電解水生成装置
【課題】単純な構造且つ安価な構成にて、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成可能とする。
【解決手段】電解槽１２内に、陽極で生成された酸性イオン水の一部を陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させる合流部１６を備えた。飲用に用いられるアルカリイオン水のｐＨ値を過度に上昇させることなく、溶存水素量を高め得る電解水生成装置である。
【解決手段】電解槽１２内に、陽極で生成された酸性イオン水の一部を陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させる合流部１６を備えた。飲用に用いられるアルカリイオン水のｐＨ値を過度に上昇させることなく、溶存水素量を高め得る電解水生成装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する電解水生成装置に関し、特に、飲用に用いられるアルカリイオン水のｐＨ値を過度に上昇させることなく、溶存水素量を高め得る電解水生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の安全な水や健康に対する関心の高まりに伴って、水道水等の原水を電解槽内で電気分解することでアルカリイオン水と酸性イオン水を生成する電解水生成装置が一般家庭にも広く普及するに至っている。この電解水生成装置は、アルカリイオン水と酸性イオン水の一方を吐水路から利用可能に吐出し、他方を排水路から排出する構成であり、特に健康に良いとされるアルカリイオン水については飲用に供されることになる。
【０００３】
また、最近では溶存水素量の多い飲用水では、例えばパーキンソン病やメタボリックシンドローム、生活習慣病等の予防や改善に効果があるという研究報告がある。そこで、溶存水素量を多くすることのできるアルカリイオン水を生成可能な電解水生成装置が望まれている。しかしながら、溶存水素量は電解槽での電解の強度に依存する。このため、溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成しようとしても、ｐＨ値が高くなることより、飲用に適したｐＨ１０未満を満足させるためには、電解の強度をある程抑える必要があった。これにより、溶存水素量を多くすることが困難となっていた。
【０００４】
そこで、陽極と陰極とを対向配置した電解槽を備え、この電解槽に流入させた原水を電気分解して酸性水とアルカリ性水とを取水可能とした整水器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に示された整水器は、電解槽により生成したｐＨ１０以上の強アルカリ性水を飲用最適化するために、原水を原水バイパス流路と電解槽とに所定の比率で分配する流路切換弁を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記背景技術の構成では、電解槽の外部に流路切換弁を設け、この流路切換弁を介して、原水を原水バイパス流路と電解槽とに所定の比率で分配するようにしている。このため、流路切換弁を別途必要とするため、初期設置コストが高くつくうえに、電解水生成システムが大型化するという問題がある。しかも、電解槽と流路切換弁との配管接続が必要となり、配管の接続部における、Ｏリングやパッキン部からの水漏れのリスクも増加するという事情もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、単純な構造且つ安価な構成にて、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水が生成可能な電解水生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明は、陰極を備えた陰極室と陽極を備えた陽極室とから構成され通水された原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する電解槽と、前記電解槽の電解強度を制御する制御部と、を有し、前記陰極室に接続され前記陰極室で生成された前記アルカリイオン水が吐水される吐水路と、前記陽極室に接続され前記陽極室で生成された前記酸性イオン水が排水される排水路と、を備えた電解水生成装置であって、前記電解槽内には、前記陽極で生成された前記酸性イオン水の一部を前記陰極で生成された前記アルカリイオン水に合流させる合流部を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、前記合流部は、前記電解槽内の下流側（即ち前記排水路側）に設けた構成とするのが好ましい。
【００１１】
また、前記合流部は、流量調整可能な開閉弁を備えた構成とするのが好ましい。
【００１２】
また、前記合流部は、前記酸性イオン水中の残留塩素を除去する除去手段を備えた構成とするのが好ましい。
【００１３】
また、少なくとも前記排水路に、流量調整可能な前記開閉弁を備えた構成とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、陽極で生成された酸性イオン水の一部を陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させる合流部を電解槽内部に設けたことにより、単純な構造且つ安価な構成にて、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における電解水生成装置の概略構造図である。
【図２】本発明の他の実施形態における電解水生成装置の概略構造図である。
【図３】同上の電解槽内の陽極室の外観斜視図である。
【図４】同上の電解槽内の陽極室の他例の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本電解水生成装置の実施形態について、（実施例１）、（実施例２）の順に図面を参照して詳細に説明する。
（実施例１）
図１は本電解水生成装置の実施例１の概略構造図である。
【００１７】
図１に示すように、水道水等の原水管１は、水栓２を介して、本体部３の浄水部４に接続されている。浄水部４は、内部に原水中の残留塩素、トリハロメタン、カビ臭等を吸着する活性炭および一般細菌や不純物を精度よく取り除く中空糸膜等を備えている。浄水部４で濾過された水は、導入路５ａから流量検知部６に流れる。流量検知部６は通水を確認して制御部２５に制御指示する。浄水部４で濾過された水は、流量検知部６を通って導入路５ｂ,５ｃに分流される。導入路５ｃには、カルシウム供給部用絞り７とカルシウム供給部８とが設けられている。カルシウム供給部用絞り７は、導入路５ｃを流れる流量を調整する。カルシウム供給部８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を原水中に付与して原水の電気伝導度を高める。導入路５ｃは導入路５ｂに合流する。導入路５ｂの下流は、導入路５ｄを介して、第１の電極室用導入路９に連通しており、更に電解槽１２の第１の電極室１２ａ内に連通している。また、導入路５ｄには第２の電極室用導入路１０が分岐されている。第２の電極室用導入路１０は、第２の電極室用導入路１０を流れる流量を調整する第２の電極室用絞り１１を介して、電解槽１２の第２の電極室１２ｂ内に連通している。
【００１８】
電解槽１２は、濾過された水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するものであり、その内部には、隔膜１３ａ,１３ｂによって分離された第１の電極室１２ａと第２の電極室１２ｂとが形成されている。第１の電極室１２ａ内には、第１の電極室用電極板１４ａ,１４ｂが対向配置されている。第２の電極室１２ｂ内には、第２の電極室用電極板１５が配置されている。
