JPH06320161A - 整水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原水の水量を絞り込んだり、大電流を用いた
りすることなく、強酸性水または強アルカリ水を連続し
て多量に得ることができる整水機を提供する。 【構成】 一対の電極を有する電解槽５１に水道水など
の浄化水を連続して送り込み、電気分解によって酸性水
及びアルカリ水を生成するとともに、その生成された酸
性水及びアルカリ水を帰還して浄化水に混入するための
酸性水及びアルカリ水帰還ホース７１，６９を設け、そ
れら酸性水及びアルカリ水のいずれを帰還させるかを選
択する切換弁７３と、循環ポンプ７５とを制御すること
によって、電解槽５１内に送り込まれる浄化水のｐＨを
中性付近から弱アルカリもしくは酸性水へとシフトし、
その弱アルカリもしくは弱酸性の浄化水を電解槽５１内
で電気分解することにより、強アルカリもしくは強酸性
水を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ電極が配置さ
れた陽極室と陰極室とを備えた電解槽に水道水等のミネ
ラル分を含む水を供給しながら電解することによりアル
カリ水と酸性水とを得る整水機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の整水機として、陽極と陰
極とを備えた電解槽に連続的に原水（主に水道水）を送
り込み、電極間に適当な直流電圧を印加することによっ
て陽極室から酸性水を、陰極室からアルカリ水をそれぞ
れ連続して得るようにしたものが存在する。また、用途
によって強酸性または強アルカリのイオン水を生成する
必要がある場合、電解槽に連続的に送り込む原水の水量
を絞り込むか、一対の電極間に大電流を流すといった方
法がとられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法では、強酸性水または強アルカリ水を多量に必要と
する場合、非常に長い時間を必要とする。また、後者の
方法では、連続して多量の強酸性または強アルカリのイ
オン水を得るために、一対の電極間に大電流を流す必要
があり、その大電流を得るために非常に大きな設備を必
要とするというような種々の問題が生じていた。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、生成する酸性水またはアルカリ
水を用途によって強酸性水または強アルカリ水にする場
合、大電流を流すことなく連続して多量に得ることが可
能な整水機を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の整水機は、それぞれ電極が配置された陽極
室と陰極室とから成る電解槽を備え、電解によってアル
カリ水及び酸性水を生成する整水機において、前記電解
により生成されたアルカリ水または酸性水を再度電解槽
内に注入するための帰還手段と、その帰還手段によって
アルカリ水または酸性水のいずれを再度電解槽内に注入
するかを選択するための選択手段とを備えている。ま
た、一対の電極に通常使用時とは逆の電圧を印加するた
めの出力切換手段を備え、前記帰還手段を、逆電圧印加
時に生成された酸性水を再度電解槽内に注入するための
手段としても利用する。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明の整水機は、電解に
よって生成されたアルカリ水及び酸性水のうち、選択手
段によって選択されたアルカリ水または酸性水が帰還手
段によって再度電解槽内に注入され、繰り返し電解作用
を受けることによって、強酸性または強アルカリのイオ
ン水が生成される。また、帰還手段は、出力切換手段に
よって一対の電極に通常使用時とは逆の電圧を印加した
ときに生成される酸性水を再度電解槽内に注入するため
の手段としても利用され、これによって、電極の洗浄が
酸性水により短時間にしかも確実に行われる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図３を参照して説明する。

【０００８】図１は本実施例の整水機における電解槽の
概略構成を示している。電解槽５１は、そのほぼ中央部
に垂直に配置されたイオン交換用の隔膜５３によって仕
切られた陰極室５５と陽極室５７とが設けられる。その
陰極室５５には、通常マイナスの電圧が印加される陰極
５９が配置され、前記陽極室５７には、通常プラスの電
圧が印加される陽極６１が配置される。

【０００９】また、前記電解槽５１には、浄化水を電解
槽５１内に供給するための供給ホース６３と、陰極室５
５で生成されたアルカリ水をユーザーに排出するための
アルカリ水排出ホース６５と、陽極室５７で生成された
酸性水をユーザーに排出するための酸性水排出ホース６
７とが、それぞれ接続される。

