JPH07323286A

JPH07323286A - アルカリイオン整水器

Info

Publication number: JPH07323286A
Application number: JP11660394A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Abe; 勝昭阿部; Toshisuke Sakai; 敏輔酒井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ミネラル供給部内のミネラル残量を判定し、
利用者にミネラル投入時期を知らせることのできるアル
カリイオン整水器を提供することを目的とする。【構成】連続電解方式のアルカリイオン整水器２３に
おいて、電解槽７に流れる電流の経時変化または導電率
の経時変化を検知することにより、ミネラル供給部５内
のミネラル残量を判定する判定手段を有するコントロー
ラ２１と、ミネラル残量ゼロを利用者に報知する報知手
段を備えた操作表示部２２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水、井戸水等の原
水を電気分解して飲用、医療用として利用するアルカリ
イオン水及び化粧水、殺菌洗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するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、連続電解方式のアルカリイオン整
水器が普及しつつある。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、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】以下に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。図７は従来のアルカリイオ
ン整水器の概略構造図である。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である。このアルカリイオン整水器
３は次のように構成されている。４は内部に原水中の残
留塩素を吸着する活性炭及び一般細菌や不純物を取り除
く中空系膜等を備えた浄水器、５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や塩化ナ
トリウム等のミネラルを原水中に付与し導電率を高める
ミネラル供給部、６は通水を確認し後述のコントローラ
１９に制御指示する流量センサ、８は流量センサ６を経
由してきた水を電気分解する電解槽７を２分する隔膜、
９，１０は隔膜８で２分して形成された各電極室に配設
された電極板、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の結合部付近に配置されたアルカ
リイオン水を効率よく生成するための吐水流量調整用の
流量調整部、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）を吐水する吐出管、１４は電
解槽７内の滞留水や電極洗浄時のスケールが溶解した洗
浄水を排水するための電磁弁、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の滞留水や洗浄水を排水する放水
管、１６は浄水器４のカートリッジの有無を判定する浄
水器センサ、１８は電源投入用プラグ１７から交流電源
を直流電源に変える電源部、１９はアルカリイオン整水
器３の動作をコントロールするコントローラ、２０はア
ルカリイオン整水器３の操作状態を表示し操作条件等を
設定するための操作表示部である。

【０００４】以上のように構成された従来のアルカリイ
オン整水器３について以下その動作を説明する。原水管
１より水栓２を開いて通水された原水は浄水器４で原水
中の残留塩素の臭いや一般細菌等の不純物が取り除か
れ、ミネラル供給部５でグリセロリン酸カルシウム等の
ミネラルが溶解され電解容易な水に処理された後、流量
センサ６を経て電解槽７に通水される。一方、電源投入
用プラグ１７よりＡＣ１００Ｖが給電され、電源部１８
でコントローラ１９等における制御等に必要な直流電圧
電流と、電解槽７における電解に必要な直流電圧電流と
が発生し、電解用の直流電圧電流は、電解槽７の電極板
９と電極板１０に給電される。相対的にプラス電圧を印
加する電極を陽極、マイナス電極を印加する電極を陰極
とすると、これにより電解槽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。

【０００５】コントローラ１９は、流量センサ６の流量
レベル信号を読み取り、これが一定レベルを越えると通
水中と判断して、電解槽７の電極板９と電極板１０に電
圧を印加して電解を行う。これにより、陽極室には酸性
イオン水が、陰極室にはアルカリイオン水が生成され
る。例えば、通水しながら、電極板９がマイナス電圧に
なるように電圧を印加すると、吐出管１３よりアルカリ
イオン水が連続的に得られる。

【０００６】アルカリイオン整水器３は、操作表示部２
０の設定を変更することで、アルカリイオン水、酸性
水、浄水の切り替えが可能である。すなわち、酸性イオ
ン水時は電極板９にマイナス電圧を印加し、浄水時は電
圧を印加しないで通水を行えばよい。また、電解槽７へ
印加する電圧を変えて電解強度を変更することによっ
て、生成されるアルカリイオン水、酸性イオン水のｐＨ
を調節することができる。また、電極板９，１０の再生
のための電極洗浄は、使用後の止水状態において、これ
らに酸性イオン水生成時と同じように、電圧の極性を逆
にして印加し、アルカリイオン水生成時に付着した電極
表面のスケールを電解水中に溶出させた後、電解槽７内
のスケールが溶解した水を、電磁弁１４を開弁させて放
水管１５より放水させることで行う。なお、放水は酸性
イオン水の飲用を防止するため、酸性イオン水生成の後
も実施される。

