JPH06170372A - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解槽内へ導入される原水の量等の条件に関
わりなくイオン水のｐＨ値を所定範囲内に保持可能な電
解イオン水生成装置を提供する。 【構成】 検出手段５３はイオン水のｐＨ値を検出す
る。電力調整手段５４は、電解槽３２内の電極４０、４
８へ供給する電力量を調整する。制御手段５６は、検出
手段５３を介して電解槽３２内で生成されたイオン水の
ｐＨ値を検出し、検出されたｐＨ値を所定の範囲内とな
るよう電力調整手段５４を介して電極４０、４８へ供給
する電力量を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電解イオン水発生装置に
関し、更に詳細には電解槽内に配設された電極へ、直流
電圧を印加することにより、電解槽内の原水を電気分解
してイオン水を生成する電解イオン水生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電解槽内に配設された電極へ、直流電圧
を印加することにより、電解槽内の原水を電気分解して
イオン水を生成する電解イオン水生成装置の例としては
特公昭６０−２００７３号公報に開示される技術があ
る。この電解イオン水生成装置は、電解槽をポーラスな
隔壁で仕切り、陰極室と陽極室とを構成し、これら極室
にそれぞれ電極を配設し、電解槽内の原水を電気分解し
て陰極室にｐＨ値の高いアルカリ性水が生成される。飲
用等、人体に好適なｐＨ値は８．５〜９．５であり、
８．５未満では原水とあまり変わらず、一方１０．０を
越えると却って有害である。従って、従来の電解イオン
水生成装置においては、電解槽の容量等、電解能力に応
じた一定電力を電極に供給してｐＨ値を８．５〜９．５
とする方式が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のｐＨ値を所定範囲に規制する方式には次のような
課題がある。ｐＨ値を所定範囲の値とするために電極へ
供給する電力量は、電解槽内に原水が充満した状態にお
いてｐＨ値を所定範囲の値とするに好適な一定電力量に
設定されている。従って、電解槽内に導入される原水の
量が少ない場合において充満した状態と同じ量の電力が
電極へ供給されると電解能力が原水の水量に対して上昇
してしまい、アルカリ性水のｐＨ値は８．５〜９．５を
越えて有害な範囲の値になってしまうという課題があ
る。また、原水の水質、特にｐＨ値は地域によって６．
０〜８．０と幅があり、電極へ供給する電力量を一定値
として電気分解すると、原水の水質によってイオン水の
ｐＨ値の変動が大きくなり、ユーザは所望のｐＨ値のイ
オン水を得るために何回もｐＨ値を測定する必要がある
という課題もある。従って、本発明は電界槽内へ導入さ
れる原水の水量、水質等の条件に関わりなくイオン水の
ｐＨ値を所定範囲内に保持可能な電解イオン水生成装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、電解槽内に
配設された電極へ、直流電圧を印加することにより、前
記電解槽内の原水を電気分解してイオン水を生成する電
解イオン水生成装置において、前記イオン水のｐＨ値を
検出するためのｐＨ値検出手段と、前記電極へ供給する
電力量を調整するための電力調整手段と、前記ｐＨ値検
出手段を介して前記電解槽内で生成されたイオン水のｐ
Ｈ値を検出し、検出されたｐＨ値を所定の範囲内となる
よう前記電力調整手段を介して前記電極へ供給する電力
量を調整する制御手段とを具備することを特徴とする。
例えば、前記ｐＨ値検出手段は、イオン感応性電界効果
型トランジスタから成るｐＨセンサを用いればよい。ま
た、前記ｐＨ値検出手段は、電気分解されたアルカリ性
イオン水または酸性イオン水のｐＨ値を検出するように
すればよい。

【０００５】

【作用】作用について説明する。制御手段は、ｐＨ値検
出手段を介して電解槽内で生成されたイオン水のｐＨ値
を検出し、検出されたｐＨ値を所定の範囲内となるよう
電力調整手段を介して電極へ供給する電力量を調整する
ので、例えば電解槽内を通過する水量に変化が有っても
常時イオン水のｐＨ値を所定または所定範囲の値に維持
可能となる。

