JP2001121149A - 切替バルブ及び電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路切替部分に作動接触面及び摺動面を持た
ない構造とすることで、切替動作を長時間安定して行う
ことができる切替バルブ及び電解水生成装置を提供す
る。 【解決手段】 可動パイプ１１を固定部１２、回転軸１
３、移動軸１４、移動制御部１５を用いて支点Ｈを中心
に回転可能とし、可動パイプ１１の下端から吐出される
アルカリ性水、排水又は酸性水を目的の出口孔１６に吐
出する切替バルブ及びそのバルブを備える電解水生成装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各液性の水が混合
しないよう水路を形成した切替バルブ及びそのような切
替バルブを備えた電解水生成装置に係り、特に、長時間
安定動作を可能とした切替バルブ及び電解水生成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電解水生成装置について図９を使
って説明する。図９は、従来の電解水生成装置の概略構
成図である。従来の電解水生成装置は、図９に示すよう
に、電解質タンク１と、ポンプ２と、混合槽３と、電解
槽４と、４つの３ポート弁５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、
２つのタンク６ａ，６ｂと、各タンク６に対応して設け
られた蛇口７ａ，７ｂと、電源部８と、制御部９とから
基本的に構成されている。また、電解槽４は、第１の電
極４２と、第２の電極４３とが設置されている。

【０００３】以下、各部を具体的に説明する。電解質タ
ンク１は、電解質の水溶液を貯蔵するタンクであり、具
体的には、塩化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液
等が考えられる。ポンプ２は、電解質タンク１に貯蔵さ
れている電解質水溶液を汲み上げて、混合槽３に吐出す
るものである。

【０００４】混合槽３は、外部から導いた原水（一般に
水道水）と、ポンプ２が吐出する電解質水溶液とを混合
し、混合液として電解槽４に吐出するものである。

【０００５】電解槽４は、混合槽３が吐出した混合液を
第１の電極４２と第２の電極４３とに電源部８を用いて
電圧を印加することで電気分解し、酸性の液性を示す水
（以下、「酸性水」という）と、塩基性の液性を示す水
（以下、「アルカリ性水」という）とを生成して、各々
別の経路で、吐出するものである。すなわち、電解槽４
は、例えば、図９の水路Ｘから酸性水を吐出している間
は、水路Ｙからアルカリ性水を吐出するようになり、水
路Ｘからアルカリ性水を吐出している間は、水路Ｙから
酸性水を吐出するようになっている。尚、以下の説明
で、酸性水とアルカリ性水とを総称して、「電解水」と
称する。

【０００６】３ポート弁５ａ，５ｂは、水路Ｘ，Ｙのそ
れぞれに対応して設けられており、第１の３ポート弁５
ａは、電解槽４が水路Ｘを介して吐出する電解水を後に
説明する制御部９から入力される指示（水路を切り替え
る指示）に応じて、水路Ｐ又は水路Ｑのいずれか一方に
吐出するものである。

【０００７】また、第２の３ポート弁５ｂは、電解槽４
が水路Ｙを介して吐出する電解水を後に説明する制御部
９から入力される指示（水路を切り替える指示）に応じ
て、水路Ｐ′又はＱ′のいずれか一方に吐出するもので
ある。

【０００８】３ポート弁５ｃ，５ｄは、３ポート弁５
ａ，５ｂとタンク６ａ，６ｂとの間に設けられており、
第３の３ポート弁５ｃは、水路Ｑ又は水路Ｑ′より供給
される電解水を後に説明する制御部９から入力される指
示（水路を切り替える指示）に応じて、タンク６ｂに吐
出し、又は排水するものである。また、第４の３ポート
弁５ｄは、水路Ｐ又は水路Ｐ′より供給される電解水を
後に説明する制御部９から入力される指示に応じて、タ
ンク６ａに吐出し、又は排水するものである。尚、３ポ
ート弁５の具体的な構成については、後述する。

【０００９】タンク６ａは、第４の３ポート弁５ｄから
の水路に接続されており、水路Ｐ及び水路Ｐ′を介して
吐出される電解水を貯蓄するものである。ここで、後に
説明するように、制御部９が、水路Ｐ及び水路Ｐ′を介
して吐出される電解水が常に酸性水となるように、３ポ
ート弁５ａ，５ｂを制御するため、タンク６ａは、主に
酸性水を貯蓄するようになっている。

【００１０】タンク６ｂは、第３の３ポート弁５ｃから
の水路に接続されており、水路Ｑ及び水路Ｑ′を介して
吐出される電解水を貯蓄するものである。また、タンク
６ａと同様に、後に説明する制御部９の働きにより、タ
ンク６ｂには、主にアルカリ性水を貯蓄するようになっ
ている。

【００１１】蛇口７ａ，７ｂは、それぞれ対応するタン
ク６ａ又はタンク６ｂに貯蓄された水を利用者の指示に
より外部に吐出するものであり、一般的なカランの他、
電子的に制御される蛇口、又はスプリンクラーのような
ものである。

【００１２】電源部８は、電解槽４の第１の電極４２と
第２の電極４３とに夫々極性の異なる電圧を印加するも
のである。また、電源部８は、後に説明する制御部９か
らの指示に応じて、第１の電極４２と第２の電極４３と
に印加する電圧の極性を反転するものである。

【００１３】制御部９は、タイマを備え、当該タイマが
一定の時間を計時するごとに、電源部８に極性を反転す
る指示を出力するものである。また、制御部９は、電源
部８に極性を反転させる指示を出力すると、２つの３ポ
ート弁５ａ，５ｂに各々水路を切り替える指示を出力す
るものである。

