機能水噴霧装置
【課題】機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる機能水噴霧装置を提供することを目的とする。
【解決手段】機能水を生成する電解槽と、前記機能水を噴霧する噴霧装置と、前記電解槽により生成された気液混合状態の前記機能水から気体を分離する気液分離手段と、を備えたことを特徴とする機能水噴霧装置が提供される。
【解決手段】機能水を生成する電解槽と、前記機能水を噴霧する噴霧装置と、前記電解槽により生成された気液混合状態の前記機能水から気体を分離する気液分離手段と、を備えたことを特徴とする機能水噴霧装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能水噴霧装置に関し、具体的には機能水を噴霧して、殺菌及び衛生性の維持を図る機能水噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能水は、例えば、水道水を電解槽に通水することにより、殺菌作用をもつ次亜塩素酸を生成して作られることが知られている。水道水を電解して機能水を生成する場合、水素、酸素といった気体が次亜塩素酸と同時に生成される。
【０００３】
このとき、電解槽に備えられた電極間に通電する電流を大きくすると、次亜塩素酸を高濃度化でき、強い殺菌作用を得ることができるが、電解により発生する水素や酸素などの気体の体積も増加するため、気液混合状態の機能水が生成される。
水道水を前述した電解槽に通水して生成した機能水を便器ボウル面に噴霧した場合、機能水の殺菌作用により便器ボウル面の衛生性を長期間維持することができ、汚れの付着が低減されるため掃除の回数を減らすことができる。
【０００４】
しかし、この機能水を霧状に微細化する噴霧口を備えた噴霧装置から便器ボウル面に噴霧すると、機能水の生成時に発生した気体によって、噴霧装置から機能水が狙った範囲に噴霧されない場合がある。
【０００５】
例えば、噴霧装置内に大きな気泡が発生すると、噴霧の噴霧口を気泡混じりの機能水が通過する際に、噴霧の向きが不安定になったり、機能水が便器ボウル面に不均一に噴霧されるおそれがある。そうすると、機能水が行き届かない場所ができ、不十分な殺菌となり、便器ボウル面に菌が繁殖しやすくなるおそれがある。また、意図しない方向に噴霧された機能水が便座や床を濡らし、濡れた便座に着座した人に不快感を与えたり、濡れた床が脱色等の作用で劣化が進行するおそれがある。
【０００６】
これに対して、電解により発生した気泡を除去することができる水処理装置や、アルカリイオン水の清澄装置や、アルカリイオン水整水器がある（特許文献１〜３）。
しかしながら、特許文献１〜３に記載された装置などは、飲料用や殺菌洗浄用の利用が目的であるため、一般的に吐水流量が多い。そのため、気液混合状態の機能水を吐水口から吐水しても、前述した機能水が狙った範囲に噴霧されないという課題がそもそも発生しない。
【０００７】
特許文献１〜３に記載された装置などが気泡を除去する目的は、白濁した水が使用者に不快感を与えること、気泡に含まれる有害な塩素ガスを除去すること、給水タンク内にガスが貯留されるのを防止することなどである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０９７８５４号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５６８号公報
【特許文献３】特開平７−３２３２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる機能水噴霧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】
【００１０】
請求項１の発明は、機能水を生成する電解槽と、前記機能水を噴霧する噴霧装置と、前記電解槽により生成された気液混合状態の前記機能水から気体を分離する気液分離手段と、を備えたことを特徴とする機能水噴霧装置である。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、電解槽で生成した気液混合状態の機能水に含まれる気体を、気液分離手段により機能水から分離して、機能水を噴霧装置から噴霧することにより、気体が分離された状態の機能水が噴霧装置から噴霧されるので、狙いの範囲に万遍なく機能水を噴霧することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記気液分離手段によって分離された気体を系外に排出する気体排出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置である。
請求項２の発明によれば、機能水から分離された気体は、気体排出手段により系外に排出されるので、系内に気体を蓄積するスペースを設けることなく、気体を分離した機能水を噴霧することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、前記気液分離手段と、前記気体排出手段と、が一体化されたことを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置である。
請求項３記載の発明によれば、気液分離手段と気体排出手段とを一体化することで、気液混合状態の機能水から分離された気体を直ちに大気中へ排出することができ、機能水噴霧装置を小型化することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、前記気液分離手段に鉛直方向に接続された水路をさらに備え、前記気液分離手段は、気体の浮力を利用して気体と液体とを分離することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置である。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、電解により気液混合状態となった機能水は、気液分離手段に略鉛直に設けられた水路を下方に向けて流れる。略鉛直に設けられた水路の下端には噴霧装置が備えられており、噴霧装置から機能水が噴霧される。
このとき、機能水に含まれる気体は浮力によって略鉛直に設けられた水路を上昇し、略鉛直に設けられた水路の上端に集められ、水路の上端には気体槽が形成される。
【００１６】
請求項５の発明は、前記気液分離手段は、集泡器を有することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置である。
請求項５記載の発明によれば、気液混合状態の機能水は、この集泡器を通過することにより気体が取り除かれる。
【００１７】
請求項６の発明は、前記気体排出手段は、フロート弁を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置である。
請求項６記載の発明によれば、気液混合状態の機能水から分離された気体は、このフロート弁を備えた気体排出手段により大気中へ排出される。
【００１８】
請求項７の発明は、前記気体排出手段は、前記機能水を透過させずに前記気体を透過させる性質の気液分離膜を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置である。 請求項７記載の発明によれば、気体排出手段が有する気液分離膜は、機能水を透過しないが、気体を透過させる構造をもつ膜で、気液混合状態の機能水に含まれる気体を、気液分離膜に透過させて大気中へ排出される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる機能水噴霧装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を表す斜視模式図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した例を表すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した際の水路構成の例のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるフロート弁を備えた気体排出手段の断面模式図である。
