JPH06335681A - アルカリイオン整水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極再生のための電極洗浄動作を実際に装置
の電極表面のスケール等の付着物の量を推定して行うこ
とにより、洗浄不足あるいは過剰洗浄を防止することの
できるアルカリイオン整水器の提供を目的とする。 【構成】 浄水器４と、浄水器４の下流側に配置された
電解槽７と、電解槽７等を制御するコントローラ１９ａ
と、を備えた連続電解方式のアルカリイオン整水器であ
って、コントローラ１９ａ内に電解槽７に給電した積算
電流量を計測する積算電流量計測手段と、積算電流量を
記憶する積算電流量記憶部と、電解槽７内の導電率及び
アルカリイオン濃度により電極表面の付着物の量を推定
する付着物量推定手段と、推定した付着物の量と予め前
記コントローラ内に設定された洗浄条件及び洗浄開始閾
値から電極の洗浄条件を決定する電極洗浄条件決定手段
と、を備えた構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道水，井戸水等の原水
を電気分解して、飲用，医療用として利用するアルカリ
イオン水及び化粧水，殺菌洗浄水等として利用する酸性
イオン水を製造するアルカリイオン整水器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、連続電解方式のアルカリイオン整
水器が普及しつつある。このアルカリイオン整水器は、
電解槽内で水道水等を電気分解し陽極側に酸性イオン水
を生成し、陰極側にアルカリイオン水を生成するもので
ある。

【０００３】以下に従来の連続電解方式のアルカリイオ
ン整水器について説明する。図６は従来のアルカリイオ
ン整水器の概略構造図であり、図７は従来のアルカリイ
オン整水器の要部電気回路図である。１は水道水等の原
水管、２は水栓、３は水栓２を介して原水管１と接続さ
れたアルカリイオン整水器、４は内部に原水中の残留塩
素を吸着する活性炭及び一般細菌や不純物を取り除く中
空糸膜等を備えた浄水器、５はグリセロリン酸カルシウ
ムや乳酸カルシウム等のカルシウムイオンや他のミネラ
ルを原水中に付与し導電率を高めるミネラル供給部、６
は通水を確認し後述のコントローラーに制御指示する流
量センサ、７は流量センサ６を経由してきた水を電気分
解する電解槽、８は電解槽７を２分し電極室を形成する
隔膜、９，１０は隔膜８で２分されて形成された各電極
室に配設された電極板、１１は電極板１０側の水（電極
板１０が陽極の場合は酸性イオン水）を排出する排水
管、１２は電解槽７と排水管１１の結合部付近に配置さ
れアルカリイオンを効率よく生成するための吐水流量調
整用の流量調整部、１３は電極板９側の水（電極板９が
陰極の場合はアルカリイオン水）を吐水する吐出管、１
４は電解槽７の滞留水や電極洗浄時のスケールを溶解し
た洗浄水を排水するための電磁弁、１５は排水管１１を
介して電極板１０側の水（電極板１０が陽極の場合は酸
性イオン水）や電解槽７の滞留水や洗浄水を排水する放
水管、１６は浄水器４のカートリッジの有無を検知する
浄水器センサ、１７は電源投入用プラグ、１８は電源投
入用プラグ１７より交流電源を直流電源に変える電源
部、１９はアルカリイオン整水器３の動作をコントロー
ルするコントローラ、２０はアルカリイオン整水器３の
操作状態を表示する操作表示部である。

【０００４】図７において、２１は電源部１８の内部に
配置されたトランス、２２は制御等に必要な直流電圧電
流を発生する制御用直流電源、２３は電解に必要な直流
電圧電流を発生する電解用直流電源、２４は電解用直流
電源２３の前段に配置して電解槽電極に流れる電流を検
知するカレントトランスデューサ、２５はカレントトラ
ンスデューサ２４の信号を直流レベルに変換してコント
ローラ１９に入力する平滑化回路、２６は出力制御回
路、２７は電解槽−電磁弁切り替えリレー、２８は電極
板９，１０の極性を切り替える極性切り替えリレー、２
９は電磁弁ソレノイドである。

