JPH07185547A

JPH07185547A - 電気分解整水器

Info

Publication number: JPH07185547A
Application number: JP33452493A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takenaka; 善彦竹中; Toshiharu Kobayashi; 敏治小林; Yoshiki Hamaya; 芳樹濱谷; Kiyotaka Imamura; 清高今村
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyushu Hitachi Maxell Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd; AGC Inc
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-25
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3431248B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電解槽内の電極を洗浄可能な電気分解整水器
である。【構成】電解槽(12)中の電極に順電圧と逆電圧を印加
してそれぞれアルカリ水と酸性水を選択的に導出すると
ともに、電極洗浄手段の作動によって電極洗浄を行うこ
とできる電気分解整水器(A) において、順電圧印加によ
るアルカリ水使用時間と逆電圧印加による酸性水使用時
間の両方に基づいて、電極使用レベルを演算し、アルカ
リ側若しくは酸性側のいずれかの電極使用レベルが要電
極洗浄レベルに達した場合に電極洗浄手段に移行する信
号を送出するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解槽内の電極を洗浄
可能な電気分解整水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水道水等を電気分解してアルカリ
水と酸性水とを生成分離できるように構成したイオン整
水器等が使用されている。

【０００３】これは、水道水等を活性炭等によりいった
ん浄水した後に電解槽に送水して、該電解槽中で陰極電
極と陽極電極との間に介設した隔膜により、両電極間に
印加された順電圧によって水道水等を電気分解した時、
アルカリ水と酸性水に分離生成するように構成してお
り、生成されたアルカリ水はアルカリ水導出流路を通し
て外部に導出され、飲用水として用いることができる。

【０００４】また、上記両電極に逆電圧を印加すること
によって、酸性水を導出し、化粧水等として用いること
ができる。

【０００５】さらに、上記した電気分解整水器の使用に
おいて、アルカリ水の使用が酸性水の使用に比較して多
いため、電極への順電圧印加によって生じた原水中の不
純物は、経時的に、両電極にスケールとして付着し、電
解性能を漸次低下することになる。そこで、近年、整水
器の設定累積使用時間経過後は、両電極に逆電圧を強制
的に一定時間印加して、各電極に付着した不純物を水中
に溶出して両電極を洗浄し、かかる不純物を含有した不
純物含有水を、不純物含有水排出流路を通して外部に排
出するようにしたものがある。これは、整水器の累積設
定時間は、アルカリ水生成のための順電圧の印加時間と
略比例すると推定したからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現実の電気分
解整水器の使用においては、上記した整水器の設定累積
使用時間が経過しても、電極には、いまだ不純物はあま
り付着しておらず、そのまま順電圧印加を継続してアル
カリ水を生成しても何ら問題にならない場合が多い。

【０００７】これは、アルカリ水使用を主とする整水器
の使用において、酸性水使用時に、電極に逆電圧をかけ
ることになるので、その分、不純物が除去され、電極の
洗浄が実質的に行われることによる。

【０００８】しかるに、従来は、このような逆電圧印加
による電極洗浄効果には何ら着目せず、専ら、アルカリ
水生成のための順電圧の累積印加時間に基づいて要電極
洗浄レベルを判断していたため、整水器が未だアルカリ
水を充分に生成可能であるにもかかわらず、強制的に一
定時間、電圧洗浄を目的とした逆電圧を電極に印加する
ことになり、その間はアルカリ水を使用できず、使い勝
手を著しく悪いものとしていた。

【０００９】本発明は、上記した課題を解決することが
できる電気分解整水器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電解槽中の電
極に順電圧と逆電圧を印加してそれぞれアルカリ水と酸
性水を選択的に導出するとともに、電極洗浄手段の作動
によって電極洗浄を行うことができる電気分解整水器に
おいて、順電圧印加によるアルカリ水使用時間と逆電圧
印加による酸性水使用時間の両方に基づいて、電極使用
レベルを演算し、アルカリ側若しくは酸性側のいずれか
の電極使用レベルが要電極洗浄レベルに達した場合に電
極洗浄手段に移行する信号を送出させることを特徴とす
る電気分解整水器に係るものである。

