TWI388369B - 水處理裝置 - Google Patents

Description

水處理裝置

本發明是有關於一種對自來水等原水進行淨化處理和電解處理後供給所生成的處理水的水處理裝置。

以前，作為家庭用的水處理裝置，已知有在廚房、飲事房等的洗碗池上所設置的水龍頭上附設淨水器和離子整水器等，以生成電解水、礦物質水或者淨水等的預定處理水的裝置(例如，參照專利文獻1)。

該專利文獻1中記載的水處理裝置可以進行電解水模式和淨水模式的切換，通過將供給原水的給水路與濾筒(cartridge)連接，並且在該給水路的中途安裝內部具有節流板(orifice)等阻體的恒流閥，來抑制淨水濾筒以後的水路內的水壓過量地增高。

【專利文獻1】日本特開2006-247553號公報

但是，在上述現有的水處理裝置中，由於在電解水模式和淨水模式中流經水路內的水的流量大致相同，因此，若增大淨水的放出流量，就需要增大電解槽尺寸來提高電解水生成功能。此外，若減小電解槽尺寸，就不得不設定淨水的放出流量少，裝置的使用性變差。

因此，本發明的目的在於提供一種能夠抑制淨水流量的降低並且實現小型化的水處理裝置。

在本申請技術方案1的發明中，水處理裝置具有：裝 置主體，具有淨化原水的淨水濾筒和對原水或淨水進行電解的電解槽；和水路，具有在放出淨水時水流過的淨水水路和在放出電解水時水流過的電解水水路，該水處理裝置的特徵在於，在上述水路中設置有選擇上述淨水水路和電解水水路的某一個的水路切換單元，並且，在上述電解水水路中設置有對該電解水水路內流過的水的流量進行調節的流量調節單元。

技術方案2的發明的特徵在於，在技術方案1記載的水處理裝置中，將上述水路切換單元設置在上述裝置主體內。

技術方案3的發明的特徵在於，在技術方案1記載的水處理裝置中，上述流量調節單元調節成使流到上述電解水水路中的水的流量小於流到淨水水路中的流量。

技術方案4的發明的特徵在於，在技術方案2記載的水處理裝置中，使上述淨水水路和電解水水路在較上述裝置主體內的上述電解槽的更上游側合流。

技術方案5的發明的特徵在於，在技術方案2記載的水處理裝置中，在上述電解槽的上游側配置上述淨水濾筒，使上述淨水水路和電解水水路在較上述裝置主體內的上述淨水濾筒的更上游側合流。

技術方案6的發明的特徵在於，在技術方案1~5的任一項所記載的水處理裝置中，在上述裝置主體中設置有控制上述水處理裝置的工作狀態的控制器，並且設置了檢測單元，該檢測單元與該控制器連接，檢測上述水路切換單 元的位置。

根據技術方案1的發明，由於可限制成在選擇電解水模式時不降低淨水流量，而使流入到電解槽中的水的流量成為與該電解槽生成電解水的能力相應的流量，因此，能實現電解槽的小型化，並能實現水處理裝置的小型化。

根據技術方案2~5的發明，能夠抑制零件數量的增加，並且實現結構的簡單化，並能夠實現製造成本的降低。

根據技術方案6的發明，能自動控制水處理裝置的淨水模式和電解水模式的某一種模式的選擇。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下，關於本發明的最佳實施方式，參照附圖進行說明。

圖1是說明本實施方式涉及的作為水處理裝置的離子整水器的整體結構的結構圖。圖2是示出流量調節閥的放大剖面圖，圖3是模式地示出檢測水路切換閥的選擇狀態的檢測單元的剖面圖，圖4是從杆(lever)的背面看檢測單元的圖，圖4(a)是示出選擇了鹼性水模式的狀態的圖，圖4(b)是示出選擇了淨水模式的狀態的圖。

