JP2003094060A - Electrolytic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電極間に電圧を印
加させて電解槽内の水を電気分解する電解装置に関する
ものであり、電極に印加する電圧印加手段に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolysis device for electrolyzing water in an electrolytic cell by applying a voltage between electrodes, and relates to a voltage application means for applying the voltage to electrodes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電解装置として、例えば
水道水を浄化する浄水器などにおいて、水道水を電気分
解することにより酸性水やアルカリイオン水に改質する
浄水器が知られている。2. Description of the Related Art Heretofore, as a water purifier for purifying tap water, for example, a water purifier for reforming acidic water or alkaline ionized water by electrolyzing tap water is known as an electrolysis device of this type. .
【０００３】この浄水器は水道水を流入する電解槽内に
一対の電極を備え、それらの電極に電圧を印加して電気
分解を行うことにより、印加される電圧の極性が正極の
電極が配設された電解室では、水酸化物イオン（Ｏ
Ｈ-）が分解され、相対的に水素イオン（Ｈ+）濃度が高
まることによって強酸性水が生成されるとともに、一方
の陰極の電極が配設された電解室では、水素イオン（Ｈ
+）が水素ガス（Ｈ2↑）に分解され、相対的に水酸化イ
オン（ＯＨ-）の濃度が高められアルカリ水が生成され
るものである。This water purifier is provided with a pair of electrodes in an electrolytic tank into which tap water flows, and by applying a voltage to these electrodes to perform electrolysis, an electrode having a positive polarity is applied. In the established electrolysis chamber, hydroxide ions (O
H -) are decomposed, with strongly acidic water is produced by growing a relatively hydrogen ions (H +) concentration, in one electrolysis chamber the cathode electrode is arranged, hydrogen ions (H
+ ) Is decomposed into hydrogen gas (H 2 ↑), the concentration of hydroxide ions (OH − ) is relatively increased, and alkaline water is generated.
【０００４】また、上記水道水の電気分解における電極
の電解効率の低下を防止するために、電極に印加する電
圧の極性を定期的に切り換えるように電圧を印加する電
圧印加手段が知られている。（例えば、特開平１０−３
１４７４８号公報など）Further, in order to prevent the electrolysis efficiency of the electrode from being lowered in the electrolysis of the tap water, there is known a voltage applying means for applying a voltage so that the polarity of the voltage applied to the electrode is periodically switched. . (For example, JP-A-10-3
14748 publication)
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電気分解に用いられる電極は、電気分解によって
電解槽内に溶出されるもので電極の消耗が伴なうもので
ある。特に、電極に電圧を印加する際の突入電流が所定
値を超える電圧を印加するときには電極の消耗が著しい
問題がある。However, the electrode used for electrolysis as described above is one that is eluted into the electrolytic cell by electrolysis and is accompanied by wear of the electrode. In particular, when applying a voltage in which the inrush current exceeds a predetermined value when applying a voltage to the electrode, there is a serious problem that the electrode is consumed.
【０００６】また、上記浄水器などの飲料用に用いる電
極では、例えば白金、チタンなどの高価な金属材料が用
いられており、仮に電極の寿命が短いとメインテナンス
費用が高くなる問題がある。Further, in electrodes used for beverages such as the above water purifier, expensive metal materials such as platinum and titanium are used, and if the life of the electrodes is short, the maintenance cost becomes high.
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みた
ものであり、電極に突入電流を抑える電圧を印加するこ
とで、電極の寿命を高めることを可能とする電解装置を
提供するものである。Therefore, an object of the present invention is to provide an electrolysis device capable of extending the life of the electrode by applying a voltage for suppressing the inrush current to the electrode in view of the above points. is there.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用
する。すなわち、請求項１に記載の発明では、一対の電
極（２２ａ、２２ｂ）が収容されるとともに改質する水
が流入される電解槽（２１）と、電極（２２ａ、２２
ｂ）に電圧を印加する電圧印加手段（１０）と、制御回
路（Ａ）とを備えて電解槽（２１）内に流入される水を
電気分解によって改質する電解装置において、電圧印加
手段（１０）は、電極（２２ａ、２２ｂ）に印加される
電圧の極性を所定時間（Ｔｏ）毎に切り換えて印加する
とともに、電極（２２ａ、２２ｂ）に電圧を印加すると
きに、突入電流が所定値以下となるように印加させた
後、所定の電圧に徐々に増加するように印加することを
特徴としている。In order to achieve the above object, the technical means described in claims 1 to 3 is adopted. That is, according to the first aspect of the invention, a pair of electrodes (22a, 22b) are housed and an electrolytic cell (21) into which reforming water is introduced and electrodes (22a, 22b).
In the electrolysis device, which comprises a voltage applying means (10) for applying a voltage to b) and a control circuit (A) to reform the water flowing into the electrolytic cell (21) by electrolysis, the voltage applying means ( 10) switches the polarity of the voltage applied to the electrodes (22a, 22b) every predetermined time (To) and applies the voltage, and when the voltage is applied to the electrodes (22a, 22b), the inrush current has a predetermined value. It is characterized in that after being applied as follows, the voltage is applied so as to gradually increase to a predetermined voltage.
