JP3432007B2

JP3432007B2 - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP3432007B2
Application number: JP17891194A
Authority: JP
Inventors: 安夫原
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 2003-07-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JPH0839068A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原水を電気分解して電
解水を生成する電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解水生成装置の一つとして、給水手段
によって電解槽へ給水可能とするとともに、導水手段に
よって電解槽から導水可能とし、また電源回路から電解
槽に通電可能として、給水手段による給水と電源回路か
ら電解槽への通電を制御装置によって制御して、電解槽
に通水される原水が電解槽にて電解されて電解水が生成
され、これが前記導水手段に導かれるようにしたものが
あり、例えば特開平１−９９６８６号公報に示されてい
る。上記した公報の電解水生成装置においては、取水コ
ックが取付けられるとともに下限水位スイッチと上限水
位スイッチが取付けられたタンクに、電解槽から導水さ
れた電解水が貯えられるように構成されていて、下限水
位スイッチがオンしたときに電解槽への給水と通電が開
始されて維持され、また上限水位スイッチがオンしたと
きに電解槽への給水と通電が停止されて維持されるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した公
報の電解水生成装置においては、例えば給水経路または
導水経路に異常が生じて電解槽への通水或いはタンクへ
の貯水に異常が生じると、電解槽への通水が的確に得ら
れない状態にて通電が維持されて電解槽が過熱されるお
それがあり、また電解槽からタンクへの導水時に電解水
が漏れて電力及び水が浪費されるおそれがある。本発明
は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、そ
の目的は電解槽への通水及び導水の異常を検出して、電
解槽の過熱、電力及び水の浪費を防止することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、給水手段によって電解槽へ
給水可能とするとともに、導水手段によって電解槽から
導水可能とし、また電源回路から電解槽に通電可能とし
て、給水手段による給水と電源回路から電解槽への通電
を制御装置によって制御して、電解槽に通水される原水
が電解槽にて電解されて電解水が生成され、これが前記
導水手段に導かれるようにした電解水生成装置におい
て、前記導水手段に流水を検出する流水検出手段を設
け、また前記制御手段に電解生成開始手段と開始時通水
異常停止手段を設けて、電解生成開始手段によって給水
手段による給水と電源回路から電解槽への通電が開始さ
れるようにし、また開始時通水異常停止手段によって給
水及び通電の開始から設定時間内に前記流水検出手段が
流水を検出しないとき給水及び通電が停止されるように
した。

【０００５】また、上記した電解水生成装置において、
前記導水手段に流水を検出する流水検出手段を設け、ま
た前記制御手段に電解生成維持手段と継続時通水異常停
止手段を設けて、電解生成維持手段によって給水手段に
よる給水と電源回路から電解槽への通電が継続維持され
るようにし、また継続時通水異常停止手段によって給水
及び通電の継続維持中に前記流水検出手段が流水を検出
しないとき給水及び通電が停止されるようにした。

【０００６】

【発明の作用効果】導水手段に流水を検出する流水検出
手段を設けるとともに、制御手段に電解生成開始手段と
開始時通水異常停止手段を設けて構成した電解水生成装
置においては、電解生成開始手段によって給水手段によ
る給水と電源回路から電解槽への通電が開始されるよう
にし、また開始時通水異常停止手段によって給水及び通
電の開始から設定時間内に流水検出手段が流水を検出し
ないとき給水及び通電が停止されるようにしたため、給
水経路及び導水経路等が正常である場合には、電解槽へ
の給水及び通電の開始から設定時間内に流水検出手段が
流水を検出する。したがって、かかる場合には、電解槽
への給水及び通電が停止されることはなく、給水及び通
電の開始時から継続して所望の電解水が生成される。と
ころで、当該装置の給水経路及び導水経路等に異常があ
る場合には、電解槽への給水及び通電の開始から設定時
間内に流水検出手段が流水を検出しない。したがって、
かかる場合には、電解槽への給水及び通電が停止され
て、電解槽の過熱が防止されるとともに、電力及び水の
浪費が防止される。

