JP3479355B2 - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、水または食塩水等の処
理水を電気分解して酸性イオン水とアルカリ性イオン水
を生成する電解イオン水生成装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の装置は、例えば特開平４−３３
０９８７号公報に示されていて、両電極に印加される直
流電圧の正逆を切り換えないで長時間使用していると、
マイナス側電極の表面にカルシウム，ナトリウム等が層
状に付着して通電率を低下させ、所望の電解イオン水が
得られないという問題があり、これを解決するために両
電極に印加される直流電圧の正逆を切り換えて上記した
付着物を電極から剥離させることが一般的に行われてい
る（以下、これを逆電洗浄という）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、電解イオン
水生成装置においては、触媒機能，耐久性等を考慮して
チタン基材の表面に白金メッキ或いは白金イリジウムを
焼成して補強した電極が採用されているが、例えば正電
圧印加のイオン水生成状態から逆電圧印加のイオン水生
成状態に切り換える際に、プラスからマイナスに切り換
えられる電極が著しく侵されて通電率が低下することが
ある。これは、正電圧印加時にプラス側電極が収容され
ている電極室内の水素イオンＨ⁺ の濃度が高くなってお
り、この水素イオンＨ⁺ が逆電圧印可に切り換えられる
際にプラスからマイナスに切り換えられた電極の表面に
吸着して、チタンTi基材の表面に白金メッキを施したも
のでは、白金膜中に水素が溶け込んで内部のチタン基材
と反応し、非金属で通電性が悪く反応によって体積膨張
する水素化チタンTiH₄が生成され、これが白金メッキと
チタン基材との境界面で白金メッキを持ち上げて白金メ
ッキを剥離させるからであり、またチタン基材の表面に
白金イリジウムを焼成したものでは、焼成物中の酸化イ
リジウムIrO₂と水素が反応して還元され、水に溶け易い
金属イリジウムが生成され、これが溶出してチタン基材
を露出させ、露出したチタン基材と水素が反応して非金
属で通電性が悪い水素化チタンが生成されるからであ
る。なお、かかる現象すなわち水素脆性は電極が金属材
料からなるものであれば、如何なる場合においても生じ
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、その目的はイオン水の生成が止められるときに
は、両電極室内に残存する各イオン水とは逆のイオン水
を各電極室に供給して、各電極室内の水を素早く中和ま
たは逆イオン化すること、及び中和または逆イオン化す
るためのイオン水を必要量確保することにある。 【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、当該電解イオン水生成装置
を、水または食塩水等の処理水を貯溜する貯水タンク
と、金属材料からなる第１及び第２の電極を内部に対向
配設するとともにこれら両電極間に隔膜を配設して各電
極を収容する第１及び第２の電極室を形成しこれら両電
極室に処理水が流入・流出するようにした電解槽と、前
記貯水タンクの処理水を前記電解槽の両電極室に圧送す
る電動ポンプと、前記第１の電極室に接続され同電極室
にて生成された電解イオン水を排出する第１排出管と、
前記第２の電極室に接続され同電極室にて生成された電
解イオン水を排出する第２排出管と、前記貯水タンクの
水面より上方に立ち上がる立上部と大気に連通する開口
を有して前記第１及び第２排出管に接続される第１導出
管と、前記貯水タンクの水面より上方に立ち上がる立上
部と大気に連通する開口を有して前記第１及び第２排出
管に接続される第２導出管と、前記第１排出管、前記第
２排出管及び前記両導出管の接続部位に介装されて前記
第１排出管及び前記第２排出管をそれぞれ前記第１導出
管または前記第２導出管に連通させる切換弁と、前記両
電極に印加される直流電圧の正逆を切り換える電極切換
器と、この電極切換器と前記電動ポンプ及び前記切換弁
の各作動を制御する制御装置を備え、この制御装置が、
イオン水生成運転開始信号に基づいて前記電動ポンプを
起動させるとともに前記両電極への電圧印加を開始させ
る開始制御手段と、イオン水生成運転停止信号に基づい
て前記電動ポンプを停止させるとともに前記両電極への
電圧印加を停止させかつ前記切換弁による流路切換を行
わせる停止制御手段と、イオン水生成運転開始信号に基
づくイオン水生成運転の開始後の設定時間内にてイオン
水生成運転停止信号に基づくイオン水生成運転の停止を
禁止する停止禁止手段を備える構成とした。 【０００５】 【作用】本発明による電解イオン水生成装置において
は、制御装置の開始制御手段によりイオン水生成運転開
始信号に基づいて電動ポンプが起動されるとともに電解
槽の両電極への電圧印加が開始されると、貯水タンクか
ら電解槽の両電極室に水または食塩水等の処理水が圧送
