JP2006239534A - 電解水生成装置およびそれを備えた流し台 - Google Patents

Abstract

【課題】電解槽内で発生したガスをポンプにより確実に排出して、使用者が望む所定のｐＨ値のアルカリイオン水や酸性イオン水を常時安定して生成できる電解水生成装置およびそれを備えた流し台を提供する。
【解決手段】原水を電気分解してアルカリイオン水や酸性イオン水を生成する電解槽１９と、電解槽１９に印加する電解電圧を制御する制御部２６とを有し、電解槽１９に原水を供給する給水管１４の水量を検出する流量センサ１７を備え、少なくとも前記電解槽１９で生成されたアルカリイオン水の吐水管２３または酸性イオン水の排水管２５に水を吸排するポンプ駆動部２８を設けるようにした。
【選択図】図２

Description

水道水や井戸水等の原水を電気分解して、アルカリイオン水や酸性イオン水を生成する、電解水生成装置およびそれを備えた流し台に関する。

現在、電解槽の排水口の流量比率を可変するために電動弁、または電磁弁で制御する方法が一般的に使用されている。ポンプを使用する場合は、装置が大きくなったりするため、限定された使用目的のために使用されている。

例えば、生成した酸性水をポンプによって循環させるために使用したりする場合などがある。しかし、ポンプの技術の進歩により小型で安価なポンプの開発がされており、酸性水循環流路にポンプを備えた電解水生成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平６−５７４９５号公報

しかしながら前記従来の技術の（特許文献１）に記載の電解水生成装置では、電解槽の吐水、排水比率を固定した場合、ポンプを一定の回転数で循環させても、電解の強度により電解槽内で発生するガスの量が異なるため、生成するｐＨが安定しないことがあった。

また、前記ガス発生量に応じてをポンプの回転数を制御し、排水流量を大きくすることで排水流量比率変え、前記ガスの排出をしなければ、使用したいｐＨ値の電解水を安定して生成することができないことがあった。

さらに、ある流量以上で機器の最大電解電圧を電解槽に印加しても、設定ｐＨ値の電解水を生成できない場合は、供給流量を少なくしなければ、使用者が望む所定のｐＨ値の電解水を安定して生成できない場合もあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、使用者が望む所定のｐＨ値のアルカリイオン水や酸性イオン水を常時安定して生成することができる電解水生成装置およびそれを備えた流し台を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、原水を電気分解してアルカリイオン水や酸性イオン水を生成する電解槽と、電解槽に印加する電解電圧を制御する制御部とを有し、電解槽に原水を供給する給水管の水量を検出する流量センサを備え、少なくとも前記電解槽で生成されたアルカリイオン水の吐水管または酸性イオン水の排水管に水を吸排するポンプを設けたことを特徴としている。

この構成により、電解槽内で発生したガスをポンプにより確実に排出できるという作用が達成できる。

本発明は使用者が望む所定のｐＨ値のアルカリイオン水や酸性イオン水を常時安定して生成することができる電解水生成装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態は、原水を電気分解してアルカリイオン水や酸性イオン水を生成する電解槽と、電解槽に印加する電解電圧を制御する制御部とを有し、電解槽に原水を供給する給水管の水量を検出する流量センサを備え、少なくとも電解槽で生成されたアルカリイオン水の吐水管または酸性イオン水の排水管に水を吸排するポンプを設けるようにしたものである。

これにより、電解槽内で発生したガスをポンプにより確実に排出して、使用者が望む所定のｐＨ値のアルカリイオン水や酸性イオン水を常時安定して生成できる電解水生成装置を提供することができる。

またポンプの回転数を検出する回転数検出手段を備え、制御部は回転数検出手段により検出されたポンプの回転数に応じてポンプの出力を制御するようにしてもよい。

この場合は、ポンプの出力を制御することで吐水管から吐出されるアルカリイオン水の水量と排水管から吐出される酸性イオン水の水量の比率を変えることができるので、例えば原水中に炭酸が多く含まれている場合などのように、所定のｐＨ値のアルカリイオン水が生成し難い場合であっても、上記水量の比率を排水管から吐出される酸性イオン水の水量が多くなるように変更することで、使用者が望む所定のｐＨ値のアルカリイオン水を生成することができる。