【０００９】請求項１に記載の発明によれば、一般的に
電気分解に用いられる電極（２２ａ、２２ｂ）の消耗
は、電気分解による電極材料の溶出の他に、電極（２２
ａ、２２ｂ）に電圧を印加する際の突入時の突入電流の
大小によって電極（２２ａ、２２ｂ）の消耗量が異なる
ものである。According to the first aspect of the present invention, the consumption of the electrodes (22a, 22b) generally used for electrolysis is not limited to the elution of the electrode material by electrolysis, and the electrodes (22
The amount of wear of the electrodes (22a, 22b) varies depending on the magnitude of the inrush current at the time of inrush when a voltage is applied to a, 22b).
【００１０】そこで、本発明では、電圧の極性を所定時
間（Ｔｏ）毎に切り換えて印加するとともに、電極（２
２ａ、２２ｂ）に電圧を印加するときに、突入電流が所
定値以下となるように電圧を印加させた後、所定電圧に
徐々に増加するように印加することにより、電極（２２
ａ、２２ｂ）の消耗が大幅に低減できる。その結果、電
極（２２ａ、２２ｂ）の寿命時間を高めることができ
る。Therefore, in the present invention, the polarity of the voltage is switched every predetermined time (To) and applied, and the electrode (2
2a, 22b), a voltage is applied so that the inrush current is equal to or less than a predetermined value, and then the voltage is gradually increased to a predetermined voltage.
The consumption of a and 22b) can be greatly reduced. As a result, the life time of the electrodes (22a, 22b) can be increased.
【００１１】請求項２に記載の発明では、電圧印加手段
（１０）は、電極（２２ａ、２２ｂ）に印加される電圧
の極性を所定時間（Ｔｏ）毎に切り換える切換手段（１
３）と、切換手段（１３）の切り換え時点より電極（２
２ａ、２２ｂ）に印加する印加電圧を所定の電圧まで徐
々に増加させる電圧徐変手段（１４、１５）とを有する
ことを特徴としている。According to the second aspect of the invention, the voltage applying means (10) changes the polarity of the voltage applied to the electrodes (22a, 22b) every predetermined time (To).
3) and the electrode (2
2a, 22b), and a voltage gradual changing means (14, 15) for gradually increasing the applied voltage to a predetermined voltage.
【００１２】請求項２に記載の発明によれば、切換手段
（１３）の切り換え時点より印加電圧を所定の電圧まで
徐々に増加させる電圧徐変手段（１４、１５）を有する
ことにより、例えばコンデンサーなどを用い、このコン
デンサーの時定数でもって、徐々に増加させることで、
電極（２２ａ、２２ｂ）間に発生する突入電流を低くす
ることができる。According to the second aspect of the present invention, by having the voltage gradual changing means (14, 15) for gradually increasing the applied voltage to a predetermined voltage from the time of switching the switching means (13), for example, a capacitor. Etc., and gradually increase with the time constant of this capacitor,
Inrush current generated between the electrodes (22a, 22b) can be reduced.
【００１３】請求項３に記載の発明では、制御回路
（Ａ）は、所定時間（Ｔｏ）を形成するためのタイマー
手段（３１、３２、３３）を有することを特徴としてい
る。In a third aspect of the invention, the control circuit (A) is characterized by having timer means (31, 32, 33) for forming a predetermined time (To).
【００１４】請求項３に記載の発明によれば、電圧印加
手段（１０）の制御回路（Ａ）にタイマー手段（３１、
３２、３３）を有することにより、所定時間（Ｔ０）毎
に電極（２２ａ、２２ｂ）に印加する印加電圧の極性を
可変できる。これにより、電極（２２ａ、２２ｂ）の寿
命時間を高めることができる。According to the third aspect of the invention, the control circuit (A) of the voltage applying means (10) is provided with the timer means (31,
32, 33) makes it possible to change the polarity of the applied voltage applied to the electrodes (22a, 22b) every predetermined time (T0). As a result, the life time of the electrodes (22a, 22b) can be increased.
【００１５】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。The reference numerals in parentheses of the above-mentioned means indicate the correspondence with the concrete means of the embodiments described later.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の電解装置の一実施
形態を図１ないし図３に基づいて説明する。まず、本実
施形態は、水（例えば上水）を電気分解によって酸性水
およびアルカリイオン水に改質する水改質装置に本発明
を適用したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the electrolysis device of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the present embodiment is an application of the present invention to a water reforming apparatus that reforms water (for example, tap water) into acidic water and alkaline ionized water by electrolysis.
