JPH1043761A - アルカリイオン整水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 止水時において通水路内部に発生する細菌
や、ｐＨセンサ部に発生する細菌汚染等によるぬめりや
水中に含有しているカルシウムやマグネシウム、シリカ
などの析出物を効果的に除去するとともに、長時間の止
水状態においても細菌が発生することなく、良好な環境
を維持できるようにすることにより、安全で信頼性の高
いアルカリイオン整水器を提供することを目的とする。 【解決手段】 電解槽７とこれに接続された通水路系を
有し電気分解によってアルカリイオン水を生成するアル
カリイオン整水器３において、アルカリイオン水の生成
初期に酸性水を通水路系に通水し、同通水路系に発生し
た細菌を殺菌する制御手段１９を備えたもので、通水路
系に発生した細菌を殺菌し、細菌汚染されていない安全
な水を吐出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水などの原水
を電気分解して、飲用や医療用として利用されるアルカ
リイオン水、及び化粧水や殺菌洗浄水等として利用され
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イオン水生成器とし
てアルカリイオン整水器が普及している。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て、
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、図２を参照して、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２は従
来のアルカリイオン整水器における概略構造図である。

【０００４】同図において、１は水道水等の原水管、２
は水栓、３は水栓２を介して原水管と接続されたアルカ
リイオン整水器、４は内部に原水中の残留塩素やトリハ
ロメタンを吸着する活性炭及び一般細菌や不純物を取り
除く中空糸膜等を備えた浄水部、５はグリセロリン酸カ
ルシウムや乳酸カルシウムなど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供給部で
ある。また、６は通水を確認し、制御手段に制御指示す
る流量センサ、７は流量センサを６を経由してきた水を
電器分解する電解槽、８は電解槽７を二分し電極室を形
成する隔膜、９及び１０は隔膜８で二分された各電極室
に配設された電極板である。

【０００５】続けて、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の接続部付近に配設されア
ルカリイオン水を効率よく生成するために設けられた吐
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）を吐出する吐
出管、１４は電解槽７内の滞留水や電極板洗浄時のカル
シウム、マグネシウム等からなる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出管
である。また、１６は浄水部４の洗浄の有無を検知する
浄水部検知センサ、１７は電源投入用プラグ、１８は電
源投入用プラグ１７からの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の動作を制御す
る制御手段、２０はアルカリイオン整水器３の操作状態
を表示する操作表示部である。

【０００６】さらに、２１は吐出管１３から分岐して排
水管１１若しくは放水管１５に接続された分岐管に設け
られたｐＨセンサであり、ガラス電極型のものや、半導
体電極型、イオン伝導性隔膜電極型のものが使用され
る。２２は洗浄モード時において弁を閉じることにより
排水をカットする電磁弁であり、アルカリイオン水生成
時及び酸性イオン水生成時にはこの弁２２を開き排水を
行うものである。

【０００７】次に以上のように構成されたアルカリイオ
ン整水器３について、以下にアルカリイオンを生成する
際の動作を説明する。

【０００８】利用者は、操作表示部２０のモード選択ボ
タンを押してアルカリイオン水生成モード、酸性イオン
水生成モードまたは浄水モードを選択設定するととも
に、アルカリイオン水生成モードまたは酸性イオン水生
成モード時においては、操作表示部２０のｐＨ調節ボタ
ンにより所望のｐＨ値を適宜選択し、その後水栓２を開
く。水栓２から通水された原水は、浄水部４で原水中の
残留塩素の臭いや一般細菌などの不純物が取り除かれ、
カルシウム供給部５でグリセロリン酸カルシウム等が溶
解されて電器分解容易な水に処理された後、さらに流量
センサ６を経て電解槽７に通水される。

【０００９】一方電源投入用プラグ１７よりＡＣ１００
Ｖが供給され、電源部１８内部のトランス及び制御用電
流電源で電気分解に必要な直流電圧電流を発生させ、制
御手段１９を介して電解槽７の電極板９及び１０に給電
される。相対的にプラス電圧を印加する電極板を陽極、
マイナス電圧を印加する電極板を陰極とすると、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。なお、アルカリイオン水生成モード時
においては、電極板１０が陽極となり、電極板９が陰極
となる。また酸性イオン水生成モード時においては、電
極板９が陽極となり、電極板１０が陰極となる。

