JP3579495B2 - 電解水生成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、通水式電解槽を備えて電解水を連続的に生成する電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電解水生成装置として、例えば特開平６−３０４５６１号公報において、常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解して電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の電解水生成装置においては、例えば、制御装置が作動停止信号に応答して電解槽への給電を停止するとともに電磁開閉弁を止水動作させたときに同電磁開閉弁が止水動作しない場合には、電解されていない処理水が導出管へ導出されて誤使用される（電解水であると誤解して使用される）おそれがある。
本発明の目的は、上記の問題を解消するため、給水管に設けた電磁開閉弁の作動不良に起因して電解されていない水が誤使用されるのを防止することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段とその作用・効果】
本発明は、上記の目的を達成するため、常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解して電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置において、前記制御装置の制御下にて前記作動停止信号に応答して前記電磁開閉弁と前記電解槽への給電が停止された状態にて設定時間の経過後に前記フローセンサにより処理水の流れが検出されたときその検出信号に応答して警報を発する警報手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置を提供するものである。 この電解水生成装置においては、前記電解槽への給電停止時に前記電磁開閉弁の作動不良によって同電解槽に供給された処理水が電解されないまま導出される状態になったとき、使用者は上記の警報手段が発生する警報によって前記電磁開閉弁の止水異常を知ることができ、これによって電解されていない処理水が誤使用されるのを防止することができる。
【０００５】
また、本発明の一実施形態においては、常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解にして電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置において、前記制御装置の制御下にて前記電磁開閉弁が励磁されて開放される前に前記フローセンサにより処理水の流れが検出されたときその検出信号に応答して警報を発する警報手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置が提供される。この実施形態においては、前記制御装置の制御下にて前記電磁開閉弁が励磁される前に同電磁開閉弁の作動不良によって前記電解槽に供給された処理水が電解されないまま導出される状態になったとき、使用者は上記の警報手段が発生する警報によって前記電磁開閉弁の止水異常を知ることができ、これによって電解されていない処理水が誤使用されるのを防止することができる。
【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電解槽２０の両電極室に処理水（水道水）を給水管１１を通して給水する給水弁Ｖ１を備えていて、この給水弁Ｖ１は常閉型の電磁開閉弁であり制御装置１００によって作動を制御されるようになっている。給水管１１は、上記した給水弁Ｖ１とフローセンサＳを介装した接続部１１ａと、この接続部１１ａの先端から上方に延びて上部が分岐し上端にて電解槽２０の両流入口２１ａ，２１ｂにそれぞれ接続される立上部１１ｂによって構成されていて、接続部１１ａには周知の浄水器Ｆを介して給水ホース１２が接続され、また立上部１１ｂの下端には排水弁Ｖ２を介装した排水管１３が接続されている。給水ホース１２は、機外に延びていて、水道管（図示省略）に接続されるようになっている。
【０００９】
フローセンサＳは、給水管１１における接続部１１ａ内の水の流れ（通水）を検出するものであり、給水弁Ｖ１の下流側に配設されていて、その検出信号は制御装置１００に入力されるようになっている。排水管１３は、機底部に沿って配置されていて機外に延びており、排水溝（図示省略）に排水可能となっている。排水弁Ｖ２は、常閉型の電磁開閉弁であり制御装置１００によって作動を制御されるようになっている。
【００１０】
電解槽２０は、通水式の電解槽（水が流れている状態にて電解処理するもの）であって、一対の流入口２１ａ，２１ｂと一対の流出口２１ｃ，２１ｄを有する槽本体２１と、この槽本体２１内に対向配設した第１及び第２の電極２２，２３と、これら両電極２２，２３間に配設されて各電極２２，２３を収容する第１及び第２の電極室２４，２５を形成する隔膜２６によって構成されていて、第１電極室２４には流入口２１ａと流出口２１ｃが連通し、第２電極室２５には流入口２１ｂと流出口２１ｄが連通している。各電極２２，２３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で、両電極２２，２３への直流電圧の印加・停止及び正負電極切換は制御装置１００によって制御されるようになっている。また、各流出口２１ｃ，２１ｄには第１及び第２の排出管３１，３２が接続されていて、両排出管３１，３２は流路切換弁Ｖ３を介して第１及び第２の導出管３３，３４に接続されている。
【００１１】
各導出管３３，３４は、電解槽２０より上方に立ち上がる立上部３３ａ，３４ａを有して図２にて示したように各イオン水の使用場所であるシンク４０の配設位置まで延出配管されて開口していて、下端にて流路切換弁Ｖ３に接続されている。また、各導出管３３，３４の各立上部３３ａ，３４ａは、上端が各通気細管３３ｂ，３４ｂを通して大気に連通開口していて、各導出管３３，３４の流出端部がシンク４０内に水没しても、不具合（例えば、当該装置の停止時におけるサイフォン現象の発生）が生じないように機能する。
【００１２】