【００１９】
第２の電極室１２ｂ内の下流側には、酸性イオン水導入機能を有する合流部１６が設けられている。合流部１６は第１の電極室１２ａ内の下流側に臨んで配置されている。合流部１６は第２の電極室１２ｂ内で生成されたイオン水(第２の電極室用電極板１５が陽極の場合は酸性イオン水)の一部を第１の電極室１２ａ内に導入する働きをする。合流部１６の下流は、第２の電極室１２ｂの水(第２の電極室用電極板１５が陽極の場合は酸性イオン水)を排出する排水路１８ａ,１８ｂに接続されている。排水路１８ａ,１８ｂの途中には、排水路１８ａを流れる流量を制限する排水路用絞り１９が介在されている。
【００２０】
第１の電極室１２ａの下流には、吐水路１７が接続されている。吐水路１７は、第１の電極室１２ａの水(第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極の場合はアルカリイオン水）を飲用水として吐出する。吐水路１７の上流には吐水バイパス路２０が分岐接続されている。吐水バイパス路２０は、流量を制限する吐水バイパス路用絞り２１を介して、ｐＨセンサー部２２に接続されている。ｐＨセンサー部２２は、第１の電極室１２ａから吐水バイパス路２０内に流出されるアルカリイオン水のｐＨ値を測定する。吐水バイパス路２０の下流は、前記排水路１８ｂに合流している。
【００２１】
制御部２５は、本体部３の動作制御や電気分解を行うための電解のエネルギーを電解槽１２に供給するマイクロコンピュータで構成される。図中の２３は電源プラグ、２４は電源プラグ２３からの交流電源を直流電源に変換する電源部である。２６は利用者がアルカリイオン水や酸性イオン水、浄水の水質やｐＨ強度、各種機能の選択設定を行なう操作表示部である。
【００２２】
図３は、合流部１６および第２の電極室１２ｂ部分の実施例１の詳細図である。
【００２３】
同図において、合流部１６には合流部用絞り２８が設けられている。合流部用絞り２８は、第２の電極室１２ｂで生成されたイオン水(第２の電極室用電極板１５が陽極の場合は酸性イオン水)を第１の電極室１２ａに導入する際の流量調整用として用いられる。
【００２４】
以上の構成において本実施例１における電解水生成装置について、アルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。
【００２５】
利用者は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等、所望の水質モードおよびｐＨ強度を操作表示部２６の所定のボタンを操作することにより選択し、水栓２を開いて通水を行なう。水栓２から導入された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、導入路５ａを通って流量検知部６を通過する。その後、原水の一部が導入路５ｃ側に分岐されてカルシウム供給部用絞り７にて適量に流量制限される。そして、カルシウム供給部８にてグリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等が溶解されて電気分解容易な水に処理され、その後、再び導入路５ｂと合流する。合流された原水は電解槽１２内の第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂのそれぞれ専用に設けられた第１の電極室用導入路９および第２の電極室用導入路１０を経てそれぞれの電極室に導入される。ここで第２の電極室用絞り１１は第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂの内圧バランスを調整するために設けられている。つまり、第１の電極室１２ａの出口側と第２の電極室１２ｂの出口側を通過する流量比に対して第１の電極室用導入路９と第２の電極室用導入路１０を通過する流量比を変えることにより調整できる。本実施例１では、［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］となるようにあらかじめ調整されている。ここでは第１の電極室１２ａの内圧よりも第２の電極室１２ｂの内圧の方が高くなり、第２の電極室１２ｂの水は第１の電極室１２ａに流れ込もうとする状態となっている。
【００２６】
一方、電源プラグ２３からはＡＣ１００Ｖが供給され、電源部２４内のトランスおよび制御用直流電源で電気分解に必要なエネルギーを発生させる。そして制御部２５を介して電解槽１２の第１の電極室用電極板１４ａ、１４ｂおよび第２の電極室用電極板１５に電気分解に必要なエネルギーが供給される。この時、相対的にプラス電圧を印加する電極を陽極、マイナス電圧を印加する電極を陰極とすると、電解槽１２内に隔膜１３ａおよび１３ｂで仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。尚、アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。
【００２７】
さて、通水が開始されると制御部２５は流量検知部６からの出力信号を読み取り、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を越えると、この状態を通水中と判断する。この時、すでに選択されている水質モードおよびｐＨ強度に応じた電気分解条件のもと制御部２５は電解槽１２に対して所定の電解のエネルギーを供給する。アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。この時、吐水路１７よりアルカリイオン水が吐出されると共に排水路１８ａより酸性イオン水を排出する。またこの時、第２の電極室１２ｂの内圧は第１の電極室１２ａの内圧よりも高くなるように第２の電極室用絞り１１で調整されている。第２の電極室１２ｂで生成された酸性イオン水の一部は合流部１６に設けられた合流部用絞り２８を通して第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水と合流してアルカリイオン水のｐＨ値を押し下げることとなる。
【００２８】
尚、［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］の関係式を満足する構造であれば、第２の電極室用絞り１１の位置や数は変更自在である。例えば、第１の電極室用導入路９や吐水路１７、排水路１８ａまたは１８ｂの途中に設けても良いし、複数箇所に設けても良い。
【００２９】
また、合流部１６は電解槽１２内の水の流れの上流側に設けても良いし下流側に設けても良い。なお、第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水のｐＨ値をより押し下げるためには、第２の電極室１２ｂ内の酸性度が最も高くなる電解槽１２内の下流側にある方が効果的である。また、合流部用絞り２８の位置は、合流部１６の上部でも良いし、側面部でも良い。
【００３０】
このように、合流部用絞り２８によってｐＨ値が押し下げられたアルカリイオン水は吐水路１７から吐出されて飲用に供される。アルカリイオン水の一部分は吐水バイパス路２０に分岐されて吐水バイパス路用絞り２１で適量に流量制限され、ｐＨセンサー部２２に導入されてｐＨ値の測定が行われる。ここで制御部２５はｐＨセンサー部２２からの出力信号を読み取り、操作表示部２６ですでに設定されているｐＨ強度となるように逐次電解のエネルギーを調整する制御を行う。その後、ｐＨセンサー部２２を通過したアルカリイオン水は排水路１８ｂと合流した後、排水として排出される。