【００１１】本発明は、また、上記した電気分解整水器
において、アルカリレベル側において、順電圧印加時に
電極使用レベルを増加し、逆電圧印加時に電極使用レベ
ルを減少する演算を行い、及び／又は、酸性レベル側に
おいて、逆電圧印加時に電極使用レベルを増加し、順電
圧印加時に電極使用レベルを減少する演算を行い、アル
カリレベル側、及び／又は、酸性レベル側において、電
極使用レベルが要電極洗浄レベル値を越えた場合に、電
極洗浄手段に移行する信号を送出するようにしたこと、
及び、電極使用レベルの減少率を増加率より大きくした
ことにも特徴を有する。

【００１２】

【実施例】本発明に係る電気分解整水器Ａを、実施例を
参照して具体的に説明する。

【００１３】（構成）図１に、本発明に係る電気分解整
水器Ａを、アンダーシンク型の整水器として、システム
キッチンの流し台Ｂの下部のキャビネットＫの下部空間
内に配置した状態を示す。

【００１４】図１に示すように、電気分解整水器Ａは、
キャビネットＫの下部空間内であって、シンクＳの直下
部からわずかに離れた位置で、床板10上に載置されてお
り、また、同整水器Ａの一側側面には、浄水器Ｄが並設
状態に取付けられている。

【００１５】まず、電気分解整水器Ａの構成について説
明すると、図１及び図２〜図４に示すように、同整水器
Ａは、矩形箱状をなす本体ケース11内に、偏平矩形板状
の電解槽12と、偏平矩形箱状の制御部13とを内蔵してい
る。また、整水器Ａは、制御部13を内面に取付た本体ケ
ース11の一側側壁 (本実施例では前壁)11aの外面に操作
盤14を取付けている。

【００１６】電解槽12は、図示しないが、隔膜によっ
て、その内部に、アルカリ水生成空間と酸性水生成空間
とを区画形成しており、それぞれの空間内には電極が配
設されている。そして、この電極に制御部を介して正負
の電圧を印加することによって、電解槽12内で電気分解
を行い、それぞれの空間内にアルカリ水と酸性水とを生
成することができる。

【００１７】また、上記した整水器Ａに並設した浄水器
Ｄの構成について説明すると、図示しないが、その内部
に、活性炭部と中空糸膜部とを具備しており、浄水器ホ
ルダーＨを介して、整水器Ａの本体ケース11の一側側壁
11a に着脱自在に取付けられている。

【００１８】即ち、図２〜図４に示すように、浄水器ホ
ルダーＨは、金属板等の弾性を有する一枚の板状体から
なり、整水器Ａの本体ケース11の一側であって、操作盤
14を上部に取付けた一側側壁11a の下部外面に取付けた
縦長板状の取付基板50と、同取付基板50の上部に一体的
に連設した前部切欠の環体からなる弾性板製の把持腕51
と、同取付け基板50の下部を前方に向けて直角に屈曲し
て形成した浄水器支持板52とから形成される。

【００１９】次に、上記した電気分解整水器Ａ回りの配
管構成について説明すると、図１及び図２において、15
は流し台Ｂの天板16上に設置した切替装置であり、同切
替装置15の流入口17には、上流側端を水道供給部に接続
した原水配管18の下流側端が連通連結されている。

【００２０】同切替装置15の一流出口19には、第２原水
配管20の上流側端が連通連結されており、同第２原水配
管20の下流側端は、浄水器Ｄの上面に設けた流入口21と
連通連結されている。

【００２１】また、浄水器Ｄの上面には、流入口21と並
設状態に流出口22が設けられており、同流出口22には浄
水配管23の上流側端が連通連結されており、同浄水配管
23の下流側端は、電気分解整水器Ａの本体ケース11の上
面に設けた流入口24に連通連結されている。