流路切換弁Ｖ３は、酸・アルカリに耐える４ポート２位置切換バルブであって、電動モータ（図示省略）によって切換駆動されるものであり、図１の仮想線で示した逆状態（排出管３１が導出管３４に接続され排出管３２が導出管３３に接続されている状態）にて制御装置１００から正信号を受けたとき図１の実線で示した正状態（排出管３１が導出管３３に接続され排出管３２が導出管３４に接続されている状態）に切り替わり、また図１の実線で示した正状態にて制御装置１００から逆信号を受けたとき図１の仮想線で示した逆状態に切り替わるようになっており、図１の仮想線で示した逆状態にあるか実線で示した正状態にあるかはセンサ（図示省略）によって検出されるようになっている。
【００１３】
制御装置１００は、電源スイッチ１０１と生成スイッチ１０２（共にＯＮ−ＯＦＦ切換スイッチである）を備えるとともに、タイマ及び積算タイマ（共に図示省略）を備え、また図３及び図４に示した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、各スイッチ１０１，１０２の操作とフローセンサＳからの信号と流路切換弁Ｖ３の状態を検出するセンサからの信号と内蔵するタイマ及び積算タイマの計時値に基づいて、給水弁Ｖ１及び排水弁Ｖ２の開閉作動と流路切換弁Ｖ３の切換作動と電解槽２０における両電極２２，２３への直流電圧の印加・停止及び正負電極切換と制御装置１００に付設した警報灯（ブザー等でも実施可能である）５０の点灯・消灯と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。
【００１４】
上記のように構成した本実施例においては、当該電解水生成装置が使用可能な状態で電源スイッチ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３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にて生成スイッチ１０２がオン操作されているか否かが判定される。このとき、生成スイッチ１０２がオン操作されていなければ、ステップ２０２にて「ＮＯ」と判定されてステップ２０３の処理が実行され、また生成スイッチ１０２がオン操作されていれば、ステップ２０２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０５，２０６の処理が実行される。
【００１５】
ステップ２０３ではフローセンサＳがＯＦＦか否かが判定される。給水弁Ｖ１は常閉型の電磁開閉弁であるため、正常であればステップ２０３にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０２に戻り、止水異常であればステップ２０３にて「ＮＯ」と判定されてステップ２０４の故障警報ルーチンが実行されて警告灯５０が連続的に点灯する。したがって、使用者は警報灯５０の連続点灯により給水弁Ｖ１の止水異常を知ることができ、これによって電解されていない水が誤使用されるのを防止することができる。
【００１６】
ステップ２０５では給水弁Ｖ１に開信号が出力され、ステップ２０６ではフローセンサＳがＯＮか否かが判定される。給水弁Ｖ１は、正常であれば開信号にて開作動するため、水道が断水状態でなければ、給水管１１を水道水が流れてフローセンサＳがＯＮとなり、ステップ２０６にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０７，２０８または２０９の処理が実行される。なお、給水弁Ｖ１が開信号にて開作動しないか、水道が断水状態であるときには、ステップ２０６にて「ＮＯ」と判定されてステップ２１０の断水警報ルーチンが実行されて警報灯５０が間欠的に点灯する。水道が断水状態から通水状態となったときには、水道の通水によりフローセンサＳがＯＮとなり、ステップ２０６にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０７，２０８または２０９の処理が実行される。
【００１７】
ステップ２０７では流路切換弁Ｖ３が図１の実線に示した正状態に保持されているか否かが判定され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２０８が処理された後にステップ２１１，２１２が実行され、また「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２０９が処理された後にステップ２１１，２１２が実行される。ステップ２０８では電解槽２０の両電極２２，２３に所定値の直流電圧が正電圧印加されて、電極２２がプラス極となり電極２３がマイナス極となる。一方、ステップ２０９では電解槽２０の両電極２２，２３に所定値の直流電圧が逆電圧印加されて、電極２３がプラス極となり電極２２がマイナス極となる。
【００１８】
ステップ２１１では積算タイマにＯＮ信号が出力されて積算タイマが積算を再開し、ステップ２１２では積算タイマの積算値が設定値以上か否かが判定される。積算タイマの積算値が設定値に満たないときにはステップ２１２にて「ＮＯ」と判定されてステップ２１３の処理が実行され、また積算値が設定値に達するとステップ２１２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２２２の処理が実行された後に図４のステップ２２３以降の処理が実行される。
【００１９】
ステップ２１３では生成スイッチ１０２がオフ操作されているか否かが判定される。このとき、生成スイッチ１０２がオフ操作されていなければ、ステップ２１３にて「ＮＯ」と判定されてステップ２１２に戻り、また生成スイッチ１０２がオフ操作されていれば、ステップ２１３にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２１４〜２２０または２２１の処理が実行される。ステップ２１４では積算タイマにＯＦＦ信号が出力されて積算タイマが積算を中断し、ステップ２１５では電解槽２０の両電極２２，２３への電圧印加が停止され、ステップ２１６では給水弁Ｖ１に閉信号が出力され、ステップ２１７ではタイマがリセットされて計時値ｔがゼロとされる。
【００２０】
