JP2005319427A - アルカリ水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ｐＨ促進剤などの添加物を用いないでｐＨ１２．８以上のアルカリ水を得る。【解決手段】 電解槽５の陰極５ｂ側から排出されるアルカリ水を貯水する貯水タンク７、貯水タンク７から既に一旦生成されたアルカリ水を陰極５ｂに戻す循環管８及びポンプ８Ａ、貯水タンク７からアルカリ水を戻すときに原水の供給を停止するための弁２Ｂ、弁２Ｂの開閉とポンプ８Ａのオン・オフを制御する制御部１０を備えた。
【効果】 ｐＨ促進剤を使用せずに確実かつ効率よくｐＨが１２以上のアルカリ水を得ることができる。また、ｐＨ１２．８以上のアルカリ水は、使用時や使用後に薬品や溶剤を混合しなくても優れた脱脂効果と共に防錆効果をも発揮する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ｐＨ促進剤などの添加物を用いないでｐＨが１２．８以上のアルカリ水を生成する装置に関するものである。

例えばｐＨが１０〜ｐＨ１２のアルカリ水を使用すれば、多量のマイナスイオンが汚れや物質の表面をプラスイオン化する分子間引力現象、微量の酵素による触媒作用により汚れの隙間や物質の表面まで水を行き渡らせる毛細管現象促進効果、マイナスイオン同士の反発作用により物質から汚れを引き離す剥離現象促進効果によって、油分の洗浄除去が行える。

しかし、ｐＨが１０〜１２のアルカリ水は、下記特許文献１〜３のような例えば図４に示す構成のアルカリ水生成装置１０１により製造するしか方法がなかった。図４において１０２は、原水（純水）を後述する電解槽１０５へ供給する原水供給管で、電解槽１０５の陽極側と陰極側に分岐されている。

１０３は、例えば塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）などｐＨ促進剤を貯蔵したｐＨ促進剤貯蔵部で、このｐＨ促進剤貯蔵部１０３から電解槽１０５の陽極側に分岐した原水供給管１０２にｐＨ促進剤を供給するｐＨ促進剤供給管１０４を接続している。このｐＨ促進剤供給管１０４は、その途中箇所にポンプ１０４Ａを接続している。

１０５は、陽極１０５ａ及び陰極１０５ｂ並びに該陽極１０５ａと該陰極１０５ｂとの間でイオン交換を行う隔膜１０５ｃを備えた電解槽で、この電解槽１０５で生成された酸性水、アルカリ水は、各々排出管１０６から排出される。排出管１０６は、酸性水排出管１０６ａが電解槽１０５の陽極側出口に、アルカリ水排出管１０６ｂが電解槽１０５の陰極側出口に、各々接続されている。

１０７は電解槽１０５に直流電圧を供給する直流電源、１０８は直流電源１０７及びポンプ１０４Ａを駆動制御するための制御部である。

上記構成のアルカリ水生成装置１０１によりｐＨ１０〜ｐＨ１２のアルカリ水は次のように生成される。連続的に原水供給管１０２から電解槽１０５の陽極側と陰極側とに純水が供給される。

このとき、ｐＨ促進剤貯蔵部１０３のｐＨ促進剤がポンプ１０４Ａによって、電解槽１０５の陽極側に分岐した原水供給管１０２にｐＨ促進剤供給管１０４を介して供給される。そして電解槽１０５で電気分解が行われ、陽極側より酸性水が酸性水排出管１０６ａを介して排出され、陰極側よりｐＨ１０〜１２のアルカリ水がアルカリ水排出管１０６ｂを介して排出される。

すなわち、従来、図４に示した下記特許文献１〜３のアルカリイオン水生成装置においては、塩素化合物などのｐＨ促進剤を添加することなく、１２．８以上のｐＨのアルカリ水を得る構成とはされていなかった。
特開２００３−２２５６６７ 特開２００３−１０３２６１ 特開２００１−１９１０７９

従来の生成装置を用いて得られた、ｐＨ促進剤を添加することによって生成されたｐＨ１０〜１２のアルカリ水を用いて金属部品や金属製品の脱脂・防錆を行うと、却って耐食性が悪くなり、水素よりイオン化傾向の高い鉄、亜鉛、アルミニウムなどの酸化を助長して錆を発生させることになる。

