JPH067890U - 流量センサーを有するイオン水の発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単かつ安価な機構で、水の流量と総量の両
方を正確に計測して、排出するアルカリ性イオン水のｐ
Ｈを正確に知る。電極の洗浄時間と、フィルターの交換
時間とを最適な状態として、ｐＨのバラツキが少なく、
美味な水を排出できる。 【構成】 イオン水の発生装置は、電離槽１と、電離槽
１の電極２、３に電圧を印加する電源１２と、電離槽１
に流入する水を検出する流量センサー４と、この流量セ
ンサー(4)の出力を演算して水の単位時間当りの流量を
表示するデジタル表示手段(5)とを備える。流量センサ
ー(4)は、単位時間あたりの流量と、一定の時間に通過
した水の総量とを検出し、デジタル表示手段(5)が時間
当りの流量を表示し、総量表示手段(6)が流れた水の総
量をデジタル表示する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、水を電気分解してアルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離す るイオン水の発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

水道水を電気分解して、アルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離する装置 はすでに使用されている。この装置は、プラス電極の近傍に酸性イオン水を、マ イナス電極の近傍にアルカリ性イオン水を集めることができる。このため、電極 の近傍から排水することで、アルカリ性イオン水と酸性イオン水とを排水できる 。この種の装置は、アルカリ性イオン水が飲料水に使用され、酸性イオン水が殺 菌効果のある水として使用される。アルカリ性イオン水と酸性イオン水のｐＨは 、プラス、マイナスの電極間に流れる電流と流量とに影響を受ける。流量が一定 で、電極間の電流が増加すると、アルカリ性イオン水のｐＨが高くなる。電流が 一定で、流量が少なくなるとアルカリ性イオン水のｐＨが高くなる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この構造のイオン水の発生装置は、排水するイオン水のｐＨを一定の範囲とす ることが大切である。アルカリ性イオン水のｐＨが低すぎると、イオン水として の効果が少なく、ｐＨが高過ぎると飲用に適さない。ｐＨを一定の範囲に調整す るために、電流を調整する機構を備えている。しかしながら、イオン水のｐＨは 、電流のみでなく、流量によっても変化するので、一定のｐＨとするためには、 水の流量によって電流を調整することが要求される。従来のイオン水の発生装置 は、電流を調整するものは開発されているが、流量を測定するものがなく、排出 するイオン水のｐＨを一定の範囲に調整することが難しい。水道の蛇口に接続し たイオン水の発生装置は、蛇口を大きく開いて流量を多くすると、アルカリ性イ オン水のｐＨが低下する。蛇口を小さく開いて少ない流量とすると、アルカリ性 イオン水のｐＨが高くなる。排出側にｐＨメーターを接続することによって、排 出するアルカリ性イオン水のｐＨを測定することができる。しかしながら、ｐＨ メーターは極めて高価な測定機であるために、コスト的にこれを装備することは 極めて困難である。水の単位時間当りの流量を測定できる装置は、流量を見て電 流を調整することによって、アルカリ性イオン水のｐＨを一定の範囲とすること ができる。

【０００４】 さらに、イオン水の発生装置は、使用するにしたがって、アルカリ性イオン水 のｐＨが低下する。それは、電極の表面に異物が吸着され、異物によって水との 接触抵抗が増加して電極間の電流が減少することが理由である。電極表面に付着 する異物は、電極に反対の電圧を印加して通水することによって除去できる。電 極の洗浄時期を検出するために、タイマーを内蔵した装置が開発されている。タ イマーは、電極の洗浄を完了する毎にカウントを開始し、設定時間経過すると、 ランプを点滅させる等の方法で「洗浄」信号を出す。洗浄ランプが点滅するよう になると、電極を洗浄する。この構造のイオン水の発生装置は、一定時間使用す る毎に電極を洗浄できる。

