JP3460055B2 - 多機能電解水生成装置 - Google Patents

多機能電解水生成装置

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JP3460055B2 JP30445899A JP30445899A JP3460055B2 JP 3460055 B2 JP3460055 B2 JP 3460055B2 JP 30445899 A JP30445899 A JP 30445899A JP 30445899 A JP30445899 A JP 30445899A JP 3460055 B2 JP3460055 B2 JP 3460055B2
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  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道水を原水とし
て使用し電気分解する電解水生成装置に関するものであ
る。更に詳述すると、所望によって、飲料に供する陰極
水(アルカリイオン水)を主として吐水するものと、消
毒や殺菌洗浄用水などに供する強い陽極水(強酸性水)
を主として吐水するものを自在に切り換えて生成する多
機能電解水生成装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】アルカリイオン水を主として吐水する装
置にあっては、電解槽供給前の原水中に含まれる飲料に
不適に成分、例えば、臭気やカルキなどの化学成分、汚
濁成分などの微細不純物や細菌どを取り除くため、電解
槽の流入前に浄水器を取り付け、水道水などの原水を浄
水器に供給し濾過、精製すると共に、濾過した原水の陽
極室に至る流路にミネラル成分としてカルシウム等のア
ルカリ土類有機金属塩を添加した後、電解槽に流入する
ように構成している。電解槽は、電解槽内をイオン透過
性隔膜によって陰極室と陽極室に分域し、それぞれの室
内に陰電極と陽電極を設け、陰陽極室内に供給した原水
を電極間に印加した直流電流の通電によって電気分解す
る。電気分解された原水、つまり処理水は陰極室からp
Hの高い陰極水を、陽極室からpHの低い陽極水を吐水
する。
【0003】このようにして吐水した陰極水は人体に不
足しがちなミネラル成分を補充し、且つ、適度のアルカ
リ性は人体の酸性化を防止するのに有効であるとされる
ため、健康に好ましい作用をする水としてアルカリイオ
ン水の名称で主に飲料水として使われる。一方、同じに
吐水する陽極水はアストリンゼン水などとして使われて
いる。
【0004】上記のアルカリイオン水とは別に、水道水
に含まれる僅かの塩素および塩素イオン自体を積極的に
利用するか、更に、電解槽供給前の原水中に電解質とし
てNaCl、KClなどのハロゲン化合物を一定の割合
で添加して、電解槽で電気分解すると、陽極室から次亜
塩素酸などを含んだ低いpHの陽極水が得られる。この
処理水には強力な消毒および殺菌効果があるため、強酸
性水の名称で消毒や殺菌洗浄用水として重宝され、強酸
性水専用の電解水生成装置として市販されている。
【0005】アルカリイオン水を吐水する装置と強酸性
水を吐水する装置とは電解槽そのものの構成は殆ど同じ
なので、電解槽へ供給する原水の溶解成分を変えること
によって両機能を得ることができる。つまり、電解槽を
同一とし、配管や添加する薬液、電解槽への印加電圧な
どを適宜変えることにより、あるときはアルカリイオン
水を主に生成するための装置として、また、あるときは
強酸性水を主に生成するための装置として使える多機能
電解水生成装置とすることができる。
【0006】用途の違う処理水、つまり、アルカリイオ
ン水と強酸性水を同じ装置で生成する装置として、例え
ば、特開平9−285789号公報に開示された図7に
示す装置がある。この装置では浄水器2を通過した原水
に対して食塩添加流路54を設けると共に、食塩添加流
路を開閉する切り替え手段51を設けて、アルカリイオ
ン水を吐出する場合には浄水器を通過した原水をそのま
まで、また、強酸性水を得る場合には、切り替え手段5
