濃度の電解次亜水(電解次亜塩素酸ナトリウム水溶液)を前記連結ホース12を介して前記濃度表示混合器13に供給する。当該電解槽9は、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、槽内容積、約50mL(ミリリットル)、内部に電極面積片面50cm2の3枚の電極が組み込まれ、負電圧がかかる陰極を中央に配置し、その両側に正電圧がかかる陽極を各電極間が約1mmの間隔で配置されるように構成される。

0025

また、前記電解用電源4は、5V以下電圧、25Aの低電流を印加して前記電解槽9の槽内の塩水を電気分解する電力を供給する電源である。本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1における当該電解用電源4は、安全を考慮して過電流保護設定機能を備えた定電流型を採用し、必要以上に電流が上昇することのないものを使用している。

0026

そして、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1における前記電流センサ5は、塩水の濃度によって流れる電流の電流値が変わることを利用して、前記塩水タンク6からの塩水の電気分解中の前記電解槽9に流れる電流を監視している。すなわち、前記塩水タンク6からの塩水濃度が上述の約3.5%の規定値以上であれば、この電流センサー5を流れる電流値は25Aで一定であるが、塩水の濃度が薄い場合には電流値は降下し、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1では、そのしきい値を20Aとしているので、20Aに達しない場合を塩水濃度エラーとして警報を発する。また、前記電解槽9内の電極が溶出して消耗した場合などには、溶出することによって電極面積が縮小し、電流が流れにくくなり、この場合にも前記しきい値に達しなくなり警報が発せられる。警報が発せられた場合には、速やかに手作業食塩及び水を補充する。

0027

次に、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1における前記温度センサー10は、前記電解槽9から供給される電解次亜水(電解次亜塩素酸ナトリウム水溶液)の温度を監視する。電気分解によって流れ出る電解次亜水(電解次亜塩素酸ナトリウム水溶液)が約20℃〜40℃程度に熱されるので、電解液の温度を監視し、電解槽9をはじめとする接液部材軟化(軟化による漏水)を防止するためのものである。このため、当該温度センサー10を前記電解槽9の出口直後に取り付けることによって素早く反応できるようにする。なお、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、当該温度センサー10には、サーミスタを使用し温度が上昇するにつれて抵抗値も増えるものを採用し、設定温度は約60℃としている。

0028

このようにして前記電解槽9からの電解生成水は、前記連結ホース12を介して前記濃度表示混合器13に送られ、前記水道蛇口19からの水道水で希釈されて適切な濃度を水道蛇口19の先に取り付けられた前記濃度表示混合器13から排出されるようにしている。なお、当該連結ホース12は、前記装置本体2内に収容される前記電解槽9から生成された電解液を前記13混合器に供給するためのチューブであり、外側のチューブは金属管PVC(塩化ビニル被膜を施した柔軟性のあるものが使用され、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、電解生成水を流すための当該チューブに前記濃度表示混合器13内の前記磁気センサー18からの検知信号を前記装置本体2に送る電線(図1においては点線で示す)も付随されている。検知信号の通信手段(やり取り)を赤外線方式無線モジュール方式等の手段で行うことも可能である。

0029

本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1は、上記のような基本構成としたので、前記装置本体2を幅242mm×奥行き141mm×高さ278mm、重量2.7kgのコンパクトな筐体内に納めることができ、当該装置本体2に、幅128mm×奥行き160mm×高さ265mmの前記塩水タンク6を併設し、面倒な配管工事をすることなく市販の蛇口取付型浄水器等の取付と同じ感覚で前記濃度表示混合器13を前記水道蛇口19に取り付けるだけで簡単に設置でき、設置後は、手元の水道蛇口19のハンドルをひねって吐出量を変えるだけで容易に吐水中の塩素濃度を変えることができ、さらに、変更された塩素濃度が適切かどうか常に目視しつつ消毒殺菌ができるという特徴を有する。また、軽量小型に比し、50ppmの電解生成水が1時間当たり360リットルの供給能力があり、感染症対策が求められる小規模厨房等に容易に設置でき、優れた効果を発揮できるという特徴がある。