【図５】本発明の第１の変形例にかかる気液分離手段、気体排出手段を一体化した機構の断面模式図である。
【図６】本発明の第２の変形例にかかる気液分離手段、第１の変形例にかかる気体排出手段の断面模式図である。
【図７】本変形例にかかる自動気体排出弁の断面模式図である。
【図８】本発明の第３の変形例にかかる集泡器を有する気液分離手段、第２の変形例にかかる気液分離膜を有する気体排出手段の模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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機能水噴霧装置を表す斜視模式図である。
【００２２】
給水源から電解槽１へ向けて水道水５を流動する水路３１があり、その下流には電解槽１が設けてある。電解槽１は、その内部に陽極板及び陰極板を有し、コントローラからの通電の制御によって、内部にある水道水５を電気分解する機能を持つ。水道水５を電気分解すると水道水中に含まれる塩素との電気化学反応によって、次亜塩素酸や、気泡状の水素や酸素を含んだ気体が生成され、気液混合状態の機能水６となる。
【００２３】
電解槽１の下流には、気液分離手段３が設けられ、気液分離手段３には略鉛直下方に噴霧装置２へ伸びる水路３５が接続され、その水路３５の下端には噴霧装置２が設けられる。本実施形態では、噴霧装置２の噴霧方向には便器ボウル面５１がある。
【００２４】
一方、気液分離手段３には略鉛直上方に気体排出手段４へ向けて伸びる水路３７が接続され、その水路３７の上端には気体排出手段４が設けられる。気体排出手段４は、弁や膜などを介して大気に解放されている。
【００２５】
給水源から電解槽１へ向けて流動する水道水５は、電解槽１で電気分解され、気液混合状態の機能水６となる。気液混合状態の機能水６は、電解槽１から気液分離手段３まで流動される。気液分離手段３では、略鉛直上下方向に水路が分岐する。つまり、電解槽１に接続された水路３３は、気液分離手段３において水路３５と水路３７とに分岐されている。
【００２６】
気液混合状態の機能水６に含まれる気泡（気体）は、自らの浮力により略鉛直に設けられた水路３７を上昇し、略鉛直に設けられた水路３７の上端に設けてある気体排出手段４に到達する。なお、本願明細書において「鉛直」という範囲には、水平面からみて完全に垂直方向であることだけではなく、機能水に含まれる気泡（気体）が自らの浮力により上昇することができる程度の上下方向も包含されるものとする。なお、気液分離手段３と気体排出手段４は通水路を介さず、接触していてもよく、それぞれの機能が一体化された構造となっていてもよい。
【００２７】
一方、気液分離手段３で気泡が水路３７を上昇することにより抜気された機能水７は、気液分離手段３から略鉛直に設けられた水路３５の下端に設けられた噴霧装置２に向けて流動する。抜気された機能水７は噴霧装置２に到達すると、便器ボウル面５１に向けて噴霧される。
これにより、機能水７を噴霧装置２から噴霧する前に気泡は分離され、便器ボウル面５１へ機能水７を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００２８】
気液混合状態の機能水６に含まれる気泡が、自らの浮力によって略鉛直に設けられた水路３７を上昇して気液分離され、抜気した機能水７が得られるまでには気泡が上昇するための時間が数十秒程度必要となる。
便器ボウル面５１の衛生性を長期間維持するには、次亜塩素酸を高濃度化した機能水を噴霧する必要がある。
【００２９】
しかし、水道水５を電気分解して得られる次亜塩素酸の生成効率は、水道水５の水質に依存して変化するため、あらゆる地域の水道水で高濃度化した次亜塩素酸を短時間で大量に生成することは難しい。
そこで、高濃度化した次亜塩素酸を得る方法としては、例えば、噴霧装置２の噴霧流量を絞ることや、電解槽１の電極面積を大きくすることや、電解槽１の電極間に大電流を通電することなどが挙げられる。
【００３０】
しかし、電解槽１の収納スペースやコスト、耐久性を考えた場合、電極面積の拡大や、大電流を通電することによる次亜塩素酸の高濃度化には限界があるため、噴霧装置２の噴霧流量を絞ることがより好ましい。
噴霧装置２の噴霧流量が小さい場合、略鉛直に設けられた水路３５内の機能水７の流れも遅くなるため、気泡が上昇するための時間が十分に確保することができ、抜気した機能水７を得ることが可能となる。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した例を表すブロック図である。
本実施形態では、機能水噴霧装置を温水洗浄便座７０に搭載し、噴霧装置２を便器５０のリムの温水洗浄便座７０の機能部側の近くに配置する。
【００３２】
これにより、便器ボウル面５１と噴霧装置２との距離が接近するため、便器ボウル面５１に対し機能水を噴霧する場合に、意図する位置に機能水を噴霧することや、均一な噴霧を実施することが容易になり、便器ボウル面５１の衛生性を長期間維持できる。なお、このとき、噴霧装置２は便座７３、便ふた７５を閉じた状態でも、便器ボウル面５１に機能水を噴霧することができる。
【００３３】
また、便器ボウル面５１と噴霧装置２との距離が近いため、噴霧した機能水が風に流され、便器ボウル面５１へ不均一な噴霧が実施されたり、便座７３や床が濡れる恐れを低減することができる。
さらに、便座７３、便ふた７５を閉じた状態においても、便器ボウル面５１に機能水を噴霧することができるため、噴霧した機能水が便器ボウル面５１の外に飛散することを防止できる。
【００３４】
噴霧装置２を可動式とし、噴霧装置２が温水洗浄便座７０の機能部に収納及び、進出できる機構とすれば、機能水を噴霧しない場合には、噴霧装置２を温水洗浄便座７０内に収納し、噴霧時のみ噴霧装置２を便器ボウル面５１に進出させることができる。
これにより、噴霧装置２に汚物等が付着する恐れがなくなるため、噴霧装置２を衛生的に保つことが可能となり、温水洗浄便座７０の清掃時に、噴霧装置２が邪魔になることがなく、外観を向上することができる。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した際の水路構成の例のブロック図である。
バルブ７０１は給水源に接続され、バルブ７０１の下流には熱交換機７０３が設けられる。熱交換機７０３の下流には電解槽１があり、電解槽１の下流には三方弁７０５が設置されている。三方弁７０５の下流には２つの水路があり、気液分離手段３及び電磁ポンプ７０７へ接続される。電磁ポンプ７０７の下流には水路を介して流調・水路切替弁７０９が接続され、別々の水路を介して吐水ノズル７１１及び、ノズル洗浄室７１３へと接続される。
一方、気液分離手段３の下流には別々の水路３５、３７を介して噴霧装置２と気体排出手段４とが設けられる。
【００３６】
給水源からバルブ７０１へ流動された水道水は、圧力を調整されて熱交換機７０３へ流動される。熱交換機７０３で水道水は加熱されると、電解槽１へと流動される。水道水を電解槽１で電気分解して生成された気液混合状態の機能水６は、電解槽１から三方弁７０５に向け流動すると、三方弁７０５で気液分離手段への水路３３ａ及び、電磁ポンプ７０７への水路３３ｂに切り替えられて流動する。
【００３７】
気液分離手段３に到達した気液混合状態の機能水６は、気液分離手段３において気液分離される。気液分離手段３で抜気された機能水７は、噴霧装置２へ向けて流動し、噴霧装置２から便器ボウル面５１へ噴霧される。気液分離手段３において気液混合状態の機能水から分離された気体は、気体排出手段４によって大気中へ排出される。
【００３８】
