JP3563496B2 - 電解イオン水生成器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電気分解により電解イオン水を生成する電解イオン水生成器に関し、特に電解イオン水のｐＨ値を調整する電解イオン水生成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解イオン水生成器として特開平６−６３５５０号公報に開示されるアルカリイオン水生成器があり、これを図５及び図６に示す。同図において従来のアルカリイオン水生成器は、浄水流量と電解電流の２つをデータとして与え、それぞれ水に関するデータ及び反応槽７００の電圧に関するデータとし、これら２つのデータを内部に蓄積してあるｐＨ判定基準と比較してｐＨ表示するものである。具体的には、原水が通る水路８１０、原水をろ過する浄水部８００、浄水が通る水路８２０、浄水をイオン化してアルカリ性水及び酸性水をつくる反応槽７００、酸性水が通る水路７１１、アルカリ性水が通る水路７２１等を備えている。また、、水路８２０には、流量センサ９００が設けてある。この流量センサ９００は羽根車９１０の回転によって発生する電圧を信号としてとらえる流量電圧変換器９２０を有する。流量電圧変換器９２０は、ｐＨチェックボタン９３０を介して後述の計数・比較部５００に接続され、浄水流量のデータを計数・比較部５００に送る。一方、反応槽７００に電圧を加えるため図示のような回路が構成される。すなわち、電源電圧がトランス６１０によって降圧され、整流スタック６２０、平滑コンデンサ６４０で整流された直流の電解電流が反応槽７００に流れる。この電解電流はｐＨ調節ダイアル６３０によって調整することができる。さらに、この電解電流のデータが上記チェックボタン９３０を介して計数・比較部５００に送られる。上記両データを送る際、ｐＨチェックボタン９３０は連動して動作する。
【０００３】
５３０はデータ蓄積部であり、ｐＨ判定基準が蓄積してある。例えば、浄水流量と電解電流は図のような関係があるので、図６（Ｂ）のように段差に変換したものをデータとして蓄積してある。計数・比較演算部５００は、浄水流量のデータと電解電流のデータを取り込み、ｐＨ判定基準に基づいてｐＨ値を求める。この計数・比較部５００により求められたｐＨ値は表示部５２０により表示される。表部５２０は、デジタル数字又はＬＥＤの点灯等によって表示する。
【０００４】
原水が水路８１０を通って浄水部８００でろ過され、このろ過された浄水が水路８２０を通り流量センサ９００の羽根車９１０を回転させると共に、二分されて反応槽７００に送られ、酸性水が水路７１１、アルカリ性水が水路７２１から吐出する。ここで、ｐＨチェックボタン９３０を押すと、浄水流量のデータと反応槽７００の電解電流のデータが計数・比較部５００で処理され、データ蓄積部５３０のデータをやりとり比較し、一致するものをｐＨ値として表示部５２０に表示する。ｐＨ値が希望する値とずれているときには、ｐＨ調節ダイアル６３０によって調整することができる。以上のように構成されるので水の吐出量や原水の水質の影響でｐＨ値が変動しないという効果がある。
【０００５】
また、前記公開公報に開示される従来技術としては、前記反応槽７００への浄水の流量と電解電流とで生成されるアルカリ性水のｐＨ値を類推して制御するものの他に、反応槽７００への浄水流量を一定に制御してこの一定流量の浄水の導電率と電解電流とで生成されるアルカリ性水のｐＨ値を類推して制御する技術が公開されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電解イオン水生成器は以上のように構成されていたことから、反応槽７００に流入する浄水の流量を検出する流量計又は一定の流量に制御するために定流量機構を必要とすることから、装置自体が複雑化するという課題を有する。特に、反応槽７００の正・負の各電極７１０、７２０に印加される直流電圧の電解電流に重畳されるノイズ等の影響により、この電解電流の値から正確なｐＨ値を類推することが困難となり、ｐＨ値を適正に制御することができないという課題を有する。さらに、反応槽７００に供給される浄水の導電率に基づいてｐＨ値を制御しようとすると、浄水中に含有される遊離炭酸の多い・少ないにより生成される電解イオン水のｐＨ値が大きく変動することから、電解電流を所定値に制御したとしても正確なｐＨ値の調整ができない。
【０００７】
また、電解イオン水のｐＨ値を検出する装置としてはペーハーメータが存在するが、このペーハーメータは被測定側の浄水中に浸したガラス電極と基準電極としてのカロメル電極との間で、その電位差を求めてｐＨ値を検出するようにしている。このカロメル電極にはＫＣｌ溶液が使用されていることから、このＫＣｌ溶液が浄水中に漏れ出すことがあり、生成した電解イオン水を飲料水をして使用できなくなるという課題を有する。さらに、このペーハーメータは、検出の応答速度が遅く、被測定側の浄水が流水である場合には現実に使用できないという課題を有する。
【０００８】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、簡略な構成でノイズ等の影響を排除して正確なｐＨ値に電解イオン水を調整して生成できる電解イオン水生成器を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電解イオン水生成器は、反応槽内に隔膜を介して正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水及び酸性水を生成する電解イオン水生成器において、反応槽にアルカリ性水取水口と酸性水取水口とアルカリ性水吐出口と酸性水吐出口とを設け、該アルカリ性水取水口とアルカリ性水吐出口の間のアルカリ性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成されたアルカリ性水における導電率を検出する後段センサを、前記酸性水取水口と酸性水吐出口の間の酸性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成された酸性水における導電率を検出する後段センサを、それぞれ配設し、前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率の偏差を演算する偏差演算部と、前記演算された導電率の偏差に基づいてｐＨ値を演算するペーハー演算部とを備えるものである。
【０００９】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、各電極に印加する直流電圧を所定時間だけ出力を停止又は低下させると共に、当該直流電圧の出力を停止又は低下させた所定時間内に前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率を偏差演算部へ出力するように制御する検出制御部を備えるものである。
【００１０】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー演算部で演算されたｐＨ値に基づいて生成するアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するペーハー調整部を備えるものである。
【００１１】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー調整部は演算されたｐＨ値に基づいて前記正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流の値を調整して生成するアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を調整するものである。
