JPH06320162A - 整水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 整水機の電極表面上に付着、析出するスケー
ル物質の洗浄を短時間にしかも確実に行うことができる
整水機を提供する。 【構成】 電極槽５１内の一対の電極表面に対するスケ
ール物質の付着に関連してその一対の電極間に流れる電
流を電流検出回路７９によって検出し、スケール物質が
付着する前の初期条件の値との差が所定値以上になった
とき、一対の電極間に通常使用とは逆の電圧を出力切換
回路７７によって印加しながら、そのとき生成された酸
性水を、帰還ホース６９と循環ポンプ７１及び切換弁７
３からなる帰還手段によって再度電解槽５１内に注入す
る。これによって、スケール物質を酸性水により効率よ
く短時間で除去する。

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
れ得るようにしたものが存在する。

【０００３】このような整水機においては、長時間の使
用によって電極表面上にＣａ、Ｍｇ等のカチオンの水酸
化物、いわゆるスケール物質が付着、析出したり、ある
いは電気的作用によってその他のスケール物質が付着、
析出する。

【０００４】電極表面上に、このようなスケール物質が
付着、析出すると両電極間を流れる電流が低下し、整水
機としての機能が失われたり低下したりする。

【０００５】そのため、予め決められた通水量、通電時
間に達したとき、もしくは電極間の電圧及び電極間を流
れる電流の変化量によって、電極の洗浄が必要であるこ
とを検知する検知手段を設け、これによって表示灯、ブ
ザー等の報知手段を作動させることにより、手動もしく
は自動で通常使用時とは逆の極性の直流電圧を電極に印
加し、その電極表面からスケール物質を除去する洗浄が
行なわれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな逆の極性の直流電圧を電極に印加するような洗浄に
おいて、電極表面上に付着、析出したスケール物質を確
実に除去するためには、洗浄を長時間にわたって行わな
ければならないといった問題が生じていた。

【０００７】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、電極の洗浄を効率よく短時間で
行うことができる整水機を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【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、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
手段と、その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帰還手段とを備えている。ま
た、一対の電極表面に対するスケール物質の付着の程度
を検出する検出手段と、その検出手段によって検出した
スケール物質の付着の程度が許容値を越えたとき前記出
力切換手段と帰還手段とを作動させる制御手段とを備え
ている。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明の整水機は、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、その逆電圧印加時に生成された酸性水を帰還手
段によって再度電解槽内に注入して、電極の洗浄が行わ
れる。また、検出手段によって一対の電極表面に対する
スケール物質の付着の程度が検出され、スケール物質の
付着の程度が許容値を越えたとき、制御手段によって出
力切換手段と帰還手段とが作動され、洗浄が自動的に行
われる。

【００１０】

【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。

【００１１】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、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。また、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５５で生成されたアルカリ水をユーザー
に排出するための排出ホース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排出ホース６
７とが、それぞれ接続される。

【００１２】また、前記供給ホース６３と排出ホース６
５との間には、排出ホース６５内の水を供給ホース６３
に帰還するための帰還ホース６９が接続されるととも
に、その帰還ホース６９の途中には、排出ホース６５内
の水を供給ホース６３に送り込むための圧力を得る循環
ポンプ７１が設けられる。さらに、帰還ホース６９に
は、排出ホース６５内の水を供給ホース６３に送り込む
か否かを切り換えるための切換弁７３が設けられる。こ
れら帰還ホース６９及び切換弁７３によって本発明の帰
還手段が構成される。

【００１３】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）７５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）７７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）７９と、制御回
路７５や出力切換回路７７等に必要な電流、電圧を供給
するための電源回路８１と、ユーザーからの入力やユー
ザーへの出力を制御回路７５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８３とが備え
られる。

【００１４】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８５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８７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８９
と、それらのセンサー８７、８９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９１とが備えら
れ、フィルター９１を通過した浄化水は前記供給ホース
６３より電解槽５１内に送り込まれる。

【００１５】前記制御回路７５は、スケール物質が付着
する前の初期条件の前記一対の電極５９、６１間の電流
の値に対して、前記電流検出回路７９が検出した電流の
値を比較し、かつその検出した電流の値と前記初期条件
の値との差が許容値以上になったとき、すなわち、その
許容値を越えて前記検出電流の値が低下したとき、前記
一対の電極５９、６１に印加する電圧の極性を逆転させ
るための信号を出力切換回路７７に出力して、電極表面
からスケール物質を除去する洗浄作用を行わせる。

