(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水用流量制御機構から供給される水を電解槽で電解してイオン水として供給するアルカリイオン整水器であって、前記電解槽に印加する電圧電流の極性を正負切り換える極性切り換え手段と、前記電解槽より高い位置に設けられたイオン水を吐水する吐水配管途中に生成されたイオン水を配管内に滞留させるための吐水用流量調整機構と、カルシウム成分除去モードスイッチとを備え、前記カルシウム除去モードスイッチを操作することにより前記給水用流量制御機構を開閉させ小量の水を前記電解槽に供給し、前記極性切り換え手段より前記電解槽にアルカリイオン水生成時とは逆の電圧電流を印加し強酸性水を生成すると共に、前記吐水用流量調整機構を開閉させ、前記吐水配管内に強酸性水を所定時間滞留させ、これを繰り返すように制御するための制御手段を有することを特徴とするアルカリイオン整水器。
【請求項２】
前記吐水用流量調整機構に逆流防止弁を使用し、前記吐水配管内に強酸性水を滞留させ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。
【請求項３】
前記給水用流量制御機構に電磁弁を使用することを特徴とする請求項１または２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するものである。
【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。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ものである。アルカリイオン水はカルシウム成分等を多く含む硬水である。そのため、電解槽の電極には、カルシウム成分等からなるスケールが付着し電解性能が劣化する。また、吐水配管にもカルシウム成分等が付着し流量が減少する等の原因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで従来、電解槽の電極に付着したカルシウム成分等からなるスケールを除去する手段として、特開平５−２２０４８３号に記載されているように止水等に電解槽にイオン水生成時とは逆の電圧電流を印加しスケールを電極より遊離させ排出するものがある。しかしながらこのものは、吐水配管に付着したカルシウム成分等には効果がないものであった。
【０００４】
また吐水配管に付着したカルシウム成分を除去する手段として特開平８ー１３２０４７号に記載されている技術がある。しかしながらこのものは、浄水部の浄水ユニットをクエン酸供給ユニットに交換せねばならず、カルシウム成分除去に高い費用がかかる。また、クエン酸を使用するため、洗浄後に本体配管内にクエン酸成分が残留すると吐水に異臭味がすると共に、洗浄後のクエン酸排出時には異臭がする。さらには、誤ってクエン酸供給ユニットを装着したまま使用されクエン酸溶液を誤飲するという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、クエン酸供給ユニットを使用せずに効果的に配管内部に付着したカルシウム成分等を除去洗浄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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のアルカリイオン整水器は、給水用流量制御機構から供給される水を電解槽で電解してイオン水として供給するアルカリイオン整水器であって、前記電解槽に印加する電圧電流の極性を正負切り換える極性切り換え手段と、前記電解槽より高い位置に設けられたイオン水を吐水する吐水配管途中に生成されたイオン水を配管内に滞留させるための吐水用流量調整機構と、カルシウム成分除去モードスイッチとを備え、前記カルシウム除去モードスイッチを操作することにより前記給水用流量制御機構を開閉させ小量の水を前記電解槽に供給し、前記極性切り換え手段より前記電解槽にアルカリイオン水生成時とは逆の電圧電流を印加し強酸性水を生成すると共に、前記吐水用流量調整機構を開閉させ、前記吐水配管内に強酸性水を所定時間滞留させ、これを繰り返すように制御するための制御手段を有する。
【０００７】
この構成の本発明によれば、クエン酸供給ユニットを使用せずに配管の内面に付着したカルシウム成分等を除去できる。またクエン酸を使用しないので吐水に異臭味がすることがなく、さらにはクエン酸溶液を誤飲するということもなくなり安全なアルカリイオン整水器を実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、給水用流量制御機構から供給される水を電解槽で電解してイオン水として供給するアルカリイオン整水器であって、前記電解槽に印加する電圧電流の極性を正負切り換える極性切り換え手段と、前記電解槽より高い位置に設けられたイオン水を吐水する吐水配管途中に生成されたイオン水を配管内に滞留させるための吐水用流量調整機構と、カルシウム成分除去モードスイッチとを備え、前記カルシウム除去モードスイッチを操作することにより前記給水用流量制御機構を開閉させ小量の水を前記電解槽に供給し、前記極性切り換え手段より前記電解槽にアルカリイオン水生成時とは逆の電圧電流を印加し強酸性水を生成すると共に、前記吐水用流量調整機構を開閉させ、前記吐水配管内に強酸性水を所定時間滞留させ、これを繰り返すように制御するための制御手段を有する。
