JPH1080685A - アルカリイオン整水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電解槽からｐＨセンサへアルカリ
イオン水を通水するための通水路及び電解槽から酸性イ
オン水を放出するための通水路における気泡の発生を防
止して、生成したアルカリイオン水のｐＨ値を精度よく
検出することが可能なアルカリイオン整水器の提供を目
的とする。 【解決手段】 本発明は、電解槽からアルカリイオン水
を放出するアルカリイオン水放出口４１ａと、アルカリ
イオン水放出口４１ａに挿着され、アルカリイオン水放
出口４１ａとｐＨセンサとを接続するアルカリイオン水
吐出管１４と、を備え、アルカリイオン水放出口４１ａ
とアルカリイオン水吐出管１４の内径が略同径に形成さ
れている構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水等の原水を
電気分解して、飲用又は治療用等に用いるアルカリイオ
ン水を生成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、連続電解方式のイオン水生成器の
一つとして、アルカリイオン整水器が普及している。ア
ルカリイオン整水器は、電解槽内で水道水等の原水を電
気分解して、電解槽内の陰極側にアルカリイオン水を、
陽極側に酸性イオン水を生成するものである。アルカリ
イオン水は飲用又は治療用等に用いられ、酸性イオン水
は化粧水や殺菌洗浄水等に使用される。また、生成され
るイオン水のｐＨを検出するためのガラス電極を備えた
アルカリイオン整水器も市販されており、使用者がイオ
ン水のｐＨ値を設定できるようになっている。

【０００３】以下に、このような従来のアルカリイオン
整水器について図面を参照しながら説明する。

【０００４】図２は、従来のアルカリイオン整水器の要
部模式図である。図２において、３は原水管、４は水
栓、５は浄水部、６はカルシウム供給部、７は流量セン
サ、８は電解槽、９は隔膜、１０は陰極、１１は陽極、
１２酸性イオン水排水管、１３は流量調整部、１４はア
ルカリイオン水吐出管、１５は電磁弁、１６は止水弁、
１７はｐＨセンサ通水管、１８は放水管、１９は浄水器
センサ、２０は電源部、２１は制御手段、２２は操作表
示部、２３はｐＨ設定部、２４は表示部、２５はｐＨ校
正部、２６は記憶部、２７はｐＨセンサ、２８はキャッ
プ、２９は校正液注入口、３０は電源投入プラグであ
る。

【０００５】図２に示したように、従来のアルカリイオ
ン整水器では、水道水等が原水管３から水栓４を介して
浄水部５に流入し、浄水部５内に配設された活性炭によ
って原水中の残留塩素が吸着除去されるとともに、中空
糸膜によって細菌や不純物が取り除かれる。また、浄水
器５内の活性炭や中空糸膜を備えた浄水カートリッジ
（図示せず）の有無は浄水器センサ１９により検知され
る。浄水部５を通過した原水は、カルシウムイオンを付
与して導電率を高めるために、カルシウム供給部６にお
いてグリセロリン酸カリシウムや乳酸カルシウム等が混
合溶解される。

【０００６】カルシウム供給部６を通過した原水は、流
量センサ７によって通水量が検知された後、電解槽８に
おいて電気分解される。電解槽８内は隔膜９によって２
分割されており、一方の電解室に陰極１０が、他方の電
解室に陽極１１が配設されている。陰極１０と陽極１１
の間には、電源投入プラグ３０から給電され、電源部２
０において直流に変換された所定のパルス電圧が印加さ
れ、陰極１０側の電解室でアルカリイオン水が、陽極１
１側の電解室で酸性イオン水が生成される。

【０００７】酸性イオン水は、流量調整部１３を介して
酸性イオン水排出管１２内を流れ、止水弁１６が開放さ
れた際に放出管１８より放出される。また、アルカリイ
オン水はアルカリイオン水吐出管１４を通って放出され
るとともに、その一部はアルカリイオン水吐出管１４に
分岐して形成されたｐＨセンサ通水管１７を介してｐＨ
センサ２７に流入し、ｐＨ値が検知される。ｐＨセンサ
通水管１７の一部にはｐＨセンサ２７の校正を行う校正
液を注入するための校正液注入口２９が形成されてお
り、注入口にはキャップ２８が配設されている。尚、ｐ
Ｈセンサ２７を通過したアルカリイオン水は酸性イオン
水排出管１２に流入し、酸性イオン水とともに放出管１
８を介して放出される。

