JP2018027525A - Functional water generation machine - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書によって開示される技術は、特定成分の溶存率を高めた機能水を生成するための機能水生成装置、特に水素溶存率を高めた水素水を生成するための水素水生成装置に関する。 The technique disclosed by this specification is related with the functional water production | generation apparatus for producing | generating the functional water which raised the dissolution rate of the specific component, especially the hydrogen water production | generation apparatus for producing | generating the hydrogen water which raised the hydrogen dissolution rate.
従来、水素の溶存率を高めた水素水を製造する方法として、水を電気分解して水素ガスを発生させ、これを水に溶存させる方法が知られている。
例えば下記特許文献1には、底部に電解セルが設けられた飲水カップと、飲水カップが着脱可能に据え置かれるベースユニット(タンクベース)と、電解セルに直流電流を供給する電源装置と、を備えた水素豊富水製造装置が開示されている。電解セルは、飲水カップの底面の一部を構成する高分子イオン交換樹脂膜と、この高分子イオン交換樹脂膜の上側(飲水カップの内側)に設けられた陰極と、高分子イオン交換樹脂膜の下側(飲水カップの外側)に設けられた陽極と、を有する。また、ベースユニットは貯水可能に形成され、飲水カップが据え置かれたときに電解セルの下面がベースユニット内の水に浸漬されるように設計されている。このような装置において、飲水カップ内に浄水を注いでベースユニットに据え置き、電源装置から電解セルに電流を供給すると、飲水カップ内の浄水とベースユニット内の水が電気分解され、陰極で発生した水素ガスが浄水中に溶解して、飲水カップ内に水素豊富水が製造される。
Conventionally, as a method for producing hydrogen water having an increased hydrogen dissolution rate, a method is known in which water is electrolyzed to generate hydrogen gas, which is dissolved in water.
For example, Patent Document 1 below includes a drinking cup provided with an electrolytic cell at the bottom, a base unit (tank base) on which the drinking cup is detachably mounted, and a power supply device that supplies a direct current to the electrolytic cell. An apparatus for producing hydrogen-rich water is disclosed. The electrolysis cell includes a polymer ion exchange resin membrane constituting a part of the bottom surface of the drinking cup, a cathode provided on the upper side of the polymer ion exchange resin membrane (inside the drinking cup), and a polymer ion exchange resin membrane. And an anode provided on the lower side (outside of the drinking cup). Further, the base unit is formed so as to be able to store water, and is designed such that the lower surface of the electrolysis cell is immersed in the water in the base unit when the drinking cup is stationary. In such a device, when purified water is poured into the drinking cup and placed in the base unit, and current is supplied from the power supply device to the electrolysis cell, the purified water in the drinking cup and the water in the base unit are electrolyzed and generated at the cathode. Hydrogen gas dissolves in the purified water to produce hydrogen-rich water in the drinking cup.
上記のような装置では、電気分解や自然蒸発によって貯水槽内の電解用水が消費されるが、電気分解効率の低下および電解セルの損傷を抑制するため、一対の電極の双方を湿潤状態に維持することが好ましく、特に露出し易い下側電極板に持続的に水を供給するための機構が重要となる。上記特許文献1に記載の装置では、ベースユニットの上方に水補給用のタンクを配し、このタンクの開口に設けた弁体にアームの一端を、ベースユニット内の水面に配置したフロートにアームの他端を、それぞれ連結させたフロート弁機構が備えられている。このような複雑な構造のフロート弁機構に代替し得る簡便で信頼性の高い機構として、本発明者らは鋭意検討の結果、気圧給水機構が有用であることを見出した。 In the apparatus as described above, the water for electrolysis in the water tank is consumed by electrolysis or natural evaporation, but both the pair of electrodes are kept in a wet state in order to suppress degradation of electrolysis efficiency and damage to the electrolysis cell. In particular, a mechanism for continuously supplying water to the lower electrode plate that is easily exposed is important. In the apparatus described in Patent Document 1, a water replenishing tank is arranged above the base unit, and one end of the arm is placed on the valve body provided in the opening of the tank, and the arm is attached to the float placed on the water surface in the base unit. The other end of each is connected to a float valve mechanism. As a simple and reliable mechanism that can replace the complex structure of the float valve mechanism, the present inventors have intensively studied and found that the atmospheric pressure water supply mechanism is useful.
気圧給水機構を備える機能水生成装置は、例えば、ベースユニットに対して着脱可能な飲水カップと、前記飲水カップの底面の一部をなす高分子イオン交換樹脂膜およびその上下両側に設けられた一対の電極を備えた電解セルと、前記ベースユニットに設けられ電解用水を前記電解セルの下側に供給するように貯留する貯水槽と、前記ベースユニットに取り付けられて前記貯水槽に前記電解用水を補給するタンクと、前記一対の電極に接続された電源装置と、を備え、前記タンクを、下部の給水開口を除いて気密に形成し、前記給水開口を前記貯水槽内に配置して、前記貯水槽内の水位が所定の水位よりも低下した時に前記給水開口から大気を自然流入させて前記貯水槽内を前記所定の水位に維持させるように構成することができる。 A functional water generating device including an atmospheric pressure water supply mechanism includes, for example, a drinking cup that can be attached to and detached from a base unit, a polymer ion exchange resin membrane that forms a part of the bottom surface of the drinking cup, and a pair provided on both upper and lower sides thereof. An electrolysis cell provided with an electrode, a water storage tank provided in the base unit for storing electrolysis water under the electrolysis cell, and the electrolysis water attached to the base unit to the water storage tank. A tank to be replenished, and a power supply device connected to the pair of electrodes, wherein the tank is formed airtight except for a lower water supply opening, and the water supply opening is disposed in the water storage tank, When the water level in the water storage tank falls below a predetermined water level, the air can be naturally introduced from the water supply opening to maintain the water tank at the predetermined water level.
このような構成によれば、タンクから貯水槽に電解用水が供給されて給水開口が電解用水で閉塞されると、タンク内に気体が流入しなくなるために給水が停止される。そして、電気分解や自然蒸発によって電解用水の水位が低下し、給水開口から大気が自然流入可能になると、再び給水が開始される。このように、気圧と水圧とのバランスを利用して、給水開口からの大気の自然流入が開始・停止される所定の水位に、貯水槽内を自動的に維持できる。このような機構を、本明細書においては「気圧給水機構」と称する。
気圧給水機構によれば、貯水槽内の水位変動に従来のフロート弁機構よりも迅速に対応可能であり、より微妙な水位調整を行うことができる。また、極めて簡単な構成であるために、製造コストを削減し、また部品の欠陥・摩耗や調整の不具合を抑制して給水信頼性を高め、メンテナンス性や耐久性を向上させることができる。
According to such a configuration, when the electrolyzing water is supplied from the tank to the water storage tank and the water supply opening is closed with the electrolyzing water, the water supply is stopped because the gas does not flow into the tank. Then, when the water level for electrolysis decreases due to electrolysis or natural evaporation and the atmosphere can naturally flow from the water supply opening, water supply is started again. In this manner, the inside of the water tank can be automatically maintained at a predetermined water level where the natural inflow of air from the water supply opening is started and stopped using the balance between the atmospheric pressure and the water pressure. Such a mechanism is referred to as a “barometric water supply mechanism” in this specification.
According to the atmospheric pressure water supply mechanism, it is possible to respond to the fluctuation of the water level in the water tank more quickly than the conventional float valve mechanism, and it is possible to perform more delicate water level adjustment. In addition, since the structure is extremely simple, manufacturing costs can be reduced, and defects in parts and wear and adjustment defects can be suppressed to improve water supply reliability, and maintainability and durability can be improved.