本實施方式涉及的離子整水器(水處理裝置)6被用作為從原水生成鹼性離子水、酸性離子水或者淨化原水的 電解水生成裝置，通過在廚房、飲事房等的洗碗池上所設置的水龍頭1上附設對自來水等原水進行處理的離子整水器6，就能夠從放水口20放出已被離子整水器6處理過的處理水。再有，該離子整水器6也可以設置在洗碗池上，也可以是設置在洗碗池內部的所謂內裝式(built-in)。

如圖1所示，離子整水器6經給水管(水路)5而與供給自來水等的原水的水龍頭1連接。在水龍頭1上，經原水管2而安裝著水切換組件3，通過使設置在該水切換組件3上的水切換杆4如圖1所示地在上下方向轉動(回動)，在原本使用原水的“原水”側的位置和向離子整水器6供給原水使其成為淨水來使用的“淨水”側的位置進行切換。

在本實施方式中，若使水切換杆4向上方轉動，水切換杆4就成為“淨水”側的位置，從而向離子整水器6供給原水。

具體地說，在水切換杆4位於“淨水”側的位置時，通過與主體部(裝置主體)6a內的淨水濾筒(cartridge)12連接的給水管5，向離子整水器6的主體部6a供給原水，將原水供給到淨水濾筒12內進行淨化。

在此，在本實施方式中，給水管5具有在主體部6a內的淨水濾筒12的上游側分支成2個水路的淨水水路8和電解水水路9，通過操作具有可選擇性閉塞該2個水路的水路切換閥的水質切換杆7，使淨水水路8和電解水水路9中的一方的水路閉塞，同時連通另一方的水路。在本 實施方式中，向主體部6a供給的水，在淨水模式下使用離子整水器6的情況下，通過淨水水路8供給到淨水濾筒12內，在電解水模式下進行使用的情況下，通過電解水水路9供給到淨水濾筒12內。

即，水質切換杆7用於選擇從離子整水器中取出的水是要成為淨化水還是成為電解水此二種水的哪一種。

另外，在電解水水路9中設置有流量調節閥10。在本實施方式中，流量調節閥10具有由樹脂等硬質材料形成的有底圓筒形的杯形部(cup)10a和由橡膠等彈性材料形成的中心部設置有連通路的大致圓筒形的閥10b，且在使電解水水路9擴徑的擴徑部9a中配置成使杯形部10a向著下游側形成開口，並且，在擴徑部9a的杯形部10a的開口側(下游側)配置有閥10b。

並且，在杯形部10a，設置切口(slit)10c，通過水壓的變化而使電解水水路9的開口面積變化，由此使流入到淨水濾筒12中的水的流量一定。將上述切口10c設置成在圓筒形杯形部10a的側部切口10c的一邊與閥10b對接(相接)。

具體地說，在流入到流量調節閥10中的原水的流量上升時，杯形部10a的受壓面10d上的水壓一增高，與閥10b對接的杯形部10a的切口10c被向著閥10b推壓，電解水水路9的開口面積變小。這樣，在受壓面10d上的水壓增高了的情況下，通過減小電解水水路9的開口面積，來調節以使通過電解水水路9流入到淨水濾筒12中的原水的流 量一定。例如，在原水的流量上升時，杯形部10a的水壓面10d上的水壓一變高，杯形部10a就被壓向閥10b側，杯形部10a位移至將彈性材質的閥10b嵌入並埋入的形態，結果，對應其推壓量而由彈性材料的閥10b來覆蓋該切口10c的開口，由此電解水水路9的開口面積就變小。

通過僅在電解水水路9中設置這種流量調節閥10，就在操作該水質切換杆7而選擇了淨水模式的情況下，使原水原樣地流入到淨水濾筒12中，在選擇了電解水模式的情況下，使原水經作為流量調節單元的恒流閥10而流入到淨水濾筒12中，將流入到後述的電解槽15中的水的流量，限制成為與該電解槽15的鹼性離子水等電解水的生成能力相應的流量。

再有，也可以在杯形部10a中設置即使水壓變化而開口面積不變化的切口，在從水龍頭1供給了規定流量的原水時，也可以僅使通過電解水水路9而供給到淨水濾筒12中的流量變得少於通過淨水水路8而供給到淨水濾筒12中的流量。