【００１４】さらに、制御部９は、電源部８に極性を反
転させる指示を出力した直後から一定の時間は、２つの
３ポート弁５ｃ，５ｄの水路を切り替えて、電解槽４が
吐出する電解水を排水するようにしておくものである。
これは、電極を反転した直後から電解水の液性が一定の
ものとなるまで、タンク６に当該機能が劣化した電解水
が入り込まないようにするためである。

【００１５】つまり、制御部９は、例えば、水路Ｘから
酸性水が吐出され、水路Ｙからアルカリ性水が吐出され
ているときには、タンク６ａに酸性水を導き、タンク６
ｂにアルカリ性水を導くために、水路Ｘに接続されてい
る第１の３ポート弁５ａには、水路Ｘを介して吐出され
る酸性水を水路Ｐに導く指示を出力し、水路Ｙに接続さ
れている第２の３ポート弁５ｂには、水路Ｙを介して吐
出されるアルカリ性水を水路Ｑ′に導く指示を出力する
ものである。

【００１６】そして、制御部９は、電源部８に極性を反
転する指示を出力すると、３ポート弁５ｃ，５ｄを排水
に切り替え、更に３ポート弁５ａ，５ｂの水路を切り替
えて、一時的に電解槽４が吐出する電解水を排水する。
後に、電解槽４が水路Ｘを介して適性値のアルカリ性水
を吐出し、水路Ｙを介して適性値の酸性水を吐出するよ
うになると、３ポート弁５ｃ，５ｄの水路を再び切り替
えて、水路Ｘを介して吐出されたアルカリ性水を水路Ｑ
を介してタンク６ｂに導き、水路Ｙを介して吐出される
酸性水を水路Ｐ′を介してタンク６ａに導くものであ
る。

【００１７】尚、ここで、制御部９が一定の時間ごとに
極性を反転するのは、常に同じ極性の電圧を印加してい
ると、電解槽４の電極の表面に、混合液から析出した固
体（スケール）が付着し、電解の効率が低下し、電解水
の性能が劣化するのを防止するとともに、電極の劣化を
防止するためである。また、３ポート弁５を設けて、制
御部９が水路を切り替える指示を出力しているのは、各
タンク６に液性の異なる電解水が混合して、電解水の性
能が劣化することを防止し、また、各タンク６のいずれ
に酸性水、アルカリ性水のどちらが入っているかを明確
にして、利便性を高めるためである。

【００１８】ここで、３ポート弁５の具体的な構造につ
いて図１０を参照しつつ説明する。図１０は、３ポート
弁５の具体的な構造を表す説明図である。図１０に示す
ように、３ポート弁５は、導入口Ａと、２つの吐出口
Ｂ，Ｃとを具備したＴ字体５１と、外部からの指示に応
じて水路ｂ又は水路ｃのいずれかを塞ぐように動作する
プランジャ５２とから構成されている。

【００１９】Ｔ字体５１は、基本的にＴ字に水路が形成
されており、プランジャ５２の端部からの漏水をなく
し、確実に導入口Ａから導かれた水を吐出口Ｂ又はＣの
いずれか一方に吐出できるように、プランジャ５２の断
面に比べ、十分に狭い水路ｂ，ｃが中央部に形成され、
それぞれ吐出口Ｂ，Ｃに続いている。また、導入口Ａを
介して吐出された水は、中央部に導かれ、プランジャ５
２と、水路ｂ又は水路ｃのいずれかの開口部との間に形
成されたすき間を通じて、水路ｂ又は水路ｃを介して、
吐出口Ｂ又は吐出口Ｃに至るようになっている。

【００２０】プランジャ５２は、電磁的に制御されるソ
レノイドであり、外部からの指示に応じてＴ字体５２の
水路ｂ，ｃのいずれか一方を塞ぐように動作するもので
ある。また、プランジャ５２の水路ｂ，ｃの開口部に接
する部分は、漏水がないように、ゴムなどで形成され、
また、開口部とのすき間は狭くなるように配置されてい
る。

【００２１】つまり、図９において、第１の３ポート弁
５ａでは、水路Ｘが導入口Ａに接続され、第２の３ポー
ト弁５ｂでは、水路Ｙが導入口Ａに接続され、第３の３
ポート弁５ｃでは、水路Ｑ及び水路Ｑ′を結合した水路
が導入口Ａに接続され、第４の３ポート弁５ｄでは、水
路Ｐ及び水路Ｐ′を結合した水路が導入口Ａに接続され
ている。

【００２２】また、図９では、第１の３ポート弁５ａの
吐出口Ｂ，第２の３ポート弁５ｂの吐出口Ｃが、それぞ
れ水路Ｑ，Ｑ′に、第１の３ポート弁５ａの吐出口Ｃ，
第２の３ポート弁５ｂの吐出口Ｂが、それぞれ水路Ｐ，
Ｐ′に接続されている。さらに、第３の３ポート弁５ｃ
の吐出口Ｂ，Ｃがそれぞれ、タンク６ｂに接続する水路
と排水口に接続され、第４の３ポート弁５ｄの吐出口
Ｂ，Ｃがそれぞれ、タンク６ａに接続する水路と排水口
に接続されている。

