(57)【要約】【課題】ｐＨ値を高精度に測定することのできるイオン整水器を得ることを目的とする。【解決手段】水を電解槽で電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するイオン整水器であって、生成水にｐＨ試薬を添加するとともに内部が視認可能になったｐＨ試薬添加部２３と、ｐＨ値を表示する液晶表示部２７と、液晶表示部２７に表示されるｐＨ値に対応する色を表示するバックライト２８と、バックライト２８の色をアルカリ側および酸性側に連続的に変化させる色調整スイッチ３１，３２とを有し、色調整スイッチ３１，３２によりｐＨ試薬添加部２３の内部の色と一致させたバックライト２８の色に対応して液晶表示部２７に表示されたｐＨ値によりｐＨ測定を行う。【選択図】図２
2005131444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を電解槽で電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するイオン整水器であって、
生成水にｐＨ試薬を添加するとともに内部が視認可能になったｐＨ試薬添加部と、
ｐＨ値を表示するｐＨ表示部と、
前記ｐＨ表示部に表示されるｐＨ値に対応する色を表示する色表示部と、
前記色表示部の色をアルカリ側および酸性側に連続的に変化させる色調整スイッチとを有し、
前記色調整スイッチにより前記ｐＨ試薬添加部の内部の色と一致させた前記色表示部の色に対応して前記ｐＨ表示部に表示されたｐＨ値によりｐＨ測定を行うことを特徴とするイオン整水器。
【請求項２】
前記色表示部の光源である赤色、緑色、青色の各発光量をテーブル化して前記色表示部での表示色とｐＨ値とを対応させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のイオン整水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水等の原水を電気分解して、飲用や医療用などとして利用されるアルカリイオン水、および化粧水や殺菌洗浄水などとして利用される酸性イオン水を生成するイオン整水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、連続電解方式のイオン生成器としてイオン整水器が普及している。この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ものである。
【０００３】
以下、従来の連続電解方式のイオン整水器について説明する。
【０００４】
図３は従来のイオン整水器の概略構成を示す説明図である。
【０００５】
このイオン整水器は、水道水等の原水が流れる原水管１と、原水管１に設置された水栓２と、水栓２を介して原水管１と接続された整水器本体３とを有している。整水器本体３は、内部に原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭等を吸着する活性炭及び一般細菌や不純物を精度よく取り除く中空糸膜等を備えた浄水部４と、通水を確認し、後述する制御手段１９に制御指示する流量センサ５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中に付与し原水導伝率を高めるカルシウム供給部６と、流量センサ５を経由してきた水を電気分解してアルカリイオン水、酸性イオン水を生成する電解槽７と、電解槽７を二分して電極室７ａ，７ｂを形成する隔膜８と、隔膜８で二分されて形成された各電極室７ａ，７ｂに配置された電極板９，１０と、電極板１０側の水（電極板１０が陽極の場合は酸性イオン水）を排出する排水管１１と、電解槽７と排水管１１の接続部付近に配設されてアルカリイオン水を効率よく生成するために設けられた吐水流量調節用の流量調節部１２と、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）を吐出する吐水管１３と、電解槽７内の滞留水や電極板洗浄時のカルシウム、マグネシウム等からなるスケールが溶出した洗浄水を排出するために流路を開閉する電磁弁１４と、排水管１１を介して電極板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の滞留水や洗浄水を排水する放出管１５と、浄水部４の有無を検知する浄水部検知センサ１６と、電源投入用プラグ１７と、電源投入用プラグ１７からの交流電源を直流電源に変換する電源部１８と、整水器本体３の動作を制御する制御手段１９と、整水器本体３の操作状態を表示する操作表示部２０と、浄水モード時において弁を閉じることにより排水をカットし、アルカリイオン水及び酸性イオン水生成時には弁を開き排水する電磁弁２１と、アルカリイオン水および酸性イオン水生成時に電極板９と電極板１０との間に流れる電流量を検出する電解電流検出部２２を備えている。
