JPH05329478A

JPH05329478A - イオン水生成器

Info

Publication number: JPH05329478A
Application number: JP13869792A
Authority: JP
Inventors: Masaki Motomura; 正毅本村; Fumio Nakagawa; 文雄中川; Junnosuke Ijiri; 準之介井尻; Natsue Yamamoto; 奈津恵山本; Kazumi Tanaka; 一三田中; Seiichiro Kobayashi; 盛一郎小林; Toru Matsui; 透松井; Yukio Ito; 幸夫伊藤
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-14
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2686208B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電極洗浄開始の時期やその終了時
期の判別を正確に行うことができるイオン水生成器を提
供するものである。【構成】本発明は、水道水をアルカリ水と酸性水に電
気分解しつつ連続的に取り出すイオン水生成器におい
て、流量計によって電解槽に供給される水道水の積算流
量を求め、この積算流量に基づき、逆電圧を印加しての
電極洗浄を行ったり、ランプによる洗浄時期の報知を行
ったり、洗浄の終了を行ったりする構成としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続的に供給される水道
水を電気分解してアルカリ水と酸性水を生成するイオン
水生成器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置では、電気分解の際に電極
表面にカルシウム等のスケールが析出、付着して電解能
力を低下させるため、電極間に極性を反転させた直流電
圧を印加して前記電極の洗浄を行うことができるように
したものが知られている（例えば、特開平２−７７１５
号公報など）。そして、それらの装置では電極の洗浄開
始時期を判定するために、水道水の通水・止水に連動し
てオン・オフする圧力式スイッチを設け、この圧力スイ
ッチの信号に基づいて水道水が通水されている積算時間
を求め、この積算時間により電極の洗浄開始時期を判別
するようにしている。

【０００３】ところが、電極の洗浄時期を圧力スイッチ
の積算オン時間に基づいて判定する従来の構成では、洗
浄開始時期を判別した際、供給される水道水の圧力に応
じて電気分解される水道水の積算量も大きく変化し、そ
の結果、電極表面に付着するスケールの量も異なってし
まう。したがって、電極表面に付着したスケールの量が
所定値に達した時点、すなわち電極の洗浄開始時期の正
確な判別ができないという問題があった。また、電極の
洗浄を行う場合も、逆電圧を印加しながら電気分解した
水道水の正確な積算流量が判らないため、除去したスケ
ールの量が適正値となったかどうか、すなわち、電極の
洗浄が終了したかどうかの正確な判別もできなかった。

【０００４】また、従来の装置はバックアップ手段を備
えていないので、停電などによって電源が遮断される
と、上記の洗浄開始時期や洗浄終了時期を判別するため
のデータが消去されて初期状態となり、電極洗浄が不完
全な状態で使用され続ける恐れがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
の点を解決することを課題し、電極洗浄開始の時期やそ
の終了時期の判別を正確に行うことができるイオン水生
成器を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、電解槽に
水道水を連続的に供給し、前記電解槽内の電極間に直流
電圧を印加して水道水をアルカリ水と酸性水に電気分解
しつつ取り出すイオン水生成器において、前記電解槽に
供給される水道水の流量を検出する流量計と、該流量計
の出力に基づいて前記電解槽に供給される水道水の積算
流量を求める積算流量検出手段と、該積算流量検出手段
の出力に基づき、電気分解された水道水の積算流量が所
定量となったことを判別する洗浄開始時期判別手段と、
該洗浄時期判定手段の出力に基づき前記電極を洗浄する
電極洗浄手段を設けて構成したものである。

【０００７】第２の発明は、電解槽に水道水を連続的に
供給し、前記電解槽内の電極間に直流電圧を印加して水
道水をアルカリ水と酸性水に電気分解しつつ取り出すイ
オン水生成器において、前記電解槽に供給される水道水
の流量を検出する流量計と、該流量計の出力に基づいて
前記電解槽に供給される水道水の積算流量を求める積算
流量検出手段と、該積算流量検出手段の出力に基づき、
電気分解された水道水の積算流量が所定量となったこと
を判別する洗浄開始時期判別手段と、該洗浄時期判定手
段の出力に基づき前記電極の洗浄時期を報知する洗浄時
期報知手段を設けて構成したものである。