しかしながら、上記のような気圧給水機構を備えた機能水生成装置では、気圧と水圧とのバランスが崩れるとタンク内の電解用水が貯水槽に給水されるため、このバランスを維持するために、タンク内を気密に保つ必要がある。よって、タンクをベースユニットに配した状態でタンクの上部を開放することができず、電解用水の補充等が困難となっていた。また、気圧給水機構では、貯水槽内の水位変動に迅速に対応して給水が行われるため、装置が振動を受け易い場所に設置される場合や、装置を移動する場合等には、本来は必要ではないにも関わらず貯水槽への給水が行われることがあり、電解用水が溢れて装置の運転が不安定となる虞があった。このように、使用時の利便性に課題が残っており、改良が希求されていた。 However, in the functional water generating apparatus having the above-described atmospheric pressure water supply mechanism, when the balance between the atmospheric pressure and the water pressure is lost, the electrolyzed water in the tank is supplied to the water storage tank. In order to maintain this balance, the tank It is necessary to keep the inside airtight. Therefore, the upper part of the tank cannot be opened with the tank arranged on the base unit, making it difficult to replenish water for electrolysis. In addition, since the water supply is performed quickly in response to the fluctuation of the water level in the water tank in the atmospheric pressure water supply mechanism, when the device is installed in a place subject to vibration or when the device is moved, it is originally Although it is not necessary, water supply to the water storage tank may be performed, and there is a possibility that electrolysis water overflows and the operation of the apparatus becomes unstable. As described above, problems remain in convenience during use, and improvements have been demanded.
本明細書に開示する技術は、上記事情に基づいて完成されたものであり、水の電気分解によって機能水を生成する装置において、電極に電気分解用の水を安定的に供給可能としつつ、使用時の利便性を高めることを目的とする。 The technology disclosed in the present specification has been completed based on the above circumstances, and in an apparatus that generates functional water by electrolysis of water, while making it possible to stably supply water for electrolysis to the electrode, The purpose is to improve convenience during use.
本明細書によって開示される機能水生成装置は、ベースユニットに対して着脱可能な飲水カップと、前記飲水カップの底面の一部をなす高分子イオン交換樹脂膜およびその上下両側に設けられた一対の電極を備えた電解セルと、前記ベースユニットに設けられ電解用水を前記電解セルの下側に供給するように貯留する貯水槽と、前記ベースユニットに設けられ前記貯水槽に前記電解用水を補給するタンクと、前記一対の電極に接続された電源装置と、を備え、前記飲水カップ内に浄水を含んだ状態で、前記一対の電極間に直流電圧を加えて水の電気分解を行うことにより、前記飲水カップ内に特定成分の溶存率を高めた機能水を生成させる機能水生成装置であって、前記タンクは、下部の給水開口を除いて気密可能に形成され、前記給水開口を前記貯水槽内に配置することで、前記貯水槽内の水位が所定の水位よりも低下した時に前記給水開口から大気を自然流入させて前記貯水槽内を前記所定の水位に維持されるようになっており、前記タンクと前記電解セルとの間において前記電解用水が流通する通水路、換言すれば、前記タンク内に保持された前記電解用水が前記電解セルに供給される過程で流通する通水路を、開放または閉止する弁体が設けられるとともに、前記弁体を開閉制御するための制御機構を備えている機能水生成装置である。 A functional water generator disclosed in the present specification includes a drinking cup detachable with respect to a base unit, a polymer ion exchange resin membrane forming a part of a bottom surface of the drinking cup, and a pair provided on both upper and lower sides thereof. An electrolysis cell provided with an electrode, a water tank provided in the base unit for storing electrolyzing water below the electrolysis cell, and a water tank provided in the base unit for replenishing the water for electrolysis And a power supply device connected to the pair of electrodes, and in a state where purified water is contained in the drinking cup, by applying a DC voltage between the pair of electrodes, The functional water generating device for generating functional water having an increased dissolution rate of a specific component in the drinking cup, wherein the tank is formed to be airtight except a lower water supply opening, and the water supply opening By disposing in the water tank, when the water level in the water tank drops below a predetermined water level, air is naturally introduced from the water supply opening so that the water tank is maintained at the predetermined water level. A water passage through which the water for electrolysis flows between the tank and the electrolysis cell, in other words, a flow path through which the water for electrolysis held in the tank is supplied to the electrolysis cell. The functional water generating device includes a valve body that opens or closes a water channel and includes a control mechanism for controlling opening and closing of the valve body.
上記構成によれば、弁体により必要に応じて通水路を閉止することが可能となるため、気圧給水機構を備えた機能水生成装置において、使用時の利便性が向上する。例えば、装置を移動する際など、貯水槽の水位が変動しやすい状況下では、通水路を閉止しておくことで、貯水槽への電解用水の過剰給水を抑制することができる。また、弁体により通水路を閉止すれば、タンク内の気圧と水圧のバランスが崩れたとしても貯水槽内にタンク内の電解用水が溢れ出すことがなくなるため、タンク上部を大気開放することが可能となる。よって、タンクをベースユニットに配したままで、タンク上部を開放してタンクに電解用水を補充することができる。 According to the above configuration, since the water passage can be closed as necessary by the valve body, convenience in use is improved in the functional water generating device including the atmospheric pressure water supply mechanism. For example, when the water level of the water storage tank is likely to fluctuate, such as when the apparatus is moved, excessive water supply of electrolyzed water to the water storage tank can be suppressed by closing the water passage. Also, if the water passage is closed by the valve body, even if the balance between the atmospheric pressure and the water pressure in the tank is lost, the water for electrolysis in the tank will not overflow into the water tank, so the upper part of the tank can be opened to the atmosphere. It becomes possible. Therefore, it is possible to replenish the tank with electrolyzing water by opening the upper part of the tank while the tank is placed on the base unit.
本明細書によって開示される気圧給水機構を備えた機能水生成装置において、前記弁体は、遅延機能を有して前記通水路を閉止するように設けられていてもよい。
遅延機能を付与するものとしては、例えば、オイルダンパやギア付ロータリーダンパ、スプリングダンパを用いることができる。貯水槽内の水位が低下した後、通水路が開放されてから所定の水位まで電解用水が給水されるには、一定時間(数秒間)を要するが、上記構成によれば、遅延機能によりこのような給水時間が確保され、貯水槽内に十分な量の電解用水が給水されて貯水槽内が所定の水位に復元すると、大気圧と水圧との均衡によって給水が自動的に停止する。このような構成によれば、例えば後述の操作部を使用者が手動で操作して通水路を開放する場合でも、操作部をワンショット作動させるだけで、通水路を一定時間開放状態に保持して十分な給水を行うことができる。
In the functional water generating device including the atmospheric pressure water supply mechanism disclosed in the present specification, the valve body may be provided to have a delay function and close the water passage.
As what gives a delay function, an oil damper, a rotary damper with a gear, and a spring damper can be used, for example. After the water level in the water storage tank drops, it takes a certain time (several seconds) for the electrolyzed water to be supplied from the opening of the water passage to the predetermined water level. When such a water supply time is secured and a sufficient amount of electrolyzed water is supplied into the water tank and the water tank is restored to a predetermined water level, the water supply is automatically stopped due to the balance between the atmospheric pressure and the water pressure. According to such a configuration, for example, even when a user manually operates an operation unit described later to open the water channel, the water channel is kept open for a certain period of time only by operating the operation unit one-shot. Sufficient water supply.
また、本明細書によって開示される気圧給水機構を備えた機能水生成装置において、前記弁体は、前記ベースユニットに設けられた操作部を操作することによって開閉制御されてもよい。 Moreover, in the functional water generating apparatus provided with the atmospheric pressure water supply mechanism disclosed in the present specification, the valve body may be controlled to be opened and closed by operating an operation unit provided in the base unit.
前記機能水生成装置において、前記操作部を操作することによって、常態では前記通水路を閉止する前記弁体が前記通水路を開放して、前記電解用水の前記タンクから前記電解セルへの供給が可能とされてもよい。
ここで、「常態」とは、操作部による弁体の操作が行われておらず、装置の運転時間の大半において維持される装置の状態をいう。上記構成によれば、装置運転中は常態としてタンクから電解セルへの電解用水の給水が停止されるため、振動等による水位変動に基づく電解用水の過剰給水を抑制することができるとともに、装置の移動を比較的自由に行うことができる。そして、必要時には操作部を操作して適宜給水を行い、電解セルに電解用水を供給することができる。
In the functional water generating device, by operating the operation unit, the valve body that normally closes the water passage opens the water passage, and the water for electrolysis is supplied from the tank to the electrolysis cell. It may be possible.
