JPH05253570A - イオン水生成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオン水生成器の電極に付着したスケールを
自動的に除去するようにする。 【構成】 原水の前処理手段３と、電極２３、２４を有
する電解槽２と、陽イオン水導出管２１ａおよび陰イオ
ン水導出管２２ａと、槽内水排出手段とを備えたイオン
水生成器１であって、それには電極に付着したスケール
付着量の関数とみなされる流量積算値を検出するための
流量計４と、電極に対する電圧の印加および弁機構の弁
の開閉を制御する制御装置５とが設けられ、この制御装
置５には電解槽２への給水を停止した時点で実績流量積
算値と予め設定された閾値とを比較するスケール付着量
比較手段５１が設けられ、このスケール付着量比較手段
５１が行った比較の結果計測された流量積算値が上記閾
値よりも大きいときは、上記制御装置５は、一対の電極
に対する電圧の印加を陰陽逆転させ、かつ、所定時間だ
け弁機構に弁を閉止させるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリイオン水を連
続的に生成するイオン水生成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中に陰陽一対の電極を挿入し、それら
に直流電圧を印加すると、陰極側からは水中に電子が飛
び出し、陽極側は水中の余分な電子を吸い上げるため、
陰極周りに水素が発生し、陽極周りに酸素が発生する、
いわゆる水の電気分解が実行される。この電気分解と同
時に陰極には水中に溶解している各種陽イオンが集ま
り、逆に陽極には各種陰イオンが集まる。

【０００３】陰イオンとしては、塩素イオン、フッ素イ
オン、ブロムイオン、ヨウ素イオン等の単原子イオン
と、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、塩素酸イオ
ン、燐酸イオン等の多原子イオンとがある。これらは飲
用に適さないばかりか、その量によっては有害なものも
多い。但し一般に陰イオンは電子を取り込んで生成する
ので、対応する陽イオンよりもソフトであるため、これ
ら陰イオンが適量溶け込んだ水は、洗顔用の化粧水とし
て適正であるとされている。

【０００４】これに対して陽イオンは、カリウムイオ
ン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウ
ムイオン、鉄イオン等の金属の単原子イオンが主なもの
であり、これら陽イオンは生体系における物質や電荷の
輸送に重要な役割を果たし、動物や植物の細胞の中に大
量に存在するカリウムイオンやナトリウムイオンで代表
されるように、人体にとって必須のものである。また、
このような陽イオンが適度に溶解した水は、味覚に快い
刺激を与え、いわゆるおいしい水の要件として陽イオン
の存在が挙げられている。

【０００５】このようなことから、先に述べた水の電気
分解を行えば、陽極には化粧水に適した陰イオン水が得
られ、陰極には飲用に適した陽イオン水が得られること
から、この電気分解の手法を応用して、化粧水とおいし
い水とを一挙に生成させるいわゆるイオン水生成器は、
古くから実用に供されている。そして、最近ではイオン
水生成器に制御機構を連結して、より効率的にイオン水
をつくることに意が払われている。

【０００６】特にイオン水生成器の保守管理上の課題を
解決するもの（具体的には陰極に生成するスケールを自
動的に除去するもの）としては、例えば特公平２−７７
１５号公報、実公平２−７６７５号公報または実公平２
−７６７６号公報によって開示されたものを代表的なも
のとして挙げることができる。

【０００７】まず、特公平２−７７１５号公報によって
開示されたイオン水生成器は、陰極表面に析出する不純
物（各種陽イオンが析出してスケールとなっている）を
除去することを目的とし、電気分解に供した水量の積算
値を時間の関数として捕らえ、予め設定された所定時間
が経過した時点で陰極および陽極に対する電圧の印加を
逆転させるように制御する制御回路を備えたものであ
る。この電圧の印加の逆転中も電解槽に水は供給され、
この水の供給を止めると（すなわち、蛇口をしめると）
上記電圧の印加の逆転は元に復帰するように構成されて
いる。

【０００８】また、実公平２−７６７５号公報によって
開示されたイオン水生成器は、上記特公平２−７７１５
号公報に記載の制御のように電気分解に供した水量を目
安にするのではなく、電解槽の残水を排水する都度、陰
極および陽極に対する電圧の印加を逆転させるように制
御する制御回路を備えている。上記電圧の印加の逆転は
電解槽内の残水が排出される間行われ、具体的には予め
タイマーに設定された時間だけ行われるように構成され
ている。

【０００９】さらに、実公平２−７６７６号公報によっ
て開示されたイオン水生成器は、上記特公平２−７７１
５号公報に記載の制御のように、電気分解に供した水量
の積算値を時間の関数として捕らえるのではなく、電極
に供給された積算電気量として捕らえ、この電気量が予
め設定された量に到達した時点で陰極および陽極に対す
る電圧の印加を逆転させるように制御する制御回路を備
えたものである。そして、電圧の印加の逆転の復帰につ
いては、上記特公平２−７７１５号公報のものと同様と
されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の上記
特公平２−７７１５号公報によって開示されたイオン水
生成器においては、上記のように電気分解に供した水量
の積算値を時間の関数として捕らえ、予め設定された所
定時間が経過した時点で陰極および陽極に対する電圧の
印加を逆転させるようにしているため、必ずしも時間の
経過が電極へのスケールの付着量と一致するものではな
い。従って、厳密にはスケール付着量に適応した状態で
電圧の印加の逆転、すなわち電極の洗浄が行われないと
いう不都合が存在した。