【００２２】また、同流入口24は、内部配管25を介し
て、電解槽12の下面に設けたアルカリ水生成空間流入口
26及び酸性水生成空間流入口27とに連通連結されてい
る。

【００２３】一方、電解槽12の上面にはアルカリ水流出
口28と酸性水流出口29とが設けられており、アルカリ水
流出口28は、アルカリ水導出管30を介して、切替装置16
のアルカリ水流入口31に連通連結されており、酸性水流
出口29は、酸性水導出管32を介して、例えば、上端をシ
ンクＳに連通連結した排水管33に接続されることにな
る。

【００２４】そして、同アルカリ水流入口31は、切替装
置15の切替動作によって、上記した原水配管18と選択的
に、吐出金具34と連通連結される。

【００２５】かかる構成によって、原水使用時は、切替
装置15の切替操作によって、原水を原水配管18→切替装
置15→吐出金具34を通してシンクＳ内に吐出することが
できることになる。

【００２６】一方、アルカリ水使用時は、原水配管18→
切替装置15→第２原水配管20を通して浄水器Ｄに原水を
供給して浄水を生成し、その後、浄水を浄水配管23→内
部配管25を通して電解槽12に供給してアルカリ水を生成
し、その後、アルカリ水を、アルカリ水導出管30→切替
装置15→吐出金具34を通してシンクＳ中に吐出すること
ができる。

【００２７】なお、アルカリ水生成によって生じる酸性
水は、酸性水導出管32を通して、例えば、排水管33に排
出されることになる。

【００２８】次に、制御部13及び操作盤14について説明
すると、制御部13は、以下に説明する操作盤14上の各種
スイッチ群からの入力信号や圧力スイッチ35( 図２参
照) からの入力信号に基づいて、電解槽12のオン・オフ
制御や濃度制御や各種表示体の点滅を行うことができ
る。

【００２９】まず、制御部13の構成を図５を参照して説
明すると、図中、60は I/Oポートを介して操作盤14や、
電解槽61や、圧力スイッチ35や、電解用トランス62等を
接続するＭＰＵであり、63はメモリー、64は制御用電
源、65は電解用リレー、66は電解用電源、67は逆電解リ
レーである。

【００３０】次に、操作盤14の構成について説明する
と、図３及び図４に示すように、スイッチ群として、前
記した電源スイッチPSの他に、操作する毎にアルカリ水
吐出→酸性水吐出→浄水吐出と切り替えられる浄水・整
水切替スイッチ40と、濃度切替スイッチ41と、洗浄スイ
ッチ42と、電解槽12の積算使用時間用タイマーを作動さ
せるためのスタートスイッチ43とを操作スイッチ取付シ
ート44に取付けている。

【００３１】また、操作盤14は、図２及び図３に示すよ
うに、表示体群としては、上記した浄水・整水切替スイ
ッチ40のスイッチ動作によって交互に点灯する清水吐出
表示ランプL₁, アルカリ水吐出表示ランプL₂及び酸性水
吐出表示ランプL₃と、濃度切替スイッチ41の切替動作に
応じて３段階表示する濃度表示ランプL₄〜L₆と、電極洗
浄が必要であることを使用者等に知らせる電極要洗浄表
示ランプL₇と、浄水カートリッジ交換表示ランプL₈とを
具備している。

【００３２】(電気分解整水器Ａの作用)ついで、上記構
成を有する電気分解整水器Ａの使用方法について、図６
に示すタイミングチャートを参照して説明する。

【００３３】電源スイッチPSを投入した後、図６(b) に
示すように、浄水・整水切替スイッチ40を押してアルカ
リ水導出可能状態とし、その後、吐出金具34のハンドル
等の水道水供給部を開くと、原水配管18→第２原水配管
20→浄水器Ｄ→浄水配管23を通して電気分解整水器Ａの
流入側に供給されることになる。

