(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極(1)と負極(2)とを内蔵する電離槽(3)と、正極(1)と負極(2)とに直流を印加する電源(4)と、電離槽(3)を通過して排出される水のｐＨを検出して表示するｐＨ表示器(6)と、前記電離槽(3)に流入する水の流量を検出する流量センサー(5)を備える電解水の発生装置において、
前記電源(4)が、正極(1)と負極(2)との間に、流量によって電流を変化させる電流制御回路(4B)と、この電流制御回路(4B)を制御する演算回路(18)とを備えており、
ｐＨ表示器(6)が、ｐＨを色表示するカラー表示パネル(14)を備え、カラー表示パネル(14)で排出される水のｐＨを表示すると共に、
前記ｐＨ表示器（6）は、電離槽(3)から排出されるアルカリ水のｐＨを設定する設定手段(20)と、設定手段(20)で設定されたｐＨ値にするために、流量に対する電流値の関数として、流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を記憶している記憶手段(19)とを備えており、
前記演算回路(18)が、前記流量センサー(5)から入力される流量ｘをパラメターとして、記憶手段(19)に記憶される、流量−ｐＨ関数から電解電流を演算し、この電解電流となるように、電流制御回路(4B)を制御するように構成してなることを特徴とする電解水の発生装置。
【請求項２】
ｐＨ表示器(6)が、ｐＨを数値で表示するデジタル表示パネル(13)と、このデジタル表示パネル(13)で表示するｐＨを色表示するカラー表示パネル(14)とを備え、デジタル表示パネル(13)とカラー表示パネル(14)の両方で排出される水のｐＨを表示するように構成してなることを特徴とする請求項１に記載される電解水の発生装置。
【請求項３】
カラー表示パネル(14)が発光色が異なる複数の発光ダイオード(16)と、複数の発光ダイオード(16)の光で照射される表示プレート(15)とを有し、各々の発光ダイオード(16)に流す平均電流を制御して、表示プレート(15)の色を変更するようにしてなる請求項１に記載される電解水の発生装置。
【請求項４】
複数の発光ダイオード(16)にパルス電流を流すと共に、発光ダイオード(16)に流すパルス電流のデューティーを調整して、発光ダイオード(16)に流す平均電流を制御する請求項３に記載される電解水の発生装置。
【請求項５】
発光ダイオード(16)が、表示プレート(15)の端面を照射する請求項３に記載される電解水の発生装置。
【請求項６】
カラー表示パネル(14)が、ｐＨによって発光色が異なる文字や数字でｐＨを表示する請求項１に記載される電解水の発生装置。
【請求項７】
前記記憶手段(19)が、流量−電流関数であるＩ＝ｆ（ｘ）を、Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２とする一次関数として記憶している請求項１に記載される電解水の発生装置。
ただし、この式において、ａ２とｂ２は定数、ｘは流量、Ｉは電流値である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を電解してアルカリ水と酸性水とに電解する電解水の発生装置に関し、とくに、アルカリ水や酸性水のｐＨを表示する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水道水を電気分解して、アルカリ水と酸性水とに電解する装置はすでに使用されている。この装置は、正極の近傍に酸性水を、負極の近傍にアルカリ水を集めることができる。このため、電極の近傍から排水して、アルカリ水と酸性水とに分離できる。この種の装置は、アルカリ水を飲料水として使用し、酸性水を殺菌効果のある水として使用している。アルカリ水と酸性水のｐＨは、電極間に流れる電流と、電離槽を通過する水の流量とで決定される。流量が一定で、電極間の電流が増加すると、アルカリ水のｐＨが高くなる。電極間の電流を一定にして、流量を少なくしてもアルカリ水のｐＨは高くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電解水の発生装置は、電離槽に流す流量と電流を制御して、排出されるアルカリ水や酸性水のｐＨを調整している。たとえば、ｐＨの高いアルカリ水を排出させるには、電離槽を通過する水の流量を少なくし、あるいは電極間の電流を大きくする。
【０００４】
アルカリ水のｐＨを変更できる装置は、排出されるアルカリ水のｐＨを表示してより便利に使用できる。使用者がｐＨを確認して使用できるからである。排出されるアルカリ水や酸性水のｐＨは、ｐＨメーターで検出し、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できる。検出されたｐＨは、実際の数値でデジタル表示される。
【０００５】
この装置は、デジタル数値を確認して、アルカリ水や酸性水のｐＨを確認できる。デジタル数値は、ｐＨを正確に表示できる。しかしながら、離れると数値が見え難くなる欠点がある。また、ｐＨの程度を感覚的に判定し難い欠点もある。たとえば、排出されるアルカリ水がどの程度に強いアルカリ性を示すかを、感覚的に判定し難い欠点がある。
