(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源からの水を反応槽１０に通水してアルカリ水と酸性水を生成し、アルカリ水をアルカリ水流出口１４から、酸性水を酸性水流出口１６から流出される水処理装置において、アルカリ水流出口からのアルカリ水はペルチェ素子を用いた電子冷却部１００により冷却され外部へ排出され、同時に、酸性水流出口１６からの酸性水は電子冷却部１００の放熱部１０２を冷却し外部へ排出され、該酸性水は上記水処理装置がアルカリ水を生成していない時であっても放熱部に蓄えられていることを特徴とする冷却機能を備えた水処理装置。
【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】
この発明はアルカリ水を生成する水処理装置が、飲用に適する水以外の水を流出することに着眼し、水源からの水を反応槽１０に通水してアルカリ水と酸性水を生成し、アルカリ水をアルカリ水流出口１４から、酸性水を酸性水流出口１６から流出される水処理装置において、アルカリ水流出口からのアルカリ水はペルチェ素子を用いた電子冷却部１００により冷却され、同時に、酸性水流出口１６からの酸性水は電子冷却部１００の放熱部１０２を冷却し、該酸性水は上記水処理装置がアルカリ水を生成していない時であっても放熱部に蓄えられていることを特徴とする構成とした。
【０００６】
このように構成することで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、流水状態でない時も放熱部は酸性水により冷却されており、したがって、いつでも冷却スイッチを操作すれば良好に冷却機能が発揮するので、アルカリ水取水実行前に冷却スイッチを操作しても、事前の予備冷却が十分なものとなり、飲用に供するアルカリ水の冷却が更に効果的なものとなる。
【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１６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１５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１００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１２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２０７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２０９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２０４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】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明は、水源からの水を反応槽１０に通水してアルカリ水と酸性水を生成し、アルカリ水をアルカリ水流出口１４から、酸性水を酸性水流出口１６から流出される水処理装置において、アルカリ水流出口からのアルカリ水はペルチェ素子を用いた電子冷却部１００により冷却され外部へ排出され、同時に、酸性水流出口１６からの酸性水は電子冷却部１００の放熱部１０２を冷却し外部へ排出され、該酸性水は上記水処理装置がアルカリ水を生成していない時であっても放熱部に蓄えられていることを特徴としたので、
1.反応槽から流出される水のうち、飲用に供するアルカリ水を冷却するにあたり、アルカリ水の流出と同時に流出される酸性水がペルチェ素子からなる冷却部の放熱部を冷却するので、ペルチェ素子駆動時に放熱部の放熱が促進し冷却性能が向上する。
2.飲用しない酸性水の有効利用が図られ、特に酸性水を洗浄に利用する場合は取水される酸性水の温度上昇が洗浄効果の向上に寄与する。
という作用効果に加え、
さらに、
3.流水状態でない時も放熱部は酸性水により冷却されており、したがって、いつでも冷却スイッチを操作すれば良好に冷却機能が発揮するので、アルカリ水取水実行前に冷却スイッチを操作しても、事前の予備冷却が十分なものとなり、飲用に供するアルカリ水の冷却が更に効果的なものとなる。
という作用効果を奏するものである。
【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。
【符号の説明】
１００  電子冷却部
１０２  放熱部
【図１】
0003553109.tif 000002
【図２】
0003553109.tif 000003
【図３】
0003553109.tif 000004