【０００８】第３の発明は、電解槽に水道水を連続的に
供給し、前記電解槽内の電極間に直流電圧を印加して水
道水をアルカリ水と酸性水に電気分解しつつ取り出すイ
オン水生成器において、前記電極間に逆電圧を印加して
前記電極の洗浄を行う電極洗浄手段と、前記電解槽に供
給される水道水の流量を検出する流量計と、該流量計の
出力に基づいて前記電解槽に供給される水道水の積算流
量を求める積算流量検出手段と、該積算流量検出手段の
出力に基づき、前記電極間に逆電圧を印加中の水道水の
積算流量が所定量となったことを判別する洗浄終了時期
判別手段と、該洗浄終了時期判別手段の出力に基づいて
前記電極への逆電圧印加を停止させる洗浄制御手段を設
けて構成したものである。

【０００９】第４の発明は、第３の発明の洗浄制御手段
の構成を、前記電極への逆電圧印加を停止させた後、前
記電極に電圧を印加しない状態で前記電解槽に所定量の
水道水を供給する構成としたものである。第５の発明は
第１〜第３の発明において、停電中に前記水道水の積算
流量を保持するバックアップ手段を設けて構成したもの
である。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば、電極の洗浄開始時期を、
電気分解中に電解槽に供給された水道水の積算流量によ
って判別するため、水圧変動による影響を低減し、電極
表面のスケール付着状態が一定の状態で電極の洗浄を開
始することができる。第２の発明によれば、電極の洗浄
開始時期を、電気分解中に電解槽に供給された水道水の
積算流量によって判別するため、水圧変動による影響を
低減し、電極表面のスケール付着状態が一定の状態で電
極洗浄の時期を使用者に知らせることができる。

【００１１】第３の発明によれば、電極の洗浄終了時期
を、逆電圧印加中に電解槽に供給された水道水の積算流
量によって判別するため、水圧変動による影響を低減
し、電極表面のスケール除去状態が一定の状態で電極の
洗浄を終了することができる。第４の発明によれば、電
極の洗浄終了後、電極に電圧を印加しなで所定量の水道
水を電解槽に流すことにより、次回の使用時の際、除去
されたスケールのイオン水などへの混入を防止すること
ができる。

【００１２】第５の発明によれば、停電が発生しても電
極洗浄時期などを判定するためのデータを保持するの
で、停電復旧時、停電前の電極洗浄の汚れ具合、洗浄状
態を正確に把握することができる。

【００１３】

【実施例】まず、図１を参照して本発明のイオン水生成
器の概略構成を説明する。生成器本体１は、カルシウム
カートリッジ部２、浄水カートリッジ部３、電解槽部４
によって主構成している。本体１には水道の蛇口５に取
り付けた切替コック６、導水管７を介して水道水が供給
される。切替コック６は水道水を蛇口より直接流すか、
或るいは本体１側に流すかを任意に切替えることができ
る。導水管７はカルシウムカートリッジ部２を介して浄
水カートリッジ部３の吸入口に接続している。カルシウ
ムカートリッジ部２はグリセロリン酸カルシウムなどの
カルシウム化合物を収納した着脱自在のカートリッジを
備え、その化合物を水道水に添加する構造としている。
浄水カートリッジ部３は、銀活性炭８、中空糸膜９など
を濾材とした着脱自在のカートリッジを備え、水道水中
の不純物、雑菌類、塩素などを除去して取出口より浄化
した水道水を取り出す構成としている。

