(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極(16)と負極(17)とを内蔵すると共に、正極(16)と負極(17)との間にイオンが通過できるセパレータ(13)を配設して内部を正極室(14)と負極室(15)とに分離してなる電離槽(1)と、電離槽(1)の正極(16)と負極(17)とに直流を印加する電源(8)と、この電源(8)と電離槽(1)とを内蔵しているケーシング(4)と、電離槽(1)の負極室(15)に連結されるアルカリ水排水路(3)と、電離槽(1)の正極室(14)に連結される酸性水排水路(2)と、アルカリ水排水路(3)に連結されて一端をケーシング(4)に装着している自在排出管(5)とを備える装置であって、以下の全ての構成を有することを特徴とする電解水の発生装置。
（ａ）  アルカリ水排水路(3)は、ケーシング(4)の内部に設けている分岐水路(6)で分岐されて、一方の分岐路(6A)を連結管(20)を介して自在排出管(5)に連結している。
（ｂ）  分岐水路(6)の他方の分岐路(6B)は、切換弁(18)を介して蛇口(7)に連結される排出ホース(21)を脱着自在に連結する脱着管(19)に連結している。
（ｃ）  電離槽(1)の流入側は、供給ホース(22)と切換弁(18)を介して水道の蛇口(23)に連結している。
（ｄ）  切換弁(18)は、水道の流入側と排出側とを直結する直結位置と、水道の流入側を供給ホース(22)に連結して排出側を排出ホース(21)に連結するバイパス位置とに切り換えられる切換機構を内蔵しており、切換機構が直結位置にあると、水道水は電離槽(1)に流入することなく蛇口(7)から排出され、切換機構がバイパス位置に切り換えられると、水道水が電離槽(1)に流入してアルカリ水と酸性水とに分離され、アルカリ水が自在排出管(5)と蛇口(7)の一方または両方から排出されるように構成している。
【請求項２】
排出ホース(21)を連結する脱着管(19)に被着される分岐キャップ(24)と、自在排出管(5)の先端に、または自在排出管(5)を取り外して連結管(20)に被着される出口キャップ(25)とを備え、分岐キャップ(24)を脱着管(19)に被着して自在排出管(5)からアルカリ水を排出し、出口キャップ(25)を自在排出管(5)の先端に、または自在排出管(5)を取り外して連結管(20)に被着して蛇口(7)からアルカリ水を排出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３】
電源(8)が、＋−を反転して正極(16)と負極(17)に逆電圧を印加する切換回路を内蔵しており、逆電圧を印加する状態で切換弁(18)をバイパス位置として、蛇口(7)から酸性水を排水でき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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を電解したアルカリ水と酸性水を生成する電解水の発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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することで、アルカリ水と酸性水とを排水できる。この種の装置は、アルカリ水を飲料水に使用し、酸性水を殺菌効果のある水として使用する。
【０００３】
電解水の発生装置は、ケーシングに自在排出管を連結して、ここからアルカリ水を排水する直接排水タイプと、２本のホースを介して水道の蛇口に連結して蛇口からアルカリ水を排水する蛇口排水タイプとがある。直接排水タイプの装置は、電離槽の流入側をホースを介して水道の蛇口に連結して、水道の蛇口から電離槽に供給される水道水を、電離槽でアルカリ水と酸性水とに分離し、アルカリ水を自在排出管から排出する。
【０００４】
