JP3440594B2

JP3440594B2 - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP3440594B2
Application number: JP32045594A
Authority: JP
Inventors: 弘之野口; 康弘才原; 壽一西川; 利久平井; 源喜中野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2003-08-25
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JPH08173964A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道水等を電気分解して
アルカリイオン水と酸性イオン水とを連続的に生成する
電解水生成方法及び電解水生成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より図７に示すような電解水生成装
置が提供されている。これは活性炭からなる濾材３１と
中空糸膜にて形成された濾材３２とを備えた浄水器３
と、電解槽２とからなるもので、電解槽２内には２種の
電極２１，２２が電解隔膜２０で仕切られた状態で配設
されている。

【０００３】水道水の蛇口９９に取り付けられた切換ユ
ニット９８から浄水器３へと送られた水は、浄水器３内
において浄化された後、直流電圧が電極２１，２２に印
加されている電解槽２へ送られて、この電解槽２内にお
いて、陰極となっている電極側にアルカリイオン水が、
陽極となっている電極側に酸性イオン水が生成される。
この両種イオン水のうち、主利用水（一般には飲料に供
されるアルカリイオン水）は吐出口２３から送り出さ
れ、副利用水（酸性イオン水）は吐出口２４から排水口
６４へと送られる。

【０００４】なお、電解槽２の電極２１，２２への電圧
印加開始は、切換ユニット９８と浄水器３との間をつな
ぐ水路に設置されたダイアフラム６８を有する圧力検知
用スイッチＰＳによってなされる。また、浄水器３と電
解槽２とをつなぐ水路は、上記排水口６４にもつながっ
ているが、ボール弁６６が水圧によって閉じているため
に、電解槽２へと向かう水が排水口６４へ直接流れてし
まうことはない。

【０００５】切換ユニット９８からの水供給を止めたな
らば、圧力検知用スイッチＰＳがオフとなって電解槽２
の電極２１，２２への通電が遮断されるとともに、電解
槽２内にある水は、前後に水圧差がないために開いてい
るボール弁６６を通じて排水口６４へと排出される。こ
こにおいて、上記のものでは、実際に吐出される電解水
のｐＨ値を確認するには、試薬などによる簡易分析を別
途行わなくてはならず、また、求めるｐＨ値の電解水を
得るには、設定電圧や流量などの調整を手動で行わなく
てはならず、上記ｐＨ値の確認に要する手間も含めて、
求めるｐＨ値の電解水を確実に得られるものではなかっ
た。

【０００６】このために、吐出する電解水のｐＨ値を連
続的に測定するｐＨセンサーを設けて、このｐＨセンサ
ーから得られるｐＨ値と目標ｐＨ値とを比較して電解槽
に印加する電解電圧をフィードバック制御するものが提
案されている。この場合、現在吐出中の電解水のｐＨ値
が目標ｐＨ値となるように電解電圧が制御されるため
に、求めるｐＨ値を電解水を確実に得ることができる
が、この場合、ｐＨセンサーの出力値が常に正確なもの
であることが求められるにもかかわらず、アルカリイオ
ン水中に生成される炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）や炭
酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）等のいわゆるスケールの
付着による精度低下が問題となるほか、このスケール
は、電解槽及び電解槽以降の配管への付着により、配管
詰まりを招くこともある。

【０００７】従って、ｐＨセンサーを備えて電解電圧の
フィードバック制御を行うものはもちろん、ｐＨセンサ
ーを持たないものにおいても、スケール除去のための洗
浄手段がこの種のものにおいては必須のものとなってお
り、また洗浄手段としては、クエン酸等の有機酸を用い
たものが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記洗浄手段
を備えたものにおいても、スケール除去のための洗浄が
必要な状態になっているかどうか、つまりスケールが付
着しているかどうかの判定が困難なことが問題として残
っている。これはｐＨセンサーを持たないものにおいて
特に問題となる。また、洗浄を行った時、スケールが除
去されたかどうかを確認することが好ましいのである
が、この点も困難である。