Here, the “normal state” refers to a state of the device that is not operated by the operation unit and is maintained for most of the operation time of the device. According to the above configuration, since the water supply for electrolysis from the tank to the electrolysis cell is stopped during the operation of the apparatus, it is possible to suppress the excessive water supply of the electrolysis water based on the fluctuation of the water level due to vibrations, etc. Movement can be performed relatively freely. Then, when necessary, the operation unit can be operated to supply water appropriately, and electrolysis water can be supplied to the electrolysis cell.
或いは、前記機能水生成装置において、前記操作部を操作することによって、常態では前記通水路を開放する前記弁体が前記通水路を閉止して、前記電解用水の前記タンクから前記電解セルへの供給が停止されてもよい。
このような構成によれば、常態では電解セルに自動的に電解用水が供給され、電解セルを湿潤に保つことができる。そして、装置を移動する際には給水を停止して貯水槽への電解用水の過剰な給水等を抑制したり、タンクへの電解用水の補充を行う際には給水を停止した状態でタンク上部を開放し、タンクをベースユニットに取り付けたままで注水等を行ったりすることができる。
Alternatively, in the functional water generating device, by operating the operation unit, the valve body that normally opens the water passage closes the water passage, and the electrolyzed water is supplied from the tank to the electrolysis cell. Supply may be stopped.
According to such a configuration, the electrolysis water is automatically supplied to the electrolysis cell in a normal state, and the electrolysis cell can be kept wet. And when moving the device, water supply is stopped to suppress excessive water supply for electrolysis water to the water tank, or when replenishing water for electrolysis to the tank, The water can be poured or the like while the tank is attached to the base unit.
また、本明細書によって開示される気圧給水機構を備えた機能水生成装置において、前記弁体は、前記タンクの前記給水開口を開放または閉止するように設けられていてもよい。
このような構成によれば、タンク下部に形成された給水開口(通水路の一部)に弁体を設けることで、給水開口からタンク内への大気の流入を必要に応じて規制し、貯水槽への電解用水の給水を容易に許容もしくは停止することができる。また、例えばタンクをベースユニットと別体とした場合、給水開口を閉止した状態でタンクを脱着して、電解用水の補充やメンテナンスの作業を格段に容易に行うことが可能となる。
Moreover, in the functional water generating apparatus provided with the atmospheric pressure water supply mechanism disclosed in the present specification, the valve body may be provided so as to open or close the water supply opening of the tank.
According to such a configuration, by providing a valve body in the water supply opening (a part of the water passage) formed in the lower part of the tank, the inflow of air from the water supply opening into the tank is regulated as necessary. Water supply for electrolysis to the tank can be easily allowed or stopped. Further, for example, when the tank is separated from the base unit, the tank can be attached and detached while the water supply opening is closed, so that replenishment of water for electrolysis and maintenance can be performed much more easily.
また、本明細書によって開示される気圧給水機構を備えた機能水生成装置において、前記弁体は電磁弁であってもよい。
このような構成によれば、通水路の開閉を簡単に制御することが可能となる。電磁弁は、遅延機能を有して通水路を閉止するように制御してもよい。また、電磁弁の制御は、自動で行われてもよいし、ベースユニットに設けた操作部を手動で操作することにより行われてもよい。もしくは、基本的に自動制御を行いながら、必要に応じて手動制御が行われる構成としてもよい。
Moreover, in the functional water generating apparatus provided with the atmospheric pressure water supply mechanism disclosed by this specification, the valve body may be an electromagnetic valve.
According to such a configuration, it is possible to easily control the opening and closing of the water passage. The solenoid valve may be controlled so as to close the water passage with a delay function. Further, the control of the electromagnetic valve may be performed automatically or may be performed by manually operating an operation unit provided in the base unit. Or it is good also as a structure by which manual control is performed as needed, performing automatic control fundamentally.
弁体として電磁弁を備えた前記機能水生成装置において、前記貯水槽内の水位を検出するセンサをさらに備え、前記電磁弁は、前記センサが前記貯水槽内の水位が前記所定の水位に達したことを検出したときには、前記通水路を閉止して前記電解用水の前記タンクから前記電解セルへの供給が停止されるように制御され、前記センサが前記貯水槽内の水位が前記所定の水位よりも低下したことを検出したときには、前記通水路を開放して前記電解用水の前記タンクから前記電解セルへの供給を可能とするように制御されてもよい。
このような構成によれば、装置の安定性を保ちつつ、必要に応じて適時に貯水槽に電解用水を給水することができる。通水路が閉止された状態ではタンク上部を開放することが可能となるため、使用時の利便性が向上する。
In the functional water generating apparatus including an electromagnetic valve as a valve body, the functional water generating device further includes a sensor that detects a water level in the water storage tank, and the electromagnetic valve is configured such that the water level in the water storage tank reaches the predetermined water level. When it is detected that the water passage is closed, the supply of the electrolyzing water from the tank to the electrolysis cell is stopped, and the water level in the reservoir is controlled by the sensor. When it is detected that the flow rate has been lowered, the water passage may be opened so that the water for electrolysis can be supplied from the tank to the electrolysis cell.
According to such a configuration, the water for electrolysis can be supplied to the water tank in a timely manner as necessary while maintaining the stability of the apparatus. Since the upper part of the tank can be opened when the water passage is closed, convenience in use is improved.
また、前記タンクの上部には、当該タンクへの電解用水の補充を行うための補充開口が設けられているとともに、前記補充開口を気密に封止する蓋が備えられてもよい。
このような構成によれば、タンク上部に設けられた補充開口を通してタンクに電解用水を補充することが可能となる。よって、タンクをベースユニットと別体とした場合であっても、通常時はタンクを取り付けたままで電解用水の補充等を行い、メンテナンス等の必要時にのみタンクを脱着することが可能となる。或いは、タンクをベースユニットに組み付けた組付型の装置とすることも可能となる。
In addition, a replenishment opening for replenishing water for electrolysis to the tank may be provided at an upper portion of the tank, and a lid for hermetically sealing the replenishment opening may be provided.
According to such a configuration, it is possible to replenish the tank with electrolysis water through a replenishment opening provided in the upper part of the tank. Therefore, even when the tank is separated from the base unit, it is possible to replenish the electrolyzed water while the tank is normally attached and detach the tank only when maintenance is necessary. Or it becomes possible to set it as the assembly | attachment type apparatus which assembled | attached the tank to the base unit.
以上のように、本明細書によって開示される技術によれば、水の電気分解によって機能水を生成する装置において、電極に電気分解用の水を安定的に供給しつつ、使用時の利便性を高めることができる。 As described above, according to the technology disclosed in the present specification, in an apparatus that generates functional water by electrolysis of water, it is convenient to use while stably supplying water for electrolysis to an electrode. Can be increased.
<第一実施形態>
第一実施形態に係る機能水生成装置M1について、図1から図6に基づいて説明する。図2から図6における上側が上であり、図2における紙面手前を前(正面)、紙面左側を左とする。また、複数の同一部材については、一部の部材のみに符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。
<First embodiment>
The functional water generator M1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The upper side in FIGS. 2 to 6 is the upper side, and the front side of the paper in FIG. 2 is the front (front), and the left side of the paper is the left. Moreover, about several same members, a code | symbol may be attached | subjected only to some members, and a code | symbol may be abbreviate | omitted about another member.
