(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の流入口と流出口を有する有底筒状の外筒と、外筒に収納され水が出入りする開口を設けた内筒と、内筒の内部に充填される電解促進剤とで構成される電解促進剤添加装置が電解槽へ向かう水路上に介在する電解水生成装置において、通水時に外筒に設けた流入口からの水流方向の向きを変えて、水流を内筒外底壁面に当てるための水流変更部を流入口に設けることによって、外筒に設けた流入口からの水流を内筒外底壁面に当てることを特徴とする電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、連続通水式電解水生成装置では、ミネラル分の増加や水の電気分解の促進のために、電解水生成装置内の電解槽へ向かう水路中にカルシウム等の電解促進剤を添加する電解促進剤添加装置を設け、この電解促進剤添加装置内に収納されている電解促進剤を前記水路中の水に添加していた。この電解促進剤添加装置の多くは水の流入口、流出口を有する有底筒状の外筒と、外筒内に収納された水が出入りする開口を設けた内筒と、内筒の内部に充填される電解促進剤とで構成されており、水の流入口から外筒内に水が入って、外筒内に入った水は内筒に設けた開口を通して内筒内に入り、内筒内に充填されたカルシウム等の電解促進剤を溶出させた後、外筒の流出口から電解促進剤が溶存した水が流出するようになっている。そして、電解促進剤添加装置への流入水量調節もしくは内筒内への流入水量調節により、電解促進剤の溶出量の調節をしていた。
【０００３】
ところが、上記のような従来例においては、電解促進剤添加装置の構造が、外筒と内筒との間に隙間部分を有し、外筒内の流入口を流入口の上方への投影面が外筒と内筒との間の隙間部分にくるような位置に設けていたため、使用水圧が高い場合、通水時に外筒に設けた流入口から入る水流は、外筒と内筒との間の隙間部分で噴流となり、そのため、その噴流が直接電解促進剤に当たったり、また、外筒と内筒との間の隙間部分のみ外筒内の水位が高くなったりして、意図した電解促進剤の溶出量よりも多量に溶出するといった問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電解促進剤添加装置における水の流入口より流入した水が外筒内で噴流となることを抑えることによって、電解促進剤添加装置内へ浸入する水の勢いを減衰させて、電解促進剤添加装置内での水位を安定化し、電解促進剤の安定した溶出を可能とする電解水生成装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して本発明の目的を達成するために、請求項１記載の電解水生成装置は、水の流入口１と流出口２を有する有底筒状の外筒３と、外筒３に収納され水が出入りする開口を設けた内筒４と、内筒３の内部に充填される電解促進剤５とで構成される電解促進剤添加装置６を電解槽１５へ向かう水路２０ａ上に介在させ、通水時に外筒３に設けた流入口１からの水流方向の向きを変えて、水流を内筒外底壁面８に当てるための水流変更部５２を流入口１に設けることによって、外筒３に設けた流入口１からの水流を内筒外底壁面８に当てるものである。このような構成とすることで、流入口１に設けた水流変更部５２により水流に指向性を持たせ、水流の方向を内筒外底壁面８へ向かうようにすることができ、通水時に外筒３の流入口１から入った水流は内筒外底壁面８に当たり、外筒内底壁面９と内筒外底壁面８との間に沿って広がっていき、その結果、水流の勢いを減じられた状態で外筒３と内筒４との間の隙間を上昇していくため、電解促進剤添加装置６内での水位を安定化し、電解促進剤５の安定した溶出を可能とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下図１乃至図４に基づいて説明する。
【０００８】