【００１４】浄化された水道水は接続管１０を介して電
解槽部４に供給される。接続管１０にはその中を通る水
道水の流量を計る、例えば羽車とその回転数を検出する
ホール素子などで構成した流量計１１を取り付けてい
る。電解槽部４は隔膜１２を介在してステンレス製の第
１電極１３とチタン合金製の第２電極１４を配置し、第
１電極付近の水を取出口１５に供給するように第１通水
管１６を接続し、第２電極付近の水を排水口１８に供給
するように第２通水管１９を接続している。第２通水管
１９には、その中を通る水の流通と遮断を行うための電
磁弁２０を取り付けている。

【００１５】図２は本体１内に収容された回路ユニット
のブロック図を示す。回路ユニットは制御ユニット２
１、バックアップユニット２２、入力ユニット２３、表
示ユニット２４、電源ユニット２５で主構成している。
制御ユニット２１は所定プログラムの組み込まれたマイ
コン２６、電極切替などの制御を行う電極制御回路２７
などで構成している。バックアップユニット２２はＥ²
ＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、その中に３
種類の積算流量を記憶するためのメモリ領域を設定して
いる。そして、第１領域２８は電極洗浄開始時期を判別
するための、第２領域２９は洗浄終了時期を判別するた
めの、第３の領域３０は浄水カートリッジ交換時期を判
別するための積算流量を記憶するように設定している。
入力ユニット２３は、アルカリ水と浄水と酸性水の選択
を循環的に行う水選択スイッチ３１、５段階のイオン濃
度を選択する濃度選択スイッチ３２などで構成してい
る。表示ユニット２４は、選択スイッチ３１の選択結果
を表示する水選択表示ランプ３３、選択スイッチ３２の
選択結果を表示するイオン濃度表示ランプ３４、カート
リッジ交換ランプ３５、洗浄ランプ３６などにより構成
している。電源ユニット２５は前記各回路部に電源供給
する回路電源３７と、前記電極に電解用直流電源を供給
する電解電源３８と、この電解電源３８の出力の極性を
反転して電極に供給する切替回路３９などにより構成し
ている。

【００１６】また、前記マイコン２６は、流量計１１の
出力に基づいて電解槽４内に供給される水道水の積算流
量を求めるようにプログラムされている。また、電極制
御回路２７は、マイコン２６の指示にしたがって、電解
電源３８の入切、出力電圧の切替え、並びに切替回路３
９の切替え制御を行うように設計している。次に図１を
参照して概略動作を説明する。まず、切替コック６を本
体１側に切替えて蛇口５を開くと、所定水圧の水道水が
導水管７を介して本体１に供給される。本体１に供給さ
れた水道水はカルシウムカートリッジ部２を通ることに
よりカルシウムイオンの添加が行われて浄水カートリッ
ジ部３に供給される。浄水カートリッジ部３においては
銀活性炭層８において微小な不純物の除去が行われ、そ
の後、中空糸膜部分９において極微小な雑菌類の除去が
行われて浄水が取り出される。浄化された水道水は電解
槽部４に供給されるが、その流量は流量計１１よって計
測される。電解槽部４に供給された水道水は、電極間に
印加された直流電圧によって電気分解され、隔膜１２に
よってアルカリ水と酸性水に分離されながら一方は第１
通水管１６、他方は第２通水管１９に導かれる。ここ
で、第１電極１３を陰極、第２電極１４を陽極として電
圧を印加すると、取出口１５からアルカリ水を取り出す
ことができ、その逆の電圧を印加すると、取出口１５か
ら酸性水を取り出すことができる。また、浄水を取り出
す場合は、電極への電圧印加を停止するとともに、電磁
弁２０を閉じることにより、浄水カートリッジ部３を出
た浄水を取出口１５のみから取り出すことができる。

【００１７】通常は、利用頻度の高いアルカリ水を取出
口１５から取り出すように第１電極１３を陰極、第２電
極１４を陽極として順方向の電圧を印加しているので、
陰極となる第１電極１３側にカルシウムイオンなどの金
属イオンが引き寄せられて析出し、電極表面にスケール
が付着する。その結果、水の電解能力が低下するので、
定期的に電極間に逆の電圧を印加してスケールの除去を
行う必要が生じる。以下、図３〜７に示すフローチャー
トを参照してスケール除去を含めた動作説明を行う。