本発明が解決しようとする問題点は、ｐＨが１２．８以上のアルカリ水を得るためには塩素化合物を添加していたので、環境面、衛生面、安全面、管理面に問題があるという点である。

本発明のアルカリ水生成装置は、アルカリ水を電解槽の陰極側へ戻し、電解槽の陰極側への水道水の供給に代えて貯水タンクのアルカリ水を循環させる構成とした。

本発明に係るアルカリ水生成装置では、電解槽の陰極側から排出されるアルカリ水を繰り返し循環させることにより時間と共にｐＨ値を上昇させるので、ｐＨ促進剤を使用しなくともｐＨが１２．８以上のアルカリ水を得ることができる。

従って、本発明のアルカリ水生成装置によって得たｐＨ１２．８以上のアルカリ水は、薬品や溶剤等、何らの添加物をも混合していないので、優れた洗浄力や防錆効果等を安定して発揮しつつ、環境に優しく、高い安全性を得ることができる。

本発明に係るアルカリ水生成装置の形態の一例を図１〜図３を用いて説明する。図１はアルカリ水生成装置を、図２は生成手順を、図３は他の装置構成を、各々示す。

１は、本発明に係るアルカリ水生成装置（以下、生成装置と記す）であり、次の構成とされる。２は、通常の水道管に接続されて例えば途中から分岐された原水供給管である。

３は、原水供給管２の分岐箇所の上流に接続された軟水器で、この軟水器３は、水道水のＣａをＮａに変換する。この軟水器３を設けることにより、全体の配管や後述する電解槽５にＣａスケールが付着することを防止することができる。

４は、分岐前の原水供給管２における軟水器３の例えば下流に設けたフィルターで、このフィルター４は、素材として例えば不織布を用いており、水道水中のごみや赤錆を除去する。

軟水器３とフィルター４とを設けてこれらを定期的に清掃、点検すれば、生成装置１全体の保守・点検の手間を大幅に削減でき、長期に亘ってアルカリ水と酸性水を安定して生成することができる。

原水供給管２は、本形態ではフィルター４の下流において２方向に分岐させている。分岐させた一方の原水供給管２ａは後述する電解槽５の陽極５ａ側に、他方の原水供給管２ｂは陰極５ｂ側に、各々接続される。そして、それぞれの電解槽５に至る途中箇所に、独立して開閉される弁２Ａと弁２Ｂが設けられている。

５は、陽極５ａと陰極５ｂとが対向配置され、これら陽極５ａと陰極５ｂとの間にイオン透過性の隔膜５ｃが設けられた電解槽で、供給された水を電気分解するものである。

６は、電解槽５における原水供給管２ａと原水供給管２ｂが接続された側と反対側、すなわち下流出口に接続された排出管である。排出管６において、陽極５ａ側には酸性水排出管６ａが、陰極５ｂ側にはアルカリ水排出管６ｂが、各々接続されている。

本例では、これら酸性水排出管６ａ、アルカリ水排出管６ｂの各々の途中箇所に、それぞれ流量可変弁６Ａ，６Ｂを設けている。これら流量可変弁６Ａ，６Ｂを設けた場合は、電解槽５内の原水やアルカリ水の滞留時間（電解時間）を調整することができるので、より効率のよい電気分解が行える。

ちなみに、流量可変弁６Ａ，６Ｂによって、これらを設けないときより酸性水、アルカリ水の排出量が少なくなるように閉じ気味に設定しておけば、それぞれの排出量が少なくなる。このように設定することで、酸性水のｐＨは低く、アルカリ水のｐＨは高く、することができ、ｐＨ１２．８以上のアルカリ水をより短時間で得ることができる。

７は、アルカリ水排出管６ｂの下流端が接続された貯水タンクで、ここに貯水されたアルカリ水を再度電解槽５の陰極５ｂ側へ戻したり、生成済みのアルカリ水を貯水するためのものである。

貯水タンク７には、その下部に取出口７ａが設けられている。生成装置１は、生成済みのアルカリ水がアルカリ水排出管６ｂからではなく、貯水タンク７の取出口７ａから取り出される。

