JPH0742553Y2 - 流量センサーを有するイオン水の発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、水を電気分解してア
ルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離するイオン水
の発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水を電気分解して、アルカリ性イオ
ン水と酸性イオン水とに分離する装置はすでに使用され
ている。この装置は、プラス電極の近傍に酸性イオン水
を、マイナス電極の近傍にアルカリ性イオン水を集める
ことができる。このため、電極の近傍から排水すること
で、アルカリ性イオン水と酸性イオン水とを排水でき
る。この種の装置は、アルカリ性イオン水が飲料水に使
用され、酸性イオン水が殺菌効果のある水として使用さ
れる。アルカリ性イオン水と酸性イオン水のｐＨは、プ
ラス、マイナスの電極間に流れる電流と流量とに影響を
受ける。流量が一定で、電極間の電流が増加すると、ア
ルカリ性イオン水のｐＨが高くなる。電流が一定で、流
量が少なくなるとアルカリ性イオン水のｐＨが高くな
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】この構造のイオン水の
発生装置は、排水するイオン水のｐＨを一定の範囲とす
ることが大切である。アルカリ性イオン水のｐＨが低す
ぎると、イオン水としての効果が少なく、ｐＨが高過ぎ
ると飲用に適さない。ｐＨを一定の範囲に調整するため
に、電流を調整する機構を備えている。しかしながら、
イオン水のｐＨは、電流のみでなく、流量によっても変
化するので、一定のｐＨとするためには、水の流量によ
って電流を調整することが要求される。従来のイオン水
の発生装置は、電流を調整するものは開発されている
が、流量を測定するものがなく、排出するイオン水のｐ
Ｈを一定の範囲に調整することが難しい。水道の蛇口に
接続したイオン水の発生装置は、蛇口を大きく開いて流
量を多くすると、アルカリ性イオン水のｐＨが低下す
る。蛇口を小さく開いて少ない流量とすると、アルカリ
性イオン水のｐＨが高くなる。排出側にｐＨメーターを
接続することによって、排出するアルカリ性イオン水の
ｐＨを測定することができる。しかしながら、ｐＨメー
ターは極めて高価な測定機であるために、コスト的にこ
れを装備することは極めて困難である。水の単位時間当
りの流量を測定できる装置は、流量を見て電流を調整す
ることによって、アルカリ性イオン水のｐＨを一定の範
囲とすることができる。

【０００４】さらに、イオン水の発生装置は、使用する
にしたがって、アルカリ性イオン水のｐＨが低下する。
それは、電極の表面に異物が吸着され、異物によって水
との接触抵抗が増加して電極間の電流が減少することが
理由である。電極表面に付着する異物は、電極に反対の
電圧を印加して通水することによって除去できる。電極
の洗浄時期を検出するために、タイマーを内蔵した装置
が開発されている。タイマーは、電極の洗浄を完了する
毎にカウントを開始し、設定時間経過すると、ランプを
点滅させる等の方法で「洗浄」信号を出す。洗浄ランプ
が点滅するようになると、電極を洗浄する。この構造の
イオン水の発生装置は、一定時間使用する毎に電極を洗
浄できる。

【０００５】しかしながら、タイマーで電極の洗浄時間
を調整する装置は、必ずしも最適な使用状態で電極を洗
浄することができない。あるときは、電極が綺麗な状態
で洗浄し、また、あるときは多量の異物が付着するまで
洗浄されないことがある。それは、電極の使用時間と、
電極の表面に付着する異物量が比例しないことが理由で
ある。例えば、非常に少ない流量で使用すると、電極の
汚れは少なく、反対に流量が多い状態で使用すると電極
の汚れは多くなる。

