JP4417707B2

JP4417707B2 - 整水器

Info

Publication number: JP4417707B2
Application number: JP2003424940A
Authority: JP
Inventors: 文夫鈴木
Original assignee: Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2023-12-22
Also published as: JP2005040781A

Description

この発明は、水を電気分解して酸性水及びアルカリ性水を生成する電解槽を具備する整水器に関するものである。

従来、整水器としては、連続的に電解水を取水可能とした電解槽を具備するものが一般的であり、その一例として、電解槽内を、陽電極を配設して酸性水を生成する陽極室と、陰電極を配設してアルカリ性水を生成する陰極室とに隔膜を介して区画形成し、前記陽極室及び陰極室に導水管を連通連結して原水を流入させるとともに、各室に連通連結した取水管より酸性水、アルカリ性水をそれぞれ取水可能としたものがあった。

かかる構成により、水が陽電極及び陰電極間を通過することで連続的に酸性水及びアルカリ性水を取水することができ、特に健康に良いとされるアルカリ性水については飲用に供されることになる。

また、近年、飲料水中に溶存イオンが多数存在すると、骨密度の向上が見られ、健康に良いとされる報告があり、溶存水素濃度を高めたアルカリ性水を取水可能な整水器が望まれている。しかし、飲用のアルカリ性水を生成する整水器において、アルカリ性水中の溶存水素濃度を高める技術は未だ確立されていないのが現状である。

例えば下記に説明するように、イオン交換膜からなる隔膜を用いて、陽極室で発生した水素イオンを電気浸透により陰極室に移動させ、陰極水（アルカリ性水）中に溶存水素ガス粒子を含ませるようにした整水器が提案されている（特許文献１を参照。）。

これは、電解槽の陽極室と陰極室とを区画する隔膜として、水素イオン透過するイオン交換膜を用いるとともに、原水中に酸化還元物質を添加する酸化還元物質添加装置を具備した構成となっており、かかる構成によって陰極水における水素ガスの発生量を増大させて溶存水素の濃度を上昇させるとともに、陰極水のｐＨの上昇も抑制できるようにしている。

また、溶存水素濃度が高く、かつｐＨが過剰に上昇することがない電解水素溶解水（アルカリ性水）を生成することを目的として、対向して配置された陰極及び陽極、陰極及び陽極の間で陽極に接触させて水素イオンを透過させることのできる電解質膜、並びに陰極が配設される陰極室を備える電解槽を具備したものも提案されている（特許文献２を参照）。
特開２００１−０７０９４４号公報特開２００３−２４５６６９号公報

しかし、上記特許文献１に開示された構成の整水器で得られたアルカリ性水は、確かに溶存水素量が増大して健康に良いと考えられるが、そのためには酸化還元物質添加装置が必要となって装置が複雑化していた。

すなわち、原水を電気分解した場合、陰極室で生成されたアルカリ生水中には、２Ｈ₂０＋２ｅ^-→Ｈ₂＋２ＯＨ^-の反応によって水素ガスが発生するとともにｐＨが上昇する。このとき溶存水素ガス粒子の濃度を上昇させるために電解反応の進行度を大きくすると、ｐＨが飲用に適さない値まで上昇するおそれがある。そこで、水素イオンを透過する前記イオン交換膜を隔膜に用いて、陽極室で発生した水素イオンを陰極室に通過させ、水酸化物イオンを水素イオンによって中和してｐＨ上昇を抑制している。つまり、電気分解で陽極室内に発生した水素イオンはｐＨの上昇を抑制する作用に供され、溶存水素濃度を高めるための直接的な構成は酸化還元物質添加装置に依存したものとなっていた。

また、上記特許文献１や特許文献２に開示された構成の整水器では、電解槽の隔膜と水素イオンを透過させるためのイオン交換膜とを兼用せざるをえない構成としているために、アルカリ性水の生成性能、溶存水素の増大性能のいずれもが中途半端になってしまうおそれがあるとともに、ｐＨ及び溶存水素濃度を個別に制御することができなかった。

しかも、上記いずれの整水器も飲用に供せられるアルカリ性水の生成に重点を置くあまり、例えば衛生水として有用な強酸性水の生成が難しくなっている。

すなわち、水素イオンを透過する前記イオン交換膜を隔膜に用いた構成を、アルカリ性水と酸性水とを一つの取水口から取水可能な整水器に適用した場合、酸性水を取水するときに水素が酸性水中に移動して酸性度合いを低下させ、所望するｐＨの酸性水を得られなくなるおそれがある。

さらに、例えば薬を服用するための飲料水としてはアルカリ性水ではなく中性水が良いとする報告や、乳児などに与える粉ミルクを溶かす水としては浄水が良いとされる報告もあって、使用者からすれば、溶存水素濃度の高いアルカリ性水、通常のアルカリ性水、溶存水素濃度の高い中性水、通常の中性水など多様な性状の水を取水できる整水器が望まれるが、上記従来の各整水器ではかかる要求に応えることもできなかった。

そこで、本発明では、上記課題を解決することのできる整水器を提供することを目的としている。

請求項１記載の本発明では、陽極と陰極とを対向配置した第１の電解部と、前記陰極側で生成したアルカリ性水の溶存水素濃度を高める第２の電解部とを備え、前記第１の電解部と第２の電解部とを、それぞれ独立して制御可能、更に、前記第２の電解部は、イオン交換膜の表裏に導電性を付与して通電可能とした電気化学セルを介して区画形成され、それぞれ入水部と出水部とが設けられた陽極室と陰極室とを有し、前記陽極室の入水部と前記第１の電解部の陽極側とを連通し、前記陰極室の入水部と前記第１の電解部の陰極側とを連通することで溶存水素を増加させたアルカリ性水を取水可能とした。

請求項２記載の本発明では、前記第１の電解部と第２の電解部とを、それぞれ独立して制御可能とした。

請求項３記載の本発明では、前記第２の電解部は、イオン交換膜の表裏に導電性を付与して通電可能とした電気化学セルを介して区画形成され、それぞれ入水部と出水部とが設けられた陽極室と陰極室とを有し、前記陽極室の入水部と前記第１の電解部の陽極側とを連通し、前記陰極室の入水部と前記第１の電解部の陰極側とを連通した。

請求項２記載の本発明では、前記陽極室及び陰極室の各入水部に形成した入水口と、前記第１の電解部の陽極側及び陰極側に設けた出水口とをそれぞれ直接的に着脱可能とした。

請求項３記載の本発明では、前記陽極室及び陰極室の各入水部は、各室内に浸入する水が前記電気化学セルに対して直交方向に導水できるようにした。

請求項４記載の本発明では、前記陽極室と陰極室の内部空間を扁平形状とし、各入水部から浸入した水が前記電気化学セル表面に接触しながら流動して前記各出水部からそれぞれ出水するようにした。

請求項５記載の本発明では、前記第１の電解部に供給する原水中に食塩を供給可能とした食塩添加部と、前記第１の電解部に供給する原水中にカルシウムを供給可能としたカルシウム添加部とを配設し、前記食塩添加部に原水を導入させた場合、前記第２の電解部への通電を遮断するように制御した。