【００１１】また、イオン水生成器の使用中に電極洗浄
のための陰陽の切り替えが行われてしまうので、引き続
きイオン水を生成させたい場合でも、一旦給水を停止し
て上記電極の洗浄が終了してから再給水する必要があっ
た。

【００１２】さらに、洗浄処理は給水停止まで続けら
れ、従って、操作者の判断で適当な時間後に給水停止操
作を行うことで洗浄を終了させるようにしなければなら
ないが、電極に対する電圧の印加の逆転時間について
は、予め設定されたものでないため、どれぐらい時間を
かければよいのか不明であり、操作者の個人差によって
大いに変動するという欠点があった。またそれが明確に
されていたとしても、操作者はその時間釘付けになって
監視していなければならず、時間の有効活用の面から極
めて不都合であった。

【００１３】また、実公平２−７６７５号公報によって
開示されたイオン水生成器においては、イオン生成器の
使用を終えた都度陰極および陽極に対する電圧の印加を
逆転させて電極を洗浄するようにされている。従って、
電極の洗浄としてはオーバーアクション気味であり、電
力を無駄に使用しているという問題点が存在する。

【００１４】また、排水中に電極逆転処理を行うので、
電極の上部と下部とで洗浄効果が不均一となる。つま
り、電極の上部は電圧印加逆転状態で水につかっている
時間が極めて短くなり、スケール除去効果が不充分とな
る。

【００１５】さらに、実公平２−７６７６号公報によっ
て開示されたイオン水生成器は、電極へのスケールの付
着量を、電極に供給された積算電気量として捕らえ、こ
の電気量が予め設定された量に到達した時点で陰極およ
び陽極に対する電圧の印加を逆転させるようにされたも
のであるため、必ずしもこの積算電力量がスケールの付
着量に合致したものであるとは言い難く適正ではない。

【００１６】また、通常上記のようなイオン水生成器に
おいては、この生成器に供給される原水を対象として、
通常脱臭や脱塩素などの事前処理が行われ、このために
活性炭や中空糸などのフィルターが使用されるが、イオ
ン水生成器としてはこのようなフィルターをも考慮にい
れてトータルで制御しなければ、より良好なイオン水を
得ることはできない。なぜなら、原水が浄化されたもの
でないなら、せっかくイオン水を生成させても、本来的
に飲用に適さないからである。

【００１７】しかし、上記特公平２−７７１５号公報、
実公平２−７６７５号公報および実公平２−７６７６号
公報によって開示されたイオン水生成器は、原水の事前
処理については全く言及されていない。

【００１８】本発明は、従来の上記のような問題点を解
消するためになされたものであり、原水はフィルターで
事前処理されたものが採用され、より適切な電極へのス
ケール付着量に対するパラメータが採用され、かつ、電
極に生成したスケールをより効果的に除去するように制
御する制御手段が設けられると共に、事前処理用のフィ
ルターに対する交換時期をも警告表示するイオン水生成
器を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
イオン水生成器は、陰陽一対の電極を有する電解槽と、
この電解槽へ原水を供給する原水供給手段と、上記電解
槽の上部の陰極近傍および陽極近傍に設けられた陽イオ
ン水流出部および陰イオン水流出部と、原水供給停止後
に上記電解槽内の水を排出する槽内水排出手段と、この
槽内水排出手段に設けられて原水供給中は閉止される弁
機構とを備えたイオン水生成器であって、このイオン水
生成器には上記電極に付着したスケール付着量に関連し
たパラメータの値を計測するスケール付着量パラメータ
値検出手段と、上記陰陽一対の電極に対する電圧の印加
および上記弁機構の弁の開閉を制御する制御装置とが設
けられ、上記制御装置には上記電解槽への給水を停止し
た時点で計測されたパラメータの値と予め設定された閾
値とを比較するスケール付着量比較手段が設けられ、こ
のスケール付着量比較手段が行った比較の結果計測され
たパラメータの値が上記閾値よりも大きいときは、上記
制御装置は給水停止後も所定時間だけ上記弁機構を閉止
状態に保つと共に、この所定期間中に上記一対の電極に
対する電圧の印加を陰陽逆転させる制御を行うように構
成されていることを特徴とするものである。

【００２０】本発明の請求項２記載のイオン水生成器
は、請求項１記載のイオン水生成器において、上記パラ
メータが原水通路に設けられた流量計が計測した原水流
量の積算値であることを特徴とするものである。

【００２１】本発明の請求項３記載のイオン水生成器、
請求項１または２記載のイオン水生成器において、上記
電解槽には原水の取水孔が開口した補助槽が隔壁を介し
て隣設され、この隔壁には連通孔が穿孔させ、上記補助
槽の底部には円形の排水孔が設けられ、この排水孔には
その直径が排水孔の直径よりも大きい直径を有する磁性
体からなる球体が付勢手段を介して設けられ、この球体
は補助槽に給水されている状態ではその水圧によって付
勢手段の付勢力に抗して上記開口が閉止されるように移
動し、補助槽への給水が中止された状態で付勢手段の付
勢力によって上昇するように設定され、上記球体の近傍
には電磁石が設けられ、この電磁石が励磁された状態で
は上記球体は付勢手段の付勢力に抗して移動するように
設定された弁機構を有する槽内水排出手段が設けられて
いることを特徴とするものである。