一方、三方弁７０５から電磁ポンプ７０７へ向けて流動した気液混合状態の機能水は、電磁ポンプ７０７によって脈動を付与されて、流調・水路切替弁７０９へと流動される。脈動を付与された、気液混合状態の機能水は流調・水路切替弁７０９で流量を制御され、吐水ノズル７１１へ向かう水路３８及び、吐水ノズル７１１を洗浄するノズル洗浄室７１３へ向かう水路３９に切り替えられる。吐水ノズル７１１へ到達した機能水は吐水ノズル７１１から吐水され、吐水ノズル７１１を洗浄するノズル洗浄室７１３へ到達した機能水は吐水ノズル７１１を洗浄する。
【００３９】
上記の水路構成とした場合、１つの電解槽１で便器ボウル面５１への機能水噴霧及び、機能水でのおしり洗浄、吐水通水路の機能水洗浄、吐水ノズル７１１の機能水洗浄を実施することが可能となる。
なお、三方弁７０５を気液分離手段３の下流に配置すれば、抜気された機能水７を電磁ポンプ７０７に流動することが可能となり、ノズル洗浄を実施する際に、均一な機能水洗浄が行える。また、電解槽１において電気分解を実施しなければ、吐水ノズル７１１から水道水を吐水することや、水道水でノズル洗浄を実施することや、噴霧装置２から水道水を噴霧することができる。
【００４０】
次に、本実施形態の気体排出手段および気液分離手段の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態にかかるフロート弁を備えた気体排出手段の断面模式図である。
【００４２】
気体排出手段４は、略鉛直に設けられた水路８の上端にあり、この水路８は気体排出手段４の内部の下部に形成された第１空間Ｔ１に接続されている。第１空間Ｔ１の上方には気体収集室としての第２空間Ｔ２が形成されており、第１空間Ｔ１と第２空間Ｔ２とは多孔板１６で仕切られている。第２空間Ｔ２の内部にはフロート弁９が収納されており、第２空間Ｔ２の上部には気体排出管１５が接続されている。第２空間Ｔ２と気体排出管１５の境界には多孔板１４が配設されており、その下部にはシール部材１３が設けられている。
【００４３】
略鉛直に設けられた水路８を、自らの浮力によって上昇してきた気泡（気体１１、１２）は、気体排出手段４に流れ込むと、多孔板１６を通過して第２空間Ｔ２に集められる。 これによって、機能水６に混合していた気体１１、１２は集められる。
また、第２空間Ｔ２内にはフロート弁９があり、このフロート弁９は、満水時及びその内部の気体が少ない場合には最上部へ浮上してシール部材１３に接して機能水の漏れ出しを防止している。
【００４４】
電解が進み、第２空間Ｔ２内の気体の体積が増加してくると、フロート弁９は、シール部材１３を挟んだ気体排出手段４の内部圧力、フロート弁９のシール面面積と自重と浮力などの合力のバランスにより、下方へ下がって開弁状態となる。
このとき、気体は大気中へ排出され、排出とともにフロート弁９は再び上昇してシール部材１３に接して閉弁状態に戻る。
【００４５】
以上の様な開弁閉弁動作を気体の発生量に応じて繰り返すことによって、気液混合状態の機能水６に含まれる気体１１、１２を自動的に収集、排出できる。
これにより、噴霧装置２は、便器ボウル面５１へ機能水を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００４６】
図５は、本発明の第１の変形例にかかる気液分離手段、気体排出手段を一体化した機構の断面模式図である。
第一空間Ｔ１の側部には、抜気した機能水を噴霧装置２へ流動する抜気水水路１０が設けられる。この第１空間Ｔ１には、電解槽１の下流から図５に示す気液分離手段３と気体排出手段４の機能を一体化した機構へ向けた水路８の上端部が突入しているので、二重円筒形状になっている。
【００４７】
気液混合状態の機能水６が、電解槽１の下流から図５に示す気液分離手段３と気体排出手段４の機能を一体化した機構へ向けた水路８を流動し、第１空間Ｔ１へ到達すると、機能水６に含まれる気泡（気体１１、１２）は、自らの浮力によって上昇し、多孔板１６を通過して第２空間Ｔ２に集められる。
【００４８】
これによって抜気された機能水は抜気水水路１０を通り、抜気水水路１０端に設けられた噴霧装置２から噴霧される。
これにより、噴霧装置２は、便器ボウル面５１へ機能水７を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００４９】
図６は、本発明の第２の変形例にかかる気液分離手段、第１の変形例にかかる気体排出手段の断面模式図である。
また、図７は、本変形例にかかる自動気体排出弁の断面模式図である。
なお、図７（ａ）は、排出口が閉状態の場合を表す断面模式図であり、図７（ｂ）は、排出口が開状態の場合を表す断面模式図である。
【００５０】
気液分離手段１７は、図６に示すように上下を閉じた筒状の筐体１７ａと、この筐体１７ａ内に配置した筒状のフィルタ１７ｂと、を有する。
また筐体１７ａには、その基底部に、抜気した機能水の通水路１００を形成する配管１００ａを接続してあるとともに、頂部に開口１７ｄを形成してあり、そこに、フィルタ１７ｂで除去した気体を自動的に機能水の通水路１００外へ排出するための自動気体排出弁１８を接続してある。
【００５１】
またフィルタ１７ｂの筒の上端は、蓋体１７ｃによって閉じてあるとともに、下端は、筐体１７ａの底面に形成した仕切り１７ｅ、１７ｆと接続してあり、これによって筐体１７ａ内は、抜気した機能水の通水路の上流側（図において左側、およびフィルタ１７ｂの筒の外側）と、下流側（図において右側、およびフィルタ１７ｂの筒の内側）とに仕切ってある。
【００５２】
フィルタ１７ｂは、天然あるいは化学繊維製の不織布などの多孔質体、とくに電解水に対して耐性を有するポリ塩化ビニルやポリオレフィン（ポリエチレン）製の多孔質体にて形成してあるとともに、その開口径を、ポンプを作動させることで抜気した機能水の通水路に発生する、あらかじめ設定された水圧が筒の外側に加わった際に、水は筒の内側に通すが、水中に混入した気体は通さない大きさに設定してある。
【００５３】
上記気液分離手段１７においては、図中に実線の矢印で示すように抜気した機能水の通水路の上流側から電解処理した水が供給されると、当該水が、まず筐体１７ａ内の、フィルタ１７ｂによって仕切られた筒の外側の領域に流入したのち、フィルタ１７ｂを通して筒の内側に流入する。
【００５４】
ところが、水に混入した気体は、上述したフィルタ１７ｂの機能によって筒の外側に留め置かれる。また、筒の外側に留め置かれた気体は、自身の持つ浮力によって、筐体１７ａの頂部の開口１７ｄを通して自動気体排出弁１８内に流入する。
【００５５】
自動気体排出弁１８は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、上記開口１７ｄを介して筐体１７ａ内と繋がれた、上を閉じた筒状の筐体１８ａと、この筐体１８ａ内に上下動自在に配置したフロート１８ｂと、筐体１８ａの頂部に形成した気体の排出口１８ｃと、フロート１８ｂの上下動に応じて排出口１８ｃを閉じる〔図７（ａ）〕、または開く〔図７（ｂ）〕ための、リンク機構１８ｄつきの蓋体１８ｅと、を備える。
【００５６】
気液分離手段１７によって機能水から分離された気体ｇは、前記のように自身の持つ浮力によって少しずつ、開口１７ｄを通して自動気体排出弁１８内に流入した後、筐体１８ａとフロート１８ｂとの隙間を通して、当該筐体１８ａ内の、フロート１８ｂより上の領域に移動する。
【００５７】
図７（ａ）に示すようにフロート１８ｂが上昇位置にあり、蓋体１８ｅが排出口１８ｃを閉じた閉状態において気体ｇの流入、移動が続くと、当該筐体１８ａ内の、フロート１８ｂより上の領域に気体ｇが徐々に蓄積されてその内圧が徐々に上昇し、それに伴ってフロート１８ｂが徐々に下降を開始する。
そしてフロート１８ｂが図７（ｂ）に示す位置まで下降すると、リンク機構１８ｄによって蓋体１８ｅが回動し、排出口１８ｃが開かれて開状態となる。そうすると気体ｇの内圧が低下するため、今度は機能水の水圧によってフロート１８ｂが徐々に上昇を開始し、それに伴って筐体１８ａ内の、フロート１８ｂより上の領域に蓄積された気体ｇが、排出口１８ｃを通して大気中に排出される。
【００５８】