請求項６記載の本発明では、アルカリ性水と酸性水と中性水とを、前記第２の電解部に設けた陰極室に連通する主取水口から選択的に取水可能とし、少なくとも酸性水を前記取水口から取水する場合は、第１の電解部の電極を反転させるとともに、第２の電解部への通電を遮断するようにした。

請求項７記載の本発明では、ケース本体内に導水部と取水部とを連通する主流路を設け、この主流路の中途に、前記カルシウム添加部と前記第１の電解部と前記第２の電解部とを直列的に配設する一方、前記第１の電解部の上流側に前記主流路から分岐させたバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路の中途に食塩添加部を配設し、しかも、前記主流路と前記バイパス流路との分岐部に、前記導水部からの原水を前記主流路と前記バイパス流路のいずれか一方に選択的に給水する流路切換部を配設した。

請求項８記載の本発明では、前記添加物選択部を駆動させる水平回転式の二方向切換スイッチを前記ケース本体上に設け、このスイッチを一側方向又は他側方向に回動させることにより、食塩又はカルシウムを原水中に選択的に供給可能とした。

請求項９記載の本発明では、前記カルシウム添加部の一端をなす第１開口部と前記食塩添加部の一端をなす第２開口部とを、前記二方向切換スイッチの近傍位置に設け、前記第１開口部にカルシウムケースを、前記第２開口部に食塩ケースをそれぞれ収納取出自在に配設し、しかも、前記二方向切換スイッチには、前記第１開口部及び第２開口部を指し示すための指示部を突設した。

請求項１記載の本発明では、陽極と陰極とを対向配置した第１の電解部と、前記陰極側で生成したアルカリ性水の溶存水素濃度を高める第２の電解部とを備え、溶存水素を増加させたアルカリ性水を取水可能とした構成としているために、生成した通常のアルカリ性水と、これに必要に応じて水素イオンを供給して溶存水素濃度を高めたアルカリ性水とを、選択的に生成することができ、しかも、整水器全体をシンプルな構成とすることができる。さらには、前記第１の電解部と第２の電解部とを、それぞれ独立して制御可能としたために、溶存水素濃度の高いアルカリ性水、通常のアルカリ性水、溶存水素濃度の高い中性水、通常の中性水などを選択的に取水可能となり、しかも、溶存水素濃度の調整やｐＨ調整もきめ細かく行えることになって、上記の効果をより高めることができる。また、前記第２の電解部は、イオン交換膜の表裏に導電性を付与して通電可能とした電気化学セルを介して区画形成され、それぞれ入水部と出水部とが設けられた陽極室と陰極室とを有し、前記陽極室の入水部と前記第１の電解部の陽極側とを連通し、前記陰極室の入水部と前記第１の電解部の陰極側とを連通したために、第１の電解部で電解水を連続的に生成しながら、さらに第２の電解部で電解水を連続的に電気分解し、アルカリ性水の溶存水素量を増大させることができる。

（２）請求項２記載の本発明では、前記陽極室及び陰極室の各入水部に入水口をそれぞれ形成し、前記第２の電解部の陽極側及び陰極側に設けた出水口にそれぞれ直接的に着脱可能としたために、第１の電解部に従来構造の電解槽を用いた場合、第２の電解部を直接取付けることができ、上記（３）の効果に加え、さらに後付けも可能となるという効果を奏する。

（３）請求項３記載の本発明では、請求項５記載の本発明では、前記陽極室及び陰極室の各入水部は、各室内に浸入する水が前記電気化学セルに対して直交方向に導水できるようにしたために、陽極室及び陰極室内において、電解水は電気化学セルに確実に接触し、上記（２）の効果に加え、さらに上記（１）の効果をより高めてアルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。

（４）請求項４記載の本発明では、前記陽極室と陰極室の内部空間を扁平形状とし、各入水部から浸入した水が前記電気化学セル表面に接触しながら流動して前記各出水部からそれぞれ出水するようにしたために、電解水の電気化学セルとの接触面積、接触時間も十分となって、上記（３）の効果をより高めて極めて効率良くアルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。

（５）請求項５記載の本発明では、前記第１の電解部に供給する原水中に食塩を供給可能とした食塩添加部と、前記第１の電解部に供給する原水中にカルシウムを供給可能としたカルシウム添加部とを配設し、前記食塩添加部に原水を導入させた場合、前記第２の電解部への通電を遮断するように制御したために、上記（１）〜（４）の効果に加え、原水に食塩を混入することで電解度合いを高めて強酸性水や強アルカリ性水の生成が可能となり、しかも、これらの水は飲用には不適であるために溶存酸素を高める必要はないことから第２電解部への通電を遮断することで無用な電力消費がなくなり省電力となる。

（６）請求項６記載の本発明では、アルカリ性水と酸性水と中性水とを、前記第２の電解部に設けた陰極室に連通する主取水口から選択的に取水可能とし、少なくとも酸性水を前記取水口から取水する場合は、第１の電解部の電極を反転させるとともに、第２の電解部への通電を遮断するようにしたために、上記（５）の効果に加え、アルカリ性水も酸性水も共用の主取水口から選択的に取り出せるとともに、酸性水を取水する場合は第２の電解槽内に流入した酸性水中の溶存水素が増加することがなく、酸性水としての効能を阻害するおそれがない。

（７）請求項７記載の本発明では、ケース本体内に導水部と取水部とを連通する主流路を設け、この主流路の中途に、前記カルシウム添加部と前記第１の電解部と前記第２の電解部とを直列的に配設する一方、前記第１の電解部の上流側に前記主流路から分岐させたバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路の中途に食塩添加部を配設し、しかも、前記主流路と前記バイパス流路との分岐部に、前記導水部からの原水を前記主流路と前記バイパス流路のいずれか一方に選択的に給水する流路切換部を配設したために、上記（５）又は（６）の効果に加え、コンパクトな構成でありながら、流路切換部により原水の流路が切換わることと第２電解部への通電のＯＮ・ＯＦＦ制御が連動した整水器の提供が可能となる。

（８）請求項８記載の本発明では、前記添加物選択部を駆動させる水平回転式の二方向切換スイッチを前記ケース本体上に設け、このスイッチを一側方向又は他側方向に回動させることにより、食塩又はカルシウムを原水中に選択的に供給可能としたために、使用者が意識的にスイッチ操作を行って酸性水を選択したときには自動的に第２電解槽への通電が遮断されることになり、使い勝手が良好となる。

（９）請求項９記載の本発明では、前記カルシウム添加部の一端をなす第１開口部と前記食塩添加部の一端をなす第２開口部とを、前記二方向切換スイッチの近傍位置に設け、前記第１開口部にカルシウムケースを、前記第２開口部に食塩ケースをそれぞれ収納取出自在に配設し、しかも、前記二方向切換スイッチには、前記第１開口部及び第２開口部を指し示すための指示部を突設したために、カルシウムケース及び食塩ケースの出し入れ口とスイッチとが直接的に関連付けられることになり、視覚的にもスイッチの誤操作などのおそれを可及的に防止でき、上記（８）の効果をさらに高めることができる。