そして上記電解水生成装置を流し台に組込むようにすれば、厨房での使い勝手を大いに高めることが出来る。

（実施の形態１）
図１の本発明の実施の形態１における電解水生成装置の概略構造図に示すように、１は流量センサ等の流量検知手段、２は生成したいｐＨ値を設定する操作表示手段、３は電解槽の水を排水するための排水用電磁弁を駆動するための電磁弁駆動手段、４は電解槽等の電解手段、５は設定ｐＨ値のイオン水が得られるために電解手段４に電解電圧を印加する電解電圧出力手段である。

６はｐＨセンサや電解電流等により生成されたｐＨ値を検知できるｐＨ検知手段、８は電解手段４の排水側に取り付けられた小型ＤＣポンプ等のポンプ駆動手段、７はポンプの回転数が検知できるポンプ回転数検知手段、１０はトランスや、スイッチング電源等の電源手段が配置されている。

９は流量検知手段１の流量測定値をもとに操作表示手段２で設定されたｐＨ値のイオン水が得られるために電解手段４にｐＨ値検知手段６により電解電圧を制御したり、ポンプの回転数によりポンプ駆動手段８を制御するＭＰＵである。

図２の本発明の実施の形態１における電解水生成装置のブロック図に示すように、１１は水道水等の原水管１２に水栓１３を介して接続された電解水生成装置、１４は一端が原水管１２に水栓１３を介して接続され他端が原水を電気分解するための電解槽１９に接続された水道水等の原水を供給する給水管、１５は使用者が切換える水路切換弁である。

１６は原水中の残留塩素、トリハロメタン、カビ臭等を吸着する活性炭及び一般細菌や不純物を精度よく取除く中空糸膜等を内部に備えた浄水部であり、１７は給水管１４の原水の流量を測定する絞り式センサやタービン式センサ等の流量センサ、１８は流量センサ１７の下流側の給水管１４に配置され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原水導電率を高めるカルシウム添加筒である。

１９は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、２０は電解槽１９を２分し電極室を形成する隔膜、２１及び２２は隔膜２０で２分されて形成された各電極室に配置されている電極板である。

２３は電極板２１側の水（電極板２１が陰極の場合はアルカリイオン水）を吐出する吐水管、２４は電解槽１９の排水を排水管２５に排水するための排水弁、２５は電極板２２側の水（電極板２２が陽極の場合は酸性イオン水）及び排水弁２４を開くことにより電解槽１９の排水を排出する排水管、２７は制御部２６に接続され利用者がイオン水の水質やｐＨ強度、各種機能の選択設定を行う操作表示部である。

２８はポンプに電圧を印加して駆動するポンプ駆動部、２９はポンプ駆動部２８のポンプ回転数を検知するポンプ回転数検知部、２６は操作表示部２７の設定と流量センサ１７の測定値をもとに設定ｐＨ値のイオン水が得られるために電解槽１９に電解電圧を印加し電解電流を制御したり、ポンプ駆動を制御する制御部、３０は電源コード３１を介して商用電源を整流して電気分解及び制御に必要な直流電圧にする電源である。

次に、以上のように構成された実施の形態１における電解水生成装置のポンプ駆動方法について説明する。

電解槽の出口の吐水側と排水側の比率がｎ：１（ｎは１以上の任意の数）とする。電解水生成装置１１の利用者が操作表示部２７により所望のｐＨ値になるようにアルカリイオン水又は酸性イオン水等の生成モードと電解強度を設定し、水栓１３を開き、水路切換弁１５を本体側通水に切換えることにより原水は原水管１２から給水管１４を通り流量センサ１７に供給される。

その後、浄水部１６で原水中の残留塩素等を活性炭で吸着し、一般細菌や不純物等を中空糸膜等で取除かれ、流量センサ１７を通過し、流量センサ１７が給水管１４の原水の流量を測定する（流量測定工程）。