そして気体ｇの排出が進んで、フロート１８ｂが図７（ａ）に示す位置まで上昇すると、リンク機構１８ｄによって蓋体１８ｅが回動して排出口１８ｃを閉じるため、再び閉状態となって気体ｇの蓄積が開始される。
【００５９】
自動気体排出弁１８は、以上の動作を繰り返すことによって、気体ｇを自動的に大気中に排出する働きをする。
これにより、噴霧装置２は、便器ボウル面５１へ機能水を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００６０】
図８は、本発明の第３の変形例にかかる集泡器を有する気液分離手段、第２の変形例にかかる気液分離膜を有する気体排出手段の模式斜視図である。
給水源から電解槽１へ向けて水道水５を流動する水路３１があり、その下流には電解槽１が設けてある。電解槽１の下流の水路３３には集泡器１９が接続され、集泡器１９と大気とは気液分離膜２０で隔てられる。集泡器１９の下流の水路３５の端には噴霧装置２が設けられる。
【００６１】
集泡器は集泡機能を有するものであればいずれでもよく、フィルタを使用する集泡器に限定されるものではない。例えば、オリフィスにより水圧を急激に降下させることによって、集泡機能を有する集泡器も挙げられる。フィルタを使った集泡器において、フィルタについては通常知られるポリアミド、ポリエステル及びポリプロピレンなどを素材とした不織布、その他の繊維状物、網状物又は多孔質体も使用できる。
【００６２】
特に、ポリエステル不織布が好適である。例えば、使用される不織布は、繊度約０．１〜１０００デニール程度、目付け約２〜２００００ｇ／ｍ２程度 が好ましい。フィルタ層の厚みは約２〜２００ｍｍ程度が好ましいので、不織布を所望により約１〜１００枚程度重ねてフィルター層を形成させる。
【００６３】
電解槽１で電気分解され、気液混合状態となった機能水６は、集泡器１９へ向けて流動される。集泡器１９は水を透過させるが、気泡を透過できないため、抜気された機能水７が集泡器１９から噴霧装置２に向けた水路３５に流動され、噴霧装置２から便器ボウル面５１へ噴霧される。つまり、本変形例の気液分離手段は、集泡器１９を有する。
【００６４】
集泡器１９によって集められた気体は、いずれ自らの浮力によって、集泡器１９から離れる。集泡器１９から離れた気体は通水路内にある壁面に設けられた、気液分離膜２０に到達する。
【００６５】
気液分離膜２０はフッ素系樹脂製の多孔質体の疎水性膜や、脱気膜などで機能水を透過させずに気体を透過させることができる。つまり、本変形例の気体排出手段は、気液分離膜２０を有する。
これにより、集泡器１９によって集められた気体は気液分離膜２０を透過して、大気中へ排出される。
【００６６】
気液分離膜２０は、脱気膜の場合、たとえば外径１８５μｍ、内径１１０μｍ程度の中空状の管を多数束ねた構造となっており、中空状の管の側壁には微小な孔が多数空いている。中空状の管の一方から入った水に含まれる気泡は、水が中空状の管の他方から抜ける間に、管の側壁の微小な孔を通して外部に抜ける。
【００６７】
この孔を通過する溶存ガスの比率は、大気中に含まれるガス比率に関係し、大気中にほとんど含まれていない水素や塩素は、この孔を通過して容易に大気中へ移動する。
酸素も、そのガス比率が大気の２０％程度であるため、速やかに大気中へ移動する。
水素、酸素、塩素等の微小気泡に取り込まれた炭酸も、この孔を通過して容易に大気中へ排出される。なお、除去効率を向上させるため、気相をロータリーポンプあるいはアスピレータ等を使って減圧する場合もある。
これにより、噴霧装置２は、噴霧する機能水から気体を分離することができ、便器ボウル面５１へ機能水を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００６８】
本発明において、機能水を噴霧する対象は便器ボウル面に限定するものではなく、汚れの発生を抑制したり、衛生性を維持したい対象であればよい。
例えば、台所のシンクやお風呂の床などの衛生性維持に利用してもよい。
給水源から電解槽に向けて流動させる水は、水道水に限定するものではなく、たとえば井戸水のような液体でもよい。
気体排出手段が機能水に含まれていた気体を排出する先は、大気中に限定するものではなく、機能水が流動する水路系外であればよい。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、機能水を噴霧する噴霧装置と、気液混合状態の機能水から気体を分離する気液分離手段と、分離した気体を排出する気体排出手段と、が設けられている。電解槽で生成した気液混合状態の機能水に含まれる気体を、気液分離手段により機能水から分離し、気体排出手段により気体を大気中へ排出して、機能水を噴霧装置から噴霧することができる。そのため、機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００７０】
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、気液分離手段３や気体排出手段４などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや噴霧装置２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。
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。
【符号の説明】
【００７１】
１…電解槽、 ２…噴霧装置、 ３…気液分離手段、 ４…気体排出手段、 ５…水道水、 ６…機能水（気液混合状態）、 ７…機能水（抜気後）、 ８…水路、 ９…フロート弁、 １０…抜気水水路、 １１…気体、 １２…気体 、 １３…シール部材、 １４…多孔板、 １５…気体排出管、 １６…多孔板、 Ｔ１…第１空間、 Ｔ２…第２空間、 １７…気液分離手段、 １７ａ…筐体、 １７ｂ…フィルタ、 １７ｃ…蓋体、 １７ｄ…開口、 １７ｅ、１７ｆ…仕切り、 １８…自動気体排出弁、 １８ａ…筐体、 １８ｂ…フロート、 １８ｃ…排出口、 １８ｄ…リンク機構、 １８ｅ…蓋体、 １９…集泡器、 ２０…気液分離膜、 ３１、３３、３３ａ、３３ｂ、３５、３７、３８、３９…水路、 ５０…便器、 ５１…便器ボウル面、 ７０…温水洗浄便座、 ７３…便座、 ７５…便ふた、 １００…通水路、 １００ａ…配管、 ７０１…バルブ、 ７０３…熱交換機、 ７０５…三方弁、 ７０７…電磁ポンプ、 ７０９…流調・水路切替弁、 ７１１…吐水ノズル、 ７１３…ノズル洗浄室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能水噴霧装置に関し、具体的には機能水を噴霧して、殺菌及び衛生性の維持を図る機能水噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能水は、例えば、水道水を電解槽に通水することにより、殺菌作用をもつ次亜塩素酸を生成して作られることが知られている。水道水を電解して機能水を生成する場合、水素、酸素といった気体が次亜塩素酸と同時に生成される。
【０００３】
このとき、電解槽に備えられた電極間に通電する電流を大きくすると、次亜塩素酸を高濃度化でき、強い殺菌作用を得ることができるが、電解により発生する水素や酸素などの気体の体積も増加するため、気液混合状態の機能水が生成される。
水道水を前述した電解槽に通水して生成した機能水を便器ボウル面に噴霧した場合、機能水の殺菌作用により便器ボウル面の衛生性を長期間維持することができ、汚れの付着が低減されるため掃除の回数を減らすことができる。
【０００４】
しかし、この機能水を霧状に微細化する噴霧口を備えた噴霧装置から便器ボウル面に噴霧すると、機能水の生成時に発生した気体によって、噴霧装置から機能水が狙った範囲に噴霧されない場合がある。
【０００５】
