酵素水生成装置
【課題】酵素製剤への悪影響を抑制しながら、酵素水の生成時間をできるだけ短縮し得る酵素水生成装置を構成する。
【解決手段】ヒータ１６に大電力を供給することで生成タンクＴの液温の上昇を行う昇温制御を行い、液温が目標温度領域まで上昇した後に、ヒータ１６に供給する電力を低減して液温を維持する調温制御を行い、この調温制御に移行した時点で酵素製剤供給機構Ｋによって酵素製剤Ｘを生成タンクＴに供給するように制御ユニット１８の制御シーケンスを設定した。
【解決手段】ヒータ１６に大電力を供給することで生成タンクＴの液温の上昇を行う昇温制御を行い、液温が目標温度領域まで上昇した後に、ヒータ１６に供給する電力を低減して液温を維持する調温制御を行い、この調温制御に移行した時点で酵素製剤供給機構Ｋによって酵素製剤Ｘを生成タンクＴに供給するように制御ユニット１８の制御シーケンスを設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生成タンクに給水機構による給水と、酵素製剤供給機構による酵素製剤の供給とを行い、ヒータで熱を加えて設定された温度に維持することにより酵素水を生成する制御ユニットを備えている酵素水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された酵素水供給システムにおいて酵素水生成装置に関連する装置として特許文献１及び特許文献２に記載されるものが存在する。
【０００３】
特許文献１では、生成タンク（文献では産出槽）に吸水管から水を送り、この水に酵素製剤（文献では微生物製剤）を加え、ヒータでの加熱によって温度管理することにより、生成タンク内にリパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ等の酵素を含む酵素水（文献では酵素水溶液）を生成し、このように生成した酵素水をストックタンク（文献では貯留槽）に貯留するようにシステムを構成している。また、この特許文献１では、自動食器洗浄機からグリストラップに廃水が送られる配管と、このグリストラップとに対してストックタンクに貯留した酵素水を送る配管を形成し、夫々の配管にポンプを備えている（段落番号〔００１１〕〜〔００１３〕・図１、図２）。
【０００４】
また、特許文献２では、水道管などからの水を生成タンク（文献中では増殖タンク）に貯留し、次に、タンク内のヒータに通電し、生成タンク内の温度が目標温度領域（文献では使用する微生物の最適培養温度）まで加熱してヒータの電気を切り、この状態で、生成タンク内に酵素製剤（文献では液体微生物製剤）を適量注入している（段落番号〔０００８〕）。
【０００５】
この特許文献２では、ヒータに通電して水の昇温時にはヒータの表面温度が高いため、この昇温時に酵素製剤を供給した場合には、ヒータの表面に微生物が接触して死滅する不都合があるため、この不都合を回避するために、ヒータへの通電（電力供給）を停止した後に、酵素製剤を供給しているのである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３‐２６６０６２号公報
【特許文献２】特開２０００‐３２５９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載されるように、ヒータに供給する電力供給を停止した後に、酵素製剤を供給するものでは、酵素製剤に含まれる微生物の死滅を抑制するものの、この酵素製剤を供給した後には、生成タンク内の液温が低下し続けるものとなり、酵素を生成するために最適な環境を維持できない弊害を招くものであった。そこで、特許文献１に記載されるように、生成タンク内をヒータからの熱で継続的に温度管理を行うものも考えられるが、例えば、液温が低下した場合にはヒータに電力を供給し、液温が目標とする温度に達した場合にはヒータへの電力供給を停止する制御形態では、この電力供給時にヒータの外面の温度が上昇し過ぎ、特許文献２に記載されるように、酵素製剤に含まれる微生物の死滅を招くものとなる。
【０００８】
また、別の観点から考えると、特許文献２に記載された技術では、ヒータの外面温度が微生物の死滅を招く温度であるのか、否かの判断が困難であり、適切な供給タイミングを把握し難い面において改善の余地があった。特に、このような不都合を回避するため、ヒータに供給する電力供給を停止したタイミングから充分に時間が経過した後に、酵素製剤を供給するように制御形態を設定することも考えられるが、このように制御形態を設定したものでは、酵素水の生成を完了するまでに無駄に時間を消費するものとなる。酵素の性質を考えると、高温状態に達すると蛋白質の熱変性によって酵素が失活状態（熱失活状態）に陥るため、微生物を含まない酵素製剤を用いる場合にも、この酵素製剤を供給する際にはヒータの外面温度が低温状態にあることが望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、酵素製剤への悪影響を抑制しながら、酵素水の生成時間をできるだけ短縮し得る酵素水生成装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、生成タンクに給水機構による給水と、酵素製剤供給機構による酵素製剤の供給とを行い、ヒータで熱を加えて設定された温度に維持することにより酵素水を生成する制御ユニットを備えている酵素水生成装置において、
前記生成タンク内の液温を計測する温度センサを備えると共に、前記制御ユニットは、前記給水機構によって前記生成タンクに水を貯留した後、前記ヒータへの電力供給によって生成タンク内の液温を上昇させる昇温制御を行い、この昇温制御で目標温度領域に達したことを前記温度センサで検出した後に、前記ヒータに供給する電力値を前記昇温制御における電力値より低下させて目標温度領域に維持する調温制御に移行し、この移行時に前記酵素製剤供給機構を制御して酵素製剤を供給するように制御シーケンスを設定している点にある。
【００１１】
この構成により、昇温制御時にヒータに対して比較的大きい電力を供給して、短時間での昇温を可能にすると共に、この昇温制御の後に調温制御に移行した際には、昇温制御時より小さい電力をヒータに供給することによってヒータの表面温度が低下した状態となる。この状態に達した際に酵素製剤を供給するので、例えば、酵素製剤に微生物を含むものでは、その微生物を死滅させることが無く、また、微生物を含まないものでは酵素が高温状態に達して失活する不都合に繋がることも無く、能力低下を招かない。その結果、酵素製剤への悪影響を抑制しながら、酵素水の生成時間を短縮し得る酵素水生成装置が構成された。特に、本発明では、昇温制御から調温制御に移行したことを確認した後に、酵素製剤を供給するので、例えば、ヒータの制御系が故障している場合のように、昇温が継続的に行われ、水温が高温となる状況では、酵素製剤の供給が行われることがなく、酵素製剤への悪影響を確実に回避できる。
【００１２】
本発明は、前記目標温度領域が、制御目標温度を基準にして低温側に形成され、
前記調温制御では、前記温度センサで計測した生成タンク内の液温と、前記制御目標温度との偏差に比例した電力を前記ヒータに供給する比例制御を行うように前記調温制御の制御形態が設定しても良い。