另外，在本實施方式中，在較電解槽15的更上游側並且較淨水濾筒12的更上游側，使淨水水路8和電解水水路9這2個水路合流，在淨水模式和電解水模式的任一種情況下，供給到主體部6a內的水都經合流水路11而供給到淨水濾筒12中，從而能夠使用1個淨水濾筒12。

該淨水濾筒12是具有吸附原水中的殘留氯和三鹵代甲烷、黴味等的活性炭和去除普通細菌或固體雜質的中空 纖維膜等，以淨化原水且生成淨水的淨水部。

並且，在淨水濾筒12的下游設置流量感測器13，由該流量感測器13計測淨水的流量。此外，在流量感測器13的下游設置鈣供給部14，用於由甘油磷酸鈣、乳酸鈣向淨水中添加鈣離子以提高導電率。用流量感測器13計測了流量的淨水的一部分是在通過了鈣供給部14之後，剩餘部分原樣地向電解槽15流入。

電解槽15具有將電解槽15分成2部分而形成2個電極室的隔膜16、和配置在各電極室中的電極板17、18。電解槽15在正常運轉時，從後述的控制器24向電極板17供給負的直流電壓，向電極板18供給正的直流電壓，電解槽15是進行水的電解的電解部。其結果，在陰極側的電極室內生成鹼性離子水，在陽極側的電極室內生成酸性離子水。

電解槽15連接有放出管19和排水管21，所述放出管19從放水口20放出電極板17側的水(在電極板17是陰極的情況下，是鹼性離子水)，所述排水管21用於從排水口23排出電極板18側的水(在電極板18是陽極的情況下，是酸性離子水)和電解槽15內的滯留水或由電極板清洗時的鈣、鎂等構成的水垢被析出的清洗水。並且，在排水管21中設置與水質切換杆7的操作連動進行開關的切換閥22。在本實施方式中，使切換閥22與水質切換杆7連動，使得在操作水質切換杆7選擇了淨水模式時切換閥22關閉，在選擇了電解水模式時切換閥22打開。

控制器24，在控制離子整水器整體，並且還控制向電極板17、18施加的直流的極性和電壓電流，而控制電解槽15的電解作用。此外，控制器24基於流量感測器13所檢測出的流量信號，檢測有無通水和通水時的流量。

另外，控制器24具有運算部24a和存儲部24b。運算部24a基於離子整水器6工作時的流量感測器13所檢測出的流量值和向電極板17、18所供給的電流值的累計值即累計電流值，對淨水濾筒12的壽命信息和電解槽15的壽命信息進行運算。存儲部24b存儲運算部24a所運算出的壽命信息。存儲部24b是包括電子可抹除可程式化唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)或快閃記憶體等在內的存儲部，其是即使停止從電源部25供給電源存儲內容也不消失的非易失性的存儲部。

在本實施方式中，作為存儲部24b所存儲的具體的壽命信息，有淨水濾筒12的壽命信息和電解槽15的壽命信息。另外，若離子整水器6中有需要壽命管理的零件，也可以在存儲部24b中存儲該零件的壽命信息。

作為淨水濾筒12的壽命信息，考慮有向淨水濾筒12通水的累計流量值和從淨水濾筒12更換後或使用開始後的經過時間等。由此，在顯示部27a中設置濾筒更換燈，在累計流量值達到了規定的通水限度流量值(例如，12000升)或者在經過時間達到了規定的界限值(例如，1年)時，通過使該濾筒更換燈點燈，就能通知淨水濾筒12的壽 命已到。此外，作為電解槽15的壽命信息，考慮電解槽15的通電時間的累計值即累計通電時間值，因此，可以在電解槽15的累計通電時間達到了例如850小時時，控制器24判斷為電解槽15的壽命已到，使顯示部27a的未圖示的水質顯示燈點燈，進行促進使用者與銷售店或工作店進行聯絡的顯示。