例えば、噴霧装置内に大きな気泡が発生すると、噴霧の噴霧口を気泡混じりの機能水が通過する際に、噴霧の向きが不安定になったり、機能水が便器ボウル面に不均一に噴霧されるおそれがある。そうすると、機能水が行き届かない場所ができ、不十分な殺菌となり、便器ボウル面に菌が繁殖しやすくなるおそれがある。また、意図しない方向に噴霧された機能水が便座や床を濡らし、濡れた便座に着座した人に不快感を与えたり、濡れた床が脱色等の作用で劣化が進行するおそれがある。
【０００６】
これに対して、電解により発生した気泡を除去することができる水処理装置や、アルカリイオン水の清澄装置や、アルカリイオン水整水器がある（特許文献１〜３）。
しかしながら、特許文献１〜３に記載された装置などは、飲料用や殺菌洗浄用の利用が目的であるため、一般的に吐水流量が多い。そのため、気液混合状態の機能水を吐水口から吐水しても、前述した機能水が狙った範囲に噴霧されないという課題がそもそも発生しない。
【０００７】
特許文献１〜３に記載された装置などが気泡を除去する目的は、白濁した水が使用者に不快感を与えること、気泡に含まれる有害な塩素ガスを除去すること、給水タンク内にガスが貯留されるのを防止することなどである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０９７８５４号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５６８号公報
【特許文献３】特開平７−３２３２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる機能水噴霧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】
【００１０】
請求項１の発明は、機能水を生成する電解槽と、前記機能水を噴霧する噴霧装置と、前記電解槽により生成された気液混合状態の前記機能水から気体を分離する気液分離手段と、を備えたことを特徴とする機能水噴霧装置である。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、電解槽で生成した気液混合状態の機能水に含まれる気体を、気液分離手段により機能水から分離して、機能水を噴霧装置から噴霧することにより、気体が分離された状態の機能水が噴霧装置から噴霧されるので、狙いの範囲に万遍なく機能水を噴霧することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記気液分離手段によって分離された気体を系外に排出する気体排出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置である。
請求項２の発明によれば、機能水から分離された気体は、気体排出手段により系外に排出されるので、系内に気体を蓄積するスペースを設けることなく、気体を分離した機能水を噴霧することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、前記気液分離手段と、前記気体排出手段と、が一体化されたことを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置である。
請求項３記載の発明によれば、気液分離手段と気体排出手段とを一体化することで、気液混合状態の機能水から分離された気体を直ちに大気中へ排出することができ、機能水噴霧装置を小型化することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、前記気液分離手段に鉛直方向に接続された水路をさらに備え、前記気液分離手段は、気体の浮力を利用して気体と液体とを分離することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置である。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、電解により気液混合状態となった機能水は、気液分離手段に略鉛直に設けられた水路を下方に向けて流れる。略鉛直に設けられた水路の下端には噴霧装置が備えられており、噴霧装置から機能水が噴霧される。
このとき、機能水に含まれる気体は浮力によって略鉛直に設けられた水路を上昇し、略鉛直に設けられた水路の上端に集められ、水路の上端には気体槽が形成される。
【００１６】
請求項５の発明は、前記気液分離手段は、集泡器を有することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置である。
請求項５記載の発明によれば、気液混合状態の機能水は、この集泡器を通過することにより気体が取り除かれる。
【００１７】
請求項６の発明は、前記気体排出手段は、フロート弁を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置である。
請求項６記載の発明によれば、気液混合状態の機能水から分離された気体は、このフロート弁を備えた気体排出手段により大気中へ排出される。
【００１８】
請求項７の発明は、前記気体排出手段は、前記機能水を透過させずに前記気体を透過させる性質の気液分離膜を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置である。 請求項７記載の発明によれば、気体排出手段が有する気液分離膜は、機能水を透過しないが、気体を透過させる構造をもつ膜で、気液混合状態の機能水に含まれる気体を、気液分離膜に透過させて大気中へ排出される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる機能水噴霧装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を表す斜視模式図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した例を表すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した際の水路構成の例のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるフロート弁を備えた気体排出手段の断面模式図である。
【図５】本発明の第１の変形例にかかる気液分離手段、気体排出手段を一体化した機構の断面模式図である。
【図６】本発明の第２の変形例にかかる気液分離手段、第１の変形例にかかる気体排出手段の断面模式図である。
【図７】本変形例にかかる自動気体排出弁の断面模式図である。
【図８】本発明の第３の変形例にかかる集泡器を有する気液分離手段、第２の変形例にかかる気液分離膜を有する気体排出手段の模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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機能水噴霧装置を表す斜視模式図である。
【００２２】
給水源から電解槽１へ向けて水道水５を流動する水路３１があり、その下流には電解槽１が設けてある。電解槽１は、その内部に陽極板及び陰極板を有し、コントローラからの通電の制御によって、内部にある水道水５を電気分解する機能を持つ。水道水５を電気分解すると水道水中に含まれる塩素との電気化学反応によって、次亜塩素酸や、気泡状の水素や酸素を含んだ気体が生成され、気液混合状態の機能水６となる。
【００２３】
電解槽１の下流には、気液分離手段３が設けられ、気液分離手段３には略鉛直下方に噴霧装置２へ伸びる水路３５が接続され、その水路３５の下端には噴霧装置２が設けられる。本実施形態では、噴霧装置２の噴霧方向には便器ボウル面５１がある。
【００２４】
一方、気液分離手段３には略鉛直上方に気体排出手段４へ向けて伸びる水路３７が接続され、その水路３７の上端には気体排出手段４が設けられる。気体排出手段４は、弁や膜などを介して大気に解放されている。
【００２５】
給水源から電解槽１へ向けて流動する水道水５は、電解槽１で電気分解され、気液混合状態の機能水６となる。気液混合状態の機能水６は、電解槽１から気液分離手段３まで流動される。気液分離手段３では、略鉛直上下方向に水路が分岐する。つまり、電解槽１に接続された水路３３は、気液分離手段３において水路３５と水路３７とに分岐されている。
