JPH0648886U - 加振機能を有する整水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は超音波振動や電磁振動のような強制
振動を利用して電極洗浄が可能な整水器に関する。 【構成】 電解槽内を、隔壁によって、アルカリ性水生
成空間と酸性水生成空間とに区画形成し、それぞれの空
間内に電極を配設してなる整水器において、電解槽の内
部に、加振手段を設けたことを特徴とする。従って、加
振手段の作動とともに超音波振動や電磁振動のような強
制振動を発生することができ、この強制振動を電極に物
理的力として与え、電極に付着するスケールを効果的に
除去でき、良好な電解性能を常時保持することができ
る。また、隔壁や、浄水器内の浄水カートリッジ等も洗
浄できる。さらに、逆洗電解と併用した場合は、電極
は、加振による物理的洗浄作用のみならず、イオン電解
作用による洗浄作用も受けることになり、電極に付着す
る各種成分からなるスケールを効果的に除去することが
できる。さらに、水分子を活性化させ、クラスターを小
さくしてアルカリ水等ををまろやかにすることができ、
アルカリ水等の美味しさをさらに高めることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超音波や電磁振動のような強制振動を利用して電極洗浄が可能な整 水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、水道水等を電気分解してアルカリ水と酸性水とを生成分離できるように 構成したイオン整水器等が使用されている。

【０００３】 これは、水道水等を活性炭等により一旦浄水した後に電解槽に送水して、該電 解槽中で陰極電極と陽極電極とに間に介設した隔壁により、両電極間に印加され た電圧によって水道水等を電気分解した時、アルカリ水と酸性水に分離生成する ように構成しており、生成されたアルカリ水、酸性水はそれぞれアルカリ水導出 流路と酸性水導出流路とを通して外部に導出され、それぞれの用途に応じて使用 できるようにしたものである。

【０００４】 ところが、電気分解によって生じた原水中の不純物は、経時的に、両電極にス ケールとして付着し、電解性能を漸次低下することになる。そこで、近年、実公 昭63-10872号公報に記載されているように、両電極に印加する直流電源の極性を 逆転することにより、各電極に付着した不純物を水中に溶出して両電極を洗浄し 、かかる不純物を含有した不純物含有水を、不純物含有水排出流路を通して外部 に排出するようにしたものがある。

【０００５】 一方、上記した付着スケールの除去のため、酢酸等を用いて洗浄する方法も提 示されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、逆電圧を印加する方法は、印加できる電圧には一定の限界が存在し、 また、電極付着スケールの成分には電位と無関係な成分も存在しこれについては 逆電圧の印加は何ら有効ではなく、従って、電極にへばりついているスケールの 除去を完全に行うことができなかった。

【０００７】 一方、酢酸等を用いて洗浄する方法は電解槽を酢酸中に浸漬して行うものであ るが、例えば、必ず、一月に一回、８時間以上浸漬しなくてはならず、メンテナ ンスが煩雑であった。また、酢酸によって溶解できない成分も電極付着スケール 中には存在し、かかるスケール成分の除去は不可能であった。

【０００８】 本考案は、上記した課題を解決することができる整水器を提供することを目的 とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電解槽内を、隔壁によって、アルカリ性水生成空間と酸性水生成空 間とに区画形成し、それぞれの空間内に電極を配設してなる整水器において、電 解槽の内部に、加振手段を設けたことを特徴とする加振機能を有する整水器に係 るものである。

【００１０】 本考案は、また、上記した加振手段をアルカリ性水生成空間内に配設したこ と、加振手段を電極に貼着したこと、加振手段を電極の一部として組み込ん だこと、及び、加振手段として超音波発振手段を用いたことにも構成上の特徴 を有する。

【００１１】

【実施例】

以下、添付図に示す実施例を参照して、本考案を、具体的に説明する。

【００１２】 図１は本考案に係る整水器Ａ及びそれに接続された複数の流路からなる整水シ ステムＢを示す。

【００１３】 (整水器Ａ) まず、整水器Ａの構成について説明すると、整水器Ａは、図１に示すよう
に、 電気分解槽10と、その中央に設けた隔壁11と、同隔壁11によって区画形成された アルカリ水槽12及び酸性水槽13と、各水槽12,13 に配設された電極８，9 とより 構成されている。

【００１４】 また、アルカリ水槽12の上部にはアルカリ水流出口14を、下部には浄水流入口 15をそれぞれ形成し、また、酸性水槽13の上部には酸性水流出口16を、下部には カルシウム水流入口17をそれぞれ形成している。