【００１０】通水後、制御手段１９は流量センサ６の信
号を読みとり、流量レベルが一定レベルを越えるとこの
状態を通水中と判断する。この時、操作表示部２０のモ
ード選択ボタンとｐＨ調節ボタンの押圧により、すでに
電気分解条件が設定されており、電解槽７による電気分
解を行うために、制御手段１９は電極板９及び１０に所
定の電圧が印加されるように動作指令の出力を行う。こ
れによって、アルカリイオン水生成モード時において
は、電極板９が陽極となり、吐出管１３より酸性イオン
水が吐出される。また、浄水モード時においては、電極
板９及び１０には電圧が印加されずに、電磁弁２２を閉
じることにより排水をカットし、吐出管１３より浄水が
吐出されることとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のアル
カリイオン整水器においては、水栓から通水された原水
に含まれている微生物や細菌の殺菌を目的とする残留塩
素が、浄水部で取り除かれるようになっているが、止水
時においては浄水部以降の下流域に殺菌力の無い水が滞
留することとなる。

【００１２】この状態で、吐出管先端開口部より空気中
に浮遊している細菌等が浸入した場合、アルカリイオン
整水器の通水路部に細菌汚染が進行し、止水後に再度通
水したとき、細菌汚染された水が吐出することとなる。
したがって、これを飲用した場合、健康を害するおそれ
がある。この対策として、止水後に浄水部の下流域に滞
留している殺菌力の無い水をすべて排水したとしても、
やはり通水路内部の壁面に細菌等が浸入付着する可能性
があり、この場合にも細菌汚染が進行する。したがっ
て、滞留した水の排水は根本的な解決策にはならない。

【００１３】またアルカリイオン整水器より吐出される
アルカリイオン水、酸性イオン水又は浄水のｐＨ値を検
知するｐＨセンサが、細菌汚染などによるぬめりや水中
に含有しているカルシウムやマグネシウム、シリカなど
の析出物の発生により劣化し、センサの感度や応答性が
悪くなるという問題を有している。

【００１４】そこで、本発明は、止水時において通水路
内部に発生する細菌や、ｐＨセンサ部に発生する細菌汚
染等によるぬめりや水中に含有しているカルシウムやマ
グネシウム、シリカなどの析出物を効果的に除去すると
ともに、長時間の止水状態においても細菌が発生するこ
となく、良好な環境を維持できるようにすることによ
り、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のアルカリイオン整水器は、通水初期に酸
性水を通水し、通水路内部に発生した細菌やｐＨセンサ
部に発生した細菌汚染等によるぬめりや水中に含有して
いるカルシウムやマグネシウム、シリカなどの析出物を
効果的に除去する制御手段を備えると共に、アルカリイ
オン水又は浄水の吐出時において、陽極室にて発生した
残留塩素を必要量吐出側に漏洩させることにより細菌の
殺菌を行う構造を備え、さらに止水時においても細菌の
殺菌のために、必要量の残留塩素を電気分解により発生
させる制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、通水路系等を効率よく
殺菌し、安全で信頼性の高いアルカリイオン整水器を提
供することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
電解槽とこれに接続された通水路系を有し電気分解によ
ってアルカリイオン水を生成するアルカリイオン整水器
であって、前記アルカリイオン水の生成初期に酸性水を
前記通水路系に通水し、同通水路系に発生した細菌を殺
菌する制御手段を備えたもので、通水路系に発生した細
菌を殺菌し、細菌汚染されていない安全な水を吐出させ
るものである。

【００１８】請求項２記載の発明は、イオン水を生成し
ない浄水吐水時において、浄水吐出初期に酸性水を前記
通水路系に通水し、前記通水路系に発生した細菌を殺菌
する制御手段を備えたもので、細菌汚染されていない安
全な水を吐出させるものである。