【００１３】
この構成により、比例制御を行うことにより、タンク内の液温が目標温度に近いほどヒータに供給する電力が低下することになるので、酵素製剤に含まれる微生物に対して熱による悪影響を抑制できる。
【００１４】
本発明は、デューティ比の設定によって前記ヒータに供給する電力を調節する電力制御回路を備えると共に、前記昇温制御では、デューティ比を最大値に設定し、前記調温制御では、前記温度センサで計測される液温値に基づいてデューティ比を設定するように前記制御ユニットの制御形態を設定しても良い。
【００１５】
この構成により、デューティ比を設定するための、比較的簡単な電力制御回路を備えることでヒータに供給する電力を容易に変更することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔システム構成〕
図１〜図３に示すように、水道水に酵素製剤Ｘを加えて温度管理を行うことによって酵素水Ｗｘを生成する酵素水生成装置Ａと、この酵素水生成装置Ａから排出された酵素水Ｗｘを貯留するストックタンクＢとを備えて酵素水供給システムが構成されている。前記ストックタンクＢは、上方に開放する単純な容器構造を有した樹脂成形物である。
【００１７】
この酵素水供給システムは、ファーストフード店やレストランの厨房のように、床面Ｆが油脂によって汚れやすい飲食店等に設置されるものであり、この飲食店等の営業が終了した時間帯にストックタンクＢに貯留した酵素水Ｗｘを人為的に床面Ｆに散布することにより、酵素水Ｗｘに含まれる酵素の作用によって床面Ｆの油脂成分を分解して洗い流す形態で使用される。このように洗浄を行うことにより床面Ｆのヌメリが除去され、清浄な表面となる。
【００１８】
図１に示すように、厨房の床面Ｆには排水溝１からの水が導かれる位置にグリストラップ２が形成される。このような厨房では調理や食器の洗浄に使用された排水が排水溝１からグリストラップ２に流れ込み、この排水に含まれる油脂成分はグリストラップ２に蓄えられる。また、床面Ｆに散布した酵素水Ｗｘは、排水溝１からグリストラップ２に流れ込み、このグリストラップ２に滞留することにより、油脂成分を分解し、このグリストラップ２の内部を洗浄するように作用する。
【００１９】
前記酵素水生成装置Ａは、厨房内のテーブル３に設置され、壁面４には水道水の水量を制御するようにハンドル５Ａで開閉可能なバルブ５を備え、このバルブ５と酵素水生成装置Ａとの間には、バルブ５からの水道水を酵素水生成装置Ａに送る水道配管６が形成されている。また、この酵素水生成装置Ａで生成された酵素水Ｗｘはゴム等のフレキシブルな排出ホース７を介して前記ストックタンクＢに送り出される。
【００２０】
〔酵素水生成装置〕
前記酵素水生成装置Ａは、金属製のケース１０の内部に生成タンクＴを備えると共に、この生成タンクＴに水道水を給水する給水機構Ｊと、半透明の樹脂で成るボトル８内の液状の酵素製剤Ｘを生成タンクＴに加える（滴下する形態での供給になる）酵素製剤供給機構Ｋと、この生成タンクＴで生成された酵素水Ｗｘを排出する排出機構Ｌとを備えている。前記生成タンクＴの内部には液面のレベルを検知するフロート式の液面センサ１５と、前記生成タンクＴ内の溶液（酵素製剤Ｘが加えられた水）を加熱するヒータ１６と、この溶液の温度を計測する温度センサ１７とを備えている。更に、ケース１０の側部位置には酵素水Ｗｘを生成する制御を行う制御ユニット１８を備えている。
【００２１】
ちなみに、前記酵素製剤Ｘは、リパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ等の酵素を含むと共に、これらの酵素を生成する微生物を含むものであり、この微生物は、低温状態では休眠状態にあり、４０℃程度に維持されることにより活性化して酵素を生成する性質を有する。尚、酵素製剤Ｘは微生物を含むまず、酵素だけを含むものでも良い。
【００２２】
前記ケース１０はステンレス等の耐腐食性が高い金属板を接合して箱状に形成され、このケースはケース本体１０Ａと、ケース１０の前面側に配置される扉１０Ｂとを備えている。ケース本体１０Ａの前面のうち前記制御ユニット１８が配置された側で、前記扉１０Ｂと並列する位置の前壁１０Ｃには操作パネル１１を備えている。前記扉１０Ｂは、前記操作パネル１１と反対側の端部に形成された縦向き軸芯Ｙ周りで揺動開閉自在に前記ケース本体１０Ａに支持されている。
【００２３】
この酵素水生成装置Ａでは、扉１０Ｂを開放することにより前記ボトル８の交換を容易に行え、ボトル８に貯留された酵素製剤Ｘの残量を視覚によって確認できるように扉１０Ｂには窓部１０Ｗを形成している。
【００２４】
〔酵素水生成装置の内部構成〕
前記生成タンクＴは、透明な樹脂で成ると共に、正面視で図２に示す如く逆Ｌ字状の形状に形成され、この生成タンクＴの上部には上部開口を覆う上部プレート２０を備え、この生成タンクＴの下側の側部には前記ボトル８を収容する空間を形成している。
【００２５】
前記給水機構Ｊは、前記水道配管６から生成タンクＴに給水する給水管２１と、この給水管２１の中間位置に配置した給水用電磁バルブ２２とを備えている。
【００２６】
前記酵素製剤供給機構Ｋは、半透明の樹脂製のボトル８に貯留された液状の酵素製剤Ｘを吸い上げる吸引チューブ２５と、この吸引チューブ２５からの酵素製剤Ｘが導かれる定容量ポンプＫＰと、この定容量ポンプＫＰから酵素製剤Ｘが送られる供給チューブ２６と、この供給チューブ２６の先端に接続したノズル２７とを備えている。また、このように生成タンクＴに貯留した水の量に対して、前記ノズル２７から加えられる酵素製剤Ｘの量の割合が後述する混合率となる。
【００２７】
前記吸引チューブ２５は、透明で柔軟な樹脂で成り、この吸引チューブ２５の吸引側の端部は、前記ボトル８の上部開口にネジ式に固定される蓋８Ａに形成された貫通孔を介してボトル内部に差し込まれている。前記供給チューブ２６は、透明で柔軟な樹脂で成り、この供給チューブ２６の吐出側を前記ノズル２７の上端部に接続している。このノズル２７は下端側が小径となる円錐形であり、上端部が前記上部プレート２０に支持され、下端には小さい開口を形成している。
【００２８】
前記定容量ポンプＫＰは、縦向き姿勢のシリンダ３０の内部にピストン３１を上下移動自在に内嵌し、シリンダ３０と連通する吸引側のチェック弁３２に前記吸引チューブ２５の排出側の端部を接続している。このシリンダ３０と連通する吐出側のチェック弁３３に前記供給チューブ２６の一端を接続している。電動モータ３４の出力軸３４Ａにおいて偏芯する位置に連結軸３５を形成し、この連結軸３５と前記ピストン３１の下端のプレート３６とを連結体３５Ａで連結することにより、電動モータ３４の回転力を往復作動力に変換してピストン３１に伝えるクランク機構を備えている。また、クランク機構の作動位置から前記ピストン３１が上端まで移動したタイミング信号を出力する作動センサ３７を備えている。
【００２９】