【０００６】さらにまた、電極の洗浄時期の判定手段と
して、電極の抵抗値、積算電気量を検出するイオン水の
発生装置が、実願平１−５２２７号公報に記載される。
この公報に記載される装置は、電極間の電気抵抗を測定
し、あるいは、積算電気量を検出して、電極を洗浄する
時期を判定している。電極間の電気抵抗、使用した積算
電力等から電極の汚れを検出することはできる。しかし
ながら、電極の電気抵抗は、電極表面に付着する物質の
導電性によって、汚れが同じであっても変化してしま
う。電極の電気抵抗や積算電力は、電極の汚れを間接的
に検出するパラメーターであるが、直接には電極の汚れ
を検出できない。電極間の抵抗や積算電力に比例しては
電極の汚れが進行しないからである。たとえば、水道の
水圧が非常に低い地域では、流量が少ないので積算電力
が同じであっても、電極の汚れは非常に少なくなる。反
対に水圧の非常に高い地域においては、積算電力が同じ
であっても電極の汚れは相当に進行してしまう。このた
め、電極間の電気抵抗や積算電力で電極の汚れを検出す
るイオン水の発生装置は、最適な時期に電極を洗浄する
ことが難しい欠点がある。

【０００７】さらにまた、イオン水の発生装置は、水に
含まれる塩素等を除去するために、フィルターを備えて
いる。フィルターは、水の通路に直列に接続される。フ
ィルターを通過する水は、活性炭によって塩素等の悪臭
成分が除去される。フィルターは、塩素等を吸着して濾
過するので、使用するにしたがって濾過性能が低下す
る。フィルターの性能が低下すると、水の味が悪くな
る。フィルターの性能は、通過する水の総量に影響を受
けて次第に低下する。フィルターの濾過能力を一定に保
持するために、一定時間使用すると、新しいものと交換
する必要がある。フィルターの交換時期は、タイマーを
使用して知らせることができる。しかしながら、タイマ
ーは、フィルターの使用時間を測定できるが、フィルタ
ーを通過した水の総量を表示することはできない。この
ため、電極の洗浄と同じように、最適な状態で交換する
ことができない欠点がある。

【０００８】この考案は、さらにこの欠点を解決するこ
とを目的に開発されたもので、この考案の重要な目的
は、簡単かつ安価な機構で、水の流量と総量の両方を正
確に計測でき、排出するアルカリ性イオン水のｐＨを正
確に知ることができると共に、電極の洗浄時間と、フィ
ルターの交換時間とを最適な状態として、ｐＨのバラツ
キが少なく、美味な水を排出できるイオン水の発生装置
を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この考案の洗浄手段を有
するイオン水の発生装置は、前述の目的を達成するため
に、下記の構成を備えている。すなわち、洗浄手段を有
するイオン水の発生装置は、流入する水に通電して、ア
ルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離する電離槽１
と、電離槽１の電極２、３に電圧を印加する電源１２
と、電離槽１に水が流入することを検出する流量センサ
ー４とを備える。

【００１０】さらに、イオン水の発生装置は、流量セン
サー４の出力を、水の単位時間当りの流量を演算して表
示するデジタル表示手段５と、流量センサー４の出力信
号を演算して、通過する水の総量を加算し、加算した水
量をデジタル表示する総量表示手段６とに接続してい
る。流量センサー４は、単位時間あたりの流量を検出す
るセンサーと、通過した水の総量とを検出するセンサー
とに兼用されている。デジタル表示手段５は時間当りの
流量を表示し、総量表示手段６は流れた水の総量をデジ
タル表示するように構成されている。

【００１１】

【作用】この考案のイオン水の発生装置は、電解槽１に
流入する水の流量を検出する流量センサー４を、デジタ
ル表示手段５および総量表示手段６に接続している。デ
ジタル表示手段５は単位時間の流量を表示し、総量表示
手段６は流入する水の総量を表示する。したがって、使
用者はデジタル表示手段５の表示を見ながら、排出され
るイオン水のｐＨを調整できる。さらに、総量表示手段
６でもって電極の洗浄時間と、フィルターの交換時間と
を正確に知ることができる。このため、ｐＨのバラツキ
を少なくして、美味な水を排出できる。

【００１２】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づいて説
明する。ただし、以下に示す実施例は、この考案の技術
思想を具体化するための装置を例示するものであって、
この考案の装置は、構成部品の材質、形状、構造、配置
を下記の構造に特定するものでない。この考案の装置
は、実用新案登録請求の範囲に於て、種々の変更を加え
ることができる。

【００１３】更に、この明細書は、実用新案登録請求の
範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応
する番号を、「実用新案登録請求の範囲の欄」、「課題
を解決する為の手段の欄」および「作用の欄」に示され
る部材に付記している。ただ、実用新案登録請求の範囲
に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決
してない。