蛇口排水タイプの装置は、電離槽の流入側と水道の蛇口の流入側とを１本のホースで連結し、電離槽で分離されたアルカリ水排水路と蛇口の排出側とを別のホースで連結している。この装置は、直接排水タイプと同じように、水道の蛇口から電離槽に水道水を供給し、供給された水を電離槽で分離してアルカリ水とし、アルカリ水をホースで蛇口に移送して蛇口から排水する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
直接排水タイプは、１本のホースで電解水の発生装置を水道の蛇口に連結するので、簡単に設置できる。また、蛇口排水タイプの装置は、同じ蛇口から、切換弁を切り換えて水道水とアルカリ水の両方を排水して便利に使用できる。さらに、改良されたタイプの電解水の発生装置として、蛇口排水タイプにホースを連結して、これを蛇口に連結している切換弁に連結する装置も開発されている。
【０００６】
これ等の電解水の発生装置は、使用状態に適した状態で使用されるが、長い期間使用すると、自在排出管や蛇口の内面にカルシウムが析出して排水量が少なくなることがある。とくに、アルカリ水にカルシウムを添加するカルシウム層を連結している装置は、カルシウムが自在排出管や蛇口の内面に詰まって、排水量を極減させることがある。自在排出管や蛇口に付着するカルシウムは、極めて硬くて簡単に除去できない。また、付着するカルシウムによって排水量が減少すると、排出されるアルカリ水のｐＨや酸化還元電位が大幅に変わってしまう欠点もある。正極と負極間の電流が一定で、電離槽を通過する水の流量が減少すると、水が電離される程度が増加してｐＨは高くなり、酸化還元電位は−側に大きくなる。
【０００７】
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、本発明の重要な目的は、自在排出管や蛇口にカルシウムが析出したときに、アルカリ水の排水口を自在排出管と蛇口とに切り換えることにより、再び所定の流量に復元して所定のｐＨと酸化還元電位にできる電解水の発生装置を提供することにある。
【０００８】
【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、正極１６と負極１７とを内蔵すると共に、正極１６と負極１７との間にイオンが通過できるセパレータ１３を配設して内部を正極室１４と負極室１５とに分離してなる電離槽１と、電離槽１の正極１６と負極１７とに直流を印加する電源８と、この電源８と電離槽１とを内蔵しているケーシング４と、電離槽１の負極室１５に連結されるアルカリ水排水路３と、電離槽１の正極室１４に連結される酸性水排水路２と、アルカリ水排水路３に連結されて一端をケーシング４に装着している自在排出管５とを備える。
【０００９】
さらに、本発明の請求項１の電解水の発生装置は、以下の全ての構成を有することを特徴とする。
（ａ）  アルカリ水排水路３は、ケーシング４の内部に設けている分岐水路６で分岐されて、一方の分岐路６Ａを連結管２０を介して自在排出管５に連結している。
（ｂ）  分岐水路６の他方の分岐路６Ｂは、切換弁１８を介して蛇口７に連結される排出ホース２１を脱着自在に連結する脱着管１９に連結している。
（ｃ）  電離槽１の流入側は、供給ホース２２と切換弁１８を介して水道の蛇口２３に連結している。
（ｄ）  切換弁１８は、水道の流入側と排出側とを直結する直結位置と、水道の流入側を供給ホース２２に連結して排出側を排出ホース２１に連結するバイパス位置とに切り換えられる切換機構を内蔵しており、切換機構が直結位置にあると、水道水は電離槽１に流入することなく蛇口７から排出され、切換機構がバイパス位置に切り換えられると、水道水が電離槽１に流入してアルカリ水と酸性水とに分離され、アルカリ水が自在排出管５と蛇口７の一方または両方から排出されるように構成している。
【００１０】
本発明の請求項２の電解水の発生装置は、排出ホース２１を連結する一方の脱着管１９に被着される分岐キャップ２４と、自在排出管５の先端に、または自在排出管５を取り外して連結管２０に被着される出口キャップ２５とを備える。電解水の発生装置は、分岐キャップ２４を脱着管１９に被着して自在排出管５からアルカリ水を排出し、出口キャップ２５を自在排出管５の先端に、または自在排出管５を取り外して連結管２０に被着して蛇口７からアルカリ水を排出するようにしている。
【００１１】