電源部25將從電源插頭26供給的商業交流電源的AC100V，變換成用於控制器24進行工作的直流電壓和用於從控制器24向電極板17、18供給的直流電壓，然後向控制器24供給。

面板部27具有顯示部27a和操作部27b。顯示部27a與控制器24連接，能顯示離子整水器6的工作狀態和存儲部24b中存儲的壽命信息。操作部27b與控制器24連接，能輸入對於離子整水器6的動作設定。此外，操作部27b能在控制器24的更換時輸入對存儲部24b中存儲的壽命信息進行讀出的操作指示、或與使用開始日關聯的日期信息、或維護作業日的日期信息。

在該面板部27的顯示部27a，例如，為了顯示離子整水器6所生成的水質，設置有淨水燈、弱酸性燈、弱鹼性燈和強鹼性燈。另外，在面板部27的顯示部還設置有作為離子整水器6的狀態而表示正在生成弱酸性水或鹼性離子水中的生成中燈、表示電解槽15正在清洗中的清洗中燈、表示需要清洗電解槽15的清洗通知燈、表示需要更換淨水濾筒12的濾筒更換燈。各燈不做特殊限定，但最好用功率 消耗小且壽命長的發光二極體構成。

此外，在面板部27的操作部27b，設置有輸入對於離子整水器6的動作設定的開關。例如，為了指示在離子整水器6中生成的水質，可以具有指示生成弱酸性離子水的弱酸性按鈕和指示生成弱鹼性離子水或強鹼性離子水的鹼性按鈕。

另外，也可以在面板部27的操作部27b設置重置按鈕(reset button)，該重置按鈕在更換了淨水濾筒12之後使濾筒更換燈熄滅，並且對控制器24識別出濾筒更換，並使淨水濾筒12的壽命信息重置。各按鈕不做特殊限定，但最好由防水性良好的薄膜(membrane)開關構成。

此外，在主體部6a的殼6b中設置有檢測水路切換閥的選擇狀態的檢測單元31。

在本實施方式中，例如在水質切換杆7上安裝著固定有磁鐵29的杆28，通過使杆28轉動來使水質切換杆7的水路切換閥轉動，使得選擇性地閉塞淨水水路8和電解水水路9中的一個水路。

並且，在如圖4(a)所示地使用水路切換閥閉塞了淨水水路8時(選擇了電解水模式時)磁鐵29靠近，而且如圖4(b)所示地使用水路切換閥閉塞了電解水水路9時(選擇了淨水模式時)磁鐵29遠離的位置上，設置檢測磁鐵29所產生的磁力的磁感測器基板30。該磁感測器基板30與控制器24連接，控制器24基於磁感測器基板30檢測出的磁信號，檢測是選擇了淨水模式和電解水模式的哪一 種。這樣，磁鐵29和磁感測器基板30就起到了檢測水路切換閥的選擇狀態的檢測單元31的功能。

下面，關於本實施方式中的淨水動作和電解動作進行說明。

首先，使用者使用面板部27的弱酸性按鈕和鹼性按鈕選擇生成期望水質的模式，使杆28轉動，將主體部6a的水質切換杆7按照期望的水質切換到淨水側或電解水側，將水切換杆4切換向淨水側並打開水龍頭1。

這樣，從水龍頭1供給的原水就經過原水管2、水切換組件3和給水管5而供給到主體部6a中。這時，在水質切換杆7是電解水側的情況下，通過恒流閥10向淨水濾筒12供給已被限制成一定流量的原水，在水質切換杆7是淨水側的情況下，繞過(bypass)流量調節閥10而向淨水濾筒12供給不被限制流量的原水。在淨水濾筒12中被淨化後的淨水，由流量感測器13檢測出流量，在鈣供給部14添加了鈣成分的淨水向電解槽15流入。