【００３４】図６(a) に示すように、この供給水圧によ
って圧力スイッチ35が作動し、制御部13を介して電源よ
り所定の順電圧を電解槽12内の電極に印加させるととも
に、必要に応じて、図示しない送給ポンプを作動して、
カルシウムを酸性水水槽に供給し、電気分解によって、
アルカリ水水槽内にアルカリ水を生成するとともに、酸
性水水槽内に酸性水を生成する。

【００３５】そして、生成されたアルカリ水は、アルカ
リ水導出管30→切換装置15→吐出金具34を通して外部に
流出でき、飲料水として用いることができる (図６
(c))。

【００３６】一方、電解槽12内で生成された酸性水は、
酸性水導出管32を通して排水管33に排出することができ
る。

【００３７】なお、浄水・整水切替スイッチ40の操作の
うち、アルカリ水への切替の場合は、再度、別の切替操
作をしない限り、アルカリ水の導出状態が継続されるよ
うになっている。従って、図６(b)(c)に示すように、圧
力スイッチ35のオン時には、アルカリ水が導出されるこ
とになる。

【００３８】一方、酸性水への切替や浄水への切替の操
作においては、直後の圧力スイッチ35のオン時のみ、酸
性水や浄水の導出が行われ、圧力スイッチ35がいったん
オフになると、次回の圧力スイッチ35のオン時には、ア
ルカリ水の導出状態に切り替わり、アルカリ水が導出さ
れることになる。なお、図６(c)(g)に示すように、この
実施例では、逆の極性の水を流す場合には、いったん浄
水を短時間流す状態を経たのち、アルカリ水導出時間と
している。

【００３９】また、酸性水への切替を行うと、図６(a)
に示すように、この供給水圧によって圧力スイッチ35が
作動し、制御部13を介して電源より所定の逆電圧を電極
に印加させ、電気分解によって、アルカリ水水槽内に酸
性水を生成するとともに、酸性水水槽内にアルカリ水を
生成する。

【００４０】そして、生成された酸性水は、アルカリ水
導出管30→切換装置15→吐出金具34を通して外部に流出
でき、殺菌用洗浄水として用いることができる (図６
(e))。

【００４１】その後、図６(f) に示すように、浄水・整
水切替スイッチ40を押し、浄水へ切り替えると、酸性水
導出可能状態から浄水可能状態に切り替わり、その後、
吐出金具34のハンドル等の水道水供給部を開くと、原水
配管18→第２原水配管20→浄水器Ｄ→浄水配管23を通し
て電気分解整水器Ａの流入側に供給されることになる。

【００４２】図６(a) に示すように、この供給水圧によ
って圧力スイッチ35が作動し、制御部13を介して電源か
ら電極へは電圧が何ら印加されず、この無電解によっ
て、電解槽12のアルカリ水水槽及び酸性水水槽内のいず
れにも電解水は生成されない。

【００４３】従って、浄水器Ｄによって生成された浄水
のみが、電解槽12→アルカリ水導出管30→切換装置15→
吐出金具34を通して外部に流出でき、料理水等として用
いることができる (図６(g))。

【００４４】また、本発明は、図５に示すように、制御
部13は、ＭＰＵ内に、整水器Ａの電解槽61内の電極の使
用レベルを演算する演算部68を有している。

【００４５】この演算部68は、洗浄を行う時期を決定す
ることを目的としており、アルカリ水導出時間Ａと、酸
性水導出時間Ｂを基にして電極使用レベルを演算する。

【００４６】演算部68により、電極使用レベルは、アル
カリ側レベル域の場合では、順電圧印加により増加し、
逆電圧印加により減少するように演算され、演算部68
は、この電極使用レベルが所定値を越えたら洗浄を必要
と判断し、電極洗浄手段へ移行する信号を送出する。