本発明に係る整水器は、陽極と陰極とを対向配置した第１の電解部と、前記陰極側で生成したアルカリ性水の溶存水素濃度を高める第２の電解部とを備えた構成としたものである。

前記第１の電解部と第２の電解部とは互いに連通させただけの簡単な構成であり、第１の電解部と第２の電解部との位置関係などは特に制限はなく、第１の電解部で生成された電解水（酸性水とアルカリ性水）のうち、アルカリ性水の溶存水素濃度を高めることができる構成であればよい。かかる構成とすれば、第１の電解部と第２の電解部とを、それぞれ独立して制御することが容易となる。

そして、実際に第１の電解部と第２の電解部とをそれぞれ独立して制御可能とすることが好ましく、両者を独立制御した場合、溶存水素濃度の高いアルカリ性水、通常のアルカリ性水、溶存水素濃度の高い中性水、通常の中性水などを選択的に取水可能となり、しかも、溶存水素濃度の調整やｐＨ調整もきめ細かく行える。

前記第２の電解部は、イオン交換膜の表裏に導電性を付与して通電可能とした電気化学セルを介して区画形成され、それぞれ入水部と出水部とが設けられた陽極室と陰極室とを有し、前記陽極室の入水部と前記陽極側とを連通し、前記陰極室の入水部と前記陰極側とを連通することができる。

ここで、第１の電解部における陽極側及び陰極側としての概念は、隔膜を介して互いに区画形成した室を有する電解槽における陽極を配設した陽極室と、陰極を配設した陰極室とをそれぞれ指す場合、あるいは、無隔膜方式の電解槽において対向配置された陽極側と陰極側とを指す場合とを含むものである。

前記電気化学セルは、イオン交換膜と陽極及び電極とが一体構成となっており、電極を形成するためにイオン交換膜の表裏に導電性を付与する方法としては、金属箔を形成したり、スパッタリングなどで金属層を形成したりするなどが考えられる。

かかる構成により、第１の電解部で連続的に生成された酸性水及びアルカリ性水を第２の電解部に連続的に導水し、この第２の電解部内に配設した電気化学セルの陽極側で酸性水を電気分解し、このとき発生した水素が前記電気化学セルのイオン交換膜を通ってアルカリ性水中に移動することにより、溶存水素量が増大したアルカリ性水を連続的に生成することが可能となる。

また、特に、前記陽極室及び陰極室の各入水部に、前記第１の電解部の陽極側及び陰極側に設けた出水口に、それぞれ直接的に着脱可能とした入水口を形成すると、第１の電解部として、例えば、従来より一般的である陽極室と陰極室とを隔膜を介して区画形成した電解槽を用いて、この第１の電解部となる電解槽に、前記第２の電解部となる第２の電解槽を直接取付けることができることから、製造側からすれば、第２の電解部を後付けする簡単な工程の追加で、アルカリ性水中の溶存水素濃度を高めることのできる高品質な整水器の製造が可能となり、安価に提供することもできる。

また、前記陽極室及び陰極室の各入水部は、各室内に浸入する水が前記電気化学セルに対して直交方向に導水できる形状とすることが望ましい。第１の電解部からの電解水が第２の電解部の陽極室及び陰極室内にそれぞれ至ると、水は電気化学セルに確実に接触するので、電気分解が促進されてアルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。

さらに、前記陽極室と陰極室の内部空間を扁平形状とすると、各入水部から浸入した水が前記電気化学セル表面に接触しながら流動して前記各出水部からそれぞれ出水するために、電解水の電気化学セルとの接触面積、接触時間も十分となって、より効果的に電気分解が行われ、効率良くアルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。

ところで、第１の電解部と第２の電解部の配置について、上述したように第２の電解部を第１の電解部に直接着脱自在となる構成とする他、第１の電解部と第２の電解部を一体的に構成し、一つの電解槽内に設ける構成としてもよい。さらに、別途第２の電解部をユニット化して完全な別体構造とすることもできる。また、この場合、第２の電解部のみの提供もできるようにして、使用者が既存の整水器に必要に応じて取付け可能とすることもできる。

また、他の実施の形態として、前記第１の電解部に供給する原水中に食塩を供給可能とした食塩添加部と、前記第１の電解部に供給する原水中にカルシウムを供給可能としたカルシウム添加部とを配設し、前記食塩添加部に原水を導入させた場合、前記第２の電解部への通電を遮断するように制御することができる。

かかる制御を行うと、原水に食塩を混入することで電解度合いを高め、衛生水などに用いられる強酸性水や、各種洗浄水などに用いることのできる強アルカリ性水の生成が可能となり、しかも、これらの水は飲用には不適であるために溶存酸素を高める必要はないことから第２電解部への通電を遮断することで無用な電力消費がなくなり省電力となる。

上記制御を行う整水器は、アルカリ性水と酸性水のほか、第１の電解部への通電を止めることで、当然ながら中性水の取水も可能であり、このとき、アルカリ性水と酸性水と中性水とを、前記第２の電解部に設けた陰極室に連通する主取水口から選択的に取水できる構成とすることができる。その場合は、少なくとも酸性水を前記取水口から取水するときは第１の電解部の電極を反転させるとともに、第２の電解部への通電を遮断するように制御するとよい。

すなわち、必要な性状の水を常に同じ取水口から選択的に取り出せるので使い勝手がよく、しかも、酸性水を取水する場合は第２の電解槽内に流入した酸性水中の溶存水素が増加することがなく、酸性水としての効能を阻害するおそれがないので、酸性水によるアストリンゼン効果や殺菌、消毒効果を損なうおそれがなくなる。なお、酸性水を取水した後は自動的に中性水を流出させて流路内を洗浄するようにするとよい。

整水器は、ケース本体内に導水部と取水部とを連通する主流路を設け、この主流路の中途に、前記カルシウム添加部と前記第１の電解部と前記第２の電解部とを直列的に配設する一方、前記第１の電解部の上流側に前記主流路から分岐させたバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路の中途に食塩添加部を配設し、しかも、前記主流路と前記バイパス流路との分岐部に、前記導水部からの原水を前記主流路と前記バイパス流路のいずれか一方に選択的に給水する流路切換部を配設する構成とすることができる。

かかる構成により、整水器全体をコンパクト化でき、一般家庭などへの設置も簡単に行え、しかも、前記流路切換部による原水の流路の切換わりと第２電解部への通電のＯＮ・ＯＦＦ制御が連動した整水器となすことができるので、子供から老人まで安心して簡単に使用することが可能となる。

ところで、前記添加物選択部を駆動させるためには、例えば水平回転式の二方向切換スイッチを前記ケース本体上に設けるとよい。そして、このスイッチを一側方向又は他側方向に回動させることにより、食塩又はカルシウムを原水中に選択的に供給可能とするのである。

かかる構成であれば、使用者が意識的にスイッチ操作を行って酸性水を選択したときには自動的に第２電解槽への通電が遮断されることになり、使い勝手がさらに良好となる。

さらに、前記食塩添加部の一端をなす第１開口部と前記カルシウム添加部の一端をなす第２開口部とを、前記二方向切換スイッチの近傍位置に設け、前記第１開口部に食塩ケースを、前記第２開口部にカルシウムケースをそれぞれ収納取出自在に配設し、しかも、前記二方向切換スイッチには、前記第１開口部及び第２開口部を指し示すための指示部を突設することができる。

