JP2011230041A - 配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解質に基づく配管経路の閉塞を防止する機能を備えた電解水生成装置DSであって、定量ポンプ13によって循環流路PDを通して飽和電解質溶液WXを原水CWと共に電解質溶解槽10に循環させることにより、流路中に残っている原水CW、若しくは/及び飽和電解質溶液WXを、循環流路PDを通して電解質溶解槽10へ送り込むことにより、飽和電解質の供給ラインYを構成する流路を清浄化して、電解質の再結晶化等に基づく配管経路の閉塞を防止する。
【選択図】図1
Description
(1) 電解質溶解槽から取り出した飽和電解質溶液を、水道水等の原水で電気分解に適した電解質濃度に希釈しながら電解槽に送り込むことにより、電解水を生成するように構成した電解水生成装置であって、上記電解質溶解槽から取り出した飽和電解質溶液を、ポンプによって電解槽へ送る電解質溶液供給流路の一部分と、上記の飽和電解質溶液を上記のポンプによって上記電解質溶解槽へ循環させる循環流路の一部分とを、流路が共通する共通流路部と成し、上記電解質溶液供給流路と循環流路の途中に流路開閉手段を各々設けて、上記循環流路の流路開閉手段を切換制御すると、上記電解質溶液供給流路に設けた流路開閉手段を切換制御して、上記の飽和電解質溶液を原水供給流路に送り込んで希釈し、この希釈した飽和電解質溶液を上記電解槽へ送り込んで電解水を生成させる一方、上記循環流路の流路開閉手段を切換制御すると、上記供給流路の流路開閉手段が閉じて、上記のポンプが上記電解質溶解槽から取り出した飽和電解質溶液を上記循環流路内に循環させて、上記共通流路部内に残存する原水、若しくは/及び飽和電解質溶液を上記電解質溶解槽へ送り込んで、当該共通流路部の内部を洗浄するように構成したことを特徴としている。
生成動作は以下のようになる。
(イ) 電解質溶解槽10内では、水道水等の原水CWと電解質Stを混合した飽和電解質溶液WXが、ある程度生成されているものとする。
(ロ) 定量ポンプ13の作動により飽和電解質溶液WXが、電解質溶液供給流路PCに供給される。(第1開閉弁V1は閉じている)
(ハ) 第3開閉弁V3を開制御して給水流路PAに原水CWを供給する。(第2開閉弁V2は閉じている)
(ニ) 給水流路PAと電解質溶液供給流路PCが合流する箇所(接続部A4付近)では、給水流路PAから供給される原水CWと、電解質溶液供給流路PCから供給される飽和電解質溶液WXとが混合されて、電気分解に適した電解質濃度(例えば0.01〜0.2%程度)の被電解水に希釈される。
(ホ) この被電解水を電解槽20の受入口より電解槽20内に送り込んで、電解水を生成する。以上の手順は、上述した制御部30にて制御される。
図2Aの(a)は下限水位センサー10Lが検知して電解水の生成が停止した状態の図である。電解水の生成を開始すると、電解質溶解槽10内の飽和電解質溶液WXは、電解質溶液供給流路PCを通して電解槽20に供給されるため、次第に電解質溶解槽10内の飽和電解質溶液WXの水位が低くなり、ついには下限水位センサー10Lが検知することとなる。
図2Aの(c)は、引き続き第2開閉弁V2を開状態として、電解水溶解槽10に送水流路PBから原水CWの注入を継続している状態の図である。原水CWは電解質溶解槽10の底部の送出入口10Tから電解質溶解槽10内に注入されている。
図2Bの(e)は、第1開閉弁V1を開制御し、定量ポンプ13を高速作動させて、第1共通流路部XYに残存(貯留)する原水CWが、循環流路PDに対し循環を開始した状態の図である。
図2Bの(f)は、上記の循環を継続している状態であり、原水CWが第1開閉弁V1を通過している状態を示している。原水CWの通過後は、電解質溶解槽10内の飽和電解質溶液WXが通過する。また、第1の開閉弁V1内部や定量ポンプ13の内部においては、開閉する弁体の機構部の隙間等に析出した電解質が付着・堆積し、閉塞しやすい箇所となっているが、上記原水CWの循環により析出した電解質が溶解されるので、閉塞の防止に繋がる。
図2Cの(h)は、一定時間経過後、第1開閉弁V1を閉制御し、定量ポンプ13を停止した状態、即ち、循環終了の図である。循環流路PDには、飽和電解質溶液WXが残存(貯留)しているので、その後の電解生成時には、電解槽20に飽和電解質溶液WXが送られて、所定の性状若しくはpHの電解水を支障なく生成することできる。
始めのステップS1で生成開始スイッチ(図示省略)をONすると、次のステップS2に進んで、電解水の生成を開始する。
次のステップS3では、第2開閉弁V2を閉制御、第3開閉弁V3を開制御して、次のステップS4では、定量ポンプ13が作動する。