ステップ２１８ではステップ２１７にてリセットされたタイマの計時値ｔが第１設定値ｔ１以上か否かが判定され、「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２１８の処理が繰り返し実行され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２１９の処理が実行されてフローセンサＳがＯＦＦか否かが判定される。給水弁Ｖ１は、正常であればステップ２１６の閉信号にて閉作動し、第１設定時間ｔ１の経過時には給水管１１を水が流れていなくてフローセンサＳがＯＦＦとなっており、ステップ２１９にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２２０の処理が実行され、プログラムの実行が終了する。ところで、ステップ２１６の閉信号にて給水弁Ｖ１が閉作動しないときにはフローセンサＳがＯＦＦとならずステップ２１９にて「ＮＯ」と判定されてステップ２２１の故障警報ルーチンが実行されて警報灯５０が連続的に点灯する。なお、上記した第１設定値ｔ１は給水弁Ｖ１が閉信号を入力して閉作動し給水管１１の流れがなくなるまでの時間を実測により得て、これに基づいて設定されている。
【００２１】
このため、流路切換弁Ｖ３が図１の実線にて示した正状態で、電源スイッチ１０１と生成スイッチ１０２のオン操作により当該装置が正常に起動するときには、上記したステップ２０１，２０２，２０５，２０６，２０７，２０８，２１１，２１２，２１３の処理が実行されて、給水ホース１２から浄水器Ｆを通過した水道水が給水弁Ｖ１とフローセンサＳと給水管１１を通って電解槽２０の各電極室２４，２５に供給されるとともに、電解槽２０内で電解されて各イオン水が生成され、プラス側電極２２の電極室２４からは水素イオンが増加した酸性イオン水が排出管３１と正状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３３を通してシンク４０に送られ、またマイナス側電極２３の電極室２５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３２と正状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３４を通してシンク４０に送られる。なお、流路切換弁Ｖ３が図１の仮想線にて示した逆状態で、電源スイッチ１０１と生成スイッチ１０２のオン操作により当該装置が正常に起動するときには、上記したステップ２０８に代えてステップ２０９の処理が実行されて、プラス側電極２３の電極室２５からは水素イオンが増加した酸性イオン水が排出管３２と逆状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３３を通してシンク４０に送られ、またマイナス側電極２２の電極室２４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３１と逆状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３４を通してシンク４０に送られる。
【００２２】
上記した当該装置の起動に伴うイオン水の生成運転は、生成スイッチ１０２がオフ操作されるか積算タイマの積算値が設定値に達するまでステップ２１２，２１３の処理が繰り返し実行されて維持され、生成スイッチ１０２がオフ操作されると、ステップ２１４〜２２０または２２１の処理が実行されて、給水弁Ｖ１が正常に閉作動するときには、積算タイマが積算を中断し、電解槽２０の両電極２２，２３への電圧印加が停止され、給水弁Ｖ１が閉作動して、電解槽２０への給水及び給電が停止して生成運転が停止し、また給水弁Ｖ１が正常に閉作動しないときにはステップ２２０に代えてステップ２２１の処理が実行されて警報灯５０が連続点灯する。したがって、使用者は警報灯５０の連続点灯により給水弁Ｖ１の閉作動異常（止水異常）を知ることができ、これによって電解されていない水が誤使用されるのを防止することができる。
【００２３】
一方、積算タイマの積算値が設定値に達すると、図３のステップ２２２と図４のステップ２２３以降の処理が実行されて以下に説明する再運転が開始される。ステップ２２２では、積算タイマにリセット信号が出力されて積算タイマの積算値がゼロにリセットされ、ステップ２２３では電解槽２０の両電極２２，２３への電圧印加が停止され、ステップ２２４では給水弁Ｖ１に閉信号が出力され、ステップ２２５ではタイマがリセットされて計時値ｔがゼロとされる。
【００２４】
ステップ２２６ではステップ２２５にてリセットされたタイマの計時値ｔが第１設定値ｔ１以上か否かが判定され、「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２２６の処理が繰り返し実行され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２２７の処理が実行されてフローセンサＳがＯＦＦか否かが判定される。給水弁Ｖ１は、正常であればステップ２２４の閉信号にて閉作動し、第１設定時間ｔ１の経過時には給水管１１を水が流れていなくてフローセンサＳがＯＦＦとなっており、ステップ２２７にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２２９〜２３３の処理が実行された後に図３のステップ２０５以降の処理が実行される。ところで、ステップ２２４の閉信号にて給水弁Ｖ１が閉作動しないときには第１設定時間ｔ１の経過時にフローセンサＳがＯＦＦとならずステップ２２７にて「ＮＯ」と判定されてステップ２２８の故障警報ルーチンが実行されて警報灯５０が連続的に点灯する。
【００２５】
ステップ２２９では、流路切換弁Ｖ３の切換ルーチンが実行されて、流路切換弁Ｖ３が正状態である場合には逆状態に、また逆状態である場合には正状態に切り換えられる。ステップ２３０では、排水弁Ｖ２に開信号が出力されて排水弁Ｖ２が開作動し、ステップ２３１ではタイマがリセットされて計時値ｔがゼロとされる。また、ステップ２３２ではステップ２３１にてリセットされたタイマの計時値ｔが第２設定値ｔ２以上か否かが判定され、「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２３２の処理が繰り返し実行され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２３３の処理が実行された後に上述した図３のステップ２０５以降の処理が実行される。ステップ２３３では、排水弁Ｖ２に閉信号が出力されて排水弁Ｖ２が閉作動する。なお、上記した第２設定値ｔ２は、当該装置において生成運転が中断して各導出管３３，３４内のイオン水が流路切換弁Ｖ３と各排出管３１，３２を通して電解槽２０の各電極室２４，２５に逆流し各電極室２４，２５の水が中和または逆イオン化されるまでの時間を実験により測定した実測値を基にして決定されている。