【０００６】

【実施例】本発明を図面を用いて説明する。図１は、本
発明の一実施例である電解イオン水生成装置の構造の概
略を示す概略図である。図１において、蛇口１０から
は、分岐栓１２によって原水又はアルカリ性水が選択さ
れて吐出する。原水又はアルカリ性水の選択は、分岐栓
１２に設けられたハンドル１４を回動することによって
なされる。ハンドル１４が原水側に回動されると、水道
管（図示せず）より供給される原水が蛇口１０から直接
吐出される。一方、ハンドル１４がアルカリ性水側に回
動されると、水道管（図示せず）から供給される原水が
分岐栓１２からパイプ１６ａの方向に流れ、浄水槽１８
に流入する。浄水槽１８に流入した原水は、活性炭カー
トリッジ２０を通過し、更に中空糸膜２２を通過して、
原水中の不純物や塩素等を吸着・濾過されてパイプ１６
ｂから流出する。

【０００７】パイプ１６ａの途中には、第１の温度セン
サ２４が設けられている。第１の温度センサ２４は、サ
ーミスタ等が使用され、パイプ１６ａの水温を検出して
パイプ１６ａよりも後段部分の凍結防止、異常高温の原
水流入に因る活性炭カートリッジ２０の劣化防止等のた
めに設けられているものである。例えば凍結防止におい
ては、第１の温度センサ２４が５℃以下の低温原水の流
入を検知すると、後述する電解槽の電極に交流電流を流
して電解槽を所定温度に加熱する。また、原水温度が３
５℃を越える高温原水の流入を検知すると、第１の電磁
弁４７によってパイプ１６ａが閉塞されるようになって
いる。尚、第１の温度センサ２４は、装置内に流入する
原水の温度を検出するために設けられており、必ずしも
図１に示す位置に設ける必要はない。更に、パイプ１６
ａの途中には、パイプ１６ａに流入した原水の水圧を検
出する第１の水圧センサ２８が設けられている。この第
１の水圧センサ２８に代えて流量メータを設けてもよ
い。

【０００８】パイプ１６ｂに流出した浄化原水は、カル
シウム添加筒３６から一定量のカルシウム粉末が添加さ
れ、電解槽３２に供給される。パイプ１６ｂの途中に
は、第２の水圧センサ３０及び定流量弁３４が設けられ
ており、第２の水圧センサ３０は、電解槽３２に流入す
る浄化原水の水圧を検出する。この第２の水圧センサ３
０で検出されたパイプ１６ｂの水圧と第１の水圧センサ
２８で検出されたパイプ１６ａの水圧とを比較すること
によって、浄化槽１８の閉塞程度を知ることができる。
尚、第２の水圧センサ３０に代えて、流量メータを使用
してもよい。定流量弁３４は、パイプ１６ｂから電解槽
３２に流入する浄化原水の流量（又は水圧）の最大値を
規定する。

【０００９】また、第２の水圧センサ３０は、電解槽３
２内を通過する水の水量を検出する手段としても機能し
ている。つまり、電解槽３２内へ流入する浄化原水の圧
力を検出し、演算処理を行うことにより電解槽３２内へ
流入する浄化原水の流量、ひいては電気分解のために電
解槽３２を通過する水の水量を検出することができる。
尚、第２の水圧センサ３０に代えて、流量メータを使用
してもよいし、水圧センサまたは流量メータを電解槽３
２の流出側に設け、電気分解されたアルカリ性水と酸性
水の合計の水量を求め、電解槽３２内を通過した水の水
量を検出するようにしてもよい。

【００１０】電解槽３２に流入した浄化原水は、ポーラ
スな隔壁４２を介して対向して配設された電極である陰
極４０と陽極４８との間で電気分解がなされ、陰極４０
が配設された陰極室４４にはアルカリ性水が生成される
と共に、陽極４８が配設された陽極室４６には酸性水が
生成される。陰極室４４に生成されたアルカリ性水は、
パイプ１６ｃによって電解槽３２から流出し、パイプ１
６ｅ及び分岐栓１２を経て蛇口１０から吐出する。一
方、陽極室４６に生成された酸性水は、パイプ１６ｄを
経て排水又は他の用途に使用される。パイプ１６ｃの先
端はパイプ１６ｄと合流しており、パイプ１６ｅとの分
岐点には、第２の電磁弁５１が設けられ、更にパイプ１
６ｅとの分岐点よりも下流側にも第３の電磁弁５０が設
けられている。

