JP2000202449A - アルカリイオン整水器 - Google Patents
アルカリイオン整水器Info
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Abstract
力手段を備え、電解槽に流れる電流のレベルによって電
圧レベルの切換を行い、更にデューティ制御を行うこと
により最適な制御ができ、安全で信頼性の高いアルカリ
イオン整水器を提供することを目的とする。 【解決手段】 電解槽7におけるアルカリイオン水また
は酸性イオン水の生成時の電極板9、10間に流れる電
流によって、電源部18における複数の電圧出力レベル
23〜25を切換え、さらに、デューティ制御を行う構
成のアルカリイオン整水器とし、最適な制御を行い、安
全で信頼性の高いものとする。
Description
電気分解して、飲用、医療用として利用するアルカリイ
オン水、化粧水、殺菌洗浄水等の酸性イオン水を製造す
るアルカリイオン整水器に関する。
て、アルカリイオン整水器が普及している。このアルカ
リイオン整水器は、電解槽内で水道水等を電気分解して
陽極側に酸性イオン水を生成し、陰極側にアルカリイオ
ン水を生成するものである。
ン整水器について説明する。
略構造図である。このアルカリイオン整水器は、図示の
ように構成要素として水道水等の原水管1と、水栓2
と、水栓2を介して原水管1と接続されたアルカリイオ
ン整水器本体3と、内部に原水中の残留塩素やトリハロ
メタン、カビ臭等を吸着する活性炭および一般細菌や不
純物を精度よく取り除く中空糸膜等を備えた浄水部4
と、通水を確認し、制御手段に制御指示する流量センサ
5と、グリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等の
カルシウムイオンを原水中に付与し原水導伝率を高める
カルシウム供給部6と、流量センサ5を経由してきた水
を電気分解してアルカリイオン水、酸性イオン水を生成
する電解槽7と、電解槽7内を2分し、2つの電極室を
形成する隔膜8と、隔膜8で2分されて形成された各電
極室に配置された電極板9および10と、電極板10側
の水(電極板10が陽極の場合は酸性イオン水)を排出
する排水管11と、電解槽7と排水管11の接続部付近
に配設されアルカリイオン水を効率よく生成するために
設けられた吐水流量調節用の流量調節部12と、電極板
9側の水(電極板9が陰極の場合はアルカリイオン水)
を吐出する吐水管13と、電解槽7内の滞留水や電極板
洗浄時のカルシウム、マグネシウム等からなるスケール
が溶出した洗浄水を排出するための電磁弁14と、排水
管11を介して電極板10側の水(電極板10が陽極の
場合は酸性イオン水)や電解槽7の滞留水や洗浄水を排
水する放出管15と、浄水部4の有無を検知する浄水部
検知センサ16と、電源投入用プラグ17と、電源投入
用プラグ17からの交流電源を直流電源に変換する電源
部18と、アルカリイオン整水器本体3の動作を制御す
る制御手段19と、アルカリイオン整水器本体3の操作
状態を表示する操作表示部20と、浄水モード時におい
て弁を閉じることにより排水をカットし、アルカリイオ
ン水および酸性イオン水生成時には弁を開き排水する電
磁弁21と、アルカリイオン水および酸性イオン水生成
時に、電極板9と10の間に流れる電流量を検出する電
解電流検出部22を備えている。
来のアルカリイオン整水器について、以下そのアルカリ
イオン水を生成する際の動作を説明する。
ンを押圧してアルカリイオン水生成モード、酸性イオン
水生成モード、または浄水モードを選択設定するととも
に、アルカリイオン水生成モードまたは酸性イオン水生
成モードにおいては操作表示部20のpH強度ボタンに
て所望のpH強度を選択し、水栓2を開く。
原水中の残留塩素、トリハロメタン、カビ臭、一般細菌
等の不純物が取り除かれ、流量センサ5を経てカルシウ
ム供給部6にてグリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシ
ウム等が溶解されて電気分解容易な水に処理された後、
電解槽7に通水される。