【００１０】さらに、前記アルカリ水及び酸性水排出ホ
ース６５，６７と供給ホース６３との間には、本発明の
帰還手段として、一端が前記アルカリ水排出ホース６５
に接続されたアルカリ水帰還ホース６９と、同じく一端
が前記酸性水排出ホース６７に接続された酸性水帰還ホ
ース７１とが設けられるとともに、その各排出ホース６
５，６７の他端が、本発明の選択手段である一個の切換
弁７３と、帰還手段の一部である循環ポンプ７５とを介
して前記供給ホース６３に接続される。

【００１１】前記切換弁７３は、通常の使用時において
アルカリ水帰還ホース６９と酸性水帰還ホース７１との
両方を遮断する第１の位置と、アルカリ水帰還ホース６
９側のみを開放してアルカリ水排出ホース６５内の水を
帰還させる第２の位置と、酸性水帰還ホース７１側のみ
を開放して酸性水排出ホース６７内の水を帰還させる第
３の位置とに、選択的に切り換え可能とされる。また、
循環ポンプ７５は、切換弁７３を通過したアルカリ水ま
たは酸性水を前記供給ホース６３内の浄化水に混入する
圧力を得るために配置される。

【００１２】図２は本実施例の整水機の電気回路及び水
の流路構成を示している。まず、電気回路構成として
は、ＣＰＵやＲＯＭ及びその他の周辺素子で構成される
制御回路（制御手段）７７と、前記電解槽５１内の陰極
５９と陽極６１とに対して様々な電圧、すなわち、可変
可能な電圧やプラス、マイナス逆の電圧を印加するため
のスイッチング素子、リレー等で構成される出力切換回
路（出力切換手段）７９と、陰極５９と陽極６１との間
に流れる電流の値を検出してスケール物質の付着、析出
量を検出する電流検出回路（検出手段）８１と、制御回
路７７や出力切換回路７９等に必要な電流、電圧を供給
するための電源回路８３と、ユーザーからの入力やユー
ザーへの出力を制御回路７７に対して授受するためのス
イッチや表示灯等からなる操作表示パネル８５とが備え
られる。

【００１３】また、原水を浄水化して前記電解槽５１に
供給する水の流路構成としては、水道等の水源から原水
を取り込むための給水ホース８７と、原水の温度を検出
するためのサーミスター等の温度センサー８９と、原水
の流量を検出するための圧力素子等の流量センサー９１
と、それらのセンサー８９、９１を通過した原水中の塵
や塩素等を除去するためのフィルター９３とが備えら
れ、フィルター９３を通過した浄化水は前記供給ホース
６３より前記電解槽５１内に送り込まれる。

【００１４】本実施例は上述したように構成され、次に
本実施例の作用を図３のフローチャートに基づいて説明
する。

【００１５】まず、ステップ１（以下Ｓ１と略称する。
以下のステップも同様）において電源が投入されると、
制御回路７７は、給水ホース８７から供給される原水が
流量センサー９１において通水があったか否かを検知し
（Ｓ２）、通水を検知すれば、操作表示パネル８５より
入力された信号あるいは他の入力信号を受け、出力切換
回路７９に指定の信号を出力する。

【００１６】たとえば、通常電解モードの信号を受けた
出力切換回路７９は、電解槽５１内の陰極５９及び陽極
６１に対して直流電圧を所定の極性で印加させる（Ｓ
３）。この場合、供給ホース６３から電解槽５１に供給
される浄化水は、陰極５９が配置された陰極室５５では
アルカリ水に電気分解されるとともに、陽極６１が配置
された陽極室５７では酸性水に電気分解される。そし
て、生成されたアルカリ水はアルカリ水排出ホース６５
からユーザーに供給されるとともに、酸性水は酸性水排
出ホース６７からユーザーに供給されるか、もしくは排
水される。

【００１７】上述したように得られるアルカリ水をさら
に強アルカリ水にする要求が操作表示パネル８５を通し
てなされた場合（Ｓ４）、制御回路７７は、アルカリ水
排出ホース６５内に排出されたアルカリ水が、アルカリ
水帰還ホース６９を介して供給ホース６３内の浄化水に
混入され再度電解槽５１内に送り込まれるように、循環
ポンプ７５が作動される信号を出力し、循環ポンプ７５
を作動させるとともに、切換弁７３が開閉する信号を出
力し、切換弁７３を第２の位置、すなわち、アルカリ水
帰還ホース６９側のみを開放してアルカリ水排出ホース
６５内の水を帰還させる位置に切り換える。このように
すると、電解槽５１内に送り込まれる浄化水のｐＨは中
性付近から弱アルカリ水へとシフトし、その弱アルカリ
性の浄化水を電解槽５１内で電気分解することにより、
陰極室５５内で強アルカリ水が生成される（Ｓ５）。