さらに、貯水タンク７内には、貯水量が所定量になるとその旨検知する貯水量検知器としてのフロートスイッチ７ｂが設けられている。また、貯水タンク７内の下部には、ｐＨ測定器７ｃが設けられている。

フロートスイッチ７ｂを設けることで後述する制御部１０によって弁２Ｂの開閉や後述するポンプ８Ａの作動オン・オフの制御を行うことができる。ｐＨ測定器７ｃを設けることで、ｐＨ１２．８以上のアルカリ水を確実に得ることができ、また、後述する制御部１０による全体の駆動を効率よく制御することができる。

８は、貯水タンク７に貯められたアルカリ水を再度電解槽５の陰極５ｂ側に送るための循環管である。この循環管８は、原水供給管２ｂにおける弁２Ｂと電解槽５との間に接続される。さらに、循環管８の途中には、貯水タンク７からアルカリ水を汲み上げて電解槽５の陰極５ｂ側に送るポンプ８Ａが設けられている。

ポンプ８Ａは、例えば図１及び図２に示す構成の場合、電解槽５の陽極５ａに供給される原水の量と１：１となるように貯水タンク７のアルカリ水を供給できる能力のものを採用している。

なお、ポンプ８Ａとして汲み上げ量（能力）を調整できるものを採用すれば、陽極５ａ側への供給量に応じた流量のアルカリ水を陰極５ｂに供給することができる。従って陽極５ａへ供給される原水と陰極５ｂへ供給されるアルカリ水とのバランスを取ることができるから、効率よく電気分解を促進させることができる。

９は、電解槽５の陽極５ａと陰極５ｂに直流電圧を出力するための直流電源であり、通常の交流電源に接続されている。この直流電源９には、マイナス極に電流検出器９ａを接続している。電流検出器９は後述する制御部１０に接続されている。

電流検出器９ａを設けて検出値を制御部１０に出力することで、原水となる水道水の水質や水温で変動する電解槽５における抵抗値に応じて直流電源９の出力を安定させることができる。すなわち、このようにすることで、水道水の水質に拘わらず、単位時間当たりのアルカリ水を一定量得ることが可能となる。

また、直流電源９の両極には、極性反転器９ｂが接続されている。この極性反転器９ｂは、後述する制御部１０によって運転時の極性を反転させるものである。すなわち電解槽５は、運転時間に伴って陰極５ｂや該電解槽５内にＣａやＭｇといったスケールが累積的に付着する。このスケールは、酸性水で溶解して除去することができる。

従って、運転していないときに、定期的に極性反転器９ｂによって電解槽５の極性を反転させることで、容易に電解槽５内を清掃することができ、常に安定してアルカリ水を得ることができるようになる。

１０は、フロートスイッチ７ｂ及びｐＨ測定器７ｃに基づいて弁２Ａ，２Ｂのそれぞれの開閉とポンプ８Ａのオン・オフとを各々制御し、電流検出器９ａに基づいて直流電源９の出力を制御する制御部である。なお、もちろん制御部１０は、与えられた設定や入力条件に対して生成装置１全体を制御する。

制御部１０によって生成装置１は、以下のように制御される。制御部１０は、弁２Ａ，２Ｂを開き、ポンプ８Ａを停止し、電解槽５へ通電した状態で、原水供給管２より電解槽５へ原水を供給する。そして、本例の場合、流量可変弁６Ａ，６Ｂを設けているので、電解槽５での電気分解の時間を想定した該流量可変弁６Ａ，６Ｂの開閉量を予め設定しておく。

電解槽５にて原水が電気分解された後、電解槽５の陽極５ａ側から酸性水が酸性水排出管６ａを介して排出され、陰極５ｂ側からアルカリ水がアルカリ水排出管６ｂを介して貯水タンク７に排出される。

貯水タンク７の取出口７ａは未だ閉じられていると共にポンプ８Ａは未だ停止したままとなっている。つまり、既に一旦生成されたアルカリ水は貯水タンク７に所定量だけ貯水されるのである。

貯水タンク７に所定量のアルカリ水が貯水され、フロートスイッチ７ｂでその水位が所定高さとなったことを検知したとき、制御部１０は、弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａを作動させる。ポンプ８Ａは、上記したように原水が供給されていたときと同じ流量を供給するようにアルカリ水を汲み上げる。