【０００６】
次に、以上の各構成要素で構成された従来のイオン整水器について、イオン水を生成する際の動作を説明する。
【０００７】
利用者は操作表示部２０のモード選択ボタンを押圧してアルカリイオン水生成モード、酸性イオン水生成モード、または浄水モードを選択設定するとともに、アルカリイオン水生成モードまたは酸性イオン水生成モードにおいては操作表示部２０のｐＨ強度ボタンにて所望のｐＨ強度を選択し、水栓２を開く。
【０００８】
すると、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、トリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、流量センサ５を経てカルシウム供給部６に
てグリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等が溶解されて電気分解容易な水に処理された後、電解槽７に通水される。
【０００９】
一方、電源投入用プラグ１７からはたとえばＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１８内のトランス及び制御用直流電源で電気分解に必要な直流電圧電流が発生され、制御手段１９を介して電解槽７の電極板９及び電極板１０に電気分解に必要な電力が給電される。このとき、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、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。なお、アルカリイオン水生成モード時においては電極板１０が陽極となり、電極板９が陰極となる。また酸性イオン水生成モード時においては電極板９が陽極となり、電極板１０が陰極となる。
【００１０】
さて、通水後、制御手段１９は流量センサ５の信号を読み取り、流量レベルが一定量を越えると、この状態を通水中と判断する。このとき、操作表示部２０の生成モード選択ボタンの押圧によりすでに電気分解条件が設定されているので、制御手段１９は電解槽７にて電気分解を行うため電極板９及び電極板１０に所定の電圧が印加されるように動作命令の出力を行う。これにより、アルカリイオン水生成モード時においては電極板９が陰極、電極板１０が陽極となり、吐出管１３よりアルカリイオン水が吐出され、酸性イオン水生成モード時においては電極板９が陽極、電極板１０が陰極となり、吐出管１３より酸性イオン水が吐出される。
【００１１】
水栓２により原水が止水されると、流量センサ５で制御手段１９は止水と判断し、その電圧印加制御部より電解槽７の電極板９及び電極板１０への電圧印加を停止する。
【００１２】
また、浄水モード時においては電極板９及び電極板１０には電圧が印加されず、かつ、電磁弁２１を閉じることにより排水がカットされ、吐出管１３より浄水が吐出される。
【００１３】
浄水部４は、原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物を取り除くため、徐々に目詰まりを起こし電解性能を低下させる。そこで、制御手段１９は流量センサ５の信号を読み取って通水量をカウントし、所定の通水量に達すると浄水部４の交換時期であることを操作表示部２０により表示する。また、原水の水質により所定の通水量に達する前に目詰まりが進行することがあるが、これについては流量センサ５の信号の変動を制御手段１９で監視することにより、浄水部４の交換時期であることを操作表示部２０により表示する。浄水部４が着脱されると、浄水部検知センサ１６により制御手段１９は浄水部４の有無を検知し、新しい浄水部４が装着されたものとし、通水量のカウントおよび通水状態を初期状態にする。または、操作表示部２０の操作によっても通水量のカウントおよび通水状態を使用者が任意に初期状態にすることができる。