され、電解槽内で処理水は電気分解されてプラス側電極
の電極室からは水素イオンが増加した酸性イオン水が排
出され、またマイナス側電極の電極室からは水酸イオン
が増加したアルカリ性イオン水が排出され、酸性イオン
水は一方の排出管と切換弁を通して一方の導出管に導か
れ、またアルカリ性イオン水は他方の排出管と切換弁を
通して他方の導出管に導かれる。 【０００６】また、上記したイオン水生成時に制御装置
の停止制御手段によりイオン水生成運転停止信号に基づ
いて電動ポンプが停止されるとともに電解槽の両電極へ
の電圧印加が停止されかつ切換弁による流路切換が行わ
れると、一方の導出管内に残存する酸性イオン水がアル
カリ性イオン水の残存する排出管及び電極室に向けて落
差により自動的に供給されるとともに、他方の導出管内
に残存するアルカリ性イオン水が酸性イオン水の残存す
る排出管及び電極室に向けて落差により自動的に供給さ
れ、各電極室を含む各流通路内の水が素早く中和または
逆イオン化される。 【０００７】ところで、上記したイオン水生成運転開始
信号に基づくイオン水生成運転の開始後の設定時間内で
は、制御装置の停止禁止手段がイオン水生成運転停止信
号に基づくイオン水生成運転の停止を禁止するため、仮
にイオン水生成運転の開始後の設定時間内にイオン水生
成運転停止信号があっても、イオン水生成運転の開始後
の経過時間が設定時間となるまではイオン水生成運転は
停止されず、上記した中和または逆イオン化に必要な水
量は確保される。 【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イオン水生成装置を
示していて、この電解イオン水生成装置は処理水（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、内部に制御装置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）を備
えていて、この水位センサ１１からの信号に基づいて給
水管１９（水道管に接続されている）に設けた電磁開閉
弁Ｖ１が開閉されて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にそれぞれ接続される一対の接
続管２１，２２が取付けられていて、各接続管２１，２
２には制御装置１００によって起動停止を制御される電
動ポンプＰ１，Ｐ２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、電動ポンプＰ
１，Ｐ２の駆動時には略同量の処理水が各接続管２１，
２２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。なお、上記した接続管
２１，２２と電動ポンプＰ１，Ｐ２と流量調整バルブＶ
２，Ｖ３の構成に代えて、先端が分岐した単一の接続管
と、この接続管の分岐前の部位に介装された単一の電動
ポンプと、接続管の分岐後の部位にそれぞれ介装された
一対の流量調整バルブ（上記流量調整バルブＶ２，Ｖ３
と同じもの）を用いて実施することも可能である。 【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内に対向配設した第１及び第２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を収容する第１及び第２の電極室３
４，３５を形成する隔膜３６によって構成されていて、
各電極３２，３３としてはチタン基材の表面に白金メッ
キ或いは白金イリジウムを焼成してなるものが採用さ
れ、また第１電極室３４には流入口３１ａと流出口３１
ｃが連通し、第２電極室３５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
には第１及び第２の排出管２３，２４が接続されてい
て、第１排出管２３と第２排出管２４は切換弁７０によ
ってそれぞれ第１または第２の導出管２５または２６に
連通するように構成されている。 【００１０】切換弁７０は、図１及び図２に示したよう
に、電気モーター７１の駆動軸７２によって図１の矢印
方向に回転駆動されて各排出管２３，２４の各導出管２
５，２６に対する連通を切り換える弁体７３を有する回
転式の４ポート２位置切換弁であって、電気モーター７
１の駆動軸７２には一対の円板カム７４，７５が一体的
に取り付けられている。円板カム７４は、図２（ｂ）に
示すように円周上の１８０度毎二箇所に切欠７４ａが形
成されていて、当該装置の本体（図示省略）に固定配設
した位置検出センサ７６（図２（ａ）参照）が切欠７４
ａに係合しているかいないかによって、切換弁７０の切
り換え状態（弁体７３による連通方向）が検出できるよ
うに構成されており、位置検出センサ７６が切欠７４ａ
に係合している状態が図１の実線にて示した状態（正状
態）に一致している。また、円板カム７５は、図２
（ｃ）に示すように円周上の９０度毎四箇所に切欠７５