【０００７】次に、コントローラ１９による電解槽７へ
の電圧印加開始・終了処理について詳細に説明する。ま
ず、アルカリイオン水・酸性イオン水生成時には、流量
センサ６で検出される流量レベルが、一定レベル以上に
なったら、通水開始と判断して、その時点で電解槽７に
規定電圧を一気に印加する。逆に、流量センサ６で検出
される流量レベルが、一定レベル未満になったら、止水
中と判断して電解槽７への電圧印加を速やかに停止す
る。次に、電極洗浄動作時には、前回電極洗浄時からの
電極使用量をカウントしておき、これが電極洗浄タイミ
ングに達し、かつ、流量センサ６で検出される流量レベ
ルが一定レベル未満になったら、止水されたと判断し
て、その時点で電解槽７に逆極性電圧を一気に印加し、
電極洗浄を開始する。そして、規定時間を経過すると洗
浄終了と判断し、速やかに電解槽７への電圧印加を停止
する。次いで、電磁弁１４を開弁して、電解槽７内の水
を放水管１５から放水させる。ここでアルカリイオン整
水器３は、電源電圧を一定にしておき、数百Ｈｚの基本
パルスの出力パルス幅を変更して、平均電圧をコントロ
ールするパルス幅制御方式を採用している。また、電圧
印加中の制御は、利用者が操作表示部２０で選択設定し
た電解強度と流量センサ６で検出される水流量とから平
均印加電圧を自動設定し、コントローラ１９が電圧出力
パルス幅を変更して行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
ミネラル供給部内のミネラル残量の確認は利用者がミネ
ラル供給部の内部を目視にて確認していたため、特に、
アルカリイオン水もしくは酸性イオン水の生成中におい
てはミネラル残量の確認ができず、ミネラル供給部内に
グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、塩化ナト
リウム水溶液等が溶けて無い場合において、生成される
アルカリイオン水、もしくは酸性イオン水中の水質の低
下したことが、利用者には判断することができず品質上
の問題点があった。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、利用者がミネラル供給部内のミネラルの有無を容易
に判別することができるアルカリイオン整水器を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、浄水器の下流側に配置されたミネラル供給
部と、このミネラル供給部の下流側に配置された電解槽
と、この電解槽を制御するコントローラとを備えた連続
電解方式のアルカリイオン整水器において、電解槽に電
圧印加した際に電極に通電された電流により、ミネラル
供給部のミネラル残量を判定する判定手段と、この判定
手段でミネラル残量ゼロが判定された時に利用者にその
旨報知する報知手段とを構成したものである。

【００１１】また浄水器と、この浄水器の下流側に配置
されたミネラル供給部と、このミネラル供給部の下流側
に配置された導電率測定手段と、この導電率測定手段の
下流に配置された電解槽と、この電解槽を制御するコン
トローラとを備えた連続電解方式のアルカリイオン整水
器であって、ミネラル供給部を通過した後の水の導電率
によりミネラル供給部の残量を判定する判定手段と、残
量ゼロが判定された時に利用者にその旨報知する報知手
段とからアルカリイオン整水器を構成したものである。

【００１２】また浄水器と、この浄水器の下流側に配置
された導電率測定手段と、この導電率測定手段の下流側
に配置されたミネラル供給部と、このミネラル供給部の
下流側に配置された導電率測定手段と、この導電率測定
手段の下流側に配置された電解槽と、この電解槽を制御
するコントローラとを備えた連続電解方式のアルカリイ
オン整水器であって、ミネラル供給部を通過する前の水
の導電率とミネラル供給部を通過した後のミネラル含有
水の導電率とを比較することにより、ミネラル供給部の
ミネラル残量を判定する判定手段と、残量ゼロが判定さ
れた時に利用者にその旨報知する報知手段とからアルカ
リイオン整水器を構成したものである。

【００１３】

【作用】この構成によって、ミネラル残量の判定手段が
ミネラル残量ゼロを判定した場合には、その旨利用者に
報知することにより、利用者がミネラル供給部内にミネ
ラルが無いことを容易に知ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例におけるアルカリイ
オン整水器について、図面を参照しながら説明する。図
１は本発明の第一実施例におけるアルカリイオン整水器
の概略構造図であり、図２は同アルカリイオン整水器の
電気回路図である。図１において、１は原水管、２は水
栓、２３はアルカリイオン整水器である。このアルカリ
イオン整水器２３は次のように構成されている。４は浄
水器、５はミネラル供給部、６は流量センサ、７は電解
槽、８は隔膜、９，１０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は浄水器センサ、１７は電源投入用プラグ、
１８は電源部であり、これらは従来例と同様なものなの
で同一符号を付し説明を省略する。２１は電解槽７での
電解中にミネラル供給部５内のミネラル残量がゼロにな
ったことを検知するコントローラ、２２はコントローラ
２１がミネラル供給部５内のミネラル残量がゼロになっ
たことを利用者に報知する報知手段を有する操作表示部
である。