【００２６】
したがって、上記したステップ２２８の処理が実行されることにより、使用者は警報灯５０の連続点灯により給水弁Ｖ１の閉作動異常（止水異常）を知ることができ、これによって電解されていない水が誤使用されるのを防止することができることは勿論のこと、上記したステップ２２８を除くステップ２２３〜２３３の処理が実行された後にステップ２０５以降の処理が実行されることにより、イオン水生成運転の一時的な中断と、流路切換弁Ｖ３の切換作動と、所定量の排水による各電極室内イオン水の中和または逆イオン化がなされた後に、当該装置が再起動されてイオン水の生成運転が再開される。
【００２７】
ところで、上記した所定量の排水による各電極室内イオン水の中和または逆イオン化時には、給水管１１における立上部１１ｂ及び電解槽２０の両電極室２４，２５内の水が開状態の排水弁Ｖ２と排水管１２を通して落差により外部に素早く排出される作用が得られると同時に、一方の導出管３４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るとともに、他方の導出管３３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作用が得られて、各電極室２４，２５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。
【００２８】
したがって、当該装置の再起動初期において、マイナスとされている電極を収容する電極室内の電極が水素イオンにより侵されるのを抑制することができて電極の寿命を長くすることができるとともに、各導出管３３，３４を通して相反するイオン水が導出される（導出管３３を通してアルカリ性イオン水が導出され導出管３４を通して酸性イオン水が導出される）のを防止することができることは勿論のこと、上述したように各導出管３３，３４から電解槽２０の各電極室２４，２５に逆イオン水が逆流供給されるときに、給水弁Ｖ１より電解槽２０側の給水管１１と電解槽２０の両電極室２４，２５内の水を上記した逆流を殆ど阻害しない開状態の排水弁Ｖ２と排水管１３を通して外部に排出することができて、逆イオン水の逆流供給時間を短時間に行わせることができ、これによって電圧印加停止時間を短く設定することができ、当該装置のイオン水生成運転の中断時間を短くすることができてイオン水生成能力を向上させることができる。また、この再起動初期には電極に付着しているスケール（処理水中のカルシウムやマグネシウム等が固化したもの）が電解剥離されて電極が洗浄される。
【００２９】
また、上記した本実施例においては、図４に示したステップ２３０の処理が実行されて電解槽２０内の残水が給水管１１の立上部１１ｂと排水管１３を通して排水されるときには、フローセンサＳの構成部材が電解槽２０内の残水に含まれる次亜塩素酸によって腐食されることがなくてフローセンサＳの耐久性が向上するとともに、電解槽２０内の残水に含まれるカルシウム，マグネシウム等のイオンがスケールとなってフローセンサＳの構成部材に付着することがなくて動作不良等の故障の発生を抑制することができる。また、このときには、給水管１１の接続部１１ａを水が流れずフローセンサＳが動作しないため、これによってもフローセンサＳの耐久性を向上させることができるとともに、フローセンサＳの配設部位に流れが及ばないため、フローセンサＳによって排水が阻害されることはなく排水を速やかに行うことができる。
【００３０】
上記した実施例においては、通水式の電解槽として隔膜２６を有する電解槽２０が採用されるとともに、電解槽２０にて電解された電解水が一対の排出管３１，３２と流路切換弁Ｖ３と一対の導出管３３，３４を通して所望の箇所に導かれるようにした電解水生成装置に本発明を実施したが、通水式の電解槽として無隔膜の電解槽が採用され、同電解槽にて電解された電解水が単一の導出管を通して所望の箇所に導かれるようにした電解水生成装置にも本発明は同様に実施できるものであり、この場合には給水管が上部を分岐されることなく上端にて電解槽の単一の流入口に接続される。
【００３１】
また、上記実施例においては、給水装置として給水弁が採用されている電解水生成装置に本発明を実施したが、本発明は給水装置として給水ポンプが採用されている電解水生成装置（例えば、特開平６−３０４５６１号公報に示されている装置）にも同様に実施し得るものである。
【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全体構成図である。
【図２】図１に示した電解水生成装置の使用状態を概略的に示す図である。
【図３】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の一部を示すフローチャートである。
【図４】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の残部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１…給水管、１１ａ…接続部、１１ｂ…立上部、１３…排水管、２０…電解槽、２１ａ，２１ｂ…流入口、２１ｃ，２１ｄ…流出口、２２…第１の電極、２３…第２の電極、２４…第１の電極室、２５…第２の電極室、２６…隔膜、３３，３４…導出管、５０…警報灯、１００…制御装置、Ｖ１…給水弁、Ｓ…フローセンサ。
【産業上の利用分野】
本発明は、通水式電解槽を備えて電解水を連続的に生成する電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電解水生成装置として、例えば特開平６−３０４５６１号公報において、常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解して電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の電解水生成装置においては、例えば、制御装置が作動停止信号に応答して電解槽への給電を停止するとともに電磁開閉弁を止水動作させたときに同電磁開閉弁が止水動作しない場合には、電解されていない処理水が導出管へ導出されて誤使用される（電解水であると誤解して使用される）おそれがある。
