JP2014188515A - 電解極性切換時に吐水、排水管路の切換を行う電解アルカリ水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電解アルカリ水生成装置の電極に付着するカルシウムを除去しながらアルカリ水を電解生成する機械には管路を切り換えても吐水する水質を変えないようにする必要がある。複数の電解槽を並列に使用する場合、この管路切り換え機構が複雑でコスト高になり又、管路切り換え時に酸性水がアルカリ水に混ざり易いと云う構造上の問題があった。
【解決手段】複数の電解槽ごとに管路切換弁バルブを配置するのではなく、各電解槽からアルカリ水と酸性水を各々１つの管に集合してこれを１つの管路切り替えバルブで管路を切り換える新しい管路切り替えバルブ開発したことで解決した。これにより製造コストの低減やアルカリ水に酸性水が混ざる心配も無くなった。また切り換えの動きが外部から検査できるようにした事でより一層の良質なアルカリ水の生成が担保できることになり味と品質の安定性を確保できないという問題が解決した。
【選択図】図２

Description

本発明は、家庭用から業務用までの電解式アルカリイオン水生成装置に関し、電解時にマイナス極側に析出するカルシウムを逆電により除去する工程を有し、電解時に析出するカルシウムが性能低下を起さないようにするものである。前記マイナス極を一定時間ごとにプラス極に切換えてカルシウムを除去して使用する時、機械から吐水するアルカリ水が必ず陰極で生成されるよう、アルカリと酸の管路も同時に切換え、この時、装置内の管路に残留する水と該切換時の処理水を一定時間排水して極性切換え後に生成される電解アルカリ水が良質のアルカリイオン水となるようにする技術に関するものである。

また、本発明において、電解アルカリ水生成機械は極性切換え機構を有するため、極性切換え前に生成されたアルカリ性の水と酸性の水が極性切換え後にも、電解槽内に留まっている。この水は完全に排水しなければ品質不良の水が製造ラインに混入してしまう。また、もう一つの問題は、一定時間機械を止めておくと、電解槽内で分離したアルカリ水が時間とともに分離膜を介して中和して行き、品質が悪化する。

品質不良のアルカリ水が電解槽内に残留しているのでこれをビン詰めラインに供給すると、不良品がラインに混ざる事になる。これ等を防止し良質のアルカリイオン水を安定的に生産するため、一定時間電解が停止した後に再開する時に一定時間これ等の水を排水する技術に関するものである。
さらに、本発明は、電解電極の極性切換時にアルカリ水生成機械本体からの吐水する水質が変化しないように機械本体内部で各電極室から吐水する水質と機械本体からラインに供給する水質とを合わせなければならない。

そのため極性が切換わった電極側の水質と出口管路を合わせる管路の切換えが必要になる。そのため電解槽と吐水管路の途中に管路の切換バルブを配置するもろであり。この切換バルブを切換える作動力として供給原水の水圧を利用し、安定した切換えがなされるように工夫した安価で確かな構造の技術に関するものである。

従来から、アルカリイオン水は様々な機械が家庭に販売されている。こうした機械は代表的な方法として平板と円筒型の電極を使用して、アルカリ水が生成される。マイナス極側には電極に原水に含まれるカルシウムが析出する。一定時間アルカリ水を生成したら、一時的に電極をマイナスからプラスに切換えて電解で析出したカルシウムを剥離させる必要がある。このときの水は全て排水して飲用しない、家庭用のものはこの逆電解による電解洗浄が手動式のもので、逆電洗浄中の水は飲まないようにする方式で全てが手動式で行われるようになっている。

また、一部に業務用の大型機械においては、電解極性を切換え出口管路も切換えてアルカリ水を生成する機械もあるが、この機構は電解槽の頭部に切換えバルブを配置してその内部管路の開口部を押さえる方式で、開口部を塞ぐか開けたままにして管路を切換えるバルブが付いている。この方式の機械で大量のアルカリ水を生成するには電解槽を何組か並列に配置しなければならなくなる。

