ハンドウォッシャー
【課題】電極交換の際にかかるコストを低減することができるハンドウォッシャー。
【解決手段】内部にタンク収納室４を有し、電解水を噴霧するためのノズル３８を有する本体１と、タンク収納室４底部に配設される電解ユニット９と、電解ユニット９内に形成され、被電解水を電解する電極２６を有する電解槽１０と、タンク収納室４に着脱自在に収納され、被電解水を電解槽１０に供給する水タンク１５とを備え、電解ユニット９を、タンク収納室４底部に対して着脱可能に形成されることを特徴とする。
【解決手段】内部にタンク収納室４を有し、電解水を噴霧するためのノズル３８を有する本体１と、タンク収納室４底部に配設される電解ユニット９と、電解ユニット９内に形成され、被電解水を電解する電極２６を有する電解槽１０と、タンク収納室４に着脱自在に収納され、被電解水を電解槽１０に供給する水タンク１５とを備え、電解ユニット９を、タンク収納室４底部に対して着脱可能に形成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水を用いて手指等の洗浄を行うハンドウォッシャーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、次亜塩素酸の除菌力が注目され、さまざまな分野で利用されている。主に水道水等の塩化物イオンを含有する水、あるいは塩化ナトリウム等の電解補助剤を添加した水等を被電解水として、対向する二本の電極が配設された電解槽に貯留し、被電解水を電解することで、陽極側に次亜塩素酸、陰極側にアルカリイオン水が生成される。以下、本明細書では、この被電解水を電解することで得られる次亜塩素酸を含む生成水を電解水という。また、生成される次亜塩素酸濃度は、被電解水中の塩化物イオン濃度、電解時間、電極面積、電極に流れる電流値、電極間距離等によって影響を受ける。
電解水生成機能を有するハンドウォッシャーとしては、本体内に電解水を生成する電解槽を有し、生成された電解水を電解槽からポンプで吸引し、ノズルから電解水を噴霧するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４１３８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のハンドウォッシャーは、被電解水を貯留する水タンク内に電解水を生成する電極を配設した構成が採用されている。
【０００５】
電極は、長期使用による経年変化により電極が劣化するため、電極を交換する必要があるが、特許文献１の構成では、タンクへの電極固定部分からの水漏れや電極間距離の変化を防止する構成等が必要となる。このような構成では、電極のタンクからの交換が困難となるため、タンク自体を交換する必要があり、電極交換の際にかかるコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、電極交換の際にかかるコストを低減することができるハンドウォッシャーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
内部にタンク収納室を有し、電解水を噴霧するためのノズルを有する本体と、前記タンク収納室底部に配設される電解ユニットと、該電解ユニット内に形成され、被電解水を電解する電極を有する電解槽と、前記タンク収納室に着脱自在に収納され、被電解水を前記電解槽に供給する水タンクとを備え、前記電解ユニットを、前記タンク収納室底部に対して着脱可能に形成されることを特徴とする。
前記電解ユニットは、前記電極に接続されるコネクタプラグを有しており、前記タンク収納室底部には、前記コネクタプラグと着脱自在に嵌合されるコネクタジャックが配設されることを特徴とすることが好ましい。
前記給水口は、前記電極から離れた位置に形成されることを特徴とすることが好ましい。
前記電解槽は、上面に開口が形成され、前記電極が配設される生成槽と、該生成槽と連通され、上面に前記給水口が形成される貯留槽とに区画され、前記生成槽は、前記上面開口を臨む位置に、前記電極を着脱自在に保持する電極保持部と、該電極保持部を覆い、前記上面開口を開閉自在に閉塞するカバーとを有することを特徴とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１によると、電極交換の際に、水タンクを交換不要とすることができる等の効果を奏する。
請求項２によると、タンク収納室底部に電解槽を装着した際に、コネクタプラグとコネクタジャックとが嵌合するようになっているので、接触不良等による導通不良を防止する等の効果を奏する。
請求項３によると、電解槽に形成される給水口と電解槽内に配設される電極とが、離れた位置にあるため、電極間距離の変化を防止するための電極保護部材を不要とする等の効果を奏する。
請求項４によると、生成槽上面開口から電極を容易に交換することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における断面図である。
【図２】同上面図である。
【図３】同電解ユニットの断面図である。
【図４】同電解ユニットの上面図である。
【図５】同タンク収納室を示す断面図である。
【図６】同電解ユニットの分解斜視図である。
【図７】同印加電圧と電解水濃度との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図１乃至図７に基づいて以下に詳述する。
【００１１】
