JP2005111332A

JP2005111332A - イオン整水器

Info

Publication number: JP2005111332A
Application number: JP2003346830A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kitazono; 良北園
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】イオン整水器において、電解電圧と電磁弁の駆動電圧の供給を同一の電圧出力手段で兼用するとともに、電気分解中の消費電力を低減する。
【解決手段】電解槽７内に区画形成されるとともに電極板９，１０がそれぞれ配設された２つの電解室７ａ、７ｂと、電解室７ｂ内の水を排出する排水管１１と、排水管１１を介して電解室７ｂ内の水を排水するとともに、電解槽７内の水を排水する放出管１３と、電解室７ａ内の水を吐出する吐水管１２と、放出管１３に取り付けられ、常時は開位置となって流路を開放するとともに浄水モード時には閉位置となって流路を閉塞する電磁弁２１とを有する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、水道水等の原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を製造するイオン整水器に関するものである。

近年、連続電解方式のイオン水生成器とし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（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来の連続電解方式のイオン整水器について説明する。

図２の従来のイオン整水器の一例を示す概念図において、イオン水が生成されるイオン整水器３には水道水等の原水を導入するための原水管１が接続されている。原水管１には水栓２が取り付けられており、この水栓２を操作することによって原水管１の管路が開放または遮断される。

イオン整水器３には、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が原水管１に接続されて設けられている。この浄水部４には通水された水を電気分解してアルカリイオン水と酸性イオン水を生成する電解槽７が接続されており、浄水部４と電解槽７との間には、配管内の原水の流量を測定する流量センサ５、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て導電率を高めるカルシウム供給部６が順次設置されている。

電解槽７には内部を２つの電解室７ａ、７ｂに区画する隔膜８が設けられ、各電解室７ａ、７ｂには電極板９、１０が配設されている。電解槽７には、電解室７ｂ内の水（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、および電解室７ａ内の水（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１２と、排水管１１を介して電解室７ｂ内の水（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１３が接続されている。

このような配管構造を有するイオン整水器には、このイオン整水器３の動作を制御するＭＰＵなどの制御手段１６が設けられている。

制御手段１６には前述した流量センサ５が電気的に接続されており、導入された水の流量データが流量センサ５から制御手段１６へ送られる。

また、この制御手段１６には、電極板９、１０に電解電圧を印加するＦＥＴ等の電気分解電圧出力手段１７、およびイオン整水器３の操作状態を表示する操作表示部１８が電気的に接続されている。

なお、このような制御手段１６は、電源投入用プラグ１４から取り入れられて電源部１５において交流電流から変換された直流電流により動作される。

以上のように構成された従来のイオン整水器について、以下その動作を説明する。

利用者は操作表示部１８のモード選択ボタン（図示せず）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１８のｐＨ強度設定ボタンにて所望のｐＨ強度を選択し、水栓２を開く。

水栓２から通水された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素やトリハロメタン、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添加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。

一方、電源投入用プラグ１４からはたとえばＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１５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１６および電気分解電圧出力手段１７を介して電解槽７の電極板９、１０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。

さて、通水後に制御手段１６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１８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１６は電解槽７にて電気分解を行うため電極板９、１０に所定の電圧が印加されるように電気分解電圧出力手段１７に対して動作命令の出力を行う。このとき、流量センサ５は通水される流量に応じた出力パルスを発生し、制御手段１６はあらかじめ設定されていた４つの流量区分に応じた電圧補正を行う。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１２よりアルカリイオン水が吐出される。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、電極板１０が陰極となり、吐水管１２より酸性イオン水が吐出される。

また、浄水モード時においては電極板９、１０には電圧が印加されず、電極板９側を通過する浄水が吐水管１２から吐出される。一方、電極板１０側を通過する浄水は排水管１１を通って放出管１３より排出されるが、これは資源の有効活用あるいはランニングコストの観点から見て無駄であり、大きな欠点となる。

この改善策として、電磁弁１９を放出管１３に設置することが考えられる。図３は従来のイオン整水器の他の一例を示す概念図で、この技術を示す概略図でありる。また、電磁弁１９はノーマルクローズタイプであり、この電磁弁１９に電源を供給する電磁弁駆動電圧出力手段２０が制御手段１６に制御されて設けられている。ノーマルクローズタイプ電磁弁はノーマルオープンタイプ電磁弁より小さな作動力、保持力で止水および通水が可能であるため、より低電圧で駆動できるという利点があり、排水カット用に使用されている。すなわち、浄水モード時には電磁弁駆動電圧出力手段２０が電源を供給せずノーマルクローズタイプの電磁弁１９は閉じたままとなり排水をカットする。また、アルカリイオン水生成モード時および酸性イオン水生成モード時には電磁弁駆動電圧出力手段２０が電源を供給してノーマルクローズタイプの電磁弁１９を開き排水を行う。
特開２００１−０７０９３９号公報

