JPH03206596A - 飲料自動販売機の飲料水殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カップ式飲料自動販売機に採用する飲料水殺
菌装置に関する。

〔従来の技術〕

頭記したカップ式飲料自動販売機では、上水道から給水
を受けた水道水を機内の水リザーパに一旦貯え、ここか
ら機内の配水管路を通して販売飲料の希釈用水，製氷機
の製氷用水などとして機内各所に分配するようにしてい
る。

ところで、水道法の規定により上水道水には通常０．　
１　ｐｐｍ程度の遊離残留塩素が含まれているが、水道
水が機内の水リザーパに滞留している間に塩素が自己分
解するなどして水中の塩素濃度が次第に低下し、このま
までは水の殺菌能力が低下して飲料水が水質劣化を来す
ようになる。

そこで、最近では水リザーバに塩素供給手段として塩素
発生電極を付設して置き、飲料の販売動作，水リザーパ
への水道水の補給動作にタイミングを合わせるか、ない
しは一定周期ごとに前記の塩素発生電極に通電して水道
水を電気分解し、水素イオンを陽極酸化して生威した塩
素を供給して飲料水の塩素濃度低下分を補うようにした
飲料水殺菌装置が一部で実用化されている。

一方、水道水の水質，特に水中の残留塩素濃度は常に一
定してなく日々刻々変動する。このために、塩素発生電
極に対する通電条件（印加電圧，通電電流，通電時間な
ど）を一定に設定したのでは、水リザーバに貯留した飲
料水の塩素濃度を所定値に維持することが困難であり、
時には水中の塩素濃度が基準値より低くなって水質劣化
を来たしたり、逆に塩素濃度が過剰となって強い塩素臭
で飲料の風味を損なうと言った不具合が発生する。

そこで、かかる問題の対策として、自動販売機の機内の
飲料水供給系内に水道水の電気伝導度検出手段を備え、
該検出手段の検出信号を基に塩素発生電極への通電条件
を調整して飲料水の塩素濃度を適正範囲に維持するよう
にした飲料水殺菌装置が同じ出願人より特願閉１−１０
０５７５号として既に提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した既提案の飲料水殺菌装置は、水道水の残留塩素
威分の塩素イオン濃度と電気伝導度とが比例の関係にあ
ることを前提に、機内の水リザーバに補給する水道水の
電気伝導度を検出して塩素発生電極に対する通電条件を
可変制御するようにしたものである。

ところで、全国各地方の公共水道の水質調査結果によれ
ば、水道水の水質（水中の含有戒分）は地方により異な
り、水中塩素イオン濃度と水の電気伝導度との関係も一
定でなくバラツキのあることが明らかになった。したが
って、前記方式で飲料水の塩素濃度を適正範囲に維持す
るには、全国各所での自動販売機の据付ロケーション先
でその都度水道水の水質を調べ、その水質に合わせて塩
素発生電極の通電条件を調整する必要があり、現場での
調整作業が極めて厄介となる。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、自動
販売機の据付ロケーション先での水道水の水質に左右さ
れることなく、水道から給水を受けて機内の水リザーハ
に貯えた飲料水の塩素濃度を常に適正範囲に維持できる
ようにした飲料水殺菌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〕

上記課題を解決するために、本発明の飲料水殺菌装置で
は、水リザーバに貯えた飲料水の遊離塩素濃度を直接検
出する塩素センサと、該塩素センサの検出値を基に水中
塩素濃度を適正値に保つように塩素供給量を制御するコ
ントローラとを備えて構成するものとする。

ここで前記の塩素センサとしては、異種金属を組合わせ
て水中に浸漬した一対の電極と、該電極間を流れる電流
の検出部を組合わせて水中の遊離塩素を測定する無試薬
遊離塩素計、あるいは、電極上に塩素臭を吸着する合或
二分子膜を被覆した水晶発振子と、該水晶発振子の振動
数を検出する周波数検出部とを組合わせた臭覚センサを
採用することができる。

また、塩素センサとして、水中に浸漬した回転金電極，
比較銀電極と、該電極間を流れる拡散電流の検出部とを
組合わせたボーラログラフ方式の無試薬遊離塩素計を採
用し、かつ前記回転金電極の電極面に研磨ブラシを押し
当てるとともに、該回転金電極を配水管路に流れる水流
で回転する羽根車に伝動連結して回転駆動するよう構成
することもできる。

〔作用〕

上記構或において、塩素センサは水リザーバに貯留され
ている飲料水の遊離塩素を分別測定し、その検出信号を
コントローラに与える。一方、コントローラにはあらか
しめ飲料水の適正な遊離塩素濃度が目標値として設定さ
れており、前記塩素センサの検出信号と設定値との偏差
を基に塩素発生電極に対して適正な通電条件で通電制御
を行う。