【００３１】
この時、飲用可能且つアルカリイオン水中の溶存水素量をできるだけ多くするためには、ｐＨ１０以上とならない範囲で、できるだけ高いｐＨ値となる様に電解のエネルギーを調整すると良い。この場合、合流部１６が電解槽１２の上流側にある方がより酸性度の高い酸性イオン水を第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水に合流させることができる。そして合流後のアルカリイオン水のｐＨ値を同じにするためには、より多くの電解のエネルギーを供給することが可能となる。結果として第１の電極室１２ａでの水素の発生量が増加して溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成することが可能となる。
【００３２】
その後、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を下回ると、この状態を止水と判断し、電解槽１２への電解のエネルギーの供給を終了する。この時、止水後一定時間、第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに相対的にプラス電圧を印加し、第２の電極室用電極板１５にマイナス電圧を印加する。これにより、第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに付着したカルシウム等のスケールが洗浄除去される。
【００３３】
以上のように本実施例１によれば、電解槽１２内に合流部１６を収納して、合流部１６を介して陽極で生成された酸性イオン水の一部を、陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させるようにした。そのため従来のように電解槽の外部に流路切換弁を配管接続する必要がなくなり、コストを低く抑えることができる。さらに配管の接続部分におけるＯリングやパッキン部からの水漏れ等のリスクも抑えることができる。この結果、単純な構造且つ安価な構成にて、電解水生成システムのコンパクト化を図ることが容易となる。
【００３４】
また、合流部１６は、電解槽１２内の下流側（即ち排水路１８ａ側）に配置されているため、より酸性度の高い酸性イオン水を、陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させることができる。しかも操作表示部２６で表示されたｐＨ強度を確認しながらｐＨセンサー部２２によって飲用されるアルカリイオン水のｐＨ値調整ができる。この結果、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水を効率よく生成することが可能となる。
【００３５】
なお、合流部１６の一例として、第２の電極室１２ｂを分離する隔膜１３ａ,１３ｂの一部に透孔をあけておき、合流部用絞り２８によって透孔の大きさを調整する構成であってもよい。
（実施例２）
本実施例２において、実施例１と同じ構成および作用効果を有するものについては実施例１と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施例１の説明を援用する。
【００３６】
本実施例２が実施例１と異なる部分は、電解槽１２内の合流部１６に流量調整可能な開閉弁と残留塩素除去手段とを備えると共に、少なくとも酸性イオン水排水路に流量調整可能な開閉弁を備えたところである。上記差異を踏まえて、本実施例２における電解水生成装置の動作を、図２および図４を用いて説明する。
【００３７】
図２は実施例２の電解水生成装置の概略構造図である。
【００３８】
同図において、排水路１８ａの途中には、制御部２５からの命令により、排水路１８ａを流れる流量を任意に調整する開閉弁２７を備えている。３３は、制御部２５からの制御信号を開閉弁２７に入力する信号線である。
【００３９】
図４は合流部１６および第２の電極室１２ｂ部分の実施例２の詳細図である。
【００４０】
同図において、合流部１６は、内筒３０ａと外筒３０ｂとからなる開閉弁で構成される。内筒３０ａは第２の電極室１２ｂの直後に配置されている。内筒３０ａの内部には、残留塩素除去手段２９が収納されている。この残留塩素除去手段２９は、第２の電極室１２ｂ（図２）から合流部１６を経由して第１の電極室１２ａ（図２）に導入される水の残留塩素やトリハロメタン等を除去するものである。内筒３０ａは外筒３０ｂ内に収納されている。内筒３０ａには流量調整用孔３１ａが設けられ、外筒３０ｂには流量調整用孔３１ｂが設けられている。内筒３０ａには、制御部２５からの命令により、任意の位置まで回転・停止できるステッピングモーター３２が連結されている。図２中の３４は、制御部２５からの制御信号をステッピングモーター３２に入力する信号線である。
【００４１】
図２において、利用者は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等所望の水質モードおよびｐＨ強度を操作表示部２６の所定のボタンを操作することにより選択し、水栓２を開いて通水を行なう。水栓２から導入された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、導入路５ａを通って流量検知部６を通過する。その後、原水の一部が導入路５ｃ側に分岐されてカルシウム供給部用絞り７にて適量に流量制限され、カルシウム供給部８にてグリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等が溶解されて電気分解容易な水に処理される。その後、再び導入路５ｂと合流する。合流された原水は電解槽１２内の第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂのそれぞれ専用に設けられた第１の電極室用導入路９および第２の電極室用導入路１０を経てそれぞれの電極室に導入される。ここで第２の電極室用絞り１１は第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂの内圧バランスを調整するために設けられている。そして、第１の電極室１２ａの出口側と第２の電極室１２ｂの出口側を通過する流量比に対して第１の電極室用導入路９と第２の電極室用導入路１０を通過する流量比を変えることにより調整できる。本実施例では［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］となるようにあらかじめ調整されている。ここでは第１の電極室１２ａの内圧よりも第２の電極室１２ｂの内圧の方が高くなり、第２の電極室１２ｂの水は第１の電極室１２ａに流れ込もうとする状態となっている。一方、電源プラグ２３からはＡＣ１００Ｖが供給され、電源部２４内のトランスおよび制御用直流電源で電気分解に必要なエネルギーを発生させる。そして、制御部２５を介して電解槽１２の第１の電極室用電極板１４ａ、１４ｂおよび第２の電極室用電極板１５に電気分解に必要なエネルギーが供給される。この時、相対的にプラス電圧を印加する電極を陽極、マイナス電圧を印加する電極を陰極とすると、電解槽１２内に隔膜１３ａおよび１３ｂで仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。尚、アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。
【００４２】