【００１７】図１に示すように、本実施形態の電解装置
は、一対の電極２２ａ、２２ｂを収容し、改質する水
（例えば上水）を流入して電気分解を行なう電解槽２１
と、これらの電極２２ａ、２２ｂに電圧を印加する電圧
印加手段である電圧印加回路１０とで構成されている。As shown in FIG. 1, the electrolysis apparatus of this embodiment accommodates a pair of electrodes 22a and 22b, and water for reforming (for example, tap water) is introduced to perform electrolysis.
And a voltage applying circuit 10 which is a voltage applying means for applying a voltage to these electrodes 22a and 22b.
【００１８】電解槽２１の内部には、白金、チタンなど
の金属材料からなる一対の電極２２ａ、２２ｂが隔膜２
３によって隔てて配設されている。そして、この隔膜２
３により電解槽２１の内部は、電極２２ａが配設される
電解室２１ａおよび電極２２ｂが配設される電解室２１
ｂとに区画されている。Inside the electrolytic cell 21, a pair of electrodes 22a, 22b made of a metal material such as platinum or titanium is provided.
3 are separated from each other. And this diaphragm 2
3, the inside of the electrolytic cell 21 includes an electrolytic chamber 21a in which an electrode 22a is arranged and an electrolytic chamber 21 in which an electrode 22b is arranged.
It is divided into b and.
【００１９】また、電解槽２１には、上記電解室２１
ａ、２１ｂに均等に上水を流入させる流入管２４ａおよ
び各電解室２１ａ、２１ｂを通過した上水を電解槽２１
から流出させる流出管２５ａ、２５ｂが設けられてい
る。Further, in the electrolytic cell 21, the electrolytic chamber 21
The inflow pipe 24a that allows the clean water to flow evenly into the a and 21b and the clean water that has passed through the electrolysis chambers 21a and 21b is supplied to the electrolytic cell 21.
Outflow pipes 25a and 25b for outflowing from are provided.
【００２０】なお、電解室２１ａと電解室２１ｂとは隔
膜２３によって完全に分離されておらず、流入管２４ａ
側、つまり上水の流れの上流側において電解室２１ａと
電解室２１ｂとは連通している。The electrolytic chamber 21a and the electrolytic chamber 21b are not completely separated by the diaphragm 23, and the inflow pipe 24a
On the side, that is, on the upstream side of the flow of clean water, the electrolysis chamber 21a and the electrolysis chamber 21b communicate with each other.
【００２１】次に、電圧印加手段である電圧印加回路１
０は、電源１１、Ｒ０電源リレー１２およびＲ２反転リ
レー１３などで構成されて電極２２ａ、２２ｂと電気的
に接続されている。なお、１４は抵抗部材、１５はコン
デンサー（後述する）である。Next, a voltage applying circuit 1 which is a voltage applying means.
Reference numeral 0 is composed of a power supply 11, an R0 power supply relay 12, an R2 reversal relay 13 and the like, and is electrically connected to the electrodes 22a and 22b. In addition, 14 is a resistance member and 15 is a capacitor (described later).
【００２２】電源１１は、陽極（正極）端子１１ａおよ
び陰極（負極）端子１１ｂを有する直流電源（例えば、
電圧１６Ｖ）であって、一方の陽極端子１１ａは、Ｒ０
電源リレー１２の構成部品である接点部１２ａのうちの
接点１２１と接続され、他方の陰極端子１１ｂは、接点
部１２ａのうちの接点１２２と接続されるとともに、抵
抗部材１４およびＲ２反転リレー１３の構成部品である
接点部１３ａを介して電極２２ａ、２２ｂに接続されて
いる。また、接点部１２ａのうちの接点１２３は、Ｒ２
反転リレー１３の接点部１３ａを介して電極２２ａ、２
２ｂに接続されている。The power supply 11 is a DC power supply (for example, a DC power supply having an anode (positive electrode) terminal 11a and a cathode (negative electrode) terminal 11b.
Voltage of 16 V) and one of the anode terminals 11a is R0
The cathode terminal 11b is connected to the contact 121 of the contact portion 12a, which is a component of the power relay 12, and the other cathode terminal 11b is connected to the contact 122 of the contact portion 12a, and the resistance member 14 and the R2 inversion relay 13 are connected. It is connected to the electrodes 22a and 22b via a contact part 13a which is a component. Further, the contact point 123 of the contact point portion 12a is R2.
The electrodes 22a, 2 via the contact portion 13a of the reversing relay 13
It is connected to 2b.
【００２３】これにより、Ｒ０電源リレー１２は、接点
１２１と接点１２３との間、または接点１２２と接点１
２３との間のいずれか一方の接点間を導通する電源スイ
ッチの機能を有するものであって、Ｒ０電源リレー１２
の作動によって、電極２２ａ、２２ｂに印加する電圧を
通電または遮断のいずれか一方に切り換える継電器であ
る。As a result, the R0 power relay 12 is connected between the contact 121 and the contact 123 or between the contact 122 and the contact 1.
23, which has a function of a power switch for connecting between any one of the contacts with the R23,
Is a relay that switches the voltage applied to the electrodes 22a and 22b to either energization or interruption.