【００１９】請求項３記載の発明は、アルカリイオン水
又は浄水の吐出前に、前記通水路系に酸性水を通水する
ことにより、前記通水路系に設けられたｐＨセンサ部に
発生した細菌汚染によるぬめりや水中に含有しているカ
ルシウムやマグネシウム、シリカなどの析出物を除去す
る制御手段を備えたもので、これによってｐＨセンサの
劣化が防止され、センサの感度や応答性などの特性に優
れ長寿命化と高信頼性のアルカリイオン整水器が得られ
る。

【００２０】請求項４記載の発明は、アルカリイオン水
又は浄水の吐出時において、陽極室にて発生した残留塩
素を前記通水路系の吐出側に漏洩させる手段を備えたも
ので、これによって付着していた細菌の殺菌を行うこと
ができ、細菌に汚染されていない安全な水を吐出させる
ことができるとともに、ｐＨセンサ部を、細菌汚染によ
るぬめりが発生しない環境とすることができる。

【００２１】請求項５記載の発明は、止水時において、
必要量の前記残留塩素を電気分解により発生させる制御
手段を備えたもので、長時間の止水状態においても細菌
が発生することなく、良好な環境を維持することができ
る。

【００２２】以下本発明の実施の形態を、図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態に
おけるアルカリイオン整水器の概略構成図である。なお
図１において、図２で説明した従来例に対応するものは
同じ符号を付している。

【００２３】図１において、１は水道水などの原水管、
２は水栓、３はアルカリイオン整水器、４は浄水部、５
はカルシウム供給部、６は流量センサ、７は電解槽、８
は隔膜、９及び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は浄水部検知センサ、１７は電源投入用プラ
グ、１８は電源部、１９は制御手段、２０は操作表示
部、２１はｐＨセンサ、２２は電磁弁をそれぞれ示す。

【００２４】２３は制御手段１９内に設けられ、アルカ
リイオン水生成時または浄水吐水時の通水開始前に、酸
性水を通水するどうかを判断して電極板９に相対的にプ
ラスの電圧を、また、電極板１０に相対的にマイナスの
電圧を印加する電圧印加制御ブロックである。これらの
制御により、隔膜８を介して、電極板９と１０の間で水
の電気分解が起こり、生成された殺菌力のある酸性イオ
ン水が通水路部を通って、吐水管１３より吐出されると
ともに、吐水管１３から分岐してｐＨセンサ２１を経由
し、さらに排水管１１、放水管１５を通って外部に排水
される。

【００２５】ここで、水の電気分解及び殺菌力をつかさ
どる残留塩素の発生原理について、簡単に説明を行う。

【００２６】電解槽の水中に一対の電極を入れ、この電
極と電極の間に、水中のイオン性物質は自由に通過する
が液体の自由な往来を阻害する程度の微細な孔を有する
隔膜を設ける。この一方の電極を電池のプラス極に、他
方をマイナス極に接続すると、電解槽の陽極には塩化物
イオンなどの陰イオンが引き寄せられ、逆に陰極にはマ
グネシウムイオンやカルシウムイオンなどの陽イオンが
引きつけられる。このとき、両極間に充分な電圧がかけ
られると水の電気分解が起きる。

【００２７】電気分解によって、陽極からは酸素ガスや
塩素ガスなどが発生すると同時に、Ｈイオンを水中に放
出し、陰極からは水素ガスなどが発生すると同時にＯＨ
イオンを水中に放出する。その結果として、陽極側の水
は酸性サイドに片寄った塩化物イオンなどの陰イオンが
相対的に増加した水となり、陰極側の水はアルカリサイ
ドに片寄ったナトリウムイオンやカルシウムイオンなど
の陽イオンが相対的に増加した水となる。これらの水を
個別に取り出して利用するのが、電気分解イオン水の原
理である。このとき、各電極の表面で起こる反応は下記
の通りに表すことができる。