0030

このような基本的構成からなる本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1は、上述する小型化コンパクト化に加え、下記実施例2に係る前記塩水供給監視センサー11及び後述する実施例3に係る前記濃度表示混合器13を備えることにより、電解水生成における電気分解の際に必然的に発生するガス塩素ガス水素ガス等)が電解生成水と混じり合って流れる電解生成水を透明チューブに流し、この透明チューブの光透過量から塩水供給が行われているかを検知し、前記濃度表示混合器13で常時吐水される水道水の流量を正確に割り出すと共に、希釈吐水される電解生成水の塩素濃度を正確に測定し、殺菌消毒に必要な塩素濃度を正確に表示することができる電解生成水希釈供給装置としたものである。
以下、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1に使用する実施例2に係る前記塩水供給監視センサー11及び実施例3に係る前記濃度表示混合器13について図面に基づき詳細に説明する。

0031

(実施例2に係る塩水供給監視センサー)
図3(a)は、本実施例2に係る前記塩水供給監視センサー11の光送受部の概略を示す図であり、図8に示す従来の流量検出センサー157に対応するものである。
図3(a)において、符号11は、当該塩水供給監視センサー、20は、フォトインタラプタ受発光素子であり、21は、前記電解槽9と前記濃度表示混合器13の間を接続する透明配管チューブである。

0032

本実施例2に係る前記塩水供給監視センサー11に使用される前記フォトインタラプタ受発光素子20は、光送受の間隙(受発光素子間ギャップ)が8mmのシャープ社製フォトインタラプタ受発光素子を使用し、当該間隙に外径6mmの前記透明配管チューブ21が前記フォトインタラプタ受発光素子20の間隙にチューブガイド(6mm)を付けて隙間なく挟み込まれるよう構成される。

0033

また、図3(b)は、当該透明配管チューブ21内を電解生成水が流れる状態を示す概略図である。図3(b)において、符号20は、前述のフォトインタラプタ受発光素子、21は、透明配管チューブ、22は、前記電解槽9から流れ出る電解生成水中に混じって存在する気泡である。
前述してきたように、前記電解槽9から流れ出る電解生成水には、電気分解に伴い必然的に塩素ガス、水素ガス、酸素ガス等が発生し、これらのガスは流れる電解生成水中に大小の気泡となって混在する。

0034

そこで、本実施例2に係る塩水供給監視センサー11においては、前記気泡22が混在した電解生成水が前記透明配管チューブ21内を流れる場合の前記フォトインタラプタ受発光素子20の間隙の間の光の透過、遮断、屈折等により受光側の光量変化を捉え、この変化する信号(電気信号)にしきい値(基準値)を設け、しきい値を規定時間に何回カウントしたかにより前記透明配管チューブ21内の液の有無を検知するようにしたものである(前記透明配管チューブ21内が電気分解されてない状態の液が流れている場合や、液が流れていない状態の場合には、そもそも前述の変化する信号(電気信号)が変化しないので信号変化だけを捉えるようにした。)。すなわち、前記電解槽9から前記透明配管チューブ21に流れ出る電解生成水は電気分解によって発生する前記気泡22が必然的に入り混じった状態で流れ出るので、前記透明配管チューブ21内に電解生成水が充満している場合や電解生成水が全く存在しない場合には、前記フォトインタラプタ受発光素子20は、光が遮断や屈折等により減衰することなく、完全に透過する光を受け取ることになるのに対し、前記気泡22が混在した場合には、当該気泡22により、光が屈折したり、遮断したりして光が受光側に届かなかったり、または届いた光が弱かったりする。

0035

そこで、この電気分解により発生し、電解生成水(原水)に必然的に混在する気泡22が介在することによる光の変化を監視し電解生成水が前記透明配管チューブ21内を流れているか否かを検知するようにしたものである。
ところが、電解生成水を得るために電気分解が続くと、当該透明配管チューブ21内の内表面に白濁の付着物が発生し、当該白濁付着物のため前記透明配管チューブ21を透過する光量が減少し、出力電気信号も減衰(出力波形衰え)し、ひいては、前記しきい値のカウント数も減少して不安定になる。そこで、本実施例2に係る塩水供給監視センサー11においては、前記電気信号の直流成分を除去するフィルター(AC結合回路)と、除去した後の信号を増幅する回路を前記フォトインタラプタ受発光素子20に付帯するようにして、電解生成水が前記透明配管チューブ21内を流れていることを正確に検知できるようにしたものである。