控制器24在流量感測器13檢測出的流量值超過規定值時識別了通水開始，開始對流量感測器13在每一定通過水量中所產生的脈衝信號計數，從而開始累計流量值的運算。此外，當控制器24識別了通水開始，就在面板部27進行選擇，並按照檢測單元31檢測到的模式(或者水質)，開始向電解槽15施加電壓，同時開始計測從通電開始到通電停止的本次通電時間。但是，若是淨水模式，控制器24就不向電解槽15的電極板17、18施加電壓，也不計測通 電時間。並且，在淨水模式，按照水質切換杆7的向淨水側的切換，關閉該切換閥22，排水管21的排水停止，從電解槽15經放出管19放出未被電解的淨水，並能加以使用。

若在面板部27所選擇的模式是強鹼性模式或弱鹼性模式，控制器24就向電極板17施加負電壓，向電極板18施加正電壓，使電解槽15進行電解。在強鹼性模式比在弱鹼性模式中通到電極板17、18中的電流值大，而且水的每單位流量的通電電荷量變大，其結果，生成的鹼性離子水的PH值相對變高。該電解所生成的強鹼性離子水或弱鹼性離子水，從具有做為陰極的電極板17的電極室經放出管19放出，並能加以使用。與此同時，從具有做為陽極的電極板18的電極室經切換閥22和排水管21而排出酸性水。

反之，若在面板部27所選擇的模式是弱酸性模式，控制器24就向電極板17施加正電壓，向電極板18施加負電壓，使電解槽15進行電解。該電解所生成的弱酸性離子水，從具有做為陽極的電極板17的電極室經放出管19放出，並能加以使用。與此同時，從具有作為陰極的電極板18的電極室經切換閥22和排水管21排出鹼性離子水。

當所期望的水質的水的使用結束，使用者就關閉水龍頭1以終止原水的供給。當原水的供給終止，流量感測器13檢測出的流量值就不足規定值，且控制器24識別為止水(閉路水)。當控制器24識別為止水，就停止向電解槽15通電。此外，控制器24的運算部24a讀出存儲部24b 中存儲的累計流量值，在讀出的值中加上本次的從通水開始到通水停止的累計流量值，對存儲部24b進行重寫入，從而更新了存儲部24b中存儲的累計流量值。

此外，控制器24的運算部24a讀出存儲部24b中存儲的電解槽15的累計通電時間值，在讀出的值中加上本次的向電解槽15的通電時間值，對存儲部24b進行重寫入，從而更新了存儲部24b中存儲的電解槽15的累計通電時間值。

控制器24在電解水模式工作或淨水模式工作結束之後，將存儲部24b的更新後的累計流量值與預先設定的淨水濾筒12的通水限度流量值進行比較，若累計流量值超過了通水限度流量值，就使濾筒更換燈(未圖示)點燈。另外，控制器24在電解動作或淨水動作結束之後，將存儲部24b中存儲的淨水濾筒12的使用開始日或上次更換日與當前日期進行比較，例如若已經過了1年以上，就使顯示部27a中設置的濾筒更換燈點燈。

如以上說明地，在本實施方式中，在給水管(水路)5中設置選擇淨水水路8和電解水水路9的某一個的水質切換杆(水路切換單元)7，並且，在電解水水路9中設置了對該電解水水路9內流過的水的流量進行調節的流量調節閥(流量調節單元)10。這樣，由於能夠在選擇電解水模式時限制成使流入到電解槽15中的水的流量成為與該電解槽15生成鹼性離子水等的電解水的能力相應的流量，因此，能實現電解槽15的小型化，能實現離子整水器(水處 理裝置)6的小型化。另外，由於僅在選擇電解水模式時限制流入到電解槽15中的水的流量，因此，不限制選擇了淨水模式時淨水的放出流量，能夠使離子整水器(水處理裝置)6的使用性良好。

這樣，根據本實施方式，能夠得到能夠抑制淨水流量的降低並且實現小型化的離子整水器(水處理裝置)6。

此外，由於使淨水水路8和電解水水路9在較主體部6a內的電解槽15的更上游側並且是較淨水濾筒12的更上游側合流，因此，能夠抑制零件個數的增加並且實現結構的簡化，能夠削減離子整水器(水處理裝置)6的製造成本。