次のステップS6では、電流計40で電解槽10内の電解電流値Aを測定し、次のステップS7に進んで測定値Aと基準値を比較して、測定値Aが基準値範囲以内(YES)の場合は、ステップS5に戻り、測定値Aが基準値範囲から乖離した(NO)の場合は、ステップS10に進む。なお、上述した基準値及び基準値範囲は、電解水生成装置を操作して決定した所望の電解水のpH、水量、消費電力などの設定により、その設定毎に図4に示すCPUが算出してメモリに記憶しておくものである。
次のステップS13では、電解質溶解槽10内の上限の水位を検知する上限水位センサー10Hが検知するかが判定されて、YESの場合(水位が上限を上回った)は、次のステップS14に進んで第2開閉弁V2を閉制御にして原水の供給を停止するが、NOの場合は、ステップS13を引き続き監視することになる。
次のステップS17では、定量ポンプ13の高速作動時間が一定時間T2経過したかを判定し、YESの場合は次のステップS2に戻って再び電解水の生成を開始し、NOの場合は、ステップS17の処理を繰り返す。
始めに、酸性水やアルカリ性水を夫々採水可能な有隔膜方式の電解水生成装置DSに於いて、電解水生成運転時にアルカリ性水を生成や流通させている側の隔膜20Tや電極20A,20B、更に水路には、水道水等の原水に含まれるカルシウムやマグネシウム化合物が析出した成分(スケール)が付着する弊害が生じるが、このスケールの付着による隔膜20Tや電極20A,20Bの故障や破損及び水路の閉塞を防止するための構成を以下に述べる。
1 原水取入口
CW 原水
2 水量調整バルブ
10 電解質溶解槽
10F メッシュフィルタ
10T 送出入口
10S 受入口
WX 飽和電解質溶液
St 電解質
11 フローセンサ
12 逆止弁としてのチャッキ弁
13 定量ポンプ
20 電解槽
20A,20B 電極
21,22 送水路
21K,22K 第1と第2の水路切換用電磁弁
30 制御部
40 電流計
50 電源装置
PA 原水給水流路
PB 原水送水流路
PC 電解質溶液供給流路
PCa 一端流路部
PD 循環流路
V1,V2,V3 開閉弁
V4 三方弁
XY 第1の共通流路部
ZY 第2の共通流路部
WY 第3の共通流路部
A1,A2,A3,A4 接続部
X,W 原水の給水ライン
Y 飽和電解質溶液の供給ライン
Claims (9)
- 電解質溶解槽から取り出した飽和電解質溶液を、水道水等の原水で電気分解に適した電解質濃度に希釈しながら電解槽に送り込むことにより、電解水を生成するように構成した電解水生成装置であって、
上記電解質溶解槽から取り出した飽和電解質溶液を、ポンプによって電解槽へ送る電解質溶液供給流路の一部分と、上記の飽和電解質溶液を上記のポンプによって上記電解質溶解槽へ循環させる循環流路の一部分とを、流路が共通する共通流路部と成し、
上記電解質溶液供給流路と循環流路の途中に流路開閉手段を各々設けて、上記循環流路の流路開閉手段を切換制御すると、上記電解質溶液供給流路に設けた流路開閉手段を切換制御して、上記の飽和電解質溶液を原水供給流路に送り込んで希釈し、この希釈した飽和電解質溶液を上記電解槽へ送り込んで電解水を生成させる一方、
上記循環流路の流路開閉手段を切換制御すると、上記供給流路の流路開閉手段が閉じて、上記のポンプが上記電解質溶解槽から取り出した飽和電解質溶液を上記循環流路内に循環させて、上記共通流路部内に残存する原水、若しくは/及び飽和電解質溶液を上記電解質溶解槽へ送り込んで、当該共通流路部の内部を洗浄するように構成したことを特徴とする配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。 - 前記電解質溶解槽には、飽和電解質溶液を送出する送出入口と、再結晶した電解質を溶解し、且つ、その溶液を電解質溶解槽に戻すことができる受入口を設け、これ等送出入口と受入口の間を連通接続して、飽和電解質溶液を循環させる循環流路と成し、且つ、原水取入口と前記送出入口の間を連通接続して、原水を前記電解質溶解槽の送出入口に注入する第1給水流路とし、上記原水取入口と前記電解槽の間を連通接続して、原水を上記電解槽に注入する原水給水流路とすると共に、
前記送出入口と前記電解槽の間を連通接続して電解質溶液の供給流路と成し、前記循環流路と前記原水送水流路と上記電解質溶液供給流路の前記送出入口から連続する一部を共用する第1の共通流路部を形成して、前記電解質溶液供給流路と前記循環流路の前記第1の共通流路部から連続する一部を共用して第2の共通流路部を形成する一方、前記原水給水流路と前記電解質溶液供給流路の前記電解槽から連続する一部を共用して第3の共通流路部を形成し、
且つ、前記第2の共通流路部には前記のポンプを設け、前記循環流路および前記電解質溶液供給流路の前記第2の共通流路部から前記受入口の間には、循環流路を開閉制御する第1の流路開閉手段としての第1開閉弁を設け、前記電解質溶液供給流路の前記第2の共通流路部から前記第3の共通流路部の間には、一定の水圧により開放する流路開閉手段としての逆止弁を設け、前記原水取入口の近傍には、前記原水送水流路と原水給水流路を切換、及び双方の送水と給水を停止する為の第2、第3の開閉弁を設けて、