さて、通水が開始されると制御部２５は流量検知部６からの出力信号を読み取り、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を越えると、この状態を通水中と判断する。この時、すでに選択されている水質モードおよびｐＨ強度に応じた電気分解条件のもと制御部２５は電解槽１２に対して所定の電解のエネルギーを供給する。アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。吐水路１７よりアルカリイオン水が吐出されると共に排水路１８ａより酸性イオン水を排出する。この時、第２の電極室１２ｂの内圧は第１の電極室１２ａの内圧よりも高くなるように第２の電極室用絞り１１で調整されている。第２の電極室１２ｂで生成された酸性イオン水の一部が残留塩素除去手段２９を通過する。このとき電気分解される前の原水中に含まれていた残留塩素、トリハロメタン等や陽極で発生した塩素ガスに起因する残留塩素等が除去される。その後、合流部１６の内筒３０ａおよび外筒３０ｂに設けられた流量調整用孔３１ａおよび３１ｂの回転位置で形成された開口部を通して第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水と合流する。これによりアルカリイオン水のｐＨ値を押し下げることとなる。
【００４３】
尚、［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］の関係式を満足する構造であれば、第２の電極室用絞り１１の位置や数は変更自在である。つまり、第１の電極室用導入路９や吐水路１７、排水路１８ａまたは１８ｂの途中に設けても良いし、複数箇所に設けても良い。
【００４４】
また、合流部１６は電解槽１２内の水の流れの上流側に設けても良いし下流側に設けても良い。なお、第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水のｐＨ値をより押し下げるためには、第２の電極室１２ｂ内の酸性度が最も高くなる電解槽１２内の下流側にある方が効果的である。
【００４５】
また、残留塩素除去手段２９の具体的構成としては活性炭やイオン交換樹脂、オゾン発生装置などが適用できる。また、合流部１６の構造としては、円筒状の内筒３０ａおよび外筒３０ｂそれぞれに流量調整用孔３１ａおよび３１ｂが設けてある。この内筒３０ａをステッピングモーター３２に連結させて回転・停止させ、それぞれの流量調整用孔３１ａ,３１ｂが重なる部分を有効孔とし、内筒３０ａの停止位置により開閉弁として機能させることができる。尚、ステッピングモーター３２を使用しない構造とする場合は、内筒３０ａに利用者が回転させることができるツマミを連結させても良い。
【００４６】
このようにｐＨ値が押し下げられたアルカリイオン水は吐水路１７から吐出されて飲用に供される。アルカリイオン水の一部分は吐水バイパス路２０に分岐されて吐水バイパス路用絞り２１で適量に流量制限され、ｐＨセンサー部２２に導入されてｐＨ値の測定が行われる。ここで制御部２５はｐＨセンサー部２２からの出力信号を読み取り、操作表示部２６ですでに設定されているｐＨ強度となるように逐次電解のエネルギーを調整する制御を行う。その後、ｐＨセンサー部２２を通過したアルカリイオン水は排水路１８ｂと合流した後、排水として排出される。
【００４７】
この時、飲用可能且つアルカリイオン水中の溶存水素量をできるだけ多くするためには、ｐＨ１０以上とならない範囲で、できるだけ高いｐＨ値となる様に電解のエネルギーを調整すると良い。または、電解のエネルギーを最大にした状態にてｐＨセンサー部２２でｐＨ値の測定を行う。このときｐＨ１０以上となっていれば、飲用ｐＨ値の範囲となるまで合流部１６の流量調整用孔３1ａおよび３１ｂの重なる部分を徐々に大きくする。これにより第２の電極室１２ｂから第１の電極室１２ａへ流れ込む酸性イオン水の量を多くしていくことができる。
【００４８】
さらに設定ｐＨ値の範囲内において開閉弁２７を制御して排水路１８ｂからの排水量を最少化すれば、節水効果が高いものとすることができる。尚、開閉弁２７を制御して排水路１８ｂからの排水量を最少化する別の方法として、吐水路１７の水通路径を制御して、大きくすることでも可能である。
【００４９】
その後、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を下回ると、この状態を止水と判断し、電解槽１２への電解のエネルギーの供給を終了する。この時、止水後一定時間、第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに相対的にプラス電圧を印加し、第２の電極室用電極板１５にマイナス電圧を印加する。これにより第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに付着したカルシウム等のスケールを洗浄除去する。
【００５０】
以上のように本実施例２によれば、電解槽１２内の合流部１６が流量調整可能な開閉弁（内筒３０ａ、外筒３０ｂ）で構成されている。これにより、吐水のｐＨ値に応じた適量の酸性イオン水をアルカリイオン水に合流させることができ、飲用に適した吐水のｐＨ値範囲における最も溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成することが可能となる。さらに、合流部１６に残留塩素除去手段２９を備えているので、電気分解される前の原水中に含まれていた残留塩素、トリハロメタン等や陽極で発生した塩素ガスに起因する残留塩素等を除去しやすくなる。これにより生成されたアルカリイオン水を美味しく安全なものとすることができる。さらに、酸性イオン水の排水路１８ａに流量調整可能な開閉弁２７を備えているので、排水路１８ａからの排水量を吐水のｐＨ値に応じて最少化できる。この結果、節水効果が高いものとすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 原水管
２ 水栓
３ 本体部
４ 浄水部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 導入路
６ 流量検知部
７ カルシウム供給部用絞り
８ カルシウム供給部
９ 第１の電極室用導入路
１０ 第２の電極室用導入路
１１ 第２の電極室用絞り
１２ 電解槽
１２ａ 第１の電極室
１２ｂ 第２の電極室
１３ａ、１３ｂ 隔膜
１４ａ、１４ｂ 第１の電極室用電極板
１５ 第２の電極室用電極板
１６ 合流部
１７ 吐水路
１８ａ、１８ｂ 排水路
１９ 排水路用絞り
２０ 吐水バイパス路
２１ 吐水バイパス路用絞り
２２ ｐＨセンサー部
２３ 電源プラグ
２４ 電源部
２５ 制御部
２６ 操作表示部
２７ 開閉弁
２８ 合流部用絞り
２９ 残留塩素除去手段
３０ａ 内筒
３０ｂ 外筒
３１ａ、３１ｂ 流量調整用孔
３２ ステッピングモーター
３３、３４ 信号線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する電解水生成装置に関し、特に、飲用に用いられるアルカリイオン水のｐＨ値を過度に上昇させることなく、溶存水素量を高め得る電解水生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の安全な水や健康に対する関心の高まりに伴って、水道水等の原水を電解槽内で電気分解することでアルカリイオン水と酸性イオン水を生成する電解水生成装置が一般家庭にも広く普及するに至っている。この電解水生成装置は、アルカリイオン水と酸性イオン水の一方を吐水路から利用可能に吐出し、他方を排水路から排出する構成であり、特に健康に良いとされるアルカリイオン水については飲用に供されることになる。
【０００３】