【０００６】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、アルカリ水や酸性水のｐＨを、感覚的に判りやすい状態で表示できる電解水の発生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解水の発生装置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備える。電解水の発生装置は、正極１と負極２とを内蔵する電離槽３と、正極１と負極２とに直流を印加する電源４と、電離槽３を通過して排出される水のｐＨを検出して表示するｐＨ表示器６とを備える。ｐＨ表示器６は、ｐＨを色表示するカラー表示パネル１４を備える。ｐＨ表示器６は、カラー表示パネル１４で排出される水のｐＨを表示している。
さらに、本発明の電解水の発生装置は、電離槽３に流入する水の流量を検出する流量センサー５を備えると共に、電源４は、正極１と負極２との間に、流量によって電流を変化させる電流制御回路４Ｂと、この電流制御回路４Ｂを制御する演算回路１８とを備えており、ｐＨ表示器６は、電離槽３から排出されるアルカリ水のｐＨを設定する設定手段２０と、設定手段２０で設定されたｐＨ値にするために、流量に対する電流値の関数として、流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を記憶している記憶手段１９とを備えている。演算回路１８は、前記流量センサー５から入力される流量ｘをパラメターとして、記憶手段１９に記憶される、流量−ｐＨ関数から電解電流を演算し、この電解電流となるように、電流制御回路４Ｂを制御する。
【０００８】
さらに、本発明の請求項２の電解水の発生装置は、ｐＨ表示器６が、ｐＨを数値で表示するデジタル表示パネル１３と、このデジタル表示パネル１３で表示するｐＨを色表示するカラー表示パネル１４とを備える。ｐＨ表示器６は、デジタル表示パネル１３とカラー表示パネル１４の両方で排出される水のｐＨを表示している。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３の電解水の発生装置は、カラー表示パネル１４が、発光色の異なる複数の発光ダイオード１６と、複数の発光ダイオード１６の光で照射される表示プレート１５とを有し、各々の発光ダイオード１６に流す平均電流を制御して、表示プレート１５の色を変更している。
【００１０】
さらに、本発明の請求項４の電解水の発生装置は、複数の発光ダイオード１６にパルス電流を流すと共に、発光ダイオード１６に流すパルス電流のデューティーを調整して、発光ダイオード１６に流す平均電流を制御している。
【００１１】
さらに、本発明の請求項５の電解水の発生装置は、発光ダイオード１６が、表示プレート１５の端面を照射している。
【００１２】
さらに、本発明の請求項６の電解水の発生装置は、カラー表示パネル１４が、ｐＨによって発光色が異なる文字や数字でｐＨを表示している。
さらにまた、本発明の請求項７の電解水の発生装置は、記憶手段１９が、流量−電流関数であるＩ＝ｆ（ｘ）を、Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２とする一次関数として記憶している。
ただし、この式において、ａ２とｂ２は定数、ｘは流量、Ｉは電流値である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電解水の発生装置を例示するものであって、本発明は電解水の発生装置を下記のものに特定しない。
【００１４】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１５】
図１の正面図と、図２のブロック図に示す電解水の発生装置は、フィルター９と、電離槽３と、電源４と、ｐＨ表示器６とを備えている。
【００１６】
フィルター９は、供給された水道水を濾過材で濾過して、水に含まれている塩素等の悪臭成分や、異物を除去する。フィルター９は、カートリッジケースに濾過材を充填している。濾過材には、水を清澄に濾過すると共に、臭い成分を除去できる全てのもの、例えば、活性炭、多孔性の天然石、多孔性天然石を粉砕して粒状に焼結したもの等、吸着能力に優れた粒体を使用することができる。濾過材である粒体には、例えば平均粒子径が１〜１０ｍｍφのものが使用される。
【００１７】
電離槽３は、フィルター９を通過した水を電解して、プラスのイオンを含むアルカリ水と、マイナスのイオンを含む酸性水とに分離する。電離槽３で電離された電解水は、アルカリ水排水路１２と酸性水排水路１１から排水される。電離槽３は、流入する水から酸性水を得る正極１と、アルカリ水を得る負極２とを備えている。
【００１８】
正極１と負極２は、互いに対向して配設される。電極のプラス側に設定される正極１は、水を電解するときに、塩素イオン等のマイナスイオンが集まり、負極２はカルシウム等のプラスイオンが集まる。正極１は、塩素イオンに対して充分な耐腐食性の材質が使用される。
【００１９】
電離槽３で電解されるアルカリ水と酸性水のイオン濃度、すなわち、ｐＨは、電極間の電解電流と流量をパラメターとして決定される。電解電流を一定として、電離槽３の流量を少なくすると、アルカリ水のｐＨは高くなり、反対に流量を多くすると、アルカリ水のｐＨは低下する。アルカリ水と酸性水のｐＨは、電離槽３の電解電流によっても変化し、電解電流は、電極間の電圧にほぼ比例して大きくなる。