【００１１】ここで、第２の電磁弁５１が開放され且つ
第３の電磁弁５０が閉塞されている場合には、アルカリ
性水はパイプ１６ｅを経由して蛇口１０に流れる。他
方、第２の電磁弁５１が閉塞され且つ第３の電磁弁５０
が開放されている場合には、アルカリ性水はパイプ１６
ｄを経由して排出される。この様にアルカリ性水をパイ
プ１６ｄに流す場合としては、例えば電解イオン水生成
装置の使用を一旦停止した後、再使用する際に、陰極室
４４及び陽極室４６内の残存水を排水する場合、或いは
アルカリ性水と酸性水とを混合した水を作る場合等を挙
げることができる。尚、アルカリ性水と酸性水とを混合
した水を作る場合には、パイプ１６ｄの途中に設けられ
た流量調整ネジ５２で酸性水の流量を調整することも可
能である。

【００１２】次に、本実施例の電解イオン水生成装置の
電気系統について図２をさらに参照して説明する。５３
はｐＨ値検出手段の一例であるｐＨセンサであり、電気
分解されたイオン水であるアルカリ性水または酸性水の
ｐＨ値を検出する。ｐＨセンサ５３はイオン感応性電界
効果型トランジスタから成るｐＨセンサであり、本実施
例においては、図３に示すように、パイプ１６ｃの中途
に配設され、生成されたアルカリ性水のｐＨ値を検出す
る。ｐＨセンサ５３の感応部６０は矢印Ａ方向へ流れる
イオン水６２と接触可能に露出している。感応部６０の
露出面は下方に向けられている。感応部６０の露出面を
下方へ向けることにより、イオン水６２中に浮遊してい
る異物等が感応部６０の露出面に付着してｐＨセンサ５
３の感度低下を招くのを抑制可能になっている。

【００１３】なお、図示しないが、本実施例ではｐＨセ
ンサ５３の感応部６０の露出面を洗浄する手段が設けら
れている。この洗浄手段は感応部６０の露出面に付着し
た異物等を強制的に除去し、ｐＨセンサ５３の感度を維
持するために設けられている。洗浄手段としては、例え
ばパイプ１６ｃ内に旋回羽根を設け、パイプ１６ｃ内を
矢印Ａ方向に流れるイオン水６２の水圧または外力によ
って旋回羽根を旋回させ、強制的に水流を感応部６０の
露出面に当てる方法や、パイプ１６ｃ内に旋回ブラシを
設け、水流または外力により回転させ、回転の際にブラ
シで感応部６０の露出面に付着している異物等を除去す
る方法を採用することができる。

【００１４】再び図２において、５４は電力調整手段の
一例であるドライバ回路であり、商用電源（交流１００
ボルト）を変圧、整流する回路を含む。ドライバ回路５
４は、電極４０、４８へ直流電圧を印加する。また、ア
ルカリ性水または酸性水のｐＨ値を調整するため、印加
する直流電圧の電圧値を調整する。電力調整の方式とし
ては電極４０、４８へ印加する直流電圧値を変える方式
の他、電極４０、４８へパルス電圧を印加しデューティ
比を変える方式等でもよい。５５は水量検出手段の一例
である第３の水圧センサであり、パイプ１６ｃの途中に
ｐＨセンサ５３と並設されている。第３の水圧センサ５
５は、ｐＨ値検出手段を通過するイオン水６２の積算水
量を検出するために設けられ、パイプ１６ｃ内のイオン
水６２の圧力を連続的に検出し、演算処理を行うことに
よりｐＨセンサ５３を通過するイオン水６２の積算水量
を検出する。尚、水量検出手段としては、第３の水圧セ
ンサ５５に代えて、流量メータを使用してもよい。