【０００９】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは、洗浄を行った時、ス
ケールを除去することができたかどうかを使用者に知ら
せることができる電解水生成装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、電解
にてアルカリイオン水と酸性イオン水とを生成してこれ
ら電解水を各別に吐出する電解槽と、電解水のｐＨ値を
連続的に測定するｐＨセンサーと、このｐＨセンサーか
ら得られるｐＨ値と目標ｐＨ値とを比較して電解槽に印
加する電解電圧を制御する制御回路と、電解槽や配管に
有機酸を供給する洗浄手段とを備えた電解水生成装置に
おいて、所定条件下のｐＨセンサーの出力値を記憶する
記憶手段と、上記所定条件と同一条件下のｐＨセンサー
の出力値と上記記憶値との比較に基づいて洗浄時期を使
用者に知らせるとともに洗浄手段による洗浄後で且つ所
定量の通水後の上記条件下のｐＨセンサーの出力値と上
記記憶値との比較に基づいて洗浄完了を使用者に知らせ
る報知手段とを備えていることに特徴を有しており、ま
た電解槽への供給水の浄化用の浄水器を備えて、該浄水
器は濾材を収めた濾過用カートリッジが着脱自在とされ
たものとして形成され、洗浄手段は有機酸が納められる
とともに浄水器における上記濾過用カートリッジに代え
て浄水器に装着されるカートリッジとして形成されてい
ることに他の特徴を有している。

【００１１】

【作用】本発明によれば、ｐＨセンサーの出力値の変化
からスケール除去のための洗浄が必要かどうかという点
と、洗浄後にスケール除去がなされたかどうかとを使用
者に知らせることができ、他の特徴とするところによれ
ば、洗浄のための有機酸の添加を浄水器を利用して簡便
に行うことができる。

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、この電解水生成装置は、図２に示すように、電解
槽２と、逆洗ユニット４と、切換弁５，６と、流量調整
弁６５、ｐＨセンサー７、カルシウム剤添加筒８０等を
ハウジング（図示せず）に納めたものとして構成されて
いる。

【００１４】電解槽２は前記従来例と同様に、２種の電
極２１，２２とこの両者を仕切る電解隔膜２０とを備え
たもので、底部側に流入口２５，２６を、上部側に吐出
口２３，２４を備えており、これら吐出口２３，２４
は、切換弁６を介して吐出管１７，１８に接続されてい
る。ここにおいて、流入口２５と吐出口２３とは一方の
電極２１を囲む空間に連通し、流入口２６と吐出口２４
とは他方の電極２２を囲む空間に連通しているのである
が、流入口２５は流入口２６よりも細くされていて、電
極２１側に流れ込む流量が電極２２側に流れ込む流量よ
り１：３乃至１：４位の比率で少なくなるようにされて
いる。また上記切換弁６は、吐出口２３と吐出管１７と
を連通させる時、吐出口２４と吐出管１８とを連通さ
せ、吐出口２３と吐出管１８とを連通させる時、吐出口
２４と吐出管１７とを連通させる電磁ロータリー弁もし
くはモータ式切換弁で構成されている。

【００１５】浄水器３は、活性炭からなる濾材３１と中
空糸膜からなる濾材３２とを備えたもので、その下端に
設けられた２つの開口部のうちの一方が、逆洗ユニット
４に、他方が切換弁５に接続されている。なお、上記の
２種の濾材３１，３２は単一のカートリッジに納められ
ており、カートリッジごと交換できるように構成されて
いる。

【００１６】逆洗ユニット４は、浄水器３内の濾材３
１，３２の目詰まりを、いったん浄水器３を通すことで
濾過した浄水を浄水器３に逆流させる逆洗を行うことで
解消するためのもので、図４に示すように、シリンダー
４０と、シリンダー４０内に配されたピストン４１、ピ
ストン４１にスライド自在に係合するとともに、ピスト
ン４１の下降に伴って弁体４３をばね４５に抗して引き
下げる連動ピン４２とからなるもので、シリンダー４０
の上端には上記浄水器３につながるポート４６と、弁体
４３の下降で開くとともに弁体４３の上昇で閉じられる
吐出口４４とが設けられており、シリンダー４０におけ
るピストン４１の下方空間は、次に述べる切換弁５のポ
ート５５に連通している。

【００１７】上記逆洗ユニット４の下方に取り付けられ
た切換弁５は、両端にポート５１，５４を有するととも
に、周面における軸方向にずれたところに３つのポート
５２，５３，５５を備えて、内蔵する可動体５６がポー
ト５１，５４から選択的に流入する水の水圧で移動する
ことで、図４に示すポート５１，５２間が連通するとと
もに、ポート５５，５３が可動体５６の外周空間５７を
通じて連通する状態と、可動体５６が図中右方に移動し
て、ポート５４，５５間が連通するとともに、外周空間
５７を通じてポート５２，５３間が連通する状態とを切
り換える。