このときに、陽極５ａ側への流量とに大きな差が生じて電解槽５の電解効率が悪いような場合は、汲み上げ能力が変更できるポンプ８Ａを採用すればよい。

この制御により貯水タンク７内のアルカリ水の循環が開始され、ｐＨ測定器７ｃによる検出ｐＨ値が１２．８以上となるまでアルカリ水の循環運転を続ける。フロートスイッチ７ｂでその水位が所定高さとなったことを検知して制御部１０が弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａを作動させた場合も、電解槽５の陽極５ａ側には引き続き原水が供給され、陰極側５ｂ側には貯水タンク７からアルカリ水が供給される。

そして、電解槽５を通過した酸性水は酸性水排出管６ａから排出され続ける。一方、電解槽５を通過したアルカリ水はアルカリ水排出管６ｂを介して貯水タンク７に戻され、循環を続ける。

貯水タンク７内のアルカリ水の循環を繰り返し、ｐＨ測定器７ｃによって貯水タンク７内のアルカリ水がｐＨ１２．８以上を測定したとき、制御部１０は弁２Ａ，２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａを停止し、運転を停止する。その後、取出口７ａよりｐＨ１２．８以上のアルカリ水を取り出す。

以上の１回の運転動作の後、あるいは所定時間の運転の後や所定回数の運転の後、制御部１０において極性反転器９ｂを作動させて電解槽５の極性を反転させて、電解槽５の清掃を行う。この清掃時には、一旦、弁２Ａ，２Ｂを開いて電解槽５へ水道水を供給し、極性を反転させた状態で電解槽５へ通電する。

このとき、陰極５ｂ（いまこの説明に限り＋極５ｂと記す）側に酸性水が生成される。この酸性水は貯水タンク７に貯水される。さらに、フロートスイッチ７ｂで所定量貯水されたときに酸性水が再度＋極５ｂに戻され、清掃時には酸性水が循環する。

このように極性反転器９ｂを備えれば、運転時に＋極５ｂや貯水タンク７に付着したスケールを除去するといった清掃を容易に行うことができ、清掃を行っておくことで、運転時には安定してｐＨ１２．８以上のアルカリ水を効率よく得ることができる。

なお、図１及び図２に示した電解槽５に代えて、例えば図３に示す電解槽５０とその周辺の構成を採用してもよい。すなわち、図３に示す電解槽５０は、図１及び図２に示した電解槽５より効率よくアルカリ水を生成するように構成している。

図３に示す電解槽５０は、筐体５０Ａ，５０Ｂの２槽構成とされる。以下、筐体５０Ａ側を代表して説明すると、筐体５０Ａ内には、陽極５ａａ，５ａｂ及び陰極５ｂａ，５ｂｂが交互に配設される。陽極５ａａと陰極５ｂａ、陰極５ｂａと陽極５ａｂ、陽極５ａｂと陰極５ｂｂ、のそれぞれの間には隔膜５ｃが各々配設される。

すなわち、電解槽５０は、筐体５０Ａ，５０Ｂにおける壁面の陽極５ａａ、陰極５ｂｂの間に隔膜５ｃで区画された陽極５ａｂ、陰極５ｂｂが設けられていることになる。

そして、原水供給管２ａ，２ｂは、図１及び図２に示された弁２Ａ，２Ｂの下流でさらにそれぞれ２方向に分岐されている。原水供給管２ａは、筐体５０Ａ，５０Ｂの各々において隔膜５ｃで区画された陽極５ａａ，５ａｂに向かって分岐して接続されている。一方、原水供給管２ｂは、筐体５０Ａ，５０Ｂの各々において隔膜５ｃで区画された陰極５ｂａ，５ｂｂに向かって分岐して接続されている。

図１及び図２に示される弁２Ａ，２Ｂの下流で２方向に分岐した途中箇所には、流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ（陽極側）、流量可変弁２Ｂａ，２Ｂｂ（陰極側）を設ける。流量可変弁２Ｂａ，２Ｂｂ（陰極側）は、循環管８の接続箇所より下流に設けられる。そして、流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ、流量可変弁２Ｂａ，２Ｂｂは制御部１０で各々が開閉調整される。