この流量がある任意の流量以下か制御部２６で判断する。任意流量以下の場合で、かつ設定した電解強度が強アルカリ、または強酸性のときは、制御部２６からポンプ駆動部２８に電圧を印加して、ポンプを駆動することで排水側の流量を外へと排出する。

電解槽１９内で発生し、排水側に付着したガスをポンプの吸引力で排水することができ、迅速に利用者が所望するｐＨ値のイオン水を得ることができる。

例えば、利用者の所望のｐＨ値が１０．０以上を操作表示部２７で設定する。このとき電解槽１９の出口の吐水側と排水側の流量比率は８：１とする。次に、水栓１３を開いて本体に通水する。

流量センサ１７と制御部２６により、供給される流量が測定される。その流量が２．５Ｌ／分の場合、電解開始流量を１．２Ｌ／分としたとき、流量が１．２〜２．５Ｌ／分で予め制御部２６が設定したポンプに印加する電圧を制御して、電圧を上げると回転数が上がり吸引力が上がり電解槽１９内に発生し排水口に付着したガスは排水管２５を通して外へ排出することが可能となる。

次に、以上のように構成された実施の形態１における電解水生成装置のについて排水の流量比率を変える方法を説明する。

ポンプ駆動部２８にポンプ回転数検知部２９を設けることで、制御部２６によりポンプ駆動部２８に印加する電圧に対するポンプ回転数をポンプ回転数検知部２９で検知する。

この回転数から排水管２５の流量を測定することができる。機器の最大印加可能電圧を印加したときに、所望するｐＨ値のアルカリイオン水、または酸性イオン水の生成ができない場合は、ポンプ駆動部２８に印加する電圧と回転数を検知しながら上げ、最適な排水の流量にして、安定した電解水を生成することができる。

例えば、利用者の所望のｐＨ値が９．５を操作表示部２７で設定する。このとき電解槽１９の出口の吐水側と排水側の流量比率は８：１とする。次に、水栓１３を開いて本体に通水する。

流量センサ１７と制御部２６により、供給される流量が測定される。その流量が５．０Ｌ／分の場合、電解開始流量を１．２Ｌ／分としたとき、流量が５．０Ｌ／分で予め制御部２６が設定した電解電圧を電解槽１９に印加する。そのときの印加電圧が機器の最大電解電圧、つまり１００％の電圧を印加した場合で電解したとき、印加する電解電圧１００％の状態で、ポンプ駆動部２８に印加する電圧を制御して、ポンプの回転数をポンプ回転数検知部２９で検知して制御部２６で排水側の流量を測定することで、吐水側と排水側の流量比率を制御する。

供給された流量が一定であれば、ポンプの印加電圧を上げると回転数が上がり、排水の流量が大きくなり排水比率が上がり、吐水：排水の比率が１：１までの流量比率が可能となり、安定したｐＨ値の電解水を生成することが可能となる。

以上のように本発明の実施の形態１における電解水生成装置は構成されているので以下のような作用を有する。

（１）流量センサにより給水管の原水の流量を測定することができる。

（２）供給された流量に対して、設定されたｐＨ値のイオン水を生成するため、電解電圧出力手段で電解槽に電圧を加したときの電解電流を電解電流検知手段で検知できる。

（３）電解電流から生成したｐＨ値を制御手段から推測できる。

（４）供給流量と、電解電圧からガス発生量を推測し、ポンプ駆動部へ電圧を印加することで、ポンプが回転し、電解槽の排水側を吸引し、排水流量で電解槽の出口に付着したガスを吸い出すことで、電解槽の排出をスムーズにできて、電解性能を保つことができ、迅速に所望のｐＨ値のイオン水を得ることができる。