図１は電解促進剤添加装置６を設けた電解水生成装置７の構成を示すものである。電解水生成装置７は、ケース１２とケース１２内に内装された浄水カートリッジ部１３と、流量センサー１４、電解促進剤添加装置６、電解槽１５及び、ケース１２の外に出されたアルカリイオン水吐出管１６及び排出管１７から構成される。また、ケース１２の外には原水供給部１８があり、原水供給部１８と水レバー１９は接続され、水レバー１９から本体２６までは水路２０により連通されている。この図１において、水道の蛇口などの原水供給部１８に接続した水レバー１９を開くと、水路２０を経て活性炭、中空糸膜等の濾材により構成される浄水カートリッジ部１３に原水が供給されるようになっており、原水が浄水カートリッジ部１３を通過する際に原水中に含まれるカルキ（残留塩素）や不純物を除去して浄水とするものである。水路２０は浄水カートリッジ部１３を出ると流量センサー１４に連通し、ここを通過する浄水の流量を測定する。次に流量センサー１４から出た水路２０は分岐点６０で水路２０ａと水路２０ｂに分岐し、水路２０ｂは電解槽陰極室給水口２１を経て電解槽１５の陰極室１５ａに連通し、一方、水路２０ａは電解槽陽極室給水口２２を経て電解槽１５の陽極室１５ｂに連通して、それぞれ陰極室１５ａ、陽極室１５ｂに水を供給するようになっている。
【０００９】
ここで、水路２０ｂの端部は、電解槽１５の側面に設けてある陰極室１５ａに連通した電解槽陰極室給水口２１に接続してある。電解槽陰極室給水口２１は電解槽１５の底部よりやや上部の側面に位置し、また、電解槽陰極室給水口２１は電解促進剤添加装置６よりも下方に位置している。
【００１０】
そして、分岐点６０で分かれた２つの水路のうち水路２０ａは上方に向かって電解促進剤添加装置６の底部に設けた流入口１へ導入され、電解促進剤添加装置６の底部に設けた流出口２から水路２０ａが下方へ導出される。更に水路２０ａは、電解槽１５の底部に設けてある陽極室１５ａと連通した電解槽陽極室給水口２２に導入されている。
【００１１】
そして、水路２０ａの途中には前述のように電解促進剤５を添加するための電解促進剤添加装置６が設けてあり、電解促進剤添加装置６を浄水が通過する際に乳酸カルシウムやグリセロリン酸カルシウム等の電解促進剤５が添加され、電解促進剤５が添加された浄水が水路２０ａから電解槽１５の陽極室１５ｂに供給される。電解槽１５の上面には、陰極室１５ａと連通した電解槽陰極室排水口４０ａを設けるとともに、陽極室１５ｂと連通した電解槽陽極室排水口４１を設ける。この電解槽陰極室排水口４０ａは水路４２と接続され、本体２６の外側上部に設けたアルカリイオン水吐水口４３に連通し、そこから、アルカリイオン水吐水管１６が導出されている。また、電解槽陽極室排水口４１は排水管１７と接続されており、排水管１７は本体２６の外へ導出されている。さらに、電解槽１５の底部には陰極室１５ａと連通した電解槽陰極室排水口４０ｂが設けられ、水路４４と接続されている。
【００１２】
そして、水路４４は排水管１７と合流点６１で合流して、本体２６の外へ導出されている。電解槽１５においては水路２０ａから電解槽陰極室給水口２１を経て陰極室１５ａに給水される浄水と、水路２０ｂから電解槽陽極室給水口２２を経て陽極室１５ｂに給水される浄水とが電気分解され、陰極室１５ａと陽極室１５ｂにおいてアルカリイオン水と酸性イオン水とに電解分離する。アルカリイオン水吐出管１６からは電解槽陰極室排出口４０ａを通ってアルカリイオン水が吐水され、排出管１７からは電解槽陽極室排出口４１から吐水される酸性イオン水と、電解槽陰極室排出口４０ｂから吐水される一部のアルカリイオン水とが混合して吐水される。
以下に電解促進剤添加装置６について詳細を説明する。
【００１３】