【００１６】また、制御回路７５は、洗浄時期の到来や
洗浄中であること等をユーザーに知らせるために前記操
作表示パネル８３との間で信号の授受を行うとともに、
前記温度センサー８７と流量センサー８９とから出力さ
れる各信号を取り込むことにより、原水の変化を検出し
て前記電流検出回路７９から得られた電流の値を適正に
補正し、この補正値を制御回路７５内の所定の記憶素子
に記憶するようになっている。

【００１７】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。

【００１８】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７５は、給水ホース８５から供給される原水が
流量センサー８９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８３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７７に指定の信号を出力する。

【００１９】たとえば、通常電解モードの信号を受けた
出力切換回路７７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
された浄化水は、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。

【００２０】この電気分解を行なう一方で、電流検出回
路７９が一対の電極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８７が原水の温度を、流
量センサー８９が原水の流量をそれぞれ検出する（Ｓ
４）。その際、制御回路７５は、電流検出回路７９から
入力された電流の値を、温度センサー８７と流量センサ
ー８９とから検出された温度や流量の値に基づき、かつ
前記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７５内の記憶素子
に記憶される（Ｓ５）。

【００２１】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
７９の電流値をもとにして得られる電流補正値が低下し
始める。制御回路７５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（Ｓ６）。

【００２２】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８３に電極の洗浄が必要である
という指示を出力し、表示灯、ブザー等を適宜作動させ
てユーザーに知らせる。これとともに、制御回路７５は
出力切換回路７７に洗浄のための信号を出力するので、
その出力切換回路７７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
７）。

【００２３】これと同時に、制御回路７５は、切換弁７
３をこのとき生成された酸性水が排出ホース６５から帰
還する側に切り換え、循環ポンプ７１を作動して、この
とき生成された酸性水を供給ホース６３を通して再度電
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（Ｓ８）。

【００２４】この洗浄作用中においても、制御回路７５
は、操作表示パネル８３に電極の洗浄中であるという指
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。さらに、制御回路７５は、電流検出回路７９
から出力された電流の値、温度センサー８７から出力さ
れた温度の値及び流量センサー８９から出力された流量
の値をそれぞれ取り込み（Ｓ９）、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前記電流検出回
路７９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７５内の記憶素子に記憶される（Ｓ１
０）。

【００２５】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７９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７５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
１）、操作表示パネル８３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。

【００２６】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８３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。

【００２７】このように、電流を検出する電流検出回路
７９と、電極を洗浄するために逆電圧の印加が可能な出
力切換回路７７と、前記洗浄中に生成された酸性水を再
度電解槽５１内に注入するための帰還ホース６９、切換
弁７３、循環ポンプ７１とを備え、それらをスケール物
質の付着、析出あるいは除去の程度によって的確に制御
することにより、水質の変化、地域、場所、季節、天候
等の諸条件によってスケール物質の付着、析出あるいは
除去の程度が異なるために発生していた長時間の洗浄に
よる時間、水の無駄使い、洗浄不足による電解能力の低
下という問題を解決し、とくに連続して使用された場合
においても、短時間の洗浄で電極の寿命を延ばすことが
可能である。

【００２８】なお、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７５を通じ
て出力切換回路７７、切換弁７３及び循環ポンプ７１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、本実施例においては検出手段として
電流検出回路８１を用いているが、定電流回路を用いて
電圧を検出する検出手段を用いても構わない。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、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、洗浄時間中の
時間、水の無駄を極力減すことが可能である優れた効果
を有する。また、酸性水を利用した洗浄を自動的に行う
ことができ、必要かつ充分な洗浄を確実に実行すること
ができる。

【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 帰還ホース（帰還手段） ７１ 循環ポンプ（帰還手段） ７３ 切換弁（帰還手段） ７５ 制御回路（制御手段） ７７ 出力切換回路（出力切換手段） ７９ 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、 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
   出力切換手段と、 その逆電圧印加時に生成された酸性水を再度電解槽内に
   注入するための帰還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、一対の電極表面に対するスケール物質の付着の程度
   を検出する検出手段と、その検出手段によって検出した
   スケール物質の付着の程度が許容値を越えたとき前記出
   力切換手段と帰還手段とを作動させる制御手段とを備え
   たことを特徴とする整水機。