(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水部、流量センサとともに原水管に接続され、隔膜を介して仕切られた室に電極板をそれぞれ収納して電気分解によりアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するようにした電解槽と、前記電解槽の各室から導出されたアルカリイオン水、若しくは酸性イオン水を放出する管と、前記電解槽への流水停止からの時間を監視する加熱時間制御部と、前記加熱時間制御部での監視時間が所定値を経過したとき、電極板へ電圧を印加して発熱させ、電解槽内滞留水を加熱する加熱手段とを具備し、前記加熱時間制御部での監視時間に比例して加熱手段による加熱時間を制御するようにした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、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、詳しくは、殺菌機能をもつ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ものである。
【０００３】
以下、従来の連続電解方式のアルカリイオン整水器について説明する。
【０００４】
図２は従来のアルカリイオン整水器の概略構成図である。構成要素として１は水道水等の原水管、２は水栓、３は水栓２を介して原水管１と接続されたアルカリイオン整水器、４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およ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、５は通水を確認し、制御手段に制御指示する流量センサである。
【０００５】
６は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て原水導電率を高めるカルシウム供給部、７は流量センサ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、８は電解槽を２分し、電極室を形成する隔膜、９および１０は隔膜８で２分されて形成された各電極室に配置された電極板である。
【０００６】
１１は電極板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、１２は電解槽７と排水管１１の接続部付近に配設され、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、１３は電極板９側の水（電極板９が陰極の場合はアルカリイオン水）を吐出する吐出管、１４は電解槽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の電磁弁、１５は排水管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の滞留水を排水する放出管である。
【０００７】
１６は浄水部４の有無を検知する浄水部検知センサ、１７は電源投入用プラグ、１８は電源投入用プラグ１７からの交流電源を直流電源に変換する電源部、１９はアルカリイオン整水器３の操作状態を表示する操作表示部、２１は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する電磁弁であり、アルカリイオン水生成時および酸性イオン水生成時には弁を開き排水を行うものである。
【０００８】
次に、以上の各構成要素よりなる従来のアルカリイオン整水器３について、以下、そのアルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。
【０００９】
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強度設定ボタンにて所望のｐＨ強度を選択し、水栓２を開く。
【００１０】
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、電解容易な水に処理された後、電解槽７に通水される。
【００１１】
一方、電源投入用プラグ１７からはＡＣ１００Ｖが供給され、電源部１８内のトランスおよび制御用直流電源で電気分解に必要な直流電圧電流を発生させ、制御手段１９を介して電解槽７の電極板９および１０に電気分解に必要な電力が給電される。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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および１０に所定の電圧が印加されるように動作命令の出力をおこなう。
【００１５】
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。
【００１６】
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、電解槽７の電極板９および１０への電圧印加を停止し、電磁弁１４を閉じることにより電解槽７に水を滞留させる。この滞留水により、隔膜８の乾燥防止およびカビの発生防止等の効果が得られる。
【００１７】
また、浄水モード時においては、電極板９および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をカットし、吐出管１３より浄水が吐出される。
【００１８】
【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、水栓２から通水された原水に含まれている微生物や細菌の殺菌を目的とする残留塩素が浄水部４で取り除かれるため、止水時においては浄水部４以降に殺菌力の無い水が滞留することとなる。
【００１９】
このとき、吐出管１３の先端開口部より空気中に浮遊している細菌等が侵入し、アルカリイオン整水器３の通水路部において細菌汚染が進行していき、次に通水したときに細菌汚染された水が飲用され、健康を害する危険性を有するものである。
【００２０】
また、浄水部４以降に滞留している殺菌力のない水を全て排水したとしても、やはり通水路内部の壁面に細菌等が侵入付着し、細菌汚染が進行するものである。
【００２１】
また、通水初期に酸性水を通水することにより、通水路部に発生した細菌を効果的に殺菌することが可能であり、通水したときに細菌汚染された水が飲用されることはないが、やはり通水路内部および電解槽７内部の壁面に付着した細菌等を完全に殺菌することはできない。
【００２２】
そこで本発明は、長時間の止水時においても細菌が発生することなく良好な環境を維持でき、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明のアルカリイオン整水器は、浄水部、流量センサとともに原水管に接続され、隔膜を介して仕切られた室に電極板をそれぞれ収納して電気分解によりアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するようにした電解槽と、前記電解槽の各室から導出されたアルカリイオン水、若しくは酸性イオン水を放出する管と、前記電解槽への流水停止からの時間を監視する加熱時間制御部と、前記加熱時間制御部での監視時間が所定値を経過したとき、電極板へ電圧を印加して発熱させ、電解槽内滞留水を加熱する加熱手段とを具備し、前記加熱時間制御部での監視時間に比例して加熱手段による加熱時間を制御するようにしたものである。
【００２４】