このとき各電解槽に切換えバルブが付いていると、それらを開け閉めする別の制御バルブが必要であり、複数の電解槽頭部にある管路切換えバルブを動かすために制御バルブの部品点数が増え、ホース配管部品、組立工数など様々部品が増えてコストがかかり原価が上がる。しかも修理やメンテナンスサービスが複雑になっている。

またこの構造では切換えバルブの開閉時に閉まり状態が悪いかどうか、閉まりが不完全で酸性が混入している場合でも判別ができない欠点がある。バルブの開閉部分に液漏れが無いかどうかの確認ができない構造である。なぜなら、管路切換えバルブを給水圧で動かすため、この給水圧の供給と停止、及び排水に圧を逃がす制御に別のカム式のバルブが配置されている。

このカム式でバルブを開閉する工程で、カム駆動で動くバルブ内部のシール部に漏れが生まれるか、カム位置が動いてしまった場合など発見できない問題を有していた。又、切換えバルブ内部分のシート面を完全に閉めきれていないことが起こる可能性を有していた。その理由は、アルカリ水と酸性水の切換弁バルブ内の出口面積とそこを押し当てて閉鎖するシート面を抑える受圧面積があまり変わらない構造になっている。

そのため、シート面を押し当てている力は機械本体から吐水するとき、機械内部の管路抵抗で生ずる減圧分と供給原水圧との差圧が押さえ圧力になっている程度のものであるため電解槽頭部にある管路バルブに閉まり不足が生じ、アルカリ水に酸性水が混入する可能性がある。しかしそれを検証する方法が無く味に変化が起こる品質不良が解らいと云う欠点があった。

これはアルカリ水と酸性水の出口圧に対し制御側から来る締め付け圧が共に同じ給水圧を利用して同じ面で作用するようになっているため、圧が互いに相殺されて機械内部の管路抵抗で生まれるわずかな差圧しか締め付け圧として使えないためである。

その上、アルカリ水に酸性水がわずか混入しても吐水するアルカリ水のｐＨにはほとんど変化が見られないため、このような事故を外部から発見できないと云う致命的な問題を有していた。大量にアルカリ水を必要とする生産ラインでは、並列に配置した電解槽の数が増えるため、増えれば増えるほどこの危険が増大すると言う問題があった。

発明が解決しようとする課題

従来の業務用アルカリイオン水生成機においての大きな課題は、管路の切換えバルブが複雑で切換が不完全であっても完全に動かなくなる場合しか判別できなかった。酸性水側を絞ってアルカリ水３に対して酸性水１の比率で吐水するように酸性水吐水部に絞りオリヒスを入れるアルカリ水生成量が多くなるようにする装置である。

そのため、制御側のバルブの動きがスムーズでないとき、制御側の管路切換圧が漏れて圧が下がっていて十分にバルブシート面を押す圧力が出ていない場合、アルカリ水の管路切換弁を抑え切れないで、酸性水がアルカリ水に少量混ざり易い構造であり、しかもバルブ内で液の混ざりが起こっても外部から判断できない。わずかな混ざりでは吐水するアルカリ水のｐＨに変化が現れないからである。

しかし、この問題がアルカリ水の味を悪くする最大の要因であるが、外部から解らないまま運転される構造になっていた。この構造の欠点とは、アルカリ水と酸性水の出口圧に対し制御側から来る締め付け圧が共に同一の面で互いに向かい合う形で、同じ給水圧を利用しているため、圧が互いに相殺されて、機械内部の管路抵抗で生ずる減圧分と供給原水圧との差圧が押さえ圧力になる程度のわずかな力しか発生しないためである。

その上、吐水されるアルカリ水のｐＨに変化が現れない、このような事故を外部から発見できないと云う致命的な問題を有している。このため品質を最高の状態に保ち続ける事に不安が絶えず付きまとう課題があった。又、この課題は大量にアルカリ水を生成する機械の場合、電解槽の数が増えるため、どの電解槽の制御バルブに酸性水の混入が在るか益々解らなくなると云う問題があった。