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー調整部は演算されたｐＨ値に基づいて前記反応槽内に流入する原水の流量を調整して生成するアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を調整するものである。
【００１２】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー演算部で演算されたｐＨ値を表示する表示部を備えるものである。本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、表示部はペーハー調整部で調整する目標となるｐＨ値を設定値として表示し、又はこの目標のｐＨ値との偏差を表示するものである。
【００１３】
【作用】
本発明においては、反応槽内のアルカリ性水、酸性水の各流路の電極前段及び後段にそれぞれ前段センサと後段センサを配設して各導電率を検出し、この検出した各導電率の偏差を偏差演算部で演算し、この導電率の偏差に基づいてペーハー演算部が生成されるアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を演算することから、反応槽に流入する原水におけるアルカリ性又は酸性以外のイオン濃度が導電率に与える影響を相殺できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出する。
【００１４】
また、本発明の参考となる実施例においては、各種のノイズ源に対して略同一距離に前段センサ及び後段センサを配設するようにしているので、外部からのノイズ例えば正・負の各電極間に印加される電解電流に重畳されたノイズ等を相殺できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ迅速に検出する。
【００１５】
また、本発明においては、ノイズ源の主要な原因となる正・負の各電極間に印加される電解電流を停止又は低下させて、この停止又は低下させている間に前段及び後段の各センサからノイズの少ない信号を検出できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出できる。
【００１６】
また、本発明においては、反応槽のケーシング内に前段センサ及び後段センサを収納するように配設しているので、同一の条件で原水とアルカリ性水及び酸性水とを検出できることとなり、ノイズ、その他の影響を相殺して正確なｐＨ値の検出ができる。また、反応槽のケーシング内における生成直後で導電率を検出することにより、他の原因、例えば遊離炭酸、炭酸カルシュウムの付着、塵埃等による影響を排除できることとなり、安定した導電率の検出ができる。さらに、電解イオン水の生成からデータの検出までのタイムラグがなくなり、制御特性を高感度に維持して短時間に目標値に収斂させることができる。
【００１７】
また、本発明においては演算されたｐＨ値に基づいてぺーハー調整部が生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するようにしているので、生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を予め設定された所定値に維持できる。
また、本発明においては、演算されたｐＨ値に基づいてペーハー調整部が正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流を調整するようにしているので、アルカリ性水又は酸性水の導電率に対応させてｐＨ値を所定値に制御できる。
【００１８】
また、本発明においては、演算されたｐＨ値に基づいてぺーハー調整部が反応槽に流入する原水の流量を調整するようにしているので、アルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を所定値に制御できる。
また、本発明においては、前段センサ及び後段センサをアルカリ性水及び酸性水の各流路に配設するようにしているので、各センサの検出値の平均値を求めることができ、より誤差の少ないｐＨ値を検出できる。
【００１９】
また、本発明においては、演算されたｐＨ値を表示部に表示するようにしているので、表示されたｐＨ値に基づいて各種調整が可能となる。
さらに、本発明においては、表示部に調整する目標となるｐＨ値を表示するようにしているので、演算されたｐＨ値から容易に調整できる。
【００２０】
【実施例】
（本発明の一実施例）
以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて説明する。この図１は本実施例に係る電解イオン水生成器の全体概略構成図、図２は図１に記載の電解イオン水生成器の部分詳細回路図を示す。
【００２１】
同図において本実施例に係る電解イオン水生成器は、所定周期の検出用パルスを生成する発振回路１と、この検出用パルスに基づいて反応槽に供給される浄水の導電率及び生成されるアルカリ性水の導電率を検出する導電率検出部２と、この各導電率から各種ノイズ成分を除去して真正な反応量を検出する反応量検出部３と、この反応量からアルカリ性水のｐＨ値を演算すると共に、予め設定された設定ｐＨ値との偏差ｐＨ値を演算するｐＨ演算制御部４と、この偏差ｐＨ値に基づいて電源部６０で変換された直流電流を所定の電圧値に制御して電解電流を反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５間へ供給する電源制御部６、この電源制御部６の制御により供給される電解電流の出力を所定時間停止させると共に、この所定時間の内に前記導電率検出部２が浄水及びアルカリ清水の各導電率を検出して反応量検出部３へ出力するように制御する検出制御部８とを備える構成である。
【００２２】
前記発振回路１は、前記電源制御部６で変換された直流電流を抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で所定の分圧比に分圧し、オペアンプＯＰ１の比較結果により抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ１１で決定される所定のデューティ比の検出用パルスを出力する構成である。この検出用パルスは商用周波数と大きく異なる周波数の低インピーダンスで供給される。従って、反応槽７内において、正・負の各電極７３、７４・７５間に印加される直流成分と前記検出用パルスの交流成分とのノイズが相殺され、さらに前記正・負の各電極７３、７４・７５に発生する錆等によるアンバランスを防止できることとなる。このように特有なデューティ比の検出用パルスと低インピーダンスとを用いることにより、小さなアンバランスを無視できると共に、周波数の相違により信号成分を容易に検出できることとなる。
【００２３】
前記導電率検出部２は、固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２とアルカリ電極２１、２２間のアルカリ性水の導電率により決定される可変抵抗Ｒ２３及び浄水電極２３、２４間の浄水の導電率により決定される可変抵抗Ｒ２４とによりブリッジ回路を形成し、このブリッジ回路の接続中点から偏差電圧を検出電圧として出力する構成である。前記固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の電源側にはダイオードＤ２１が接続され、このダイオードＤ２１は反応槽７のサージ電流を吸収するように構成される。また、この固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２はブリッジ回路のインピーダンスを低下させるために、極力小さな値で構成されることが望ましい。
【００２４】