1を切り替えて塩水タンク52から搬送ポンプ53で一
定の食塩量になるように調整して、食塩添加流路54を
介して浄水器2を通過した原水に食塩を添加して、浄水
器で濾過された浄水の電気伝導度を高めた後、電解槽1
2で電解することにより強酸性水を得ている。
【0007】すなわち、上記装置においては塩水タンク
が不可欠であると共に、切り換え手段を切り換える必要
がある。また、塩水タンクから浄水流路に塩水を所定量
添加するために搬送ポンプ等の添加量を制御する機構が
必要で複雑になり、複雑になると共に誤動作をさせる恐
れもあり、家庭用の簡易なアルカリイオン水/強酸性水
生成装置としては経済的な面からも好ましくない。
【0008】アルカリイオン水を吐水する電解水生成装
置にはカルシウムを添加するための添加筒があるが、強
酸性水を吐水する場合には上記添加筒は不要である。一
方、原水に食塩などのハロゲン化合物を添加すれば原水
の電導度が上昇して電解槽の陽極室から次亜塩素酸など
を含む強酸性水が吐水する。従って、添加筒をカルシウ
ムの添加用と食塩の添加用とに分けて、アルカリイオン
水を生成するときと強酸性水を生成するときは取り替え
ると共に、それぞれが最適濃度の添加をするように添加
筒位置を設定すると共に、添加筒から溶解排出する薬剤
量を制御することにより、経済的な多機能電解水生成装
置を得ることができる。
【0009】同時に、飲料水として使われる電解水と殺
菌洗浄用電解水とが混じり合わないように、それぞれの
電解状況を明確に使用者に知らせる機能を付加すること
により、安全な多機能電解水生成装置が得られる。
【0010】このような装置として、同じ出願人は特願
平10−327556号で、カルシウムを添加する第1
の添加筒と食塩を添加する第2の添加筒とを同一個所で
互換可能に嵌挿し、第1の添加筒を挿入したとき第1電
解質が供給され、第2の添加筒を挿入したとき第2電解
質を供給すると共に、電解槽の最上部から下方に設けら
れた添加筒の近傍にスイッチ手段を設け、上記スイッチ
手段で第1と第2の添加筒の差異を識別し、それぞれの
添加筒は電解質の排出溶解量を特定値に変えると共に、
第1の添加筒と第2の添加筒を入れ替えたとき、陰陽極
に印加する電圧極性を反転させ、同じ吐出管から飲料用
アルカリイオン水と殺菌用強酸性水を吐出する装置を提
案した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】同じ吐出管から吐水す
る飲料用アルカリイオン水と殺菌用強酸性水の見誤りは
極めて危険である。飲料用アルカリイオン水と思い乍ら
強酸性水を誤飲すると人体に有害な作用を及ぼす。この
ために上記出願技術において混同を防止する機構を設け
ると共に、飲料用アルカリイオン水と殺菌用強酸性水の
吐水を明示する表示を装置の操作パネルに設けている
が、必ずしも誤りを起こさせない程充分な表示といえな
いきらいがあった。また、装置によっては添加筒挿入位
置が装置の横部に設定せざるを得ない場合があり、使用
時において、なお第1の添加筒が挿入されているか第2
の添加筒が挿入されているか分かりにくい場合があっ
た。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の多機
能電解水生成装置は、原水を電解槽に流入するに先立ち
電解質添加筒から原水に少なくとも2種類の異質の電解
質を別個に添加することにより、処理水の性質を替えて
吐水する多機能電解水生成装置であって、第1の添加筒
と第2の添加筒とは同一個所で互換可能に嵌挿され、第
1の添加筒を挿入したとき第1電解質が供給され、第2
の添加筒を挿入したとき第2電解質が供給されるもにお
いて、浄水器収納室および上記添加筒挿入室の少なくと
も一室の外郭匣体を透明性部材で形成し、添加筒の挿入
を感知するスイッチ手段の信号と電解電流の変化から上
記室内の照明が変色することにより処理水の性質が識別
できるようにしたことを特徴とする。
【0013】本発明の請求項2の多機能電解水生成装置
は、原水を電解槽に流入するに先立ち電解質添加筒から
原水に少なくとも2種類の異質の電解質を別個に添加す
ることにより、処理水の性質を替えて吐水する多機能電