この定容量ポンプＫＰは、電動モータ３４の出力軸３４Ａが１回転する毎に、前記ピストン３１を１往復作動させ、この１往復作動毎に設定された量の酵素製剤Ｘを送り出す性能を有し、前記電動モータ３４の作動時には作動センサ３７によってピストン３１の作動回数を計数して制御ユニット１８にフィードバックすることにより、酵素製剤Ｘの供給量を把握できるようにしている。
【００３０】
前記排出機構Ｌは、前記生成タンクＴの底部の酵素水Ｗｘを前記排出ホース７に導く排出管３８と、この排出管３８の中間に配置した排出用電磁バルブ３９とを備えている。
【００３１】
前記液面センサ１５は、前記上部プレート２０から下方に突設したロッド１５Ａに対して上下移動自在に外嵌したリング状のフロート１５Ｂと、このフロート１５Ｂに備えたマグネット（図示せず）の磁気が作用することによりＯＮ又はＯＦＦするリードスイッチ（図示せず）とを備えている。
【００３２】
前記ヒータ１６は、通電により発熱する発熱体を金属チューブの内部に収容した構造を有し、前記上部プレート２０から下方に突設する形態で上部プレート２０に支持されている。前記温度センサ１７は、サーミスタ等を収容したロッド状の構造を有し、前記上部プレート２０から下方に突設する形態で上部プレート２０に支持されている。
【００３３】
〔酵素水生成装置の制御構成〕
前記操作パネル１１は図２に示すように、スタートボタン５１と、ストップボタン５２と、電源ランプ５３と、複数のモニタランプ５４と、警報ランプ５５と、液晶ディスプレイ５６と、複数の設定ボタン５７とを備えている。
【００３４】
この酵素水生成装置Ａにおいて制御を行う場合には、電源が投入されていることを電源ランプ５３の点灯で確認し、操作パネル１１の複数の設定ボタン５７を操作してスケジュールを設定する。この設定の際には設定内容を液晶ディスプレイ５６を介して設定内容を確認できるものとなり、スタートボタン５１を操作することで制御が開始され、ストップボタン５２を操作することで制御が停止する。尚、エラーが発生した場合には警報ランプ５５が点灯して制御が停止する。
【００３５】
図４に示すように、前記制御ユニット１８は、マイクロプロセッサＣＰＵに信号のアクセスを行う入出力インタフェース４１を備えており、この入出力インタフェース４１は、前記液面センサ１５からの検出信号が入力し、前記ヒータ１６に供給する電力を制御する電力制御回路１６Ｓに制御信号を出力し、温度センサ１７の計測値をデジタル信号化するＡ／Ｄ変換回路１７Ｓからの計測信号が入力し、前記給水用電磁バルブ２２のバルブ駆動回路２２Ｓに駆動信号を出力し、前記電動モータ３４のモータ駆動回路３４Ｓに駆動信号を出力し、作動センサ３７からの検出信号が入力し、前記排出用電磁バルブ３９のバルブ駆動回路３９Ｓに駆動信号を出力し、更に、前記操作パネル１１との間で情報がアクセスするように信号系が形成されている。
【００３６】
マイクロプロセッサＣＰＵのデータバスにスケジュールテーブル４２、スケジュール管理部４３、給水制御部４４、加温制御部４５、混合制御部４６、排出制御部４７夫々が接続している。ちなみに、この制御ユニット１８において制御を実現するためにはデータバスの他にコントロールバスやアドレスバス等を必要とするものであるが、複雑化を避けるために図面にはコントロールバスやアドレスバス、あるいは、インタフェース類を示していない。
【００３７】
スケジュール管理部４３、給水制御部４４、加温制御部４５、混合制御部４６、排出制御部４７夫々は、ソフトウエアで構成されているが、ハードウエアで構成することや、ハードウエアと組み合わせて構成しても良い。
【００３８】
前記スケジュールテーブル４２は、前記操作パネル１１によって設定されるスケジュールのデータを保存する手段であり、このスケジュールテーブル４２には酵素水Ｗｘを生成する日時（生成完了日時）、生成量、水に加えられる酵素製剤Ｘの量等が保存される。スケジュール管理部４３はスケジュールテーブル４２に保存されたデータを参照し、前記給水制御部４４、加温制御部４５、混合制御部４６、排出制御部４７夫々を制御することにより酵素水Ｗｘを生成する処理を実行する。
【００３９】
前記給水制御部４４は、前記給水用電磁バルブ２２を開放操作して前記生成タンクＴに給水し、この給水時の後に前記液面センサ１５での検出信号に基づいて給水用電磁バルブ２２を閉じ操作して生成タンクＴに対して設定量の水を貯留する制御を実現する。
【００４０】
前記加温制御部４５は、生成タンクＴ内の液温を目標温度領域Ｔａに達するまで加温する昇温制御手段４５Ａと、この昇温の後に、生成タンクＴ内の液温を目標温度領域Ｔａに維持する調温制御手段４５Ｂとで構成されている。
【００４１】
図７に示すように、生成タンクＴにおいて酵素を生成するための理想温度が４０℃程度であり、前記加温制御部４５の制御目標温度Ｔｘを４０℃に設定し、この制御目標温度Ｔｘを基準にして低温側に目標温度領域Ｔａを形成している。更に、目標温度領域Ｔａのうち制御目標温度Ｔｘに近い温度領域に非駆動領域Ｔｓを設定し、これより低温側に比例制御領域Ｔｐを設定している。
【００４２】
前記混合制御部４６は、前記作動センサ３７によって計数信号をフィードバックする形態で前記電動モータ３４を駆動することにより、生成タンクＴに貯留された水に対して設定量の酵素製剤Ｘを供給することによって、目標混合率の溶液を生成する。
【００４３】
前記排出制御部４７は、前記加温制御部４５の調温制御を２０分程度の時間継続することによって生成タンクＴに酵素水Ｗｘを生成した後に、前記排出用電磁バルブ３９を設定時間だけ開放状態に維持することにより、生成タンクＴの酵素水Ｗｘを排出管３８から排出する。
【００４４】
〔制御形態〕
この制御ユニット１８で酵素水Ｗｘを生成する際には、生成タンクＴに給水した後に、昇温制御によって水温の昇温を行い、この昇温が完了した後に、調温制御に移行した際に酵素製剤Ｘを供給することにより、酵素製剤Ｘに含まれている微生物や酵素への悪影響を排除した状態での生成を行えるように制御形態が設定されている。このような制御形態を図５のフローチャートのように示すことが可能である。
【００４５】
つまり、初期設定処理によって設定された開始時刻に達したことを判別するまで、操作パネル１１からの情報を取得する処理を継続する（＃０１、＃０２ステップ）。
【００４６】
この初期設定処理（＃０１ステップ）では、操作パネル１１の操作に基づいて、前記スケジュールテーブル４２を生成する。このスケジュールテーブル４２には、前述したように、酵素水Ｗｘを生成する日時（生成完了日時）、生成量、水に加えられる酵素製剤Ｘの量等が保存される。スケジュールテーブル４２を前記スケジュール管理部４３が参照することにより、酵素水生成装置Ａにおいて酵素水Ｗｘの生成を開始する生成開始時刻をセットし、この酵素水生成装置Ａにおいて生成する酵素水Ｗｘの混合率をセットし、この酵素水生成装置Ａで生成して排出する目標排出量をセットする。そして、このスケジュール管理部４３がカレンダー部（図示せず）からの情報に基づいて、生成開始時刻に達していることを判別すると、生成制御（＃１００ステップ）の処理に移行する。
【００４７】