前記反応量検出部３は、導電率検出部２から出力される偏差電圧に基づいて差動アンプＯＰ３が反応槽７におけるアルカリ性水の反応量を検出して出力する構成である。この反応量検出部３は前段に配設される抵抗Ｒ３１により差動アンプＯＰ３のゲインを下げるように作用するように動作する。この差動アンプＯＰ３と抵抗Ｒ３１との間にはコンデンサＣ３１、Ｃ３２が接続され、このコンデンサＣ３１、Ｃ３２には商用周波数の６０Ｈｚを通しにくくすると共に、信号成分の数ＫＨｚを通し易い容量で構成される。
【００２５】
前記ｐＨ演算制御部４は、反応量検出部３で検出された反応量の導電率偏差をアルカリ性水と酸性水との濃度差として求め、この濃度差をｐＨ値に演算する構成である。また、このｐＨ演算制御部４は、ｐＨ値設定部４０で設定される設定ｐＨ値との偏差ｐＨ値を演算し、この偏差ｐＨ値を電源制御部６へ出力する構成である。また、このｐＨ演算制御部４は演算したｐＨ値をｐＨ値表示部５へ出力し、このｐＨ値表示部５は演算されたｐＨ値を表示する構成である。
【００２６】
前記反応槽７を図３及び図４に基づいて説明する。この図３は本実施例に係る反応槽の概略構成平面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図を示す。
前記各図において本実施例における反応槽７は、ケース本体７０ａ内に正・負の各電極７３、７４・７５が所定間隔を隔てて積層配設され、この正・負の各電極７３、７４・７５の間に境界隔膜７６、７７が介装され、これらが配設・介装された状態で前記ケース本体７０ａに蓋体７０ｂを密閉閉蓋して構成される。
【００２７】
また、このケース本体７０ａの一側壁には浄水用の取水口７８ａ、７８ｂが穿設され、この取水口７８ａ、７８ｂから取水された浄水を浄水供給路７２を介して正・負の各電極７３、７４・７５及び境界隔膜７６、７８の隙間に浄水を供給する構成である。
【００２８】
また、このケース本体７０ａの他側壁にはアルカリ性水を外部に吐出するアルカリ性水吐出口７９ａ及び酸性水を外部に吐出する酸性水吐出口７９ｂが各々穿設され、このアルカリ性水吐出口７９ａからアルカリ性水移送路７１を介して移送されるアルカリ性水を外部に供給する構成である。
【００２９】
前記浄水供給路７２には一対の浄水電極２３、２４が配設され、この浄水電極２３、２４の端子２３ａ、２４ａをケース本体７０ａの底面から突出させて構成される。また、前記アルカリ性水供給路７１には一対のアルカリ電極２１、２２が配設され、このアルカリ電極２１、２２の端子２１ａ、２２ａをケース本体７０ａの底面から突出させて構成される。このように前段センサとなる浄水電極２３、２４及び後段センサとなるアルカリ電極２１、２２とが各々ケース本体７０ａ内に配設されていることから、アルカリ性水生成直後で導電率を検出することにより、他の要因例えば遊離炭酸、炭酸カルシュウムの付着、塵埃等による影響を排除して安定したデータ検出が可能となる。さらに、アルカリ性水生成からデータ検出までのタイムラグを極力少なくして制御特性を高感度に維持し、制御への目標値に短時間で収斂させることができる。
【００３０】
さらに、前記ケース本体７０ａの底面からは正・負の各電極７３、７４・７５の各端子７３ａ、７４ａ・７５ａを突出させて構成される。これらの各端子７３ａ、７４ａ、７５ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａはそれぞれＯリングを介して装着され、内部の浄水又はアルカリ性水がケース本体７０ａから漏れないように構成される。
【００３１】
次に、前記構成に基づく本実施例のアルカリ性水を所定のｐＨ値で生成する動作について説明する。
まず、前記正・負の各電極７３、７４・７５間に電源部６０で交流電流から変換された直流電流が電源制御部６の制御により所定の値で印加される。この状態で水道水がフィルタ７０で浄化されて浄水として取水口７８ａ、７８ｂから取水され、この浄水が浄水供給路７２を介して正・負の各電極間に供給される。この浄水供給路７２に流れる浄水により特定される電気抵抗Ｒ２４により浄水電極２３、２４が導電率を検出する。
【００３２】
また、発振回路１からは電源部６０で交流電流から交換された直流電流を所定のデューティ比で検出用パルスを生成して前記アルカリ電極２１、２２及び浄水電極２３、２４の各々に印加する。
前記直流電流が供給される正・負の各電極７３、７４・７５の電解反応により、境界隔膜７６、７７の対向する間に正電極７３により吸引されてアルカリ性水が生成されてアルカリ性水移送路７１を介してアルカリ性水吐出口７９ａが外部に供給される。このアルカリ性水移送路７１中においてアルカリ性水により特定される電気抵抗Ｒ２３によりアルカリ電極２１、２２が導電率を検出する。
【００３３】
前記浄水及びアルカリ性水により特定される電気抵抗Ｒ２３、Ｒ２４と、前記各固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２とによりブリッジ回路が形成され、このブリッジ回路の平衡条件が満足している場合、即ち浄水とアルカリ性水との電気抵抗Ｒ２３、Ｒ２４が一致している場合には、
Ｒ２１×Ｒ２４＝Ｒ２２×Ｒ２３
が成立することとなり、導電率検出部２から検出電圧が零として出力される。
【００３４】
また、前記ブリッジ回路の平衡条件が満足していない場合には、導電率検出部２から平衡条件からシフトした量に相当する検出電圧が出力される。なお、反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５に印加される電解電流はコンデンサＣ２１により遮断される。
【００３５】
前記各検出電圧は検出制御部８の制御により電源制御部６から正・負の各電極７３、７５への供給が停止されている間にのみ検出されたデータが反応量検出部３へ出力される。このデータとしての各検出電圧の出力は、検出制御部８が電源制御部６に対して電解電流の出力を停止させる制御信号を出力し、その後に導電率検出部２のスイッチＳＷ２０を投入させる制御信号を出力することにより、この投入されたスイッチＳＷ２０を介して検出された各導電率（検出電圧）を反応量検出部３へ供給する。なお、検出制御部８により導電率検出部２のスイッチＳＷ２０を制御する構成としたが、スイッチＳＷ２０を常時投入状態とし、電源制御部６が電解電流の出力を停止している間のみでｐＨ値を演算する構成とすることもできる。
【００３６】
これらの検出電圧に基づいて反応量検出部３は、反応槽７内で発生する共通モードノイズが相殺され、アルカリ性（及び酸性）の真の反応量のみが検出される。この真の反応量がｐＨ演算制御部４に入力され、このｐＨ演算制御部４は真の反応量、即ち導電率差から濃度差を求め、この濃度差からアルカリ性水のｐＨ値を演算する。この演算されたｐＨ値とｐＨ値設定部４０で設定された設定ｐＨ値とを比較して偏差ｐＨを演算して電源制御部６へ出力する。また前記演算されたｐＨ値はｐＨ値表示部５へ出力され、このｐＨ値表示部５でｐＨ値を表示して報知する。
【００３７】
前記電源制御部６は、偏差ｐＨ値に基づいて反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５の間に印加される直流電流を調整する。即ち、導電率検出部２のブリッジ回路が平衡条件を満足している場合には、偏差ｐＨ値も零であることから電源制御部６は現状を維持するように電解電流を調整する。また、前記ブリッジ回路の平衡条件が満足していない場合には、偏差ｐＨ値の大きさに応じて電源制御部６は電解電流を調整する。
【００３８】
（本発明の他の実施例）
前記実施例に係る電解イオン水生成器においては、反応槽７のケース本体７０ａ内に配設する構成としたが、前記ケース本体７０ａの外側、例えば浄水の取水路及びアルカリ性水の供給路のいずれかの箇所に配設する構成とすることもできる。
【００３９】