【００１４】図１に示す洗浄手段を有するイオン水の発
生装置は、フィルター９と、電離槽１と、電源１２と、
流量センサー４と、デジタル表示手段５と、総量表示手
段６とを備えている。

【００１５】フィルター９は、供給された水道水を濾過
材で濾過して、水に含まれている塩素等の悪臭成分や、
異物を除去する。フィルター９は、カートリッジケース
に濾過材を充填している。濾過材には、水を清澄に濾過
すると共に、臭い成分を除去できる全てのもの、例え
ば、活性炭、多孔性の天然石、多孔性天然石を粉砕して
粒状に焼結したもの等、吸着能力に優れた粒体を使用す
ることができる。濾過材である粒体には、例えば平均粒
子径が１〜１０ｍｍφのものが使用される。

【００１６】電離槽１は、フィルター９を通過した水を
電解して、プラスのイオンを含むアルカリ性イオン水
と、マイナスのイオンを含む酸性イオン水とに分離す
る。電離槽１で電離されたイオン水は、アルカリ性イオ
ン水排水路１０と酸性イオン水排水路１１から排水され
る。電離槽１は、流入する水から酸性イオン水を得るプ
ラス電極２と、アルカリ性イオン水を得るマイナス電極
３とを備えている。電離槽１の電極２、３は、切換スイ
ッチ１３を介して電源１２に接続されている。

【００１７】マイナス電極３はケースに兼用される。ケ
ースは、ステンレス等、導電性と、耐腐食性の金属でも
って、水道水の圧力に耐える強度の円筒タンク型に作ら
れている。ケースは、下端にフィルター９の排出管が連
結され、上端にアルカリ性イオン水排水路１０と酸性イ
オン水排水路１１とが連結されている。

【００１８】プラス電極２は、円柱状に形成されて、ケ
ースの中心に設けられている。プラス電極２には、電気
分解時に、塩素イオン等のマイナスイオンが集まる。プ
ラス電極２は、塩素イオンに対して充分な耐腐食性の材
質が使用される。プラス電極２には、例えば、チタンの
表面を、二酸化イリジウムでコーティングしたものが使
用できる。プラス電極２は、両端が絶縁されてケースの
外部に突出している。ケースのプラス電極２の支持部分
は、非導電材が使用される。

【００１９】プラス電極２とマイナス電極３とは、切換
スイッチ１３を介して直流の電源１２に連結されてい
る。電源１２の出力電圧、すなわち、両電極２、３間の
電圧はアルカリ性イオン水および酸性イオン水の流量、
電極２、３の面積、アルカリ性イオン水と酸性イオン水
とに含まれる要求イオン濃度とを考慮して決定する。通
常両電極２、３間の電圧は、２０〜１００ボルトの範囲
に調整する。

【００２０】電離槽１で電離されるイオンの含有量は、
電極間の電流に比例する。電極間の電流は、電圧にほぼ
比例する。従って、アルカリ性イオン水と酸性イオン水
のイオン濃度を最適値とするように、電極間の電圧が設
定される。電極間の電圧を高くすると、アルカリ性イオ
ン水と酸性イオン水とに含まれるイオン濃度は高くな
る。アルカリ性イオン水と酸性イオン水のイオン濃度
は、用途によって最適値が異なる。電極間の電圧を調整
して、用途に最適のイオン水が得られる。

【００２１】プラス電極２とケースとの間には、鎖線で
示すように、多孔板１４が配設される。多孔板１４は円
筒状に形成され、プラス電極２とマイナス電極３の近傍
に分離されて、酸性イオン水とアルカリ性イオン水とが
混合するのを防止している。多孔板１４の上端を閉塞す
る板材の中心にアルカリ性イオン水排水路１０が連結さ
れている。酸性イオン水排水路１１はケースの外周部上
端に開口されている。

【００２２】電離槽１から流出されるアルカリ性イオン
水と酸性イオン水とは、両方を同時に排出する。一方の
イオン水のみを排水すると、他方のイオン水濃度が次第
に高くなる。従って、アルカリ性イオン水と酸性イオン
水の何れか片方のみを排出するのは好ましくない。

