(57)【要約】【課題】イオン水のＰＨ値を所望の値に維持する。【解決手段】電気抵抗値が変化する水道１２からの水道水に、電解助剤液槽１８からの電解助剤液を電解助剤液補給ポンプ２０によって添加する。電解助剤液が供給された水がイオン水生成器２に供給され、これに設けられた正負の電極４、６を介して直流定電流が定電流直流電源１０から水に供給されて、電解イオン水が生成される。電解イオン水のＰＨ値に応じて変化する正負電極４、６間の電圧値を電圧検出器２６が検出し、この電圧がイオン水の予め定めたＰＨ値に対応する電圧となるように、ポンプ制御装置２２が、電解助剤液補給ポンプ２０を制御する。【選択図】　　　　図１
2004025016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気抵抗値が変化する水に、電解助剤を供給する電解助剤供給手段と、
前記電解助剤が供給された水に正負の電極を介して直流定電流を供給して、電解イオン水を生成するイオン水生成手段と、
前記電解イオン水のＰＨ値に応じて変化する前記正負電極間の電圧値を検出し、この電圧が前記イオン水の予め定めたＰＨ値に対応する電圧となるように、前記電解助剤供給手段の前記電解助剤の供給量を制御する制御手段とを、
具備するイオン水生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のイオン水生成装置において、前記電解助剤供給手段は、供給された電圧に比例して供給量を変化させるように構成され、前記制御手段は、前記電極間の電圧を検出し、これを前記電解助剤供給手段への供給電圧に対応させるように構成されているイオン水生成装置。
【請求項３】
請求項１記載のイオン水生成装置において、前記電解助剤供給手段は、駆動指令信号に応じて前記電解助剤を供給し、前記制御手段は、前記正負電極の電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段によって検出された電圧と、予め定めたＰＨ値に対応する基準電圧とを比較する比較手段と、この比較結果に基づいて前記検出電圧が前記基準電圧とほぼ等しくなるように電解助剤供給手段に供給する駆動信号を変更する駆動指令手段とを、具備するイオン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン水生成装置に関し、特に、生成されたイオン水のＰＨ値を制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のようなイオン水生成装置としては、例えば図４に示すようなものが提案されている。このイオン水生成装置は、イオン水生成手段、例えば電解イオン水生成器２を有している。この電解イオン水生成器２は、内部に電気分解される水が供給されており、対向するように正電極４と負電極６とを有している。これら電極４、６の間がイオン交換膜８によって区画されている。正電極４に定電流直流電源装置１０の正端子が接続され、負電極６に定電流直流電源装置１０の負端子が接続されている。この定電流直流電源１０から供給される電流によって、電解イオン水生成器２に供給された水が電気分解され、イオン交換膜８を介して強酸性イオンが正電極４側に、強アルカリイオンが負電極６側に収集され、それぞれ強酸性イオン水、強アルカリイオン水として、導出され、使用される。
【０００３】
電気分解する水としては、その電気抵抗値が低いことが望ましいので、例えば水道１２からの水が、蛇口１４と、圧力調整手段、例えば圧力調整器１６とを介して、電解イオン水生成器２に供給されるが、その供給経路の中途で、電解助剤が添加されている。電界助剤としては、例えば食塩を使用することができ、更に電界助剤の水溶液である電解助剤液、例えば食塩水が水道水に添加される。この電解助剤液は、電解助剤液槽１８に貯留されており、これが電解助剤液補給ポンプ２０によって汲み上げられて、水道水に添加される。この電解助剤液補給ポンプ２０は、図示しない駆動手段、例えばモータを有し、これをポンプ制御装置２２が制御する。これら電解助剤液槽１８と、電解助剤液補給ポンプ２０とによって電界助剤供給手段が構成されている。
【０００４】
ポンプ制御装置２２と定電流直流電源１０とは、交流電源２４からの交流電力によって動作する。
【０００５】
このようなイオン水生成装置によって生成された強酸性イオン水は、殺菌効果が高く、人体への毒性がないという特性を有しており、その利用価値が高い。この殺菌効果を高めるためには、ＰＨ値を一定にする必要がある。それ故に、電解電流を定電流とし、更に水の電気抵抗値を下げるために、電解助剤液を水道水に添加している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、水道水での電気抵抗値は、水道水に含まれているマグネシウム、塩素、鉄等の不純物の量によって決まる。これらが、常に一定量であるとは限らず、一定量の電解助剤液を添加しても、電気分解されたイオン水のＰＨ値が変化していた。
【０００７】