これにより自動販売機の据付ロケーション先での水道水
の水質に殆ど関係なく、自動販売機の水リザーバに貯え
た飲料水の残留塩素濃度を常に適正範囲に安定維持でき
る。

一方、前記の塩累センサとしては、例えばガルバニ電極
方式，ボーラログラフ方式などによる無試薬遊離塩素計
、あるいは塩素臭に反応する臭覚センサが採用される。

ここで、ガルバニ電極方式の遊離塩素計は、金と銅など
を組合わせた異種金属電極を試料水に浸漬して電極間に
ガルバニ電池を形威させ、試料水中の遊離塩素による貴
金属電極側の復極作用により電極間に流れる還元電流を
測定することで遊離塩素量を求めるようにしたものであ
る。また、ポーラログラフ方・式の遊離塩素計は、試料
水中に浸した面積の微小な回転金電極（アノード）と面
積の大きな非分極性の比較銀電極（カソード）との間に
直流電圧を印加して試料水中の遊離塩素を電解還元し、
電極間に流れる拡散電流を測定して遊離塩素を求めるよ
うにしたものである。さらに、臭覚センサは最近になり
開発されたものであり、雑誌「センサ技術Ｊ　１９Ｂ９
年２月号に「脂質二分子膜を利用したにおいセンサ」　
（執筆者：東京工業大学　岡畑　恵ａ）で紹介されてい
る。この臭覚センサは、電極面に塩素臭を吸着する二分
子膜を被覆した水晶発振子と、該水晶発振子の振動数を
検出する周波数検出部を組合わせたものであり、該セン
サは塩素臭の強さに反応して水晶発振子の振動周波数が
変化するので、この振動周波数をカウンタなどで検出す
ることにより遊離塩素濃度を知ることができる。

さらに、前記したボーロラグラフ方式による遊離塩素計
の回転金電極は、例えば水リザーバから引出した配水管
路中を流れる水流で回転する羽根車に伝動連結されてお
り、かかる構成により羽根車を駆動源として配水動作ご
とに回転金電極が回転駆動される。このように金電極を
回転することにより、拡散電流感度が高まる他、該電極
に押し付けた研磨ブラシで電極面を研磨して常に活性な
状態に保つことができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

なお、各実施例とも同一部材には同し符号が付してある
。

実施例ｌ： 第１図において、１は自動販売機の機内に設置した水リ
ザーバ、２は水道に通じる給水管路３に接続した給水弁
、４は給水弁２を開閉制御する水位レベルスイッチ、５
は水リザーバ１より引出して機内に各所に飲料水は分配
する配水管路、６は送水ポンプ、７は活性炭フィルタで
あり、これらで飲料自動販売機の飲料水供給系を構成し
ている。

一方、水リザーバ１には水中に浸漬した一対の塩素発生
電極８．コントローラ９，直流電源ｌＯよりなる塩素供
給装置１１が付設されている。この塩素供給装置１１は
、塩素発生電極８に通電することにより水リザーバｌの
貯留水を電気分解し、水中の塩素イオンを陽極酸化して
塩素に変えるよう機能する。

また、そのコントローラ９は、電極８に通電する印加電
圧．電流を一定とした上で、水リザーバへの給水動作，
飲料販売動作，ないしは一定周期ごとに通電開始指令を
与え、かつ後記する塩素センサの検出信号（飲料水の遊
離塩素の検出値）を基に水中塩素濃度の目標値と比較し
てタイマにより電極８の通電時間を制御する。すなわち
、水リザーバ１の貯留水の塩素濃度を殺菌能力の面から
適正値に維持するように、その時の塩素濃度検出値と目
標値（設定値）との偏差に比例して塩素発生電極８の通
電時間を制御する。

ここで、前記した塩素センサとして、この実施例ではガ
ルバニ電極方式，あるいはボーロラグラフ方式などの無
試薬遊離塩素計１２が採用されている。この塩素計１２
は、異種金属電極１３．　１４　（例えば金一銅，自金
一銀）を組合わせて水リザーバ１の水中に浸漬した電極
部と、電極間に流れる電流を測定する電流検出部１５と
からなり、該電流検出部１５の出力を飲料水の遊離塩素
濃度検出信号として塩素供給装置１１のコントローラ９
に与える。

実施例２： 第２図は塩素センサとして、実施例１における無試薬遊
離塩素計１２の代わりに塩素臭に反応する臭覚センサ１
６を採用したものである。ここで、臭覚センサｌ６は、
水晶発振子の電極面にジアルキルアンモニウム塩（　２
　Ｃ　．ｌｌＮ”　２　Ｃ　）の二分子１１Ｉとポリス
チレンスルホン酸（ｐｓｓ−）の膜を０．　５μｍ厚で
被覆した二分子膜被覆水晶発振子ｌ７と、該水晶発振子
１７の振動数を検出する周波数検出部（周波数カウンタ
〉ｌ８とを組合わせたものであり、図示のように水晶発
振子１７を水リザーバ１の水中に浸漬した状態で測定を
行い、周波数検出部１８の出力を遊離塩素濃度の検出信
号として塩素供給装置１ｌのコントローラ９に与える。