本発明の目的は、上記の問題を解消するため、給水管に設けた電磁開閉弁の作動不良に起因して電解されていない水が誤使用されるのを防止することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段とその作用・効果】
本発明は、上記の目的を達成するため、常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解して電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置において、前記制御装置の制御下にて前記作動停止信号に応答して前記電磁開閉弁と前記電解槽への給電が停止された状態にて設定時間の経過後に前記フローセンサにより処理水の流れが検出されたときその検出信号に応答して警報を発する警報手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置を提供するものである。 この電解水生成装置においては、前記電解槽への給電停止時に前記電磁開閉弁の作動不良によって同電解槽に供給された処理水が電解されないまま導出される状態になったとき、使用者は上記の警報手段が発生する警報によって前記電磁開閉弁の止水異常を知ることができ、これによって電解されていない処理水が誤使用されるのを防止することができる。
【０００５】
また、本発明の一実施形態においては、常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解にして電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置において、前記制御装置の制御下にて前記電磁開閉弁が励磁されて開放される前に前記フローセンサにより処理水の流れが検出されたときその検出信号に応答して警報を発する警報手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置が提供される。この実施形態においては、前記制御装置の制御下にて前記電磁開閉弁が励磁される前に同電磁開閉弁の作動不良によって前記電解槽に供給された処理水が電解されないまま導出される状態になったとき、使用者は上記の警報手段が発生する警報によって前記電磁開閉弁の止水異常を知ることができ、これによって電解されていない処理水が誤使用されるのを防止することができる。
【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電解槽２０の両電極室に処理水（水道水）を給水管１１を通して給水する給水弁Ｖ１を備えていて、この給水弁Ｖ１は常閉型の電磁開閉弁であり制御装置１００によって作動を制御されるようになっている。給水管１１は、上記した給水弁Ｖ１とフローセンサＳを介装した接続部１１ａと、この接続部１１ａの先端から上方に延びて上部が分岐し上端にて電解槽２０の両流入口２１ａ，２１ｂにそれぞれ接続される立上部１１ｂによって構成されていて、接続部１１ａには周知の浄水器Ｆを介して給水ホース１２が接続され、また立上部１１ｂの下端には排水弁Ｖ２を介装した排水管１３が接続されている。給水ホース１２は、機外に延びていて、水道管（図示省略）に接続されるようになっている。
【０００９】
フローセンサＳは、給水管１１における接続部１１ａ内の水の流れ（通水）を検出するものであり、給水弁Ｖ１の下流側に配設されていて、その検出信号は制御装置１００に入力されるようになっている。排水管１３は、機底部に沿って配置されていて機外に延びており、排水溝（図示省略）に排水可能となっている。排水弁Ｖ２は、常閉型の電磁開閉弁であり制御装置１００によって作動を制御されるようになっている。
【００１０】
電解槽２０は、通水式の電解槽（水が流れている状態にて電解処理するもの）であって、一対の流入口２１ａ，２１ｂと一対の流出口２１ｃ，２１ｄを有する槽本体２１と、この槽本体２１内に対向配設した第１及び第２の電極２２，２３と、これら両電極２２，２３間に配設されて各電極２２，２３を収容する第１及び第２の電極室２４，２５を形成する隔膜２６によって構成されていて、第１電極室２４には流入口２１ａと流出口２１ｃが連通し、第２電極室２５には流入口２１ｂと流出口２１ｄが連通している。各電極２２，２３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で、両電極２２，２３への直流電圧の印加・停止及び正負電極切換は制御装置１００によって制御されるようになっている。また、各流出口２１ｃ，２１ｄには第１及び第２の排出管３１，３２が接続されていて、両排出管３１，３２は流路切換弁Ｖ３を介して第１及び第２の導出管３３，３４に接続されている。
【００１１】
各導出管３３，３４は、電解槽２０より上方に立ち上がる立上部３３ａ，３４ａを有して図２にて示したように各イオン水の使用場所であるシンク４０の配設位置まで延出配管されて開口していて、下端にて流路切換弁Ｖ３に接続されている。また、各導出管３３，３４の各立上部３３ａ，３４ａは、上端が各通気細管３３ｂ，３４ｂを通して大気に連通開口していて、各導出管３３，３４の流出端部がシンク４０内に水没しても、不具合（例えば、当該装置の停止時におけるサイフォン現象の発生）が生じないように機能する。
【００１２】
流路切換弁Ｖ３は、酸・アルカリに耐える４ポート２位置切換バルブであって、電動モータ（図示省略）によって切換駆動されるものであり、図１の仮想線で示した逆状態（排出管３１が導出管３４に接続され排出管３２が導出管３３に接続されている状態）にて制御装置１００から正信号を受けたとき図１の実線で示した正状態（排出管３１が導出管３３に接続され排出管３２が導出管３４に接続されている状態）に切り替わり、また図１の実線で示した正状態にて制御装置１００から逆信号を受けたとき図１の仮想線で示した逆状態に切り替わるようになっており、図１の仮想線で示した逆状態にあるか実線で示した正状態にあるかはセンサ（図示省略）によって検出されるようになっている。
【００１３】