【００２２】本発明の請求項４記載のイオン水生成器
は、請求項１、２または３記載のイオン水生成器におい
て、原水供給手段と電解槽との間に、原水を濾過するフ
ィルターが設けられ、上記イオン水生成器には上記フィ
ルターの濾過処理量に関連したパラメータの値を計測す
るフィルターパラメータ値検出手段が設けられ、上記制
御装置には上記電解槽への給水を停止した時点で上記の
計測されたパラメータと予め設定された閾値とを比較す
るフィルター交換時期比較手段が設けられ、このフィル
ター交換時期比較手段が行った比較の結果上記パラメー
タの値が上記閾値よりも大きいときは、上記制御装置は
フィルター交換時期が到来したことを知らせる信号を発
信するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２３】

【作用】上記請求項１記載のイオン水生成器によれば、
このイオン水生成器には上記電極に付着したスケール付
着量に関連したパラメータの値を計測するスケール付着
量パラメータ値検出手段が設けられているため、電極へ
のスケールの付着を精度よく検出することができる。

【００２４】そして、イオン水生成器内に設けられた制
御装置には電解槽への給水を停止した時点で計測された
パラメータの値と予め設定された閾値とを比較するスケ
ール付着量比較手段が設けられ、このスケール付着量比
較手段が行った比較の結果計測されたパラメータの値が
上記閾値よりも大きいときは、上記制御装置は、上記一
対の電極に対する電圧の印加を陰陽逆転させるため、イ
オン水生成器への通水が遮断された都度、スケール付着
量比較手段は電極へのスケールの付着が閾値を越えたも
のであるのか否かを比較し、閾値を越えているときはス
ケールの付着が相当であると判断して、制御装置は電極
に対する電圧の印加を陰陽逆転させ、その結果電極に付
着しているスケールは除去される。

【００２５】そして、制御装置によって所定時間だけ上
記弁機構が弁を閉止するように制御されるため、電極が
洗浄される間は電解槽内の水は外部に排出されることは
ない。従って、電極に対する逆転された電圧の印加が水
中で行われ、水中であるため電極に付着したスケールと
電極との間で有効な電子の授受が行われ、電極に付着し
たスケールは水中で除去される。

【００２６】上記請求項２記載のイオン水生成器によれ
ば、上記パラメータが原水通路に設けられた流量計が計
測した原水流量の積算値であるため、このパラメータは
電極へのスケールの付着量とよく比例し、予め設定され
た閾値と比較することによって、適切にスケール除去操
作を行う時期を判断することができる。

【００２７】上記請求項３記載のイオン水生成器によれ
ば、電解槽の補助槽に設けられた排水孔には、その直径
が排水孔の直径よりも大きい直径を有する磁性体からな
る球体が付勢手段を介して設けられ、この球体は補助槽
に給水されている状態ではその水圧およびベンチュリー
効果によって付勢手段の付勢力に抗して上記開口が閉止
されるように移動するため、イオン水を生成させかつ取
り出しているときは、電解槽に補助槽を介して給水され
た原水は排水孔から排水されることはない。

【００２８】そして、補助槽への給水が中止された状態
では付勢手段の付勢力によって上記球体は排水孔から上
昇するように設定されているため、電解槽への原水の供
給が遮断された状態、すなわちワンバッチのイオン水の
生成が終了した状態では、不要な電解槽内の原水は排水
孔から外部に排出される。

【００２９】さらに、上記球体の近傍には電磁石が設け
られ、この電磁石が励磁された状態では上記球体は付勢
手段の付勢力に抗して移動するように構成されているた
め、スケール除去操作のために電極に対する電圧印加を
陰陽逆転させたときに、同時に電磁石に通電して励磁さ
せれば排水孔は閉止され、水没している状態の電極のス
ケール除去を行うことができる。

【００３０】上記請求項４記載のイオン水生成器によれ
ば、イオン水生成器には上記フィルターの濾過処理量に
関連したパラメータの値を計測するフィルターパラメー
タ値検出手段が設けられ、上記制御装置には上記電解槽
への給水を停止した時点で上記の計測されたパラメータ
と予め設定された閾値とを比較するフィルター交換時期
比較手段が設けられているため、このフィルター交換時
期比較手段が行った比較の結果フィルター交換時期が到
来しているか否かが判別される。

【００３１】そして、上記パラメータの値が上記閾値よ
りも大きいときは、上記制御装置はフィルター交換時期
が到来したことを知らせる信号を発信するように構成さ
れているため、この信号を受けて適宜のフィルター交換
時期到来の警告表示を行わせることができる。

【００３２】

【実施例】図１は本発明のイオン水生成器の側面視の説
明図であり、図２は電解槽２の一部切欠き斜視図であ
る。これらの図に示すように、イオン水生成器１は、隔
膜２ｂによって互いに隔離された陰陽一対の電極を有す
る電解槽２と、この電解槽２に供給する原水を事前処理
する前処理手段３と、これらに供給される原水の量を測
定してその流量を検出する流量計４と、上記電極への通
電と上記電解槽２内の水の排水とを制御する制御装置５
とから構成されている。そして、上記流量計４と前処理
手段３と電解槽２とは、イオン水生成器１内に配設され
た原水通路としての給水配管６に直列に接続され、この
給水配管６のイオン水生成器１に対する入り口部分には
手動式の給水バルブ６１が設けられている。なお、上記
流量計４は後に詳述するようにスケール付着量パラメー
タ値検出手段およびフィルター交換時期パラメータ値検
出手段として使用される。