0036

図4は、電気信号の直流成分を除去するフィルター回路(AC結合回路)、除去した後の信号を増幅する回路からなる前記フォトインタラプタ受発光素子20に付帯する回路の概略を示すブロック図であり、図4において、20は、前記フォトインタラプタ受発光素子、23は、付帯回路、24は、AC結合回路、25は、増幅回路である。そして、本実施例2に係る塩水供給監視センサー11においては、さらに、上記結果を差検出回路(図示外)に送り、信号値の大きい値と小さい値の差を算出し、一定以上の差があるかどうかで電解生成水が前記透明配管チューブ21内を流れているかどうかの有無を検知できるようにした。

0037

図5は、前記透明配管チューブ21内に白濁付着があった場合を想定し、前記透明配管チューブ21の外側に白濁テープ(スリーエム社製テープ:商品名メンディングテープ)を貼り付け、図4に示される回路を付帯したときと、付帯しないときとの信号波形を比較した図である。同図5の上に示される信号波形が図4の回路を付帯しないときの信号波形であり、同下に示される信号波形が図4の回路を付帯したときのデジタルオシロスコープ(日立製VC−6645)信号波形である。図5の「ROLL」は、ロールモード(刻々と変化する波形リアルタイムに取り込み表示する)を意味し、下端の「PIO」は、電圧を、もう一つの「PIO」も電圧を、「A=0.2S」は時間を意味し、いずれも計測条件は1目盛が2V、2V,0.2秒である。

0038

図4から明らかなように、本実施例2に係る塩水供給監視センサー11においては、前記フォトインタラプタ受発光素子20からの電気信号を前記AC結合回路24において直流電気信号を除去し、さらに、前記気泡22の通過によって変化する量だけを取り出し、前記増幅回路25により交流の電気信号を最大に増幅して少しの変化でも大きな変化として捉えられるようにした。この結果、図5に示すように、前記透明配管チューブ21の内表面が白濁付着して、前記フォトインタラプタ受発光素子20の光透過量が減衰するような事態が生じたとしても、受光側に変化する光が少しでも届けば、電解生成水の有無を検知できることとなる。

0039

上述するように、本実施例2に係る塩水供給監視センサー11は、電気分解で必然的に混在する気泡22による光の変化に由来する検知の正確性に加えて、光送受の間隙(受発光素子間ギャップ)が8mmのフォトインタラプタ受発光素子を使用し、当該間隙に外径6mmの前記透明配管チューブ21が前記フォトインタラプタ受発光素子20の間隙にチューブガイド(6mm)を付けて隙間なく挟み込まれるものを使用したので、前記フォトインタラプタ受発光素子20の配線可能な限り、前記透明配管チューブ21のどこの箇所にも他の係具類を使用することなく、単に前記間隙に挟み込むだけで取付が可能であり、作業性の面でも格段に優れたものとなる。
次に、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1に使用する実施例3に係る濃度表示混合器13について説明する。

0040

(濃度表示混合器13)
本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1に使用される実施例3に係る濃度表示混合器13においては、その基本的機能は、前記装置本体2から供給された電解生成水(原水)と前記水道蛇口19からの水道水を混合するものであり、従来のもの(例えば、図8及び図9に示される混合器173)と混合の基本的機能は同じである。しかしながら、本実施例3に係る濃度表示混合器13においては、前面に大きな表示用プレートを配置し、当該表示用プレートに設けた前記装置本体2が稼働中か待機中であるかどうか、また、当該濃度表示混合器13から流れ出る吐水がどの程度希釈されて、その塩素濃度がどの程度であるのかを合計4つの表示ランプで表示できるようにしたものである。

0041

図6は、本実施例3に係る濃度表示混合器13が前記水道蛇口19に取り付けられた状態の概略を示す図であり、従来の混合器173を示す図8及び図9に対応するものである。
図6において、12は、前記連結ホース、13は、本実施例3に係る前記濃度表示混合器、19は、前記水道蛇口、19aは、蛇口ハンドル、26は、表示用前面プレート、27は、前記装置本体2の稼働表示ランプ、28は、塩素濃度50ppm目安表示ランプ、29は、塩素濃度100ppm目安表示ランプ、30は、塩素濃度200ppm目安表示ランプである。