なお、水リザーバｌが密封容器であれば、水晶発振子１
７を水面上に引き上げて使用することも可能である。

実施例３： 第３図，第４図は先記した実施例１の応用実施例を示す
ものであり、塩素センサとしてのボーラログラフ方式の
無試薬遊離塩素計１２は、その電極を含む主要部が水リ
ザーバ１より引出した配水管路５の途中に介挿配備され
ている。すなわち、配水管を兼ねた管状ケースｌ９の内
部には回転自在に軸支された回転金電極２０（アノード
）と、該電極と対極する固定の比較銀電極２１（カソー
ド）と、回転金電極２０の電極面に押し付けた研磨ブラ
シ２２（例えばガラス製ブラシ，あるいはブラシ片の表
面に研磨材としてのガラスビーズを被着させたもの）と
、配水管路５に流れる水流で回転する羽根車２３を内蔵
しており、かつ前記した回転金電極２０の回転軸と羽根
車２３との間が歯車機構２４を介して伝動連結されてい
る。なお、２５は回転金電極２０の軸上に摺動する集電
プラシであり、回転金電極２０と比較銀電極２１が電流
検出部１５に接続されている。

かかる構成により、自動販売機の配水動作により水リザ
ーバ１から飲料水が配水管路５へ配水されると、この配
水動作に伴う水流で羽根車２３が回転し、歯車ｍ構２４
を介して回転金電極２０を回転駆動する。これにり、金
電極２０は研磨プラシ２２と擦り合って研磨され、電極
面が常に活性な状態に保たれる。

〔発明の効果〕

本発明の飲料水殺菌装置は以上説明したように構成され
ているので、次記の効果を奏する。

請求項１の構戒においては、塩素センサにより水リザー
バに貯えた飲料水の遊離塩素濃度を直接検出し、この検
出信号を基に塩素供給手段を通じて水リザーハの貯留水
に供給する塩素量を適正制御するようにしたので、自動
販売機の据付ロケーション先における水道水の水質に関
係なく、機内の水リザーバに貯留した飲料水の塩素濃度
を過不足なく常に水道法で規定された適正範囲に保って
飲料水の水質維持を図ることができる。

請求項２の構成においては、塩素センサとして、水中に
浸漬した異種金属電極と、該電極間を流れる電流の検出
部を組合わせて水中の遊離塩素を測定するガルバニ電極
方式，ないしホーラログラフ方式の無試薬遊離塩素計を
採用したことにより、試薬補給などの面倒な保守を必要
とせずに水リザーバに貯えた飲料水の遊離塩素を直接検
出できる。

請求項３の構成においては、塩素センサとして、電極上
に塩素臭を吸着する合威二分子膜を被覆した水晶発振子
と、該水晶発振子の振動数を検出する周波数検出部とを
組合わせた臭覚センサを採用したことにより、保守面で
請求項２と同様な効果が得られる。

請求項４の構戒においては、塩素センサとして、水中に
浸漬した回転金電極，比較銀電極と、該電極間を流れる
拡散電流の検出部とを組合わせたボーラログラフ方式の
無試薬遊離塩素計を採用し、かつ前記回転金電極の電極
面に研磨ブラシを押し当てるとともに、該回転金電極を
配水管路に流れる水流で回転する羽根車に伝動連結して
回転駆動するよう構成したので、自動販売機の配水動作
ごとに配水管路に流れる水流を利用して金電極を研磨し
、その電極面を常に活性な状態に保って遊離塩素の検出
を長期安定よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水道水を水リザーバに導入して貯え、ここから機内
   の飲料供給系に分配する飲料自動販売機の飲料水殺菌装
   置であり、水リザーバに塩素供給手段を付設し、飲料の
   販売動作、水道水の補給動作、ないし一定周期ごとに水
   リザーバに塩素を供給して飲料水を殺菌するものにおい
   て、水リザーバに貯えた飲料水の遊離塩素を直接検出す
   る塩素センサと、該塩素センサの検出値を基に水中の残
   留塩素濃度を適正値に保つように塩素供給量を制御する
   コントローラとを備えたことを特徴とする飲料自動販売
   機の飲料水殺菌装置。 ２）請求項１に記載の飲料水殺菌装置において、塩素セ
   ンサが、異種金属電極を組合わせて水中に浸漬した一対
   の電極と、該電極間を流れる電流の検出部を組合わせて
   水中の遊離塩素を測定する無試薬遊離塩素計であること
   を特徴とする飲料自動販売機の飲料水殺菌装置。 ３）請求項１に記載の飲料水殺菌装置において、塩素セ
   ンサが、電極面に塩素臭を吸着する合成二分子膜を被覆
   した水晶発振子と、該水晶発振子の振動数を検出する周
   波数検出部とを組合わせた臭覚センサであることを特徴
   とする飲料じとをの飲料水殺菌装置。 ４）請求項１に記載の飲料水殺菌装置において、塩素セ
   ンサが、水中に浸漬した回転金電極、比較銀電極と、該
   電極間を流れる拡散電流の検出部とを組合わせたポーラ
   ログラフ方式の無試薬遊離塩素計であり、かつ前記回転
   金電極の電極面に研磨ブラシを押し当てるとともに、該
   回転金電極を配水管路に流れる水流で回転する羽根車に
   伝動連結して回転駆動するよう構成したことを特徴とす
   る飲料自動販売機の飲料水殺菌装置。