【００１５】図２において、２４は電源部１８の内部に
配置されたトランス、２５は制御等に必要な直流電圧電
流を発生する制御用直流電源、２６は電解に必要な直流
電圧電流を発生する電解用直流電源、２７は電解用直流
電源２６へ流入する交流電流を監視するカレントトラン
スデューサ、２８はカレントトランスデューサ２７から
の信号を直流レベルに変換してコントローラ２１に入力
する平滑化回路、２９は電解槽７に印加される電圧を制
御する出力制御回路、３０は電解槽−電磁弁切り替えリ
レー、３１は電極板９，１０の極性を切り替える極性切
り替えリレー、３２は電磁弁１４を駆動する電磁弁ソレ
ノイドである。ここで、電解用直流電源２６からの直流
電圧電流は、出力制御回路２９、電解槽−電磁弁切り替
えリレー３０、極性切り替えリレー３１を介して電解槽
７の電極板９，１０に給電される。

【００１６】以上のように構成されたアルカリイオン整
水器２３について、以下その動作を説明する。アルカリ
イオン整水器２３において、アルカリイオン水、酸性イ
オン水を生成する場合は、水栓２が開かれ、ミネラル供
給部５内に原水が通水され、ミネラル含有水となり、流
量センサ６を通過し、電解槽７へミネラル含有水が供給
されるとともに、流量センサ６から出力される流量レベ
ルが一定レベル以上になった時に、コントローラ２１が
電解槽７への電圧印加を開始する。この時から電解槽７
を流れる電流値は電解用直流電源２６に流れ込む交流電
流をカレントトランスデューサ２７と平滑化回路２８を
介してコントローラ２１に入力することで常時監視され
ている。また、コントローラ２１ではこの入力値をサン
プリングし、前データと比較する。比較値ΔＩがゼロと
なると、ミネラル供給部５内のミネラルがすべて溶解し
てミネラル残量ゼロの状態であるので、コントローラ２
１は、操作表示部２２の報知手段である表示灯を点灯さ
せる等して、ミネラル供給部５内のミネラルが無いこと
を利用者に報知する。

【００１７】次に、以上のように構成されたアルカリイ
オン整水器２３を用い電解槽７を流れる電流の経時変化
を確認した。実験は、ミネラル供給部５に所定のミネラ
ルを投入したのち、通水しアルカリイオン水の生成を開
始した場合、つまりコントローラ２１によって電解槽７
に電圧印加をした際に、電解槽７を流れる電流を測定し
て行った。その結果を図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用
いて説明する。

【００１８】図３（ａ）は本発明の第一実施例における
アルカリイオン整水器のミネラル供給部内のミネラル残
量の経時変化を示すグラフであり、図３（ｂ）は同ミネ
ラル供給部内のイオン濃度の経時変化を示すグラフであ
り、図３（ｃ）は同電解槽を流れる電流の経時変化を示
すグラフである。

【００１９】ミネラル供給部５に所定量のミネラルを投
入後に通水を開始すると、図３（ａ）に示すように、ミ
ネラル供給部５を通過する水中にミネラルが溶け出し、
ミネラル残量は減少する。ミネラル残量が減少してくる
と、ミネラルの水との接触面積が小さくなる為に水中へ
溶け出すミネラル量が減少する。よって図３（ｂ）に示
すように水中のイオン濃度が減少する。また、図３
（ｃ）に示すように水中のイオン濃度の減少により電解
槽７を流れる電流も経時的に減少する。

【００２０】本実施例では、図３（ｃ）に示すように、
Δｔ時間に変化する電流ΔＩをコントローラ２１にて検
知する。図３（ｃ）に示すようにミネラル残量がゼロに
なると、電解槽７を流れる電流は一定となる。よって、
コントローラ２１はΔｔ時間の電流変化量ΔＩがΔＩ＝
０となったことを検知し、ミネラル供給部５内のミネラ
ル残量がゼロになったことを利用者に報知する。

【００２１】図４は本発明の第二実施例におけるアルカ
リイオン整水器２３の概略構造図である。図４におい
て、従来例および第一実施例と同様のものには同一符号
を付し説明を省略する。３３はミネラル含有水の導電率
を測定する導電率センサであり、流量センサ６の下流に
設けられている。