１は内部に噴霧室２及び後述するタンク収納室４が形成される本体で、側面に前記噴霧室２と連通する開口３が形成されており、該側面開口３から前記噴霧室２内に手指等を挿入し、噴霧室２に配設される後述のノズル３８から電解水を噴霧して手指等の洗浄を行うことができるようになっている。尚、前記本体１外装及び噴霧室２内面は、電解水による腐食を防止するためにステンレス等の耐食材料にて形成されている。
【００１２】
４は前記本体１内部に形成されるタンク収納室で、上面に開閉自在に構成される開閉蓋５を有する取出口６が形成されており、後述する電解ユニット９及び水タンク１５が前記取出口６から出し入れできるようになっている。前記タンク収納室４には、底面の一部に窪み部７が形成されており、該窪み部７に後述する電解ユニット９が配設できるようになっている。また、窪み部７は電解ユニット９の後述するコネクタプラグ３４と嵌合するコネクタジャック３５を配設可能に構成するためのジャック保持部８を有している。
【００１３】
９は前記窪み部７に着脱可能に装着される電解ユニットで、上面を開口した電解槽１０を有している。電解槽１０は、後述する貯留槽２３と、貯留槽２３に連通される生成槽２５と、後述するコネクタプラグ３４が収納されるコネクタ部２８とに区画形成されている。前記電解槽１０の上面には、後述する水タンク１５から被電解水を前記電解槽１０内（より詳しくは後述する貯留槽２３内）に給水するための給水口１１が形成された枠体１２と、後述する電極２６やリード線３３等を保護するカバー１３が嵌着されるようになっている。前記枠体１２はゴムパッキン１４を介して、貯留槽２３上面を覆うように嵌着され、前記カバー１３は、生成槽２５及びコネクタ部２８上面を覆うように嵌着される。詳しくは図示しないが、枠体１２は、クランプ（図示せず）で固定され、カバー１３はネジ止めされるようになっている。前記電解槽１０、枠体１２及びカバー１３等により電解ユニット９を構成している。
【００１４】
図４を参照して、１５は被電解水を貯留する水タンクで、該水タンク１５内に被電解水を注水するための注水口１６が形成されている。前記注水口１６は、前記給水口１１に嵌合可能に形成されたキャップ１７によって封止される。前記キャップ１７の略中央には、略円柱状の供給路１８が形成されており、該供給路１８には、略円柱状のピン１９と前記供給路１８開口を閉塞可能に形成される蓋部２０とで構成される栓２１が摺動自在に前記水タンク１５内側から遊嵌される。前記栓２１は、前記ピン１９に周設されるバネ２２を介して、前記水タンク１５外側に付勢されており、前記蓋部２０が前記供給路１８を閉塞している。前記キャップ１７が前記給水口１１に嵌合した際に、後述する貯留槽２３に形成される突起２４が前記栓２１と当接し、前記栓２１を押し上げ、前記蓋部２０によって閉塞されていた前記供給路１８が開放されるようになっている。
この構成により、キャップ１７及び栓２１によって、水タンク１５から電解槽１０へ被電解水を供給する供給機構が構成され、キャップ１７が給水口１１に嵌合する際、後述する突起２４によって栓２１が押し上げられ、供給路１８を通って被電解水が、電解槽１０に供給されるようになっている。尚、供給される被電解水は、前記電解槽１０の水面にかかる大気圧により、一定の水位を保つようになっている。
【００１５】
２３は前記水タンク１５から被電解水が供給される貯留槽で、底部の前記給水口１１と対向する位置に突起２４が形成されており、前述の通り、前記水タンク１５が前記給水口１１に装着された際に前記栓２１に当接するようになっている。２５は前記貯留槽２３と連通され、電解水を生成するための対向した二本の電極２６が配設される生成槽で、該生成槽２５の周壁により、前記電極２６を保持した後述する電極保持部２７が支持できるようになっている。２７は前記電極２６を着脱自在に保持する電極保持部で、前記生成槽２５上面開口から挿入され、生成槽２５の周壁によって支持されるとともに、ネジ（図示せず）によって前記生成槽２５内に固定される。尚、電極保持部２７の外周は、生成槽２５周壁の内周と一致するように形成されており、生成槽２５上面開口は、電極保持部２７によって閉塞されるようになっている。
【００１６】
この構成により、貯留槽２３に被電解水が供給された際に、一定水位となる生成槽２５内の被電解水に、電極保持部２７によって保持された電極２６が浸漬されるようになっている。
さらに、給水口１１が前記電極２６と離れた位置に形成されるため、例えば、電解ユニット９を着脱する際に、手指等が電極２６に接触して電極間距離が変化するのを防止することができ、電極間距離を保持するための電極保護部材を不要とすることができる。
前記生成槽２５の底面には、後述する配水管３９が着脱自在に接続される送水口（図示せず）が形成されている。前記送水口には、送水口を閉塞する弁（図示せず）が備えられており、前記電解槽１０が前記窪み部７に配設される際に、配水管３９が送水口に接続され、弁が開くようになっている。
この構成により、送水口が生成槽２５底面に形成されるため、電極２６付近の電解水から後述するノズル３８へ送水されるため、電極２６付近に生成された電解水が、電極２６付近に停滞しないようになっている。
２８は前記生成槽２５に隣接し、後述するコネクタピン３１が貫通する貫通孔を有する仕切壁（図示せず）によって上下に区画されるコネクタ部で、上部に上面開口を有する配線室２９、下部に底面開口を有するコネクタプラグ室３０が形成されている。