ａが形成されていて、当該装置の本体に固定配設した位
置検出センサ７７が切欠７５ａに係合することによって
電気モーター７１の停止位置タイミングが検出できるよ
うに構成されている。なお、上記した切換弁７０に代え
て、第１排出管２３が第１の３ポート２位置切換弁によ
って第１または第２の導出管２５または２６に連通する
ように、また第２排出管２４が第２の３ポート２位置切
換弁によって第２または第１の導出管２６または２５に
連通するように構成して実施することも可能である。こ
の場合には、各３ポート２位置切換弁の弁体を回転駆動
する電気モーターの駆動軸に上記した一対の円板カム７
４，７５と一対の位置検出センサ７６，７７に相当する
部材をそれぞれ設ける必要がある。 【００１１】第１導出管２５は、図１及び図３にて示し
たように、貯水タンク１０の水面より上方に立ち上がる
立上部２５ａと大気に連通する開口２５ｂを有してい
て、下端にて切換弁７０に接続されており、開口２５ｂ
は貯水タンク１０の水面より所定量上方に配置した第１
貯溜タンク４１内の上方部位にて大気に連通している。
また、第２導出管２６は、貯水タンク１０の水面より上
方に立ち上がる立上部２６ａと大気に連通する開口２６
ｂを有していて、下端にて切換弁７０に接続されてお
り、開口２６ｂは貯水タンク１０の水面より所定量上方
に配置した第２貯溜タンク４２内の上方部位にて大気に
連通している。 【００１２】第１貯溜タンク４１は、図３に示したよう
に、アルカリ性イオン水を所要量貯えるものであり、水
位センサ４３（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４４が設けられており、内部のア
ルカリ性イオン水は電動ポンプＰ３を適宜に駆動させる
ことにより所望の箇所に給送できるようになっている。
また、第２貯溜タンク４２は、酸性イオン水を所要量貯
えるものであり、水位センサ４５（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４６が設けら
れており、内部の酸性イオン水は電動ポンプＰ４を適宜
に駆動させることにより所望の箇所に給送できるように
なっている。 【００１３】電極切換器５０は、制御装置１００からの
信号に応じて電解槽３０の両電極３２，３３に印加され
る直流電圧の正逆を切り換える例えば電磁リレー（半導
体を用いたスイッチング回路でもよい）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
（ＯＮ信号）を受けたときに実線の状態に切り替わって
電源回路６０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（ＯＦＦ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６０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３２に接続するようになっている。電源
回路６０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。 【００１４】制御装置１００は、図４のフローチャート
に対応したプログラムと図５及び図６のフローチャート
に対応したプログラムをそれぞれ実行するマイクロコン
ピュータ（図示省略）を備えていて、図１に示した電源
スイッチ（オン・オフ切換スイッチ）１０１の操作と水
位センサ１１からの信号に基づいて電磁開閉弁Ｖ１の作
動を制御するとともに、電源スイッチ１０１のオン状態
での生成運転スイッチ（オン・オフ切換スイッチ）１０
２の操作と各水位センサ４３，４５からの信号と切換弁
７０に付設した各位置検出センサ７６，７７からの信号
に基づいて両電動ポンプＰ１，Ｐ２、切換弁７０、電極
切換器５０、電源回路６０等の作動を制御するようにな
っており、以下に説明する各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、電源スイッチ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４のステップ２０１
にてプログラムの実行を開始し、ステップ２０２にて貯
水タンク１０の水位センサ１１からの信号に基づいて貯
水タンク１０内の水位が下限水位以下か否かが判定され
る。このとき貯水タンク１０内の水位が下限水位以下で
なければ、ステップ２０２にて「ＮＯ」と判定されてス
テップ２０２の処理が繰り返し実行され、また貯水タン
ク１０内の水位が下限水位以下であれば、ステップ２０
２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０３，２０４
の処理が実行される。 【００１６】上記したステップ２０３では電磁開閉弁Ｖ
１にバルブ開信号が出力される。したがって、電磁開閉
弁Ｖ１が開状態とされて維持され、給水管１９を通して
処理水が貯水タンク１０に注入される。また、上記した