図２乃至図５は本発明の参考例である。この電解促進剤添加装置６は外筒３と、外筒３内に収納される内筒４と、内筒４内に充填される電解促進剤５とで構成される。外筒３は上方が開口した底のある有底筒状をしており、底部に水の流入口１と流出口２が設けてある。ここで、前述の流入口１は、外筒３の底部において、流入口１の上方への投影面が内筒外底壁面８に当たる位置に設けてある。外筒３内には流入口１と流出口２との間に仕切板２３が配設してあり、この仕切板２３は下端部２４が外筒内底壁面９と接し、且つ両端部は外筒３の内側側壁面２６に接しており、また、仕切板２３は流入口１、流出口２を塞がないようになっている。したがって、仕切板２３により外筒３の下部を流入口１がある部分と流出口２がある部分とに仕切っていることになる。ここで仕切板２３は外筒３に固着してあってもよい。内筒４内には乳酸カルシウムやグリセロリン酸カルシウム等の電解促進剤５が充填され、この内筒４には水が出入りする開口部１０が側面に設けてあり、具体的には内筒４の側面部には複数の孔２７を周方向に隔設してある。内筒４の底面は開口のない壁面となっている。また、乳酸カルシウムやグリセロリン酸カルシウム等の電解促進剤５が塊で流出しないように孔２７には細網状部２８が設けてある。内筒４の側面部には両側に仕切羽根部２９が一体に突設してあり、内筒４を外筒３内に入れた状態で両仕切羽根部２９が外筒３の内側側壁面２６に当接するようになっており、内筒４の外壁面と外筒３の内壁面との隙間を上記両羽根部２９により２つの隙間に仕切るようになっている。内筒４の上部にはＯリング３２を装着した蓋体３３が取り付けられ（例えば内筒４に設けた係止部に蓋体３３に設けた被係止部を係止することで取り付けられ）、Ｏリング３２が外筒３の内側側壁面２６に密接することで電解促進剤添加装置６の水密性が保たれるようになっている。
【００１４】
ところで、分岐点６０で分岐した浄水は水路２０ａを経て電解促進剤添加装置６に流入する。水圧が高い場合、外筒３の流入口１より浸入した浄水は噴流の形となって、流入口１より外筒３内に浸入するが、上記の電解促進剤添加装置６の構造においては、噴流は内筒外底壁面８に当たって水流の向きを変えられ、次に外筒内底壁面９と内筒外底壁面８と仕切板２３で囲まれた空間を広がる過程において勢いを減衰させられる。そして、勢いが減衰させられた水流は、内筒４の側面に設けられた細網状部２８より内筒４内に浸入し、内筒４内に充填された電解促進剤５を溶かし、外筒３内に設けた流出口２より出て行く。したがって、本実施形態においては、電解促進添加装置６内の水位が安定化し、電解促進剤５の安定した溶出を可能とするものである。尚、流入口１及び流出口２を内筒外底壁面８と外筒内底壁面９の間であれば側面に設けてもよい。
【００１５】
次に本発明の請求項１の実施形態を図６乃至図９に基づいて説明する。尚、流入口１の位置及び流入口１に設けた水流変更部５２以外の構成は図２乃至図５と同じであるから、説明は省略する。流入口１において水流に指向性をも持たせるための水流変更部５２を開口部５３の一部分に設ける。水流変更部５２は流入口１の開口部５３の水流偏向させたい方向（内筒外底壁面８の方向）と反対側に位置する。水流変更部５２は図９（ａ）のように平板状の閉口部５４としてもよいし、図９（ｂ）のように水流変更させたい方向（内筒外底壁面８の方向）に沿った傾斜面を有する閉口部５５としてもよい。通水されると、流入口１において水流変更部５２に当たった水流は開口部５３へ偏向するため、水流変更部５２から開口部５３へ向かう方向のベクトルを持った水流が発生し、主流はその影響を受けてそのベクトル方向へ偏向する。そして、流入口１により水流偏向した水は内筒外底壁面８に当たり、参考例と同様な作用をする。また、上記構成とすることで、外筒内底壁面９において流入口１を内筒外底壁面８より離して設けることが可能となるので、外筒３における流入口１と流出口２とを離すことができ、配管上、空間的な余裕を持たせることができる。
【００１６】