【００２２】以上のように構成されたアルカリイオン整
水器について、以下その動作を説明する。アルカリイオ
ン水、酸性イオン水を生成する場合は、水栓２が開か
れ、ミネラル供給部５内に原水が通水され、ミネラル含
有水となり、流量センサ６を通過し、電解槽７へミネラ
ル含有水が供給されるとともに、流量センサ６から出力
される流量レベルが一定レベル以上になった時に、コン
トローラ２１が電解槽７への電圧印加を開始する。この
時から電解槽７を流れる電流値は電解用直流電源２６
（図２参照）に流れ込む交流電流をカレントトランスデ
ューサ２７と平滑化回路２８を介してコントローラ２１
に入力することで常時監視されている。また、コントロ
ーラ２１では導電率センサ３３で測定されたミネラル含
有水の導電率をサンプリングし、前データと比較する。
比較値ΔＰがゼロとなると、ミネラル供給部５内のミネ
ラルがすべて溶解してミネラル残量ゼロの状態であるの
で、コントローラ２１は、操作表示部２２の表示灯を点
灯させる等して、ミネラル供給部５内のミネラルが無い
ことを利用者に報知する。

【００２３】以上のように構成された本発明の一実施例
におけるアルカリイオン整水器２３を用いミネラル供給
部５を通過したミネラル含有水の導電率の経時変化を確
認した。実験は、ミネラル供給部５に所定のミネラルを
投入したのち、通水しアルカリイオン水の生成を開始し
た場合に、コントローラ２１によって、ミネラル供給部
５を通過したミネラル含有水の導電率の測定を行った。
その結果を図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明す
る。

【００２４】図５（ａ）は本発明の第二実施例における
アルカリイオン整水器のミネラル供給部内のミネラル残
量の経時変化を示すグラフであり、図５（ｂ）は同ミネ
ラル供給部内のイオン濃度の経時変化を示すグラフであ
り、図５（ｃ）は同ミネラル供給部通過後のミネラル含
有水の導電率の経時変化を示すグラフである。

【００２５】ミネラル供給部５に所定量のミネラルを投
入後に通水を開始すると、図５（ａ）に示すように、ミ
ネラル供給部５を通過する水中にミネラルが溶け出し、
ミネラル残量は減少する。ミネラル残量が減少してくる
と、ミネラルの水との接触面積が小さくなる為に水中へ
溶け出すミネラル量が減少する。よって図５（ｂ）に示
すように水中のイオン濃度が減少する。また、イオン濃
度の減少は図５（ｃ）に示すように水の導電率の減少を
意味する。

【００２６】本発明の第二実施例では、ミネラル含有水
の導電率を図５（ｃ）に示すように、Δｔ時間に変化す
る導電率ΔＰをコントローラ２１にて検知する。図５
（ｃ）に示すようにミネラル残量がゼロになると、ミネ
ラル供給部５を通過した水にはミネラルが溶出しない
為、導電率の変化は無く一定である。よって、コントロ
ーラ２１はΔｔ時間の導電率変化量ΔＰがΔＰ＝０とな
ったことを検知し、ミネラル供給部５内のミネラル残量
がゼロになったことを利用者に報知する。

【００２７】図６は本発明の第三実施例におけるアルカ
リイオン整水器の概略構造図であり、この第三実施例で
は、浄水器４とミネラル供給部５の間に、ミネラル供給
部５通過前の水の導電率を測定する導電率センサ３４が
設けられている。

【００２８】以上のように構成されたアルカリイオン整
水器２３について、以下その動作を説明する。アルカリ
イオン水、酸性イオン水を生成する場合は、水栓２が開
かれ、浄水器４、導電率センサ３４を通り、ミネラル供
給部５内に原水が通水され、ミネラル含有水となり、導
電率センサ３３、流量センサ６を通過し、電解槽７へミ
ネラル含有水が供給されるとともに、流量センサ６から
出力される流量レベルが一定レベル以上になった時に、
コントローラ２１が電解槽７への電圧印加を開始する。
この時から電解槽７を流れる電流値は電解用直流電源２
６に流れ込む交流電流をカレントトランスデューサ２７
と平滑化回路２８を介してコントローラ２１に入力する
ことで常時監視されている。コントローラ２１では導電
率センサ３４によりミネラル供給部５を通過する前の水
の導電率Ｐ１、導電率センサ３３によりミネラル供給部
５を通過したミネラル含有水の導電率Ｐ２を測定し、ミ
ネラル供給部５の前後の導電率Ｐ１とＰ２を比較する。
導電率Ｐ１＝Ｐ２となると、ミネラル供給部５内のミネ
ラルがすべて溶解してミネラル残量ゼロの状態であり、
コントローラ２１は、操作表示部２２の表示灯を点灯さ
せる等して、ミネラル供給部５内のミネラルが無いこと
を利用者に報知する。