制御装置１００は、電源スイッチ１０１と生成スイッチ１０２（共にＯＮ−ＯＦＦ切換スイッチである）を備えるとともに、タイマ及び積算タイマ（共に図示省略）を備え、また図３及び図４に示した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、各スイッチ１０１，１０２の操作とフローセンサＳからの信号と流路切換弁Ｖ３の状態を検出するセンサからの信号と内蔵するタイマ及び積算タイマの計時値に基づいて、給水弁Ｖ１及び排水弁Ｖ２の開閉作動と流路切換弁Ｖ３の切換作動と電解槽２０における両電極２２，２３への直流電圧の印加・停止及び正負電極切換と制御装置１００に付設した警報灯（ブザー等でも実施可能である）５０の点灯・消灯と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。
【００１４】
上記のように構成した本実施例においては、当該電解水生成装置が使用可能な状態で電源スイッチ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３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にて生成スイッチ１０２がオン操作されているか否かが判定される。このとき、生成スイッチ１０２がオン操作されていなければ、ステップ２０２にて「ＮＯ」と判定されてステップ２０３の処理が実行され、また生成スイッチ１０２がオン操作されていれば、ステップ２０２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０５，２０６の処理が実行される。
【００１５】
ステップ２０３ではフローセンサＳがＯＦＦか否かが判定される。給水弁Ｖ１は常閉型の電磁開閉弁であるため、正常であればステップ２０３にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０２に戻り、止水異常であればステップ２０３にて「ＮＯ」と判定されてステップ２０４の故障警報ルーチンが実行されて警告灯５０が連続的に点灯する。したがって、使用者は警報灯５０の連続点灯により給水弁Ｖ１の止水異常を知ることができ、これによって電解されていない水が誤使用されるのを防止することができる。
【００１６】
ステップ２０５では給水弁Ｖ１に開信号が出力され、ステップ２０６ではフローセンサＳがＯＮか否かが判定される。給水弁Ｖ１は、正常であれば開信号にて開作動するため、水道が断水状態でなければ、給水管１１を水道水が流れてフローセンサＳがＯＮとなり、ステップ２０６にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０７，２０８または２０９の処理が実行される。なお、給水弁Ｖ１が開信号にて開作動しないか、水道が断水状態であるときには、ステップ２０６にて「ＮＯ」と判定されてステップ２１０の断水警報ルーチンが実行されて警報灯５０が間欠的に点灯する。水道が断水状態から通水状態となったときには、水道の通水によりフローセンサＳがＯＮとなり、ステップ２０６にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０７，２０８または２０９の処理が実行される。
【００１７】
ステップ２０７では流路切換弁Ｖ３が図１の実線に示した正状態に保持されているか否かが判定され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２０８が処理された後にステップ２１１，２１２が実行され、また「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２０９が処理された後にステップ２１１，２１２が実行される。ステップ２０８では電解槽２０の両電極２２，２３に所定値の直流電圧が正電圧印加されて、電極２２がプラス極となり電極２３がマイナス極となる。一方、ステップ２０９では電解槽２０の両電極２２，２３に所定値の直流電圧が逆電圧印加されて、電極２３がプラス極となり電極２２がマイナス極となる。
【００１８】
ステップ２１１では積算タイマにＯＮ信号が出力されて積算タイマが積算を再開し、ステップ２１２では積算タイマの積算値が設定値以上か否かが判定される。積算タイマの積算値が設定値に満たないときにはステップ２１２にて「ＮＯ」と判定されてステップ２１３の処理が実行され、また積算値が設定値に達するとステップ２１２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２２２の処理が実行された後に図４のステップ２２３以降の処理が実行される。
【００１９】
ステップ２１３では生成スイッチ１０２がオフ操作されているか否かが判定される。このとき、生成スイッチ１０２がオフ操作されていなければ、ステップ２１３にて「ＮＯ」と判定されてステップ２１２に戻り、また生成スイッチ１０２がオフ操作されていれば、ステップ２１３にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２１４〜２２０または２２１の処理が実行される。ステップ２１４では積算タイマにＯＦＦ信号が出力されて積算タイマが積算を中断し、ステップ２１５では電解槽２０の両電極２２，２３への電圧印加が停止され、ステップ２１６では給水弁Ｖ１に閉信号が出力され、ステップ２１７ではタイマがリセットされて計時値ｔがゼロとされる。
【００２０】
ステップ２１８ではステップ２１７にてリセットされたタイマの計時値ｔが第１設定値ｔ１以上か否かが判定され、「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２１８の処理が繰り返し実行され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２１９の処理が実行されてフローセンサＳがＯＦＦか否かが判定される。給水弁Ｖ１は、正常であればステップ２１６の閉信号にて閉作動し、第１設定時間ｔ１の経過時には給水管１１を水が流れていなくてフローセンサＳがＯＦＦとなっており、ステップ２１９にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２２０の処理が実行され、プログラムの実行が終了する。ところで、ステップ２１６の閉信号にて給水弁Ｖ１が閉作動しないときにはフローセンサＳがＯＦＦとならずステップ２１９にて「ＮＯ」と判定されてステップ２２１の故障警報ルーチンが実行されて警報灯５０が連続的に点灯する。なお、上記した第１設定値ｔ１は給水弁Ｖ１が閉信号を入力して閉作動し給水管１１の流れがなくなるまでの時間を実測により得て、これに基づいて設定されている。