すなわち、食塩ケース及びカルシウムケースの出し入れ口とスイッチとが直接的に関連付けられることになり、視覚的にもスイッチの誤操作などのおそれを可及的に防止でき、誤操作防止の効果がより向上する。また、食塩ケース及びカルシウムケースの出し入れ口を本体ケースに別途設ける必要がなく、デザイン面でも全体的にすっきりとして見栄えが向上する。

ところで、前記第２の電解部においては、前記電気化学セルを介して区画された陽極室と陰極室とに不通水領域を設け、この不通水領域内に、前記電気化学セルの電極端子をそれぞれ配設することが好ましい。

このように、電極が水に接触しない構成とすることで、電極端子が水に触れた場合に発生する端子部分及びその近傍へのスケース付着が防止でき、第２の電解槽の能力低下を防止することができる。

（第１実施例）
以下、この発明の第１実施例を図面に基づき具体的に説明する。図１は本実施例に係る整水器の内部を透視した説明図、図２は同整水器の模式的説明図である。

図１及び図２に示するように、整水器１は主なる構成要素として、原水を浄化するカートリッジタイプとした浄水槽２０を具備する浄水部２と、浄化された原水を電気分解する主電解槽３０を具備する電解部３とを備えており、これらを略箱型のケーシング１０内に収納配設している。

前記浄水槽２０内には中空糸膜や活性炭などが収納され、基端を水源と連通する導水管１１と連通連結している。１２は送水管であり、前記浄水槽２０と電解部３の主電解槽３０とを連通連結している。また、この送水管１２の中途にはカルシウムなどの添加剤を収容する添加剤収容ケース１３を設けカルシウム添加部を構成している。

なお、前記浄水槽２０は着脱自在としており、必要に応じて別途用意した食塩ケース（図示せず）と取替え、原水中に食塩を混入して前記主電解槽３０による電解度合いを高めて強酸性水や強アルカリ性水を生成することが可能である。

前記主電解槽３０内は、本発明における陽極側となる陽極３１を配設した陽極室３２と、本発明における陰極側となる陰極３３を配設した陰極室３４とに隔膜３５を介して区画形成されており（図２参照）、陰極室３４に基端を連通連結したアルカリ性水取水管１４の先端取水口１４ａ（図１）より飲用のアルカリ性水を得ることができる。一方、前記陽極室３２には酸性水取水管１５の基端を連通連結し、その先端取水口１５ａ（図１）より、例えば洗顔用や洗浄用に用いられる酸性水を得ることができるようにしている。なお、図中、１６は前記送水管１２と酸性水取水管１５との間を連通した連通管であり、この連通管１６の中途に弁体１７を設け、同弁体１７を開成することにより整水器１内の滞留水を排出可能としている。

上記構成において、本実施例の特徴となるのは、前記電解部３を、前述した陽極室３２と陰極室３４とを有する主電解槽３０からなる第１の電解部と、前記主電解槽３０の陰極室３４で生成したアルカリ性水の溶存水素濃度を高める副電解槽４０からなる第２の電解部とから構成したことにある。

そして、図２に示すように、主電解槽３０と副電解槽４０とを制御部７を介してそれぞれ個別に制御可能としている。具体的には、主電解槽３０に配設した陽極３１及び陰極３３、副電解槽４０に配設した後述する電気化学セル４３への通電を制御するようにしており、例えば、（１）主電解槽３０及び副電解槽４０への通電が両方ともＯＮ、（２）両方ともＯＦＦ、（３）主電解槽３０がＯＮ、副電解槽４０がＯＦＦ、（４）主電解槽３０がＯＦＦ、副電解槽４０がＯＮ、などの制御も自由に行え、所望する性状の水を得ることが可能となっている。また、電流値についても個別に制御可能とし、アルカリ性水のｐＨを例えば８〜１０の範囲で変更したり、溶存水素濃度の値を変更したりすることもできる。

ところで、本実施例では、前記浄水槽２０を食塩ケースに取替えて食塩添加部を付加した場合、食塩添加部に原水を導入させると前記第２の電解部への通電を遮断するように制御している。強酸性水や強アルカリ性水は飲用に不適なので水中の溶存水素濃度を高める必要がないからである。かかる制御によって無用な電力消費も抑制でき省電効果が期待できる。

以下、本実施例の要部をなす電解部３について詳述する。図３は主電解槽３０と副電解槽４０とから構成した電解部３の斜視図、図４は同電解部３の縦断面図、図５は主電解槽３０の分解斜視図、図６は副電解槽４０の横断面図、図７は同副電解槽４０の分解斜視図、図８は同副電解槽４０の機能を示す説明図である。

第１の電解部となる本実施例における主電解槽３０は周知の構造であり、図３〜図５に示すように、下ケース３０ａと上ケース３０ｂとを連結したケーシング内に、薄板状の陽極３１を収納するとともに、表裏面に隔膜３５を張設した複数の陽極室形成用箱体３６と、陽極３１と同形状の３枚の陰極３３とを交互に重合並設した状態で収納している。陽極３１及び陰極３３はチタンなどの金属板からなり、下側短辺から雄ネジを先端部に形成した給電端子３７を突設し、ケーシング内に収納した状態で、各給電端子３７を下ケース３０ａから外方へ突出させ、図示しないリード線を結線できるようにしている。図４中、５１はナット、ワッシャなどからなる接続金具、５２は下ケース３０ａと上ケース３０ｂとを連結するビスである。また、図５中、３５ａは隔膜３５を支持するとともに、前記陽極室形成用箱体３６を構成する箱縦リブ付フレーム、３６ａは前記陽極室形成用箱体３６に設けた給水口であり、後述する第１給水口３８ａと接続している。

このように、本実施例における主電解槽３０では、陽極室形成用箱体３６により陽極室３２が形成され、陰極室３４としては前記複数の陽極室形成用箱体３６の外側及びケーシングとの間に形成される空間により形成されることになる。

前記ケーシング（下ケース３０ａと上ケース３０ｂ）は合成樹脂より形成されており、下ケース３０ａの底部の両端側に、前記陽極室形成用箱体３６に設けた給水口３６ａと接続される第１給水口３８ａ、及び陰極室３４に連通する第２給水口３８ｂが、また、上ケース３０ｂの頂部の両端には、前記第１給水口３８ａ及び第２給水口３８ｂとそれぞれ線対称状に対向するように、第１取水口３９ａ及び第２取水口３９ｂが一体的に突設されている。

かかる構成により、前記ケーシング内に第１・第２給水口３８ａ，３８ｂから原水を導入して電気分解することで、第１取水口３９ａから酸性水が、第２取水口３９ｂからアルカリ性水が流出するように構成している。なお、この主電解槽３０での電気分解では電流値を４Ａに設定している。

また、第２の電解部となる本実施例における副電解槽４０は、図３及び図４、図６及び図７に示すように、入水部となる第１入水口４１ａと出水部となる第１出水口４２ａとを突設した第１ケース４０ａと、同じく入水部となる第２入水口４１ｂと出水部となる第２出水口４２ｂとを突設した第２ケース４０ｂとを水密状となるように付き合わせて構成しており、主電解槽３０の頂部に仮想中心軸線が直交する状態で取付けている。