【０００９】
そしてこの構成により、クエン酸供給ユニットを使用せずに配管の内面に付着したカルシウム成分等を除去できる。またクエン酸を使用しないので吐水に異臭味がすることがなく、さらにはクエン酸溶液を誤飲するということもなくなり安全なアルカリイオン整水器を実現できる。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、吐水用流量調整機構に逆流防止弁を使用し、吐水配管内に強酸性水を滞留させる。そしてこの構成により、配管内のカルシウム成分等を除去洗浄する。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、給水用流量制御機構に電磁弁を使用するものである。そしてこの構成により、短時間の開閉で小量の水を電解槽に供給し、アルカリイオン水を生成時とは逆の電圧電流を電解槽に印加して強酸性水を生成し、配管内に強酸性水を滞留させ配管内のカルシウム成分等を除去洗浄する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるアルカリイオン整水器の構造図、図２は同アルカリイオン整水器の電気回路図である。
【００１３】
図１において、１は水道水等の原水管、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は吐水流量調整用の流量調整部、１３は吐水管、１４は排水用電磁弁、１５は放水管、１６は逆流防止弁、１７は浄水器センサ、１８は電源投入プラグ、１９は電源部、２１は制御手段である。２０は操作表示部であり、２０１はｐＨ設定部、２０２は洗浄設定部、２０３は洗浄運転表示部部、２０４は止水指示部、２２は記憶部である。
【００１４】
図２において、２３はトランス、２７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は平滑化回路、２８は出力制御回路、２９は極性切り換えリレー、３１は排水用電磁弁１４の駆動用ソレノイドである。
【００１５】
図１および図２において、３２はアルカリイオン整水器３に供給する水を任意の水量で通水止水する給水流量制御機構、３４は給水流量制御機構３２の駆動用アクチュエータ、３３は吐水の流量を任意に調整止水する吐水流量調整機構、３５は吐水流量調整機構３３の駆動用アクチュエータである。
【００１６】
次に、以上のように構成されたアルカリイオン整水器について、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。利用者が、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、給水流量制御機構３２と排水用電磁弁１４が開き本体内に通水される。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。
【００１７】
一方、電源投入用プラグ１８よりＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１９内部のトランス２３を介して制御用直流電源２７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２８を経て、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、マイナス電極板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。
【００１８】
さて通水後、制御手段２１は流量センサ６の信号を読みとり、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２１はソレノイド３１に通電し排水用電磁弁１４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２１は電解槽７による電気分解を行うために、極性切り換えリレー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２２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だして、出力制御回路２８を動作させて電気分解を行う。
【００１９】
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。このとき電解槽７の吐水流量調整機構３３は全開になる様にアクチュエータ３４が作動する。排水管１１の接続部付近には流量調整部１２が設けられているため排水が少なくなり、吐水が増えアルカリイオン水が効率よく生成される。止水指示部２０４を指示すると制御手段２１は電気分解を終了し給水流量制御機構３２と排水用電磁弁１４を閉じる。
【００２０】
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２１が流量センサ６の信号を読みとり通水と判断しても、制御手段２１は出力制御回路２８を動作させない、さらに排水用電磁弁１４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より吐水される。また、排水用電磁弁１４が閉じられているため、放水管１５より排出される無駄な捨て水がなくなるのである。
【００２１】