【００１５】 そして、アルカリ水流出口14と酸性水流出口16には、後述するアルカリ水導出 流路Ｅと酸性水流出流路Ｈとが接続されている。

【００１６】 上記のように構成された整水器Ａにおいて、アルカリ水槽12側に設けられた電 極８は、通常の整水動作時には、ステンレス鋼やカーボン等からなる陰極として 機能し、酸性水槽側の電極９は、ステンレス，白金，酸化チタンなどからなる陽 極として機能するように構成されている。

【００１７】 各電極８，９には、制御装置Ｒからの制御信号に基づいて電源40から両電極８ ，９に所望の順電圧を印加するように構成されている。

【００１８】 そして、かかる電圧印加によって、水道水等は電気分解されて、通常動作時に は、アルカリ水槽12内の水のpH値は高くなり、同水槽12内にアルカリ水が生成さ れる。一方、酸性水槽13のpH値は低くなり、同水槽13内には酸性水が生成される ことになる。

【００１９】 また、逆電圧を各電極８，９に印加すると、各電極８, ９に付着した付着物を 溶解して各電極８, ９から除去することができる。

【００２０】 (整水器Ａ周りの流路) まず、整水器Ａの流入側は、水道蛇口等の水道水供給部１に、原水供給流路
Ｃ を介して連通されており、原水としての水道水の供給がなされるように構成され ている。

【００２１】 即ち、蛇口等の水道水供給部１からの原水供給流路Ｃは、中途に設けた分岐部 Ｓで二又に分岐して、一方の分岐流路24はアルカリ水槽の浄水進入口15に浄水器 ２を介して連通されており、他方の分岐流路28は酸性槽13のカルシウム水流入口 17に連通されている。また、分岐流路28の中途には、カルシウムタンク3aとカル シウム送給ポンプ3bとからなるカルシウム供給装置３が接続されている。

【００２２】 分岐流路24に取付けた浄水器２は、内部に多数の微細なセラミックボールを充 填し、濾過機能を有しており、必要に応じて内部にヒーター（図示せず）等を設 けて加温あるいは加熱殺菌等ができるように構成されている。他の実施例として は、活性炭を充填しても良く、ヒーターを付けた場合、再生機能を果たす。

【００２３】 また、カルシウム供給装置３は、水路の中途にカルシウム剤を収納したケース を介設することにより、水の供給中途において、カルシウムを水中に溶解せしめ 、供給水にカルシウムを溶解させて行くように構成している。

【００２４】 また、水道水供給部１からの原水供給流路Ｃの分岐部Ｓの上手側には後述する 流路切換装置41を配設しており、同弁41の流路切換動作によって、水道水供給部 １からの水を、整水器Ａに連通する原水供給流路Ｃと、原水直接取出流路Ｄに選 択的に供給することができる。

【００２５】 さらに、流路切換装置41内には、後述するように、アルカリ水導出流路Ｅをア ルカリ水取出流路Ｆに連通接続することができる連絡通路63が設けられている。

【００２６】 なお、このアルカリ水導出流路Ｅ及びアルカリ水取出流路Ｆは、後述するよう に、電極洗浄中は、それぞれ、電極洗浄水導出流路及び電極洗浄水取出流路とし て用いられることになる。

【００２７】 (本考案の要旨となる構成) 本考案は、上記した整水器Ａの構成において、電気分解槽10内の電極８, ９
に 付着した付着物を、以下に説明する加振手段Ｕによって物理的力によって除去す ることができるようにした構成に特徴を有する。

【００２８】 即ち、図１及び図２に示すように、本実施例では、電気分解槽10のアルカリ水 生成空間12の底部に超音波発振手段からなる加振手段Ｕを設置している。

【００２９】 超音波発振手段は、通常、20kHz 以上の交番電流エネルギーを、同じ周波数を もった機械的振動に変換する変換器からなるものであり、電磁歪み型, 磁気歪み 型, 圧電型等があり、本実施例では、いずれも使用することができる。

【００３０】 また、加振手段Ｕは、超音波発振手段に代えて、偏心分銅付モータや電磁バイ ブレータのような振動機を用いることもできる。

【００３１】 かかる構成によって、加振手段Ｕの作動とともに超音波振動を発生することが でき、この超音波振動を、アルカリ水生成空間12内の電極８のみならず、酸性水 生成空間13内の電極９に、物理的力として与え、電極８,9に付着するスケールを 効果的に除去でき、良好な電解性能を常時保持することができる。

【００３２】 また、加振手段Ｕによって発生した超音波振動は、隔壁11にも与えることがで き、隔壁11に付着する不純物も同様に除去して隔壁11の膜作用を常時正常に維持 することができる。