ステップ２０４では水位センサ１１からの信号に基づい
て貯水タンク１０内の水位が上限水位以上か否かが判定
される。このとき貯水タンク１０内の水位が上限水位以
上でなければ、ステップ２０４にて「ＮＯ」と判定され
てステップ２０４の処理が繰り返し実行され、また貯水
タンク１０内の水位が上限水位以上となれば、ステップ
２０４にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０５の処
理が実行された後に上記したステップ２０２に戻る。上
記したステップ２０５では電磁開閉弁Ｖ１にバルブ閉信
号が出力される。したがって、電磁開閉弁Ｖ１が閉状態
とされて維持され、給水管１９から貯水タンク１０への
注水が停止される。この結果、貯水タンク１０内の水位
が設定範囲に維持される。なお、図４のフローチャート
に対応したプログラムの実行は、図示省略してあるが、
電源スイッチ１０１がオフ操作されることにより、上記
したステップ２０５と同様の処理が実行された後に終了
するようになっている。 【００１７】一方、電源スイッチ１０１のオン状態にて
生成運転スイッチ１０２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５のステップ３０１
にてプログラムの実行を開始し、ステップ３０２にて各
貯溜タンク４１，４２の各水位センサ４３，４５からの
信号に基づいて両貯溜タンク４１，４２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。このとき
両貯溜タンク４１，４２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３０２にて「ＹＥＳ」と判
定されてステップ３０３の処理が実行され、また両貯溜
タンク４１，４２の水位が共に下限水位以下でなけれ
ば、ステップ３０２にて「ＮＯ」と判定されてステップ
３０２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。また、上記したステップ３０３で
は位置検出センサ７６からの信号に基づいて切換弁７０
が図１の実線にて示した正状態か否かが判定される。こ
のとき切換弁７０が図１の実線にて示した正状態であれ
ば、ステップ３０３にて「ＹＥＳ」と判定されてステッ
プ３０４，３０５，３０６，３０７，３０８，３０９の
処理が実行され、また切換弁７０が図１の仮想線にて示
した逆状態であれば、ステップ３０３にて「ＮＯ」と判
定されてステップ３１０，３１１，３１２，３１３，３
１４，３１５，３１６，３１７，３１８，３１９，３２
０の処理が実行される。 【００１８】上記したステップ３０４では電動ポンプＰ
１，Ｐ２に起動信号が出力され、ステップ３０５では電
極切換器５０に正電信号が出力され、ステップ３０６で
は電源回路６０にＯＮ信号が出力され、ステップ３０７
では制御装置１００が備えるタイマー（図示省略）がリ
セットされて経過時間を示す値ｔがゼロとされ、ステッ
プ３０８では制御装置１００が備えるタイマーの値に基
づいて第１の設定時間Ｔ１（例えば２分）その状態が維
持される。したがって、切換弁７０が図１の実線に示し
た正状態にある場合には、電動ポンプＰ１，Ｐ２が起動
されるとともに、電源回路６０の両電極から実線状態の
電極切換器５０を介して電解槽３０の両電極３２，３３
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内の処理水が電動ポンプＰ１，Ｐ２と接続
管２１，２２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、
処理水が電解槽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
リ性イオン水が排出管２３と正状態の切換弁７０と導管
２５を通して貯溜タンク４１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
オン水が排出管２４と正状態の切換弁７０と導管２６を
通して貯溜タンク４２に送られる。 【００１９】一方、上記したステップ３１０では電動ポ
ンプＰ１，Ｐ２に起動信号が出力され、ステップ３１１
では電極切換器５０に逆電信号が出力され、ステップ３
１２では電源回路６０にＯＮ信号が出力され、ステップ
３１３では制御装置１００が備えるタイマーの値に基づ
いて第１の設定時間Ｔ１その状態が維持される。また、
ステップ３１４では電動ポンプＰ１，Ｐ２に停止信号が
出力され、ステップ３１５では電源回路６０にＯＦＦ信
号が出力され、ステップ３１６では切換弁７０を切り換
える電気モーター７１に起動信号が出力され、ステップ
３１７では切換弁７０に付設した位置検出センサ７７か
らの信号に基づいて切換弁７０の弁体７３が切換完了位
置（図１の実線位置）に達したか否かが判定される。 【００２０】上記したステップ３１６の実行によって電
気モーター７１により回転駆動される弁体７３が切換完