【００１８】なお、上記浄水器３に接続されているのは
ポート５２であり、ポート５３は排水管１９に接続され
ている。また、ポート５１，５４が蛇口９９に設けられ
た切換ユニット９８に接続されており、ポート５１と切
換ユニット９８との間に流量調整弁６５が設けられてい
る。ポート５２と浄水器３との間に配された定流量弁６
４は、過剰水圧が浄水器３以降の水路にかかることを防
止するために設けたものである。また、ポート５１，５
４と切換ユニット９８とをつないでいる配管は、この電
解水生成装置の器体内において、電源部を収めた電源ボ
ックス７０の下面に放熱プレートを介して接触している
とともに、この接触部分が銅やアルミニウム等の金属製
管で形成されている。電源部を供給する水によって冷や
すことができるようにして、電源部の発熱に対する安全
性を高めている。

【００１９】そして、上記逆洗ユニット４の吐出口４４
は、管４７によって電解槽２の流入口２５，２６につな
がっているのであるが、この管４７の途中には、流量計
６６と、逆止弁６７と電磁弁６３とが設けられており、
電磁弁６３と上記流入口２５，２６を個別に接続する配
管のうち、流入口２５に至る管４８の途中に前記カルシ
ウム剤添加筒８０が設けられている。上記逆止弁６７は
排水口１９につながったもので、管４７側に水圧がかか
っている時は閉じているものの、管４７側に水圧がかか
らなくなった時に開いて、電解槽２内の水及び管４７内
の水を排水口１９から排出する。

【００２０】前記吐出管１８の途中にはｐＨセンサー７
が配設されている。このｐＨセンサー７としては、ここ
では図５に示すように、飽和ＫＣｌまたはＮａＣｌ溶液
と銀−塩化銀電極からなる比較電極部と、飽和ＫＣｌ溶
液と特殊ガラス電極からなる作用電極部で構成されたも
のを用いて、測定するイオン水の水素イオン濃度に比例
して両電極間で発生する起電力を増幅させることで、図
５(b)に示すように、ｐＨ値に応じた０〜５Ｖの電圧を
出力するように構成されており、この出力電圧はＡ／Ｄ
変換された後、後述する制御回路Ｃに取り込まれる。

【００２１】このように形成された電解水生成装置は、
前述のように、上記切換弁５における２つのポート５
１，５４が切換ユニット９８に個別の配管を介して接続
される。この切換ユニット９８は、レバー操作によって
電解水生成装置への水供給の停止と、ポート５１側への
水供給と、ポート５４側への水供給とを切り換えること
ができるようにされたものである。

【００２２】次に電解水を取り出す時の水の流れについ
て説明すると、切換ユニット９８において、水を切換弁
５のポート５１側へと流せば、切換弁５におけるポート
５１に至った水は、その水圧で切換弁５内の可動体５６
を押圧するために、図２に示すように、ポート５２から
浄水器３に入り、濾材３０，３１による濾過を受けた
後、逆洗ユニット４のポート４６に至る。そしてポート
４６から逆洗ユニット４のシリンダー４０内に入った水
は、水圧によってまずピストン４１を押し下げて、それ
まで弁体４３で閉じられていた吐出口４４を開き、この
吐出口４４から管４７を通じて電解槽２の流入口２５，
２６より電解槽２内に入り、ここで電解される。なお、
電解槽２への通電は、上記管４７の途中に配された流量
計６６から得られる流量の情報に基づいて開始される。

【００２３】そしてアルカリイオン水を得たい旨の指示
がなされているならば、電解槽２の電極２１が陽極に、
電極２２が陰極となるように電解電圧が印加されるため
に、吐出口２３側に酸性イオン水が、吐出口２４側にア
ルカリイオン水が得られ、この時、切換弁６は図２に示
す状態とされているために、アルカリイオン水が吐出管
１８側に、酸性イオン水は吐出管１７側に吐出される。

【００２４】酸性イオン水を得たい旨の指示がなされて
いる時には、指示された酸性度に応じて次の２つの水の
流れとなる。まず弱酸性イオン水の場合には、電解槽２
の電極２１が陰極に、電極２２が陽極となるように電解
電圧が印加されるために、吐出口２３側にアルカリイオ
ン水が、吐出口２４側に酸性イオン水が得られ、この
時、切換弁６は上記状態と同じとされているために、ア
ルカリイオン水が吐出管１７側に、酸性イオン水が吐出
管１８側に吐出される。