【０００７】また、導水手段に流水を検出する流水検出
手段を設けるとともに、制御手段に電解生成維持手段と
継続時通水異常停止手段を設けて構成した電解水生成装
置においては、電解生成維持手段によって給水手段によ
る給水と電源回路から電解槽への通電が継続維持される
ようにし、また継続時通水異常停止手段によって給水及
び通電の継続維持中に流水検出手段が流水を検出しない
とき給水及び通電が停止されるようにしたため、給水経
路及び導水経路等が正常である場合には、電解槽への給
水及び通電の継続維持中に流水検出手段が流水を検出す
る。したがって、かかる場合には、電解槽への給水及び
通電が停止されることはなく、所望の電解水が継続して
生成される。ところで、当該装置にて所望の電解水が継
続して生成されているときに給水経路及び導水経路等に
異常が生じた場合には、流水検出手段が流水を検出しな
くなる。したがって、かかる場合には、電解槽への給水
及び通電が停止されて、電解槽の過熱が防止されるとと
もに、電力及び水の浪費が防止される。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明による電解水生成装置を示して
いて、この電解水生成装置は原水（水道水）を所要量貯
える貯水タンク１０を備えている。貯水タンク１０は、
制御装置１００に接続された水位センサ１１（上限水位
と下限水位を検出するもの）を内部に備えていて、この
水位センサ１１からの信号により給水管１９に設けた電
磁開閉弁Ｖ１が開閉されて貯水タンク１０内の水位が所
定の範囲に維持されるように構成されている。また、貯
水タンク１０にはオーバーフローパイプ１２が設けられ
るとともに、電解槽３０の両流入口３１ａ，３１ｂに分
岐して接続される接続管１３が取付けられていて、接続
管１３には制御装置１００によって作動を制御される電
動ポンプＰ１と手動で調整可能な流量調整バルブＶ２，
Ｖ３がそれぞれ介装されていて、略同量の原水が接続管
１３を通して電解槽３０の両流入口３１ａ，３１ｂに供
給されるように構成されている。また、貯水タンク１０
には同タンク内の原水に混入している炭酸（電解性能を
阻害するもの）を除去するための循環撹拌電動ポンプＰ
２とパイプ１４が取付けられるとともに電動吸引ファン
１５が上蓋１０ａ（気密的かつ脱着可能に取付けられて
いる）に取付けられていて、電動ポンプＰ２と電動吸引
ファン１５は制御装置１００により所定の周期で同時に
駆動されるように構成されている。また、給水管１９は
浄水器１８を介して水道（図示省略）に接続されてい
る。なお、水道水に含まれる炭酸が少ない場合には、循
環撹拌電動ポンプＰ２とパイプ１４と電動吸引ファン１
５を省略して実施する。

【０００９】電解槽３０は、一対の流入口３１ａ，３１
ｂと一対の流出口３１ｃ，３１ｄを有する槽本体３１
と、この槽本体３１内に対向配設した一対の電極３２，
３３と、これら両電極３２，３３間に配設されて各電極
３２，３３を収容する各電極室３４，３５を形成する隔
膜３６によって構成されていて、左方の電極室３４には
流入口３１ａと流出口３１ｃが連通し、右方の電極室３
５には流入口３１ｂと流出口３１ｄが連通している。ま
た、各流出口３１ｃ，３１ｄには各導出管３７，３８が
接続されていて、各導出管３７，３８は上端にて上方に
配設した各貯溜タンク４０，５０の底壁にそれぞれ接続
されている。

【００１０】各電極３２，３３は電極切換器１１０を介
して電源回路１２０に接続されている。電極切換器１１
０は、制御装置１００からの信号に応じて両電極３２，
３３に印加される直流電圧の正逆を切り換えるものであ
り、図１の仮想線で示した状態にて制御装置１００から
正電信号を受けたとき実線の状態に切り替わって電源回
路１２０のマイナス電極を電極３２に接続するとともに
プラス電極を電極３３に接続し、また図１の実線で示し
た状態にて制御装置１００から逆電信号を受けたときに
仮想線の状態に切り替わって電源回路１２０のマイナス
電極を電極３３に接続するとともにプラス電極を電極３
２に接続するようになっている。電源回路１２０は交流
電圧を所定値の直流電圧に変換するものであり、制御装
置１００からＯＦＦ信号を受けたときにはマイナス電極
とプラス電極間の直流電圧がゼロとなるように、また制
御装置１００からＯＮ信号を受けたときにはマイナス電
極とプラス電極間に所定値の直流電圧が印加されるよう
になっている。