この副電解槽４０の内部には電気化学セル４３を介して、互いに扁平な空間である陽極室４４と陰極室４５とが区画形成されている。４ａは第１ケース４０ａと第２ケース４０ｂとを連結する連結ビスである。

そして、前記第１入水口４１ａ及び第２入水口４１ｂとを、略Ｌ字状に形成し、その先端がそれぞれ主電解槽３０の第１取水口３９ａと第２取水口３９ｂとにそれぞれ直接着脱自在に連結可能としている。すなわち、副電解槽４０は、周知の主電解槽３０に取水口と入水口とを直接連結して互いに連通させることができる。５０は取水口と入水口との連結を保持するクリップ式接続具である。

また、前記電気化学セル４３は、図７に示すように、前記第１ケース４０ａと第２ケース４０ｂとに見合ったサイズの略矩形形状としており、イオン交換膜４３ａの表裏に導電性を付与して通電可能として電極を形成している。本実施例では、固体高分子電解質膜からなるイオン交換膜４３ａの表裏に白金メッキを施して金属導通層を形成し、一端にリード線（図示せず）を結線できるように形成した端子構成ピン４６，４６を前記第１入水口４１ａ及び第２入水口４１ｂの水平伸延部４１ａ’，４１ｂ’内部に貫通状態に配設し、端子構成ピン４６の先端に設けた接触片４７を前記金属導通層に当接させて陽極及び陰極を形成するようにしている。４３ｂはイオン交換膜４３ａの周縁部に形成したマスク部分である。

かかる構成により、副電解槽４０の第１入水口４１ａと主電解槽３０の陽極室３２とを連通するとともに、副電解槽４０の第２入水口４１ｂと主電解槽３０の陰極室３４とを連通することができる。

したがって、送水管１２（図２）から主電解槽３０に送られた原水は電気分解されて酸性水とアルカリ性水とが生成されるが、主電解槽３０の陽極室３２で生成された酸性水は、第１取水口３９ａ→第１入水口４１ａ→陽極室４４→第１出水口４２ａ→酸性水取水管１５と流れ、一方、主電解槽３０の陰極室３４で生成されたアルカリ性水は第２取水口３９ｂ→第２入水口４１ｂ→陰極室４５→第２出水口４２ｂ→アルカリ性水取水管１４と流れて流出する。

このとき、図８に示すように、電気化学セル４３に通電することにより、副電解槽４０の陽極室４４内では酸性水が電気分解され、反応式（１）で示すように、酸素と水素が発生し、イオン交換膜４３ａを介して水素イオンが陰極室４５へと通過して、連続的に生成されるアルカリ性水中の溶存水素濃度を高めることができる。なお、この副電解槽４０での電気分解では、主電解槽３０での電気分解の電流値が４Ａであったのに対し、０．５Ａ程度でよい。

反応式（１）・・・２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋４ｅ^-＋Ｏ₂
特に、本実施例では、副電解槽４０の前記第１入水口４１ａ及び第２入水口４１ｂとを略Ｌ字状に形成し、陽極室４４及び陰極室４５内に浸入する水が前記電気化学セル４３に対して直交方向に導水できる形状としているので、主電解槽３０からの酸性水、アルカリ性水が前記陽極室４４及び陰極室４５内にそれぞれ至ると、各水は先ず電気化学セル４３に衝突してその後向きを変えて第１出水口４２ａ、第２出水口４２ｂへと向かうので、水と電気化学セル４３とが確実に接触して電気分解が促進されるとともに、水素イオンがイオン交換膜４３ａを介して移動しやすくなって、アルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができるようになっている。さらに、前記陽極室４４と陰極室４５の内部空間が扁平形状なので、浸入した水が前記電気化学セル４３表面に接触しながら流動することになり、水と電気化学セル４３との接触面積、接触時間も十分となるので、前述した効果がより高められ、より効率良くアルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。

本実施例に係る整水器１では上述のように溶存水素濃度を高めたアルカリ性水を容易に連続的に取水することができ、しかも、電解部３の主電解槽３０と副電解槽４０への通電を個別に制御できるようにしているので、溶存水素濃度の高いアルカリ性水、通常のアルカリ性水、溶存水素濃度の高い中性水（浄水を含む）、通常の中性水、さらにはアルカリ性水についても所定範囲内における所望するｐＨにするなどが可能となり、通常の飲用、乳児の飲用（ミルクを作る場合など）、服薬時、料理用、その他用途に応じた多様な性状の水を得ることができる。

ところで、上述してきた例では、主電解層３０に対して、副電解槽４０を後付可能な形態とし、副電解槽４０の第１入水口４１ａ及び第２入水口４１ｂを、それぞれ主電解槽３０の第１取水口３９ａ及び第２取水口３９ｂに直接接続する構成としたが、その変形例として、図９に示すように、主電解槽３０と副電解槽４０とを完全に別体構成とすることもできる。この場合、副電解槽４０を別ユニットとして単独で販売可能とし、使用者が既存の整水器に必要に応じて取付け可能とすることもできる。図中、１８ａ，１８ｂは連結チューブである。

また、他の変形例として、図１０に示すように、主電解層３０と副電解槽４０とを一体の電解槽とすることもできる。

この場合、箱型ケーシング６の下側に陽極室３２と陰極室３４とを隔膜３５を介して区画形成して第１の電解部を構成するとともに、上側には、前記隔膜３５からの延長線上に電気化学セル４３を配設するとともに、同電気化学セル４３に向けて前記箱型ケーシング６の側壁６０を絞って陽極室４４と陰極室４５を形成して第２の電解部を構成することができる。したがって、陽極室３２及び陰極室３４から陽極室４４及び陰極室４５に流入する水は、前記電気化学セル４３に略直交方向に進み、幅狭とした陽極室４４及び陰極室４５を通過しながら電気分解されて、酸性水側に発生した水素イオンをイオン交換膜４３ａを介してアルカリ性水に透過させ、溶存水素濃度を高めることができる。

かかる構成では、電解部３がコンパクトとなるので、整水器１全体の小型化が可能となる。

（第２実施例）
次に第２実施例に係る整水器について説明する。図１１は第２実施例に係る整水器１の模式的説明図、図１２は同整水器１の斜視図、図１３は同平面図、図１４は同縦断面図、図１５は図１４のＩ−Ｉ線における断面図、図１６は図１４のＩＩ−ＩＩ線における断面図、図１７は図１４のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図、図１８は図１４のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。なお、本実施例では、第１実施例と同一の構成要素については同一符号を用いて説明する。

図１１〜図１８に示すように、本実施例に係る整水器１は、第１実施例と同様にケース本体である箱型のケーシング１０中に、第１実施例同様に原水を浄化する浄水槽２０を配設した浄水部２と、浄化された原水を電気分解する第１の電解部である主電解槽３０と、この主電解槽３０の陰極室３４で生成したアルカリ性水の溶存水素濃度を高める第２の電解部である副電解槽４０とからなる電解部３とを備えている。そして、主電解槽３０と副電解槽４０とを制御部７を介してそれぞれ個別に制御可能とした構成を基本としている。したがって、溶存水素濃度の高いアルカリ性水、通常のアルカリ性水、溶存水素濃度の高い中性水、通常の中性水など多様な性状の水を浄化した状態で取水できる。なお、本実施例における浄水槽２０は、上側カートリッジ２０ａと下側カートリッジ２０ｂとからなり個別に取替え可能としている。