酸性水排出管６ａは、筐体５０Ａ，５０Ｂのそれぞれの陽極５ａａ，５ａｂ側に接続され、電解槽５０の下流側で集合され、本例では集合箇所の下流に流量可変弁６Ａが接続されている。アルカリ水排出管６ｂは、筐体５０Ａ，５Ｂのそれぞれの陰極５ｂａ，５ｂｂ側に接続され、電解槽５０の下流側で集合され、本例では集合箇所の下流に流量可変弁６Ｂが接続されている。

流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ、流量可変弁２Ｂａ，２Ｂｂは制御部１０で次のように制御される。原水供給量が一定で、かつポンプ８Ａの汲み上げ能力が一定であるときは、運転時にアルカリ水が供給され始めるまでは、予め分かっている配管経路の流量のばらつきに基づいて流量可変弁２Ａａに対して流量可変弁２Ｂａを、流量可変弁２Ａｂに対して２Ｂｂを、それぞれ調整しておく。

その後、運転時にアルカリ水が供給され始めたときに（ポンプ８Ａが作動したときに）、予め分かっているポンプ８Ａの汲み上げ能力、陽極側への原水供給量、配管経路の流量のばらつきに基づいて、流量可変弁２Ａａに対して流量可変弁２Ｂａを、流量可変弁２Ａｂに対して２Ｂｂを、それぞれ調整する。

このように、電解槽を多槽化しその１槽内において電極を多層化することで、効率よく電気分解が行える。また、流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ，２Ｂａ，２Ｂｂを設けることで、配管経路の流量のばらつきを抑えて陽極側と陰極側への供給量のバランスを取ることができるからさらに効率よく電気分解が行える。

また、流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ，２Ｂａ，２Ｂｂを水量センサ付きの比例弁にすることで、流量を制御部１０によりさらに精度よく制御することができる。なお、このように構成したときには、水量センサ付きの比例弁によって検知された水量が制御部１０に入力され、検知に基づいて適量の流量となるように常に比例弁を該制御部１０が開閉調整することができる。

以下、本発明に係るアルカリ水生成装置の実施例を説明する。

（第１実施例）
第１実施例は上記図１及び図２に示した構成の生成装置１において、フロートスイッチ７ｂ、ｐＨ測定器７ｃ、電流検出器９ａ、極性反転器９ｂ、流量可変弁６Ａ，６Ｂを省略した。第１実施例の場合、制御部１０は、生成装置１全体を時間で制御する。

第１実施例の条件は、次の通りである。貯水量４５リットルの貯水タンク７を用い、チタン合金に０．３ｍｍの白金焼成メッキを施した陽極５ａ及び陰極５ｂを各々１枚有した、電解する能力が毎分３リットルの電解槽５を用いた。そして毎分３リットルの原水（初期ｐＨ７）を供給した。ポンプ８Ａは、陽極側への原水供給量と１：１となる流量のアルカリ水を一定的に汲み上げるものを採用した。

制御部１０による制御は次の通りである。上記の原水供給量と、電解槽５の電解能力と、貯水タンク７の貯水量と、に基づいて、原水供給開始から３５分に弁２Ｂを閉じると共にポンプ８Ａを作動させて原水供給開始から９５分後に運転を停止する設定にした。

状況は次の通りであった。循環開始直後（原水供給開始から３５分）における貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１１程度であった。循環開始から６０分後（原水供給開始から９５分）に貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１２．８以上となった。

そして、原水開始から９５分後、つまり運転が停止されたときには貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１２．８以上となった。このように第１実施例では、時間のみによって、９５分で約２００リットルの原水（水道水）からｐＨ１２．８のアルカリ水を４５リットル得た。

また、第１実施例において、軟水器３、フィルター４を設けることで、生成装置１の運転時においては水道水のＣａがＮａに変換され、かつ不純物が除去されたことにより容易にアルカリ水を得ることができた。また、運転後においては清掃が容易となり、運転に伴う電解能力の低下を防止することができた。