【０００５】以上のように構成された従来のアルカリイ
オン整水器について、以下その動作を説明する。通水さ
れた原水は、浄水器４で原水中の残留塩素の臭いや一般
細菌等の不純物が取り除かれ、ミネラル供給部５でグリ
セロリン酸カルシウム等が溶解され電解容易な水に処理
された後、流量センサ６を経て電解槽７に通水される。
一方、電源投入用プラグ１７よりＡＣ１００Ｖが給電さ
れ、電源部１８内部のトランス２１を介して制御用直流
電源２２で制御等に必要な直流電圧電流を発生し、電解
用直流電源２３で電解に必要な直流電圧電流を発生す
る。電解用直流電源２３からの直流電圧電流は、出力制
御回路２６，電解槽−電磁弁切り替えリレー２７及び極
性切り替えリレー２８を介して電解槽７の電極板９と電
極板１０に給電される。コントローラ１９は、流量セン
サ６の信号を読み取り、一定レベルを越えると通水中と
判断して、電解槽７の電極板９と電極板１０に電圧を印
加して電解を行う。

【０００６】コントローラ１９が電圧を印加すると、陽
極室には酸性イオン水が、陰極室にはアルカリイオン水
が生成される。

【０００７】今、通水しながら電極板９がマイナス電圧
になるように極性切り替えリレー２８を作動させて電圧
を印加すると、吐出管１３よりアルカリイオン水が連続
的に得られる。

【０００８】アルカリイオン整水器３は、操作表示部２
０の設定を変更することで、アルカリイオン水、酸性イ
オン水、浄水の切り替えが可能である。すなわち、酸性
イオン水時は電極板９にプラス電圧を印加し、浄水時は
電圧を印加しないで通水を行えばよい。

【０００９】アルカリイオン水生成時には陰極室に原水
やミネラル供給部５のミネラル分が析出し電極面に付着
物９ａを生成し電解効率を低下させる。そこで、電極板
９，１０の再生のための電極洗浄は、使用後の止水状態
において、酸性イオン水生成時と同じように電圧極性を
逆にして電解によって付着した電極表面のスケールを電
解水中に溶出させて除去している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、電極再生のための電極洗浄動作は電極表面
への実際のスケールの付着量に関係なくアルカリイオン
水生成後、毎回、あるいは、事前に行った実験結果等を
考慮して予め決めた洗浄条件に基づいて画一的に実行さ
れていた。従って、洗浄不足によって電解効率が低下し
たり、過剰な洗浄により電極の寿命を短くする等の問題
点を有していた。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電極再生のための電極洗浄動作を実際に装置の電極
表面のスケール等の付着物の量を推定して行うことによ
り、洗浄不足あるいは過剰洗浄を防止することのできる
アルカリイオン整水器を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のアルカリイオン整水器は、浄水器と、前記浄
水器の下流側に配置された電解槽と、前記電解槽等を制
御するコントローラと、を備えた連続電解方式のアルカ
リイオン整水器であって、前記コントローラ内に前記電
解槽に給電した積算電流量を計測する積算電流量計測手
段と、前記積算電流量を記憶する積算電流量記憶部と、
前記電解槽内の導電率及びアルカリイオン濃度により前
記電極表面の付着物の量を推定する付着物量推定手段
と、推定した前記付着物の量と予め前記コントローラ内
に設定された洗浄条件及び洗浄開始閾値から前記電極の
洗浄条件を決定する電極洗浄条件決定手段と、を備えた
構成を有している。