【００２３】流量センサー４は図２に示している。この
図に示す流量センサー４は、水が通過すると回転するロ
ーター４Ａと、このローター４Ａを収納するケーシング
４Ｂと、ローター４Ａの回転を検出する磁気センサー４
Ｃとを備えている。ローター４Ａは、放射状の羽根７を
有し、中心に固定されたベアリング８とシャフトとを介
して、ケーシング４Ｂに回転自在に連結されている。ロ
ーター４Ａは、羽根７に衝突する水で回転される。ロー
ター４Ａの回転数は、流量にほぼ比例する。ローター４
Ａには、回転数を非接触式に検出するために、リング状
の磁石４Ｄを固定している。磁石４Ｄは回転方向にＮ極
とＳ極とができるよう励磁されている。

【００２４】ケーシング４Ｂはローター４Ａを収納する
円筒状で、接線方向に水の流入口と排出口とを開口され
ている。さらに、ケーシング４Ｂは、水密に区画された
チャンバーに磁気センサー４Ｃを内蔵している。磁気セ
ンサー４Ｃは、ローター４Ａの磁石４Ｄに接近して配設
されている。磁気センサー４Ｃは、ローター４Ａに回転
される磁石４Ｄによる磁束の変化を検出して、ローター
４Ａの回転数を検出する。ローター４ＡにＮ、Ｓ極の２
極の磁極を設ける場合、ローター４Ａが１回転すると、
磁気センサー４Ｃは１パルスの信号を出力する。

【００２５】デジタル表示手段５は、磁気センサー４Ｃ
に接続されて、磁気センサー４Ｃからの信号を演算し
て、１分当りの流量をデジタル表示する。例えば、デジ
タル表示手段５は、１秒間に回転するローター４Ａの回
転数をカウントして、流量を計算する。水が１ｃｃ通過
すると１回転するローター４Ａを有する流量センサー４
は、１秒間にローター４Ａが１００回転すると、１秒間
に１００ｃｃ、１分間に６リットルの水が通過すること
になる。この流量センサー４が接続されたデジタル表示
手段５は、１秒間のローター４Ａの回転数に６／１００
をかけて、１分間の流量をリットルで表示できる。

【００２６】さらに、流量センサー４は総量表示手段６
にも接続されて、通過した水の総流量をデジタル表示す
る。総量表示手段６は、ローター４Ａの回転数を積算し
て、通過した水の総量を計算する。１ｃｃの水が通過し
て１回転するローター４Ａを有する流量センサー４に接
続された総量表示手段６は、計測を開始した時間からの
ローター４Ａの総回転数をカウントして、水の総量を測
定できる。総量表示手段６は、フィルターを交換し、あ
るいは、電極を洗浄した後、カウント数をリセットし
て、リセットした時からの水の総量を表示する。リセッ
トした後の流量は、ローター４Ａ１０００回転につき１
リットルとなる。

【００２７】図３に示すイオン水の発生装置は、演算回
路１７と、メモリ１８と、表示部材１９と、切換スイッ
チ２０とで、デジタル表示手段５と総量表示手段６とを
構成している。切換スイッチ２０は、流量スイッチ２０
Ａと総量スイッチ２０Ｂとを備えている。流量スイッチ
２０Ａが押されると、演算回路１７は、流量センサー４
からの信号を演算処理して表示部材１９に流量リットル
／分を表示する。演算回路１７は、流量センサー４から
入力されるパルス信号をカウントしてメモリ１８に記憶
させる。総量スイッチ２０Ｂが押されると、メモリ１８
の記憶値から通過した水の総量を演算して、表示部材に
デジタル表示する。この構造は、表示部材を流量と総量
の表示とに兼用するので、さらに部品コストを低減でき
る特長がある。

【００２８】図１に示す装置は、電極２、３に逆の電圧
を加えて洗浄する。この考案は電極２、３を電気的に洗
浄する構造を、図１に示す構造に特定するものでない。
図２の鎖線で示すように、洗浄電極１５を設け、この洗
浄電極１５に電圧を加えて電極を洗浄することも可能で
ある。洗浄電極１５は、電極を洗浄する時プラス電極２
にマイナスの電圧を加え、マイナス電極３にプラスの電
圧を加える。