【００２６】
気液混合状態の機能水６に含まれる気泡（気体）は、自らの浮力により略鉛直に設けられた水路３７を上昇し、略鉛直に設けられた水路３７の上端に設けてある気体排出手段４に到達する。なお、本願明細書において「鉛直」という範囲には、水平面からみて完全に垂直方向であることだけではなく、機能水に含まれる気泡（気体）が自らの浮力により上昇することができる程度の上下方向も包含されるものとする。なお、気液分離手段３と気体排出手段４は通水路を介さず、接触していてもよく、それぞれの機能が一体化された構造となっていてもよい。
【００２７】
一方、気液分離手段３で気泡が水路３７を上昇することにより抜気された機能水７は、気液分離手段３から略鉛直に設けられた水路３５の下端に設けられた噴霧装置２に向けて流動する。抜気された機能水７は噴霧装置２に到達すると、便器ボウル面５１に向けて噴霧される。
これにより、機能水７を噴霧装置２から噴霧する前に気泡は分離され、便器ボウル面５１へ機能水７を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００２８】
気液混合状態の機能水６に含まれる気泡が、自らの浮力によって略鉛直に設けられた水路３７を上昇して気液分離され、抜気した機能水７が得られるまでには気泡が上昇するための時間が数十秒程度必要となる。
便器ボウル面５１の衛生性を長期間維持するには、次亜塩素酸を高濃度化した機能水を噴霧する必要がある。
【００２９】
しかし、水道水５を電気分解して得られる次亜塩素酸の生成効率は、水道水５の水質に依存して変化するため、あらゆる地域の水道水で高濃度化した次亜塩素酸を短時間で大量に生成することは難しい。
そこで、高濃度化した次亜塩素酸を得る方法としては、例えば、噴霧装置２の噴霧流量を絞ることや、電解槽１の電極面積を大きくすることや、電解槽１の電極間に大電流を通電することなどが挙げられる。
【００３０】
しかし、電解槽１の収納スペースやコスト、耐久性を考えた場合、電極面積の拡大や、大電流を通電することによる次亜塩素酸の高濃度化には限界があるため、噴霧装置２の噴霧流量を絞ることがより好ましい。
噴霧装置２の噴霧流量が小さい場合、略鉛直に設けられた水路３５内の機能水７の流れも遅くなるため、気泡が上昇するための時間が十分に確保することができ、抜気した機能水７を得ることが可能となる。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した例を表すブロック図である。
本実施形態では、機能水噴霧装置を温水洗浄便座７０に搭載し、噴霧装置２を便器５０のリムの温水洗浄便座７０の機能部側の近くに配置する。
【００３２】
これにより、便器ボウル面５１と噴霧装置２との距離が接近するため、便器ボウル面５１に対し機能水を噴霧する場合に、意図する位置に機能水を噴霧することや、均一な噴霧を実施することが容易になり、便器ボウル面５１の衛生性を長期間維持できる。なお、このとき、噴霧装置２は便座７３、便ふた７５を閉じた状態でも、便器ボウル面５１に機能水を噴霧することができる。
【００３３】
また、便器ボウル面５１と噴霧装置２との距離が近いため、噴霧した機能水が風に流され、便器ボウル面５１へ不均一な噴霧が実施されたり、便座７３や床が濡れる恐れを低減することができる。
さらに、便座７３、便ふた７５を閉じた状態においても、便器ボウル面５１に機能水を噴霧することができるため、噴霧した機能水が便器ボウル面５１の外に飛散することを防止できる。
【００３４】
噴霧装置２を可動式とし、噴霧装置２が温水洗浄便座７０の機能部に収納及び、進出できる機構とすれば、機能水を噴霧しない場合には、噴霧装置２を温水洗浄便座７０内に収納し、噴霧時のみ噴霧装置２を便器ボウル面５１に進出させることができる。
これにより、噴霧装置２に汚物等が付着する恐れがなくなるため、噴霧装置２を衛生的に保つことが可能となり、温水洗浄便座７０の清掃時に、噴霧装置２が邪魔になることがなく、外観を向上することができる。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態にかかる機能水噴霧装置を温水洗浄便座に搭載した際の水路構成の例のブロック図である。
バルブ７０１は給水源に接続され、バルブ７０１の下流には熱交換機７０３が設けられる。熱交換機７０３の下流には電解槽１があり、電解槽１の下流には三方弁７０５が設置されている。三方弁７０５の下流には２つの水路があり、気液分離手段３及び電磁ポンプ７０７へ接続される。電磁ポンプ７０７の下流には水路を介して流調・水路切替弁７０９が接続され、別々の水路を介して吐水ノズル７１１及び、ノズル洗浄室７１３へと接続される。
一方、気液分離手段３の下流には別々の水路３５、３７を介して噴霧装置２と気体排出手段４とが設けられる。
【００３６】
給水源からバルブ７０１へ流動された水道水は、圧力を調整されて熱交換機７０３へ流動される。熱交換機７０３で水道水は加熱されると、電解槽１へと流動される。水道水を電解槽１で電気分解して生成された気液混合状態の機能水６は、電解槽１から三方弁７０５に向け流動すると、三方弁７０５で気液分離手段への水路３３ａ及び、電磁ポンプ７０７への水路３３ｂに切り替えられて流動する。
【００３７】
気液分離手段３に到達した気液混合状態の機能水６は、気液分離手段３において気液分離される。気液分離手段３で抜気された機能水７は、噴霧装置２へ向けて流動し、噴霧装置２から便器ボウル面５１へ噴霧される。気液分離手段３において気液混合状態の機能水から分離された気体は、気体排出手段４によって大気中へ排出される。
【００３８】
一方、三方弁７０５から電磁ポンプ７０７へ向けて流動した気液混合状態の機能水は、電磁ポンプ７０７によって脈動を付与されて、流調・水路切替弁７０９へと流動される。脈動を付与された、気液混合状態の機能水は流調・水路切替弁７０９で流量を制御され、吐水ノズル７１１へ向かう水路３８及び、吐水ノズル７１１を洗浄するノズル洗浄室７１３へ向かう水路３９に切り替えられる。吐水ノズル７１１へ到達した機能水は吐水ノズル７１１から吐水され、吐水ノズル７１１を洗浄するノズル洗浄室７１３へ到達した機能水は吐水ノズル７１１を洗浄する。
【００３９】
上記の水路構成とした場合、１つの電解槽１で便器ボウル面５１への機能水噴霧及び、機能水でのおしり洗浄、吐水通水路の機能水洗浄、吐水ノズル７１１の機能水洗浄を実施することが可能となる。
なお、三方弁７０５を気液分離手段３の下流に配置すれば、抜気された機能水７を電磁ポンプ７０７に流動することが可能となり、ノズル洗浄を実施する際に、均一な機能水洗浄が行える。また、電解槽１において電気分解を実施しなければ、吐水ノズル７１１から水道水を吐水することや、水道水でノズル洗浄を実施することや、噴霧装置２から水道水を噴霧することができる。
【００４０】
次に、本実施形態の気体排出手段および気液分離手段の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態にかかるフロート弁を備えた気体排出手段の断面模式図である。
【００４２】
気体排出手段４は、略鉛直に設けられた水路８の上端にあり、この水路８は気体排出手段４の内部の下部に形成された第１空間Ｔ１に接続されている。第１空間Ｔ１の上方には気体収集室としての第２空間Ｔ２が形成されており、第１空間Ｔ１と第２空間Ｔ２とは多孔板１６で仕切られている。第２空間Ｔ２の内部にはフロート弁９が収納されており、第２空間Ｔ２の上部には気体排出管１５が接続されている。第２空間Ｔ２と気体排出管１５の境界には多孔板１４が配設されており、その下部にはシール部材１３が設けられている。
【００４３】
略鉛直に設けられた水路８を、自らの浮力によって上昇してきた気泡（気体１１、１２）は、気体排出手段４に流れ込むと、多孔板１６を通過して第２空間Ｔ２に集められる。 これによって、機能水６に混合していた気体１１、１２は集められる。