【００１４】
ここで、アルカリイオン水生成モード時および酸性イオン水生成モード時に、制御手段１９は、電源部１８内で発生する直流電圧を電解槽７の電極板９，１０に供給する。一定の直流電圧を電極板９，１０に供給した場合、水道水の水質および通水路を通る水道水の流量によって、電極板９と電極板１０との間に流れる電流が変化し、生成されるｐＨ値も変化する。
【００１５】
利用者にて操作表示部２０のｐＨ強度ボタンで所望のｐＨ強度が選択されると、そのｐＨ強度に応じて制御手段１９は電源部１８内で発生する直流電圧を一定周期内で電極板９および電極板１０に供給する時間を変化させることにより、アルカリイオン水または酸性イオン水を生成する。導電率の高い水道水であると大電流が流れるため、制御手段１９は、電解電流検知部２２により電極板９と電極板１０との間に流れる電流を監視することにより、一定電流以上流れないよう供給時間を制御する。
【００１６】
生成されるｐＨ値については、吐出管１３より吐水される生成水をｐＨ試薬で比色し、各ｐＨ値を色で表示した比色表と比較することで測定することができ、ｐＨ強度ボタンで調整を行うことができる。また、その他の手段としてｐＨセンサによる検出、あるいは電解槽を流れる流量と電極間の電流値から演算して検出し、検出されたｐＨ値を感覚的に判りやすく色表示することがある。
【００１７】
なお、イオン整水器に関しては、たとえば特開２０００−３５４８６８号公報や特開平０９−２７４００７号公報に記載がある。
【特許文献１】特開２０００−３５４８６８号公報
【特許文献２】特開平０９−２７４００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
このような構造の連続電解方式のイオン整水器において、生成水のｐＨ値をｐＨ試薬により測定する場合、周囲環境として色の比較ができる明るい場所が必要になる。
【００１９】
また、比色表が保管状況や経年変化により色褪せたり紛失することも考えられる。
【００２０】
生成水のｐＨ値をｐＨセンサで測定する場合には、ｐＨセンサそのものが高価であり検出精度を保つために定期的な校正が必要となる。
【００２１】
また、電解槽を流れる流量と電極間の電流値から演算してｐＨ値を検出する場合には、国内または国外において原水の水質が同等ではなく、電極間に電流を流してもｐＨが変化しにくい水質、また逆に少しの電流でｐＨが大きく変化する水質等千差万別であるため、正確なｐＨ値を測定することは困難である。
【００２２】
そこで、本発明は、ｐＨ値を高精度に測定することのできる安価なイオン整水器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この課題を解決するために、本発明のイオン整水器は、水を電解槽で電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するイオン整水器であって、生成水にｐＨ試薬を添加するとともに内部が視認可能になったｐＨ試薬添加部と、ｐＨ値を表示するｐＨ表示部と、前記ｐＨ表示部に表示されるｐＨ値に対応する色を表示する色表示部と、前記色表示部の色をアルカリ側および酸性側に連続的に変化させる色調整スイッチとを有し、前記色調整スイッチにより前記ｐＨ試薬添加部の内部の色と一致させた前記色表示部の色に対応して前記ｐＨ表示部に表示されたｐＨ値によりｐＨ測定を行うようにしたものである。
【００２４】
本発明の好ましい形態において、前記色表示部の光源である赤色、緑色、青色の各発光量をテーブル化して前記色表示部での表示色とｐＨ値とを対応させる制御手段を備えている。
【発明の効果】
【００２５】
色調整スイッチにより連続的に色表示部の色を変化させ、ｐＨ表示部にその色に対応するｐＨ値を表示するようにしているので、安価な装置でｐＨ値を高精度に測定することが可能になるという有効な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の請求項１に記載の発明は、水を電解槽で電気分解してアルカリイオン水および