【００２５】強酸性イオン水の場合には、電解槽２の電
極２１が陽極に、電極２２が陰極となるように電解電圧
が印加されるために、吐出口２３側に酸性イオン水が、
吐出口２４側にアルカリイオン水が得られ、この時、切
換弁６は図３に示すように上記２状態とは異なる状態に
切り換えられるために、アルカリイオン水が吐出管１７
側に、酸性イオン水が吐出管１８側に吐出される。この
ように、強酸性イオン水を吐出管１８側から吐出させる
場合に、電極２１側を陽極とするのは、前述のように、
電極２１側への流入口２５を電極２２側の流入口２６よ
り絞って流入量を少なくしているために、強酸性イオン
水を得ることが容易となっているためである。

【００２６】そして、切換ユニット９８において、水を
切換弁５のポート５４側へと流せば、水圧による可動体
５６の移動で切換弁５が切り換えられ、ポート５４から
入った水は、ポート５５を通じて逆洗ユニット４におけ
るピストン４１の下方空間に流入し、ピストン４１を押
し上げて、弁体４３で吐出口４４を閉じるとともに、ピ
ストン４１の上方空間に溜まっていた濾過済みの浄水を
ポート４６から浄水器３側に逆流させる。この逆流水
は、濾材３２，３１を逆洗して濾材３２，３１に付着し
ていた不純物を洗い流した後、切換弁５のポート５２，
５３を経て排水口１９から排出される。なお、この時の
切換ユニット９８からの水の流入は、逆洗ユニット４に
おけるピストン４１を上死点まで移動させた時点で終了
する。そして、このような逆洗時や、切換ユニット９８
において止水を行った時、電解槽２内の水は、水圧差が
無いために開いた状態にある逆止弁６７を経て排水口１
９から排出される。

【００２７】図１は上記電解水生成装置におけるブロッ
ク回路図であって、図中Ｃは１チップマイクロコンピュ
ータにて構成された前記制御回路、ＤＶは電解電圧を出
力する電源部、Ｄは操作表示部である。ｐＨセンサー７
や流量計６６が接続されている制御回路Ｃは、電解槽２
の電極２１，２２に印加する電解電圧を、電源部ＤＶの
ＰＷＭ制御によって制御することができるように構成さ
れており、また目標ｐＨ値と、ｐＨセンサー７から得ら
れる吐出管１８を通じて吐出中の電解水のｐＨ値との比
較回路Ｃ１を内蔵し、目標ｐＨ値に検出したｐＨ値が一
致するように、上記電解電圧のフィードバック制御を行
う。

【００２８】なお、電源部ＤＶに挿入された低抵抗値の
抵抗Ｒの両端電圧が入力されるコンパレータＣＰは、抵
抗Ｒでの電圧降下に応じて通電電流の大きさを上限値と
比較するためのもので、通電電流が電極２１，２２への
印加電圧に応じて規定された上限値を越えた時には、制
御回路Ｃに対して過電流検知信号を出力し、これを受け
た制御回路Ｃは電極２１，２２への印加電圧が低くなる
ように電源部ＤＶに電圧降下指示信号を出力する。な
お、後述する電解電圧値は、上記抵抗Ｒで測定される電
流値である。

【００２９】図６に表示操作部Ｄの一例を示す。操作部
として、電源スイッチＳＷ₁の他に、ｐＨ切り替えスイ
ッチＳＷ₂，ＳＷ₃，ＳＷ₄、リセットスイッチＳＷ₅、ｐ
Ｈ微調節のためのスイッチＳＷ₇を備えるほか、電解動
作中であることを音で示すことを入切するためのスイッ
チＳＷ₉、制御回路Ｃにおいて積算される浄水器３の積
算使用時間のリセット用のスイッチＳＷ₁₀と寿命設定Ｓ
Ｗ₁₁、ｐＨセンサー７の洗浄のためのスイッチＳＷ₁₂，
ＳＷ₁₃を備えている。

【００３０】上記スイッチＳＷ₉による報知手段のオフ
は、アルカリイオン水を吐出管１８から吐出する際に対
してのみ有効であるようにしてある。つまり、酸性イオ
ン水が吐出管１８から吐出される時には、スイッチＳＷ
₉をオフとしていても、報知手段が作動してメロディや
ブザーによって警告報知を行うようにしてある。現在吐
出中の水が酸性イオン水であり、飲用には適していない
ことを利用者に知らせるためである。同様の理由で、酸
性イオン水の吐出状態からアルカリイオン水の吐出状態
に切り替えた時にも、ｐＨセンサー７による測定値がｐ
Ｈ８を越えるまでは、あるいは所定の流量（たとえば１
０００ミリリットル）が吐出されたり所定の時間が経過
するまでは警告を鳴らし続けるようにしてあり、酸性イ
オン水の吐出状態から浄水の吐出状態に切り替えた時に
は、ｐＨセンサー７が酸性を出力しなくなるまで、ある
いは１０秒間、あるいは所定の流量が吐出されるまでは
警告を鳴らし続けるようにしてある。更には、電極２
１，２２の後述する逆電洗浄中にアルカリイオン水また
は浄水の吐出状態へと切り替えた時も同様に警告を鳴ら
すことが好ましい。