【００３３】イオン水を生成させるための原料である原
水としては、通常水道水が好適に用いられるが、特に水
道水に限定されるものではなく、井戸水あるいは河川水
でもよい。井戸水や河川水が用いられる場合はポンプア
ップされてイオン水生成器１に供給される。

【００３４】上記流量計４としては、オリフィスを利用
した差圧式流量計、通水管中のフロートの浮上位置で流
量を計る面積式流量計、オーバル形あるいはルーツ形の
回転体を流れを受けて回転させてこの回転数から流量を
検出する容量式流量計などがあるが、本実施例において
は、なるだけ正確に積算流量が得られるものが適してい
ることから、容量式流量計を採用している。この流量計
からの流量信号は逐一上記制御装置５に入力され、これ
を受けた制御装置５はこの流量値を積算して、常に流量
積算値が算出されるようになっている。

【００３５】前処理手段３は、電解槽２に供給される原
水を予め事前浄化する装置であって、本実施例の場合は
活性炭を充填した吸着装置を適用している。この吸着装
置の中に１０ないし３０メッシュに整粒されたフィルタ
ーとしての活性炭が充填され、活性炭層が形成されてい
る。従って、前処理手段３に供給された原水は、この活
性炭層を通過することによって原水中の不純物、例えば
殺菌用として水道水に混入されている塩素や各種の臭い
成分、有機物などが除去されて清浄化され、下流側の電
解槽２に供給される。

【００３６】活性炭の不純物吸着能力には限度があり、
従って、使用が可能な寿命があるが、この寿命は活性炭
が本来持っている吸着容量および原水中の不純物の濃度
によって異なる。通常処理対象の原水について、不純物
の濃度にそれほどの変動はなく、また、活性炭の不純物
吸着容量は既知であるため、活性炭の寿命は処理水量の
関数としてとらえることができる。従って、本実施例に
おいては、活性炭の寿命が到来するのに対応した処理水
量が予め制御装置５に入力されており、イオン水生成器
１を使用の都度、電解槽に供給された原水の積算水量が
上記寿命に対応した処理水量であるか否かが比較判定さ
れ、寿命が到来している場合には警告灯５４を点灯させ
て表示されるようになされている。

【００３７】前処理手段３に関し、本実施例では活性炭
吸着装置を用いているが、これに限定されるものではな
く、麦飯石などの鉱物系フィルターや中空糸などの高分
子系フィルターを使用してもよい。

【００３８】電解槽２は直方体状の容器で基本構成され
ており、その上部には飲用に供される陽イオン水排出孔
２１と陰イオン水排出孔２２とが設けられている。陽イ
オン水排出孔２１は陽イオン水（アルカリ水）導出管２
１ａに接続され、陰イオン水排出孔２２は陰イオン水
（酸性水）導出管２２ａに接続されている。上記陽イオ
ン水排出孔２１と陽イオン水導出管２１ａとで陽イオン
水流出部が構成され、上記陰イオン水排出孔２２と陰イ
オン水導出管２２ａとで陰イオン水排出手段が構成され
ている。

【００３９】そして、陽イオン水排出孔２１の下部には
板状の第一電極２３が設けられ、陰イオン水排出孔２２
の下部には隔膜２ｂを挾んで板状の第二電極２４が設け
られている。上記隔膜２ｂの下部で、電解槽２内の第一
電極２３部分と第二電極２４部分とは互いに連通してい
る。これら電極へは系外の商用電源Ｅから制御装置５内
に配置された電力供給中継器５３を介して電力が供給さ
れる。

【００４０】電力供給中継器５３には整流器、電極へ供
給される電圧の陰陽切替機構および後述する電磁石７へ
供給される電流のスイッチ機構などが内設されており、
上記陰陽切り替えおよびスイッチ操作は制御装置５から
の指令信号を基に作動するように回路構成されている。

【００４１】イオン水を生成させるときには、第一電極
２３は陰極として、第二電極２４は陽極として電圧が印
加され、陽イオン水排出孔２１からは陽イオン水が排出
され、陰イオン水排出孔２２からは陰イオン水が排出さ
れる。そして、これら電極２３、２４に付着したスケー
ルを除去するときは上記電圧の印加は逆転され、第一電
極２３は陽極として、第二電極２４は陰極として電圧が
印加される。

【００４２】図３は電解槽２の下部を示す断面図であ
る。この図に示すように、電解槽２の下部には隔壁２５
が設けられ、この隔壁２５には複数の連通孔２５ａが穿
孔されている。また、上記隔壁２５と電解槽２の底面と
の間隙に補助槽２ａが形成されており、この補助槽２ａ
の一端には給水配管６に接続した取水孔２６が設けら
れ、他端には排水孔２７が設けられている。排水孔２７
は電解槽２と一体の円筒状排水部８に続き、この円筒状
排水部８の先端は排水配管８１に接続している。また、
上記陰イオン水導出管２２ａの下部もこの排水配管８１
に接続している。

