JPH063490U - イオン水生成器のｐｈ制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオン水生成器において簡単な回路構成によ
り確実にＰＨを制御する機構。 【構成】 電解槽３で生成したアルカリイオン水を測定
槽５でＰＨセンサーによりＰＨを検出して、制御部６は
ＰＨ検出データを電圧調節データに換算して印加電圧調
節部７へ送出する。印加電圧調節部では電圧調節部によ
ってＴｒ₁，Ｔｒ₂，Ｔｒ₃がＯＮ／ＯＦＦして、レギュ
レータ２の負荷抵抗Ｒ₀に並列接続されるＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃
の接続をＯＮ／ＯＦＦし、電解槽に印加するＶ₀をＰＨ
のフィードバック量に応じて可変する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、生成されるイオン水のＰＨを電解槽の印加電圧を調節することによ り、コントロールするイオン水生成器のＰＨ制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

通常の水道水はＰＨ７前後の中性水であり、これに対して、飲料水や食品加工 水はＰＨ８からＰＨ１０程度のアルカリイオン水を用いるのが良いとされている 。 図４は従来のアルカリイオン水生成器の構成図である。

【０００３】 電解槽１００に流入した水道水は、電極１０１、１０２に電源回路１０３の２ 次側の電圧切換スイッチの切替えによって設定され印加される電圧により電解が 行われる。（なお、トランス後段の整流回路は図示していない）。

【０００４】 電解により生成されたアルカリイオン水のＰＨを、測定槽１０４内の導電度か らフィードバックセンサ１０５により判断検出して、制御部１０６へ送り、制御 部１０６はＰＨ補正値を電解槽１００の印加電圧調節データに換算して、電圧調 節部１０７へ指示し、電圧調節部１０７は電源回路１０３の切替スイッチを切替 えて印加電圧を調節することで、生成水のＰＨをコントロールしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図４に示す従来例においては、生成されたアルカリイオン水の ＰＨを補正する電圧調節部１０７の切替スイッチによる調節ステップが大まかで あり、特に、使用開始からのＰＨ変動に追随対応する電圧調節が難しいという問 題があった。

【０００６】 本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な回路構成で、印加電圧 をｎ段ステップ可変する印加電圧調節により使用開始からのＰＨ変動に対応でき るイオン水生成器のＰＨ制御機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、水を電気分解して、アルカリイオン水と酸性水を生 成するイオン水生成器において、生成されたいずれか一方のイオン水のＰＨを検 出する検出部と、該検出の検出値からフィードバックする電圧調節データを出力 する制御部と、前記電圧調節データによって電解槽に印加する電圧のｎ段切替え により自動的に可変調節する印加電圧調節部を備えたことを特徴とするイオン水 生成器のＰＨ制御機構を備えている。 また、水を電気分解して、アルカリイオン水と酸性水を生成するイオン水生成 器において、制御部に記憶するＰＨの時間変化データに対応する電解槽の印加電 圧調節データによって、電解槽印加電圧を自動的に可変調節する印加電圧調節部 を備えてことを特徴とするイオン水生成器のＰＨ制御機構を備えている。

【０００８】

【作用】

上記構成とすることにより、電解槽で生成されたアルカリイオン水のＰＨを検 出部で検出して、制御部が検出データによるＰＨのフィードバック量を電圧調節 データに換算して印加電圧調節部へ送出する。 あるいは、この電圧調節データを電解槽の慣習データとしてデータ記憶部に記 憶して、以降は記憶データを印加電圧調節部へ送出するようにしてもよい。 印加電圧調節部では電圧調節データによる、印加電圧出力回路の負荷抵抗値の ｎ段切り替えにより、電解槽への印加電圧出力をｎ段ステップで可変調節するの で、簡単な回路構成でＰＨのフィードバック量に対応した、電解槽の印加電圧調 節が可能となる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図に基づいて説明する。 図１は本発明の一実施例によるイオン水生成器のＰＨ制御機構の構成図である 。

【００１０】 図１において、１は電源トランス、ダイオードブリッジ、平滑コンデンサで構 成する整流回路であり、２は安定用のレギュレータである。抵抗Ｒ₀，Ｒ_Lはレギ ュレータ２の出力電圧を分割する分割負荷であり、ダイオードＤ１，Ｄ２はレギ ュレータ２の保護用ダイオードであり、コンデンサＣ１，Ｃ２はバイパス用であ る。