【００２０】
正極１と負極２の間には、絶縁材である多孔板７を配設している。多孔板７は、正極１と負極２の近傍で分離されたアルカリ水と酸性水とが混合するのを防止し、また、正極１と負極２とが接触してショートするのを防止する。
【００２１】
電離槽３から流出されるアルカリ水と酸性水とは、両方を別々に排出する。一方の電解水のみを排水すると、他方の電解水濃度が次第に高くなる。従って、アルカリ水と酸性水の何れか片方のみを排出するのは好ましくない。
【００２２】
電源４は、電離槽３に水を流入させる状態で、正極１と負極２との間に定電流の電解電流を流す定電流回路４Ａを内蔵している。定電流回路４Ａは、正極１と負極２との間に設定された電解電流を流す。たとえば、定電流回路４Ａは、強電解モードにおいて、正極１と負極２とに４〜８Ａの決められた電解電流を流す。定電流回路４Ａが正極１と負極２に流す電解電流は、大きくするとアルカリ水のｐＨは高くなり、反対に小さくするとアルカリ水のｐＨは低くなる。たとえば、定電流回路４Ａは４．５Ａの電解電流を正極１と負極２との間に流すように設定する。定電流回路４Ａは、電離槽３に流入する水の流量や水のｐＨによっても、電解電流が変動しないように、正極１と負極２とに印加する電圧を制御する。
【００２３】
ｐＨ表示器６は、排出されるアルカリ水や酸性水のｐＨを検出して表示する。ｐＨ表示器６は、アルカリ水と酸性水の両方のｐＨを表示し、あるいはアルカリ水と酸性水のいずれか一方のｐＨを表示する。さらに、ｐＨ表示器６は、アルカリ水と酸性水のｐＨを切り換えて表示することもできる。
【００２４】
ｐＨ表示器６は、たとえば、排出されるアルカリ水のｐＨを、ｐＨメーターで検出して表示し、あるいは、流量と電極間の電解電流からｐＨを検出して表示する。ｐＨメーターでアルカリ水や酸性水のｐＨを検出する装置は、市販しているｐＨメーターを使用してｐＨを検出できる。ｐＨメーター１０は、図２の鎖線で示すように、アルカリ水排水路１２と酸性水排水路１１に連結されて、アルカリ水と酸性水のｐＨを検出する。検出されたｐＨがｐＨ表示器６に表示される。
【００２５】
ｐＨ表示器６が流量と電解電流からｐＨを演算する装置は、電離槽３に流入する水の流量を検出する流量センサー５を備える。このｐＨ表示器６は、流量センサー５から入力される信号と、電源４から入力される電解電流とを演算してｐＨを演算する。このｐＨ表示器６は、ｐＨメーターに比較すると、低コストに製作して、メンテナンスを簡単にできる特長がある。
【００２６】
図１のｐＨ表示器６は、電解水のアルカリ水と酸性水のｐＨを数値で表示するデジタル表示パネル１３と、デジタル表示パネル１３で表示するｐＨを色で表示するカラー表示パネル１４とを備える。この図のｐＨ表示器６は、カラー表示パネル１４の外形をデジタル表示パネル１３よりも大きくして、カラー表示パネル１４の内部にデジタル表示パネル１３を配設している。このｐＨ表示器６は、デジタル表示パネル１３の周囲を、カラー表示パネル１４で表示して、ｐＨを色で表示できる。ただ、カラー表示パネルは、上下や左右をデジタル表示パネルよりも大きくして表示することもできる。さらに、カラー表示パネルは、デジタル表示パネルの近傍に配設して表示することもできる。
【００２７】
デジタル表示パネル１３は、図３と図４の断面図に示すように、カラー表示パネル１４の上面に積層して配設される。カラー表示パネル１４は、ｐＨを色で表示する表示プレート１５と、この表示プレート１５の表面を特定の色に発光させる複数の発光ダイオード１６と、発光ダイオード１６を特定の色で点灯させる点灯回路１７とを備える。
【００２８】
表示プレート１５は、光を透過できるガラスやプラスチック板等の透明板である。表示プレート１５は、複数の発光ダイオード１６に照射されて、表面全体を特定の色に均一に発光させる。いいかえると、表示プレート１５は、複数の発光ダイオード１６の発光色を混合して、表面全体を均一の色とする。このため、表示プレート１５は、表面と裏面の片方または両方を、微細な凹凸部１５Ａを設けて光を散乱させる形状としている。表示プレート１５の表面は、全面を均一な明るさで発光できるように凹凸を設けている。表示プレートは、表面に凹凸を設けることなく、内部に光を散乱させる白色粉末を混合して、表面を均一な色で発光させることもできる。また、白色粉末を混合して、表面に凹凸を設ける構造とすることもできる。
【００２９】
表示プレート１５を照射する複数の発光ダイオード１６は、表示プレート１５に接近して配設している。図３に示すカラー表示パネル１４は、表示プレート１５の裏面に複数の発光ダイオード１６を配設している。この構造のカラー表示パネル１４は、パネルの表面に向かって光を照射できる特長がある。図４と図５に示すカラー表示パネル１４は、表示プレート１５の端面に複数の発光ダイオード１６を配設している。このカラー表示パネル１４は、表示プレート１５の底面と側面を反射面として、照射される光を反射面で反射または全反射して表示プレート１５の全面を発光できる。この構造のカラー表示パネル１４は、全体を薄くして省スペースに配設できる特長がある。
【００３０】