【００２９】電極を洗浄したイオン水の発生装置は、図
１において切換スイッチ１３を実線位置とし、弁１６を
開いて水を供給し、電極に電圧を印加してイオン水を排
水する。

【００３０】

【考案の効果】この考案の洗浄手段を有するイオン水の
発生装置は、単位時間に通過する水量をデジタル表示す
る。このため、高価なｐＨメーターを使用することな
く、排出されるイオン水のｐＨをリアルタイムで測定す
ることができる。それは、イオン水のｐＨが、電流と流
量とを関数として決定されるからである。このため、使
用者は、デジタル表示を見ながら流量を調整し、あるい
は、必要ならば流量と電流の両方を調整することによっ
て、自分に最適なｐＨのイオン水とすることができ、ア
ルカリ性イオン水および酸性イオン水を最適ｐＨとして
使用することができる。

【００３１】また、この考案のイオン水の発生装置は、
流量センサーを、単位時間の流量を検出するセンサー
と、通過した水の総量を検出するセンサーとに併用して
いる。水の総量を検出するセンサーとして使用して、通
過した水の総量を測定することによって、電極を理想的
な状態で洗浄できる。それは、電極の汚れが通過する水
の総量によって決まるからである。理想的な状態で電極
が洗浄できると、イオン水の濃度が低下する前に洗浄し
て、イオン水のｐＨを一定の範囲に調整でき、しかも、
洗浄時における電極の無駄な消耗を少なくできる特長が
ある。

【００３２】さらにまた、この考案のイオン水の発生装
置は、フィルターを最適な時期に交換して、美味な水を
排出できる特長も実現できる。それは、総量表示手段が
フィルターを通過した水の総量を表示するので、フィル
ターを一定量の水が通過する毎に交換できるからであ
る。

【００３３】さらにこの考案のイオン水の発生装置の特
筆すべき特長は、理想的な状態で使用できるにもかかわ
らず、安価に多量生産できることにある。それは、流量
センサーを、単位時間の流量を測定するセンサーと、通
過した水の総量を測定するセンサーの両方に兼用してい
ることが理由である。さらに、測定値をデジタル表示す
るので流量と総量とを正確に表示できる特長もある。

【００３４】すなわち、この考案のイオン水の発生装置
は、ｐＨの低下を防止して一定の濃度とすることがで
き、さらに美味な水を排出できる理想的な特性を備える
ことに加えて、測定機構を著しく簡素化して、安価に多
量生産できる卓効を備える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示すイオン水の発生装置
の断面図

【図２】流量センサーの一例を示す断面図

【図３】この考案の他の実施例を示すイオン水の発生装
置の断面図

【符号の説明】

１………電離槽 ２………電極（＋側） ３………電極（−側） ４………流量センサー ４Ａ……ローター ４Ｂ……ケーシング ４Ｃ……磁気センサー ４Ｄ……磁石 ５………デジタル表示手段 ６………総量表示手段 ７………羽根 ８………ベアリング ９………フィルター １０………アルカリ性イオン水排水路 １１………酸性イオン水排水路 １２………電源 １３………切換スイッチ １４………多孔板 １５………洗浄電極 １６………弁 １７………演算回路 １８………メモリ １９………表示部材 ２０………切換スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入する水を濾過するフィルター（９）
   と、アルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離する電
   離槽（１）と、電離槽（１）の電極（２）、（３）に電
   圧を印加する電源（１２）と、電離槽（１）に流入する
   水の流量を検出する流量センサーを有するイオン水の発
   生装置において、 流量センサー（４）の出力が、水の単位時間当りの流量
   を演算して表示するデジタル表示手段（５）と、流量セ
   ンサー（４）の出力信号を演算して、通過する水の総量
   を加算し、加算した水量をデジタル表示する総量表示手
   段（６）とに接続されており、流量センサー（４）が、
   単位時間あたりの流量を検出するセンサーと、通過した
   水の総量とを検出するセンサーとに兼用され、デジタル
   表示手段（５）が時間当りの流量を表示し、総量表示手
   段（６）が流れた水の総量をデジタル表示するように構
   成されたことを特徴とする流量センサーを有するイオン
   水の発生装置。