(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出側の通水路に生成したイオン水のｐＨ値を検出するｐＨセンサを装備し、前記ｐＨセンサのガラス電極の周囲に液体を滞留させることができる容器を設け、前記容器の排水系に止水弁を設けて、制御手段によって前記液体の滞留と排水を制御するアルカリイオン整水器であって、ｐＨ７未満の酸性のｐＨ緩衝液で前記ｐＨセンサのｐH校正を行った後に、前記制御手段が前記止水弁を制御して、該ｐＨ緩衝液を、前記ガラス電極を保護するための液体として前記ガラス電極の周囲に滞留させることを特徴とするアルカリイオン整水器。
【請求項２】
ｐＨ緩衝液がｐＨ４の標準液であるフタル酸塩標準液であることを特徴とする請求項１記載のアルカリイオン整水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水等の原水を電気分解して、飲用、医療用として利用するアルカリイオン水および化粧水、殺菌洗浄水等として利用する酸性イオン水を製造するアルカリイオン整水器に関し、さらに詳しくは吐出側の通水路にイオン水のｐＨ値を検出するｐＨセンサを装備したアルカリイオン整水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、連続電解方式のイオン水生成器としてアルカリイオン整水器が普及している。このアルカリイオン整水器は、電解槽内で水道水等を電気分解して、陽極側に酸性イオン水を生成し、陰極側にアルカリイオン水を生成する。前記アルカリイオン水の生成において、ｐＨ値を検出するｐＨセンサを吐出側の通水路に備え、そのｐＨ値から電気分解の強さを判断して電気分解の強度を補正し、目的のｐＨ値のイオン水を生成している。
【０００３】
以下、従来のアルカリイオン整水器について説明する。図６は従来のアルカリイオン整水器の概略構成図、図７は同アルカリイオン整水器の要部の電気回路図、図４はｐＨセンサの概略構成図、図５はｐＨセンサの動作原理図である。
【０００４】
図６に示すように、水道水等の原水管１は水栓２を介してアルカリイオン整水器３に接続されている。アルカリイオン整水器３は、原水流入側に、内部に原水中の残留塩素を吸着する活性炭および一般細菌や不純物を取り除く中空糸膜等を備えた浄水部４と、グリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等のカルシウムイオンを原水に付与して導電率を高めるカルシウム供給部５と、通水を確認して後述の制御手段に制御指示する流量センサ６を設け、その後流側に電解槽７を備えている。
【０００５】
前記電解槽７は隔膜８で２分されて２つの電極室を有しており、各電極室には電極板９、１０を配設している。そして前記電解槽７の電極板１０側の水（電極板１０が陽極の場合は酸性イオン水）は排水管１１で排水される。前記電解槽７と排水管１１の接続部付近には、アルカリイオン水を効率よく生成するために吐水流量調節用の流量調整部１２を設けてあり、また、電解槽７の電極板９側の水（電極板９が陰極の場合はアルカリイオン水）は吐出管１３で吐出される。
【０００６】
前記吐出管１３から分岐し排水管１１もしくは放水管に接続される分岐管には、電解槽７の電極板９側の水（電極板９が陰極の場合はアルカリイオン水）のｐＨ値を確認し、後述の制御手段に制御指示するガラス電極をもつｐＨセンサ３１を設けている。
【０００７】
電解槽７内の滞留水や、電極板洗浄時のＣａ、Ｍｇ等からなるスケールが溶解した洗浄水の排出路には、排出用の電磁弁１４を設けてあり、排水管１１を介して電解槽７の電極板１０側の水（電極板１０が陽極の場合は酸性イオン水）や、電解槽７内の滞留水や、電極板洗浄水は放水管１６で排出される。
【０００８】
図中の５５は浄水部４内のカートリツジ（図示せず）の有無を検出する浄水器センサ、１７は電源投入プラグ、１８は電源投入プラグ１７からの交流電源を直流電源に変える電源部、１９はアルカリイオン整水器３の動作を制御する制御手段、２０はアルカリイオン整水器３の操作状態を表示し操作する操作表示部である。