【００３３】 さらに、加振手段Ｕによって発生した超音波振動は、分岐流路24を通して浄水 器２内にも伝播することができ、同浄水器２内の浄水カートリッジも洗浄するこ とができる。

【００３４】 なお、加振手段Ｕの作動タイミングとしては、逆電圧印加時に、あるいは、必 要に応じて、洗浄液と併用して、加振手段Ｕを作動することができる。この場合 、電極8,9 はイオン電解作用による洗浄作用や洗浄液の化学的洗浄作用のみなら ず、加振による物理的洗浄作用も受けることになり、電極８,9に付着する各種成 分からなるスケールを効果的に除去することができる。

【００３５】 また、加振手段Ｕは、スケール付着を予防することを主目的として、電解作用 時に、常時、又は間欠的に、或いは適時に作動させることができる。この場合、 水分子を活性化させ、クラスターを小さくしてアルカリ水をまろやかにすること ができ、さらに、アルカリ水の美味しさを高めることができる。

【００３６】 さらに、加振手段Ｕは、整水器Ａの本来機能を使用しない状態、即ち、単に浄 化するだけの非電解作用時にも使用できる。この場合も、浄水器２を通して得た 浄水の水分子を活性化させ、クラスターを小さくして浄水をまろやかにすること ができ、浄水の美味しさを高めることができる。

【００３７】 図３〜図６に加振機能を有する整水器Ａの他の変容例を示す。

【００３８】 まず、図３に示す変容例は、加振手段Ｕを、アルカリ水生成空間12内の電極８ に貼着した場合である。この場合、加振手段Ｕを直接電極８に取付けたので、超 音波振動を直接電極８に与えることができ、より効果的に、電極８に付着するス ケールを除去することができる。

【００３９】 なお、加振手段Ｕはアルカリ水生成空間12内の電極８のみならず、酸性水生成 空間13内の電極９に貼着することもできる。

【００４０】 図４に示す変容例は、加振手段Ｕを電極８,9の一部として形成した構成を示す 。

【００４１】 即ち、各電極８は、それぞれ、ステンレス板70,71 のような導電金属材の間に チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛磁器などの電気歪効果の大きな超音波 発振素子として作用するセラミックス板72を介設したサンドイッチ構造を具備し ており、同ステンレス70,71 間に20kHz 以上の交番電流エネルギーを印加するこ とによって、同一周波数でセラミックス板72に機械的振動させることができ、こ れによって、電極８, ９を洗浄することができる。この場合も、超音波振動を直 接電極８,9に与えることができ、より効果的に、電極８,9に付着するスケールを 除去することができる。

【００４２】 この場合、各電極８, ９への印加電流の周波数は、同一周波数とすることの他 、同一周波数でも特に逆位相にし、揺さぶり作用をより大きくし、洗浄効果を高 めることができ、また、周波数に差を持たせ、うなりによる別周波数の二次的洗 浄を発揮させることができる。

【００４３】 なお、各電極８, ９は、電解槽10内に吊り下げ支持や、下支え支持のような片 持ち取付けも可能であり、上下や左右で支持する場合であっても、電解槽10の壁 への伝播を抑制するよう、形状的ダンパー体を用いたり、柔軟材 (ゴムやバネ材 )90 で支持すれば (図５参照) 、振動を効率良く活用して電極８, ９の洗浄を高 め、付着を抑制できる。また、剛性の高い振動伝達部材で支持すれば、電解槽10 自体を加振でき、槽内壁もきれいなものとすることができ、長期間使用でも衛生 的に優れたものとすることができる。なお、図５において、91は浄水流入口であ る。

【００４４】 また、図５に示すように、各電極ａ, ｂ, ｃ, ｄの制御をマイクロコンピュー タ等を備えた制御部Ｒにおいて集中して行えば、別途加振装置用回路を設けるの に比べ、コンパクト性に優れ、以下の表１に示すような各種モードの適用が容易 となる。

【００４５】 即ち、表１に示すようなＩ〜IXのモードが、マイクロコンピュータ等を用いて 簡単に自由に切替可能なので、操作ボタン等で使用者が任意に操作して切り換え ることはもちろんのこと、時間経過とともに変更させながら適用させることもで き、例えば、交流印加による加振と、直流印加による電解あるいは逆電解を交互 に所定のデューティ比で行うことも可能であり、スケール付着防止がより効果的 となる。