電解した後に出来るアルカリ水に分離後の酸性水が少量でも混入するとアルカリ水の味が極端に悪くなるのがｐＨには変化が認められない。これが電解アルカリ水の特徴です。そのためボトルウォーター製造企業への販売に関し、台灣の商社からこのような従来機種が持つ欠点を解決したものを東南アジアのボトリングウォター製造会社に販売したいので従来機種の欠点を無くして欲しいという技術的要求があった。

従来の業務用電解水生成装置（アルカリ水生成装置）には電解槽ごとに管路切換えバルブがありこれを別系統のバルブで水圧を利用して管路切換弁バルブを動かしている。このため各電解槽の上部にあるバルブを動かすため、機械への供給水圧でバルブシート面の開閉切換えを行っていたが、バルブの駆動は小型モーターでカムを使って動かしている。

このため小型モーターに連動したカム位置の緩みやカムの減りやバルブ内のＯリングの損傷などを修正する工程やメンテナンス時に、ホースや配管が複雑になっていることの保守点検が十分に行えないと云う課題があった。また、ホースや管路が多く機械の部品点数が多く製造コストが大幅に上がり、コストの低減と構造の簡素化とアルカリ水の品質を不安定にする生成システムの抜本的な改良をしなければならないという課題があった。

電解によるアルカリ水生成機械の開発に当り、特に留意する問題がある。電解で生成するアルカリ水が通過する箇所のバルブ類は電解によってアルカリ水になった水に溶け込んでいるカルシウムの析出が起こり易く、流れを検知するための検出機器が故障してしまう原因となっている。また可動部にＯリングなどで液漏れを防止する場合、可動部にカルシウムが析出してＯリングなどが削られて液漏れを起す事故となる。

このためアルカリ水の通過する管路に配置するバルブ類はこのカルシウムが析出しても可動部に固着しないような材質、例えばフッソ樹脂のような材質を使用するか、バルブが作動するたびに自動的にカルシウムが剥がれるようなゴムが伸びたり縮んだりしてパッキンゴム表面からカルシウムが張られるようなシール方式にしなければならない。パッキン部はこすれない圧縮と開放による単に抑えるだけのシール方式が必要になると云う課題がある。

課題を解決するための手段

今までの電解アルカリ水生成装置は電解槽ずつに管路切換バルブが配置されているため、多くのホース配管や複雑な制御系管路が製造コストを高額にしていた。又、メンテナンス時間が掛かり過ぎる問題があった。しかもメンテナンス時に、機械を故障し易くなっている箇所が何処にあるかの判別ができない問題があった。

これに対し、電解槽ずつに管路切換えバルブを配置するのではなく全ての電解槽から出たアルカリ水と酸性水を各々集合管に集めて１本にして、アルカリ水と酸性水の管路を１つの管路切換弁に集めて１度に管路を切換え、その液漏れ防止機構はＯリングを外からの圧力で強力に圧縮して行う故障の起こらない構造とし、その切換え位置はオムロンの光位置検出素子マイクロフォトセンサーにより正し位置にバルブの切換え駆動モーターが停止する機構にして解決した。

本発明は装置の運転のＯＮ−ＯＦＦ信号を拾う検出部にアルカリ水特有の溶存カルシウムが析出して検出可動部が動かなくなり、検出不能にならない状態を維持できる構造になっている。流速により上下移動される浮子の内部にリング式の強力なマグネットが内蔵して、このマグネットは液漏れのないパイプの外側に配置され、パイプ内にはリードスイッチを内蔵した。

水の流れが起こると浮子が水の流れにつられて持ち上げられ、マグネットの磁力によりリードスイッチが作動する。このリードスイッチのＯＮ，ＯＦＦ信号で配管内のアルカリ水の流を検知するようにした。このリング状マグネット部とリードスイッチを内蔵したパイプの間は大きな隙間にした。カルシウムの析出が定期的なメンテナンス期間内には、故障しないだけの大きな隙間にし、常に、正常な信号の検出がされるようにし、故障が起こらない構造にして問題を解決した。