【０００９】
前記操作表示部２０には、生成するイオン水のｐＨを複数の濃度レベルに分けて段階的に設定できるｐＨ設定部２０１、生成しているイオン水のｐＨを表示する表示部２０２、およびｐＨセンサ３１の検出値に誤差が生じた場合に校正するｐＨ校正部２０３が設けられている。
【００１０】
２１はアルカリイオン整水器３の制御動作等を記憶する記憶部である。
次に図７に基づいて、従来のアルカリイオン整水器３の電気回路について説明する。電源部１８は内部にトランス２２を有し、制御手段１９等に必要な直流電圧電流を発生する制御用直流電源２３と、電気分解に必要な直流電圧電流を発生する電解用直流電源２４を備えており、また、電解用直流電源２４へ流入する交流電源を監視するカレントトランスデューサ２５からの信号は平滑化回路２６で直流レベルに変換され、制御手段１９に与えられる。電解槽７に印加される電圧は、ＦＥＴ等からなる出力制御回路２７で制御されるようになっている。また、この回路には、電解槽−電磁弁切り替えリレー２８、電極板９、１０の極性を切り替える極性切り替えリレー２９、電磁弁１４の電磁弁ソレノイド３０が設けられている。
【００１１】
上記構成において、電源用直流電源２４からの直流電圧電流は、出力制御回路２７、電解槽−電磁弁切り替えリレー２８、極性切り替えリレー２９を介して電解槽７の電極板９、１０に給電される。この直流電圧電流は、出力電圧が一定で数百Ｈｚの基本パルスから構成されるが、出力制御回路２７がこの基本パルスの出力パルス幅を変調することによって、平均電圧を変化させるパルス幅制御方式の電圧制御を行っている。すなわち、このパルス幅を出力制御回路２７で変更させると、直流電圧電流のデューティ比が変化し、見かけ上、電圧が変化したのと等価な状態をつくるものである。
【００１２】
利用者が操作表示部２０のｐＨ設定部２０１より所望のｐＨを選択すると、流量センサ６で検出される水の量から、制御手段１９が平均印加電圧とそれに応じたデューティ比を記憶部２１から読みだし、このデューティ比に基ずいて出力制御回路２７を動作させる。さらに、ｐＨセンサ３１は吐出管１３より分岐された電極板９側の水（電極板９が陰極の場合はアルカリイオン水）のｐＨ値を確認し、制御手段１９にフィードバックを行い、制御手段１９はデューティ比を変化させ、出力制御回路２７を所望のｐＨのイオン水が生成されるようアルカリイオン整水器３の電圧制御を行うものである。
【００１３】
次に図４を用いてｐＨセンサ３１について説明する。図中の３２はｐＨセンサ３１のガラス電極部、３３は厚肉の円筒状で、先端が十分に薄いガラス球状になっているガラス管、３４は銀線の周囲を無数の微細な孔が開いた塩化銀によってコーティングした銀・塩化銀電極であり、前記ガラス電極部３２の薄い球状の先端とは反対側の一方端に、銀・塩化銀電極３４の一方端をガラス管３３より突出させた状態で、ｐＨ緩衝液と飽和塩化カリウム溶液３５と共に封入して構成され、突出した銀・塩化銀電極３４の一方端は、後述の増幅部の入力に接続される。
【００１４】
図中の３６は銀・塩化銀電極よりなる基準電極、３７はｐＨセンサ外郭、３８、３９はシリコーンゴム等からなる封止体、４０は無数の微細な孔が開いたセラミック等からなる液絡部、４１は増幅部である。
【００１５】
ｐＨセンサ３１はガラス電極部３２のガラス管３３の厚肉円筒部を封止体３８より先端の薄膜部が外に突出するように、基準電極３６と一緒にｐＨセンサ外郭３７と封止体３８、３９で取り囲まれ、その中は塩橋となる飽和塩化カリウム溶液４２で満たされる。基準電極３６の一方端は封止体３９より突出し、増幅部４１の後述のＣＯＭラインに接続される。液絡部４０は封止体３８を貫通するように構成し、被検査体溶液を介して基準電極３６とガラス電極部３２の先端の薄膜部との電気的導通を保つ。増幅部４１は、増幅部４１が作動するのに必要な電圧電流を入力するＶｃｃ端子４３と、基準電圧を入力するＣＯＭ端子４４と、被検査溶液のｐＨに比例した電圧を出力するＳＧＬ端子４５と、電気的に接地するＧＮＤ端子４６で制御手段１９に接続される。