【００２４】また、Ｒ２反転リレー１３は、電極２２
ａ、２２ｂに印可する直流電源の極性を切り換えるため
の継電器であり、例えば一方の電極２２ａ側に電源１１
の陽極端子１１ａと導通したときに、他方の電極２２ａ
側が電源１１の陰極端子１１ｂと導通するように連動し
て接点部１３ａを切り換えるものである。The R2 reversing relay 13 has an electrode 22
It is a relay for switching the polarity of the DC power source applied to a and 22b. For example, the power source 11 is provided on one electrode 22a side.
The other electrode 22a when conducting with the anode terminal 11a of
The contact portion 13a is switched so that the side is electrically connected to the cathode terminal 11b of the power source 11.
【００２５】なお、本実施形態では、陽極（陰極）から
陰極（陽極）へ極性を切り換える所定時間Ｔ０を例えば
３３秒と設定し後述する制御回路Ａに基づいて、３３秒
毎に陽極から陰極へ、また陰極から陽極へと反転させる
ようになっている。In this embodiment, the predetermined time T0 for switching the polarity from the anode (cathode) to the cathode (anode) is set to, for example, 33 seconds, and based on the control circuit A which will be described later, from the anode to the cathode every 33 seconds. Also, it is designed to be inverted from the cathode to the anode.
【００２６】また、電圧徐変手段としてコンデンサー１
５および抵抗部材１４が設けられている。このうちのコ
ンデンサー１５は、電源１１とＲ２反転リレー１３の接
点部１３ａとの間に、電源１１に対して並列に設けられ
ており、電極２２ａ、２２ｂに直流電源（電圧）が印加
されたときに、印加直後には、コンデンサー１５の容量
Ｃと抵抗部材１４の抵抗値ｒとの時定数Ｃ・ｒでもって
コンデンサー１５が充電されることで、電極２２ａ、２
２ｂ間の印加される電圧が徐々に所定電圧（例えば電圧
１６Ｖ）に上昇するようになっている。The capacitor 1 is used as a voltage gradual changing means.
5 and the resistance member 14 are provided. The capacitor 15 is provided in parallel with the power source 11 between the power source 11 and the contact portion 13a of the R2 reversing relay 13, and when a DC power source (voltage) is applied to the electrodes 22a and 22b. Immediately after the application, the capacitor 15 is charged with the time constant C · r of the capacitance C of the capacitor 15 and the resistance value r of the resistance member 14, so that the electrodes 22a, 2
The voltage applied between 2b gradually increases to a predetermined voltage (for example, voltage 16V).
【００２７】従って、この容量Ｃと抵抗値ｒを選択する
ことにより電圧上昇特性を任意に調整できる。また、接
点部１２ａを接点１２２側に切り換えたときには、上記
と同じ時定数Ｃ・ｒでもって所定電圧より徐々に０Ｖま
で低下させ、電極２２ａ、２２ｂ間への印加電圧を０Ｖ
（実質遮断）にしている。Therefore, the voltage rising characteristic can be arbitrarily adjusted by selecting the capacitance C and the resistance value r. When the contact portion 12a is switched to the contact 122 side, the voltage is gradually reduced to 0V from the predetermined voltage with the same time constant C · r as described above, and the voltage applied between the electrodes 22a and 22b is 0V.
(Substantially cut off)
【００２８】また、Ｒ０電源リレー１２およびＲ２反転
リレー１３の構成部品であるコイル部１２ｄ、１３ｄ
を、制御回路Ａに組み込むことにより、本発明の要部で
ある電極２２ａ、２２ｂに印加される電圧の極性を所定
時間Ｔ０毎に切り換えるように印加するとともに、電極
２２ａ、２２ｂに電圧を印加するときに、まず、電極２
２ａ、２２ｂ間に流れる突入電流が所定値以下となる電
圧を印加させた後、所定の電圧（ここでは、１６Ｖ）に
徐々に増加するように印加するものである。以下、図２
および図３に基づいて、電極２２ａ、２２ｂに電圧を印
加するためのＲ０電源リレー１２およびＲ２反転リレー
１３の作動について説明する。Further, coil parts 12d and 13d which are components of the R0 power relay 12 and the R2 reversing relay 13 are provided.
Is incorporated into the control circuit A so that the polarity of the voltage applied to the electrodes 22a and 22b, which is the main part of the present invention, is switched so that the polarity is switched every predetermined time T0 and the voltage is applied to the electrodes 22a and 22b. Sometimes, first, electrode 2
After applying a voltage such that the inrush current flowing between 2a and 22b becomes a predetermined value or less, it is applied so as to gradually increase to a predetermined voltage (here, 16 V). Below, FIG.
The operation of the R0 power relay 12 and the R2 reversing relay 13 for applying a voltage to the electrodes 22a and 22b will be described with reference to FIG.