【００１１】左方の貯溜タンク４０は、アルカリ性イオ
ン水を所要量貯えるタンクであり、水位センサ４１（上
限水位と下限水位を検出するもの）とオーバーフローパ
イプ４２（図示省略の排水路に接続されている）が設け
られるとともに手動で開閉可能な排水弁４３とオーバー
フローパイプ４２に接続された排水管４４が設けられて
いる。また、貯溜タンク４０には、導出管３７の上端開
口に対応して同導出管３７より大径の導管４５が配設さ
れるとともに、導管４５の上端開口に対応してフロート
スイッチ４６が配設されている。また、貯溜タンク４０
の底壁には連通管４７の一端が接続されていて、この連
通管４７は本体９０の外側に取付けた手動で開閉可能な
取水弁４８に接続されている。

【００１２】一方、右方の貯溜タンク５０は、酸性イオ
ン水を所要量貯えるタンクであり、水位センサ５１（上
限水位と下限水位を検出するもの）とオーバーフローパ
イプ５２（図示省略の排水路に接続されている）が設け
られるとともに手動で開閉可能な排水弁５３とオーバー
フローパイプ５２に接続された排水管５４が設けられて
いる。また、貯溜タンク５０には、導出管３８の上端開
口に対応して同導出管３８より大径の導管５５が配設さ
れるとともに、導管５５の上端開口に対応してフロート
スイッチ５６が配設されている。また、貯溜タンク５０
の底壁には連通管５７の一端が接続されていて、この連
通管５７は本体９０の外側に取付けた手動で開閉可能な
取水弁５８に接続されている。

【００１３】各貯溜タンク４０，５０に設けた各水位セ
ンサ４１，５１と各フロートスイッチ４６，５６は、各
タンク４０，５０の上蓋４０ａ，５０ａ（脱着可能で図
示省略の通気孔を有する）に取付けられていて、本体９
０の脱着可能な上蓋９０ａを外しかつ各タンク４０，５
０の上蓋４０ａ，５０ａを外すことにより、容易に保守
点検できるように構成されている。また、各水位センサ
４１，５１と各フロートスイッチ４６，５６は制御装置
１００にそれぞれ接続されていて、各フロートスイッチ
４６，５６は流水検出センサとして使用されている。

【００１４】制御装置１００は、図２のフローチャート
に対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータ
（図示省略）を備えていて、生成運転スイッチ（オン・
オフ切換スイッチ）１０１の操作と各水位センサ４１，
５１と各フロートスイッチ４６，５６からの信号に基づ
いて電動ポンプＰ１、電極切換器１１０、電源回路１２
０等の各作動と警告ランプ１０２の点灯・消灯を制御す
るようになっており、以下に説明する作動が得られるよ
うになっている。

【００１５】上記のように構成した本実施例において
は、生成運転スイッチ１０１がオン操作されると、制御
装置１００のマイクロコンピュータが図２のステップ２
０１にてプログラムの実行を開始し、ステップ２０２に
て各水位センサ４１，５１からの信号に基づいて両貯溜
タンク４０，５０の少なくとも一方の水位が下限水位以
下か否かが判定される。両貯溜タンク４０，５０の少な
くとも一方の水位が下限水位以下であれば、ステップ２
０２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０３，２０
４，２０５，２０６，２０７の処理が実行され、また両
貯溜タンク４０，５０の水位が共に下限水位以下でなけ
れば、ステップ２０２の処理（当該装置を待機状態に維
持する処理）が繰り返し実行される。

【００１６】上記したステップ２０３では電動ポンプＰ
１に駆動信号が出力され、ステップ２０４では電極切換
器１１０に正電信号が出力され、ステップ２０５では電
源回路１２０にＯＮ信号が出力され、ステップ２０６で
は制御装置１００が備えるタイマーがリセットされて経
過時間ｔが計時される。したがって、電動ポンプＰ１が
駆動開始されるとともに、電源回路１２０の両電極から
電極切換器１１０を介して電解槽３０の両電極３２，３
３に所定値の直流電圧が正電圧印加される。このため、
貯水タンク１０内の原水が電動ポンプＰ１と接続管１３
と各流量調整バルブＶ２，Ｖ３を通して電解槽３０の各
電解室３４，３５に供給されるとともに、原水が電解槽
３０内で電気分解されて、マイナス側電極３２の電極室
３４からは水酸イオンが増加したアルカリ性イオン水が
導出管３７と大径導管４５を通して貯溜タンク４０に送
られ、またプラス側電極３３の電極室３５からは水素イ
オンが増加した酸性イオン水が導出管３８と大径導管５
５を通して貯溜タンク５０に送られる。