【０００８】電磁弁１５は原水が電解分解されている間
は閉じているが、電解槽８内の滞留水や、陰極１０及び
陽極１１を洗浄した際のＣａやＭｇ等からなるスケール
が溶解した洗浄水を排水する時に開放され、滞留水や洗
浄水は放水管１８を通して放出される。

【０００９】以上のようなアルカリイオン整水器の動作
は制御手段２１によって制御され、制御内容及び動作内
容等は記憶部２６に記憶される。また、操作表示部２２
内には、生成するイオン水のｐＨを複数の濃度レベルに
分けて段階的に設定できるｐＨ設定部２３と、生成して
いるイオン水のｐＨを表示する表示部２４と、ｐＨセン
サ２７の検出値に誤差が生じた場合に校正するｐＨ校正
部２５と、が配設されている。

【００１０】次に、図３を用いて従来のアルカリイオン
整水器の電気回路を説明する。図３は従来のアルカリイ
オン整水器の要部回路図である。図３において、３１は
トランス、３２は制御用直流電源、３３は電解用直流電
源、３４はカレントトランスデューサ、３５は平滑化回
路、３６は出力制御回路、３７は電解槽−電磁弁切換リ
レー、３８は極性切換リレー、３９は電磁弁ソレノイド
である。

【００１１】図３に示したように、電源部２０の内部に
配置されたトランス３１を介して給電される交流電圧
が、制御用直流電源３２において制御手段２１の駆動に
必要な直流電圧に変換され、また電解用直流電源３３に
おいて電気分解に必要な直流電圧に変換される。また、
電解用直流電源３３へ流入する交流電圧はカレントトラ
ンスデューサ３４により監視されており、カレントトラ
ンスデューサ３４からの信号は平滑化回路３５において
直流レベルに変換される。

【００１２】ＦＥＴ等からなる電解槽−電磁弁切換リレ
ー３７は電磁弁１５の開閉を行い、電磁弁ソレノイド３
９が電磁弁１５に対応する。また、極性切換リレー３８
は電解槽８内に配設されている２つの電極の極性を決定
するものであり、陰極１０と陽極１１は極性切換リレー
３８を切り替えることにより各々の極性を逆転させるこ
とができる。

【００１３】電解用直流電源３３で発生する直流電圧
は、出力制御回路３６、電解槽−電磁弁切換リレー３
７、極性切換リレー３８を介して陰極１０と陽極１１の
間に印加される。この電解用直流電源２６で発生する直
流電圧は振幅が一定で周波数が数百Ｈｚのパルス波であ
るが、出力制御回路３６においてそのデューティ比が変
調される。このように陰極１０と陽極１１の間に印加さ
れる電圧の制御は、デューティ比を変えて平均電圧を変
化させるパスル幅制御方式により行われる。

【００１４】例えば、利用者が操作表示部２２のｐＨ設
定部２３にアルカリイオン水のｐＨ値を設定すると、流
量センサ７で検出される原水量が所定の値となったとこ
ろで、制御手段２１が陰極１０と陽極１１の間に印加す
るパルス波の平均電圧とデューティ比を記憶部２６から
読み出し、デューティ比にしたがって出力制御回路３６
を動作させる。アルカリイオン水の生成が開始される
と、ｐＨセンサ２７ではｐＨセンサ通水管１７より流入
するアルカリイオン水のｐＨ値を検知してその値を制御
手段２１にフィードバックし、制御手段２１は所望のｐ
Ｈのイオン水が生成されるように出力制御回路３６にお
いてディーティ比を変更する。

【００１５】次に、図４を用いて電解槽とｐＨセンサ、
電解槽と止水弁の各々の間の通水路について説明する。

【００１６】図４（ａ）は従来のアルカリイオン整水器
における電解槽とｐＨセンサ、電解槽と止水弁の各々の
間の通水路を示す要部模式図、図４（ｂ）は従来のアル
カリイオン整水器における電解槽とｐＨセンサ、電解槽
と止水弁の各々の間の通水路を示す要部断面図である。
図４（ａ），（ｂ）において、４０は電解槽排水側継
手、４１ａはアルカリイオン水放出口、４１ｂは酸性イ
オン水放出口であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の枠線Ａ
内を拡大したものである。