図1および図2に示すように、機能水生成装置M1は、大まかには、飲水カップ5と、飲水カップ5が着脱自在に据え置かれるベースユニット1と、からなる。図3にも表されているように、ベースユニット1の左側部分には、電解用水DWを保持するタンク20が配されている。また、右側部分には、カップ据置部30が形成されており、飲水カップ5を着脱可能に据え置くことができるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the functional water generator M1 is roughly composed of a
図2に示すように、ベースユニット1の外面には、運転制御スイッチ11や運転状態を表示する表示部12が設けられ、DC電源として図示しないACアダプタが接続される。また、左右方向の略中央部には後述する止水機構を開閉操作するための給水制御ダイヤル13(操作部)が設けられている。
図1および図3等に示すように、ベースユニット1の下部には貯水槽40が形成されている。貯水槽40は、左側のタンク20の下方に形成された受水槽部41と、右側のカップ据置部30の下部に形成された電解槽部42とが、流路43を介して連通されてなる。タンク20内に保持された電解用水DWは、後述する給水開口21から流出して、受水槽部41、流路43、電解槽部42からなる通水路を流通し、電解セル60に供給される。
As shown in FIG. 2, an
As shown in FIGS. 1 and 3, a
ベースユニット1右側のカップ据置部30について説明する。
図3および図4等に表されているように、電解槽部42の外周囲には、隔壁31を境界として飲水カップ5の底部材52の外周壁56が嵌合される嵌合部34が設けられており、この嵌合部34の前側および後側に、嵌合部34の外方に弾性変形可能な接触端子32Tおよび接触端子33Tが設けられている。接触端子32T,33Tは、電蝕を抑制するため嵌合部34に対して180度反対側に配置されていることが好ましい。接触端子32T,33Tは、ベースユニット1に接続された図示しない電源制御部を介してACアダプタと接続される。また、図4等に示すように、電解槽部42内の底面中央部には、飲水カップ5の外底面の電解セル60下面に対応する位置を取り囲んで環状に突出する補助壁35が設けられている。
The
As shown in FIG. 3, FIG. 4, and the like, the outer periphery of the
次に、飲水カップ5について説明する。
図4等に示すように、飲水カップ5は、側部材51と、側部材51の底面に水密に取り付けられる樹脂製の底部材52と、を有する。側部材51は、シリンダー状に形成された側壁51Yと、側壁から連設された底壁51Xとを備える。底壁51Xの中央部には、上面視で略正方形をなすように下方に突出する突出部形成され、その下端面に開口51Bが形成されている。一方、底部材52において、側部材51の開口51Bに対応する中央部にも上面視で略正方形をなして下方に突出する突出部が形成され、その下端面に、略正方形状に開口する底面開口52Bが設けられている。この底面開口52B内に、上面視で略正方形をなす電解セル60が組み込まれている。底部材52は、電解セル60の周縁部において後述する下側電極板63を保持して下方に突出し、包囲壁55を形成している。また、底部材52の外周壁56は、包囲壁55よりも下方に延出するように形成されている。
Next, the
As shown in FIG. 4 etc., the
電解セル60について説明する。
図4に示すように、電解セル60は、高分子イオン交換樹脂膜61と、この上側に位置する上側電極板62と、下側に位置する下側電極板63と、を備える。上側電極板62および下側電極板63は何れも透水可能に形成されており、液不透過性の高分子イオン交換樹脂膜61が底面開口52Bを閉塞することによって、飲水カップ5の底面から漏水しないように形成される。
The
As shown in FIG. 4, the
上側電極板62および下側電極板63には、簾状、網状、多孔状に形成された透水可能な炭素や白金等からなる電極板を用いることが好ましく、本実施形態では、両側の電極板に略正方形簾状のチタン製の基材にプラスチックメッキを施した電極板を使用している。なお、上側電極板62および下側電極板63の開口率は、30%〜70%であるものが好ましい。
下側電極板63は、底面開口52B内に配されるように、底部材52にインサート成型される。底部材52の突出部内底面には、下側電極板63を囲むように凹部が形成されてパッキンが配設され、高分子イオン交換樹脂膜61は、このパッキンに周縁部が当接する大きさに形成される。
上側電極板62は、底部材52の突出部内に嵌合可能な略正方形の板枠状に形成された樹脂製の電極保持部材65にインサート成形されており、電極保持部材65の下面側および上面側の上側電極板62周囲にもパッキンが配設される。
下側電極板63の下側電極端子63T、および上側電極板62の上側電極端子62Tは、飲水カップ5をカップ据置部30に据え置いた時に、前側および後側となる位置において、底部材52の外周壁外面に沿って飲水カップ5の側壁から露出するように形成されている。
As the
The
The
The
飲水カップ5は、底部材52の上方に側部材51を重ねて図示しない締結手段によって締結することにより、底部が水密となるように形成される。詳しくは、下側電極板63を備えた底部材52の突出部内にパッキンを配し、高分子イオン交換樹脂膜61、パッキン、電極保持部材65(上側電極板62を備える)、パッキンを順に載置して、これらの上方から側部材51の開口51Bを備えた突出部を押圧固定することで、電解セル60が形成される。さらに、開口51Bの上方には、図1に表されているような複数の架橋構造が形成されたカバー部材66が嵌めこまれて、上側電極板62の上面が異物の落下による破損等から保護されるようになっている。
The
続いて、図3および図4を参照しつつ、飲水カップ5の据え置きについて説明する。
図4は、浄水PWを保持した飲水カップ5を、ベースユニット1のカップ据置部30に据え置く途中の状態を、図3は、飲水カップ5をカップ据置部30に据え置いた後の状態を、それぞれ示している。図4に示すように、飲水カップ5のうち最も下方に突出した外周壁56を、カップ据置部30の嵌合部34に位置合わせしながら、飲水カップ5をカップ据置部30に上方から接近させる。外周壁56が嵌合部34内に嵌合挿入されると、接触端子32T,33Tが外方に弾性変形する。さらに飲水カップ5が押し込まれて外周壁56の下端が嵌合部34の底壁に当接すると、底部材52の外面に露出している上側電極端子62Tおよび下側電極端子63Tに接続された状態で、飲水カップ5がカップ据置部30にしっかりと保持され、ベースユニット1への据え置きが完了する。
Subsequently, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the stationary of the
4 shows a state in the middle of installing the
続いて、図3および図4を参照しつつ、水の電解による機能水の生成について説明する。
機能水の生成は、図3に示すように、貯水槽40内に所定の水位まで電解用水DWを満たし、浄水PWを含んだ飲水カップ5を据え置いた状態で行う。本実施形態では、カップ据置部30に据え置かれた飲水カップ5の下側電極板63が電解用水DWにちょうど浸漬する水位を、「所定の水位」とする。ベースユニット1にACアダプタ(DC電源)を接続し、運転制御スイッチ11を操作して接触端子32T,33Tに直流電圧を加えると、上側電極板62および下側電極板63に電圧が印加され、飲水カップ5内の浄水PWおよび電解槽部42内の電解用水DWが電気分解される。
Subsequently, generation of functional water by electrolysis of water will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
As shown in FIG. 3, the functional water is generated while the
ここで、上側電極端子62Tに接続される接触端子32Tが陰極、下側電極端子63Tに接続される接触端子33Tが陽極となるように直流電圧を印加すると、上側電極板62では水素が発生し、これが飲水カップ5内の浄水PWに溶解して、健康や美容に良いとされる水素豊富水が飲水カップ5内に生成される。この際、下側電極板63で生成した酸素が溶けこむことで、電解槽部42内には酸素・オゾン豊富水が生成される。酸素・オゾン豊富水は殺菌力を有するため、貯水槽40等における雑菌の繁殖を抑制して、機能水生成装置M1を清潔に維持するのに役立つ。
Here, when a DC voltage is applied such that the
逆に、上側電極端子62Tに接続される接触端子32Tが陽極、下側電極端子63Tに接続される接触端子33Tが陰極となるように直流電圧を印加すると、上側電極板62では酸素が発生し、これが飲水カップ5内の浄水PWに溶解して、酸素・オゾン豊富水が飲水カップ5内に生成される。このように生成した酸素・オゾン豊富水は、食器や各種機器等の洗浄や殺菌などの様々な用途に利用することができる。
また、電極材質、電気的制御方法を最適化することで、アルカリイオン水、還元水など、所望の機能水を生成することができる。
Conversely, when a DC voltage is applied so that the
Further, by optimizing the electrode material and the electrical control method, desired functional water such as alkaline ionized water and reduced water can be generated.