本発明の請求項３の電解水の発生装置は、電源８が、＋−を反転して正極１６と負極１７に逆電圧を印加する切換回路を内蔵しており、逆電圧を印加する状態で切換弁１８をバイパス位置として、蛇口７から酸性水を排水できるようにしている。
【００１２】
【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。
【００１３】
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。
【００１４】
図１に示す電解水の発生装置は、フィルター１２と、電離槽１と、電源８と、ケーシング４と、アルカリ水排水路３と、酸性水排水路２と、自在排出管５と、流量センサー９と、制御回路１０と、カルシウムイオンの添加器１１とを備えている。
【００１５】
フィルター１２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１２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０．２〜５ｍｍ、好ましくは、０．２５〜０．８ｍｍφのものが使用される。
【００１６】
電離槽１は、正極１６と負極１７とを内蔵すると共に、この正極１６と負極１７との間にイオンが通過できるセパレータ１３を配設して、内部を正極室１４と負極室１５とに分離している。電離槽１は、フィルター１２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電離する。電離槽１で電離された電解水は、アルカリ水排水路３と酸性水排水路２から排水される。
【００１７】
正極１６と負極１７は、互いに対向して配設される。電源８のプラス側に接続される正極１６は、水を電解するときに、塩素イオンや水酸化物イオン等のマイナスイオンが集まり、負極１７は、カルシウムイオンや水素イオン等のプラスイオンが集まる。正極１６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。正極１６には、例えば、チタンの表面を、二酸化イリジウムでコーティングしたものを使用する。
【００１８】
セパレータ１３は、正極１６と負極１７の間に配設されて、電離槽１を正極室１４と負極室１５とに区画している。セパレータ１３は、イオンを通過させる微細な空隙のある微多孔膜である。微多孔膜は、不織布、耐水紙、微細な空隙のあるプラスチックシートである。セパレータ１３は、電離されたアルカリ水と酸性水が、正極室１４と負極室１５との間で混合されるのを防止する。また、セパレータ１３に絶縁シートを使用して、正極１６と負極１７が接触してショートするのを防止することもできる。
【００１９】
電離槽１の負極室１５と正極室１４から流出されるアルカリ水と酸性水とは、アルカリ水排水路３と酸性水排水路２から別々に分離して排出される。アルカリ水排水路３は、ケーシング４の内部に設けている分岐水路６で分岐している。分岐水路６は、一方の分岐路６Ａを、自在排出管５が連結される連結管２０に連結して、他方の分岐路６Ｂを、切換弁１８を介して蛇口７に連結される排出ホース２１を脱着自在に連結する脱着管１９に連結している。
【００２０】
自在排出管５は、自由に変形して先端の開口端を好ましい位置に移動できるもの、あるいは、金属パイプの後端を回転できるように連結したもので、後端を連結管２０に連結している。自在排出管は、脱着自在に取り外しできる構造として、連結管に連結することもできる。
【００２１】
図の電解水の発生装置は、電離槽１の流入側を、フィルター１２と供給ホース２２と切換弁１８を介して水道の蛇口２３に連結している。切換弁１８は、水道の蛇口２３の排出側に連結される。切換弁１８は蛇口７から排出する水を水道水とアルカリ水とに切り換える。したがって、切換弁１８は、水道の流入側と排出側とを直結する直結位置と、水道の流入側を供給ホース２２に連結して、排出側を排出ホース２１に連結するバイパス位置とに切り換えられる切換機構を内蔵している。
【００２２】