また、最近では溶存水素量の多い飲用水では、例えばパーキンソン病やメタボリックシンドローム、生活習慣病等の予防や改善に効果があるという研究報告がある。そこで、溶存水素量を多くすることのできるアルカリイオン水を生成可能な電解水生成装置が望まれている。しかしながら、溶存水素量は電解槽での電解の強度に依存する。このため、溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成しようとしても、ｐＨ値が高くなることより、飲用に適したｐＨ１０未満を満足させるためには、電解の強度をある程抑える必要があった。これにより、溶存水素量を多くすることが困難となっていた。
【０００４】
そこで、陽極と陰極とを対向配置した電解槽を備え、この電解槽に流入させた原水を電気分解して酸性水とアルカリ性水とを取水可能とした整水器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に示された整水器は、電解槽により生成したｐＨ１０以上の強アルカリ性水を飲用最適化するために、原水を原水バイパス流路と電解槽とに所定の比率で分配する流路切換弁を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記背景技術の構成では、電解槽の外部に流路切換弁を設け、この流路切換弁を介して、原水を原水バイパス流路と電解槽とに所定の比率で分配するようにしている。このため、流路切換弁を別途必要とするため、初期設置コストが高くつくうえに、電解水生成システムが大型化するという問題がある。しかも、電解槽と流路切換弁との配管接続が必要となり、配管の接続部における、Ｏリングやパッキン部からの水漏れのリスクも増加するという事情もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、単純な構造且つ安価な構成にて、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水が生成可能な電解水生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明は、陰極を備えた陰極室と陽極を備えた陽極室とから構成され通水された原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する電解槽と、前記電解槽の電解強度を制御する制御部と、を有し、前記陰極室に接続され前記陰極室で生成された前記アルカリイオン水が吐水される吐水路と、前記陽極室に接続され前記陽極室で生成された前記酸性イオン水が排水される排水路と、を備えた電解水生成装置であって、前記電解槽内には、前記陽極で生成された前記酸性イオン水の一部を前記陰極で生成された前記アルカリイオン水に合流させる合流部を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、前記合流部は、前記電解槽内の下流側（即ち前記排水路側）に設けた構成とするのが好ましい。
【００１１】
また、前記合流部は、流量調整可能な開閉弁を備えた構成とするのが好ましい。
【００１２】
また、前記合流部は、前記酸性イオン水中の残留塩素を除去する除去手段を備えた構成とするのが好ましい。
【００１３】
また、少なくとも前記排水路に、流量調整可能な前記開閉弁を備えた構成とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、陽極で生成された酸性イオン水の一部を陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させる合流部を電解槽内部に設けたことにより、単純な構造且つ安価な構成にて、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における電解水生成装置の概略構造図である。
【図２】本発明の他の実施形態における電解水生成装置の概略構造図である。
【図３】同上の電解槽内の陽極室の外観斜視図である。
【図４】同上の電解槽内の陽極室の他例の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本電解水生成装置の実施形態について、（実施例１）、（実施例２）の順に図面を参照して詳細に説明する。
（実施例１）
図１は本電解水生成装置の実施例１の概略構造図である。
【００１７】
図１に示すように、水道水等の原水管１は、水栓２を介して、本体部３の浄水部４に接続されている。浄水部４は、内部に原水中の残留塩素、トリハロメタン、カビ臭等を吸着する活性炭および一般細菌や不純物を精度よく取り除く中空糸膜等を備えている。浄水部４で濾過された水は、導入路５ａから流量検知部６に流れる。流量検知部６は通水を確認して制御部２５に制御指示する。浄水部４で濾過された水は、流量検知部６を通って導入路５ｂ,５ｃに分流される。導入路５ｃには、カルシウム供給部用絞り７とカルシウム供給部８とが設けられている。カルシウム供給部用絞り７は、導入路５ｃを流れる流量を調整する。カルシウム供給部８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を原水中に付与して原水の電気伝導度を高める。導入路５ｃは導入路５ｂに合流する。導入路５ｂの下流は、導入路５ｄを介して、第１の電極室用導入路９に連通しており、更に電解槽１２の第１の電極室１２ａ内に連通している。また、導入路５ｄには第２の電極室用導入路１０が分岐されている。第２の電極室用導入路１０は、第２の電極室用導入路１０を流れる流量を調整する第２の電極室用絞り１１を介して、電解槽１２の第２の電極室１２ｂ内に連通している。
【００１８】
電解槽１２は、濾過された水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するものであり、その内部には、隔膜１３ａ,１３ｂによって分離された第１の電極室１２ａと第２の電極室１２ｂとが形成されている。第１の電極室１２ａ内には、第１の電極室用電極板１４ａ,１４ｂが対向配置されている。第２の電極室１２ｂ内には、第２の電極室用電極板１５が配置されている。
【００１９】
第２の電極室１２ｂ内の下流側には、酸性イオン水導入機能を有する合流部１６が設けられている。合流部１６は第１の電極室１２ａ内の下流側に臨んで配置されている。合流部１６は第２の電極室１２ｂ内で生成されたイオン水(第２の電極室用電極板１５が陽極の場合は酸性イオン水)の一部を第１の電極室１２ａ内に導入する働きをする。合流部１６の下流は、第２の電極室１２ｂの水(第２の電極室用電極板１５が陽極の場合は酸性イオン水)を排出する排水路１８ａ,１８ｂに接続されている。排水路１８ａ,１８ｂの途中には、排水路１８ａを流れる流量を制限する排水路用絞り１９が介在されている。
【００２０】
第１の電極室１２ａの下流には、吐水路１７が接続されている。吐水路１７は、第１の電極室１２ａの水(第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極の場合はアルカリイオン水）を飲用水として吐出する。吐水路１７の上流には吐水バイパス路２０が分岐接続されている。吐水バイパス路２０は、流量を制限する吐水バイパス路用絞り２１を介して、ｐＨセンサー部２２に接続されている。ｐＨセンサー部２２は、第１の電極室１２ａから吐水バイパス路２０内に流出されるアルカリイオン水のｐＨ値を測定する。吐水バイパス路２０の下流は、前記排水路１８ｂに合流している。
【００２１】
制御部２５は、本体部３の動作制御や電気分解を行うための電解のエネルギーを電解槽１２に供給するマイクロコンピュータで構成される。図中の２３は電源プラグ、２４は電源プラグ２３からの交流電源を直流電源に変換する電源部である。２６は利用者がアルカリイオン水や酸性イオン水、浄水の水質やｐＨ強度、各種機能の選択設定を行なう操作表示部である。