したがって、長時間の止水時においても電解槽およびその他の通水路に発生した細菌が加熱殺菌され、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器とすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、浄水部、流量センサとともに原水管に接続され、隔膜を介して仕切られた室に電極板をそれぞれ収納して電気分解によりアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するようにした電解槽と、前記電解槽の各室から導出されたアルカリイオン水、若しくは酸性イオン水を放出する管と、前記電解槽への流水停止からの時間を監視する加熱時間制御部と、前記加熱時間制御部での監視時間が所定値を経過したとき、電極板へ電圧を印加して発熱させ、電解槽内滞留水を加熱する加熱手段とを具備し、前記加熱時間制御部での監視時間に比例して加熱手段による加熱時間を制御するようにしたもので、長時間の止水時においても電解槽およびその他の通水路に発生した細菌が加熱殺菌され、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器とすることができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１を示し、図２と同作用を行う部分については同一符号を付し、具体的説明は従来の技術のものを援用する。
【００２８】
図１において、１は水道水などの原水管、２は水栓、３はアルカリイオン整水器、４は浄水部、５は流量センサ、６はカルシウム供給部、７は電解槽、８は隔膜、９および１０は電極板、１１は排水管、１２は流量調整部、１３は吐出管、１４は電磁弁、１５は放水管、１６は浄水部検知センサ、１７は電源投入用プラグ、１８は電源部、１９は制御手段、２０は操作表示部、２１は電磁弁である。
【００２９】
本実施の形態１の特徴とするところは、電解槽７内の滞留水の温度を検知できるように、電解槽７に温度センサ２２を取付けたこと、前記温度センサ２２の温度変化に対する特性変化を電気信号に変換し、滞留水の温度を検知する温度検知回路部２３を設けたこと、電解槽７内の滞留水を加熱するために電極板９に相対的にプラスの電圧またはマイナスの電圧を、また、電極板１０には、電極板９がプラス電圧である場合は相対的にマイナスの電圧を、電極板９がマイナス電圧である場合は相対的にプラスの電圧を印加する電圧印加制御部２４を設けたこと、さらには、常に最後の止水から経過時間を監視し、設定された時間を経過すると電解槽７へ電圧印加制御部２４より電圧を印加し、また、定期的な時間設定であればその時間に電解槽７へ電圧印加制御部２４より電圧を印加する加熱時間制御部２５を設けたことにある。
【００３０】
この構成において、アルカリイオン水および酸性イオン水を生成後、また、浄水においても吐出後に止水したとき、すぐに電磁弁１４および電磁弁２１を閉じて電解槽７内に水を滞留させ、長時間生成しない場合および吐出しない場合に、電極板９と電極板１０の間に電圧が印加され、隔膜８を介して電極板９と電極板１０の間で水の電気分解が起こり、さらに熱エネルギーとなって滞留水を加熱させることになる。
【００３１】
加熱される電解槽７内の滞留水の温度は、温度センサ２２および温度検知回路部２３で検知され、電圧印加制御部２４にて一定温度になるように制御される。一定温度に達した滞留水は、その熱によって電解槽７の内部に発生した細菌を殺菌し、その後、電磁弁１４および電磁弁２１が開放され、排水管１１および放水管１５を加熱殺菌しながら通って排水されるものである。
【００３２】
ここで水の電気分解および殺菌力をつかさどる滞留水の加熱の発生原理について、簡単に説明を行う。水中に一対の電極を入れ、電極と電極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。
【００３３】
この一方の電極を電池のプラス極に、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イオンを水中に放出し、陰極からは水素ガスなどが発生すると同時にＯイオンを水中に放出する。
【００３４】
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原理である。
【００３５】
このとき、各電極の表面で起こる反応は下記のとおりに表すことができる。
【００３６】
・陽極側  ２Ｈ２Ｏ            →  ４Ｈ  ＋Ｏ２＋４ｅ
２ＣＩ              →  ＣＩ２＋２ｅ
・陰極側  ６Ｈ２Ｏ＋６ｅ      →  ６ＯＨ＋３Ｈ２
このとき、両極間の水はある抵抗を有しており、両極間に十分な電圧がかけられると次第に水温が上昇し、最終的には沸騰状態となる。一般に７０〜８０℃の水温であれば殺菌作用が認められている。
【００３７】
以上のように、加熱された電解槽内の滞留水による殺菌効果により、電解槽内および通水路部に発生または付着した細菌を加熱殺菌することができるのである。
【００３８】
なお、電解槽内の滞留水を加熱する頻度については、最後の止水からの経過時間、または、睡眠時間帯や外出時間帯等、長時間使用することのない定期的な時間帯に任意に設定する条件でもよい。
【００３９】
加熱時間制御部２５は、常に最後の止水からの経過時間を監視し、設定された時間を経過すると電解槽７へ電圧印加制御部２４より電圧を印加するように制御し、また、定期的な時間設定であれば、その時間に電解槽７へ電圧印加制御部２４より電圧が印加されるように制御する。
【００４０】
滞留水を加熱している間はアルカリイオン水生成モード、浄水モード、酸性水生成モードの設定キーは受け付られず、通水禁止のメロディーにより警告される。
【００４１】
そして加熱処理時間が経過すると、自動的にアルカリイオン水生成モードまたは浄水モードに切り替わり、通水時に所定の水が吐出管１３より吐出されるものである。
【００４２】
なお、加熱時間の設定は一定時間でもよく、止水後の放置時間により設定時間を増減してもよい。たとえば、最後の止水から定期的な設定時間までの放置時間が長ければ、その間に細菌が多く繁殖している可能性が高く、それらの細菌を殺菌するためには、加熱時間を長くしなければならないからである。
【００４３】
このように本実施の形態１によれば、長時間の止水状態においても、電解槽内部および通水路部に発生した細菌を効果的に殺菌することができ、良好な環境を維持できるアルカリイオン整水器とすることができるものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、長時間の止水状態においても、電解槽内部および通水路部に発生した細菌を効果的に加熱殺菌することができ、良好な環境を維持できることにより、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器を提供することができる。
【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】  従来のアルカリイオン整水器の概略構成図
【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  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  吐出管
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  温度センサ
２３  温度検知回路部
２４  電圧印加制御部
２５  加熱時間制御部
【図１】
0003915166.tif 000002
【図２】
0003915166.tif 000003