【００１３】ここで、電極の付着物９ａの量の推定手段
としては、電解用直流電源の前段に配置したカレントト
ランスデューサ２４からの信号によって検知された電解
槽７の電極板９，１０に流れる電流と電極板９，１０へ
の印加電圧から電解槽７内の水の導電率を求め、この導
電率から予め実験結果等によって設定された導電率とア
ルカリイオン濃度の関係からアルカリイオン濃度を推定
することにより行う。また、洗浄開始のタイミングの決
定は、アルカリイオン整水器使用中の電圧印加時間及び
水流量によって変化する電流値を検知し、これを前回洗
浄時からの積算電流量に積算するとともに、この積算電
流量及びイオン濃度から予めコントローラ１９ａ内に設
定された洗浄開始閾値と比較することにより行う。

【００１４】また、洗浄条件は、洗浄開始閾値毎に電極
の極性、印加電圧、電流、洗浄時間が予めコントローラ
１９ａ内に設定記憶されており、これに基づいて、洗浄
を行うので電極の洗浄動作を最適な条件で行うことがで
き、無駄な洗浄を防止できるとともに、電極の寿命を改
善することができる。

【００１５】

【作用】この構成によって、コントローラが電解槽に給
電した積算電流量とアルカリイオン濃度や電気導電率の
特性に基づいて電極表面の付着量を推定できるので、洗
浄時期及び洗浄時間を自動的に決定して最適の洗浄条件
下で洗浄を行うことができる。これによって、無駄な洗
浄を防止できるとともに、アルカリイオン水を供給でき
ない洗浄動作を必要最小限にでき、アルカリイオン整水
器の利用効率を向上させることができる。また、電解槽
の電極の耐久性も向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例におけるアルカリイオ
ン整水器について、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例におけるアルカリ
イオン整水器の概略構造図であり、図２は本発明の一実
施例におけるアルカリイオン整水器の要部電気回路図で
ある。１は原水管、２は水栓、４は浄水器、５はミネラ
ル供給部、６は流量センサ、７は電解槽、８は隔膜、
９，１０は電極板、１１は排水管、１２は流量調整部、
１３は吐出管、１４は電磁弁、１５は放水管、１６は浄
水器センサ、１７は電源投入用プラグ、１８は電源部、
２０は操作表示部、２１はトランス、２２は制御用直流
電源、２３は電解用直流電源、２４はカレントトランス
デューサ、２５は平滑化回路、２６は出力制御回路、２
７は電解槽−電磁弁切り替えリレー、２８は極性切り替
えリレー、２９は電磁弁ソレノイドであり、これらは従
来例と同様なものなので同一の符号を付し説明を省略す
る。１９ａは従来の機能に加えて、電極表面のスケール
等の付着物９ａの量を推定し洗浄時期及び洗浄時間等を
自動的に決定して、最適の洗浄条件下で洗浄を行うよう
に制御を行うコントローラである。