本発明は、抵抗値が一定でない水を電気分解してイオン水を生成する場合に、得られたイオン水のＰＨ値を一定にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるイオン水生成装置は、電解助剤供給手段を有している。この電解助剤供給手段は、電気抵抗値が変化する水、例えば水道水に、電解助剤を供給する。電解助剤の供給は、電解助剤を直接に上記水に添加することもできるし、或いは電解助剤の溶液を上記水に添加することもできる。電解助剤供給手段は、電解助剤を供給するための駆動手段を有するものとすることができる。更に、このイオン水生成装置は、イオン水生成手段を含み、これは、電解助剤が供給された水に正負の電極を介して直流定電流を供給して、電解イオン水を生成する。制御手段が、この電解イオン水のＰＨ値に応じて変化する正負電極間の電圧値を検出し、この電圧がイオン水の予め定めたＰＨ値に対応する電圧となるように、電解助剤供給手段の電解助剤の供給量を制御する。
【０００９】
このように構成されたイオン水生成装置では、定電流によって電気分解を行っているので、水の抵抗値によって正負電極間の電圧が変化する。この電圧変化を検出し、これに応じて、電解助剤供給手段の電解助剤の供給量を制御しているので、イオン水のＰＨ値を予め定めたＰＨ値とすることができる。
【００１０】
特に、電解助剤供給手段が、供給された電圧に比例して供給量を変化させるように構成されている場合、制御手段は、両電極間の電圧を検出し、この検出電圧を電解助剤供給手段への供給電圧に対応させるように構成することができる。なお、この電圧は、イオン水のＰＨ値の変化に従って、所定のＰＨ値に対応する電圧よりも大きくなったり、小さくなったりする。
【００１１】
即ち、水の抵抗値が大きい場合には、検出電圧も所定のＰＨ値に対応する電圧よりも大きくなり、逆に水の抵抗値が小さい場合には、検出電圧は所定のＰＨ値に対応する電圧よりも小さくなる。そして、電解助剤供給手段は、所定のＰＨ値に対応する電圧に対応する供給電圧が供給されている状態において、イオン水のＰＨ値を所定の値とする。所定のＰＨ値に対応する電圧よりも大きい電圧に対応する電圧が供給電圧として供給されている場合、電解助剤供給手段は、多くの電解助剤を供給して、水の抵抗値を低下させる。所定のＰＨ値に対応する電圧よりも小さい検出電圧に対応した供給電圧が供給されている場合、電解助剤供給手段は、少ない電解助剤を供給して、水の抵抗値を増加させる。従って、水の抵抗値が大きい場合には、検出電圧は大きくなるが、この大きい検出電圧が、電解助剤供給手段への供給電圧を大きくするので、電解助剤の供給量が増加し、水の抵抗値が下がる。一方、水の抵抗値が小さい場合には、検出電圧も小さくなり、この小さい電圧に対応して、電解助剤供給手段への供給電圧も小さくなるので、電解助剤の供給量が減少し、水の抵抗値が増加する。このように検出電圧によってフィードバック制御することにより、イオン水のＰＨ値を一定に維持することができる。
【００１２】
電解助剤供給手段が、駆動指令信号に応じて前記電解助剤を供給する場合、制御手段は、正負電極の電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段によって検出された電圧と、予め定めたＰＨ値に対応する基準電圧とを比較する比較手段と、この比較結果に基づいて検出電圧値が基準電圧とほぼ等しくなるように電解助剤供給手段に供給する駆動信号を変更する駆動指令手段とを、具備する。比較手段としては、例えば検出電圧と基準電圧との誤差を検出するものや、検出電圧の基準電圧に対する大小を検出するものがある。
【００１３】
このように構成した場合、イオン水の抵抗値を表す電圧が電圧検出手段によって検出される。この検出電圧と予め定めたＰＨ値に対応する基準電圧とが比較され、例えば両者の誤差を検出する場合、この誤差がほぼ零になるように、駆動指令手段が駆動指令信号を生成する。また、検出電圧と基準電圧との大小を比較手段が判定し、例えば大との判定結果であると、駆動指令手段は、電解助剤の供給量を所定量増加させるように電解助剤供給手段を制御する。その結果、イオン水の抵抗値が変化するが、まだ検出電圧が基準電圧よりも大きければ、駆動指令手段は、さらに電解助剤の供給量を所定量だけ増加させる。このようにして、徐々に電解助剤の供給量が増加して、やがて、イオン水の抵抗値は所定値となる。検出電圧が基準電圧よりも小さい場合には、所定量ずつ電解助剤の供給量が減少させられ、イオン水の抵抗値は所定値となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態のイオン水生成装置は、図１に示すように、電極４、６間に発生する電圧を検出する電圧検出器２６を有している。この電圧検出器２６によって検出された電圧は、ポンプ制御装置２２に供給されている。ポンプ制御装置２２は、交流電源２４からの交流電力を直流電力に変換し、電解助剤液補給ポンプ２０に供給している。電解助剤液補給ポンプ２０は、それに供給された直流電圧の大きさに比例して、電解助剤液の吐出量を変化させるものである。この電解助剤液補給ポンプ２０に供給される直流電圧が、電圧検出器２６の検出電圧によって、フィードバック制御されている。この電圧検出器２６とポンプ制御装置２２とによって、制御手段が構成されている。他の構成は、上述した従来技術と同様であるので、同等部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１５】