しかしながら、このような従来のイオン整水器では、万一、排水カット用電磁弁がソレ
ノイドの断線等の異常によって動作しなくなった場合、電気分解中でも排水カット用電磁弁が閉まったままとなり、排水が吐水に混入する。排水が吐水に混入すると所定のｐＨが得られなくなるとともに、アルカリイオン水生成モード時には吐水に陽極側で発生した次亜塩素酸が混入するため安全面での不具合も生じる。

また、従来のイオン整水器では、電気分解と同時に排水カット用の電磁弁を動作させる必要があるとともに、電気分解用の直流電源は一定電圧ではなく流量区分によって補正制御されることから、電気分解電圧出力手段と電磁弁駆動電圧出力手段とを兼用することができず、また、電気分解中の消費電力も大きくなってしまう。

そこで、本発明は、排水カット用の電磁弁が動作しなくなっても性能や安全性が低下することのないイオン整水器を提供することを目的とする。

また、本発明は、電気分解のための電圧出力手段と電磁弁駆動のための電圧出力手段とを兼用できるとともに電気分解中の消費電力を低減することのできるイオン整水器を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のイオン整水器は、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イオン整水器であって、前記電解槽内において隔膜により区画形成されるとともに電極板がそれぞれ配設された２つの電解室と、前記電解槽に接続され、一方の前記電解室内の水を排出する排水管と、前記電解槽に接続され、前記排水管を介して当該電解室内の水を排水するとともに、前記電解槽内の水を排水する放出管と、前記電解槽に接続され、他方の前記電解室内の水を吐出する吐水管と、前記放出管に取り付けられ、常時は開位置となって流路を開放するとともに浄水モード時には閉位置となって流路を閉塞する電磁弁とを有する構成としたものである。

本発明の好ましい形態において、アルカリイオン水生成モードおよび酸性イオン水生成モード時には前記電極板に電気分解に必要な電力を供給するとともに浄水モード時には前記電磁弁を閉位置とする駆動電力を供給する電圧出力手段を備えたものである。

本発明によれば以下の効果を奏することができる。

すなわち、本発明によれば、排水カット用の電磁弁に常時は開位置となる電磁弁を使用しているので、電磁弁が動作しなくなった場合にも、浄水モード時に排水がカットできなくなるだけで性能や安全性の低下といった不具合を生じることはなくなる。

また、本発明によれば、イオン水生成モード時には電気分解のために電極板に電力を供給し、電気分解を行わない浄水モード時には流路を閉塞するために電磁弁に電力を供給するようにできるので、電気分解のための電圧出力手段と電磁弁駆動のための電圧出力手段とを同一の電圧出力手段で兼用することが可能になるとともに、電気分解中の消費電力を低減することができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、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イオン整水器であって、前記電解槽内において隔膜により区画形成されるとともに電極板がそれぞれ配設された２つの電解室と、前記電解槽に接続され、一方の前記電解室内の水を排出する排水管と、前記電解槽に接続され、前記排水管を介して当該電解室内の水を排水するとともに、前記電解槽内の水を排水する放出管と、前記電
解槽に接続され、他方の前記電解室内の水を吐出する吐水管と、前記放出管に取り付けられ、常時は開位置となって流路を開放するとともに浄水モード時には閉位置となって流路を閉塞する電磁弁と、を有するイオン整水器であり、排水カット用の電磁弁に常時は開位置となる電磁弁を使用しているので、電磁弁が動作しなくなった場合にも、浄水モード時に排水がカットできなくなるだけでイオン水生成モード時に性能や安全性の低下といった不具合を生じることはなくなるという作用を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アルカリイオン水生成モードおよび酸性イオン水生成モード時には前記電極板に電気分解に必要な電力を供給するとともに浄水モード時には前記電磁弁を閉位置とする駆動電力を供給する電圧出力手段を備えたイオン整水器であり、イオン水生成モード時には電気分解のために電極板に電力を供給し、電気分解を行わない浄水モード時には流路を閉塞するために電磁弁に電力を供給するようにできるので、電気分解のための電圧出力手段と電磁弁駆動のための電圧出力手段とを同一の電圧出力手段で兼用することが可能になるとともに、電気分解中の消費電力を低減することができるという作用を有する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

図１は本発明の一実施の形態であるイオン整水器を示す概念図である。

図１において、イオン水が生成されるイオン整水器３には水道水等の原水を導入するための原水管１が接続されている。原水管１には水栓２が取り付けられており、この水栓２を操作することによって原水管１の管路が開放または遮断される。