３２は前記電極２６と後述する制御回路とを導通させるためのコネクタピン３１は前記コネクタピン３１を保持するピン保持部で、前記コネクタピン３１を保持させたピン保持部３２を前記配線室２９上面開口から挿入し、前記仕切壁に配設することで、前記コネクタピン３１先端が前記貫通孔から前記コネクタプラグ室３０底面開口に向けて突出するように構成されている。尚、コネクタピン３１と電極２６とはリード線３３によって接続され、該リード線３３は配線室２９及び電極保持部２７上面に配設される。また、生成槽２５上面開口を電極保持部２７によって閉塞することで、リード線３３が水に接触することを防止している。
コネクタピン３１を保持したピン保持部３２を、配線室２９上面開口からコネクタピン３１が貫通孔を貫通するように挿入され、ネジ（図示せず）によって仕切壁に固定されることで、コネクタプラグ室３０内にコネクタピン３１が突出した状態となり、コネクタピン３１とコネクタプラグ室３０とで、後述するコネクタジャック３５と嵌合するコネクタプラグ３４が構成される。
３５は前記ジャック保持部８に配設され、前記コネクタピン３１と嵌合するピン受け３６を有するコネクタジャックで、前記コネクタプラグ３４と嵌合することで、前記コネクタピン３１と前記ピン受け３６が嵌合するようになっている。
この構成により、電解槽１０が窪み部７に装着される際に、コネクタプラグ３４と、コネクタジャック３５とが嵌合し、コネクタピン３１及びピン受け３６を介して、本体１に配設される後述する制御回路３７と、電極２６とが導通するようになっており、接触不良等による導通不良を防止することができる。
【００１７】
３７は前記本体１内に配設される制御回路で、前記電極２６の電気的制御を行う。前記制御回路３７は、前記電極２６を流れる電流が、設計段階で決められた一定の電流値になるように制御する制御部（図示せず）と、前記電極２６に印加されている電圧値を検出する電圧監視手段（図示せず）と、該電圧監視手段の検出した電圧から電圧変化率を演算する演算手段（図示せず）とで構成される。前記制御回路は、後述する演算処理に基づいて、所定濃度範囲内の次亜塩素酸濃度となる電解水が生成できるように、前記電極２６に印加される電圧を制御するようになっている。
【００１８】
３８は前記噴霧室２内に配設され、噴霧室２内に挿入された手指等に電解水を噴霧するためのノズル、３９は一端が前記ノズル３８に接続される配水管で、他端が前記タンク収納室４の窪み部７底面に接続され、前記電解ユニット９を前記窪み部７に装着した際に、前記配水管３９の他端が前記電解ユニット９の送水口と連通するように構成されている。４０は前記配水管３９に配設されるポンプで、前記噴霧室２内に手指等が挿入されたことを図示しない手指センサが検出すると、ポンプ４０が動作して電解ユニット９の生成槽２５から電解水を配水管３９を介してノズル３８に供給するように構成されている。
【００１９】
本発明は、電解槽１０を貯留槽２３と生成槽２５とに区画し、それぞれの上面開口を枠体１２及びカバー１３で覆うように構成したことで、電解ユニット９の清掃を行う際は、枠体１２のみを取り外し、カバー１３で電極２６とコネクタプラグ３４とリード線３３とを保護した状態のまま、貯留槽２３を清掃できるようになっており、清掃の際に飛散する水滴等による配線の短絡を防止している。電極交換の際は、カバー１３を取り外すことで、生成槽２５上面開口から電極保持部２７が取り外すことができ、電極２６の交換が容易にできるようになっている。また、電極交換の際に、生成槽２５の清掃を行うことができるようになっている。
このように、本発明は電極２６のみを交換することができるため、電極交換の際、水タンクを交換不要とすることができる。また、水タンク１５及びタンク収納室４に対して、着脱自在に構成されることで、電解槽１０の清掃等のメンテナンス作業を容易に行うことができるようになっている。
【００２０】
次に、本実施形態の前記制御回路が行う制御内容について詳述する。
前記制御回路３７が行う演算処理として、前記演算手段は、前記電圧監視手段を介して、所定の時間間隔ｔ秒毎に電極に印加される電圧値Ｅを測定し、予め決められた規定数ｎ個ごとに電圧変化率Ａを算出する。測定した電圧値Ｅには、電解開始から電圧値Ｅを測定するまでの経過時間Ｔが割り当てられる。電圧変化率Ａの算出方法として、測定したｎ組のデータ（電圧値Ｅ、経過時間Ｔ）を使って、最小二乗法による直線近似を行う。最小二乗法による近似直線の傾きから、経過時間Ｔに対する電圧値Ｅの電圧変化率Ａを算出するようになっている。前記制御部は、前記演算手段によって算出された電圧変化率Ａが、設計段階で設定されている設定値以下かどうかを判定し、設定値以下でない場合は、そのまま電解を続け、設定値以下となった場合は、電圧が変化していないと見なし電解を停止させる。このような処理を１サイクルとして、算出される電圧変化率Ａが設定値以下になるまで繰り返し行われるようになっている。
上述の制御は、電解中において、時間経過しても電圧が変化しない状態を判定するためのものであり、電圧変化率Ａの判定基準となる前記設定値は、経過時間Ｔが経過する間に、前記電極２６に印加される電圧がほとんど変化していないと見なせるような値とすることが好ましい。
定電流で電解を行い電解水を生成する場合、図７に示されているように、電解し続けても次亜塩素酸の濃度が増えないような状態（電解飽和状態）に近づくと、電極２６に印加される電圧変化が緩やかになっていく。そのため、前述のような制御を行うことで、次亜塩素酸濃度の電解飽和状態を検知することができる。