また、前記実施例においてはアルカリ性水のｐＨ値を検出してｐＨ値を調整する構成としたが、酸性水のｐＨ値を調整する構成とすることもできる。この場合には検出するｐＨ値が平均化されてより安定した値が得られることとなる。
また、前記実施例においはｐＨ演算制御部で演算された偏差ｐＨ値に基づいて反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５に供給する電解電流の値を調整する構成としたが、偏差ｐＨ値に基づいて反応槽７に取水される浄水の流量を調整する構成とすることもできる。
【００４０】
また、前記実施例においてはｐＨ値の検出をアルカリ性水についてのみ行なう構成としたが、アルカリ性水及び酸性水の双方のｐＨ値を検出し、各検出されたｐＨ値に基づいて調整動作を行なう構成とすることもできる。この場合には検出される２つのｐＨ値に基づいて演算されることから求めるｐＨ値が平均化されてより安定した値が得られることとなる。
【００４１】
また、前記実施例においては電源制御部６で偏差ｐＨ値によりｐＨ値の調整動作を行なう構成としたが、ｐＨ値表示部５に表示されたｐＨ値を参照して操作者が調整動作を行なうこともできる。
また、前記実施例においては検出制御部８が導電率検出部２から各検出電圧を出力する際に電源制御部６から電解電流の供給を停止するように制御する構成としたが、この電源制御部６からの電解電流を低く低下させてこの低下させている間に導電率検出部２から各検出電圧を反応量検出部３へ出力する構成とすることもできる。この場合には、低下して出力される電解電流の電流値により各種演算部がフィードバック制御を行う際のフィードバックデータの１つとして用いることができ、また他の演算要素として用いることができることとなる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、
反応槽内に隔膜を介して正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水及び酸性水を生成する電解イオン水生成器において、反応槽にアルカリ性水取水口と酸性水取水口とアルカリ性水吐出口と酸性水吐出口とを設け、該アルカリ性水取水口とアルカリ性水吐出口の間のアルカリ性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成されたアルカリ性水における導電率を検出する後段センサを、前記酸性水取水口と酸性水吐出口の間の酸性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成された酸性水における導電率を検出する後段センサを、それぞれ配設し、前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率の偏差を演算する偏差演算部と、前記演算された導電率の偏差に基づいてｐＨ値を演算するペーハー演算部とを備えるから、反応槽に流入する原水におけるアルカリ性又は酸性以外のイオン濃度が導電率に与える影響を相殺できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出するという効果を奏する。
また、本発明においては、ノイズ源の主要な原因となる正・負の各電極間に印加される電解電流を停止又は低下させて、この停止又は低下させている間に前段及び後段の各センサからノイズの少ない信号を検出できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出できるという効果を有する。また、本発明においては、反応槽のケーシング内に前段センサ及び後段センサを収納するように配設しているので、同一の条件で原水とアルカリ性水及び酸性水とを検出できることとなり、ノイズ、その他の影響を相殺して正確なｐＨ値の検出ができるという効果を有する。また、反応槽のケーシング内における生成直後で導電率を検出することにより、他の原因、例えば遊離炭酸、炭酸カルシュウムの付着、塵埃等による影響を排除できることとなり、安定した導電率の検出によるデータが得られる。さらに、電解イオン水の生成からデータの検出までのタイムラグがなくなり、制御特性を高感度に維持して短時間に目標値に収斂させることができるという効果を有する。また、本発明においては演算されたｐＨ値に基づいてぺーハー調整部が生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するようにしているので、生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を予め設定された所定値に維持できるという効果を有する。また、本発明においては、演算されたｐＨ値に基づいてペーハー調整部が正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流を調整するようにしているので、アルカリ性水又は酸性水の導電率に対応させてｐＨ値を所定値に制御できるという効果を有する。また、本発明においては、前段センサ及び後段センサをアルカリ性水及び酸性水の各流路に配設するようにしているので、各センサの検出値の平均値を求めることができ、より誤差の少ないｐＨ値を検出できるという効果を有する。また、本発明においては、演算されたｐＨ値を表示部に表示するようにしているので、表示されたｐＨ値に基づいて各種調整が可能となるという効果を有する。さらに、本発明においては、表示部に調整する目標となるｐＨ値を表示するようにしているので、演算されたｐＨ値から容易に調整できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電解イオン水生成器の全体概略構成図である。
【図２】図１に記載の電解イオン水生成器の部分詳細回路図である。
【図３】本発明の一実施例に係る電解イオン水生成器の反応槽の概略構成平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。
【図５】従来の電解イオン水生成器の概略構成図である。
【図６】従来の電解イオン水生成器の動作特性図である。
【符号の説明】
１ 発振回路
２ 導電率検出部
３ 反応量検出部
４ ｐＨ演算制御部
５ ｐＨ値表示部
６ 電源制御部
７ 反応槽
８ 検出制御部
２１、２２ アルカリ電極
２２、２３ 浄水電極
４０ ｐＨ値設定部
６０ 電源部
７０ａ ケース本体
７０ｂ 蓋体
７１ アルカリ性水移送路
７２ 浄水供給路
７３、７４・７５、２３、２４ 電極
７６、７７ 境界隔膜
７８ａ、７８ｂ 取水口
７９ａ、７９ｂ 吐出口
７３ａ、〜、７５ａ、２１ａ、〜、２４ａ 端子
【産業上の利用分野】
本発明は電気分解により電解イオン水を生成する電解イオン水生成器に関し、特に電解イオン水のｐＨ値を調整する電解イオン水生成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解イオン水生成器として特開平６−６３５５０号公報に開示されるアルカリイオン水生成器があり、これを図５及び図６に示す。同図において従来のアルカリイオン水生成器は、浄水流量と電解電流の２つをデータとして与え、それぞれ水に関するデータ及び反応槽７００の電圧に関するデータとし、これら２つのデータを内部に蓄積してあるｐＨ判定基準と比較してｐＨ表示するものである。具体的には、原水が通る水路８１０、原水をろ過する浄水部８００、浄水が通る水路８２０、浄水をイオン化してアルカリ性水及び酸性水をつくる反応槽７００、酸性水が通る水路７１１、アルカリ性水が通る水路７２１等を備えている。また、、水路８２０には、流量センサ９００が設けてある。この流量センサ９００は羽根車９１０の回転によって発生する電圧を信号としてとらえる流量電圧変換器９２０を有する。流量電圧変換器９２０は、ｐＨチェックボタン９３０を介して後述の計数・比較部５００に接続され、浄水流量のデータを計数・比較部５００に送る。一方、反応槽７００に電圧を加えるため図示のような回路が構成される。すなわち、電源電圧がトランス６１０によって降圧され、整流スタック６２０、平滑コンデンサ６４０で整流された直流の電解電流が反応槽７００に流れる。この電解電流はｐＨ調節ダイアル６３０によって調整することができる。さらに、この電解電流のデータが上記チェックボタン９３０を介して計数・比較部５００に送られる。上記両データを送る際、ｐＨチェックボタン９３０は連動して動作する。