貯水槽40内の電解用水DWは、上記のような電気分解による消費や自然蒸発によって減少し、電解槽部42内の水位は徐々に低下する。水位が低下すると、下側電極板63が露出して、電気分解効率の低下および電解セル60の損傷を招く虞がある。これを抑制するため、本実施形態における機能水生成装置M1は、電解槽部42を含む貯水槽40内を所定の水位に維持するための構成を備えている。
The electrolyzing water DW in the
続いて、図3から図6を参照しつつ、貯水槽40内を所定の水位に維持するための構成について説明する。
本実施形態では、図3等に示すように、電解槽部42に水位センサ45が取り付けられている。水位センサ45は、図2に表されている表示部12と接続されており、電解槽部42内の水位が所定の水位よりも低下した場合に、表示部12に給水表示が点灯するようにされている。なお、給水表示の点灯と同時に、警告音が発せられるように構成してもよい。
Next, a configuration for maintaining the inside of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 3 and the like, a
図3等に示すように、貯水槽40の左側、受水槽部41の上方には、電解用水DWを保持するタンク20が組み付けられている。タンク20の底面は、一部が下方に突出するように形成されており、この下面に給水開口21が設けられている。給水開口21は、受水槽部41内において、カップ据置部30に据え置かれた飲水カップ5の下側電極板63と同じ高さ、すなわち「所定の水位」に水平に配されるように、タンク20の下面に付設された支持壁24によって受水槽部41内に支持されている。
As shown in FIG. 3 etc., the
さて、機能水生成装置M1は、給水を制御するための止水機構を備えている。止水機構は、具体的には、図3等に示すように、貫通棒26およびコイルバネ27が付設された弁体25がタンク20の給水開口21(通水路の一部)に装着され、これを開放または閉止可能に構成されている。コイルバネ27が貫通棒26および弁体25を下向きに付勢することにより、自然状態にあるときには、弁体25が給水開口21に上方すなわちタンク20の内方から押し当てられ、これを水密に閉止するように設定されている。
Now, the functional water generator M1 includes a water stop mechanism for controlling water supply. Specifically, as shown in FIG. 3 and the like, the water stop mechanism is configured such that a
一方、受水槽部41の底面の一部には、蛇腹状に成形されて上方に伸長可能な防水性の弾性部材が水密に嵌めこまれ、伸縮凸部49が形成されている。伸縮凸部49の上端は、自然状態にある貫通棒26下端に当接するように設定されている。ベースユニット1における貯水槽40の底面下側には、長尺なアーム材71が、電解槽部42の底面下側に設けられた支点72回りの回動可能に取り付けられている。アーム材71は、図示しない作動バネにより、支点72とは逆側の押圧端74を上方に回動させる方向(図5における時計回り)に付勢され、押圧端74が伸縮凸部49を下方から押し上げ可能に配設されている。アーム材71の中間部には、これと直接的もしくは間接的に当接する卵形の偏心カム73が設けられている。偏心カム73は、図5に表されている常態において、長径部分をアーム材71に当接させるように設定されており、常態に復帰させる方向のみに有効なダンパ機能(遅延機能)を有している。偏心カム73はまた、ベースユニット1の外面に設けられた前述の給水制御ダイヤル13とも連結されている。
On the other hand, on a part of the bottom surface of the water
続いて、図5および図6を参照しつつ、上記の止水機構の作動について説明する。
図5に示すように、給水制御ダイヤル13が操作されていない状態、すなわち常態では、偏心カム73が長径部分においてアーム材71の中間部に当接することにより、押圧端74が下がった姿勢となっている。このような常態では、押圧端74は伸縮凸部49には接しておらず、コイルバネ27で貫通棒26が押し下げられて、弁体25が給水開口21を水密に閉止している(止水機構が閉状態)。
Subsequently, the operation of the water stop mechanism will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
As shown in FIG. 5, in a state in which the water
前述のように、給水表示が点灯した場合などに、手動で給水制御ダイヤル13を反時計回り(図5における矢印方向)に回すと、偏心カム73が短径部分においてアーム材71に当接するように回転し、作動バネの付勢力によってアーム材71が時計回りに回動して、持ち上げられたアーム材71の押圧端74が、伸縮凸部49を伸長させつつ押し上げる。これにより、図6に示すように、伸縮凸部49に当接していた貫通棒26が、コイルバネ27を圧縮しつつ押し上げられ、弁体25も上方に移動して、給水開口21が開放される(止水機構が開状態)。
給水開口21が開放されると、タンク20に保持されていた電解用水DWが受水槽部41内に流出し、流路43で連通された電解槽部42を満たす。そして、気圧給水機構により、貯水槽40内の水位が上昇して所定の水位に達して給水開口21が電解用水DWの水面によって閉塞されると、気密に維持されたタンク20内には大気が流入しなくなり、大気圧と水圧との均衡によって給水が停止される。
As described above, if the water
When the
本実施形態において、偏心カム73は、前述のように長径部分をアーム材71に当接させた常態に復帰させる方向のみに働くダンパ機能を有しているため、給水制御ダイヤル13を回した後に手を放すと、偏心カム73はゆっくりと時計回りに回転して一定時間(例えば数秒間)後に常態の姿勢に戻る。この遅延時間の間、弁体25は給水開口21から離隔して給水開口21が開放された状態に保たれるため、十分な量の電解用水DWがタンク20から受水槽部41へと給水される。そして、上記の気圧給水機構により、貯水槽40の所定の水位まで給水が行われた後に、偏心カム73が長径部分においてアーム材71に当接する常態に戻り、押圧端74が下降して、伸縮凸部49から離れる。すると、図5に表されているように、コイルバネ27により弁体25が給水開口21に再び押し当てられて、これを閉止する(止水機構が閉状態)。なお、給水表示は、下記のように給水が行われて所定の水位を回復すると消灯する。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、タンク20の上面には、補充開口22が設けられ、この補充開口22を封止可能な蓋23が備えられている。蓋23は、図示しないパッキン等を有して、タンク20内が給水開口21を除いて気密となるように、補充開口22を封止可能に形成されている。蓋23による封止が不完全となる事態を回避するため、タンク20に図示しないセンサ等を取り付けて、蓋23が完全に閉められていない状態が一定時間以上続いた時には警告表示が表示されたり、給水操作中にタンク20内が気密に保たれていないことが検知された時には警告音が発せられたりするように構成してもよい。給水操作を行う際に、必ず蓋23で補充開口22が封止されているべきことに留意すれば、上記のような気圧給水機構により、適量の電解用水DWを貯水槽40に給水できる。
In the present embodiment, a
補充開口22が設けられていることにより、タンク20内の電解用水DWが減少した時には、蓋23を外して上方からタンク20内に電解用水DWを補充することができる。なお、タンク20に図示しない水位センサ等を取り付けて、タンク20内の電解用水DWの水位が一定水位よりも低下した場合には、表示部12に注水表示が点灯するように構成してもよい。上記のように、給水開口21が弁体25で閉止されている常態でタンク20に電解用水DWを補充すれば、蓋23を空けてタンク20の上部が大気開放されても、給水開口21から貯水槽40に向けて電解用水DWが過剰に給水されて溢れることはない。
By providing the
本実施形態による作用効果について説明する。
本実施形態によれば、必要に応じて弁体25で給水開口21を閉止することで、タンク20から貯水槽40への給水を、容易に規制することができる。弁体25が給水開口21を閉止した常態では、タンク20内の気圧と水圧のバランスが崩れたとしても、貯水槽40にタンク20内の電解用水DWが溢れ出すことがなくなるため、ベースユニット1に配されたタンク20上部を大気開放することが可能となる。この結果、機能水生成装置M1使用時の利便性を飛躍的に高めることができる。例えば、機能水生成装置M1を移動する際など、貯水槽40の水位が変動しやすい状況下では、給水開口21を閉止しておくことで、貯水槽40への電解用水DWの過剰給水を抑制できる。また、後述のように、タンク20を組付型としてベースユニット1に配したまま、タンク20の上部を開放して電解用水DWを補充することも可能となる。
The effect by this embodiment is demonstrated.