この給水制御（＃１００ステップ）は、サブルーチンの形でセットされたものであり、図６のフローチャートに示すように、最初に前記給水制御部４４が給水制御（＃１０１ステップ）を実行する。この給水制御では、給水用電磁バルブ２２を開放操作して給水を開始し、液面センサ１５が検出状態に達した際に給水用電磁バルブ２２を閉じ操作するように制御シーケンスが設定されている。
【００４８】
次に、前記加温制御部４５を構成する昇温制御手段４５Ａが昇温制御（＃１０２ステップ）を実行する。この昇温制御では、前記電力制御回路１６Ｓを介して前記ヒータ１６に対して供給可能な最大電力を供給する。この電力制御回路１６Ｓは、図８に示すごとく、比較的短いインターバルとなる周期Ｃにおける通電時間Ｑ（ＯＮ時間）の調節が可能な、所謂、ＰＷＭ（Pulse-Width Modulation）制御によって供給電力を調節可能な性能を有するものであり、最大電力を供給する際には、デューティ比（デューティサイクル）を１００％に設定することになる。
【００４９】
この昇温制御を実行することにより、生成タンクＴ内の液温が前記目標温度領域Ｔａに達したことを温度センサ１７の計測値から判別した場合には、調温制御に移行することにより、前記調温制御手段４５Ｂが制御を実行し、更に、前記混合制御部４６が混合制御を実行する（＃１０３〜＃１０５ステップ）。
【００５０】
前記調温制御手段４５Ｂによる調温制御では、温度センサ１７で計測される液温が非駆動領域Ｔｓにある場合には、ヒータ１６に対する電力供給を停止し、計測される液温が比例制御領域Ｔｐにある場合には、その液温と前記制御目標温度Ｔｘとの偏差に対応して、偏差が大きいほど大きい電力を供給する比例制御を実行する。従って、この比例制御を行う場合には偏差が大きいほど前記電力制御回路１６Ｓのデューティ比の通電時間Ｑを長く設定して大きい電力をヒータ１６に供給し、偏差が小さくなった場合には、通電時間Ｑを短く設定して、より小さい電力をヒータ１６に供給することになる。尚、温度センサ１７で計測される液温が比例制御領域Ｔｐにある状況においては、必ずしも比例制御を行う必要はなく、例えば、ＰＩＤ制御を行っても良い。
【００５１】
また、混合制御（＃１０５ステップ）では、電動モータ３４の駆動力で定容量ポンプＫＰを作動させることにより、ボトル８に貯留された酵素製剤Ｘを吸引チューブ２５で吸引し、供給チューブ２６からノズル２７を介して生成タンクＴに滴下する形態で供給する。この供給の際には前記定容量ポンプＫＰの作動回数を作動センサ３７で計数することにより、目標とする量の酵素製剤Ｘを供給することにより目標とする混合率を得る。
【００５２】
このように混合制御を実行した後にも、調温制御が継続的に行われ、この調温制御が設定時間継続したことを判別した（タイムアップを判別した）場合には、調温制御を停止し、排出用電磁バルブ３９を開放することにより、生成タンクＴで生成された酵素水Ｗｘを排出管３８から排出ホース７に送ってストックタンクＢに排出する排出制御を実行する（＃１０６〜＃１０７ステップ）。この排出制御では、生成タンクＴから酵素水Ｗｘが排出されるに充分な時間以上排出用電磁バルブ３９を開放状態に設定する制御が実行される。
【００５３】
また、＃１００ステップ、＃１０１〜＃１０５ステップの処理が酵素水Ｗｘを生成するプロセスであり、この一連の処理を実行する際の処理の各ステップを実行する際には、前記操作パネル１１の複数のモニタランプ５４のうち、対応するモニタランプ５４を点灯させる制御が行われる。
【００５４】
このように、設定された生成量を得るために必要な生成回数だけ生成プロセスが実行されるものであり、この制御は、制御ユニット１８をリセットしない限り、反復して実行される（＃０３、＃０４ステップ）。また、制御ユニット１８をリセットした場合には全ての制御が停止する（＃０４、＃０５ステップ）。
【００５５】
〔酵素水供給システムの機能〕
このように、本発明の酵素水供給システムでは、酵素水生成装置Ａで酵素水Ｗｘを生成する際には、生成タンクＴに給水を行った後に、この生成タンクＴの液温が目標温度領域Ｔａに達するまでヒータ１６に対して最大となる電力を供給する形態での昇温制御を行うことによって、短時間での昇温を可能にしている。次に、この昇温によって生成タンクＴの液温が目標温度領域Ｔａに達した後には、調温制御に移行することでヒータ１６に供給する電力を低減しており、この電力の低減によってヒータ１６の表面温度の低下が実現し、このように、ヒータ１６の表面温度が低下した状態で酵素製剤Ｘを供給する混合制御を行うことによって、例えば、高温のヒータ１６の表面に酵素製剤Ｘに含まれる微生物が接触して死滅することや、酵素を失活させる等の悪影響を排除して、高い洗浄性能の酵素水Ｗｘの生成を可能にしている。特に、昇温制御から調温制御に移行したことを確認した後に、酵素製剤を供給することになるので、例えば、ヒータの制御系が故障している場合のように、昇温が継続的に行われ、水温が高温となる状況では、酵素製剤を供給が行われることがなく、酵素製剤への悪影響を確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】酵素水供給システムの斜視図
【図２】酵素水生成装置の縦断正面図
【図３】酵素水供給システムの制御系の概要を示す図
【図４】制御系のブロック回路図
【図５】酵素水の生成時の制御形態を示すフローチャート
【図６】生成処理のフローチャート
【図７】温度領域を示す図
【図８】ディーティ比を示す図
【符号の説明】
【００５７】
１６ ヒータ
１７ 温度センサ
１７Ｓ 電力制御回路
１８ 制御ユニット
Ｊ 給水機構
Ｋ 酵素製剤供給機構
Ｔ 生成タンク
Ｔａ 目標温度領域
Ｔｘ 制御目標温度
Ｗｘ 酵素水
Ｘ 酵素製剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生成タンクに給水機構による給水と、酵素製剤供給機構による酵素製剤の供給とを行い、ヒータで熱を加えて設定された温度に維持することにより酵素水を生成する制御ユニットを備えている酵素水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された酵素水供給システムにおいて酵素水生成装置に関連する装置として特許文献１及び特許文献２に記載されるものが存在する。
【０００３】
特許文献１では、生成タンク（文献では産出槽）に吸水管から水を送り、この水に酵素製剤（文献では微生物製剤）を加え、ヒータでの加熱によって温度管理することにより、生成タンク内にリパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ等の酵素を含む酵素水（文献では酵素水溶液）を生成し、このように生成した酵素水をストックタンク（文献では貯留槽）に貯留するようにシステムを構成している。また、この特許文献１では、自動食器洗浄機からグリストラップに廃水が送られる配管と、このグリストラップとに対してストックタンクに貯留した酵素水を送る配管を形成し、夫々の配管にポンプを備えている（段落番号〔００１１〕〜〔００１３〕・図１、図２）。
【０００４】