【００３１】スイッチＳＷ₁₂，ＳＷ₁₃によるｐＨセンサ
ー７の洗浄は、ｐＨセンサー７に析出したスケールの除
去のために行われる。すなわち、ｐＨ１０以上のアルカ
リイオン水、殊に地下水のように炭酸成分過多の場合、
炭酸水素イオンＨＣＯ₃ ^-より炭酸イオンＣＯ₃ ^2-の存
在比率が多くなり、この場合、炭酸カルシウムとして析
出する現象が多くなる。このスケールの析出でｐＨセン
サー７のセンシング部分が覆われると、ｐＨセンサー７
のセンシング精度（特に酸性側）が落ちるとともに、立
ち上がり応答性が悪くなる。この点に対処するために上
記洗浄を行う。詳しくは後述する。

【００３２】上記表示操作部Ｄには、図６に示すよう
に、表示部として、ｐＨセンサー７で得られるｐＨ値を
数字で表示する表示部Ｌａ、前記スイッチＳＷ₂，Ｓ
Ｗ₃，ＳＷ₄の選択状態を表示する表示部Ｌｄ₁〜Ｌｄ₇、
電極２１，２２の洗浄中であることを表示する表示部Ｌ
ｅ、浄水器３の濾材３１，３２の交換を促す表示部Ｌ
ｆ、ｐＨセンサー７の洗浄を促す表示部Ｌｐ、電源状態
を示す表示部Ｌ₁、洗浄完了を表示する表示部Ｌｑ等を
備えている。

【００３３】表示部Ｌｅによって動作表示がなされる電
極２１，２２の洗浄は、電極２１，２２に生じたスケー
ルを除去するためのもので、流量計６６により止水が検
知された時、電解槽２の電極２１，２２にそれまでとは
逆極性の電圧を短時間印加することによって行われる
が、この洗浄の開始時には電磁弁６３が閉じられている
ために、滞水系での逆電洗浄が行われる。この時の陽極
側のｐＨ値は、滞水させることによってｐＨ２程度の強
酸性となるために、付着した炭酸カルシウムや炭酸マグ
ネシウム成分を溶解させて除去することができる。ま
た、逆電洗浄の後期においては、電磁弁６３が開かれる
ために、流水系での逆電洗浄も行われるものであり、従
って完全な電極洗浄を期待することができる。なお、こ
の洗浄時に電解槽２にあったスケールを含んだ洗浄水
は、流入口２５，２６側から排水口１９を通じて排出さ
れてしまうために、次回の使用開始時に洗浄水が混ざる
ことはない。

【００３４】しかして、上記のような操作表示部Ｄを備
えたものにおいて、電源スイッチＳＷ₁を投入すれば表
示部Ｌ₁が点灯し、この状態でスイッチＳＷ₂を押せば、
その押す回数に応じて「浄水」か「１〜４」のレベル
（レベル４は図では「強アルカリ」と表示）を選択する
ことができるとともに、選択された状態が表示部Ｌｄ ₃
〜Ｌｄ₇に表示されるものであり、切換ユニット９８を
通じて水を送り込めば、選択された動作がなされる。ス
イッチＳＷ₃によっても指示することができる「浄水」
が選択されている時には、表示部Ｌｄ₃が点灯表示され
るとともに、電解槽２への電解電圧の印加がなされない
ために、吐出管１８からは浄水器３によって浄化された
だけの水が吐出され、この時の水の流量及びｐＨ値が表
示部Ｌａに表示される。

【００３５】レベル１〜４のいずれかのアルカリイオン
水が選択された時には、流量計６６による水流の感知に
よって電解電圧の印加を開始するものであり、この時、
制御回路Ｃは、ｐＨセンサー７から得られる吐出管１８
から吐出する電解水のｐＨ値が、選択されたレベルに応
じて予め設定された目標ｐＨ値となるように、電解電圧
のフィードバック制御を行う。目標ｐＨ値としては、た
とえばレベル１にｐＨ９．０、レベル２にｐＨ９．５、
レベル３にｐＨ１０．０、レベル４（強アルカリ）にｐ
Ｈ１０．５といった値がセットされている。検出される
ｐＨ値は表示部Ｌａによって数字で表示される。