【００１８】また、アルカリ水ではなく酸性水をさらに
強酸性水にする要求が操作表示パネル８５を通してなさ
れた場合（Ｓ６）、制御回路７７は、酸性水排出ホース
６７内に排出された酸性水が、酸性水帰還ホース７１を
介して供給ホース６３内の浄化水に混入され再度電解槽
５１内に送り込まれるように、循環ポンプ７５が作動さ
れる信号を出力し、循環ポンプ７５を作動させるととも
に、切換弁７３が開閉する信号を出力し、切換弁７３を
第３の位置、すなわち、酸性水帰還ホース７１側のみを
開放して酸性水排出ホース６７内の水を帰還させる位置
に切り換える。このようにすると、電解槽５１内に送り
込まれる浄化水のｐＨは中性付近から弱酸性水へとシフ
トし、その弱酸性の浄化水を電解槽５１内で電気分解す
ることにより、陽極室５７内で強酸性水が生成される
（Ｓ７）。

【００１９】以上のように電気分解を行う一方で、電流
検出回路８１は、一対の電極５９，６１間に流れる電流
の値を検出するとともに、温度センサー８９が原水の温
度を、流量センサー９１が原水の流量をそれぞれ検出す
る（Ｓ８）。その際、制御回路７７は、電流検出回路８
１から入力された電流の値を、温度センサー８９と流量
センサー９１とから検出された温度や流量の値に基づ
き、かつスケールが付着する前の初期条件に併せて補正
する演算動作を行い、この演算補正された電流の値が随
時制御回路７７内の記憶素子に記憶される（Ｓ９）。

【００２０】そして、この演算補正された電流の値は前
記初期条件の電流の値と随時比較される。この状態で電
解通水量のトータルが増加すると、電極表面上（主に陰
極側）にはスケール物質が付着、析出し、電流検出回路
８１より得られる電流補正値は低下し始める。制御回路
７７は、このような電流補正値の低下率を的確に捕ら
え、電極表面上に付着、析出したスケール物質の量を算
出し、スケール物質の付着、析出による電解機能の低下
をいち早く察知し、所定のしきい値に達したか否かを判
断する（Ｓ１０）。

【００２１】そして、所定のしきい値に達したと判断し
たとき、操作表示パネル８５に電極の洗浄が必要である
何らかの指示を出力し、表示灯、ブザー等を作動させて
ユーザーに知らせる。これとともに、制御回路７７は出
力切換回路７９に洗浄のための信号を出力するので、そ
の出力切換回路７９は通常使用とは逆の極性の直流電圧
を一対の電極５９、６１に印加する。このように、通常
使用とは逆の極性の直流電圧を一対の電極５９、６１に
印加することにより、通常使用の陰極室５５では酸性水
が、また、通常使用の陽極室５７ではアルカリ水が、そ
れぞれ通常電解モードとは逆の電極室に生成される（Ｓ
１１）。

【００２２】これと同時に、制御回路７７は、切換弁７
３をこのとき生成された酸性水がアルカリ水排出ホース
６５から帰還ホース６９を通って帰還する第２の位置に
切り換え、循環ポンプ７５を作動して、このとき生成さ
れた酸性水を再度電解槽５１内に注入する。これによっ
て電解槽５１内に注入される水は次第に弱酸性から強酸
性となり、この強酸性の水によって電極表面に付着、析
出したＣａ、Ｍｇ等の水酸化物がすばやく除去される
（Ｓ１２）。

【００２３】この洗浄作用中においても、制御回路７７
は、電流検出回路８１から出力された電流の値、温度セ
ンサー８９から出力された温度の値及び流量センサー９
１から出力された流量の値をそれぞれ取り込み（Ｓ１
３）、その温度及び流量の値に基づき、かつ前記初期条
件に併せて電流検出回路８１からの検出電流の値が随時
演算補正され、その補正値が制御回路７７内の記憶素子
に記憶される（Ｓ１４）。