【００１７】アルカリイオン水は電解槽に配設された電
解槽排水側継手４０のアルカリイオン水放出口４１ａか
らアルカリイオン水吐出管１４内を通って吐出される
か、アルカリイオン水吐出管１４から分岐したｐＨセン
サ通水管１７を通ってｐＨセンサ２７へ送られる。ま
た、酸性イオン水は電解槽に配設された電解槽排水側継
手４０の酸性イオン水放出口４１ｂから酸性イオン水排
水管１２内を通って止水弁１６まで送られる。

【００１８】上記構成を有する従来のアルカリイオン整
水器について、以下にその動作を説明する。

【００１９】利用者は操作表示部２２のｐＨ設定部２３
で生成したいアルカリイオン水のｐＨ値を設定し、水栓
４を開く。水栓４を介して供給される原水は、浄水部５
で残留塩素や一般細菌等の不純物が取り除かれ、カルシ
ウム供給部６でグリセロリン酸カルシウムが溶解された
後、流量センサ７を経て電解槽８に供給される。

【００２０】一方、電源投入プラグ３０より供給される
交流電圧（１００Ｖ）は、電源部２０内部のトランス３
１を介して制御用直流電源３２において制御手段２１の
駆動に必要な直流電圧に変換される。同様に、交流電圧
は電源部２０内部のトランス３１を介して電解用直流電
源３３において電解に必要な直流電圧に変換される。

【００２１】原水の供給開始後、制御手段２１は流量セ
ンサ７の信号を読み取り、流量レベルが所定の値を越え
ると電解槽８での電気分解の開始を指示し、電解槽−電
磁弁切換リレー３７を電解槽側へ切り換えるとともに、
極性切り換えリレー３８に電解槽８内において陰極１０
と陽極１１の各々の極性に振り分ける動作指令の出力を
する。その後、記憶部２６に記憶されている目標のｐＨ
に対応したディーティ比を読みだして、出力制御回路３
６を動作させて電解槽８内の陰極１０と陽極１１の間に
所定のパルス電圧を印加して電気分解を行う。これによ
り、陰極１０側の電解室には目標のｐＨ値のアルカリイ
オン水が、陽極１１側の電解室には酸性イオン水が生成
される。

【００２２】また、原水中に含まれる炭酸イオンや重炭
酸イオン等の影響により、目標のｐＨ値とは異なるアル
カリイオン水が生成された場合には、ｐＨセンサ２７に
よってｐＨ値に応じた出力電位が制御手段２１にフィー
ドバックされ、制御手段２１は出力電位の値から正確な
イオン水のｐＨ値を算出し、目標のｐＨ値との差分に応
じて陽極１０と陰極１１の間に印加するパルス電圧のデ
ューティ比を増減して目標とするｐＨに近づけるように
電気分解を制御する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアルカリイオン整水器は以下のような課題を有して
いた。 （１）アルカリイオン水吐出管１４の内径が、電解槽排
水側継手４０のアルカリイオン水放出口４１ａの内径よ
り大きいため、アルカリイオン水吐出管１４にアルカリ
イオン水が流入した際に気泡が発生し、この気泡がアル
カリイオン水吐出管１４及びｐＨセンサ通水管１７を介
してｐＨセンサ２７内に流入する。アルカリイオン水の
総通水量が多い場合には、気泡はそのまま放水管１８を
介して放水されるが、総通水量が少ない場合には、気泡
が放水管１８まで流れずに、ｐＨセンサ２７内のｐＨ測
定用ガラス電極の表面に滞留し、正確なｐＨの検出がで
きなくなる。 （２）酸性イオン水排水管１２の内径が、電解槽排水側
継手４０の酸性イオン水放出口４１ｂの内径より大きい
ため、酸性イオン水排水管１２に酸性イオン水が流入し
た際に気泡が発生し、この気泡が酸性イオン水排水管１
２内に滞留して、酸性イオン水排水管１２内を流れる酸
性イオン水の水量が減少したり、気泡が酸性イオン水排
水管１２を塞いで排水ができなくなる。安定したｐＨ値
のアルカリイオン水を生成するためには、アルカリイオ
ン水吐出管１４から吐出されるアルカリイオン水と、ｐ
Ｈセンサ２７内に流入するアルカリイオン水と、酸性イ
オン水排水管１２を通って排水される酸性イオン水の比
率が一定の値で維持されている必要があるため、酸性イ
オン水排出管１２内に滞留する気泡により酸性イオン水
の排水が減少又は停止すると、安定したｐＨのイオン水
を得ることができなくなる。