【０００５】 しかしながら、タイマーで電極の洗浄時間を調整する装置は、必ずしも最適な 使用状態で電極を洗浄することができない。あるときは、電極が綺麗な状態で洗 浄し、また、あるときは多量の異物が付着するまで洗浄されないことがある。そ れは、電極の使用時間と、電極の表面に付着する異物量が比例しないことが理由 である。例えば、非常に少ない流量で使用すると、電極の汚れは少なく、反対に 流量が多い状態で使用すると電極の汚れは多くなる。

【０００６】 さらにまた、イオン水の発生装置は、水に含まれる塩素等を除去するために、 フィルターを備える。フィルターは、水の通路に直列に接続される。フィルター を通過する水は、活性炭によって塩素等の悪臭成分が除去される。フィルターは 、塩素等を吸着して濾過するので、使用するにしたがって濾過性能が低下する。 フィルターの性能が低下すると、水の味が悪くなる。フィルターの性能は、通過 する水の総量に影響を受けて次第に低下する。フィルターの濾過能力を一定に保 持するために、一定時間使用すると、新しいものと交換する必要がある。フィル ターの交換時期は、タイマーを使用して知らせることができる。しかしながら、 タイマーは、フィルターの使用時間を測定できるが、フィルターを通過した水の 総量を表示することはできない。このため、電極の洗浄と同じように、最適な状 態で交換することができない欠点がある。

【０００７】 この考案は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、この 考案の重要な目的は、簡単かつ安価な機構で、水の流量と総量の両方を正確に計 測でき、排出するアルカリ性イオン水のｐＨを正確に知ることができると共に、 電極の洗浄時間と、フィルターの交換時間とを最適な状態として、ｐＨのバラツ キが少なく、美味な水を排出できるイオン水の発生装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案の洗浄手段を有するイオン水の発生装置は、前述の目的を達成するた めに、下記の構成を備えている。すなわち、洗浄手段を有するイオン水の発生装 置は、流入する水に通電して、アルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離する 電離槽１と、電離槽１の電極２、３に電圧を印加する電源１２と、電離槽１に水 が流入することを検出する流量センサー４と、この流量センサー４の出力を演算 して水の単位時間当りの流量を表示するデジタル表示手段５とを備える。

【０００９】 さらに、イオン水の発生装置は、流量センサー４の出力信号を演算して、通過 する水の総量を加算し、加算した水量をデジタル表示する総量表示手段６を備え ている。流量センサー４は、単位時間あたりの流量と、一定の時間に通過した水 の総量とを検出するセンサーに併用され、流量センサー４からの信号で、デジタ ル表示手段５は時間当りの流量を表示し、総量表示手段６は流れた水の総量をデ ジタル表示するように構成されている。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施 例は、この考案の技術思想を具体化するための装置を例示するものであって、こ の考案の装置は、構成部品の材質、形状、構造、配置を下記の構造に特定するも のでない。この考案の装置は、実用新案登録請求の範囲に於て、種々の変更を加 えることができる。

【００１１】 更に、この明細書は、実用新案登録請求の範囲を理解し易いように、実施例に 示される部材に対応する番号を、「実用新案登録請求の範囲の欄」、および「課 題を解決する為の手段の欄」に示される部材に付記している。ただ実用新案登録 請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１２】 図１に示す洗浄手段を有するイオン水の発生装置は、フィルター９と、電離槽 １と、電源１２と、流量センサー４と、デジタル表示手段５と、総量表示手段６ とを備えている。

【００１３】 フィルター９は、供給された水道水を濾過材で濾過して、水に含まれている塩 素等の悪臭成分や、異物を除去する。フィルター９は、カートリッジケースに濾 過材を充填している。濾過材には、水を清澄に濾過すると共に、臭い成分を除去 できる全てのもの、例えば、活性炭、多孔性の天然石、多孔性天然石を粉砕して 粒状に焼結したもの等、吸着能力に優れた粒体を使用することができる。濾過材 である粒体には、例えば平均粒子径が１〜１０ｍｍφのものが使用される。