【００１６】
次に図５を用いてｐＨセンサの動作原理について説明する。ガラス電極型のｐＨセンサは、十分に薄いガラス膜が選択的に水素イオンを通し、水素イオン濃度が異なる２液をガラス薄膜を隔てて相接させると、２液の水素イオン濃度の比に応じた膜電位が現れる特性を利用したものである。ガラス電極部３２に封入された塩化水素溶液あるいは塩化カリウム溶液およびｐＨ緩衝液とガラス薄膜を隔てて相接する水素イオンを含む比検溶液の間には、膜電位が発生する。また、ガラスには不斉電位と呼ばれる現象があり、ｐＨ緩衝液と比検溶液に同じ溶液を用いても膜電位は零とならず、ある一定の不斉電位と呼ばれる電位が発生する。したがって、ガラス電極部３２に封入された塩化水素溶液あるいは塩化カリウム溶液とガラス薄膜を隔てて相接する水素イオンを含む比検溶液の間には膜電位と不斉電位の和があらわれる。また、液絡部４０を隔てて相接する水素イオンを含む比検溶液と飽和塩化カリウム溶液の間には、僅かであるが液間電位が発生する。したがって、水素イオンを含む比検溶液と飽和塩化カリウム溶液の間には、液間電位と基準電極３６に印加された基準電位の和があらわれる。よって、ガラス電極部３２の銀・塩化銀電極３４に現れる電位は、前記膜電位、不斉電位、液間電位、基準電位の総和となり、ＳＧＬ端子４５の出力電位は、膜電位と不斉電位と液間電位の和に増幅部４１の増幅率を乗じた電位とＣＯＭ端子４４に印加される基準電位の和が出力される。
【００１７】
ＳＧＬ端子４５の出力電位を（式１）に示す。
出力電位＝（膜電位＋不斉電位＋液間電位）×増幅率＋基準電位・・（式１）
次に、ｐＨセンサ３１のＳＧＬ端子４５の出力電位から、比検溶液のｐＨ値への換算法について説明する。（式２）で定義するｐＨ値の基準となる補正量を中性リン酸塩標準液（ｐＨ６．８６    ２５℃）を比検溶液として求める。
【００１８】
補正量＝中性リン酸塩標準液を比検溶液としたときの出力電位（ＥＰＨ７  ）
−基準電位                                        ・・（式２）
その後、フタル酸塩標準液（ｐＨ４．０１    ２５℃）を比検溶液としたときの出力電位（ＥＰＨ４  ）を測定することにより、その他の比検溶液の出力電位に対するｐＨ値は、（式３）となる。
【００１９】
ｐＨ値＝（出力電位−基準電位−補正量）×（６．８６−４．０１）
／（ＥＰＨ７  −ＥＰＨ４  ）＋６．８６                    ・・（式３）
また、単位ｐＨあたりの出力電位を△出力電位として（式４）であらわせば、（式３）は（式５）であらわすことができる。
【００２０】
△出力電位＝（ＥＰＨ７  −ＥＰＨ４  ）／（６．８６−４．０１）    ・・（式４）
ｐＨ値＝（出力電位−基準電位−補正量）／△出力電位        ・・（式５）
このように、ｐＨが明らかな２種類のｐＨ標準緩衝液により出力電位を測定し、その値をあらかじめ測定し記憶部２１に記憶しておくこと、すなわち、校正を行うことにより、ガラス薄膜の膜厚のバラツキ等の影響により膜電位が異なるガラス電極を用いても、他の比検溶液に対する出力電位を測定することにより、比検溶液のｐＨ値を測定することができる。
【００２１】
つぎに、以上のように構成されたアルカリイオン整水器３について、以下にアルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。利用者は、操作表示部２０のｐＨ設定部２０１を操作し、生成したいアルカリイオン水のｐＨ値を設定するとともに、水栓２から通水された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素や一般細菌等が取り除かれ、カルシウム供給部５でグリセロリン酸カルシウム等が溶解され電解容易な水に処理された後、流量センサ６を経て電解槽７に通水される。
【００２２】