前記第1開閉弁を開状態として、前記ポンプにより前記第1の共通流路部に残存又は貯留した原水、若しくは/及び、前記電解質溶解槽内の飽和電解質溶液を前記循環流路に循環させて、前記循環流路の配管内を洗浄する配管洗浄動作を可能に構成したことを特徴とする請求項1に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。 - 前記電解質溶解槽には、飽和電解質溶液を送出する送出入口と、再結晶した電解質を溶解し、その溶液を電解質溶解槽に戻すことができる受入口を設け、これ等送出入口と受入口の間を連通接続して、飽和電解質溶液を循環させる循環流路と成し、且つ、原水取入口と前記送出入口の間を連通接続して原水を前記送出入口に注入する原水送水流路とし、上記原水取入口と前記電解槽の間を連通接続して原水を上記電解槽に注入する原水給水流路とすると共に、
前記送出入口と前記電解槽の間を連通接続して電解質溶液供給流路とし、前記循環流路と前記原水送水流路と上記電解質溶液供給流路の前記送出入口から連続する一部を共用する第1の共通流路部を形成して、前記電解質溶液供給流路と前記循環流路の前記第1の共通流路部から連続する一部を共用して第2の共通流路部を形成する一方、前記原水給水流路と前記電解質溶液供給流路の前記電解槽から連続する一部を共用して第3共通流路部を形成し、
且つ、前記第2の共通流路部には前記のポンプを設け、前記循環流路および前記電解質溶液供給流路の前記第2の共通流路部から前記受入口の間の分岐箇所には、前記第1流路開閉手段としての流路切換用の三方弁を設け、前記原水取入口近傍には前記原水送水流路と前記原水給水流路を切換制御する為の第2、第3の開閉弁を設けて、前記流路切換用の三方弁を開閉制御して、前記ポンプにより前記第1の共通流路部に残存又は貯留した原水、若しくは前記電解質溶解槽内の飽和電解質溶液を前記循環流路に循環させて、前記電解質溶液供給流路の配管内を洗浄する流路洗浄動作を可能にするように構成したことを特徴とする請求項1に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。 - 前記流路洗浄動作時には、前記第2、第3の開閉弁を切換制御して、前記原水送水流路より原水を前記電解質溶解槽内に注入した後に注入を停止し、引き続いて、前記流路開閉手段としての第1開閉弁若しくは前記三方弁を切換制御して、前記ポンプにより前記第1の共通流路部に残存する原水を前記循環流路に送出させた後、前記電解質溶解槽内の飽和電解質溶液を前記循環流路に循環させて、前記共通流路及びそれに続く前記循環経路の配管内を洗浄するように構成したことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。
- 前記電解質溶解槽の前記送出入口が、前記電解質溶解槽の底部に設けられ、且つ、この送出入口にはメッシュフィルターが取り付けられていることを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。
- 前記電解質溶液槽内には、飽和電解質溶液の下位の水位を検知する為の水位検知手段を設けて、低水位検知後、所定の時間若しくは所定の動作後、電解水の生成を停止して、前記流路洗浄動作に切換わるよう制御することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。
- 前記電解槽内の電解電流値を測定する為の電流計を設けて、電流計が異常値を検出した場合、電解水の生成を停止して、前記流路洗浄動作に切換わるよう制御することを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。
- 前記電解槽の各電解室に印加される印加電圧の極性を切換えるか、または、前記電解槽に設けたアルカリ性水と酸性水の各送水路に設けられた第1と第2の水路切換用電磁弁を制御することによって、アルカリ性水採水路に付着されている酸化物等を除去するスケールの除去動作を、前記配管洗浄動作の後で連続して動作させることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。
- 前記原水供給切換手段が、前記原水送水流路に設けた第2開閉弁と、前記原水給水流路に設けた第3開閉弁とで構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の配管経路の詰まり防止機能を備えた電解水生成装置。
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