According to this embodiment, water supply from the
本実施形態に係る機能水生成装置M1において、弁体25は、遅延機能を有して前記通水路を閉止するように設けられている。よって、ベースユニット1に設けた給水制御ダイヤル13を回転させた後、直ちに手を放しても、給水開口21は一定時間開放状態に保持され、十分な給水を行うことができる(ワンショット作動)。
In the functional water generating apparatus M1 according to this embodiment, the
本実施形態に係る機能水生成装置M1は、常態では止水機構が閉状態となるように構成されているため、振動等による水位変動に基づく電解用水DWの過剰給水を抑制できるとともに、機能水生成装置M1の移動を比較的自由に行うことができる。そして、必要時には、給水制御ダイヤル13を回転操作することによって、弁体25が間接的に押し上げられて給水開口21を開放し、電解用水DWが貯水槽40内に給水し、電解セル60に供給できる。なお、本実施形態では、電解槽部42に水位センサ45を設けて表示部12に給水表示を表示することで、給水のタイミングが一目でわかるように構成されている。
Since the functional water generating device M1 according to the present embodiment is configured so that the water stop mechanism is closed in a normal state, excessive water supply of the electrolyzed water DW based on fluctuations in the water level due to vibration or the like can be suppressed, and the functional water The generation device M1 can be moved relatively freely. When necessary, by rotating the water
本実施形態に係る機能水生成装置M1において、タンク20の上部には、タンク20への電解用水DWの補充を行うための補充開口22が設けられているとともに、補充開口22を気密に封止する蓋23が備えられ、補充開口22からのタンク20への電解用水DWの補充が可能とされている。この結果、タンク20をベースユニット1に組み付けて、装置の構成部品点数を削減し、管理の容易な組付型とすることができている。
In the functional water generating apparatus M1 according to the present embodiment, a
<第二実施形態>
第二実施形態に係る機能水生成装置M2について、図7および図8に基づいて説明する。機能水生成装置M2は、基本的な構成および作用効果は第一実施形態に係る機能水生成装置M1と同様であり、常態における偏心カム273とアーム材71との当接状態(アーム材71の姿勢)のみが相違している。以下、第一実施形態と同様の部材には同じ符号を付して、説明を省略する(第三実施形態以下の説明でも同様とする)。
<Second embodiment>
A functional water generator M2 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The functional water generating device M2 has the same basic configuration and operational effects as the functional water generating device M1 according to the first embodiment, and the contact state between the
機能水生成装置M2は、常態において、図7に示すように、偏心カム273が短径部分においてアーム材71に当接している。これにより、作動バネにより押圧端74が持ち上がって伸縮凸部49を押し上げており、コイルバネ27が圧縮されて弁体25が上方に移動する結果、給水開口21が開放されている(止水機構が開状態)。よって、機能水生成装置M2の運転中、貯水槽40内の水位が低下すると、すぐにタンク20内部に保持された電解用水DWが受水槽部41内に流出し、流路43で連通された電解槽部42を満たす。そして、気圧給水機構により、貯水槽40内の水位が上昇して給水開口21が電解用水DWの水面によって閉塞されると、気密に維持されたタンク20内には大気が流入しなくなり、大気圧と水圧との均衡によって給水が停止され、貯水槽40内が所定の水位に維持される。
In the normal state, the functional water generator M2 has the
タンク20に保持された電解用水DWが減少して補充が必要となった場合や、機能水生成装置M2を移動する場合などには、偏心カム273と連結された給水制御ダイヤル213を操作することにより、止水機構を図8に示すような閉状態にすることができる。具体的には、給水制御ダイヤル213を手動で時計回り(図7における矢印方向)に回すと、偏心カム273が長径部分においてアーム材71に当接するように回転し、アーム材71の押圧端74が押し下げられる。これに伴い、コイルバネ27の付勢力によって貫通棒26が下降し、弁体25が給水開口21に押し当てられて、これを水密に閉止する(止水機構が閉状態)。
When the electrolyzed water DW held in the
本実施形態に係る機能水生成装置M2では、偏心カム273のダンパ機能を調整して、給水制御ダイヤル213を回した後に手を放すと一定時間(例えば数十分間)後に短径部分をアーム材71に当接させた常態に戻るように設定することができる。このようにすれば、タンク20への電解用水DWの補充や機能水生成装置M2の移動などを完了するのに十分な時間を経過した後に、機能水生成装置M2は常態に復帰して(止水機構が開状態)、気圧給水機構により貯水槽40内が自動的に所定の水位に維持される。或いは、ダンパ機能等を利用せず、意図した作業を完了した後に、手動で給水制御ダイヤル213を閉止動作時とは反対方向に回転させ、止水機構を開状態にする構成としてもよい。
In the functional water generator M2 according to this embodiment, the damper function of the
本実施形態によれば、常態において、弁体25は給水開口21を開放するように設けられており(止水機構が開状態)、貯水槽40内の水位が低下すると自動的に電解用水DWが供給され、電解セル60が湿潤に保たれる。そして、必要に応じて給水制御ダイヤル213を操作し、弁体25で給水開口21を閉止してタンク20から貯水槽40への電解用水DWの給水を停止することができる(止水機構が閉状態)。給水を停止した状態で機能水生成装置M2を移動すれば、水位変動による貯水槽40への電解用水DWの過剰な給水等を抑制できる。また、給水を停止した状態であれば、蓋23を外して、タンク20上部に設けた補充開口22から電解用水DWの補充等を行うことができる。
According to the present embodiment, normally, the
<第三実施形態>
第三実施形態に係る機能水生成装置M3について、図9から図12に基づいて説明する。機能水生成装置M3は、第一実施形態に係る機能水生成装置M1と比較して、ベースユニット1に組み付けられたタンク20の代わりに、ベースユニット301から着脱可能なボトル型のタンク320を備えるとともに、止水機構を開閉するための構成として、偏心カム73等の代わりにギア377、ロータリーダンパ378等を備えている点において相違している。
<Third embodiment>
The functional water generator M3 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. The functional water generator M3 includes a bottle-shaped
図9は、機能水生成装置M3の平面図である。ベースユニット301は、上面視で略瓢箪型をなす形状に形成されており、受水槽部341、流路343および電解槽部342を含む貯水槽340並びにカップ据置部330は、第一実施形態に係る貯水槽40並びにカップ据置部30と異なった形状に形成されているが、基本的な構造および機能はこれらと同じである。また、機能水生成装置M3では、ベースユニット301の瓢箪型のくびれた部分(貯水槽の受水槽部341と電解槽部342との隔壁の内部)に、図示しない電源部が配されている。
FIG. 9 is a plan view of the functional water generator M3. The
図10に示すように、ボトル状のタンク320は、ボトルネック部分を下にした姿勢で、ベースユニット301の受水槽部341上方に着脱可能に取り付けられる。タンク320において、ボトルネック部分の先端(ベースユニット301に取り付けられた姿勢では、下端面となる)には、円形の給水開口321が設けられ、ボトル底部(ベースユニット301に取り付けられた姿勢では、上端面となる)も開口されて、補充開口322が形成されている。補充開口322には、これを気密可能に封止できる蓋323が備えられている。また、受水槽部341の内側壁はタンク320の外周面に沿う寸法形状に形成されており、給水開口321の周囲には、環状に突出する位置決め突起324が設けられている。なお、位置決め突起324には間欠部分が形成されており、電解用水DWを流通可能となっている。
As shown in FIG. 10, the bottle-shaped
タンク320は、受水槽部341の内側壁により水平方向に位置決めされ、位置決め突起324により垂直方向に位置決めされて、下端の給水開口321が水平に保たれる姿勢で受水槽部341内に支持される。ここで、給水開口321は、カップ据置部330に据え置かれた飲水カップ5の下側電極板63と同じ高さ、すなわち「所定の水位」に設定支持される。よって、止水機構が後述するように開状態にあるときには、第一実施形態と同様の気圧給水機構により、貯水槽340内が所定の水位に自動的に維持されるようになっている。
The
本実施形態に係る機能水生成装置M3において、タンク320の給水開口321には、第一実施形態と同様の弁体25、貫通棒26、コイルバネ27が装着され、給水開口321を、開放または水密に閉止可能に構成されている。また、受水槽部341の底面の一部には、蛇腹状に成形されて上方に伸長可能な防水性の弾性部材が水密に嵌めこまれ、伸縮凸部349が形成されている。第一実施形態の伸縮凸部49と同じく、伸縮凸部349の上端は、自然状態にある貫通棒26下端に当接するように設定されている。
In the functional water generating apparatus M3 according to the present embodiment, the
図10から図12に表されているように、ベースユニット301における貯水槽340の底面下側には、アーム材371が取り付けられている。アーム材371は、第一実施形態のアーム材71と類似の形態の長尺な部材であるが、長手方向略中央に位置する支点372回りに回動可能に取付けられている。アーム材371は、伸縮凸部349の下方に配される押圧端374とは反対側の操作端375に取り付けられた捻じりコイルバネ376により、常態において操作端375が持ち上げられた姿勢となるように保持されている。操作端375には、押し下げ可能な給水制御ボタン313が連結軸を介して連結されている。給水制御ボタン313は、図示しない復帰バネにより上方に付勢され、ベースユニット301の外面に設けられたスリット314の上端から突出するように設けられている。また、支点372の周囲にはギア377が嵌められ、これに嵌合するように、常態に復帰させる方向にのみ働くダンパ機能を備えたロータリーダンパ378が取り付けられている。
As shown in FIGS. 10 to 12, an
上記機構の作動について説明する。
図11に示すように、給水制御ボタン313が押し下げられていない状態、すなわち常態では、アーム材371は捻じりコイルバネ376により押圧端374が下がった姿勢となっている。このような常態では、コイルバネ27によって貫通棒26が押し下げられて、弁体25が給水開口321を水密に閉止している(止水機構が閉状態)。
The operation of the mechanism will be described.