また、特許文献２では、水道管などからの水を生成タンク（文献中では増殖タンク）に貯留し、次に、タンク内のヒータに通電し、生成タンク内の温度が目標温度領域（文献では使用する微生物の最適培養温度）まで加熱してヒータの電気を切り、この状態で、生成タンク内に酵素製剤（文献では液体微生物製剤）を適量注入している（段落番号〔０００８〕）。
【０００５】
この特許文献２では、ヒータに通電して水の昇温時にはヒータの表面温度が高いため、この昇温時に酵素製剤を供給した場合には、ヒータの表面に微生物が接触して死滅する不都合があるため、この不都合を回避するために、ヒータへの通電（電力供給）を停止した後に、酵素製剤を供給しているのである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３‐２６６０６２号公報
【特許文献２】特開２０００‐３２５９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載されるように、ヒータに供給する電力供給を停止した後に、酵素製剤を供給するものでは、酵素製剤に含まれる微生物の死滅を抑制するものの、この酵素製剤を供給した後には、生成タンク内の液温が低下し続けるものとなり、酵素を生成するために最適な環境を維持できない弊害を招くものであった。そこで、特許文献１に記載されるように、生成タンク内をヒータからの熱で継続的に温度管理を行うものも考えられるが、例えば、液温が低下した場合にはヒータに電力を供給し、液温が目標とする温度に達した場合にはヒータへの電力供給を停止する制御形態では、この電力供給時にヒータの外面の温度が上昇し過ぎ、特許文献２に記載されるように、酵素製剤に含まれる微生物の死滅を招くものとなる。
【０００８】
また、別の観点から考えると、特許文献２に記載された技術では、ヒータの外面温度が微生物の死滅を招く温度であるのか、否かの判断が困難であり、適切な供給タイミングを把握し難い面において改善の余地があった。特に、このような不都合を回避するため、ヒータに供給する電力供給を停止したタイミングから充分に時間が経過した後に、酵素製剤を供給するように制御形態を設定することも考えられるが、このように制御形態を設定したものでは、酵素水の生成を完了するまでに無駄に時間を消費するものとなる。酵素の性質を考えると、高温状態に達すると蛋白質の熱変性によって酵素が失活状態（熱失活状態）に陥るため、微生物を含まない酵素製剤を用いる場合にも、この酵素製剤を供給する際にはヒータの外面温度が低温状態にあることが望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、酵素製剤への悪影響を抑制しながら、酵素水の生成時間をできるだけ短縮し得る酵素水生成装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、生成タンクに給水機構による給水と、酵素製剤供給機構による酵素製剤の供給とを行い、ヒータで熱を加えて設定された温度に維持することにより酵素水を生成する制御ユニットを備えている酵素水生成装置において、
前記生成タンク内の液温を計測する温度センサを備えると共に、前記制御ユニットは、前記給水機構によって前記生成タンクに水を貯留した後、前記ヒータへの電力供給によって生成タンク内の液温を上昇させる昇温制御を行い、この昇温制御で目標温度領域に達したことを前記温度センサで検出した後に、前記ヒータに供給する電力値を前記昇温制御における電力値より低下させて目標温度領域に維持する調温制御に移行し、この移行時に前記酵素製剤供給機構を制御して酵素製剤を供給するように制御シーケンスを設定している点にある。
【００１１】
この構成により、昇温制御時にヒータに対して比較的大きい電力を供給して、短時間での昇温を可能にすると共に、この昇温制御の後に調温制御に移行した際には、昇温制御時より小さい電力をヒータに供給することによってヒータの表面温度が低下した状態となる。この状態に達した際に酵素製剤を供給するので、例えば、酵素製剤に微生物を含むものでは、その微生物を死滅させることが無く、また、微生物を含まないものでは酵素が高温状態に達して失活する不都合に繋がることも無く、能力低下を招かない。その結果、酵素製剤への悪影響を抑制しながら、酵素水の生成時間を短縮し得る酵素水生成装置が構成された。特に、本発明では、昇温制御から調温制御に移行したことを確認した後に、酵素製剤を供給するので、例えば、ヒータの制御系が故障している場合のように、昇温が継続的に行われ、水温が高温となる状況では、酵素製剤の供給が行われることがなく、酵素製剤への悪影響を確実に回避できる。
【００１２】
本発明は、前記目標温度領域が、制御目標温度を基準にして低温側に形成され、
前記調温制御では、前記温度センサで計測した生成タンク内の液温と、前記制御目標温度との偏差に比例した電力を前記ヒータに供給する比例制御を行うように前記調温制御の制御形態が設定しても良い。
【００１３】
この構成により、比例制御を行うことにより、タンク内の液温が目標温度に近いほどヒータに供給する電力が低下することになるので、酵素製剤に含まれる微生物に対して熱による悪影響を抑制できる。
【００１４】
本発明は、デューティ比の設定によって前記ヒータに供給する電力を調節する電力制御回路を備えると共に、前記昇温制御では、デューティ比を最大値に設定し、前記調温制御では、前記温度センサで計測される液温値に基づいてデューティ比を設定するように前記制御ユニットの制御形態を設定しても良い。
【００１５】
この構成により、デューティ比を設定するための、比較的簡単な電力制御回路を備えることでヒータに供給する電力を容易に変更することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔システム構成〕
図１〜図３に示すように、水道水に酵素製剤Ｘを加えて温度管理を行うことによって酵素水Ｗｘを生成する酵素水生成装置Ａと、この酵素水生成装置Ａから排出された酵素水Ｗｘを貯留するストックタンクＢとを備えて酵素水供給システムが構成されている。前記ストックタンクＢは、上方に開放する単純な容器構造を有した樹脂成形物である。
【００１７】
この酵素水供給システムは、ファーストフード店やレストランの厨房のように、床面Ｆが油脂によって汚れやすい飲食店等に設置されるものであり、この飲食店等の営業が終了した時間帯にストックタンクＢに貯留した酵素水Ｗｘを人為的に床面Ｆに散布することにより、酵素水Ｗｘに含まれる酵素の作用によって床面Ｆの油脂成分を分解して洗い流す形態で使用される。このように洗浄を行うことにより床面Ｆのヌメリが除去され、清浄な表面となる。
【００１８】
図１に示すように、厨房の床面Ｆには排水溝１からの水が導かれる位置にグリストラップ２が形成される。このような厨房では調理や食器の洗浄に使用された排水が排水溝１からグリストラップ２に流れ込み、この排水に含まれる油脂成分はグリストラップ２に蓄えられる。また、床面Ｆに散布した酵素水Ｗｘは、排水溝１からグリストラップ２に流れ込み、このグリストラップ２に滞留することにより、油脂成分を分解し、このグリストラップ２の内部を洗浄するように作用する。
【００１９】