電解槽７には内部を２つの電解室７ａ、７ｂに区画する隔膜８が設けられ、各電解室７ａ、７ｂには電極板９、１０が配設されている。電解槽７には、電解室７ｂ内の水（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、および電解室７ａ内の水（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１２と、排水管１１を介して電解室７ｂ内の水（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１３が接続されている。そして、放出管１３には、排水カット用として、常時は開位置となって放出管１３の流路を開放するノーマルオープンタイプの電磁弁２１が取り付けられている。

このような配管構造を有するイオン整水器には、このイオン整水器の動作を制御するＭＰＵなどの制御手段１６が設けられている。

また、この制御手段１６には、アルカリイオン水生成モードおよび酸性イオン水生成モード時には電極板９、１０に電気分解に必要な電力を供給するとともに浄水モード（浄水部４を通して水道水を浄化しただけで、イオン水は生成しないモード）時には電磁弁２１に駆動電力を供給する電圧出力手段２２、およびイオン整水器の操作状態を表示する操作表示部１８が電気的に接続されている。

以上のように構成された本実施の形態のイオン整水器について、以下その動作を説明する。

利用者は、操作表示部１８のモード選択ボタン（図示せず）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１８のｐＨ強度設定ボタンにて所望のｐＨ強度を選択する。次に、水栓２を開くと、水栓２から通水された原水は浄水部４で原水中の残留塩素やトリハロメタン、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。

一方、電源投入用プラグ１４からはＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１５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１６を介して電解槽７の電極板９および１０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。なた、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。

さて、通水後に制御手段１６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１８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１６は電解槽７にて電気分解を行うため電極板９、１０に所定の電圧が印加されるように電圧出力手段２２に対して動作命令の出力を行う。このとき、流量センサ５は通水される流量に応じた出力パルスを発生し、制御手段１６はあらかじめ設定されていた４つの流量区分に応じた電圧補正を行う。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１２よりアルカリイオン水が吐出される。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、電極板１０が陰極となり、吐水管１２より酸性イオン水が吐出される。

このとき、電圧出力手段２２からノーマルオープンタイプの電磁弁２１への駆動電力供給は行われないので当該電磁弁２１は開いたままとなり、排水が可能となる。

また、浄水モード時においては電圧出力手段２２から電極板９、１０への電気分解電力供給が行われず、電圧出力手段２２からノーマルオープンタイプの電磁弁２１に駆動電力が供給される。電磁弁２１に駆動電力が供給されると弁が閉じて流路が閉塞されることにより排水がカットされ、吐水管１２から浄水が吐出される。

このように、本実施の形態のイオン整水器によれば、排水カット用の電磁弁にノーマルオープンタイプの電磁弁２１を使用していることから、万一、排水カット用の電磁弁２１
がソレノイドの断線等の異常によって動作しなくなった場合にも、浄水モード時に排水がカットできなくなるだけでイオン水生成モード時に性能や安全性の低下といった不具合を生じることがない。

また、イオン水生成モード時には電気分解のために電極板９、１０に電力を供給し、電気分解を行わない浄水モード時には流路を閉塞するために電磁弁２１に電力を供給するようにできるので、電気分解のための電圧出力手段と電磁弁駆動のための電圧出力手段とを同一の電圧出力手段で兼用することが可能になるとともに、電気分解中の消費電力を低減することができる。

本発明のイオン整水器は、電気分解を行うときの消費電力を低減することに有用である。

本発明の一実施の形態であるイオン整水器を示す概念図従来のイオン整水器の一例を示す概念図従来のイオン整水器の他の一例を示す概念図

符号の説明

１原水管
２水栓
３イオン整水器
４浄水部
５流量センサ
６カルシウム供給部
７電解槽
８隔膜
９電極板
１０電極板
１１排水管
１２吐水管
１３放出管
１４電源投入用プラグ
１５電源部
１６制御手段
１７電気分解電圧出力手段
１８操作表示部
１９電磁弁
２０電磁弁駆動電圧出力手段
２１電磁弁
２２電圧出力手段

Claims

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イオン整水器であって、
前記電解槽内において隔膜により区画形成されるとともに電極板がそれぞれ配設された２つの電解室と、
前記電解槽に接続され、一方の前記電解室内の水を排出する排水管と、
前記電解槽に接続され、前記排水管を介して当該電解室内の水を排水するとともに、前記電解槽内の水を排水する放出管と、
前記電解槽に接続され、他方の前記電解室内の水を吐出する吐水管と、
前記放出管に取り付けられ、常時は開位置となって流路を開放するとともに浄水モード時には閉位置となって流路を閉塞する電磁弁と、を有することを特徴とするイオン整水器。
アルカリイオン水生成モードおよび酸性イオン水生成モード時には前記電極板に電気分解に必要な電力を供給するとともに浄水モード時には前記電磁弁を閉位置とする駆動電力を供給する電圧出力手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のイオン整水器。