【００２２】
図３は、合流部１６および第２の電極室１２ｂ部分の実施例１の詳細図である。
【００２３】
同図において、合流部１６には合流部用絞り２８が設けられている。合流部用絞り２８は、第２の電極室１２ｂで生成されたイオン水(第２の電極室用電極板１５が陽極の場合は酸性イオン水)を第１の電極室１２ａに導入する際の流量調整用として用いられる。
【００２４】
以上の構成において本実施例１における電解水生成装置について、アルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。
【００２５】
利用者は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等、所望の水質モードおよびｐＨ強度を操作表示部２６の所定のボタンを操作することにより選択し、水栓２を開いて通水を行なう。水栓２から導入された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、導入路５ａを通って流量検知部６を通過する。その後、原水の一部が導入路５ｃ側に分岐されてカルシウム供給部用絞り７にて適量に流量制限される。そして、カルシウム供給部８にてグリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等が溶解されて電気分解容易な水に処理され、その後、再び導入路５ｂと合流する。合流された原水は電解槽１２内の第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂのそれぞれ専用に設けられた第１の電極室用導入路９および第２の電極室用導入路１０を経てそれぞれの電極室に導入される。ここで第２の電極室用絞り１１は第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂの内圧バランスを調整するために設けられている。つまり、第１の電極室１２ａの出口側と第２の電極室１２ｂの出口側を通過する流量比に対して第１の電極室用導入路９と第２の電極室用導入路１０を通過する流量比を変えることにより調整できる。本実施例１では、［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］となるようにあらかじめ調整されている。ここでは第１の電極室１２ａの内圧よりも第２の電極室１２ｂの内圧の方が高くなり、第２の電極室１２ｂの水は第１の電極室１２ａに流れ込もうとする状態となっている。
【００２６】
一方、電源プラグ２３からはＡＣ１００Ｖが供給され、電源部２４内のトランスおよび制御用直流電源で電気分解に必要なエネルギーを発生させる。そして制御部２５を介して電解槽１２の第１の電極室用電極板１４ａ、１４ｂおよび第２の電極室用電極板１５に電気分解に必要なエネルギーが供給される。この時、相対的にプラス電圧を印加する電極を陽極、マイナス電圧を印加する電極を陰極とすると、電解槽１２内に隔膜１３ａおよび１３ｂで仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。尚、アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。
【００２７】
さて、通水が開始されると制御部２５は流量検知部６からの出力信号を読み取り、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を越えると、この状態を通水中と判断する。この時、すでに選択されている水質モードおよびｐＨ強度に応じた電気分解条件のもと制御部２５は電解槽１２に対して所定の電解のエネルギーを供給する。アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。この時、吐水路１７よりアルカリイオン水が吐出されると共に排水路１８ａより酸性イオン水を排出する。またこの時、第２の電極室１２ｂの内圧は第１の電極室１２ａの内圧よりも高くなるように第２の電極室用絞り１１で調整されている。第２の電極室１２ｂで生成された酸性イオン水の一部は合流部１６に設けられた合流部用絞り２８を通して第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水と合流してアルカリイオン水のｐＨ値を押し下げることとなる。
【００２８】
尚、［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］の関係式を満足する構造であれば、第２の電極室用絞り１１の位置や数は変更自在である。例えば、第１の電極室用導入路９や吐水路１７、排水路１８ａまたは１８ｂの途中に設けても良いし、複数箇所に設けても良い。
【００２９】
また、合流部１６は電解槽１２内の水の流れの上流側に設けても良いし下流側に設けても良い。なお、第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水のｐＨ値をより押し下げるためには、第２の電極室１２ｂ内の酸性度が最も高くなる電解槽１２内の下流側にある方が効果的である。また、合流部用絞り２８の位置は、合流部１６の上部でも良いし、側面部でも良い。
【００３０】
このように、合流部用絞り２８によってｐＨ値が押し下げられたアルカリイオン水は吐水路１７から吐出されて飲用に供される。アルカリイオン水の一部分は吐水バイパス路２０に分岐されて吐水バイパス路用絞り２１で適量に流量制限され、ｐＨセンサー部２２に導入されてｐＨ値の測定が行われる。ここで制御部２５はｐＨセンサー部２２からの出力信号を読み取り、操作表示部２６ですでに設定されているｐＨ強度となるように逐次電解のエネルギーを調整する制御を行う。その後、ｐＨセンサー部２２を通過したアルカリイオン水は排水路１８ｂと合流した後、排水として排出される。
【００３１】
この時、飲用可能且つアルカリイオン水中の溶存水素量をできるだけ多くするためには、ｐＨ１０以上とならない範囲で、できるだけ高いｐＨ値となる様に電解のエネルギーを調整すると良い。この場合、合流部１６が電解槽１２の上流側にある方がより酸性度の高い酸性イオン水を第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水に合流させることができる。そして合流後のアルカリイオン水のｐＨ値を同じにするためには、より多くの電解のエネルギーを供給することが可能となる。結果として第１の電極室１２ａでの水素の発生量が増加して溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成することが可能となる。
【００３２】
その後、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を下回ると、この状態を止水と判断し、電解槽１２への電解のエネルギーの供給を終了する。この時、止水後一定時間、第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに相対的にプラス電圧を印加し、第２の電極室用電極板１５にマイナス電圧を印加する。これにより、第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに付着したカルシウム等のスケールが洗浄除去される。
【００３３】
以上のように本実施例１によれば、電解槽１２内に合流部１６を収納して、合流部１６を介して陽極で生成された酸性イオン水の一部を、陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させるようにした。そのため従来のように電解槽の外部に流路切換弁を配管接続する必要がなくなり、コストを低く抑えることができる。さらに配管の接続部分におけるＯリングやパッキン部からの水漏れ等のリスクも抑えることができる。この結果、単純な構造且つ安価な構成にて、電解水生成システムのコンパクト化を図ることが容易となる。