了位置に達するまではステップ３１７にて「ＮＯ」と判
定されてステップ３１７の処理が繰り返し実行され、ま
た弁体７３が切換完了位置に達するとステップ３１７に
て「ＹＥＳ」と判定されてステップ３１８の処理が実行
される。ステップ３１８では電気モーター７１に停止信
号が出力され、ステップ３１９では制御装置１００が備
えるタイマーの値に基づいて第２の設定時間Ｔ２（例え
ば１分）その状態が維持される。また、上記したステッ
プ３２０では生成運転スイッチ１０２がＯＦＦか否かが
判定され、同スイッチ１０２がＯＦＦである場合にはス
テップ３２０にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ３２
１にてプログラムの実行が終了され、また同スイッチ１
０２がＯＦＦでない場合にはステップ３２０にて「Ｎ
Ｏ」と判定されて上述したステップ３０４〜３０９の処
理が順次実行される。 【００２１】したがって、切換弁７０が図１の仮想線に
示した逆状態にある場合には、電動ポンプＰ１，Ｐ２が
起動されるとともに、電源回路６０の両電極から仮想線
状態の電極切換器５０を介して電解槽３０の両電極３
２，３３に所定値の直流電圧が逆電圧印加され、この状
態が第１の設定時間Ｔ１維持される。このため、貯水タ
ンク１０内の処理水が電動ポンプＰ１，Ｐ２と接続管２
１，２２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、処理
水が電解槽３０内で電気分解されて、マイナス側電極３
３の電極室３５からは水酸イオンが増加したアルカリ性
イオン水が排出管２４と逆状態の切換弁７０と導管２５
を通して貯溜タンク４１に送られ、またプラス側電極３
２の電極室３４からは水素イオンが増加した酸性イオン
水が排出管２３と逆状態の切換弁７０と導管２６を通し
て貯溜タンク４２に送られる状態が第１の設定時間Ｔ１
維持される。また、このときには、仮想線状態の電極切
換器５０によって電源回路６０のプラス側電極に接続さ
れた電解槽３０の電極３２からカルシウム，ナトリウム
等付着物が剥離されて逆電洗浄がなされる。 【００２２】また、上記した逆電洗浄状態が第１の設定
時間Ｔ１維持された後には、電動ポンプＰ１，Ｐ２が停
止されるとともに電解槽３０の両電極３２，３３への電
圧印加が停止されかつ切換弁７０による流路切換（逆状
態から正状態への流路切換）が行われて、この状態が第
２の設定時間Ｔ２維持される。このため、貯水タンク１
０の水位より上方にある電解槽３０、排出管２３，２４
及び導出管２５，２６等に残っている水が落差により停
止状態の電動ポンプＰ１，Ｐ２を通して貯水タンク１０
に向けて自動的に逆流し、このとき導出管２６内に残存
する酸性イオン水がアルカリ性イオン水の残存する排出
管２４及び電極室３５に向けて流れるとともに、導出管
２５内に残存するアルカリ性イオン水が酸性イオン水の
残存する排出管２３及び電極室３４に向けて流れて、各
電極室３４，３５を含む各流通路内の水が素早く中和ま
たは逆イオン化される。なお、貯水タンク１０に向けて
余剰の水が逆流した場合には、オーバーフローパイプ１
２から貯水タンク１０外に排出される。 【００２３】また、上記したステップ３０９では各貯溜
タンク４１，４２の各水位センサ４３，４５からの信号
に基づいて両貯溜タンク４１，４２の水位が共に上限水
位以上か否かが判定される。このとき、両貯溜タンク４
１，４２の水位が共に上限水位以上であれば、ステップ
３０９にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ３２２，３
２３，３２４，３２５，３２６の処理が実行された後、
上記したステップ３０２に戻り、また両貯溜タンク４
１，４２の水位が共に上限水位以上でなければ、ステッ
プ３０９にて「ＮＯ」と判定されて上記したイオン水の
生成作動が続行され、図６に示したステップ３２７の処
理が実行される。 【００２４】上記したステップ３２２では電動ポンプＰ
１，Ｐ２に停止信号が出力され、ステップ３２３では電
源回路６０にＯＦＦ信号が出力され、ステップ３２４で
は切換弁７０を切り換える電気モーター７１に起動信号
が出力され、ステップ３２５では切換弁７０に付設した
位置検出センサ７７からの信号に基づいて切換弁７０の
弁体７３が切換完了位置（図１の仮想線位置）に達した
か否かが判定される。上記したステップ３２４の実行に
よって電気モーター７１により回転駆動される弁体７３
が切換完了位置に達するまではステップ３２５にて「Ｎ
Ｏ」と判定されてステップ３２５の処理が繰り返し実行
され、また弁体７３が切換完了位置に達するとステップ
３２５にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ３２６の処
理が実行され、その後に上述したステップ３０２の処理
が実行される。また、上記したステップ３２６では電気
モーター７１に停止信号が出力される。 【００２５】したがって、上記したステップ３２２〜３