【００２９】まず、制御回路Ａは、図２に示すように、
Ｒ０電源リレー１２および切り換え手段であるＲ２反転
リレー１３ の他に、タイマー手段であるＴ１タイマリ
レー３１、Ｔ２タイマーリレー３２およびＲ１ラチェッ
トリレー３３と、接点部３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３
ａと、制御回路Ａの制御電源４０と、この制御電源４０
をオン／オフするための運転スイッチ３０とが電気的に
接続されている。First, the control circuit A, as shown in FIG.
In addition to the R0 power relay 12 and the R2 reversing relay 13 that is a switching unit, the T1 timer relay 31, the T2 timer relay 32, and the R1 ratchet relay 33 that are timer units, and the contact portions 31a, 31b, 32a, 33.
a, the control power supply 40 for the control circuit A, and the control power supply 40
Is electrically connected to an operation switch 30 for turning on / off.
【００３０】Ｔ１タイマリレー３１は、二つの接点部３
１ａ、３１ｂを有し、運転スイッチ３０がオンされる
と、Ｔ１タイマリレー３１に制御電源４０が通電され通
電後３秒間は、一方の接点部３１ａが開放されるととも
に他方の接点部３１ｂが導通されるように作動し、その
後の３０秒間は、接点部３１ｂが開放されるとともに接
点部３１ａが導通されるように所定時間Ｔ３（例えば、
３秒）、所定時間Ｔ１（例えば、３０秒）を交互に繰り
返すように作動する二つのタイマー機能を有するツイン
タイマリレーである。The T1 timer relay 31 has two contact portions 3
When the operation switch 30 is turned on, the control power supply 40 is energized to the T1 timer relay 31 and one contact part 31a is opened and the other contact part 31b is conductive for 3 seconds after energization. For 30 seconds, the contact portion 31b is opened and the contact portion 31a is electrically connected for a predetermined time T3 (for example,
It is a twin timer relay having two timer functions that operate so as to alternately repeat a predetermined time T1 (for example, 30 seconds) for 3 seconds.
【００３１】上記、二つの接点部３１ａ、３１ｂのうち
一方の接点部３１ａの作動に応じ、Ｒ０電源リレー１２
には制御電源４０が所定時間Ｔ３（例えば、３秒）遮断
され、その後の所定時間Ｔ１（例えば、３０秒）の間、
導通されることで、Ｒ０電源リレー１２の作動が前者の
所定時間Ｔ３の間に接点部１２ａの接点１２２と接点１
２３との間が導通されて、コンデンサー１５の電荷を放
電させ、電極２２ａ、２２ｂに印加する電圧を０Ｖにし
て実質遮断するように作動し、後者のその後の所定時間
Ｔ１（例えば、３０秒）の間に接点部１２ａの接点１２
１と接点１２３との間が導通されてコンデンサー１５を
徐々に充電させ、このコンデンサー１５の両端電圧を電
極２２ａ、２２ｂ間に印加する。According to the operation of one of the two contact portions 31a and 31b, the R0 power relay 12
The control power supply 40 is shut off for a predetermined time T3 (for example, 3 seconds), and then for a predetermined time T1 (for example, 30 seconds),
The conduction of the R0 power supply relay 12 causes the contact 122 and the contact 1 of the contact portion 12a to operate during the former predetermined time T3.
23 is electrically connected to discharge the electric charge of the capacitor 15 and operate so that the voltage applied to the electrodes 22a and 22b is set to 0 V to substantially cut off, and the latter predetermined time T1 (for example, 30 seconds). Between the contacts 12 of the contact part 12a
1 and the contact point 123 are electrically connected to gradually charge the capacitor 15, and the voltage across the capacitor 15 is applied between the electrodes 22a and 22b.
【００３２】ここで、電極２２ａ、２２ｂに印加される
電圧の具体的な電圧特性について説明すると、図３
（ａ）から（ｄ）に示すように、電圧特性Ｘは、上述し
たコンデンサー１５の放電および充電により、前者の所
定時間Ｔ３（例えば、３秒）の間は、通電が実質遮断す
るように作動し、電圧１６Ｖから０Ｖとなり、後者の所
定時間Ｔ１（例えば、３０秒）の間は、０Ｖから徐々に
所定の電圧（−１６Ｖ）に上昇するように通電されるも
のである。Here, the specific voltage characteristics of the voltages applied to the electrodes 22a and 22b will be described with reference to FIG.
As shown in (a) to (d), the voltage characteristic X operates such that the electricity is substantially cut off during the former predetermined time T3 (for example, 3 seconds) due to the discharging and charging of the capacitor 15 described above. However, the voltage is changed from 16V to 0V, and during the latter predetermined time T1 (for example, 30 seconds), the current is energized so as to gradually rise from 0V to the predetermined voltage (-16V).