【００４３】排水孔２７の周りには内筒２７ａが上方に
突出して設けられ、この内筒２７ａの外周には付勢手段
としてのコイルバネ２９が嵌め込まれている。そして、
このコイルバネ２９の上部には、上方に向かって付勢さ
れた状態で磁性体からなる球体２８が載置されている。
また、補助槽２ａの側壁からは付勢された状態の球体２
８の上部に向かって、係止片２７ｂが水平に突出して設
けられている。従って、普段は球体２８は上方に伸長し
たコイルバネ２９と係止片２７ｂとの間に位置し、排水
孔２７は補助槽２ａに対して開通状態になっている。上
記連通孔２５ａおよび取水孔２６の球体２８と弁座との
間の開口は、給水バルブ６１が開かれて給水が行われて
いる状態で、取水孔２６から流入した水の流出を制限す
る絞り機能を有する程度に、総開口面積が比較的小さく
されている。

【００４４】従って、給水配管６から取水孔２６を介し
て補助槽２ａに原水が供給されつつある状態では、補助
槽２ａ内に充満した原水の圧力によって、さらに球体２
８の周りを通過して排水孔２７から円筒状排水部８に流
出する流出水のベンチュリー効果によって、球体２８は
下方に向かった力を受けるため、コイルバネ２９の付勢
力に抗して下降し、内筒２７ａの周縁部に嵌まり込んだ
状態で当止して補助槽２ａ内の原水の流出を阻止する。
なお、このような状態で補助槽２ａに供給されつつある
原水は、隔壁２５に設けられた連通孔２５ａを通って上
部の電解槽２内に移動する。

【００４５】円筒状排水部８の外周には、互いに対向し
た一対の電磁石７が設けられている。そして、この電磁
石７は、励磁された状態では球体２８を下方に吸引する
ように配置されている。この電磁石７への電流の供給
は、制御装置５の指令の基に電力供給中継器５３から行
われる。この電磁石７への通電は上記電極２３、２４に
付着したスケールを除去するときに行われる。

【００４６】このような内筒２７ａの上部に配置された
球体２８、この球体２８を上方に付勢するコイルバネ２
９およびコイルバネ２９の付勢力に抗して球体２８を下
降させる電磁石７から弁機構が構成され、この弁機構と
それの電磁石７への通電および通電遮断を制御する制御
装置５とから槽内水排出手段が構成されている。

【００４７】イオン水生成器１内に設けられる制御装置
５はいわゆるマイクロコンピュータであり、予め入力さ
れたプログラムに基づいて、第一電極２３および第二電
極２４への電力の供給、遮断および供給電圧の陰陽逆転
と、電磁石７への電流の供給、遮断を制御する用に供せ
られている。上記の制御を実行するために、センサーと
しての流量計４からの検出信号（具体的には流量値）が
制御装置５に入力される。なお、この流量計４は、電極
２３、２４に対するスケール付着量パラメータ値検出手
段、および前処理手段３のフィルターに対するフィルタ
ー交換時期パラメータ値検出手段の双方を兼ね備えてい
る。すなわち、この入力された流量値に対して、制御装
置５はプログラムに基づいた所定の判断を行い、電力供
給中継器５３を介して電極および電磁石７に対し電力の
供給、遮断を実行する。

【００４８】そして、この制御装置５の中には、スケー
ル付着量比較手段５１と、フィルター交換時期比較手段
５２とが設けられている。このスケール付着量比較手段
５１には、電極２３、２４に付着したスケールを除去す
るための判断基準となる原水の閾値としての基準流量積
算値（Ａ）が予め入力されている。この基準流量積算値
（Ａ）と実績としての電極洗浄処理用の流量積算値（Ｓ
Ｑ１）とが比較され、電極洗浄処理用の流量積算値（Ｓ
Ｑ１）の方が基準流量積算値（Ａ）よりも大きくなって
いた場合に、電極２３、２４に対する電圧の陰陽の印加
の逆転が電力供給中継器５３に対して指令され、予めタ
イマーに設定された設定時間（ＴＭ）だけ第一電極２３
は陽極に第二電極２４は陰極に変換される。なお、本実
施例では上記タイマー設定時間（ＴＭ）は一定の値が採
用されているが、上記電極洗浄処理用の流量積算値（Ｓ
Ｑ１）に比例させるようにしてもよい。

【００４９】このような陰陽電圧の印加の逆転によっ
て、電極２３、２４の表面に付着していたスケールは剥
離し、電解槽２内の水中に入り込む状態になる。このよ
うな電極への電圧印加の陰陽逆転が行われ、所定時間経
過後にスケール付着量比較手段５１の指令の基に電力供
給中継器５３は電磁石７に電流を供給するように構成さ
れている。

【００５０】つぎに、制御装置５内のフィルター交換時
期比較手段５２には、前処理手段３内のフィルターの寿
命に対応した閾値としての基準流量積算値（Ｂ）が予め
入力されている。この基準流量積算値（Ｂ）と実績とし
てのフィルター交換用流量積算値（ＳＱ２）とが比較さ
れ、フィルター交換用流量積算値（ＳＱ２）の方が基準
流量積算値（Ｂ）よりも大きくなっていた場合に、フィ
ルター交換時期比較手段５２は警告灯５４にそれが点灯
するための信号を発信するように構成されている。

【００５１】通常、電極洗浄処理のインターバルよりも
前処理手段３のフィルターを取り替えるインターバルの
方が各段に永いから、基準流量積算値（Ｂ）＞＞基準流
量積算値（Ａ）の関係を有している。