さらに、表示プレート１５を照射する発光ダイオード１６は、発光色が異なる複数の発光ダイオードを接近して配設している。発光色が異なる発光ダイオード１６は、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードの組合せが最適である。この発光ダイオード１６は、３つの発光ダイオード１６でフルカラー表示できる。ただし、発光ダイオードは、赤色発光ダイオードと青色発光ダイオードの組合せとすることもできる。ｐＨを色で表示するカラー表示パネル１４は、赤と青とその中間色でｐＨを表示できるからである。発光ダイオード１６は、ひとつのユニットに、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードを接近して配設しているものを使用し、あるいは、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードとからなる３個の発光ダイオードを接近して配設することもできる。
【００３１】
表示プレート１５は、赤色発光ダイオードと青色発光ダイオードからなる少なくとも二つの発光ダイオード１６で照射される。発光ダイオード１６の数を多くすると、表示プレート１５を明るく発光できる。発光ダイオード１６の数は、透明板１５の大きさと、要求される明るさと、発光ダイオード１６の発光強度とを考慮して最適値とされる。たとえば、面積を１０〜１００ｃｍ２とする表示プレート１５は、１０〜１００個の発光ダイオード１６で照射される。同じ発光強度である赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードを使用する表示プレートは、各色の発光ダイオード１６を同じ数使用する。ただ、各々の発光ダイオードに、発光強度が異なるものを使用するカラー表示パネルは、暗い発光ダイオードを明るい発光ダイオードよりも多数個使用する。
【００３２】
各々の発光色の発光ダイオード１６は、電流を制御して発光強度を調整し、各々の発光ダイオード１６の発光強度で表示プレート１５の発光色を調整する。赤色発光ダイオードを強く発光させると、表示プレート１５の表面は赤色に近付き、青色発光ダイオードを強く発光させると、表示プレート１５の表面は青色に近付く。
【００３３】
各々の発光ダイオード１６の電流は、平均的な電流値を制御して発光強度を制御できる。また、発光ダイオード１６にパルス電流を流して、パルス電流を流す時間と、電流を遮断する時間との比率であるパルス電流のデューティーを調整して、発光ダイオード１６に流す平均電流を制御することもできる。デューティーで発光ダイオード１６の平均電流を調整する点灯回路１７は、トランジスターやＦＥＴ等のスイッチング素子を、オンオフさせて各々の発光ダイオード１６の発光強度を制御できる。このため、点灯回路１７を簡単にして、点灯回路１７の電力ロスを少なくできる。オンオフするスイッチング素子の電圧降下に起因する電力ロスを少なくできるからである。
【００３４】
パルス電流のデューティーで発光ダイオード１６の平均電流を調整する点灯回路１７は、発光ダイオード１６のパルス電流を一定に制御する。たとえば、発光ダイオード１６のパルス電流を１０〜５０ｍＡの定電流駆動とする。パルス電流の周期、言いかえると、パルス電流の周波数は、点滅のちらつきがわからないように、５０Ｈｚ〜１ＭＨｚとする。パルス電流の周期を遅くすると、ちらつきが目立ちやすい。反対にパルス電流の周期を短くすると、ちらつきは目立たなくなるが、スイッチング素子を高速でオンオフさせる必要があって、スイッチング素子とスイッチング素子の駆動回路に高速用の素子を使用する必要がある。
【００３５】
パルス電流のデューティーを制御して発光ダイオード１６の平均電流を調整する点灯回路１７は、パルス電流を流す時間を長く、あるいは、電流を遮断する時間を短くして、発光ダイオード１６の平均電流を増加して明るく発光させる。点灯回路１７は、表示プレート１５の表面を、ｐＨに対応した色となるように、各々の発光ダイオード１６のデューティーを制御し、発光ダイオード１６の発光強度を制御する。点灯回路１７が赤色発光ダイオードの平均電流を大きくすると、表示プレート１５の表面は赤色が強くなり、青色発光ダイオードの平均電流を大きくすると、表示プレート１５の表面は青色が強くなる。
【００３６】
以上のカラー表示パネル１４は、発光色が異なる複数の発光ダイオード１６を使用して、表示プレート１５を発光させている。ただ、表示プレートを照射する発光ダイオードには、図６と図７に示すように、単一の発光ダイオードで、フルカラー表示できるものを使用することもできる。この発光ダイオード１６は、赤色発光チップと緑色発光チップと青色発光チップを内蔵しており、各々の発光チップに接続された端子に流す電流を制御して各々の発光チップの発光強度を調整し、発光ダイオード１６の発光色を調整する。
【００３７】
この発光ダイオード１６は、各々の端子に流す平均的な電流値を制御して発光強度を制御できる。この発光ダイオード１６は、前述のように、パルス電流を流す時間と、電流を遮断する時間との比率であるパルス電流のデューティーを点灯回路１７で調整して、各々の端子に流す平均電流を制御できる。点灯回路１７は、表示プレート１５の表面がｐＨに対応した色となるように、各々の端子のデューティーを制御し、発光ダイオード１６の発光強度を制御する。このように、フルカラー表示できる単一の発光ダイオードを使用するカラー表示パネルは、コンパクトに設計して、省スペースに配設でき、しかも、効率よく発光できる特長がある。