【００３３】また、運転スイッチ３０がオンされて接点
部３１ｂが前者の所定時間Ｔ３（例えば、３秒）に導通
し後者の所定時間Ｔ１（例えば、３０秒）が開放するこ
とで、図３（ｅ）に示すように、Ｔ２タイマーリレー３
２の接点部３２ａは、前者の所定時間Ｔ３（例えば、３
秒）のうち所定時間Ｔ２（例えば、２秒）の間、導通す
る自己保持動作をするＲ１ラチェットリレー３３を駆動
させるものである。Further, when the operation switch 30 is turned on so that the contact portion 31b is conducted for the former predetermined time T3 (for example, 3 seconds) and the latter predetermined time T1 (for example, 30 seconds) is opened, the state shown in FIG. As shown in e), T2 timer relay 3
The second contact portion 32a has the former predetermined time T3 (for example, 3
During a predetermined time T2 (for example, 2 seconds) of the second), the R1 ratchet relay 33 that conducts self-holding operation is driven.
【００３４】このＲ１ラチェットリレー３３のは、一般
的な継電器の作動とは異なり、制御電源４０が通電した
ときに、接点部３３ａの開放、導通が切り換わるように
機能する継電器である。すなわち、Ｒ１ラチェットリレ
ー３３に制御電源４０が一度通電されると接点部３３ａ
が導通し、その後、Ｒ１ラチェットリレー３３に制御電
源４０が遮断されても、この接点部３３ａは導通状態を
自己保持し、その後、再度Ｒ１ラチェットリレー３３に
制御電源４０が通電されると接点部３３ａが開放するよ
うに作動するものである。Unlike the operation of a general relay, the R1 ratchet relay 33 is a relay that functions so that the contact portion 33a is switched between open and closed when the control power supply 40 is energized. That is, once the control power supply 40 is energized to the R1 ratchet relay 33, the contact portion 33a
If the control power source 40 is cut off by the R1 ratchet relay 33 after that, the contact portion 33a maintains the conductive state by itself, and then the control power source 40 is energized again to the R1 ratchet relay 33. 33a operates so as to open.
【００３５】従って、接点部３３ａは、Ｔ１タイマリレ
ー３１およびＴ２タイマーリレー３２により、上述した
所定時間Ｔ３（例えば、３秒）のうち所定時間Ｔ２（例
えば、２秒）の後（時刻ｔ２、ｔ５）に、接点部３２ａ
が導通されＲ２反転リレー１３が作動することで、Ｒ２
反転リレー１３の接点部１３ａが反転されて電極２２
ａ、２２ｂに印加される極性が反転される。Therefore, the contact portion 33a is moved by the T1 timer relay 31 and the T2 timer relay 32 after a predetermined time T2 (for example, 2 seconds) of the above-mentioned predetermined time T3 (for example, 3 seconds) (time t2, t5). ) To the contact portion 32a
Is turned on and the R2 reversing relay 13 operates, so that R2
The contact portion 13a of the reversing relay 13 is reversed so that the electrode 22
The polarities applied to a and 22b are reversed.
【００３６】ここで、このときの極性は、図３（ｄ）お
よび（ｅ）に示すように、上記、所定時間Ｔ２（例え
ば、２秒）の後（時刻ｔ２、ｔ５）に電極２２ａが陰極
（−）から陽極に、一方の電極２２ｂが陽極（＋）から
陰極（−）に反転される。そして、次の所定時間Ｔｏ
（例えば、３３秒後）には接点部３３ａが開放されるこ
とにより、Ｒ２反転リレー１３の接点部１３ａが反転さ
れるものである。Here, the polarity at this time is, as shown in FIGS. 3 (d) and 3 (e), that the electrode 22a is the cathode after the predetermined time T2 (for example, 2 seconds) (time t2, t5). One electrode 22b is inverted from (−) to the anode, and the other electrode 22b is inverted from the anode (+) to the cathode (−). Then, the next predetermined time To
The contact portion 33a is opened after (for example, 33 seconds), so that the contact portion 13a of the R2 reversing relay 13 is reversed.
【００３７】また、図３（ｄ）に示すように、電圧特性
Ｘにおいて、極性が反転するときには、電極２２ａ、２
２ｂに印加する電圧が必ず０Ｖであるとともに、コンデ
ンサー１５によって徐々に電圧を上昇させるように通電
させることで、電極２２ａ、２２ｂ間に流れる突入電流
を所定の電圧を印加するときよりも低く抑えたものであ
る。Further, as shown in FIG. 3D, when the polarity is reversed in the voltage characteristic X, the electrodes 22a, 2
The voltage applied to 2b is always 0V, and the rush current flowing between the electrodes 22a and 22b is suppressed to be lower than when a predetermined voltage is applied by energizing the capacitor 15 so that the voltage is gradually increased. It is a thing.