前記酵素水生成装置Ａは、厨房内のテーブル３に設置され、壁面４には水道水の水量を制御するようにハンドル５Ａで開閉可能なバルブ５を備え、このバルブ５と酵素水生成装置Ａとの間には、バルブ５からの水道水を酵素水生成装置Ａに送る水道配管６が形成されている。また、この酵素水生成装置Ａで生成された酵素水Ｗｘはゴム等のフレキシブルな排出ホース７を介して前記ストックタンクＢに送り出される。
【００２０】
〔酵素水生成装置〕
前記酵素水生成装置Ａは、金属製のケース１０の内部に生成タンクＴを備えると共に、この生成タンクＴに水道水を給水する給水機構Ｊと、半透明の樹脂で成るボトル８内の液状の酵素製剤Ｘを生成タンクＴに加える（滴下する形態での供給になる）酵素製剤供給機構Ｋと、この生成タンクＴで生成された酵素水Ｗｘを排出する排出機構Ｌとを備えている。前記生成タンクＴの内部には液面のレベルを検知するフロート式の液面センサ１５と、前記生成タンクＴ内の溶液（酵素製剤Ｘが加えられた水）を加熱するヒータ１６と、この溶液の温度を計測する温度センサ１７とを備えている。更に、ケース１０の側部位置には酵素水Ｗｘを生成する制御を行う制御ユニット１８を備えている。
【００２１】
ちなみに、前記酵素製剤Ｘは、リパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ等の酵素を含むと共に、これらの酵素を生成する微生物を含むものであり、この微生物は、低温状態では休眠状態にあり、４０℃程度に維持されることにより活性化して酵素を生成する性質を有する。尚、酵素製剤Ｘは微生物を含むまず、酵素だけを含むものでも良い。
【００２２】
前記ケース１０はステンレス等の耐腐食性が高い金属板を接合して箱状に形成され、このケースはケース本体１０Ａと、ケース１０の前面側に配置される扉１０Ｂとを備えている。ケース本体１０Ａの前面のうち前記制御ユニット１８が配置された側で、前記扉１０Ｂと並列する位置の前壁１０Ｃには操作パネル１１を備えている。前記扉１０Ｂは、前記操作パネル１１と反対側の端部に形成された縦向き軸芯Ｙ周りで揺動開閉自在に前記ケース本体１０Ａに支持されている。
【００２３】
この酵素水生成装置Ａでは、扉１０Ｂを開放することにより前記ボトル８の交換を容易に行え、ボトル８に貯留された酵素製剤Ｘの残量を視覚によって確認できるように扉１０Ｂには窓部１０Ｗを形成している。
【００２４】
〔酵素水生成装置の内部構成〕
前記生成タンクＴは、透明な樹脂で成ると共に、正面視で図２に示す如く逆Ｌ字状の形状に形成され、この生成タンクＴの上部には上部開口を覆う上部プレート２０を備え、この生成タンクＴの下側の側部には前記ボトル８を収容する空間を形成している。
【００２５】
前記給水機構Ｊは、前記水道配管６から生成タンクＴに給水する給水管２１と、この給水管２１の中間位置に配置した給水用電磁バルブ２２とを備えている。
【００２６】
前記酵素製剤供給機構Ｋは、半透明の樹脂製のボトル８に貯留された液状の酵素製剤Ｘを吸い上げる吸引チューブ２５と、この吸引チューブ２５からの酵素製剤Ｘが導かれる定容量ポンプＫＰと、この定容量ポンプＫＰから酵素製剤Ｘが送られる供給チューブ２６と、この供給チューブ２６の先端に接続したノズル２７とを備えている。また、このように生成タンクＴに貯留した水の量に対して、前記ノズル２７から加えられる酵素製剤Ｘの量の割合が後述する混合率となる。
【００２７】
前記吸引チューブ２５は、透明で柔軟な樹脂で成り、この吸引チューブ２５の吸引側の端部は、前記ボトル８の上部開口にネジ式に固定される蓋８Ａに形成された貫通孔を介してボトル内部に差し込まれている。前記供給チューブ２６は、透明で柔軟な樹脂で成り、この供給チューブ２６の吐出側を前記ノズル２７の上端部に接続している。このノズル２７は下端側が小径となる円錐形であり、上端部が前記上部プレート２０に支持され、下端には小さい開口を形成している。
【００２８】
前記定容量ポンプＫＰは、縦向き姿勢のシリンダ３０の内部にピストン３１を上下移動自在に内嵌し、シリンダ３０と連通する吸引側のチェック弁３２に前記吸引チューブ２５の排出側の端部を接続している。このシリンダ３０と連通する吐出側のチェック弁３３に前記供給チューブ２６の一端を接続している。電動モータ３４の出力軸３４Ａにおいて偏芯する位置に連結軸３５を形成し、この連結軸３５と前記ピストン３１の下端のプレート３６とを連結体３５Ａで連結することにより、電動モータ３４の回転力を往復作動力に変換してピストン３１に伝えるクランク機構を備えている。また、クランク機構の作動位置から前記ピストン３１が上端まで移動したタイミング信号を出力する作動センサ３７を備えている。
【００２９】
この定容量ポンプＫＰは、電動モータ３４の出力軸３４Ａが１回転する毎に、前記ピストン３１を１往復作動させ、この１往復作動毎に設定された量の酵素製剤Ｘを送り出す性能を有し、前記電動モータ３４の作動時には作動センサ３７によってピストン３１の作動回数を計数して制御ユニット１８にフィードバックすることにより、酵素製剤Ｘの供給量を把握できるようにしている。
【００３０】
前記排出機構Ｌは、前記生成タンクＴの底部の酵素水Ｗｘを前記排出ホース７に導く排出管３８と、この排出管３８の中間に配置した排出用電磁バルブ３９とを備えている。
【００３１】
前記液面センサ１５は、前記上部プレート２０から下方に突設したロッド１５Ａに対して上下移動自在に外嵌したリング状のフロート１５Ｂと、このフロート１５Ｂに備えたマグネット（図示せず）の磁気が作用することによりＯＮ又はＯＦＦするリードスイッチ（図示せず）とを備えている。
【００３２】
前記ヒータ１６は、通電により発熱する発熱体を金属チューブの内部に収容した構造を有し、前記上部プレート２０から下方に突設する形態で上部プレート２０に支持されている。前記温度センサ１７は、サーミスタ等を収容したロッド状の構造を有し、前記上部プレート２０から下方に突設する形態で上部プレート２０に支持されている。
【００３３】
〔酵素水生成装置の制御構成〕
前記操作パネル１１は図２に示すように、スタートボタン５１と、ストップボタン５２と、電源ランプ５３と、複数のモニタランプ５４と、警報ランプ５５と、液晶ディスプレイ５６と、複数の設定ボタン５７とを備えている。
【００３４】
この酵素水生成装置Ａにおいて制御を行う場合には、電源が投入されていることを電源ランプ５３の点灯で確認し、操作パネル１１の複数の設定ボタン５７を操作してスケジュールを設定する。この設定の際には設定内容を液晶ディスプレイ５６を介して設定内容を確認できるものとなり、スタートボタン５１を操作することで制御が開始され、ストップボタン５２を操作することで制御が停止する。尚、エラーが発生した場合には警報ランプ５５が点灯して制御が停止する。
【００３５】
図４に示すように、前記制御ユニット１８は、マイクロプロセッサＣＰＵに信号のアクセスを行う入出力インタフェース４１を備えており、この入出力インタフェース４１は、前記液面センサ１５からの検出信号が入力し、前記ヒータ１６に供給する電力を制御する電力制御回路１６Ｓに制御信号を出力し、温度センサ１７の計測値をデジタル信号化するＡ／Ｄ変換回路１７Ｓからの計測信号が入力し、前記給水用電磁バルブ２２のバルブ駆動回路２２Ｓに駆動信号を出力し、前記電動モータ３４のモータ駆動回路３４Ｓに駆動信号を出力し、作動センサ３７からの検出信号が入力し、前記排出用電磁バルブ３９のバルブ駆動回路３９Ｓに駆動信号を出力し、更に、前記操作パネル１１との間で情報がアクセスするように信号系が形成されている。