解水生成装置であって、第1の添加筒と第2の添加筒と
は同一個所で互換可能に嵌挿され、第1の添加筒を挿入
したとき第1電解質が供給され、第2の添加筒を挿入し
たとき第2電解質が供給されるもにおいて、浄水器収納
室および上記添加筒挿入室の少なくとも一室の外郭匣体
を透明性部材で形成し、添加筒の挿入を感知するスイッ
チ手段の信号と電解電流の変化から上記透明部材が発色
を変えることにより処理水の性質が識別できるようにし
たことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明の多機能水生成装置
の構成とその動作を説明する図である。図1(a)は電
解質添加筒を第1の添加筒とした場合の一実施例であ
り、図1(b)は電解質添加筒を第2の添加筒とした場
合の一実施例である。図7と同じ作用・機構を示す部材
には同じ符号を表示する。以下、本発明を、図面に示し
た実施例に基づいて説明する。
【0015】図1(a)において、1は原水の供給を行
う電磁弁等の開閉弁であり、2は原水の濾過を行う浄水
器で矢示方向に原水が流れ浄化され浄水となる。3は浄
水器の吐水配管で、その途中から第1の添加筒8−1に
分岐する配管4と電解槽に流入する配管5とに分かれ
る。配管4を通過した浄水は第1の添加筒8−1を通り
配管7を介して下方部管口部11aで配管5を流れる浄
水に合流する。配管5を流れた浄水は電解槽12の下方
部管口部11a、11bからイオン透過性隔膜13をも
って分域した陰極14を設けた陰極室15と陽極16を
設けた陽極室17で電気分解されて、それぞれの極室の
吐水口18、19から陰極水および陽極水を吐水する。
なお、9は吐水量を計測する流量計であり、10は浄水
器から吐水した浄水の圧力を測定するセンサであり、2
1は圧力制御手段である。また、図1(b)において、
吐水配管で3から分岐した配管4を流れる浄水は第2の
添加筒8−2を通過した後、配管6を介して配管5を流
れる浄水に合流する。
【0016】飲料用アルカリイオン水を主として使用す
る場合のアルカリイオン水と殺菌用の強酸性水の吐水口
を同一とし、同一の吐出管から吐水するとき、目的とす
る用途の処理水が同じ吐出管から吐水するので使い勝手
がよい。このため、図1(b)の第2の添加筒8−2を
嵌挿した場合には電解槽の電極への電圧印加方向を自動
的に反転するスイッチ手段20が添加筒嵌挿部近傍に設
けている。このスイッチ手段20の信号に基づいて第1
の添加筒8−1から第2の添加筒8−2に替えるとき、
電圧印加方向は反転し、図1(a)に示した陰極室は陽
極室、陽極室は陰極室となる。流量計9はいずれの吐水
の場合でも吐水量を計測する流量計として動作する。
【0017】添加筒8はアルカリイオン水または酸性水
の吐水に適合する、互換性のある第1の添加筒8−1と
第2の添加筒8−2のいずれかを使用する。それぞれの
添加筒8−1、8−2は所望の吐水を得るに先立ち交換
する。すなわち、第1の添加筒にカルシウム剤を入れた
場合には、吐水口18からpHが高く、カルシウムを多
く含むアルカリイオン水が吐水する。また、第2の添加
筒8−2に食塩を入れた場合には、吐水口18からはp
Hが低く次亜塩素酸などを含む強酸性水が吐水する。
【0018】水圧が一定の下で、添加筒8から所要の量
および所定の電解室への薬液の添加を行うため、第1の
添加筒8−1と第2の添加筒8−2のいずれかを使用し
た場合、薬液が流れる流路および量が選択的に変わる。
図1(a)の実線に示すように、第1の添加筒8−1を
挿入した場合、電解槽の吐水口18、19は添加筒8−
1の高さ位置より高い位置にあるので、浄水器2から配
管3をでた浄水の一部は配管4を介して添加筒8−1で
カルシウム剤を溶解したのち、配管7を介して電解槽の
陽極室に流れ浄水と共に電解される。この場合、鎖線で
示される配管6は閉塞されているので実質的に動作には
係っていない。他方、第2の添加筒8−2が挿入された
場合、図1(b)の実線に示すように、浄水器2から配
管3をでた浄水の一部は添加筒8−2で食塩を溶解した
後、配管6を介して配管5に戻され、管口部11a、1