一方、電源投入用プラグ１７よりＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１８内部のトランス２２を介して制御用直流電源２３で電気分解の制御に必要な直流電圧電流を発生する。また、電解用直流電源２４からの直流電圧電流は、出力制御回路２７を経て、後記するように電解槽７の電極板９、１０に給電される。相対的にプラス電圧を印加する電極板を陽極、マイナス電圧を印加する電極板を陰極とすると、これにより、電解槽７内に隔膜８で仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。
【００２３】
さて、通水後、制御手段１９は流量センサ６の信号を読み取り、流量レベルが一定レベルを越えるとこの状態を通水中と判断する。このとき、ｐＨ設定部２０１により生成したいアルカリイオン水のｐＨが設定されているため、制御手段１９は電解槽７による電気分解を行うために、電解槽−電磁弁切り替えリレー２８を電解槽側へ切り替え、極性切り替えリレー２９を設定されたｐＨ値がｐＨ７を越える、つまりアルカリイオン水が設定された場合は、電極板９側が陰極となるように動作指令の出力をする。そして、記憶部２１に記憶されている目標のｐＨ値に対応したデューティ比を読み出して、出力制御回路２７を動作させて電気分解を行う。これにより、陰極室には目標のｐＨ値のアルカリイオン水が、陽極室には酸性イオン水が生成されることになる。
【００２４】
また、アルカリイオン整水器３に供給される原水の炭酸イオンや重炭酸イオン等の濃度、あるいは導電率等の影響により、目標のｐＨ値とは異なるイオン水が生成されても、ｐＨセンサ３１によってｐＨ値に比した出力電位が制御手段１９にフィードバックされ、制御手段１９は出力電位の値に記憶部２１に記憶された補正量や△出力電位等を用いて正確なイオン水のｐＨ値を演算し、目標のｐＨ値との差分に応じてデューティ比を増減し、目標とするｐＨ値に近づけるように制御手段１９は電気分解を制御する。
【００２５】
水栓２を止めると、制御手段１９は流量センサ６からの信号で通水終了と判断し、電気分解を終了する。そして、ｐＨセンサ３１のガラス電極部のイオン水は放水路１６より排出され、液絡部４０とイオン水の接触を断たれる。これにより、ｐＨセンサ３１内部に充填された塩化カリウム溶液が液絡部４０を通じて滞留したイオン水中に溶出し、ｐＨセンサ３１の使用期間が短くなることを防止する。
【００２６】
以上はｐＨ設定部２０１でｐＨ７を越えるｐＨ値が設定された場合であるが、ｐＨ設定部２０１ではｐＨ７未満の酸性イオン水が設定された場合は、極性切り替えリレー２９を電極板９側が陽極となるように動作指令の出力をする。そして、以下前述と同様に電気分解が行われて酸性イオン水が生成される。
【００２７】
ところで、ｐＨセンサ３１は長期間使用すると、ガラス電極部３２の表面へのスケール等の付着等により、検出値に誤差が生じるようになる。そのため、ｐＨ標準液を用いてｐＨ値が明らかな比検溶液に対するｐＨセンサ３１の出力値よりｐＨ校正部２０３を操作して、記憶部２１に記憶された補正量等を記憶しなおす校正を定期的に行う。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のアルカリイオン整水器は、生成したイオン水のｐＨ値をｐＨセンサによって検出してフィードバックを行うことにより、安定したｐＨ値のイオン水を得るものであった。ところが、長期間使用するｐＨセンサのカラス電極の表面へのスケールの付着等により、ガラス膜を透過するＨ＋  イオンの透過量や透過速度が変化し、検出値に誤差を生じたり、ｐＨセンサの応答が遅くなるという問題がある。しかしながら、イオン水を生成する電気分解によって生じるＭｇやＣａのスケールの付着は、ｐＨが低い酸性イオン水やクエン酸等の酸性溶液を通水することにより防止できる。
【００２９】