【００１８】電源投入されると、図３のフローチャート
に示すように、マイコン２６は流量計１１の出力によっ
て一定量（約１．５Ｌ／分）（Ｌはリットルを示す）の
流量があるか否か（止水されていないか）判定し、一定
量以下であれば電極への電圧印加を禁止する。一定量以
上の流量が有れば、メモリの第１領域２８に記憶してい
る洗浄開始時期判定用の積算流量（以下開始積算流量と
いう）が１０５Ｌに達しているか否か判定する。尚、開
始積算流量は、流量計１１の出力に基づき、電極間に順
方向の電圧を印加している間（アルカリ水取り出し期
間）の積算流量をマイコンによって求め、メモリの第１
領域に逐次記憶している。また、メモリ２２の内容は電
源供給が停止しても保存されているので、停電の都度初
期化されることはない。そして、開始積算流量が１０５
Ｌに達している場合は、電極１３に付着したスケールが
洗浄する必要のあるレベルに達していると判断し、洗浄
工程を開始する。

【００１９】洗浄工程について図４のフローチャートを
参照して説明する。この工程においてもまず流量計１１
によって一定量（約１．５Ｌ／分）の流量があるかどう
か（止水されていないか）を判定し、一定値以上の流量
があれば止水されていないと判断し、続いてメモリ２２
の第２領域２９に記憶している洗浄終了時期判別用の積
算流量（以下洗浄積算流量という）が第１の基準値（約
２Ｌ）に達しているかどうか判定する。そして、第１の
基準値に達するまで、切替回路３９を作動させて電極に
逆の一定電圧（３０Ｖ）を加えて電極の洗浄を行う。こ
こで、洗浄積算流量は流量計１１の出力の基づき、洗浄
工程が行われている間の積算流量をマイコン２６によっ
て求め、メモリ２２の第２領域２９に逐次記憶してい
る。また、この第１の基準値は実験により求めた値であ
り、上記約１０５Ｌの水道水を電気分解してアルカリ水
を取り出した時に電極に付着するスケールを適度に除去
することができ、しかも電極の溶解を防止するために、
逆電圧を加えながら電気分解する必要のある水道水の積
算流量に相当するものである。そして、洗浄積算流量が
第１の基準値に達すると、電極への電圧印加を停止さ
せ、続いて洗浄積算流量が第２の基準値（約３Ｌ）に達
したかどうかの判定を行う。第２の基準値に達するまで
の間に電解槽４内が浄水によって洗浄されるので、除去
したスケールが電解槽内に残留することを防止すること
ができる。そして、洗浄積算流量が第２基準値に達する
と、洗浄完了とするとともに、第２領域２９内の洗浄積
算流量をリセットする。

【００２０】図３のメインルーチンに示すように、開始
積算流量が約１０５Ｌに達していない場合、或るいは洗
浄工程が終了した場合は、アルカリ水工程に進む。アル
カリ水工程について図５のフローチャートを参照して説
明する。この工程においてもまず流量計１１によって一
定量（約１．５Ｌ／分）の流量があるかどうか（止水さ
れていないか）を判定し、一定値以上の流量があれば、
止水されていないと判断して切替回路３９を作動させ、
電極に順方向の電圧を加える。その結果、取出口１５か
らアルカリ水を取り出すことができる。また、この工程
中に濃度選択スイッチ３２を操作すると、電極制御回路
２７を介して電極に印加する電圧を５段階（約６〜３６
Ｖ）に調節することができ、イオン濃度（ｐｈ）を好み
に応じて設定可能としている。この工程の間、前記開始
積算流量が求められメモリに記憶される。そしてこの工
程中に開始積算流量が１０５Ｌを越えると、洗浄ランプ
３５を点灯させ、電極洗浄時期が来ていることを使用者
に知らせる。それに応答して蛇口５が閉じられ流量計１
１によって一定量の流量が検出されなくなると止水と判
定し、図３のメインルーチンにＡで示される位置に戻
り、前記した洗浄工程が実行される。