1bから電解槽の陰陽両極室に分岐され電解される。こ
の場合、図1(b)の鎖線に示すように配管7は閉塞さ
れているので実質的に動作には係っていない。
【0019】水圧が変動するときは、圧力センサ10が
所定値を越えた場合、開閉弁1の開閉度を変えることに
より、原水の流入量を制御して吐水配管3に流れる浄水
の水圧を自動的に一定にすることができる。例えば、圧
力センサ10が浄水の動水圧から原水の静水圧を換算し
て1.5kgf/cm以上あると判断すると圧力制御
手段21が働き、開閉弁1を閉塞方向に動かし吐水配管
3に流れる浄水の水圧を1.0〜1.2kgf/cm
程度にする。圧力センサ10が原水の静水圧に換算して
1.5kgf/cm以下あると判断するとき開閉弁1
の開閉度を持続する。このようにして原水の静水圧に関
わりなく吐水配管3に流れる浄水の水圧はほぼ一定にな
る。このため、配管4を経て添加筒8に流れる浄水は一
定量となり添加筒8から溶解流出する薬液の量が一定と
なる。
【0020】図2(a)、(b)は第1の添加筒8−1
と第2の添加筒8−2の構造を示す一部切欠き断面図で
ある。
【0021】添加筒8−1、8−2は形状をほぼ同一に
形成した筒状収納容器で配管4、配管6、配管7の端部
と嵌挿する対象管口部25、26、27をもち、配管
4、配管6、配管7に対して図横方向の移動をもってパ
ッキング28を介して着脱自在に構成されている。添加
筒8−1にあっては管口部26aの孔は閉塞され、配管
4から流入する浄水は管口部25aから管口部27aへ
と流れる。従って、キャップ30を開き添加筒内にカル
シウムを含む薬剤を充填するとき、薬剤は浄水に溶解し
て薬剤を含む浄水が管口部27aから排出する。同様
に、添加筒8−2にあっては管口部27bの孔は閉塞さ
れ、配管4から流入する浄水は管口部25bから管口部
26bへと流れる。従って、添加筒8−2内に食塩を挿
入するとき、食塩は浄水に溶解して食塩水となって管口
部26bから排出する。なお、薬剤、食塩が固形状態で
電解槽に送られるのを防ぐため、管口部27a、管口部
26bには固形物阻止用のフイルターを設けてもよい。
【0022】添加筒8−1、8−2の管口部は薬剤、食
塩の最適溶解度を規定するように開孔されるが、一般的
には薬剤に比べて食塩用は小径に設定される。この径は
電解槽の許容電流容量および所望する酸性水の強度(例
えば、ORP)などによって適宜変更することができ
る。
【0023】図2(b)に描かれている管口部29は添
加筒8−2を感知するためのもので、添加筒を図左方向
に嵌挿するときスイッチ手段20に接触することにより
添加筒が食塩を挿入したものであることを知ることがで
きる。
【0024】前記したように第1の添加筒と第2の添加
筒を入れ替えるときスイッチ手段20が作動して、電解
槽への電極への印加電圧は反転する。しかしながら反転
と同時にアルカリイオン水が酸性水に変わったものとし
て使用するのは危険である。第2の添加筒から溶解した
食塩水が配管6を通り電解されるまでにはタイムラグが
ある。他方、浄水に食塩水が含まれると浄水の伝導度は
上昇し陰陽極間に流れる電流は急激に増加する。逆に、
第2の添加筒を第1の添加筒に入れ替えるときスイッチ
手段20が作動を解除して、電解槽への電極への印加電
圧は反転し、アルカリイオン水生成時の電圧の印加方向
になる。この場合も反転と同時に酸性水がアルカリイオ
ン水に変わったものとして使用するのは危険である。第
1の添加筒から溶解した薬液が電解されるまでにはタイ
ムラグがある。この危険を避けるため、スイッチ手段2
0の作動と共に、浄水の伝導度の変化から吐水する電解
水が真のアルカリイオン水か酸性水かを表示することに
より、装置使用者は安全性を確認することができる。
【0025】図3は装置の電気系統の構成を示すブロッ
ク図である。
【0026】図において、31はアルカリと酸およびそ
の濃度を切り替えを行うコントロールスイッチである。
32は流水の流量やコントロールスイッチ31の信号に
対応して電解電流を可変する電解度可変手段である。制
御装置33でコントロールスイッチ31の信号や電解度
可変手段32の信号およびスイッチ手段20のオン/オ