00Vが供給され、電源部18内のトランスおよび制御
用直流電源で電気分解に必要な直流電圧電流を発生さ
せ、制御手段19を介して電解槽7の電極板9および1
0に電気分解に必要な電力が給電される。このとき相対
的にプラス電圧を印加する電極板を陽極、マイナス電圧
を印加する電極板を陰極とすると、電解槽7内に隔膜8
で仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。なお、ア
ルカリイオン水生成モード時においては電極板10が陽
極となり、電極板9が陰極となる。また、酸性イオン水
生成モード時においては電極板9が陽極となり、電極板
10が陰極となる。
の信号を読み取り、流量レベルが一定量を越えると、こ
の状態を通水中と判断する。このとき、操作表示部20
の生成モード選択ボタンの押圧によりすでに電気分解条
件が設定されているので、制御手段19は、電解槽7に
て電気分解をおこなうため電極板9および10に所定の
電圧が印加されるように動作命令の出力をおこなう。こ
れにより、アルカリイオン水生成モード時においては電
極板9が陰極、電極板10が陽極となり、吐水管13よ
りアルカリイオン水が吐出され、酸性イオン水生成モー
ド時においては電極板9が陽極、電極板10が陰極とな
り、吐水管13より酸性イオン水が吐出される。
ンサ5で制御手段19は止水と判断し、その電圧印加制
御部より電解槽7の電極板9および10への電圧印加を
停止する。また、浄水モード時においては電極板9およ
び10には電圧が印加されず、かつ、電磁弁21を閉じ
ることにより排水をカットし、吐水管13より浄水が吐
出される。
トリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物を取り除
くため、徐々に目詰まりを起こし電解性能を低下させ
る。制御手段19は流量センサ5の信号を読み取って通
水量をカウントし、一定量に達すると浄水部4の交換時
期であることを操作表示部20により表示する。また、
原水の水質により一定量に達する前に目詰まりが進行す
ることがあるが、これは流量センサ5の信号の変動を制
御手段19で監視することにより、浄水部4の交換時期
であることを操作表示部20により表示する。
6により制御手段19は浄水部4の有無を検知し、新し
い浄水部4が装着されたものとし、通水量のカウントお
よび通水状態を初期状態にする。または、操作表示部2
0の操作によっても通水量のカウントおよび通水状態を
使用者が任意に初期状態にすることができる。
よび酸性イオン水生成モード時に制御手段19は、電源
部18内で発生する直流電圧を電解槽7の電極板9およ
び10に供給する。一定の直流電圧を電極板9および1
0に供給した場合、水道水の水質および通水路を通る水
道水の流量によって、電極板9と電極板10との間に流
れる電流は変化し、生成されるpH値も変化する。
ンで所望のpH強度が選択されると、そのpH強度に応
じて制御手段19は、電源部18内で発生する直流電圧
を一定周期内で電極板9および10に供給する時間を可
変することにより、アルカリイオン水または酸性イオン
水を生成する。導電率の高い水道水であると、大電流が
流れるため、制御手段19は、電解電流検知部22によ
り電極板9と電極板10との間に流れる電流を監視する
ことにより、一定電流以上流れないよう供給時間を制御
する。
より吐水される生成水をpH試薬等で測定し、pH強度
ボタンで調整を行うことができる。
カリイオン整水器は、電解槽7の電極板9と10に供給
する単一の直流電圧を、一定周期内で供給時間を制御す
る、いわゆるデューティを可変することにより電解制御
している。このため、たとえば非常に導電率の高い水道
水や更に生成を強力に促進するために塩水を添加した場
合、供給時間を短くし平均的に電解電流を小さくするよ
う制御されるが、供給時のピーク電流が増大し制御素子
にストレスを加えることになる。
の添加においても制御素子にストレスを加えることな
く、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器を提供す