【００２１】
このため、流路切換弁Ｖ３が図１の実線にて示した正状態で、電源スイッチ１０１と生成スイッチ１０２のオン操作により当該装置が正常に起動するときには、上記したステップ２０１，２０２，２０５，２０６，２０７，２０８，２１１，２１２，２１３の処理が実行されて、給水ホース１２から浄水器Ｆを通過した水道水が給水弁Ｖ１とフローセンサＳと給水管１１を通って電解槽２０の各電極室２４，２５に供給されるとともに、電解槽２０内で電解されて各イオン水が生成され、プラス側電極２２の電極室２４からは水素イオンが増加した酸性イオン水が排出管３１と正状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３３を通してシンク４０に送られ、またマイナス側電極２３の電極室２５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３２と正状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３４を通してシンク４０に送られる。なお、流路切換弁Ｖ３が図１の仮想線にて示した逆状態で、電源スイッチ１０１と生成スイッチ１０２のオン操作により当該装置が正常に起動するときには、上記したステップ２０８に代えてステップ２０９の処理が実行されて、プラス側電極２３の電極室２５からは水素イオンが増加した酸性イオン水が排出管３２と逆状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３３を通してシンク４０に送られ、またマイナス側電極２２の電極室２４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３１と逆状態の流路切換弁Ｖ３と導出管３４を通してシンク４０に送られる。
【００２２】
上記した当該装置の起動に伴うイオン水の生成運転は、生成スイッチ１０２がオフ操作されるか積算タイマの積算値が設定値に達するまでステップ２１２，２１３の処理が繰り返し実行されて維持され、生成スイッチ１０２がオフ操作されると、ステップ２１４〜２２０または２２１の処理が実行されて、給水弁Ｖ１が正常に閉作動するときには、積算タイマが積算を中断し、電解槽２０の両電極２２，２３への電圧印加が停止され、給水弁Ｖ１が閉作動して、電解槽２０への給水及び給電が停止して生成運転が停止し、また給水弁Ｖ１が正常に閉作動しないときにはステップ２２０に代えてステップ２２１の処理が実行されて警報灯５０が連続点灯する。したがって、使用者は警報灯５０の連続点灯により給水弁Ｖ１の閉作動異常（止水異常）を知ることができ、これによって電解されていない水が誤使用されるのを防止することができる。
【００２３】
一方、積算タイマの積算値が設定値に達すると、図３のステップ２２２と図４のステップ２２３以降の処理が実行されて以下に説明する再運転が開始される。ステップ２２２では、積算タイマにリセット信号が出力されて積算タイマの積算値がゼロにリセットされ、ステップ２２３では電解槽２０の両電極２２，２３への電圧印加が停止され、ステップ２２４では給水弁Ｖ１に閉信号が出力され、ステップ２２５ではタイマがリセットされて計時値ｔがゼロとされる。
【００２４】
ステップ２２６ではステップ２２５にてリセットされたタイマの計時値ｔが第１設定値ｔ１以上か否かが判定され、「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２２６の処理が繰り返し実行され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２２７の処理が実行されてフローセンサＳがＯＦＦか否かが判定される。給水弁Ｖ１は、正常であればステップ２２４の閉信号にて閉作動し、第１設定時間ｔ１の経過時には給水管１１を水が流れていなくてフローセンサＳがＯＦＦとなっており、ステップ２２７にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２２９〜２３３の処理が実行された後に図３のステップ２０５以降の処理が実行される。ところで、ステップ２２４の閉信号にて給水弁Ｖ１が閉作動しないときには第１設定時間ｔ１の経過時にフローセンサＳがＯＦＦとならずステップ２２７にて「ＮＯ」と判定されてステップ２２８の故障警報ルーチンが実行されて警報灯５０が連続的に点灯する。
【００２５】
ステップ２２９では、流路切換弁Ｖ３の切換ルーチンが実行されて、流路切換弁Ｖ３が正状態である場合には逆状態に、また逆状態である場合には正状態に切り換えられる。ステップ２３０では、排水弁Ｖ２に開信号が出力されて排水弁Ｖ２が開作動し、ステップ２３１ではタイマがリセットされて計時値ｔがゼロとされる。また、ステップ２３２ではステップ２３１にてリセットされたタイマの計時値ｔが第２設定値ｔ２以上か否かが判定され、「ＮＯ」と判定されたときにはステップ２３２の処理が繰り返し実行され、「ＹＥＳ」と判定されたときにはステップ２３３の処理が実行された後に上述した図３のステップ２０５以降の処理が実行される。ステップ２３３では、排水弁Ｖ２に閉信号が出力されて排水弁Ｖ２が閉作動する。なお、上記した第２設定値ｔ２は、当該装置において生成運転が中断して各導出管３３，３４内のイオン水が流路切換弁Ｖ３と各排出管３１，３２を通して電解槽２０の各電極室２４，２５に逆流し各電極室２４，２５の水が中和または逆イオン化されるまでの時間を実験により測定した実測値を基にして決定されている。
【００２６】
したがって、上記したステップ２２８の処理が実行されることにより、使用者は警報灯５０の連続点灯により給水弁Ｖ１の閉作動異常（止水異常）を知ることができ、これによって電解されていない水が誤使用されるのを防止することができることは勿論のこと、上記したステップ２２８を除くステップ２２３〜２３３の処理が実行された後にステップ２０５以降の処理が実行されることにより、イオン水生成運転の一時的な中断と、流路切換弁Ｖ３の切換作動と、所定量の排水による各電極室内イオン水の中和または逆イオン化がなされた後に、当該装置が再起動されてイオン水の生成運転が再開される。
【００２７】