【００５２】以下、本発明の作用について、制御フロー
の一例を示す図４のフローチャートを基に説明する。本
発明のイオン水生成器１の運転制御は、給水配管６に設
けられた手動の給水バルブ６１を操作して開通させるこ
とによりスタートされる。

【００５３】そして、まずステップＳ１において確認の
ために給水バルブ６１が開通しているか否かが問われ
る。この判断としては、例えば流量計４から制御装置５
に入力される流量値（Ｑ）が調べられ、この流量値
（Ｑ）が０のときは給水バルブ６１は閉止しており、流
量値（Ｑ）が０以上であれば給水バルブ６１は開通して
いると判別される。給水バルブ６１が閉止している場合
は、それが開通となるまでステップＳ１はループされ
る。

【００５４】給水バルブ６１が開通しておれば、つぎの
ステップＳ２が実行され、流量計４から伝達された流量
値（Ｑ）が制御装置５に入力される。そして、つぎのス
テップＳ３において、今入力された流量値（Ｑ）がスケ
ール付着量比較手段５１およびフィルター交換時期比較
手段５２でそれぞれ積算され、電極洗浄処理用の流量積
算値（ＳＱ１）およびフィルター交換用流量積算値（Ｓ
Ｑ２）として記憶される。

【００５５】この間、イオン水生成器１内の給水配管６
に導入された原水は、前処理手段３のフィルターで濾過
されて清浄化され、取水孔２６から電解槽２の補助槽２
ａに導入され、この補助槽２ａ内の水圧によって球体２
８を下降させ、排水孔２７が閉止された状態で補助槽２
ａ内の原水は隔壁２５の連通孔２５ａを通って電解槽２
内に導入され、電極２３、２４が設けれれている高さま
で水位が上昇した状態でイオン水生成のスタンバイが完
了する。

【００５６】そして、ステップＳ４においてスケール付
着量比較手段５１は電力供給中継器５３に対し、各電極
に対して正電流を供給するように指令を発信する。ここ
で正電流とは、第一電極２３に対して負電圧が印加さ
れ、第二電極２４に対して正電圧が印加されるような方
向に流れる電流のことである。従って、第一電極２３は
陰極となり第二電極２４は陽極となるため、第一電極２
３の周辺の原水中にはナトリウム、カリウムあるいはカ
ルシウムなどの金属陽イオンが集まり、その結果陽イオ
ン水（金属陽イオンに水の水酸基がイオン結合してアル
カリ性の水になっているためアルカリ水と称されること
がある）が生成し、陽イオン水排出孔２１から陽イオン
水導出管２１ａを介して系外に導出される。

【００５７】一方、第二電極２４の周辺には炭酸イオ
ン、硫酸イオン、硝酸イオンなどの陰イオンが集まり、
陰イオン水（酸性水と称されることがある）が生成する
が、この陰イオン水は陰イオン水排出孔２２から陰イオ
ン水導出管２２ａを介して排水配管８１に導出され、系
外に排出される。通常この陰イオン水は廃棄されるが、
洗顔用の化粧水として利用することもできる。

【００５８】つぎのステップＳ５においては、給水バル
ブ６１が閉止しているか否かが問われる。これについて
は、上記同様流量値（Ｑ）が０であるか否かで判断さ
れ、給水バルブ６１が閉止されていなければ（流量値
（Ｑ）＞０ならば）、ステップＳ２に返り、以後給水バ
ルブ６１が閉止されるまでステップＳ２ないしステップ
Ｓ５が繰返し実行される。

【００５９】そして、給水バルブ６１が閉止されたなら
ば（すなわち、イオン水の生成を中止したならば）、つ
ぎのステップＳ６が実行され、電極洗浄処理用の流量積
算値（ＳＱ１）が基準流量積算値（Ａ）よりも大きいか
否かが判別される。そして、電極洗浄処理用の流量積算
値（ＳＱ１）が基準流量積算値（Ａ）よりも大きい場
合、すなわち電極のスケール除去が必要な状況の場合に
は、つぎのステップＳ７が実行され、電磁石７のソレノ
イドに通電される。この通電は、制御装置５から電力供
給中継器５３に通電指令が発信されることによって実行
される。

【００６０】この通電によって、電磁石７は励磁され、
この磁力の吸引力によりコイルバネ２９の付勢力に抗し
て球体２８を下降させるため、補助槽２ａ内には原水が
供給されない状態になっているが、排水孔２７は球体２
８によって閉止されており、電解槽２内の水が排水孔２
７から排出されることはない。

【００６１】そして、つぎのステップＳ８が実行され、
電極には逆電流が印加される。ここに逆電流とは、第一
電極２３が陽極、第二電極２４が陰極となるように電圧
が印加されるように、上記とは逆向きに電極２３、２４
に供給される電流のことである。このように逆電流を電
極に供給することによって、電極２３、２４の表面に付
着していたスケールは剥離させられ、電解槽２内の原水
中に溶け込む。

【００６２】つぎのステップＳ９は、このような電極洗
浄処理の設定時間（ＴＭ）を図外のタイマーに設定する
ステップであり、ステップＳ１０でこのタイマー設定時
間（ＴＭ）が経過したか否かが問われ、経過するまでこ
のステップ１０がループされる。すなわち、この間に電
極の洗浄処理が実行されることになる。