As shown in FIG. 11, in a state where the water
第一実施形態と同様、給水表示が点灯した場合などに、手動で給水制御ボタン313をスリット314における下端に押し下げると、連結軸を介して操作端375が下降し、アーム材371が回動して、持ち上げられた押圧端374が伸縮凸部349を押し上げる。これにより、図12に示すように、伸縮凸部349に当接していた貫通棒26が、コイルバネ27を圧縮しつつ押し上げられ、弁体25も上方に移動して、給水開口321が開放される(止水機構が開状態)。
給水開口321が開放されると、タンク320に保持されていた電解用水DWが受水槽部341内に流出可能となり、気圧給水機構によって貯水槽340内の所定の水位まで電解用水DWが給水される。
As in the first embodiment, if the water
When the
本実施形態では、給水制御ボタン313を押し下げた後に手を放すと、給水制御ボタン313は復帰バネによってすぐに上方に復帰するが、アーム材371は、支点372の周囲に取り付けられたギア377およびロータリーダンパ378によってゆっくりと反時計回りに回動し、一定時間(例えば数秒間)後に常態の姿勢に戻る。第一実施形態と同様、この遅延時間の間、弁体25は給水開口321から離隔して給水開口321が開放された状態に保たれるため、十分な量の電解用水DWがタンク320から受水槽部341へと給水される。気圧給水機構により、貯水槽340の所定の水位まで給水が行われた後に、弁体25が給水開口321に再び押し当てられて、これを閉止する(止水機構が閉状態)。
In this embodiment, when the water
本実施形態によれば、ボトル型のタンク320がベースユニット301から着脱可能に取り付けられているため、タンク320を適宜取り外して、電解用水DWを補充したり、貯水槽340の清掃などのメンテナンス作業を行ったりすることができる。さらに、タンク320の給水開口321を閉止可能な弁体25が装着されているため、予め給水開口321を閉止すれば、タンク320の着脱作業を格段に容易行うことが可能とされている。また、タンク320は補充開口322および蓋323を備えているため、給水開口321を閉止すれば、蓋323を外してタンク320上部を開放し、ベースユニット301に取り付けたままでタンク320への電解用水DWの補充を行うこともできる。
According to the present embodiment, since the bottle-shaped
<第四実施形態>
第四実施形態に係る機能水生成装置M4について、図13から図14に基づいて説明する。機能水生成装置M4は、基本的な構成および作用効果は第三実施形態に係る機能水生成装置M3と同様であり、常態における捻じりコイルバネ476による操作端375の保持状態(アーム材371の姿勢)のみが相違している。
<Fourth embodiment>
A functional water generator M4 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. The functional water generator M4 has the same basic configuration and operational effects as the functional water generator M3 according to the third embodiment, and the
機能水生成装置M4では、常態において、図13に示すように、アーム材371は、捻じりコイルバネ476により操作端375が下がった姿勢となるように保持される。 本実施形態に係る給水制御ボタン413は押し上げ式のボタンであり、図示しない復帰バネにより下方に付勢され、スリット314の下端から突出するように設けられている。
In the functional water generating device M4, as shown in FIG. 13, in the normal state, the
本実施形態では、図13に示すように、給水制御ボタン413が押し上げられていない状態、すなわち常態では、アーム材371の押圧端374が持ち上げられて伸縮凸部349を押し上げている。これにより、貫通棒26がコイルバネ27を圧縮しつつ押し上げられ、弁体25も上方に移動して、給水開口321が開放されている(止水機構が開状態)。よって、機能水生成装置M4の運転中、貯水槽340内の水位が低下すると、すぐにタンク320内部に保持された電解用水DWが受水槽部341内に流出し、気圧給水機構により、貯水槽340内が所定の水位に維持される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, in a state where the water
タンク320に保持された電解用水DWが減少して補充が必要となった場合や、機能水生成装置M4を移動する場合などには、手動で給水制御ボタン413を操作することにより、止水機構を図14に示すような閉状態にすることができる。具体的には、給水制御ボタン413を、スリット314における上端に押し上げる。すると、連結軸を介して操作端375が持ち上げられ、アーム材371が回動して押圧端374が下降し、伸縮凸部349から離れて、コイルバネ27の付勢力により貫通棒26および弁体25が下降し、弁体25が給水開口321を水密に閉止する(止水機構が閉状態)。
本実施形態に係る機能水生成装置M4でも、ギア377およびロータリーダンパ378のダンパ機能を利用して、給水制御ボタン413を操作した後、一定時間後に、自然に止水機構が開状態である常態に戻るように設定することができる。
When the electrolyzed water DW held in the
Also in the functional water generating apparatus M4 according to the present embodiment, the water stop mechanism is naturally open after a certain time after operating the water
本実施形態によれば、第三実施形態に記載した、タンク320を着脱可能としたことによる効果と、第二実施形態に記載した、常態で止水機構を開状態としたことによる効果とを、併せて得ることができる。
According to this embodiment, the effect by having the
<第五実施形態>
第五実施形態に係る機能水生成装置M5について、図15および図16に基づいて説明する。機能水生成装置M5は、第一実施形態に係る機能水生成装置M1と比較して、給水開口21に装着した弁体25、貫通棒26、コイルバネ27の代わりに、流路43を開放または閉止可能な自動開閉式の電磁弁570を備えている点において相違している。
<Fifth embodiment>
A functional water generator M5 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16. The functional water generating device M5 opens or closes the
図15は、機能水生成装置M5の平面図、図16は同断面図である。タンク20の給水開口21には、これを閉止するような構成を有していない一方、ベースユニット1の流路43(通水路の一部)に電磁弁570が設けられ、流路43を開放または閉止可能に構成されている。
電磁弁570は、図示しない制御部によって開閉制御され、制御部は、電解槽部42に取り付けられた水位センサ45とも接続されている。電磁弁570の制御態様は適宜選択することができる。例えば、機能水生成装置M5の運転中は、基本的に電磁弁570を閉じて流路43が閉止されるように構成し、電解槽部42内の水位が所定の水位よりも低下したことを水位センサ45が検知すると、自動的に電磁弁570を開いて、気圧給水機構によって所定の水位が回復されるのに十分な一定時間、流路43を開放するようにしてもよい。或いは、機能水生成装置M5の運転中は、基本的に電磁弁570を開いて流路43を開放しておくように構成して、気圧給水機構によって貯水槽40内を所定の水位に維持し、タンク20への電解用水DW補充時など必要に応じて、ベースユニット1の外面に設けたスイッチ等により、電磁弁570を閉じて流路43を閉止するようにしてもよい。
FIG. 15 is a plan view of the functional water generator M5, and FIG. 16 is a cross-sectional view thereof. The
The
本実施形態によれば、自動制御可能な電磁弁570を備えて止水機構を構成することで、使用環境や使用状況等に併せて給水状態を調整することができる。
According to the present embodiment, the water supply state can be adjusted in accordance with the use environment, the use situation, and the like by configuring the water stop mechanism with the
<第六実施形態>
第六実施形態に係る機能水生成装置M6について、図17に基づいて説明する。機能水生成装置M6は、第五実施形態に係る機能水生成装置M5と比較して、ベースユニット1に組み付けられたタンク20の代わりに、ベースユニット301から着脱可能なボトル型のタンク320を備えている点において相違している。換言すれば、第三実施形態に係る機能水生成装置M3または第四実施形態に係る機能水生成装置M4において、止水機構およびその制御機構として、自動制御可能な電磁弁570を適用したものである。
<Sixth embodiment>
A functional water generator M6 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. Compared with the functional water generator M5 according to the fifth embodiment, the functional water generator M6 includes a bottle-shaped
本実施形態によれば、第三実施形態等に記載した、タンク320を着脱可能としたことによる効果と、第五実施形態に記載した、自動制御可能な電磁弁570で止水機構を構成したことによる効果とを、併せて得ることができる。
According to the present embodiment, the water stop mechanism is configured by the automatic controllable
<その他の実施形態>
本明細書によって開示される技術は、上記記述および図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The technology disclosed in the present specification is not limited to the embodiment described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope.
