JPH0783532A - 冷却機能を備えた水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却機能の優れた水処理装置を提供する。 【構成】 電子冷却部１００内を水処理された水が通過
することで、冷却水を得る。一方電子冷却部１００の放
熱部１０２にはフィン１０１が形成されており、放熱部
１０２内に水源１からの水が流入し、フィン１０１の放
熱効果を向上させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は冷却機能を有する水処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、おいしい水を得るために水道水等
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や浄水器等が使用されてい
る。イオン整水器の場合、水道水等を活性炭等により一
旦浄水した後に反応槽に送水して、該反応槽中で陰極電
極と陽極電極とに間に介設した隔膜により、両電極間に
印加された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、酸性水はそれぞれアルカリ水導
出流路と酸性水導出流路とを通して外部に導出され、そ
れぞれの用途に応じて使用できるようにしたものであ
る。

【０００３】電解されたアルカリイオン水はや浄水はそ
のまま飲用すべきものであるが、よりおいしく飲用する
ためには、適度な温度まで冷却することが望ましい。冷
却するにはコンプレッサを用いる方法、ペルチェ素子の
ような電子冷却素子を用いる方法等が考えられるが、コ
ンプレッサを用いた場合、小型化が阻害され、また冷媒
のフロン等の規制で採用しにくい問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ペルチェ素子の場合、
放熱効果を上げれば冷却能力が向上するわけであるが、
ファン等を用いて強制的に放熱するにしても限界があ
り、構造も複雑になってしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は水処理装置
が、飲用に適する水以外の水を取水可能であることに着
眼し、電子冷却部の放熱部の放熱を促進する手段とし
て、例えばアルカリ水と同時に生成され、飲用されるこ
とがなく洗顔等に限定的に使用される酸性水や原水を放
熱部内に流入接触させ、放熱媒体として活用している。

【０００６】酸性水により放熱部を冷却すれば、その放
熱効果による吸熱分だけ電子冷却部によるアルカリ水の
冷却能力が増し、おいしく感じるアルカリ水を提供出
来、また酸性水は放熱部を冷却した結果水温が上昇し、
洗顔等に使用するのにより適した水となり、非常に都合
が良い。また浄水器やミネラル水生成装置のような水処
理装置であっても、処理水以外の水を取水している時に
自動的に放熱が促進され都合が良い。

【０００７】

【実施例】以下、添付図に示す実施例を参照して、本考
案を、具体的に説明する。図１は本考案に係る電気分解
整水器及びそれに接続された複数の流路からなる整水シ
ステムを示す。

【０００８】（電気分解整水器）まず、電気分解整水器
の構成について説明すると、電気分解整水器は、反応槽
１０と、その中央に設けた隔壁１１と、同隔壁１１によ
って区画形成されたアルカリ水槽１２及び酸性水槽１３
と、各水槽１２，１３に配設された電極８，９とより構
成されている。

【０００９】また、アルカリ水槽１２の上部にはアルカ
リ水流出口１４を、下部には浄水流入口１５をそれぞれ
形成し、また、酸性水槽１３の上部には酸性水流出口１
６を、下部にはカルシウム水流入口１７をそれぞれ形成
している。

【００１０】そして、アルカリ水流出口１４と酸性水流
出口１６には、後述する冷却部１００とが接続されてい
る。上記のように構成された電気分解整水器において、
アルカリ水槽１２側に設けられた電極８は、通常の整水
動作時には、ステンレス鋼やカーボン等からなる陰極と
して機能し、酸性水槽側の電極９は、ステンレス，白
金，酸化チタンなどからなる陽極として機能するように
構成されている。

【００１１】各電極８，９には、制御装置Ｒからの制御
信号に基づいて電源４０から両電極８，９に所望の順電
圧を印加するように構成されている。そして、かかる電
圧印加によって、水道水等は電気分解されて、通常動作
時には、アルカリ水槽１２内の水のｐＨ値は高くなり、
同水槽１２内にアルカリ水が生成される。一方、酸性水
槽１３のｐＨ値は低くなり、同水槽１３内には酸性水が
生成されることになる。また、逆電圧を各電極８，９に
印加すると、各電極８，９に付着した付着物を溶解して
各電極８，９から除去することができる。