【００２３】次に、従来の電解水生成装置の動作につい
て説明する。外部から導かれた水道水は、混合槽３でポ
ンプ２が電解質タンク１から汲み上げた電解質水溶液と
混合され、混合液として電解槽４に導かれる。電解槽４
の第１の電極４２と第２の電極４３とには、電源部８か
ら各々極性の異なる電圧が印加されており、混合槽３か
ら導かれる混合液は、電解槽４で電気分解されて、酸性
水とアルカリ性水となり、例えば、酸性水が水路Ｘを介
して吐出され、アルカリ性水が水路Ｙを介して吐出され
るようになる。

【００２４】そして、第１の３ポート弁５ａが水路Ｘを
介して吐出された酸性水を導入口Ａに受けて吐出口Ｃに
導き、水路Ｐを介して第４の３ポート弁５ｄに吐出す
る。そして、第４の３ポート弁５ｄが水路Ｐを介して吐
出された酸性水を導入口Ａに受けて、一定時間吐出口Ｃ
に導き、排水する。当該一定時間が経過すると制御部９
からの指示により第４の３ポート弁５ｄを切り替えて吐
出口Ｂからタンク６ａに酸性水を吐出する。

【００２５】また、第２の３ポート弁５ｂが水路Ｙを介
して吐出されたアルカリ性水を導入口Ａに受けて吐出口
Ｃに導き、水路Ｑ′を介して第３の３ポート弁５ｃに吐
出する。そして、第３の３ポート弁５ｃが水路Ｑ′を介
して吐出されたアルカリ性水を導入口Ａに受けて、一定
時間吐出口Ｃに導き、排水する。当該一定時間が経過す
ると制御部９からの指示により第３の３ポート弁５ｃを
切り替えて吐出口Ｂからタンク６ｂにアルカリ性水を吐
出する。そして、タンク６ａには酸性水が貯蓄され、タ
ンク６ｂにはアルカリ性水が貯蓄されているようにな
る。

【００２６】やがて、制御部９のタイマが一定の時間を
計時し終えると、制御部９が電源部８に極性を反転する
指示を出力するとともに、２つの３ポート弁５ａ及び５
ｂに水路を切り替える指示を出力する。すると、電源部
８が電解槽４の各電極に印加する電圧の極性を反転し、
水路Ｘを介してアルカリ性水が吐出されるようになり、
また水路Ｙを介して酸性水が吐出されるようになる。

【００２７】尚、極性を反転した直後では、これらの電
解水の液性は、劣化したものとなっている。そこで、第
１の３ポート弁５ａと第２の３ポート弁５ｂとを切り替
えても、直ちにタンク６ａ，６ｂに電解水を吐出するこ
とはせず、第３の３ポート弁５ｃと第４の３ポート弁５
ｄとを切り替えて極性を反転した直後の一定時間の電解
水を排水するようにしている。やがて、当該電解水の液
性が十分になったところで、制御部９が電解水を排水か
らタンク６ａ，６ｂに吐出するよう、第３の３ポート弁
５ｃと第４の３ポート弁５ｄを切り替える指示を出力す
る。

【００２８】そして、第３の３ポート弁５ｃが制御部９
から入力される指示により、水路Ｑから導かれるアルカ
リ性水を導入口Ａに受けて吐出口Ｂに導き、タンク６ｂ
に当該アルカリ性水を吐出するようになる。また、第４
の３ポート弁５ｄも同様にして、水路Ｐ′から導かれる
酸性水を導入口Ａに受けて吐出口Ｂに導き、タンク６ａ
に該酸性水を吐出するようになる。

【００２９】このようにして、タンク６ａには、常に酸
性水が貯蓄され、タンク６ｂには常にアルカリ性水が貯
蓄されているようになる。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電解水生成装置では、電解槽４から吐出される電解
水を制御部９の制御により切り替える切替バルブが３ポ
ート弁となっているので、スケールがバルブの動作接触
面又は摺動面に次第に付着し、最終的にはバルブが正常
に動作しなくなるという問題点があった。

【００３１】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、流路切替部分に作動接触面及び摺動面を持たない構
造とすることで、切替動作を長時間安定して行うことが
できる切替バルブ及び電解水生成装置を提供することを
目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、酸性水又はアルカリ性水が流れ
る第１の可動パイプと、アルカリ性水又は酸性水が流れ
る第２の可動パイプと、第１又は第２の可動パイプの吐
出口から流出するアルカリ性水が流れ込むアルカリ性水
出口孔と、第１又は第２の可動パイプの吐出口から流出
する酸性水が流れ込む酸性水出口孔と、第１又は第２の
可動パイプの吐出口から流出する排水が流れ込む排水出
口孔と、第１及び第２の可動パイプの吐出口の方向を制
御する方向制御手段とから構成される切替バルブであっ
て、第１及び第２の可動パイプの吐出口とアルカリ性水
出口孔、酸性水出口孔及び排水出口孔とは非接触構造と
し、更にアルカリ性水出口孔、酸性水出口孔、排水出口
孔の径は第１及び第２の可動パイプの径より大きく形成
したものとしており、バルブにおける流路切替部分に作
動接触面及び摺動面を持たない構造とすることができ、
切替動作を長時間安定して行うことができるものであ
る。

【００３３】また、本発明は、上記切替バルブを備え、
電解槽での電極の極性反転の制御を行う制御手段が、当
該極性反転に応じて第１又は第２の可動パイプの吐出口
から流出する酸性水を酸性水出口孔に、アルカリ性水を
アルカリ性水出口孔に、排水を排水出口孔に導くよう、
方向制御手段を制御する電解水生成装置としており、バ
ルブにおける流路切替部分に作動接触面及び摺動面を持
たない構造とすることができ、電解水生成装置における
切替動作を長時間安定して行うことができる。