ところで、上記した所定量の排水による各電極室内イオン水の中和または逆イオン化時には、給水管１１における立上部１１ｂ及び電解槽２０の両電極室２４，２５内の水が開状態の排水弁Ｖ２と排水管１２を通して落差により外部に素早く排出される作用が得られると同時に、一方の導出管３４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るとともに、他方の導出管３３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作用が得られて、各電極室２４，２５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。
【００２８】
したがって、当該装置の再起動初期において、マイナスとされている電極を収容する電極室内の電極が水素イオンにより侵されるのを抑制することができて電極の寿命を長くすることができるとともに、各導出管３３，３４を通して相反するイオン水が導出される（導出管３３を通してアルカリ性イオン水が導出され導出管３４を通して酸性イオン水が導出される）のを防止することができることは勿論のこと、上述したように各導出管３３，３４から電解槽２０の各電極室２４，２５に逆イオン水が逆流供給されるときに、給水弁Ｖ１より電解槽２０側の給水管１１と電解槽２０の両電極室２４，２５内の水を上記した逆流を殆ど阻害しない開状態の排水弁Ｖ２と排水管１３を通して外部に排出することができて、逆イオン水の逆流供給時間を短時間に行わせることができ、これによって電圧印加停止時間を短く設定することができ、当該装置のイオン水生成運転の中断時間を短くすることができてイオン水生成能力を向上させることができる。また、この再起動初期には電極に付着しているスケール（処理水中のカルシウムやマグネシウム等が固化したもの）が電解剥離されて電極が洗浄される。
【００２９】
また、上記した本実施例においては、図４に示したステップ２３０の処理が実行されて電解槽２０内の残水が給水管１１の立上部１１ｂと排水管１３を通して排水されるときには、フローセンサＳの構成部材が電解槽２０内の残水に含まれる次亜塩素酸によって腐食されることがなくてフローセンサＳの耐久性が向上するとともに、電解槽２０内の残水に含まれるカルシウム，マグネシウム等のイオンがスケールとなってフローセンサＳの構成部材に付着することがなくて動作不良等の故障の発生を抑制することができる。また、このときには、給水管１１の接続部１１ａを水が流れずフローセンサＳが動作しないため、これによってもフローセンサＳの耐久性を向上させることができるとともに、フローセンサＳの配設部位に流れが及ばないため、フローセンサＳによって排水が阻害されることはなく排水を速やかに行うことができる。
【００３０】
上記した実施例においては、通水式の電解槽として隔膜２６を有する電解槽２０が採用されるとともに、電解槽２０にて電解された電解水が一対の排出管３１，３２と流路切換弁Ｖ３と一対の導出管３３，３４を通して所望の箇所に導かれるようにした電解水生成装置に本発明を実施したが、通水式の電解槽として無隔膜の電解槽が採用され、同電解槽にて電解された電解水が単一の導出管を通して所望の箇所に導かれるようにした電解水生成装置にも本発明は同様に実施できるものであり、この場合には給水管が上部を分岐されることなく上端にて電解槽の単一の流入口に接続される。
【００３１】
また、上記実施例においては、給水装置として給水弁が採用されている電解水生成装置に本発明を実施したが、本発明は給水装置として給水ポンプが採用されている電解水生成装置（例えば、特開平６−３０４５６１号公報に示されている装置）にも同様に実施し得るものである。
【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全体構成図である。
【図２】図１に示した電解水生成装置の使用状態を概略的に示す図である。
【図３】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の一部を示すフローチャートである。
【図４】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の残部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１…給水管、１１ａ…接続部、１１ｂ…立上部、１３…排水管、２０…電解槽、２１ａ，２１ｂ…流入口、２１ｃ，２１ｄ…流出口、２２…第１の電極、２３…第２の電極、２４…第１の電極室、２５…第２の電極室、２６…隔膜、３３，３４…導出管、５０…警報灯、１００…制御装置、Ｖ１…給水弁、Ｓ…フローセンサ。
Claims (2)
- 常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解して電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置において、
前記制御装置の制御下にて前記作動停止信号に応答して前記電磁開閉弁と前記電解槽への給電が停止された状態にて設定時間の経過後に前記フローセンサにより処理水の流れが検出されたときその検出信号に応答して警報を発する警報手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置。 - 常閉型の電磁開閉弁を介して給水源に接続した給水管を通して供給される処理水を電気分解して電解水を生成し外部に導出する通水式の電解槽と、前記電磁開閉弁の下流にて前記給水管に介在し前記電解槽に供給される処理水の流れを検出するフローセンサと、電解水の生成開始信号を付与されたとき前記電磁開閉弁を励磁して開放するとともに前記電解槽に給電し作動停止信号を付与されたとき前記電解槽への給電を停止するとともに前記電磁開閉弁を消磁して閉じるように制御する制御装置を備えた電解水生成装置において、
前記制御装置の制御下にて前記電解槽が給電されるとともに前記電磁開閉弁が励磁されて開放される前に前記フローセンサにより処理水の流れが検出されたときその検出信号に応答して警報を発する警報手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置。
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