２６の実行によって、電動ポンプＰ１，Ｐ２が停止され
るとともに電解槽３０の両電極３２，３３への電圧印加
が停止されかつ切換弁７０による流路切換（正状態から
逆状態への流路切換）が行われて、上記したイオン水の
生成作動が中断され、貯水タンク１０の水位より上方に
ある電解槽３０、排出管２３，２４及び導出管２５，２
６等に残っている水が落差により停止状態の電動ポンプ
Ｐ１，Ｐ２を通して貯水タンク１０に向けて自動的に逆
流し、このとき導出管２６内に残存する酸性イオン水が
アルカリ性イオン水の残存する排出管２３及び電極室３
４に向けて流れるとともに、導出管２５内に残存するア
ルカリ性イオン水が酸性イオン水の残存する排出管２４
及び電極室３５に向けて流れて、各電極室３４，３５を
含む各流通路内の水が素早く中和または逆イオン化され
る。なお、このときにも、貯水タンク１０に向けて余剰
の水が逆流した場合には、オーバーフローパイプ１２か
ら貯水タンク１０外に排出される。 【００２６】また、図６のステップ３２７では、図５の
ステップ３２０と同様に、生成運転スイッチ１０２がＯ
ＦＦか否かが判定され、同スイッチ１０２がＯＦＦであ
る場合にはステップ３２７にて「ＹＥＳ」と判定されて
ステップ３２８，３２９，３３０，３３１，３３２の処
理が実行された後にステップ３３３にてプログラムの実
行が終了され、また同スイッチ１０２がＯＦＦでない場
合にはステップ３２７にて「ＮＯ」と判定されてステッ
プ３３４の処理が実行される。なお、上記したステップ
３２８，３２９，３３０，３３１，３３２の処理は図５
の上述したステップ３２２，３２３，３２４，３２５，
３２６の処理と全く同じであるため、ここではその説明
を省略する。 【００２７】また、上記したステップ３３４では図５の
ステップ３０７にてリセットしたタイマーの値（経過時
間）ｔが設定値ｔｏ（例えば、２時間）以上か否かが判
定される。このとき、タイマーの値ｔが設定値ｔｏ以上
でなければ、ステップ３３４にて「ＮＯ」と判定されて
図５の上記したステップ３０９に戻り、またタイマーの
値ｔが設定値ｔｏ以上であれば、ステップ３３４にて
「ＹＥＳ」と判定されてステップ３３５，３３６，３３
７，３３８，３３９，３４０の処理が実行された後に図
５のステップ３１０に進む。なお、上記したステップ３
３５，３３６，３３７，３３８，３３９，３４０の処理
は図５の上述したステップ３１４，３１５，３１６，３
１７，３１８，３１９の処理と全く同じであるため、こ
こではその説明を省略する。 【００２８】以上要するに、本実施例においては、電源
スイッチ１０１及び生成運転スイッチ１０２のオン状態
にて、図１に示したように、貯水タンク１０内の水位が
略上限水位にあり、また両貯溜タンク４１，４２内の水
位が共に略上限水位にある場合には、図４のステップ２
０２の処理が繰り返し実行されるとともに、図５のステ
ップ３０２の処理が繰り返し実行されて、電磁開閉弁Ｖ
１が閉じた状態に維持されるとともに、電動ポンプＰ
１，Ｐ２が共に停止しかつ電源回路６０の出力がゼロで
電解槽３０での電解処理が停止した待機状態に維持され
る。 【００２９】また、各貯溜タンク４１，４２内のイオン
水が使用されて消費され、両貯溜タンク４１，４２の少
なくとも一方の水位が下限水位以下になると、図５のス
テップ３０２にて「ＹＥＳ」と判定されて、ステップ３
０３の処理が実行され、このとき切換弁７０が正状態で
あれば、ステップ３０４，３０５，３０６，３０７，３
０８，３０９の処理（イオン水生成状態とするためのス
テップ３０４〜３０６の処理とイオン水生成状態が第１
設定時間Ｔ１維持されるようにするためのステップ３０
８の処理）が実行され、また切換弁７０が逆状態でかつ
生成運転スイッチ１０２がＯＦＦ操作されていなけれ
ば、ステップ３１０，３１１，３１２，３１３，３１
４，３１５，３１６，３１７，３１８，３１９，３２０
の処理（電解槽３０の電極３２を逆電洗浄するためのス
テップ３１０〜３１３の処理と、逆電洗浄状態からイオ
ン水生成状態に移行する間に各電極室３４，３５を含む
各流通路内の水を素早くかつ確実に中和または逆イオン
化するためのステップ３１４〜３２０の処理）が実行さ
れた後に上記したステップ３０４〜３０９の処理が実行
されて、その後は両貯溜タンク４１，４２内の水位が共
に上限水位以上となるか生成運転スイッチ１０２がＯＦ
Ｆ操作されるかタイマーの値ｔが設定値ｔｏになるまで
ステップ３０９，３２７，３３４の処理が繰り返し実行
されて、イオン水生成状態に維持される。 【００３０】このイオン水生成状態においては、貯水タ
ンク１０内の処理水が電解槽３０に給水されて電解処理
され、これによって生成された各イオン水は電解槽３０
から各排出管２３，２４と正状態の切換弁７０と各導出
管２５，２６を通してそれぞれ対応した各貯溜タンク４
１，４２に送られる。この作動時において、貯水タンク
１０内の水位が下限水位以下となるまでは、図４のステ
ップ２０２の処理が繰り返し実行されて電磁開閉弁Ｖ１