【００２１】
尚、本実施形態では、電圧変化率Ａの値がわかれば良いので、測定した電圧値には、経過時間Ｔの代わりに、ｎ個のデータのうちの何番目の測定値であるかを示す１からｎまでの数字ｋを割り当て、電圧値Ｅとｋｔ（ｋとｔの積）の値を使って電圧変化率Ａを見積もることもできる。具体的には、前記制御回路３７はＡＤコンバータ（アナログ−デジタル変換回路）やマイコン等によって構成され、該制御回路３７は、電極に印加されている電圧値Ｅ（アナログデータ）を、使用するＡＤコンバータによって決まる時間間隔ｔ毎にデジタルデータに変換し、該デジタルデータ及びｋｔの値を使って、マイコンが上記演算を行うため、経過時間Ｔを計測する計測機構を不要とすることができる。
また、電圧変化率Ａの算出方法として、最小二乗法以外の算出方法を用いても良いが、読み取る電圧値Ｅは安定していないため、測定した電圧値Ｅには、ある程度の誤差が含まれていることを考慮すると、精度の良い近似となる算出方法を用いることが好ましい。その際、選択した算出方法によっては、演算内容や制御回路の構成も適宜変更されうるが、本発明の効果に影響を与えるようなものではない。
【００２２】
所定の濃度、好ましくは５０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍの濃度の次亜塩素酸を生成できるようにするためには、被電解水として、水に塩化ナトリウム等の塩化物を添加したものを使用する必要がある。本実施形態では、純水に塩化ナトリウムを添加する場合において、次亜塩素酸が電解飽和状態となった際に、濃度が約５０ｐｐｍ程度となるように塩化ナトリウムを添加させることで、所定の濃度の電解水が得られるようになっている。
一般に日本国内では、一部の例外地域を除いて、水道水に含有される塩化物イオンの濃度は、電解飽和状態で約０〜２０ｐｐｍの次亜塩素酸が生成できる程度の濃度であるため、このような地域においては、純水のかわりに水道水を使用することもできる。また、塩化物イオンの濃度が上記水道水と同程度であれば、その他の水、例えば湖水や、井戸水等を使用しても良い。
尚、前記電極２６に電流が流れている間は、生成されている次亜塩素酸濃度が充分ではないため、前記制御部が電解を停止させるまで、手指センサが手指等の挿入を検知しても、ポンプを動作させないように構成することが好ましい。
【００２３】
而して、所定濃度の塩化ナトリウムを添加させた水を貯留させた水タンク１５をタンク収納室４に配設し、電解を開始させ、制御部が電解停止した後、噴霧室２内に手指等を挿入を手指センサが検知した際に、電解水を手指等に噴霧させることで、手指等の殺菌ができるようになっている。
【００２４】
以上の構成により、所定濃度の次亜塩素酸を含有する電解水により、挿入された手指等を殺菌するハンドウォッシャーを提供することができる。
尚、本実施形態では、所定濃度の次亜塩素酸を含有する電解水を生成するために、上述のような制御を行う制御回路を配設しているが、所定濃度の電解水を生成するそのほかの方法、例えば、電極２６に印加する電圧を一定とすることで、電極２６を定電圧制御とし、電極２６に流れる電流の積算電流量から生成した次亜塩素酸の濃度を見積もることで、所定濃度の電解水を生成する方法等を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電解を利用して電解水を生成するハンドウォッシャーに広く利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 本体
２ 噴霧室
３ 開口
４ タンク収納室
５ 開閉蓋
６ 取出口
７ 窪み部
８ ジャック保持部
９ 電解ユニット
１０ 電解槽
１１ 給水口
１２ 枠体
１３ カバー
１４ ゴムパッキン
１５ 水タンク
１６ 注水口
１７ キャップ
１８ 供給路
１９ ピン
２０ 蓋部
２１ 栓
２２ バネ
２３ 貯留槽
２４ 突起
２５ 生成槽
２６ 電極
２７ 電極保持部
２８ コネクタ部
２９ 配線室
３０ コネクタプラグ室
３１ コネクタピン
３２ ピン保持部
３３ リード線
３４ コネクタプラグ
３５ コネクタジャック
３６ ピン受け
３７ 制御回路
３８ ノズル
３９ 配水管
４０ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水を用いて手指等の洗浄を行うハンドウォッシャーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、次亜塩素酸の除菌力が注目され、さまざまな分野で利用されている。主に水道水等の塩化物イオンを含有する水、あるいは塩化ナトリウム等の電解補助剤を添加した水等を被電解水として、対向する二本の電極が配設された電解槽に貯留し、被電解水を電解することで、陽極側に次亜塩素酸、陰極側にアルカリイオン水が生成される。以下、本明細書では、この被電解水を電解することで得られる次亜塩素酸を含む生成水を電解水という。また、生成される次亜塩素酸濃度は、被電解水中の塩化物イオン濃度、電解時間、電極面積、電極に流れる電流値、電極間距離等によって影響を受ける。
電解水生成機能を有するハンドウォッシャーとしては、本体内に電解水を生成する電解槽を有し、生成された電解水を電解槽からポンプで吸引し、ノズルから電解水を噴霧するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４１３８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のハンドウォッシャーは、被電解水を貯留する水タンク内に電解水を生成する電極を配設した構成が採用されている。