【００１４】 電離槽１は、フィルター９を通過した水を電解して、プラスのイオンを含むア ルカリ性イオン水と、マイナスのイオンを含む酸性イオン水とに分離する。電離 槽１で電離されたイオン水は、アルカリ性イオン水排水路１０と酸性イオン水排 水路１１から排水される。電離槽１は、流入する水から酸性イオン水を得るプラ ス電極２と、アルカリ性イオン水を得るマイナス電極３とを備えている。電離槽 １の電極２、３は、切換スイッチ１３を介して電源１２に接続されている。

【００１５】 マイナス電極３はケースに兼用される。ケースは、ステンレス等、導電性と、 耐腐食性の金属でもって、水道水の圧力に耐える強度の円筒タンク型に作られて いる。ケースは、下端にフィルター９の排出管が連結され、上端にアルカリ性イ オン水排水路１０と酸性イオン水排水路１１とが連結されている。

【００１６】 プラス電極２は、円柱状に形成されて、ケースの中心に設けられている。プラ ス電極２には、電気分解時に、塩素イオン等のマイナスイオンが集まる。プラス 電極２は、塩素イオンに対して充分な耐腐食性の材質が使用される。プラス電極 ２には、例えば、チタンの表面を、二酸化イリジウムでコーティングしたものが 使用できる。プラス電極２は、両端が絶縁されてケースの外部に突出している。 ケースのプラス電極２の支持部分は、非導電材が使用される。

【００１７】 プラス電極２とマイナス電極３とは、切換スイッチ１３を介して直流の電源１ ２に連結されている。電源１２の出力電圧、すなわち、両電極２、３間の電圧は アルカリ性イオン水および酸性イオン水の流量、電極２、３の面積、アルカリ性 イオン水と酸性イオン水とに含まれる要求イオン濃度とを考慮して決定する。通 常両電極２、３間の電圧は、２０〜１００ボルトの範囲に調整する。

【００１８】 電離槽１で電離されるイオンの含有量は、電極間の電流に比例する。電極間の 電流は、電圧にほぼ比例する。従って、アルカリ性イオン水と酸性イオン水のイ オン濃度を最適値とするように、電極間の電圧が設定される。電極間の電圧を高 くすると、アルカリ性イオン水と酸性イオン水とに含まれるイオン濃度は高くな る。アルカリ性イオン水と酸性イオン水のイオン濃度は、用途によって最適値が 異なる。電極間の電圧を調整して、用途に最適のイオン水が得られる。

【００１９】 プラス電極２とケースとの間には、鎖線で示すように、多孔板１４が配設され る。多孔板１４は円筒状に形成され、プラス電極２とマイナス電極３の近傍に分 離されて、酸性イオン水とアルカリ性イオン水とが混合するのを防止している。 多孔板１４の上端を閉塞する板材の中心にアルカリ性イオン水排水路１０が連結 されている。酸性イオン水排水路１１は、ケースの外周部上端に開口されている 。

【００２０】 電離槽１から流出されるアルカリ性イオン水と酸性イオン水とは、両方を同時 に排出する。一方のイオン水のみを排水すると、他方のイオン水濃度が次第に高 くなる。従って、アルカリ性イオン水と酸性イオン水の何れか片方のみを排出す るのは好ましくない。

【００２１】 流量センサー４は図２に示している。この図に示す流量センサー４は、水が通 過すると回転するローター４Ａと、このローター４Ａを収納するケーシング４Ｂ と、ローター４Ａの回転を検出する磁気センサー４Ｃとを備えている。ローター ４Ａは、放射状の羽根７を有し、中心に固定されたベアリング８とシャフトとを 介して、ケーシング４Ｂに回転自在に連結されている。ローター４Ａは、羽根７ に衝突する水で回転される。ローター４Ａの回転数は、流量にほぼ比例する。ロ ーター４Ａには、回転数を非接触式に検出するために、リング状の磁石４Ｄを固 定している。磁石４Ｄは、回転方向にＮ極とＳ極とができるよう励磁されている 。