【００２１】アルカリ水工程中に水選択スイッチ３１が
操作されると、アルカリ水から浄水の切替え選択があっ
たと判定され、浄水工程が実行される。浄水工程につい
て図６に示すフローチャートを参照して説明する。この
工程においてもまず流量計１１によって一定量（約１．
５Ｌ／分）の流量があるかどうか（止水されていない
か）を判定し、一定値以上の流量があれば、止水されて
いないと判断して電極への電圧印加を停止させ、それに
続いて電磁弁を閉じる。その結果、浄水カートリッジ部
で浄化された水道水を電気分解しないでそのまま取出口
から取り出すことができる。

【００２２】浄水工程中に水選択スイッチ３１が操作さ
れると、浄水から酸性水への切替え選択があったと判定
され、酸性水工程が実行される。酸性水工程について図
７に示すフローチャートを参照して説明する。この工程
においてもまず流量計１１によって一定量（約１．５Ｌ
／分）の流量があるかどうか（止水されていないか）を
判定し、一定値以上の流量があれば止水されていないと
判断し、まず電磁弁２０を開ける。次に、切替回路３９
を作動させて電極に逆の電圧を印加することにより、取
出口１５から酸性水を取り出すことができる。酸性水の
イオン濃度は濃度選択スイッチ３２を操作すれば必要に
応じて切り替えることができる。

【００２３】図３のメインフローに戻り、酸性水工程中
に水選択スイッチ３１の操作があればアルカリ水の選択
が行われてアルカリ水工程に戻る。一方、スイッチ操作
がなければ、酸性工程が継続され、酸性工程開始後の積
算流量が第１の規定値（約２Ｌ）に達しているか判定さ
れる。規定値に達している場合は、電極に付着したスケ
ールの除去が酸性工程によって行われたと判断して、メ
モリ２２の第１領域２８に記憶している開始積算流量を
リセットする。その後、スイッチ３１による酸性水から
アルカリ水への切替えが行われず、しかも、止水も行わ
れなければ、その間酸性水が取り出されるが、酸性工程
開始後の積算流量が第２の規定値（約７Ｌ）に達する
と、電極１３の溶解を防止するために強制的に酸性水工
程を終了させ、アルカリ水を実行させる。

【００２４】また、マイコン２６は、流量計１１の出力
に基づいて、浄水カートリッジ部３を通過した水道水の
積算流量も求めてメモリの第３領域３０に逐次記憶して
おり、その積算流量がカートリッジ交換すべき所定値に
達したことを判定して表示ユニット２４のカートリッジ
交換ランプ３６を点灯させてカートリッジ交換を促すよ
うにしている。

【００２５】

【発明の効果】第１の発明によれば、電極の洗浄開始時
期を、電気分解中に電解槽に供給された水道水の積算流
量によって判別するため、水圧変動による影響を低減
し、電極表面のスケール付着状態が一定の状態で電極の
洗浄を開始することができる。そのため、電極に付着す
るスケールによる電解能力の低下を防止することができ
るとともに、スケール付着が少ない場合の過洗浄による
電極の溶解なども未然に防止することができる。

【００２６】第２の発明によれば、電極の洗浄開始時期
を、電気分解中に電解槽に供給された水道水の積算流量
によって判別するため、水圧変動による影響を低減し、
電極表面のスケール付着状態が一定の状態で電極洗浄の
時期を使用者に知らせることができる。そのため、電極
洗浄時期を的確に知らせることができる。第３の発明に
よれば、電極の洗浄終了時期を、逆電圧印加中に電解槽
に供給された水道水の積算流量によって判別するため、
水圧変動による影響を低減し、電極表面のスケール除去
状態が一定の状態で電極の洗浄を終了することができ
る。そのため、電極に付着したスケールの除去量が少な
いことによる電解能力の低下、あるいは過洗浄による電
極の溶解などを未然に防止することができる。