【０００５】
電極は、長期使用による経年変化により電極が劣化するため、電極を交換する必要があるが、特許文献１の構成では、タンクへの電極固定部分からの水漏れや電極間距離の変化を防止する構成等が必要となる。このような構成では、電極のタンクからの交換が困難となるため、タンク自体を交換する必要があり、電極交換の際にかかるコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、電極交換の際にかかるコストを低減することができるハンドウォッシャーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
内部にタンク収納室を有し、電解水を噴霧するためのノズルを有する本体と、前記タンク収納室底部に配設される電解ユニットと、該電解ユニット内に形成され、被電解水を電解する電極を有する電解槽と、前記タンク収納室に着脱自在に収納され、被電解水を前記電解槽に供給する水タンクとを備え、前記電解ユニットを、前記タンク収納室底部に対して着脱可能に形成されることを特徴とする。
前記電解ユニットは、前記電極に接続されるコネクタプラグを有しており、前記タンク収納室底部には、前記コネクタプラグと着脱自在に嵌合されるコネクタジャックが配設されることを特徴とすることが好ましい。
前記給水口は、前記電極から離れた位置に形成されることを特徴とすることが好ましい。
前記電解槽は、上面に開口が形成され、前記電極が配設される生成槽と、該生成槽と連通され、上面に前記給水口が形成される貯留槽とに区画され、前記生成槽は、前記上面開口を臨む位置に、前記電極を着脱自在に保持する電極保持部と、該電極保持部を覆い、前記上面開口を開閉自在に閉塞するカバーとを有することを特徴とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１によると、電極交換の際に、水タンクを交換不要とすることができる等の効果を奏する。
請求項２によると、タンク収納室底部に電解槽を装着した際に、コネクタプラグとコネクタジャックとが嵌合するようになっているので、接触不良等による導通不良を防止する等の効果を奏する。
請求項３によると、電解槽に形成される給水口と電解槽内に配設される電極とが、離れた位置にあるため、電極間距離の変化を防止するための電極保護部材を不要とする等の効果を奏する。
請求項４によると、生成槽上面開口から電極を容易に交換することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における断面図である。
【図２】同上面図である。
【図３】同電解ユニットの断面図である。
【図４】同電解ユニットの上面図である。
【図５】同タンク収納室を示す断面図である。
【図６】同電解ユニットの分解斜視図である。
【図７】同印加電圧と電解水濃度との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図１乃至図７に基づいて以下に詳述する。
【００１１】
１は内部に噴霧室２及び後述するタンク収納室４が形成される本体で、側面に前記噴霧室２と連通する開口３が形成されており、該側面開口３から前記噴霧室２内に手指等を挿入し、噴霧室２に配設される後述のノズル３８から電解水を噴霧して手指等の洗浄を行うことができるようになっている。尚、前記本体１外装及び噴霧室２内面は、電解水による腐食を防止するためにステンレス等の耐食材料にて形成されている。
【００１２】
４は前記本体１内部に形成されるタンク収納室で、上面に開閉自在に構成される開閉蓋５を有する取出口６が形成されており、後述する電解ユニット９及び水タンク１５が前記取出口６から出し入れできるようになっている。前記タンク収納室４には、底面の一部に窪み部７が形成されており、該窪み部７に後述する電解ユニット９が配設できるようになっている。また、窪み部７は電解ユニット９の後述するコネクタプラグ３４と嵌合するコネクタジャック３５を配設可能に構成するためのジャック保持部８を有している。
【００１３】
９は前記窪み部７に着脱可能に装着される電解ユニットで、上面を開口した電解槽１０を有している。電解槽１０は、後述する貯留槽２３と、貯留槽２３に連通される生成槽２５と、後述するコネクタプラグ３４が収納されるコネクタ部２８とに区画形成されている。前記電解槽１０の上面には、後述する水タンク１５から被電解水を前記電解槽１０内（より詳しくは後述する貯留槽２３内）に給水するための給水口１１が形成された枠体１２と、後述する電極２６やリード線３３等を保護するカバー１３が嵌着されるようになっている。前記枠体１２はゴムパッキン１４を介して、貯留槽２３上面を覆うように嵌着され、前記カバー１３は、生成槽２５及びコネクタ部２８上面を覆うように嵌着される。詳しくは図示しないが、枠体１２は、クランプ（図示せず）で固定され、カバー１３はネジ止めされるようになっている。前記電解槽１０、枠体１２及びカバー１３等により電解ユニット９を構成している。
【００１４】