【００３６】
マイクロプロセッサＣＰＵのデータバスにスケジュールテーブル４２、スケジュール管理部４３、給水制御部４４、加温制御部４５、混合制御部４６、排出制御部４７夫々が接続している。ちなみに、この制御ユニット１８において制御を実現するためにはデータバスの他にコントロールバスやアドレスバス等を必要とするものであるが、複雑化を避けるために図面にはコントロールバスやアドレスバス、あるいは、インタフェース類を示していない。
【００３７】
スケジュール管理部４３、給水制御部４４、加温制御部４５、混合制御部４６、排出制御部４７夫々は、ソフトウエアで構成されているが、ハードウエアで構成することや、ハードウエアと組み合わせて構成しても良い。
【００３８】
前記スケジュールテーブル４２は、前記操作パネル１１によって設定されるスケジュールのデータを保存する手段であり、このスケジュールテーブル４２には酵素水Ｗｘを生成する日時（生成完了日時）、生成量、水に加えられる酵素製剤Ｘの量等が保存される。スケジュール管理部４３はスケジュールテーブル４２に保存されたデータを参照し、前記給水制御部４４、加温制御部４５、混合制御部４６、排出制御部４７夫々を制御することにより酵素水Ｗｘを生成する処理を実行する。
【００３９】
前記給水制御部４４は、前記給水用電磁バルブ２２を開放操作して前記生成タンクＴに給水し、この給水時の後に前記液面センサ１５での検出信号に基づいて給水用電磁バルブ２２を閉じ操作して生成タンクＴに対して設定量の水を貯留する制御を実現する。
【００４０】
前記加温制御部４５は、生成タンクＴ内の液温を目標温度領域Ｔａに達するまで加温する昇温制御手段４５Ａと、この昇温の後に、生成タンクＴ内の液温を目標温度領域Ｔａに維持する調温制御手段４５Ｂとで構成されている。
【００４１】
図７に示すように、生成タンクＴにおいて酵素を生成するための理想温度が４０℃程度であり、前記加温制御部４５の制御目標温度Ｔｘを４０℃に設定し、この制御目標温度Ｔｘを基準にして低温側に目標温度領域Ｔａを形成している。更に、目標温度領域Ｔａのうち制御目標温度Ｔｘに近い温度領域に非駆動領域Ｔｓを設定し、これより低温側に比例制御領域Ｔｐを設定している。
【００４２】
前記混合制御部４６は、前記作動センサ３７によって計数信号をフィードバックする形態で前記電動モータ３４を駆動することにより、生成タンクＴに貯留された水に対して設定量の酵素製剤Ｘを供給することによって、目標混合率の溶液を生成する。
【００４３】
前記排出制御部４７は、前記加温制御部４５の調温制御を２０分程度の時間継続することによって生成タンクＴに酵素水Ｗｘを生成した後に、前記排出用電磁バルブ３９を設定時間だけ開放状態に維持することにより、生成タンクＴの酵素水Ｗｘを排出管３８から排出する。
【００４４】
〔制御形態〕
この制御ユニット１８で酵素水Ｗｘを生成する際には、生成タンクＴに給水した後に、昇温制御によって水温の昇温を行い、この昇温が完了した後に、調温制御に移行した際に酵素製剤Ｘを供給することにより、酵素製剤Ｘに含まれている微生物や酵素への悪影響を排除した状態での生成を行えるように制御形態が設定されている。このような制御形態を図５のフローチャートのように示すことが可能である。
【００４５】
つまり、初期設定処理によって設定された開始時刻に達したことを判別するまで、操作パネル１１からの情報を取得する処理を継続する（＃０１、＃０２ステップ）。
【００４６】
この初期設定処理（＃０１ステップ）では、操作パネル１１の操作に基づいて、前記スケジュールテーブル４２を生成する。このスケジュールテーブル４２には、前述したように、酵素水Ｗｘを生成する日時（生成完了日時）、生成量、水に加えられる酵素製剤Ｘの量等が保存される。スケジュールテーブル４２を前記スケジュール管理部４３が参照することにより、酵素水生成装置Ａにおいて酵素水Ｗｘの生成を開始する生成開始時刻をセットし、この酵素水生成装置Ａにおいて生成する酵素水Ｗｘの混合率をセットし、この酵素水生成装置Ａで生成して排出する目標排出量をセットする。そして、このスケジュール管理部４３がカレンダー部（図示せず）からの情報に基づいて、生成開始時刻に達していることを判別すると、生成制御（＃１００ステップ）の処理に移行する。
【００４７】
この給水制御（＃１００ステップ）は、サブルーチンの形でセットされたものであり、図６のフローチャートに示すように、最初に前記給水制御部４４が給水制御（＃１０１ステップ）を実行する。この給水制御では、給水用電磁バルブ２２を開放操作して給水を開始し、液面センサ１５が検出状態に達した際に給水用電磁バルブ２２を閉じ操作するように制御シーケンスが設定されている。
【００４８】
次に、前記加温制御部４５を構成する昇温制御手段４５Ａが昇温制御（＃１０２ステップ）を実行する。この昇温制御では、前記電力制御回路１６Ｓを介して前記ヒータ１６に対して供給可能な最大電力を供給する。この電力制御回路１６Ｓは、図８に示すごとく、比較的短いインターバルとなる周期Ｃにおける通電時間Ｑ（ＯＮ時間）の調節が可能な、所謂、ＰＷＭ（Pulse-Width Modulation）制御によって供給電力を調節可能な性能を有するものであり、最大電力を供給する際には、デューティ比（デューティサイクル）を１００％に設定することになる。
【００４９】
この昇温制御を実行することにより、生成タンクＴ内の液温が前記目標温度領域Ｔａに達したことを温度センサ１７の計測値から判別した場合には、調温制御に移行することにより、前記調温制御手段４５Ｂが制御を実行し、更に、前記混合制御部４６が混合制御を実行する（＃１０３〜＃１０５ステップ）。
【００５０】
前記調温制御手段４５Ｂによる調温制御では、温度センサ１７で計測される液温が非駆動領域Ｔｓにある場合には、ヒータ１６に対する電力供給を停止し、計測される液温が比例制御領域Ｔｐにある場合には、その液温と前記制御目標温度Ｔｘとの偏差に対応して、偏差が大きいほど大きい電力を供給する比例制御を実行する。従って、この比例制御を行う場合には偏差が大きいほど前記電力制御回路１６Ｓのデューティ比の通電時間Ｑを長く設定して大きい電力をヒータ１６に供給し、偏差が小さくなった場合には、通電時間Ｑを短く設定して、より小さい電力をヒータ１６に供給することになる。尚、温度センサ１７で計測される液温が比例制御領域Ｔｐにある状況においては、必ずしも比例制御を行う必要はなく、例えば、ＰＩＤ制御を行っても良い。
【００５１】
また、混合制御（＃１０５ステップ）では、電動モータ３４の駆動力で定容量ポンプＫＰを作動させることにより、ボトル８に貯留された酵素製剤Ｘを吸引チューブ２５で吸引し、供給チューブ２６からノズル２７を介して生成タンクＴに滴下する形態で供給する。この供給の際には前記定容量ポンプＫＰの作動回数を作動センサ３７で計数することにより、目標とする量の酵素製剤Ｘを供給することにより目標とする混合率を得る。