0042

前記稼働表示ランプ27は、前記装置本体2の制御基板3からの信号に基づいて、当該装置本体2が停止状態にあるときには、「待機中」の点灯表示がされる。本実施例3に係る濃度表示混合器13における前記可動表示ランプは、稼働中の場合に点灯し、待機中の場合には消灯するように表示するものであり、いわば、従来の混合器173における前記表示ランプ131に対応する。

0043

しかしながら、本実施例3に係る当該濃度表示混合器13における上記濃度表示ランプ28、29、30は、従来の混合器173には存在せず、また、濃度表示に関しても、「単独点灯表示(a」」と「消灯表示(b)」の外に、「点滅表示(c」)及び「同時点灯(d)」を組み合わせた表示をすることにより、より正確かつ精密な表示を可能としたものである。すなわち、吐水中の塩素濃度を計測することにより(塩素濃度の計測・決定については後述する。)、(1)吐水中の塩素濃度が300.0〜333.3ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプ30が「高濃度吐水」を示す「点滅表示(c)」が行われ、(2)吐水中の塩素濃度が166.7〜272.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプ30が「200ppm吐水」を示す「単独点灯表示(a)」が行われ、(3)吐水中の塩素濃度が136.4〜166.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプ30と前記塩素濃度100ppm目安表示ランプ29が「100〜200ppm吐水」を示す「同時点灯(d)」が行われ、(4)吐水中の塩素濃度が88.2〜136.4ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプ29が「100ppm吐水」を示す「単独点灯表示(a)」が行われ、(5)吐水中の塩素濃度が66.7〜88.2ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプ29と前記塩素濃度50ppm目安表示ランプ28が「50〜100ppm吐水」を示す「同時点灯(d)」が行われ、(6)吐水中の塩素濃度が46.2〜66.7ppmの範囲の場合には、前記塩素濃度50ppm目安表示ランプ28が「50ppm吐水」を示す「単独点灯表示(a)」が行われ、(7)吐水中の塩素濃度が46.2以下の範囲の場合には、前記塩素濃度50ppm目安表示ランプ28が「低濃度吐水」を示す「点滅表示(c)」が行われる。
この関係を表2に示す(表2参照)。

0044

0045

上記の各ランプ28−30の表示(上記(1)-(7))が正確であるためには、前記水道蛇口19から流れ込む水道水の流量が正確に把握されてなければならない。
本実施例3に係る濃度表示混合器13においては、図7に示すように、前記水道蛇口19からの水道水の流量を正確に計測する前記マグネット17及び前記磁気センサー18が内蔵される。

0046

図7は、当該濃度表示混合器13の動作機能が明確となるようにインペラハウジングその他の概略を示す図である。図7において、符号31は、インペラハウジング、32は、定流量エレメントハウジング、33は、軸受けハウジング、34は、電解生成水供給孔である。16a、16bは、前記インペラ16の上下の軸端部であり、上部軸端部16aは前記定流量ハウジング32により、下部軸端部16bは前記軸受けハウジング33により回動可能に軸支される。

0047

また、図1及び図7から明らかなように、前記下部軸端部16bには、前記マグネット17が軸支され、前記インペラハウジング31内の所定壁面に配置される前記磁気センサー18により、前記インペラ16の回転数(正確には、1回転当たりの要する周期時間)が検出される構造となっている。すなわち、本実施例3に係る濃度表示混合器13には、前記水道蛇口19から流入した水道水の最大通水量規制するため毎分7L仕様の前記定流量エレメント14が組み込まれ、さらに、前記インペラ16の回転に弊害を及ぼさないように整流にするチタン製のメッシュ板からなる前記チタンメッシュ15が組み込まれている。

0048

また、前記マグネット17は、径方向着磁されるS極とN極が同心円上に配置され、ドーナツ型磁石が埋め込まれたマグネット17であり、前記水道蛇口19から流れ込む水道水によって前記インペラ16が回転し、これに軸支される前記マグネット17のS極とN極が回転し、この水道水の流入量によって比例的に変化する回転数を前記インペラハウジング31内の近傍に設置された前記磁気センサー18によって検知するようにしている。