【００６３】そして、タイマー設定時間（ＴＭ）が経過
すると、ステップＳ１１が実行され、電極洗浄処理用の
流量積算値（ＳＱ１）はクリアーされてつぎの洗浄にそ
なえられ、ステップＳ１２が実行されて電磁石７への通
電は遮断される。そうすると、電磁石７の電解槽２はに
対する吸引力は消滅するため、球体２８はコイルバネ２
９の付勢力によって上昇し、排水孔２７は開通された状
態になり、スケールが混入した電解槽２内の原水は、排
水配管８１を介して系外に排出される。以上のステップ
Ｓ７ないしステップＳ１２は電極洗浄用のルーチンであ
る。

【００６４】ステップＳ１２の実行終了後、あるいはス
テップＳ６において電極洗浄処理用の流量積算値（ＳＱ
１）が未だ基準流量積算値（Ａ）に到達していない場合
には、電極２３、２４への通電が遮断されるステップＳ
１３が実行される。

【００６５】そして、つぎのステップＳ１４においてフ
ィルター交換用流量積算値（ＳＱ２）がフィルター交換
の基準流量積算値（Ｂ）よりも大きいか否かが判別さ
れ、まだ到達していない場合にはリターンに到るが、す
でに到達している場合にはステップＳ１５が実行されて
フィルター交換時期比較手段５２から警告灯５４にフィ
ルター交換の警告表示をするように指令信号が発信され
るため、これを受けた警告灯５４は点灯してフィルター
交換時期が到来していることを表示する。この表示の基
にフィルターを交換すれば、図外のリセットスイッチを
ＯＮにする。このリセットスイッチはステップＳ１７が
実行された場合に自動的にＯＦＦになるように構成され
ている。

【００６６】ステップＳ１６においては、フィルターが
交換されたか否か、すなわちリセットスイッチがＯＮか
否かが判別される。フィルターが交換されておれば、ス
テップＳ１７が実行されて、警告灯５４の警告表示はク
リアーされ、さらにつぎのステップＳ１８でフィルター
交換用流量積算値（ＳＱ２）はクリアーされて、つぎの
フィルターの交換にそなえられる。

【００６７】ステップＳ１６でフィルターが交換されて
いないと判断された場合にはステップＳ１７、Ｓ１８を
飛ばしてリターンに到るため、フィルターが交換される
までは警告灯５４は点灯したままとなる。以上のステッ
プＳ１４ないしステップＳ１８は前処理手段３のフィル
ターを交換するためのルーチンである。

【００６８】本実施例は以上のようになされているの
で、イオン水を生成させるに際しては、イオン水生成器
１の給水配管６を操作してそれを開通させるだけでよ
い。また、給水停止時に、通常はこの給水停止に伴って
自動的に排水が行われているが、電極２３、２４の作用
を妨害する程度にそれらにスケールが付着した場合に
は、制御装置５がそれを判断して自動的に、所定時間だ
け排水を阻止する状態で、電極洗浄を行う。このため、
メンテナンスフリーで好都合あり、しかも、電極全体を
均一に洗浄する。さらに、前処理手段３に設けられた原
水の前処理用のフィルターの寿命到来についても判断
し、警告表示するように構成されているため、従来失念
しがちであったフィルターの交換も適切に行うことがで
き好都合である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のイオン水
生成器には、電極に付着したスケール付着量に関連した
パラメータの値を計測するスケール付着量パラメータ値
検出手段が設けられているため、電極へのスケールの付
着が限度を越えたものであるのか否かを精度よく検出す
ることができる。

【００７０】また、イオン水生成器内に設けられた制御
装置には電解槽への給水を停止した時点で計測されたパ
ラメータの値と予め設定された閾値とを比較するスケー
ル付着量比較手段が設けられ、この上記スケール付着量
比較手段が行った比較の結果計測されたパラメータの値
が上記閾値よりも大きいときは、上記制御装置は、上記
一対の電極に対する電圧の印加を陰陽逆転させるため、
電極に付着しているスケールは自動的に洗浄除去され
る。

【００７１】さらに、制御装置は、予め設定された所定
時間だけ上記一対の電極に対する電圧の印加の陰陽逆転
を行うものであるため、従来のように洗浄時間が一定し
ないという不都合は回避され、その上、上記所定時間は
排水が停止された状態で洗浄処理が行われるので、電極
上下で洗浄の不均等を生じることもなく、常に同じよう
に洗浄される。

【００７２】上記パラメータとして原水通路に設けられ
た流量計が計測した原水流量の積算値を採用すれば、こ
のパラメータは電極へのスケールの付着量とよく比例
し、予め設定された閾値と比較することによって、適切
にスケール除去操作を行う時期を判断することができ好
都合である。

【００７３】電解槽に連通孔が穿孔された隔壁を介して
補助槽を隣設し、この補助槽に排水孔を設けてこの排水
孔に直径が排水孔の直径よりも大きい直径を有する磁性
体からなる球体を付勢手段を介して設けるようにし、さ
らに、球体の近傍には電磁石を設けてこの電磁石を励磁
することによって強制的に上記付勢手段に抗して排水孔
を閉止するような弁機構採用すれば、イオン水を生成さ
せるときは電解槽に補助槽を介して給水された原水は排
水孔から排水されることはなく、ワンバッチのイオン水
の生成が終了した時点では、不要な電解槽内の原水は排
水孔から外部に排出され、さらに、スケール除去操作の
ために電極に対する電圧印加を陰陽逆転させたときに、
同時に電磁石に通電して励磁させれば排水孔は閉止さ
れ、水没している状態の電極のスケール除去を行うこと
ができる。