【００２８】 このとき、各電極の表面付近は、かなり特殊な環境状態
にある。すなわち、陰極付近では局部的には強アルカリ
となるため、カルシウムなどの水酸化化合物の微結晶が
生成される。一方、陽極付近ではきわめて強力な酸化雰
囲気におかれており、とくに塩素イオンが含まれている
水の場合には、次亜塩素酸の発生と共に強力な殺菌作用
が認められる。

【００２９】塩素は水溶液となると、ＨＣｌＯ（次亜塩
素酸）と、ＨＣｌ（塩酸）になる。また、ＨＣｌＯ（次
亜塩素酸）はさらにＣｌＯ（次亜塩素酸イオン）とＨ⁺
（水素イオン）に解離する。ＨＣｌＯ（次亜塩素酸）と
ＣｌＯ（次亜塩素酸イオン）を総称して残留塩素と呼
ぶ。

【００３０】Ｃｌ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ→ ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ ＨＣｌＯ → ＣｌＯ＋Ｈ 以上のように、生成されたｐＨ値の低い酸性イオン水と
残留塩素の殺菌効果を有効利用することにより、通水路
部に発生または付着した細菌の殺菌を行うとともに、ｐ
Ｈセンサに発生した細菌汚染等によるぬめりや水中に含
有しているカルシウムやマグネシウム、シリカなどの析
出物を効果的に除去することができるのである。

【００３１】なお、アルカリイオン水生成時または浄水
吐出時の通水開始前に酸性水を通水する頻度について
は、毎回の通水時または数回に一回、さらには最後の止
水からの経過時間のいずれの条件でもよい。

【００３２】図１に戻って、制御手段１９内に設けられ
た２４は、アルカリイオン水生成時または浄水吐出時の
通水開始前に酸性水を通水する場合の、酸性水通水時間
の設定及び酸性水通水終了の命令を電解槽７に出す酸性
水通水時間制御ブロックである。この酸性水通水時間制
御ブロック２４によって、酸性水を通水している間に
は、アルカリイオン水生成モードあるいは浄水モードに
関係なく飲用禁止の警告音と共に酸性イオン水が生成吐
出される。そして設定時間が経過すると、自動的にアル
カリイオン水生成モードまたは浄水モードに切り替わ
り、所定の水が吐出管１３より吐出される。

【００３３】なお、酸性水通水時間の設定は一定時間で
もよく、通水前の止水放置時間により設定時間を増減さ
せてもよい。例えば、通水前の止水放置時間が長けれ
ば、その間に細菌が多く繁殖している可能性が高く、そ
れらの細菌を殺菌するためには、酸性水通水時間を長く
しなければならないからである。

【００３４】２５は電極板１０を有する電極室の直前に
配設され、電極板９を有する電極室と電極板１０を有す
る電極室の内圧を調整するために設けられた、電極室内
圧調整部である。アルカリイオン水生成モードにおいて
は、電極板９が陰極となり、当該電極室にてアルカリイ
オン水が生成され、もう一方の電極板１０が陽極となっ
て、当該電極室にて酸性イオン水と残留塩素が生成され
る。この時、電極板９を有する電極室側に細菌が殺菌さ
れる程度の残留塩素が漏洩するように電極室内圧調整部
２５により各電極室の内圧を調整することにより、アル
カリイオン水生成中においても付着していた細菌の殺菌
を行うことができ、細菌に汚染されていない安全な水を
吐出させるとともに、ｐＨセンサ部において、細菌汚染
などによるぬめりが発生しない環境をつくることができ
る。

【００３５】浄水モード時においては、電磁弁２２が閉
じるために、電極板１０を有する電極室を通った水も電
極板９を有する電極室を経由して吐出されるわけである
が、このとき電極板９が陰極、電極板１０が陽極となる
ような極性で、かつ細菌が殺菌される程度の残留塩素が
発生するような電圧を与えることにより、浄水吐出中に
おいても付着していた細菌の殺菌を行うことができ、細
菌に汚染されていない安全な水を吐出させるとともに、
ｐＨセンサ部において、細菌汚染によるぬめりが発生し
ない環境をつくる。