【００４６】

【表１】

【００４７】 さらに、図６及び図７に示す変容例は、加振手段Ｕを隔壁11内に配設したこと を特徴とする。

【００４８】 即ち、加振手段Ｕは、表面を絶縁・防水被覆材80によって被覆された板状の超 音波発振素子81によって形成されており、同発振素子81に交番電流エネルギーを 印加することによって、超音波振動を発生させ、隔壁11のスピーカーコーン振動 運動のような伝播運動により、隔壁11はもちろん、電極８, ９を物理的力によっ て効果的に洗浄することができる。

【００４９】 このとき、隔壁11が樹脂製の場合、剛性の高いパンチングメタルシートや、ラ ス状網体を添着するなどして一体化し、全域へ向け伝播させるのが好ましい。

【００５０】 (図示の実施例におけるその他の構成) 図１に示す整水器Ａのその他の構成について簡単に説明すると、図中、41は
流 路切替装置であり、同流路切換装置41は、ブロック状の弁本体50の上面に、一定 間隔を開けて原水流入口51とアルカリ水流入口52を設けるとともに、その下面に 、原水直接取出口53及び電極洗浄水排出口54を設けるとともに、その一側側面に アルカリ水取出口 (電極洗浄水排出口としても機能する) を設けている。

【００５１】 そして、弁本体50内には、原水流入口51に接続した第１連絡通路58と, アルカ リ水取出口55に接続した第２連絡通路59と、電極洗浄水第３連絡通路60を設けて おり、第１連絡通路58は、流路切換装置軸61の回動動作によって、第２連絡通路 59又は第３連絡通路60に選択的に連通連結されることになる。

【００５２】 なお、図１において、62は流路切換装置軸61を回転するための回転ハンドルで ある。

【００５３】 また、流路切換装置41の弁本体50内には第４連絡通路63が設けられており、同 連絡通路63を通して、アルカリ水導出流路Ｅをアルカリ水取出流路Ｆに連通接続 することができる。

【００５４】 かかる構成において、通常使用時 (整水時) には、回転ハンドル62の操作によ って、流路切換装置軸61は図１に示す状態にあり、水道水供給部１に接続した原 水供給流路Ｃの上流側は、第１連絡通路58及び第２連絡通路59を介して原水供給 流路Ｃの下流側と連通しており、一方、アルカリ水導出流路Ｅは第４連絡通路63 を介してアルカリ水取出流路Ｆと連通している。

【００５５】 同様に、電極洗浄時も、通常使用時と同様に、流路切換装置軸61は図１に示す 状態にあり、水道水供給部１に接続した原水供給流路Ｃの上流側は、第１連絡通 路58及び第２連絡通路59を介して原水供給流路Ｃの下流側と連通しており、一方 、アルカリ水導出流路Ｅは第４連絡通路63を介してアルカリ水取出流路Ｆと連通 している。

【００５６】 ただし、電解洗浄時には、アルカリ水導出流路Ｅは第４連絡通路63を介してア ルカリ水取出流路Ｆとは、それぞれ、電極洗浄水導出流路及び電極洗浄水取出流 路として作用することになる。

【００５７】 一方、回転ハンドル62の操作によって、流路切換装置軸61を、図１において時 計方向に90°回転すると、水道水供給部１に接続した原水供給流路Ｃの上流側と 、原水供給流路Ｃの下流側との連通は遮断されるが、同上流側は、第３連絡通路 60を介して原水直接取出流路Ｄに連通連結されることになる。

【００５８】 また、図１に示すように、原水供給流路Ｃの分岐流路24の下流側とアルカリ水 導出流路Ｅとには圧力スイッチS₁が取付けられている。この圧力スイッチS₁は、 原水供給流路Ｃから整水器Ａに浄水器２を通して原水を供給する際の供給水圧に よって作動し、制御装置Ｒを介して電源40より所定電圧を電極８, ９に印加させ 、アルカリ水水槽12内にアルカリ水を生成することができるとともに、酸性水水 槽13内に酸性水を生成することができる。

【００５９】 このように、本実施例では、整水器Ａを作動させるためのスイッチを別個独立 して設ける必要がなく、制御が簡単になる。

【００６０】 また、制御装置Ｒには操作パネルＯＰが接続されており、同操作パネルＯＰに は、電源スイッチS₂及び電極洗浄スイッチS₃が取付けられている。

【００６１】 ここに、電源スイッチS₂は、整水器Ａや各種スイッチ群への電力供給のために 用いるものである。

【００６２】 一方、電極洗浄スイッチS₃は、制御装置Ｒを介して電源40より所定電圧を電極 ８, ９に印加させ、両電極８_, ９の付着物を除去する電極洗浄を行うために用い るものである。