さらに本実施例では、図示するように、前記主電解槽３０に供給する原水中にカルシウムを供給可能としたカルシウム添加部８と、前記主電解槽３０に供給する原水中に食塩を供給可能とした食塩添加部９とを並設させた状態で配設している。

上記各構成をより具体的に説明すると、図１１に示すように、ケーシング１０内に導水部（導水口１９ａ）と取水部（取水管１９ｂ）とを連通する主流路（送水管１２）を配設し、この送水管１２の中途に、前記浄水槽２０と流量センサＣと前記カルシウム添加部８と前記主電解槽３０と前記副電解槽４０とを直列的に配設する一方、前記主電解槽３０の上流側であって前記浄水槽２０の下流側をなす前記送水管１２からバイパス流路（バイパス管１２ａ）を分岐させ、このバイパス管１２ａの中途に前記食塩添加部９を配設している。なお、バイパス管１２ａの下流端は逆止弁７０を介してカルシウム添加部８の下流側と連通して合流している。そして、カルシウム添加部８と食塩添加部９とは、図１４〜図１８に示すように並設状態となるように配設される。

また、前記取水管１９ｂは、副電解槽４０の陰極室４５に連通してケーシング１０の上方へ伸延し先端に主取水口１９ｃを開口している。なお、図１２に一点鎖線で示すように取水管１９ｂの先端に延長ホース１９ｄを適宜連結することもでき、その場合はこの延長ホース１９ｄの先端が主取水口１９ｃとなる。他方、副電解槽４０の陽極室４４からは排水管１２ｂをケーシング１０の下方へ伸延させ、その中途には制御部７と電気的に接続された電磁バルブ７１を配設している。また、前記排水管１２ｂの中途と前記主電解槽３０とは、逆止弁７２を介して連通連結している。なお、図１１中、１１ａは水道蛇口、１１ｂは水道蛇口１１ａの下流側に設けた分岐栓であり、この分岐栓１１ｂのレバー１１ｃを操作することにより、原水である水道水を整水器１側に通水するか、あるいは直接取水するかを選択することができる。

上記の構成により、アルカリ性水と酸性水、さらに主電解槽３０への通電を止めることで中性水についてもそれぞれ浄化した状態で共通の主取水口１９ｃから取水することができる。ところで、酸性水を前記主取水口１９ｃから取水するときは、主電解槽３０の電極を反転させている。このように、必要な性状の水を共通の主取水口１９ｃから選択的に取り出せるので使い勝手がよい。

この整水器１で各種性状の水を取水するための操作及び各種設定は、図１２に示すように、ケーシング１０の側面に設けた操作パネルＰの各操作ボタンＢ１〜Ｂ１０により制御部７を介して実行できる。

図示するように、操作パネルＰ上には、その上部中央に液晶表示装置からなる表示部Ｄを設け、その右上に電源ボタンＢ１を配設するとともに、前記表示部Ｄの下方位置にはＯＲＰ表示ボタンＢ２と通水量表示ボタンＢ３とを横並びに配設している。ここでＯＲＰとは酸化還元電位と呼ばれるもので、酸化、還元する強さをｍＶ（ミリボルト）の単位で数値化しており、プラス数値が大きいほど酸化能力が大きく、マイナス数値が大きいほど還元能力が大きい。したがって、この数値により酸性水、アルカリ性水の性状強さを確認でき、ここでは前記ＯＲＰ表示ボタンＢ２を押すと現在のＯＲＰ値が前記表示部Ｄにデジタル表示されるようにしている。

また、前記通水量表示ボタンＢ３を押すと、現在の整水器１内への原水通水量が前記表示部Ｄにデジタル表示される。そして、この通水量表示ボタンＢ３の下方には、縦一列に強アルカリ性水ボタンＢ４、アルカリ性水ボタンＢ５〜Ｂ７、浄水ボタンＢ８、酸性水ボタンＢ９を配設している。アルカリ性水は、用途に応じて３段階で選択可能としている。なお、図中、Ｌ１は衛生水ランプ、Ｌ２は洗浄中ランプ、Ｌ３はすすぎランプ、Ｌ４，Ｌ５は浄水部２のカートリッジ寿命設定ボタン及びランプ、Ｌ６，Ｌ７は浄水部２のカートリッジ交換ランプ、Ｌ８は温度上昇警告ランプ、Ｂ１０はカートリッジ交換リセットボタンである。

上記整水器１の構成において、ケーシング１０内に配設した前記送水管１２と前記バイパス管１２ａとの分岐部に、前記導水口１９ａからの原水を前記送水管１２ａと前記バイパス管１２ａのいずれか一方に選択的に給水する流路切換弁８０を配設して、前記バイパス管１２ａに給水して食塩添加部９に原水を導入させた場合、前記副電解槽４０への通電を遮断するように制御したことに本実施例の特徴がある。

前記流路切換弁８０は、図１１に示すように、ケーシング１０の上面に設けた水平回転式の二方向切換スイッチ８１（図１２参照）と制御部７を介して連動連結しており、この二方向切換スイッチ８１を一側方向又は他側方向に回動させることにより、前記流路切換弁８０が制御部７により駆動制御されて原水の流路がカルシウム添加部８又は食塩添加部９に切換わるとともに、原水に食塩を混入する側に切換えた場合、前記制御部７は副電解槽４０への通電を遮断するのである。図１２において、１０ａはケーシング１０の上面に一側を枢支して開閉自在とした透明蓋であり、前記二方向切換スイッチ８１の操作はこの透明蓋１０ａを開いて行う。

また、本実施例では、図１２、図１３及び図１６に示すように、前記カルシウム添加部８の一端をなす第１開口部８ａと前記食塩添加部９の一端をなす第２開口部９ａとを、前記二方向切換スイッチ８１の近傍位置に設け、前記第１開口部８ａにカルシウムケース８２を、前記第２開口部９ａに食塩ケース９２をそれぞれ収納取出自在に配設している。なお、両ケース８２，９２はそのサイズを異ならせて挿通間違いのないようにしている。また、図１２及び図１３において８２ａ，９２ａはカルシウムケース８２及び食塩ケース９２の上端に設けた摘み付きのケース蓋である。

前記二方向切換スイッチ８１には、前記第１開口部８ａ及び第２開口部９ａを指し示すための指示部８１ａを突設している。すなわち、この指示部８１ａによってカルシウムケース８２が収納されたカルシウム添加部８、及び食塩ケース９２が収納された食塩添加部９を指し示すことができ、使用者は原水中に添加されているのがカルシウムなのか食塩であるのかも視認することができる。