【０００３】
５３０はデータ蓄積部であり、ｐＨ判定基準が蓄積してある。例えば、浄水流量と電解電流は図のような関係があるので、図６（Ｂ）のように段差に変換したものをデータとして蓄積してある。計数・比較演算部５００は、浄水流量のデータと電解電流のデータを取り込み、ｐＨ判定基準に基づいてｐＨ値を求める。この計数・比較部５００により求められたｐＨ値は表示部５２０により表示される。表部５２０は、デジタル数字又はＬＥＤの点灯等によって表示する。
【０００４】
原水が水路８１０を通って浄水部８００でろ過され、このろ過された浄水が水路８２０を通り流量センサ９００の羽根車９１０を回転させると共に、二分されて反応槽７００に送られ、酸性水が水路７１１、アルカリ性水が水路７２１から吐出する。ここで、ｐＨチェックボタン９３０を押すと、浄水流量のデータと反応槽７００の電解電流のデータが計数・比較部５００で処理され、データ蓄積部５３０のデータをやりとり比較し、一致するものをｐＨ値として表示部５２０に表示する。ｐＨ値が希望する値とずれているときには、ｐＨ調節ダイアル６３０によって調整することができる。以上のように構成されるので水の吐出量や原水の水質の影響でｐＨ値が変動しないという効果がある。
【０００５】
また、前記公開公報に開示される従来技術としては、前記反応槽７００への浄水の流量と電解電流とで生成されるアルカリ性水のｐＨ値を類推して制御するものの他に、反応槽７００への浄水流量を一定に制御してこの一定流量の浄水の導電率と電解電流とで生成されるアルカリ性水のｐＨ値を類推して制御する技術が公開されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電解イオン水生成器は以上のように構成されていたことから、反応槽７００に流入する浄水の流量を検出する流量計又は一定の流量に制御するために定流量機構を必要とすることから、装置自体が複雑化するという課題を有する。特に、反応槽７００の正・負の各電極７１０、７２０に印加される直流電圧の電解電流に重畳されるノイズ等の影響により、この電解電流の値から正確なｐＨ値を類推することが困難となり、ｐＨ値を適正に制御することができないという課題を有する。さらに、反応槽７００に供給される浄水の導電率に基づいてｐＨ値を制御しようとすると、浄水中に含有される遊離炭酸の多い・少ないにより生成される電解イオン水のｐＨ値が大きく変動することから、電解電流を所定値に制御したとしても正確なｐＨ値の調整ができない。
【０００７】
また、電解イオン水のｐＨ値を検出する装置としてはペーハーメータが存在するが、このペーハーメータは被測定側の浄水中に浸したガラス電極と基準電極としてのカロメル電極との間で、その電位差を求めてｐＨ値を検出するようにしている。このカロメル電極にはＫＣｌ溶液が使用されていることから、このＫＣｌ溶液が浄水中に漏れ出すことがあり、生成した電解イオン水を飲料水をして使用できなくなるという課題を有する。さらに、このペーハーメータは、検出の応答速度が遅く、被測定側の浄水が流水である場合には現実に使用できないという課題を有する。
【０００８】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、簡略な構成でノイズ等の影響を排除して正確なｐＨ値に電解イオン水を調整して生成できる電解イオン水生成器を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電解イオン水生成器は、反応槽内に隔膜を介して正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水及び酸性水を生成する電解イオン水生成器において、反応槽にアルカリ性水取水口と酸性水取水口とアルカリ性水吐出口と酸性水吐出口とを設け、該アルカリ性水取水口とアルカリ性水吐出口の間のアルカリ性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成されたアルカリ性水における導電率を検出する後段センサを、前記酸性水取水口と酸性水吐出口の間の酸性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成された酸性水における導電率を検出する後段センサを、それぞれ配設し、前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率の偏差を演算する偏差演算部と、前記演算された導電率の偏差に基づいてｐＨ値を演算するペーハー演算部とを備えるものである。
【０００９】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、各電極に印加する直流電圧を所定時間だけ出力を停止又は低下させると共に、当該直流電圧の出力を停止又は低下させた所定時間内に前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率を偏差演算部へ出力するように制御する検出制御部を備えるものである。
【００１０】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー演算部で演算されたｐＨ値に基づいて生成するアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するペーハー調整部を備えるものである。
【００１１】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー調整部は演算されたｐＨ値に基づいて前記正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流の値を調整して生成するアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を調整するものである。
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー調整部は演算されたｐＨ値に基づいて前記反応槽内に流入する原水の流量を調整して生成するアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を調整するものである。
【００１２】
本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、ペーハー演算部で演算されたｐＨ値を表示する表示部を備えるものである。本発明に係る電解イオン水生成器は必要に応じて、表示部はペーハー調整部で調整する目標となるｐＨ値を設定値として表示し、又はこの目標のｐＨ値との偏差を表示するものである。
【００１３】
【作用】
本発明においては、反応槽内のアルカリ性水、酸性水の各流路の電極前段及び後段にそれぞれ前段センサと後段センサを配設して各導電率を検出し、この検出した各導電率の偏差を偏差演算部で演算し、この導電率の偏差に基づいてペーハー演算部が生成されるアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を演算することから、反応槽に流入する原水におけるアルカリ性又は酸性以外のイオン濃度が導電率に与える影響を相殺できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出する。
【００１４】