さらに、制御手段２１は、電極板表面にカルシウム成分等からなるスケール等の付着防止のため一定の通水時間または、通水量、通水回数毎にアルカリイオン整水器３が止水状態になったときに電圧の極性を反転させて印加してスケール等を電解槽中に溶出させる、溶出が終了すると電解を止め、スケール等が排出されるのに必要な時間給水用電磁弁２を開き、吐水管１３と排水管１１より排出する。このとき操作表示部２０の洗浄運転表示部２０３は洗浄運転中であることを表示し誤って飲用されることがないように報知する。
【００２２】
以上のように使用されるアルカリイオン整水器３において、止水状態になったときに電圧の極性を反転させて印加してスケール等を電解槽中に溶出させ、溶出が終了すると電解を止め、スケール等が排出されるのに必要な時間給水用電磁弁を開き、吐水管１３と排水管１１より排出するので電極板表面はカルシウム成分等が付着することなく清浄に保たれる。
【００２３】
また、電解槽７の陽極側で生成される酸性イオン水を排出する排水管１１および放水管１５も酸性イオン水が通過するので内面にカルシウム成分等の付着は起こらない。ところが、吐水管１３は、電解槽７の陰極側で生成されたミネラルが多く含む硬水であるアルカリイオン水が通過するため、吐水管１３の内面にはカルシウム成分等が付着し流量が減少する等の原因となる。
【００２４】
そこで、吐水配管内面のカルシウム成分等の除去を行う場合の洗浄運転について説明する。洗浄運転を指示する洗浄設定部２０２を操作すると、制御手段２１は給水流量制御機構３２をわずかに開とし小量の水を電解槽７へ通水する。そして電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧の極性が反転するよう印加される。このとき排水管１１の接続部付近には流量調整部１２が設けられているため陰極側の排水より陽極側の吐水の流量比率が大きくなる。この場合、陽極側の酸性水をｐＨ３以下の強酸性にするためには大きな電流を必要とする。そこで電解槽７の吐水流量調整機構３３は陽極側の吐水流量と陰極側の排水が１：１になるように開度を調整する。
【００２５】
これにより陽極側では少ない電流で容易にｐＨ３以下の強酸性水が生成される。そして、所定時間（例えば１５秒）強酸性水を生成した後、給水流量制御機構３２と、吐水流量調整機構３３を閉として吐水配管内に強酸性水を滞留させた後、所定時間通過後（例えば５分間）に給水流量制御機構３２と吐水流量調整機構３３を開とし配管内の滞留水を排出した後、給水流量制御機構３２をわずかに開とし小量の水を電解槽７に通水する。そして電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるように電圧を印加しこれを繰り返す。
【００２６】
このように給水流量制御機構３２と吐水流量調整機構３３を小量の水が流れる用に所定時間開としながら電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧を印加し、所定時間閉とするので、給水流量制御機構３２と吐水流量調整機構３３の開によって吐水管１３中に強酸性水が流れて満たされ、その後、給水流量制御機構３２と吐水流量調整機構３３が閉により強酸性水が吐水管１３中に滞留し吐水管１３中の内面に付着したカルシウム成分等を除去し、その後、再び給水流量制御機構３２と吐水流量調整機構３３が開になることで吐水管１３に滞留している水を吐水管１３と放水管１５より排出される。そして、これを繰り返すことにより吐水管１３内面に付着したカルシウム成分を除去することができる。
【００２７】
このとき操作表示部２０の洗浄運転表示部２０３は洗浄運転中であることを表示し誤って飲用されることがないように報知する。そして、一定回数あるいは一定時間経過後、洗浄動作を止め給水流量制御機構３２と吐水流量調整機構３３を閉じ、通常の使用状態に戻る。使用者は、洗浄運転後そのままアルカリイオン整水器３を使用することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるアルカリイオン整水器の構造図である。このものは、吐水流量調整機構３３を吐水用逆流防止弁３６に置き換えている。次にその洗浄動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態２におけるアルカリイオン整水器の電気回路図である。洗浄運転を指示する洗浄設定部２０２を操作すると、制御手段２１は給水流量制御機構３２をわずかに開とし小量の水を電解槽７へ通水する。そして電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧の極性が反転するよう印加される。このとき排水管１１の接続部付近には流量調整部１２が設けられているため陰極側の排水より陽極側の吐水の流量比率が大きくなる。
【００２９】
この場合、陽極側の酸性水をｐＨ３以下の強酸性にするためには大きな電流を必要とする。そこで給水流量制御機構３２は閉となり電解槽７内に滞留した水が電解される。これにより陽極側では少ない電流で容易にｐＨ３以下の強酸性水が生成される。そして、所定時間（例えば３０秒）強酸性水を生成した後、給水流量制御機構３２をわずかに開き電解槽７に徐々に水を供給するとともに電解槽７の陽極側に生成された強酸性水を吐水管１３に押し出す。押し出された水は吐水用逆流防止弁３６により吐水管１３が電解槽７より高い位置にある場合でも再び電解槽７へ逆流することなく吐水管１３内に滞留する。そして再び給水流量制御機構３２を閉じ電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧を印加し陽極側に強酸性水を生成する。この動作を繰り返す。