フに対応して制御信号を発生して操作パネルに設けた表
示装置34や吐水照明35への電流を制御する。
【0027】図4はスイッチ手段の信号と電解電流の変
化から使用状態になつたことを明示する制御装置の回路
の一例を示すブロック図である。
【0028】図において、36は電源の整流回路37と
陰陽極14、16との間に設けられた電流センサであ
り、電流センサは電流値が所定値以上か以下かを判断す
る比較器38を介してゲート39の一端に接続されてい
る。他方、スイッチ手段20からの信号はフリップフロ
ップ40を介してゲート39の他端に接続されている。
吐水表示制御器41にはフリップフロップ40からの信
号とゲート39の出力端子信号が入力される。いま、フ
リップフロップ40からの信号がオン、ゲート39の出
力端子信号がオフのとき吐水表示照明35aは点灯し、
フリップフロップ40からの信号がオン、ゲート39の
出力端子信号がオンのとき吐水表示照明35bが点灯
し、吐水表示照明35a、35bのそれぞれを識別でき
る色調とすれば、装置使用者は吐水が真のアルカリイオ
ン水か酸性水かを確認することができる。
【0029】図5は、浄水器収納室および上記添加筒挿
入室の少なくとも一室の外郭匣体を透明性部材で形成
し、前記スイッチ手段の信号と電解電流の変化からアル
カリイオン水および強酸性水が使用状態になつたことを
表示する回路をもって室内の照明を変化するようにした
構造の説明図である。また、矢示表示部分はA−Aを切
欠いた状態の部分断面図である。
【0030】図5において、吐出管42が形成された多
機能電解水生成装置の前面に位置している浄水器収納室
43の外郭匣体44の一部はアクリルやポリカーボネー
ト等の透明性部材45で形成されていて浄水器収納室内
部が容易に目視ですることができる機構となっている。
浄水器収納室内部上端部46には吐水表示照明35a、
35bが浄水器収納室壁材47に設けられている。表示
照明35a、35bを識別できる色調、例えば、照明3
5aを緑色を発光するようにし照明35bを赤色を発光
するようにすれば透明性部材45からの照明光でアルカ
リイオン水か酸性水かを確認することができる。照明3
5a、35bの発光色は同色のランプを使用し、発光色
に対応するように、着色フイルムを透過させて着色して
もよく、また、初めから発光色の違う照明部材を用いて
もよい。なお、図においては、浄水器収納室の場合を例
示したが、添加筒挿入室であっともよく、また、両室を
同じに照明してもよい。また、操作パネル48の表示装
置34と連動してもよい。
【0031】図6は、浄水器収納室および上記添加筒挿
入室の少なくとも一室の外郭匣体を透明性部材で形成
し、前記スイッチ手段の信号と電解電流の変化からアル
カリイオン水および強酸性水が使用状態になつたことを
表示する回路をもって上記透明部材が変発色する構造の
説明図である。また、矢示表示部分はB−Bを切欠いた
状態の部分断面図である。
【0032】図6において、吐出管42が形成された多
機能電解水生成装置39の前面に位置している開閉可能
の浄水器収納室43の外郭匣体44の一部はアクリルや
ポリカーボネート等の透明性部材45で形成されていて
浄水器収納室内部が容易に目視ですることができる。透
明性部材45の下方部49、垂直端面50の対向部には
色調が異なる吐水表示照明35a、35bが設けられて
いる。外郭匣体44を所定位置にセットしたとき、吐水
表示照明35a、35bは透明性部材45の垂直端面5
0に位置し、垂直端面50が表示照明35a、35bの
上に載るように設けられている。従って、使用状態、つ
まり、外郭匣体44が閉じているとき、照明光は吐水表
示照明35a、35bから透明性部材45を介して透明
性部材自体を発光させるかの如くに認識できるものであ
る。
【0033】上記の照明の結果、照明効果は多機能電解
水生成装置の外郭要部を構成する透明性部材全体に及び
使用者にとって容易にアルカリイオン水か酸性水かを確
認することができるばかりでなく、多機能電解水生成装
置を照明インテリアとするものである。
【0034】
【発明の効果】本発明の多機能電解水生成装置では同じ