また、本発明の参考となる実施例においては、各種のノイズ源に対して略同一距離に前段センサ及び後段センサを配設するようにしているので、外部からのノイズ例えば正・負の各電極間に印加される電解電流に重畳されたノイズ等を相殺できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ迅速に検出する。
【００１５】
また、本発明においては、ノイズ源の主要な原因となる正・負の各電極間に印加される電解電流を停止又は低下させて、この停止又は低下させている間に前段及び後段の各センサからノイズの少ない信号を検出できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出できる。
【００１６】
また、本発明においては、反応槽のケーシング内に前段センサ及び後段センサを収納するように配設しているので、同一の条件で原水とアルカリ性水及び酸性水とを検出できることとなり、ノイズ、その他の影響を相殺して正確なｐＨ値の検出ができる。また、反応槽のケーシング内における生成直後で導電率を検出することにより、他の原因、例えば遊離炭酸、炭酸カルシュウムの付着、塵埃等による影響を排除できることとなり、安定した導電率の検出ができる。さらに、電解イオン水の生成からデータの検出までのタイムラグがなくなり、制御特性を高感度に維持して短時間に目標値に収斂させることができる。
【００１７】
また、本発明においては演算されたｐＨ値に基づいてぺーハー調整部が生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するようにしているので、生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を予め設定された所定値に維持できる。
また、本発明においては、演算されたｐＨ値に基づいてペーハー調整部が正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流を調整するようにしているので、アルカリ性水又は酸性水の導電率に対応させてｐＨ値を所定値に制御できる。
【００１８】
また、本発明においては、演算されたｐＨ値に基づいてぺーハー調整部が反応槽に流入する原水の流量を調整するようにしているので、アルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を所定値に制御できる。
また、本発明においては、前段センサ及び後段センサをアルカリ性水及び酸性水の各流路に配設するようにしているので、各センサの検出値の平均値を求めることができ、より誤差の少ないｐＨ値を検出できる。
【００１９】
また、本発明においては、演算されたｐＨ値を表示部に表示するようにしているので、表示されたｐＨ値に基づいて各種調整が可能となる。
さらに、本発明においては、表示部に調整する目標となるｐＨ値を表示するようにしているので、演算されたｐＨ値から容易に調整できる。
【００２０】
【実施例】
（本発明の一実施例）
以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて説明する。この図１は本実施例に係る電解イオン水生成器の全体概略構成図、図２は図１に記載の電解イオン水生成器の部分詳細回路図を示す。
【００２１】
同図において本実施例に係る電解イオン水生成器は、所定周期の検出用パルスを生成する発振回路１と、この検出用パルスに基づいて反応槽に供給される浄水の導電率及び生成されるアルカリ性水の導電率を検出する導電率検出部２と、この各導電率から各種ノイズ成分を除去して真正な反応量を検出する反応量検出部３と、この反応量からアルカリ性水のｐＨ値を演算すると共に、予め設定された設定ｐＨ値との偏差ｐＨ値を演算するｐＨ演算制御部４と、この偏差ｐＨ値に基づいて電源部６０で変換された直流電流を所定の電圧値に制御して電解電流を反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５間へ供給する電源制御部６、この電源制御部６の制御により供給される電解電流の出力を所定時間停止させると共に、この所定時間の内に前記導電率検出部２が浄水及びアルカリ清水の各導電率を検出して反応量検出部３へ出力するように制御する検出制御部８とを備える構成である。
【００２２】
前記発振回路１は、前記電源制御部６で変換された直流電流を抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で所定の分圧比に分圧し、オペアンプＯＰ１の比較結果により抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ１１で決定される所定のデューティ比の検出用パルスを出力する構成である。この検出用パルスは商用周波数と大きく異なる周波数の低インピーダンスで供給される。従って、反応槽７内において、正・負の各電極７３、７４・７５間に印加される直流成分と前記検出用パルスの交流成分とのノイズが相殺され、さらに前記正・負の各電極７３、７４・７５に発生する錆等によるアンバランスを防止できることとなる。このように特有なデューティ比の検出用パルスと低インピーダンスとを用いることにより、小さなアンバランスを無視できると共に、周波数の相違により信号成分を容易に検出できることとなる。
【００２３】
前記導電率検出部２は、固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２とアルカリ電極２１、２２間のアルカリ性水の導電率により決定される可変抵抗Ｒ２３及び浄水電極２３、２４間の浄水の導電率により決定される可変抵抗Ｒ２４とによりブリッジ回路を形成し、このブリッジ回路の接続中点から偏差電圧を検出電圧として出力する構成である。前記固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の電源側にはダイオードＤ２１が接続され、このダイオードＤ２１は反応槽７のサージ電流を吸収するように構成される。また、この固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２はブリッジ回路のインピーダンスを低下させるために、極力小さな値で構成されることが望ましい。
【００２４】
前記反応量検出部３は、導電率検出部２から出力される偏差電圧に基づいて差動アンプＯＰ３が反応槽７におけるアルカリ性水の反応量を検出して出力する構成である。この反応量検出部３は前段に配設される抵抗Ｒ３１により差動アンプＯＰ３のゲインを下げるように作用するように動作する。この差動アンプＯＰ３と抵抗Ｒ３１との間にはコンデンサＣ３１、Ｃ３２が接続され、このコンデンサＣ３１、Ｃ３２には商用周波数の６０Ｈｚを通しにくくすると共に、信号成分の数ＫＨｚを通し易い容量で構成される。
【００２５】
前記ｐＨ演算制御部４は、反応量検出部３で検出された反応量の導電率偏差をアルカリ性水と酸性水との濃度差として求め、この濃度差をｐＨ値に演算する構成である。また、このｐＨ演算制御部４は、ｐＨ値設定部４０で設定される設定ｐＨ値との偏差ｐＨ値を演算し、この偏差ｐＨ値を電源制御部６へ出力する構成である。また、このｐＨ演算制御部４は演算したｐＨ値をｐＨ値表示部５へ出力し、このｐＨ値表示部５は演算されたｐＨ値を表示する構成である。
【００２６】
前記反応槽７を図３及び図４に基づいて説明する。この図３は本実施例に係る反応槽の概略構成平面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図を示す。
前記各図において本実施例における反応槽７は、ケース本体７０ａ内に正・負の各電極７３、７４・７５が所定間隔を隔てて積層配設され、この正・負の各電極７３、７４・７５の間に境界隔膜７６、７７が介装され、これらが配設・介装された状態で前記ケース本体７０ａに蓋体７０ｂを密閉閉蓋して構成される。