【００２４】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、電解槽からｐＨセンサへアルカリイオン水を通水
するための通水路及び電解槽から酸性イオン水を放出す
るための通水路における気泡の発生を防止して、生成し
たアルカリイオン水のｐＨ値を精度よく検出することが
可能なアルカリイオン整水器の提供を目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電解槽からアルカリイオン水を放出するア
ルカリイオン水放出部と、アルカリイオン水放出部に挿
着され、アルカリイオン水放出部とｐＨセンサとを接続
する通水路と、を備え、アルカリイオン水放出部と通水
路の内径が略同径に形成されている構成よりなる。

【００２６】この構成により、電解槽からｐＨセンサへ
アルカリイオン水を通水するための通水路及び電解槽か
ら酸性イオン水を放出するための通水路における気泡の
発生を防止して、生成したアルカリイオン水のｐＨ値を
精度よく検出することが可能なアルカリイオン整水器を
提供することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電解槽からアルカリイオン水を放出するアルカリイ
オン水放出部と、アルカリイオン水放出部に挿着され、
アルカリイオン水放出部とｐＨセンサとを接続する通水
路と、を備え、アルカリイオン水放出部と通水路の内径
が略同径に形成されていることとしたものであり、電解
槽からｐＨセンサへアルカリイオン水を通水するための
通水路における気泡の発生を防止して、生成したアルカ
リイオン水のｐＨ値を精度よく検出することが可能にな
るという作用を有する。

【００２８】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明において、電解槽から酸性イオン水を放
出する酸性イオン水放出部と、酸性イオン水放出部に挿
着され、酸性イオン水放出部と止水弁とを接続する通水
路と、を備え、酸性イオン水放出部と通水路の内径が略
同径に形成されていることとしたものであり、電解槽か
ら酸性イオン水を放出するための通水路における気泡の
発生を防止して、生成したアルカリイオン水のｐＨ値を
精度よく検出することが可能になるという作用を有す
る。

【００２９】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。 （実施の形態）図１（ａ）は本発明の一実施の形態にお
けるアルカリイオン整水器の電解槽とｐＨセンサ、電解
槽と電磁弁の各々の間の通水路を示す要部模式図、図４
（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるアルカリイオン
整水器の電解槽とｐＨセンサ、電解槽と電磁弁の各々の
間の通水路を示す要部断面図である。

【００３０】図１（ａ），（ｂ）において、１は吐出用
内部管、２は排水用内部管であり、電解槽排水側継手４
０、アルカリイオン水放出口４１ａ、酸性イオン水放出
口４１ｂは従来例と同様のものであるので同一の符号を
付して説明を省略する。また、図１（ｂ）は図１（ａ）
の枠線Ａ内を拡大したものである。

【００３１】本実施の形態が従来例と異なっているの
は、アルカリイオン水吐出管１４の中に吐出用内部管１
が挿入されていることにより、アルカリイオン水吐出管
１４とアルカリイオン水放出口４１ａの内径が略同径と
なっていることである。また、酸性イオン水排水管１２
の中に排水用内部管２が挿入されていることにより、酸
性イオン水排水管１２と酸性イオン水放出口４１ｂの内
径が略同径となっていることである。