切換弁１８の切換機構が直結位置にあると、水道水を電離槽１に流入させることなく、蛇口７から排出する。切換機構がバイパス位置に切り換えられると、水道水を電離槽１に流入させてアルカリ水と酸性水とに分離し、アルカリ水を自在排出管５と蛇口７の一方から排出する。ただ、アルカリ水は自在排出管５と蛇口７の両方から排出することもできる。
【００２３】
図に示す電解水の発生装置は、アルカリ水を以下の状態で排水する。
▲１▼  アルカリ水を自在排出管のみから排水するとき
このとき、脱着管１９に排出ホース２１を連結しない。脱着管１９には分岐キャップ２４を被着して、ここからアルカリ水が排水されないようにする。自在排出管５の先端には出口キャップ２５を被着せず、アルカリ水を自在排出管５から排水する。
【００２４】
▲２▼  アルカリ水を蛇口のみから排水するとき
このとき、脱着管１９に排出ホース２１を連結し、この排出ホース２１を切換弁１８に連結して、アルカリ水が蛇口７から排水できるようにする。自在排出管５の先端には出口キャップ２５を被着して、ここからアルカリ水が排水されないようにする。ただ、自在排出管５は、先端に出口キャップ２５を被着することなく、ケーシング４から取り外して、図の鎖線で示すように、連結管２０に出口キャップ２５を被着することもできる。このとき、自在排出管５が取り外された連結管２０は、出口キャップ２５で閉塞されるので、ここからアルカリ水が排水されることはない。
【００２５】
▲３▼  アルカリ水を自在排出管と蛇口の両方から排水するとき
このとき、脱着管１９に排出ホース２１を連結し、この排出ホース２１を切換弁１８に連結して、アルカリ水が蛇口７から排水できるようにする。また、自在排出管５の先端、または連結管２０には出口キャップ２５を被着せず、自在排出管５からもアルカリ水が排水できるようにする。
【００２６】
以上の構造の電解水の発生装置は、出口キャップ２５と分岐キャップ２４を使用する極めて簡単な構造で、自在排出管５と脱着管１９の一方からアルカリ水が排出されるのを阻止できる。ただし、本発明の電解水の発生装置は、出口キャップ２５や分岐キャップ２４を使用することなく、分岐水路６の両方の分岐路に開閉弁（図示せず）を連結して、アルカリ水の排出を停止することもできる。
【００２７】
電源８は、電離槽１に水を流入させる状態で、正極１６と負極１７との間に電解電流を流す。図の電源８は、電源トランスの２次側出力電圧を調整して、電極に流す電流を調整する。電極間の電圧を高くする強電解モードにおいて、たとえば、正極１６と負極１７とに４〜８Ａの電解電流を流す。正極１６と負極１７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。
【００２８】
電源８は電源スイッチ（図示せず）を有する。電源スイッチがオンになると、電源８は電極間に電圧を印加する。電源スイッチがオフになると、電極間には電圧が印加されなくなる。電源８は、電源トランスの一次側に接続している。電源スイッチは制御回路１０でオンオフに制御される。電源スイッチは、電離槽１からアルカリ水と酸性水とを排出するときにオン、浄水を排出するときにオフに制御される。
【００２９】
酸性水排水路２は、電離槽１の正極室１４に連結されて、正極室１４の酸性水を排出する。酸性水は、アルカリ水排水路３からアルカリ水が排出されるときに、酸性水排水路２から排出される。
【００３０】
流量センサー９は、電離槽１を水が通過しているかどうかを検出して、その信号を制御回路１０に入力する。図の装置は、流量センサー９を電離槽１の流入側に連結している。流量センサーは、電離槽の排出側であるアルカリ水排水路に連結することもできる。流量センサー９は、流動する水で羽根車を回転させる構造のものが使用できる。この流量センサーは、羽根車の回転軸に磁石を固定し、この磁石が通過する近傍に磁気センサーを配設する。磁気センサーは、回転軸が１回転して磁石が通過するときに、１パルスのパルス信号を出力する。この流量センサー９は、電離槽１に流入する水の流量に比例して、羽根車が回転し、羽根車の回転に比例したパルス信号を出力する。
【００３１】
制御回路１０は、流量センサー９からパルス信号が入力されるときに、電離槽１に水が流入していると判定し、パルス信号が入力されないときに、電離槽１に水が流入していないと判定する。