図２に示すように、正負電極４、６間の電圧（電圧検出器２６によって検出される電圧）と、正負電極４、６間を流れる電流との間には、比例関係がある。そして、正負電極４、６間を流れる電流は、定電流直流電源１０によって、図２に直線ａで示すように定電流に制御されている。従って、電気分解される水の抵抗値に応じて電圧検出器２６の検出電圧は変化する。例えば、抵抗値が大きい、即ちイオン濃度が小さい場合には、符号ｂで示すように高い電圧となる。また抵抗値が小さい、即ちイオン濃度が大きい場合には、符号ｃで示すように低い電圧となる。中間の抵抗値、即ちイオン濃度が中間の場合には、符号ｄで示すように両者の中間の電圧となる。
【００１６】
例えば符号ｄで示す電圧が検出されているとき、所定のＰＨ値が得られ、ポンプ制御装置２２は、電解助剤液補給ポンプ２０の現在の供給量を維持するとする。水道水の抵抗値が例えば大きくなると、現在、電解助剤液補給ポンプ２０によって供給されている電解助剤液の量では、所定のＰＨ値よりもＰＨ値が低くなる。その結果、例えば符号ｂで示すように、電圧検出器２６の検出電圧が符号ｄで示す電圧よりも増加する。この増加した検出電圧が、ポンプ制御装置２２に供給されるので、電解助剤液補給ポンプ２２からの電解助剤液の供給量が所定量だけ増加し、水道水の抵抗値が小さくなる。これでも、まだ、符号ｄで示す電圧まで低下しないと、更に、電解助剤の供給量が所定量だけ増加する。このような制御が繰り返され、最終的には検出電圧は符号ｄで示す値に落ち着き、そのときの供給量が維持され、所定のＰＨ値が得られる供給量で電解助剤液補給ポンプ２０が電解助剤液の供給を行う。
【００１７】
或いは、所定のＰＨ値が得られている状態から、水道水の抵抗値が小さくなると、電解助剤液補給ポンプ２０によって現在に供給されている電解助剤液の量では、所定のＰＨ値よりもＰＨ値が高くなっている。その結果、例えば符号ｃで示すように、電圧検出器２６の検出電圧が符号ｄで示す電圧よりも低下する。この低下した検出電圧が、ポンプ制御装置２２に供給されるので、電解助剤液補給ポンプ２２からの電解助剤液の供給量が所定量だけ減少し、水道水の抵抗値が大きくなる。これでも、まだ、符号ｄで示す電圧まで増加しないと、更に、電解助剤の供給量が所定量だけ減少する。このような制御が繰り返され、最終的には検出電圧は符号ｄで示す値に落ち着き、そのときの供給量が維持され、所定のＰＨ値が得られる供給量で電解助剤液補給ポンプ２０が電解助剤液の供給を行う。
【００１８】
第２の実施の形態の電解イオン水生成装置を図３に示す。このイオン水生成装置では、電圧検出器２６によって検出された電圧を、比較手段、例えば誤差増幅器２８に供給している。この誤差増幅器２８には、基準電圧源３０から所定のＰＨ値に対応する基準電圧も供給されている。誤差増幅器２８は、検出電圧と基準電圧との誤差を表す誤差信号を生成する。この誤差信号は、ポンプ制御装置２２に供給される。ポンプ制御装置２２は、この誤差信号が零になるように、電解助剤液供給ポンプ２０からの電解助剤液の供給量を制御する信号を電解助剤供給ポンプ２０に供給する。即ち、ポンプ制御装置２２は、駆動指令手段として機能する。
【００１９】
上記の両実施の形態では、電解助剤液を水道水に添加したが、これに限ったものではなく、例えば水道水を適当な貯留タンクに貯留し、これに電解助剤そのものを電解助剤供給手段によって供給するように構成し、その電解助剤そのものの供給量を制御するように構成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、定電流によって電気分解を行うように構成しているので、イオン水のＰＨ値に応じて電解分解される水に印可されている電圧の値が変化することを利用して、電解助剤の供給量を調整しているので、イオン水のＰＨ値を所望の値に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のイオン水生成装置のブロック図である。
【図２】図１のイオン水生成装置における印可電圧と電流との関係を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のイオン水生成装置のブロック図である。
【図４】従来のイオン水生成装置のブロック図である。
【符号の説明】
２　イオン水生成器
４　６　正負電極
１０　定電流電源
１８　電解助剤液槽（電解助剤供給手段）
２０　電解助剤液補給ポンプ（電解助剤供給手段）
２２　ポンプ制御装置（制御手段）
２６　電圧検出器（制御手段）
２８　誤差増幅器（制御手段）
３０　基準電源（制御手段）
【図１】
2004025016.tif 000003
【図２】
2004025016.tif 000004
【図３】
2004025016.tif 000005
【図４】
2004025016.tif 000006