【００５２】
このように混合制御を実行した後にも、調温制御が継続的に行われ、この調温制御が設定時間継続したことを判別した（タイムアップを判別した）場合には、調温制御を停止し、排出用電磁バルブ３９を開放することにより、生成タンクＴで生成された酵素水Ｗｘを排出管３８から排出ホース７に送ってストックタンクＢに排出する排出制御を実行する（＃１０６〜＃１０７ステップ）。この排出制御では、生成タンクＴから酵素水Ｗｘが排出されるに充分な時間以上排出用電磁バルブ３９を開放状態に設定する制御が実行される。
【００５３】
また、＃１００ステップ、＃１０１〜＃１０５ステップの処理が酵素水Ｗｘを生成するプロセスであり、この一連の処理を実行する際の処理の各ステップを実行する際には、前記操作パネル１１の複数のモニタランプ５４のうち、対応するモニタランプ５４を点灯させる制御が行われる。
【００５４】
このように、設定された生成量を得るために必要な生成回数だけ生成プロセスが実行されるものであり、この制御は、制御ユニット１８をリセットしない限り、反復して実行される（＃０３、＃０４ステップ）。また、制御ユニット１８をリセットした場合には全ての制御が停止する（＃０４、＃０５ステップ）。
【００５５】
〔酵素水供給システムの機能〕
このように、本発明の酵素水供給システムでは、酵素水生成装置Ａで酵素水Ｗｘを生成する際には、生成タンクＴに給水を行った後に、この生成タンクＴの液温が目標温度領域Ｔａに達するまでヒータ１６に対して最大となる電力を供給する形態での昇温制御を行うことによって、短時間での昇温を可能にしている。次に、この昇温によって生成タンクＴの液温が目標温度領域Ｔａに達した後には、調温制御に移行することでヒータ１６に供給する電力を低減しており、この電力の低減によってヒータ１６の表面温度の低下が実現し、このように、ヒータ１６の表面温度が低下した状態で酵素製剤Ｘを供給する混合制御を行うことによって、例えば、高温のヒータ１６の表面に酵素製剤Ｘに含まれる微生物が接触して死滅することや、酵素を失活させる等の悪影響を排除して、高い洗浄性能の酵素水Ｗｘの生成を可能にしている。特に、昇温制御から調温制御に移行したことを確認した後に、酵素製剤を供給することになるので、例えば、ヒータの制御系が故障している場合のように、昇温が継続的に行われ、水温が高温となる状況では、酵素製剤を供給が行われることがなく、酵素製剤への悪影響を確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】酵素水供給システムの斜視図
【図２】酵素水生成装置の縦断正面図
【図３】酵素水供給システムの制御系の概要を示す図
【図４】制御系のブロック回路図
【図５】酵素水の生成時の制御形態を示すフローチャート
【図６】生成処理のフローチャート
【図７】温度領域を示す図
【図８】ディーティ比を示す図
【符号の説明】
【００５７】
１６ ヒータ
１７ 温度センサ
１７Ｓ 電力制御回路
１８ 制御ユニット
Ｊ 給水機構
Ｋ 酵素製剤供給機構
Ｔ 生成タンク
Ｔａ 目標温度領域
Ｔｘ 制御目標温度
Ｗｘ 酵素水
Ｘ 酵素製剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成タンクに給水機構による給水と、酵素製剤供給機構による酵素製剤の供給とを行い、ヒータで熱を加えて設定された温度に維持することにより酵素水を生成する制御ユニットを備えている酵素水生成装置であって、
前記生成タンク内の液温を計測する温度センサを備えると共に、前記制御ユニットは、前記給水機構によって前記生成タンクに水を貯留した後、前記ヒータへの電力供給によって生成タンク内の液温を上昇させる昇温制御を行い、この昇温制御で目標温度領域に達したことを前記温度センサで検出した後に、前記ヒータに供給する電力値を前記昇温制御における電力値より低下させて目標温度領域に維持する調温制御に移行し、この移行時に前記酵素製剤供給機構を制御して酵素製剤を供給するように制御シーケンスを設定している酵素水生成装置。
【請求項２】
前記目標温度領域が、制御目標温度を基準にして低温側に形成され、
前記調温制御では、前記温度センサで計測した生成タンク内の液温と、前記制御目標温度との偏差に比例した電力を前記ヒータに供給する比例制御を行うように前記調温制御の制御形態が設定されている請求項１記載の酵素水生成装置。
【請求項３】
デューティ比の設定によって前記ヒータに供給する電力を調節する電力制御回路を備えると共に、前記昇温制御では、デューティ比を最大値に設定し、前記調温制御では、前記温度センサで計測される液温値に基づいてデューティ比を設定するように前記制御ユニットの制御形態を設定している請求項１記載の酵素水生成装置。
【請求項１】
生成タンクに給水機構による給水と、酵素製剤供給機構による酵素製剤の供給とを行い、ヒータで熱を加えて設定された温度に維持することにより酵素水を生成する制御ユニットを備えている酵素水生成装置であって、
前記生成タンク内の液温を計測する温度センサを備えると共に、前記制御ユニットは、前記給水機構によって前記生成タンクに水を貯留した後、前記ヒータへの電力供給によって生成タンク内の液温を上昇させる昇温制御を行い、この昇温制御で目標温度領域に達したことを前記温度センサで検出した後に、前記ヒータに供給する電力値を前記昇温制御における電力値より低下させて目標温度領域に維持する調温制御に移行し、この移行時に前記酵素製剤供給機構を制御して酵素製剤を供給するように制御シーケンスを設定している酵素水生成装置。
【請求項２】
前記目標温度領域が、制御目標温度を基準にして低温側に形成され、
前記調温制御では、前記温度センサで計測した生成タンク内の液温と、前記制御目標温度との偏差に比例した電力を前記ヒータに供給する比例制御を行うように前記調温制御の制御形態が設定されている請求項１記載の酵素水生成装置。
【請求項３】
デューティ比の設定によって前記ヒータに供給する電力を調節する電力制御回路を備えると共に、前記昇温制御では、デューティ比を最大値に設定し、前記調温制御では、前記温度センサで計測される液温値に基づいてデューティ比を設定するように前記制御ユニットの制御形態を設定している請求項１記載の酵素水生成装置。
【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２００７−２５２２４７（Ｐ２００７−２５２２４７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７８９８１（Ｐ２００６−７８９８１）
【出願日】平成１８年３月２２日（２００６．３．２２）
【出願人】（０００１３５３１３）ノーリツ鋼機株式会社 (1,824)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２２日（２００６．３．２２）
【出願人】（０００１３５３１３）ノーリツ鋼機株式会社 (1,824)
【Ｆターム（参考）】
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