【００３４】また、本発明は、上記電解水生成装置にお
いて、電解槽における電極の極性を反転する動作を開始
すると、方向制御手段が第１、第２の可動パイプの吐出
口を特定時間排水出口孔に向けるよう制御し、その後に
可動パイプの吐出口の方向を切り替える制御を行うもの
であり、切替バルブにおける流路切替時に電極極性の反
転に伴って排出される排水を適正に排出できるものであ
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。尚、以下で説明する機能実現
手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのよう
な回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は
全部をソフトウェアで実現することも可能である。更
に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよ
く、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよ
い。

【００３６】本発明の内容を説明する前に、本発明の課
題を整理しておく。電解水生成装置において、電解槽か
ら吐出されるアルカリ水がスケールを付着させる流体
で、切替バルブでの切替動作を阻害する原因となってい
る。電解槽から吐出される酸性水はそのスケールを溶か
して排除する性質があり、電解槽の電極に印加する電圧
の極性を反転させることにより、電解槽の二つの出口に
接続されるパイプには酸性水とアルカリ性水とが交互に
流れることになり、当該パイプにスケールが付着するこ
とは非常に少なくなることが知られている。

【００３７】そして、切替バルブにて上記パイプから流
入する酸性水とアルカリ性水とが専用出口に導かれるこ
とになるが、アルカリ性水のみが流れる流路にはスケー
ルが付着し、流路を狭めるものとなっている。しかし、
切替バルブから導き出されたアルカリ性水を貯蔵するタ
ンクに接続する流路は口径が比較的大きいため、多少の
スケールが付着してもアルカリ性水が流れなくなるとい
うことはない。但し、切替バルブ内部におけるアルカリ
性水貯蔵タンク側の出口ポート部分の流路（切替バルブ
内においてアルカリ性水のみが流れる流路）は、通常、
口径がそれほど大きいものではないため、当該ポート部
分にスケールが付着すると、切替バルブにおける切替動
作がスムーズに行うことができない場合がある。

【００３８】従って、本発明では、切替バルブにおける
摺動部を無くし、アルカリ性水の出口ポート部分へのス
ケールの付着を防ぐ構成とし、アルカリ性水のみが流れ
る流路の口径を比較的に大きくすることにより、切替動
作を長期間安定的に行うことができるようにしたもので
ある。

【００３９】本発明の切替バルブは、酸性水又はアルカ
リ性水が流れる第１の可動パイプと、アルカリ性水又は
酸性水が流れる第２の可動パイプと、第１又は第２の可
動パイプの吐出口から流出するアルカリ性水が流れ込む
アルカリ性水出口孔と、第１又は第２の可動パイプの吐
出口から流出する酸性水が流れ込む酸性水出口孔と、第
１又は第２の可動パイプの吐出口から流出する排水が流
れ込む排水出口孔と、第１及び第２の可動パイプの吐出
口の方向を制御する方向制御手段とから構成されてい
る。そして、第１及び第２の可動パイプの吐出口とアル
カリ性水出口孔、酸性水出口孔及び排水出口孔とは非接
触構造であり、更にアルカリ性水出口孔、酸性水出口
孔、排水出口孔の径は第１及び第２の可動パイプの径よ
り大きく設計されている。これにより、バルブにおける
流路切替部分に作動接触面及び摺動面を持たない構造と
することができ、切替動作を長時間安定して行うことが
できるものである。

【００４０】また、本発明の電解水生成装置は、上記切
替バルブを備え、電解槽での電極の極性反転の制御を行
う制御手段が、当該極性反転に応じて第１又は第２の可
動パイプの吐出口から流出する酸性水を酸性水出口孔
に、アルカリ性水をアルカリ性水出口孔に、排水を排水
出口孔に導くよう、方向制御手段を制御する電解水生成
装置である。これにより、バルブにおける流路切替部分
に作動接触面及び摺動面を持たない構造とすることがで
き、電解水生成装置における切替動作を長時間安定して
行うことができる。

【００４１】また、本発明の電解水生成装置は、電解槽
における電極の極性を反転する動作を開始すると、方向
制御手段が第１、第２の可動パイプの吐出口を特定時間
排水出口孔に向けるよう制御し、その後に可動パイプの
吐出口の方向を切り替える制御を行う電解水生成装置で
ある。これにより、切替バルブにおける流路切替時に電
極極性の反転に伴って排出される排水を適正に排出でき
るものである。

【００４２】次に、本発明の実施の形態に係る切替バル
ブ（本バルブ）及び電解水生成装置（本装置）を図１〜
図６を使って説明する。図１は、本装置の概略構成図で
あり、図２は、本バルブの概略構成図であり、図３〜図
５は、本バルブの動作を説明するための平面説明図であ
り、図６は、本バルブの上面説明図である。

【００４３】本装置は、図１に示すように、電解質タン
ク１と、ポンプ２と、混合槽３と、電解槽４と、本バル
ブ１０と、２つのタンク６ａ，６ｂと、各タンク６に対
応して設けられた蛇口７ａ，７ｂと、電源部８と、制御
部９とから基本的に構成されている。また、電解槽４
は、第１の電極４２と、第２の電極４３とが設置されて
いる。