図４を参照して、１５は被電解水を貯留する水タンクで、該水タンク１５内に被電解水を注水するための注水口１６が形成されている。前記注水口１６は、前記給水口１１に嵌合可能に形成されたキャップ１７によって封止される。前記キャップ１７の略中央には、略円柱状の供給路１８が形成されており、該供給路１８には、略円柱状のピン１９と前記供給路１８開口を閉塞可能に形成される蓋部２０とで構成される栓２１が摺動自在に前記水タンク１５内側から遊嵌される。前記栓２１は、前記ピン１９に周設されるバネ２２を介して、前記水タンク１５外側に付勢されており、前記蓋部２０が前記供給路１８を閉塞している。前記キャップ１７が前記給水口１１に嵌合した際に、後述する貯留槽２３に形成される突起２４が前記栓２１と当接し、前記栓２１を押し上げ、前記蓋部２０によって閉塞されていた前記供給路１８が開放されるようになっている。
この構成により、キャップ１７及び栓２１によって、水タンク１５から電解槽１０へ被電解水を供給する供給機構が構成され、キャップ１７が給水口１１に嵌合する際、後述する突起２４によって栓２１が押し上げられ、供給路１８を通って被電解水が、電解槽１０に供給されるようになっている。尚、供給される被電解水は、前記電解槽１０の水面にかかる大気圧により、一定の水位を保つようになっている。
【００１５】
２３は前記水タンク１５から被電解水が供給される貯留槽で、底部の前記給水口１１と対向する位置に突起２４が形成されており、前述の通り、前記水タンク１５が前記給水口１１に装着された際に前記栓２１に当接するようになっている。２５は前記貯留槽２３と連通され、電解水を生成するための対向した二本の電極２６が配設される生成槽で、該生成槽２５の周壁により、前記電極２６を保持した後述する電極保持部２７が支持できるようになっている。２７は前記電極２６を着脱自在に保持する電極保持部で、前記生成槽２５上面開口から挿入され、生成槽２５の周壁によって支持されるとともに、ネジ（図示せず）によって前記生成槽２５内に固定される。尚、電極保持部２７の外周は、生成槽２５周壁の内周と一致するように形成されており、生成槽２５上面開口は、電極保持部２７によって閉塞されるようになっている。
【００１６】
この構成により、貯留槽２３に被電解水が供給された際に、一定水位となる生成槽２５内の被電解水に、電極保持部２７によって保持された電極２６が浸漬されるようになっている。
さらに、給水口１１が前記電極２６と離れた位置に形成されるため、例えば、電解ユニット９を着脱する際に、手指等が電極２６に接触して電極間距離が変化するのを防止することができ、電極間距離を保持するための電極保護部材を不要とすることができる。
前記生成槽２５の底面には、後述する配水管３９が着脱自在に接続される送水口（図示せず）が形成されている。前記送水口には、送水口を閉塞する弁（図示せず）が備えられており、前記電解槽１０が前記窪み部７に配設される際に、配水管３９が送水口に接続され、弁が開くようになっている。
この構成により、送水口が生成槽２５底面に形成されるため、電極２６付近の電解水から後述するノズル３８へ送水されるため、電極２６付近に生成された電解水が、電極２６付近に停滞しないようになっている。
２８は前記生成槽２５に隣接し、後述するコネクタピン３１が貫通する貫通孔を有する仕切壁（図示せず）によって上下に区画されるコネクタ部で、上部に上面開口を有する配線室２９、下部に底面開口を有するコネクタプラグ室３０が形成されている。
３２は前記電極２６と後述する制御回路とを導通させるためのコネクタピン３１は前記コネクタピン３１を保持するピン保持部で、前記コネクタピン３１を保持させたピン保持部３２を前記配線室２９上面開口から挿入し、前記仕切壁に配設することで、前記コネクタピン３１先端が前記貫通孔から前記コネクタプラグ室３０底面開口に向けて突出するように構成されている。尚、コネクタピン３１と電極２６とはリード線３３によって接続され、該リード線３３は配線室２９及び電極保持部２７上面に配設される。また、生成槽２５上面開口を電極保持部２７によって閉塞することで、リード線３３が水に接触することを防止している。
コネクタピン３１を保持したピン保持部３２を、配線室２９上面開口からコネクタピン３１が貫通孔を貫通するように挿入され、ネジ（図示せず）によって仕切壁に固定されることで、コネクタプラグ室３０内にコネクタピン３１が突出した状態となり、コネクタピン３１とコネクタプラグ室３０とで、後述するコネクタジャック３５と嵌合するコネクタプラグ３４が構成される。
３５は前記ジャック保持部８に配設され、前記コネクタピン３１と嵌合するピン受け３６を有するコネクタジャックで、前記コネクタプラグ３４と嵌合することで、前記コネクタピン３１と前記ピン受け３６が嵌合するようになっている。
この構成により、電解槽１０が窪み部７に装着される際に、コネクタプラグ３４と、コネクタジャック３５とが嵌合し、コネクタピン３１及びピン受け３６を介して、本体１に配設される後述する制御回路３７と、電極２６とが導通するようになっており、接触不良等による導通不良を防止することができる。
【００１７】
３７は前記本体１内に配設される制御回路で、前記電極２６の電気的制御を行う。前記制御回路３７は、前記電極２６を流れる電流が、設計段階で決められた一定の電流値になるように制御する制御部（図示せず）と、前記電極２６に印加されている電圧値を検出する電圧監視手段（図示せず）と、該電圧監視手段の検出した電圧から電圧変化率を演算する演算手段（図示せず）とで構成される。前記制御回路は、後述する演算処理に基づいて、所定濃度範囲内の次亜塩素酸濃度となる電解水が生成できるように、前記電極２６に印加される電圧を制御するようになっている。
【００１８】