ることを目的とする。
めに本発明は、電源装置は電圧レベルの差を有する複数
の出力手段を有し、電解槽に流れる電流のレベルによっ
て電圧レベルの切換を行い、さらにデューティ制御を行
うことにより最適な電解制御機能をもつアルカリイオン
整水器とする。
に供給した場合、電極板間に流れる電流が高い場合は電
源装置の電圧レベルを下げることによりピーク電流を抑
えることができる。さらにデューティ可変によって細か
い制御ができるようになり、安全で信頼性の高いアルカ
リイオン整水器を実現できる。
は、水を電解槽で電気分解してアルカリイオン水および
酸性イオン水を生成するアルカリイオン整水器であっ
て、アルカリイオン整水器本体を制御する制御手段と、
電解槽に電圧を供給する電源装置とを備え、原水の水質
により電解槽への供給電圧を制御するアルカリイオン整
水器であり、最適な電解制御を行うという作用を有す
る。
1に記載のアルカリイオン整水器において、電源装置
は、電圧レベルの差を有する複数の出力手段を備えたも
のであり、アルカリイオン水または酸性イオン水の生成
時に電解槽の電極板に最適の直流電圧を供給するという
作用を有する。
1または2に記載のアルカリイオン整水器において、電
源装置の出力電圧を電解槽に供給する際、パルスにより
供給を制御する制御手段を備えたものであり、アルカリ
イオン水または酸性イオン水の生成を細かく制御させる
という作用を有する。
1から3のいずれかに記載のアルカリイオン整水器にお
いて、電源装置の電圧レベル切替えの判断、およびパル
スのデューティの制御量の判断を、電解槽に流れる電流
によって制御する制御手段を備えたものであり、制御素
子への過電流ストレスを防止するという作用を有する。
を参照して説明する。
形態1のアルカリイオン整水器の概略構成図である。な
お、図1において従来の技術の説明で用いた符号と同一
符号のものは、本実施の形態1においても基本的に同一
であるため、これらの詳細な説明は従来の技術のところ
に譲って省略する。
は水栓、3はアルカリイオン整水器本体、4は浄水部、
5は流量センサ、6はカルシウム供給部、7は電解槽、
8は隔膜、9および10は電極板、11は排水管、12
は流量調整部、13は吐水管、14は電磁弁、15は放
水管、16は浄水部検知センサ、17は電源投入用プラ
グ、18は電源部、19は制御手段、20は操作表示
部、21は電磁弁、22は電解電流検知部であり、これ
らは前記図2に示す従来の技術と同様に構成されてい
る。
は、次の構成要素を備えたことに特徴を持っている。す
なわち、電源部18内に設けられ、電源投入用プラグ1
7からの交流電源を直流電源に変換し、電圧レベルの差
を有する複数の出力レベルのひとつである電圧レベル
(1)23と、電圧レベル(1)23と電圧レベルの差
を有する電圧レベル(2)24と、電圧レベル(1)2
3と電圧レベル(2)24と電圧レベルの差を有する電
圧レベル(3)25と、電極板9と10の間に流れる電
流のレベルによって電圧レベル(1)23と電圧レベル
(2)24と電圧レベル(3)25を切替える電圧レベ
ル切換部26を備えている。
形態1のアルカリイオン整水器において、アルカリイオ
ン水および酸性イオン水を生成する場合、水栓2を開
き、水栓2から通水された原水は浄水部4を通過する。
浄水部4で不純物が取り除かれた原水は流量センサ5を
通過し、制御手段19は流量センサ5の信号を読み取
り、流量レベルが一定量を超えるとこの状態を通水中と
判断する。このとき操作表示部20によりアルカリイオ
ン水生成モードまたは酸性イオン水生成モードが選択設
定されていると、制御手段19は電極板9および10へ
電源部18より直流電源を供給し、アルカリイオン水の
生成または酸性イオン水の生成を開始する。
電圧レベル切換部26を介して電極板9および10に供
給する直流電源の出力レベルを電圧レベル(2)24に
切換え、電解電流検知部22により電極板9および10
の間に流れる電流を監視する。
て所望されたpH強度に制御するため、電源部18内で
発生する電圧レベル(2)24の直流電圧を一定周期内
で電極板9および10に供給する時間を可変することに