【００３８】
点灯回路１７は、演算回路１８に制御される。演算回路１８は、アルカリ水や酸性水のｐＨに対応する色に表示プレート１５を発光させるように、点灯回路１７を制御する。図２の鎖線で示すように、ｐＨメーター１０を使用してｐＨを検出するｐＨ表示器６は、ｐＨメーター１０から入力されるｐＨ値の信号に基づいて、演算回路１８が点灯回路１７を制御して表示プレート１５を発光させる。図２に示すように、演算回路１８がｐＨを演算するｐＨ表示器６は、演算された結果に対応する色に表示プレート１５を発光させるように、演算回路１８が点灯回路１７を制御する。さらに、演算回路１８は、デジタル表示パネル１３が、演算されたｐＨを数値でデジタル表示するように制御する。
【００３９】
以上のｐＨ表示器６は、アルカリ水や酸性水のｐＨ値をデジタル表示パネル１３でデジタル表示し、このｐＨ値に対応する色をカラー表示パネル１４で表示している。ただ、本発明の電解水の発生装置は、ｐＨ表示器にデジタル表示パネルを使用することなく、カラー表示パネルのみでアルカリ水と酸性水のｐＨを表示することもできる。このｐＨ表示器は、カラー表示パネルが、アルカリ水と酸性水のｐＨ値を発光色の異なる文字や数字で表示する。この構造のカラー表示パネルを図１４と図１５に示す。
【００４０】
図１４に示すカラー表示パネル１４は、文字や数字をカラー表示する液晶文字表示板２１と、この液晶文字表示板２１を制御する制御回路２２とを備える。液晶文字表示板２２は、光源を内蔵しており、光源から照射される光から特定の波長の光を透過させて、表面に文字や数字をカラー表示している。制御回路２２は、演算回路（図示せず）からの入力信号に基づいて、液晶文字表示板２１に表示する文字や数字と、これ等を表示する色とを制御している。このカラー表示パネル１４は、制御回路２２で液晶文字表示板２１を制御して、アルカリ水や酸性水のｐＨ値をデジタル表示すると共に、表示される文字や数字の色を所定の色に調整してカラー表示している。
【００４１】
図１５に示すカラー表示パネル１４は、発光色が異なる複数の発光ダイオード１６とこれ等の発光ダイオード１６の発光を制御する点灯回路１７を備える。発光色が異なる発光ダイオード１６は、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードを組み合わせている。３つの発光ダイオード１６は、ひとつのユニットに接近して配設して、フルカラー表示できるようにしている。図に示すカラー表示パネル１４は、発光ダイオードユニット２３を所定の位置に配列して、アルカリ水や酸性水のｐＨ値をデジタル表示できるようにしている。ただ、カラー表示パネルは、発光ダイオードユニットを表面全体に配設した市販の表示パネルを使用して、文字や数字でｐＨ値を表示することもできる。点灯回路１７は、演算回路（図示せず）からの入力信号に基づいて、特定の位置にある特定の色の発光ダイオード１６を点灯させる。このカラー表示パネルも、アルカリ水や酸性水のｐＨ値をデジタル表示すると共に、発光ダイオードユニット２３をｐＨ値に対応する色に調整してカラー表示している。ただ、発光ダイオードは、異なる２色の発光色の発光ダイオードを組み合わせて表示することもできる。
【００４２】
カラー表示パネル１４が表示する色は、アルカリ水や酸性水のｐＨ値に対応して変更される。このｐＨ表示器６は、アルカリ水や酸性水のｐＨの程度を、カラー表示パネル１４が表示する色の違いで判断できる。カラー表示パネルが表示する色は、図８に示すように、ｐＨ値の変化にともなって連続的に変化させることができる。このｐＨ表示器は、ｐＨ値に応じて複数の発光ダイオードの平均電流を徐々に変更して、カラー表示パネルが表示する色を次第に変化させる。このｐＨ表示器は、表示する色を連続的に変化できるので、たとえば、強アルカリ水と弱アルカリ水の中間のｐＨのアルカリ水を、強アルカリ水の色と弱アルカリ水の色の中間色で表示して、ｐＨの度合を中間色の色合いの変化で判断できる特長がある。
【００４３】
さらに、カラー表示パネルが表示する色は、図９に示すように、段階的に変化させることもできる。このｐＨ表示器は、あらかじめ設定した範囲のｐＨ値に対応した色をカラー表示パネルで表示する。このｐＨ表示器は、アルカリ水や酸性水のｐＨを複数の領域に分割して、アルカリ水と酸性水の強弱を、段階的に明確に表示できる特長がある。
【００４４】
図２に示す演算回路１８は、電解電流を一定に保持して、電離槽３に流入する水の流量からアルカリ水のｐＨを演算する。したがって、この図のｐＨ表示器６は、流量−ｐＨ関数であるｙ＝ｆ（ｘ）を記憶している記憶手段１９と、記憶手段１９の流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）から演算されるｐＨ値を、電離槽３に流入される水の補正ｐＨを加算して補正する演算回路１８とを備えている。
【００４５】