【００４４】ここで、電解質タンク１と、ポンプ２と、
混合槽３と、電解槽４と、２つのタンク６ａ，６ｂと、
蛇口７ａ，７ｂと、電源部８とは従来と同様のものであ
る。

【００４５】制御部９は、電解槽４における第１の電極
４２と第２の電極４３との極性を反転する制御を行う制
御手段であり、予め特定時間電圧を印加したら極性を反
転し、更に特定時間電圧を印加したらまた極性を反転さ
せるようプログラム化されている。また、制御部９は、
電極の極性を反転する際に、本バルブ１０に対して極性
反転を通知する信号を出力する。

【００４６】次に、本バルブ１０の構成について図２を
用いて説明する。本バルブ１０は、図２に示すように、
第１の可動パイプ１１ａと、第２の可動パイプ１１ｂ
と、アルカリ性水出口孔１６ａと、排水出口孔１６ｂ
と、酸性水出口孔１６ｃと、第１の方向制御手段として
の第１の固定部１２ａ、第１の回転軸１３ａ、第１の移
動軸１４ａ、第１の移動制御部１５ａと、第２の方向制
御手段としての第２の固定部１２ｂ、第２の回転軸１３
ｂ、第２の移動軸１４ｂ、第２の移動制御部１５ｂとを
備えている。

【００４７】次に、本バルブの各部について具体的に説
明する。第１の可動パイプ１１ａは、電解槽４から吐出
される酸性水又は排水又はアルカリ性水が流入し、当該
下端部分から下方向に設けられたアルカリ性水出口孔１
６ａ、排水出口孔１６ｂ又は酸性水出口孔１６ｃのいず
れかに吐出する。また、第２の可動パイプ１１ｂは、電
解槽４から吐出されるアルカリ性水又は排水又は酸性水
が流入し、当該下端部分から下方向に設けられたアルカ
リ性水出口孔１６ａ、排水出口孔１６ｂ又は酸性水出口
孔１６ｃのいずれかに吐出する。

【００４８】アルカリ性水出口孔１６ａ、排水出口孔１
６ｂ又は酸性水出口孔１６ｃは、横方向に併設され、各
孔の径は、第１及び第２の可動パイプ１１ａ，１１ｂの
径より大きいものとなっている。尚、アルカリ性水出口
孔１６ａと排水出口孔１６ｂとの間の仕切及び排水出口
孔１６ｂと酸性水出口孔１６ｃとの間の仕切は、第１，
２の可動パイプ１１ａ，１１ｂの先端が回転移動可能な
ように、他の側壁の高さに比べて低く設定されている。

【００４９】次に、第１の方向制御手段の各部を具体的
に説明する。第１の固定部１２ａは、第１の可動パイプ
１１ａの下端部分に取り付けられ、更に第１の回転軸１
３ａが接続している。第１の回転軸１３ａは、第１の固
定部１２ａに一端を接続固定すると共に、他端を図中Ｊ
点で第１の移動軸１４ａに接続しており、更に途中の取
付部となるＨ点を支点として回転可能となっている。こ
こで、Ｈ点の取付部は本バルブの内面に取り付けられて
おり、また、Ｊ点では第１の回転軸１３ａと第１の移動
軸１４ａとがその接続角度を任意に変えることができる
ような構成で接続されている。

【００５０】第１の移動軸１４ａは、一端をＪ点で第１
の回転軸１３ａに接続すると共に、他端を第１の移動制
御部１５ａに接続している。また、第１の移動軸１４ａ
は、第１の移動制御部１５ａからの制御により図中ほぼ
水平方向に特定幅で反復的に移動する。

【００５１】第１の移動制御部１５ａは、接続する第１
の移動軸１４ａを図中水平方向に特定幅で反復的に移動
させる動作を行う。また、第１の移動制御部１５ａは、
制御部９からの電極極性反転の通知の信号に従って特定
方向に特定幅で第１の移動軸１４ａを移動させる制御を
行う。

【００５２】また、第２の方向制御手段としての第２の
固定部１２ｂ、第２の回転軸１３ｂ、第２の移動軸１４
ｂ、第２の移動制御部１５ｂも、第１の方向制御手段の
各部と同様な構成にて同様な動作を行う。尚、第２の回
転軸１３ｂは支点Ｈで回転可能となっており、第２の回
転軸１３ｂと第２の移動軸１４ｂとが接続する点はＩ点
となっている。

【００５３】次に、本バルブ１０の動作について図３〜
図５を用いて説明する。尚、図３〜図５においては、説
明を簡単にするために、第２の方向制御手段を除いてい
る。図３に示す場合は、第１の可動パイプ１１ａの下端
がアルカリ性水出口孔１６ａを向いているので、第１の
可動パイプ１１ａに電解槽４から流入するのはアルカリ
性水となっている。この状態では、第１の移動軸１４ａ
が第１の移動制御部１５ａによって第１の移動制御部１
５ａ側（図中左側）に引っ張れた状態となり、第１の回
転軸１３ａが支点Ｈを中心として回転し、第１の固定部
１２ａがアルカリ性水出口孔１６ａを向いた状態となっ
ている。

【００５４】図４の場合には、第１の可動パイプ１１ａ
の下端が排水出口孔１６ｂを向いているので、第１の可
動パイプ１１ａに電解槽４から流入するのは電極極性反
転直後の排水となっている。この状態では、第１の移動
軸１４ａが第１の移動制御部１５ａによって図３に比べ
て図中中心に押し出された状態となり、第１の回転軸１
３ａが支点Ｈを中心として回転し、第１の固定部１２ａ
が排水出口孔１６ｂを向いた状態となっている。図４の
状態は、予め定められた特定時間の間は継続するように
なっている。この特定時間は、アルカリ性水から酸性水
に完全に切り替わるまでの時間となっている。