【００１２】（電気分解整水器周りの流路）まず、電気
分解整水器の流入側は、水源である水道蛇口等の水道水
供給部１に、原水供給流路Ｃを介して連通されており、
原水としての水道水の供給がなされるように構成されて
いる。

【００１３】即ち、蛇口等の水道水供給部１からの原水
供給流路Ｃは、中途に設けた分岐部Ｓで二又に分岐し
て、一方の分岐流路２４はアルカリ水槽の浄水進入口１
５に浄水器２を介して連通されており、他方の分岐流路
２８は酸性槽１３のカルシウム水流入口１７に連通され
ている。また、ｐＨ値を高め、カルシウムイオン濃度を
アップさせるための添加物を供給できるように、分岐流
路２８の中途には添加物供給装置Ａが接続されている。

【００１４】添加物としては、ミネラル分や薬効剤等、
飲用水の改良に係る添加物が種々考えられる。分岐流路
２４に取付けた浄水器２は、活性炭と中空糸膜を備え、
濾過機能を有しており、必要に応じて内部にヒーター
（図示せず）等を設けて加温あるいは加熱殺菌等ができ
るように構成され、ヒーターを付けた場合、活性炭の再
生機能を果たす。

【００１５】また、水道水供給部１からの原水供給流路
Ｃの分岐部Ｓの上手側には流路切換装置４１を配設して
おり、４１の流路切換動作によって、水道水供給部１か
らの水を、電気分解整水器に連通する原水供給流路Ｃ
と、原水直接取出流路Ｄに選択的に供給することができ
る。なお６２は上記流路切換装置４１の操作ハンドルで
ある。

【００１６】アルカリ水流出口１４からのアルカリ水
は、例えばペルチェ素子を用いたような電子冷却部１０
０に連通しており、アルカリ水を冷却可能としている。
この電子冷却部１００は多数のフィン１０１を有す放熱
部１０２を備え、放熱部１０２は酸性水流出口１６から
の酸性水流路上に存在している。

【００１７】１０３は蓄冷材であり、電子冷却部１００
内を効率良く利用するために、アルカリ水導出流路は蓄
冷材を充填した電子冷却部１００内に長く存在出来るよ
うに、蛇行状，螺旋状に形成することが望ましい。

【００１８】なお、蓄冷材を用いる場合、流路内の滞留
水が氷結しないように望ましくは凝固点が０℃以上の蓄
冷材を用いれば良い。またこのような蓄冷材を用いれば
寒冷地での凍結防止にも役立つ。蓄冷材の凝固点が氷点
下のものの場合、電子冷却部内の水を適時排水させるこ
とが望ましい。また蓄冷材１０３に代えて、潜熱が大き
く熱伝導性の非常に大きな、例えば解凍プレート等に使
用されているセラミックを利用すれば蓄冷効果に加え、
熱のやりとりもスムーズなものとなり、冷却効果がさら
に向上する。

【００１９】放熱部１０２には、上記電子冷却部１００
から一体的に延出するフィン１０１が挿入されており、
酸性水槽１３からの酸性水は、放熱部１０２を冷却して
酸性水出口から吐出される。したがって酸性水出口から
吐出される酸性水は水温が上昇し、洗浄用としてさらに
良好なものとなる。

【００２０】このように構成すると、アルカリ水を生成
している状態、すなわち酸性水が吐出されている状態時
には、流水によりフィン１０１からの放熱が促進され冷
却能力がより向上し、またアルカリ水を生成していない
時にあっても酸性水は放熱部に蓄えられているので放熱
に有効に作用する。もちろん蓄えられている水は、温度
上昇するが次回のアルカリ水生成時に排水され、あらた
に生成された低温の酸性水が再度放熱部に蓄えられる。

【００２１】また上述の流路切換装置４１の切換により
原水は原水直接取出流路Ｄを通り、酸性水と同様に放熱
部１０２内を通過するようにしている。したがって原水
を使用している時にあっても、放熱部１０２の冷却を促
進出来、きわめて都合が良い。

【００２２】図１に示すように、原水供給流路Ｃの分岐
流路２４の下流側には圧力スイッチＳ１が取付けられて
いる。この圧力スイッチＳ１は、原水供給流路Ｃから電
気分解整水器に浄水器２を通して原水を供給する際の供
給水圧によって作動し、制御装置Ｒを介して電源４０よ
り所定電圧を電極８，９に印加させ、アルカリ水水槽１
２内にアルカリ水を生成することができるとともに、酸
性水水槽１３内に酸性水を生成することができる。