ところが、ｐＨセンサ自身に充填されている塩化カリウムが液絡部より外部に出て、ガラス電極にコーティングが生じる場合がある。塩化カリウムは水溶性の結晶であり、溶液の状態ではＫ＋  イオンとＣｌ−  イオンに解離した状態で存在する。しかし、蒸気の状態ではＫＣｌ蒸気として分離せずに存在する。未通水のアルカリイオン整水器が高温の雰囲気中に置かれると、液絡部より流出したｐＨセンサ自身に充填されている塩化カリウムが、ＫＣｌ蒸気としてガラス電極の周囲に充満する。この状態でアルカリイオン整水器が置かれている雰囲気温度が下がると、ガラス電極表面に塩化カリウムが非常に薄い被膜となって付着する。このようにして生成されたＫＣｌ被膜は、ファンデルワース力等により強くガラス分子と結合する。そのため、水と接触しても溶解せず、ｐＨが低い酸性イオン水やクエン酸等の酸性溶液を用いても除去できない。
【００３０】
このようなＫＣｌ被膜がガラス電極表面に付着したｐＨセンサは応答速度が遅く、そのため目標のｐＨのイオン水を生成するためにフィードバック制御を行っても、オーバーシュートにより目標のｐＨ値とは異なるｐＨのイオン水が生成されたり、イオン水のｐＨ値の変化が持続振動的になり、安定したｐＨのイオン水を得ることができなくなる。
【００３１】
また、ＫＣｌ被膜は、４０℃を越える雰囲気中に置かれると特に発生しやすくなる。特に、貨物輸送のコンテナボックスや貨物保管倉庫内等において、４０℃を越える雰囲気が発生し易く、アルカリイオン整水器の購入者が使用を開始する前にｐＨセンサのガラス電極表面にＫＣｌ被膜が発生し、前述の理由により目標のイオン水を得ることができず、アルカリイオン整水器の購入者に多大な不利益を与える可能性があるものであった。
【００３２】
そこで本発明は、ｐＨセンサのガラス電極の劣化を防止し、生成したイオン水のｐＨ値を精度よく検出し、目標のｐＨのイオン水を生成することのできるアルカリイオン整水器を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、吐出側の通水路に生成したイオン水のｐＨ値を検出するｐＨセンサを装備し、ｐＨセンサのガラス電極の周囲に液体を滞留させることができる容器を設け、容器の排水系に止水弁を設けて、制御手段によって液体の滞留と排水を制御するアルカリイオン整水器であって、ｐＨ７未満の酸性のｐＨ緩衝液でｐＨセンサのｐH校正を行った後に、制御手段が止水弁を制御して、該ｐＨ緩衝液を、ガラス電極を保護するための液体としてガラス電極の周囲に滞留させる構成とする。
【００３４】
本発明によれば、ガラス電極を保護するための液体でｐＨセンサのガラス電極の保護とｐＨ値の校正を同時に行い、ｐＨセンサのガラス電極の劣化を防止し、生成したイオン水のｐＨ値を精度よく検出し、目標のｐＨのイオン水を生成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、吐出側の通水路に生成したイオン水のｐＨ値を検出
するｐＨセンサを装備し、ｐＨセンサのガラス電極の周囲に液体を滞留させることができる容器を設け、容器の排水系に止水弁を設けて、制御手段によって液体の滞留と排水を制御するアルカリイオン整水器であって、ｐＨ７未満の酸性のｐＨ緩衝液でｐＨセンサのｐH校正を行った後に、制御手段が止水弁を制御して、該ｐＨ緩衝液を、ガラス電極を保護するための液体としてガラス電極の周囲に滞留させるアルカリイオン整水器であり、使用しないときはｐＨセンサのガラス電極の周囲にガラス電極を保護する溶液を滞留させ、ガラス電極に封入された液が溶出して皮膜化するのを抑え、ｐＨセンサのガラス電極の劣化を防止し、生成したイオン水のｐＨ値を精度よく検出し、目標のｐＨのイオン水を生成させる作用を有する。
【００３６】
そして、ｐＨ７未満の酸性のｐＨ緩衝液は、ガラス電極の周囲をｐH７未満に保ち、ガラス電極の表面の活性化を促し、ガラス電極の劣化を防止することができる。