(1)止水機構は、実施形態に記載した構成のものに限定されず、周知の止水機構を適用することができる。また、通水路を開放または閉止するものであれば、配置も任意であり、例えば、タンク20の給水開口に電磁弁を設けたり、流路43にコイルバネ27を付設した弁体25を設けたりしてもよい。
(1) The water stop mechanism is not limited to the structure described in the embodiment, and a well-known water stop mechanism can be applied. Further, as long as the water passage is opened or closed, the arrangement is arbitrary. For example, an electromagnetic valve is provided in the water supply opening of the
(2)上記実施形態では、いずれも給水開口が水平に配されるものについて記載したが、これに限定されるものではない。機能水生成装置において、給水開口を傾斜するように配してもよく、また、タンクの側面に窓状に形成してもよい。また、給水開口の形状も円形に限らず、任意の形状とすることができる。 (2) In the above-described embodiment, the case where the water supply openings are arranged horizontally has been described. However, the present invention is not limited to this. In the functional water generating apparatus, the water supply opening may be arranged to be inclined, or may be formed in a window shape on the side surface of the tank. Moreover, the shape of the water supply opening is not limited to a circle, and may be an arbitrary shape.
(3)気圧給水機構に係るタンクは、貯水槽内に配される給水開口を下部に備えているものであれば、任意の形状に形成し、自由に配置することができる。例えば、電解槽部の外周部を受水槽部として、カップ据置部を包囲するようにタンクを配設してもよい。給水部をカップ据置部の周りに設けることで、機能水生成装置を格段にコンパクト化できる。さらに、飲水カップを着脱するためのスペースを残しつつ、単数或いは複数のタンクをタワー状に配設すれば、飲水カップ据え置き時の支持壁としての機能を兼備させることができる。 (3) The tank according to the atmospheric pressure water supply mechanism can be formed in an arbitrary shape and freely disposed as long as it has a water supply opening disposed in the lower part thereof. For example, the outer peripheral part of the electrolytic cell part may be a water-receiving tank part, and the tank may be arranged so as to surround the cup stationary part. By providing the water supply part around the cup erection part, the functional water generator can be remarkably compact. Furthermore, if one or more tanks are arranged in a tower shape while leaving a space for attaching and detaching the drinking cup, the function as a support wall at the time of standing the drinking cup can be combined.
1,301…ベースユニット
5…飲水カップ
13、213…給水制御ダイヤル(操作部)
20,320…タンク
21,321…給水開口(通水路の一部)
22,322…補充開口
23,323…蓋
25…弁体
26…貫通棒
27…コイルバネ
40,340…貯水槽
41,341…受水槽部
42,342…電解槽部
43,343…流路(通水路の一部)
45…水位センサ
49,349…伸縮凸部
60…電解セル
61…高分子イオン交換樹脂膜
62…上側電極板
63…下側電極板
71,371…アーム材
72,372…支点
73,273…偏心カム
74,374…押圧端
313,413…給水制御ボタン(操作部)
376,476…捻じりコイルバネ
377…ギア
378…ロータリーダンパ
570…電磁弁
DW…電解用水
PW…浄水
M1,M2,M3,M4,M5,M6…機能水生成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,301 ...
20, 320 ...
22, 322...
45 ...
376, 476 ...
Claims (9)
前記飲水カップの底面の一部をなす高分子イオン交換樹脂膜およびその上下両側に設けられた一対の電極を備えた電解セルと、
前記ベースユニットに設けられ電解用水を前記電解セルの下側に供給するように貯留する貯水槽と、
前記ベースユニットに設けられ前記貯水槽に前記電解用水を補給するタンクと、
前記一対の電極に接続された電源装置と、を備え、
前記飲水カップ内に浄水を含んだ状態で、前記一対の電極間に直流電圧を加えて水の電気分解を行うことにより、前記飲水カップ内に特定成分の溶存率を高めた機能水を生成させる機能水生成装置であって、
前記タンクは、下部の給水開口を除いて気密可能に形成され、前記給水開口を前記貯水槽内に配置することで、前記貯水槽内の水位が所定の水位よりも低下した時に前記給水開口から大気を自然流入させて前記貯水槽内を前記所定の水位に維持されるようになっており、
前記タンクと前記電解セルとの間において前記電解用水が流通する通水路を開放または閉止する弁体が設けられるとともに、前記弁体を開閉制御するための制御機構を備えている機能水生成装置。 A drinking cup removable from the base unit;
An electrolytic cell comprising a polymer ion exchange resin membrane forming a part of the bottom surface of the drinking cup and a pair of electrodes provided on both upper and lower sides thereof;
A water storage tank that is provided in the base unit and stores water for electrolysis to be supplied to the lower side of the electrolysis cell;
A tank provided in the base unit for replenishing the water for electrolysis to the water tank;
A power supply device connected to the pair of electrodes,
In a state where purified water is contained in the drinking cup, by applying a direct current voltage between the pair of electrodes to perform electrolysis of water, functional water with an increased dissolution rate of a specific component is generated in the drinking cup. A functional water generator,
The tank is formed to be airtight except for a lower water supply opening, and by arranging the water supply opening in the water storage tank, when the water level in the water storage tank is lower than a predetermined water level, The atmosphere is allowed to naturally flow into the water tank to be maintained at the predetermined water level,
A functional water generator comprising a valve body that opens or closes a water passage through which the water for electrolysis flows between the tank and the electrolysis cell, and includes a control mechanism for controlling opening and closing of the valve body.
前記電磁弁は、前記センサが前記貯水槽内の水位が前記所定の水位に達したことを検出したときに、前記通水路を閉止して前記電解用水の前記タンクから前記電解セルへの供給が停止されるように制御され、前記センサが前記貯水槽内の水位が前記所定の水位よりも低下したことを検出したときに、前記通水路を開放して前記電解用水の前記タンクから前記電解セルへの供給を可能とするように制御される請求項7に記載の機能水生成装置。 A sensor for detecting a water level in the water tank;
When the sensor detects that the water level in the water tank has reached the predetermined water level, the solenoid valve closes the water passage and allows the electrolytic water to be supplied from the tank to the electrolysis cell. When the sensor detects that the water level in the water storage tank has dropped below the predetermined water level, the water passage is opened and the electrolysis cell is removed from the tank for electrolyzing water. The functional water generating apparatus according to claim 7, wherein the functional water generating apparatus is controlled so as to enable supply to the apparatus.
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