【００２７】
また、このケース本体７０ａの一側壁には浄水用の取水口７８ａ、７８ｂが穿設され、この取水口７８ａ、７８ｂから取水された浄水を浄水供給路７２を介して正・負の各電極７３、７４・７５及び境界隔膜７６、７８の隙間に浄水を供給する構成である。
【００２８】
また、このケース本体７０ａの他側壁にはアルカリ性水を外部に吐出するアルカリ性水吐出口７９ａ及び酸性水を外部に吐出する酸性水吐出口７９ｂが各々穿設され、このアルカリ性水吐出口７９ａからアルカリ性水移送路７１を介して移送されるアルカリ性水を外部に供給する構成である。
【００２９】
前記浄水供給路７２には一対の浄水電極２３、２４が配設され、この浄水電極２３、２４の端子２３ａ、２４ａをケース本体７０ａの底面から突出させて構成される。また、前記アルカリ性水供給路７１には一対のアルカリ電極２１、２２が配設され、このアルカリ電極２１、２２の端子２１ａ、２２ａをケース本体７０ａの底面から突出させて構成される。このように前段センサとなる浄水電極２３、２４及び後段センサとなるアルカリ電極２１、２２とが各々ケース本体７０ａ内に配設されていることから、アルカリ性水生成直後で導電率を検出することにより、他の要因例えば遊離炭酸、炭酸カルシュウムの付着、塵埃等による影響を排除して安定したデータ検出が可能となる。さらに、アルカリ性水生成からデータ検出までのタイムラグを極力少なくして制御特性を高感度に維持し、制御への目標値に短時間で収斂させることができる。
【００３０】
さらに、前記ケース本体７０ａの底面からは正・負の各電極７３、７４・７５の各端子７３ａ、７４ａ・７５ａを突出させて構成される。これらの各端子７３ａ、７４ａ、７５ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａはそれぞれＯリングを介して装着され、内部の浄水又はアルカリ性水がケース本体７０ａから漏れないように構成される。
【００３１】
次に、前記構成に基づく本実施例のアルカリ性水を所定のｐＨ値で生成する動作について説明する。
まず、前記正・負の各電極７３、７４・７５間に電源部６０で交流電流から変換された直流電流が電源制御部６の制御により所定の値で印加される。この状態で水道水がフィルタ７０で浄化されて浄水として取水口７８ａ、７８ｂから取水され、この浄水が浄水供給路７２を介して正・負の各電極間に供給される。この浄水供給路７２に流れる浄水により特定される電気抵抗Ｒ２４により浄水電極２３、２４が導電率を検出する。
【００３２】
また、発振回路１からは電源部６０で交流電流から交換された直流電流を所定のデューティ比で検出用パルスを生成して前記アルカリ電極２１、２２及び浄水電極２３、２４の各々に印加する。
前記直流電流が供給される正・負の各電極７３、７４・７５の電解反応により、境界隔膜７６、７７の対向する間に正電極７３により吸引されてアルカリ性水が生成されてアルカリ性水移送路７１を介してアルカリ性水吐出口７９ａが外部に供給される。このアルカリ性水移送路７１中においてアルカリ性水により特定される電気抵抗Ｒ２３によりアルカリ電極２１、２２が導電率を検出する。
【００３３】
前記浄水及びアルカリ性水により特定される電気抵抗Ｒ２３、Ｒ２４と、前記各固定抵抗Ｒ２１、Ｒ２２とによりブリッジ回路が形成され、このブリッジ回路の平衡条件が満足している場合、即ち浄水とアルカリ性水との電気抵抗Ｒ２３、Ｒ２４が一致している場合には、
Ｒ２１×Ｒ２４＝Ｒ２２×Ｒ２３
が成立することとなり、導電率検出部２から検出電圧が零として出力される。
【００３４】
また、前記ブリッジ回路の平衡条件が満足していない場合には、導電率検出部２から平衡条件からシフトした量に相当する検出電圧が出力される。なお、反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５に印加される電解電流はコンデンサＣ２１により遮断される。
【００３５】
前記各検出電圧は検出制御部８の制御により電源制御部６から正・負の各電極７３、７５への供給が停止されている間にのみ検出されたデータが反応量検出部３へ出力される。このデータとしての各検出電圧の出力は、検出制御部８が電源制御部６に対して電解電流の出力を停止させる制御信号を出力し、その後に導電率検出部２のスイッチＳＷ２０を投入させる制御信号を出力することにより、この投入されたスイッチＳＷ２０を介して検出された各導電率（検出電圧）を反応量検出部３へ供給する。なお、検出制御部８により導電率検出部２のスイッチＳＷ２０を制御する構成としたが、スイッチＳＷ２０を常時投入状態とし、電源制御部６が電解電流の出力を停止している間のみでｐＨ値を演算する構成とすることもできる。
【００３６】
これらの検出電圧に基づいて反応量検出部３は、反応槽７内で発生する共通モードノイズが相殺され、アルカリ性（及び酸性）の真の反応量のみが検出される。この真の反応量がｐＨ演算制御部４に入力され、このｐＨ演算制御部４は真の反応量、即ち導電率差から濃度差を求め、この濃度差からアルカリ性水のｐＨ値を演算する。この演算されたｐＨ値とｐＨ値設定部４０で設定された設定ｐＨ値とを比較して偏差ｐＨを演算して電源制御部６へ出力する。また前記演算されたｐＨ値はｐＨ値表示部５へ出力され、このｐＨ値表示部５でｐＨ値を表示して報知する。
【００３７】
前記電源制御部６は、偏差ｐＨ値に基づいて反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５の間に印加される直流電流を調整する。即ち、導電率検出部２のブリッジ回路が平衡条件を満足している場合には、偏差ｐＨ値も零であることから電源制御部６は現状を維持するように電解電流を調整する。また、前記ブリッジ回路の平衡条件が満足していない場合には、偏差ｐＨ値の大きさに応じて電源制御部６は電解電流を調整する。
【００３８】
（本発明の他の実施例）
前記実施例に係る電解イオン水生成器においては、反応槽７のケース本体７０ａ内に配設する構成としたが、前記ケース本体７０ａの外側、例えば浄水の取水路及びアルカリ性水の供給路のいずれかの箇所に配設する構成とすることもできる。
【００３９】
また、前記実施例においてはアルカリ性水のｐＨ値を検出してｐＨ値を調整する構成としたが、酸性水のｐＨ値を調整する構成とすることもできる。この場合には検出するｐＨ値が平均化されてより安定した値が得られることとなる。
また、前記実施例においはｐＨ演算制御部で演算された偏差ｐＨ値に基づいて反応槽７の正・負の各電極７３、７４・７５に供給する電解電流の値を調整する構成としたが、偏差ｐＨ値に基づいて反応槽７に取水される浄水の流量を調整する構成とすることもできる。
【００４０】
また、前記実施例においてはｐＨ値の検出をアルカリ性水についてのみ行なう構成としたが、アルカリ性水及び酸性水の双方のｐＨ値を検出し、各検出されたｐＨ値に基づいて調整動作を行なう構成とすることもできる。この場合には検出される２つのｐＨ値に基づいて演算されることから求めるｐＨ値が平均化されてより安定した値が得られることとなる。
【００４１】
また、前記実施例においては電源制御部６で偏差ｐＨ値によりｐＨ値の調整動作を行なう構成としたが、ｐＨ値表示部５に表示されたｐＨ値を参照して操作者が調整動作を行なうこともできる。
また、前記実施例においては検出制御部８が導電率検出部２から各検出電圧を出力する際に電源制御部６から電解電流の供給を停止するように制御する構成としたが、この電源制御部６からの電解電流を低く低下させてこの低下させている間に導電率検出部２から各検出電圧を反応量検出部３へ出力する構成とすることもできる。この場合には、低下して出力される電解電流の電流値により各種演算部がフィードバック制御を行う際のフィードバックデータの１つとして用いることができ、また他の演算要素として用いることができることとなる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、