【００５５】図５の場合には、第１の可動パイプ１１ａ
の下端が酸性水出口孔１６ｃを向いているので、第１の
可動パイプ１１ａに電解槽４から流入するのは電極極性
反転後しばらくしての酸性水となっている。この状態で
は、第１の移動軸１４ａが第１の移動制御部１５ａによ
って図４に比べて図中左側に押し出された状態となり、
第１の回転軸１３ａが支点Ｈを中心として回転し、第１
の固定部１２ａが酸性水出口孔１６ｃを向いた状態とな
っている。

【００５６】上述した通り、本バルブ１０は、図３の状
態、図４の状態、図５の状態と変化し、その後は、図４
の状態、図３の状態に戻るようになっている。また、記
述しなかった第２の方向制御手段と第２の可動パイプ１
１ｂの場合は、図５の状態、図４の状態、図３の状態と
変化し、その後は、図４の状態、図５の状態に戻るよう
になっている。各図の状態は、予め設定された時間行う
ようになっており、電解水生成装置の制御部９の電極極
性反転動作に連動している。

【００５７】次に、本バルブ１０を図６を用いて上面か
らの構成を説明する。図６に示すように、第１の可動パ
イプ１１ａと第２の可動パイプ１１ｂとを併設した場合
に、これら２つの可動パイプ１１ａ，１１ｂが納まる程
度に、アルカリ性水出口孔１６ａ、排水出口孔１６ｂ、
酸性水出口孔１６ｃの径が大きく設計されている。これ
により、アルカリ性水出口孔１６ａにスケールが付着し
たとしても、定期点検の清掃を行う限り、流路を妨げる
程の原因とはならず、長時間安定して使用できる効果が
ある。

【００５８】また、第１、第２の可動パイプ１１ａ，１
１ｂは、アルカリ性水と酸性水とが交互に流れることに
なるため、スケールの付着は非常に少ない。従って、本
バルブは、構成において、スケールが付着しそうな作動
接触面及び摺動面を持たない構造となっているので、切
替動作を長時間安定して行うことができる効果がある。
また、本バルブを用いた電解水生成装置では、切替動作
を長時間安定して行うことができる効果がある。尚、支
点Ｈの取付部は、本バルブの筺体の内面に第１、第２の
方向制御手段として各々取り付けられている。

【００５９】次に、本バルブの移動制御部１５について
具体的に図７を用いて説明する。図７は、本バルブの移
動制御部の一部分の概略図である。図７に示すように、
移動制御部１５は、モータによって回転する回転板１７
と、モータの回転軸に接続し、回転板１７を回転させる
中心軸となる主軸１８と、移動軸１４の端部に接続する
接続部１９とを備えている。図７の例では、通常のモー
タを用いたが、ステッピングモータ、電磁ソレノイドを
駆動部分に用いた構成としても構わない。

【００６０】移動制御部１５の動作としては、主軸１８
がモータによって回転することにより、主軸１８の周辺
の回転板１７上に形成された接続部１９が回転し、その
回転位置により接続部１９に接続する移動軸１４を特定
幅反復的に移動させるものである。

【００６１】具体的には、図７を第１の方向制御部１５
ａとすると、図７（ａ）の状態が、第１の可動パイプ１
１ａの下端を排水出口孔１６ｂに向けて排水を行う状態
であり、図７（ｂ）の状態が、第１の可動パイプ１１ａ
の下端をアルカリ性水出口孔１６ａに向けてアルカリ性
水を吐出する状態であり、図７（ｃ）の状態が、第１の
可動パイプ１１ａの下端を排水出口孔１６ｂに向けて排
水を行う状態であり、図７（ｄ）の状態が、第１の可動
パイプ１１ａの下端を酸性水出口孔１６ｃに向けて酸性
水を吐出する状態である。

【００６２】次に、本発明の別の実施の形態に係る切替
バルブ（第２のバルブ）について図８を用いて説明す
る。図８は、本発明の別の実施の形態に係る切替バルブ
の概略図である。第２のバルブは、図８に示すように、
第１の可動パイプ２１ａと、第２の可動パイプ２１ｂ
と、固定円盤２２と、ベルト２３と、駆動円盤２４と、
回転制御部２５と、出口孔形成部２６とから構成されて
いる。

【００６３】第２のバルブの各部を具体的に説明する。
第１の可動パイプ２１ａと第２の可動パイプ２１ｂと
は、固定円盤２２に貫通して固定され、下部に配置され
た出口形成部２６の対向する孔に第１、第２の可動パイ
プ２１ａ，２１ｂの下端部分が向けられるよう設定され
ている。

【００６４】固定円盤２２は、第１、第２の可動パイプ
２１ａ，２１ｂを貫通孔に貫通させて固定する円盤であ
り、ベルト２３の動力により回転する。ベルト２３は、
固定円盤２２と駆動円盤２４とを接続し、駆動円盤２４
の回転動力を固定円盤２２に伝達するものである。

【００６５】駆動円盤２４は、回転制御部２５で発生す
る回転力により回転し、その回転動力をベルト２３を介
して固定円盤２２に伝達する。回転制御部２５は、制御
部９からの電極の極性反転の通知を受け、駆動円盤２４
を特定量回転させ、特定時間停止し、このような回転と
停止を繰り返す回転制御部である。