また、第２空間Ｔ２内にはフロート弁９があり、このフロート弁９は、満水時及びその内部の気体が少ない場合には最上部へ浮上してシール部材１３に接して機能水の漏れ出しを防止している。
【００４４】
電解が進み、第２空間Ｔ２内の気体の体積が増加してくると、フロート弁９は、シール部材１３を挟んだ気体排出手段４の内部圧力、フロート弁９のシール面面積と自重と浮力などの合力のバランスにより、下方へ下がって開弁状態となる。
このとき、気体は大気中へ排出され、排出とともにフロート弁９は再び上昇してシール部材１３に接して閉弁状態に戻る。
【００４５】
以上の様な開弁閉弁動作を気体の発生量に応じて繰り返すことによって、気液混合状態の機能水６に含まれる気体１１、１２を自動的に収集、排出できる。
これにより、噴霧装置２は、便器ボウル面５１へ機能水を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００４６】
図５は、本発明の第１の変形例にかかる気液分離手段、気体排出手段を一体化した機構の断面模式図である。
第一空間Ｔ１の側部には、抜気した機能水を噴霧装置２へ流動する抜気水水路１０が設けられる。この第１空間Ｔ１には、電解槽１の下流から図５に示す気液分離手段３と気体排出手段４の機能を一体化した機構へ向けた水路８の上端部が突入しているので、二重円筒形状になっている。
【００４７】
気液混合状態の機能水６が、電解槽１の下流から図５に示す気液分離手段３と気体排出手段４の機能を一体化した機構へ向けた水路８を流動し、第１空間Ｔ１へ到達すると、機能水６に含まれる気泡（気体１１、１２）は、自らの浮力によって上昇し、多孔板１６を通過して第２空間Ｔ２に集められる。
【００４８】
これによって抜気された機能水は抜気水水路１０を通り、抜気水水路１０端に設けられた噴霧装置２から噴霧される。
これにより、噴霧装置２は、便器ボウル面５１へ機能水７を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００４９】
図６は、本発明の第２の変形例にかかる気液分離手段、第１の変形例にかかる気体排出手段の断面模式図である。
また、図７は、本変形例にかかる自動気体排出弁の断面模式図である。
なお、図７（ａ）は、排出口が閉状態の場合を表す断面模式図であり、図７（ｂ）は、排出口が開状態の場合を表す断面模式図である。
【００５０】
気液分離手段１７は、図６に示すように上下を閉じた筒状の筐体１７ａと、この筐体１７ａ内に配置した筒状のフィルタ１７ｂと、を有する。
また筐体１７ａには、その基底部に、抜気した機能水の通水路１００を形成する配管１００ａを接続してあるとともに、頂部に開口１７ｄを形成してあり、そこに、フィルタ１７ｂで除去した気体を自動的に機能水の通水路１００外へ排出するための自動気体排出弁１８を接続してある。
【００５１】
またフィルタ１７ｂの筒の上端は、蓋体１７ｃによって閉じてあるとともに、下端は、筐体１７ａの底面に形成した仕切り１７ｅ、１７ｆと接続してあり、これによって筐体１７ａ内は、抜気した機能水の通水路の上流側（図において左側、およびフィルタ１７ｂの筒の外側）と、下流側（図において右側、およびフィルタ１７ｂの筒の内側）とに仕切ってある。
【００５２】
フィルタ１７ｂは、天然あるいは化学繊維製の不織布などの多孔質体、とくに電解水に対して耐性を有するポリ塩化ビニルやポリオレフィン（ポリエチレン）製の多孔質体にて形成してあるとともに、その開口径を、ポンプを作動させることで抜気した機能水の通水路に発生する、あらかじめ設定された水圧が筒の外側に加わった際に、水は筒の内側に通すが、水中に混入した気体は通さない大きさに設定してある。
【００５３】
上記気液分離手段１７においては、図中に実線の矢印で示すように抜気した機能水の通水路の上流側から電解処理した水が供給されると、当該水が、まず筐体１７ａ内の、フィルタ１７ｂによって仕切られた筒の外側の領域に流入したのち、フィルタ１７ｂを通して筒の内側に流入する。
【００５４】
ところが、水に混入した気体は、上述したフィルタ１７ｂの機能によって筒の外側に留め置かれる。また、筒の外側に留め置かれた気体は、自身の持つ浮力によって、筐体１７ａの頂部の開口１７ｄを通して自動気体排出弁１８内に流入する。
【００５５】
自動気体排出弁１８は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、上記開口１７ｄを介して筐体１７ａ内と繋がれた、上を閉じた筒状の筐体１８ａと、この筐体１８ａ内に上下動自在に配置したフロート１８ｂと、筐体１８ａの頂部に形成した気体の排出口１８ｃと、フロート１８ｂの上下動に応じて排出口１８ｃを閉じる〔図７（ａ）〕、または開く〔図７（ｂ）〕ための、リンク機構１８ｄつきの蓋体１８ｅと、を備える。
【００５６】
気液分離手段１７によって機能水から分離された気体ｇは、前記のように自身の持つ浮力によって少しずつ、開口１７ｄを通して自動気体排出弁１８内に流入した後、筐体１８ａとフロート１８ｂとの隙間を通して、当該筐体１８ａ内の、フロート１８ｂより上の領域に移動する。
【００５７】
図７（ａ）に示すようにフロート１８ｂが上昇位置にあり、蓋体１８ｅが排出口１８ｃを閉じた閉状態において気体ｇの流入、移動が続くと、当該筐体１８ａ内の、フロート１８ｂより上の領域に気体ｇが徐々に蓄積されてその内圧が徐々に上昇し、それに伴ってフロート１８ｂが徐々に下降を開始する。
そしてフロート１８ｂが図７（ｂ）に示す位置まで下降すると、リンク機構１８ｄによって蓋体１８ｅが回動し、排出口１８ｃが開かれて開状態となる。そうすると気体ｇの内圧が低下するため、今度は機能水の水圧によってフロート１８ｂが徐々に上昇を開始し、それに伴って筐体１８ａ内の、フロート１８ｂより上の領域に蓄積された気体ｇが、排出口１８ｃを通して大気中に排出される。
【００５８】
そして気体ｇの排出が進んで、フロート１８ｂが図７（ａ）に示す位置まで上昇すると、リンク機構１８ｄによって蓋体１８ｅが回動して排出口１８ｃを閉じるため、再び閉状態となって気体ｇの蓄積が開始される。
【００５９】
自動気体排出弁１８は、以上の動作を繰り返すことによって、気体ｇを自動的に大気中に排出する働きをする。
これにより、噴霧装置２は、便器ボウル面５１へ機能水を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００６０】
図８は、本発明の第３の変形例にかかる集泡器を有する気液分離手段、第２の変形例にかかる気液分離膜を有する気体排出手段の模式斜視図である。
給水源から電解槽１へ向けて水道水５を流動する水路３１があり、その下流には電解槽１が設けてある。電解槽１の下流の水路３３には集泡器１９が接続され、集泡器１９と大気とは気液分離膜２０で隔てられる。集泡器１９の下流の水路３５の端には噴霧装置２が設けられる。
【００６１】
集泡器は集泡機能を有するものであればいずれでもよく、フィルタを使用する集泡器に限定されるものではない。例えば、オリフィスにより水圧を急激に降下させることによって、集泡機能を有する集泡器も挙げられる。フィルタを使った集泡器において、フィルタについては通常知られるポリアミド、ポリエステル及びポリプロピレンなどを素材とした不織布、その他の繊維状物、網状物又は多孔質体も使用できる。
【００６２】
特に、ポリエステル不織布が好適である。例えば、使用される不織布は、繊度約０．１〜１０００デニール程度、目付け約２〜２００００ｇ／ｍ２程度 が好ましい。フィルタ層の厚みは約２〜２００ｍｍ程度が好ましいので、不織布を所望により約１〜１００枚程度重ねてフィルター層を形成させる。
【００６３】
電解槽１で電気分解され、気液混合状態となった機能水６は、集泡器１９へ向けて流動される。集泡器１９は水を透過させるが、気泡を透過できないため、抜気された機能水７が集泡器１９から噴霧装置２に向けた水路３５に流動され、噴霧装置２から便器ボウル面５１へ噴霧される。つまり、本変形例の気液分離手段は、集泡器１９を有する。
【００６４】