図１０乃至図１２は図１の状態から水レバー１により原水の供給を停止したときの電解水生成装置７内の滞留水の動作を説明したものである。まず、図１の状態から水レバー１により原水の供給を停止すると、電解槽１５の陰極室１５ａ内の滞留水は図１０に示すように電解槽１５の底部に設けた電解槽陰極室排出口４０ｂから水路４４を通って排出管１７より本体２６の外へ排出される。次に図１１に示すように、電解槽１５の陰極室１５ａ内の水位が電解槽１５の側面に設けられた電解槽陰極室給水口２１の位置まで低下すると、電解槽１５の陰極室１５ａ内へ取り込まれたエアーが電解槽陰極室給水口２１を通って水路２０ｂの滞留水を押し、続いて分岐点３４から水路２０ａの滞留水も押し上げるため、電解促進剤添加装置６内の滞留水は流出口２より水路２０ａへ流れていく。そして、電解槽陽極室給水口２２より流入した滞留水は電解槽１５の陽極室１５ｂ内の滞留水を上方に押し上げるため、電解槽１５の上部に設けた電解槽陽極室排出口４１から電解槽１５の陽極室１５ｂ内の滞留水は排出管１７を通って本体２６の外へ排出される。また、電解槽１５の陰極室１５ｂ内の滞留水も前述のように電解槽陰極室排出口４０ｂから水路４４を介して排出管１７へ排出される。この結果、図１２に示すように、電解槽陰極室排水口４０ｂより上部に位置する電解槽陰極室給水口２１、さらに電解槽陰極室給水口２１より上部に位置する電解促進剤添加装置６を有する構成とすることにより、従来本体２６内の滞留水を排水するために必要であった弁（電磁弁、ボール弁など）を必要とせずに電解槽１５内及び電解促進剤添加装置６内の滞留水を排出することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、流入口からの水流が内筒外底壁面に当たるような位置に外筒の底部に流入口を設けるので、使用水圧が高くても、電解促進剤添加装置内への流入水量が内筒外底壁面に当たり、電解促進剤添加装置における水の流入口より発生する水の噴流を抑え、電解促進剤添加装置内へ侵入する水の勢いを減衰させ、電解促進剤添加装置内での水位を安定化させるとともに、噴流による電解促進剤の早溶けを防止することができるので、電解促進剤の安定した溶出を可能とすることができ、この結果、該添加装置への流入水量調節もしくは内筒内への流入水量調節による電解促進剤の溶出量の調節精度を向上させた電解促進剤添加装置を提供できるものである。
【００１８】
また、上記効果に加えて、外筒に設けた流入口からの水流方向の向きを変えて、水流を内筒外底壁面に当てるための水流変更部を流入口に設けることで、外筒内の流入口からの水流を内筒外底壁面に対して斜めに当てることができることにより、外筒内の流入口を内筒外底壁面の投影面から離して設けることができ、この結果、該添加装置への流入水量調節もしくは内筒内への流入水量調節による電解促進剤の溶出量の調節精度をより向上させた電解促進剤添加装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例の概略配管図である。
【図２】  同上の参考例での電解促進剤添加装置の正面断面図である。
【図３】  同上の参考例での電解促進剤添加装置の下面図である。
【図４】  同上の図２のＡ−Ａの断面図である。
【図５】  同上の電解促進剤添加装置の外筒の流入口と内筒外底壁面との位置関係を示す拡大断面図ある。
【図６】  本発明の実施形態の電解促進剤添加装置の正面断面図である。
【図７】  同上の下面図である。
【図８】  同上の図６のＡ−Ａ線の断面図である。
【図９】  （ａ）、（ｂ）はそれぞれ電解促進剤添加装置の外筒の流入口と内筒外底壁面との位置関係を示す拡大断面図である。
【図１０】  同上の排水順序を示す説明図である。
【図１１】  同上の排水順序を示す説明図である。
【図１２】  同上の排水順序を示す説明図である。
【符号の説明】
１  流入口
２  流出口
３  外筒
４  内筒
５  電解促進剤
６  電解促進剤添加装置
８  内筒外壁面
１５  電解槽
２０ａ  水路
５２  水流変更部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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