以上の構成より、使用者は、カルシウムが添加され、かつ溶存水素量の増加した健康に良いとされるアルカリ性水を取水できる状態で通常使用しながら、必要に応じて二方向切換スイッチ８１による簡単な操作で原水に食塩を混入させて電解度合いを高め、この状態で前記酸性水ボタンＢ９や強アルカリ性水ボタンＢ４を操作して、衛生水などに用いられる強酸性水や、各種洗浄水などに用いることのできる強アルカリ性水の取水ができる。しかも、これら強酸性水や強アルカリ性水は飲用には不適であるために溶存酸素を高める必要はなく、二方向切換スイッチ８１を食塩添加部９側に操作すると、整水器１側で自動的に副電解槽４０への通電を遮断することから使用者は意識せずとも省電力を図ることが可能となっている。

また、この二方向切換スイッチ８１が食塩添加部９側に操作されない限り、衛生水は生成されることがなく、かつ同時に前記した強アルカリ性水ボタンＢ４は受け付けられないように制御される。したがって、衛生水や強アルカリ性水を得るためには、透明蓋１０ａを開け、二方向切換ボタン８１を食塩添加部９側に切換えた後に強アルカリ性水ボタンＢ４を操作するか、酸性水ボタンＢ９を操作しなければならないので、意に反して強酸性水である衛生水や強アルカリ性水を取水してしまうおそれも防止できる。

また、上記構成により、カルシウムケース８２及び食塩ケース９２の出し入れ口となる前記第１開口部８ａ及び第２開口部９ａと二方向切換スイッチ８１とが直接的に関連付けられ、スイッチの誤操作のおそれを視覚的にも可及的に防止でき、誤操作防止の効果がより向上する。また、カルシウムケース８２及び食塩ケース９２の出し入れ口を、ケーシング１０に別途設ける必要がないのでデザイン面でも全体的にすっきりとして見栄えが向上する。

また、本実施例では、前記二方向切換スイッチ８１がカルシウム添加部８側を指している状態で前記酸性水ボタンＢ９を押した場合でも、副電解槽４０への通電は自動的に遮断するようにしている。すなわち、洗顔用などに酸性水が必要な場合は、通常カルシウム添加部８側を指している二方向切換スイッチ８１を切換えることなく前記酸性水ボタンＢ９を押せばよく、このとき副電解槽４０への通電は遮断される。副電解槽４０へのを遮断してしまえば副電解槽４０内に流入した酸性水中の溶存水素は増加することがないので、酸性水のｐＨが高まってしまい酸性水としてのアストリンゼン効果や殺菌、消毒効果を損なうおそれがなくなる。

このように、本実施例では、少なくとも酸性水を前記取水口１９ｃから取水する場合は主電解槽３０の電極を反転させるとともに、副電解槽４０への通電を遮断するようにしたために、酸性水を取水する場合に酸性水としての効能を阻害することなく、かつ省電効果を奏する。

ところで、衛生水や強アルカリ性水を取水した後は、自動的に中性水を所定量あるいは所定時間流出させて流路内を洗浄するようにして、その後に取水される中性水やアルカリ性水に塩分が残らないようにしている。

以上説明してきた本実施例に係る整水器１は、全体をコンパクト化であり、一般家庭などへの設置も簡単に行え、しかも、前記流路切換弁８０による原水の流路の切換わりと主電解部３０への通電のＯＮ・ＯＦＦ制御を連動させることができるので、子供から老人まで安心して簡単に使用することが可能となる。

ここで、本実施例に係る副電解槽４０の構成について説明する。

本実施例における副電解槽４０は、基本的には第１実施例に係る副電解槽４０と同様な構成であるが、電気化学セル４３に設ける電極端子を可及的に長めに形成した点、また、電気化学セル４３を介して区画された陽極室４４と陰極室４５とに不通水領域を設け、この不通水領域内に、前記前記電極端子をそれぞれ配設した点に特徴がある。

図１９は本実施例に係る副電解槽４０の分解斜視図、図２０は同副電解槽４０の横断面図、図２１は同副電解槽４０を主電解槽３０に取付けた状態を示す側面図である。

図示するように、本副電解槽４０は、一端開口の箱型の第１ケース４０ａと、同じく一端開口の箱型の第２ケース４０ｂとを、シール用パッキン４ｂを介して水密状となるように開口同士を付き合せて構成したものであり、主電解槽３０と類似した構成としている。４ａは第１ケース４０ａと第２ケース４０ｂとを連結する連結ビスである。

そして、図１９において下側に位置する第１ケース４０ａの対向する面それぞれに、陽極室４４への入水部となる第１入水口４１ａと陰極室４５への入水部となる第２入水口４１ｂとを突設する一方、図１９において上側に位置する第２ケース４０ｂの対向する面それぞれには、陽極室４４からの出水部となる第１出水口４２ａと、陰極室４５からの取水部となる第２取水口４２ｂとをそれぞれ突設している。そして、この副電解槽４０は、第１実施例同様に、図２１に示すように主電解槽３０の頂部において、略Ｌ字状に形成された前記第１入水口４１ａ及び第２入水口４１ｂとが、それぞれ前記主電解槽３０の第１取水口３９ａと第２取水口３９ｂとに直接着脱自在に連結するようになっている。この場合も第１実施例同様、主電解槽３０と副電解槽４０とを仮想中心軸線が直交する状態で全体が略Ｌ字状となるように取付けて、図１８に示すように、ケーシング１０内の空間を有効利用可能としている。

この副電解槽４０の内部には、固体高分子電解質膜からなるイオン交換膜の表裏に白金メッキを施して金属導通層を形成した第１実施例同様の電気化学セル４３を配設し、この電気化学セル４３によって副電解槽４０の内部を陽極室４４と陰極室４５とに区画しているが、ここでは、この電気化学セル４３を２枚の挟持板４８，４８とでサンドイッチ状に挟持した状態で配設している。

この挟持板４８は、中央をくり抜いた孔部４８ａを形成するとともに、この孔部４８ａの周囲を表裏面側それぞれにおいてパッキン４８ｂで囲繞している。ここでは、挟持板４８の突合せ面側のパッキン４８ｂを反対面のパッキン４８ｂよりも細くしている。

かかる挟持板４８，４８で挟持された状態で電気化学セル４３を副電解槽４０中に配設すると、前記パッキン４８ｂを介して水が通水される通水領域と、水が通されない不通水領域とに区画されることになる。すなわち、図２０に示すように、パッキン４８ｂを境にして前記孔部４８ａ側が通水領域となり、その反対側が不通水領域となる。

本実施例では、前記各挟持板４８のパッキン４８ｂの外側をなす不通水領域内に、縦長の端子収納溝４８ｃ，４８ｃを前記孔部４８ａを挟んで対向状態に形成し、この端子収納溝４８ｃ中に、この溝４８ｃと略同長さの端子構成ピン４６を配設し、略矩形形状とした前記電気化学セル４３の略長辺全長に亘って接触する電極端子となすとともに、端子構成ピン４６の基端側を第１ケース４０ａから突出させている。図１９中、４６ａは端子構成ピン４６の基端に形成したネジ部であり、このネジ部４６ａにワッシャやナットなどの接続具４６ｂを取付けてリード線接続部４６ｃを形成している。