【００１７】また、上記したステップ２０７では各フロ
ートスイッチ４６，５６からの信号に基づいて各イオン
水が各貯溜タンク４０，５０に流れ込んでいるか否かが
判定される。ところで、当該装置の給水経路及び導水経
路等に異常があって、上記したステップ２０３，２０
４，２０５，２０６の処理により電動ポンプＰ１が駆動
を開始されかつ両電極３２，３３への正電圧印加が開始
された後、設定時間ｔｏ経過しても両フロートスイッチ
４６，５６が共にＯＮ作動しない場合には、ステップ２
０８にて「ＹＥＳ」と判定されて、ステップ２０９の異
常停止ルーチンが実行される。ステップ２０９の異常停
止ルーチンでは電動ポンプＰ１に停止信号が出力される
とともに電源回路１２０にＯＦＦ信号が出力され、また
警告ランプ１０２に点灯信号が出力される。したがっ
て、電動ポンプＰ１の駆動が停止されるとともに両電極
３２，３３への正電圧印加が停止されて、電解槽３０へ
の通水が停止されるとともに、電解槽３０での電気分解
が停止され、また警告ランプ１０２が点灯して当該装置
の給水経路或いは導水経路等の異常を警告する。なお、
この異常停止警告状態は生成運転スイッチ１０１をオフ
操作することにより解除できるようになっており、生成
運転スイッチ１０１のオフ操作により警告ランプ１０２
が消灯するようになっている。

【００１８】上記した設定時間ｔｏは、当該装置の給水
経路或いは導水経路等が正常である場合において電動ポ
ンプＰ１の駆動開始から両フロートスイッチ４６，５６
が共にＯＮ作動するまでの時間を予め実際に計測し、こ
の時間を基準時間として多少のバラツキを考慮するとと
もに数十秒の安全率を加えて決定している。また、上記
した当該装置の給水経路或いは導水経路等の異常として
は、(1) 電動ポンプＰ１の故障またはエアーがみ等によ
る圧送能力の減少。(2) 流量調整バルブＶ２，Ｖ３の詰
まり。(3) 隔膜３６の変形等に起因した電解槽内の流路
の閉塞。(4) 接続管１３、導出管３７，３８、導管４
５，５５等の詰まり、損傷或いは接続不良による水漏
れ。(5) 各経路内残水の冬期凍結。等の具体例が挙げら
れる。

【００１９】一方、当該装置の給水経路及び導水経路等
が正常であって、上記した設定時間ｔｏ内に両フロート
スイッチ４６，５６が共にＯＮ作動した場合には、ステ
ップ２０７，２０８の処理が繰り返された後にステップ
２０７にて「ＹＥＳ」と判定されて、ステップ２１０，
２１１の処理が実行される。ステップ２１０では各水位
センサ４１，５１からの信号に基づいて両貯溜タンク４
０，５０の水位が共に上限水位以上か否かが判定され、
またステップ２１１では上記したステップ２０７と同様
に各フロートスイッチ４６，５６からの信号に基づいて
各イオン水が各貯溜タンク４０，５０に流れ込んでいる
か否かが判定される。

【００２０】したがって、当該装置の給水経路及び導水
経路等が正常であって、両貯溜タンク４０，５０の水位
が共に上限水位以上となるまでは、ステップ２１０にて
「ＮＯ」と判定されるとともにステップ２１１にて「Ｙ
ＥＳ」と判定されてステップ２１０，２１１の処理が繰
り返し実行され、上記した電解水生成運転が維持されて
所望の電解イオン水が継続して生成され、また両貯溜タ
ンク４０，５０の水位が共に上限水位以上となると、ス
テップ２１０にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２１
２の逆電洗浄ルーチンが実行された後、上記したステッ
プ２０２に戻る。なお、逆電洗浄ルーチンでは、電源回
路１２０にＯＦＦ信号が出力され、この状態が所定時間
維持された後に電動ポンプＰ１に停止信号が出力され、
その後に電極切換器１１０に逆電信号が出力されるとと
もに電源回路１２０にＯＮ信号が出力され、この状態が
所定時間維持された後に電源回路１２０にＯＦＦ信号が
出力される。したがって、電動ポンプＰ１が停止すると
きには各大径導管４５，５５の上端部位にまで電気分解
されていない原水が供給されることとなる。また、電動
ポンプＰ１の停止後には、電極切換器１１０にて電極の
接続が実線状態から仮想線状態に切り換えられて電解槽
３０の電極３２が電源回路１２０のプラス電極に接続さ
れるとともに電極３３がマイナス電極に接続され、また
電源回路１２０が制御装置１００からＯＮ信号を受けて
マイナス電極とプラス電極間に所定値の直流電圧が所定
時間印加されて、電解槽３０の両電極３２，３３に逆電
圧印加され、各大径導管４５，５５と各導出管３７，３
８から各電極室３４，３５に落差により原水が自動的に
供給される状態にて、いわゆる逆電洗浄がなされ電極３
２からカルシウム，ナトリウム等付着物が剥離される。