【００２２】 ケーシング４Ｂはローター４Ａを収納する円筒状で、接線方向に水の流入口と 排出口とを開口されている。さらに、ケーシング４Ｂは、水密に区画されたチャ ンバーに磁気センサー４Ｃを内蔵している。磁気センサー４Ｃは、ローター４Ａ の磁石４Ｄに接近して配設されている。磁気センサー４Ｃは、ローター４Ａに回 転される磁石４Ｄによる磁束の変化を検出して、ローター４Ａの回転数を検出す る。ローター４ＡにＮ、Ｓ極の２極の磁極を設ける場合、ローター４Ａが１回転 すると、磁気センサー４Ｃは１パルスの信号を出力する。

【００２３】 デジタル表示手段５は、磁気センサー４Ｃに接続されて、磁気センサー４Ｃか らの信号を演算して、１分当りの流量をデジタル表示する。例えば、デジタル表 示手段５は、１秒間に回転するローター４Ａの回転数をカウントして、流量を計 算する。水が１ｃｃ通過すると１回転するローター４Ａを有する流量センサー４ は、１秒間にローター４Ａが１００回転すると、１秒間に１００ｃｃ、１分間に ６リットルの水が通過することになる。この流量センサー４が接続されたデジタ ル表示手段５は、１秒間のローター４Ａの回転数に６／１００をかけて、１分間 の流量をリットルで表示できる。

【００２４】 さらに、流量センサー４は総量表示手段６にも接続されて、通過した水の総流 量をデジタル表示する。総量表示手段６は、ローター４Ａの回転数を積算して、 通過した水の総量を計算する。１ｃｃの水が通過して１回転するローター４Ａを 有する流量センサー４に接続された総量表示手段６は、計測を開始した時間から のローター４Ａの総回転数をカウントして、水の総量を測定できる。総量表示手 段６は、フィルターを交換し、あるいは、電極を洗浄した後、カウント数をリセ ットして、リセットした時からの水の総量を表示する。リセットした後の流量は 、ローター４Ａ１０００回転につき１リットルとなる。

【００２５】 図３に示すイオン水の発生装置は、演算回路１７と、メモリ１８と、表示部材 １９と、切換スイッチ２０とで、デジタル表示手段５と総量表示手段６とを構成 している。切換スイッチ２０は、流量スイッチ２０Ａと総量スイッチ２０Ｂとを 備えている。流量スイッチ２０Ａが押されると、演算回路１７は、流量センサー ４からの信号を演算処理して表示部材１９に流量リットル／分を表示する。演算 回路１７は、流量センサー４から入力されるパルス信号をカウントしてメモリ１ ８に記憶させる。総量スイッチ２０Ｂが押されると、メモリ１８の記憶値から通 過した水の総量を演算して、表示部材にデジタル表示する。この構造は、表示部 材を流量と総量の表示とに兼用するので、さらに部品コストを低減できる特長が ある。

【００２６】 図１に示す装置は、電極２、３に逆の電圧を加えて洗浄する。この考案は電極 ２、３を電気的に洗浄する構造を、図１に示す構造に特定するものでない。図２ の鎖線で示すように、洗浄電極１５を設け、この洗浄電極１５に電圧を加えて電 極を洗浄することも可能である。洗浄電極１５は、電極を洗浄する時プラス電極 ２にマイナスの電圧を加え、マイナス電極３にプラスの電圧を加える。

【００２７】 電極を洗浄したイオン水の発生装置は、図１において、切換スイッチ１３を実 線位置とし、弁を開いて水を供給し、電極に電圧を印加してイオン水を排水する 。