３８は前記噴霧室２内に配設され、噴霧室２内に挿入された手指等に電解水を噴霧するためのノズル、３９は一端が前記ノズル３８に接続される配水管で、他端が前記タンク収納室４の窪み部７底面に接続され、前記電解ユニット９を前記窪み部７に装着した際に、前記配水管３９の他端が前記電解ユニット９の送水口と連通するように構成されている。４０は前記配水管３９に配設されるポンプで、前記噴霧室２内に手指等が挿入されたことを図示しない手指センサが検出すると、ポンプ４０が動作して電解ユニット９の生成槽２５から電解水を配水管３９を介してノズル３８に供給するように構成されている。
【００１９】
本発明は、電解槽１０を貯留槽２３と生成槽２５とに区画し、それぞれの上面開口を枠体１２及びカバー１３で覆うように構成したことで、電解ユニット９の清掃を行う際は、枠体１２のみを取り外し、カバー１３で電極２６とコネクタプラグ３４とリード線３３とを保護した状態のまま、貯留槽２３を清掃できるようになっており、清掃の際に飛散する水滴等による配線の短絡を防止している。電極交換の際は、カバー１３を取り外すことで、生成槽２５上面開口から電極保持部２７が取り外すことができ、電極２６の交換が容易にできるようになっている。また、電極交換の際に、生成槽２５の清掃を行うことができるようになっている。
このように、本発明は電極２６のみを交換することができるため、電極交換の際、水タンクを交換不要とすることができる。また、水タンク１５及びタンク収納室４に対して、着脱自在に構成されることで、電解槽１０の清掃等のメンテナンス作業を容易に行うことができるようになっている。
【００２０】
次に、本実施形態の前記制御回路が行う制御内容について詳述する。
前記制御回路３７が行う演算処理として、前記演算手段は、前記電圧監視手段を介して、所定の時間間隔ｔ秒毎に電極に印加される電圧値Ｅを測定し、予め決められた規定数ｎ個ごとに電圧変化率Ａを算出する。測定した電圧値Ｅには、電解開始から電圧値Ｅを測定するまでの経過時間Ｔが割り当てられる。電圧変化率Ａの算出方法として、測定したｎ組のデータ（電圧値Ｅ、経過時間Ｔ）を使って、最小二乗法による直線近似を行う。最小二乗法による近似直線の傾きから、経過時間Ｔに対する電圧値Ｅの電圧変化率Ａを算出するようになっている。前記制御部は、前記演算手段によって算出された電圧変化率Ａが、設計段階で設定されている設定値以下かどうかを判定し、設定値以下でない場合は、そのまま電解を続け、設定値以下となった場合は、電圧が変化していないと見なし電解を停止させる。このような処理を１サイクルとして、算出される電圧変化率Ａが設定値以下になるまで繰り返し行われるようになっている。
上述の制御は、電解中において、時間経過しても電圧が変化しない状態を判定するためのものであり、電圧変化率Ａの判定基準となる前記設定値は、経過時間Ｔが経過する間に、前記電極２６に印加される電圧がほとんど変化していないと見なせるような値とすることが好ましい。
定電流で電解を行い電解水を生成する場合、図７に示されているように、電解し続けても次亜塩素酸の濃度が増えないような状態（電解飽和状態）に近づくと、電極２６に印加される電圧変化が緩やかになっていく。そのため、前述のような制御を行うことで、次亜塩素酸濃度の電解飽和状態を検知することができる。
【００２１】
尚、本実施形態では、電圧変化率Ａの値がわかれば良いので、測定した電圧値には、経過時間Ｔの代わりに、ｎ個のデータのうちの何番目の測定値であるかを示す１からｎまでの数字ｋを割り当て、電圧値Ｅとｋｔ（ｋとｔの積）の値を使って電圧変化率Ａを見積もることもできる。具体的には、前記制御回路３７はＡＤコンバータ（アナログ−デジタル変換回路）やマイコン等によって構成され、該制御回路３７は、電極に印加されている電圧値Ｅ（アナログデータ）を、使用するＡＤコンバータによって決まる時間間隔ｔ毎にデジタルデータに変換し、該デジタルデータ及びｋｔの値を使って、マイコンが上記演算を行うため、経過時間Ｔを計測する計測機構を不要とすることができる。
また、電圧変化率Ａの算出方法として、最小二乗法以外の算出方法を用いても良いが、読み取る電圧値Ｅは安定していないため、測定した電圧値Ｅには、ある程度の誤差が含まれていることを考慮すると、精度の良い近似となる算出方法を用いることが好ましい。その際、選択した算出方法によっては、演算内容や制御回路の構成も適宜変更されうるが、本発明の効果に影響を与えるようなものではない。
【００２２】
所定の濃度、好ましくは５０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍの濃度の次亜塩素酸を生成できるようにするためには、被電解水として、水に塩化ナトリウム等の塩化物を添加したものを使用する必要がある。本実施形態では、純水に塩化ナトリウムを添加する場合において、次亜塩素酸が電解飽和状態となった際に、濃度が約５０ｐｐｍ程度となるように塩化ナトリウムを添加させることで、所定の濃度の電解水が得られるようになっている。
一般に日本国内では、一部の例外地域を除いて、水道水に含有される塩化物イオンの濃度は、電解飽和状態で約０〜２０ｐｐｍの次亜塩素酸が生成できる程度の濃度であるため、このような地域においては、純水のかわりに水道水を使用することもできる。また、塩化物イオンの濃度が上記水道水と同程度であれば、その他の水、例えば湖水や、井戸水等を使用しても良い。