【００３７】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１のアルカリイオン整水器において、ｐＨ７未満の酸性のｐＨ緩衝液を、ｐＨ４の標準液であるフタル酸塩標準液としたものであり、ｐＨ４の標準液であるフタル酸塩標準液によりガラス電極の校正と保護を同時に行うという作用を有する。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のアルカリイオン整水器の概略構成図、図２は同アルカリイオン整水器における要部の電気回路図、図３は同アルカリイオン整水器におけるｐＨセンサ周囲部の概略構成図である。なお、図１、図２、図３において、従来例の説明で用いた符号と同一符号のものは、本実施の形態１においても基本的に同一であるため、詳細な説明は従来例に譲って省略する。
【００３９】
図１において、１は水道水等の原水管、２は水栓、３はアルカリイオン整水器、４は浄水部、５はカルシウム供給部、６は流量センサ、７は電解槽、８は隔膜、９、１０は電極板、１１は排水管、１２は流量調整部、１３は吐出管、３１はｐＨセンサ、１４は電磁弁、１６は放水管、５５は浄水器センサ、１７は電源投入プラグ、１８は電源部、１９は制御手段、２０は操作表示部、２０１はｐＨ設定部、２０２は表示部、２０３はｐＨ校正部、２１は記憶部である。
【００４０】
図２において、２２はトランス、２３は制御用直流電源、２４は電解用直流電源、２５はカレントトランスデューサ、２６は平滑回路、２７は出力制御回路、２８は電解槽−電磁弁切り替えリレー、２９は極性切り替えリレー、３０は電磁弁ソレノイドである。
【００４１】
本実施の形態１の特徴的構成は、図１に示すように吐出管１３から分岐してｐＨセンサ３１へ接続される通水路に接続され、アルカリイオン整水器３の外郭に開口し、ｐＨ緩衝液を注入する校正液注入路４７を設け、校正液注入路４７にはキャップ４８を装着し、排水管１１および吐出管１３から分岐してｐＨセンサ３１を経由して排水管もしくは放水管に対し止水する止水弁１５を設けたことにある。また、図３に示すようにＰＨセンサ３１は、そのガラス電極部３２の周囲に被検水もしくはｐＨ緩衝液を溜められる容器部をもつホルダ４９に挿入されている。そして吐出管１３より分岐されｐＨセンサ３１へ接続される通水路を経由したイオン水はホルダ４９内を通過し、ｐＨセンサ３１によりｐＨ値を検出されたのち放水管１６へ排出されるようにしたことにある。なお、図２中の５０は止水弁１５を駆動するソレノイドである。
【００４２】
次に、以上のように構成されたアルカリイオン整水器３について、以下にアルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。利用者は、操作表示部２０のｐＨ設定部２０１を操作し、生成したいアルカリイオン水のｐＨ値を設定するとともに、水栓２を開く。水栓２から通水された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素や一般細菌等の不純物が取り除かれ、カルシウム供給部５でグリセロリン酸カルシウム等が溶解され、電解容易な水に処理された後、流量センサ６を経て電解槽７に通水される。
【００４３】
一方、電源投入プラグ１７よりＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１８内部のトランス２２を介して制御用直流電源２３で電気分解の制御に必要な直流電圧電流を発生する。また、電解用直流電源２４からの直流電圧電流は、出力制御回路２７を経て、後述するように電解槽７の電極板９、１０に給電される。相対的にプラス電圧を印加する電極板を陽極、マイナス電圧を印加する電極板を陰極とすると、これにより、電解槽７内に隔膜８で仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。
【００４４】