【００３４】
また、合流部１６は、電解槽１２内の下流側（即ち排水路１８ａ側）に配置されているため、より酸性度の高い酸性イオン水を、陰極で生成されたアルカリイオン水に合流させることができる。しかも操作表示部２６で表示されたｐＨ強度を確認しながらｐＨセンサー部２２によって飲用されるアルカリイオン水のｐＨ値調整ができる。この結果、吐水のｐＨ値を過度に上昇させることなく溶存水素量の多いアルカリイオン水を効率よく生成することが可能となる。
【００３５】
なお、合流部１６の一例として、第２の電極室１２ｂを分離する隔膜１３ａ,１３ｂの一部に透孔をあけておき、合流部用絞り２８によって透孔の大きさを調整する構成であってもよい。
（実施例２）
本実施例２において、実施例１と同じ構成および作用効果を有するものについては実施例１と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施例１の説明を援用する。
【００３６】
本実施例２が実施例１と異なる部分は、電解槽１２内の合流部１６に流量調整可能な開閉弁と残留塩素除去手段とを備えると共に、少なくとも酸性イオン水排水路に流量調整可能な開閉弁を備えたところである。上記差異を踏まえて、本実施例２における電解水生成装置の動作を、図２および図４を用いて説明する。
【００３７】
図２は実施例２の電解水生成装置の概略構造図である。
【００３８】
同図において、排水路１８ａの途中には、制御部２５からの命令により、排水路１８ａを流れる流量を任意に調整する開閉弁２７を備えている。３３は、制御部２５からの制御信号を開閉弁２７に入力する信号線である。
【００３９】
図４は合流部１６および第２の電極室１２ｂ部分の実施例２の詳細図である。
【００４０】
同図において、合流部１６は、内筒３０ａと外筒３０ｂとからなる開閉弁で構成される。内筒３０ａは第２の電極室１２ｂの直後に配置されている。内筒３０ａの内部には、残留塩素除去手段２９が収納されている。この残留塩素除去手段２９は、第２の電極室１２ｂ（図２）から合流部１６を経由して第１の電極室１２ａ（図２）に導入される水の残留塩素やトリハロメタン等を除去するものである。内筒３０ａは外筒３０ｂ内に収納されている。内筒３０ａには流量調整用孔３１ａが設けられ、外筒３０ｂには流量調整用孔３１ｂが設けられている。内筒３０ａには、制御部２５からの命令により、任意の位置まで回転・停止できるステッピングモーター３２が連結されている。図２中の３４は、制御部２５からの制御信号をステッピングモーター３２に入力する信号線である。
【００４１】
図２において、利用者は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等所望の水質モードおよびｐＨ強度を操作表示部２６の所定のボタンを操作することにより選択し、水栓２を開いて通水を行なう。水栓２から導入された原水は、浄水部４で原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、導入路５ａを通って流量検知部６を通過する。その後、原水の一部が導入路５ｃ側に分岐されてカルシウム供給部用絞り７にて適量に流量制限され、カルシウム供給部８にてグリセロリン酸カルシウムや乳酸カルシウム等が溶解されて電気分解容易な水に処理される。その後、再び導入路５ｂと合流する。合流された原水は電解槽１２内の第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂのそれぞれ専用に設けられた第１の電極室用導入路９および第２の電極室用導入路１０を経てそれぞれの電極室に導入される。ここで第２の電極室用絞り１１は第１の電極室１２ａおよび第２の電極室１２ｂの内圧バランスを調整するために設けられている。そして、第１の電極室１２ａの出口側と第２の電極室１２ｂの出口側を通過する流量比に対して第１の電極室用導入路９と第２の電極室用導入路１０を通過する流量比を変えることにより調整できる。本実施例では［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］となるようにあらかじめ調整されている。ここでは第１の電極室１２ａの内圧よりも第２の電極室１２ｂの内圧の方が高くなり、第２の電極室１２ｂの水は第１の電極室１２ａに流れ込もうとする状態となっている。一方、電源プラグ２３からはＡＣ１００Ｖが供給され、電源部２４内のトランスおよび制御用直流電源で電気分解に必要なエネルギーを発生させる。そして、制御部２５を介して電解槽１２の第１の電極室用電極板１４ａ、１４ｂおよび第２の電極室用電極板１５に電気分解に必要なエネルギーが供給される。この時、相対的にプラス電圧を印加する電極を陽極、マイナス電圧を印加する電極を陰極とすると、電解槽１２内に隔膜１３ａおよび１３ｂで仕切られた陽極室と陰極室とが形成される。尚、アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。
【００４２】
さて、通水が開始されると制御部２５は流量検知部６からの出力信号を読み取り、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を越えると、この状態を通水中と判断する。この時、すでに選択されている水質モードおよびｐＨ強度に応じた電気分解条件のもと制御部２５は電解槽１２に対して所定の電解のエネルギーを供給する。アルカリイオン水生成モード時においては第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂが陰極となり、第２の電極室用電極板１５が陽極となる。吐水路１７よりアルカリイオン水が吐出されると共に排水路１８ａより酸性イオン水を排出する。この時、第２の電極室１２ｂの内圧は第１の電極室１２ａの内圧よりも高くなるように第２の電極室用絞り１１で調整されている。第２の電極室１２ｂで生成された酸性イオン水の一部が残留塩素除去手段２９を通過する。このとき電気分解される前の原水中に含まれていた残留塩素、トリハロメタン等や陽極で発生した塩素ガスに起因する残留塩素等が除去される。その後、合流部１６の内筒３０ａおよび外筒３０ｂに設けられた流量調整用孔３１ａおよび３１ｂの回転位置で形成された開口部を通して第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水と合流する。これによりアルカリイオン水のｐＨ値を押し下げることとなる。
【００４３】
尚、［(第１の電極室１２ａの出口側流量)／(第２の電極室１２ｂの出口側流量)＞(第１の電極室用導入路９の流量)／(第２の電極室用導入路１０の流量)］の関係式を満足する構造であれば、第２の電極室用絞り１１の位置や数は変更自在である。つまり、第１の電極室用導入路９や吐水路１７、排水路１８ａまたは１８ｂの途中に設けても良いし、複数箇所に設けても良い。
【００４４】
また、合流部１６は電解槽１２内の水の流れの上流側に設けても良いし下流側に設けても良い。なお、第１の電極室１２ａで生成されたアルカリイオン水のｐＨ値をより押し下げるためには、第２の電極室１２ｂ内の酸性度が最も高くなる電解槽１２内の下流側にある方が効果的である。
【００４５】