が閉じた状態に維持され、また貯水タンク１０内の水位
が下限水位以下となると、図４のステップ２０３，２０
４の処理が実行されて電磁開閉弁Ｖ１が開かれ、電解槽
３０に圧送される流量より多量の処理水が給水管１９を
通して貯水タンク１０に注入される。また、処理水が貯
水タンク１０に注入されることにより貯水タンク１０内
の水位が上限水位以上になると、図４のステップ２０
５，２０６の処理が実行されて電磁開閉弁Ｖ１が閉じら
れるとともにその状態に維持される。 【００３１】上記したイオン水生成状態（ステップ３０
９，３２７，３３４の繰り返し実行時）にて、両貯溜タ
ンク４１，４２内の水位が共に上限水位以上となると、
図５のステップ３２２，３２３，３２４，３２５，３２
６の処理が実行された後にステップ３０２の処理が実行
される。したがって、電動ポンプＰ１，Ｐ２が停止され
るとともに電源回路６０の両電極から電解槽３０の両電
極３２，３３への電圧印加が停止され、かつ切換弁７０
が正状態から逆状態に切り換えられて、その状態に維持
される。このため、上記したイオン水の生成作動が中断
され、貯水タンク１０の水位より上方にある電解槽３
０、排出管２３，２４及び導出管２５，２６等に残って
いる水が落差により停止状態の電動ポンプＰ１，Ｐ２を
通して貯水タンク１０に向けて自動的に逆流し、このと
き各電極室３４，３５を含む各流通路内の水が素早く中
和または逆イオン化される作動と、余剰の水がオーバー
フローパイプ１２から貯水タンク１０外に排出される作
動が得られる。なお、本実施例のような使用態様では、
両貯溜タンク４１，４２に貯えた上限水位までの各イオ
ン水が直ちに下限水位にまで消費されることはなく、ス
テップ３２２，３２３，３２４，３２５，３２６の処理
が実行された直後のステップ３０２の処理の実行におい
て「ＹＥＳ」と判定されることがないため、ステップ３
１９に相当するステップ（各電極室３４，３５を含む各
流通路内の水を確実に中和または逆イオン化するための
ステップ）をステップ３２６の次に設けないで実施した
が、かかるステップを設けて実施することも可能であ
る。 【００３２】また、上記したイオン水生成状態にて、タ
イマーの値ｔが設定値ｔｏになると、図６のステップ３
３５〜３４０の処理（イオン水の生成作動を中断するた
めのステップ３３５，３３６の処理とイオン水生成中断
から逆電洗浄に移行する間に各電極室３４，３５を含む
各流通路内の水を素早くかつ確実に中和または逆イオン
化するためのステップ３３７〜３４０の処理）が実行さ
れた後に上述した図５のステップ３１０以降の処理が実
行される。このため、このときには、イオン水の生成作
動が一時的に中断されて電解槽３０の電極３２が逆電洗
浄される作動が得られるとともに、イオン水の生成作動
が中断されてから逆電洗浄に移行する間、及び逆電洗浄
からイオン水の生成作動が再開される間に各電極室３
４，３５を含む各流通路内の水を素早くかつ確実に中和
または逆イオン化して、逆電洗浄開始時およびイオン水
生成再開時にプラスからマイナスに切り換えられた電極
３３または３２が水素イオン濃度の高いイオン水中に晒
されないようにする作動が得られる。 【００３３】上記実施例においては、水道水を処理水と
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処
理水として本発明を実施することも可能である。また、
上記実施例においては、各導出管２５，２６の開口２５
ｂ，２６ｂを図３にて示したように各貯溜タンク４１，
４２内の上方部位にて大気に連通させるようにしたが、
図３の仮想線にて示したように各導出管２５，２６の上
端部を上下に分岐して、下方開口をイオン水中に入れる
とともに上方開口を大気に連通させるようにして実施す
ることも可能である。この場合、上方開口のレベルは電
動ポンプＰ１，Ｐ２の吐出能力を考慮してイオン水が噴
出しないように設定する必要がある。また、図３の仮想
線にて示した構成を採用する場合には、各導出管２５，
２６における上端部の下方に延びる分岐管を長くするこ
とにより、貯溜タンク４１，４２を貯水タンク１０と同
レベルまたは低いレベルに配置して実施することも可能
である。 【００３４】 【発明の効果】以上要するに、本発明による電解イオン
水生成装置においては、イオン水生成時に制御装置の停
止制御手段（図５のステップ３１４〜３１８または図６
のステップ３３５〜３３９）によりイオン水生成運転停
止信号に基づいて電動ポンプが停止されるとともに電解
槽の両電極への電圧印加が停止されかつ切換弁による流
路切換が行われるようにして、一方の導出管内に残存す
る酸性イオン水がアルカリ性イオン水の残存する排出管
及び電極室に向けて落差により自動的に供給されるとと
もに、他方の導出管内に残存するアルカリ性イオン水が
酸性イオン水の残存する排出管及び電極室に向けて落差
により自動的に供給されて、各電極室を含む各流通路内
の水が素早く中和または逆イオン化されるようにしたた
め、その後に制御装置の開始制御手段（図５のステップ