本発明は管路切換弁の切換後に、管路接続部から液もれが起こらないようＯリングを圧縮して液密に接続されているがこの切換バルブの内部可動部が切換時には何処にも接触しないで回転して管路が切り替わり、定位置に来たら停止して下部より給水原水の圧力を何処からも圧力が相殺されない単純なシリンダー機構に仂くようにして可動部を押し上げ、Ｏリングを圧迫してシールするカルシウムによる液漏れが起こらない構造にして、アルカリ水と酸性水同士の混ざり易いと云う品質不安の課題を解決した。

本発明は極性切換時に電解槽の中に残留する品質不良となるアルカリ濃度が変化した水質を排水する排水切換えバルブを、本機械からアルカリ水が吐水する出口部の直前に配置し前記管路切換弁バルブの切換え位置を検出するオムロンの光位置検出素子マイクロフォトセンサーの信号により排水管路へ連通させるか又はこの信号をもとに所定のプログラムに従い排水管路からアルカリ吐水管路に切りける制御を行う事で、電解槽の極性切換に伴う電解槽内と配管管路内の品質不良のアルカリ水を取り除く機構にする事で解決した。

本発明は従来の機械が持つ、ホースや管路が多く、部品点数が多い製造コストの高い構造に対して、管路切換バルブ一つで全てが切り替わるため、しかも、このバルブの、切換位置の確認機構が正確にできる上に、液シール部のＯリングが完全に液密にシールされているかいないかが外部から可動部品の位置の確認で捕らえる事が出来る構造にしてあるため、故障やメンテナンスに要する時間の短縮と正確な保守管理が行えるようになった。アルカリ水の品質を不安定にする生成機構を無くすことで問題を解決した。

図１は本発明における装置全体の配管路であり。給水管３０、給水電磁弁３３電解槽３４が３セット及びアルカリ水集合管３５と酸性水集合管３６及び管路切換バルブ４、流量検出器５と排水切換弁９を通る管路を有する機構であり、電解極性切換工程における品質不良水をアルカリ水の製品タンクや充填ラインに供給しないようにして、安定した品質の生成が可能となる電解アルカリ水水生成機械の生成工程を示す図である。

図１の給水管路３０より機械外部の給水機構から０．１５Ｍｐａから３Ｍｐａ程度の給水圧を持って供給され、本機械の内部入口にある大型電磁弁の上流で分岐され、１方は電解槽に供給され、他方は管路と管路切換バルブ４と排水切換弁９を制御する３方切換弁１０，１１，１２，１３の圧力供給水として分岐されている。分岐後１方の管路３１は電磁弁３３に入り、その後電解槽３本に下部より供給される。

この電解槽３４は一般に市販されているアルカリイオン生成機と同じように陽極と陰極の間がミネラルイオンの電離により透過する電解用隔膜で２つの部屋に分離され、陰極のある側にアルカリ水が生成され、陽極のある側に酸性水が生成される構造（図示せず）になっている。

電解槽３４からアルカリ水と酸性水が３対１の割合に分割されて吐水するように機械本体の酸性水出口側の管路に絞り効果が生まれるように構成されている。これはオリヒスを管路に配置し酸性側の管路を小さく絞るようにすることが好ましい。電解槽３４から吐水したアルカリ水はアルカリ水集合管３５に集合し酸性水は酸性水集合管３６に集合してアルカリ水管路１９と酸性水管路２２を通って管路切換バルブ４に流入する。

この管路切換バルブ４は下流側にシリンダーを有し３方電磁弁１０，１１，１２，１３によって内部に在る回転弁４４が上部に押し上げられるか離れることによりアルカリ接続管路２０と管路１９又は２２或いは酸性吐水管路２３が管路２２又は１９と液密に接続するように切換ができるようになっている。この管路切換弁バルブ４の動きと管路の切換え構造に関しては図２及び図３と図４において詳しく説明する。