【００３２】
さらに、本発明の電解水の発生装置は、電源８に、＋−の出力電圧を反転させる切換回路を内蔵させることもできる。この電源は、切換回路で出力電圧の＋−を反転して、正極１６と負極１７に逆電圧を印加することができる。逆電圧が印加されると、各々の極板の極性が逆になって、各排出路からはアルカリ水と酸性水が逆転して排出される。この電解水の発生装置は、逆電圧を印加する状態で、切換弁１８をバイパス位置とすると、蛇口７から酸性水が排水される。酸性水は、自在排出管５の先端に出口キャップ２５を被着して、または、自在排出管５を取り外して連結管２０に出口キャップ２５を被着して蛇口７のみから排出することも、自在排出管５の先端、または連結管２０に出口キャップ２５を被着することなく、自在排出管５と蛇口７の両方から排出することもできる。さらに、この発生装置は、脱着管１９に排出ホース２１を連結せずに分岐キャップ２４を被着して、自在排出管５のみから酸性水を排水することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の電解水の発生装置は、自在排出管や蛇口にカルシウムが析出して詰まったときに、アルカリ水を自在排出管と蛇口に切り換えることができる。このため、自在排出管と蛇口のいずれか片方を使用して、アルカリ水を排水しているときに、使用している自在排出管や蛇口にカルシウムが詰まって流量が低下したときに、別の排水路に切り換えることによって、再び所定の流量に復元することができる。このため、本発明の電解水の発生装置は、長期間にわたってアルカリ水の排水流量を所定の流量に保持することができ、アルカリ水の流量変化によるｐＨや酸化還元電位の変動を少なくして、安定したアルカリ水を排水できる。本発明の電解水の発生装置は、アルカリ水排水路のみを分岐して、酸性水排水路を分岐していない。酸性水排水路はカルシウム等が析出しないので、分岐しなくても酸性水の排出量が低下することはないからである。
【００３４】
さらに、本発明の請求項２の電解水の発生装置は、極めて簡単な操作で自在排出管と蛇口とを切り換えて、アルカリ水を排出できる特長がある。それは、この発生装置が、排出ホースを連結する一方の脱着管に被着される分岐キャップと、自在排出管の先端に、または、自在排出管を取り外して連結管に被着される出口キャップとを備えているからである。この発生装置は、分岐キャップを脱着管に被着して自在排出管からアルカリ水を排出し、あるいは、出口キャップを自在排出管の先端に、または自在排出管を取り外して連結管に被着して蛇口からアルカリ水を排出できる。したがって、極めて簡単に、しかも確実に自在排出管と蛇口とを切り換えて、いずれか一方からアルカリ水を排出できる。さらに、この発生装置は、分岐キャップと出口キャップの両方を使用しない状態として、自在排出管と蛇口の両方からアルカリ水を排出することもできる。
【００３５】
さらに、本発明の請求項３の電解水の発生装置は、電源が、＋−を反転して正極と負極に逆電圧を印加する切換回路を内蔵しているので、各電極に逆電圧を印加して、アルカリ水と酸性水とを逆転して排出できる。さらに、この発生装置は、切換弁をバイパス位置として、蛇口から酸性水を排水できるようにしている。このため、この電解水の発生装置は、電源の切換回路で＋−を反転させて、切換弁をバイパス位置とする極めて簡単な操作で蛇口から酸性水を排出して、酸性水を便利に活用できる特長がある。
【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構成図
【符号の説明】
１…電離槽
２…酸性水排水路
３…アルカリ水排水路
４…ケーシング
５…自在排出管
６…分岐水路            ６Ａ…分岐路            ６Ｂ…分岐路
７…蛇口
８…電源
９…流量センサー
１０…制御回路
１１…添加器
１２…フィルター
１３…セパレータ
１４…正極室
１５…負極室
１６…正極
１７…負極
１８…切換弁
１９…脱着管
２０…連結管
２１…排出ホース
２２…供給ホース
２３…水道の蛇口
２４…分岐キャップ
２５…出口キャップ
【図１】
0004358382.tif 000002