【００３８】なお、電解槽２１においては、上述のよう
に、電極２２ａ、２２ｂに電圧を印加すると、電極２２
ａ、２２ｂ間において、流入された上水の電気分解が行
われる。すなわち、極性が陽極（＋）が印加された電解
室２１ａ、２１ｂでは、水酸化物イオン（ＯＨ-）が分
解され、相対的に水素イオン（Ｈ+）濃度が高まること
によって強酸性水が生成されるとともに、塩素イオン
（Ｃｌ-）がいったん塩素ガスとなった後、抗菌成分で
ある次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）が生成される。In the electrolytic cell 21, as described above, when a voltage is applied to the electrodes 22a and 22b, the electrode 22
Between a and 22b, the inflowing clean water is electrolyzed. That is, in the electrolytic chambers 21a and 21b to which the positive polarity (+) is applied, the hydroxide ion (OH − ) is decomposed and the hydrogen ion (H + ) concentration is relatively increased to generate strongly acidic water. At the same time, chlorine ions (Cl − ) once become chlorine gas, and then hypochlorous acid (HOCl), which is an antibacterial component, is generated.
【００３９】また、極性が陰極（−）が印加された電解
室２１ａ、２１ｂでは、水素イオン（Ｈ+）が水素ガス
（Ｈ2↑）に分解され、相対的に水酸化イオン（ＯＨ-）
の濃度が高められアルカリイオン水が生成される。Further, the polarity is negative (-) in the applied electrolysis chamber 21a, 21b, hydrogen ions (H +) is decomposed into hydrogen gas (H 2 ↑), relatively hydroxide ion (OH -)
Is increased and alkaline ionized water is generated.
【００４０】なお、所定時間Ｔ０（例えば、３３秒）毎
に陽極から陰極に極性を反転することにより、上水の電
気分解によって上水に含まれるミネラルなどが電極２２
ａ、２２ｂに付着して電解効率の低下を防止するもので
ある。By reversing the polarity from the anode to the cathode every predetermined time T0 (for example, 33 seconds), the minerals contained in the clean water due to the electrolysis of the clean water are separated from the electrode 22.
It adheres to a and 22b to prevent a decrease in electrolysis efficiency.
【００４１】以上の一実施形態による電解装置によれ
ば、電極２２ａ、２２ｂに電圧を印加する電圧印加回路
１０にＲ０電源リレー１２、Ｒ２反転リレー１３、抵抗
部材１４およびコンデンサー１５などで構成し、印加す
る電圧の極性を所定時間Ｔ０毎に切り換えるように印加
するとともに、電極２２ａ、２２ｂに電圧を印加すると
きには、電極２２ａ、２２ｂに印加する電圧が必ず０Ｖ
であるとともに、徐々に電圧を上昇させるように通電さ
せることで、電極２２ａ、２２ｂ間に流れる突入電流が
低く抑えることができるため、電極２２ａ、２２ｂの消
耗量が大幅に低減できる。その結果、電極２２ａ、２２
ｂの寿命時間を高めることができる。According to the electrolysis apparatus of the above embodiment, the voltage applying circuit 10 for applying the voltage to the electrodes 22a and 22b is composed of the R0 power relay 12, the R2 reversing relay 13, the resistance member 14 and the capacitor 15, and the like. The voltage applied to the electrodes 22a and 22b is always 0V when the voltage is applied to the electrodes 22a and 22b while switching the polarity of the applied voltage every predetermined time T0.
In addition, since the inrush current flowing between the electrodes 22a and 22b can be suppressed to a low level by energizing so as to gradually increase the voltage, the consumption amount of the electrodes 22a and 22b can be significantly reduced. As a result, the electrodes 22a, 22
The life time of b can be increased.
【００４２】また、印加する電圧の極性を所定時間Ｔ０
毎に切り換えることにより、電解効率を低下させる付着
物の防止が図れるとともに一対の電極２２ａ、２２ｂの
消耗量が互いに均等にできる。The polarity of the applied voltage is set to T0 for a predetermined time.
By switching every time, it is possible to prevent the deposits that reduce the electrolysis efficiency and to make the consumption amounts of the pair of electrodes 22a and 22b equal to each other.
【００４３】（他の実施形態）以上の一実施形態では、
電極２２ａ、２２ｂに電圧を印加するときには、電極２
２ａ、２２ｂに印加する電圧が実質０Ｖとなるような制
御回路Ａについて説明したが、電圧が０Ｖとは限らず、
電極２２ａ、２２ｂの消耗量が極めて大となる突入電流
に相当する所定の電圧値以下の電圧を印加した後、徐々
に所定の電圧に上昇させても良い。(Other Embodiments) In the above embodiment,
When a voltage is applied to the electrodes 22a and 22b, the electrodes 2
The control circuit A in which the voltage applied to 2a and 22b is substantially 0V has been described, but the voltage is not limited to 0V,
It is also possible to apply a voltage equal to or lower than a predetermined voltage value corresponding to an inrush current at which the consumption amount of the electrodes 22a and 22b becomes extremely large, and then gradually increase to a predetermined voltage.
【００４４】また、上述の実施形態において、制御回路
Ａとしてタイマー機能を有するリレー回路により構成し
たが、通常一般のタイマー機能を有する電子回路で、図
３に示す切り換え制御を実現しても良い。また、電圧印
加回路１０として、各リレー１２、１３で構成している
が、トランジスタなどの半導体スイッチを用いても良
い。Further, in the above-mentioned embodiment, the control circuit A is constituted by the relay circuit having the timer function, but the switching control shown in FIG. 3 may be realized by an ordinary electronic circuit having the timer function. Further, the voltage application circuit 10 is composed of the relays 12 and 13, but a semiconductor switch such as a transistor may be used.