【００４７】本実施例の場合、図６に示すように、電極
使用レベルをアルカリレベル (＋値) と酸性レベル (−
値) に区分し、アルカリレベル状態時の電極使用レベル
は、アルカリ水導出時にはアルカリ水導出時間に比例し
て増加させ、酸性水導出時には酸性水導出時間の10倍に
比例して減少させ、算出する (アルカリ水導出時間−10
×酸性水導出時間) 。

【００４８】また、逆に、レベル値が酸性レベル (−
値) となった場合、酸性レベル状態時の電極使用レベル
は、酸性水導出時には酸性水導出時間に比例して増加さ
せ、アルカリ水導出時にはアルカリ水導出導出時間の10
倍に比例して減少させ、算出する (酸性水導出時間−10
×アルカリ水導出導出時間) 。

【００４９】このように、本実施例では、アルカリレベ
ルと酸性レベルのいずれにおいても、電極使用レベルの
減少率を、10倍の倍率で、増加率よりも大きくしてい
る。

【００５０】なお、上記した倍率は、電気分解整水器Ａ
の電解性能や電解槽12の仕様等により決定されるのが望
ましいが、本実施例の場合、逆電圧印加による電極の回
復速度が順電圧印加による電極の劣化の進行速度に比べ
10倍程度速いとみなされる仕様の電解槽12を用いている
ので、上記倍率を10倍にしても何ら問題はない。この倍
率は１倍より大きければ効果的であるが、上限値は各種
電解槽12の性能により適宜決定されるべきものである。

【００５１】しかして、本実施例では、図６(j) から明
らかなように、電解槽12の電極へ順電圧を印加した場
合、電極使用レベルは比較的緩やか角度φで進行するの
に対し、電解槽12へ逆電圧を印加した場合の電極使用レ
ベルは上記した倍数分急激な角度θで改善されることに
なる。このことは、順電圧の印加による電極への不純物
の付着、即ち、電極の劣化は緩やかに進行するのに対
し、逆電圧の印加による電極に付着した不純物の除去は
短い時間の逆電圧の印加によって充分であることを意味
する。

【００５２】そして、本実施例では、図６(j) 及び図６
(h) に示すように、電極使用レベルが上限の所定値であ
る要電極洗浄レベルに達した場合に始めて、電解槽12の
電極へ、同電極洗浄用の逆電圧を一定時間印加可能にし
ている。ここでの逆電圧印加の時間は電極使用レベル値
が０になるような時間 (要電極洗浄レベルが20分であれ
ば２分) に設定されている。

【００５３】さらに、図６(h) に示すように、電極使用
レベルが要電極洗浄レベルに達した場合は、電極要洗浄
表示ランプL₇を点灯して使用者の注意を促すことができ
る。

【００５４】また、例えば、最初の５秒間は、電極用洗
浄警告ブザー45を鳴らすようにしてもよい。

【００５５】その後、いったん圧力スイッチ35がオフ
し、再度オンした場合は、まず、配管系路洗浄のため浄
水を流し (図６(g))、次に、逆電圧を電極に印加して洗
浄を行い (図６(e))、さらに、洗浄動作完了後、再度、
配管系路洗浄のため浄水を流すことにしている (図６
(g))。

【００５６】このように、本実施例では、電極の状態
を、電極の不純物の付着状態をアルカリ水の使用と酸性
水の使用によって連続的に変化する電極使用レベルに基
づいて判断でき、要電極洗浄レベルになって電極洗浄を
行うことができるため、要洗浄となるまで或いは強制洗
浄が行われるまでの時間を著しく延ばすことができ、洗
浄による中断の機会を減らし、電気分解整水器Ａの使い
勝手を著しく向上することができる。

【００５７】なお、図示の実施例では、飲用水としての
使用を目的としたアルカリ水使用が化粧水や洗浄水とし
ての酸性水使用より多い場合について説明したので、ア
ルカリ側の要電極洗浄レベルが用いられている。