吐出管から飲料用アルカリイオン水と殺菌用強酸性水を
吐水する。両処理水の違いの表示を装置の操作パネルに
設けると共に、浄水器収納室および上記添加筒挿入室の
少なくとも一室の外郭匣体を透明性部材で形成し、吐水
の状態が変わったとき上記の室の照明を変色する、もし
くは、上記透明部材が変発色することにしたので処理水
の性質を容易に識別できるようになり、表示の見誤りが
軽減される。
【0035】浄水器収納室および上記添加筒挿入室の少
なくとも一室の外郭匣体を透明性部材で形成したので電
解水生成装置の意匠を多様化することができると共に吐
水に清涼感を与えることができる。また、比較的少量の
吐水を使用する家庭用においては安全性および経済性の
高い装置として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多機能水生成装置の構成とその動作を
説明する図である。
【図2】本発明の第1の添加筒と第2の添加筒の構造を
示す一部切欠き断面図である。
【図3】本発明の装置の電気系統の構成を示すブロック
図である。
【図4】本発明のスイッチ手段の信号と電解電流の変化
から使用状態になつたことを明示する制御装置の回路の
一例を示すブロック図である。
【図5】浄水器収納室および添加筒挿入室の少なくとも
一室の外郭匣体を透明性部材で形成し、スイッチ手段の
信号と電解電流の変化からアルカリイオン水および強酸
性水が使用状態になつたことを表示する回路をもって室
内の照明を変化するようにした構造の説明図である。
【図6】浄水器収納室および添加筒挿入室の少なくとも
一室の外郭匣体を透明性部材で形成し、スイッチ手段の
信号と電解電流の変化からアルカリイオン水および強酸
性水が使用状態になつたことを表示する回路をもって上
記透明部材が変発色する構造の説明図である。
【図7】従来の多機能電解水生成装置を示す図である。
【符号の説明】
3 浄水器の吐水配管 8−1 第1の添加筒 8−2 第2の添加筒 6 配管 7 配管 12 電解槽 18 陰極室吐水口 19 陽極室吐水口 35a 吐水表示照明 35b 吐水表示照明 45 透明性部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/46 G09F 9/00 G09F 13/20 C25B 1/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水を電解槽に流入するに先立ち電解質
    添加筒から原水に少なくとも2種類の異質の電解質を別
    個に添加することにより、処理水の性質を替えて吐水す
    る多機能電解水生成装置であって、第1の添加筒と第2
    の添加筒とは同一個所で互換可能に嵌挿され、第1の添
    加筒を挿入したとき第1電解質が供給され、第2の添加
    筒を挿入したとき第2電解質が供給されるもにおいて、 浄水器収納室および上記添加筒挿入室の少なくとも一室
    の外郭匣体を透明性部材で形成し、添加筒の挿入を感知
    するスイッチ手段の信号と電解電流の変化から上記室内
    の照明が変色することにより処理水の性質が識別できる
    ようにしたことを特徴とする多機能電解水生成装置。
  2. 【請求項2】 原水を電解槽に流入するに先立ち電解質
    添加筒から原水に少なくとも2種類の異質の電解質を別
    個に添加することにより、処理水の性質を替えて吐水す
    る多機能電解水生成装置であって、第1の添加筒と第2
    の添加筒とは同一個所で互換可能に嵌挿され、第1の添
    加筒を挿入したとき第1電解質が供給され、第2の添加
    筒を挿入したとき第2電解質が供給されるもにおいて、 浄水器収納室および上記添加筒挿入室の少なくとも一室
    の外郭匣体を透明性部材で形成し、添加筒の挿入を感知
    するスイッチ手段の信号と電解電流の変化から上記透明
    部材が発色を変えることにより処理水の性質が識別でき
    るようにしたことを特徴とする多機能電解水生成装置。
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