酸性イオン水を生成するイオン整水器であって、生成水にｐＨ試薬を添加するとともに内部が視認可能になったｐＨ試薬添加部と、ｐＨ値を表示するｐＨ表示部と、ｐＨ表示部に表示されるｐＨ値に対応する色を表示する色表示部と、色表示部の色をアルカリ側および酸性側に連続的に変化させる色調整スイッチとを有し、色調整スイッチによりｐＨ試薬添加部の内部の色と一致させた色表示部の色に対応してｐＨ表示部に表示されたｐＨ値によりｐＨ測定を行うイオン整水器であり、安価な装置でｐＨ値を高精度に測定することが可能になるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、色表示部の光源である赤色、緑色、青色の各発光量をテーブル化して色表示部での表示色とｐＨ値とを対応させる制御手段を備えたイオン整水器であり、安価な装置でｐＨ値を高精度に測定することが可能になるという作用を有する。
【００２８】
（実施の形態１）
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００２９】
図１は本発明の一実施の形態によるイオン整水器の概略構成を示す説明図、図２は図１のイオン整水器における表示パネル部の構成を示す説明図である。ここで、これらの図面において、既に説明した図３と同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００３０】
図１および図２に示すように、本実施の形態のイオン整水器においては、所定量の生成水を貯水してこれにｐＨ試薬を添加するｐＨ試薬添加部２３と、電解槽７と吐水管１３とをつなぐ通水路からｐＨ試薬添加部２３に生成水を通水、止水する電磁弁２４と、ｐＨ試薬添加部２３の貯水量を一定量にする電磁弁２６と、ｐＨ試薬添加部２３の貯水を排水する電磁弁２５と、ｐＨ値の情報等を表示する液晶表示部（ｐＨ表示部）２７と、ｐＨ値に対応する色を表示するバックライト（色表示部）２８と、バックライト２８の光源２９と、ｐＨ試薬添加部２３を内部が視認可能な試験水のぞき窓３０と、押圧するとバックライト２８の色がアルカリ側に連続的に変化する色調整スイッチ３１と、押圧するとバックライト２８の色が酸性側に連続的に変化する色調整スイッチ３２とを備えている。
【００３１】
このような構成を有する本形態のイオン整水器において、電解槽７でアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する場合、水栓２を開いて原水を浄水部４に導入する。浄水部４で不純物が取り除かれた原水は流量センサ５を通過し、制御手段１９は流量センサ５の信号を読み取り、流量レベルが所定量を超えるとこの状態を通水中と判断する。このとき、操作表示部２０によりアルカリイオン水生成モードまたは酸性イオン水生成モードが選択設定されていると、制御手段１９は電極板９および電極板１０へ電源部１８より直流電源を供給しアルカリイオン水の生成または酸性イオン水の生成を開始する。操作表示部２０によりアルカリイオン水生成モード、酸性イオン水生成モード、または浄水モードが選択設定されている間は電磁弁２４は閉じられ、電磁弁２５，２６は開いている状態となる。
【００３２】
通水中に操作表示部２０によりｐＨ測定が選択設定されると、電磁弁２４が開いて生成水がｐＨ試薬添加部２３へ通水され、所定時間後電磁弁２４，２５，２６が閉じる。その後、ｐＨ試薬添加部２３の貯水量を所定量にする電磁弁２６が開かれ、所定の水位以上の余分な貯水が排水される。制御手段１９は操作表示部２０により利用者へ止水およびｐＨ試薬添加部２３へｐＨ試薬を添加することを示し、制御手段１９は操作表示部２０によりｐＨ測定開始のボタンが押圧されるのを待つ。ｐＨ測定開始のボタンが押圧されると、制
御手段１９は液晶表示部２７にｐＨ値とそのｐＨ値に対応する色をバックライト２８に表示する。
【００３３】
ここでｐＨ試薬によるｐＨ測定について説明する。ｐＨ試薬とは、所定量の水にｐＨ試薬を添加すると水の色が変化し、その色でｐＨ値を知ることができるようになっているものである。一般に、酸性側が強くなるに従いマゼンタから赤色に、アルカリ側が強くなるに従い青緑から黄色に変化する。
【００３４】
制御手段１９は、この色をバックライトの光源である赤色、緑色、青色の各発光量を調節することで再現し、各種の色とその色に対応するｐＨ値をテーブル化している。
【００３５】