さて通水後、制御手段１９は流量センサ６の信号を読み取り、流量レベルが一定レベルを越えると、この状態を通水中と判断する。制御手段１９は止水弁ソレノイド５０に通電し止水弁１５を開く。その後、ｐＨ設定部２０１により生成したいアルカリイオン水のｐＨが設定されているため、制御手段１９は電解槽７による電気分解を行うために、電解槽−電磁弁切り替えリレー２８を電解槽側へ切り替え、極性切り替えリレー２９を設定されたｐＨ値がｐＨ７を越える、つまりアルカリイオン水が設定された場合は、電極板９側が陰極となるように動作指令の出力をする。そして、記憶部２１に記憶されている目標のｐＨ値に対応したデューティ比を読み出して、出力制御回路２７を動作させて電気分解を行う。これにより、陰極室には目標のｐＨ値のアルカリイオン水が、陽極室には酸性イオン水が生成されることになる。
【００４５】
また、アルカリイオン整水器３に供給される原水の炭酸イオンや重炭酸イオン等の濃度、あるいは導電率等の影響により、目標のｐＨ値と異なるイオン水が生成されても、ｐＨセンサ３１によってｐＨ値に比した出力電位が制御手段１９にフィードバックされ、制御手段１９は出力電位の値に記憶部２１に記憶された補正量や△出力電位等を用いて正確なイオン水のｐＨ値を演算し、目標のｐＨ値との差分に応じてデューティ比を増減し、目標とするｐＨ値に近づけるように制御手段１９は電気分解を制御する。
【００４６】
水栓２を止めると、制御手段１９は流量センサ６からの信号で通水終了と判断し、電気分解を終了する。そして、通水終了後、一定時間止水弁１５を開いたままの状態で保持し、ｐＨセンサ３１のガラス電極部のイオン水を放水路１６より排出し、液絡部４０とイオン水の接触を断ち、十分にガラス電極部のイオン水を排出した後、止水弁ソレノイド５０への通電を終了し、止水弁１５を閉じる。これにより、ｐＨセンサ３１内部に充填された塩化カリウム溶液が液絡部４０を通じて滞留したイオン水中に溶出し、ｐＨセンサ３１の使用期間が短くなることを防止する。
【００４７】
以上はｐＨ設定部２０でｐＨ７を越えるｐＨ値が設定された場合であるが、ｐＨ設定部２０１ではｐＨ７未満の酸性イオン水が設定された場合は、極性切り替えリレー２９を電極板９側が陽極となるように動作指令の出力をする。そして、以下、前述と同様に電気分解の制御が行われ、酸性イオン水が生成される。
【００４８】
次に、ｐＨ７の中性、つまり電気分解を行わない浄水が設定された場合の動作を説明する。浄水が設定された場合、通水後、制御手段１９が流量センサ６の信号を読み取り通水と判断しても、制御手段１９は電解槽−電磁弁切り替えリレー２８の切り替えは行わず、出力制御回路２７も動作させない。さらに止水弁１５も開かず、浄水部４によってろ過された浄水はそのまま電解槽７を通過し、吐出管１３より吐出される。また、止水弁１５が閉じられているため、放水管１６より排出される無駄な捨て水がなくなるものである。
【００４９】
次に、ｐＨセンサ３１の校正手順について説明する。まず、ｐＨ６．８６の校正を行う。利用者が操作部２０のｐＨ校正部２０３を操作し、ｐＨ６．８６の校正モードにすると、制御手段１９は一定時間止水弁１５を開いたままの状態で保持する。これにより、既に通水し使用したアルカリイオン整水器３であっても、ｐＨセンサ３１のガラス電極部３２の残水等を放水路１６より排出し、ガラス電極部３２が挿入されたｐＨセンサホルダ４９内を空にする。一定時間終了後、制御手段１９は止水弁１５を閉じ、排水が終了したことを表示部２０３に表示する。利用者は校正液注路４７の入口のキャップ４８を開き、校正液注路４７を経由してｐＨセンサホルダ４９内に所定の量の中性リン酸標準液（ｐＨ６．８６    ２５℃）を注入し、ｐＨ校正部２０３を操作し校正を開始する。制御手段１９はｐＨセンサ３１のＳＧＬ端子４５より出力電位（ＥＰＨ７  ）を読み取り記憶部２１に記憶する。記憶が完了すると制御手段１９は一定時間止水弁１５を開き、中性リン酸塩標準液を排出するとともに、表示部２０２に校正が完了したことを表示する。
【００５０】