尚、前記電極２６に電流が流れている間は、生成されている次亜塩素酸濃度が充分ではないため、前記制御部が電解を停止させるまで、手指センサが手指等の挿入を検知しても、ポンプを動作させないように構成することが好ましい。
【００２３】
而して、所定濃度の塩化ナトリウムを添加させた水を貯留させた水タンク１５をタンク収納室４に配設し、電解を開始させ、制御部が電解停止した後、噴霧室２内に手指等を挿入を手指センサが検知した際に、電解水を手指等に噴霧させることで、手指等の殺菌ができるようになっている。
【００２４】
以上の構成により、所定濃度の次亜塩素酸を含有する電解水により、挿入された手指等を殺菌するハンドウォッシャーを提供することができる。
尚、本実施形態では、所定濃度の次亜塩素酸を含有する電解水を生成するために、上述のような制御を行う制御回路を配設しているが、所定濃度の電解水を生成するそのほかの方法、例えば、電極２６に印加する電圧を一定とすることで、電極２６を定電圧制御とし、電極２６に流れる電流の積算電流量から生成した次亜塩素酸の濃度を見積もることで、所定濃度の電解水を生成する方法等を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電解を利用して電解水を生成するハンドウォッシャーに広く利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 本体
２ 噴霧室
３ 開口
４ タンク収納室
５ 開閉蓋
６ 取出口
７ 窪み部
８ ジャック保持部
９ 電解ユニット
１０ 電解槽
１１ 給水口
１２ 枠体
１３ カバー
１４ ゴムパッキン
１５ 水タンク
１６ 注水口
１７ キャップ
１８ 供給路
１９ ピン
２０ 蓋部
２１ 栓
２２ バネ
２３ 貯留槽
２４ 突起
２５ 生成槽
２６ 電極
２７ 電極保持部
２８ コネクタ部
２９ 配線室
３０ コネクタプラグ室
３１ コネクタピン
３２ ピン保持部
３３ リード線
３４ コネクタプラグ
３５ コネクタジャック
３６ ピン受け
３７ 制御回路
３８ ノズル
３９ 配水管
４０ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にタンク収納室を有し、電解水を噴霧するためのノズルを有する本体と、前記タンク収納室底部に配設される電解ユニットと、該電解ユニット内に形成され、被電解水を電解する電極を有する電解槽と、前記タンク収納室に着脱自在に収納され、被電解水を前記電解槽に供給する水タンクとを備え、
前記電解ユニットを、前記タンク収納室底部に対して着脱可能に形成されることを特徴とするハンドウォッシャー。
【請求項２】
前記電解ユニットは、前記電極に接続されるコネクタプラグを有しており、
前記タンク収納室底部には、前記コネクタプラグと着脱自在に嵌合されるコネクタジャックが配設されることを特徴とする請求項１記載のハンドウォッシャー。
【請求項３】
前記給水口は、前記電極から離れた位置に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のハンドウォッシャー。
【請求項４】
前記電解槽は、上面に開口が形成され、前記電極が配設される生成槽と、該生成槽と連通され、上面に前記給水口が形成される貯留槽とに区画され、
前記生成槽は、前記上面開口を臨む位置に、前記電極を着脱自在に保持する電極保持部と、該電極保持部を覆い、前記上面開口を開閉自在に閉塞するカバーとを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のハンドウォッシャー。
【請求項１】
内部にタンク収納室を有し、電解水を噴霧するためのノズルを有する本体と、前記タンク収納室底部に配設される電解ユニットと、該電解ユニット内に形成され、被電解水を電解する電極を有する電解槽と、前記タンク収納室に着脱自在に収納され、被電解水を前記電解槽に供給する水タンクとを備え、
前記電解ユニットを、前記タンク収納室底部に対して着脱可能に形成されることを特徴とするハンドウォッシャー。
【請求項２】
前記電解ユニットは、前記電極に接続されるコネクタプラグを有しており、
前記タンク収納室底部には、前記コネクタプラグと着脱自在に嵌合されるコネクタジャックが配設されることを特徴とする請求項１記載のハンドウォッシャー。
【請求項３】
前記給水口は、前記電極から離れた位置に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のハンドウォッシャー。
【請求項４】
前記電解槽は、上面に開口が形成され、前記電極が配設される生成槽と、該生成槽と連通され、上面に前記給水口が形成される貯留槽とに区画され、
前記生成槽は、前記上面開口を臨む位置に、前記電極を着脱自在に保持する電極保持部と、該電極保持部を覆い、前記上面開口を開閉自在に閉塞するカバーとを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のハンドウォッシャー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２１８００１（Ｐ２０１１−２１８００１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１４０１（Ｐ２０１０−９１４０１）
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
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