【００１８】以上のように構成された本発明の一実施例
におけるアルカリイオン整水器について、以下その洗浄
動作を説明する。図３（ａ）は電解槽内に付着物が析出
される模式図であり、図３（ｂ）は電解槽内の洗浄動作
を示す模式図であり、図４は洗浄動作を示す概略ブロッ
ク図であり、図５は電解槽の電気的特性とアルカリイオ
ンの濃度との関係を示す図である。今、従来例と同様に
通水しながら電極板９にマイナス電圧になるようにコン
トローラ１９ａにより極性切り替えリレー２８を作動さ
せて電圧を印加すると吐出管１３よりアルカリイオン水
が連続的に得られる。このとき、図３（ａ）に示すよう
に、注水された水中のカルシウムイオン等のアルカリイ
オンが電解槽内で自らの電荷により電界からの作用を受
けてマイナスの電圧が印加されている電極方向へ移動
し、電極表面に到達すると電極からマイナス電荷を受け
取ってイオンでなくなり、固体として析出し、これが時
間とともに増加して電極の広い範囲に付着物９ａとして
形成する。また洗浄動作は図３（ｂ）に示すように電圧
極性を逆にして酸性イオン水生成時と同じように電極面
に付着したスケールを電解液中に溶出させて除去を行
う。コントローラ１９ａによる洗浄タイミング及び洗浄
条件の決定方法は、図４に示すように、まず、電極洗浄
後の適当なタイミングでコントローラ１９ａが電解槽７
の電極板９，１０に流れる電流と、電極板９，１０への
印加電圧を検知して電解槽７内の導電率を求める。コン
トローラ１９ａ内には実験値等による図５に示すような
導電率とアルカリイオン濃度との関係が予め設定されて
おり、この関係に基づいてコントローラ１９ａはアルカ
リイオン濃度により電極表面の付着物９ａの量の推定を
行う。また、コントローラ１９ａはアルカリイオン整水
器３使用中の指定された電解の強さや水流量によって変
化する電解槽７内の電流をカレントトランスデューサ２
４により検知し、前回洗浄からの積算電流量として積算
記憶する。この積算電流量及び推定した付着物９ａの量
が、予めコントロール内に設定しておいた洗浄開始閾値
と比較し、洗浄開始閾値に達した場合は、別途コントロ
ーラ１９ａ内に設定された洗浄条件に従って自動的に洗
浄動作を開始する。洗浄条件としては、電極間に印加す
る電圧，極性，電流，洗浄時間等を予め、コントローラ
内のメモリー等に設定しておくことにより、最適の洗浄
条件下で洗浄を行うことができる。洗浄後は、次のアル
カリイオン整水器３の使用に備えて、コントローラ１９
ａ内の積算電流量をリセット（ゼロクリア）する。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明は、コントローラが
付着物の量を認識して最適の洗浄条件で洗浄を行うの
で、アルカリイオン水を供給できない洗浄動作を必要最
小限にでき無駄な洗浄を防止できるとともに、アルカリ
イオン整水器の利用効率に優れ、過剰洗浄を防止できる
ので電解槽の耐久性を向上させることができるアルカリ
イオン整水器を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるアルカリイオン整水
器の概略構造図

【図２】本発明の一実施例におけるアルカリイオン整水
器の要部電気回路図

【図３】（ａ）電解槽内に付着物が析出される模式図 （ｂ）電解槽内の洗浄動作を示す模式図

【図４】洗浄動作を示す概略ブロック図

【図５】電解槽の電気的特性とアルカリイオンの濃度と
の関係を示す図

【図６】従来のアルカリイオン整水器の概略構造図

【図７】従来のアルカリイオン整水器の要部電気回路図

【符号の説明】

１ 原水管 ２ 水栓 ３ アルカリイオン整水器 ４ 浄水器 ５ ミネラル供給部 ６ 流量センサ ７ 電解槽 ８ 隔膜 ９，１０ 電極板 ９ａ 付着物 １１ 排水管 １２ 流量調整部 １３ 吐出管 １４ 電磁弁 １５ 放水管 １６ 浄水器センサ １７ 電源投入用プラグ １８ 電源部 １９，１９ａ コントローラ ２０ 操作表示部 ２１ トランス ２２ 制御用直流電源 ２３ 電解用直流電源 ２４ カレントトランスデューサ ２５ 平滑化回路 ２６ 出力制御回路 ２７ 電解槽−電磁弁切り替えリレー ２８ 極性切り替えリレー ２９ 電磁弁ソレノイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浄水器と、前記浄水器の下流側に配置され
   た電解槽と、前記電解槽等を制御するコントローラと、
   を備えた連続電解方式のアルカリイオン整水器であっ
   て、前記コントローラ内に前記電解槽に給電した積算電
   流量を計測する積算電流量計測手段と、前記積算電流量
   を記憶する積算電流量記憶部と、前記電解槽内の導電率
   及びアルカリイオン濃度により前記電極表面の付着物の
   量を推定する付着物量推定手段と、推定した前記付着物
   の量と予め前記コントローラ内に設定された洗浄条件及
   び洗浄開始閾値から前記電極の洗浄条件を決定する電極
   洗浄条件決定手段と、を備えたことを特徴とするアルカ
   リイオン整水器。