【００２４】そして、この演算補正された電流の値は前
記初期条件の電流の値と随時比較される。このままの状
態で逆電圧を印加し続けると、電極表面上のスケール物
質が除去され、電流検出回路８１の電流値をもとにして
得られる電流補正値は復元し始める。制御回路７７は、
このような電流補正値の復元を的確に捕らえ、電極表面
上のスケール物質の残留量を算出し、そのスケール物質
の残留量がほぼゼロになったと判断した場合（Ｓ１
５）、操作表示パネル８５に各電極５９、６１の洗浄が
終了したという何らかの指示を出力し、ブザー、表示灯
等を適宜作動させてユーザーに知らせるとともに、自動
的に通常の電解モードに戻る。

【００２５】なお、図３に示されるフローチャートにお
いて、ユーザーの指示により操作表示パネル８５から洗
浄モードが要求された場合にも、上述した自動洗浄のと
きと同様に洗浄が行われる。

【００２６】このように、電解により陰極室５５内また
は陽極室５７内で生成されたアルカリ水または酸性水を
再度電解槽５１内に注入するためのアルカリ水帰還ホー
ス６９と酸性水帰還ホース７１、さらには、切換弁７３
と循環ポンプ７５とを備え、それら切換弁７３及び循環
ポンプ７５を要求に応じて制御することにより、浄化水
のｐＨを弱アルカリ性または弱酸性にシフトし、そのシ
フトした浄化水を再度電気分解することにより、大電流
を用いることなく連続して多量の強アルカリ水または強
酸性水を得ることが可能である。

【００２７】なお、本実施例においては帰還手段として
アルカリ水帰還ホース６９または酸性水帰還ホース７１
を用いているが、電解槽５１と一体もしくは別体に成型
された水路ブロックでも構わない。

【００２８】また、本実施例においては通常使用モード
から電極の洗浄モードへの移行あるいは電極の洗浄モー
ドから通常使用モードへの移行は、制御回路７７を通じ
て出力切換回路７９、切換弁７３及び循環ポンプ７５を
作動することにより自動的に制御しているが、ユーザー
からの入力が可能なスイッチ、キー等で作動する手動的
な制御でも構わない。

【００２９】また、電流検出回路８１を用いて電流値を
検出しスケール物質の付着、析出量を算出しているが、
定電流回路を用いて電圧値を検出しスケール物質の付
着、析出量を算出しても構わない。この際、検出された
電圧値は温度センサー８９と流量センサー９１とによっ
て検出された値に基づいて電圧補正値として補正され、
その電圧補正値はスケール物質の付着、析出の増加に伴
い増加し、スケール物質の除去に伴い復元する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の整水機は、強酸性水または強アルカリ水を得るた
めに原水の水量を絞り込む必要がないので、強酸性水ま
たは強アルカリ水を連続して多量に得ることができると
ともに、大電流を用いなくてもよいので、そのための大
きな設備を必要とせず、安価に製作できる等、優れた効
果を有する。また、一対の電極に逆電圧を印加すること
によって生成された酸性水を有効に利用して、電極の洗
浄を短時間にしかも確実に行うことができる効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例である整水機の電解槽
を示す概略構成図である。

【図２】図２は整水機の電気回路及び水の流路構成を示
すブロック図である。

【図３】図３は整水機の制御方法を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

５１ 電解槽 ５５ 陰極室 ５７ 陽極室 ５９ 陰極 ６１ 陽極 ６９ アルカリ水帰還ホース（帰還手段） ７１ 酸性水帰還ホース（帰還手段） ７３ 切換弁（選択手段） ７５ 循環ポンプ（帰還手段） ７７ 制御回路（制御手段） ７９ 出力切換回路（出力切換手段） ８１ 電流検出回路（検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ電極が配置された陽極室と陰極
   室とからなる電解槽を備え、電解によってアルカリ水及
   び酸性水を生成する整水機において、 前記電解により生成されたアルカリ水または酸性水を再
   度電解槽内に注入するための帰還手段と、 その帰還手段によってアルカリ水または酸性水のいずれ
   を再度電解槽内に注入するかを選択するための選択手段
   とを備えたことを特徴とする整水機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の整水機において、さら
   に、一対の電極に通常使用時とは逆の電圧を印加するた
   めの出力切換手段を備え、前記帰還手段は、逆電圧印加
   時に生成された酸性水を再度電解槽内に注入するための
   手段としても利用されることを特徴とする整水機。