この管路切換バルブ４は電解槽内の電極に加える極性を反転させた時に管路も従来接続していた極性と反対の極性と連通する管路に切換えられるようになっている。陽極側が陰極側にまた陰極側は陽極側に連通するように反対側の極性管路と連通するように内部でクロスするよう形成された管路を有する回転弁４４で行われる。
またアルカリ水は管路２０を介して流量検出器５に入り浮式の浮子体６５が流れにつられて持ち上げられる現象を利用して浮子に内蔵されたリング状の強力なマグネット６６が中心部のパイプ内のリードスイッチ６７をＯＮ，ＯＦＦさせることで流れが発生したかどうかを感知するスイッチ構造で構成されている。

その下流に流量検出器５と一体的に排水切換弁９が配置されアルカリ吐水管路２１に連通している。又、この排水管路切換弁９には排水管路２４に連通する管路１８にアルカリ接続管路２０が連通するような切換バルブ機構を有している。また、酸性水は管路切換バルブ４から直接に酸性吐水管路２３に連通している。
この酸性吐水管路２３内にはアルカリ水側に水が多く流れるように酸性管路２３の絞りを目的として、オリヒスが配置されている。

図２は管路切換バルブ４の断面形状を示す図である。左右の太い矢印は各接続管路を示す。管路１９からアルカリ水が流入し、又管路２２からは酸性水が流入する。これは電解槽３４の電解極性を切換えるとアルカリ水は酸性水に変わり、酸性水はアルカリ水に代わる。この場合出口管路は変更できないので管路切換バルブ４の内部にある回転弁４４で管路が逆に連通するように切換が出来る構造になっている。回転弁４４の内部には９０度違った位置に管路が連通する図４に示すクロス流路６０と６１が構成されている。

この回転弁４４の外周と上部ケース３８Ａの内径とは大きく隙間があくように構成されている。上方押圧リング４０を３方電磁弁１０，１１，を作動させて管路１４から原水給水圧を注入し、上方押圧リング４０を下方に押し下げてＯリングへかかる押付け力を解除します。Ｏリング４１が上部ケース３８Ａから離れるとき、上部押し上げリング４４とピン５１と固定金具５２をナット５３で一体に形成されたシャフト４５も共に下がる。

この時スラストベアリング４６にシャフト４５のフランジ部４７が当って止まります。この結果上下と外周に隙間が出来た状態で、ギヤードモーター３７により回転弁４４が回動して９０度回転位置に来たらオムロンのフォトセンサー５０により位置検出が行われ、ギヤードモーター３７を停止させて、上方押圧リング４０を、給水圧を利用して管路１５から給水圧を加えて再び上に押し上げて、上部ケース３８Ａに押し付けてＯリング４１で液密に各管路を連通させる。

この管路切換バルブ４は管路１９が管路２０に連通するか酸性吐水管路２３に連通させるか又、同時に管路２２を酸性吐水管路２３に連通するかアルカリ水接続管路２０に連通させるかを切換える構造になっている。この機構で３方電磁弁１０，１１，が正しく機能して回転弁４４が上部ケース３８Ａに密着しているかどうかを上方押圧リング４０と下部ケース３８Ｄの位置を外部からリミットスイッチや他の市販されている位置検出手段などで検知し、その信号で外部に表示することもできる（図示せず）。

図２の回転弁４４はシャフト４５が中心にあり、下部において連結コマ５２の中央部にある貫通穴の一面がシャフト側のカットした面と勘合して回り止めが構成されるようになっており、回転弁４４と連結コマ５２が一体化している。さらにこの連結コマ５２と回転弁４４とは２本のステンレスピン５１で一体化するように構成されている。そしてこの構成が外れないようにナット５３でシャフト４５のネジを介して固定されている。これによってシャフト４５と回転弁４４が一体化するように構成されている。