記憶手段１９は、流量−ｐＨ関数であるｙ＝ｆ（ｘ）を、ｙ＝ａ１ｘ＋ｂ１で表される一次関数として記憶している。ただし、この式において、ａ１とｂ１は定数、ｘは流量、ｙはｐＨ値である。記憶手段１９は、複数の流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）を記憶する必要はない。記憶される流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、ひとつの関数である。定電流回路４Ａの設定電流を４．５Ａに設定する装置は、図１０に示すように、流量−ｐＨ関数におけるａ１とｂ１の値を、ａ１＝−１／１１、ｂ１＝１１１．５／１１に設定する。流量−ｐＨ関数におけるａ１とｂ１の値は、定電流回路４Ａの流量値で最適な値に設定される。
【００４６】
演算回路１８は、記憶手段１９に記憶される流量−ｐＨ関数であるｙ＝ｆ（ｘ）から演算される演算ｐＨ値に、補正ｐＨを加算して補正し、補正されたｐＨ値を表示する。補正ｐＨは、電離槽３に流入する水の水質で決定する。補正ｐＨは、−０．５〜＋０．５の範囲で特定された値とする。簡単な装置は、補正ｐＨを、電離槽３の流量に関係なく一定の数値とする。ただ、補正ｐＨを流量によって変化させることもできる。
【００４７】
補正ｐＨは、電解水の発生装置を最初に設置したときに、特定の流量でアルカリ水を排出して決定する。補正ｐＨは、流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）から計算されるｐＨと、実際に排出されるアルカリ水のｐＨとの差とする。たとえば、前述の流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）において、毎分１．５リットルのアルカリ水が排出されると、演算ｐＨ値は１０となる。この状態で、電解水の発生装置から排水されるアルカリ水のｐＨを実際に測定して、測定したｐＨ値が１０．２であると、補正ｐＨは０．２とする。補正ｐＨは、変更しない定数であるので、演算回路１８は、流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）から演算された演算ｐＨ値に、常に補正ｐＨである０．２を加算してｐＨ値を検出する。
【００４８】
ただ、補正ｐＨは、電解水の発生装置を最初に設置したときに、電離槽３に流入される水のｐＨを測定して決定することもできる。この装置は、補正ｐＨを、流入する水のｐＨと、中性水のｐＨ値である”７”との差とする。たとえば、流入する水のｐＨ値が”７．５”の場合には、補正ｐＨを、＋０．５とする。補正ｐＨは、変更しない定数であるので、演算回路１８は、流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）から演算された演算ｐＨ値に、常に補正ｐＨである０．５を加算してｐＨ値を検出する。
【００４９】
補正ｐＨは、流量で変化させる定数とすることもできる。この装置は、流量を変化させて排出されるアルカリ水のｐＨを実測し、実測されたｐＨ値と、演算ｐＨ値とを比較して、各流量における補正ｐＨを決定する。この場合、必ずしも、全ての流量でアルカリ水のｐＨを実測する必要はない。最大流量と最低流量において、アルカリ水のｐＨを実測し、また、流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）から演算ｐＨ値を演算し、その差から最大流量における補正ｐＨと、最小流量における補正ｐＨを決定し、その中間の流量における補正ｐＨは、一次関数で演算する。
【００５０】
流量センサー５は、電離槽３を通過する水の流量を測定する。流量センサー５は、水の流量を測定して電気信号を出力する全てのセンサーが使用できる。たとえば、流量センサー５は、水が流れると通過する水の流量に比例してローターを回転させ、ローターの回転を電気信号に変換して出力するセンサーが使用できる。この流量センサー５は、１分間に回転するローターの回転数で、電離槽３を通過する水の流量を検出できる。
【００５１】
図２に示す発生装置は、流入側に開閉弁８を設けている。開閉弁８の開度を調整すると、電離槽３に流入する水の流量が変化する。開閉弁８を完全に開くと、電離槽３を通過する水の流量は多くなってアルカリ水のｐＨは低下し、絞ると水の流量が少なくなってアルカリ水のｐＨは高くなる。
【００５２】
流量センサー５は、電離槽３に水が流れないときに、電極に電圧を印加しない安全回路にも併用される。この装置は、流量センサー５で、電源４のオンオフを制御する。流量センサー５は、電離槽３に水が流入されることを検出するときにかぎって、正極１と負極２に電圧を印加する。電離槽３に水が流入されないことを検出すると、電源４の出力をオフ状態として、出力電圧を０Ｖとする。
【００５３】
この図の装置は、開閉弁８が開かれて、電離槽３に水が流入される状態になると、このことが流量センサー５に検出されて、電源４が電離槽３の正極１と負極２に、定電流で電解電流を流す。この状態で、電離槽３を通過する水の流量が流量センサー５で検出される。流量センサー５で検出された流量から、演算回路１８は、記憶手段１９に記憶している流量−ｐＨ関数であるｙ＝ｆ（ｘ）にもとづいて、アルカリ水のｐＨを演算する。さらに、演算回路１８は、演算された演算ｐＨ値に、補正ｐＨを加算して、アルカリ水の正確なｐＨを検出する。
【００５４】
使用者は、排出されるアルカリ水のｐＨを変化させるときに、開閉弁８の開度を調整する。開閉弁８を絞って流量を少なくすると、電離槽３から排出されるアルカリ水のｐＨは高くなる。演算回路１８は、少なくなった流量から演算ｐＨ値を演算し、演算ｐＨ値を補正してアルカリ水のｐＨとして検出する。以上の電解水の発生装置は、開閉弁８の開度を調整して、排出されるアルカリ水のｐＨを変化させる。