【００１５】５６は制御手段の機能を有するＣＰＵであ
り、マイクロプロセッサ、メモリを含む。制御手段とし
て、ｐＨセンサ５３を介して電解槽３２の陰極室４４内
で生成されたアルカリ性水のｐＨ値を検出し、ｐＨ値が
予め定められている範囲、例えば８．５〜９．５、とな
るようドライバ回路５４を介して電極４０、４８へ供給
する直流電圧値を調整する。アルカリ性水のｐＨ値が
８．５〜９．５を越える場合、電極４０、４８へ印加す
る直流電圧値を降下させてｐＨ値を８．５〜９．５の範
囲になるよう調整する。逆にアルカリ性水のｐＨ値が
８．５〜９．５未満の場合、電極４０、４８へ印加する
直流電圧値を上昇させてｐＨ値を８．５〜９．５の範囲
になるよう調整する。また、ユーザが不図示の入力手段
を介してｐＨ値を指定した場合は当該ｐＨ値となるよう
調整する。また、ＣＰＵ５６は第３の水圧センサ５５を
介して検出されたイオン水６２の積算水量に基づきｐＨ
センサ５３を介して検出されたｐＨ値を一定の割合で補
正する。ｐＨセンサ５３を水中に浸漬し続けると感度が
徐々に低下するためイオン水６２の積算水量が所定の値
を越えた場合、当該積算水量に基づいて検出したｐＨ値
を予め知られている一定の割合で補正する必要がある。

【００１６】その他、ＣＰＵ５６はサーミスタ２４が検
出した水温値による第１の電磁弁２６の動作、第１の水
圧センサ２８が検出した水圧値と第２の水圧センサ３０
が検出した水圧値の関係から浄水槽１８の詰まり具合を
判断したり、ユーザの指示等により第２の電磁弁４８、
第３の電磁弁５０を開閉する種々の動作の制御を行う。
また、ＣＰＵ５６には記憶装置として、ＲＡＭが含まれ
ており、ｐＨセンサ５３が検出したアルカリ性水の現在
のｐＨ値を一時記憶する。また、第２の水圧センサ３０
が検出した水圧、その水圧値からＣＰＵ５６が求めた水
量および積算水量等のデータ、ユーザの入力等が一時記
憶される。さらに、ＣＰＵ５６には記憶装置として、Ｒ
ＯＭが含まれており、アルカリ性水のｐＨ値の目標値
（例えば、前記ｐＨ値８．５〜９．５）データを含むｐ
Ｈ値調整の制御プログラムを始めとする各種制御プログ
ラム、ＣＰＵ５６のオペレーティングシステム等が予め
記憶されている。なお、記憶装置としてはＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ以外にＩＣカード等の書き込み可能な外部メモリを使
用することができる。

【００１７】５７は表示手段の一例である液晶ディスプ
レイであり、ＣＰＵ５６がｐＨセンサ５３を介して検出
されたイオン水６２のｐＨ値、またはＣＰＵ５６が補正
したｐＨ値を表示する。また、ディスプレイ５７にはＣ
ＰＵ５６が検出または補正したｐＨ値に基づいて「飲用
可能」または「飲用不可」の旨を表示可能になってい
る。また、電源スイッチをＯＮにした直後等、電解イオ
ン水生成装置内に溜まっていた古い水が全て排出される
まではＣＰＵ５６はディスプレイ５７に「飲用不可」の
表示を行う。この古い水が全て排出されたかどうかの測
定は、例えば第２の水圧センサ３０を介して測定可能で
ある。

【００１８】続いて本実施例の電解イオン水生成装置の
ｐＨ値調整動作について説明する。電解イオン水生成装
置を作動させ、電解槽３２内で水５８を電気分解し、陰
極室４４内でアルカリ性水を、陽極室４６内で酸性水を
生成する。陰極室４４内で生成されたアルカリ性水はパ
イプ１６ｃを通して蛇口１０方向へ送られる。その際、
パイプ１６ｃの中途に設けられているｐＨセンサ５３に
よりアルカリ性水のｐＨ値が検出され、そのデータがＣ
ＰＵ５６へ送られる。ＣＰＵ５６は、ｐＨセンサ５３か
ら送られた来た現在のｐＨ値が、予め定められている範
囲のｐＨ値８．５〜９．５内にあるか否かを比較する。
ここで、アルカリ性水のｐＨ値が８．５〜９．５を越え
る場合、ＣＰＵ５６はｐＨ値が８．５〜９．５の範囲に
なるまでドライバ回路５４を介して電極４０、４８へ印
加する直流電圧値を降下させて調整する。逆にアルカリ
性水のｐＨ値が８．５〜９．５未満の場合、ＣＰＵ５６
はｐＨ値が８．５〜９．５の範囲になるまでドライバ回
路５４を介して電極４０、４８へ印加する直流電圧値を
上昇させて調整する。