【００６６】出口孔形成部２６は、アルカリ性水出口孔
２６ａと、排水出口孔２６ｂと、酸性水出口孔２６ｃ
と、排水出口孔２６ｄとから構成されている。図８に示
すように、アルカリ性水出口孔２６ａと酸性水出口孔２
６ｃとは対向しており、また排水出口孔２６ｂと排水出
口孔２６ｄとは対向している。

【００６７】第２のバルブの動作を説明する。第１の可
動パイプ２１ａの吐出口がアルカリ性水出口孔２６ａに
向けられてアルカリ性水が吐出され、第２の可動パイプ
２１ｂの吐出口が酸性水出口孔２６ｂに向けられて酸性
水が吐出されていた状態のときに、制御部９で電極の極
性反転が行われると、その通知を受けて回転制御部２５
は固定円盤２２を１／４回転程度回転（図中では反時計
回りに回転）させるよう駆動円盤２４を回転させ、特定
時間停止する。

【００６８】すると、第１の可動パイプ２１ａと第２の
可動パイプ２１ｂの吐出口は排水出口孔２６ｂ，２６ｄ
に向けられて排水が吐出される状態となる。この状態が
特定時間継続し、排水が完了すると、更に、回転制御部
２５は固定円盤２２を１／４回転程度回転させるよう駆
動円盤２４を回転させ、特定時間停止する。

【００６９】すると、第１の可動パイプ２１ａの吐出口
は酸性水出口孔２６ｃに向けられて酸性水が吐出され、
第２の可動パイプ２１ｂの吐出口はアルカリ性水出口孔
２６ａに向けられてアルカリ性水が吐出される状態とな
る。

【００７０】そして、制御部９で電極の極性反転が行わ
れると、その通知を受けて回転制御部２５は固定円盤２
２を今までの回転方向とは逆方向（図中では時計回り）
に１／４回転程度回転させるよう駆動円盤２４を回転さ
せ、特定時間停止する。すると、第１の可動パイプ２１
ａと第２の可動パイプ２１ｂの吐出口は排水出口孔２６
ｂ，２６ｄに向けられて排水が吐出される状態となる。

【００７１】そして、排水が完了すると、回転制御部２
５は固定円盤２２を１／４回転程度回転（図中では時計
回りに回転）させるよう駆動円盤２４を回転させ、特定
時間停止する。すると、第１の可動パイプ２１ａの吐出
口がアルカリ性水出口孔２６ａに向けられてアルカリ性
水が吐出され、第２の可動パイプ２１ｂの吐出口が酸性
水出口孔２６ｂに向けられて酸性水が吐出される状態と
なる。

【００７２】本発明の別の実施の形態に係る切替バルブ
（第２のバルブ）によれば、第１、第２の可動パイプ２
１ａ，２１ｂの径に比べて出口孔形成部２６に形成され
た各孔の径を大きくしているので、アルカリ性水出口孔
２６ａにスケールが付着しても、定期点検の清掃を行う
限り、流路を妨げる程の原因とはならず、長時間安定し
て使用できる効果がある。

【００７３】また、第２のバルブにおいても、構成にお
いて、スケールが付着しそうな作動接触面及び摺動面を
持たない構造となっているので、切替動作を長時間安定
して行うことができる効果がある。また、第２のバルブ
を用いた電解水生成装置では、切替動作を長時間安定し
て行うことができる効果がある。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、酸性水又はアルカリ性
水が流れる第１の可動パイプと、アルカリ性水又は酸性
水が流れる第２の可動パイプと、第１又は第２の可動パ
イプの吐出口から流出するアルカリ性水が流れ込むアル
カリ性水出口孔と、第１又は第２の可動パイプの吐出口
から流出する酸性水が流れ込む酸性水出口孔と、第１又
は第２の可動パイプの吐出口から流出する排水が流れ込
む排水出口孔と、第１及び第２の可動パイプの吐出口の
方向を制御する方向制御手段とから構成される切替バル
ブであって、第１及び第２の可動パイプの吐出口とアル
カリ性水出口孔、酸性水出口孔及び排水出口孔とは非接
触構造とし、更にアルカリ性水出口孔、酸性水出口孔、
排水出口孔の径は第１及び第２の可動パイプの径より大
きく形成した切替バルブとしているので、バルブにおけ
る流路切替部分に作動接触面及び摺動面を持たない構造
とすることができ、切替動作を長時間安定して行うこと
ができる効果がある。

【００７５】また、本発明によれば、上記切替バルブを
備え、電解槽での電極の極性反転の制御を行う制御手段
が、当該極性反転に応じて第１又は第２の可動パイプの
吐出口から流出する酸性水を酸性水出口孔に、アルカリ
性水をアルカリ性水出口孔に、排水を排水出口孔に導く
よう、方向制御手段を制御する電解水生成装置としてい
るので、バルブにおける流路切替部分に作動接触面及び
摺動面を持たない構造とすることができ、電解水生成装
置における切替動作を長時間安定して行うことができる
効果がある。

【００７６】また、本発明によれば、上記電解水生成装
置において、電解槽における電極の極性を反転する動作
を開始すると、方向制御手段が第１、第２の可動パイプ
の吐出口を特定時間排水出口孔に向けるよう制御し、そ
の後に可動パイプの吐出口の方向を切り替える制御を行
う電解水生成装置としているので、切替バルブにおける
流路切替時に電極極性の反転に伴って排出される排水を
適正に排出できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の概略構成図である。