【００１１】 ３は電解槽であり電極Ａ、Ｂによって電解を行う。４はレギュレータ２の出力 電圧を電解と洗浄時に極性反転して、電極Ａ、Ｂに印加するための極性半転リレ ーである。５は生成したアルカリイオン水のＰＨ、温度を検出するための測定槽 であり、サーミスタによる温度検出データ、フィードバックによるＰＨ検出デー タが制御部へ送られる。

【００１２】 ６は制御部（ＣＰＵ）であり、システムの検出データによりフィードバック制 御を行う。 制御部６からの電圧調節データをスイッチングするトランジスタＴｒ₁，Ｔｒ₂ ，Ｔｒ₃と、印加電圧指定用抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃により印加電圧調節部７を構成し ている。

【００１３】 図２はＰＨと印加電圧の特性曲線図である。

【００１４】 つぎに、各図を参照して動作を説明する。 電解槽３で生成されたアルカリイオン水の温度とＰＨを、測定槽５で温度は温 度センサー（サーミスタ）により、ＰＨはフィードバックセンサーによる導電度 の判断検出により検出し温度データは別処理される。ＰＨの検出データは制御部 ６へ送られ標準値と比較されて、差のデータから電解槽３の電極Ａ，Ｂに印加す る電圧を調節するためのフィードバック量に換算した電圧調節データを印加電圧 調節部７へ送出する。

【００１５】 ここで、電解槽３の電極Ａ，Ｂに極性反転リレー４を介して印加するレギュレ ータ２の出力電圧Ｖは、分割負荷抵抗Ｒ₀／Ｒ_Lに比例するので、出力電圧Ｖ₀は 抵抗Ｒ₀を変えればそれに応じて変化する。

【００１６】 従って、制御部６からの電圧調節データを、“１”をＨ、“０”をＬとして、 いま、“１，１，１”と出力されたとすれば、印加電圧調節部７のＴｒ₁，Ｔｒ₂ ，Ｔｒ₃が全てＯＮとなり、印加電圧指定用抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃に電流が流れ、Ｒ ₁ ，Ｒ₂，Ｒ₃は抵抗Ｒ₀に並列接続されたことになる。

【００１７】 この場合の全体の抵抗値Ｒ₀´は次式（１）で示され、 Ｒ₀´＝Ｒ₀Ｒ₁Ｒ₂Ｒ₃／〔Ｒ₀Ｒ₁（Ｒ₂＋Ｒ₃）＋Ｒ₂Ｒ₃（Ｒ₀＋Ｒ₁）〕（式 １） Ｒ₀´は最小となり、レギュレータ２のＶ₀は次式（２）で示され、 Ｖ₀＝（１＋Ｒ_L／Ｒ₀）^Vrep （但し、Ｖ ｒｅｐ＝１．２５Ｖ）（式２） Ｖ₀は最大となる。つぎに、“０，０，０”という電圧調節データが送出され た場合は、Ｔｒ₁，Ｔｒ₂，Ｔｒ₃がＯＦＦしてＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃はオープンとなり、 Ｒ₀ ＝Ｒ₀´であるからＲ₀´は最大となり、Ｖ₀は最小となる。

【００１８】 通常、イオン水生成器のＰＨは電解槽に同一電圧を印加して連続使用すると、 図２に示すように、使用開始時（ｔ₀）から時間の経過に従ってＰＨは下降カー ブを描く。 そこで、使用開始時（ｔ₀）の最大ＰＨ時にはＴｒ₁，Ｔｒ₂，Ｔｒ₃をＯＦＦ、 つまり“０，０，０”にして最小のＶ₀₀に設定し、ＰＨ下降点ｔ₁時には電圧調 節データを“０，０，１”と送出して、Ｔｒ₃をＯＮしＲ₃をショートにして１ス テップ上昇したＶ₀₁を出力する。次のＰＨ下降点ｔ₂時には“０，０，１”と送 出してＴｒ₂，Ｔｒ₃をＯＮし、Ｒ₂，Ｒ₃をショートにして２ステップ上昇したＶ ₀₂ を出力する。最後にＰＨ値が安定化するｔ₃時には、“１，１，１”を送出し てＴｒ₁，Ｔｒ₂，Ｔｒ₃をＯＦＦし、定常のＶ₀を出力する。