より、細かく制御を行う。
および10の間に流れる電流は大きくなり、これを電解
電流検知部22により監視し、一定電流以上流れないよ
う一定周期内での供給時間を短くする。
成を強力に促進するために塩水を添加した場合、直流電
源供給時のピーク電流が増大するため、制御手段19は
電圧レベル切換部26を介し、出力レベルが電圧レベル
(2)24よりも低い出力レベル(1)23に切換え、
ピーク電流を抑えるように制御を行う。
水の場合、電極板9および10の間に電流が流れにくく
なるため、制御手段19は電圧レベル切換部26を介
し、出力レベルが電圧レベル(2)24よりも高い出力
レベル(3)25に切換え、所望されたpH強度に制御
できるようになる。
説明を行う。水中に一対の電極をいれ、電極と電極の間
に水中のイオン性物質は自由に通過するが、液体の水自
身の自由な往来を阻害する程度の微細な孔を有する隔膜
を設ける。この一方の電極をプラス極に他方をマイナス
極に接続すると、電解槽の陽極には塩化物イオンなどの
陰イオンが引き寄せられ、逆に陰極にはマグネシウムイ
オンやカルシウムイオンなどの陽イオンが引き付けられ
る。このとき、両極間に十分な電圧がかけられると水の
電気分解が起きる。陽極からは酸素ガスや塩素ガスなど
が発生すると同時にHイオンを水中に放出し、陰極から
は水素ガスなどが発生すると同時にOHイオンを水中に
放出する。その結果として、陽極側の水は酸性サイドに
片寄った塩化物イオンなどの陰イオンが相対的に増加し
た水となり、陰極側の水はアルカリサイドに片寄ったナ
トリウムイオンやカルシウムイオンなどの陽イオンが相
対的に増加した水となる。これらの水を個別に取り出し
利用するのが電気分解イオン水の基本的な原理である。
このとき、各電極の表面で起こる反応は下記のとおりで
ある。
の出力手段を備えることにより、原水の水質による電解
槽への電圧の供給量を制御し、最適な電解制御を行うこ
とができるのである。
る複数の出力手段は、できるだけ出力レベルの差を小さ
くし、できるだけ多くの出力手段を備えればより最適な
電解制御を行うことができる。
ン整水器によれば、水道水の導電率が高い地域でも、生
成を強力に促進するために塩水を添加する場合でも、電
流が過剰に流れたときは電圧レベルを下げることで電流
を抑えることができ、また、デューティ制御により細か
く生成できるため、制御素子にストレスなく、効率よく
制御することができる。
によれば、電源装置が電圧レベルの差を有する複数の出
力手段を備え、電解槽に流れる電流のレベルによって電
圧レベルの切換を行い、さらにデューティ制御を行うよ
うにしているので、最適な制御ができ、安全で信頼性の
高いアルカリイオン整水器を提供できる。
の概略構成図
Claims (4)
- 【請求項1】水を電解槽で電気分解してアルカリイオン
水および酸性イオン水を生成するアルカリイオン整水器
であって、アルカリイオン整水器本体を制御する制御手
段と、電解槽に電圧を供給する電源装置とを備え、原水
の水質により電解槽への供給電圧を制御するようにした
ことを特徴とするアルカリイオン整水器。 - 【請求項2】電源装置は、電圧レベルの差を有する複数
の出力手段を備えることを特徴とする請求項1記載のア
ルカリイオン整水器。 - 【請求項3】電源装置の出力電圧を電解槽に供給する
際、パルスにより供給を制御する制御手段を備えたこと
を特徴とする請求項1または2記載のアルカリイオン整
水器。 - 【請求項4】電源装置の電圧レベル切替えの判断、およ
びパルスのデューティの制御量の判断を、電解槽に流れ
る電流によって制御する制御手段を備えたことを特徴と
する請求項1〜3のいずれれかに記載のアルカリイオン
整水器。
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1999
- 1999-01-18 JP JP00877899A patent/JP4106788B2/ja not_active Expired - Fee Related
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