【００３０】
このように給水流量制御機構３２を小量の水が流れる用に所定時間開とし電解槽７の中に水を滞留させ電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧を印加し、陽極側に強酸性水を生成してこの動作を繰り返すので、強酸性水が吐水管１３中に滞留し吐水管１３中の内面に付着したカルシウム成分等を除去することができる。このとき操作表示部２０の洗浄運転表示部２０３は洗浄運転中であることを表示し誤って飲用されることがないように報知する。そして、一定回数あるいは一定時間経過後、洗浄動作を止め給水流量制御機構３２を所定時間開きアルカリイオン整水器３の内部配管に滞留している溶出したカルシウム成分等を含む滞留水を流しだし、給水流量制御機構３２を閉じ通常の使用状態に戻る。使用者は、洗浄運転後そのままアルカリイオン整水器３を使用することができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるアルカリイオン整水器の構造図である。このものは、給水流量制御機構３２を給水用電磁弁２に置き換えている。次にその洗浄動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態３におけるアルカリイオン整水器の電気回路図である。洗浄運転を指示する洗浄設定部２０２を操作すると、制御手段２１は給水用電磁弁２を短時間開とし小量の水を電解槽７へ通水する。そして電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧の極性が反転するよう印加される。このとき排水管１１の接続部付近には流量調整部１２が設けられているため陰極側の排水より陽極側の吐水の流量比率が大きくなる。
【００３２】
この場合、陽極側の酸性水をｐＨ３以下の強酸性にするためには大きな電流を必要とする。そこで給水用電磁弁２は閉となり電解槽７内に滞留した水が電解される。これにより陽極側では少ない電流で容易にｐＨ３以下の強酸性水が生成される。そして、所定時間（例えば３０秒）強酸性水を生成した後、給水用電磁弁２を短時間開き電解槽７に小量の水を供給するとともに電解槽７の陽極側に生成された強酸性水を吐水管１３に押し出す。押し出された水は吐水用逆流防止弁３６により吐水管１３が電解槽７より高い位置にある場合でも再び電解槽７へ逆流することなく吐水管１３内に滞留する。そして再び給水用電磁弁２を閉じ電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧を印加し陽極側に強酸性水を生成する。この動作を繰り返す。
【００３３】
このように給水用電磁弁２を小量の水を供給するように短時間開とし電解槽７の中に水を滞留させ電極板９が陽極、電極板１０が陰極となるよう電圧を印加し陽極側に強酸性水を生成しこの動作を繰り返すので、強酸性水が吐水管１３中に滞留し吐水管１３中の内面に付着したカルシウム成分等を除去することができる。このとき操作表示部２０の洗浄運転表示部２０３は洗浄運転中であることを表示し誤って飲用されることがないよいうに報知する。そして、一定回数あるいは一定時間経過後、洗浄動作を止め給水用電磁弁２を所定時間開きアルカリイオン整水器３の内部配管に滞留している溶出したカルシウム成分等を含む滞留水を流しだし、給水用電磁弁２を閉じ通常の使用状態に戻る。使用者は、洗浄運転後そのままアルカリイオン整水器３を使用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、クエン酸供給ユニットを使用せずに配管の内面に付着したカルシウム成分等を除去できる。また、クエン酸を使用しないので吐水に異臭味がすることがない。さらには、クエン酸溶液を誤飲するということもなくなり安全なアルカリイオン整水器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアルカリイオン整水器の構造図
【図２】本発明の実施の形態１におけるアルカリイオン整水器の電気回路図
【図３】本発明の実施の形態２におけるアルカリイオン整水器の構造図
【図４】本発明の実施の形態２におけるアルカリイオン整水器の電気回路図
【図５】本発明の実施の形態３におけるアルカリイオン整水器の構造図
【図６】本発明の実施の形態３におけるアルカリイオン整水器の電気回路図
【符号の説明】
１  原水管
２  給水用電磁弁
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、１０  電極板
１１  排水管
１２  流量調整部
１３  吐水管
１４  排水用電磁弁
１５  放水管
１６  逆流防止弁
１７  浄水器センサ
１８  電源投入プラグ
１９  電源部
２０  操作表示部
２１  制御手段
２２  記憶部
２４  電解用直流電源
２５  カレントトランスデューサ
２６  平滑化回路
２７  制御用直流電源
２８  出力制御回路
【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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