【００２３】このように、本実施例では、電気分解整水
器を作動させるためのスイッチを別個独立して設ける必
要がなく、制御が簡単になる。また、浄水器２の上流側
には流量計Ｑが設けられており、同流量計Ｑは、浄水器
２を設けた分岐流路２４及びもう一つの分岐流路２８を
通して反応槽１０内に流入する浄水及び原水の総和水量
を検出するものである。

【００２４】制御装置Ｒには操作パネルＯＰ及び表示部
Ｌが接続されており、同操作パネルＯＰには、電源スイ
ッチＳ２と冷却スイッチＳ４及び電極洗浄スイッチＳ３
が取付けられている。ここに、電源スイッチＳ２は、電
気分解整水器や各種スイッチ群への電力供給のために用
いるものである。

【００２５】電子冷却部１００の制御は、この冷却スイ
ッチＳ４により実行される。冷却スイッチＳ４のＯＮ状
態では、上述した圧力スイッチＳ１のオン信号に関係な
く、常時電子冷却部１００を所定の温度（例えば３℃）
に制御するように動作している。

【００２６】これは電子的な制御に加えて蓄冷材の凝
固、融解時の熱のやりとりで制御している。すなわち、
通常は蓄冷材の凝固状態を維持出来る程度に冷却されて
おり、アルカリ水生成時に通過するアルカリ水により蓄
冷材が融解されることでアルカリ水を冷やしている。な
おアルカリ水の生成時は、放熱部の水が流水状態となる
ので冷却能力のさらなる向上が得られる。

【００２７】一方、電極洗浄スイッチＳ３は、制御装置
Ｒを介して電源４０より所定電圧を電極８，９に印加さ
せ、両電極８．９の付着物を除去する電極洗浄を行うた
めに用いるものである。また、図１に示すように、制御
装置Ｒの表示部Ｌには、電源４０が投入されている状態
を示す電源表示ランプＬ１と、電極８，９に付着物が堆
積し、洗浄が必要である旨を使用者等に注意する要電極
洗浄表示部としての要電極洗浄表示ランプＬ２と、電極
洗浄作業中であることを示す電極洗浄中表示ランプＬ３
とが取付けられている。

【００２８】（制御回路Ｒの構成）図２に上記した電気
分解整水器を具備する整水システムの整水作業のための
制御回路Ｒを概念的に示す。

【００２９】図示するように、制御回路Ｒは入力インタ
ーフェースａと、マイクロプロセシングユニットｂと、
出力インターフェースｃと、メモリｄと、タイマーｅと
を具備する。

【００３０】そして、入力インターフェースａには、電
源スイッチＳ２と、圧力スイッチＳ１と、電極洗浄スイ
ッチＳ３と、冷却スイッチＳ４と流量計Ｑとが接続され
ており、出力インターフェースｃには、電源４０と、カ
ルシウム供給ポンプ３ｂと、電源表示ランプＬ１と、要
電極洗浄表示ランプＬ２と、電極洗浄中表示ランプＬ３
と電子冷却部１００が接続されている。

【００３１】また、本考案では、制御回路Ｒはタイマー
ｅを具備しており、同タイマーｅによって、制御回路Ｒ
に、以下の動作制御を行わせるようにしている。まず、
制御回路Ｒからの制御信号に基づいて、電源４０から順
電圧が電極８，９に印加した行われる電気分解整水の累
積時間が設定時間（例えば、４０分）を越えると、要電
極洗浄表示ランプＬ２を点灯し、電極８．９の洗浄が必
要な旨を使用者に伝える。

【００３２】要電極洗浄表示ランプＬ２の点灯にきずい
て、使用者が電極洗浄スイッチＳ３を押すと、制御回路
Ｒからの制御信号に基づいて、電源４０から逆電圧が電
極８，９に印加され、設定電極洗浄時間（例えば、２
分）が経過した後、再度、電源４０から順電圧が電極
８，９に印加され、通常動作である電気分解整水が再開
される。

【００３３】通常動作再開直後は、洗浄排水と電気分解
整水とが混合することになるので、混合水の誤飲を防止
するために、再開直後は、例えば、１０秒間、電極洗浄
中表示ランプＬ３を表示しつづける等の工夫をすること
が望ましい。なお電極洗浄した後の排水は飲用に適さな
いので、電極洗浄中は電子冷却部１００の駆動を停止さ
せることが望ましい。駆動を停止する時間は、実際の洗
浄期間であっても良いが、電極洗浄中表示ランプＬ３の
表示期間と対応させることも良い。