さらに、第１実施例時に省略した流量可変弁６Ａ，６Ｂを設けて、これらを第１実施例のときよりも排出量が少なくなるように閉じ気味に調整しておいた場合、該第１実施例の結果と較べて、同時間で生成量は若干少ないが、ｐＨの高いアルカリ水を得ることができた。なお、これら流量可変弁６Ａ，６Ｂを設けたことによる効果は、以下の第２〜第４実施例においても同様であったため、以下第２〜第４実施例での記載は省略する。

また、汲み上げ能力が変更可能なポンプ８Ａを採用した場合は、循環時に、電解槽５内の陽極５ａ側の原水、陰極５ｂ側のアルカリ水の供給量のバランスがより確実になったので、上記の第１実施例の結果と較べて、全体時間のうちの早い時間においてｐＨ１２．８以上のアルカリ水を生成することができた。なお、汲み上げ能力が変更可能なポンプ８Ａを採用した場合の効果は、以下の第２〜第４実施例においても同様であったため、以下第２〜第４実施例での記載は省略する。ちなみに第４実施例においては、汲み上げ能力が変更できなくても流量可変弁２Ｂａ，２Ｂｂによって調整すればよい。

（第２実施例）
第２実施例は上記第１実施例の生成装置１の構成において、フロートスイッチ７ｂ及びｐＨ測定器７ｃを加えた。第２実施例の場合、フロートスイッチ７ｂ及びｐＨ測定器７ｃによって弁２Ａ，２Ｂ及びポンプ８Ａなど生成装置１全体が制御される。

第２実施例の条件は、第１実施例と同じなので省略する。制御部１０の制御は次の通りである。原水供給開始からフロートスイッチ７ｂが所定高さに上昇するまで弁２Ａ，２Ｂを開き、ポンプ８Ａをオフにしておく。フロートスイッチ７ｂが所定高さまで上昇し、かつｐＨ測定器７ｃがｐＨ１２．８未満を測定しているならば、弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａをオンにする。

なお、上記でフロートスイッチ７ｂが所定高さまで上昇し、かつｐＨ測定器７ｃがｐＨ１２．８以上を測定したならば、運転を停止する。一方、弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａをオンにした状態でアルカリ水の循環させ続け、ｐＨ測定器７ｃがｐＨ１２．８以上となったときに運転を停止する。

状況は次の通りである。原水供給開始からフロートスイッチ７ｂが所定高さに上昇したとき、ｐＨ測定器７ｃによる貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１１であった。よって弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａをオンにしてアルカリ水の循環が開始された。循環開始から５０分後（原水供給開始から８５分）でｐＨ測定器７ｃによる貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１２．８以上となったので運転が停止された。

第２実施例の結果は、原水は８５分で約２００リットル要し、生成されたアルカリ水は４５リットルであった。そして生成されたアルカリ水のｐＨは１２．８以上であった。このように第２実施例は、フロートスイッチ７ｂとｐＨ測定器７ｃとを併せて設けることで、原水供給量や電解槽５の電解能力から時間に基づいて制御する必要がなくなる。従って、必要な量の必要なｐＨのアルカリ水を、無駄な時間を要することなく効率よく得ることができる。

なお、第２実施例の構成において、フロートスイッチ７ｂとｐＨ測定器７ｃのうちいずれか一方を設けた場合は、次のように制御される。例えばフロートスイッチ７ｂのみを設けた場合は、貯水タンク７が満水になったことを検知する点で時間の制御を要しないが、アルカリ水の循環の点については時間で制御される。一方、ｐＨ測定器７ｃのみ設けた場合は、アルカリ水の循環の点は時間の制御を要しないが、循環前に貯水タンク７が満水になったことを検知する点については時間で制御される。

もちろん、フロートスイッチ７ｂとｐＨ測定器７ｃのうちいずれか一方を設けた場合であっても、どちらか一方の時間制御に依存しないから、全てを時間で制御していた第１実施例に較べれば効率化が図れらるのは言うまでもない。
（第３実施例）

第３実施例は上記第２実施例の生成装置１の構成において、さらに電流検出器９ａ及び極性反転器９ｂを加えた。第３実施例の場合、電流検出器９ａの検知結果に基づいて直流電源９の出力を制御するようにした。