次に、ｐＨ４．０１の校正を行う場合、利用者は操作部２０のｐＨ校正部２０３を操作しｐＨ４．０１の校正モードにする。制御手段１９は一定時間止水弁１５を開いたままの状態で保持する。これにより、残水等を放水路１６より排出し、ガラス電極部３２が挿入されたｐＨセンサホルダ４９内を空にする。一定時間終了後、制御手段１９は止水弁１５を閉じ、排水が終了したことを表示部２０２に表示する。利用者は、校正液注路４７を経由してｐＨセンサホルダ４９内に所定の量のフタル酸塩標準液（ｐＨ４．０１    ２５℃）を注入し、ｐＨ校正部２０３を操作し校正を開始する。制御手段１９はｐＨセンサ３１のＳＧＬ端子４５より出力電位（ＥＰＨ４  ）を読み取り記憶部２１に記憶する。記憶が完了すると制御手段１９は一定時間止水弁１５を開き、ガラス電極部３２のガラス薄膜部がフタル酸塩標準液（ｐＨ４．０１    ２５℃）に浸り、かつ、液絡部４０がフタル酸塩標準液（ｐＨ４．０１    ２５℃）に浸らない程度、フタル酸塩標準液（ｐＨ４．０１    ２５℃）を排出するとともに、表示部２０２に校正が終了したことを表示する。利用者はキャップ４８を閉じ、校正を終了する。
【００５１】
これにより、ｐＨセンサ３１の校正作業後、ｐＨ７未満の酸性のｐＨ緩衝液であるフタル酸塩標準液（ｐＨ４．０１    ２５℃）をガラス電極部３２のガラス薄膜部の周囲に滞留させることが可能になる。特にアルカリイオン整水器を長期間使用せず保管する場合には、ｐＨ４．０１の校正のみを実施することにより、ガラス電極の周囲にガラス電極を保護するｐＨ緩衝液を充填し、ガラス電極の活性化を促し、ガラス電極の劣化を防止することができるものである。
【００５２】
【発明の効果】
前記説明より明らかなように、本発明によれば、生成したイオン水のｐＨ値を検出するｐＨセンサを装備し、前記ｐＨセンサのガラス電極の周囲にガラス電極を保護するための液体を滞留させ、前記滞留させた液体を止水弁の開閉で排水あるいは滞留させる構成としたので、ｐＨセンサのガラス電極の表面の活性化を促がし、ガラス電極の劣化を防止でき、また、生成したイオン水のｐＨ値を精度よく検出し、目標のｐＨのイオン水を得ることができるアルカリイオン整水器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のアルカリイオン整水器の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１のアルカリイオン整水器における要部の電気回路図
【図３】本発明の実施の形態１のアルカリイオン整水器におけるｐＨセンサ周囲部の概略構成図
【図４】ｐＨセンサの概略構成図
【図５】ｐＨセンサの動作原理図
【図６】従来のアルカリイオン整水器の概略構成図
【図７】従来のアルカリイオン整水器の要部の電気回路図
【符号の説明】
１  原水管
２  水栓
３  アルカリイオン整水器
４  浄水部
５  カルシウム供給部
６  流量センサ
７  電解槽
８  隔膜
９  電極板
１０  電極板
１１  排水管
１２  流量調整部
１３  吐出管
１４  電磁弁
１５  止水弁
１６  放水管
１７  電源投入プラグ
１８  電源部
１９  制御手段
２０  操作表示部
２１  記憶部
２２  トランス
２３  制御用直流電源
２４  電解用直流電源
２５  カレントトランスデューサ
２６  平滑回路
２７  出力制御回路
２８  電解槽−電磁弁切り替えリレー
２９  極性切り替えリレー
３０  電磁弁ソレノイド
３１  ｐＨセンサ
３２  ガラス電極部
３３  ガラス管
３４  銀・塩化銀電極
３５  ｐＨ緩衝液と飽和塩化カリウム溶液
３６  基準電極
３７  ｐＨセンサ外郭
３８  封止体
３９  封止体
４０  液絡部
４１  増幅部
４２  飽和塩化カリウム溶液
４３  Ｖｃｃ端子
４４  ＣＯＭ端子
４５  ＳＧＬ端子
４６  ＧＮＤ端子
４７  校正液注入路
４８  キャップ
４９  ｐＨセンサホルダ
５０  止水弁ソレノイド
５５  浄水器センサ
２０１  ｐＨ設定部
２０２  表示部
２０３  ｐＨ校正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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