【００３６】スイッチＳＷ₄を押せば、その押す回数に
よってアストリンゼント水として使用することができる
弱酸性イオン水の選択がなされたことを表示する表示部
Ｌｄ ₂と、強酸性イオン水の選択がなされたことを表示
する表示部Ｌｄ₁とが交互に点灯するとともに、選択さ
れた電解強度に応じた目標ｐＨ値がセットされる。ここ
では弱酸性イオン水の場合は目標ｐＨ値を５．８とし、
強酸性イオン水の場合は目標ｐＨ値を３〜２にセットし
て、目標ｐＨ値酸性イオン水が吐出管１８に吐出される
ように電解電圧のフィードバック制御を行う。

【００３７】なお、弱酸性イオン水の場合の流路は図２
に示したように、強酸性イオン水の場合の流路は図３に
示したようになるのは前述の通りであり、このように流
れを切り換えることによって、つまり強酸性イオン水が
得られる陽極電極２１側に流れる流量を少なくすること
によって、強酸性イオン水を容易に得られるようにして
いる。

【００３８】次にｐＨセンサー７の洗浄について説明す
る。ｐＨセンサー７を用いたフィードバック制御では、
ｐＨセンサー７の精度及び立ち上がり特性が常に一定で
あることが期待されるわけであるが、前述のようにスケ
ールの析出によって精度が低下するとともに立ち上がり
応答性も悪くなってしまう。このために、次のような処
理でｐＨセンサー７の状態を調べることを行っている。

【００３９】すなわち、制御回路Ｃ内のＲＡＭに、設定
された流量範囲における印加電圧Ｖ１〜Ｖ８に対するｐ
Ｈセンサー７の出力電圧ＶＳiiを記述する次表に示すよ
うな基準テーブルを記憶させる。ここで記憶させる値
は、所要の流量（たとえば３００リットル）の通水後で
基準テーブルが空きの時に、ｐＨ制御中、同じ電解電圧
を一定時間（たとえば３０秒）以上連続出力した場合
に、その電解電圧とその時のｐＨセンサー７の出力電圧
ＶＳiiとを該当欄に書き込む。

【００４０】

【表１】

【００４１】このようにして、条件が満たされた欄につ
いて順次書き込んでいった後、積算流量が１０００〜２
０００リットルに達したならば、上記基準テーブルの内
容と現在のｐＨセンサー７の出力電圧との比較を使用の
たびに行う。なお、基準テーブルで空きの箇所では比較
を行わない。また空きの箇所に対する書き込みは比較開
始後も行う。そして比較によって現時点でのある流量範
囲で且つある電解電圧の時のｐＨセンサー７の出力電圧
が、基準テーブル上の該当欄での電解電圧ＶＳiiに対し
て所定の値だけ外れた時、たとえば酸性イオン水吐出時
には＋０．３Ｖ、アルカリイオン水吐出時には±０．３
Ｖ外れた時には表示部Ｌｐを点灯させてｐＨセンサー７
の洗浄を促す。

【００４２】尚、ｐＨセンサー７を持たない電解水生成
装置においては、次のような洗浄時期認知手段を用いる
ことができる。すなわち電解電圧をデューティ制御で行
う制御回路Ｃを備えている場合、この制御回路Ｃ内のＲ
ＡＭに、設定された流量範囲における電解電流値Ｉiiを
記述する次表に示すような基準テーブルを記憶させる。
ここで記憶させる値も、所定流量（たとえば３００リッ
トル）の通水後で基準テーブルが空きの時に、デューテ
ィ制御に際して同じ電解電圧モードを一定時間（たとえ
ば３０秒）以上連続印加した場合に、電解電圧と流量に
相当する電解電流値を該当欄に書き込む。設定電圧が固
定のもの（制御無し）については一定時間の基準がなく
ともよい。

【００４３】

【表２】

【００４４】このようにして条件が満たされた欄につい
て順次書き込んでいった後、積算流量が１００〜２００
０リットルに達したならば、上記基準テーブルの内容
と、現在の電解電流値との比較を使用毎に行う。ただ
し、基準テーブルで空きの箇所では比較を行わない。ま
た空きの箇所に対する書き込みは比較開始後も行う。そ
して上記比較により、現時点までのある流量範囲で且つ
ある電解電圧の時の電解電流値が基準テーブル上の該当
欄での電解電流Ｉiiに対して所定の値だけ外れた時、た
とえば初期値をｉiiとした時、ｉii／２と減少した時に
は、表示部を点灯させて本体内部洗浄を促す。