【００５８】しかし、酸性水使用がアルカリ水使用より
多い場合には、当然、酸性側の要電極洗浄レベルが用い
られれることになる。

【００５９】また、この場合、図６(j) に示すように、
電極使用レベルは、酸性側にあっても、アルカリ側と同
様に、電解槽12の電極へ逆電圧を印加した場合、電極使
用レベルは比較的緩やか角度φで進行するのに対し、電
解槽12へ順電圧を印加した場合の電極使用レベルは急激
な角度θで改善されることになる。

【００６０】なお、整水器Ａの電解槽61内の電極の使用
レベルを演算する演算手段は、上記した実施例における
演算部68による演算に何ら限定されるものではなく、そ
れ以外にも種々の方法が考えられる。即ち、洗浄時期を
延ばすために電極の使用状態をみて、より効果的な極性
での使用を考慮したうえで、合理的な演算をする方法は
種々考えられるものである。

【００６１】また、上記した実施例では、アルカリレベ
ル側及び酸性レベル側において、電極使用レベルが要電
極洗浄レベル値を越えた場合に、電極洗浄手段に移行す
る信号を送出するようにしたが、アルカリレベル側又は
酸性レベル側のいずれか一方において、電極使用レベル
が要電極洗浄レベル値を越えた場合に、電極洗浄手段に
移行する信号を送出するように制御することもできる。

【００６２】

【効果】以上説明したきたように、本発明では、電解槽
中の電極に順電圧と逆電圧を印加してそれぞれアルカリ
水と酸性水を選択的に導出するとともに、電極洗浄手段
の作動によって電極洗浄を行うことできる電気分解整水
器において、順電圧印加によるアルカリ水使用時間と逆
電圧印加による酸性水使用時間の両方に基づいて、電極
使用レベルを演算し、アルカリ側若しくは酸性側のいず
れかの電極使用レベルが要電極洗浄レベルに達した場合
に電極洗浄手段を作動させるようにしている。

【００６３】従って、電極の状態を、電極の付着物の付
着状態をアルカリ水の使用と酸性水の使用によって連続
的に変化する電極使用レベルに基づいて判断でき、要電
極洗浄レベルになって電極洗浄を行うことができるた
め、順電圧印加によるアルカリ水使用時間を著しく延ば
すことができ、電気分解整水器の使い勝手を著しく向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気分解整水器の設置状態を示す
斜視図である。

【図２】同整水器の概念的構成を示す構成説明図であ
る。

【図３】同整水器の全体構成を示す斜視図である。

【図４】同断面正面図である。

【図５】制御部のブロック図である。

【図６】同整水器の浄水・整水生成作用のタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

Ａ電気分解整水器Ｄ浄水器 12 電解槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱谷芳樹東京都千代田区丸の内二丁目１番２号旭硝子株式会社内 (72)発明者今村清高福岡県田川郡方城町大字伊方4680番地九州日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解槽(12)中の電極に順電圧と逆電圧を印
加してそれぞれアルカリ水と酸性水を選択的に導出する
とともに、電極洗浄手段の作動によって電極洗浄を行う
ことができる電気分解整水器(A) において、順電圧印加によるアルカリ水使用時間と逆電圧印加によ
る酸性水使用時間の両方に基づいて、電極使用レベルを
演算し、アルカリ側若しくは酸性側のいずれかの電極使
用レベルが要電極洗浄レベルに達した場合に電極洗浄手
段に移行する信号を送出させることを特徴とする電気分
解整水器。
【請求項２】アルカリレベル側において、順電圧印加時
に電極使用レベルを増加し、逆電圧印加時に電極使用レ
ベルを減少する演算を行い、及び／又は、酸性レベル側
において、逆電圧印加時に電極使用レベルを増加し、順
電圧印加時に電極使用レベルを減少する演算を行い、ア
ルカリレベル側、及び／又は、酸性レベル側において、
電極使用レベルが要電極洗浄レベル値を越えた場合に、
電極洗浄手段に移行する信号を送出するようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の電気分解整水器。
【請求項３】電極使用レベルの減少率を増加率より大き
くしたことを特徴とする請求項２記載の電気分解整水
器。