0049

本実施例3に係る濃度表示混合器13においては、前記装置本体2から当該濃度表示混合器13に排出される電解生成水(原水)の流量は約50ml/分で一定量の電解生成水が排出されるように設定され、かつ、前記装置本体2からの排出される電解生成水(原液)の塩素濃度は、約7000ppmとの塩素濃度となるように設定されている。このため、これを基準として、当該濃度表示混合器13から吐水される電解生成水(原液)からの希釈水の塩素濃度(希釈倍率)は前記水道蛇口19からの水道水の流入量によって決まることとなる。

0050

本実施例3に係る濃度表示混合器13に使用される前記インペラ16及びこれに接続される前記マグネット17と前記磁気センサー18から前記インペラ16から水道水流量と前記インペラ16が1回転に要する周期は、計測によれば前記水道水の流量が1.2L(リットル)/分のときに約110ms、水道水流量が5.0L(リットル)/分のときには約25msとなる前記インペラ16が使用されている。

0051

そこで、本実施例3に係る濃度表示混合器13においては、前記インペラ16の1回転に要する時間から水道水の流入量を基準として、比例計算により、当該濃度表示混合器13からの希釈水の塩素濃度を制御するようにした。すなわち、当該濃度表示混合器13では、希釈された吐水が、毎分6Lで吐水されたときの塩素濃度を50ppm(以上)となるように制御の基本として、これを基準にして前記水道蛇口19からの水道水流入量から比例計算し、希釈される吐水の塩素濃度を決定するようにする(表3参照)。

0052

0053

本実施例3に係る濃度表示混合器13では、このようにして得られる吐水量(L/分)と塩素濃度(ppm)との関係において、前記装置本体2から約50ml/分の一定で、かつ、約7000ppmの塩素濃度の電解生成水(原水)が前記濃度表示混合器13の前記電解生成水供給孔34から供給されることを前提にして、(1)前記インペラ16の1回転時間が165.6〜184.0(ms)のときにはその流入量が0.9〜1.0(L/分)となり、このときの塩素濃度は300.0〜333.3ppmの範囲となり、(2)前記インペラ16の1回転時間が92.0〜150.5(ms)のときにはその流入量が1.1〜1.8(L/分)となり、このときの塩素濃度は166.7〜272.7ppmの範囲となり、(3)前記インペラ16の1回転時間が75.3〜92.0(ms)のときにはその流入量が1.8〜2.2(L/分)となり、このときの塩素濃度は136.4〜166.7ppmの範囲となり、(4)前記インペラ16の1回転時間が48.7〜75.3(ms)のときにはその流入量が2.2〜3.4(L/分)となり、このときの塩素濃度は88.2〜136.4ppmの範囲となり、(5)前記インペラ16の1回転時間が36.8〜48.7(ms)のときにはその流入量が3.4〜4.5(L/分)となり、このときの塩素濃度は66.7〜88.2ppmの範囲となり、(6)前記インペラ16の1回転時間が25.5〜36.8(ms)のときにはその流入量が4.5〜6.5(L/分)となり、このときの塩素濃度は46.2〜66.7ppmの範囲となり、(7)前記インペラ16の1回転時間が25.5(ms)以下のときにはその流入量が0.5(L/分)以上となり、このときの塩素濃度は46.2ppm以下の範囲となるように制御するようにした(表4参照)。

0054

0055

このようにして求められる塩素濃度に基づいて、吐水中の濃度範囲を決定し、前述したように、前記表2に基づいて、前記濃度表示混合器13の前記表示用前面プレート26の前記塩素濃度50ppm目安表示ランプ28、前記塩素濃度100ppm目安表示ランプ29、前記塩素濃度200ppm目安表示ランプ30を単独点灯表示(a)、消灯表示(b)、単独点滅表示(c)及び組み合わせ同時点灯(d)の各表示を可能としたものである。