【００４５】通常、電解槽２内は逆電洗浄を行うこと
で、電極２１，２２へのスケール付着が防止されている
が、隔膜２０に中性高分子隔膜を使用している場合は、
隔膜２０へのスケール付着は逆電洗浄だけでは防止でき
ず、隔膜２０へのスケール付着が積み重なった場合は電
解電流値の減少が症状として表れるが、この点を利用し
てスケール付着を判断しているわけである。ｐＨセンサ
ー７を備えたものにおいても、この手法を前記手法と併
用してどちらかで洗浄が必要と判断した時にはこれを表
示するようにしてもよい。

【００４６】ｐＨセンサー７や本体内部の洗浄は、前記
スイッチＳＷ₁₂，ＳＷ₁₃のいずれか（スイッチＳＷ₁₂は
洗浄を促す表示部Ｌｐが点灯している時にのみ操作可能
でスイッチＳＷ₁₃は表示部Ｌｐが点灯していない時でも
操作可能とされている）を押すことで、電磁弁６３の閉
鎖と切換弁６の図３に示す状態への切り換えとを行わ
せ、吐出管１７に栓をした後、カルシウム添加筒８０の
部分からクエン酸溶液を所定量流し込み、この状態で１
時間または数時間放置することで行う。電解槽２と切換
弁６とを通じてｐＨセンサー７に達するクエン酸溶液
は、ｐＨセンサー７に付着しているスケールを溶解させ
る。もちろん、電解槽２からｐＨセンサー７に至る流路
内に付着しているスケールも溶解させる。上記の放置の
後は、たとえば浄水の出力モードで数１０秒〜数分間通
水を行うだけで、クエン酸は溶解度が非常に高いため
に、洗い流してしまうことができる。吐出管１７に栓を
するのは、上記の放置の間にサイホンの原理でクエン酸
溶液が吐出管１７から流れ出てしまうことを防ぐためで
ある。

【００４７】クエン酸は粉末様のものを用いてもよい。
この場合、電磁弁６３として、閉鎖時にも浄水器３側か
ら電解槽２側への給水が可能なタイプのものを用い、カ
ルシウム添加筒８にクエン酸粉末を入れた後、蛇口９９
の切換ユニット９８の操作で３０秒程度（５００〜１０
００ミリリットル）の給水を行って、クエン酸粉末を水
に溶解させる。クエン酸は溶解速度が速いために、クエ
ン酸溶液を用いる場合と何ら変わりのないスケール除去
を行うことができる。

【００４８】また、浄水器３における濾材３１，３２を
納めたカートリッジに、別途洗浄用カートリッジを用意
するとともに、この洗浄用カートリッジには活性炭であ
る濾材３１の充填部にクエン酸の粉末をたとえば５０〜
１００ｇほど封入しておき、ｐＨセンサー７の洗浄にあ
たっては、浄水器３のカートリッジをこの洗浄用カート
リッジに置き換えるとともに吐出管１７に栓をし、スイ
ッチＳＷ₁₂，ＳＷ₁₃のいずれかを押すことで閉鎖時にも
浄水器３側から電解槽２側への給水が可能なタイプの電
磁弁６３を閉鎖させて、しばし通水を行った後、所定時
間放置するようにしてもよい。この場合、切換弁６を図
３に示す状態に切り換えることは不要である。

【００４９】浄水器３のカートリッジを利用する場合、
使用するクエン酸の量を多くすることができる上に、電
解槽２へと送られる水すべてにクエン酸を添加すること
ができるために、カルシウムや炭酸成分の多い地下水等
を用いている時に有効である。また、洗浄用カートリッ
ジの蓋をねじ式等の着脱可能な構造として、充填物の入
れ換えを可能としておけば、必要とする量のクエン酸を
毎回入れることで何度も利用可能とすることができる。

【００５０】なお、ここでは洗浄のためにクエン酸を用
いたが、スケールの溶解にはリンゴ酸、フマル酸、シュ
ウ酸、ギ酸、マレイン酸などの食品添加物認定の有機酸
であればよい。さて、上記のようなスケール除去のため
の洗浄後についてであるが、再度水を通水した時に洗浄
効果の確認のための判定を実施する。つまり、一定量
（約１５〜２０リットル）通水した後、電解モードのい
ずれかを選択した場合、再度前記表１あるいは表２の基
準テーブルにより初期状態との比較を行うものとする。
これによって、現時点でのある流量範囲で且つある電解
電圧の時のｐＨセンサー７の出力電圧、あるいは電解電
流値が初期値とほぼ同じ値をとれば、表示部Ｌｑを点灯
させて使用者に洗浄完了を知らせる。