【００１９】ｐＨ値が８．５〜９．５の範囲内になった
らＣＰＵ５６は印加電圧の変動を停止し、以後はｐＨ値
が８．５〜９．５の範囲内か否かを監視し続ける。そし
て再びｐＨ値が８．５〜９．５の範囲外になったら上記
手順と同一の手順でｐＨ値が８．５〜９．５の範囲内に
なるようドライバ回路５４を介して制御する。以上、本
発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明
は上述の実施例に限定されるのではなく、例えばイオン
水のｐＨ値を検出する場合、アルカリ性水ではなく、酸
性水のｐＨ値を検出してもよい等、発明の精神を逸脱し
ない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る電解イオン水生成装置を用
いると、制御手段は、ｐＨ値検出手段を介して電解槽内
で生成されたイオン水のｐＨ値を検出し、検出されたｐ
Ｈ値を所定の範囲内となるよう電力調整手段を介して電
極へ供給する電力量を調整するので、原水の水質、電解
槽内を通過する水量等に変化が有っても常時イオン水の
ｐＨ値を所定または所定範囲の値に維持可能となるの
で、電解槽内へ導入される原水の量等の諸条件に関わり
なくイオン水のｐＨ値を所定範囲内に保持可能になる等
の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電解イオン水生成装置の本実施
例の概略的な機械的構成を示した説明図。

【図２】その電気的構成の要部を示すブロックダイアグ
ラム。

【図３】ｐＨセンサの取付構造を示した部分断面図。

【符号の説明】

３２ 電解槽 ４０ 陰極 ４８ 陽極 ５３ ｐＨセンサ ５４ ドライバ回路 ５５ 第３の水圧センサ ５６ ＣＰＵ ５７ 液晶ディスプレイ ６０ 感応部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽内に配設された電極へ、直流電圧
   を印加することにより、前記電解槽内の原水を電気分解
   してイオン水を生成する電解イオン水生成装置におい
   て、 前記イオン水のｐＨ値を検出するためのｐＨ値検出手段
   と、 前記電極へ供給する電力量を調整するための電力調整手
   段と、 前記ｐＨ値検出手段を介して前記電解槽内で生成された
   イオン水のｐＨ値を検出し、検出されたｐＨ値を所定の
   範囲内となるよう前記電力調整手段を介して前記電極へ
   供給する電力量を調整する制御手段とを具備することを
   特徴とする電解イオン水生成装置。
2. 【請求項２】 前記ｐＨ値検出手段は、イオン感応性電
   界効果型トランジスタから成るｐＨセンサであることを
   特徴とする請求項１記載の電解イオン水生成装置。
3. 【請求項３】 前記ｐＨ値検出手段は、電気分解された
   アルカリ性イオン水、または酸性イオン水のｐＨ値を検
   出することを特徴とする請求項１または２記載の電解イ
   オン水生成装置。
4. 【請求項４】 前記ｐＨ値検出手段を介して検出された
   イオン水のｐＨ値を表示する表示手段を設けたことを特
   徴とする請求項１、２または３記載の電解イオン水生成
   装置。
5. 【請求項５】 前記イオン感応性電界効果型トランジス
   タから成るｐＨセンサの感応部はイオン水と接触可能に
   露出すると共に、露出面は下方に向いていることを特徴
   とする請求項２記載の電解イオン水生成装置。
6. 【請求項６】 前記ｐＨ値検出手段を通過するイオン水
   の積算水量を検出する水量検出手段を設け、 前記制御手段は、前記積算水量に基づき前記ｐＨ値検出
   手段を介して検出されたｐＨ値を補正することを特徴と
   する請求項１、２、３、４または５記載の電解イオン水
   生成装置。