【００１９】 このようにして、ＰＨ検出データによるフィードバックデータに対応して、印 加電圧Ｖ₀を徐々に上げて、検出ＰＨが一定になるｔ₃時点で印加電圧をＶ₀に固 定すれば、ほぼ安定したＰＨのアルカリイオン水、酸性水を得ることができる。 なお、制御部６でＰＨ表示して常時モニターすればより監視が容易になる。 また、本実施例では印加電圧調節ステップをＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃による３ステップ として説明したが、これをｎ個のＲを設定してステップ数を増やせばさらに効果 的な補正が可能である。 つまり、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃についてそれぞれの抵抗に歪みをもたせ、（１／２） Ｒ_L，（１／４）Ｒ_L，（１／８）Ｒ_Lとすることにより（０，０，０）〜（１， １，１）の８ステップ制御をすることができる。印加電圧指定用抵抗をｍ個にす れば２^mステップの制御が可能となる。

【００２０】 次に、本考案の第２の実施例について説明する。 図３は本考案の第２の実施例であり、制御部６にデータ記憶部８を追加し、Ｐ Ｈ値のフィードバック処理を省略するものである。

【００２１】 イオン水生成器の使用開始時には、前実施例で説明したように、図２のような ＰＨカーブを描くので、例えばｔo 時からＰＨ値の安定するｔ3 時迄のＰＨ値変 化カーブに対応する印加電圧調節データと、時間データをあらかじめ慣習データ としてデータ記憶部８に格納しておく。

【００２２】 使用開始時のｔ₀時に、制御部６はデータ記憶部８のデータを取り込み、電圧 調節データ、“０，０，０”をＴｒ₁，Ｔｒ₂，Ｔｒ₃に送出して最小のＶ₀を出力 する。次にｔ₁時、“０，０，１”を送出して、次のステップのＶ₀₁を出力する 。ついで、ｔ₂時に、“０，１，１”を送出してＶ₀₂を出力させ、最後にＰＨの 安定するｔ₃時に“１，１，１”を送出して定常のＶ₀を出力固定する。

【００２３】 このような本実施例においては、簡単な回路構成により、リレー・メイク等の 電力消費を削減し、また、制御部（ＣＰＵ）に過大な負担を強いることなく、Ｐ Ｈの効果的な補正を行うことが可能となる。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、生成されたいずれか一方のイオン水のＰＨ を検出する検出部と、検出データからフィードバックする電圧調節データを出力 するか、または、予めデータ記憶部に記憶した電圧調節データを出力する制御部 と、その電圧調節データによって電解槽に印加する電圧を、負荷抵抗値のｎ段切 り替えにより自動的な可変調節する印加電圧調節部を備えたので、簡単な回路構 成で効果的なＰＨ補正を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるイオン水生成器のＰＨ
制御機構の構成図である。

【図２】ＰＨ対印加電圧の特性曲線を示す図である。

【図３】本考案の第２の実施例によるイオン水生成器の
ＰＨ制御機構の構成図である。

【図４】従来のイオン水生成器の構成図である。

【符号の説明】

１ 整流回路 ２ レギュレータ ３ 電解槽 ４ 極性反転リレー ５ 測定槽 ６ 制御部 ７ 印加電圧調節部 ８ データ記憶部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を電気分解して、アルカリイオン水と
   酸性水を生成するイオン水生成器において、生成された
   いずれか一方のイオン水のＰＨを検出する検出部と、該
   検出の検出値からフィードバックする電圧調節データを
   出力する制御部と、前記電圧調節データによって電解槽
   に印加する電圧のｎ段切替えにより自動的に可変調節す
   る印加電圧調節部を備えたことを特徴とするイオン水生
   成器のＰＨ制御機構。
2. 【請求項２】 水を電気分解して、アルカリイオン水と
   酸性水を生成するイオン水生成器において、 制御部に記憶するＰＨの時間変化データに対応する電解
   槽の印加電圧調節データによって、電解槽印加電圧を自
   動的に可変調節する印加電圧調節部を備えてことを特徴
   とするイオン水生成器のＰＨ制御機構。