以上のような本発明の実施の形態１における電解水生成装置の流量調節方法によれば以下のような作用を有する。

（１）流量センサにより給水管の原水の流量を測定することができる。

（２）供給された流量に対して、設定されたｐＨ値のイオン水を生成するため、電解電圧出力手段で電解槽に電圧を加したときの電解電流を電解電流検知手段で検知できる。

（３）電解電流から生成したｐＨ値を制御手段から推測できる。

（４）ポンプ駆動部への電圧に対して、ポンプ回転数検知部でポンプ回転数を検知することができる。

（５）排水通水路の径と回転数により排水の流量を推測できる。

（６）供給流量、排水流量から、吐水：排水の比率を推測できる。

供給流量に対して、電解電圧電圧が最大値を印加した場合で、設定されたｐＨ値を生成できないと判断した場合は、ポンプ駆動部への印加電圧を上げることで回転数を上げて、排水流量を大きくし、吐水流量を少なくすることで設定ｐＨを生成することができ、迅速に所望のｐＨ値のイオン水を得ることができる。

なお、本実施の形態の電解水生成装置１１を図３に示すように流し台３２に取りつけることで、流し台３２の使い勝手を大いに高めることができる。

図３の本発明の実施の形態１における電解水生成装置を備えた流し台の概略全体構成図に示すように、ステンレスや人工大理石等からなる流し台３２があり、その流し台３２の上面には、ＡＢＳ等のプラスチックやステンレスからなる電解水生成装置１１の本体が設置されている。その本体に原水（水道水や井戸水等）を供給する給水管１４は、流し台３２の側面および上面を貫通して取りつけられている。

給水管１４には使用者が手動で開閉する水栓１３が設置されていて、その水栓１３の先には水路切換弁１５が取りつけられており、使用者がその水路切換弁１５を切換えることにより、原水を給水管１４を通じて本体へ導入することができる。

本体の上面には吐水管２３が設置されていて、本体内で電気分解された電解水（通常はアルカリイオン水）が吐水される。

一方、本体の下部には排水管２５が取りつけられていて、同じく電解水（通常は酸性イオン水）が吐水されている。

また本体には電源コード３１が接続されていて、電気分解等に必要な電源が供給されている。

給水管１４より本体に導入されずに水路切換弁１５からそのまま排出された原水と、吐水管２３から吐水されたアルカリイオン水および排水管２５から吐水された酸性イオン水は、流し台３２の水槽３３の排水口３４より臭気逆流を防止するための封水トラップ３５を有する排水管（２）３６を通過した後、流し台３２外に排水される。

本発明の電解水生成装置は、病院等で殺菌消毒に使用される強酸性水生成装置等への応用が期待できる。

本発明の実施の形態１における電解水生成装置の概略構造図 本発明の実施の形態１における電解水生成装置のブロック図 本発明の実施の形態１における電解水生成装置を備えた流し台の概略全体構成図

符号の説明

１ 流量検知手段
２ 操作表示手段
３ 電磁弁駆動手段
４ 電解手段
５ 電解電圧出力手段
６ ｐＨ検知手段
７ ポンプ回転検知手段
８ ポンプ駆動手段
９ 制御手段（ＭＰＵ）
１０ 電源手段
１１ 電解水生成装置
１２ 原水管
１３ 水栓
１４ 給水管
１５ 水路切換弁
１６ 浄水部
１７ 流量センサ
１８ カルシウム添加筒
１９ 電解槽
２０ 隔膜
２１ 電極板
２２ 電極板
２３ 吐水管
２４ 排水弁
２５ 排水管
２６ 制御部
２７ 操作表示部
２８ ポンプ駆動部
２９ ポンプ回転数検知部
３０ 電源
３１ 電源コード
３２ 流し台
３３ 水槽
３４ 排水口
３５ 排水トラップ
３６ 排水管（２）

Claims (3)

1. 原水を電気分解してアルカリイオン水や酸性イオン水を生成する電解槽と、電解槽に印加する電解電圧を制御する制御部とを有し、電解槽に原水を供給する給水管の水量を検出する流量センサを備え、少なくとも前記電解槽で生成されたアルカリイオン水の吐水管または酸性イオン水の排水管に水を吸排するポンプを設けたことを特徴とする電解水生成装置。
2. 前記ポンプの回転数を検出する回転数検出手段を備え、制御部は回転数検出手段により検出されたポンプの回転数に応じて前記ポンプの出力を制御することを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。
3. 請求項１または２記載の電解水生成装置を備えた流し台。

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