【００２９】以上のように本発明の第三実施例において
は原水の導電率を検知しミネラル含有水の導電率の変化
と比較することにより、実際にミネラル供給部より溶出
されたミネラル量が精度良く検知できる。よって、ミネ
ラル供給部５内の残量においても、コントローラ２１は
より精度よくミネラル残量を検知し、ミネラル残量ゼロ
の状態において、コントローラ２１は操作表示部２２の
表示灯を点灯させる等して、ミネラル供給部５内のミネ
ラルが無いことを利用者に報知する。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明は、コントローラに
より電解槽に流れる電流、又はミネラル供給部を通過し
たミネラル含有水の導電率の経時変化を検知することに
よりミネラル供給部内のミネラル残量を検知し、ミネラ
ル残量がゼロになったことを操作表示部で利用者に報知
することにより、利用者がミネラル供給部内にミネラル
が無いことを容易に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例におけるアルカリイオン整
水器の概略構造図

【図２】本発明の第一実施例におけるアルカリイオン整
水器の電気回路図

【図３】（ａ）本発明の第一実施例におけるアルカリイ
オン整水器のミネラル供給部内のミネラル残量の経時変
化を示すグラフ（ｂ）本発明の第一実施例におけるアルカリイオン整水
器のミネラル供給部内のイオン濃度の経時変化を示すグ
ラフ（ｃ）本発明の第一実施例におけるアルカリイオン整水
器の電解槽を流れる電流の経時変化を示すグラフ

【図４】本発明の第二実施例におけるアルカリイオン整
水器の概略構造図

【図５】（ａ）本発明の第二実施例におけるアルカリイ
オン整水器のミネラル供給部内のミネラル残量の経時変
化を示すグラフ（ｂ）本発明の第二実施例におけるアルカリイオン整水
器のミネラル供給部内のイオン濃度の経時変化を示すグ
ラフ（ｃ）本発明の第二実施例におけるアルカリイオン整水
器のミネラル供給部通過後のミネラル含有水の導電率の
経時変化を示すグラフ

【図６】本発明の第三実施例におけるアルカリイオン整
水器の概略構造図

【図７】従来のアルカリイオン整水器の概略構造図

【符号の説明】

４浄水器５ミネラル供給部７電解槽９，１０電極板２１コントローラ２２操作表示部２３アルカリイオン整水器３３導電率センサ３４導電率センサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/68 ５２０ＧＢＤ５３０ＢＫＬ５４０ＡＤＥ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浄水器と、この浄水器の下流側に配置され
たミネラル供給部と、このミネラル供給部の下流側に配
置された電解槽と、この電解槽を制御するコントローラ
とを備えた連続電解方式のアルカリイオン整水器であっ
て、前記電解槽に電圧印加した際に電極に通電された電
流によりミネラル残量を判定する判定手段と、この判定
手段で残量ゼロが判定された時に利用者にその旨報知す
る報知手段とを備えたことを特徴とするアルカリイオン
整水器。
【請求項２】前記判定手段が前記コントローラであるこ
とを特徴とする請求項１記載のアルカリイオン整水器。
【請求項３】浄水器と、この浄水器の下流側に配置され
たミネラル供給部と、このミネラル供給部の下流側に配
置された導電率測定手段と、この導電率測定手段の下流
に配置された電解槽と、この電解槽を制御するコントロ
ーラとを備えた連続電解方式のアルカリイオン整水器で
あって、前記ミネラル供給部を通過した後の水の導電率
により前記ミネラル供給部の残量を判定する判定手段
と、残量ゼロが判定された時に利用者にその旨報知する
報知手段とを備えたことを特徴とするアルカリイオン整
水器。
【請求項４】浄水器と、この浄水器の下流側に配置され
た導電率測定手段と、この導電率測定手段の下流側に配
置されたミネラル供給部と、このミネラル供給部の下流
側に配置された導電率測定手段と、この導電率測定手段
の下流側に配置された電解槽と、この電解槽を制御する
コントローラとを備えた連続電解方式のアルカリイオン
整水器であって、前記ミネラル供給部を通過する前の水
の導電率と前記ミネラル供給部を通過した後のミネラル
含有水の導電率とを比較することにより、前記ミネラル
供給部のミネラル残量を判定する判定手段と、残量ゼロ
が判定された時に利用者にその旨報知する報知手段とを
備えたことを特徴とするアルカリイオン整水器。