第３実施例の条件は、第１実施例と同じなので省略する。制御部１０の制御は次の通りである。電流検出器９ａの出力を受けて制御部１０は運転中は常に電解槽５への電流が一定となるように直流電源９の出力を制御する。その他の制御は第２実施例と同じなので省略する。

状況は次の通りである。原水供給開始からフロートスイッチ７ｂが所定高さに上昇したとき、ｐＨ測定器７ｃによる貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１１であった。よって弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａをオンにしてアルカリ水の循環が開始された。循環開始から５０分後（原水供給開始から８５分）でｐＨ測定器７ｃによる貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１２．８以上となったので運転が停止された。

第３実施例の結果は、原水は８５分で約２００リットル要し、生成されたアルカリ水は４５リットルであった。そして生成されたアルカリ水のｐＨは１２．８以上であった。このように第３実施例は、電流検出器９ａを設けることで、電解槽５の電解能力が一定に保たれるから時間に伴う電解能力の低下を抑制できた。この結果、第２実施例よりも短時間でｐＨ１２．８以上のアルカリ水を得ることができた。

また、第３実施例は、電流検出器９ａを設けていることで、原水（水道水）の水質や水温などに左右されることなく安定して、しかも短時間で効率良くｐＨ１２．８以上のアルカリ水を得ることができる。もちろん、電流検出器９ａは第１実施例構成に設けてもよい。そのときには、設定時間後にはより高いｐＨ値のアルカリ水を得ることができる。

さらに、第３実施例では、極性反転器９ｂを設けていることで、生成装置１による実験の終了毎に電解槽５の極性を反転して清掃を行うことができた。この清掃により、生成装置１を初期状態に戻して運転を繰り返すことができた。つまり、運転を繰り返すうちに次第に電解能力が低下することを回避できるから、運転後に清掃を行っておけば、常に効率よくｐＨ１２以上のアルカリ水を生成することができる。

（第４実施例）
第４実施例は上記第３実施例の生成装置１の構成において、電解槽５周辺の構成に代えて図３に示す電解槽５０周辺の構成を採用した。第３実施例の場合、制御部１０が、ポンプ８Ａの作動開始前と開始後とにおいて、流量可変弁２Ａａ，２Ｂａ、流量可変弁２Ａｂ，２Ｂｂを、原水供給量が陽極側と陰極側とで一定になるように制御する。

第４実施例の条件において、第１実施例と異なる点は、チタン合金に０．３ｍｍの白金焼成メッキを施した陽極５ａａ，５ａｂ及び陰極５ｂａ，５ｂｂを各々２枚有した筐体５０Ａ，５０Ｂからなる電解槽５０を用いることで、アルカリ水へ電解する能力が毎分１０リットルとなっている点である。

制御部１０の制御は次の通りである。アルカリ水の循環前（ポンプ８Ａの作動前）は、流量可変弁２Ａａ，２Ｂａ、流量可変弁２Ａｂ，２Ｂｂの開き具合はそれまでの原水供給時に予め設定された所定状態とされる。そして、アルカリ水の循環後（ポンプ８Ａの作動後）は、さらにポンプ８Ａの能力を考慮して予め設定された所定状態、すなわち流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ（陽極側）を若干閉じるか、あるいは流量可変弁２Ｂａ，２Ｂｂ（陰極側）を開くかといったように開き具合を変更する。その他の制御は第３実施例と同じなので省略する。

状況は次の通りである。原水供給開始からフロートスイッチ７ｂが所定高さに上昇したとき、ｐＨ測定器７ｃによる貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１１であった。よって弁２Ｂを閉じ、ポンプ８Ａをオンにしてアルカリ水の循環が開始された。循環開始から４０分後（原水供給開始から７５分）でｐＨ測定器７ｃによる貯水タンク７内のアルカリ水のｐＨは１２．８となったので運転が停止された。

第４実施例の結果は、原水は７５分で約１２０リットル要し、生成されたアルカリ水は４５リットルであった。そして生成されたアルカリ水のｐＨは１２．８以上であった。このように第４実施例は、電解槽５０を採用したので電解能力が向上し、また、流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ，２Ｂａ，２Ｂｂを設けたことで、陽極と陰極への流量が安定するので電解能力も安定させることができた。この結果、第３実施例よりも短時間でｐＨ１２．８以上のアルカリ水を得ることができた。