此外，由於在主體部6a的殼6b中設置了檢測水質切換杆(水路切換單元)7的水路切換閥的選擇狀態的檢測單元31，因此，能識別離子整水器(水處理裝置)6的淨水模式和電解水模式的某一種模式的選擇，並據此自動進行控制。

以上關於本發明的最佳實施方式進行了說明，但本發明不限定於上述實施方式，可以做各種各樣的變形。

例如，在上述實施方式中成為在淨水模式時水也通過電解槽的結構，但也可以設置繞過電解槽的水路，而成為在淨水模式時水不通過電解槽的結構。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧水龍頭

2‧‧‧原水管

3‧‧‧水切換組件

4‧‧‧水切換杆

5‧‧‧給水管(水路)

6‧‧‧離子整水器(水處理裝置)

6a‧‧‧主體部(裝置主體)

7‧‧‧水質切換杆(水路切換單元)

8‧‧‧淨水水路

9‧‧‧電解水水路

10‧‧‧恒流閥(流量調節單元)

11‧‧‧合流水路

12‧‧‧淨水濾筒

13‧‧‧流量感測器

14‧‧‧鈣供給部

15‧‧‧電解槽

16‧‧‧隔膜

17‧‧‧電極板

18‧‧‧電極板

19‧‧‧放出管

20‧‧‧放水口

21‧‧‧排水管

22‧‧‧切換閥

23‧‧‧排水口

24‧‧‧控制器

24a‧‧‧運算部

24b‧‧‧存儲部

25‧‧‧電源部

26‧‧‧電源插頭

27‧‧‧面板部

27a‧‧‧顯示部

27b‧‧‧操作部

28‧‧‧磁鐵

29‧‧‧杆

30‧‧‧磁感測器基板

31‧‧‧檢測單元

圖1是說明本發明的一個實施方式涉及的作為水處理裝置的離子整水器的整體結構的結構圖。

圖2是示出本發明的一個實施方式涉及的流量調節閥的放大剖面圖。

圖3是模式地示出本發明的一個實施方式涉及的檢測水路切換閥的選擇狀態的檢測單元的剖面圖。

圖4是本發明的一個實施方式涉及的從杆的背面看檢測單元的圖，其中圖4(a)是示出選擇了電解水模式的狀態的圖，圖4(b)是示出選擇了淨水模式的狀態的圖。

1‧‧‧水龍頭

2‧‧‧原水管

3‧‧‧水切換組件

4‧‧‧水切換杆

5‧‧‧給水管(水路)

6‧‧‧離子整水器(水處理裝置)

6a‧‧‧主體部(裝置主體)

7‧‧‧水質切換杆(水路切換單元)

8‧‧‧淨水水路

9‧‧‧電解水水路

10‧‧‧恒流閥(流量調節單元)

12‧‧‧淨水濾筒

15‧‧‧電解槽

24‧‧‧控制器

Claims (3)

1. 一種水處理裝置，具備：裝置主體，具有淨化原水的淨水濾筒和對原水或淨水進行電解的電解槽；和水路，具有在放出淨水時水流過的淨水水路和在放出電解水時水流過的電解水水路，該水處理裝置的特徵在於，在上述水路中設置有選擇上述淨水水路和電解水水路的某一個的水路切換單元，並且，在上述電解水水路中設置有對該電解水水路內流過的水的流量進行調節的流量調節單元，其中將上述水路切換單元設置在上述裝置主體內，在上述電解槽的上游側配置上述淨水濾筒，使上述淨水水路和電解水水路在較上述裝置主體內的上述淨水濾筒的更上游側合流。
2. 如申請專利範圍第1項所述的水處理裝置，其中上述流量調節單元調節成使流到上述電解水水路中的水的流量小於流到淨水水路中的流量。
3. 如申請專利範圍第1~2項中任一項所述之水處理裝置，其中在上述裝置主體中設置有控制上述水處理裝置的工作狀態的控制器，並且設置了檢測單元，該檢測單元與該控制器連接，檢測上述水路切換單元的選擇狀態。