0056

なお、本実施例3に係る濃度表示混合器13においては、当該濃度表示混合器13内に内蔵される前記マグネット17及び前記磁気センサー18からの信号に基づき、前記装置本体2からは一定量の電解生成水が供給されるとの前提で、前記濃度表示混合器13からの吐水の塩素濃度を表示するようにしたが、これは前記透明配管チューブ21に前記濃度表示混合器13に使用したのと同じインペラ16を使用する流量計(図示外)を接続し、その流量計からの信号に基づいて、供給される電解生成水(原液)と前記水道蛇口19から流入する水道水量に基づいて実際の濃度を計算し、表示するようにしても良いことはもちろんである。また、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1の前記装置本体2においては、食塩水添加量を一定にしているが、本実施例3に係る濃度表示混合器13に流入する水道水の流量に合わせて、ポンプで供給する食塩水の量を可変させることで、一定濃度の希釈水を供給することもできる。

0057

なお、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1においては、本実施例3に係る前記濃度表示混合器13内に内蔵された前記マグネット17及び前記磁気センサー18からの信号に基づき、前記装置本体2からは一定量の電解生成水が供給されるとの前提で、前記濃度表示混合器13に当該濃度表示混合器13からの吐水の塩素濃度を表示するようにしたが、前記装置本体2に別途のLCD表示プレート(図示外)を設け、当該LCD表示プレート2bに前記濃度表示混合器13で表示される50,100,200のランプと連動させて塩素濃度を「表1」のように「セイセイチュウ50ppm」と表示させている。この表示においては、前記濃度表示混合器13の濃度表示と異なり、実際の塩素濃度を10ppm単位の数値で表示することが可能である。また、前記装置本体2の当該LCD表示プレート2bには「E−01 シオミズナシ」などのエラー内容の表示ができるようになっている。

実施例

0058

本実施例3に係る濃度表示混合器13により、このような表示を可能とすることにより、本実施例1に係る電解生成水希釈供給装置1は、前記水道蛇口19に着脱可能に直接取り付ける前記濃度表示混合器13からの現在流れ出ている吐水の塩素濃度が瞬時に判別でき、不足の塩素濃度の場合(例えば、ノロウイルス消毒のためには、200ppm以上の塩素濃度で殺菌消毒しなければならない)には、前記水道蛇口19を絞るなどして適切な塩素濃度による殺菌消毒を可能とする。逆に、水道蛇口19を絞りすぎの場合には、過消毒・過殺菌が行われているおそれがあり、過剰な塩水使用や電力使用となることから、これを避けて適切な省エネに対応する電解生成水希釈供給装置とすることができる。

0059

本発明は、電気分解によって生成される電解生成水を適切に希釈する電解生成水希釈供給装置に利用する。

0060

1 実施例1に係る電解生成水希釈供給装置
2 装置本体
3制御基板
4電解用電源
5電流センサー
6塩水タンク
7焼結フィルター
8塩水ポンプ
9電解槽
10温度センサー
11 実施例2に係る塩水供給監視センサー
12連結ホース
13 実施例3にかかる濃度表示混合器
14定流量エレメント
15チタンメッシュ
16インペラ
16a上部軸端部
16b下部軸端部
17マグネット
18磁気センサー
19水道蛇口
19a蛇口ハンドル
20フォトインタラプタ受発光素子
21 透明配管チューブ
22気泡
23付帯回路
24結合回路
25増幅回路
26表示用前面プレート
27 装置本体の稼働表示ランプ
28塩素濃度50ppm目安表示ランプ
29 塩素濃度100ppm目安表示ランプ
30 塩素濃度200ppm目安表示ランプ
31インペラハウジング
32定流量ハウジング
33軸受けハウジング
34 電解生成水供給孔
101電解水生成・希釈供給装置
105電解液生成装置
107被電解液ボトル
109導出管
111導入管
130定流量弁
131 表示手段(表示ランプ)
132フローセンサー
140ケーブル
151 電解槽
152電解用直流電源装置
153 被電解液補充手段
154連通管
155運転制御装置
156 被電解液供給ポンプ
157流量検出センサー
158 電流センサー
159ポンプ駆動用電源装置
161 透明パイプ
162チタン製フロート
163光センサー
163a投光側
163b受光側
164a、164bストッパー
173 混合器

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