なお、第４実施例において、流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ，２Ｂａ，２Ｂｂを水量センサ付きの比例弁にすることで、流量を制御部１０により常に制御することができるから、精度よく制御することができることは言うまでもない。

また、電解槽５０、及び流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ，２Ｂａ，２Ｂｂ、並びに流量可変弁２Ａａ，２Ａｂ，２Ｂａ，２Ｂｂを水量センサ付きの比例弁にする構成を、第１実施例〜第３実施例のいずれかに採用すれば、各々の実施例よりさらによい作用効果を得られることは言うまでもない。

本発明に係るアルカリ水生成装置は、上記実施例では原水としては水道水を使用したが、硬水や、純水、等を用いてもよく、その場合、生成時間の長短の差があったとしてもｐＨ促進剤を添加することなく確実にｐＨ１２．８以上のアルカリ水を生成することができる。

また、制御部１０に、例えば入力と表示が行えるいわゆるタッチパネルを接続すれば、各種の設定入力が容易で、かつ状態が確実に把握することができる。なお、本発明に係るアルカリ水生成装置によって得られたアルカリ水は、脱脂や防錆のみならず消臭や除菌にしても好適で、何らの物質も添加していないから、人間への皮膚接触、吸引、飲食に際しても特段の問題とならない。

本発明に係るアルカリ水生成装置を概略構成を示すブロック図である。 本発明に係るアルカリ水生成装置によるアルカリ水生成の手順を示し、（ａ）は貯水タンクへアルカリ水を貯水する状態、（ｂ）は貯水タンクからアルカリ水を循環させる状態、を各々示す図である。 本発明に係るアルカリ水生成装置の電解槽周辺の他の構成例を示す図である。 従来のアルカリ水生成装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ （アルカリ水）生成装置
２ 原水供給管
２ａ 原水供給管（陽極側）
２ｂ 原水供給管（陰極側）
２Ａ 弁（陽極側）
２Ａａ 流量可変弁
２Ａｂ 流量可変弁
２Ｂ 弁（陰極側）
２Ｂａ 流量可変弁
２Ｂｂ 流量可変弁
５ 電解槽
５ａ 陽極
５ａａ 陽極
５ａｂ 陽極
５ｂ 陰極
５ｂａ 陰極
５ｂｂ 陰極
５ｃ 隔膜
６ａ 酸性水排出管
６ｂ アルカリ水排出管
６Ａ 流量可変弁
６Ｂ 流量可変弁
７ 貯水タンク
７ａ 取出口
７ｂ フロートスイッチ
７ｃ ｐＨ測定器
８ 循環管
８Ａ ポンプ
９ 直流電源
９ａ 電流検出器
９ｂ 極性反転器
１０ 制御部
５０ 電解槽

Claims (5)

1. 陽極と陰極との間に隔膜が設けられた電解槽と、この電解槽の前記陽極側と陰極側に原水を供給する原水供給管及びその途中にそれぞれ設けられた弁と、電解槽の陽極側出口と陰極側出口に各々接続された酸性水排出管及びアルカリ水排出管と、このアルカリ水排出管に接続された貯水タンクと、この貯水タンクに貯められたアルカリ水を前記電解槽の陰極側に送る循環管及びこの循環管の途中に設けられたポンプと、前記電解槽の陽極及び陰極に直流電圧を供給する直流電源と、前記弁の開閉と前記ポンプのオン・オフを制御する制御部とを備えたことを特徴とするアルカリ水生成装置。
2. 前記貯水タンクに、該貯水タンク内のアルカリ水の貯水量を検知する貯水量検知器、該貯水タンク内のアルカリ水のｐＨを測定するｐＨ測定器、のいずれか一方又は両方を備えたことを特徴とする請求項１記載のアルカリ水生成装置。
3. 前記直流電源に、電流検出器を接続したことを特徴とする請求項１又は２記載のアルカリ水生成装置。
4. 原水供給管における循環管の接続箇所の下流位置で電解槽の上流位置に、流量を変更可能な弁を少なくとも陰極側に接続し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水生成装置。
5. 直流電源に、出力される電極の極性を反転させる極性反転器を接続したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアルカリ水生成装置。
   

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