さて、液晶表示部２７においてｐＨ値とそのｐＨ値に対応する色がバックライト２８に表示されると、利用者は試験水のぞき窓３０より、ｐＨ試薬を添加し比色したｐＨ試薬添加部２３内の試験水をのぞき、バックライト２８の色が試験水と同じ色になるように、色調整スイッチ３１または色調整スイッチ３２で調整する。制御手段１９はテーブルに従って、色調整スイッチ３１が押圧されるとバックライトの色をアルカリ側へ変化させ、その色に対応したｐＨ値を液晶表示部２７に表示し、色調整スイッチ３２が押圧されるとバックライトの色を酸性側へ変化させ、その色に対応したｐＨ値を液晶表示部２７に表示する。そして、試験水の色とバックライト２８の色が同じになったところが生成水のｐＨ値となる。
【００３６】
ｐＨ測定が終了すると、制御手段１９は電磁弁２５を開いてｐＨ試薬添加部２３の貯水をすべて排水させる。操作表示部２０によりｐＨ測定が選択設定されるまでは電磁弁２４は閉じたままであるため、吐水の通水路には影響を及ぼさない構造となっている。
【００３７】
ここで、水の電気分解の原理について簡単に説明を行う。
【００３８】
水中に一対の電極をいれ、電極と電極との間に水中のイオン性物質は自由に通過するが、液体の水自身の自由な往来を阻害する程度の微細な孔を有する隔膜を設ける。この一方の電極をプラス極に、他方をマイナス極に接続すると、電解槽の陽極には塩化物イオンなどの陰イオンが引き寄せられ、逆に陰極にはマグネシウムイオンやカルシウムイオンなどの陽イオンが引き付けられる。このとき、両極間に十分な電圧がかけられると水の電気分解が起きる。陽極からは酸素ガスや塩素ガスなどが発生すると同時にＨイオンが水中に放出され、陰極からは水素ガスなどが発生すると同時にＯＨイオンが水中に放出される。その結果として陽極側の水は酸性サイドに片寄った塩化物イオンなどの陰イオンが相対的に増加した水となり、陰極側の水はアルカリサイドに片寄ったナトリウムイオンやカルシウムイオンなどの陽イオンが相対的に増加した水となる。これらの水を個別に取り出し利用するのが電気分解イオン水の基本的な原理である。
【００３９】
このとき、各電極の表面で起こる反応は下記の通りである。
【００４０】
陽極側  ２Ｈ2Ｏ          →  ４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
２ＣＩ-          →  ＣＩ2＋２ｅ-
陰極側  ６Ｈ2Ｏ＋６ｅ-   →  ６ＯＨ-＋３Ｈ2
このように本実施の形態のイオン整水器によれば、色調整スイッチ３１，３２により連続的にバックライト２８の色を変化させ、液晶表示部２７にその色に対応するｐＨ値を表示するようにしているので、安価な装置でｐＨ値を高精度に測定することが可能になる。
【００４１】
また、吐水の通水路に影響を及ぼさないため、飲用に安全なイオン整水器が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のイオン整水器は、安価で高分解能なｐＨ測定が可能であるため、ｐＨ値の測定が必要な分野において幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一形態によるイオン整水器の概略構成を示す説明図
【図２】図１のイオン整水器における表示パネル部の構成を示す説明図
【図３】従来のイオン整水器の概略構成を示す説明図
【符号の説明】
【００４４】
１    原水管
２    水栓
３    整水器本体
４    浄水部
５    流量センサ
６    カルシウム供給部
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    吐水管
１４    電磁弁
１５    放水管
１６    浄水部検知センサ
１７    電源投入用プラグ
１８    電源部
１９    制御手段
２０    操作表示部
２１    電磁弁
２２    電解電流検知部
２３    ｐＨ試薬添加部
２４    電磁弁
２５    電磁弁
２６    電磁弁
２７    液晶表示部（ｐＨ表示部）
２８    バックライト（色表示部）
２９    光源
３０    試験水のぞき窓
３１    色調整スイッチ
３２    色調整スイッチ
【図１】
2005131444.tif 000003
【図２】
2005131444.tif 000004
【図３】
2005131444.tif 000005