【００３２】この構成により、アルカリイオン水吐出管
１４とアルカリイオン水放出口４１ａの内径が略同径と
なっていることによって、アルカリイオン水放出口４１
ａからアルカリイオン水吐出管１４にアルカリイオン水
が流入した際に水頭損失がなくなり、気泡の発生が防止
できる。また、酸性イオン水排水管１２と酸性イオン水
放出口４１ｂの内径が略同径となっていることによっ
て、酸性イオン水放出口４１ｂから酸性イオン水排水管
１２に酸性イオン水が流入した際に水頭損失がなくな
り、気泡の発生が防止できる。

【００３３】尚、本実施の形態におけるアルカリイオン
整水器の動作方法は、従来例と同様であるので説明は省
略する。

【００３４】以上のように本実施の形態によれば、電解
槽からｐＨセンサへアルカリイオン水を通水するための
通水路における気泡の発生を防止するとともに、電解槽
から酸性イオン水を放出するための通水路における気泡
の発生を防止して、生成したアルカリイオン水のｐＨ値
を精度よく検出することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電解槽か
らｐＨセンサへアルカリイオン水を通水するための通水
路における気泡の発生を防止するとともに、電解槽から
酸性イオン水を放出するための通水路における気泡の発
生を防止して、生成したアルカリイオン水のｐＨ値を精
度よく検出することができることから、生成されるアル
カリイオン水のｐＨ値の安定性、信頼性を向上させるこ
とができるという優れた効果が得られる。また、気泡の
発生によるアルカリイオン整水器の動作停止や誤動作等
を防止することが可能になるとともに、アルカリイオン
整水器の保守管理が極めて容易になるという優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態におけるアルカリ
イオン整水器の電解槽とｐＨセンサ、電解槽と止水弁の
各々の間の通水路を示す要部模式図 （ｂ）本発明の一実施の形態におけるアルカリイオン整
水器の電解槽とｐＨセンサ、電解槽と止水弁の各々の間
の通水路を示す要部断面図

【図２】従来のアルカリイオン整水器の要部模式図

【図３】従来のアルカリイオン整水器の要部回路図

【図４】（ａ）従来のアルカリイオン整水器における電
解槽とｐＨセンサ、電解槽と止水弁の各々の間の通水路
を示す要部模式図 （ｂ）従来のアルカリイオン整水器における電解槽とｐ
Ｈセンサ、電解槽と止水弁の各々の間の通水路を示す要
部断面図

【符号の説明】

１ 吐出用内部管 ２ 排水用内部管 ３ 原水管 ４ 水栓 ５ 浄水部 ６ カルシウム供給部 ７ 流量センサ ８ 電解槽 ９ 隔膜 １０ 陰極 １１ 陽極 １２ 酸性イオン水排水管 １３ 流量調整部 １４ アルカリイオン水吐出管 １５ 電磁弁 １６ 止水弁 １７ ｐＨセンサ通水管 １８ 放水管 １９ 浄水器センサ ２０ 電源部 ２１ 制御手段 ２２ 操作表示部 ２３ ｐＨ設定部 ２４ 表示部 ２５ ｐＨ校正部 ２６ 記憶部 ２７ ｐＨセンサ ２８ キャップ ２９ 浄水器センサ ３０ 電源投入プラグ ３１ トランス ３２ 制御用直流電源 ３３ 電解用直流電源 ３４ カレントトランスデューサ ３５ 平滑化回路 ３６ 出力制御回路 ３７ 電解槽−電磁弁切換リレー ３８ 極性切換リレー ３９ 電磁弁ソレノイド ４０ 電解槽排水側継手 ４１ａ アルカリイオン水放出口 ４１ｂ 酸性イオン水放出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白水 久徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電解槽からアルカリイオン水を放出するア
   ルカリイオン水放出口と、前記アルカリイオン水放出口
   に挿着され、前記アルカリイオン水放出口とｐＨセンサ
   とを接続する通水路と、を備え、前記アルカリイオン水
   放出口と前記通水路の内径が略同径に形成されているこ
   とを特徴とするアルカリイオン整水器。
2. 【請求項２】電解槽から酸性イオン水を放出する酸性イ
   オン水放出口と、前記酸性イオン水放出口に挿着され、
   前記酸性イオン水放出口と止水弁とを接続する通水路
   と、を備え、前記酸性イオン水放出口と前記通水路の内
   径が略同径に形成されていることを特徴とする請求項１
   に記載のアルカリイオン整水器。