３０４〜３０６または３１０〜３１２）により電動ポン
プが起動されるとともに電解槽の両電極への電圧印加が
開始される場合にプラスからマイナスに切り換えられる
電解槽の電極が水素イオン濃度の高いイオン水中に晒さ
れないようにすることができて、水素脆性を抑制するこ
とができ、同電極の寿命を長くすることができる。 【００３５】また、制御装置の開始制御手段（図５のス
テップ３０４〜３０６または３１０〜３１２）によりイ
オン水生成運転開始信号に基づいて電動ポンプが起動さ
れるとともに電解槽の両電極への電圧印加が開始される
場合、イオン水生成運転の開始後の設定時間（設定時間
Ｔ１）内では、制御装置の停止禁止手段（図５のステッ
プ３０８または３１３）がイオン水生成運転停止信号に
基づくイオン水生成運転の停止を禁止するため、仮にイ
オン水生成運転の開始後の設定時間内にイオン水生成運
転停止信号（生成運転スイッチ１０２のＯＦＦ操作）が
あっても、イオン水生成運転の開始後の経過時間が設定
時間となるまではイオン水生成運転は停止されず、上記
した中和または逆イオン化に必要な水量は確保される。
したがって、如何なる場合にも上記した中和または逆イ
オン化を確実に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明による電解イオン水生成装置の一実施
例を示す図である。 【図２】 （ａ）は図１に示した切換弁の駆動部を示す
側面図、（ｂ）は左方の円板カム単体の正面図、（ｃ）
は右方の円板カム単体の正面図である。 【図３】 図１に示した電解イオン水生成装置に接続さ
れる両貯溜タンクの構成を示す図である。 【図４】 図１に示した電解イオン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（電磁開閉弁の制御プログラム）を示すフローチャ
ートである。 【図５】 図１に示した電解イオン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（電動ポンプと電解槽と切換弁の制御プログラム）
の一部を示すフローチャートである。 【図６】 図１に示した電解イオン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（電動ポンプと電解槽と切換弁の制御プログラム）
の残部を示すフローチャートである。 【符号の説明】 １０…貯水タンク、２１，２２…接続管、２３…第１排
出管、２４…第２排出管、２５…第１導出管、２６…第
２導出管、２５ａ，２６ａ…立上部、２５ｂ，２６ｂ…
開口、３０…電解槽、３２…第１電極、３３…第２電
極、３４…第１電極室、３５…第２電極室、３６…隔
膜、５０…電極切換器、６０…電源回路、７０…切換
弁、１００…制御装置、１０１…電源スイッチ、１０２
…生成運転スイッチ、Ｐ１，Ｐ２…電動ポンプ。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 水または食塩水等の処理水を貯溜する貯
   水タンクと、金属材料からなる第１及び第２の電極を内
   部に対向配設するとともにこれら両電極間に隔膜を配設
   して各電極を収容する第１及び第２の電極室を形成しこ
   れら両電極室に処理水が流入・流出するようにした電解
   槽と、前記貯水タンクの処理水を前記電解槽の両電極室
   に圧送する電動ポンプと、前記第１の電極室に接続され
   同電極室にて生成された電解イオン水を排出する第１排
   出管と、前記第２の電極室に接続され同電極室にて生成
   された電解イオン水を排出する第２排出管と、前記貯水
   タンクの水面より上方に立ち上がる立上部と大気に連通
   する開口を有して前記第１及び第２排出管に接続される
   第１導出管と、前記貯水タンクの水面より上方に立ち上
   がる立上部と大気に連通する開口を有して前記第１及び
   第２排出管に接続される第２導出管と、前記第１排出
   管、前記第２排出管及び前記両導出管の接続部位に介装
   されて前記第１排出管及び前記第２排出管をそれぞれ前
   記第１導出管または前記第２導出管に連通させる切換弁
   と、前記両電極に印加される直流電圧の正逆を切り換え
   る電極切換器と、この電極切換器と前記電動ポンプ及び
   前記切換弁の各作動を制御する制御装置を備え、この制
   御装置が、イオン水生成運転開始信号に基づいて前記電
   動ポンプを起動させるとともに前記両電極への電圧印加
   を開始させる開始制御手段と、イオン水生成運転停止信
   号に基づいて前記電動ポンプを停止させるとともに前記
   両電極への電圧印加を停止させかつ前記切換弁による流
   路切換を行わせる停止制御手段と、イオン水生成運転開
   始信号に基づくイオン水生成運転の開始後の設定時間内
   にてイオン水生成運転停止信号に基づくイオン水生成運
   転の停止を禁止する停止禁止手段を備えていることを特
   徴とする電解イオン水生成装置。