また、シャフト４５の上部にはフランジ部４７があり、スラストベアリング４６との間に回転弁４４が上下する動きを妨げない隙間を有している。またこのときギヤードモーター３７の回転がシャフト４５に伝わるための連結ピン４８Ａがあり連結リング４８にはこの連結ピン４８の動きを妨げないように長穴４８Ｂを備えている。この連結リング４８と光位置検出板４９はネジ（図示せず）で固定されて両者の動きが一体になっている。また、ギヤードモーター軸と連結リング４８とはネジ４９Ｃによって一体で動くように固定されている。

図３は回転弁４４単体の外形形状を示す。開口部５５と５６は上から下まで真直ぐに貫通する開口部であり、開口部５７は開口部５８の真下に位置する開口部５９に繋がるように図４のクロス流路６１を通して開口部５８の反対側の開口部５９に連通するように構成されている。同じように開口部５８は開口部５７の下側の開口部６２に連通するように構成されている。

図４は回転弁４４の外周を覆っているパイプ４４Ｆを一部切断して内部がわかるようにした図を示す。この回転弁４４は上面にＯリングが４つ配置され裏面には無く、上方押圧リング４０の上面にＯリング４２が配置されている。下部にあるＯリング４２はアルカリ水と酸性水の連通箇所のみに２個に必要となる。押し圧リング４０の上側にＯリング４２が配置されるのはＯリングが水の流れでＯリング溝から外れないためである。

図５は流量検出器５と排水切換弁９が一体に構成された機器の断面形状を示す。管路２０より流入するアルカリ水がリードスイッチ６７を内蔵したパイプ６７Ｅの外側にある浮子６５を動かすことにより流れを検出する構造となっている。浮子６５の中にはパイプ６７Ｅの外径より大きい内径で隙間を大きく有する２個のリング状の強力なマグネット６６が浮子体６５に内蔵されている。

この浮子体６５はアルカリ水がＡ矢印の流れのように上昇する時、流れに乗って浮き上がり、リードスイッチ６７の位置に来るあたりで流量検出器本体６８の内径が広くなるため流れが緩やかになり、浮子体６５の重さと流れの力がバランスする所で止まるようになっている。このときマグネット６６の磁力でリードスイッチがＯＮして流れがあることが制御回路に伝達される。

この流量検出器本体６８の内部に加工されている上に行くに従い広くなるよう加工される円錐形状の傾斜角度を調整しマグネット６６の磁力の上下位置変化が流れる流量の変化で大きく変わるようにし、マグネット６６磁力の変化をパイプ６７Ｅの内側から計測できるようにすると電解槽内を流れる水の流量が計測できる。またこの流量により電解電圧や電解電流を調整する機構を設ければ一定のｐＨを維持するアルカリ水生成機解を作る事も可能である。

図５にしめす排水切換弁９はピストン７３がシリンダー６９の中に構成され管路１６と管路１７を通る３方電磁弁１２，１３から給水圧力により作動する。給水管３０から供給される水圧によりピストン７３が左右に可動するようになっている。この動きによりピストン７３に装着されたパッキン７０が排水シート面７２とアルカリ吐水シート面７１とシート面７２のどちらかを閉じるか又は、開くかして、流路をアルカリ吐水２１と排水管路１８及び２４（図１に表示）側に切換えます。

この時、流れはＡ矢印線図かＢ破線矢印線図のように変化します。 ピストン７３はカルシウムの固着しないフッ素樹脂などを用いることが好ましい。また、矢印９は排水切換弁全体を示すもので矢印５は流路検出器全体を示すものである。

発明の効果

従来の電解式業務用大型のアルカリ水生成機で製造された水が市場にアルカリイオン水のボトル詰め飲料水として販売しているが、近年、透析学会の中に、電解アルカリを透析用の水として使用すると、腎臓病患者に対する透析障害を無くせる新しい方法として注目されてきた。この電解アルカリ水の中には微細な水素ガスが分子状で溶解するためこれが水酸基ラジカルを消滅させ透析後の患者が受ける血圧障害、体調不良を防ぐ働きが実際の診療で確認され注目されている。そのため従来の機構の持つ安定した品質が確保されにくい点を改良した電解アルカリ水生成機の開発が望まれていたが本発明によりこれが解決される。