【００４５】なお、本実施形態に示した具体的な数値な
どはあくまでも一例であり、本発明はこれらに限定され
るものではない。The specific numerical values shown in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these.
【図１】本発明の一実施形態における電解装置の全体構
成を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of an electrolysis device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態における制御回路Ａの電気
結線を示す電気結線図である。FIG. 2 is an electric connection diagram showing an electric connection of a control circuit A according to an embodiment of the present invention.
【図３】図２に示す制御回路Ａにおける電圧特性Ｘを出
力させる制御処理を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing a control process for outputting a voltage characteristic X in the control circuit A shown in FIG.
１０…電圧印加回路（電圧印加手段） １３…切換手段（Ｒ２反転リレー） １４…抵抗部材（電圧徐変手段） １５…コンデンサー（Ｒ２反転リレー） ２１…電解槽 ２２ａ、２２ｂ …電極 ３１…Ｔ１タイマリレー（タイマー手段） ３２…Ｔ２タイマリレー（タイマー手段） ３３…Ｒ１ラチェットリレー（タイマー手段） Ａ…制御回路 10 ... Voltage application circuit (voltage application means) 13 ... Switching means (R2 reversing relay) 14: Resistance member (voltage gradual changing means) 15 ... Condenser (R2 reversing relay) 21 ... Electrolyzer 22a, 22b ... Electrodes 31 ... T1 timer relay (timer means) 32 ... T2 timer relay (timer means) 33 ... R1 ratchet relay (timer means) A ... Control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D061 DA03 DB07 EA02 EB05 EB12 EB19 EB30 EB39 GC06 4K021 AB07 BA02 BC04 CA06 CA11 DB03 DB40 DC07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D061 DA03 DB07 EA02 EB05 EB12 EB19 EB30 EB39 GC06 4K021 AB07 BA02 BC04 CA06 CA11 DB03 DB40 DC07
Claims (3)
れるとともに改質する水が流入される電解槽（２１）
と、前記電極（２２ａ、２２ｂ）に電圧を印加する電圧
印加手段（１０）と、制御回路（Ａ）とを備えて前記電
解槽（２１）内に流入される水を電気分解によって改質
する電解装置において、 前記電圧印加手段（１０）は、前記電極（２２ａ、２２
ｂ）に印加される電圧の極性を所定時間（Ｔｏ）毎に切
り換えて印加するとともに、前記電極（２２ａ、２２
ｂ）に電圧を印加するときに、突入電流が所定値以下と
なるように印加させた後、所定の電圧に徐々に増加する
ように印加することを特徴とする電解装置。1. An electrolytic cell (21) containing a pair of electrodes (22a, 22b) and into which reforming water is introduced.
And a voltage applying means (10) for applying a voltage to the electrodes (22a, 22b) and a control circuit (A) to reform the water flowing into the electrolytic cell (21) by electrolysis. In the electrolyzer, the voltage applying means (10) includes the electrodes (22a, 22a).
The polarity of the voltage applied to b) is switched every predetermined time (To) and applied, and the electrodes (22a, 22a)
When the voltage is applied to b), the inrush current is applied so as to be a predetermined value or less, and then applied so as to gradually increase to a predetermined voltage.
（２２ａ、２２ｂ）に印加される電圧の極性を所定時間
（Ｔｏ）毎に切り換える切換手段（１３）と、前記切換
手段（１３）の切り換え時点より前記電極（２２ａ、２
２ｂ）に印加する印加電圧を所定の電圧まで徐々に増加
させる電圧徐変手段（１４、１５）とを有することを特
徴とする請求項１に記載の電解装置。2. The switching means (13) for switching the polarity of the voltage applied to the electrodes (22a, 22b) every predetermined time (To), and the switching means (13). From the switching point of the electrodes (22a, 2a, 2
2. The electrolysis apparatus according to claim 1, further comprising a voltage gradual changing means (14, 15) for gradually increasing the applied voltage applied to 2b) to a predetermined voltage.
ｏ）を形成するためのタイマー手段（３１、３２、３
３）を有することを特徴とする請求項１に記載の電解装
置。3. The control circuit (A) is provided with a predetermined time (T
timer means (31, 32, 3 for forming o)
The electrolysis device according to claim 1, further comprising 3).
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011522123A (en) * | 2008-05-28 | 2011-07-28 | ミオックス コーポレーション | Electrolytic cell cleaning method including electrode and electrolytic product generator |
| WO2020241129A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | 旭化成株式会社 | Method for operating electrolysis apparatus |
| WO2022181482A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | シャープ株式会社 | Electrolyzer |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001297525A patent/JP2003094060A/en active Pending
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