また、残留塩素除去手段２９の具体的構成としては活性炭やイオン交換樹脂、オゾン発生装置などが適用できる。また、合流部１６の構造としては、円筒状の内筒３０ａおよび外筒３０ｂそれぞれに流量調整用孔３１ａおよび３１ｂが設けてある。この内筒３０ａをステッピングモーター３２に連結させて回転・停止させ、それぞれの流量調整用孔３１ａ,３１ｂが重なる部分を有効孔とし、内筒３０ａの停止位置により開閉弁として機能させることができる。尚、ステッピングモーター３２を使用しない構造とする場合は、内筒３０ａに利用者が回転させることができるツマミを連結させても良い。
【００４６】
このようにｐＨ値が押し下げられたアルカリイオン水は吐水路１７から吐出されて飲用に供される。アルカリイオン水の一部分は吐水バイパス路２０に分岐されて吐水バイパス路用絞り２１で適量に流量制限され、ｐＨセンサー部２２に導入されてｐＨ値の測定が行われる。ここで制御部２５はｐＨセンサー部２２からの出力信号を読み取り、操作表示部２６ですでに設定されているｐＨ強度となるように逐次電解のエネルギーを調整する制御を行う。その後、ｐＨセンサー部２２を通過したアルカリイオン水は排水路１８ｂと合流した後、排水として排出される。
【００４７】
この時、飲用可能且つアルカリイオン水中の溶存水素量をできるだけ多くするためには、ｐＨ１０以上とならない範囲で、できるだけ高いｐＨ値となる様に電解のエネルギーを調整すると良い。または、電解のエネルギーを最大にした状態にてｐＨセンサー部２２でｐＨ値の測定を行う。このときｐＨ１０以上となっていれば、飲用ｐＨ値の範囲となるまで合流部１６の流量調整用孔３1ａおよび３１ｂの重なる部分を徐々に大きくする。これにより第２の電極室１２ｂから第１の電極室１２ａへ流れ込む酸性イオン水の量を多くしていくことができる。
【００４８】
さらに設定ｐＨ値の範囲内において開閉弁２７を制御して排水路１８ｂからの排水量を最少化すれば、節水効果が高いものとすることができる。尚、開閉弁２７を制御して排水路１８ｂからの排水量を最少化する別の方法として、吐水路１７の水通路径を制御して、大きくすることでも可能である。
【００４９】
その後、単位時間当たりに流れる流量レベルが一定量を下回ると、この状態を止水と判断し、電解槽１２への電解のエネルギーの供給を終了する。この時、止水後一定時間、第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに相対的にプラス電圧を印加し、第２の電極室用電極板１５にマイナス電圧を印加する。これにより第１の電極室用電極板１４ａおよび１４ｂに付着したカルシウム等のスケールを洗浄除去する。
【００５０】
以上のように本実施例２によれば、電解槽１２内の合流部１６が流量調整可能な開閉弁（内筒３０ａ、外筒３０ｂ）で構成されている。これにより、吐水のｐＨ値に応じた適量の酸性イオン水をアルカリイオン水に合流させることができ、飲用に適した吐水のｐＨ値範囲における最も溶存水素量の多いアルカリイオン水を生成することが可能となる。さらに、合流部１６に残留塩素除去手段２９を備えているので、電気分解される前の原水中に含まれていた残留塩素、トリハロメタン等や陽極で発生した塩素ガスに起因する残留塩素等を除去しやすくなる。これにより生成されたアルカリイオン水を美味しく安全なものとすることができる。さらに、酸性イオン水の排水路１８ａに流量調整可能な開閉弁２７を備えているので、排水路１８ａからの排水量を吐水のｐＨ値に応じて最少化できる。この結果、節水効果が高いものとすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 原水管
２ 水栓
３ 本体部
４ 浄水部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 導入路
６ 流量検知部
７ カルシウム供給部用絞り
８ カルシウム供給部
９ 第１の電極室用導入路
１０ 第２の電極室用導入路
１１ 第２の電極室用絞り
１２ 電解槽
１２ａ 第１の電極室
１２ｂ 第２の電極室
１３ａ、１３ｂ 隔膜
１４ａ、１４ｂ 第１の電極室用電極板
１５ 第２の電極室用電極板
１６ 合流部
１７ 吐水路
１８ａ、１８ｂ 排水路
１９ 排水路用絞り
２０ 吐水バイパス路
２１ 吐水バイパス路用絞り
２２ ｐＨセンサー部
２３ 電源プラグ
２４ 電源部
２５ 制御部
２６ 操作表示部
２７ 開閉弁
２８ 合流部用絞り
２９ 残留塩素除去手段
３０ａ 内筒
３０ｂ 外筒
３１ａ、３１ｂ 流量調整用孔
３２ ステッピングモーター
３３、３４ 信号線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極を備えた陰極室と陽極を備えた陽極室とから構成され通水された原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する電解槽と、前記電解槽の電解強度を制御する制御部と、を有し、前記陰極室に接続され前記陰極室で生成された前記アルカリイオン水が吐水される吐水路と、前記陽極室に接続され前記陽極室で生成された前記酸性イオン水が排水される排水路と、を備えた電解水生成装置であって、前記電解槽内には、前記陽極で生成された前記酸性イオン水の一部を前記陰極で生成された前記アルカリイオン水に合流させる合流部を備えたことを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記合流部は、前記電解槽内の下流側に設けたことを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記合流部は、流量調整可能な開閉弁を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記合流部は、前記酸性イオン水中の残留塩素を除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
少なくとも前記排水路に、流量調整可能な前記開閉弁を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項１】
陰極を備えた陰極室と陽極を備えた陽極室とから構成され通水された原水を電気分解してアルカリイオン水および酸性イオン水を生成する電解槽と、前記電解槽の電解強度を制御する制御部と、を有し、前記陰極室に接続され前記陰極室で生成された前記アルカリイオン水が吐水される吐水路と、前記陽極室に接続され前記陽極室で生成された前記酸性イオン水が排水される排水路と、を備えた電解水生成装置であって、前記電解槽内には、前記陽極で生成された前記酸性イオン水の一部を前記陰極で生成された前記アルカリイオン水に合流させる合流部を備えたことを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記合流部は、前記電解槽内の下流側に設けたことを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記合流部は、流量調整可能な開閉弁を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記合流部は、前記酸性イオン水中の残留塩素を除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
少なくとも前記排水路に、流量調整可能な前記開閉弁を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２００６８３（Ｐ２０１２−２００６８３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８３７９（Ｐ２０１１−６８３７９）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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