【００５１】ここで、一定量の通水の後に確認を行うの
は、つまり不判定期間を設けるのは、有機酸による洗浄
直後はそれを全て流し出すまでは水に有機酸が混じった
状態となるとともにこれが原因で電気導電率が上がるた
めに、特に電解電流値が高くなる可能性があるためであ
る。ところで、前述の洗浄用カートリッジにおいて、ク
エン酸等の有機酸に代えて、塩化ナトリウム（ＮａＣ
ｌ）を添加しておき、これを浄水器３にセットした状態
で通常の電解操作に従って酸性イオン水を生成させる
と、原水の導電率が増加して電解電流値が増大すること
と、塩化物イオンの絶対量が多いことから、以下の陽極
反応が促進される。

【００５２】

【式１】

【００５３】ここで生成される陽極側の生成電解水は、
強酸化水、あるいは強酸性水と呼ばれるもので、通常の
家庭用アルカリイオン水整水器では生成不可能は強酸性
領域の水である。特に含有される塩酸（ＨＣｌ）によ
り、付着したスケールを除去しながら吐出されるため
に、極度のスケール付着防止としても作用する。塩化ナ
トリウムの添加は上記洗浄用カートリッジを用いるほ
か、通常のカルシウム剤添加の際のカルシウム剤に代え
て添加してもよく、要するに電解槽２よりも原水側にお
いて添加するのであれば、どのような形態で添加しても
よい。

【００５４】もっとも上記洗浄用カートリッジを用いる
とともに添加材を有機酸にするか塩化ナトリウムにする
かを選択できる形態にしておけば、使用者の意図に応じ
たものを自由に用いることができて好適である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明においては、ｐＨセ
ンサーの出力値の変化からスケール除去のための洗浄が
必要かどうかという点と、洗浄後にスケール除去がなさ
れたかどうかとを使用者に知らせることができるため
に、スケールが付着した状態で運転を続けてしまうこと
がなくて常時所要の電解水を得ることができる上に、洗
浄動作を過剰に行ってしまうこともないものであり、ま
た使用者は洗浄効果を確認することができるものであ
る。

【００５６】また他の特徴とするところによれば、有機
酸の供給のための専用機器を設けなくとも、濾過用カー
トリッジに代えて有機酸を納めたカートリッジを浄水器
に装着するだけで洗浄のための有機酸の添加を行うこと
ができるものであって、洗浄を容易に行えるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のブロック回路図である。

【図２】同上のアルカリイオン水又は弱酸性イオン水の
吐出時を示す概略図である。

【図３】同上の強酸性イオン水吐出時を示す概略図であ
る。

【図４】同上の逆洗ユニット及び切換弁の断面図であ
る。

【図５】同上のｐＨセンサーを示すもので、(a)は概略
断面図、(b)は出力特性図である。

【図６】同上の操作表示部の正面図である。

【図７】従来例の概略図である。

【符号の説明】

Ｃ制御回路２電解槽７ｐＨセンサー

フロントページの続き (72)発明者平井利久大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者中野源喜大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (56)参考文献特開平６−254561（ＪＰ，Ａ) 特開平６−246267（ＪＰ，Ａ) 特開平６−343963（ＪＰ，Ａ) 特開平５−64785（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電解にてアルカリイオン水と酸性イオン
水とを生成してこれら電解水を各別に吐出する電解槽
と、電解水のｐＨ値を連続的に測定するｐＨセンサー
と、このｐＨセンサーから得られるｐＨ値と目標ｐＨ値
とを比較して電解槽に印加する電解電圧を制御する制御
回路と、電解槽や配管に有機酸を供給する洗浄手段とを
備えた電解水生成装置において、所定条件下のｐＨセン
サーの出力値を記憶する記憶手段と、上記所定条件と同
一条件下のｐＨセンサーの出力値と上記記憶値との比較
に基づいて洗浄時期を使用者に知らせるとともに洗浄手
段による洗浄後で且つ所定量の通水後の上記条件下のｐ
Ｈセンサーの出力値と上記記憶値との比較に基づいて洗
浄完了を使用者に知らせる報知手段とを備えていること
を特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】電解槽への供給水の浄化用の浄水器を備
えており、該浄水器は濾材を収めた濾過用カートリッジ
が着脱自在とされたものとして形成され、洗浄手段は有
機酸が納められるとともに浄水器における上記濾過用カ
ートリッジに代えて浄水器に装着されるカートリッジと
して形成されていることを特徴とする請求項１記載の電
解水生成装置。