集泡器１９によって集められた気体は、いずれ自らの浮力によって、集泡器１９から離れる。集泡器１９から離れた気体は通水路内にある壁面に設けられた、気液分離膜２０に到達する。
【００６５】
気液分離膜２０はフッ素系樹脂製の多孔質体の疎水性膜や、脱気膜などで機能水を透過させずに気体を透過させることができる。つまり、本変形例の気体排出手段は、気液分離膜２０を有する。
これにより、集泡器１９によって集められた気体は気液分離膜２０を透過して、大気中へ排出される。
【００６６】
気液分離膜２０は、脱気膜の場合、たとえば外径１８５μｍ、内径１１０μｍ程度の中空状の管を多数束ねた構造となっており、中空状の管の側壁には微小な孔が多数空いている。中空状の管の一方から入った水に含まれる気泡は、水が中空状の管の他方から抜ける間に、管の側壁の微小な孔を通して外部に抜ける。
【００６７】
この孔を通過する溶存ガスの比率は、大気中に含まれるガス比率に関係し、大気中にほとんど含まれていない水素や塩素は、この孔を通過して容易に大気中へ移動する。
酸素も、そのガス比率が大気の２０％程度であるため、速やかに大気中へ移動する。
水素、酸素、塩素等の微小気泡に取り込まれた炭酸も、この孔を通過して容易に大気中へ排出される。なお、除去効率を向上させるため、気相をロータリーポンプあるいはアスピレータ等を使って減圧する場合もある。
これにより、噴霧装置２は、噴霧する機能水から気体を分離することができ、便器ボウル面５１へ機能水を安定して噴霧することが可能となる。つまり、本実施形態にかかる機能水噴霧装置は、機能水７を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００６８】
本発明において、機能水を噴霧する対象は便器ボウル面に限定するものではなく、汚れの発生を抑制したり、衛生性を維持したい対象であればよい。
例えば、台所のシンクやお風呂の床などの衛生性維持に利用してもよい。
給水源から電解槽に向けて流動させる水は、水道水に限定するものではなく、たとえば井戸水のような液体でもよい。
気体排出手段が機能水に含まれていた気体を排出する先は、大気中に限定するものではなく、機能水が流動する水路系外であればよい。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、機能水を噴霧する噴霧装置と、気液混合状態の機能水から気体を分離する気液分離手段と、分離した気体を排出する気体排出手段と、が設けられている。電解槽で生成した気液混合状態の機能水に含まれる気体を、気液分離手段により機能水から分離し、気体排出手段により気体を大気中へ排出して、機能水を噴霧装置から噴霧することができる。そのため、機能水を所定の範囲に万遍なく噴霧することができる。
【００７０】
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、気液分離手段３や気体排出手段４などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや噴霧装置２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。
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。
【符号の説明】
【００７１】
１…電解槽、 ２…噴霧装置、 ３…気液分離手段、 ４…気体排出手段、 ５…水道水、 ６…機能水（気液混合状態）、 ７…機能水（抜気後）、 ８…水路、 ９…フロート弁、 １０…抜気水水路、 １１…気体、 １２…気体 、 １３…シール部材、 １４…多孔板、 １５…気体排出管、 １６…多孔板、 Ｔ１…第１空間、 Ｔ２…第２空間、 １７…気液分離手段、 １７ａ…筐体、 １７ｂ…フィルタ、 １７ｃ…蓋体、 １７ｄ…開口、 １７ｅ、１７ｆ…仕切り、 １８…自動気体排出弁、 １８ａ…筐体、 １８ｂ…フロート、 １８ｃ…排出口、 １８ｄ…リンク機構、 １８ｅ…蓋体、 １９…集泡器、 ２０…気液分離膜、 ３１、３３、３３ａ、３３ｂ、３５、３７、３８、３９…水路、 ５０…便器、 ５１…便器ボウル面、 ７０…温水洗浄便座、 ７３…便座、 ７５…便ふた、 １００…通水路、 １００ａ…配管、 ７０１…バルブ、 ７０３…熱交換機、 ７０５…三方弁、 ７０７…電磁ポンプ、 ７０９…流調・水路切替弁、 ７１１…吐水ノズル、 ７１３…ノズル洗浄室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能水を生成する電解槽と、
前記機能水を噴霧する噴霧装置と、
前記電解槽により生成された気液混合状態の前記機能水から気体を分離する気液分離手段と、
を備えたことを特徴とする機能水噴霧装置。
【請求項２】
前記気液分離手段によって分離された気体を系外に排出する気体排出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置。
【請求項３】
前記気液分離手段と、前記気体排出手段と、が一体化されたことを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置。
【請求項４】
前記気液分離手段に鉛直方向に接続された水路をさらに備え、
前記気液分離手段は、気体の浮力を利用して気体と液体とを分離することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置。
【請求項５】
前記気液分離手段は、集泡器を有することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置。
【請求項６】
前記気体排出手段は、フロート弁を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置。
【請求項７】
前記気体排出手段は、前記機能水を透過させずに前記気体を透過させる性質の気液分離膜を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置。
【請求項１】
機能水を生成する電解槽と、
前記機能水を噴霧する噴霧装置と、
前記電解槽により生成された気液混合状態の前記機能水から気体を分離する気液分離手段と、
を備えたことを特徴とする機能水噴霧装置。
【請求項２】
前記気液分離手段によって分離された気体を系外に排出する気体排出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置。
【請求項３】
前記気液分離手段と、前記気体排出手段と、が一体化されたことを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置。
【請求項４】
前記気液分離手段に鉛直方向に接続された水路をさらに備え、
前記気液分離手段は、気体の浮力を利用して気体と液体とを分離することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置。
【請求項５】
前記気液分離手段は、集泡器を有することを特徴とする請求項１記載の機能水噴霧装置。
【請求項６】
前記気体排出手段は、フロート弁を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置。
【請求項７】
前記気体排出手段は、前記機能水を透過させずに前記気体を透過させる性質の気液分離膜を有することを特徴とする請求項２記載の機能水噴霧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０６６９１（Ｐ２０１１−２０６６９１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７２８５（Ｐ２０１０−７７２８５）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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