電解アルカリ水生成機には水質中にミネラルが無ければ電解できなうなるためミネラルのあるままを軟水器でカルシウムをナトリウムに置換してから電解し、アルカリ水にしてからＲＯ膜を使用して純水化してさらに細菌除去フィルターで濾過して透析水として使用するものであるが。電極表面はミネラルの析出により電解効率が低下して水素ガスの発生が低下する。これを防ぐために電解極性の切換が必要になる。この時、アルカリ水の安定した品質を確保するには電極切換時の水を完全に捨てて管路内には常に品質の保たれたアルカリ水が供給されるようにする必要があり、これ要求が確保される。

この電解アルカリ水の生成原理は水道水に含まれるカルシウム過剰地域、例えばヨーロッパなどにある像足と云う風土病や心筋梗塞など心臓疾患を改善できる飲料水を造る原理として最もふさわしいものである。フランスの医師がエビアン水の飲用を進めるのはマグネシウムが人間のミネラルバランスに適しているからです。ヨーロッパや他の國のカルシウム量が極めて多い地域は、身体本来のミネラルバランスはカルシウム２に対し１の割合でマグネシウムを必要とするため電解によりマグネシウムを溶け込ませる必要があります。このことからアメリカやヨーロッパ地域でカルシウムの多い地域に電解アルカリ水生成機を輸出する場合にはこの技術が特に不可欠となる。

近年、アジアや中国でミネラルウォーターのボトル入り製品が販売されるようになって来て、アジア全域に電解アルカリ水の販売をしたいと云う商社が出てきたが、発展途上国で販売する場合、故障が無く、例え、故障してもメンテナンスが簡単でなければならない。これに適した構造が本発明の大きな開発目標であり、本発明においてこれが完成した。

：本発明の実施例における流路制御を行う機器及びそれとつながる水の流れ管路とその全体の管路を表す図である。 ：本発明の実施例における管路切換バルブ４の断面形状を示す。 ：本発明の実施例における回転弁４４の外形形状を示す。 ：本発明の実施例における回転弁４４の外周を切断してクロスする管路の形状を示す。 ：本発明の実施例における流量検出器５と排水切換弁９が一体に構成された機器の断面形状を示す。

給水管３０、給水電磁弁３３、電解槽３４、アルカリ水集合管３５、酸性水集合管３６、管路切換バルブ４、流量検出器５、排水切換弁９、３方切換弁１０，１１，１２，１３、管路３１、電磁弁３３、電解槽３４、酸性水集合管３６、管路１９、管路２２、回転弁４４、アルカリ水管路１９、酸性水管路２２、吐水管路２０、酸性吐水管路２３、アルカリ水接続管路２０、アルカリ吐水管路２１、排水管路２４、管路１８、回転弁４４、クロス流路６０、６１、Ｏリング４１、上部ケース３８Ａ、ギヤードモーター３７、フォトセンサー５０、上部ケース３８Ａ、上方押圧リング４０、下部ケース３８Ｄ、連結コマ５２、ナット５３、シャフト４５、フランジ部４７、スラストベアリング４６、連結ピン４８Ａ、連結リング４８、長穴４８Ｂ、光位置検出板４９、ネジ４９Ｃ、開口部５５、５６、開口部５７、開口部５８、パイプ４４Ｆ、Ｏリング４２、リードスイッチ６７、パイプ６７Ｅ、浮子６５、パイプ６７Ｅ、マグネット６６、流量検出器本体６８、ピストン７３、シリンダー６９、管路１６、管路１７、ピストン７３、パッキン７０、排水シート面７２、アルカリ吐水シート面７１、排水管路１８、２４

Claims (7)