このように、端子構成ピン４６を電気化学セル４３の長辺側に沿って可及的に長く接触させるようにしたために、端子構成ピンが水に触れた場合に発生する端子部分及びその近傍へのスケール付着を防止することができ、副電解槽４０における電解能力の低下を可及的に防止することができる。しかも、本実施例では、前記端子構成ピン４６を不通水領域内に配設して、水に可及的に接触させないようにしているため、前記スケール付着をより効果的に防止することができる。したがって、副電解槽４０における電解能力の低下をより確実に防止することができる。

ところで、本実施例では、電極端子を直線的な棒状の端子構成ピン４６としたが、電気化学セル４３の金属導通層との接触長さを可及的に長くしたものであればその形状などは何ら限定されるものではない。線状、板状、箔状など何でも良く、略矩形形状とした前記電気化学セル４３に対して略Ｌ字状に配設したり、周縁面を囲繞するように配設したりしても構わない。

また、上記構成の副電解槽４０においても、例えばアルカリ性水を取水するときは、図１１に示すように、送水管１２から主電解槽３０に送られた原水は電気分解されて酸性水とアルカリ性水とが生成され、主電解槽３０の陽極室３２で生成された酸性水は、第１取水口３９ａ→第１入水口４１ａ→陽極室４４→第１出水口４２ａ→排水管１２ｂと流れて排出される一方、主電解槽３０の陰極室３４で生成されたアルカリ性水は第２取水口３９ｂ→第２入水口４１ｂ→陰極室４５→第２出水口４２ｂ→取水管１９ｂと流れて飲用などに供することができる。

このとき、電気化学セル４３に通電することにより、副電解槽４０の陽極室４４内では酸性水が電気分解され、第１実施例で示した反応式（１）で示すように、酸素と水素が発生し、電気化学セル４３のイオン交換膜を介して水素イオンが陰極室４５へと通過して、連続的に生成されるアルカリ性水中の溶存水素濃度を高めることができる。また、本実施例においても、副電解槽４０の前記第１入水口４１ａ及び第２入水口４１ｂとを略Ｌ字状に形成し、陽極室４４及び陰極室４５内に浸入する水が前記電気化学セル４３に対して直交方向に導水できる形状としているので、主電解槽３０からの酸性水、アルカリ性水が前記陽極室４４及び陰極室４５内にそれぞれ至ると、各水は先ず電気化学セル４３に衝突してその後向きを変えて第１出水口４２ａ、第２出水口４２ｂへと向かい、水と電気化学セル４３とが確実に接触して電気分解が促進されるとともに、水素イオンがイオン交換膜を介して移動しやすくなって、アルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。さらに、前記陽極室４４と陰極室４５の内部空間が扁平形状なので、浸入した水が前記電気化学セル４３表面に接触しながら流動することになり、水と電気化学セル４３との接触面積、接触時間も十分となるので、前述した効果がより高められ、より効率良くアルカリ性水の溶存水素を十分に増加させることができる。

なお、上述してきた副電解槽４０は、本実施例に限らず第１実施例など他の整水器１にも適用できる。

本実施例に係る整水器の内部を透視した説明図である。同整水器の模式的説明図である。主電解槽と副電解槽とから構成した電解部の斜視図である。同電解部の縦断面図である。主電解槽の分解斜視図である。副電解部の横断面図である。同副電解部の分解斜視図である。同副電解部の機能を示す説明図である。電解部の変形例を示す説明図である。電解部の変形例を示す説明図である。第２実施例に係る整水器１の模式的説明図である。同整水器１の斜視図である。同平面図である。同縦断面図である。図１４のＩ−Ｉ線における断面図である。図１４のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。図１４のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図１４のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。本実施例に係る副電解槽の分解斜視図である。同副電解槽の横断面図である。同副電解槽を主電解槽に取付けた状態を示す側面図である。

符号の説明

１整水器
２浄水部
３電解部
７制御部
８カルシウム添加部
９食塩添加部
２０浄水槽
３０主電解槽
３２陽極室（陽極側）
３４陰極室（陰極側）
４０副電解槽
４３電気化学セル
８０流路切換弁
８１二方向切換スイッチ

Claims

陽極と陰極とを対向配置した第１の電解部と、前記陰極側で生成したアルカリ性水の溶存水素濃度を高める第２の電解部とを備え、溶存水素を増加させたアルカリ性水を取水可能とした整水器において、
前記第１の電解部と第２の電解部とを、それぞれ独立して制御可能とするとともに、
前記第２の電解部は、イオン交換膜の表裏に導電性を付与して通電可能とした電気化学セルを介して区画形成され、それぞれ入水部と出水部とが設けられた陽極室と陰極室とを有し、前記陽極室の入水部と前記第１の電解部の陽極側とを連通し、前記陰極室の入水部と前記第１の電解部の陰極側とを連通したことを特徴とする整水器。
前記陽極室及び陰極室の各入水部に形成した入水口と、前記第１の電解部の陽極側及び陰極側に設けた出水口とをそれぞれ直接的に着脱可能としたことを特徴とする請求項１記載の整水器。
前記陽極室及び陰極室の各入水部は、各室内に浸入する水が前記電気化学セルに対して直交方向に導水できるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の整水器。
前記陽極室と陰極室の内部空間を扁平形状とし、各入水部から浸入した水が前記電気化学セル表面に接触しながら流動して前記各出水部からそれぞれ出水するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の整水器。
前記第１の電解部に供給する原水中に食塩を供給可能とした食塩添加部と、前記第１の電解部に供給する原水中にカルシウムを供給可能としたカルシウム添加部とを配設し、前記食塩添加部に原水を導入させた場合、前記第２の電解部への通電を遮断するように制御したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の整水器。
アルカリ性水と酸性水と中性水とを、前記第２の電解部に設けた陰極室に連通する主取水口から選択的に取水可能とし、少なくとも酸性水を前記取水口から取水する場合は、第１の電解部の電極を反転させるとともに、第２の電解部への通電を遮断するようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の整水器。
ケース本体内に導水部と取水部とを連通する主流路を設け、この主流路の中途に、前記カルシウム添加部と前記第１の電解部と前記第２の電解部とを直列的に配設する一方、前記第１の電解部の上流側に前記主流路から分岐させたバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路の中途に食塩添加部を配設し、しかも、前記主流路と前記バイパス流路との分岐部に、前記導水部からの原水を前記主流路と前記バイパス流路のいずれか一方に選択的に給水する流路切換部を配設したことを特徴とする請求項５又は６に記載の整水器。
前記添加物選択部を駆動させる水平回転式の二方向切換スイッチを前記ケース本体上に設け、このスイッチを一側方向又は他側方向に回動させることにより、食塩又はカルシウムを原水中に選択的に供給可能としたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の整水器。
前記カルシウム添加部の一端をなす第１開口部と前記食塩添加部の一端をなす第２開口部とを、前記二方向切換スイッチの近傍位置に設け、前記第１開口部にカルシウムケースを、前記第２開口部に食塩ケースをそれぞれ収納取出自在に配設し、しかも、前記二方向切換スイッチには、前記第１開口部及び第２開口部を指し示すための指示部を突設したことを特徴とする請求項８記載の整水器。