【００３４】図１におけるその他の構成について説明す
ると、４２は原水供給流路Ｃの中途に設けた安全弁であ
り、例えば、形状記憶合金使用の切換弁からなり、水道
水供給部１からの水が給湯機等からの熱水である場合
に、一定以上の温度の熱水が供給されると形状記憶合金
の機能により、電気分解整水器方向には流れないよう
に、図示しない熱湯排出流路を通して外部へ放出するこ
とができるようにしている。

【００３５】（他の実施例）図３に本発明の他の実施例
を示す。この実施例はタンク２００内にアルカリ水をた
めて冷却する方式を採用している。水源である原水供給
部２０１からの水は制御装置２０３からの信号により開
閉される元コック２０２により、必要に応じて浄水器
２，反応槽１０を経てアルカリ水はタンク２００内の所
定の水位まで貯溜され、酸性水は放熱部２０４を介して
外部へ排出される。タンク２００にはペルチェ素子等の
電子冷却部２０５の冷却体２０６が備えられている。

【００３６】一方放熱部２０４側には多数のフィン２０
７が形成されている。冷却体２０６はタンク２００内
に、突起を形成してタンク２００内のアルカリ水の冷却
効果を高めており、タンク２００内の水位は水位検知部
２０８にて常時所定の水位を保っている。

【００３７】コック２０９を操作するとタンク２００内
の冷却アルカリ水が排出され、タンク２００内の水位が
低下する。タンク２００内の水位が低下すると、水位検
知部２０８により制御装置２１１に信号が送られ、元コ
ック２０２が開くとともに反応槽１０へ電圧が印加され
る。元コック２０２が開くと、原水がアルカリ水路２０
９側と酸性水路２１０側に分岐される。

【００３８】アルカリ水路２０９側の水は浄水器２を通
り、アルカリ水水槽１２を経てタンク２００内へアルカ
リ水を注ぐ。酸性水路２１０側の水は、酸性水水槽１３
を経て放熱部２０４内に貯溜された後、外部へ排出され
る。タンク２００内のアルカリ水が所定量となると、水
位検知信号により元コック２０２は閉じられる。

【００３９】タンク２００内の水は常に所定温度に冷却
されるように制御装置２１１が制御しており、放熱部２
０４は酸性水により効率良く放熱が推進される。放熱部
２０４内の酸性水はアルカリ水が生成される毎に新しい
酸性水に交換される。

【００４０】なお、このように本発明は冷却アルカリ水
を効率良く作ることが出来るものであるが、ペルチェ素
子のような電子冷却機構は極性を変えることで簡単に加
温させることも可能なので、温水アルカリ水を必要とす
る場合も、上記各実施例のまま同じ原理で効率良く実施
出来ることは言うまでもない。

【００４１】上述の実施例はいずれも電気分解整水器に
ついて説明したが、図４に示すように浄水機能やミネラ
ル付加機能を有す水処理部３００の水を冷却する水処理
装置にも適用できる。この場合、処理された水を必要と
していない時、例えば手洗いや食器洗い等の原水を使用
する時にその原水を放熱部１０２へ導く。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明は、水源
からの水を処理する水処理装置において、電子冷却部に
より処理水を冷却するとともに、該電子冷却部の放熱部
を上記水源からの水により冷却したので、電子冷却にお
いて最も重要な放熱効果を高める手段としてアルカリ水
生成時や原水使用時に必然的に発生する冷却を必要とし
ない酸性水や原水を利用出来、コンプレッサ等の大型の
冷却装置を使わなくても十分冷却効果の期待出来る水処
理装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示した全体構成図である。

【図２】制御回路のブロック図である。

【図３】他の実施例を示した全体構成図である。

【図４】さらに他の実施例を示した全体構成図である。

【符号の説明】

１００ 電子冷却部 １０２ 放熱部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水源１からの水を処理する水処理装置に
   おいて、電子冷却部１００により処理水を冷却するとと
   もに、該電子冷却部１００の放熱部１０２を上記水源１
   からの水により冷却したことを特徴とする冷却機能を備
   えた水処理装置。