1. １つ以上の電解槽を有し、該電解槽が電解分離膜を介して水の電気分解を行い陽極にアルカリ水、陰極に酸性水を生成する機構を有し、アルカリ水及び酸性水はそれぞれの吐水集合管を備え、それぞれの吐水管路が入れ替わるように切り替わる１つの管路切換バルブを備え、アルカリ水の外部吐水口の上流に排水管路へ切り替わる排水切換弁を備えている電解アルカリ水生成装置において、電解極性を反転させる工程を有し、該反転工程時に所定の時間アルカリ水吐水管路を排水管路に切り換えて排水する工程を有し、排水工程を終了して管路を通常のアルカリ吐水管路に戻す工程を有し、これ等の切換工程が電動切り換え弁により給水水圧を使用して行うことを特徴とするアルカリ水生成方法。
2. 管路切換バルブはその内部に回転弁を有し、該回転弁は内部に４つの管路を有し、それらは２種類の異なる流路を構成し、２つはは真下に出口を有し、他の２つは流入する位置に対抗する位置の反対側に出口が来るように回転弁の内部にクロス流路を備え、回転弁の上部には４つの開口部にパッキンを備え、各々の管路を流れる液が混ざり合わないように互いの流路が液密に構成され電解極性の切り換え時に回転弁を回転して管路の切り換えを行う時は下部に上下作動して回転弁と管路切換バルブの上部ケースと液密に一体化又は解除できる上面にパッキンを配置した上方押圧リングを備えていることを特徴とする請求項１記載のアルカリ水生成方法。
3. 前記管路切換バルブの回転位置検出信号によりアルカリ水の外部吐水口の上流に配置したアルカリ水管路を排水管路へ切り換える排水切換弁が切り換わる機構を備え、該排水切換弁が電動バルブにより給水圧を用いて切り換える弁機構を有することを特徴とする請求項１及び２に記載のアルカリ水生成方法。
4. １つ以上の電解槽が各々電解分離膜を介して水の電気分解を行い陽極にアルカリ水、陰極に酸性水を生成し所定時間電解したら極性を切り換える機構を有するものに於いて電解槽から吐水する管路にアルカリ水集合管路と酸性水集合管路を備え該２つの集合管路を１つの管路切換バルブに連通させ、該管路切換バルブの内部に回転弁を配置し、該回転弁の内部にアルカリ水と酸性水が通るそれぞれが２つの異なる流路を構成し、１方は真下に出口を有し他方は流入する位置に対抗する位置の反対側に出口が来るように回転弁の内部にクロス流路を備え各管路が互いに液密に構成されていて電解極性の切り換え時に回転弁を回転して管路の切り換えを行い、電解極性を切り換えた状態で吐水水質が変わらないようにしたことを特徴とするアルカリ水生成装置。
5. 前記管路切換バルブの回転位置検出信号により電動弁を用い給水圧を使用して管路切換バルブの上部ケースに接触しないように前記上下押圧リングの押圧力を開放させてギヤードモーターにより回転弁を所定の位置まで回動させてから再び液密に接触するため回転弁の上部の管路接続部にパッキンを配置し上下作動する上方押圧リングの上面管路接続部にパッキンを配置した上下押圧リングを押し上げて管路を切り換えることを特徴とする請求項４記載のアルカリ水生成装置。
6. 前記管路切換バルブの回転位置検出信号により電動弁を用い給水圧を使用してアルカリ吐水管路を排水管路へ切り換える排水切換弁を備え電解極性を切り換える前後いずれかの時間又は所定時間電解が停止した場合、アルカリ吐水管路を所定時間排水へ切り換えるようにしたことを特徴とする請求項４及び５記載のアルカリ水生成装置。
7. 電解槽より下流のアルカリ水吐水管路に円錐状の管路の内側に液密にしたパイプ内にリードスイッチを配置し外側に円錐管路内を流れる流速により上下移動する浮子内にリング状のマグネットを配置し浮子の移動でリードスイッチがＯＮ又はＯＦＦする機構の信号で前記電解槽の電解を開始又は停止する様にした請求項４から６記載のアルカリ水生成装置。

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