反応槽内に隔膜を介して正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水及び酸性水を生成する電解イオン水生成器において、反応槽にアルカリ性水取水口と酸性水取水口とアルカリ性水吐出口と酸性水吐出口とを設け、該アルカリ性水取水口とアルカリ性水吐出口の間のアルカリ性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成されたアルカリ性水における導電率を検出する後段センサを、前記酸性水取水口と酸性水吐出口の間の酸性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成された酸性水における導電率を検出する後段センサを、それぞれ配設し、前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率の偏差を演算する偏差演算部と、前記演算された導電率の偏差に基づいてｐＨ値を演算するペーハー演算部とを備えるから、反応槽に流入する原水におけるアルカリ性又は酸性以外のイオン濃度が導電率に与える影響を相殺できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出するという効果を奏する。
また、本発明においては、ノイズ源の主要な原因となる正・負の各電極間に印加される電解電流を停止又は低下させて、この停止又は低下させている間に前段及び後段の各センサからノイズの少ない信号を検出できることとなり、簡略な構成でアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を正確且つ確実に検出できるという効果を有する。また、本発明においては、反応槽のケーシング内に前段センサ及び後段センサを収納するように配設しているので、同一の条件で原水とアルカリ性水及び酸性水とを検出できることとなり、ノイズ、その他の影響を相殺して正確なｐＨ値の検出ができるという効果を有する。また、反応槽のケーシング内における生成直後で導電率を検出することにより、他の原因、例えば遊離炭酸、炭酸カルシュウムの付着、塵埃等による影響を排除できることとなり、安定した導電率の検出によるデータが得られる。さらに、電解イオン水の生成からデータの検出までのタイムラグがなくなり、制御特性を高感度に維持して短時間に目標値に収斂させることができるという効果を有する。また、本発明においては演算されたｐＨ値に基づいてぺーハー調整部が生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するようにしているので、生成されるアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を予め設定された所定値に維持できるという効果を有する。また、本発明においては、演算されたｐＨ値に基づいてペーハー調整部が正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流を調整するようにしているので、アルカリ性水又は酸性水の導電率に対応させてｐＨ値を所定値に制御できるという効果を有する。また、本発明においては、前段センサ及び後段センサをアルカリ性水及び酸性水の各流路に配設するようにしているので、各センサの検出値の平均値を求めることができ、より誤差の少ないｐＨ値を検出できるという効果を有する。また、本発明においては、演算されたｐＨ値を表示部に表示するようにしているので、表示されたｐＨ値に基づいて各種調整が可能となるという効果を有する。さらに、本発明においては、表示部に調整する目標となるｐＨ値を表示するようにしているので、演算されたｐＨ値から容易に調整できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電解イオン水生成器の全体概略構成図である。
【図２】図１に記載の電解イオン水生成器の部分詳細回路図である。
【図３】本発明の一実施例に係る電解イオン水生成器の反応槽の概略構成平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。
【図５】従来の電解イオン水生成器の概略構成図である。
【図６】従来の電解イオン水生成器の動作特性図である。
【符号の説明】
１ 発振回路
２ 導電率検出部
３ 反応量検出部
４ ｐＨ演算制御部
５ ｐＨ値表示部
６ 電源制御部
７ 反応槽
８ 検出制御部
２１、２２ アルカリ電極
２２、２３ 浄水電極
４０ ｐＨ値設定部
６０ 電源部
７０ａ ケース本体
７０ｂ 蓋体
７１ アルカリ性水移送路
７２ 浄水供給路
７３、７４・７５、２３、２４ 電極
７６、７７ 境界隔膜
７８ａ、７８ｂ 取水口
７９ａ、７９ｂ 吐出口
７３ａ、〜、７５ａ、２１ａ、〜、２４ａ 端子
Claims (7)
- 反応槽内に隔膜を介して正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水及び酸性水を生成する電解イオン水生成器において、反応槽にアルカリ性水取水口と酸性水取水口とアルカリ性水吐出口と酸性水吐出口とを設け、該アルカリ性水取水口とアルカリ性水吐出口の間のアルカリ性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成されたアルカリ性水における導電率を検出する後段センサを、前記酸性水取水口と酸性水吐出口の間の酸性水流路内の電極の前段に原水の導電率を検出する前段センサを、該電極の後段に生成された酸性水における導電率を検出する後段センサを、それぞれ配設し、前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率の偏差を演算する偏差演算部と、前記演算された導電率の偏差に基づいてｐＨ値を演算するペーハー演算部とを備えることを特徴とする電解イオン水生成器。
- 前記請求項１に記載の電解イオン水生成器において、前記各電極に印加する直流電圧を所定時間だけ出力を停止又は低下させると共に、当該直流電圧の出力を停止又は低下させた所定時間内に前記前段及び後段の各センサで検出された各導電率を偏差演算部へ出力するように制御する検出制御部を備えることを特徴とする電解イオン水生成器。
- 前記請求項１、２に記載の電解イオン水生成器において、前記ペーハー演算部で演算されたｐＨ値に基づいて生成するアルカリ性水及び酸性水のｐＨ値を調整するペーハー調整部を備えることを特徴とする電解イオン水生成器。
- 前記請求項３に記載の電解イオン水生成器において、前記ペーハー調整部は演算されたｐＨ値に基づいて前記正・負の各電極に印加する直流電圧又は電流の値を調整して生成するアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を調整することを特徴とする電解イオン水生成器。
- 前記請求項４に記載の電解イオン水生成器において、前記ペーハー調整部は演算されたｐＨ値に基づいて前記反応槽内に流入する原水の流量を調整して生成するアルカリ性水又は酸性水のｐＨ値を調整することを特徴とする電解イオン水生成器。
- 前記請求項１ないし５のいずれかに記載の電解イオン水生成器において、前記ペーハー演算部で演算されたｐＨ値を表示する表示部を備えることを特徴とする電解イオン水生成器。
- 前記請求項６に記載の電解イオン水生成器において、前記表示部はペーハー調整部で調整する目標となるｐＨ値を設定値として表示し、又はこの目標のｐＨ値と演算されたｐＨ値との偏差を表示することを特徴とする電解イオン水生成器。
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