【００２７】第４の発明によれば、電極の洗浄終了後、
電極に電圧を印加しなで所定量の水道水を電解槽に流す
ことにより、次回の使用時の際、除去されたスケールの
イオン水などへの混入を防止することができる。第５の
発明によれば、停電が発生しても電極洗浄時期などを判
定するためのデータを保持し、電極洗浄の汚れ具合、洗
浄状態を正確に把握することができる。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるイオン水生成器の概
略構成図である。

【図２】本発明の一実施例に係わるイオン水生成器の回
路ブロック図である。

【図３】同実施例の全体動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】同実施例の部分動作（洗浄工程）を示すフロー
チャートである。

【図５】同実施例の部分動作（アルカリ水工程）を示す
フローチャートである。

【図６】同実施例の部分動作（浄水工程）を示すフロー
チャートである。

【図７】同実施例の部分動作（酸性水工程）を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１生成器本体４電解槽部１１流量計１３第１電極１４第２電極１５取出口１８排水口２１制御ユニット２２バックアップユニット２３入力ユニット２４表示ユニット２５電源ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井尻準之介鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者山本奈津恵鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者田中一三鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者小林盛一郎鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者松井透鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者伊藤幸夫鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解槽に水道水を連続的に供給し、前記
電解槽内の電極間に直流電圧を印加して水道水をアルカ
リ水と酸性水に電気分解しつつ取り出すイオン水生成器
において、前記電解槽に供給される水道水の流量を検出
する流量計と、該流量計の出力に基づいて前記電解槽に
供給される水道水の積算流量を求める積算流量検出手段
と、該積算流量検出手段の出力に基づき、電気分解され
た水道水の積算流量が所定量となったことを判別する洗
浄開始時期判別手段と、該洗浄時期判定手段の出力に基
づき前記電極を洗浄する電極洗浄手段を設けたことを特
徴とするイオン水生成器。
【請求項２】電解槽に水道水を連続的に供給し、前記
電解槽内の電極間に直流電圧を印加して水道水をアルカ
リ水と酸性水に電気分解しつつ取り出すイオン水生成器
において、前記電解槽に供給される水道水の流量を検出
する流量計と、該流量計の出力に基づいて前記電解槽に
供給される水道水の積算流量を求める積算流量検出手段
と、該積算流量検出手段の出力に基づき、電気分解され
た水道水の積算流量が所定量となったことを判別する洗
浄開始時期判別手段と、該洗浄時期判定手段の出力に基
づき前記電極の洗浄時期を報知する洗浄時期報知手段を
設けたことを特徴とするイオン水生成器。
【請求項３】電解槽に水道水を連続的に供給し、前記
電解槽内の電極間に直流電圧を印加して水道水をアルカ
リ水と酸性水に電気分解しつつ取り出すイオン水生成器
において、前記電極間に逆電圧を印加して前記電極の洗
浄を行う電極洗浄手段と、前記電解槽に供給される水道
水の流量を検出する流量計と、該流量計の出力に基づい
て前記電解槽に供給される水道水の積算流量を求める積
算流量検出手段と、該積算流量検出手段の出力に基づ
き、前記電極間に逆電圧を印加中の水道水の積算流量が
所定量となったことを判別する洗浄終了時期判別手段
と、該洗浄終了時期判別手段の出力に基づいて前記電極
への逆電圧印加を停止させる洗浄制御手段を設けたこと
を特徴とするイオン水生成器。
【請求項４】前記洗浄制御手段は、前記電極への逆電
圧印加を停止させた後、前記電極に電圧を印加しない状
態で前記電解槽に所定量の水道水を供給する構成とした
ことを特徴とする請求項３記載のイオン水生成器。
【請求項５】停電中に前記水道水の積算流量を保持す
るバックアップ手段を設けたことを特徴とする請求項１
ないし請求項３記載のイオン水生成器。