【００３６】この場合、各電極に電圧を与えて電気分解
を行うわけであるが、各電極室で生成されたイオン水は
混合中和されて吐出するため、ｐＨ７付近の浄水となる
ものである。なお極性に関しては、電極板９が陽極、電
極板１０が陰極となるような極性にしてもよい。

【００３７】制御手段１９内に設けられた２６は、止水
中に電極板９及び１０に細菌が殺菌される程度の残留塩
素が発生するような電圧を与える止水時電圧印加制御ブ
ロックである。この止水時電圧印加制御ブロック２６の
指令によって、連続的または継続的に細菌が殺菌される
程度の残留塩素を発生させて全通水路部において細菌や
ぬめりが発生しない環境をつくると共に、止水中に発生
した細菌やすでに付着していた細菌を殺菌する。なお、
極性に関しては電極板９が陽極、電極板１０が陰極とな
るような極性にしてもよいし、電極板９が陰極、電極板
１０が陽極となるような極性にしてもよい。また、上記
極性が両方とも表れるようにしても良い。

【００３８】このように本実施の形態によれば、通水路
部に発生した細菌やｐＨセンサ部に発生した細菌汚染等
によるぬめりや、水中に含有しているカルシウムやマグ
ネシウム、シリカなどの析出物を効果的に除去すること
ができるとともに、長時間の止水状態においても、細菌
が発生することなく良好な環境を維持できるものであ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明の
アルカリイオン整水器によれば、止水時において通水路
部に発生した細菌やｐＨセンサ部に発生した細菌汚染に
よるぬめりや水中に含有しているカルシウムやマグネシ
ウム、シリカなどの析出物を効果的に除去することがで
きるようになり、これによって長時間の止水状態におい
ても細菌が発生することなく良好な環境を維持でき、安
全で信頼性の高いアルカリイオン整水器を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるアルカリイオン
整水器の概略構成図

【図２】従来のアルカリイオン整水器における概略構成
図

【符号の説明】

１ 原水管 ２ 水栓 ３ アルカリイオン整水器 ４ 浄水部 ５ カルシウム供給部 ６ 流量センサ ７ 電解槽 ８ 隔膜 ９，１０ 電極板 １１ 排水管 １２ 流量調整部 １３ 吐出管 １４，２２ 電磁弁 １５ 放水管 １６ 浄水部検知センサ １７ 電源投入用プラグ １８ 電源部 １９ 制御手段 ２０ 操作表示部 ２１ ｐＨセンサ ２３ 電圧印加制御ブロック ２４ 酸性水通水時間制御ブロック ２５ 電極室内圧調整部 ２６ 止水時電圧印加制御ブロック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電解槽とこれに接続された通水路系を有し
   電気分解によってアルカリイオン水を生成するアルカリ
   イオン整水器であって、前記アルカリイオン水の生成初
   期に酸性水を前記通水路系に通水し、同通水路系に発生
   した細菌を殺菌する制御手段を備えたことを特徴とする
   アルカリイオン整水器。
2. 【請求項２】イオン水を生成しない浄水吐水時におい
   て、浄水吐出初期に酸性水を前記通水路系に通水し、前
   記通水路系に発生した細菌を殺菌する制御手段を備えた
   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。
3. 【請求項３】アルカリイオン水又は浄水の吐出前に、前
   記通水路系に酸性水を通水することにより、前記通水路
   系に設けられたｐＨセンサ部に発生した細菌汚染による
   ぬめりや水中に含有しているカルシウムやマグネシウ
   ム、シリカなどの析出物を除去する制御手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のアルカリイオン整
   水器。
4. 【請求項４】アルカリイオン水又は浄水の吐出時におい
   て、陽極室にて発生した残留塩素を前記通水路系の吐出
   側に漏洩させる手段を備えたことを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載のアルカリイオン整水器。
5. 【請求項５】止水時において、前記残留塩素を電気分解
   により発生させる制御手段を備えたことを特徴とする請
   求項１から４のいずれかに記載のアルカリイオン整水
   器。