【００７４】以上要すれば、本発明に係る弁機構におい
ては、通常は電磁石に通電することなく電解槽内の水の
給水排水を、球体と付勢手段と原水の状態とのコンビネ
ーションで適切に行うことができ、電磁石への通電はス
ケール除去操作のときのみであるため、電磁石の負荷は
軽減され、故障は低減するとともに寿命は延び、メンテ
ナンス上好都合である。

【００７５】イオン水生成器には上記フィルターの交換
時期に関連したパラメータの値を計測する手段を設け、
制御装置には上記電解槽への給水を停止した時点で上記
の計測されたパラメータと予め設定された閾値とを比較
するフィルター交換時期比較手段を設ければ、このフィ
ルター交換時期比較手段が行った比較の結果フィルター
交換時期が到来しているか否かを判別することができ
る。

【００７６】そして、上記パラメータの値が上記閾値よ
りも大きいときは、上記制御装置はフィルター交換時期
が到来したことを知らせる信号を発信するように構成す
れば、この信号を受けて適宜のフィルター交換時期到来
の警告表示を行わせることができ好都合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオン水生成器の一例を示す側面視の
説明図である。

【図２】電解槽の一例を示す一部切欠き斜視図である。

【図３】電解槽下部の側面視の断面図である。

【図４】本発明のイオン水生成器の運転制御を例示する
フローチャートである。

【符号の説明】

１ イオン水生成器 ２ 電解槽 ２ｂ 隔膜 ２１ 陽イオン水排出孔 ２１ａ 陽イオン水導出管 ２２ 陰イオン水排出孔 ２２ａ 陰イオン水導出管 ２３ 第一電極 ２４ 第二電極 ２５ 隔壁 ２５ａ 連通孔 ２６ 取水孔 ２７ 排水孔 ２８ 球体 ２９ コイルバネ ３ 前処理手段 ４ 流量計 ５ 制御装置 ５１ スケール付着量比較手段 ５２ フィルター交換時期比較手段 ５３ 電力供給中継器 ５４ 警告灯 ６ 給水配管 ６１ 給水バルブ ７ 電磁石 ８ 円筒状排水部 ８１ 排水配管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰陽一対の電極を有する電解槽と、この
   電解槽へ原水を供給する原水供給手段と、上記電解槽の
   上部の陰極近傍および陽極近傍に設けられた陽イオン水
   流出部および陰イオン水流出部と、原水供給停止後に上
   記電解槽内の水を排出する槽内水排出手段と、この槽内
   水排出手段に設けられて原水供給中は閉止される弁機構
   とを備えたイオン水生成器であって、このイオン水生成
   器には上記電極に付着したスケール付着量に関連したパ
   ラメータの値を計測するスケール付着量パラメータ値検
   出手段と、上記陰陽一対の電極に対する電圧の印加およ
   び上記弁機構の弁の開閉を制御する制御装置とが設けら
   れ、上記制御装置には上記電解槽への給水を停止した時
   点で計測されたパラメータの値と予め設定された閾値と
   を比較するスケール付着量比較手段が設けられ、このス
   ケール付着量比較手段が行った比較の結果計測されたパ
   ラメータの値が上記閾値よりも大きいときは、上記制御
   装置は給水停止後も所定時間だけ上記弁機構を閉止状態
   に保つと共に、この所定期間中に上記一対の電極に対す
   る電圧の印加を陰陽逆転させる制御を行うように構成さ
   れていることを特徴とするイオン水生成器。
2. 【請求項２】 上記パラメータが原水通路に設けられた
   流量計が計測した原水流量の積算値であることを特徴と
   する請求項１記載のイオン水生成器。
3. 【請求項３】 上記電解槽には原水の取水孔が開口した
   補助槽が隔壁を介して隣設され、この隔壁には連通孔が
   穿孔させ、上記補助槽の底部には円形の排水孔が設けら
   れ、この排水孔にはその直径が排水孔の直径よりも大き
   い直径を有する磁性体からなる球体が付勢手段を介して
   設けられ、この球体は補助槽に給水されている状態では
   その水圧によって付勢手段の付勢力に抗して上記開口が
   閉止されるように移動し、補助槽への給水が中止された
   状態で付勢手段の付勢力によって上昇するように設定さ
   れ、上記球体の近傍には電磁石が設けられ、この電磁石
   が励磁された状態では上記球体は付勢手段の付勢力に抗
   して移動するように設定された弁機構を有する槽内水排
   出手段が設けられていることを特徴とする請求項１また
   は２記載のイオン水生成器。
4. 【請求項４】 原水供給手段と電解槽との間に、原水を
   濾過するフィルターが設けられ、上記イオン水生成器に
   は上記フィルターの濾過処理量に関連したパラメータの
   値を計測するフィルターパラメータ値検出手段が設けら
   れ、上記制御装置には上記電解槽への給水を停止した時
   点で上記の計測されたパラメータと予め設定された閾値
   とを比較するフィルター交換時期比較手段が設けられ、
   このフィルター交換時期比較手段が行った比較の結果上
   記パラメータの値が上記閾値よりも大きいときは、上記
   制御装置はフィルター交換時期が到来したことを知らせ
   る信号を発信するように構成されていることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載のイオン水生成器。