【００２８】

【考案の効果】

この考案の洗浄手段を有するイオン水の発生装置は、単位時間に通過する水量 をデジタル表示する。このため、高価なｐＨメーターを使用することなく、排出 されるアルカリ性イオン水のｐＨをリアルタイムで測定することができる。それ は、アルカリ性イオン水のｐＨが、電流と流量とを関数として決定されるからで ある。このため、使用者は、デジタル表示を見ながら流量を調整し、あるいは、 必要ならば流量と電流の両方を調整することによって、自分に最適なｐＨのイオ ン水とすることができ、アルカリ性イオン水および酸性イオン水を最適ｐＨとし て使用することができる。

【００２９】 また、この考案のイオン水の発生装置は、流量センサーを、単位時間の流量を 検出するセンサーと、通過した水の総量を検出するセンサーとに併用している。 水の総量を検出するセンサーとして使用して、通過した水の総量を測定すること によって、電極を理想的な状態で洗浄できる。それは、電極の汚れが通過する水 の総量によって決まるからである。理想的な状態で電極が洗浄できると、イオン 水の濃度が低下する前に洗浄して、アルカリ性イオン水のｐＨを一定の範囲に調 整でき、しかも洗浄時における電極の無駄な消耗を少なくできる特長がある。

【００３０】 さらにまた、この考案のイオン水の発生装置は、フィルターを最適な時期に交 換して、美味な水を排出できる特長も実現できる。それは、総量表示手段がフィ ルターを通過した水の総量を表示するので、フィルターを一定量の水が通過する 毎に交換できるからである。

【００３１】 さらにこの考案のイオン水の発生装置の特筆すべき特長は、理想的な状態で使 用できるにもかかわらず、安価に多量生産できることにある。それは、流量セン サーを、単位時間の流量を測定するセンサーと、通過した水の総量を測定するセ ンサーの両方に兼用していることが理由である。さらに、測定値をデジタル表示 するので流量と総量とを正確に表示できる特長もある。

【００３２】 すなわち、この考案のイオン水の発生装置は、ｐＨの低下を防止して一定の濃 度とすることができ、さらに美味な水を排出できる理想的な特性を備えることに 加えて、測定機構を著しく簡素化して、安価に多量生産できる卓効を備える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示すイオン水の発生装置
の断面図

【図２】流量センサーの一例を示す断面図

【図３】この考案の他の実施例を示すイオン水の発生装
置の断面図

【符号の説明】 １………電離槽 ２………電極（＋側） ３………電極（−側） ４………流量センサー ４Ａ……ローター ４Ｂ……ケーシング ４Ｃ……磁気センサー ４Ｄ……磁石 ５………デジタル表示手段 ６………総量表示手段 ７………羽根 ８………ベアリング ９………フィルター １０………アルカリ性イオン水排水路 １１………酸性イオン水排水路 １２………電源 １３………切換スイッチ １４………多孔板 １５………洗浄電極 １６………弁 １７………演算回路 １８………メモリ １９………表示部材 ２０………切換スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入する水を濾過するフィルターと、ア
   ルカリ性イオン水と酸性イオン水とに分離する電離槽
   (1)と、電離槽(1)の電極(2)、(3)に電圧を印加する電源
   (12)と、電離槽(1)に流入する水の流量を検出する流量
   センサー(4)と、この流量センサー(4)の出力を演算して
   水の単位時間当りの流量を表示するデジタル表示手段
   (5)とを備える流量センサー(4)を有するイオン水の発生
   装置において、 流量センサー(4)の出力信号を演算して、通過する水の
   総量を加算し、加算した水量をデジタル表示する総量表
   示手段(6)とを有し、流量センサー(4)が単位時間あたり
   の流量と、一定の時間に通過した水の総量とを検出し、
   デジタル表示手段(5)が時間当りの流量を表示し、総量
   表示手段(6)が流れた水の総量をデジタル表示するよう
   に構成されたことを特徴とする流量センサーを有するイ
   オン水の発生装置。