【００５５】
図１１は、設定したｐＨのアルカリ水を排出できる電解水の発生装置を示す。この装置は、電離槽３を通過する水の流量が変化しても、排出されるアルカリ水のｐＨを一定に制御する。
【００５６】
この図に示す電解水の発生装置は、図２の装置と同じように、フィルター９と、電離槽３と、電源４と、ｐＨ表示器６とを備えている。フィルター９と電離槽３と、開閉弁８は、図２の装置と同じである。
【００５７】
電源４は、電離槽３に水を流入させる状態で、正極１と負極２との間に、流量によって電流を変化させる電流制御回路４Ｂを内蔵している。電流制御回路４Ｂは、演算回路１８に制御されて、排出されるアルカリ水のｐＨが一定になるように、電解電流を変化させる。たとえば、電流制御回路４Ｂは、アルカリ水のｐＨを９．５に設定する強飲用モードにおいて、２〜３Ａに制御された電解電流を流す。アルカリ水のｐＨを９．０に設定する弱飲用モードにおいては、１〜１．２Ａに制御された電解電流を流す。
【００５８】
電流制御回路４Ｂは、正極１と負極２に流す電解電流を、電離槽３の水の流量によって変化させる。排出されるアルカリ水のｐＨを同じに調整するためである。電流制御回路４Ｂは、電離槽３の水の流量が多いときに電解電流を大きく、反対に流量が少ないときに電解電流を小さく制御する。好ましくは、電流制御回路４Ｂは、電離槽３の水の流量を６リットル／分とするときには、電解電流を３Ａとし、流量を１．５リットル／分とするときに、電解電流を２Ａとする。
【００５９】
ｐＨ表示器６は、電離槽３から排出されるアルカリ水のｐＨを設定する設定手段２０と、設定手段２０で設定されたｐＨ値にするために、流量に対する電流値の関数として、流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を記憶している記憶手段１９とを備えている。
【００６０】
設定手段２０は、強飲用モードと、弱飲用モードに制御するスイッチを備えている。強飲用モードは、アルカリ水のｐＨを９．５とし、弱飲用モードはアルカリ水のｐＨを９．０に設定する。設定されたアルカリ水のｐＨは、デジタル表示パネル１３でデジタル表示される。さらに、設定されたｐＨに対応する色に、カラー表示パネル１４が色表示される。
【００６１】
記憶手段１９は、流量−電流関数であるＩ＝ｆ（ｘ）を、Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２とする一次関数として記憶している。ただし、この式において、ａ２とｂ２は定数、ｘは流量、Ｉは電流値である。記憶手段１９は、強飲用モードと弱飲用モードに対応する流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を記憶している。強飲用モードに対応する流量−電流関数を図１２に、弱飲用モードに対応する流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を図１３に示す。
【００６２】
図１２に示す強飲用モードの流量−電流関数Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２は、ａ２を１／４．５として、ｂ２を７．５／４．５としている。図１３に示す弱飲用モードの流量−電流関数Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２は、ａ２を０．２／４．５として、ｂ２を４．２／４．５としている。
【００６３】
演算回路１８は、流量センサー５から入力される流量ｘをパラメターとして、記憶手段１９に記憶される、流量−ｐＨ関数Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２から電解電流を演算し、この電解電流となるように、電流制御回路４Ｂを制御する。演算回路１８は、飲用モードによって、流量−ｐＨ関数Ｉ＝ａ２ｘ＋ｂ２を選択し、選択された流量−電流関数で電解電流を演算する。したがって、設定手段２０が強飲用モードに設定されると、図１２に示す流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）から電解電流を演算し、弱飲用モードが設定されると、図１３に示す流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）から電解電流を演算する。
【００６４】
図１１に示す発生装置は、流入側に設けた開閉弁８で電離槽３に流入する水の流量を変化させても、排出されるアルカリ水のｐＨは変化しない。それは、電離槽３の水の流量が変化すると、流量が流量センサー５で検出され、検出された流量から電解電流を演算し、演算された電解電流となるように、電流制御回路４Ｂが正極１と負極２間の電解電流を制御するからである。
【００６５】