【図２】本バルブの概略構成図である。

【図３】本バルブの動作を説明するための平面説明図で
ある。

【図４】本バルブの動作を説明するための平面説明図で
ある。

【図５】本バルブの動作を説明するための平面説明図で
ある。

【図６】本バルブの上面説明図である。

【図７】本バルブの移動制御部の一部分の概略図であ
る。

【図８】本発明の別の実施の形態に係る切替バルブ（第
２の切替バルブ）の概略を示す概略図である。

【図９】従来の電解水生成装置の概略構成図である。

【図１０】３ポート弁５の具体的な構造を表す説明図で
ある。

【符号の説明】

１…電解質タンク、 ２…ポンプ、 ３…混合槽、 ４
…電解槽、 ５…３ポート弁、 ６…タンク、 ７…蛇
口、 ８…電源部、 ９…制御部、 １１ａ…第１の可
動パイプ、 １１ｂ…第２の可動パイプ、 １２ａ…第
１の固定部、１２ｂ…第２の固定部、 １３ａ…第１の
回転軸、 １３ｂ…第２の回転軸、１４ａ…第１の移動
軸、 １４ｂ…第２の移動軸、 １５ａ…第１の移動制
御部、 １５ｂ…第２の移動制御部、 １６ａ…アルカ
リ性水出口孔、 １６ｂ…排水出口孔、 １６ｃ…酸性
水出口孔、 １７…回転板、 １８…主軸、 １９…接
続部、 ２１ａ…第１の可動パイプ、 ２１ｂ…第２の
可動パイプ、 ２２…固定円盤、 ２３…ベルト、 ２
４…駆動円盤、 ２５…回転制御部、 ２６…出口孔形
成部、 ２６ａ…アルカリ性水出口孔、 ２６ｂ…排水
出口孔、 ２６ｃ…酸性水出口孔、 ２６ｄ…排水出口
孔、 ４２…第１の電極、 ４３…第２の電極、 ５１
…Ｔ字体、 ５２…プランジャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H067 AA32 AA38 AA40 BB02 BB12 CC22 CC23 DD03 DD04 DD32 FF11 GG01 GG21 GG28 4D061 DA01 DB07 EA02 EB01 EB05 EB39 GC16

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸性水又はアルカリ性水が流れる第１の
   可動パイプと、アルカリ性水又は酸性水が流れる第２の
   可動パイプと、前記第１又は前記第２の可動パイプの吐
   出口から流出するアルカリ性水が流れ込むアルカリ性水
   出口孔と、前記第１又は前記第２の可動パイプの吐出口
   から流出する酸性水が流れ込む酸性水出口孔と、前記第
   １又は前記第２の可動パイプの吐出口から流出する排水
   が流れ込む排水出口孔と、前記第１及び前記第２の可動
   パイプの吐出口の方向を制御する方向制御手段とを備
   え、前記第１及び前記第２の可動パイプの吐出口と前記
   アルカリ性水出口孔、前記酸性水出口孔及び前記排水出
   口孔とを非接触構造とし、前記アルカリ性水出口孔、前
   記酸性水出口孔及び前記排水出口孔の径は前記第１及び
   前記第２の可動パイプの径より大きく形成されているこ
   とを特徴とする切替バルブ。
2. 【請求項２】 第１の可動パイプの吐出口の方向を制御
   する方向制御手段として、前記吐出口に固定された第１
   の固定部と、前記第１の固定に接続し、途中に設けられ
   た取付部を支点として回転する第１の回転軸と、前記第
   １の回転軸に接続し、前記第１の回転軸を前記取付部を
   支点として回転可能に動作させる第１の移動軸と、前記
   第１の移動軸を特定方向に移動させる第１の移動制御部
   とを備え、 第２の可動パイプの吐出口の方向を制御する方向制御手
   段として、前記吐出口に固定された第２の固定部と、前
   記第２の固定に接続し、途中に設けられた取付部を支点
   として回転する第２の回転軸と、前記第２の回転軸に接
   続し、前記第２の回転軸を前記取付部を支点として回転
   可能に動作させる第２の移動軸と、前記第２の移動軸を
   特定方向に移動させる第２の移動制御部とを備えること
   を特徴とする請求項１記載の切替バルブ。
3. 【請求項３】 第１及び第２の可動パイプの吐出口の方
   向を制御する方向制御手段として、前記第１及び第２の
   可動パイプを固定する固定円盤と、前記固定円盤を回転
   させる動力を伝達するベルトと、前記ベルトを動作させ
   る動力を発生し、前記固定円盤を回転制御する回転制御
   部とを備えることを特徴とする請求項１記載の切替バル
   ブ。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２又は請求項３記載
   の切替バルブと、電解槽での電極の極性反転の制御を行
   う制御手段とを備え、前記制御手段が、前記電極の極性
   反転に応じて第１又は第２の可動パイプの吐出口から流
   出する酸性水を酸性水出口孔に、アルカリ性水をアルカ
   リ性水出口孔に、排水を排水出口孔に導くよう、方向制
   御手段を制御する制御手段であることを特徴とする電解
   水生成装置。
5. 【請求項５】 制御手段が、電解槽における電極の極性
   を反転する動作を行うと共に、方向制御手段が、特定時
   間第１及び第２の可動パイプの吐出口を排水出口孔に向
   ける制御を行い、前記特定時間経過後に前記第１及び前
   記第２の可動パイプの吐出口の方向を切り替える制御を
   行う方向制御手段であることを特徴とする請求項４記載
   の電解水生成装置。