【００６３】 また、図１に示すように、制御装置Ｒの表示部には、電源40が投入されている 状態を示す電源表示ランプL₁と、電極８_, ９に付着物が堆積し、洗浄が必要であ る旨を使用者等に注意する要電極洗浄表示部としての要電極洗浄表示ランプL₂と 、電極洗浄作業中であることを示す電極洗浄中表示ランプL₃とが取付けられてい る。

【００６４】 さらに、42は原水供給流路Ｃの中途に設けた安全弁であり、例えば、形状記憶 合金使用の切換弁からなり、水道水供給部１からの水が給湯機等からの熱水であ る場合に、一定以上の温度の熱水が供給されると形状記憶合金の機能により、整 水器Ａ方向には流れないように、図示しない熱湯排出流路を通して外部へ放出す ることができるようにしている。

【００６５】 以上、本考案に係る整水器Ａを、図１〜図７に示す実施例を参照して説明して きたが、本考案は何ら上記した実施例記載の構成に限定されるものではなく、例 えば、整水器Ａは、逆電解による電極洗浄機能を具備しない構成とすることもで きる。

【００６６】

【考案の効果】

本考案では、電解槽内を、隔壁によって、アルカリ性水生成空間と酸性水生成 空間とに区画形成し、それぞれの空間内に電極を配設してなる整水器において、 電解槽の内部に、加振手段を設けたことを特徴とする。

【００６７】 従って、本考案に係る整水器は以下の効果を奏する。

【００６８】 加振手段の作動とともに超音波振動や電磁振動を含めた強制振動を発生する ことができ、この強制振動を電極に物理的力として与え、電極に付着するスケー ルを効果的に除去でき、良好な電解性能を常時保持することができる。

【００６９】 加振手段によって発生した強制振動は、隔壁にも与えることができ、隔壁に 付着する不純物も同様に除去して隔壁の膜作用を常時正常に維持することができ る。

【００７０】 加振手段によって発生した強制振動は、水流路を通して浄水器内にも伝播す ることができ、浄水器内の浄水カートリッジも洗浄することができる。

【００７１】 逆洗電解と併用した場合は、電極は、加振による物理的洗浄作用のみならず 、イオン電解作用による洗浄作用も受けることになり、電極に付着する各種成分 からなるスケールを効果的に除去することができる。

【００７２】 加振手段は、電解作用時に、常時、又は間欠的に、或いは適時に作動させる ことができる。この場合、水分子を活性化させ、クラスターを小さくしてアルカ リ水をまろやかにすることができ、さらに、アルカリ水の美味しさを高めること ができる。

【００７３】 加振手段Ｕは、整水器を使用しない状態、即ち、非電解作用時にも使用でき る。この場合も、浄水器を通して得た浄水の水分子を活性化させ、クラスターを 小さくして浄水をまろやかにすることができ、浄水の美味しさを高めることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る加振機能を有する整水器の概念的
全体構成図である。

【図２】加振手段の取付状態説明図である。

【図３】同整水器の変容例の説明図である。

【図４】同整水器の変容例の説明図である。

【図５】同整水器の変容例の説明図である。

【図６】同整水器の変容例の説明図である。

【図７】図６の I-I線による断面図である。

【符号の説明】

Ａ 整水器 Ｂ 整水システム Ｃ 原水供給流路 Ｄ 原水直接排出流路 Ｅ アルカリ水導出流路 Ｆ アルカリ水取出流路 Ｈ 酸性水導出流路 S₃ 電極洗浄スイッチ Ｕ 加振手段 ８ 陽極電極 ９ 陰極電極 12 アルカリ水槽 13 酸性水槽 40 電源 41 流路切換装置

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽(10)内を、隔壁(11)によって、ア
   ルカリ水生成空間(12)と酸性水生成空間(13)とに区画形
   成し、それぞれの空間(12)(13)内に電極(8)(9)を配設し
   てなる整水器において、電解槽(10)の内部に、加振手段
   (U) を設けたことを特徴とする加振機能を有する整水
   器。
2. 【請求項２】 加振手段(U) をアルカリ水生成空間(12)
   内に配設したことを特徴とする請求項１記載の加振機能
   を有する整水器。
3. 【請求項３】 加振手段を電極(8)(9)に貼着したことを
   特徴とする請求項１記載の加振機能を有する整水器。
4. 【請求項４】 加振手段を電極(8)(9)の一部として組み
   込んだことを特徴とする請求項１記載の加振機能を有す
   る整水器。
5. 【請求項５】 加振手段として、超音波発振手段を用い
   たことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかの請求
   項記載の加振機能を有する整水器。