【００２１】ところで、上記したように電解水生成運転
が維持されている状態（ステップ２１０，２１１の循環
処理中）にて当該装置の給水経路及び導水経路等に異常
が生じた場合には、ステップ２１１にて上記したステッ
プ２０７と同様に「ＮＯ」と判定されてステップ２０９
の異常停止ルーチンが実行される。したがって、このと
きにも、電動ポンプＰ１の駆動が停止されるとともに両
電極３２，３３への正電圧印加が停止されて、電解槽３
０への通水が停止されるとともに、電解槽３０での電気
分解が停止され、また警告ランプ１０２が点灯して当該
装置の給水経路或いは導水経路等の異常を警告する。

【００２２】上記実施例においては、水道水を原水とし
て本発明を実施したが、例えば特開平４−７５５７６号
公報に示されている装置によって得られる食塩水を原水
として本発明を実施することも可能である。また、単一
の電動ポンプＰ１により電解槽３０に原水がそれぞれ供
給されるように構成して本発明を実施したが、一対のの
電動ポンプにより電解槽３０に原水がそれぞれ供給され
るように構成して本発明を実施すること、或いは接続管
１３を給水管１９に直接接続して貯水タンク１０及び電
動ポンプＰ１等を省略し、電磁開閉弁（給水弁）Ｖ１を
開くことにより電解槽３０に原水がそれぞれ供給される
ように構成して本発明を実施する（この構成だけでは逆
電洗浄を行うことができないため、図１に示した上記実
施例の構成及び図２に示したプログラムを適宜変更する
必要がある）ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電解水生成装置の一実施例を示
す図である。

【図２】図１に示した電解水生成装置の制御装置が備
えるマイクロコンピュータにて実行されるプログラムを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１３…接続管、３０…電解槽、３２，３３…電極、３
４，３５…電極室、３６…隔膜、３７，３８…導出管
（導水手段）、４５，５５…導管（導水手段）、４６，
５６…フロートスイッチ（流水検出手段）、１００…制
御装置、１２０…電源回路、Ｐ１…電動ポンプ（給水手
段）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】給水手段によって電解槽へ給水可能とす
るとともに、導水手段によって電解槽から導水可能と
し、また電源回路から電解槽に通電可能として、給水手
段による給水と電源回路から電解槽への通電を制御装置
によって制御して、電解槽に通水される原水が電解槽に
て電解されて電解水が生成され、これが前記導水手段に
導かれるようにした電解水生成装置において、前記導水
手段に流水を検出する流水検出手段を設け、また前記制
御手段に電解生成開始手段と開始時通水異常停止手段を
設けて、電解生成開始手段によって給水手段による給水
と電源回路から電解槽への通電が開始されるようにし、
また開始時通水異常停止手段によって給水及び通電の開
始から設定時間内に前記流水検出手段が流水を検出しな
いとき給水及び通電が停止されるようにしたことを特徴
とする電解水生成装置。
【請求項２】給水手段によって電解槽へ給水可能とす
るとともに、導水手段によって電解槽から導水可能と
し、また電源回路から電解槽に通電可能として、給水手
段による給水と電源回路から電解槽への通電を制御装置
によって制御して、電解槽に通水される原水が電解槽に
て電解されて電解水が生成され、これが前記導水手段に
導かれるようにした電解水生成装置において、前記導水
手段に流水を検出する流水検出手段を設け、また前記制
御手段に電解生成維持手段と継続時通水異常停止手段を
設けて、電解生成維持手段によって給水手段による給水
と電源回路から電解槽への通電が継続維持されるように
し、また継続時通水異常停止手段によって給水及び通電
の継続維持中に前記流水検出手段が流水を検出しないと
き給水及び通電が停止されるようにしたことを特徴とす
る電解水生成装置。