たとえば、設定手段２０を強飲用モードに設定する状態で、電離槽３を通過する水の流量が変化すると、演算回路１８は、記憶手段１９に記憶される図１２の流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）から電解電流を演算する。演算された電解電流となるように、電流制御回路４Ｂが正極１と負極２間の電圧を制御する。このため、電離槽３の流量が変化しても、排出されるアルカリ水のｐＨが一定に保持される。設定手段２０が弱飲用モードに設定されるときには、図１３に示す流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）にもとづいて、演算回路１８が電解電流を演算し、この電解電流となるように電流制御回路４Ｂで電離槽３の電解電流を制御するので、排出されるアルカリ水のｐＨは、弱飲用モードで設定されたｐＨとなる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明の電解水の発生装置は、アルカリ水や酸性水のｐＨを、感覚的に判りやすい状態で表示できる特長がある。それは、本発明の電解水の発生装置が、電離槽を通過して排出される水のｐＨを検出して表示するｐＨ表示器に、ｐＨを色表示するカラー表示パネルを備え、カラー表示パネルで排出される水のｐＨを表示しているからである。この構造の電解水の発生装置は、アルカリ水や酸性水のｐＨを、カラー表示パネルで色表示するので、感覚的に分かりやすい状態で表示できる。このため、本発明の電解水の発生装置は、従来の装置のように、デジタル数字でｐＨ値を読み取ることなく、いいかえると、離れた位置からでも、色でｐＨの程度を判定して、しかも、数字のように読み間違えることなく、安心して安全にアルカリ水や酸性水のｐＨの程度を認識できる。さらに、本発明の電解水の発生装置は、アルカリ水と酸性水のｐＨを色で表示するので、化学的な専門知識のない一般の使用者であっても、色の違いで感覚的かつ経験的に判断して、排出されるアルカリ水や酸性水がどの程度に強いのかを容易に判定できる。したがって、使用者の年齢や知識を限定することなく、子供から老人まで、幅広い年代の多くの人々が、正しい使用方法で、安心して使用できる特長が実現できる。
【００６７】
さらに、本発明の請求項２の電解水の発生装置は、アルカリ水や酸性水のｐＨを、感覚的に分かりやすい状態で表示できることに加えて、ｐＨ値を正確に表示できる特長がある。それは、本発明の電解水の発生装置が、ｐＨ表示器に、ｐＨを数値で表示するデジタル表示パネルと、ｐＨを色表示するカラー表示パネルとを備え、デジタル表示パネルとカラー表示パネルの両方で排出される水のｐＨを表示しているからである。この装置は、カラー表示パネルに表示される色で、ｐＨを感覚的に認識し、さらに、デジタル表示パネルに表示される数字で、ｐＨ値をより正確に確認して、安心して使用できる特長がある。
【００６８】
さらに、本発明の請求項５の電解水の発生装置は、発光ダイオードが表示プレートの端面を照射しているので、カラー表示パネル全体を薄くして省スペースに配設できる特長がある。
【００６９】
さらに、本発明の請求項６の電解水の発生装置は、カラー表示パネルが、ｐＨによって発光色が異なる文字や数字でｐＨを表示するので、アルカリ水や酸性水のｐＨを、正確に、しかも、感覚的に分かりやすい状態で表示できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の電解水の発生装置の正面図
【図２】  本発明の実施例の電解水の発生装置のブロック図
【図３】  ｐＨ表示器のカラー表示パネルの断面図
【図４】  ｐＨ表示器のカラー表示パネルの他の一例を示す断面図
【図５】  図４に示すカラー表示パネルの平面図
【図６】  カラー表示パネルの他の一例を示す断面図
【図７】  カラー表示パネルの他の一例を示す断面図
【図８】  カラー表示パネルが表示する色合いの変化を示すグラフ
【図９】  カラー表示パネルが表示する色合いの変化の他の一例を示すグラフ
【図１０】  記憶手段に記憶される流量−ｐＨ関数ｙ＝ｆ（ｘ）を示すグラフ
【図１１】  本発明の他の実施例の電解水の発生装置のブロック図
【図１２】  図１１に示す電解水の発生装置の記憶手段に記憶される強飲用モードに対応する流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を示すグラフ
【図１３】  図１１に示す電解水の発生装置の記憶手段に記憶される弱飲用モードに対応する流量−電流関数Ｉ＝ｆ（ｘ）を示すグラフ
【図１４】  本発明の他の実施例の電解水の発生装置のカラー表示パネルの平面図
【図１５】  本発明の他の実施例の電解水の発生装置のカラー表示パネルの一部拡大平面図
【符号の説明】
１…正極
２…負極
３…電離槽
４…電源                ４Ａ…定電流回路        ４Ｂ…電流制御回路
５…流量センサー
６…ｐＨ表示器
７…多孔板
８…開閉弁
９…フィルター
１０…ｐＨメーター
１１…酸性水排水路
１２…アルカリ水排水路
１３…デジタル表示パネル
１４…カラー表示パネル
１５…表示プレート      １５Ａ…凹凸部
１６…発光ダイオード
１７…点灯回路
１８…演算回路
１９…記憶手段
２０…設定手段
２１…液晶文字表示板
２２…制御回路
２３…発光ダイオードユニット
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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